JP2006257382A - Mechanical element - Google Patents

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JP2006257382A
JP2006257382A JP2005246319A JP2005246319A JP2006257382A JP 2006257382 A JP2006257382 A JP 2006257382A JP 2005246319 A JP2005246319 A JP 2005246319A JP 2005246319 A JP2005246319 A JP 2005246319A JP 2006257382 A JP2006257382 A JP 2006257382A
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Inventor
Ken Kawada
Masayuki Negoro
Yasuhiro Shimada
泰宏 嶋田
雅之 根来
憲 河田
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
富士写真フイルム株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanical element which can stably be operated for a long time and has one or more sliding surfaces comprising various materials except steel.
SOLUTION: This mechanical elements comprising at least two surfaces moved at mutually different circumferential speeds and a lubricant composition disposed between the two surfaces and receiving shears is characterized in that at least a portion of at least one of the two surfaces comprises one of various metals except steel or an inorganic or organic material except the metals, and the lubricant composition contains at least one of organic compounds each having a mesogenic structure in the molecule and a viscosity pressure coefficient of ≤20 GPa-1 at 40°C, and expressing the minimum friction coefficient value with the increase of pressure under a pressure of ≥10 MPa.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、摩擦摺動する機械要素に関し、特に弾性流体潤滑条件下での低摩擦性と耐摩耗性に優れる機械要素に関する The present invention relates to a machine element to sliding friction, it relates to a machine element particularly excellent in low friction and wear resistance of an elastic fluid lubrication conditions

トライボロジーとは、OECD用語集によれば、『相対運動をする2物体間の相互作用を及ぼしあう表面、ならびにこれに関連した諸問題と実地応用に関する科学と技術』である。 Tribology and, according to the OECD glossary is "Science and Technology on the interaction of exerting mutual surface, as well as problems with practical application in relation thereto between two objects to the relative motion."
トライボロジーは世の中の稼動するあらゆる産業機械・機器に共通の基盤技術であり、その産業分野は、輸送、電子機器/精密機械、産業機械/化学機械、機械・部品製造、宇宙開発、生体・健康および家庭電化製品と非常に多岐に渉っている。 Tribology is any industrial machinery and equipment to the common base technology that operates in the world, the industrial sector, transportation, electronic equipment / precision machinery, industrial machinery / chemical-mechanical, machinery and parts manufacturing, space exploration, biological, health and are Wataru' to very diverse and home appliances.
しかし、いわゆる潤滑油によって軸受けやエンジンなどの摺動接触部位の摩擦係数が下げられ、摩耗が低減され、機械寿命が延ばされる主要な界面の材質は鋼鉄がほとんどであった。 However, the friction coefficient of the sliding contact portion such as the bearing and the engine by means of a so-called lubricating oil is lowered, the wear is reduced, the material of the main interface machine life is extended the steel was almost.
現行の潤滑剤技術は、低摩擦係数と耐摩耗性の両立を使命としているが、起動時また低荷重では低粘性基油により低摩擦係数を、高荷重では境界潤滑膜によって低摩擦係数を得ており、一方、(低粘性基油ゆえに損なう)耐摩耗性を鉄への反応性膜の形成を基本とする境界潤滑膜技術によって補償するという機能分担が行われている。 Current lubricants techniques, obtained although the mission of both low friction coefficient and wear resistance, a low coefficient of friction by low-viscosity base oil in startup or low load, a low coefficient of friction by the boundary lubrication film at high load and, on the other hand, (low viscosity impairs the base oil due) function sharing of the abrasion resistance is compensated by the boundary lubrication film technology which is based on the formation of reactive film to iron was performed.

ところがこれまでの状況が最近劇的に変わろうとしている。 However, so far the situation is a dramatic about to change it recently.
それは、ひとつには、現行の境界潤滑膜技術が(皮肉にも)すべて環境有害(硫黄、リン、ハロゲン)もしくは懸念物質(重金属)により構成されており、ELV(End of Life Vehicles)、WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)、RoHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment)などの法律が相次いで制定されるような環境意識の高まりの状況下、迅速かつ抜本的な技術改善が求められているためである。 It is in part, the current boundary lubrication film technology (ironically) All adverse environment (sulfur, phosphorus, halogen) is constituted by or concern substances (heavy metals), ELV (End of Life Vehicles), WEEE ( Waste Electrical and Electronic Equipment), RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment) increased the context of environmental awareness, such as the law is enacted one after another, such as, rapid and drastic technological improvements This is because that is being sought.
別の要因としては、高硬度のエンジニアリングプラスティックや加工精度の高いセラミックス、また様々な表面加工技術がでてきて、鋼鉄には無かった性質、軽量かつ高硬度、腐食耐性等のメリットをもった素材がでてきたし、用途的にも広がったため、その材質に適した耐摩耗性潤滑技術が求められるようになったからである。 Another factor, engineering plastics and processing accurate ceramic having a high hardness, also come out various surface processing technology, having never been properties to steel, light weight and high hardness, the benefits of such corrosion-resistant material it came out, because the spread in applicational is because abrasion resistance lubrication techniques appropriate to the material has become necessary.
さらに、科学技術戦略推進機構(JCII)の「グリーントライボ材料の創製に関する調査」報告書には、保全費・部品交換費の削減、故障で生じる波及損失の削減、耐用年数の延長による設備投資の削減が、2002年度のトライボロジー改善による経済効果8.63兆円の82%を占めていることが指摘されており、機械要素の長寿命化とメンテナンスフリーを可能とする、極圧高剪断条件でより高性能を発揮する新しい潤滑技術が必要であることを示唆している。 In addition, science and technology strategy promotion mechanism of (JCII) The report "Survey on the creation of green Tribo material", maintenance costs and parts replacement cost reduction, reduction of the spread loss caused by failure, of capital investment due to the extension of the useful life reduction, has been pointed out that accounts for 82% of the economic effects 8.63 trillion by tribology improved in 2002, to allow a long life and maintenance free mechanical elements, at very pressure high shear conditions suggesting that there is a need for a new lubrication technology to exhibit a higher performance. それは、流体としての潤滑作用の一層の高性能化と、さらに極限条件でも破損を最小限に抑えられる境界潤滑膜を提供できる潤滑油である。 It is a lubricant that can provide higher performance and, boundary lubrication film minimizes breakage even more extreme conditions of lubrication as a fluid.

しかしながら、これまでの境界潤滑膜技術はいずれも鋼への反応性が基軸にあり、そのような強い鋼に反応し、かつ無害な“新たな”元素とは、強い反応性と安全性を同時に求めるものであるため、その代替技術の開発は容易ではない。 However, so far there the reactivity cornerstone of the boundary lubrication film Any technique steel, in response to such a strong steel and a harmless "new" element, simultaneously strong reactivity and safety for those seeking, development of alternative technologies is not easy.
しかし、その耐摩耗性技術がなければ、低粘性基油技術が活きてこないし、種々の添加剤技術も使えない。 But without the wear resistance technology, it does not come alive low viscosity base oil technology, can not be used also various additives technology. 当然ながら、それ以外の高硬度が期待される界面(セラミック、エンジニアリングプラスチックス、ダイヤモンドライクカーボンのような鉄以外の無機被膜)にも非反応性であることから、耐摩耗性機能の同様な展開も期待できない。 Of course, the interface that other high hardness is expected since it is also non-reactive (ceramic, engineering plastics, iron other inorganic coatings such as diamond-like carbon), similar development of wear-resistant feature It can not be expected.
上記の議論から、今、求められているものは、鋼鉄の界面が歪む(弾性変形する)ような高圧高剪断条件での、環境にやさしい元素で構成された、低摩擦性かつ耐摩耗性に優れる“新たな”潤滑油膜の形成技術である。 From the above discussion, now, what is needed, the interface steel is distorted (elastically deformed) at high pressure and high shear conditions, such as, constituted by friendly element environment, low friction and wear resistance excellent is "new" lubricant film formation technology.

高圧下での相転移、界面近傍の吸着分子膜、配向分子膜のように、Newtonの粘性法則に従わない環境および脂肪族化合物でない極性分子、ひも状分子でない(異方性)円盤状分子については、現在のトライボロジーではその物性から界面での振る舞いを予測することは容易ではない。 Phase transition under high pressure, the adsorbed molecules film near the interface, as in the alignment molecular film, polar molecules not environmental and aliphatic compounds not according to the viscosity law Newton, not string-like molecules for (anisotropic) discotic molecules is now tribology is not easy to predict the behavior of the interface from the physical properties thereof.
さらに分子の配向が界面の性質に大きく左右されることは液晶ディスプレーで開発された液晶用配向膜の技術によってよく知られており、高圧粘度が発生する状況での界面の性質が従来と異なる場合には、我々は従来知見をもって信頼性ある予測をすることは難しいと言わざるを得ない。 Are well known by addition of the liquid crystal alignment film for developed in the liquid crystal display is that the orientation is largely on the nature of the interface molecular techniques, if the nature of the interface in situations where high pressure viscosity occurs is unconventional the, we have to say it is difficult to make predictions with the conventional knowledge reliable.

本来、潤滑剤の基本的役割は低摩擦性、耐摩耗性の両立であるが、極圧状態の剪断場での低摩擦性と強靭な油膜形成による耐摩耗性とを両立し得る有機素材系は脂肪族化合物では得られてはいない。 Originally, the basic role low friction properties of the lubricant, is a balance between wear resistance, organic material systems may achieve both wear resistance due to low friction and tough oil film formation at a shear field extreme pressure conditions no it is obtained in aliphatic compounds. また、それ以外の有機化合物系材料、例えば、複素環を有する極性な有機化合物や、自己組織的に配向する液晶性化合物、また液晶性はなくとも構造的異方性が大きな有機化合物の振る舞いについては、トライボロジーの観点から詳細に検討されたことはなかった。 The organic compound-based material other than it, for example, polar organic compound having a heterocyclic ring, the liquid crystal compound is oriented in a self-organizing manner, also the behavior of structural anisotropy if not liquid crystalline large organic compounds It is, has never been studied in detail from the point of view of tribology.

特許文献1に示されるように、柔らかい基油(合成基油、鉱物系基油等)とその高温での柔らかすぎる欠点を補う粘度指数向上剤の配合によって、低摩擦性と耐摩耗性の両立した内燃機関用潤滑油組成物が提供されている。 As shown in Patent Document 1, a soft base oil (synthetic base oils, mineral-based base oil) by formulation with a viscosity index improver to compensate for too soft disadvantages in that a high temperature, both low friction and wear resistance the lubricating oil composition for an internal combustion engine is provided. しかし、滑り率3%での評価では一般的に潤滑剤の摩擦係数は小さく、この組成物に特徴的であるとは言いきれないだけでなく、実施例の精製鉱油における動粘度値のラチチュードが狭く、その経時劣化等による動粘度の少しの増加または粘度指数向上剤の劣化によってすぐにその理想的潤滑性能が劣化することがその比較例から容易に推察できる。 However, small coefficient of friction generally lubricant in evaluation of slip rate of 3%, not only be said to be a characteristic of this composition, the latitude of the kinematic viscosity values ​​in refined mineral oil of Example narrow, it immediately its ideal lubricating performance by small increase or degradation of viscosity index improver kinematic viscosity due to the deterioration with time or the like is deteriorated can be easily inferred from the comparative example. 従って、このような欠点を補い合う素材の組み合わせでは、それらの性能が広い温度域と圧力域で発現、維持できることは示されていないし、一般的に劣化に伴う素材の補償は難しい。 Thus, the combination of materials complement this disadvantage, the expression their performance over a wide temperature range and pressure range, to have not been shown to be maintained, compensation of the material due to generally degrade difficult. さらにこの技術の前提には現行の極圧剤などによる耐摩耗性技術の併用が必須である。 It is essential combination of wear resistance technology due more current extreme pressure on the premise of this technique.

特許文献2では、トリアジン構造を有する円盤状化合物を含んだ低摩擦係数を発現する潤滑油組成物が提供されている。 In Patent Document 2, the lubricating oil composition is provided that expresses a low coefficient of friction including the discotic compound having a triazine structure. また、SUJ−2鋼については耐摩耗性に優れることが記載されている。 Also it has been described to be excellent in wear resistance for SUJ-2 steel. 特に分子配向性は、その界面の影響が著しいことは液晶ディスプレーにおいて液晶配向膜の技術が極めて重要なことから容易に想像されるが、この点に関するトライボロジー的研究は学際的にも皆無であり、特許文献2にもその低摩擦係数が分子の配向効果に起因する可能性が示唆されており興味深いが、耐摩耗性に関する示唆また、他の界面での作用についての記載はない。 Especially the molecular orientation is art liquid crystal alignment film in remarkable that the liquid crystal display is the influence of the interface is easily imagined from Crucially, tribology studies on this point is none in interdisciplinary, its low coefficient of friction in Patent Document 2 is interesting has been suggested could be due to orientation effects of the molecule, suggestion of wear resistance also, there is no description of the operation of the other interface.

特許文献3では、流体潤滑条件下、弾性流体潤滑条件下において、摺動部の摩擦抵抗をより低減できる低摩擦性流体およびこれを含むエンジンオイルが提供されている。 In Patent Document 3, the fluid lubrication conditions, the elastohydrodynamic lubrication conditions, low friction fluids and engine oils containing the same are provided can be further reduced frictional resistance of the sliding portion. その低摩擦流体によって流体潤滑下と弾性流体潤滑下のいずれにおいても低摩擦抵抗が得られることが記載されているが、それは逆に粘度圧力係数が相対的に小さいことが示唆する弾性流体潤滑下で特徴的な低摩擦抵抗が得られる本発明の技術とは異なる技術であることを示唆している。 Although be described that low friction is obtained in any of the under fluid lubrication under elastic fluid lubrication by the low friction fluid, it is suggested elastohydrodynamic lubrication under viscosity-pressure coefficient conversely relatively small in the technical characteristic present invention a low frictional resistance is obtained suggests that a different technology. また分子の配向に関する記述および他の界面の耐摩耗性に関する記述もない。 Nor description about the abrasion resistance of the description and the other interfaces regarding the orientation of the molecules.

すなわち、これまでの特許文献で開示された低摩擦流体は、実施例に示された範囲の低摩擦値を鋼鉄界面において実際に与えることは事実であるが、耐摩耗性との両立に関しては、鋼鉄において特許文献2に開示された化合物はその性能を有することは開示しているものの、鋼鉄以外の他の素材界面での記述は見られない。 In other words, heretofore low friction fluid disclosed in patent documents, although it is true that the actual give the steel surface a low friction value in the range shown in the Example, with regard both to the wear resistance, although the compounds disclosed in Patent Document 2 in steel is discloses to have its performance, described in other material interfaces other than steel is not observed. しかし、省エネルギーや地球温暖化防止、環境保護の観点から、潤滑剤を含む機械要素の燃費向上、高寿命化、リユース適性などの厳しい性能要求がある。 However, energy saving and prevention of global warming, from the viewpoint of environmental protection, fuel efficiency of the machine element comprising a lubricant, high life, there is a strict performance requirements of such reuse aptitude. したがって、鋼鉄以外の界面部材系での低摩擦係数と耐摩耗性の両立が可能な潤滑剤技術、機械要素系が今後の展開において、非常に重要な技術としての位置づけにあることがわかる。 Therefore, low friction coefficient and wear resistance of both capable lubricants technology at the interface member systems other than steel, in the machine element systems future developments, it can be seen that in the position as a very important technology.
特開2002−3876号公報 JP 2002-3876 JP 特開2002−69472号公報 JP 2002-69472 JP 特開2004−315703号公報 JP 2004-315703 JP

本発明は、鋼鉄以外の様々な材料からなる摺動面を有する機械要素において、その摺動面に、従来のような摺動面界面への反応性はないが、摺動面界面近傍において積層傾向を有するとともに、小さな粘度圧力係数を有する有機化合物を介在させることにより、たとえ厳しい条件下であっても、長時間安定的作動が可能な機械要素を提供することを課題とする。 The present invention provides a machine element having a sliding surface made of various materials other than steel, on the sliding surface thereof, but not reactive to the conventional sliding surface interface, such as, laminating the sliding surface near the interface and has a tendency, by interposing an organic compound having a small viscosity-pressure coefficients, even under severe conditions, and to provide a machine element which can be stably operated for a long time.
また、本発明は、低摩擦性と耐摩耗性に優れた、鋼鉄以外の様々な材料からなる摺動面を有する機械要素を提供することを課題とする。 Further, the present invention was excellent in low friction and wear resistance, and to provide a machine element having a sliding surface made of various materials other than steel.
また、本発明は、環境有害または懸念元素を含有しない潤滑剤組成物を利用した機械要素を提供することを課題とする。 Further, the present invention aims to provide a mechanical element which utilizes a lubricant composition containing no environmentally hazardous or concerns elements.

前記課題を解決するための手段は以下の通りである。 It means for solving the problems are as follows.
[1] 互いに異なる周速で運動する二面と、該二面の間に介在して剪断をうける潤滑剤組成物とを少なくとも含む機械要素であって、 [1] varies with the peripheral speed two surfaces moving at, a mechanical element comprising at least a lubricant composition subjected to shear interposed between the two surfaces to each other,
前記二面のうち少なくとも一方の面の少なくとも一部が、鋼鉄を除く各種金属又は金属以外の無機もしくは有機材料からなり、 At least a portion of at least one surface of said two surfaces is comprised of an inorganic or organic material other than various metals or metal excluding steel,
前記潤滑剤組成物が、メソゲン構造を分子内に有し、40℃における粘度圧力係数が20GPa -1以下であり、10MPa以上の圧力下で圧力上昇に伴い摩擦係数の最小値を発現させる有機化合物を少なくとも一種含有する機械要素。 The lubricant composition has a mesogenic structure in its molecule, viscosity-pressure coefficient at 40 ° C. is not more 20 GPa -1 or less, an organic compound to express the minimum value of the coefficient of friction due to pressure rise in the pressure of more than 10MPa mechanical element contains at least one.
[2] 前記金属以外の無機もしくは有機材料が、樹脂、セラミック、カーボン及びその混合体から選ばれる材料である[1]の機械要素。 [2] the mechanical elements of the inorganic or organic material other than the metal is a material selected resin, ceramic, carbon and mixtures thereof [1].
[3] 前記二面の少なくとも一方の面が、ダイヤモンドライクカーボン薄膜、有機もしくは無機多孔質膜によって少なくとも一部が被覆されている[1]又は[2]の機械要素。 [3] at least one surface of the two surfaces is a diamond-like carbon film, mechanical elements of at least a part of which is covered by an organic or inorganic porous membrane [1] or [2].

[4] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物の分子が、その拡散断面積が最も大きくなる分子面を運動している前記二面に対して平行にして配向した分子集合体薄膜を形成する[1]〜[3]のいずれかの機械要素。 [4] molecules of the organic compound contained in the lubricant composition, form molecular aggregates thin film oriented in parallel to the two surfaces in motion a molecular surface that diffusion cross-sectional area is largest one of the mechanical elements of [1] to [3].
[5] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、100MPa以上の圧力下で最小の摩擦係数を発現させる[1]〜[4]のいずれかの機械要素。 [5] one of the mechanical elements of the organic compound contained in the lubricant composition, of expressing the minimum friction coefficient at a pressure of more than 100 MPa [1] ~ [4].
[6] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、0.05以下の摩擦係数を発現させる[1]〜[5]のいずれかの機械要素。 [6] one of the mechanical elements of the organic compound contained in the lubricant composition, of expressing a friction coefficient of 0.05 or less [1] to [5].
[7] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、メソゲン構造として、平板状又は円盤状構造を分子内に有するとともに、それを核として三本以上の末端鎖が放射状に伸びた構造を有する[1]〜[6]のいずれかの機械要素。 [7] The organic compound contained in the lubricant composition, as mesogenic structure, and having in the molecule a flat or disk-like structure, a structure that three or more terminal chains extending radially it as a nucleus one of the mechanical elements of [1] to [6] with.
[8] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、棒状の分子構造を有する[1]〜[7]のいずれかの機械要素。 [8] The organic compound contained in the lubricant composition, one of the mechanical elements of [1] to [7] having a molecular structure of the rod-shaped.
[9] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、メソゲン構造として、少なくとも二つの芳香族環もしくは、少なくとも一つの縮合環、又はπ共役平面を構成要素とする[1]〜[8]のいずれかの機械要素。 [9] The organic compound contained in the lubricant composition, as mesogen structure, at least two aromatic rings or, as a component at least one condensed ring, or π-conjugated plane [1] to [8] one of the mechanical elements of.
[10] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が、常圧で液晶相を呈する[1]〜[9]のいずれかの機械要素。 One of the mechanical elements of [10] Organic compound contained in the lubricant composition, of at atmospheric pressure exhibits a liquid crystal phase [1] to [9].
[11] 互いに異なる周速で運動する二面間に介在して剪断をうけている際に、前記有機化合物が、結晶相を呈しない[1]〜[10]のいずれかの機械要素。 [11] when undergoing shear interposed between two surfaces that move mutually different peripheral speeds, wherein the organic compound is one of the mechanical elements of which do not exhibit a crystalline phase [1] to [10].
[12] 前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物が有するメソゲン構造が、下記一般式[1]〜[74]のいずれかで表される[1]〜[11]のいずれかの機械要素。 [12] mesogen structure organic compound has to be contained in the lubricant composition, one of the machine elements of which are represented by any one of the following formulas [1] to [74] [1] - [11] .

(式中、nは3以上の整数を表し、*は側鎖との結合可能部位を意味する。但し*は3以上であれば全ての部位に側鎖が結合していなくてもよい。Mは金属イオン又は2つの水素原子を表す。) (Wherein, n represents an integer of 3 or more, * means binding possible site of side chain. However * good without bonding the side chains to all sites if 3 or more .M represents a metal ion or two hydrogen atoms.)

[13] 前記潤滑剤組成物が、前記有機化合物を二種類以上含有する[1]〜[12]のいずれかの機械要素。 [13] one of the mechanical elements of the lubricant composition, containing the organic compound two or more [1] to [12].
[14] 前記潤滑剤組成物が、前記有機化合物とともに、その液晶相形成温度を低下させる有機化合物を少なくとも一種含有する請求項[1]〜[13]のいずれかの機械要素。 [14] The lubricant composition, together with the organic compound, any of the machine element according to claim [1] to [13], which contains at least one organic compound capable of lowering the liquid-phase formation temperature.
[15] 前記二面の少なくとも一方の面が、磁性材料薄膜で少なくとも一部が被覆されている[1]〜[14]のいずれかの機械要素。 [15] one of the mechanical elements of the at least one surface of the two surfaces is, at least a part of a magnetic material thin film is coated [1] to [14].

[16] 前記二面の少なくとも一方の面が、焼結金属層で少なくとも一部が被覆されている[1]〜[15]のいずれかの機械要素。 [16] one of the mechanical elements of the at least one surface of the two surfaces is, at least a part of a sintered metal layer is covered [1] to [15].

本発明によれば、これまで用いられてきた極圧下での潤滑技術すなわち低粘性、低摩擦性の鉱物油や油脂系合成潤滑油での油膜の弱さをポリマーや硫黄、重金属系の界面被覆剤によって補ってきた従来技術を、極圧、剪断下での新しい異方性素材に置き換えることによって、従来の低摩擦係数をさらに凌駕する極低摩擦性と強靭な耐摩耗性が同時に得られる。 According to the present invention, this lubrication technology or low viscosity in the polar pressure that has been used up, the low friction of the weakness of the polymer and sulfur oil film in mineral oil and grease-based synthetic lubricating oils, surfactants coating of heavy metal the prior art has compensated by agents, extreme pressure, by replacing the new anisotropic material under shear, conventional tough abrasion resistance and very low friction further surpassing a low coefficient of friction is obtained at the same time.
現行の境界潤滑膜技術は、鉄への反応性膜の形成が基本であり、他の界面に適用できないため、その耐摩耗性は期待できない。 Current boundary lubrication film technology, the formation of reactive film to iron is basic, can not be applied to other interfaces, the wear resistance can not be expected. しかし、本技術は鋼鉄と同等以上に有機素材、無機極性化合物への親和力が強く、同等以上の耐摩耗性が期待される。 However, the technology of steel equivalent to or better than the organic material, affinity of the inorganic polar compound is strong, equivalent or wear resistance can be expected. 低摩擦係数についても、従来技術は摩耗を犠牲にして境界潤滑膜により低摩擦係数を得ている傾向があるが、本願技術では、潤滑剤組成物に用いる有機化合物の分子構造自体が低摩擦係数を実現するものであり、従来技術とは異なる。 For even lower coefficient of friction, but the prior art tend to give a low coefficient of friction by the boundary lubrication film at the expense of wear, in the present technique, the molecular structure itself of the organic compound used in the lubricant composition is a low friction coefficient It is intended to realize, different from the prior art. これは、省エネルギーや地球温暖化防止、環境保護の観点から燃費向上が厳しく求められている現状においては、諸問題を一気に解決する新技術の提供である。 This is energy saving and prevention of global warming, in the current situation where the viewpoint fuel efficiency from the environmental protection is sought strict is the provision of a new technology that once solve problems. 本発明によれば、たとえ厳しい条件下であっても、長時間安定的作動が可能な、鋼鉄以外の様々な材料からなる摺動面を有する機械要素を提供することができる。 According to the present invention, even under severe conditions for a long time that can be stably operated, it is possible to provide a machine element having a sliding surface made of various materials other than steel. また、本発明によれば、低摩擦性と耐摩耗性に優れた、鋼鉄以外の様々な材料からなる摺動面を有する機械要素を提供することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to provide a machine element having excellent low friction properties and wear resistance, the sliding surface made of various materials other than steel. また、本発明は、環境有害物の懸念がある硫黄化合物、ハロゲン、りん化合物及び亜鉛やモリブデンなどの重金属類を用いなくとも、優れた潤滑性を有する潤滑剤組成物を利用しているので、好対環境性の機械要素を提供できる。 Further, the present invention, the sulfur compounds which concerns environmental toxic substances, halogen, without using heavy metals such as phosphorus compounds and zinc and molybdenum, the use of the lubricant composition with excellent lubricity, It can provide a good environmental resistance of the mechanical element.

発明の実施の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、互いに異なる周速で運動する二面と、該二面間に配置された潤滑剤組成物とを少なくとも有する機械要素に関する。 The present invention relates to a machine element having at least a two surfaces moving at different peripheral speeds from each other, and a lubricant composition disposed between said two surfaces. 前記二面の少なくとも一方は、鋼鉄以外の各種金属、又は金属以外の無機もしくは有機材料からなる。 At least one of the two surfaces are various metals other than steel, or made of an inorganic or organic material other than metal. また、前記潤滑剤組成物は、メソゲン構造を分子内に有し、40℃における粘度圧力係数が20GPa -1以下であり、10MPa以上の圧力下で圧力上昇に伴い摩擦係数の最小値を発現させる有機化合物を少なくとも一種含有する。 Further, the lubricant composition has a mesogenic structure in its molecule, viscosity-pressure coefficient at 40 ° C. is not more 20 GPa -1 or less, to express the minimum value of the coefficient of friction due to pressure rise in the pressure of more than 10MPa the organic compound contains at least one. 本発明の機械要素は、かかる潤滑剤組成物を利用することにより、鋼鉄以外の素材からなる摺動面において低フリクション性と耐摩耗性を両立させている。 Mechanical element of the present invention, by utilizing such lubricant composition, and to achieve both a low friction and wear resistance in a sliding surface made of a non steel material.

前記二面の周速度については特に限定されず、大きい周速度をu1(>0)、小さい周速度をu2、即ち|u1|>|u2|と定義すると、平均速度(u2+u1)/2はゼロより大きく無限に可能であるが、通常は二面の平均速度は1000m/s以下であり、好ましくは1cm/s以上50m/s以下である。 Wherein there is no particular limitation on the circumferential speed of the two surfaces, a large circumferential velocity u1 (> 0), a small circumferential velocity u2, i.e. | u1 |> | u2 | and Defining, average speed (u2 + u1) / 2 is zero is a larger infinitely, usually the average rate of two surfaces is less than 1000 m / s, and preferably not more than 1 cm / s or more 50 m / s. 2×(u2−u1)/(u2+u1)で定義される滑り率Σの絶対値もゼロより大きく無限に可能であるが、u2がゼロすなわち停止している機械要素では−2となり、−2≦Σ<0の範囲で用いられるが、通常は−2以上で−0.01以下の範囲で用いられる機械要素が多い。 2 × (u2-u1) / (u2 + u1) of the slip ratio Σ defined by the absolute value can also be infinitely greater than zero, -2 it becomes a mechanical element u2 is zero or stopped, -2 ≦ Σ used in the range of <0, but usually there are many mechanical elements used in a range of -0.01 or less -2.

(u1−u2)/二面間の潤滑剤組成物の膜厚で定義される剪断速度は、ゼロより大きく無限に可能であるが、通常は10 9 /s以下で用いられ、好ましくは10/s以上10 7 /s以下で用いられる。 (U1-u2) / dihedral mesentery shear rate defined by the thickness of the lubricant composition is susceptible infinitely greater than zero, typically used in the following 10 9 / s, preferably 10 / s used in the following more than 10 7 / s. 前記潤滑剤組成物が、常圧で液晶性を呈する場合は、小さな剪断速度で所望の高秩序配向度が維持されるが、非液晶性の場合は剪断による高秩序配向化が必要であり、たとえば10 4 /s以上の剪断速度を要することもあるが、それは潤滑剤組成物に含有される前記有機化合物の構造や、圧力又は温度等によって変化するので、適正な範囲を一義的に定義することは困難である。 The lubricant composition, if at atmospheric pressure exhibits liquid crystallinity, but the desired highly ordered orientation in a small shear rate is maintained, in the case of non-liquid crystal requires a highly ordered orientation of by shearing, for example, some may require 10 4 / s or more shear rate, it is the structure and the organic compound contained in the lubricant composition, so varies with the pressure or temperature, etc., to uniquely define a proper range it is difficult. 潤滑剤組成物に含有される前記有機化合物の配向秩序度は、通常、液晶の配向秩序度の定義を用いると、好ましくは0.3以上0.99以下である。 Orientational order parameter of the organic compound contained in the lubricant composition is generally, using the definition of the degree of orientational order of the liquid crystal is preferably 0.3 to 0.99. また、二面間の膜厚は、通常10nm以上100μm以下であり、好ましくは50nm以上5μm以下である。 The thickness between two surfaces is usually 10nm or 100μm or less, preferably 50nm or more 5μm or less.

運動する二面の材質の少なくとも一方は、少なくとも一部が、鋼鉄以外の材料からなる。 At least one of the materials of the two surfaces moving at least partially, a material other than steel. 鋼鉄以外の各種金属、又は金属以外の無機もしくは有機材料が用いられる。 Various metals other than steel, or an inorganic or organic material other than metal is used. 金属以外の無機もしくは有機材料としては、各種プラスチック、セラミック、カーボン等、及びその混合体などが挙げられる。 Examples of the inorganic or organic material other than metal, various plastics, ceramics, carbon, and the like mixture thereof. より具体的には、鋼鉄以外の金属材料としては、鋳鉄、銅・銅−鉛・アルミニウム合金、その鋳物及びホワイトメタルが挙げられる。 More specifically, as the metal material other than steel, cast iron, copper, copper - lead, aluminum alloys, the castings and white metal. 有機材料としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、四フッ化エチレン樹脂(PFPE)、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリイミド(PI)、ポリピロメリットイミド、ポリピロメリットイミド、ポリピロメリットイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、などの各種プラスチックが挙げられる。 As the organic material, high density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene (PFPE), polyacetal (POM), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyimide (PI) , polypyromellitic imide, polyether pyromellitimide, polypyromellitic, polyamideimide, polyamide-imide, polycarbonate, polyetherimide, and various plastics such as. 無機材料としては、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、ジルコニア、炭化チタン(TiC)、炭化ジルコニア(ZrC)、窒化チタン(TiN)などのセラミックス;及びカーボン材料が挙げられる。 As the inorganic material, silicon carbide, silicon nitride, alumina, zirconia include titanium carbide (TiC), zirconium carbide (ZrC), ceramics such as titanium nitride (TiN); and the like, and carbon materials. またこれらの混合体として、プラスチックにガラス、カーボン又はアラミドなどの繊維を複合化した有機−無機複合材料、セラミックと金属の複合材料サーメットなどが挙げられる。 As a mixture thereof, glass plastics, organic fibers complexed, such as carbon or aramid - inorganic composite material, such composite material cermet ceramic and metal.

また、前記二面のうち少なくとも一方の面は、少なくとも一部が鋼鉄以外の材料からなっていればよく、例えば、機械構造用炭素鋼、ニッケルクロム鋼材・ニッケルクロムモリブデン鋼材・クロム鋼材・クロムモリブデン鋼材・アルミニウムクロムモリブデン鋼材などの構造機械用合金鋼、ステンレス鋼、マルチエージング鋼などの鋼材の表面の少なくとも一部が、鋼鉄以外の金属材料、又は金属材料以外の有機もしくは無機材料からなる膜で被覆されていてもよい。 Further, at least one surface of said two surfaces is sufficient that at least partially made of a material other than steel, for example, mechanical structural carbon steel, nickel chromium steel, nickel chromium molybdenum steel, chromium steel, chromium-molybdenum structural mechanical alloy steel such as steel, aluminum chromium molybdenum steel, stainless steel, at least part of the surface of the steel material, such as multi-aging steel, a metal material other than steel, or a film made of an organic or inorganic material other than metal material it may be coated. 被覆膜としては、ダイヤモンドライクカーボンの薄膜等の気相コーティング法、たとえば化学蒸着や物理蒸着法による薄膜、めっき等の液相コーティング法による薄膜、粉体塗装や溶射による薄膜、及び有機もしくは無機多孔質膜などが挙げられる。 Examples of the coating film, vapor coating a thin film such as diamond-like carbon, for example a thin film by chemical vapor deposition or physical vapor deposition process, thin films by liquid phase coating method such as plating, thin film by powder coating or spraying, and organic or inorganic a porous film.

また、前記二面の少なくとも一方の面に、多孔性焼結層を形成して、かかる多孔質層に潤滑剤組成物を含浸させて、摺動時に摺動面に潤滑剤組成物が適宜供給されるように構成してもよい。 Further, the at least one surface of two surfaces, to form a porous sintered layer, impregnated with lubricant composition according porous layer, the lubricant composition is suitably supplied to the sliding surface during sliding it may be configured to be. 前記多孔質層は、金属材料、有機材料及び無機材料のいずれからなっていてもよい。 It said porous layer is a metal material, may consist of any organic materials and inorganic materials. 具体的には、焼結金属、ジルコン酸カルシウム(CaZrO 3 )とマグネシア(MgO)の微粒子が互いに強く結合して形成されるような多孔質セラミックス、シリカとホウ酸系成分を熱的に相分離させることにより得られる多孔質ガラス、超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質成形体、四フッ化エチレン等フッ素樹脂系多孔質膜、ミクロフィルターなどに用いられるポリスルホン系多孔質膜、予め成形体の貧溶媒とその成形体形成モノマーを重合時相分離を起こさせて形成される多孔質膜などが挙げられる。 Specifically, sintered metal, calcium zirconate (CaZrO 3) and magnesia porous ceramics such as particles formed by bonding strongly to one another, the silica and boric acid components thermally phase separation (MgO) porous glass obtained by, sintered porous molded body of the ultra-high molecular weight polyethylene powder, tetrafluoroethylene and a fluorine resin porous membrane, a polysulfone-based porous membranes used like microfilter, preformed body a porous film formed by a poor solvent and a molded article thereof forming monomers to cause a polymerization time of phase separation and the like.

鋼鉄以外の金属又は酸化金属焼結層としては、銅系、鉄系又はTiO 2系の粉末を焼結することにより形成される多孔質層が挙げられる。 The metal or metal oxide sintered layer other than steel, copper, a porous layer can be cited a powder of iron or TiO 2 system is formed by sintering. 銅系金属焼結層は、鋳鉄基板の上に銅粉末(例えば、88質量%)、スズ(例えば、10質量%)及び黒鉛(例えば、2質量%)の混合物を設置し、250MPaで圧縮形成したものを還元気流中で、高温、例えば770℃程度で、約一時間焼結することによって形成することができる。 Copper-based metal sintered layer is copper powder on a cast iron substrate (e.g., 88 wt%), tin (for example, 10 wt%) and graphite (e.g., 2 wt%) was placed a mixture of compressed form at 250MPa in the reduced air flow in those high temperature, for example about 770 ° C., it can be formed by approximately one hour sintering. また、鉄系金属焼結層は、鋳鉄基板上に、鉄粉末に銅粉末(例えば、3質量%)及び化学炭素(0.6質量%)を添加した混合物を設置して、250MPaで圧縮成形したものを還元気流中で高温、例えば770℃程度で、約一時間焼結することによって形成することができる。 Further, iron-based sintered metal layer on the cast iron substrate, iron powder copper powder (e.g., 3 wt%) and chemical carbon (0.6 wt%) was placed a mixture was added, compression molded at 250MPa hot what was in a reducing gas stream, for example about 770 ° C., can be formed by approximately one hour sintering. また、TiO 2焼結層は、Ti(OC 817 −n)(例えば、33質量%)、TiO 2の微粉末(例えば、57質量%)及びPEO(分子量MW=3000)の混合物を、鋳鉄上に設置して、UV光を照射しつつ560℃に3時間加熱焼結することによって形成される。 Further, TiO 2 sintered layer, Ti (OC 8 H 17 -n ) ( e.g., 33 wt%), a mixture of fine powder of TiO 2 (e.g., 57 wt%) and PEO (molecular weight MW = 3000), installed on cast iron, it is formed by 3 hours heat sintering in while being 560 ° C. UV irradiation.

なお、これらの多孔質層によって被覆される材料については特に限定されず、上述したセラミックス、樹脂、有機−無機複合材料や、勿論鋼鉄であってもよい。 Incidentally, there is no particular limitation for the material to be coated by these porous layers, ceramics described above, a resin, an organic - inorganic composite material or may be of course steel.

前記ダイヤモンドライクカーボン薄膜等の被膜形成法に関しては各種の表面処理法が知られている。 Surface treatment of the various is known about the film forming method such as the diamond-like carbon thin film. 磁性材料薄膜等の被膜は、表面処理によって形成することができる。 Coating, such as a magnetic material thin film can be formed by surface treatment. 表面処理の詳細については、日本トライボロジー学会編 トライボロジーハンドブック 第一版 (2001年)B編 第三章 表面改質 544−574頁に記載されていて、本発明の機械要素の作製にいずれも利用することができる。 For more information about the surface treatment, the Japanese Society of Tribologists edited Tribology Handbook, first edition (2001) B eds have been described in Chapter III of surface modification pages 544-574, both in the production of machine elements of the present invention to use be able to. 表面処理は、一般的に、表面改質によるトライボロジー特性の改善を目的になされるものであるが、機械要素の駆動には低摩擦や耐摩耗性だけでなく、駆動する環境の要請に応じて低騒音、耐食、化学安定、耐熱、寸法安定、低アウトガス、生体親和、抗菌など多様な材料特性が併せて要求されることが多く、従って、本発明においては、表面処理は、トライボロジー特性の改善を目的になされるものに限定されない。 The surface treatment is generally, although those made for the purpose of improving the tribological properties by surface modification, the driving of machine elements not only low friction and wear resistance, at the request of the driving environment low noise, corrosion, chemical stability, heat resistance, dimensional stability, low outgassing, biocompatibility, often various material properties such as antimicrobial is required together, therefore, in the present invention, surface treatment, improvement in tribological properties not limited to those made for the purpose of. 表面処理法としては、 As the surface treatment method,
1) 真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、イオン注入による物理蒸着(PhisicalVaporDeposition)法による、アルミニウム、銅、銀、金、クロム、モリブデン、タンタルまたその合金膜、窒化チタン、窒化クロム、炭化チタン、炭化クロム等のセラミックス、酸化アルミニウム、二酸化珪素、ケイ化モリブデン、酸化タンタル、チタン酸バリウム等の酸化膜の形成; 1) vacuum deposition, ion plating, sputtering, by physical vapor deposition (PhisicalVaporDeposition) method by ion implantation, aluminum, copper, silver, gold, chromium, molybdenum, tantalum or its alloy film, titanium nitride, chromium nitride, titanium carbide, ceramics such as chromium, aluminum oxide, silicon dioxide, the formation of molybdenum silicide, tantalum oxide film such as barium titanate;
2) 熱、プラズマ、光などによる化学蒸着(ChemicalVaporDeposition)法を用いた各種金属、WC、TiC、B 4 Cなどの炭化物、TiN、Si 34などの窒化物、TiB 2 、W 23などのホウ化物、Al 23 、ZrO 2などの酸化物膜、CrW、Ti金属を含有したアモルフォスカーボン膜、フッ素含有カーボン膜、プラズマ重合膜の形成; 2) heat, plasma, chemical vapor deposition by light (ChemicalVaporDeposition) Method various metals with, WC, TiC, carbides such as B 4 C, TiN, nitrides such as Si 3 N 4, TiB 2, W 2 B 3 borides such as, Al 2 O 3, an oxide film such as ZrO 2, CrW, amorphadiene Foss carbon film containing Ti metal, a fluorine-containing carbon film, the formation of the plasma polymerization film;
3) 浸炭、窒化、浸硫、ホウ化処理などの拡散被覆法(化学反応法)による表層部分の耐摩耗性、耐焼きつき性などの特性を付与する方法;及び4) 電気めっき、無電解めっきなどのめっき法による金属、複合金属膜などがあげられる。 3) carburizing, nitriding, sulphurizing, diffusion coating techniques, such as boric process (wear resistance of the surface layer portion by a chemical reaction method), a method to impart properties such as seizure Kitsuki resistance; and 4) electroplating, electroless metal by a plating method such as plating, such as a composite metal film, and the like.

本発明の機械要素が、高い耐摩耗性を有することの理由の一つは、界面に配置される潤滑剤組成物が少なくとも界面反応性ではないことから、界面への吸着性が現行潤滑剤の脂肪族化合物より高く、同時に異方性平板構造ゆえに高秩序に配向しながら平面的に被覆するといった新規な境界潤滑膜の形成につながるため、この良好な物性が得られているものと考えられる。 Mechanical element of the present invention, one of the reasons of having a high abrasion resistance, since the lubricant composition disposed at the interface is not the least interfacial reactivity, adsorptivity to the interface of the current lubricant higher than aliphatic compounds, it is considered that at the same time for the anisotropic plate structure because leads to the formation of new boundary lubrication film such planarly covers while oriented in a highly ordered, the good physical properties can be obtained.

二面間の平均圧力に関しては、通常、100MPa程度の圧力下から有機化合物が非圧縮性となり、化学反応に対する「質量作用」の効果があまり重要でなくなり、圧力が有機化合物の立体障害を克服して反応する例があることが、K. For the average pressure between two surfaces, usually, the organic compound becomes incompressible from a pressure of about 100 MPa, the effect of "mass action" for the chemical reaction is not very critical, the pressure will overcome steric hindrance of the organic compound the example of the reaction Te there is, K. E. E. WEALE著 「高圧化学反応」 培風館発行(1969)p1. WEALE al., "A high-pressure chemical reaction" Baifukan issue (1969) p1. に記載されている。 It is described in. 本発明の機械要素に用いられる前記潤滑剤組成物は、10MPa以上の圧力下で圧力上昇に伴いより低い摩擦係数を発現し、摩擦係数の最小値を発現させる有機化合物を少なくとも一種含有する。 The lubricant composition used in the mechanical element of the present invention is to express a low coefficient of friction than with the pressure increase in the pressure of more than 10 MPa, it contains at least one organic compound to express the minimum value of the coefficient of friction. 該有機化合物は、100MPa以上の圧力下で最小の摩擦係数を発現させるのがより好ましい。 Organic compounds, it is more preferable to express the minimum friction coefficient at a pressure of more than 100 MPa. また、前記有機化合物は、0.07以下の低摩擦係数を発現させるのが好ましく、0.05以下の低摩擦係数を発現させるのがさらに好ましい。 Further, the organic compound is preferably to express a low coefficient of friction of 0.07 or less, more preferably to express a low coefficient of friction 0.05 or less. 10MPa以上の領域の圧力下から、ガラスや鋼でもその界面に弾性歪みの影響が出始めることが分かっている。 From the pressure not lower than the region 10 MPa, it has been found to begin to affect the elastic strain in the interface with a glass or steel. 従って、本発明の機械要素は、主な運動が10MPa以上の圧力下で行われるのが好ましく、50MPa以上の圧力で行われるのがより好ましく、100MPa以上の圧力下で行われるのがさらに好ましい。 Therefore, mechanical elements of the present invention, the main movement preferably carried out at a pressure of more than 10 MPa, more preferably carried out at pressures above 50 MPa, further preferably performed at a pressure of more than 100 MPa.
なお、前記潤滑剤組成物は、圧力上昇に伴い、混合潤滑領域まで達し、その膜界面が破壊されると考えられる。 Incidentally, the lubricant composition, due to the pressure increase, reach mixed lubrication region, considered the film interface is destroyed. 従って、前記潤滑剤組成物の摩擦係数が、現行の潤滑油の摩擦係数より有意の低摩擦係数を発現する領域は10MPa以上であり、且つ混合潤滑領域となる圧力以下の範囲における圧力上昇に伴って生じる。 Therefore, the friction coefficient of the lubricant composition, a region to exhibit a significant lower friction coefficient than the friction coefficient of the current of the lubricating oil is at least 10 MPa, with the pressure increase in the pressure range below and a mixed lubrication region resulting Te.

一般的に、流体潤滑作用では、すきまが小さくなるほど発生する圧力が大きくなるので、転がり軸受け、歯車、カムのように点接触や線接触といった集中接触の場合には発生圧力が数百MPaからGPaのオーダーになる。 Generally, the fluid lubrication effect, the pressure that occurs as the gap is reduced is increased, the rolling bearing, gear, GPa hundreds MPa is generated pressure in the case of intensive contact, such a point contact or line contact as the cam become of the order. そのため、界面自体の弾性変形に加えて潤滑液体の粘度も圧力に対して指数関数的に大きくなる。 Therefore, the viscosity of the lubricating liquid in addition to the elastic deformation of the interface itself exponentially increases the pressure. その際の圧力と潤滑液体の粘度の関係は以下のBARUSの式 η=η 0 exp(αP) (1) Wherein the pressure and BARUS relationship of the following viscosity of the lubricating fluid during its η = η 0 exp (αP) (1)
によって表される。 Represented by.
両辺の対数をとると、 Taking the logarithm of both sides,
logη=logη 0 + loge × αP (2) logη = logη 0 + loge × αP (2)
と表され、ηの対数と圧力Pは傾きαの直線の関係にある。 It is expressed as the log and the pressure P of η is the linear relationship of the inclination alpha. その粘度の圧力依存性の尺度αが粘度圧力係数である。 The pressure dependence of the measure α of viscosity is the viscosity-pressure modulus.

また、前記有機化合物は、40℃における粘度圧力係数が20GPa -1以下であり、10MPa以上の圧力下で圧力上昇に従いより低摩擦係数を発現させる。 Further, the organic compound has a viscosity-pressure modulus at 40 ° C. is not more 20 GPa -1 or less, to express the lower coefficient of friction in accordance with the pressure increase in the pressure of more than 10 MPa. ここで、粘度圧力係数はトライボロジスト 第38巻 第10号 pp927 (1993)に記載される方法によって、算出することができる。 Here, the viscosity-pressure coefficient can be by the method described in tribological strike Vol. 38, No. 10 pp927 (1993), it is calculated. 本発明の潤滑剤組成物は、40℃における粘度圧力係数が15GPa -1以下であることが好ましく、13GPa -1以下であることがさらに好ましい。 The lubricant composition of the invention further preferably has a viscosity-pressure modulus at 40 ° C. is preferably at 15 GPa -1 or less, 13 GPa -1 or less.
但し、40℃で固体の化合物の場合は、測定条件で液体を呈する2以上の温度で粘度圧力係数を求め、それらの値を低温側に外挿して求めた40℃の値と定義する。 However, 40 cases of solid compounds at ° C., determine the viscosity-pressure coefficient at two or more temperatures that exhibit liquid under the measurement conditions, it defines these values ​​to those of 40 ° C. as determined by extrapolating the low-temperature side.

一方、ドゥーリトル(Doolittle,A.K.)は直鎖パラフィンの融液の粘性率の対数が自由体積分率の逆数と直線関係にあること、即ち下記式で表されることを実験的に見出している(J.Appl.Phys.,Vol.22.No.8,1031(1951)。 On the other hand, Doolittle (Doolittle, A.K.) Is the logarithm of the viscosity of the melt of linear paraffins is in inverse and linear relation of the free volume fraction, i.e. empirically the represented by the following formula has been found (J.Appl.Phys., Vol.22.No.8,1031 (1951).
logη=A + BV 0 /(V−V 0 ) (3) logη = A + BV 0 / ( V-V 0) (3)
但し、Vは液体の体積、A、B及びV 0は、温度又は圧力などによらない定数である。 However, V is the volume of liquid, A, B and V 0 are constant independent like temperature or pressure. 式(2)及び式(3)から、ある圧力Pでは、下記式(4)で表す様に、その粘度圧力係数αが自由体積分率の逆数と相関していると考えられる。 From equation (2) and (3), the certain pressure P, as represented by the following formula (4), it considered that the viscosity-pressure modulus α correlates with the reciprocal of the free volume fraction.
α ∝ V 0 /(V−V 0 ) (4) α α V 0 / (V- V 0) (4)
この関係から、自由体積の大きな化合物は、粘度圧力係数が小さい、すなわち、粘度の圧力依存性が小さく、相対的に低粘性になることがわかる。 From this relationship, a compound having a large free volume, the viscosity is small pressure coefficient, namely, small pressure dependence of viscosity, it is understood to be a relatively low viscosity. 実際に、「トライボロジー」山本・兼田共著 理工学社発行(1998)p. In fact, "Tribology" Yamamoto Kaneda co-author of Science and Technology Gakusha issue (1998) p. 22 22
0. 0. には、高圧下、自由体積の少ない無段変速機用トラクションフルードは粘性が大きく、自由体積の大きなひまし油やなたね油などの油脂化合物(長鎖脂肪酸グリセリド類)は粘性が小さいことが報告されている。 The, high pressure, free volume less CVT traction fluid viscous large, large castor oils and fats compounds such as rapeseed oil in free volume (long chain fatty acid glycerides) has been reported by a viscosity less .
以上の知見から、本発明の素材、特に放射状に側鎖を有する円盤状、平板状化合物は、その側鎖の自由体積が大きく、たとえ配列しても一定の自由体積が確保されるため、粘度圧力係数αが小さく、高圧、高剪断条件下でも相対的に低い粘性が得られるものと推察される。 From the above findings, for the present invention the material, in particular disc-shaped, flat compounds having a side chain radially, the free volume of the side chain is large, certain free volume is ensured even if arranged, viscosity pressure coefficient α is small, a high pressure is assumed that a relatively low viscosity can be obtained even under high shear conditions.

前記潤滑剤組成物に含有される有機化合物は、メソゲン構造を分子内に有する。 The organic compound contained in the lubricant composition has a mesogenic structure in its molecule. メソゲン構造とは、中間相(=液晶相)形成分子(液晶辞典、日本学術振興会、情報科学用有機材料第142委員会、液晶部会編、1989年)とも称され、液晶性分子構造とほぼ同義である。 The mesogenic structure, intermediate phase (= liquid crystal phase) forming molecules (liquid crystal dictionary, Japan Society for the Promotion of Science, the organic material No. 142 Committee for information science, LCD Group, ed., 1989) and is also referred to, almost to the liquid crystal molecular structure it is synonymous. 典型的メソゲンとして具体的には、棒状構造でネマティック相及びスメクティック相を呈するものでは、アゾメチン基、フェニルアゾ基、フェニルアゾキシ基、安息香酸エステル基、ビフェニル基、ターフェニル基、シクロヘキシルカルボン酸エステル基、フェニルシクロヘキサン基、ビフェニルシクロヘキサン基、ピリミジン基、ジオキサン基、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル基、シクロヘキシルエチル基、トラン基、2,3−ジフルオロフェニレン基、アルケニル基、シクロヘキシル基またはそれらの複合、連結した基が挙げられる。 Specifically Typical mesogenic, is one that exhibits a nematic phase and smectic phase in rodlike structures, azomethine group, phenylazo group, a phenyl azoxy group, benzoic acid ester group, a biphenyl group, a terphenyl group, cyclohexyl carboxylic acid ester group , phenylcyclohexane group, biphenyl cyclohexane group, a pyrimidine group, dioxane group, cyclohexyl cyclohexane ester group, cyclohexylethyl group, Trang group, 2,3-difluoro-phenylene group, an alkenyl group, a cyclohexyl group or their composite, include linked group It is. コレステリック相を呈するものでは、コレステロール誘導体エステルが挙げられる。 It is one that exhibits a cholesteric phase, and a cholesterol derivative ester. 平板状及び円盤状構造でディスコティックネマティック相およびカラムナー相を呈するものでは、六置換ベンゼン、1,3,5−トリアジン、ヘキサアリールエチニルベンゼン、2,3,6,7,10,11−六置換トリフェニレン、2,3,7,8,12,13−六置換トルキセン、六置換トリオキサトルキセン、1,2,3,5,6,7−六置換アントラキノン、八置換フタロシアニンまたはポルフィリン、六置換マクロサイクレン、ビス(1,3−ジケトン)銅錯体、テトラアリールビピラニリデン、テトラチアフルバレン、イノシトール等が挙げられる。 One that exhibits a flat and disc-like structure with a discotic nematic phase and columnar phase is hexasubstituted benzene, 1,3,5-triazine, hexamethylene aryl ethynyl benzene, 2,3,6,7,10,11 hexasubstituted triphenylene, 2,3,7,8,12,13- hexasubstituted truxene, six replacement trio key Satoru naproxen, 1,2,3,5,6,7 six substituted anthraquinone, eight substituted phthalocyanine or porphyrin, six substitution macros cyclen, bis (1,3-diketones) copper complex, tetra aryl ruby ​​Pirani alkylidene, tetrathiafulvalene, inositol, and the like.

前記有機化合物の分子は、二面間で剪断を受けている際に、拡散断面積が最も大きくなる分子面を剪断面と平行に向けて配向しているのが好ましい。 Molecules of said organic compound, when undergoing shear between two surfaces, preferably have a molecular surface diffusion cross-sectional area is largest oriented toward parallel to the shear plane. 棒状分子の場合、その慣性軸または光学軸が剪断面と平行になるような配向状態での分子集合体薄膜の形成が必要である。 For rod-like molecules, the inertial axis or optical axis is required to form a molecular assembly film in the oriented state such as to be parallel to the shear plane. 平板状及び円盤状構造化合物の場合は、最も広い分子面を剪断面と平行になるような配向状態での分子集合体薄膜の形成が必要であるが、剪断場でかつ界面近傍では、熱力学的にも上記の配向が有利であることが推察される。 For flat and disc-shaped structure compound, in the broadest form of the molecular assemblies thin molecular surface in an aligned state as to be parallel to the shear plane is required, and near the interface shear field, thermodynamics orientation described above is presumed to be advantageous to.
そのような配向をとった場合に、上記の例示構造では、π−共役平面、双極子相互作用、水素結合など、脂肪族油にない強い界面との各種の相互作用が期待できる極性な平面構造を有しており、さらにその異方的平面構造に由来する界面への水平配向性に起因した効率的な表面の被覆性、層状構造の可能性、そして界面との広面積の有効な相互作用性とが同時に寄与することによって、鋼鉄以外の界面、すなわち、各種セラミックス、金属酸化膜、エンジニアリングプラスティックス、有機−無機複合材料などの界面に自己組織的被膜を形成する傾向があると推定している。 When taken such orientation, in the above illustrative structures, .pi.-conjugated plane, dipole interactions, hydrogen bonding, various interactions with a strong free interface aliphatic oils can be expected polarity planar structure the has further coverage of the efficient surface due to the horizontal orientation of the interface from its anisotropic planar structure, the possibility of lamellar structure, and the effective interaction of the large area of ​​the interface by gender and contribute simultaneously interface other than steel, i.e., various ceramics, metal oxide film, engineering plastics, organic - estimated that the interface tends to form a self-organized coating such as an inorganic composite material there.

平板状及び円盤状構造化合物とは、その母核に平板状あるいは円盤状の分子部分を有する化合物をいう。 Tabular and discotic structure compound is a compound having a tabular or disk-like moiety to the nucleus. 側鎖部を除いた母核部分の平板状あるいは円盤状の形態的特徴は、例えば、その原形化合物である水素置換体について、以下のように表現され得る。 Flat or disk-shaped morphological features of mother nucleus portion excluding the side chain unit, for example, the hydrogen substituents is its original compound can be expressed as follows. まず、分子の大きさを以下のようにして求める。 First, the size of the molecule determined as follows.
1)該分子につき、できる限り平面に近い、好ましくは平面分子構造を構築する。 1) molecules per, nearly flat as possible, preferably to construct a planar molecular structure. この場合、結合距離、結合角としては、軌道の混成に応じた標準値を用いることが好ましく、例えば日本化学会編、化学便覧改訂4版基礎編、第II分冊15章(1993年刊 丸善)を参照することができる。 In this case, the bond distance, the bond angle, it is preferable to use a standard value corresponding to the orbital hybridization, for example, edited by the Chemical Society of Japan, Kagaku Binran Revised 4th edition Fundamentals, II, separate volume 15 Chapter (1993 annual Maruzen) it is possible to see.
2)前記1)で得られた構造を初期値として、分子軌道法や分子力場法にて構造最適化する。 2) the resulting structure as an initial value 1), the structural optimization by molecular orbital method or molecular force field method. 方法としては例えば、Gaussian98、MOPAC2000、CHARMm/QUANTA、MM3が挙げられ、好ましくはGaussian98である。 As a method for example, Gaussian98, MOPAC2000, CHARMm / QUANTA, MM3 and the like, preferably Gaussian98.
3)構造最適化によって得られた構造の重心を原点に移動させ、座標軸を慣性主軸(慣性テンソル楕円体の主軸)にとる。 3) the center of gravity of the structure obtained by structural optimization is moved to the origin, take coordinate axes of inertia principal axis (principal axis of inertia tensor ellipsoid).
4)各原子にファンデルワールス半径で定義される球を付与し、これによって分子の形状を記述する。 4) To set a sphere defined by van der Waals radius in each atom positions thereby drawing a molecular.
5)ファンデルワールス表面上で各座標軸方向の長さを計測し、それらそれぞれをa、b、cとする。 5) measures the length along to three coordinate axes on van der Waals surface thereby obtaining a, b, and c.
以上の手順により求められたa、b、cを用いて円盤状の形態を定義すると、c≦b<aかつa/2≦b≦a、好ましくはc≦b<aかつ0.7a≦b≦aと表すことができる。 a determined by the above procedure, b, by defining a disc-shaped form with c, c ≦ b <a and a / 2 ≦ b ≦ a, preferably c ≦ b <a and 0.7a ≦ b it can be expressed as ≦ a. また、b/2>cであることが好ましい。 Further, it is preferable that b / 2> c.

また具体的化合物として挙げると、例えば日本化学会編、季刊化学総説No. Also, when given as specific compounds, for example, edited by the Chemical Society of Japan, quarterly chemical review No. 22「液晶の化学」第5章、第10章2節(1994年刊 学会出版センター)、C. 22 "liquid crystal chemical" Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994 annual Society of Publication Center), C. Destradeらの研究報告、Mol. Destrade et al research report, Mol. Cryst. Cryst. Liq. Liq. Cryst. Cryst. 71巻、111頁(1981年)、B. Vol. 71, p. 111 (1981), B. Kohneらの研究報告、Angew. Kohne et al. Research report, Angew. Chem. Chem. 96巻、70頁(1984年)、J. Vol. 96, 70 (1984), J. M. M. Lehnらの研究報告、J. Lehn et al. Research report, J. Chem. Chem. Soc. Soc. Chem. Chem. Commun. Commun. ,1794頁(1985年)、J. , 1794 (1985), J. Zhang、J. Zhang, J. S. S. Mooreらの研究報告、J. Moore et al. Of the research report, J. Am. Am. Chem. Chem. Soc. Soc. ,116巻、2655頁(1994年)に記載の母核化合物の誘導体が挙げられる。 , 116 vol include derivatives of the mother nucleus compound described on pages 2655 (1994). 例えば、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、アントラセン誘導体、アザクラウン誘導体、シクロヘキサン誘導体、ヘテロ環誘導体、β−ジケトン系金属錯体誘導体、ヘキサエチニルベンゼン誘導体、ジベンゾピレン誘導体、コロネン誘導体およびフェニルアセチレンマクロサイクルの誘導体が挙げられる。 For example, benzene derivatives, triphenylene derivatives, truxene derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, anthracene derivatives, aza crown derivatives, cyclohexane derivatives, heterocyclic derivatives, beta-diketone metal complex derivatives, hexa ethynyl benzene derivatives, dibenzopyrene derivatives, coronene derivatives and it includes derivatives of phenylacetylene macrocycles. さらに、日本化学会編、“化学総説No.15 新しい芳香族の化学”(1977年東京大学出版会刊)に記載の環状化合物およびそれらの複素原子置換等電子構造体を挙げることができる。 In addition, edited by the Chemical Society of Japan, mention may be made of the "chemical review No.15 new aromatic chemical" cyclic compounds described in (1977 University of Tokyo Press published) and their complex atom-substituted such as electronic structure. また、上記金属錯体の場合と同様に、水素結合、配位結合等により複数の分子の集合体を形成して円盤状の分子となるものでもよい。 Also, as in the case of the metal complex, hydrogen bonding, or it may be composed a disc-shaped molecules to form an assembly of a plurality of molecules by coordinate bond or the like. これらを分子の中心の母核とし、直鎖もしくは分岐のアルキル基やアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、置換ベンゾイルオキシ基等がその側鎖として放射状に置換された構造により円盤状液晶化合物が形成される。 These were the mother nucleus of the center of the molecule, linear or branched alkyl group or an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, discotic liquid crystal compound is formed by structure substituted radially substituted benzoyloxy group and the like as a side chain .

平板状及び円盤状構造化合物の分子の中心の母核の好ましい例には、下記一般式[1]〜[74]のいずれかで表される構造が含まれる。 Preferred examples of the center of the nucleus of the molecule of the flat and disc-shaped structure compound include structures represented by any one of the following general formula [1] to [74]. なお、nは3以上の整数を表し、*は側鎖との結合可能部位を意味する。 Here, n represents an integer of 3 or more, * means binding possible site of side chain. 但し*は3以上であれば全ての部位に側鎖が結合していなくてもよい。 However * need not be bonded to the side chain to all sites if 3 or more. Mは金属イオン又は2つの水素原子を表す。 M represents a metal ion or two hydrogen atoms. Mは金属イオン又は2つの水素原子を表し、即ち、[5]及び[6]は中心金属を含んでいても、含んでいなくてもよい。 M represents a metal ion or two hydrogen atoms, i.e., [5] and [6] also comprise a central metal, may not include.

母核は、極性元素を含むπ共役系の骨格を有するのが好ましく、上記の中で[1],[2],[3],[4],[5],[6],[9],[11],[12],[17],[20],[21],[23],[24],[28],[29],[30],[36],[38],[42],[46],[56],[58],[67],[68],[73],[74]が好ましく、その中でも[1],[2],[3],[6],[11],[12],[21],[23],[30],[46],[58],[68],[73]が好ましく、特に好ましくは合成的に安価に入手できる[1]のベンゼン環または[2]の1,3,5−トリス(アリールアミノ)−2,4,6−トリアジン環である。 Mother core preferably has a π-conjugated system of the skeleton containing polar element, [1] Among the above, [2], [3], [4], [5], [6], [9] , [11], [12], [17], [20], [21], [23], [24], [28], [29], [30], [36], [38], [ 42], [46], [56], [58], [67], [68], [73], [74] are preferred, among which [1], [2], [3], [6] , [11], [12], [21], [23], [30], [46], [58], [68], [73] are preferred, particularly preferably synthetically inexpensively available [ 1 is a benzene ring or [2] of 1,3,5-tris (aryl) -2,4,6-triazine ring.

側鎖としては、例えばアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルチオ基、アシルオキシ基が挙げられ、側鎖中にアリール基、ヘテロ環基を含んでいても良い。 The side chains, such as alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, an alkylthio group, an acyloxy group, an aryl group in the side chain may contain a heterocyclic group. また、C. In addition, C. Hansch、A. Hansch, A. Leo、R. Leo, R. W. W. Taft著、ケミカルレビュー誌(Chem.Rev.)1991年、91巻、165〜195ページ(アメリカ化学会)に記載されている置換基で置換されていてもよく、代表例としてアルコキシ基、アルキル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子が挙げられる。 Taft al., Chemical Review magazine (Chem.Rev.) 1991 years, Volume 91, may be substituted with a substituent that is described in the 165 to 195 pages (American Chemical Society), an alkoxy group as a representative example, an alkyl group , an alkoxycarbonyl group and a halogen atom. 更に側鎖中に、例えばエーテル基、エステル基、カルボニル基、シアノ基、チオエーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、アミド基のような官能基を有していても良い。 Furthermore in the side chain, for example an ether group, an ester group, a carbonyl group, a cyano group, a thioether group, a sulfoxide group, a sulfonyl group, which may have functional groups such as amide groups.

より詳細には、側鎖部分としては、例えば、アルカノイルオキシ基(例えば、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオキシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノイルオキシ、ウンデカノイルオキシ)、アルキルスルホニル基(例えば、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オクチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシルスルホニル、ウンデシルスルホニル)、アルキルチオ基(例えば、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、ドデシルチオ)、アルコキシ基(例えば、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ)、2−(4−アルキルフェニル)エチニル基(例えば、アルキル基としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシ More particularly, the side chain moiety, for example, alkanoyloxy groups (e.g., hexanoyloxy, heptanoyl oxy, octanoyloxy, nonanoyloxy, decanoyloxy, undecanoyl oxy), an alkylsulfonyl group (e.g., hexyl sulfonyl, heptyl sulfonyl, octylsulfonyl, Nonirusuruhoniru, Deshirusuruhoniru, undecylsulfonyl), an alkylthio group (e.g., hexylthio, heptylthio, dodecylthio), an alkoxy group (e.g., butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy), 2- (4-alkylphenyl) ethynyl group (e.g., methyl as alkyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl 、ヘプチル、オクチル、ノニル)、末端ルオキシ、7−ビニルヘプチルオキシ、8−ビニルオクチルオキシ、9−ビニルノニルオキシ)、4−アルコキシフェニル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、アルコキシメチル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、アルキルチオメチル基(例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アルキルチオメチル(例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アルキルチオエトキシメチル(例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アルコキシエトキシメチル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、2−アルコキ , Heptyl, octyl, nonyl), terminal yloxy, 7-vinyl heptyloxy, 8- vinyl octyloxy, as 9-vinyl-nonyl oxy), 4-alkoxyphenyl group (e.g. an alkoxy group, those mentioned alkoxy group above) , alkoxymethyl group (as for example, an alkoxy group, those mentioned alkoxy group described above), alkylthiomethyl group (as e.g. alkylthio group, those mentioned alkylthio group described above), as 2-alkylthiomethyl (e.g. alkylthio group, the aforementioned as for those mentioned alkylthio group), a 2-alkyl-thio ethoxymethyl (e.g. alkylthio group, those mentioned alkylthio group described above), as 2-alkoxyethyl ethoxymethyl group (e.g. an alkoxy group, those mentioned alkoxy group above ), 2-alkoxy カルボニルエチル基例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、コレステリルオキシカルボニル、β−シトステリルオキシカルボニル、4−アルコキシフェノキシカルボニル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、4−アルコキシベンゾイルオキシ基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、4−アルキルベンゾイルオキシ基(例えばアルキルシ基として、前述の2−(4−アルキルフェニル)エチニル基挙げたもの)、4−アルコキシベンゾイル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの)が挙げられる。 As the carbonyl ethyl group such as alkoxy group, those mentioned alkoxy group described above), cholesteryl oxycarbonyl, beta-citrate steryl oxycarbonyl, as 4-alkoxy-phenoxycarbonyl group (for example, an alkoxy group, those mentioned alkoxy group above) , 4-alkoxy-benzoyloxy group (as for example, an alkoxy group, those mentioned alkoxy group described above), as 4-alkyl benzoyloxy (e.g. Arukirushi group, those mentioned 2- (4-alkylphenyl) ethynyl group above ), as a 4-alkoxyphenyl benzoyl (e.g. an alkoxy group, those mentioned alkoxy group described above) can be mentioned. また、前述のもののうち、フェニル基は他のアリール基(例えば、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセン基)でもよいし、また前述の置換基に加えて更に置換されてもよい。 Also, among those described above, the phenyl group other aryl group (e.g., a naphthyl group, a phenanthryl group, an anthracene group) may be the, or may be further substituted in addition to the above-described substituents. また、該フェニル基はヘテロ芳香環(例えば、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアジアリル基、オキサジアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基)であってもよい。 Also, the phenyl group heteroaromatic ring (e.g., pyridyl group, pyrimidyl group, triazinyl group, a thienyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a triazolyl group, a thiazolyl group, an imidazolyl group, an oxazolyl group, Chiajiariru group , oxadiazolyl group, a quinolyl group, may be isoquinolyl group).
一つの側鎖に含まれる炭素原子の数は1以上40以下が好ましく、1以上20以下がさらに好ましい。 The number of carbon atoms included in one of the side chains is preferably 1 or more and 40 or less, more preferably 1 to 20.

前記円盤状化合物は、円盤状部分構造である環状の基と、該環状の基に結合した複数個(好ましくは2〜11個)の側鎖とを有する化合物であるのが好ましい。 The discotic compound is a cyclic group which is a discotic partial structure, a plurality of (preferably 2 to 11) bound to the cyclic group preferably is a compound having a side chain of. 側鎖の少なくとも一つは、エステル結合を有しているのが好ましい。 At least one of the side chains preferably has an ester bond. 特に、側鎖の少なくとも一つが、下記一般式(4a)または一般式(4b)で表される基を含んでいるのが好ましい。 In particular, at least one side chain preferably contains a group represented by the following general formula (4a) or formula (4b). なお、以下の式中、左側(−X 0 )がD側に結合する。 Incidentally, in the following formula, the left (-X 0) binds to D side.

式中、X 0は単結合、NR 1基(R 1は、水素原子または炭素数が1〜30のアルキル基)、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはこれらの組み合わせからなる二価の連結基を表す。 Wherein, X 0 is a single bond, NR 1 group (R 1 is hydrogen atom or an alkyl group of carbon number 1 to 30), an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group or a divalent a combination thereof It represents a linking group.
0は、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜20の、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキレン基を表す)、NR 1基(R 1は、水素原子または炭素数が1〜30のアルキル基)、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはこれらの組み合わせからなる二価の連結基を表す。 L 0 is an alkylene group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, linear, branched, or a cyclic alkylene group), NR 1 group (R 1 is a hydrogen atom or a carbon number from 1 to 30 alkyl group), and represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or a divalent linking group comprising a combination thereof. 二価の連結基は置換基を有していてもよい。 Divalent linking groups may have a substituent. 0はアルキレン基が好ましい。 L 0 is an alkylene group is preferred.
また、X 0とL 0との組み合わせの基としては、−O(C=O)−アルキレン−、−O(C=O)−シクロアルキレン−が好ましい。 As the combination of groups of X 0 and L 0, -O (C = O ) - alkylene -, - O (C = O ) - cycloalkylene - it is preferred.
0は化合物の側鎖末端に位置し、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。 R 0 is located on the side chain end Compound, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group.

また、前記側鎖のうち少なくとも一つは、前記一般式(4a)で表される基を含んでいるのがより好ましい。 Further, at least one of the side chains, the include a group represented by the general formula (4a) are more preferred. 中でも、側鎖が下記一般式(4)で表される基を含んでいるのがさらに好ましい。 Among them, the contains a group side chain is represented by the following general formula (4) is more preferred. なお、以下の式中、左側(−L 01 )が環状の基側に結合する。 Incidentally, in the following formula, the left (-L 01) is bonded to the group of the annular.

01はX 0と同義である。 L 01 has the same meaning as X 0. 01は酸素原子、硫黄原子、−(C=O)O−、−NH−(C=O)O−であるのが好ましい。 L 01 represents an oxygen atom, a sulfur atom, - (C = O) O -, - NH- (C = O) a is preferably O-. 01は炭素原子数が1〜30の置換もしくは無置換のアルキル基を表し、pおよびqは各々整数を表す。 R 01 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, p and q are each an integer. 01の炭素原子数は1〜40であるのが好ましく、1〜20であるのがより好ましい。 The number of carbon atoms in R 01 is preferably 1 to 40, and more preferably from 1 to 20. 置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、メトキシエトキシ、フェノキシ等)、スルフィド基(メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ等)、アルキルアミノ基(メチルアミノ、プロピルアミノ等)、アシル基(アセチル、プロパノイル、オクタノイル、ベンゾイル等)およびアシルオキシ基(アセトキシ、ピバロイルオキシ、バンゾイルオキシ等)や、アリール基、複素環基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、カルバモイル基、スルファモイル基、およびウレイド基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (methoxy, ethoxy, methoxyethoxy, phenoxy, etc.), sulfide groups (methylthio, ethylthio, propylthio, etc.), alkylamino group (methylamino, propylamino, etc.), an acyl group (acetyl, propanoyl, octanoyl, benzoyl, etc.) and an acyloxy group (acetoxy, pivaloyloxy, vans benzoyloxy etc.) and, an aryl group, a heterocyclic group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, carbamoyl group, sulfamoyl group, and a ureido group. pは1〜20が好ましく、2〜10がより好ましい。 p is preferably 1 to 20, 2 to 10 is more preferable. qは1〜10が好ましく、1〜5がより好ましい。 q is 1 to 10 preferably 1 to 5 is more preferable.

また、前記側鎖のうち少なくとも一つが、下記一般式(5)又は(6)で表される基を含んでいるのも好ましい。 Further, at least one of the side chains, also preferred include a group represented by the following general formula (5) or (6).

式中、R 01は炭素原子数が1〜30の置換もしくは無置換のアルキル基を表し、mおよびnは各々整数を表し、一般式(4)におけるR 01と同じ意味の基を表す。 Wherein, R 01 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, m and n each represent an integer, represents a group having the same meaning as R 01 in formula (4).

式中、R 25は置換基を表し、a24は1〜5の整数を表す。 Wherein, R 25 represents a substituent, a24 represents an integer of 1 to 5.

また、前記側鎖の少なくとも一部が、下記一般式(7)で表される基であるのも好ましい。 Further, at least a part of the side chain is also preferred a group represented by the following general formula (7).

式中、L 21は、単結合、NR 1基(R 1は、水素原子または炭素数が1〜30のアルキル基)、アルキレン基、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはこれらの組み合わせからなる二価の連結基を表す。 Wherein, L 21 represents a single bond, NR 1 group (R 1 is hydrogen atom or an alkyl group of carbon number 1 to 30), an alkylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or a combination thereof It represents a divalent linking group comprising a. 好ましくは、酸素原子、オキシアルキレン基、オキシカルボニル基、アミノカルボニル基、カルボニルオキシ基およびカルボニル基であり、オキシカルボニル基およびカルボニル基がより好ましい。 Preferably, the oxygen atom, an oxyalkylene group, an oxycarbonyl group, aminocarbonyl group, a carbonyl group and carbonyl group, oxycarbonyl group and carbonyl group are more preferable.

前記式中、置換基R 25 、R 71およびR 72の例には、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素)、アルキル基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル)、アルケニル基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアルケニル基で、例えば、ビニル、2−ブテン−1−イル、オレイル)、アルキニル基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアルキニル基で、例えば、プロパルギル)、アリール基(炭素原子数6〜40の、好ましくは6〜20のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のヘ In the above formula, examples of the substituents R 25, R 71 and R 72, a halogen atom (e.g., fluorine, chlorine, bromine), an alkyl group (of 1 to 40 carbon atoms, an alkyl group having preferably 1 to 20 in, for example, methyl, ethyl, propyl, hexyl, octyl, 2-ethylhexyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl), an alkenyl group (2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 20 alkenyl group, for example, vinyl, 2-buten-1-yl, oleyl), alkynyl groups (2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 20 alkynyl group, for example, propargyl), aryl group (carbon atoms 6 to 40 , preferably at 6-20 aryl group, e.g., phenyl, naphthyl), a Hajime Tamaki (a 1 to 40 carbon atoms, preferably from 1 to 20 f テロ環基で、例えば、2−フリル、2−チエニル、4−ピリジル,2−イミダゾリル、2−ベンゾチアゾリル、2−ベンゾオキサゾリル、1−ベンゾイミダゾリル)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシ)、アリールオキシ基(炭素原子数6〜40の、好ましくは6〜20のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、1−ナフトキシ)、シリルオキシ基(炭素原子数3〜40の、好ましくは3〜20のシリルオキシ基で、例えば、トリメチルシ In heterocyclic groups, for example, 2-furyl, 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-imidazolyl, 2-benzothiazolyl, 2-benzoxazolyl, 1-benzimidazolyl), a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a carboxyl group , an alkoxy group (carbon atoms 1 to 40, preferably 1 to 20 alkoxy groups, for example, methoxy, ethoxy, hexyloxy, octyloxy, 2-ethylhexyloxy, decyloxy, dodecyloxy, tetradecyloxy, hexadecyl oxy, octadecyl), an aryloxy group (having 6 to 40 carbon atoms, preferably at 6-20 aryloxy group, e.g., phenoxy, 1-naphthoxy), a silyloxy group (3 to 40 carbon atoms, preferably in silyloxy group having 3 to 20, for example, Torimechirushi ルオキシ)、ヘテロオキシ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のヘテロオキシ基で、例えば、2−フリルオキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ、3−ピリジルオキシ、2−イミダゾリルオキシ)、アシルオキシ基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアシルオキシ基で、例えば、アセトキシ、ブタノイルオキシ、オクタノイルオキシ、ドデカノイルオキシ、ベンゾイルオキシ)、カルバモイルオキシ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のカルバモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアルコキシカルボニルオキシ基で、例えば、エトキシカルボニルオキシ、ブトキシカルボニルオキシ、 Yloxy) Heterookishi group (of 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 20 Heterookishi group, e.g., 2-furyl oxy, 2-tetrahydropyranyloxy, 3-pyridyloxy, 2-imidazolyloxy), acyloxy group (having 2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 20 acyloxy group, for example, acetoxy, butanoyloxy, octanoyloxy, dodecanoyloxy, benzoyloxy), a carbamoyloxy group (having 1 to 40 carbon atoms , preferably 1 to 20 carbamoyloxy group, for example, N, N-diethylcarbamoyl-oxy), an alkoxycarbonyloxy group (having 2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 20 alkoxycarbonyloxy group, e.g. , ethoxycarbonyloxy, butoxycarbonyloxy, −エチルへキルオキシカルボニルオキシ、ドデシルオキシカルボニルオキシ、ヘキサデシルオキシカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(炭素原子数7〜40の、好ましくは7〜20のアリールオキシカルボニルオキシ基で、例えば、フェノキシカルボニルオキシ)、アミノ基(炭素原子数0〜40の、好ましくは1〜20のアミノ基で、例えば、アミノ、N−メチルアミノ、N−2−エチルヘキシルアミノ、N−テトラデシルアミノ、N,N−ジエチルアミノ、N,N−ジオクチルアミノ)、アシルアミノ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアシルアミノ基で、例えば、アセチルアミノ、オクタノイルアミノ、ドデカノイルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜 - Kill oxycarbonyloxy to ethyl, dodecyloxy carbonyloxy, hexadecyl oxycarbonyl-oxy), an aryloxycarbonyl group (7 to 40 carbon atoms, preferably an aryloxycarbonyl group having 7 to 20, for example, phenoxy carbonyloxy) amino group (0 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 20 amino groups, e.g., amino, N- methylamino, N-2-ethylhexyl amino, N- tetradecyl-amino, N, N - diethylamino, N, N-dioctylamino), an acylamino group (having a carbon number of 1 to 40, preferably 1 to 20 acylamino group, for example, acetylamino, octanoylamino, dodecanoyl amino), aminocarbonylamino group (of 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 20のアミノカルボニルアミノ基で、例えば、N,N−ジオクチルカルバモイルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアルコキシカルボニルアミノ基で、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ、テトラデシルオキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(炭素原子数7〜40の、好ましくは7〜20のアリールオキシカルボニルアミノ基で、例えば、フェノキシカルボニルアミノ)、スルファモイルアミノ基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のスルファモイルアミノ基で、例えば、N,N−ジメチルスルファモイルアミノ)、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基(炭素原子数1〜 20 aminocarbonylamino groups, for example, N, N-dioctylcarbamoyl amino), an alkoxycarbonylamino group (having 2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 20 alkoxycarbonylamino group, e.g., methoxycarbonylamino, ethoxycarbonylamino, 2-ethylhexyl carbonylamino, tetradecyloxy carbonylamino), aryloxycarbonylamino groups (7 to 40 carbon atoms, preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 20, for example, phenoxycarbonylamino) , a sulfamoylamino group (0-40 carbon atoms, preferably 0-20 sulfamoylamino group, for example, N, N-dimethyl sulfamoylamino), alkyl and aryl sulfonylamino group (carbon atoms number 1 0の、好ましくは1〜20のアルキルおよびアリールスルホニルアミノ基で、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、ドデシルスルホニルアミノ、p−トルエンスルホニルアミノ)、メルカプト基、アルキルチオ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアルキルチオ基で、例えば、メチルチオ、エチルチオ、2−エチルヘキシルチオ、ドデシルチオ)、アリールチオ基(炭素原子数6〜40の、好ましくは6〜20のアリールチオ基で、例えば、フェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のヘテロ環チオ基で、例えば、4−ピリジルチオ、チアゾール−2−イルチオ、ベンゾオキサゾール−2−イルチオ、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ、1,3,4−チア 0, preferably from 1 to 20 alkyl or arylsulfonylamino group, e.g., methylsulfonylamino, butylsulfonylamino, dodecyl sulfonylamino, p- toluenesulfonyl amino), a mercapto group, an alkylthio group (carbon atoms from 1 to 40 , preferably 1 to 20 alkylthio group, e.g., methylthio, ethylthio, 2-ethylhexylthio, dodecylthio), arylthio group (having 6 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 20 arylthio group, for example, phenylthio ), a heterocyclic thio group (having 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 20 heterocyclic thio group, e.g., 4-pyridylthio, thiazol-2-ylthio, benzoxazol-2-ylthio, 1-phenyl-tetrazole 5-ylthio, 1,3,4-thia アゾール−2−イルチオ)、スルファモイル基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のスルファモイル基で、例えば、スルファモイル、N,N−ジエチルスルファモイル、N−ヘキサデシルスルファモイル)、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアルキルおよびアリールスルフィニル基で、例えば、メチルスルフィニル、フェニルスルフィニル)、アルキルおよびアリールスルホニル基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアルキルおよびアリールスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、ブチルスルホニル、ヘキサデシルスルホニル、p−トリルスルホニル)、アシル基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアシル基で、例えば、アセチル 2-ylthio), a sulfamoyl group (0-40 carbon atoms, preferably 0-20 sulfamoyl group, e.g., sulfamoyl, N, N- diethylsulfamoyl, N- hexadecyl sulfamoyl), a sulfo group, an alkyl or arylsulfinyl group (number of carbon atoms from 1 to 40, preferably an alkyl or arylsulfinyl group having 1 to 20, for example, methylsulfinyl, phenylsulfinyl), an alkyl or arylsulfonyl group (1 to number of carbon atoms 40, preferably 1 to 20 alkyl or arylsulfonyl group, for example, methylsulfonyl, butylsulfonyl, hexadecyl sulfonyl, p- tolyl sulfonyl), an acyl group (having a carbon number of 1 to 40, preferably 1 to 20 in the acyl group, e.g., acetyl 、プロピオニル、イソブチリル、テトラデカノイル、ベンゾイル)、アリールオキシカルボニル基(炭素原子数7〜40の、好ましくは7〜20のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フォノキシカルボニル)、アルコキシカルボニル基(炭素原子数2〜40の、好ましくは2〜20のアルコキシカルボニル基で、例えば、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、ヘキサデシルオキシカルボニル)、カルバモイル基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のカルバモイル基で、例えば、カルバモイル、N,N−ジエチルカルバモイル、N−ドデシルカルバモイル)、アリールおよびヘテロ環アゾ基(炭素原子数1〜40の、好ましくは1〜20のアリールおよびヘテロ環アゾ基で、例えば、フェニルアゾ、3−メチル−1 , Propionyl, isobutyryl, tetradecanoyl, benzoyl), an aryloxycarbonyl group (7 to 40 carbon atoms, preferably an aryloxycarbonyl group having 7 to 20, for example, phono alkoxycarbonyl), alkoxycarbonyl group (carbon atoms number 2 to 40, preferably 2 to 20 alkoxycarbonyl group, e.g., ethoxycarbonyl, t-butoxycarbonyl, hexadecyl oxycarbonyl), a carbamoyl group (having a carbon number of 1 to 40, preferably from 1 to 20 carbamoyl groups such as carbamoyl, N, N- diethylcarbamoyl, N--dodecylcarbamoyl), aryl and heterocyclic azo group (having a carbon number of 1 to 40, preferably 1 to 20 aryl and heterocyclic azo group, For example, phenylazo, 3-methyl-1 2,4−オキサジアゾール−5−イルアゾ、2−メチルチオ−1,3,4−チアジアゾール−5−イルアゾ)、イミド基(炭素原子数4〜40の、好ましくは4〜20のイミド基で、例えば、スクシンイミド、フタルイミド)、ホスフィノ基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のホスフィノ基)、ホスフィニル基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のホスフィニル基)、ホスフィニルオキシ基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のホスフィニルオキシ基)、ホスフィニルアミノ基(炭素原子数0〜40の、好ましくは0〜20のホスフィニルアミノ基)、シリル基(炭素原子数3〜40の、好ましくは3〜20のシリル基で、例えば、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル)が含まれる。 2,4-oxadiazol-5-ylazo, 2-methylthio-1,3,4-thiadiazole-5-ylazo), imide groups (4 to 40 carbon atoms, preferably 4 to 20 of the imide groups, for example, succinimido, phthalimido), phosphino group (0 to 40 carbon atoms, preferably 0 to 20 phosphino group), a phosphinyl group (0 to 40 carbon atoms, a phosphinyl group preferably 0 to 20), phosphite Finiruokishi group (0-40 carbon atoms, preferably 0 to 20 phosphinyloxy group), phosphinylamino Le amino group (0 to 40 carbon atoms, preferably 0 to 20 phosphinyl amino group), a silyl group (3 to 40 carbon atoms, preferably 3 to 20 silyl group, e.g., trimethylsilyl, t- butyl-dimethyl-silyl) include. さらに、置換基R 71及びR 72は、これらの置換基から選ばれる1種以上の置換基によって置換されたこれらの置換基も含まれる。 Furthermore, the substituents R 71 and R 72 also include these substituents substituted by one or more substituents selected from these substituents. 71の置換基としては直鎖状あるいは分枝状のアルキル残基を含む置換基で置換された、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアシル基が好ましい。 The substituent of R 71 is substituted with a substituent containing a linear or branched alkyl residue, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group and an acyl group are preferred. aは0あるいは1〜5の整数であり、好ましくは1〜3である。 a is an integer of 0 or 1 to 5, preferably 1 to 3.
71の炭素原子数は1〜40であるのが好ましく、1〜20であるのがより好ましい。 The number of carbon atoms in R 71 is preferably 1 to 40, and more preferably from 1 to 20.

また、前記m個の側鎖(R−X−)の少なくとも一つが、部分フッ化炭素基、フッ化炭素基を含んでいるのも好ましい。 At least one of the m of the side chain (R-X-) is partially fluorocarbon group, also preferably includes a fluorocarbon group. すなわち、前記一般式(4a)、(4b)、(4)、(5)、(6)および(7)の少なくとも一つが、部分フッ化炭素基、フッ化炭素基を含んでいるのも好ましい。 That is, the general formula (4a), (4b), (4), (5), at least one of (6) and (7), partially fluorinated carbon groups, also preferably includes a fluorocarbon group . フッ化炭素基について二重結合、分岐、環状基、芳香環の有無は問わない。 Double bond for fluorocarbon group, branched, regardless cyclic groups, the presence or absence of an aromatic ring.

ここで、液晶性にとっては、立体的要因である直線性や平面性と剛直性、及び静電的要因である分極率の異方性が重要である。 Here, for the liquid, linearity and flatness and rigidity is steric factors, and the anisotropy of the polarizability is electrostatically factors is important. ほぼすべての液晶性化合物の構造は、模式的に、剛直なコア構造とフレキシブルな側鎖で表すことができる。 Almost structure of all of the liquid crystal compound is schematically can be expressed by a rigid core structure and the flexible side chains. メソゲン構造とは、中間相(メソフェーズ)が誘起(ジェネレート)される構造という造語であり、前者の剛直なコア構造部分を指す。 The mesogen structure is coined structure mesophase (mesophase) is induced (generate), it refers to a rigid core structure parts of the former. 液晶性化合物は、単独で、ある特定の温度、圧力範囲で熱力学的に安定な液晶相を呈するサーモトロピック液晶と、溶媒中である特定の温度、圧力、濃度範囲で液晶相を呈するリオトロピック液晶とに分類される。 Liquid crystalline compound alone, a certain temperature, lyotropic liquid crystal exhibiting a thermotropic liquid crystal exhibiting a thermodynamically stable liquid crystalline phase in the pressure range, the specific temperature is in a solvent, pressure, liquid crystal phase in the concentration range It is classified in the door. しかし、メソゲン構造とフレキシブルな側鎖を有する化合物でも必ずしも液晶性を呈するわけではない。 However, not necessarily exhibit liquid crystallinity also compounds having a mesogen structure and flexible side chains. 従って、本発明の潤滑剤組成物に用いられる有機化合物は、メソゲン構造を分子内に有することは必須だが、液晶性化合物である必要はない。 Therefore, the organic compound used in the lubricant composition of the present invention is a must to have a mesogenic structure in its molecule, not necessarily a liquid crystalline compound.

有機化合物が有するこの剛直な平面構造による剛体的斥力が液晶性発現に重要な因子となっているが、同時に存在するフレキシブルな側鎖が自由に振舞える空間、すなわち自由体積が大きいことが、相対的にこれまで用いられてきた潤滑剤組成物にない特徴を与えることを見出した。 Although rigid repulsion by the rigid planar structure organic compound has is an important factor to express liquid crystallinity, space, i.e. that the free volume is greater that Furumae free flexible side chains present at the same time, the relative It found to give a characteristic not in lubricant compositions that have been used heretofore in manner. すなわち、液晶性化合物、より好ましくは円盤状メソゲン構造を有する化合物は剛直な平面構造の環のまわりにフレキシブルな側鎖を数本配するがゆえに、相対的にそれら側鎖の自由体積が大きくなり、圧力がかかり、自由体積が圧縮される状況下でもその自由体積を確保しうることが期待される。 That is, the liquid crystalline compound, more preferably because although distribution several flexible side chains around the ring of the compound is rigid planar structure having a disc-like mesogen structure, relatively free volume thereof side chains is increased , pressure is applied, it is expected that the free volume can ensure the free volume even under circumstances to be compressed. それゆえに、相対的に圧力に対する粘度の上昇率が小さくなり、動植物油脂と同等の小さな粘度圧力係数を呈する。 Therefore, the rate of increase in viscosity for a relatively pressure decreases, exhibits a small viscosity-pressure coefficient equivalent to animal and plant fats and oils. したがって、高圧下でも、剪断方向には低い粘性係数を示し、界面方向には平面分子が高い吸着力と配向(積層)性による高い粘性係数を発現し、これまでのいわゆる等方性の油性化合物では発現し得なかった極圧下での低粘性と耐摩耗性を両立しているものと推定される。 Therefore, even under high pressure, shows a low viscosity in the shear direction, toward the interface express high viscosity due to the orientation (laminated) of planar molecules is high suction force, so-called isotropic oily compound so far in is assumed that both low viscosity and wear resistance in the polar pressure which could not have been expressed.

本発明の機械要素では極圧条件下すなわち弾性流体潤滑領域でとくに低摩擦係数、低摩擦係数を与えることが特徴である。 Particularly low friction coefficient extreme pressure conditions i.e. elastic fluid lubrication region in the mechanical element of the present invention is characterized by providing a low friction coefficient. 常圧域でのいわゆる流体潤滑領域では一般的に平面性の高い広いπ共役平面を有する有機化合物の粘度は相対的に大きい。 The viscosity of the organic compound having a generally high planarity broad π-conjugated plane is called fluid lubrication region at atmospheric pressure range is relatively large. したがって、この領域すなわち常圧で液晶性であることは、剪断によるミエソビッツの低粘性を発現させることが可能であり、より有利であると言える。 Accordingly, it in this area, that is atmospheric pressure is a liquid crystal property, it is possible to express the low viscosity of Miesobittsu by shearing, said to be more advantageous. したがって、できるだけ広い温度域で低摩擦係数を発現させるには、常圧で液晶相を呈する有機化合物を用いるのが好ましく、さらに常圧での液晶温度領域ができるだけ広く、且つ低粘性の平板状あるいは円盤状構造の有機化合物を用いるのがより好ましい。 Therefore, in order to express a low coefficient of friction at the broadest possible temperature range, it is preferable to use an organic compound exhibiting a liquid crystal phase at normal pressure, yet is as wide as possible a liquid crystal temperature range at atmospheric pressure, and a low viscosity tabular or it is more preferable to use an organic compound of a disk-like structure. その点では、トリアリールメラミン環やヘキサ−及びペンタアリールエチニルベンゼン、さらにトリフェニレン環等の円盤状メソゲン構造を二つ以上連結し、結晶性を弱め、広い温度域で液晶相を形成しうる有機化合物も好ましい。 In that regard, triaryl melamine ring and hexa - and penta aryl ethynyl benzene, further disc-like mesogen structure such as a triphenylene ring linked two or more, weakens the crystalline organic compound capable of forming a liquid crystal phase in a wide temperature range It is also preferred. 一方、二面間に介在して剪断をうけている際は、前記有機化合物は、結晶相温度では極めて高い摩擦係数を発現することが分かっている。 Meanwhile, when undergoing shear interposed between two surfaces, the organic compounds have been found to express very high coefficient of friction in the crystalline phase temperature. 一方、それが明確な結晶相を形成せず無定形(アモルフォス)状態を呈したり、結晶相を形成する速度が遅い場合は過冷却状態になり見かけ上無定形(アモルフォス)状態を呈するような場合には小さな摩擦係数が維持されることが一般的に起こるので、二面間に介在して剪断をうけている際は、結晶相を呈しないのが好ましいと考えられる。 On the other hand, if it is such as to present a clear or exhibit amorphous (Amorufosu) state without forming a crystalline phase, a crystalline phase when the speed is slow to form a becomes supercooled state apparently amorphous (Amorufosu) state since small coefficient of friction is the happens typically maintained in, when undergoing shear interposed between two surfaces is considered preferable not exhibit a crystalline phase.

以下に、本発明に使用可能なメソゲン構造を分子内に有する有機化合物の具体例を挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the organic compound having a mesogenic structure usable in the present invention in the molecule, the present invention is not intended to be limited in any way to these specific examples.

前記潤滑剤組成物は、メソゲン構造を分子内に有する有機化合物を二種類以上含有していてもよい。 The lubricant composition, an organic compound having a mesogenic structure in the molecule may contain two or more. かかる場合は、同一のメソゲン構造を有し、且つ各々異なる側鎖が置換された有機化合物を複数種類用いてもよい。 In such a case, it has the same mesogen structure, and each different side chains may be used a plurality of types of organic compounds substituted. また、前記潤滑剤組成物は、前記有機化合物とともに、その液晶相形成温度を低下させる有機化合物を含有していてもよい。 Further, the lubricant composition, together with the organic compound may contain an organic compound for reducing the liquid crystal phase forming temperature. 常圧におけるそのような化合物の組み合わせとしては、非特許文献 Mol. As a combination of such compounds in the atmospheric pressure, et al Mol. Cryst. Cryst. Liq. Liq. Cryst. Cryst. ,1981,Vol. , 1981, Vol. 71,pp111. 71, pp111. の図5. Figure 5. から図10. Figure 10. の化合物、及び特許文献 特開平9−104866号公報に記載される化合物があげられる。 Compounds, and compounds described in Japanese Patent Document JP-A 9-104866 and the like. 参照文献にも記載されるように、かかる化合物の組み合わせに関する記載は少ないが、特に構造的に除外されたり、制限される化学構造はなく、より効率的にその液晶相形成温度を低下させる構造として、用いる液晶化合物の側鎖に類似した構造であり、好ましくは、エーテル基やカルボニル基といった極性官能基が少なくとも一種類含まれる化合物、例えばオリゴエチレンオキシ基と炭素数6以上のアルキル基を含むエーテル化合物やエステル化合物等下記の具体的化合物例が挙げられる。 As also described in references, but less description of the combination of such compounds, or in particular structurally excluded, the chemical structures is limited and not, as a more efficient structure to reduce its liquid crystal phase forming temperature used a structure similar to the side chain of the liquid crystal compounds, ethers preferably containing polar functional group such as ether group and a carbonyl group compound contained at least one, for example, oligo ethyleneoxy group and alkyl group having 6 or more carbon atoms specific compound examples of such following compounds or ester compounds.

その他、前記潤滑剤組成物は、種々の用途に適応した実用性能を確保するため、さらに必要に応じて、潤滑剤、たとえば軸受油、ギヤ油、動力伝達油などに用いられている各種添加剤、すなわち摩耗防止剤、極圧剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、清浄分散剤、金属不活性化剤、腐食防止剤、防錆剤、消泡剤等を本発明の目的を損なわない範囲で含有していてもよい。 Other, wherein the lubricant composition, in order to ensure the practical performance adapted for various applications, further optionally, a lubricant, for example bearing oil, gear oil, various additives are used in such a power transmission oil , i.e. antiwear agents, extreme pressure agents, antioxidants, viscosity index improvers, detergent dispersants, metal deactivators, corrosion inhibitors, rust inhibitors, a range that does not impair the object of the present invention the antifoaming agent and the like in may be contained. 但し、他の成分を含有する場合も、1種又は2種以上の前記有機化合物が、全組成物中50モル%以上であるのが好ましく、80モル%以上であるのがより好ましい。 However, even a case where other components are contained, one or more of the organic compound is preferably at the total composition 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more.

本発明の機械要素は、潤滑油、グリース等を必要とする従来公知の摩擦摺動部分に組み込まれる機械要素のいずれであってもよい。 Mechanical element of the present invention, the lubricating oil may be any of the machine element to be incorporated into conventional friction sliding parts that require grease. 異なる周速で運動する二面は、曲面であっても、平面であってもよいし、また面の全部または一部に凹凸部を有していてもよい。 Two surfaces moving at different peripheral speeds, even a curved surface may be a planar or may have an uneven portion on all or part of the surface. 例えば、すべり軸受けや、転がり軸受けの摩擦摺動部分などが挙げられる。 For example, sliding bearings, friction sliding portion of the rolling bearing and the like. 本発明の機械要素は、さらに、伝動要素として、歯車、カム、ねじ、トラクションドライブを備えていてもよい。 Mechanical element of the present invention, further, as a transmission element, the gear may be provided with cams, screws, traction drive. また、前記潤滑剤組成物を密封するための密封要素として、オイルシール、メカニカルシール、ピストンリングなどの接触式シールを備えていてもよい。 Further, as a sealing element for sealing the lubricant composition, an oil seal may be provided with a contact type seal such as mechanical seal, piston ring.

以下、実施例および比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, a more detailed explanation of the present invention through examples and comparative examples, the present invention is not limited to these examples.

本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に特に限定されるものではない。 The present invention will be described by way of Examples and Comparative Examples in more detail, but the present invention is not intended to be limited to these Examples. なお、実施例における摩擦係数は、往復動型摩擦試験機(SRV摩擦摩耗試験機)を用いて測定し、下記の試験条件で摩擦試験を行った。 Incidentally, the coefficient of friction in the Examples was measured using a reciprocating friction tester (SRV friction and wear tester), it was carried out friction test in the test conditions described below.
[実施例1〜15] [Examples 1 to 15]
・実施例4 - Example 4
[試験条件] [Test condition]
樹脂(ポリアミドイミド)製のプレート(φ24×6.9mm)に、表1に示す有機化合物をそれぞれ塗布し、SUJ−2製のシリンダー(φ15×22mm)を所定の垂直荷重を負荷しながら摺動させ、そのときの摩擦係数を測定した。 A resin (polyamide-imide) manufactured by plates (24 mm diameter × 6.9 mm), the organic compounds shown in Table 1 was applied, respectively, while loading the predetermined vertical load of SUJ-2 manufactured cylinder (φ15 × 22mm) slide is, the friction coefficient was measured at that time.
試験条件は、温度:80℃、荷重:50N、振幅:1.0mm、振動数:50Hz、試験時間:5分間にて行った。 Test conditions include a temperature: 80 ° C., load: 50 N, amplitude: 1.0 mm, frequency: 50 Hz, the test time was carried out in 5 minutes.
・実施例1〜3及び5〜15 · Examples 1-3 and 5-15
[試験条件] [Test condition]
実施例4のポリアミドイミド製のプレート(φ24×6.9mm)を表1に示す樹脂製のプレートに替え、表1に示す有機化合物をそれぞれ塗布し、実施例4と同様に試験した。 Polyamideimide made plate of Example 4 (24 mm diameter × 6.9 mm) instead of the plate made of resin shown in Table 1, the organic compounds shown in Table 1 was applied, respectively, were tested in the same manner as in Example 4.

[比較例1] [Comparative Example 1]
実施例4で用いた有機化合物を、従来潤滑油として用いられているポリα−オレフィン水素化物(PAO)に替えて実施例4と同様に試験した。 The organic compounds used in Example 4, was tested in the same manner as in Example 4 in place of the conventional lubricating oil as used poly α- olefin hydride (PAO).
なお、表1に中の実施例1〜15の結果は、比較例1による測定値を1として相対値で示した。 Incidentally, the results of Examples 1 to 15 of the medium in Table 1 showed a relative value of the measured value of Comparative Example 1 as 1. また、表中の「界面の材質」の欄の記号は、以下の意味である。 Further, the column of the symbol "material of the interface" in the table is the following meanings.
PI:ポリピロメリットイミドPAI:ポリアミドイミドPC:ポリカーボネートPEI:ポリエーテルイミドPEEK:ポリエーテルエーテルケトンPTFE:四フッ化エチレン樹脂POM:アセタール樹脂HDPE:高密度ポリエチレンPPS:ポリフェニレンサルファイド PI: polypyromellitic imide PAI: Polyamide-imide PC: Polycarbonate PEI: polyetherimide PEEK: polyetheretherketone PTFE: polytetrafluoroethylene resin POM: Acetal plastic HDPE: high density polyethylene PPS: polyphenylene sulfide

[実施例16〜30] [Example 16 to 30]
・実施例26 - Example 26
[試験条件] [Test condition]
SUJ−2を基材とし表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜を付したプレート(φ24×6.9mm)に、表2に示す有機化合物を塗布し、SUJ−2製のシリンダー(φ15×22mm)を所定の垂直荷重を負荷しながら摺動させ、そのときの摩擦係数を測定した。 SUJ-2 and diamond-like carbon on the surface as a base material (DLC) thin film on the plate (24 mm diameter × 6.9 mm) was subjected, the organic compounds shown in Table 2 was applied, SUJ-2 manufactured cylinder (φ15 × 22mm) the slide while loading the predetermined vertical load, the friction coefficient was measured at that time.
試験条件は、温度:120℃、荷重:50N、振幅:1.0mm、振動数:50Hz、試験時間:5分間にて行った。 Test conditions include a temperature: 120 ° C., load: 50 N, amplitude: 1.0 mm, frequency: 50 Hz, the test time was carried out in 5 minutes.
・実施例16〜25及び27〜30 - Examples 16 to 25 and 27 to 30
以下に示す製法により、表2に示した表面を有する基材を作製し、表2に示す有機化合物を塗布し、実施例26と同じ条件で試験した。 The method described below, to prepare a substrate having a surface shown in Table 2, the organic compounds shown in Table 2 was applied and tested under the same conditions as in Example 26.

[比較例2] [Comparative Example 2]
実施例26で用いた有機化合物を、従来潤滑油として用いられているポリα−オレフィン水素化物(PAO)に替えて実施例26と同様に試験した。 The organic compounds used in Example 26, was tested in the same manner as in Example 26 in place of the conventional lubricating oil as used poly α- olefin hydride (PAO).
なお、表1に中の実施例16〜30の結果は、比較例2による測定値を1として相対値で示した。 Incidentally, the results of Examples 16 to 30 of the medium in Table 1 showed a relative value of the measured value of Comparative Example 2 as a 1. また、表中、「製法」の欄の記号は、以下の意味である。 Further, in the table, the column of symbol "preparation" means the following.
[薄膜の製法] [Preparation of thin film]
a:(TiC)イオンプレーティング法によって薄膜を形成した。 a: a thin film was formed by (TiC) ion plating method. 基板はSUJ−2鋼を用い、−5kVを印加しつつ2Paの圧力のArにC 22を含有させ、水冷銅ハースに入れたTiにHCD銃からの電子ビームを照射して蒸発させて、0.5ミクロンの膜を形成した。 The substrate used SUJ-2 steel, while applying a -5kV the Ar pressure of 2Pa contain a C 2 H 2, and evaporated by irradiating an electron beam from the HCD gun Ti was placed in a water-cooled copper hearth to form a 0.5 micron membrane.
b:(ZrC) aの製造方法に準じ、Tiの代わりにZrを用いて、薄膜を形成した。 b: (ZrC) according to the method of manufacturing a, using Zr instead of Ti, to form a thin film.
c:(TiN) aの製造方法に準じ、C 22の代わりにN 2を導入して、薄膜を形成した。 c: according to the production method of the (TiN) a, by introducing N 2 instead of C 2 H 2, to form a thin film.
d:(DLC)基板はSUJ−2鋼を用い、C 24を用い、CVD法により300nmの膜厚の薄膜を形成した。 d: (DLC) substrate using SUJ-2 steel, using a C 2 H 4, to form a thin film having a film thickness of 300nm by CVD.

[実施例31] [Example 31]
[試験条件] [Test condition]
SUJ−2を基材とし表面に下記製法により銅基焼結含油層を付したプレート(φ24×6.9mm)に表3に示す有機化合物を塗布し、SUJ−2製のシリンダー(φ15×22mm)を所定の垂直荷重を負荷しながら摺動させ、そのときの摩擦係数を測定した。 The organic compounds shown in Table 3 was applied to the plate (24 mm diameter × 6.9 mm) was subjected copper base sintered oil-impregnated layer of SUJ-2 by the following method on the surface of the substrate, SUJ-2 manufactured cylinder (φ15 × 22mm ) and the slide while loading the predetermined vertical load, the friction coefficient was measured at that time.
試験条件は、温度:100℃、荷重:50N、振幅:1.0mm、振動数:50Hz、試験時間:5分間にて行った。 Test conditions include a temperature: 100 ° C., load: 50 N, amplitude: 1.0 mm, frequency: 50 Hz, the test time was carried out in 5 minutes.
[実施例32〜45] [Example 32 to 45]
以下に示す製法により、表3に示した表面を有する基材を作製し、表3に示す有機化合物を塗布し、実施例31と同じ条件で試験した。 The method described below, to prepare a substrate having a surface shown in Table 3, the organic compounds shown in Table 3 was coated and tested under the same conditions as in Example 31.

[比較例3] [Comparative Example 3]
実施例31で用いた有機化合物を、従来潤滑油として用いられているポリα−オレフィン水素化物(PAO)に替えて実施例31と同様に試験した。 The organic compounds used in Example 31, was tested in the same manner as in Example 31 in place of the conventional lubricating oil as used poly α- olefin hydride (PAO).
なお、表3に中の実施例31〜45の結果は、PAOによる測定値を1として相対値で示した。 Incidentally, the results of Examples 31-45 of the medium in Table 3 showed a relative value of measured values ​​by PAO as 1. また、表中、「製法」の欄の記号は、以下の意味である。 Further, in the table, the column of symbol "preparation" means the following.
[薄膜の製法] [Preparation of thin film]
e:(銅焼結:銅基焼結含油層)鋳鉄基板の上に銅粉末88質量%、スズ10質量%、黒鉛2質量%の混合物を設置し、250MPaで圧縮成形したものを還元気流中で770℃一時間焼結して作製した。 e :( Doshoyui: Domotosho sintered oil-impregnated layer) copper powder 88 wt% on a cast iron substrate, tin 10 mass%, was placed a mixture of 2 wt% graphite, reducing air flow in that compression molded at 250MPa It was produced in 770 ℃ and one hour sintering.
f:(鉄焼結:鉄基焼結含油層)鋳鉄基板上に、鉄粉末に銅粉末3質量%、化学炭素0.6質量%の混合物を設置し、250MPaで圧縮成形したものを還元気流中で770℃一時間焼結して作製した。 f :( Tetsushoyui: a ferrous sintered oil-containing layer) cast iron substrate, iron powder copper powder 3 wt%, was placed a mixture of chemical carbon 0.6 wt%, reducing airflow those compression molded at 250MPa It was produced 770 ℃ and one hour sintered at medium.
g:(TiO 2焼結:TiO 2焼結含油層)33質量%のTi(OC 817 −n) 4にTiO 2の微粉末57質量%とPEO(MW3000)を混合し、鋳鉄上に設置し、UV光を照射しつつ560℃に3hrs加熱焼結して作製した。 g: (TiO 2 sintered: TiO 2 sintered oil-containing layer) 33 wt% of Ti (OC 8 H 17 -n) 4 was mixed with fine powder 57 mass% and PEO of TiO 2 (MW3000), on cast iron installed, it was prepared by 3hrs heated sintering and while 560 ° C. UV irradiation.
h:(SiO 2焼結:SiO 2焼結含油層)70質量%のSi(OC 49 −n) 4と5質量%のSiCl 4とポリシロキサン25質量%を混合し、鋳鉄上に設置し、550℃で10時間加熱焼結して作製した。 h: (SiO 2 sintered: SiO 2 sintered oil-containing layer) 70 wt% of Si (OC 4 H 9 -n) 4 and the mixture 5 wt% SiCl 4 and polysiloxane 25 mass% of, placed on cast iron and it was produced by heating for 10 hours and sintered at 550 ° C..
j:(焼結カーボン:含浸焼結カーボン)石油コークスと黒鉛粉末をフェノール樹脂と混合し、鋳鉄基板上に設置し、加熱焼結して作製した。 j :( sintered carbon, mixed with impregnated sintered carbon) petroleum coke and graphite powder phenolic resin, was placed on a cast iron substrate was prepared by heat sintering.

[実施例46〜60] [Example 46 to 60]
・実施例51 - Example 51
[試験条件] [Test condition]
セラミック(窒化ケイ素)製のプレート(φ24×6.9mm)に、表4に示す有機化合物を塗布し、SUJ−2製のシリンダー(φ15×22mm)を所定の垂直荷重を負荷しながら摺動させ、そのときの摩擦係数を測定した。 A ceramic (silicon nitride) made of plates (24 mm diameter × 6.9 mm), the organic compounds shown in Table 4 was applied, slid while loading the predetermined vertical load of SUJ-2 manufactured cylinder (φ15 × 22mm) , the friction coefficient was measured at that time.
試験条件は、温度:150℃、荷重:50N、振幅:1.0mm、振動数:50Hz、試験時間:5分間にて行った。 Test conditions include a temperature: 0.99 ° C., load: 50 N, amplitude: 1.0 mm, frequency: 50 Hz, the test time was carried out in 5 minutes.
・実施例46〜50及び52〜60 - Examples 46 to 50 and 52 to 60
実施例51のポリアミドイミド製のプレート(φ24×6.9mm)を表4に示すセラミック製のプレートに替え、表4に示す有機化合物をそれぞれ塗布し、実施例51と同様に試験した。 Polyamideimide made plate of Example 51 (24 mm diameter × 6.9 mm) instead of the plate made of ceramic as shown in Table 4, the organic compounds shown in Table 4 were respectively applied and tested in the same manner as in Example 51.

[比較例4] [Comparative Example 4]
実施例51で用いた有機化合物を、従来潤滑油として用いられているポリα−オレフィン水素化物(PAO)に替えて実施例51と同様に試験した。 The organic compounds used in Example 51, was tested in the same manner as in Example 51 in place of the conventional lubricating oil as used poly α- olefin hydride (PAO).
なお、表4に中の実施例46〜60の結果は、PAOによる測定値を1として相対値で示した。 Incidentally, the results of Examples 46 to 60 of the medium shown in Table 4, showed a relative value of the measured value by the PAO as 1. なお、表中の「界面の材質」の欄の記号は、以下の意味である。 Incidentally, the column of the symbol "material of the interface" in the table is the following meanings.
[セラミックプレート] [Ceramic plate]
WC:炭化タングステンプレートAl 23 :酸化アルミニウムプレートSi 34 :窒化珪素プレートZrO:酸化ジルコニウムプレートSiC:炭化珪素プレートWC−8%Ni:8質量%のニッケルを含有する炭化タングステンプレート WC: Tungsten carbide plates Al 2 O 3: Aluminum oxide plate Si 3 N 4: Silicon nitride plate ZrO: zirconium oxide plate SiC: silicon carbide plate WC-8% Ni: tungsten carbide plates containing 8 wt% nickel

[実施例61〜75及び比較例1] Example 61 to 75 and Comparative Example 1]
実施例1〜15の化合物を用いて、基油PAOに10質量%添加した組成物を調製し、実施例1〜15と同様の試験を行った。 Using the compound of Example 15, a composition containing 10 wt% base oil PAO were prepared and tested in the same manner as in Example 1-15. 結果を、下記表5に示す。 The results, shown in Table 5 below.
[実施例76〜90及び比較例2] Example 76-90 and Comparative Example 2]
実施例16〜30の化合物を用いて、基油PAOに10質量%添加した組成物を調製し、実施例16〜30と同様の試験を行った。 Using the compound of Example 16 to 30, a composition containing 10 wt% base oil PAO were prepared and tested in the same manner as in Example 16-30. 結果を下記表6に示す。 The results are shown in Table 6 below.
[実施例91〜105及び比較例3] Example 91-105 and Comparative Example 3]
実施例31〜45の化合物を用いて、基油PAOに10質量%添加した組成物を調製し、実施例31〜45と同様の試験を行った。 Using the compound of Example 31 to 45, a composition containing 10 wt% base oil PAO were prepared and tested in the same manner as in Example 31-45. 結果を表7に示す。 The results are shown in Table 7.
[実施例106〜120及び比較例4] Example 106-120 and Comparative Example 4]
実施例46〜60の化合物を用いて、基油PAOに10質量%添加した組成物を調製し、実施例46〜60と同様の試験を行った。 Using the compound of Example 46 to 60, a composition containing 10 wt% base oil PAO were prepared and tested in the same manner as in Example 46 to 60. 結果を表8に示す。 The results are shown in Table 8.

Claims (16)

  1. 互いに異なる周速で運動する二面と、該二面の間に介在して剪断をうける潤滑剤組成物とを少なくとも含む機械要素であって、 And two surfaces that move mutually different peripheral speeds, a mechanical element comprising at least a lubricant composition subjected to shear interposed between the two surfaces,
    前記二面のうち少なくとも一方の面の少なくとも一部が、鋼鉄を除く各種金属又は金属以外の無機もしくは有機材料からなり、 At least a portion of at least one surface of said two surfaces is comprised of an inorganic or organic material other than various metals or metal excluding steel,
    前記潤滑剤組成物が、メソゲン構造を分子内に有し、40℃における粘度圧力係数が20GPa -1以下であり、10MPa以上の圧力下で圧力上昇に伴い摩擦係数の最小値を発現させる有機化合物を少なくとも一種含有する機械要素。 The lubricant composition has a mesogenic structure in its molecule, viscosity-pressure coefficient at 40 ° C. is not more 20 GPa -1 or less, an organic compound to express the minimum value of the coefficient of friction due to pressure rise in the pressure of more than 10MPa mechanical element contains at least one.
  2. 前記金属以外の無機もしくは有機材料が、樹脂、セラミック、カーボン及びその混合体から選ばれる材料である請求項1に記載の機械要素。 Machine element according to claim 1 inorganic or organic material other than the metal is a material selected resin, ceramic, carbon and mixtures thereof.
  3. 前記二面の少なくとも一方の面が、ダイヤモンドライクカーボン薄膜、有機もしくは無機多孔質膜によって少なくとも一部が被覆されている請求項1又は2に記載の機械要素。 Wherein at least one surface of the two surfaces is mechanical element according to claim 1 or 2 diamond-like carbon film, at least in part by an organic or inorganic porous membrane is coated.
  4. 前記有機化合物の分子が、その拡散断面積が最も大きくなる分子面を運動している前記二面に対して平行にして配向した分子集合体薄膜を形成する有機化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の機械要素。 The molecules of organic compounds, of claims 1 to 3 is an organic compound which forms a molecular aggregate thin film oriented in parallel to the two surfaces in motion a molecular surface that diffusion cross-sectional area is largest mechanical element according to any one.
  5. 前記有機化合物が、100MPa以上の圧力下で最小の摩擦係数を発現させる請求項1〜4のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, mechanical element according to claim 1 for expressing a minimum friction coefficient at a pressure of more than 100 MPa.
  6. 前記有機化合物が、0.05以下の摩擦係数を発現させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, mechanical element according to any one of claims 1 to 5 to express the coefficient of friction of 0.05 or less.
  7. 前記有機化合物が、メソゲン構造として、平板状又は円盤状構造を分子内に有するとともに、それを核として三本以上の末端鎖が放射状に伸びた構造を有する有機化合物である請求項1〜6のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, as a mesogen structure, and having in the molecule a flat or disk-like structure, according to claim 1 to 6 to the terminal chain of more than three as a core which is an organic compound having a structure extending radially mechanical element according to any one.
  8. 前記有機化合物が、棒状の分子構造を有する有機化合物である請求項1〜7のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, mechanical element according to any one of claims 1 to 7 is an organic compound having a molecular structure of the rod-shaped.
  9. 前記有機化合物が、メソゲン構造として、少なくとも二つの芳香族環もしくは、少なくとも一つの縮合環、又はπ共役平面を構成要素とする有機化合物である請求項1〜8のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, as a mesogen structure, at least two aromatic rings or at least one of the fused rings, or machine according to any one of claims 1 to 8 [pi is an organic compound to the conjugate plane components element.
  10. 前記有機化合物が、常圧で液晶相を呈する請求項1〜9のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is, mechanical element according to any one of claims 1 to 9 under atmospheric pressure exhibits a liquid crystal phase.
  11. 互いに異なる周速で運動する二面間に介在して剪断をうけている際に、前記有機化合物が、結晶相を呈しない請求項1〜10のいずれか1項に記載の機械要素。 When undergoing shear interposed between two surfaces that move mutually different peripheral speeds, wherein the organic compound is mechanical element according to any one of claims 1 to 10 do not exhibit a crystalline phase.
  12. 前記有機化合物が有するメソゲン構造が、下記一般式[1]〜[74]のいずれかで表される請求項1〜11のいずれか1項に記載の機械要素。 The organic compound is mesogenic structures with the mechanical element according to any one of the following general formula [1] to claims 1 to 11 which is represented by any one of [74].
    (式中、nは3以上の整数を表し、*は側鎖との結合可能部位を意味する。但し*は3以上であれば全ての部位に側鎖が結合していなくてもよい。Mは金属イオン又は2つの水素原子を表す。) (Wherein, n represents an integer of 3 or more, * means binding possible site of side chain. However * good without bonding the side chains to all sites if 3 or more .M represents a metal ion or two hydrogen atoms.)
  13. 前記潤滑剤組成物が、前記有機化合物を二種類以上含有する請求項1〜12のいずれか1項に記載の機械要素。 The lubricant composition, mechanical element according to any one of claims 1 to 12 containing said organic compound two or more.
  14. 前記潤滑剤組成物が、前記有機化合物とともに、その液晶相形成温度を低下させる有機化合物を少なくとも一種含有する請求項1〜13のいずれか1項に記載の機械要素。 The lubricant composition, together with the organic compound, the machine element according to any one of claims 1 to 13 contains at least one organic compound capable of lowering the liquid-phase formation temperature.
  15. 前記二面の少なくとも一方の面が、磁性材料薄膜で少なくとも一部が被覆されている請求項1〜14のいずれか1項に記載の機械要素。 Machine element according at least one surface of the two surfaces is, in any one of claims 1 to 14 wherein at least a portion of a magnetic material thin film is coated.
  16. 前記二面の少なくとも一方の面が、焼結金属層で少なくとも一部が被覆されている請求項1〜15のいずれか1項に記載の機械要素。 At least one surface of the mechanical element according to any one of claims 1 to 15 wherein at least a portion of a sintered metal layer is covered in the two surfaces.
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