JP2968835B2 - 流体継手又は油圧作動用流体 - Google Patents

流体継手又は油圧作動用流体

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸発損失の少ない潤滑油・作動流体及びそ
れを配合した潤滑油・作動流体組成物であって、特に流
体継手・油圧作動等に使用される潤滑油・作動流体、又
はオルガノポリシロキサンを基油とし、上記潤滑油・作
動流体を配合した潤滑油・作動流体組成物に関する。
〔従来の技術〕
例えばファンクラッチにおける作動流体としてジメチ
ルポリシロキサン、フェニル基含有のメチルフェニルポ
リシロキサンなどが使用されている。
ファンクラッチ、中でもフルードカップリング型クラ
ッチはポンプシャフトの先端に取りつけられ、ポンプシ
ャフト側のディスク表面の溝とファン側のホイール表面
の溝とが噛み合った状態で、両者の間に所謂ラビリンス
が形成され、ディスクはボディーの中でオルガノポリシ
ロキサン油に浸りながら回転する構造を有し、ポンプの
回転に伴ってディスクが回転し、オルガノポリシロキサ
ン油の特性によりホイール側に回転動力を伝えてファン
を回転させるものであり、ラジエタの冷却に使用される
ファンの回転をある一定以上の速度に上昇させずに最高
回転を制限することができるものである。
この種クラッチには、一般に高い粘度指数(VI)をも
つオルガノポリシロキサン油が使用されているが、高温
度下という厳しい使用条件のもとで長期にわたり安定的
にトルク伝達能を維持することは困難である。このよう
にオルガノポリシロキサンを基油とする潤滑油・作動流
体に対して特に高温下において耐熱安定性と共に耐摩耗
性、金属不活性化性等を付与し、潤滑性を改善すること
が急務となっている。
そこで、従来、オルガノポリシロキサン油の耐摩耗
性、金属不活性化性を目的として各種摩耗防止剤及び/
又は金属不活性化剤等が添加されてきたが、これらの添
加剤はオルガノポリシロキサン油との相溶性が悪く、ま
た溶解する添加剤は高温下での蒸発損失が大きいという
点で問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、高温下での蒸発損失の少ない潤滑油・作動
流体及びそれを配合した潤滑油・作動流体組成物の提
供、及び特にオルガノポリシロキサン油を変性した流体
継手用流体又は油圧作動流体、及びそれを配合した流体
継手用流体組成物又は油圧作動流体組成物の提供を課題
とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の流体継手用流体又は油圧作動流体は、下記一
般式(I)又は下記一般式(II)で示されるものであ
る。
一般式(I) A−[−Si(R″)−O−]−Si(R″)−A 一般式(II) (上記式中、AはR″、又は 基を表わすが同時にR″であることはないものであり、
R1、R2、R″は1価のアルキル基又はアリール基、Xは
酸素原子又は硫黄原子、R′はアルキレン基又はアリー
レン基、mは0又は1の整数、nは0〜12の整数、o、
qは0〜3000の整数、pは1〜3000の整数を示す。) 又、本発明の流体継手用流体組成物又は油圧作動流体
組成物は、オルガノポリシロキサンを基油とする組成物
に、上記一般式(I)または一般式(II)で示される流
体を配合したことを特徴とする。
まず、上記一般式(I)で示される流体について、m
が0の場合と1の場合にわけて説明する。
mが1の場合は、次の、のいずれかの方法により
合成することができる。
次にmが0の場合は、次の、の合成法による。
以上、一般式(I)におけるAの1つがフォスフェー
ト基である場合についてその製造例を記載したが、Aが
共にフォスフェート基である場合には、上記製造例に
おける式 HO(R′)[−Si(R″)−O−]−Si(R″) の化合物に代えて、式 HO(R′)[−Si(R″)−O−]−Si(R″)(R′)nOH で示される化合物を使用し、2モルのフォスフェート類
と同様に反応させることにより製造することができる。
又、上記製造例、による時は、式 H−[−Si(R″)−O−]−Si(R″) の化合物に代えて、式 H−[−Si(R″)−O−]−SiH(R″) で示される化合物を使用し、同様に反応させることによ
り得られる。
又、上記製造例による時は、式 CMg(R′)−[−Si(R″)−O−]−Si
(R″) で示される化合物に代えて、式 CMg(R′)−[−Si(R″)−O−]−Si(R″)(R′)nMgC で示される化合物を使用し、同様に反応させることによ
り得られる。
一般式(II)で示される流体は、上記合成方法におけ
る原料化合物であるオルガノポリシロキサン化合物構造
中の反応基が、オルガノポリシロキサン結合の末端位置
ではなく、その繰り返し単位中の珪素に結合して存在す
るものを使用し、上記と同じ方法でフォスフェート類と
反応させることにより合成することができる。
このようにして合成される流体は、フォスフェート基
を結合したオルガノポリシロキサンであり、これにより
基油としてのオルガノポリシロキサン油と相溶性を有
し、且つ高温下での蒸発しにくさをもたらすものと思わ
れる。
次に、本発明の流体を配合しうる基油は、鉱油、エス
テル油等にも添加しうるが、特にオルガノポリシロキサ
ンを基油とするのが好ましい。
オルガノポリシロキサンとしては、式 (式中、Rは1〜18の炭素原子を有する、同じか又は異
なる、場合によりハロゲン化された炭化水素基を示し、
nは1〜3000の整数である。)で示されるものである。
Rとしては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、
i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブ
チル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、及びオクタデ
シル基のようなアルキル基、フェニル基、ナフチル基の
ようなアリール基、ベンジル基、1−フェニルエチル
基、2−フェニルエチル基のようなアラルキル基、o
−、m−、p−ジフェニル基のようなアルアリール基、
o−、m−、p−クロルフェニル基、o−、m−、p−
ブロムフェニル基、3,3,3−トリフルオルプロピル基、
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオル−2−プロピル基、ヘプ
タフルオルイソプロピル基及びヘプタフルオル−n−プ
ロピル基のようなハロゲン化炭化水素基である。特に基
Rとしては脂肪族不飽和基を除く1〜8の炭素原子を有
する弗素化炭化水素基が有利であり、またメチル基、フ
ェニル基が有利であり、またメチルポリシロキサン、フ
ェニルポリシロキサンの混合物を使用してもよい。
次に、本発明の流体を、オルガノポリシロキサンを基
油とするビスカスカップリング用流体に適用する例を説
明する。
ビスカスカップリング用流体としては、本発明の流体
をオルガノポリシロキサン油に対して0.01重量%〜100
重量%、好ましくは0.1重量%〜30重量%添加するとよ
い。
又、ビスカスカップリング用流体には、酸化防止剤が
更に添加されてもよい。
酸化防止剤としては、例えばジオクチルジフェニルア
ミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジフェ
ニルアミン、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチ
アジン、N,N′−ジナフチル−p−フェニレンジアミ
ン、アクリジン、N−メチルフェノチアジン、N−エチ
ルフェノチアジン、ジピリジルアミン、ジフェニルアミ
ン、フェノールアミン、2,6−ジ−t−ブチル−α−ジ
メチルアミノパラクレゾール等のアミン系酸化防止剤、
2.6−ジ−t−ブチルパラクレゾール、4.4′−メチレン
ビス(2.6−ジ−t−ブチルフェノール)、2.6−ジ−t
−ブチルフェノール等のフェノール系酸化防止剤、また
鉄オクトエート、フェロセン、鉄ナフトエート等の有機
鉄塩、セリウムナフトエート、セリウムトルエート等の
有機セリウム塩、ジリコニウムオクトエート等の有機ジ
リコニウム塩等の有機金属化合物系酸化防止剤を使用す
るとよい。また特開平1−110498号に記載された酸化防
止剤を配合してもよい。
上記の酸化防止剤は単独で使用してもよいが、二種以
上組み合わせて使用することもできる。
これらの酸化防止剤は、オルガノポリシロキサン油に
対して0.001〜5重量%、好ましくは0.01〜2重量%の
割合で使用するとよい。
また、上記以外に例えば摩耗防止剤、金属不活性化剤
等の添加剤を適宜配合してもよい。
このようにして調製されるビスカスカップリング用流
体は、蒸発損失の少ない流体を添加するので、長寿命の
ものとなる。
[作用] 流体継手、例えばビスカスカップリングにおいては、
プレートやハウジング等の材料とシリコーン油との接触
が流体の劣化に大きな影響を与えるものであり、ビスカ
スカップリング用流体としては、まず耐摩耗性が要求さ
れ、又、更にファンカップリングは半密閉系であること
から、高温条件下で作動される機器においては添加剤の
蒸発損失を少なくすることが要求される。
そのため本発明者等は、オルガノポリシロキサンに摩
耗防止性を有するフォスフェート類を化学結合させて流
体継手用流体又は油圧作動流体とするか、或いはそれを
配合して流体継手用流体組成物又は油圧作動流体組成物
とすることにより、耐摩耗性があり、かつ高温下での蒸
発性が低く、長寿命で、かつ基油との相溶性の高いもの
となしうることを見出したものである。
以下、実施例により本発明を説明する。
〔実施例〕 、一般式(I)で示される潤滑油・作動流体の合成例 冷却管、磁気攪拌子、窒素導入管を備えた100ml三口
フラスコに、アリロキシトリメチルシラン13g、トルエ
ン30ml及び7.69×10-5モル/mlの塩化白金酸のイソプロ
ピルアルコール溶液13μを仕込み、攪拌下、90℃に加
熱した。
この溶液に1,1,1,3,3,5,5−ヘプタメチルトリシロキ
サン22gを滴下した。滴下後、90℃で4時間加熱攪拌を
続け、室温に冷却した。減圧下、トルエンを留去し、メ
タノールの炭酸カリウム飽和溶液60mlを加えて、終夜攪
拌した。次いでこれに水を加え、エーテル抽出した。抽
出物を硫酸マグネシウムで乾燥後、エーテルを留去し、
次いで減圧蒸留することにより1−(3−ヒドロキシプ
ロピル)−1,1,3,3,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン1
9gを得た。
次に、冷却管、磁気攪拌子、窒素導入管及び50ml滴下
ロートを備えた200ml三口フラスコに、1−(3−ヒド
ロキシプロピル)−1,1,3,3,5,5−ヘプタメチルトリシ
ロキサン6.7g、トリエチルアミン2.9g及びエーテル10ml
を仕込み、氷水浴で冷却し、攪拌下、ジフェニルクロロ
ホスフェート6.5gのエーテル10ml溶液を滴下後、10時
間、加熱還流した。次いで水を加えた後、エーテル抽出
し、エーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥した。
減圧下、低沸点物を留去することにより、3−(1,1,
2,2,3,3,3−ヘプタメチルトリシロキサン)プロピルフ
ェニルホスフェート9.5gを得た。
このものは、GC−MS分析によりm/e512に分子イオンピ
ークを示し、又元素分析の結果、C:51.97%、H:6.98%
(計算値C:51.53%、H:7.27%)であった。
、一般式(II)で示される潤滑油・作動流体の合成例 冷却管、磁気攪拌子、窒素導入管及び50mlの滴下ロー
トを備えた300ml三口フラスコに、アリルアルコール5.2
g、トリエチルアミン10g及びエーテル150mlを仕込み、
氷水浴で冷却下、ジフェニルクロロホスフェート25gを
滴下した。その後、室温で2日間攪拌した。トリエチル
アミン塩酸塩を濾過し、エーテルを減圧下蒸留すること
によりアリルジフェニルホスフェート25gを得た。
次に、冷却管、磁気攪拌子、窒素導入管を備えた100m
l三口フラスコに、アリルジフェニルホスフェート10g、 で示さるポリシロキサン18.5g及びトルエン30mlを仕込
み、7.69×10-5モル/mlの塩化白金酸のイソプロピルア
ルコール溶液40μを添加して、90℃で24時間加熱攪拌
した。次いで水を加え、エーテル抽出し、エーテル層を
硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下、低沸点物を留去
することにより、 で示されるポリシロキサン26gを得た。
このポリシロキサンの1H−NMRスペクトルは原料のSi
−H基及びアリル基に基づくシグナルは示さなかった。
又、上記と同様にして、一般式(I)に相当する式 で示される化合物(潤滑油・作動流体Aという)、及び
一般式(II)に相当する式 で示される化合物(以下、潤滑油・作動流体Bという)
をそれぞれ合成した。
そして、この潤滑油・作動流体A、B及びトリクレジ
ルフォスフェート(添加剤Cという)を使用し、熱天秤
を用いて蒸発損失を測定した。乾燥窒素中350℃まで昇
温、重量変化曲線を観察し、途中300℃における残存す
る潤滑油・作動流体又は添加剤量を評価した。結果を下
表に示す。
又、常温で、1000mm2/sの動粘度を有するポリジメチ
ルシロキサンを基油とし、これに本発明の潤滑油・作動
流体又は上記比較添加剤を1.0重量%、ジフェニルアミ
ン1.0重量%を添加して潤滑油・作動流体組成物を調製
し、これを250℃恒温炉中に200時間放置して、放置前後
の油中の燐元素の変動から潤滑油・作動流体組成物の蒸
発損失を測定した。
その結果を下表に示す。
これらの各表からわかるように、本発明の潤滑油・作
動流体組成物A、Bは、添加剤Cを添加した比較試料に
比して高温下でもその蒸発損失が少なく、ビスカスカッ
プリング、ファンカップリング用流体等の流体継手や油
圧作動流体への潤滑油・作動流体組成物として適したも
のであることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 30:10 40:04 40:08 (72)発明者 大榎 等 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番 1号 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 富沢 広隆 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番 1号 東燃株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−248732(JP,A) 特開 昭61−278564(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10M 107/50,105/76,169/04 C10M 139/04,155/02 C10N 40:04,40:08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I)又は下記一般式(II)で
    示される流体継手用流体又は油圧作動流体。 一般式(I) A−[−Si(R″)−O−]−Si(R″)−A 一般式(II) (上記式中、AはR″、又は 基を表わすが同時にR″であることはないものであり、
    R1、R2、R″は1価のアルキル基又はアリール基、Xは
    酸素原子又は硫黄原子、R′はアルキレン基又はアリー
    レン基、mは0又は1の整数、nは0〜12の整数、o、
    qは0〜3000の整数、pは1〜3000の整数を示す。)
  2. 【請求項2】オルガノポリシロキサンを基油とする組成
    物に、下記一般式(I)又は下記一般式(II)で示され
    る流体を配合した流体継手用流体組成物又は油圧作動流
    体組成物。 一般式(I) A−[−Si(R″)−O−]−Si(R″)−A 一般式(II) (上記式中、AはR″、又は 基を表わすが同時にR″であることはないものであり、
    R1、R2、R″は1価のアルキル基又はアリール基、Xは
    酸素原子又は硫黄原子、R′はアルキレン基又はアリー
    レン基、mは0又は1の整数、nは0〜12の整数、o、
    qは0〜3000の整数、pは1〜3000の整数を示す。)
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