JP2987174B2 - 流体継手用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐久性のある流体継手用組成物に関する。

〔従来の技術〕

流体継手には、ビスカスカップリングやファンクラッ
チ（ファンカップリング）等があり、ビスカスカップリ
ングは駆動軸側に移動可能なように配列された複数枚の
インナープレートと、スペーサーによって一定間隔を保
つように被駆動側に固定された複数枚のアウタープレー
トを交互に組み合わせてハウジング内に収容し、これに
トルク伝達用の粘性流体を充填して構成したものであ
り、駆動軸側と被駆動軸側の回転数差により、前記プレ
ート群に剪断力、即ち剪断トルクを発生させて被駆動軸
にトルクを伝達させるものである。

又、ファン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。

近年、油圧系統作動油、流体継手用の作動流体として
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のオルガノポリシロキサン油が
使用され、一般に高い粘度指数（VI）をもつものが使用
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。これは、特に高温下におけるオルガノポリシ
ロキサン油の安定性が低いことに起因しているものであ
る。そのためオルガノポリシロキサン油を主成分とした
流体継手用組成物において、その安定性を改善すること
が急務となっている。

従来、この種流体継手用組成物の酸化及びゲル化作用
を防止するために、オルガノポリシロキサン油に対して
例えば鉄オクタノエート、フェニルアミン系誘導体、フ
エロセン誘導体等の酸化防止剤が添加されてきたが、高
熱下での一定のゲル化防止効果は得られるものの、現実
の流体継手において連続使用すると粘度が増大するとい
う問題が現実に生じている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、熱分解、又ゲル化を防止するのに優れ、よ
り安定性のある流体継手用組成物の提供を課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのため、本発明の流体継手用組成物は、オルガノポ
リシロキサンを基油とする流体継手用組成物において、
金属不活性化剤及び／又は腐食防止剤を添加したことを
特徴とする。

すなわち、本発明によれば、オルガノポリシロキサン
を基油とする流体継手用組成物において、次に示す
（Ａ）〜（Ｅ）の化合物からなる群より選ばれる少なく
とも一つの無灰系の金属不活性化剤を添加したことを特
徴とする液体継手用組成物が提供される。

（Ａ）ベンゾトリアゾール又はその誘導体 （Ｂ）ベンゾチアゾール又はその誘導体 （Ｃ）トリアゾール又はその誘導体 （Ｄ）ジチオカルバメート又はその誘導体 （Ｅ）インダゾール又はその誘導体 また、本発明によれば、更に、酸化防止剤及び／又は
摩耗防止剤を添加したことを特徴とする上記の流体継手
用組成物が提供される。

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Ｒ
基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。

本発明の流体継手用組成物は、このオルガノポリシロ
キサンに、特定の金属不活性化剤を加え、更に必要に応
じて、腐食防止剤、酸化防止剤又は摩耗防止剤より選ば
れた少なくとも１種の添加剤を添加することを特徴とす
るが、まず、金属不活性化剤としてはベンゾトリアゾー
ル、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾチアゾール、ベ
ンゾチアゾール誘導体、トリアゾール、トリアゾール誘
導体、ジチオカルバメート、ジチオカルバメート誘導
体、インダゾール、インダゾール誘導体等を使用するこ
とができる。

金属不活性化剤の使用割合は、オルガノポリシロキサ
ンに対して0.001〜1.0重量％、好ましくは0.01〜0.5重
量％使用するとよい。添加量が1.0重量％を越えると沈
澱発生が多くなり好ましくなく、0.001重量％未満であ
るとその添加効果がない。

また腐食防止剤としては、イソステアレート、ｎ−オ
クタデシルアンモニウムステアレート、デュオミンＴ・
ジオレート、ナフテン酸鉛、ソルビタンオレート、ペン
タエリスリット・オレート、オレイルザルコシン、アル
キルコハク酸、アルケニルコハク酸、及びこれらの誘導
体等があり、その使用割合はオルガノポリシロキサンに
対して0.001〜1.0重量％、好ましくは0.01〜0.5重量％
使用するとよい。添加量が1.0重量％を越えると沈澱発
生が多く問題があり、0.001重量％未満であるとその添
加効果がない。

また、本発明の流体継手用組成物に添加される摩耗防
止剤について説明する。

燐系摩耗防止剤としては、一般式として以下の構造
〜のうち少なくとも一種を含む化合物が有効である。
尚、下記式中、Ｒは水素、アルキル基、アリール基、又
はベンジル基で同じでも異なっていてもよい。

以下、具体的化合物を示す。

上記構造式で示される化合物としては、トリアリー
ルフォスフェート等があり、例えばベンジルジフェニル
フォスフェート、アリルジフェニルフォスフェート、ト
リフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェー
ト、エチルジフェニルフォスフェート、トリブチルフォ
スフェート、ジブチルフォスフェート、クレジルジフェ
ニルフォスフェート、ジクレジルフェニルフォスフェー
ト、エチルフェニルジフェニルフォスフェート、ジエチ
ルフェニルフェニルフォスフェート、プロピルフェニル
ジフェニルフォスフェート、ジプロピルフェニルフェニ
ルフォスフェート、トリエチルフェニルフォスフェー
ト、トリプロピルフェニルフォスフェート、ブチルフェ
ニルジフェニルフォスフェート、ジブチルフェニルフェ
ニルフォスフェート、トリブチルフェニルフォスフェー
ト、プロピルフェニルフェニルフォスフェート混合物、
ブチルフェニルフェニルフォスフェート混合物等のリン
酸エステル、またラウリルアシッドフォスフェート、ス
テアリルアシッドフォスフェート、ジ−２−エチルヘキ
シルフォスフェート等の酸性燐酸エステルがある。

構造式で示される化合物としては、ジ−ｎ−ブチル
ヘキシルフォスフォネート等がある。

構造式で示される化合物としては、ｎ−ブチル−ｎ
−ジオクチルフォスフィネート等がある。

構造式で示される化合物としては、トリアリールフ
ォスフォロチオネート等があり、例えばトリフェニルフ
ォスフォロチオネート、アルキルジアリールフォスフォ
ロチオネート等がある。

構造式で示される化合物としては、トリイソプロピ
ル亜燐酸エステル、ジイソプロピル亜燐酸エステル等が
ある。

構造式で示される化合物としては、トリラウリルチ
オフォスファイト等がある。

構造式で示される化合物としては、ヘキサメチルフ
ォスフォリックトリアミド等がある。

構造式で示される化合物としては、ジブチルフォス
フォロアミデート等がある。

構造式で示される化合物としては、チオパーオキシ
ジフォスフォリックアシッド−テトラ−２−エチルヘキ
シルエステル等がある。

構造式で示される化合物としては、Ｒがオクチル基
のものがある。

この中でトリアリールフォスフェート、又はトリアリ
ールフォスフォロチオネートの構造を有する化合物が熱
安定性の面で作用効果が顕著である。

燐系摩耗防止剤の使用割合は、オルガノポリシロキサ
ンに対して0.01重量％〜５重量％、好ましくは0.1重量
％〜３重量％使用するとよい。

また硫黄系摩耗防止剤としては、ジフェニルスルフィ
ド、ジフェニルジスルフィド、ジｎ−ブチルスルフィ
ド、ジ−ｎ−ブチルジスルフィド、ジ−tert−ドデシル
ジスルフィド、ジ−tert−ドデシルトリスルフィド等の
スルフィド類、 スルファライズドスパームオイル、スルファライズド
ジペンテン等の硫化油脂類、 キサンチックジサルファイド等のチオカーボネート
類、 又、チオ燐酸亜鉛系摩耗防止剤としては、一級アルキ
ルチオ燐酸亜鉛、二級アルキルチオ燐酸亜鉛、アルキル
−アリルチオ燐酸亜鉛、アリルチオ燐酸亜鉛等のチオ燐
酸亜鉛等 を使用することができる。

硫黄系摩耗防止剤、チオ燐酸亜鉛系摩耗防止剤の使用
割合は、オルガノポリシロキサンに対して0.01重量％〜
５重量％、好ましくは0.1重量％〜３重量％使用すると
よい。

これら摩耗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（即ち、燐系同士の組合せ、硫黄系同士
の組合せ、チオ燐酸亜鉛系同士の組合せ、更には燐系と
硫黄系のような他系との組合せ）使用することによりそ
の相乗効果として粘度変化、トルク変化、摩耗粉量を低
くすることができる。これら混合系摩耗防止剤の使用割
合は、オルガノポリシロキサンに対して0.01重量％〜５
重量％、好ましくは0.1重量％〜３重量％使用するとよ
い。

次に、本発明の流体継手用組成物に添加される酸化防
止剤について説明する。

酸化防止剤は、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、セリウムトリエート等の有
機セリウム塩、ジル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により相乗効果
を奏するようにして使用することもできる。

酸化防止剤の使用割合は、オルガノポリシロキサンに
対して0.001〜５重量％、好ましくは0.01〜２重量％を
使用するとよい。

［作用］ 従来の流体継手用組成物においては、その高熱下での
使用に伴う熱的劣化による増粘作用を防止する観点か
ら、酸化防止剤の改良を中心にしてその改善が図られて
きた。しかしながら、酸化防止剤を添加した流体継手用
組成物を現実の流体継手に適用した場合、それでも粘度
上昇が生じている。

本発明者等は、その原因が単に酸化防止剤の効果向上
のみでは解決しえないとして、その原因を検討した結
果、流体継手における材料同士の金属接触が極めて大き
な影響を与えることを見出した。即ち、この金属接触に
より生じる金属の新生面がオルガノポリシロキサン油の
劣化の触媒作用をしているものと思われる。

そのため、本発明は、オルガノポリシロキサン油に特
定の金属不活性化剤、更に必要に応じて腐食防止剤、酸
化防止剤又は摩耗防止剤よりも選ばれた少なくとも１種
の添加剤を添加することにより、流体継手用組成物の増
粘現象を殆ど無くすことができることを見出したもので
あり、これにより流体継手用組成物の耐久性を向上させ
るものである。

以下、実施例により本発明を説明する。

［実施例１］ ジメチルシリコーン（粘度50000mm²/s、25℃）に、酸
化防止剤としてジフェニルアミンを1.0重量％、金属不
活性化剤としてベンゾトリアゾール、更に摩耗防止剤と
してトリクレジルフォスフェートをそれぞれ下記の添加
割合で添加して調製した流体継手用組成物を、25℃、85
容量％の充填度で、111枚の円板を有するビスカスカッ
プリング中に充填した。回転数50rpm。

ビスカスカップリングは130℃に恒温保持された浴中
に保持し、100時間運転した。

経過後の粘度変化とトルク変化を測定した結果を次表
に示す。尚下表において金属不活性化剤を添加しない場
合も同時に示す。

また上記実施例において、酸化防止剤を添加しないで
流体継手用組成物を調製し、粘度変化とトルク変化を測
定した結果を次表に示す。

〔実施例２〕 実施例１において酸化防止剤を添加せず、下表のよう
に摩耗防止剤の添加量を変化させて、流体継手用組成物
を調製し、ビスカスカップリングを150℃に恒温保持さ
れた浴中に保持し200時間運転した以外は、実施例１同
様にして運転した後、同様に粘度変化とトルク変化、及
び乾式灰化、酸分解後、原子吸光による定量分析の方法
により摩耗粉鉄量を測定した結果を次表に示す。

また、実施例１において、ベンゾトリアゾールに代え
てベンゾチアゾールを使用し、その添加量を下表のよう
に変化させて流体継手用組成物を調製し、実施例２と同
一の運転条件下で運転した後、その粘度変化とトルク変
化、及び摩耗粉鉄量を同様に測定した結果を次表に示
す。

〔実施例３〕 実施例１における摩耗防止剤であるトルクレジルフォ
スフェートに代えて、トリフェニルフォスフォロチオネ
ートを下表の添加量で使用し、ベンゾトリアゾールを下
表の添加量で使用した以外は同様にして流体継手用組成
物を調製し、実施例２と同一の運転条件下で運転した
後、その粘度変化とトルク変化、及び摩耗粉鉄量を同様
に測定した結果を次表に示す。

また、この流体継手用組成物において、ベンゾトリア
ゾールの代わりにベンゾチアゾールを使用した以外は同
様にして流体継手用組成物を調製し、同一の運転条件下
で運転した後、その粘度変化とトルク変化、及び摩耗粉
鉄量を同様に測定した結果を次表に示す。

〔実施例４〕 実施例１におけるトリクレジルフォスフェートに代え
て、トリクレジルフォスフェートとトリフェニルフォス
フォロチオネートを重量比1:1の割合で使用し、その添
加総量を下表の如く変化させると共に、ベンゾトリアゾ
ールの添加量を下表の如く変化させて同様にして流体継
手用組成物を調製し、実施例２と同一運転条件下で運転
した後、その粘度変化とトルク変化、及び摩耗粉鉄量を
同様に測定した結果を次表に示す。

［参考例］ 実施例１の各試料における金属不活性化剤に代えて、
腐食防止剤ｎ−オクタデシルアンモニウムステアレート
を下記の添加割合で添加して流体継手用組成物を調製
し、実施例１と同様に運転し、その粘度変化とトルク変
化を同様に測定した結果を次表に示す。

またこの実施例において、酸化防止剤を添加しないで
流体継手用組成物を調製し、粘度変化とトルク変化を測
定した結果を次表に示す。

［実施例５］ 実施例１において、金属不活性化剤を0.1重量％と
し、更に腐食防止剤を0.2重量％添加して流体継手用組
成物を調製し、実施例１同様に試験し、粘度変化とトル
ク変化を測定したところ、粘度変化は±０％、トルク変
化は＋３％であった。

［発明の効果］ 本発明の流体継手用組成物は、オルガノポリシロキサ
ンを基油とする流体継手用組成物に、特定の金属不活性
化剤、或いは更に腐食防止剤、摩耗防止剤、又は酸化防
止剤より選ばれた少なくとも１種の添加剤を添加するこ
とにより、流体継手における作動において粘性変化を長
期間防止することができると共に、耐久性のある流体継
手用組成物となしえるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 30:12 30:14 40:08 (56)参考文献 特開 昭64−65195（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91196（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10M 107/50 C10M 133/38 - 133/46 C10M 135/12 - 135/18 C10M 135/34 - 135/36 C10M 40:08 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オルガノポリシロキサンを基油とする流体
   継手用組成物において、次に示す（Ａ）〜（Ｅ）の化合
   物からなる群より選ばれる少なくとも一つの無灰系の金
   属不活性化剤を添加したことを特徴とする流体継手用組
   成物。 （Ａ）ベンゾトリアゾール又はその誘導体 （Ｂ）ベンゾチアゾール又はその誘導体 （Ｃ）トリアゾール又はその誘導体 （Ｄ）ジチオカルバメート又はその誘導体 （Ｅ）インダゾール又はその誘導体
2. 【請求項２】更に、腐食防止剤、酸化防止剤又は摩耗防
   止剤より選ばれた少なくとも１種の添加剤を添加したこ
   とを特徴とする請求項１記載の流体継手用組成物。