JPH07102276A - 炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤 - Google Patents
炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤Info
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- JPH07102276A JPH07102276A JP5268081A JP26808193A JPH07102276A JP H07102276 A JPH07102276 A JP H07102276A JP 5268081 A JP5268081 A JP 5268081A JP 26808193 A JP26808193 A JP 26808193A JP H07102276 A JPH07102276 A JP H07102276A
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- JP
- Japan
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- lubricant
- group
- friction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フッ素系化合物を潤滑油の添加剤として利用
可能にし、改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物
の優れた特性をも付与した潤滑剤を得る。 【構成】 炭素数３〜２０の含フッ素有機基と、炭素数
４〜２０の炭化水素基とを分子内に有する平均ケイ素数
２〜３０のポリシロキサンを潤滑油に添加し、これによ
り炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤を得
る。
可能にし、改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物
の優れた特性をも付与した潤滑剤を得る。 【構成】 炭素数３〜２０の含フッ素有機基と、炭素数
４〜２０の炭化水素基とを分子内に有する平均ケイ素数
２〜３０のポリシロキサンを潤滑油に添加し、これによ
り炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却機器や精密案内面
用の潤滑剤として利用するのに適した炭化水素基変性フ
ルオロシリコーン添加潤滑剤に関するものである。
用の潤滑剤として利用するのに適した炭化水素基変性フ
ルオロシリコーン添加潤滑剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フッ素系化合物は不燃性、酸化安定性、
耐薬品性、電気絶縁性に優れ、潤滑剤としての用途が期
待されている。しかしながら、フッ素系化合物は高フッ
素化有機溶媒、完全フッ素化液などとは相溶するが、そ
れ以外の有機溶媒、水、油脂類とはほとんど相溶しな
い。また、極性が低いためその表面への密着性が悪く、
潤滑性が悪い。さらに、水蒸気や気体に対して透過性を
持っているため、フッ素系油は金属表面の防錆効果を有
していない。そのため、フッ素系化合物はその優れた特
性にもかかわらず、潤滑油用添加剤として用いるには不
適当であった。
耐薬品性、電気絶縁性に優れ、潤滑剤としての用途が期
待されている。しかしながら、フッ素系化合物は高フッ
素化有機溶媒、完全フッ素化液などとは相溶するが、そ
れ以外の有機溶媒、水、油脂類とはほとんど相溶しな
い。また、極性が低いためその表面への密着性が悪く、
潤滑性が悪い。さらに、水蒸気や気体に対して透過性を
持っているため、フッ素系油は金属表面の防錆効果を有
していない。そのため、フッ素系化合物はその優れた特
性にもかかわらず、潤滑油用添加剤として用いるには不
適当であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
事情に鑑みてなされたものであり、その技術的課題は、
フッ素系化合物を潤滑油の添加剤として利用可能にし、
改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物の優れた特
性をも付与した潤滑剤を得ることにある。
事情に鑑みてなされたものであり、その技術的課題は、
フッ素系化合物を潤滑油の添加剤として利用可能にし、
改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物の優れた特
性をも付与した潤滑剤を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決す
るための本発明に係るフッ素系化合物添加潤滑剤、即ち
炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤は、基本
的には、炭素数３〜２０の含フッ素有機基と、炭素数４
〜２０の鎖状炭化水素基及び／またはと環状炭化水素基
を含む炭化水素基とを分子内に有する平均ケイ素数２〜
３０のポリシロキサンを潤滑油に添加したことを特徴と
するものである。なお、本明細書において、炭化水素基
変性シロキサンとは、一般にメチル基以外の炭化水素基
で置換されたシロキサンの総称として用いている。
るための本発明に係るフッ素系化合物添加潤滑剤、即ち
炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤は、基本
的には、炭素数３〜２０の含フッ素有機基と、炭素数４
〜２０の鎖状炭化水素基及び／またはと環状炭化水素基
を含む炭化水素基とを分子内に有する平均ケイ素数２〜
３０のポリシロキサンを潤滑油に添加したことを特徴と
するものである。なお、本明細書において、炭化水素基
変性シロキサンとは、一般にメチル基以外の炭化水素基
で置換されたシロキサンの総称として用いている。
【０００５】潤滑油に添加される上記ポリシロキサン
は、一般式、 Ｒa ＳｉＯ(4-a)/2 （但し、上記一般式中、Ｒは独立に水素、メチル基、炭
素数２〜２０の炭化水素基または炭素数３〜２０の含フ
ッ素有機基、ａ＝１，２，３）で表されるものとするこ
とができ、更に具体的には、次のような一般式で表され
るシロキサン単位を有するものとすることができる。こ
こで、シロキサン単位は、直鎖状、環状、三次元構造の
全てを含むものとする。
は、一般式、 Ｒa ＳｉＯ(4-a)/2 （但し、上記一般式中、Ｒは独立に水素、メチル基、炭
素数２〜２０の炭化水素基または炭素数３〜２０の含フ
ッ素有機基、ａ＝１，２，３）で表されるものとするこ
とができ、更に具体的には、次のような一般式で表され
るシロキサン単位を有するものとすることができる。こ
こで、シロキサン単位は、直鎖状、環状、三次元構造の
全てを含むものとする。
【０００６】一般式、
【化１】 （但し、上記一般式中、Ｍｅはメチル基、Ｒは芳香環を
含む炭素数２〜２０の炭化水素基、ｂ＝０，１，２）で
表されるシロキサン単位と、
含む炭素数２〜２０の炭化水素基、ｂ＝０，１，２）で
表されるシロキサン単位と、
【０００７】一般式、
【化２】 （但し、上記一般式中、ｃ＝０，１，２、 Ｒｆは、Ｑ
−（ＣＨ2 ＯＣＨ2 ）n−（ＣＨ2 ）m −、（ここで、
ｎ＝０，１、 ｍ＝２，３、
−（ＣＨ2 ＯＣＨ2 ）n−（ＣＨ2 ）m −、（ここで、
ｎ＝０，１、 ｍ＝２，３、
【０００８】
【化３】 （上式中、ｒ＝１〜２０、 ｓ＝１〜６、 ｔ＝０，
１、 Ｘ＝Ｆ，ＣＦ3 （独立に））））で表されるシロ
キサン単位を有するもの。
１、 Ｘ＝Ｆ，ＣＦ3 （独立に））））で表されるシロ
キサン単位を有するもの。
【０００９】上記一般式（１）及び（２）で表されるシ
ロキサン単位の他、一般式、 Ｍｅd ＳｉＯ(4-d)/2 （但し、上記一般式中、ｄ＝１，２，３）で表されるシ
ロキサン単位を有するもの。
ロキサン単位の他、一般式、 Ｍｅd ＳｉＯ(4-d)/2 （但し、上記一般式中、ｄ＝１，２，３）で表されるシ
ロキサン単位を有するもの。
【００１０】上記炭化水素基変性フルオロシリコーンの
具体例を、〜として以下に示す。
具体例を、〜として以下に示す。
【化４】
【００１１】また、上記炭化水素基変性フルオロシリコ
ーンは、次に列挙するようなものとすることができる。
ーンは、次に列挙するようなものとすることができる。
【化５】
【００１２】このような炭化水素基変性フルオロシリコ
ーンを添加する潤滑油としては、以下の実施例において
示すようなエンジンオイル、ポリアルキレングリコール
（ＰＡＧ）の他、冷却機器や精密案内面用の潤滑油を対
象とすることができ、その添加量は、一般的に、１〜１
０ｖｏｌ％程度が望ましく、１ｖｏｌ％未満の添加量で
は、添加剤による作用がなく、１０ｖｏｌ％より多い添
加量では、基油の効果が薄れ、炭化水素基変性フルオロ
シリコーンのみによる潤滑になってしまう。また、潤滑
の対象は、青銅、りん青銅などが適しているが、鋳鉄、
アルミニウム及びその合金にも適用することができる。
ーンを添加する潤滑油としては、以下の実施例において
示すようなエンジンオイル、ポリアルキレングリコール
（ＰＡＧ）の他、冷却機器や精密案内面用の潤滑油を対
象とすることができ、その添加量は、一般的に、１〜１
０ｖｏｌ％程度が望ましく、１ｖｏｌ％未満の添加量で
は、添加剤による作用がなく、１０ｖｏｌ％より多い添
加量では、基油の効果が薄れ、炭化水素基変性フルオロ
シリコーンのみによる潤滑になってしまう。また、潤滑
の対象は、青銅、りん青銅などが適しているが、鋳鉄、
アルミニウム及びその合金にも適用することができる。
【００１３】このように本発明の潤滑剤においては、炭
化水素基を導入したフルオロシリコーン化合物を潤滑油
に添加することにより、シロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−
Ｓｉ−）を介してフッ素化合物に炭化水素基が導入され
ているため、フッ素系化合物と潤滑油との相溶性が良好
になって、潤滑油の潤滑性能を著しく改善することがで
き、かつフッ素化合物としての酸化安定性、耐薬品性、
耐熱性に優れた性質を有する物質を添加により、フッ素
系化合物の特性をも付与した潤滑剤を得ることができ
る。
化水素基を導入したフルオロシリコーン化合物を潤滑油
に添加することにより、シロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−
Ｓｉ−）を介してフッ素化合物に炭化水素基が導入され
ているため、フッ素系化合物と潤滑油との相溶性が良好
になって、潤滑油の潤滑性能を著しく改善することがで
き、かつフッ素化合物としての酸化安定性、耐薬品性、
耐熱性に優れた性質を有する物質を添加により、フッ素
系化合物の特性をも付与した潤滑剤を得ることができ
る。
【００１４】上記潤滑性能は、炭化水素基変性フルオロ
シリコーン添加潤滑剤を潤滑対象の摺動部に供給したと
き、摺動面に炭化水素基側が吸着し、フルオロアルキル
基側が表面に出た吸着膜が形成されるために得られるも
のと考えられる。この炭化水素基変性フルオロシリコー
ン膜は、安定した膜で、材料表面に強固に吸着するた
め、荷重を支える能力を有し、そのため、摩擦係数が小
さくなり、また保護作用により耐摩耗性が高くなるもの
と考えられる。さらに、フルオロアルキル基は摩擦面へ
の酸素や水の侵入を防ぐため、摩擦面での材料や潤滑油
の劣化を防ぎ、潤滑油の寿命を延ばすと考えられる。
シリコーン添加潤滑剤を潤滑対象の摺動部に供給したと
き、摺動面に炭化水素基側が吸着し、フルオロアルキル
基側が表面に出た吸着膜が形成されるために得られるも
のと考えられる。この炭化水素基変性フルオロシリコー
ン膜は、安定した膜で、材料表面に強固に吸着するた
め、荷重を支える能力を有し、そのため、摩擦係数が小
さくなり、また保護作用により耐摩耗性が高くなるもの
と考えられる。さらに、フルオロアルキル基は摩擦面へ
の酸素や水の侵入を防ぐため、摩擦面での材料や潤滑油
の劣化を防ぎ、潤滑油の寿命を延ばすと考えられる。
【００１５】
【実施例】摩擦材料として、表面を研磨仕上げしたピン
（０．５ cm2）とブロック（１４mm×１７mm×７０mm）
を用い、往復動摩擦試験により摩擦時間に対する摩擦係
数の変化を計測した。その他の実験条件は次の通りであ
る。 摩擦速度 ： ６００ ｓｐｍ （１ｍ／ｓ） 荷 重 ： ２５ ｋｇｆ （面圧：５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ） 摩擦痕長さ ： ５ ｃｍ 試験時間 ： ６０ 分 潤滑剤 ： ０．０５ ｍｌ シリコーン添加量： ５ ｖｏｌ％
（０．５ cm2）とブロック（１４mm×１７mm×７０mm）
を用い、往復動摩擦試験により摩擦時間に対する摩擦係
数の変化を計測した。その他の実験条件は次の通りであ
る。 摩擦速度 ： ６００ ｓｐｍ （１ｍ／ｓ） 荷 重 ： ２５ ｋｇｆ （面圧：５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ） 摩擦痕長さ ： ５ ｃｍ 試験時間 ： ６０ 分 潤滑剤 ： ０．０５ ｍｌ シリコーン添加量： ５ ｖｏｌ％
【００１６】表１及び表２においては、上記試験によっ
て得られたエンジンオイル基油及びＰＡＧに対する炭化
水素基変性フルオロシリコーンの添加効果を、寿命と摩
擦係数（６０分経過時）によって示している。なお、両
表中における添加シリコーンの欄における丸付き数字
は、先に炭化水素基変性フルオロシリコーンの具体例と
して示したものに付した数字を示し、また、寿命の欄に
おける○印は、６０分を経過しても異常がなかったこと
を示している。
て得られたエンジンオイル基油及びＰＡＧに対する炭化
水素基変性フルオロシリコーンの添加効果を、寿命と摩
擦係数（６０分経過時）によって示している。なお、両
表中における添加シリコーンの欄における丸付き数字
は、先に炭化水素基変性フルオロシリコーンの具体例と
して示したものに付した数字を示し、また、寿命の欄に
おける○印は、６０分を経過しても異常がなかったこと
を示している。
【表１】
【表２】
【００１７】また、図１〜図８には、エンジンオイル基
油、市販のエンジンオイル、及びＰＡＧを用いた上記摩
擦試験の結果を、摩擦時間に対する摩擦係数の変化とし
て示している。このような実験の結果によれば、炭化水
素基変性フルオロシリコーンの添加により、青銅鋳物−
りん青銅では摩擦係数がエンジンオイル基油の１／１０
に、また、りん青銅−りん青銅では摩擦係数がポリアル
キレングリコールの約１／２に低減されている。さら
に、鋳鉄についてもその焼きつきを防止し、低摩擦を得
ることができた。
油、市販のエンジンオイル、及びＰＡＧを用いた上記摩
擦試験の結果を、摩擦時間に対する摩擦係数の変化とし
て示している。このような実験の結果によれば、炭化水
素基変性フルオロシリコーンの添加により、青銅鋳物−
りん青銅では摩擦係数がエンジンオイル基油の１／１０
に、また、りん青銅−りん青銅では摩擦係数がポリアル
キレングリコールの約１／２に低減されている。さら
に、鋳鉄についてもその焼きつきを防止し、低摩擦を得
ることができた。
【００１８】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、フッ素系化合物を潤滑油の添加剤として利用可能に
し、改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物の優れ
た特性をも付与した炭化水素基変性フルオロシリコーン
添加潤滑剤を得ることができ、しかも、少量の添加剤に
よりその潤滑剤の特性を改善することができる。
ば、フッ素系化合物を潤滑油の添加剤として利用可能に
し、改善された潤滑特性と共に、フッ素系化合物の優れ
た特性をも付与した炭化水素基変性フルオロシリコーン
添加潤滑剤を得ることができ、しかも、少量の添加剤に
よりその潤滑剤の特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】青銅鋳物−りん青銅についてエンジンオイル基
油等を用いた場合の摩擦試験結果（比較例）を示すグラ
フである。
油等を用いた場合の摩擦試験結果（比較例）を示すグラ
フである。
【図２】青銅鋳物−りん青銅について本発明の潤滑剤を
用いた場合の摩擦試験結果を示すグラフである。
用いた場合の摩擦試験結果を示すグラフである。
【図３】青銅鋳物−りん青銅について本発明の他の潤滑
剤を用いた場合の摩擦試験結果を示すグラフである。
剤を用いた場合の摩擦試験結果を示すグラフである。
【図４】鋳鉄についてエンジンオイル基油等を用いた場
合の摩擦試験結果（比較例）を示すグラフである。
合の摩擦試験結果（比較例）を示すグラフである。
【図５】鋳鉄について本発明の潤滑剤を用いた場合の摩
擦試験結果を示すグラフである。
擦試験結果を示すグラフである。
【図６】鋳鉄について本発明の他の潤滑剤を用いた場合
の摩擦試験結果を示すグラフである。
の摩擦試験結果を示すグラフである。
【図７】りん青銅についてＰＡＧを用いた場合の摩擦試
験結果（本発明の実験例及び比較例）を示すグラフであ
る。
験結果（本発明の実験例及び比較例）を示すグラフであ
る。
【図８】鋳鉄についてＰＡＧを用いた場合の摩擦試験結
果（本発明の実験例及び比較例）を示すグラフである。
果（本発明の実験例及び比較例）を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:06 40:25 (72)発明者 日 比 裕 子 茨城県つくば市並木１丁目２番地 工業技 術院機械技術研究所内 (72)発明者 佐々木 信 也 茨城県つくば市並木１丁目２番地 工業技 術院機械技術研究所内 (72)発明者 山 本 靖 群馬県碓氷郡松井田町人見１丁目10番地 信越化学工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】炭素数３〜２０の含フッ素有機基と、炭素
数４〜２０の鎖状炭化水素基及び／または環状炭化水素
基を含む炭化水素基とを分子内に有する平均ケイ素数２
〜３０のポリシロキサンを潤滑油に添加したことを特徴
とする炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268081A JPH07102276A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268081A JPH07102276A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102276A true JPH07102276A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17453628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5268081A Pending JPH07102276A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 炭化水素基変性フルオロシリコーン添加潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102276A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005325305A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Toyota Motor Corp | 潤滑剤組成物 |
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| JP2007532754A (ja) * | 2004-04-12 | 2007-11-15 | ダウ・コーニング・コーポレイション | シルセスキオキサン樹脂ワックス |
| JP2010047516A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 含フッ素表面処理剤及び該表面処理剤で処理された物品 |
| JP2011173977A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Kao Corp | フッ素変性シリコーン、その製造方法、及びそれを含有する化粧料 |
| JP2013006819A (ja) * | 2011-05-26 | 2013-01-10 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 含フッ素有機ケイ素化合物及びその製造方法並びに防汚性付与剤及びハードコート材料 |
| WO2016002523A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 耐摩耗添加剤、冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物 |
| WO2020080110A1 (ja) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 合成潤滑油 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0195195A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Asahi Glass Co Ltd | 潤滑油組成物 |
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-
1993
- 1993-09-30 JP JP5268081A patent/JPH07102276A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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