JPH059484A - セラミツク材料用潤滑剤およびグリース組成物 - Google Patents

セラミツク材料用潤滑剤およびグリース組成物

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JPH059484A
JPH059484A JP23162491A JP23162491A JPH059484A JP H059484 A JPH059484 A JP H059484A JP 23162491 A JP23162491 A JP 23162491A JP 23162491 A JP23162491 A JP 23162491A JP H059484 A JPH059484 A JP H059484A
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JP
Japan
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lubricant
group
wear
ceramic material
weight
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JP23162491A
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English (en)
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Masabumi Masuko
正文 益子
Yoshitaka Honda
良隆 本多
Ikuo Yamamoto
育男 山本
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック材料の摩耗が少なく、優れた耐熱
性を有するセラミック材料用潤滑剤およびグリース組成
物を提供する。 【構成】パーフルオロポリエーテル99〜0重量%およ
び末端変性含ハロゲンポリエーテル1〜100重量%か
ら成るセラミック材料用潤滑剤、ならびに前記セラミッ
ク材料用潤滑剤を基油として、フッ素樹脂を組成物全量
の0.5〜60重量%添加混合してなるセラミック材料
用グリース組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック材料用潤滑
剤およびグリース組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック材料(例えば、Si34、Si
C)から成る機械要素や機械部品(例えば、ベアリング)
の使用増加に伴い、セラミックに適した潤滑剤が必要と
されるようになってきた。セラミックは、非常に安定か
つ不活性な材料であるので、従来の材料よりも過酷な条
件下、特に高温下で使用されることが頻繁にある。この
ため、セラミック材料用潤滑剤は耐熱性および酸化安定
性に優れていることが必要となる。
【0003】耐酸化性、耐熱性に優れた合成油として
は、ヒンダードエステルおよびパーフルオロポリエーテ
ル(PFPE)が挙げられる。より高温で安定に使用する
潤滑剤としては、PFPEが好ましいと考えられる。
【0004】しかしながら、PFPEを潤滑剤として使
用した場合、セラミック材料(Si34)が鋼材料(SU
J2、SUS440C)よりも多く摩耗することが判明
している。セラミック材料の摩耗を低下させるために、
リン系添加剤が有効であることが知られている(日本潤
滑学会第34期全国大会(富山)予稿集(1989)第33
頁)。しかし、リン系添加剤はPFPEに相溶せず、耐
熱性が低いので、高温において分解しスラッジを生ずる
ことがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セラ
ミック材料の摩耗が少なく、優れた耐熱性を有するセラ
ミック材料用潤滑剤およびグリース組成物を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】1つの要旨によれば、本
発明は、パーフルオロポリエーテル99〜0重量%およ
び末端変性含ハロゲンポリエーテル1〜100重量%か
ら成るセラミック材料用潤滑剤を提供する。別の要旨に
よれば、本発明は、前記セラミック材料用潤滑剤を基油
として、フッ素樹脂を組成物全量の0.5〜60重量%
添加混合してなるセラミック材料用グリース組成物を提
供する。
【0007】1つの態様において、セラミック材料用潤
滑剤は、末端変性含ハロゲンポリエーテルのみからなる
ことが好ましい。他の態様において、セラミック材料用
潤滑剤は、パーフルオロポリエーテル99〜0.01重
量%、より好ましくは99〜1重量%、および末端変性
含ハロゲンポリエーテル1〜99.99重量%、より好
ましくは1〜99重量%から成ることが好ましい。
【0008】パーフルオロポリエーテル(PFPE)は、
式: X1−Rf1−X2 [式中、Rf1はパーフルオロポリエーテル基を含有す
る基、X1およびX2は同一または異なって−F、−CF
3または−CF2CF3である。]で示される化合物であ
る。Rf1は、−CF2CF2CF2O−、−CF(CF3)C
2O−、−CF2CF2O−および−CF2O−から成る
群から選択された少なくとも1種の繰り返し単位から成
ることが好ましい。PFPEの分子量は、1000〜1
5000、好ましくは2000〜10000である。
【0009】PFPEの好ましい具体例は、以下のよう
な化合物である。 (1) F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (2) F(CF(CF3)CF2O)nCF2CF3 (3) 繰り返し単位−CF(CF3)CF2O−、繰り返し
単位−CF2CF2O−および繰り返し単位−CF2O−
を有する化合物。
【0010】末端変性含ハロゲンポリエーテルは、式: Y1−Rf2−Y2 [式中、Rf2は含ハロゲンアルキルポリエーテル基を
含有する基、Y1はフッ素または極性基、Y2は極性基で
ある。]で示される化合物である。末端変性含ハロゲン
ポリエーテルの分子量は、1000〜15000、好ま
しくは2000〜5000である。末端変性含ハロゲン
ポリエーテルは、パーフルオロポリエーテルに相溶する
ことが好ましい。
【0011】Rf2は、−CH2CF2CF2O−、−CHClCF2CF2O
−、−CCl2CF2CF2O−、−CHFCF2CF2O−、−CFClCF2CF2O
−、−CF2CF2CF2O−、−CF(CF3)CF2O−、−CF2CF2O−お
よび−CF2O−から成る群から選択された少なくとも1種
の繰り返し単位から成ることが好ましい。Rf2は、Y1
またはY2と結合する末端に、式:−CH2CF2−、−C
HFCF2−、−CF2CF2−、−CCl2CF2−、−C
FClCF2−、−CHClCF2− −COO−、−CF2COO− または−C24COO−で示される基を有していてもよ
い。
【0012】Y1およびY2における極性基は、式:−C
2OH、−COOR1、−CONR1 2、−CH2OR1
−COOR2Phまたは−R2Ph[式中、R1は水素、炭素
数1〜5のアルキル基または芳香族基、R2は二価の有
機基、Phは芳香族基である。]で示される基、含フッ素
アルキル基、含フッ素エーテル基、またはポリオキシア
ルキレン基(このポリオキシアルキレン基は、例えば、
式:−C24O−で示される繰り返し単位、式:−C36
O−で示される繰り返し単位、および式:−C48O−
で示される繰り返し単位から成る群から選択された少な
くとも1種の繰り返し単位を有し、繰り返し単位の合計
数が1〜200である。−C36O−は −CH2CH2
CH2O−、
【化1】 である。ポリオキシアルキレン基は、好ましくは、式:
【化2】 [R3は水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、R
4は同一または相異なり、水素原子、メチル基またはエ
チル基、pおよびqは、0≦p≦100、0≦q≦100を
満たす数である。]で示される基である。)などである。
【0013】上記式中、R2は、好ましくは1〜2個の
エーテル結合を含むことがある炭素数1〜5のアルキレ
ン基である。また、芳香族基は、一般に炭素数6〜18
の芳香族基、たとえばフェニル、ナフチルなどを包含
し、これら芳香族基はハロゲン原子、アミノ基などの置
換基を有していてもよい。
【0014】本発明の末端変性含ハロゲンポリエーテル
は、その分子の両末端に上記極性基を有してもよく、ま
たはその片末端のみに上記極性基を有してもよい。
【0015】Y1はフッ素であることが好ましい。Y2
好ましい具体例は、−CH2OH
【化3】
【化4】 −COOCH2CF2CF3 −COOH −COO(CH2CH2O)nH [nの平均値は1〜50の数。] −COOCH2CH2(OCH2CH2)nOCH3 [nの平均値は1〜50の数。] −COOCH2CH2(OCH2CH2)nOH [nの平均値は1〜50の数。] −CH2CH2[OCH(CH3)CH2]nOH [nの平均値は1〜50の数。] −COOCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]nOC
2CH2CH2CH3 [nの平均値は1〜50の数。] −COOCH(CH3)CH2O[CH(CH3)CH2O]mCH2CH(CH3)[OCH2CH(CH
3)]nOH [mおよびnは1≦(m+nの平均値)≦50を満たす数。] −CO(OCH2CH2)nOCH3 [nの平均値は1〜50の数。] である。
【0016】末端変性含ハロゲンポリエーテルの好まし
い具体例は、 F(CF2CF2CF2O)nCF2CF2CH2OH [nの平均値は20。] F(CF2CF2CF2O)nCF2CF2COOH [nの平均値は20。] である。
【0017】末端変性含ハロゲンポリエーテルの例およ
び製法は、特開平1−268664号公報、特開平1−
131132号公報および特開平3−131691号公
報に記載されている。
【0018】また、本発明のセラミック材料用潤滑剤
は、さらにフッ素樹脂等を添加してセラミック材料用グ
リース組成物として使用することができる。
【0019】グリース化に使用するフッ素樹脂は常温で
固体状であるものが好ましい。フッ素樹脂の例として
は、テトラフルオロエチレンの重合体、例えば、ポリテ
トラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとこれ
と共重合し得るモノマー(例えば、ヘキサフルオロプロ
ピレン、エチレン、フルオロアルキル基含有ビニルエー
テル等)との共重合物;クロロトリフルオロエチレンの
重合体、例えば、高重合度ポリクロロトリフルオロエチ
レンまたはクロロトリフルオロエチレンとこれと共重合
し得るモノマーとの共重合体が挙げられる。フッ素樹脂
の分子量は、通常、1000〜1000000である。
【0020】なお、該固体状フッ素樹脂の粒度は小さい
程良好であり、粒径0.01〜10μmの粒子を用いる
と同じ稠度のグリースを作るに要する増稠剤が少なくて
すみ、延びが良好なきめ細かいグリースができる。
【0021】また、フッ素樹脂は組成物全量の0.5〜
60重量%とすることが適当である。もし0.5重量%
よりも少量であれば滴点が低く高温で使用できず、かつ
稠度の温度変化が大で良好なグリースとなし難い。また
逆に60重量%を超える場合はグリースが著しく硬くな
り製造上の困難を伴い、かつ該グリース塗布時の伸びが
悪く、高温で固化し易い等の欠点を生ずる。
【0022】グリース化は、予め所要の粘度に調整した
セラミック材料用潤滑剤へ粉体状のフッ素樹脂を加えて
三本ロールまたは擂潰機中で撹拌または混和する方法、
あるいはトリクロロトリフルオロエタン等に懸濁分散さ
せた固体状フッ素樹脂をセラミック材料用潤滑剤に混合
し次に真空加熱混和等により溶剤を除去する方法などに
より調製することができる。
【0023】本発明のセラミック材料用潤滑剤およびグ
リース組成物はどのようなセラミック材料にも使用可能
であるが、セラミック材料としては、特に、例えば、S
i34、SiCなどが好ましい。
【0024】
【発明の効果】本発明のセラミック材料用潤滑剤および
グリース組成物を使用すれば、セラミック材料の摩耗が
少ない。また、本発明のセラミック材料用潤滑剤および
グリース組成物は、300℃程度までの温度で使用可能
であり、優れた耐熱性および耐久性を有する。
【0025】
【発明の好ましい態様】以下、実施例および比較例を示
し、本発明を具体的に説明する。
【0026】実施例1 式: F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (平均分子量:8400) で示されるパーフルオロポリエーテル75重量%および
式: F(CF2CF2CF2O)nCF2CF2CH2OH (平均分子量:3500) で示される末端変性含ハロゲンポリエーテル25重量%
から成る潤滑剤を調製した。この潤滑剤を使用して、直
径11/32インチのボールベアリング用球の摩耗性
(摩耗痕径)を評価した。球の材質としてはSi34およ
びSUJ2(ステンレス鋼)を使用した。
【0027】摩耗痕径の評価は、以下のようにして行っ
た。摩耗痕径の評価に用いる器具の断面図を図2に示
す。器具は、摩擦時において回転する回転部分10、お
よび摩擦時において固定される固定部分20によって構
成される。回転部分10は部材11および部材12から
なり、モーター(図示せず)に接続されている。試験球1
3が部材11と部材12によって固定されている。固定
部分20は、容器21および支持部材22からなる。容
器21の中に3個の試験球23、24および25が収容
されている。摩擦は、試験球13を3個の試験球23、
24および25に接触させながら、回転部分10を回転
させることによって行う。容器の中に潤滑剤を4cc入
れ、垂直荷重30kg重、回転数100rpmで30分間回
転させ、球を摩擦する。容器21は特定温度を保てるよ
うになっており、摩擦時の潤滑剤温度としては、例え
ば、50℃、110℃、160℃および200℃を用い
る。
【0028】図3は、摩擦後の試験球23、24および
25を示す平面図である。試験球23には摩耗痕31
が、試験球24には摩耗痕32が、試験球25には摩耗
痕33が摩擦によって形成されている。図4は摩耗痕を
示す平面図である。摩耗痕31の寸法を互いに垂直な2
つの方向において測定して、径aおよび径bを得る。(a+
b)/2が摩耗痕31の摩耗痕径である。摩耗痕31と摩
耗痕32と摩耗痕33の摩耗痕径の平均値を、摩耗痕径
の結果とする。
【0029】図5は、摩耗痕の計測において使用する台
を示す斜視図である。台40には、穴41が設けられて
おり、穴41は、図2に示した固定部分20の支持部材
22に係合合致する。摩耗した試験球を収容している固
定部分20を台40の上に置いた後、台40を光学顕微
鏡の試料台の上に置き、摩耗痕の計測を行う。台40は
54.7゜の傾斜を有しており、光学顕微鏡によって摩耗
痕を真上(垂直方向)から観察するすることができる。摩
耗痕径の結果を図1に示す。図1から、セラミック球の
摩耗が鋼球程度近くまで少なく、本発明のセラミック用
潤滑剤が摩耗防止能を有することがわかる。
【0030】実施例2 式: F(CF2CF2CF2O)nCF2CF2CH2OH (平均分子量:3500) で示される末端変性含ハロゲンポリエーテル100重量
%から成る潤滑剤を調製した。この潤滑剤を使用して、
実施例1に準じて200℃におけるSi34球の摩耗痕
径を測定した。摩耗痕径は0.49mmであった。
【0031】比較例1 式: F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (平均分子量:8400) で示されるパーフルオロポリエーテルから成る潤滑剤を
用いる以外は、実施例1と同様にして摩耗痕径を測定し
た。結果を図1に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1および比較例1における摩耗性の結
果を示すグラフである。
【図2】 摩耗痕径の評価に用いる器具の断面図であ
る。
【図3】 摩擦後の試験球を示す平面図である。
【図4】 試験球の摩耗痕を示す平面図である。
【図5】 摩耗痕の計測において使用する台を示す斜視
図である。
【符号の説明】
13,23,24,25…試料球。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:06 30:08 40:00 Z 8217−4H 40:02 50:10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パーフルオロポリエーテル99〜0重量
    %および末端変性含ハロゲンポリエーテル1〜100重
    量%から成るセラミック材料用潤滑剤。
  2. 【請求項2】 末端変性含ハロゲンポリエーテルが式: Y1−Rf2−Y2 [式中、Rf2は含ハロゲンアルキルポリエーテル基を
    含有する基、Y1はフッ素または極性基、Y2は極性基で
    ある。] で示される化合物である請求項1記載のセラミック材料
    用潤滑剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のセラミック材
    料用潤滑剤を基油として、フッ素樹脂を組成物全量の
    0.5〜60重量%添加混合してなるセラミック材料用
    グリース組成物。
JP23162491A 1990-09-11 1991-09-11 セラミツク材料用潤滑剤およびグリース組成物 Pending JPH059484A (ja)

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JP23162491A JPH059484A (ja) 1990-09-11 1991-09-11 セラミツク材料用潤滑剤およびグリース組成物

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JP2-241687 1990-09-11
JP24168790 1990-09-11
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544646B2 (en) 2004-10-06 2009-06-09 Thomas Michael Band Method for lubricating a sootblower

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US7544646B2 (en) 2004-10-06 2009-06-09 Thomas Michael Band Method for lubricating a sootblower

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