JP3337094B2 - 水溶性防錆剤 - Google Patents

水溶性防錆剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば転がり軸受の製
造工程において製造した外輪,内輪,転動体及び保持器
の各部品の中間防錆に使用する水溶性防錆剤に係り、特
に、水溶性であるにもかかわらず優れた防錆力と酸化安
定性を有し、且つ転がり軸受の振動特性,音響特性等の
諸性能を損なうことのない水溶性防錆剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、転がり軸受の製造は、個々の構成
部品の加工,加工した部品の組み立て,組み立てた軸受
へのグリース封入等の工程を経て行われており、それら
の加工部品の洗浄と軸受内部の防錆を兼ねて、溶剤希釈
形のNP−3タイプさび止め油や潤滑油形のNP−7〜
9タイプのさび止め油などの油性防錆剤が使用されてき
た。これらの油性防錆剤は一般に、塗布膜の厚さ調整の
ため、CFCl13や1,1,1−トリクロロエタン等
のハロゲン化炭化水素溶剤で希釈したものが使用され、
塗布後に乾燥して溶剤を蒸発させることによりさび止め
被膜を形成させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
環境保護の見地からCFCl13や1,1,1−トリク
ロロエタン等のハロゲン化炭化水素溶剤の使用に対する
規制が強化される傾向にあり、これに伴って上記防錆剤
の希釈にハロゲン化炭化水素溶剤を使用することができ
なくなってきている。
【0004】このようなハロゲン化炭化水素溶剤の使用
規制は軸受製造にも及んできており、軸受部品の洗浄を
従来の油性防錆剤の代わりに水溶性防錆剤を使用して行
う水系洗浄システムが考えられているが、現在市販され
ている水溶性防錆剤では防錆性が不十分であり、且つ軸
受の音響特性及び振動特性を著しく低下させてしまうと
いう問題点がある。
【0005】そこで、本発明は、このような従来の問題
点に着目してなされたものであり、防錆性および酸化安
定性に優れると共に、軸受の振動特性や音響特性等の諸
性能を損なうことがない水溶性防錆剤を提供することを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、合成スルホン酸のヒドロキシアルキルアミン塩
および脂肪族カルボン酸のヒドロキシアルキルアミン塩
を含むことを特徴とするものである。ここで、前記合成
スルホン酸のヒドロキシアルキルアミン塩5〜80重量
部に対して、前記脂肪族カルボン酸のヒドロキシアルキ
ルアミン塩を20〜95重量部使用するものとすること
ができる。
【0007】本発明の水溶性防錆剤に含まれる合成スル
ホン酸のヒドロキシアルキルアミン塩は、石油スルホン
酸等のアミン塩とは区別されるものであり、アルキル芳
香族をスルホン化処理し、これをモノエタノールアミ
ン,ジエタノールアミン,N−β−アミノエチルエタノ
ールアミン,ジイソプロパノールアミン等のヒドロキシ
アルキルアミン塩にしたものである。当該アルキル芳香
族としてはポリプロペニルベンゼン,ポリドデシルベン
ゼン及びジノニルナフタレンが特に好ましい。
【0008】上記合成スルホン酸のヒドロキシアルキル
アミン塩は、本発明の水溶性防錆剤組成物全量に対して
5重量部以上、好ましくは20重量部以上配合される。
5重量部未満では防錆性が不十分であると共に、使用対
象とされた軸受の音響特性および振動特性も低下する。
本発明の水溶性防錆剤に含まれる脂肪族カルボン酸とし
ては、飽和および不飽和のモノカルボン酸,飽和および
不飽和のポリカルボン酸,これらの混合物である天然油
脂からの脂肪酸等を挙げることができる。
【0009】飽和モノカルボン酸の具体例は、オクタン
酸,2−エチルヘキサン酸,ノナン酸,デカン酸,ドデ
カン酸,テトラデカン酸,ヘキサデカン酸,オクタデカ
ン酸等である。不飽和モノカルボン酸の具体例は、10
−ウンデセン酸,Cis−9−オクタデセン酸,Cis
−11−ドコセン酸等である。
【0010】飽和ポリカルボン酸の具体例は、ヘキサン
二酸オクタン二酸,ノナン二酸,ドデカン二酸等であ
る。不飽和ポリカルボン酸の具体例は、Cis−9,C
is−12−オクタデカジエン酸,Cis−9,Cis
−15−オクタデカトリエン酸等である。天然油脂から
の脂肪酸の具体例は、アマニ油脂肪酸,コメヌカ油脂肪
酸,ナタネ油脂肪酸,ヤシ油脂肪酸,牛脂脂肪酸,イワ
シ油脂肪酸等である。
【0011】上記の各種脂肪族カルボン酸のうち炭素数
8〜18の飽和および不飽和モノカルボン酸の使用が特
に好ましい。また、本発明の水溶性防錆剤に含まれるヒ
ドロキシアルキルアミンとしては、前述のモノエタノー
ルアミン,ジエタノールアミン,N−β−アミノエチル
エタノールアミン,ジイソプロパノールアミン等を挙げ
ることができるが、これらのヒドロキシアルキルアミン
は前記脂肪族カルボン酸に対して1.2 〜1.8 当量配合す
ることが好ましい。
【0012】本発明の水溶性防錆剤に含まれる脂肪族カ
ルボン酸のヒドロキシアルキルアミン塩は、水溶性防錆
剤組成物全量に対して20重量部以上、好ましくは40
重量部以上配合される。20重量部未満では防錆性が不
十分であると共に、使用対象とされた軸受の音響特性お
よび振動特性も低下する。本発明の水溶性防錆剤には、
酸化安定性を向上させるために2,6−ジ−第三ブチル
−p−クレゾール,ブチルヒドロキシアニソール,α−
ナフチルアミン,ジステアリルチオジプロピオネート等
の酸化防止剤を使用ことができる。
【0013】さらに、本発明の効果を損なわない範囲
で、必要に応じて鉱物油,界面活性剤,酸化防止剤,防
腐剤,防かび剤,非鉄金属防食剤,硬水軟化剤等を添加
することができる。本発明の水溶性防錆剤は、清浄な水
で1〜10%に希釈して使用できる。
【0014】
【作用】本発明者らは、新規な水溶性防錆剤の開発につ
いて研究を重ねた結果、特定のスルホン酸アミン塩とカ
ルボン酸アミン塩とを組み合わせた水溶性組成物が防錆
性に優れ、しかも軸受の諸特性を損なうことがないこと
を実験的に見いだした。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。 (A)試料の調整:合成スルホン酸のヒドロキシアルキ
ルアミン塩としてジノニルナフタレンスルホン酸トリエ
タノールアミン塩(キング社製、NA−SUL TBA
−LB,商品名)を使用し、これに脂肪族カルボン酸と
して飽和モノカルボン酸および不飽和モノカルボン酸を
添加すると共にヒドロキシアルキルアミンとしてモノエ
タノールアミン,トリエタノールアミン等を添加し、ま
た酸化防止剤として少量の2,6−ジ−第三ブチル−p
−クレゾール(住友化学社製、スミライザーBHT,商
品名)を添加して表1に示す実施例1〜7の試料を調整
した。
【0016】一方、比較のために、上記実施例と同様の
ジノニルナフタレンスルホン酸トリエタノールアミン塩
に酸化防止剤だけを添加したもの、及び合成スルホン酸
のヒドロキシアルキルアミン塩に代わりジノニルナフタ
レンスルホン酸バリウム塩(キング社製、NA−SUL
BSN,商品名),石油スルホン酸カルシウム塩(ウ
イトコケミカル製、ブライトンC300,商品名),石
油スルホン酸ナトリウム塩(モルコ社製、M−70,商
品名),酸化パラフィン系防錆剤(アロック社製,Al
ox2268,商品名),鉱物油(粘度,50mm2
s,40℃)等を使用しこれに各種脂肪族カルボン酸お
よびヒドロキシアルキルアミンを添加し又は添加しない
ものを調整して、表2に示す比較例1〜5の試料とし
た。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】 上記の各試料毎に以下の性能試験を実施した。 (B)試験内容: (1)防錆性試験 玉軸受(外径15mm)の外輪5個を超音波洗浄器
を用いて1,1,1−トリクロロエタンで2回、その後
温メタノールで1回の順で各5分間洗浄し、室内放置で
乾燥した。
【0019】 表1に示した防錆剤組成物を清浄な水
で2重量%に希釈した溶液中に、玉軸受外輪を1分間浸
漬した。 軸受外輪を浸漬溶液から取り出し、60℃,10T
orr以下の減圧乾燥器で30秒間乾燥して水分を除去
した。 こうして防錆剤を塗布した軸受外輪をプログラム恒
温恒湿槽に入れて、相対湿度90%,温度20℃および
50℃の条件で各3時間保持するサイクル試験を7日間
行い、さびの発生状況を観察した。
【0020】評価基準は次の通りである。 ○:さびなし △:1mm以下の点さびが数点発生 ×:1mmを越えるさびが数点発生 (2)音響試験 玉軸受(内径6mm,外径15mm、シールなし)
を超音波洗浄器を用いて1,1,1−トリクロロエタン
で2回、その後温メタノールで1回の順で各5分間洗浄
し、室内放置して乾燥した。
【0021】 表1に示した防錆剤組成物を清浄な水
で2重量%に希釈した溶液中に、玉軸受を1分間浸漬し
た。 軸受外輪を浸漬溶液から取り出し、60℃,10T
orr以下の減圧乾燥器で30秒間乾燥して水分を除去
した。 こうして防錆剤を塗布した軸受にエステル−リチウ
ム石けん系グリースを注射器を用いて0.035 g封入し、
グリースノイズ試験機(1800rpm,2分間)で軸
受の音響特性および振動特性を調べた。
【0022】評価基準は次の通りである。 ○:軸受の音響特性および振動特性を低下させない △:軸受の音響特性および振動特性をやや低下させる ×:軸受の音響特性および振動特性を低下させる (3)酸化劣化試験(軸受固化試験) 本試験はJIS K2250グリース類酸化安定性試験
に準ずる。
【0023】 玉軸受(外径15mm、シールなし)
を超音波洗浄器を用いて1,1,1−トリクロロエタン
で2回、その後温メタノールで1回の順で各5分間洗浄
し、室内放置して乾燥した。 表1に示した防錆剤組成物を清浄な水で2重量%に
希釈した溶液中に、玉軸受を1分間浸漬した。
【0024】 軸受外輪を浸漬溶液から取り出し、6
0℃,10Torr以下の減圧乾燥器で30秒間乾燥し
て水分を除去した。 乾燥した玉軸受を1試料につき3個作り、同一試料
毎に3個の玉軸受を上下3段に重ねてポリエチレンシー
トで包んだ後、包装材の所々に小さな孔を開けた。
【0025】 この包みをグリース類安定度試験機用
ボンベ(JIS K2220)に入れて、酸素封入圧7.
7 kgf/cm2 ,試験温度100℃,試験時間192
時間で酸化試験(軸受固化試験)を行った。 192時間経過後ボンベより包みを取り出し、室温
まで放冷してから玉軸受を包みから取り出して防錆被膜
の状態,玉軸受の回転状態(手回し),腐食の状態を観
察した。
【0026】評価基準は次の通りである。 ○:被膜の固化なし、玉軸受回転は円滑、玉軸受腐食な
し ×:被膜固化、玉軸受回転しない、玉軸受腐食あり 以上の試験の結果を表1,2に示す。表1,2から以下
のことが明らかになった。 (a)実施例の水溶性防錆剤を塗布したものは、優れた
防錆性と酸化安定性を有すると共に、軸受の音響特性お
よび振動特性も損なわれない。 (b)合成スルホン酸のヒドロキシアルキルアミン塩に
酸化防止剤を添加しただけの比較例1の場合は、防錆性
と軸受の音響特性および振動特性が不十分である。 (c)脂肪族カルボン酸のヒドロキシアルキルアミン塩
のみを用い界面活性剤で水中に分散させた比較例2の場
合は、防錆性が不十分であり、軸受の音響特性および振
動特性と耐酸化劣化性が劣る。 (d)酸化パラフィン系防錆剤と鉱物油の混合物を界面
活性剤で水中に分散させた比較例3は軸受の音響特性お
よび振動特性が劣り、油性防錆剤である比較例4,5は
防錆性,軸受の音響特性および振動特性,耐酸化劣化性
の全ての点で劣っている。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
合成スルホン酸のヒドロキシアルキルアミン塩および脂
肪族カルボン酸のヒドロキシアルキルアミン塩を含むも
のとしたことにより、水溶性防錆剤であるにもかかわら
ず優れた防錆性,酸化安定性を有しており、かつ軸受の
音響特性および振動特性も損なわないことから、軸受の
水系洗浄システムに好適な防錆剤として従来の溶剤希釈
形あるいは油状防錆剤に替わり使用でき、ハロゲン化炭
化水素溶剤の使用規制に対応することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八谷 耕一 神奈川県相模原市東林間1−23−6 (72)発明者 中 道治 神奈川県小田原市小竹882−21さつきが 丘8−16 (72)発明者 府川 弘 神奈川県平塚市横内3278−4 (72)発明者 鈴木 征勇 神奈川県鎌倉市腰越5−13−21 (72)発明者 高以良 伸一 神奈川県藤沢市善行6−12−21 (72)発明者 中島 孝志 神奈川県高座郡寒川町一之宮8−16−5 (72)発明者 石川 隆利 神奈川県茅ヶ崎市西久保1541 (72)発明者 原田 辰巳 神奈川県茅ヶ崎市西久保757−1 (56)参考文献 特開 昭56−142875(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23F 11/00 C09K 15/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成スルホン酸のヒドロキシアルキルア
    ミン塩および脂肪族カルボン酸のヒドロキシアルキルア
    ミン塩を含むことを特徴とする水溶性防錆剤。
  2. 【請求項2】 前記合成スルホン酸のヒドロキシアルキ
    ルアミン塩5〜80重量部に対して、前記脂肪族カルボ
    ン酸のヒドロキシアルキルアミン塩を20〜95重量部
    使用することを特徴とする請求項1記載の水溶性防錆
    剤。
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