JP2011099021A - 潤滑方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第1の潤滑油を組成物全体に対し40〜99質量%、及び融点が60℃〜200℃のアミド化合物を組成物全体に対し1〜60質量%含有する半固体化したゲル状潤滑剤をしゅう動部に塗布し、さらに鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第2の潤滑油で前記しゅう動部を潤滑する潤滑方法。
【選択図】なし
Description
機械装置は設計・材料・潤滑から成り立っており、今後の設計変更にともなう種々の問題について、その解決に摩擦・摩耗を制御できる潤滑技術で寄与することが必要である。その場合、従来の技術だけでは不充分であり、新たな潤滑技術が必須となる。
つまりゲル状潤滑剤は、極性のあるゲル化剤が水素結合により三次元のマトリックス(ミセル)を形成し、その中に潤滑油(基油と添加剤)が取り込まれて半固体状になっており、かつゲル化剤が一般の潤滑油には溶けにくいためミセルは破壊されず、機器・機械の運転時のしゅう動部はゲル化剤の被膜で覆われ、液状の一般的な第2の潤滑油はそのまわりを流動し、主には潤滑性を向上させ、冷却、密封のための働きをする。もともと、ゲル状潤滑剤のゲル化剤は、それ自体が油性剤であり、その油性剤が大量に含まれており強固な吸着被膜を形成し、また状態が半固体状であるため各種の添加剤を配合することができ、摩耗を低減し、低摩擦とすることができる。これらのことから、しゅう動部にゲル状潤滑剤を塗布し、さらに、液状の潤滑油を使用することが極めて有効な潤滑方法であることを見出した。
(1)鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第1の潤滑油を組成物全体に対し40〜99質量%、及び融点が60℃〜200℃のアミド化合物を組成物全体に対し1〜60質量%含有する半固体化したゲル状潤滑剤をしゅう動部に塗布し、さらに鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第2の潤滑油で前記しゅう動部を潤滑することを特徴とする潤滑方法。
鉱油系としてはパラフィン鉱油、ナフテン鉱油などが、合成油系としては、ポリ−α−オレフィン、ポリブテン、アルキルベンゼン、エステル、エ−テル、シリコ−ン油などが、動植物油系としては牛脂、鯨油、にしん油、大豆油、菜種油、パ−ム油あるいはそれらを変性させたものなどが挙げられる。
基油の40℃における動粘度としては32〜1000mm2/sが好ましく、46〜500mm2/sがより好ましく、基油の粘度が低すぎると形成される被膜が薄くなり潤滑性が劣る。基油の粘度が高すぎるとゲルの流動性がなくなり、取り扱いにくくなる。引火点は安全面から高いほど良く、200℃以上が好ましく、250℃以上がより好ましい。
アルカリ土類金属系清浄剤としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属を含有するもので、例えばアルカリ土類金属のスルホネ−ト、フェネ−ト、サリシレ−トなどが挙げられる。摩耗防止剤としては、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩、亜リン酸アミン塩、ジアルキルジチオリン酸亜鉛などが挙げられる。
その他の添加剤は、極圧剤としては硫化オレフィン、硫化油脂など、分散剤としてはポリアルケニルコハク酸イミド、ポリアルケニルコハク酸エステル及びそれぞれのホウ酸変性物などが使用できる。また、酸化防止剤としてはアミン系、フェノ−ル系の酸化防止剤など、金属不活性剤としてはベンゾトリアゾ−ルなど、防錆剤としてはアルケニルコハク酸エステルまたは部分エステルなど、消泡剤としてはシリコ−ン化合物などがそれぞれ挙げられる。
ビスアミド化合物としては、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、m−キシレンビスステアリン酸アミドなどが挙げられる。
アミド化合物の融点は60〜200℃であり、好ましくは100〜200℃で、用途に応じて適切な融点の化合物を選定すればよく、場合によっては2種以上のアミド化合物を混合し、融解する温度を調整してもよい。その組成物全体に対する配合量は1〜60質量%であり、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは10〜35質量%である。仕上がりのゲル状潤滑剤の硬さ(グリ−スの場合はちょう度)はゲル化剤の配合量に依存し、配合量が少なすぎると柔らかすぎて形成する被膜が薄くなり、逆に多すぎると硬くなりすぎて取り扱いにくくなる。
また、極性の高い潤滑油基材は一般的に溶解性が高いので、ゲル化剤を溶解しにくいものとの観点からは、第2の潤滑油の潤滑油基材としては、無極性の炭化水素系の基材が好ましく、酸素などのヘテロ原子を含まない炭化水素化合物で構成される鉱油や合成油が好ましく、さらには、芳香族環やナフテン環を含まないものが好ましい。
特にはシステム内を循環する潤滑油が使用される用途や潤滑油を滞留させて使用する用途に適しており、例えば、冷凍機油、作動油、空気圧縮機油などが挙げられる。なかでも冷媒と冷凍機油が共存して潤滑する冷凍システムの場合、しゅう動部にゲル状潤滑剤をあらかじめ塗布しておくだけで、低摩耗、低摩擦係数の潤滑性向上効果を享受でき、さらに、多くの種類の冷媒はゲル化剤を溶解しないため、ゲル状潤滑剤の潤滑性向上効果は長期にわたって持続される。
次に示す基油、ゲル化剤、添加剤を用いて表1に示す配合によりゲル状潤滑剤(ゲル1〜4)を調製した。配合割合はゲル状潤滑剤組成物全体基準での質量%で示した。
(A)基油
・パラフィン系鉱油基油(動粘度(40℃)97mm2/s、粘度指数98、流動点−12.5℃、引火点274℃、(株)ジャパンエナジ−製、VG100)
・ポリオ−ルエステル基油(ペンタエリスリト−ルと2−エチルヘキサン酸及び3,5,5−トリメチルヘキサン酸(モル比で1:1)とのテトラエステル:動粘度(40℃)69mm2/s、粘度指数89、流動点−40℃、引火点252℃、日油(株)製、VG68)
(B)添加剤
・トリクレジルホスフェ−ト(TCP,味の素(株)製のDURAD TCP)
・過塩基性カルシウムスルホネ−ト(日本ルブリゾ−ル(株)製のLZ−74、Ca含有量12質量%、塩基価305mgKOH/g)
・モリブデンジチオカ−バメ−ト(MoDTC、(株)ADEKA製のサクラル−ブ165、Mo含有量4.6質量%、S含有量5.1質量%)
(C)ゲル化剤
・エチレンビスステアリルビスアミド(融点145℃、和光純薬工業(株)製試薬)
・N−ラウリルラウリン酸アミド(融点77℃、和光純薬工業(株)製試薬)。
ゲル状潤滑剤の塗布後に使用する第2の潤滑油として、市販の「JOMOハイドラックス46」(鉱油系作動油)、「JOMOスクリュ−32」(鉱油系空気圧縮機油)、「JOMOフレオ−ルα68M」(エステル系冷凍機油)を用いた。いずれも(株)ジャパンエナジ−製である。
調製して得られた4種のゲル状潤滑剤(ゲル1〜4)をそれぞれテストピ−スに塗布し、その後、第2の潤滑油(作動油、空気圧縮機湯、冷凍機油)の油浴中で潤滑性(耐摩耗性、摩擦特性)を測定、評価した。
(FALEX試験)
摩耗量:ASTM D2670を参考に、Vブロックとピンにゲル状潤滑剤を塗布し、Vブロックとピンを組み合わせてセットした。これを油槽(第2の潤滑油)に浸して、FALEX試験を行い、試験終了後のブロックとピンの摩耗量(重量減、mg)を測定した。FALEX試験における条件は油温70℃、回転数290rpmで、荷重が445N(5分、ならし運転)と1335N(25分、本運転)である。
(振子試験)
曽田式振子型油性試験機を用い境界摩擦係数の測定を室温で行った。ロ−ラ−ピンにゲル状潤滑剤を塗布し、一方、油槽にボ−ルをセットし第2の潤滑油を入れて浸るようにした後、振子のロ−ラ−ピン(ゲル状潤滑剤塗布済)を静かにのせて摩擦係数の測定を行った。
したがって、本発明の潤滑方法は、一般の潤滑油を用いる機器・機械のしゅう動部はもとより、特に冷凍機油、作動油、空気圧縮機油など用途や、電子機器、精密機器、自動車等におけるメンテナンスフリーのしゅう動部に好適に用いることができる。
Claims (5)
- 鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第1の潤滑油を組成物全体に対し40〜99質量%、及び融点が60℃〜200℃のアミド化合物を組成物全体に対し1〜60質量%含有する半固体化したゲル状潤滑剤をしゅう動部に塗布し、さらに鉱油系、動植物油系及び/又は合成油系の第2の潤滑油で前記しゅう動部を潤滑することを特徴とする潤滑方法。
- 半固体状のゲル状潤滑剤の液体化温度が、第2の潤滑油の機械・装置運転時の油温より高い請求項1記載の潤滑方法。
- 第2の潤滑油の塩基価が10mgKOH/g以下である請求項1又は2記載の潤滑方法。
- 第1の潤滑油の基油がエステル系またはエ−テル系の潤滑油基油であり、第2の潤滑油の基油が鉱油系の潤滑油基油である請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑方法。
- 冷凍システムにおいて、半固体化したゲル状潤滑剤をしゅう動部に塗布し、さらに冷媒との共存下に第2の潤滑油で前記しゅう動部を潤滑する、請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑方法。
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