JP7207806B2 - 溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物 - Google Patents
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本実施の形態に係る溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物(以下、単に「潤滑剤組成物」又は「組成物」ともいう)は、固体潤滑剤を含むフッ素グリースがフッ素系溶剤に溶解又は分散してなるものである。溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物では、塗布対象の部材に塗布すると、組成物中の溶剤(フッ素系溶剤中におけるフッ素溶剤)が常温で瞬時に蒸発し、その塗布面に薄膜状にフッ素グリースを形成させる。
溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物は、上述のように、フッ素グリースがフッ素系溶剤に溶解又は分散して構成されている。当該組成物を構成するフッ素グリースは、少なくとも、フッ素オイルであるパーフルオロエーテル油と、固体潤滑剤と、を含有する。
フッ素グリースにおいて、パーフルオロポリエーテル油は基油として用いられる。例えば、パーフルオロエーテル油としては、下記一般式(i)~(iv)で表される構造を有するものが挙げられる。
(なお、式(i)中のnは、0又は正の整数である。)
CF3-(O-CFCF3-CF2)p-(O-CF2-)q-O-CF3
・・(ii)
(なお、式(ii)中のp及びqは、それぞれ独立に、0又は正の整数である。)
F-(CF2-CF2-CF2-O-)r-CF2-CF3・・(iii)
(なお、式(iii)中のrは、0又は正の整数である。)
CF3-(O-CF2-CF2-)s-(O-CF2-)t-O-CF3・・(iv)
(なお、式(iv)中のs及びtは、それぞれ独立に、0又は正の整数である。)
固体潤滑剤としては、後述する溶剤であるフッ素系溶剤の比重よりも大きいものを用いることができる。具体的には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、メラミンシアヌレート、窒化ホウ素、グラファイト、二硫化モリブデン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等が挙げられる。その中でも特に、白色で低摩擦係数を有するポリテトラルオロエチレンを用いることが好ましい。
フッ素グリースには、上述した必須成分のほか、その効果を阻害しない範囲で種々の添加剤を含有させることができる。例えば、摩擦調整剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、防錆剤等のグリースに一般的に用いられる添加剤を含有させることができる。
溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物は、フッ素グリースを、フッ素系溶剤に溶解又は分散させて構成されている。当該溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物を塗布対象に塗布すると、フッ素系溶剤を構成する溶剤が瞬時に蒸発する。これにより、塗布面において、フッ素グリースからなる薄膜が形成される。
フッ素溶剤は、上述したフッ素グリースを溶解又は分散させる溶剤成分であり、特に限定されないが、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロオレフィン等が挙げられる。
フッ素系溶剤組成物には、有機顔料が含有されている。このように、有機顔料を含有するフッ素系溶剤組成物にフッ素グリースを溶解又は分散させることで、フッ素溶剤が蒸発して形成されるフッ素グリースの薄膜に、有機顔料に基づく着色が施されるようになり、塗布面に対する視認性を高めることができる。
フッ素系溶剤組成物においては、パーフルオロアルキル基を含有する(メタ)アクリルコポリマーが含まれていることを特徴とする。パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリルコポリマーは、フッ素溶剤に含有させた有機顔料を、その溶剤中に分散させるために作用する。
本実施の形態に係る溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物は、例えば以下の方法により製造することができる。
先ず、250mlのポリ容器にフッ素溶剤(NOVEC7200,スリーエムジャパン社製)と、有機顔料と、パーフルオロアルキル基含有アクリルコポリマー(ノックスバリアST-462,ユニマテック社製)とを秤量した。なお、添加剤である「ノックスバリアST-462」において、有効成分であるパーフルオロアルキル基含有アクリルコポリマーが、溶剤である1,3-トリフルオロメチルベンゼンによって、全量に対して15質量%の割合で希釈されている。
有機顔料としては、以下の有機顔料A~Dを、いずれかを単独であるいは併用した。
・有機顔料A:クロモファインレッド6820(多環式顔料、大日精化工業社製)
・有機顔料B:PV FAST SCARLET 4RF
(アゾ顔料、クラリアントジャパン社製)
・有機顔料C:シアニンブルー4920(フタロシアニン顔料、大日精化工業社製)
・有機顔料D:シアニングリーン5370(フタロシアニン顔料、大日精化工業社製)
[有機顔料分散液(フッ素系溶剤組成物)の分散性]
フッ素グリースを混合させるに先立ち、作製した有機顔料分散液であるフッ素系溶剤組成物について、有機顔料の分散性を評価した。
[グリース薄膜の視認性の評価]
上記の分散性評価を行った実施例1~10の分散液試料を用いて溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物を製造し、得られた溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物を白色のPOM樹脂(ジュラコンM-25S,ポリプラスチックス社製)に塗布して、形成されたグリース薄膜における着色度合を目視により評価した。目視確認において、塗布面にグリースの薄膜が形成されていることを良好に確認できた場合を、視認性を有する(『○』)と評価し、塗布面にグリースの薄膜の存在が確認できなかった又は一部確認が困難であった場合を、視認性が十分ではない(『×』)と評価した。
視認性試験で作製したものと同じグリース薄膜を用いて潤滑性を評価した。具体的には、試料試験機としてフリクションプレイヤー(株式会社レスカ製)を使用して、以下の試験条件で、5000回摺動させたときの平均摩擦係数を測定することによって評価した。測定の結果、平均摩擦係数が0.16以下であった場合を、潤滑性が良好である(『○』)と評価し、平均摩擦係数が0.16を超えた場合を、潤滑性が十分ではない(『×』)と評価した。
評価試験機 :フリクションプレイヤー
テストピース :上球(ABS樹脂)、下板(PC)
ボールオンディスク
荷重 :200gf
摺動形態 :円周運動
回転半径 :15mm
回転速度 :31.8rpm
摺速 :50mm/s
温度 :室温
試験時間 :30分
Claims (3)
- 固体潤滑剤を含むフッ素グリースがフッ素系溶剤に溶解又は分散してなる溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物であって、
前記フッ素系溶剤は、フッ素溶剤と、有機顔料と、パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリルコポリマーとを含有し、
前記パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリルコポリマーは、前記フッ素系溶剤100質量%に対して0.030質量%以上1.000質量%以下の範囲で含まれており、
前記有機顔料は、当該溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物中において0.01質量%以上0.2質量%未満の範囲で含まれている
溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物。 - 前記フッ素溶剤は、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン、及びハイドロフルオロオレフィンからなる群から選択される1種以上を含む
請求項1に記載の溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物。 - 前記フッ素グリースに含まれる固体潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレンである
請求項1又は2に記載の溶剤希釈型フッ素系潤滑剤組成物。
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