JPH04507259A

JPH04507259A - 潤滑剤組成物

Info

Publication number: JPH04507259A
Application number: JP2508933A
Authority: JP
Inventors: チディック，ケルビン　スペンサー; カルーセク，ジョゼフ
Original assignee: ケルサン・テクノロジーズ・コーポレイション
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: EP0474750A1; GB9125888D0; FI98640C; CA2058448A1; FI915748A0; DK0474750T3; EP0474750B1; FI98640B; CA2058448C; DE69028776D1; GB2250750A; JP2876551B2; DE69028776T2; AU639465B2; WO1990015123A1; AU5837490A; ES2095254T3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】係数を有する固体潤滑剤組成物。

２．０．１０より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する固体潤滑剤組成物であって、その摩擦係数が、その組成物を用いて潤滑化した回転−滑り接触する物体間の相対速度の増加につれて増加する、固体潤滑剤組成物。

３、下記を含む請求項１又は２に記載の組成物：（ａ）少なくとも２０重量％のポリマー媒質：（ｂ）少なくとも５重量％の固体潤滑剤；及び（ｃ）少なくとも５重量％の摩擦調節剤。

４、下記を含む潤滑剤組成物：（ａ）２０−９０重量％のポリマー媒質；（ｂ）５−４０重量％の、０．０３〜０．２、好ましくは約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する固体潤滑剤：及び（Ｃ）５−４０重量％の、０．４より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する粉末化固体鉱質摩擦調節剤：（ここに、固体潤滑剤及び摩擦調節剤は、その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が０．１０より大きく、且つその組成物が使用に際して正の摩擦係数を示すように、実質的に等量で存在する）。

５．５６−８０重量％の前記のポリマー媒質、ｌ　０−２２重量％の前記の固体潤滑剤及び１０−２２重量％の摩擦調節剤を含む、請求項４に記載の組成物。

６、前記のポリマー媒質が、エポキシエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂からなる群より選択される任意の１種以上の媒質を含む、請求項３．４又は５にて請求した組成物。

７、前記の固体潤滑剤を、二硫化モリブデン、黒鉛及びそれらの組み合わせからなる群から選択する、請求項３〜６のいずれかにて請求した組成物。

８、前記の摩擦調節剤が、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、ベントナイト、炭塵、硫酸バリウム、粉末化アスベスト、ケイ酸アルミニウム、シリカ、非晶質シリカ、合成シリカ、天然シリカ、スレート粉、ケイ藻土、粉末石英、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、苦灰石、炭酸鉛、硫酸カルシウム、酸化鉛、ナフタレンシネマイト、及び粉末ポリエチレン繊維よりなる群から選択される１種以上の物質を含む、請求項３〜７のいずれかにて請求の組成物。

９、前記のポリマー媒質が、その組成物の、少なくとも４０重量％を特徴する請求項３〜８のいずれかにて請求の組成物。

１０、前記の固体潤滑剤及び前記の摩擦調節剤が、組成物中に、１：１の比±２．５％で存在する、請求項３〜９のいずれかにて請求の組成物。

１１、前記のポリマー媒質が、この組成物の約４０重量％を構成し、前記の固体潤滑剤が、この組成物の約３０重量％を構成し、そして前記の摩擦調節剤が、この組成物の約３０重量％を特徴する請求１ｉ３〜１０のいずれかにて請求した組成物。

１２、前記の摩擦調節剤が、約０．５〜５ミクロンの範囲の粒子サイズを有する、請求項３〜１１のいずれかにて請求した組成物。

１３゜前記の摩擦調節剤が、約１〜２ミクロンの範囲の粒子サイズを有する、請求項１２にて請求した組成物。

１４、前記の摩擦調節剤が、約０．４〜０．８の範囲の鋼対鋼摩擦係数を有する、請求項３〜１３のいずれかにて請求した組成物。

１５、前記の摩擦調節剤が、約０．４５〜０．５の範囲の鋼対鋼摩擦係数を有する、請求項１４にて請求した組成物。

１６、相対滑り速度が約２．５％から約３０％まで増加するとき、約０．１７から約０．３２まで変化する鋼対鋼摩擦係数を有する、上記のいずれかの請求項にて請求した組成物。　” １７、下記を含む潤滑剤組成物二（ａ）約４０重量％のポリエステル樹脂媒質；（ｂ）約３０±２．５重量％の、約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する二硫化モリブデン固体潤滑剤：及び（ｃ）約３０±２．５重量％の、約０．４５〜０．５の鋼対鋼摩擦係数を有する粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）　；（その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が０．１５より大きく、且つ、その組成物が、使用に際して正の摩擦係数を示すようにする）。

１８、前記のポリエステル樹脂媒質が、オルトフタル酸のものである、請求項１７にて請求した組成物。

１９、前記のポリエステル樹脂媒質が、イソフタル酸のものである、請求項１８にて請求した組成物。

２０、組成物が二硫化モリブデン固体潤滑剤の代わりに黒鉛を含む、請求項１６〜１９のいずれかにて請求した組成物。

２１、下記を含む、高い正の摩擦潤滑剤組成物；（ａ）約７０重量％のポリエステル樹脂；（ｂ）約１４±２．５重量％の二硫化モリブデン固体潤滑剤；及び（Ｃ）約１４±２．５重量％の粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）：（その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が、使用に際して、相対滑り速度が約２．５％から約３０％まで増加するとき、約０．１７から約０．３２まで変化する鋼対鋼摩擦係数を有するようにする）。

２２、ナフテン酸コバルト、ｎ、ｎ−ジメチルアニリン及び過酸化メチルエチルケトンからなる群から選択する１つ以上の触媒を、更に含む、請求項３〜２１のいずれかにて請求した組成物。

２３、実質的に、上述したような潤滑剤組成物。

２４、実施例１〜７のいずれか１つに記載の潤滑剤組成物。

２５、車輪のトレッド及び／又はレールの表面に、レールと車輪の間の負の摩擦係数を正の摩擦係数に変えるのに効果のある潤滑剤組成物を適用することを含む、鋼車紬調レールシステムにおける騒音を減少させる方法。

２６、車輪のトレッド及び／又はレールの表面に、レールと車輪の間の負の摩擦係数を正の摩擦係数に変えるのに効果のある潤滑剤組成物を適用することを含む、鋼車紬調レールシステムにおける摩耗を減少させる方法。

２７゜前記の潤滑剤組成物を、前記の車輪との接触において組成物の固体ブロックを維持することによりフィルムの形態で適用する、請求項２５又は２６に記載の方法。

２８、請求項１〜２４のいずれかに記載の潤滑剤組成物のフィルムをシステムに適用することを含む、滑り付着を減じるか又は除去するためにシステムを潤滑化する方法。

２９、請求項１〜２４のいずれかに記載の潤滑剤組成物を車輪に連続的に適用することを含む、鋼車紬調レールシステムにおける滑り付着を減じ又は除去する方法。

３０、実質的に上述したような潤滑化の方法。

明　細　書潤滑剤組成物この出願は、潤滑剤組成物に、特に、固体又は柔軟性固体潤滑剤組成物（以下では、単に、固体潤滑剤組成物と呼ぶ）に関係する。

最も基本的な摩擦特性は、相互に可動接触している物体間に働く摩擦（接線）力と法線（鉛直）力との間の比である“摩擦係数”である、一般に、摩擦力は相対運動の速度には依存しない。しかしながら、多くの例外がある。

２物体間の初期滑りに必要な摩擦力（静止摩擦）は、通常、２物体間の滑り（動的摩擦）を維持するのに必要な力より大きい、これは、２つの摩擦係数、即ち、静止（休止中の表面について）及び動的摩擦係数（運動中の表面について）があるという概念を起こした。

最近の研究は、これは単純化しすぎであること、及び、静的摩擦係数は接触時間の関数であるが、他方、動（動的）摩擦係数は、２つの相対運動する物体間の速度の範囲にわたる速度の関数であるということを示した。

動摩擦係数の変化は、相対的滑り速度が極端に小さいか又は極端に大きいか又は物体間に転がり滑り接触があるならば、認められる。速度と共に摩擦が増大する場合は、それは正の摩擦特性を有するとして特徴付けられるが、他方、速度と共に減少する場合は、負の摩擦特性を有することが知られている。以下、′正の摩擦”という用語は、摩擦係数が滑りの速度と共に増加することを意味し、且つ“ 高い”という語は摩擦係数が０．１０より大きいことをいう。

負の摩擦特性を有する滑りシステムを用いて、多（の滑りシステムのきしみ及びチャックリング特性を生じる摩擦振動が発生し得る。このきしみ及びチャツタリングは、下記により、減じるか又は除去され得る：ａ）それが起こる機械的システム又は装置を非常に固く作ること；ｂ）相対運動する要素の間の摩擦を非常に低いレベルに減じること；又はＣ）摩擦特性を負のものから正のものへと変化させること。

運送貨物１乗客及び物資輸送システムを含む多（の鋼の鉄道車輪輸送システムは、鉄道システムの近くに住んでいる人に迷惑を生じるキーキーいう又は別の種類の高い騒音レベルを被る。そのようなキーキーいう音の源は、潤滑化していない鋼車輪と鋼レールとの間の負の摩擦特性に原因をたどることが出来る。任意の動的鋼車紬調レールシステムにおいて、常に動く接触域がある。考察及び分析のために、接触域を、レール及び車輪が接触域を通って動（間でも、静止しているとして論じるのが便利である。レールが円筒状車輪と正確に同じ速度及び角度で接触域を通って動く場合、車輪はレール上で純粋な転がりの最適状態（認められる摩擦はない）である。

しかしながら、レール及び車輪は、輪郭を描き、−直線上になくなり、厳密な転がり以外の運動をするようになるので、接触域を通ってレールと車輪が動く各々の速度は同じではなく、滑りが生じる。滑りの大きさ及び速度は、接触点におけるレール及び車輪の速度の間の差に依存する（パーセンテージで表す）、このパーセンテージの差をクリ−ページ（ｃｒｅｅｐａｇｅ）という。

約１パーセントより大きいクリ−ベージレベルにおいて、車輪とレールとの間の全接触域は滑りの状態にあり、摩擦力が生じる。殆どの潤滑化していない“鋼上の鋼”表面は負の摩擦特性を示す（摩擦力が滑り速度と共に減少する）ので、レール車輪境界面は振動して励起し、こうして、広い振動数の範囲で騒音が発生する。

レール車輪境界面における振動運動は、発生する騒音レベルを高めることに加えて、レール車輪境界面に起伏波動パターンを生じる。そのような運動下で１時間と共に、短いピッチ（一般に、５ｃｍ又は２〜の範囲内）の波状パターンがレール車輪境界面に形成される。これらの波動は、一般に、波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ　）と呼ばれる。

波形を伴うレールは、時々、′鳴り響くレールｒｏａｒｉｎｇ　ｒａｉｌ）と呼ばれる。これが生じた場合、騒音レベルは、滑らかなレール／車輪境界面のそれを越えて増大する。この問題を解決するための選書の実施は、レール又は車輪の表面を研削するか機械工作によりレールの波形を除去することであるが、使用するにつれて、時間と共に、再び波形が生じる。更に、そのようなレール及び車輪の研削は時間がかかり且つ高価である。

レール上の乗り物及び線路の構造の性質の故に、これらのシステムは、クリ−ページによって生じる騒音を除去するほどに固（作ることは出来ない。更に、摩擦を非常に低レベルに減少させることは、その場合、摩擦特性が平坦であり（正でも負でもない）、平坦な摩擦特性は乗り物がブレーキをかけ又は加速するために十分なグリップを持つことを妨げるので実際的でない。

短いピッチの波形を効果的に減じることの出来る潤滑剤組成物を提供することが、本発明の目的である。これは、高い正の摩擦特性を有する潤滑剤組成物により達成される。

こうして、この発明は、０，１０より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する固体の潤滑剤組成物を提供する。その摩擦係数は、この組成物を用いて潤滑化された回転− 滑り接触している物体間の相対速度が増すにつれて増大する。

好ましくは、この組成物は、（ａ）少なくとも２０重量％のポリマー媒質：　（ｂ）少なくとも５重量％の固体潤滑剤；及び（ｃ）少なくとも５重量％の摩擦調節剤を含む。

この発明は、下記を含む潤滑剤組成物をも提供する；ａ）２０−９０重量％のポリマー媒質；ｂ）５−４０重量％の、０．０３〜０，２、好ましくは約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する固体潤滑剤；ｃ）５−４０重量％の、０．４より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する粉末化固体鉱質摩擦調節剤；（ここに、固体潤滑剤及び摩擦調節剤は、生成した組成物の鋼対鋼摩擦係数が０．１０より大きく、且つその組成物が使用に際して正の摩擦係数を示すように、実質的に等量で組成物中に存在する）。

好ましい実施態様において、この組成物は、５６−８０重量％のポリマー媒質、１０−２２重量％の固体潤滑剤及び１０−２２重量％の摩擦調節剤を含む。

ポリマー媒質は、エポキシエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂又はそれらの組み合わせからなる群より選択して良い。

固体の潤滑剤は、二硫化モリブデン及び黒鉛又はそれらの組み合わせからなる群から選択して良い。

粉末化鉱質摩擦調節剤は、粉末化炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、ベントナイト、炭塵、硫酸バリウム、粉末化アスベスト、ケイ酸アルミニウム、シリカ、非晶質シリカ、合成シリカ、天然シリカ、スレート粉、ケイ藻土、粉末石英、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、苦灰石、及び炭酸鉛、硫酸カルシウム、酸化鉛、ナフタレンシネマイト（ｇｙｎｅｍｉｔｅ）　、及び粉末ポリエチレン繊維又はそれらの組み合わせよりなる群から選択して良い。

ポリマー媒質は、好ましくは、この組成物の、少な（とも４０重量％を構成する。

固体潤滑剤及び摩擦調節剤は、好ましくは、この組成物中に、１：ｌの比土２，５重量％で存在する。

ポリマー媒質は、この組成物の約４０重量％を構成して良い、好ましくは、固体潤滑剤は、この組成物の約３０重量％を構成し、粉末化摩擦調節剤は、この組成物の約３０重量％を構成する。

摩擦調節剤は、約０．５〜５ミクロンの範囲の粒子サイズを有して良く、好ましくは、約１〜２ミクロンの範囲の粒子サイズを有する。

摩擦調節剤は、約０．４〜０．８の範囲の、好ましくは約０．４５〜０．５の範囲の鋼対鋼摩擦係数を有して良い。

この組成物は、好ましくは、相対滑り速度が約２．５〜３０％増加するとき、約０．１７〜０．３２の範囲の綱対鋼摩擦係数を有する。

特定の実施態様において、この発明は、下記を含む、高い正の摩擦潤滑剤組成物を提供する：（ａ）約４０重量％のポリエステル樹脂媒質；（ｂ）約３０重量％の、約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する二硫化モリブデン固体潤滑剤；及び（ｃ）約３０重量％の、約０．４５〜０．５の鋼対鋼摩擦係数を有する、摩擦調節剤としての、粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）。

その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数は０．１５より大きく、且つ、滑り速度の増加と共に直ちに増大する。

ポリエステル樹脂媒質は、オルトフタル酸又はイソフタル酸からのものであって良い、この組成物は、二硫化モリブデン固体潤滑剤の代わりに黒鉛を、又はそれらの組み合わせを含んで良い。

この発明の好ましい実施態様は、下記を含む、高（且つ正の摩擦潤滑剤組成物を提供する：（ａ）約７０重量％のポリエステル樹脂；（ｂ）約１４重量％の二硫化モリブデン固体潤滑剤：（Ｃ）約１４重量％の粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）；（ｄ）約０．３％の、改善率（ｃｕｒｅ　ｒａｔｅ　）及びゲル化時間（ｇｅｌ　ｔｉｍｅ）を改良し且つ早めるための促進剤；及び（ｅ）約１．７％の重合開始剤。

その結果の鋼対鋼摩擦係数は約０．１５であり、滑り速度と共に直接増加する。

この発明の高い正の摩擦潤滑剤は、車輪セットが牽引トルク又は動的ブレーキ作用を受けたとき、機関車の車輪セットと軌道との間の牽引力の制御において利用され得る。これは、正の摩擦係数のためにより良い牽引及びブレーキ作用をもたらし得る。

この発明の潤滑剤は、上記のレール−車輪への利用に加えて、０．１５〜０．３５の範囲における高い摩擦及び静かな運転又はその両方が滑り付着（５Ｈｐ−５ｔｉｃｋ　）を除去するために必要とされる任意の状況において用いるために適している。この発明は、特に、牽引駆動の固体潤滑に適している（固定及び可変比の両方）。

更に、本発明によって、車輪のトレッド及び／又はレールの表面に、レールと車輪の間の負の摩擦係数を正の摩擦係数に変えるのに効果のある潤滑剤組成物を適用することにより騒音を減少させる方法を提供する。

図は、この発明の特定の実施態様による潤滑剤のクリ−ベージに対する摩擦性能を示しているが、如何なる場合でも、この発明の趣旨又は範囲を制限すると解釈してはならない。

１つの実施態様により、この発明は、下記を含む高い正の摩擦潤滑剤組成物（組成物Ａ）を与える：（ａ）約４０重量％のポリエステル樹脂媒質；（ｂ）約３０重量％の二硫化モリブデン潤滑剤：及び（ｃ）約３０重量％のタルク摩擦調節剤。

この発明による類似の高い正の摩擦の固体潤滑剤は、下記から１つ以上の媒質、潤滑剤及び摩擦調節剤を選択す■ エポキシエステル樹脂（アミン硬化及びポリアミド硬化）２バツクポリウレタン樹脂ポリウレタン−アクリル樹脂ポリエステル樹脂（可塑化したオルトフタル酸及びイソフタル酸樹脂を含む）ポリエチレン樹脂ポリプロピレン樹脂り生ｌｌ上二硫化モリブデン　Ｍ　ｏ、Ｓ　ｘ黒鉛　Ｃホワイチング（炭酸カルシウム（ＣａＣＯｓ　））炭酸マグネシウムタルク　ケイ酸マグネシウム（ＭｇＳｆＯ３）ベントナイト（天然クレー）炭塵（粉砕石炭）パライト（硫酸バリウム（ＢａＳＯ，））永久白（硫酸カルシウム（ＣａＳＯ− ））アスベスト（アスベストから誘導したアスベスチン）チャイナクレー（ケイ酸アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｓ　ｉ　Ｏｘ　ｌ）シリカ　非晶質（合成（Ｓｔ））天然産（Ｓｔ）スレート粉（ＳＬ）ケイ藻±（ＳＬ）粉砕石英（Ｓｉ０３）ステアリン酸アルミニウム炭酸マグネシウム　Ｍ　ｇ　ＣＯｓ自船　ＰｂＯ塩基性炭酸鉛　Ｐ　ｂ　ＣＯｓ酸化亜鉛　ＺｎＯ□ 酸化アンチモン　ｓｂ嘗Ｏｓドロマイト　ＭｇＣＯ５ＣａＣＯ５硫酸カルシウムナフタレンシネマイトポリエチレン繊維この発明の好ましい実施態様において、潤滑剤組成物は、約７０重量％の難燃剤（樹脂に対して約３％の二酸化アンチモンを含む臭素処理されたイソフタル酸ポリエステル樹脂）；約１４重量％の二硫化モリブデン及び約１４重量％のタルクを含む、この好ましい実施例において、他の触媒を加える；例えば、１２％のナフテン酸コバルト（ゲル化時間を早めるために用いる促進剤）；Ｈ，ｎ−ジメチルアニリン（硬化率を改良するために用いる促進剤）及び過酸化メチルエチルケトン（５０％）（重合反応を開始するために用いる有機過酸化物）。

この潤滑剤組成物は、下記の方法により製造することが出来る。２成分の樹脂システムを用いる場合、２成分のポリエステル樹脂を、室温で、混合ドラムに載せる。

２成分の樹脂システムを混合しながら、タルク等の摩擦調節剤をゆっくりと加え、樹脂内に分散させる。二硫化モリブデンを、次いで、ゆっ（つと混合物に加え、樹脂内に分散させる。成分を完全に混合するときは、それらをポンプで、触媒を加えるマルチショット混合ヘッドへ送る。典型的な触媒は、過酸化メチルエチルケトン、及びｎ、ｎ−ジメチルアミン及びナフテン酸コバルトである。これら２つの比を、樹脂の固化速度を制御するために調整する。必要ならば、約１重量％の濃度のロウ（スチレン中の５％パラフィンの溶液）を、樹脂の粘着性を除去するために含んで良い、５％のアセトンも又、粘性を減じるために、所望であれば、この混合物に加えて良い。

ブレンドした樹脂、潤滑剤及び摩擦調節剤の混合物を、触媒及び他の調節剤と共に、混合管を通して、コンベアーシステムである開いた型に輸送する。満たされたとき、型を、固化炉を通して移動させ、生成物の固化時間を早める。固化した生成物を、次いで、型（送金型）から出し、取引先へ配達するために荷造りする。

熱可塑性樹脂を用いる場合は、ブレンドした樹脂、潤滑剤及び摩擦調節剤の混合物を、一般に、１８０〜２００℃の範囲の温度で、２〜３気圧で、射出成形により決定された任意の所望の形態の固化した最終生成物中に射出成形する。

この発明の固体潤滑剤は、典型的に、二硫化モリブデン又は黒鉛である。摩擦調節剤は、好ましくは、天然産の鉱物であるが、ある種の満足出来る粒子サイズの合成鉱物質も用いることが出来る。摩擦調節剤の粒子サイズは０．５〜５ミクロンのオーダーであって良い。好ましくは、この粒子サイズは約１〜２ミクロンである。

摩擦調節剤は、好ましくは、固体潤滑剤よりかなり高い鋼対鋼摩擦係数を有するべきである。摩擦調節剤の摩擦係数は約０．４〜０．８であって良い。好ましくは、この摩擦係数は約０．４５〜０．５である。１〜２ミクロンの粒子サイズを有するタルクは約０．４５〜０．５の鋼対鋼摩擦係数を有する。

二硫化モリブデンの典型的な鋼対鋼摩擦係数は約０゜０６である。この発明による潤滑剤組成物の鋼対鋼摩擦係数は、好ましくは、クリ−ベージが約２．５から約３０％に増加するにつれて約０．１７から約０．３２に増加する。好ましくは、この潤滑剤組成物の鋼対鋼摩擦係数は０．３より小さくあるべきである。

潤滑剤組成物の所望の鋼対鋼摩擦係数のレベルは、適当な量の摩擦調節剤（高い摩擦係数を有する）及び固体潤滑剤（非常に低い摩擦係数を有する）を釣り合わせて混合することにより得られる。固体潤滑剤と摩擦調節剤は、この組成物中に約等量で存在する。この２成分の量は、この発明の潤滑剤組成物の高く且つ正の摩擦特性に影響を与えることな（最大５％まで、互いに相違し得る。

夾Ｊ１乱」ニニ丘上記と同一の生成物の組み合わせを下記のようにして製造した：上限及び下限工１１工１− １）基礎媒質としてのエポキシ樹脂　９０　３０タルク　５　３５二硫化モリブデン　５　３５２）基礎媒質としての　９０　３０２バツクポリウレタン樹脂タルク　５　３５二硫化モリブデン　５　３５３）基礎媒質としての　９０　３０ポリウレタンアクリル樹脂タルク　５　３５二硫化モリブデン　５　３５４）ポリエステル樹脂　９０　３０タルク　５　３５二硫化モリブデン　５　３５上記のすべての組み合わせは、二硫化モリブデンを黒鉛に代えても配合した。

１１五１潤滑剤組成物（組成物Ａによる）を試験し、滑り速度（クリ−ページ）が約２．５％から３０％に増加するとき０．１５から０．３５の範囲の鋼対鋼摩擦特性を有することを見出した。これらの摩擦レベルは、従来の固体、半固体及び液体潤滑剤に関する上記の鋼対鋼摩擦係数のレベルを越えている。レール又は車輪トレッドの表面に適用したとき、この組成物は、短いピッチの波形の開始及び展開を（除去しないとしても）軽減することが見出された。レール−車輪境界面における摩擦振動から発生する騒音は殆ど完全に除去された。

１１上玉正の摩擦潤滑剤（組成物Ａ）を、Ａｍ５ｌｅｒ摩耗テスター（Ａｍ５ｌｅｒ装置は５ｗ１ｓｓ社から製造販売されている）上で摩擦特性を試験した。　Ａｍ５ｌｅｒ摩耗テスターは、直径３〜５ｃｍの範囲の円筒状の検体を、回転、滑り条件下で摩擦及び摩耗について試験するために設計されている。一検体の直径及び装置の歯車比を変えることにより、検体を広い範囲のクリ−ページにさらすことが出来る。この装置は、摩擦係数を測定することも出来、それ故、潤滑剤の摩擦特性を評価するために用いられる。

この潤滑剤組成物を典型的な組成及び固さのレール及び車輪鋼の鋼検体に適用したとき、摩擦係数の範囲が得られた。得られた平均の摩擦係数０．１７及び０．３２は、それぞれ、２．５％及び３０％のクリ−ページにて測定された。この潤滑剤の他のすべての試験は、図に示した斜線を施した領域内の摩擦係数を生じた。

１１±ユ潤滑剤組成物を、下記の成分を用いて上記のようにして製造した。

重量％難燃剤、臭素処理したイソフタル酸ポリエステル樹脂＋　６９．８７３％二酸化アンチモン二硫化モリブデン　１４．０８タルク４４−２６　１４．０８１２％ナフテン酸コバルト　０．２５（ゲル化時間を早めるのに用いる促進剤）ｎ、ｎ−ジメチルアニリン　０．０３（硬化度を改良するために用いる促進剤）過酸化メチルエチルケトン　０．６９（重合反応を開始するために用いる有機過酸化物）１００．００この潤滑剤組成物の鋼対鋼摩擦係数は、滑り速度が約２．５％から約３０％に増加するとき、約０．１７から約０．３２に変化する。

高（且つ正の摩擦特性を有する潤滑剤組成物は、滑り状況において、極めて魅力的な解決策を提供する。レール−車輪境界面に十分な量で導入されたとき、それらは、潤滑により騒音を減じ又は除去し、同時に、乗り物が推進、加速又はブレーキのための牽引力を持つことを可能にする。そのような潤滑剤の付加的利益は、レール及び車輪の鋼の摩耗速度が減じることである。減じた摩擦（及び騒音）及び車輪−レールの摩耗から離れて、高い正の摩擦潤滑剤の利用は、短いピッチの波形の開始及び拡大を、負の摩擦の存在によりレール／車輪境界面に生じる振動運動を防ぎ又は除去することにより、防御することが出来る。

前述の開示に基づいて、多くの変更及び修正が、この発明の実施において、下記の請求の範囲により定められる趣旨又は範囲から離れることなく可能であることは当業者にとって明白である。

クリーベージ国際調査報告国際調査報告ＧＢ　９０００８７８ＳＡ　３７８２８

Claims

【特許請求の範囲】１．発明の詳細な説明中で定義したような高い正の摩擦係数を有する固体潤滑剤組成物。２．０．１０より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する固体潤滑剤組成物であって，その摩擦係数が、その組成物を用いて潤滑化した回転−滑り接触する物体間の相対速度の増加につれて増加する、固体潤滑剤組成物。３．下記を含む請求項１又は２に記載の組成物：（ａ）少なくとも２０重量％のポリマー媒質；（ｂ）少なくとも５重量％の固体潤滑剤；及び（ｃ）少なくとも５重量％の摩擦調節剤。４．下記を含む潤滑剤組成物：（ａ）２０−９０重量％のポリマー媒質；（ｂ）５−４０重量％の、０．０３〜０．２、好ましくは約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する固体潤滑剤；及び（ｃ）５−４０重量％の、０．４より大きい鋼対鋼摩擦係数を有する粉末化固体鉱質摩擦調節剤；（ここに、固体潤滑剤及び摩擦調節剤は、その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が０．１０より大きく、且つその組成物が使用に際して正の摩擦係数を示すように、実質的に等量で存在する）。５．５６−８０重量％の前記のポリマー媒質、１０−２２重量％の前記の固体潤滑剤及び１０−２２重量％の摩擦調節剤を含む、請求項４に記載の組成物。６．前記のポリマー媒質が、エポキシェステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂からなる群より選択される任意の１腫以上の媒質を含む、請求項３、４又は５にて請求した組成物。７．前記の固体潤滑剤を、二硫化モリブデン、黒鉛及びそれらの組み合わせからなる群から選択する、請求項３〜６のいずれかにて請求した組成物。８．前記の摩擦調節剤が、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、ベントナイト、炭■、硫酸バリウム、粉末化アスベスト、ケイ酸アルミニウム、シリカ、非晶質シリカ、合成シリカ、天然シリカ、スレート粉、ケイ藻土、粉末石英、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、苦灰石、炭酸鉛、硫酸カルシウム、酸化鉛、ナフタレンシネマイト、及び粉末ポリエチレン繊維よりなる群から選択される１種以上の物質を含む、請求項３〜７のいずれかにて請求の組成物。９．前記のポリマー媒質が、その組成物の、少なくとも４０重量％を構成する、請求項３〜８のいずれかにて請求の組成物。１０．前記の固体潤滑剤及び前記の摩擦調節剤が、組成物中に、１：１の比±２．５％で存在する、請求項３〜９のいずれかにて請求の組成物。１１．前記のポリマー媒質が、この組成物の約４０重量％を構成し、前記の固体潤滑剤が、この組成物の約３０重量％を構成し、そして前記の摩擦調節剤が、この組成物の約３０重量％を構成する、請求項３〜１０のいずれかにて請求した組成物。１２．前記の摩擦調節剤が、約０．５〜５ミクロンの範囲の粒子サイズを有する、請求項３〜１１のいずれかにて請求した組成物。１３．前記の摩擦調節剤が、約１〜２ミクロンの範囲の粒子サイズを有する、請求項１２にて請求した組成物。１４．前記の摩擦調節剤が、約０．４〜０．８の範囲の鋼対鋼摩擦係数を有する、請求項３〜１３のいずれかにて請求した組成物。１５．前記の摩擦調節剤が、約０．４５〜０．５の範囲の鋼対鋼摩擦係数を有する、請求項１４にて請求した組成物。１６．相対滑り速度が約２．５％から約３０％まで増加するとき、約０．１７から約０．３２まで変化する鋼対鋼摩擦係数を有する、上記のいずれかの請求項にて請求した組成物。１７．下記を含む潤滑剤組成物：（ａ）約４０重量％のポリエステル樹脂媒質；（ｂ）約３０±２．５重量％の、約０．０６の鋼対鋼摩擦係数を有する二硫化モリブデン固体潤滑剤；及び（ｃ）約３０±２．５重量％の、約０．４５〜０．５の鋼対鋼摩擦係数を有する粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）；（その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が０．１５より大きく、且つ、その組成物が、使用に際して正の摩擦係数を示すようにする）。１８．前記のポリエステル樹脂媒質が、オルトフタル酸のものである、請求項１７にて請求した組成物。１９．前記のポリエステル樹脂媒質が、イソフタル酸のものである、請求項１８にて請求した組成物。２０．組成物が二硫化モリブデン固体潤滑剤の代わりに黒鉛を含む、請求項１６〜１９のいずれかにて請求した組成物。２１、下記を含む、高い正の摩擦潤滑剤組成物：（ａ）約７０重量％のポリエステル樹脂；（ｂ）約１４±２．５重量％の二硫化モリブデン固体潤滑剤；及び（ｃ）約１４±２．５重量％の粉末タルク（ケイ酸マグネシウム）；（その結果の組成物の鋼対鋼摩擦係数が、使用に際して、相対滑り速度が約２．５％から約３０％まで増加するとき、約０．１７から約０．３２まで変化する鋼対鋼摩擦係数を有するようにする）。２２．ナフテン酸コバルト、ｎ，ｎ−ジメチルアニリン及び過酸化メチルエチルケトンからなる群から選択する１つ以上の触媒を、更に含む、請求項３〜２１のいずれかにて請求した組成物。２３．実質的に、上述したような潤滑剤組成物。２４．実施例１〜７のいずれか１つに記載の潤滑剤組成物。２５．車輪のトレッド及び／又はレールの表面に、レールと車輪の間の負の摩擦係数を正の摩擦係数に変えるのに効果のある潤滑剤組成物を適用することを含む、鋼車輪鋼レールシステムにおける騷音を減少させる方法。２６．車輪のトレッド及び／又はレールの表面に、レールと車輪の間の負の摩擦係数を正の摩擦係数に変えるのに効果のある潤滑剤組成物を適用することを含む、鋼車輪鋼レールシステムにおける摩耗を減少させる方法。２７．前記の潤滑剤組成物を、前記の車輪との接触において組成物の固体ブロックを維持することによりフィルムの形態で適用する、請求項２５又は２６に記載の方法。２８．請求項１〜２４のいずれかに記載の潤滑剤組成物のフィルムをシステムに適用することを含む、滑り付着を減じるか又は除去するためにシステムを潤滑化する方法。２９．請求項１〜２４のいずれかに記載の潤滑剤組成物を車輪に連続的に適用することを含む、鋼車輪鋼レールシステムにおける滑り付着を減じ又は除去する方法。３０．実質的に上述したような潤滑化の方法。