JP2010523785A - 管状ねじ山付き接続部のコンポーネントのねじ山付き要素のための、摩擦係数順応性を示す潤滑剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
ブレーキ添加剤は、例えば閾値以上であって例えばAPI RP 5A3型のグリースの肩トルク抵抗参照値の70%以上の肩トルク抵抗値を得ることを可能とするように選択することができ、それは前記参照値の100%以上とすることもできる。
ブレーキ添加剤の重量組成は、例えば下記の通りであり得る。
三酸化ビスマス 25〜99%
二酸化チタン 1〜75%
第1の変形例では、ブレーキ添加剤組成物は、例えばカーボンブラックのみであり得る。
第2の変形例では、ブレーキ添加剤組成物は、例えば焼成球形(pyrogenic spherular)コロイダルシリカのみであり得る。
固体潤滑剤の粒子は、クラス1、2、3および4の少なくとも1種(好ましくは少なくとも2種)の粒子を含み得る。
例えば固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子を含み得る。
変形例として、固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス4の固体潤滑剤の粒子を含み得る。
変形例として、固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス4の固体潤滑剤の粒子を含み得る。
変形例として、固体潤滑剤の粒子は、窒化ホウ素および酸化亜鉛から選択される少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子を少なくとも含み得る。
変形例としてまたは固体潤滑剤の粒子に加えて、フッ化グラファイト、硫化スズおよび硫化ビスマスから選択される少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子を含み得る。
変形例としてまたは固体潤滑剤の粒子に加えて、クラス4の固体潤滑剤として少なくともポリテトラフルオロエチレンの粒子を含み得る。
固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種の球状または管状の分子を含み得る。
マトリックスは、80〜400℃の間に融点を有し得る。
マトリックスは、例えばポリエチレンまたはアクリルバインダーなどの少なくとも1種の熱可塑性ポリマーを含み得る。
マトリックスは、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコン、アルキドウレタンおよびフェノール樹脂などの少なくとも1種の熱硬化性バインダーを含み得る。
マトリックスは、例えばアルカリケイ酸塩などの少なくとも1種の無機バインダーを含み得る。
マトリックスは、例えば有機チタン塩またはシリカ塩などの少なくとも1種のキレート型のバインダーを含み得る。
マトリックスは、固体状であってベタ付かない粘稠性であり得、例えばエラストマーまたはラテックスなどの少なくとも1種の粘弾性バインダーを含み得る。
マトリックスは、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミニウムまたはステアリン酸ビスマスなどの少なくとも1種の金属石鹸を含み得る。
マトリックスは、少なくとも1種の植物、動物、無機物または合成品由来のワックスまたは樹脂を含み得る。樹脂は、基板上での粘着力を増やすとともに擦れ(galling)を減らすためにコロホニックエステルを含み得る。
マトリックスは、例えばスルホン酸カルシウム誘導体または酸化カルシウム誘導体などの少なくとも1種の腐食防止剤を含み得る。
マトリックスは、例えばアルキルポリメタクリレート、ポリブテン、ポリイソブテンまたはポリジアルキルシロキサンなどの100℃における動粘度が850mm2/秒以上である少なくとも1種の液体ポリマーを含み得る。
マトリックスは、少なくとも1種の着色剤を含み得る。
マトリックスは、修飾されていてもされていなくてもよいし官能基化されていてもされていなくてもよいシリコンまたはシリコン誘導体などの表面への付着およびコーティングの均一性を促進するために意図された、少なくとも1種の(表面張力を付与するための)表面活性剤を含み得る。
マトリックスは、抗酸化剤を含み得る。
ポリエチレンホモポリマー 5〜96%
カルナバワックス 2〜30%
ステアリン酸亜鉛 2〜30%
スルホン酸カルシウム誘導体 0〜50%
アルキルポリメタクリレート 0〜15%
着色剤 0〜 1%
抗酸化剤 0〜 1%
ポリエチレンエマルジョン 0〜50%
アクリルエマルジョン 10〜80%
スルホン酸カルシウム誘導体 1〜40%
アルキルポリメタクリレート 1〜40%
ステアリン酸亜鉛エマルジョン10〜50%
フッ化グラファイト 65〜99%
酸化亜鉛 1〜35%
第1の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、例えば下記の通りとすることができる。
フッ化グラファイト 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80%
第2の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、例えば下記の通りとすることができる。
硫化スズ 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80%
第3の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、例えば下記の通りとすることができる。
硫化ビスマス 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80%
第4の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、フッ化グラファイトのみとすることができる。
第5の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、硫化スズのみとすることができる。
第6の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、硫化ビスマスのみとすることができる。
第7の変形例における、固体潤滑剤の重量組成は、酸化亜鉛のみとすることができる。
熱可塑性マトリックス 45〜93%
固体潤滑剤 1〜25%
ブレーキ添加剤 5〜20%
ねじ山付き要素は、その特徴の少なくともいくつかを組み合わせた多くの変形例にしたがって実施することができる。
ねじ山付き要素は、少なくとも一部が厚さ10〜50μmの間の潤滑剤組成物により覆われることができる。
ねじ山付き要素は、密封面であって、組立作業後に他方のねじ山付き要素の対応する密封面に密封締め(sealing tightning)により接触可能であり、潤滑剤組成物により覆われるものをさらに備え得る。
そのねじ込み当接部は、環状当接面であり得る。
その潤滑剤組成物により覆われた表面は、潤滑剤組成物を吸着または吸収するために適するようにした幾何学的、物理的および/または化学的特性を有し得る。
その表面は、腐食からの保護をもたらす機能を果たすコーティングまたはフィルムにより予め被覆することができる。
クラス2:潤滑特性が、一方でクラス1で示される結晶構造、他方で相対的に安定な潤滑転移層を構築するのに好適な表面固化の追加的性質をもたらす、金属面と反応しやすい組成物の化学元素による固形体、例えば二硫化モリブデン(MoS2)、フッ化グラファイト、硫化スズ、硫化ビスマスまたは二硫化タングステン
クラス3:潤滑特性が潤滑へき開可能なあるいは可塑性の錯体化合物を生成可能な金属面と化学的に反応しやすいことによる固形体、例えばチオ硫酸塩型の特定化合物またはデジリューブテクノロジー株式会社より市販されているレジリューブ88
クラス4:潤滑特性が特にせん断を経る際の摩擦応力下での可塑性または粘塑性的挙動による固形体、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタールまたはポリアミド
この分類については、例えば、フランス国立高等石油動力学校のエリック・ガード氏により行われた「レ リュブリフィアン ソリド(固体潤滑剤)」と称する過程論文に記載されている。
三酸化ビスマス 25〜99%
二酸化チタン 1〜75%
ポリエチレンホモポリマー 5〜96%
カルナバワックス 2〜30%
ステアリン酸亜鉛 2〜30%
スルホン酸カルシウム誘導体 0〜50%
アルキルポリメタクリレート 0〜15%
着色剤 0〜 1%
抗酸化剤 0〜 1%
ポリエチレンエマルジョン 0〜50%
アクリルエマルジョン 10〜80%
スルホン酸カルシウム誘導体 1〜40%
アルキルポリメタクリレート 1〜40%
ステアリン酸亜鉛エマルジョン10〜50%
選択された速度で回転駆動することができるディスクDQと、
ディスクDQの第1の面に堅固に固定されている、好ましくは円錐型の第1のアンビルEC1と、
第1の面に対向する、ディスクDQの第2の面に堅固に固定されている、好ましくは円錐型の第2のアンビルEC2と、
例えばピストンなどの、選択された軸方向圧力Pをかけることが可能な第1および第2の圧力要素EP1およびEP2と、
第1の圧力要素EP1の面に堅固に固定されている、好ましくは円柱型の第3のアンビルEC3と、
第2の圧力要素EP2の面に堅固に固定されている、好ましくは円柱型の第4のアンビルEC4と、
を備えている。
カルナバワックス:15%
ステアリン酸亜鉛:15%
VISCOPLEX(登録商標)6−950の名称でROHMAX社により市販されているPAMA:5%
ALOX(登録商標)606の名称でLUBRIZOL社により市販されているスルホン酸カルシウム誘導体:40%
フッ化グラファイト:3.5%
酸化亜鉛:1%
二酸化チタン:5%
三酸化ビスマス:5%
シリコン:1%
チバガイギー社より市販されている抗酸化剤
IRGANOX(登録商標)L150 0.3%
IRGAFOS(登録商標)168 0.2%
この例では、マトリックスは粘塑性型であり、固体潤滑剤は酸化亜鉛とフッ化グラファイトからなり、ブレーキ添加剤は(高いへき開力を伴う)酸化チタンと(中庸なモース硬度)三酸化ビスマスよりなる。
カルナバワックス:14%
ステアリン酸亜鉛:14%
樹脂デルトライン P2L:20%
ビスコプレックス 6−950(ポリアルキルメタクリレート):8%
ハロックス SZP391(カルシウムおよびストロンチウムのリンケイ酸塩):29%
フッ化グラファイト:7%
Bi2O3:5%
PTFE:2%
窒化ホウ素:1%
LICOWAX(登録商標)PE520の名称でCLARIANT社により市販されているポリエチレン:26%
カルナバワックス:10%
ステアリン酸亜鉛:20%
VISCOPLEX(登録商標)6−950の名称でROHMAX社により市販されているPAMA:5%
ALOX(登録商標)606の名称でLUBRIZOL社により市販されているスルホン酸カルシウム誘導体:30%
フッ化グラファイト:3.5%
二酸化チタン:5%
チバガイギー社より市販されている抗酸化剤
IRGANOX(登録商標)L150 0.3%
IRGAFOS(登録商標)168 0.2%
Claims (51)
- 管状ねじ山付き接続部(JF)のコンポーネント(T2,T1)のねじ山付き要素(EM,EF)の少なくとも1つのねじ山(FE,FI)およびねじ込み当接部(BVM,BVF)を、前記ねじ山(FE,FI)およびねじ込み当接部(screwing abutment)(BVM,BVF)を接着させる固相のフィルムにより覆うために適したねじ山付き接続部を組み立てるためのフィルム形成用潤滑剤組成物であって、前記ねじ込み当接部(BVM,BVF)が端部組立相(terminal make up phase)において前記管状ねじ山付き接続部(JF)の他方のコンポーネント(T1,T2)の他方の当接部(BVF,BVM)に接して支えることが意図されるとともに前記潤滑剤組成物がマトリックスを含み、
前記フィルム形成用潤滑剤組成物は、前記マトリックス内に分散するとともに、潤滑性に加えて閾値以上の肩トルク抵抗値(torque on shoulder resistance value)を得るために選択された摩擦係数を、前記組成物に与えるために、選択された少なくとも1種のブレーキ添加剤をさらに含むことを特徴とする、フィルム形成用潤滑剤組成物。 - 前記ブレーキ添加剤は、閾値以上であってAPI RP 5A3型のグリースの肩トルク抵抗参照値の70%以上の肩トルク抵抗値を得ることが可能となるように整えられていることを特徴とする、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記ブレーキ添加剤は、閾値以上であって前記管状ねじ山付き接続部(JF)のために得られたAPI RP 5A3型のグリースの肩トルク抵抗参照値の100%以上の肩トルク抵抗値を得ることが可能となるように整えられていることを特徴とする、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記ブレーキ添加剤は、相対的に高いへき開力値(cleaving force value)および/または強い粒子相互作用もしくは粒子間引き付け結合および/または中間ないしは高いモース硬度および/または移動に抵抗もしくは対抗するレオロジー的挙動を有する無機または有機粒子の分散液および/または溶液よりなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 各ブレーキ添加剤は、少なくともビスマス酸化物、チタン酸化物、コロイダルシリカ、アクリルポリマーおよびカーボンブラックを含む群から選択されることを特徴とする、請求項4に記載の潤滑剤組成物。
- 前記ブレーキ添加剤の重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項5に記載の潤滑剤組成物。
三酸化ビスマス 25〜99%
二酸化チタン 1〜75% - 前記ブレーキ添加剤組成物は、カーボンブラックのみであることを特徴とする、請求項5に記載の潤滑剤組成物。
- 前記ブレーキ添加剤組成物は、焼成球形(pyrogenic spherular)コロイダルシリカのみであることを特徴とする、請求項5に記載の潤滑剤組成物。
- 前記フィルム形成用潤滑剤組成物は、前記ブレーキ添加剤とともに前記マトリックス内に分散した固体潤滑剤の粒子を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、クラス1、2、3および4の少なくとも1種の粒子を含むことを特徴とする、請求項9に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子を含むことを特徴とする、請求項10に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス4の固体潤滑剤の粒子を含むことを特徴とする、請求項10に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子、少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子および少なくとも1種のクラス4の固体潤滑剤の粒子を含むことを特徴とする、請求項10に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、酸化亜鉛および窒化ホウ素から選択される少なくとも1種のクラス1の固体潤滑剤の粒子を少なくとも含むことを特徴とする、請求項10〜13のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、フッ化グラファイト、硫化スズ、硫化ビスマスおよび二硫化タングステンから選択される少なくとも1種のクラス2の固体潤滑剤の粒子を含むことを特徴とする、請求項10〜14のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、クラス4の固体潤滑剤として少なくともポリテトラフルオロエチレンの粒子を含むことを特徴とする、請求項10〜15のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記固体潤滑剤の粒子は、少なくとも1種の球状または管状の分子を少なくとも含むことを特徴とする、請求項10〜16のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、固体粘稠性(solid consistency)であってベタ付かず(not sticky to the touch)、可塑性型および粘塑性型を含む群から選択されるレオロジー的挙動を有することを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、80〜400℃の間に融点を有することを特徴とする、請求項18に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーを含むことを特徴とする、請求項18または19に記載の潤滑剤組成物。
- 前記熱可塑性ポリマーは、少なくともポリエチレンおよびアクリルバインダーを含む群から選択されることを特徴とする、請求項20に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の熱硬化性バインダーを含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記熱硬化性バインダーは、少なくともエポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコン、アルキドウレタンおよびフェノール樹脂を含む群から選択されることを特徴とする、請求項22に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の無機バインダーを含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種のキレート型のバインダーを含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、固体粘稠性であってベタ付かず、粘弾性挙動を伴う少なくとも1種のバインダーを含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の金属石鹸を含むことを特徴とする、請求項1〜26のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記石鹸は、少なくともステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミニウムおよびステアリン酸ビスマスを含む群から選択されることを特徴とする、請求項27に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の植物、動物、無機物または合成品由来のワックスを含むことを特徴とする、請求項1〜28のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の腐食防止剤を含むことを特徴とする、請求項1〜29のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記腐食防止剤は、少なくとも1種のスルホン酸カルシウム誘導体および酸化カルシウム誘導体を含む群から選択されることを特徴とする、請求項30に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、100℃における動粘度が850mm2/秒以上である少なくとも1種の液体ポリマーを含むことを特徴とする、請求項1〜31のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記液体ポリマーは、少なくとも1種のアルキルポリメタクリレート、ポリブテン、ポリイソブテンおよびポリジアルキルシロキサンを含む群から選択されることを特徴とする、請求項32に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、着色剤を含むことを特徴とする、請求項1〜33のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、表面への結合およびコーティングの均一性を促進するために意図された少なくとも1種の表面活性剤を含むことを特徴とする、請求項1〜34のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスは、少なくとも1種の抗酸化剤を含むことを特徴とする、請求項1〜35のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記マトリックスの重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項1〜36のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
ポリエチレンホモポリマー 5〜96%
カルナバワックス 2〜30%
ステアリン酸亜鉛 2〜30%
スルホン酸カルシウム誘導体 0〜50%
アルキルポリメタクリレート 0〜15%
着色剤 0〜 1%
抗酸化剤 0〜 1% - 水性エマルジョン状の熱可塑性マトリックスの重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項1〜36のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
ポリエチレンエマルジョン 0〜50%
アクリルエマルジョン 10〜80%
スルホン酸カルシウム誘導体 1〜40%
アルキルポリメタクリレート 1〜40%
ステアリン酸亜鉛エマルジョン10〜50% - 前記固体潤滑剤の重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項9〜38のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
フッ化グラファイト 65〜99%
酸化亜鉛 1〜35% - 前記固体潤滑剤の重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項9〜38のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
フッ化グラファイト 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80% - 前記固体潤滑剤の重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項9〜38のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
硫化スズ 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80% - 前記固体潤滑剤の重量組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項9〜38のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
硫化ビスマス 20〜99%
窒化ホウ素 0〜30%
ポリテトラフルオロエチレン 1〜80% - 前記フィルム形成用潤滑剤組成物の組成は、下記の通りであることを特徴とする、請求項9〜38のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
熱可塑性マトリックス 45〜93%
固体潤滑剤 1〜25%
ブレーキ添加剤 5〜20% - 前記マトリックスはペースト状粘稠性(pasty consistency)であり、かつ前記フィルム形成用潤滑剤組成物は化学的作用を伴う少なくとも1種の極圧添加剤を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 管状ねじ山付き接続部(JF)のコンポーネント(T2,T1)のねじ山付き要素(EM,EF)であって、前記ねじ山付き要素(EM,EF)は少なくとも1つのねじ山(FE,FI)およびねじ込み当接部(BVM,BVF)で組立終了時(end of make up)において前記ねじ山付き接続部(JF)の他方のコンポーネント(T1,T2)の他方の当接部(BVF,BVM)に接して支えるためのものを備え、
少なくとも1つの前記ねじ山(FE,FI)および前記ねじ込み当接部(BVM,BVF)は、前記ねじ山(FE,FI)および前記ねじ込み当接部(BVM,BVF)の表面に付着するとともに請求項1〜44のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物よりなる薄層により覆われていることを特徴とする、ねじ山付き要素。 - 前記ねじ山付き要素は、少なくとも一部が厚さ10〜50μmの間の潤滑剤組成物により覆われていることを特徴とする、請求項45に記載のねじ山付き要素。
- 前記ねじ山付き要素は、密封面(SEM,SEF)であって、前記組立作業後に他方のねじ山付き要素(EF,EM)の対応する密封面(SEF,SEM)に密封締め(sealing tightning)により接触可能であり、前記潤滑組成物により覆われるものをさらに備えることを特徴とする、請求項45または46に記載のねじ山付き要素。
- 前記ねじ込み当接部(BVM,BVF)は、環状当接面であることを特徴とする、請求項45〜47のいずれか1項に記載のねじ山付き要素。
- 前記潤滑剤組成物により覆われた前記表面は、前記潤滑剤組成物を吸着または吸収するために適するようにした幾何学的、物理的および/または化学的特性を有することを特徴とする、請求項45〜48のいずれか1項に記載のねじ山付き要素。
- 前記表面は、腐食に対する保護性を有するコーティングまたはフィルムにより予め被覆することができることを特徴とする、請求項45〜49のいずれか1項に記載のねじ山付き要素。
- 雄型ねじ山付き要素と雌型ねじ山付き要素とを備えた管状ねじ山付き接続部であって、少なくとも1つの前記ねじ山付き要素が、請求項45〜50のいずれか1項に記載のねじ山付き要素であることを特徴とする、管状ねじ山付き接続部。
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