JP5068092B2 - 軸受油組成物 - Google Patents
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近年、HDD、CD−RやDVD−RなどのPC機器、AV機器に使用されるモーターの小型化、高精度化、高速回転化が進んでいる。それに伴い潤滑油にも高い耐摩耗性が求められており、各種摩耗防止剤が添加された潤滑油が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、使用条件によっては、耐摩耗性が不十分である場合があった。
すなわち、本発明は、合成炭化水素系基油、エステル系基油またはこれらを混合した基油に、炭素数2〜4のジカルボン酸が組成物全質量に対し0.005〜5質量%含有することを特徴とする銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記軸受油組成物において、炭素数2〜4のジカルボン酸が組成物全質量に対し0.005〜1質量%含有する銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記軸受油組成物において、さらにHLBが3以上の非イオン系界面活性剤が炭素数2〜4のジカルボン酸1質量部に対して2〜40質量部含有することを特徴とする銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物を提供するものである。
炭化水素系合成油としては、αオレフィンオリゴマー、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等が挙げられる。この内、好ましいものはαオレフィンオリゴマーであり、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、及びこれらの誘導体などを原料として製造されたαオレフィンを、単独又は2種以上混合して重合したものが挙げられる。具体的には、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセンなどのオリゴマーであるポリαオレフィンや、1−ブテンやイソブチレンのオリゴマーであるポリブテン、エチレンとαオレフィンのコオリゴマーなどが挙げられ、最も好ましいのはポリαオレフィンである。
エステル油としては、モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル、ポリグリコールエステル、グリセリンエステル、芳香族エステルなどが挙げられる。
ジカルボン酸のジエステルとしては、マロン酸、メチルマロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、ジメチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、グルタル酸、ジメチルグルタル酸、ジエチルグルタル酸、ジ−n−プロピルグルタル酸、ジイソプロピルグルタル酸、ジブチルグルタル酸、アジピン酸、ジメチルアジピン酸、ジエチルアジピン酸、ジプロピルアジピン酸、ジブチルアジピン酸、コハク酸、ジメチルコハク酸、ジエチルコハク酸、ジプロピルコハク酸、ジブチルコハク酸、ピメリン酸、テトラメチルコハク酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸などの脂肪族ジカルボン酸と、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノールなどの1価のアルコールとのジエステルが挙げられる。なお、ジカルボン酸分子中の2つのカルボン酸とエステルを形成する1価のアルコールは、同一種類であっても2種類であってもよい。
さらに、酸化安定性(抗酸化寿命)の面からは、本発明の軸受油組成物においては、基油として下記一般式(1)で表されるジカルボン酸のジエステルを用いることが最も好ましい。
一般式(1)において、R1及びR2は、炭素数7以上、好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜15、さらに好ましくは炭素数7〜10の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。炭素数が20を超えると、粘度が高くなるため好ましくない。
本発明の軸受油組成物に使用される基油は、JIS K2283動粘度試験方法による40℃における動粘度が3〜500mm2/Sであることが好ましく、より好ましくは4〜250mm2/S、さらに好ましくは5〜150mm2/S、特に好ましくは6〜100mm2/S、最も好ましくは6〜40mm2/Sである。40℃動粘度を3mm2/S以上とすることで適正な油膜を形成しやすくなり、500mm2/S以下とすることで軸が回転するときの粘性トルクを適正にしやすい。
界面活性作用を有する化合物としては、HLBが3以上の非イオン系界面活性剤が挙げられる。
HLBは好ましくは3〜18、より好ましくは5〜18、さらに好ましくは8〜17、特に好ましくは10〜16である。
ポリオキシアルキレングリコール型非イオン系界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレンやポリブチレングリコールのエチレンオキサイド付加物などが例示される。
具体的には、(ポリ)グリセリンモノラウリルエーテル、(ポリ)グリセリンモノオレイルエーテル、(ポリ)グリセリンモノラウリルエステル、(ポリ)グリセリンモノオレイルエステル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート等が挙げられる。
HLBが3以上の非イオン系界面活性剤の含有割合は、炭素数2〜4のジカルボン酸1質量部に対して2〜40質量部であり、好ましくは3〜30質量部である。2質量部未満では炭素数2〜4のジカルボン酸を可溶化または分散する性能が不足する場合がある。40質量部を越えた場合には、それ以上の効果の向上は望めない。
実施例および比較例では、基油と各成分の添加剤を配合して、軸受油組成物を調製し、それぞれの耐摩耗性、熱酸化安定性を評価した。各実施例、各比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次の通りである。
(1)モノエステル : オレイン酸−2−エチルへキシル
(2)ジカルボン酸ジエステル :セバシン酸ジオクチル
(3)2価アルコールジエステル : 2,4−ジエチル-ペンタンジオールのカプリル酸エステル
(4)グリコールエステル : ポリエチレングリコール−2−エチルへキシル酸ジエステル
(5)多価アルコールエステル : トリメチロールプロパンC8,C10脂肪酸トリエステル
(6)ポリαオレフィン:1−デセンオリゴマー(40℃動粘度 17mm2/s)
(7)ジカルボン酸ジエステル:2,4−ジエチルグルタル酸ジオクチル
(8)フェニルグリコール:(40℃動粘度 8.6mm2/s)
(1)PAG−1
ポリオキシエチレンの付加モル数が11でHLB=15.4のポリオキシエチレンノニルエーテル
(2)PAG−2
ポリオキシエチレンの付加モル数が14でHLB=14.4のポリオキシエチレンセチルエーテル
(3)PAG−3
ポリオキシエチレンの付加モル数が7.5でHLB=12.8のポリオキシエチレンラウリルエーテル
(4)PAG−4
ポリオキシエチレンの付加モル数が5でHLB=10.8のポリオキシエチレンラウリルエーテル
(5)グリセリンモノオレイルエーテル
HLB=5.5
2−エチルへキシルアシッドホスフェートのアミン塩
硫化オレフィン
(D)その他添加剤
下記の(1)酸化防止剤、(2)金属不活性化剤及び(3)錆止め剤の混合物である。
(1)酸化防止剤
アルキル化ジフェニルアミン、アルキル化フェニル-α-ナフチルアミン、トリス-ジ-t-ブチルフェニルホスファイトの混合物
(2)金属不活性化剤 : ベンゾトリアゾ-ルのアミン塩
(3)錆止め剤 :
アルキルコハク酸エステル
軸受油として要求される耐摩耗性、熱酸化安定性について、下記の評価方法により、軸受油組成物を評価した。
(1)耐摩耗性の評価方法<シェル四球試験法>
潤滑油の耐摩耗性を評価する方法の一つで、ASTMD2783に準拠して行い、耐摩耗性を摩耗径で評価した。下記にその試験条件を示す。
試験条件 回転数 :1200rpm
荷重 :30kgf
試験時間:鋼球 30min、リン青銅 15min
<蒸発量>
試験条件 温度 :120℃
試験時間:1000h
触媒 :銅板、鉄板
サンプル:40g
<抗酸化寿命>
JIS K2514、回転ボンベ式酸化安定性試験(RBOT試験)により評価した。
試験条件 温度 :150℃
触媒 :銅線
サンプル:50g
実施例1〜7、9〜15及び17では、炭素数2〜4のジカルボン酸と非イオン系界面活性剤を表1〜3の上段に掲げる割合(質量%)で配合し、80℃に加熱して撹拌し透明に溶解した混合物を得た後、その混合物を他の各成分と共に表1〜3の上段に掲げる割合(質量%)で基油に配合し、80℃に加熱撹拌して軸受油組成物を調製した。実施例8及び16では、炭素数2〜4のジカルボン酸を他の各成分と共に表2及び3の上段に掲げる割合(質量%)で基油に配合し、80℃に加熱撹拌して軸受油組成物を調製した。
それらの軸受油組成物の各種性能を評価し、その結果を表1〜表3の下段に示す。
基油に、各成分を表4の上段に掲げる割合(質量%)で配合し、軸受油組成物を調製した。それらの軸受油組成物の各種性能を評価し、その結果を表4の下段に示す。
また、基油として、一般式(1)で表される基油を用いた実施例15及び16は、特に抗酸化寿命が優れている。
Claims (4)
- 合成炭化水素系基油、エステル系基油またはこれらを混合した基油に、炭素数2〜4のジカルボン酸が組成物全質量に対し0.005〜5質量%含有することを特徴とする銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物。
- 炭素数2〜4のジカルボン酸が組成物全質量に対し0.005〜1質量%含有する請求項1又は2に記載の銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物。
- さらに、HLBが3以上の非イオン系界面活性剤が炭素数2〜4のジカルボン酸1質量部に対して2〜40質量部含有する請求項1〜3のいずれかに記載の銅系材料を使用した軸受用軸受油組成物。
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