JP6002523B2 - 潤滑剤組成物およびそれを用いた成形方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る潤滑油組成物は、合成油および40℃における動粘度が80mm2/s以上、引火点が200℃以上の鉱油から選ばれる少なくとも1種を含有し、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックの成形に用いられる潤滑油組成物である。
R1−O−(R2−O)n−R3 (1)
[式(1)中、R1およびR3は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子またはアルキル基を示し、R2はアルキレン基を示し、nは一般式(1)で表される化合物の重量平均分子量が300〜2000となるような整数を示す。]
(1)多価アルコールと一塩基酸とのエステル
(2)多価アルコールと多塩基酸とのエステル
(3)多価アルコールと一塩基酸および多塩基酸の混合カルボン酸とのエステル。
酸性リン酸エステルとしては、モノブチルアシッドホスフェート、モノペンチルアシッドホスフェート、モノヘキシルアシッドホスフェート、モノヘプチルアシッドホスフェート、モノオクチルアシッドホスフェート、モノノニルアシッドホスフェート、モノデシルアシッドホスフェート、モノウンデシルアシッドホスフェート、モノドデシルアシッドホスフェート、モノトリデシルアシッドホスフェート、モノテトラデシルアシッドホスフェート、モノペンタデシルアシッドホスフェート、モノヘキサデシルアシッドホスフェート、モノヘプタデシルアシッドホスフェート、モノオクタデシルアシッドホスフェート、モノオレイルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジペンチルアシッドホスフェート、ジヘキシルアシッドホスフェート、ジヘプチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジノニルアシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェート、ジウンデシルアシッドホスフェート、ジドデシルアシッドホスフェート、ジトリデシルアシッドホスフェート、ジテトラデシルアシッドホスフェート、ジペンタデシルアシッドホスフェート、ジヘキサデシルアシッドホスフェート、ジヘプタデシルアシッドホスフェート、ジオクタデシルアシッドホスフェート、ジオレイルアシッドホスフェート等;
酸性リン酸エステルのアミン塩としては、前記酸性リン酸エステルのメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン等のアミンとの塩等;
塩素化リン酸エステルとしては、トリス・ジクロロプロピルホスフェート、トリス・クロロエチルホスフェート、トリス・クロロフェニルホスフェート、ポリオキシアルキレン・ビス[ジ(クロロアルキル)]ホスフェート等;
亜リン酸エステルとしては、ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘキシルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホスファイト、ジオレイルホスファイト、ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリペンチルホスファイト、トリヘキシルホスファイト、トリヘプチルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリウンデシルホスファイト、トリドデシルホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト等;
ホスホロチオネートとしては、トリブチルホスホロチオネート、トリペンチルホスホロチオネート、トリヘキシルホスホロチオネート、トリヘプチルホスホロチオネート、トリオクチルホスホロチオネート、トリノニルホスホロチオネート、トリデシルホスホロチオネート、トリウンデシルホスホロチオネート、トリドデシルホスホロチオネート、トリトリデシルホスホロチオネート、トリテトラデシルホスホロチオネート、トリペンタデシルホスホロチオネート、トリヘキサデシルホスホロチオネート、トリヘプタデシルホスホロチオネート、トリオクタデシルホスホロチオネート、トリオレイルホスホロチオネート、トリフェニルホスホロチオネート、トリクレジルホスホロチオネート、トリキシレニルホスホロチオネート、クレジルジフェニルホスホロチオネート、キシレニルジフェニルホスホロチオネート、トリス(n−プロピルフェニル)ホスホロチオネート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスホロチオネート、トリス(n−ブチルフェニル)ホスホロチオネート、トリス(イソブチルフェニル)ホスホロチオネート、トリス(s−ブチルフェニル)ホスホロチオネート、トリス(t−ブチルフェニル)ホスホロチオネート等が挙げられる。
[式(2)中、R4、R5、R6およびR7は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1以上の炭化水素基を表す。]
(1)エステル油性剤
(2)一価アルコール油性剤
(3)カルボン酸油性剤。
本発明の第2実施形態に係る成形方法は、上記第1実施形態に係る潤滑剤組成物を加工油として用い、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックを成形加工する工程を備える。
実施例1〜38および比較例1〜3においては、それぞれ以下に示す基油および添加剤を用いて、表1〜6に示す組成を有する潤滑油組成物としての試料油を調製した。
[基油]
A1:鉱油(40℃における動粘度83mm2/s、引火点208℃)
A2:鉱油(40℃における動粘度465mm2/s、引火点286℃)
A3:鉱油(40℃における動粘度505mm2/s、引火点233℃)
A4:鉱油(40℃における動粘度73mm2/s、引火点204℃)
A5:鉱油(40℃における動粘度86mm2/s、引火点188℃)
A6:鉱油(40℃における動粘度75mm2/s、引火点191℃)
A7:ポリブチレングリコール(40℃における動粘度81mm2/s、重量平均分子量1000)
A8:ポリプロピレングリコールジメチルエーテル(40℃における動粘度41mm2/s、重量平均分子量1000)
A9:ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル(40℃における動粘度57mm2/s、重量平均分子量1000)
A10:ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル(40℃における動粘度127mm2/s、重量平均分子量1400)
A11:トリメチロールプロパントリオレート(40℃における動粘度48mm2/s)
A12:ペンタエリスリトールテトラオレート(40℃における動粘度64mm2/s)
A13:ダイマー酸と、C8一価アルコール、C10一価アルコール、トリメチロールプロパンとのコンプレックスエステル(40℃における動粘度320mm2/s)
A14:アルキル変性シリコーンオイル(25℃における動粘度1100mm2/s、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製、商品名:SF8416)
A15:アルキルアラルキル変性シリコーンオイル(25℃における動粘度1000mm2/s、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製、商品名:SH203)
A16:アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル(25℃における動粘度1000mm2/s、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(株)製、商品名:TSF4450)
A17:アルキルアラルキルポリエーテル変性シリコーンオイル(25℃における動粘度40mm2/s、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)、商品名:SF8419)
A18:ポリブテン(40℃における動粘度340mm2/s)
A19:ポリフェニルエーテル(40℃における動粘度290mm2/s)
A20:アルキルベンゼン(40℃における動粘度350mm2/s)
[固体潤滑剤]
B1:ポリ四フッ化エチレン(平均粒径4μm)
B2:炭酸カルシウム
B3:酸化亜鉛
B4:二硫化モリブテン
B5:黒鉛
[有機酸金属塩]
C1:カルシウムスルホネート(塩基価410)
C2:カルシウムスルホネート(塩基価74)
C3:カルシウムスルホネート(塩基価42)
実施例1〜38及び比較例1〜3の潤滑油組成物を加工油として用い、以下のようにして成形加工を行った。
(被加工材:熱可塑性CFRP)
ポリプレン樹脂85質量%とPAN系炭素繊維15質量%から成る樹脂組成物からなるシート状の被加工材(厚さ:10mm、幅:50mm、長さ:150mm)を用いた。
(金型)
図1に示す金型(d1:100mm、d2:35mm、d3:23mm、d4:25mm)を用いた。
(加工方法)
加工油を浸漬塗布したCFRP材を250℃に加熱し、250℃に加熱した金型にそのCFRP材を挟み込み、上部金型に荷重を掛けて成形加工した(保持時間:60秒)。その後、直ちに金型、材料ともに冷却を行い、60分後に約50℃となったところで金型を開き被加工材を取り出した。
[加工性の評価]
成形後の被加工材について、表面の観察、ならびに、むしれなどの占有面積の画像解析を行い、以下の基準:
A:問題なく成形加工できている
B:表面に若干のむしれなどが認められるが、概ね問題ない
C:著しい表面損傷や割れが生じた
に従って加工性を評価した。得られた結果を表1〜6に示す。また、評価がBのものについては、画像解析で得られたむしれなどの占有面積の割合を併せて示す。
[離型性]
成形加工後に被加工材を金型から取り出すときの離型性を、以下の基準:
A:問題なく金型から取り外せた
B:金型との接着が認められた
に基づいて評価した。得られた結果を表1〜6に示す。
Claims (6)
- 40℃における動粘度が20mm2/s以上のポリアルキレングリコール、40℃における動粘度が20mm2/s以上の多価アルコールエステル、40℃における動粘度が40mm2/s以上のコンプレックスエステル、25℃における動粘度が5mm2/s以上の変性シリコーンおよび40℃における動粘度が80mm2/s以上、引火点が200℃以上の鉱油から選ばれる少なくとも1種を含有し、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックの成形に用いられる潤滑油組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールが、下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれる1種または2種以上からなる、請求項1に記載の潤滑油組成物。
R1−O−(R2−O)n−R3 (1)
[式(1)中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、R2はアルキレン基を示し、R3は水素原子またはアルキル基を示し、nは一般式(1)で表される化合物の重量平均分子量が300〜2000となるような整数を示す。] - 固体潤滑剤をさらに含有する、請求項1または2に記載の潤滑油組成物。
- 有機酸塩をさらに含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 成形時の材料温度が100℃以上400℃以下である成形に用いられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の潤滑油組成物を加工油として用い、成形時の材料温度が100℃以上400℃以下の条件で、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックを成形加工する工程を備える、成形方法。
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