JP2016169256A - 潤滑剤用組成物、および潤滑剤塗膜付き物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】地球環境に悪影響を及ぼさず、潤滑剤の溶解性に優れ、充分な乾燥性を有し、均一な潤滑剤塗膜を形成でき、特に樹脂材料への優れた材料適合性を示し、保存安定性に優れる潤滑剤用組成物、および該潤滑剤用組成物を用いた潤滑剤塗膜付き物品の製造方法の提供。【解決手段】潤滑剤と、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンを含む溶媒を含有する潤滑剤用組成物。また、該潤滑剤用組成物を被塗布物上に塗布し、前記溶媒を蒸発させ、前記被塗布物上に潤滑剤塗膜を形成することを特徴とする潤滑剤塗膜付き物品の製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、潤滑剤用組成物、および潤滑剤塗膜付き物品の製造方法に関する。
潤滑剤等の各種有機化学物質を含有する塗膜を有する物品の製造方法としては、例えば、該有機化学物質を希釈用溶媒に溶解、分散した溶液を調製し、該溶液を被塗布物上に塗布した後に希釈用溶媒を蒸発させて塗膜を形成する方法が知られている。希釈用溶媒には、有機化学物質を充分に溶解、分散させることができ、また充分な乾燥性を有していることが求められる。
従来、希釈用溶媒には、不燃性であり、化学的および熱的安定性に優れる点から、クロロフルオロカーボン類(以下、「CFC類」と記す。)、ハイドロクロロフルオロカーボン類(以下、「HCFC類」と記す。)等を含有するフッ素系溶媒等が使用されていた。なお、本明細書において、ハロゲン化炭化水素については、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称を記すが、本明細書では必要に応じて化合物名に代えてその略称を用いる。
しかし、CFC類は、化学的に極めて安定であることから、気化後の対流圏内での寿命が長く、拡散して成層圏にまで達する。そのため、成層圏に到達したCFC類が紫外線により分解され、塩素ラジカルを発生してオゾン層が破壊される問題がある。このことから、CFC類の生産は世界的に規制されており、先進国での生産は既に全廃されている。
また、HCFC類も塩素原子を有しており、僅かではあるがオゾン層に悪影響を及ぼすことから、先進国においては2020年に生産が全廃されることになっている。
一方、塩素原子を有さず、オゾン層に悪影響を及ぼさない溶媒としては、ペルフルオロカーボン類(以下、「PFC類」と記す。)、ハイドロフルオロカーボン類(以下、「HFC類」と記す。)、ハイドロフルオロエーテル類(以下、「HFE類」と記す。)等が開発されている。これらPFC、HFC、HFE類は、分子内に塩素原子がないため、潤滑剤の溶媒への溶解性が非常に低く、一般的に潤滑剤の希釈塗布溶媒として向かない。このため、炭化水素類、トランス−1,2−ジクロロエチレンなどの、HFC類またはHFE類の溶媒への溶解性のある溶媒を潤滑剤に添加する方法が検討された。しかし、炭化水素類やトランス−1,2−ジクロロエチレンは引火点を有するため、配合量によっては組成物が引火点を持つ可能性がある。
さらに、分子内に二重結合を有する、地球環境に悪影響を及ぼさないフルオロオレフィン類が溶媒として提案されている。例えば、特許文献1では、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1233zd)が用いられている。また、特許文献2では、1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(CFO−1214ya)が用いられている。これらフルオロオレフィン類は、分子内に塩素原子を有しながらも大気寿命が非常に短いため、オゾン層への影響が実質的にみられず、地球温暖化係数も非常に小さい。さらに不燃性であるという特徴を持つ。
しかしながら、特許文献1のHCFO−1233zdを希釈用溶媒として用いた場合には、樹脂材料への影響が小さいが化合物の安定性に劣るという問題点がある。特許文献2のCFO−1214yaを希釈用溶媒として用いた場合には、安定性は高いものの、樹脂材料への悪影響が大きいという問題点がある。
本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤と、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1223za)を含む溶媒を含有することを特徴とする。
本発明の潤滑剤用組成物において、前記潤滑剤が、フッ素系潤滑剤およびシリコーン系潤滑剤から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤であることが好ましい。また、前記潤滑剤用組成物中の、前記溶媒の含有量が50〜99.99質量%であることが好ましい。
また、本発明の潤滑剤用組成物において、前記溶媒が、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンからなる、または、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンとともに、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンに可溶な液状媒体の少なくとも一種を含むことが好ましい。
また、本発明の潤滑剤用組成物において、前記1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンに可溶な液状媒体が、n−ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサンおよびn−ヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素類、メタノール、エタノールおよびイソプロピルアルコールからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルコール類、アセトンおよびメチルエチルケトンからなる群より選ばれる少なくとも一種のケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルおよびテトラヒドロフランからなる群より選ばれる少なくとも一種のエーテル類、酢酸メチルおよび酢酸エチルからなる群より選ばれる少なくとも一種のエステル類、塩化メチレン、trans−1,2−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンからなる群より選ばれる少なくとも一種のクロロカーボン類、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサンおよび1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種のハイドロフルオロカーボン類、(ペルフルオロブトキシ)メタンおよび1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタンからなる群より選ばれる少なくとも一種のハイドロフルオロエーテル類または1,1−ジクロロ−2、3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンおよび1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンからなる群より選ばれる少なくとも一種の1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン以外のフルオロオレフィン類であることが好ましい。
また、本発明の潤滑剤用組成物において、前記溶媒中の前記1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンの含有量が、40質量%以上100質量%以下であることが好ましい。
本発明の潤滑剤塗膜付き物品の製造方法は、上記した本発明の潤滑剤用組成物を被塗布物上に塗布し、前記溶媒を蒸発させ、前記被塗布物上に潤滑剤塗膜を形成することを特徴とする。
本発明によれば、地球環境に悪影響を及ぼさず、かつ潤滑剤の溶解性に優れ、充分な乾燥性を有し、均一な潤滑剤塗膜を簡便に形成でき、保存時の安定性に優れ、樹脂材料への影響が小さい潤滑剤用組成物を得ることができる。
また、本発明の潤滑剤塗膜付き物品の製造方法によれば、地球環境に影響を及ぼさずに、潤滑剤塗膜を有する潤滑剤塗膜付き物品を簡便に製造することができる。
<潤滑剤用組成物>
本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤と、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1223za)を含む溶媒(以下、「溶媒(A)」と記す。)と、を含む液状の組成物である。
本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤と、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1223za)を含む溶媒(以下、「溶媒(A)」と記す。)と、を含む液状の組成物である。
[溶媒(A)]
本発明における溶媒(A)は、潤滑剤を溶解させる溶媒または分散させる分散媒であり、HCFO−1223zaを含む。本発明における潤滑剤は、後述するように、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体等の形態である。本発明の潤滑剤用組成物に含有される溶媒(A)は、このような潤滑剤を溶解しても溶解しなくてもよく、潤滑剤を溶解しない場合は均一に分散することが好ましい。
本発明における溶媒(A)は、潤滑剤を溶解させる溶媒または分散させる分散媒であり、HCFO−1223zaを含む。本発明における潤滑剤は、後述するように、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体等の形態である。本発明の潤滑剤用組成物に含有される溶媒(A)は、このような潤滑剤を溶解しても溶解しなくてもよく、潤滑剤を溶解しない場合は均一に分散することが好ましい。
溶媒(A)に含まれるHCFO−1223zaは、炭素原子−炭素原子間に二重結合を持つオレフィンである。そのため、大気中での寿命が短く、オゾン破壊係数や地球温暖化係数が小さい。また、HCFO−1223zaの沸点は約54℃であり、乾燥性に優れている。また、沸騰させて蒸気となっても約54℃であるので、樹脂部品等の、熱による影響を受けやすい部品に対しても悪影響を及ぼし難い。さらに、HCFO−1223zaは引火点を持たず、表面張力や粘度も低く、室温でも容易に蒸発する等、潤滑剤の希釈用溶媒として優れた性能を有している。
溶媒(A)に含まれるHCFO−1223zaは、例えば、次の方法で得ることができる。先ず、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロプロパン(HCFC−243fa)を光照射下で塩素と反応させて、1,1,1−トリクロロ−3,3,3−トリフルオロプロパン(HFCF−233fb)を得る。または、トリクロロフルオロメタン(CFC−11)と1,1−ジフルオロエチレン(VdF)を使用し、これらをAlCl3、ZrCl4等のルイス酸触媒の存在下で付加反応させて、HCFC−233fbを得る。
次に、得られたHCFC−233fbを、液相で、水にも非水溶性の有機溶媒にも可溶な相間移動触媒の存在下、塩基と接触させ、脱塩酸させることによってHCFO−1223zaを製造する。
本態様の脱塩酸反応で用いられる塩基としては、金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩、アミン類、金属アルコキサイドが挙げられる。塩基として具体的には、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属水酸化物、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いることができる。
当該塩基の量としては、HCFC−233fbに対して、0.5〜2.0モル当量程度の量であることが好ましい。また、塩基の溶液濃度は、反応速度の点から、溶質(金属水酸化物等)の質量%として、0.5〜40質量%であることが好ましい。
本態様で用いられる相間移動触媒としては、特に限定されず、例えば、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、第4級アルソニウム塩、スルホニウム塩、クラウンエーテルなどが挙げられる。相関移動触媒としては、第4級アンモニウム塩を用いることが好ましく、具体的には、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド、メチル−トリ−n−オクチルアンモニウムクロリド等を用いることが好ましい。
相関移動触媒の量は、HCFC−233fbの100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましい。また、本態様での反応温度は5〜50℃が好ましい。
前記した製造方法で得られたHCFO−1223zaの純度は適宜精製により高めることができる。本発明に使用するHCFO−1223zaの純度は、99質量%以上が好ましく、99.5質量%以上がより好ましい。
HCFO−1223zaの水分含有量は、50質量ppm以下が好ましく、10質量ppm以下がより好ましい。HCFO−1223zaの水分含有量が前記上限値以下であれば、保管時等にHCFO−1223zaが分解するなどして変質することを抑制できる。
HCFO−1223za中の水分を除去する方法としては、例えば、脱水剤としてゼオライトを用いる方法が挙げられる。ゼオライトは、天然品であっても、合成品であってもよく、安定した品質および入手容易性の点から、合成ゼオライトが好ましい。
具体的には、製品名「モレキュラーシーブス3A」、「モレキュラーシーブス4A」、「モレキュラーシーブス5A」、「モレキュラーシーブス13X」(以上、ユニオンカーバイド株式会社製)、「ゼオラムA−3」、「ゼオラムA−4」、「ゼオラムA−5」、「ゼオラムF−9」(以上、東ソー株式会社製)等が挙げられる。なかでも、「モレキュラーシーブス3A」、「モレキュラーシーブス4A」、「ゼオラムA−3」、「ゼオラムA−4」等の3A型と4A型が好ましい。
溶媒(A)は、HCFO−1223zaの他に、潤滑剤に対する溶解性を高める、溶媒(A)の揮発速度を調節する等の各種の目的に応じて、HCFO−1223zaに可溶な化合物(以下、「HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)」と記す。)を含むことが好ましい。なお、HCFO−1223zaに可溶であるとは、HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)を所望の濃度となるようにHCFO−1223zaに混合して、常温(25℃)で撹拌することにより二層分離や濁りを起こさずに均一に溶解できることを意味する。
HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)としては、HCFO−1223zaに可溶な炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、クロロカーボン類、HFC類、HFE類およびHCFO−1223za以外のフルオロオレフィン類からなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
HCFO−1223zaに可溶な炭化水素類としては、炭素数が5以上の炭化水素類が好ましい。該炭化水素類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和炭化水素類であっても、不飽和炭化水素類であってもよい。
炭化水素類として具体的には、n−ペンタン、2−メチルブタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,4−ジメチルペンタン、n−オクタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,3−ジメチルヘキサン、2−メチル−3−エチルペンタン、3−メチル−3−エチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルペンタン、2−メチルヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−ノナン、2,2,5−トリメチルヘキサン、n−デカン、n−ドデカン、2−メチル−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキセン、α−ピネン、ジペンテン、デカリン、テトラリン、アミルナフタレン等が挙げられる。なかでも、n−ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタンがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なアルコール類としては、炭素数1〜16のアルコール類が好ましい。該アルコール類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和アルコール類であっても、不飽和アルコール類であってもよい。
アルコール類として具体的には、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、α−テルピネオール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、ノニルアルコール、テトラデシルアルコール等が挙げられる。なかでも、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なケトン類としては、炭素数3〜9のケトン類が好ましい。該ケトン類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和ケトン類であっても、不飽和ケトン類であってもよい。
ケトン類として具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、ホロン、2−オクタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、2,4−ペンタンジオン、2,5−ヘキサンジオン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン等が挙げられる。なかでも、アセトン、メチルエチルケトンがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なエーテル類としては、炭素数2〜8のエーテル類が好ましい。該エーテル類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エーテル類であっても、不飽和エーテル類であってもよい。
エーテル類として具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアリルエーテル、エチルメチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、エチルイソペンチルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、フェニルエチルエーテル、アリルエチルエーテル、エチルプロパルギルエーテル、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、トリメトキシエタン、トリエトキシエタン、フラン、メチルフラン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。なかでも、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なエステル類としては、炭素数2〜19のエステル類が好ましい。該エステル類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エステル類であっても、不飽和エステル類であってもよい。
エステル類として具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸メトキシブチル、酢酸sec−ヘキシル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ベンジル、γ−ブチロラクトン、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジペンチル、マロン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、酒石酸ジブチル、クエン酸トリブチル、セバシン酸ジブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等が挙げられる。なかでも、酢酸メチル、酢酸エチルがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なクロロカーボン類としては、炭素数1〜3のクロロカーボン類が好ましい。該クロロカーボン類は、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和クロロカーボン類であっても、不飽和クロロカーボン類であってもよい。
クロロカーボン類として具体的には、塩化メチレン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、1,1−ジクロロエチレン、cis−1,2−ジクロロエチレン、trans−1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,2−ジクロロプロパン等が挙げられる。なかでも、塩化メチレン、trans−1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレンがより好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なHFC類としては、炭素数4〜8の鎖状または環状のHFC類が好ましく、1分子中のフッ素原子数が水素原子数以上であるHFC類がより好ましい。
HFC類として具体的には、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン等が挙げられる。なかでも、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサンがさらに好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なHFE類としては、例えば、(ペルフルオロブトキシ)メタン、(ペルフルオロブトキシ)エタン、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン等が挙げられる。なかでも、(ペルフルオロブトキシ)メタン、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタンが好ましい。
HCFO−1223zaに可溶なHCFO−1223za以外のフルオロオレフィン類としては、例えば、HCFO−1233zdのEまたはZ異性体やCFO−1214yaが好ましい。
溶媒(A)に含まれるHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)は引火点を持たない溶媒であることがさらに好ましい。引火点を持たないHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)としては、前述していないHFC類や、前述していないHFE類、1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンのEおよびZ異性体等のフルオロオレフィン類が挙げられる。HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)として引火点を有する溶媒を用いる場合でも、溶媒(A)として引火点を持たない範囲でHCFO−1223zaと混合して用いることが好ましい。
また、HCFO−1223zaとHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)が共沸組成を形成する場合は、共沸組成での使用も可能である。
本発明の潤滑剤用組成物(100質量%)中の溶媒(A)の含有量は、50〜99.99質量%が好ましく、70〜99.95質量%がより好ましく、80〜99.9質量%がさらに好ましい。溶媒(A)の含有量が前記下限値以上、かつ前記上限値以下であれば、潤滑剤用組成物を塗布したときの塗布膜の膜厚、および乾燥後の潤滑剤塗膜の厚さを適正範囲に調整しやすい。
溶媒(A)(100質量%)中のHCFO−1223zaの含有量の下限は、40質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。HCFO−1223zaの含有量が前記で示した下限以上であれば、HCFO−1223zaが持つ優れた乾燥性が阻害されることがない。HCFO−1223zaの含有量の上限値は、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、100質量%がさらに好ましい。
溶媒(A)(100質量%)中のHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の含有量は、0.1〜60質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の含有量が前記下限値以上であれば、HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)による効果が充分に得られる。HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の含有量が前記上限値以下であれば、HCFO−1223zaの持つ優れた乾燥性を阻害することがない。
本発明の潤滑剤用組成物(100質量%)中のHCFO−1223zaの含有量は、25〜99.99質量%が好ましく、56〜99.95質量%がより好ましく、72〜99.9質量%がさらに好ましい。
本発明の潤滑剤用組成物(100質量%)中のHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の含有量は、0.05〜49.99質量%が好ましく、0.35〜19.99質量%がより好ましく、0.8〜9.99質量%がさらに好ましい。
[潤滑剤]
潤滑剤とは、摩擦面を潤滑し、摩擦面の機械効率の向上をはかるために用いる物質をいい、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤には適当な粘度、物理的・化学的安定性、油性、また酸化安定性などが求められる。潤滑剤の形態は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれであってもよい。また、潤滑剤には、潤滑剤が部材の表面を被覆して摩擦損耗を防ぐだけでなく、部材の腐食抑制効果を有するものもある。
潤滑剤の種類としては、鉱物油系潤滑剤、合成油系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、シリコーン系潤滑剤が挙げられる。
潤滑剤とは、摩擦面を潤滑し、摩擦面の機械効率の向上をはかるために用いる物質をいい、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤には適当な粘度、物理的・化学的安定性、油性、また酸化安定性などが求められる。潤滑剤の形態は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれであってもよい。また、潤滑剤には、潤滑剤が部材の表面を被覆して摩擦損耗を防ぐだけでなく、部材の腐食抑制効果を有するものもある。
潤滑剤の種類としては、鉱物油系潤滑剤、合成油系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、シリコーン系潤滑剤が挙げられる。
潤滑剤としては、HCFO−1223zaへの溶解性または分散性が優れる点から、フッ素系潤滑剤またはシリコーン系潤滑剤が好ましい。なお、フッ素系潤滑剤とは、分子内にフッ素原子を有する潤滑剤を意味する。また、シリコーン系潤滑剤とは、シリコーンを含む潤滑剤を意味する。
フッ素系潤滑剤としては、フッ素オイル、フッ素グリース、ポリテトラフルオロエチレンの樹脂粉末等のフッ素系固体潤滑剤が挙げられる。フッ素オイルとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物が好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイル#1」、「ダイフロイル#3」、「ダイフロイル#10」、「ダイフロイル#20」、「ダイフロイル#50」、「ダイフロイル#100」、「デムナムS−65」(ダイキン工業株式会社製)等が挙げられる。フッ素グリースとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物等のフッ素オイルを基油として、ポリテトラフルオロエチレンの粉末やその他の増ちょう剤を配合したものが好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)グリース240AC」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイルグリースDG−203」、「デムナムL65」、「デムナムL100」、「デムナムL200」(以上、ダイキン株式会社製)、「スミテックF936」(住鉱潤滑剤株式会社製)、「モリコート(登録商標)HP−300」、「モリコート(登録商標)HP−500」、「モリコート(登録商標)HP−870」、「モリコート(登録商標)6169」等が挙げられる。
シリコーン系潤滑剤としては、シリコーンオイルやシリコーングリースが挙げられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、環状ジメチルシリコーン、側鎖や末端に有機基を導入した変性シリコーンオイルが好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンKF−96」、「信越シリコーンKF−965」、「信越シリコーンKF−968」、「信越シリコーンKF−99」、「信越シリコーンKF−50」、「信越シリコーンKF−54」、「信越シリコーンHIVAC F−4」、「信越シリコーンHIVAC F−5」、「信越シリコーンKF−56A」、「信越シリコーンKF−995」(以上、信越化学工業株式会社製)、「SH200」(東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。シリコーングリースとしては、上記に挙げた種々のシリコーンオイルを基油として、金属石けん等の増ちょう剤、各種添加剤を配合した製品が好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンG−30シリーズ」、「信越シリコーンG−40シリーズ」、「信越シリコーンFG−720シリーズ」、「信越シリコーンG−411」、「信越シリコーンG−501」、「信越シリコーンG−6500」、「信越シリコーンG−330」、「信越シリコーンG−340」、「信越シリコーンG−350」、「信越シリコーンG−630」(以上、信越化学工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)SH33L」、「モリコート(登録商標)41」、「モリコート(登録商標)44」、「モリコート(登録商標)822M」、「モリコート(登録商標)111」、「モリコート(登録商標)高真空用グリース」、「モリコート(登録商標)熱拡散コンパウンド」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。
またフッ素系潤滑剤としても、シリコーン系潤滑剤としても例示できるものとして、末端または側鎖をフルオロアルキル基で置換した変性シリコーンオイルであるフロロシリコーンオイルが挙げられる。例えば、製品名「ユニダイン(登録商標)TG−5601」(ダイキン工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)3451」、「モリコート(登録商標)3452」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、「信越シリコーンFL−5」、「信越シリコーンX−22−821」、「信越シリコーンX−22−822」、「信越シリコーンFL−100」(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
本発明の潤滑剤用組成物に含まれる潤滑剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。フッ素系潤滑剤とシリコーン系潤滑剤は、それぞれを単独で使用してもよく、それらを併用してもよい。
本発明の潤滑剤用組成物(100質量%)中の潤滑剤の含有量は、0.01〜50質量%が好ましく、0.05〜30質量%がより好ましく、0.1〜20質量%がさらに好ましい。潤滑剤の含有量が前記範囲内であれば、潤滑剤用組成物を塗布したときの塗布膜の膜厚、および乾燥後の潤滑剤塗膜の厚さを適正範囲に調整しやすい。
本発明の潤滑剤用組成物において溶媒(A)は、本発明の効果を損なわない範囲内でHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)以外に、HCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の安定化や金属の腐食防止等を目的として、安定剤、金属の腐食抑制剤等のその他の成分を含んでいてもよい。
安定剤は、酸素や酸素ラジカルによる溶媒(A)の酸化抑制、および、酸分混入による溶媒(A)の分解抑制、および潤滑剤用組成物が、金属と接触する用途に用いられる場合、当該金属の腐食防止等の目的で配合される。安定剤としては、フェノール類、エポキシド類、アミン類が挙げられる。
(フェノール類)
安定剤として用いられるフェノール類は、芳香族炭化水素核に1個以上のヒドロキシル基を有する芳香族ヒドロキシ化合物をいう。芳香族炭化水素核としてはベンゼン核が好ましい。芳香族炭化水素核には水素原子以外に1つ以上の置換基が結合していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。炭化水素基やアルコキシ基の炭素数は6以下が好ましく、アリール基やアラルキル基の炭素数は10以下が好ましい。炭化水素基としてはアルキル基やアルケニル基が好ましく、特にアルキル基が好ましい。さらに、芳香族炭化水素核のヒドロキシ基に対してオルト位にアルキル基やアルコキシ基を有していることが好ましい。オルト位のアルキル基としてはターシャリーブチル基などの分岐アルキル基が好ましい。オルト位が2つ存在する場合はそのいずれにもアルキル基が存在していてもよい。
安定剤として用いられるフェノール類は、芳香族炭化水素核に1個以上のヒドロキシル基を有する芳香族ヒドロキシ化合物をいう。芳香族炭化水素核としてはベンゼン核が好ましい。芳香族炭化水素核には水素原子以外に1つ以上の置換基が結合していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。炭化水素基やアルコキシ基の炭素数は6以下が好ましく、アリール基やアラルキル基の炭素数は10以下が好ましい。炭化水素基としてはアルキル基やアルケニル基が好ましく、特にアルキル基が好ましい。さらに、芳香族炭化水素核のヒドロキシ基に対してオルト位にアルキル基やアルコキシ基を有していることが好ましい。オルト位のアルキル基としてはターシャリーブチル基などの分岐アルキル基が好ましい。オルト位が2つ存在する場合はそのいずれにもアルキル基が存在していてもよい。
安定剤として用いられるフェノール類として具体的にはフェノール、1,2−ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオール、1,3,5−ベンゼントリオール、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノール、2,4,6―トリターシャリーブチルフェノール、2−ターシャリーブチルフェノール、3−ターシャリーブチルフェノール、4−ターシャリーブチルフェノール、2,4−ジターシャリーブチルフェノール、2,6−ジターシャリーブチルフェノール、4,6−ジターシャリーブチルフェノール、1−クレゾール、2―クレゾール、3−クレゾール、フェノール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,4,6−トリメチルフェノール、2,5,6−トリメチルフェノール、3−イソプロピルフェノール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、2−メトキシフェノール、3−メトキシフェノール、α−トコフェロール、4−メトキシフェノール、2−エトキシフェノール、3−エトキシフェノール、4−エトキシフェノール、2−プロポキシフェノール、3−プロポキシフェノール、4−プロポキシフェノールおよびターシャリーブチルカテコールが挙げられる。なかでも、フェノール、1,2−ベンゼンジオール、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノール、3−クレゾール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、α−トコフェロール、および2−メトキシフェノール、がより好ましい。
溶媒(A)中の前記フェノール類の含有量は、5質量ppm〜5質量%が好ましく、より好ましくは10質量ppm〜5質量%である。前記フェノール類の含有量が好ましい範囲よりも少ない場合は、安定化のための充分な効果が発揮されない場合がある。好ましい範囲よりも多い場合は、それ以上添加しても安定化能力の向上が認めらないこともあり、またHCFO−1223zaの持つ表面張力や粘度が低く浸透性が良く、室温でも容易に蒸発するという特性を損なう場合がある。
(エポキシド類)
安定剤として用いられるエポキシド類は、3員環状エーテルであるエポキシ基を1個以上有する化合物をいう。エポキシド類は、エポキシ基を1分子中に2個以上有していてもよく、また、ハロゲン原子、エーテル性酸素原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。エポキシド類の炭素原子数は12以下が好ましい。
安定剤として用いられるエポキシド類は、3員環状エーテルであるエポキシ基を1個以上有する化合物をいう。エポキシド類は、エポキシ基を1分子中に2個以上有していてもよく、また、ハロゲン原子、エーテル性酸素原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。エポキシド類の炭素原子数は12以下が好ましい。
安定剤として用いられるエポキシド類として具体的には1,2−プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、1,2−エポキシ−3−フェノキシプロパン、ブチルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、d−リモネンオキサイドおよびl−リモネンオキサイドが挙げられる。なかでも、1,2−プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイドおよびブチルグリシジルエーテルが好ましい。
溶媒(A)中の前記エポキシド類の含有量は、0.1質量%〜5質量%が好ましく、より好ましくは1質量%〜5質量%である。エポキシド類の含有量が、好ましい範囲よりも少ない場合は、安定化のための充分な効果が発揮されない場合がある。好ましい範囲よりも多い場合は、それ以上添加しても安定化能力の向上が認められないこともあり、またHCFO−1223zaの持つ表面張力や粘度が低く浸透性が良く、室温でも容易に蒸発するという特性を損なう場合がある。
(アミン類)
安定剤として用いられるアミン類は、第1級〜第3級のアミノ基を1個以上有する化合物をいう。また、アミン類は非環状のアミン類であっても環状アミン類(アミノ酸の窒素原子が環を構成する原子である環状化合物)であってもよい。第2級アミノ基や第3級アミノ基の窒素原子に結合している基としては、炭素数6以下のアルキル基やヒドロキシアルキル基が好ましい。非環状のアミン類としては脂肪族アミンや芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては第1級〜第3級のアミノ基を1個以上有するベンゼン核含有化合物が挙げられる。環状アミン類としては、環を構成する窒素原子の数が1〜3個の4〜6員環化合物が挙げられる。また、アミン類の炭素原子数は16以下が好ましく、10以下がより好ましい。
安定剤として用いられるアミン類は、第1級〜第3級のアミノ基を1個以上有する化合物をいう。また、アミン類は非環状のアミン類であっても環状アミン類(アミノ酸の窒素原子が環を構成する原子である環状化合物)であってもよい。第2級アミノ基や第3級アミノ基の窒素原子に結合している基としては、炭素数6以下のアルキル基やヒドロキシアルキル基が好ましい。非環状のアミン類としては脂肪族アミンや芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては第1級〜第3級のアミノ基を1個以上有するベンゼン核含有化合物が挙げられる。環状アミン類としては、環を構成する窒素原子の数が1〜3個の4〜6員環化合物が挙げられる。また、アミン類の炭素原子数は16以下が好ましく、10以下がより好ましい。
アミン類として具体的には、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、セカンダリー−ブチルアミン、ターシャリー−ブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、ピコリン、モルホリン、N−メチルモルホリン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、α−メチルベンジルアミン、プロピレンジアミン、ジエチルヒドロキシルアミン、ピロール、N−メチルピロール、2−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、ジプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、アニリン、ジフェニルアミンおよびエチレンジアミンが挙げられる。
アミン類としては、アルキルアミンと環状アミン類が好ましく、なかでも、ピロール、N−メチルピロール、2−メチルピリジン、n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N−メチルモルホリンおよびN−エチルモルホリンが好ましい。
溶媒(A)中の前記アミン類の含有量は、5質量ppm〜5質量%が好ましく、より好ましくは10質量ppm〜5質量%である。アミン類の含有量が好ましい範囲よりも少ない場合は、安定化のための充分な効果が発揮されない場合がある。好ましい範囲よりも多い場合は、それ以上添加しても安定化能力の向上が認められないことがあり、またHCFO−1223zaの持つ表面張力や粘度が低く浸透性が良く、室温でも容易に蒸発するという特性を損なう場合がある。
(腐食抑制剤)
腐食抑制剤は、本発明の潤滑剤用組成物が、金属と接触する用途に用いられる場合に、当該金属の腐食を抑制する目的で配合される。腐食抑制剤としては、潤滑機能はないが腐食抑制剤を有する、ニトロ化合物、トリアゾール類等を用いることができる。
腐食抑制剤は、本発明の潤滑剤用組成物が、金属と接触する用途に用いられる場合に、当該金属の腐食を抑制する目的で配合される。腐食抑制剤としては、潤滑機能はないが腐食抑制剤を有する、ニトロ化合物、トリアゾール類等を用いることができる。
本発明におけるニトロ化合物とは、有機化合物の炭素原子にニトロ基(−NO2)が結合した有機化合物のことをいう。ニトロ化合物は、金属表面への配向性を持つため、ニトロ化合物が金属表面に整列し、溶媒(A)に含まれる酸素や、腐食を促進する物質による金属表面への腐食作用を抑制することができる。ニトロ化合物は、溶媒(A)への溶解性があり、それ自体揮発性を有することで、溶媒(A)とともに揮発して洗浄等に際して物品の表面に残留しにくいことが好ましい。該観点から、ニトロ化合物としては、脂肪族ニトロ化合物が好ましく、沸点が100℃〜150℃の化合物が好ましい。
このようなニトロ化合物として、具体的には、ニトロメタン、ニトロエタン、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパン、ニトロエチレン等が挙げられ、上記観点から、ニトロメタン、ニトロエタン、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパンがより好ましい。本発明の溶媒(A)においては、ニトロ化合物の1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
溶媒(A)中のニトロ化合物の含有量は、1質量ppm〜10質量%が好ましく、0.01〜7質量%がより好ましく、0.05質量%〜5質量%がさらに好ましい。
ニトロ化合物の含有量が、上記好ましい範囲の下限値以上であれば、金属腐食防止のための充分な効果が発揮される。該含有量が、上記好ましい範囲の上限値以下であれば、表面張力や粘度が低く浸透性がよく、室温でも容易に蒸発する。
トリアゾール類は、本発明の潤滑剤用組成物が、銅または銅合金と接触する場合に、それらの金属の腐食を抑制することができる。トリアゾール類は、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチル−フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−ターシャリー−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、1,2,3−ベンゾトリアゾール、1−[(N,N−ビス−2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール等から選ばれるものであり、より好ましくは1,2,3−ベンゾトリアゾールである。溶媒(A)中の前記トリアゾール類の含有量は、10質量ppm〜1質量%が好ましい。
なお、溶媒(A)が上記した安定剤、腐食抑制剤等のその他の化合物を含む場合には、溶媒(A)中のHCFO−1223zaの含有量の上限値は、好ましくは、上記したHCFO−1223zaの他の溶媒(A1)の含有量の下限値および上記安定剤、腐食抑制剤等のその他の化合物の含有量の下限値を引いた値となる。
以上説明した本発明の潤滑剤用組成物は、大気中の寿命が短く、かつ潤滑剤の溶解性に優れ、充分な乾燥性を有するHCFO−1223zaを含む溶媒を用いることで、地球環境に悪影響を及ぼさずに均一な潤滑剤塗膜を簡便に形成できる。
本発明の潤滑剤用組成物は、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等の広範囲の材質の被塗布物に対して、悪影響を与えることなく使用できる。また樹脂への影響についても、該被塗布物にクラック等の不具合が生じ難いため、本発明の潤滑剤用組成物は、粘度が低く、表面張力が小さいため、金属製の被塗布物の表面にも薄く均一に塗布することができる。
さらに、本発明の潤滑剤用組成物において溶媒(A)に含まれるHCFO−1233zaは、空気中でも分解することなく安定に保管できることから、本発明の潤滑剤用組成物は、保存安定性にも優れている。
<潤滑剤塗膜付き物品の製造方法>
本発明の潤滑剤塗膜付き物品の製造方法は、前述した本発明の潤滑剤用組成物を被塗布物上に塗布し、溶媒(A)を蒸発させ、前記被塗布物上に潤滑剤塗膜を形成する方法である。
本発明の潤滑剤塗膜付き物品の製造方法は、前述した本発明の潤滑剤用組成物を被塗布物上に塗布し、溶媒(A)を蒸発させ、前記被塗布物上に潤滑剤塗膜を形成する方法である。
被塗布物としては、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等、様々な材質の被塗布物を採用できる。
例えば、フッ素系潤滑剤が用いられる産業機器、パーソナルコンピュータやオーディオ機器におけるCDやDVDのトレー部品、プリンタ、コピー機器、フラックス機器等の家庭用機器やオフィス用機器等が挙げられる。また、シリコーン系潤滑剤が用いられる注射器の注射針やシリンダ、医療用チューブ部品等も採用できる。
本発明の潤滑剤用組成物の塗布方法としては、特に限定されず、例えば、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、被塗布物を潤滑剤用組成物に浸漬することによる塗布等が挙げられる。
溶媒(A)の乾燥方法としては、特に限定されず、風乾等が挙げられる。
溶媒(A)の乾燥温度は、20〜100℃が好ましい。
溶媒(A)の乾燥温度は、20〜100℃が好ましい。
以上説明した本発明の潤滑剤塗膜付き物品の製造方法によれば、本発明の潤滑剤用組成物を用いているため、地球環境に悪影響を及ぼさずに、潤滑剤塗膜を有する潤滑剤塗膜付き物品を簡便に製造できる。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。例1〜96は実施例である。
[評価方法]
1.溶解状態
各例の潤滑剤用組成物の溶解状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:直ちに均一に溶解し、透明になる。
「○(良好)」:振盪すれば均一に溶解し、透明になる。
「△(やや不良)」:若干白濁する。
「×(不良)」:白濁もしくは相分離する。
1.溶解状態
各例の潤滑剤用組成物の溶解状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:直ちに均一に溶解し、透明になる。
「○(良好)」:振盪すれば均一に溶解し、透明になる。
「△(やや不良)」:若干白濁する。
「×(不良)」:白濁もしくは相分離する。
2.塗膜状態
各例における潤滑剤塗膜の状態を目視で確認して以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:均一な塗膜である。
「○(良好)」:ほぼ均一な塗膜である。
「△(やや不良)」:塗膜に部分的にムラが見られる。
「×(不良)」:塗膜にかなりムラが見られる。
各例における潤滑剤塗膜の状態を目視で確認して以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:均一な塗膜である。
「○(良好)」:ほぼ均一な塗膜である。
「△(やや不良)」:塗膜に部分的にムラが見られる。
「×(不良)」:塗膜にかなりムラが見られる。
3.乾燥性
各例における潤滑剤塗膜の形成時の潤滑剤用組成物の乾燥性を以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:直ちに溶媒が蒸発する。
「○(良好)」:10分以内に溶媒が蒸発する。
「△(可)」:10分超1時間以内で溶媒が蒸発する。
「×(不良)」:1時間経過しても溶媒が残存している。
各例における潤滑剤塗膜の形成時の潤滑剤用組成物の乾燥性を以下の基準で評価した。
「◎(優良)」:直ちに溶媒が蒸発する。
「○(良好)」:10分以内に溶媒が蒸発する。
「△(可)」:10分超1時間以内で溶媒が蒸発する。
「×(不良)」:1時間経過しても溶媒が残存している。
[製造例]
HCFC−233fbを、室温で、相間移動触媒としてテトラブチルアンモニウムクロミド(TBAC)を用い、水酸化カリウム水溶液中で脱塩酸させることによって、HCFO−1223zaを製造した。これを繰り返し行い、合計で4000gのHCFO−1223zaを得た。
HCFC−233fbを、室温で、相間移動触媒としてテトラブチルアンモニウムクロミド(TBAC)を用い、水酸化カリウム水溶液中で脱塩酸させることによって、HCFO−1223zaを製造した。これを繰り返し行い、合計で4000gのHCFO−1223zaを得た。
[例1]
製造例で得たHCFO−1223zaからなる溶媒と、フッ素系潤滑剤である製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製、フッ素系オイル。)とを混合し、該フッ素系潤滑剤の含有量が0.5質量%である潤滑剤用組成物を調製した。
製造例で得たHCFO−1223zaからなる溶媒と、フッ素系潤滑剤である製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製、フッ素系オイル。)とを混合し、該フッ素系潤滑剤の含有量が0.5質量%である潤滑剤用組成物を調製した。
次に、鉄製の板にアルミニウムを蒸着させたアルミニウム蒸着板の表面に、得られた潤滑剤用組成物を平均厚み約0.4mmで塗布し、19〜21℃の条件下で風乾することにより、アルミニウム蒸着板表面に潤滑剤塗膜を形成した。
[例2〜37]
溶媒の組成を表1に示すとおりに変更した以外は、例1と同様にして潤滑剤用組成物を調製した。その後、例1と同様にして潤滑剤塗膜を形成した。
溶媒の組成を表1に示すとおりに変更した以外は、例1と同様にして潤滑剤用組成物を調製した。その後、例1と同様にして潤滑剤塗膜を形成した。
例2〜37の溶媒の組成および評価結果を表1に示す。なお、表1における略号は以下の意味を示す。
HCFO−1223za:1,1−ジクロロ−3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン。
NPEN:n−ペンタン。
CPEN:シクロペンタン。
NHEX:n−ヘキサン。
CHEX:シクロヘキサン。
NHEP:n−ヘプタン。
MEOH:メタノール。
ETOH:エタノール。
IPA:イソプロピルアルコール。
ACE:アセトン。
MEK:メチルエチルケトン。
DEE:ジエチルエーテル。
DIPE:ジイソプロピルエーテル。
THF:テトラヒドロフラン。
MEAC:酢酸メチル。
ETAC:酢酸エチル。
MC:塩化メチレン。
TDCE:trans−1,2−ジクロロエチレン。
TCE:トリクロロエチレン。
HCFO−1223za:1,1−ジクロロ−3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン。
NPEN:n−ペンタン。
CPEN:シクロペンタン。
NHEX:n−ヘキサン。
CHEX:シクロヘキサン。
NHEP:n−ヘプタン。
MEOH:メタノール。
ETOH:エタノール。
IPA:イソプロピルアルコール。
ACE:アセトン。
MEK:メチルエチルケトン。
DEE:ジエチルエーテル。
DIPE:ジイソプロピルエーテル。
THF:テトラヒドロフラン。
MEAC:酢酸メチル。
ETAC:酢酸エチル。
MC:塩化メチレン。
TDCE:trans−1,2−ジクロロエチレン。
TCE:トリクロロエチレン。
HFC4310:1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン(製品名「バートレル(登録商標)XF」、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製。)。
HFC569:1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン(製品名「アサヒクリンAC−4000」、旭硝子株式会社製。)。
HFC5213:1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサン(製品名「アサヒクリンAC−2000」、旭硝子株式会社製。)。
HFE449:(ペルフルオロブトキシ)メタン(製品名「NovecTM7100」、住友スリーエム株式会社製。)。
HFE347:1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(製品名「アサヒクリンAE−3000」、旭硝子株式会社製。)。
CFO−1214ya:1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン
HCFO−1233zd(Z):1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体
HCFO−1233zd(E):1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体
HFC569:1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン(製品名「アサヒクリンAC−4000」、旭硝子株式会社製。)。
HFC5213:1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサン(製品名「アサヒクリンAC−2000」、旭硝子株式会社製。)。
HFE449:(ペルフルオロブトキシ)メタン(製品名「NovecTM7100」、住友スリーエム株式会社製。)。
HFE347:1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(製品名「アサヒクリンAE−3000」、旭硝子株式会社製。)。
CFO−1214ya:1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン
HCFO−1233zd(Z):1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体
HCFO−1233zd(E):1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体
[例38〜74]
溶媒の組成を表2に示すように変更し、フッ素系潤滑剤の代わりに、シリコーン系潤滑剤である製品名「信越シリコーンKF−96−50CS」(信越化学工業株式会社製、シリコーンオイル。)と混合して、該シリコーン系潤滑剤の含有量が3質量%である潤滑剤用組成物を調製した。その後、例1と同様にして潤滑剤塗膜を形成した。
溶媒の組成を表2に示すように変更し、フッ素系潤滑剤の代わりに、シリコーン系潤滑剤である製品名「信越シリコーンKF−96−50CS」(信越化学工業株式会社製、シリコーンオイル。)と混合して、該シリコーン系潤滑剤の含有量が3質量%である潤滑剤用組成物を調製した。その後、例1と同様にして潤滑剤塗膜を形成した。
例38〜74の溶媒の組成および評価結果を表2に示す。なお、表2における略号は表1の略号と同じ意味を示す。
[例75〜96]
溶媒の組成を表3に示すように変更し、フッ素系潤滑剤として、製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製、フッ素系オイル。)と、製品名「フルオン(登録商標)PTFE L150J」(旭硝子株式会社製、ポリテトラフルオロエチレン樹脂パウダー、平均一次粒径9μm。)を混合して、フッ素系オイルの含有量が0.5質量%、ポリテトラフルオロエチレン樹脂パウダーの含有量が0.1質量%である潤滑剤用組成物を調製した。例77〜98ではいずれも、潤滑剤が凝集せず、溶媒中に均一に分散性していた。
溶媒の組成を表3に示すように変更し、フッ素系潤滑剤として、製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製、フッ素系オイル。)と、製品名「フルオン(登録商標)PTFE L150J」(旭硝子株式会社製、ポリテトラフルオロエチレン樹脂パウダー、平均一次粒径9μm。)を混合して、フッ素系オイルの含有量が0.5質量%、ポリテトラフルオロエチレン樹脂パウダーの含有量が0.1質量%である潤滑剤用組成物を調製した。例77〜98ではいずれも、潤滑剤が凝集せず、溶媒中に均一に分散性していた。
次に、ポリカーボネート板表面に、得られた潤滑剤用組成物を平均厚み約0.5mmで塗布し、20〜21℃の条件下で風乾することにより、ポリカーボネート板表面に潤滑剤塗膜を形成した。
例75〜96の溶媒の組成および評価結果を表3に示す。なお、表3における略号は表1の略号と同じ意味を示す。
表1〜3に示すように、例1〜98の本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤の溶解性に優れ、かつ充分な乾燥性を有しており、均一な潤滑剤塗膜を簡便に形成することができた。
4.樹脂材料への影響
4.樹脂材料への影響
[例97]
100mlのねじ口耐熱瓶に、100gのHCFO−1223zaを入れ、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体(ABS樹脂)のテストピース(25mm×25mm×厚さ3mm)を1枚入れた。その後、40℃の水浴で1時間静置したのちに、テストピースを取出し、テストピースの外観を評価した。
100mlのねじ口耐熱瓶に、100gのHCFO−1223zaを入れ、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体(ABS樹脂)のテストピース(25mm×25mm×厚さ3mm)を1枚入れた。その後、40℃の水浴で1時間静置したのちに、テストピースを取出し、テストピースの外観を評価した。
評価の基準は次のとおりである。
◎:テストピースに外観変化がみられない。
○:ごく僅かな割れ、表面の膨潤など変化がみられる。
△:透明感が喪失、ひび割れが全体に広がる。
×:溶解または、テストピースが割れる。
◎:テストピースに外観変化がみられない。
○:ごく僅かな割れ、表面の膨潤など変化がみられる。
△:透明感が喪失、ひび割れが全体に広がる。
×:溶解または、テストピースが割れる。
[例98(比較例)]
特開2013−87066号の方法にしたがってHCFO−1233zd(Z)を製造した。すなわち、HCFC−244faを、水酸化ナトリウムの存在下に脱塩化水素反応させて、HCFC−244faを含む粗HCFO−1233zd(Z)を得た。オートクレーブに、得られた粗HCFO−1233zd(Z)を仕込み、150℃のオイルバスで加熱し3時間撹拌した。反応終了後、反応液を採取し、ろ過した後、ろ液を蒸留、精製して、純度99.5モル%のHCFO−1233zd(Z)を得た。
特開2013−87066号の方法にしたがってHCFO−1233zd(Z)を製造した。すなわち、HCFC−244faを、水酸化ナトリウムの存在下に脱塩化水素反応させて、HCFC−244faを含む粗HCFO−1233zd(Z)を得た。オートクレーブに、得られた粗HCFO−1233zd(Z)を仕込み、150℃のオイルバスで加熱し3時間撹拌した。反応終了後、反応液を採取し、ろ過した後、ろ液を蒸留、精製して、純度99.5モル%のHCFO−1233zd(Z)を得た。
このようにして得られたHCFO−1233zd(Z)(沸点40℃)100gを用いて例97と同様の試験を行った。
[例99(参考例)]
国際公開WO2010/074254号パンフレットに記載の方法により、CFO−1214yaを製造した。すなわち、アサヒクリンAK225と1,3−ジクロロ−1,2,2,3,3−ペンタフルオロプロパン(HCFC−225cb)を相間移動触媒としてテトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)を用いて反応させ、得られた反応粗液の有機相を蒸留、精製して、純度99.5モル%のCFO−1214yaを得た。
国際公開WO2010/074254号パンフレットに記載の方法により、CFO−1214yaを製造した。すなわち、アサヒクリンAK225と1,3−ジクロロ−1,2,2,3,3−ペンタフルオロプロパン(HCFC−225cb)を相間移動触媒としてテトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)を用いて反応させ、得られた反応粗液の有機相を蒸留、精製して、純度99.5モル%のCFO−1214yaを得た。
このようにして得られたCFO−1214ya(沸点46℃)100gを用いて例97と同様の試験を行った。
例97〜99の結果から、HCFO−1223zaは、潤滑油の溶解性に同程度に優れるHCFO−1233zd(Z)と比較して樹脂材料への影響が小さいことが明らかになった。
5.保存時の安定性
[例100]
100mlのバイアル瓶に100gのHCFO−1223zaを入れ、室温にて3日間静置した。3日静置したのちpHを測定して試験前後のpH変化から、保存時の安定性を評価した。pHの測定方法は次の通りである。試験溶媒から40g採取し、中性に調製した40gの水を加えて、1分間振り混ぜた。その後静置して2層分離して上部の層から得られる水層のpHをpHメーター(東亜ディーケーケー社製品)で測定した。
[例100]
100mlのバイアル瓶に100gのHCFO−1223zaを入れ、室温にて3日間静置した。3日静置したのちpHを測定して試験前後のpH変化から、保存時の安定性を評価した。pHの測定方法は次の通りである。試験溶媒から40g採取し、中性に調製した40gの水を加えて、1分間振り混ぜた。その後静置して2層分離して上部の層から得られる水層のpHをpHメーター(東亜ディーケーケー社製品)で測定した。
なお、保存時の安定性評価の基準は次のとおりである。
○:試験前後でpHの変化がない
×:pHが3以下に低下しており分解による酸発生がみられた
○:試験前後でpHの変化がない
×:pHが3以下に低下しており分解による酸発生がみられた
[例101(参考例)]
100gのCFO−1214yaを用いて、例100と同様の方法で保存時の安定性評価を行った。
100gのCFO−1214yaを用いて、例100と同様の方法で保存時の安定性評価を行った。
[例102(比較例)]
100gのHCFO−1233zd(Z)を用いて、例100と同様の方法で保存時の安定性評価を行った。
100gのHCFO−1233zd(Z)を用いて、例100と同様の方法で保存時の安定性評価を行った。
例100〜102の結果より、HCFO−1223zaは、潤滑油の溶解性と樹脂材料への影響が同程度のCFO−1214yaよりも保存安定性に優れることが明らかになった。
以上より、本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤の溶解性や乾燥性に優れ、均一な潤滑剤塗膜が形成できるだけでなく、従来用いられている、不飽和結合を有する溶媒と比較して、樹脂材料への影響が小さく、かつ保存時にpHの低下がみられない安定した性質を持つことから、潤滑剤用組成物として優れることが分かった。
本発明の潤滑剤用組成物は、潤滑剤の溶解性や乾燥性に優れ、均一な潤滑剤塗膜を形成でき、金属、プラスチック、エラストマー等の様々な材質の被塗布物に対し、影響が少なく、特に樹脂材料への影響を与えることなく処理でき、さらに保存安定性に優れる。
Claims (7)
- 潤滑剤と、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンを含む溶媒、とを含有することを特徴とする潤滑剤用組成物。
- 前記潤滑剤が、フッ素系潤滑剤およびシリコーン系潤滑剤から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤である、請求項1に記載の潤滑剤用組成物。
- 前記潤滑剤用組成物中の、前記溶媒の含有量が50〜99.99質量%である、請求項1または2に記載の潤滑剤用組成物。
- 前記溶媒が、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンからなる、または、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンとともに、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンに可溶な液状媒体の少なくとも一種を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑剤用組成物。
- 前記1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンに可溶な液状媒体が、n−ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサンおよびn−ヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭化水素類、メタノール、エタノールおよびイソプロピルアルコールからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルコール類、アセトンおよびメチルエチルケトンからなる群より選ばれる少なくとも一種のケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルおよびテトラヒドロフランからなる群より選ばれる少なくとも一種のエーテル類、酢酸メチルおよび酢酸エチルからなる群より選ばれる少なくとも一種のエステル類、塩化メチレン、trans−1,2−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンからなる群より選ばれる少なくとも一種のクロロカーボン類、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサンおよび1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種のハイドロフルオロカーボン類、(ペルフルオロブトキシ)メタンおよび1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタンからなる群より選ばれる少なくとも一種のハイドロフルオロエーテル類または1,1−ジクロロ−2、3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンおよび1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンからなる群より選ばれる少なくとも一種の1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン以外のフルオロオレフィン類である、請求項4に記載の潤滑剤用組成物。
- 前記溶媒中の前記1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンの含有量が、40質量%以上100質量%以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の潤滑剤用組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の潤滑剤用組成物を被塗布物上に塗布し、前記溶媒を蒸発させ、前記被塗布物上に潤滑剤塗膜を形成することを特徴とする潤滑剤塗膜付き物品の製造方法。
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-
2015
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