JPH10168471A

JPH10168471A - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH10168471A
Application number: JP11007397A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murata; 博村田; Kenichi Sanechika; 健一実近; Masanori Ikeda; 池田　　正紀
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【解決手段】芳香核を含有するシリコーンオイル
（Ａ）と下記の一般式［Ｉ］で表される含フッ素芳香族
化合物（Ｂ）とからなる潤滑油組成物。Ｒ（ＸＲｆ）_n ［Ｉ］［但し、ＸはＯまたはＳ原子を示し、Ｒはｎ価の芳香族
基を示す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒｆはフッ素原子
含有基を示し、Ｒｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数
の比は０．６〜３．０である。ｎが２以上の場合には、
複数の種類のＸＲｆ基より構成されていても良い。］【効果】シリコーンオイルの欠点である潤滑性を著し
く改善し、かつ、高い耐熱耐酸化性、耐薬品性および優
れた低温特性、粘度温度特性、剪断抵抗性、電気特性を
満足する潤滑剤を提供できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素芳香族化
合物を含有する潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコーンオイルは、耐熱耐酸化性や耐
薬品性、低温特性、粘度温度特性、剪断抵抗性、電気特
性等に優れるため、非常に有用なオイルとして種々の分
野で利用されている。しかしながら、シリコーンオイル
は潤滑性が悪いため、潤滑油としては限られた用途しか
使用できなかった。また、シリコーンオイルでは、極圧
添加剤や摩耗防止剤などの潤滑性改良剤が効きにくいた
め、潤滑性の改良が困難であった。

【０００３】一方、特開平５−８６３８２号公報および
特開平７−１４５１００号公報には、次の一般式［Ｉ］
で表される含フッ素芳香族化合物とシリコーンオイルか
らなる組成物が潤滑油として有用であると記載されてい
る。Ｒ（ＸＲｆ）_n ［Ｉ］［但し、ＸはＯまたはＳ原子。Ｒは炭素数６〜６０個の
ｎ価の芳香族基を示す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒｆ
はフルオロカーボン基、またはその部分置換体を表し、
Ｒｆ中の炭素原子の数は１〜２５の範囲であり、かつ、
Ｒｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数の比は０．６〜
３．０である。なお、ｎが２以上の場合には、一般式
［Ｉ］で表される化合物は複数の種類のＸＲｆ基より構
成されていても良い。］

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、シリコーン
オイルの潤滑性能を著しく向上させた潤滑油組成物の提
供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記一般
式［ｌ］で表される含フッ素芳香族化合物のシリコーン
オイルへの添加効果を最大限に発現する条件について鋭
意検討した。その結果、本発明者らは、一定量以上の芳
香核を含有したシリコーンオイルに一般式［ｌ］で表さ
れる含フッ素芳香族化合物を添加した場合に、特に著し
い潤滑性改良効果を示すことを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、芳香核を少なくとも
５重量％含有するシリコーンオイル（Ａ）と下記の一般
式［Ｉ］で表される含フッ素芳香族化合物（Ｂ）からな
り、該（Ｂ）成分を０．１〜９９重量％含有し、かつ４
０℃での動粘度が０．５〜５００００ｃＳｔの範囲であ
ることを特徴とする潤滑油組成物に関する。Ｒ（ＸＲｆ）_n ［Ｉ］［但し、ＸはＯまたはＳ原子。Ｒは炭素数６〜６０個の
ｎ価の芳香族基を示す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒｆ
はフルオロカーボン基、またはその部分置換体を表し、
Ｒｆ中の炭素原子の数は１〜２５の範囲であり、かつ、
Ｒｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数の比は０．６〜
３．０である。なお、ｎが２以上の場合には、一般式
［Ｉ］で表される化合物は複数の種類のＸＲｆ基より構
成されていても良い。］

【０００７】以下、本発明をさらに詳しく説明する。基
油として用いるシリコーンオイル（Ａ）は、芳香核含有
量が少なくとも５重量％、好ましくは５〜８６．５重量
％、さらに好ましくは１０〜８６．５重量％、特に好ま
しくは２０〜８６．５重量％の範囲のものである。芳香
核含有量が５重量％未満の場合には、目的とする良好な
潤滑特性が得られず、一方、８６．５重量％を越えるシ
リコーンオイルは工業的に入手することが困難である。
シリコーンオイル（Ａ）に含有される芳香核は、主とし
てフェニル基を示すが、フェニレン基、ビフェニル基、
ナフタレン基、アントラセン基等の芳香環であっても良
い。

【０００８】具体的な例としては、フェニルシリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイルおよびこれら
の末端あるいはメチル基を各種官能基にて置換したもの
などが挙げられる。また、これらを単独または適当な割
合で混合して用いることが出来る。導入できる各種官能
基としては、例えば、水酸基、メルカプト基、カルボキ
シル基、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基、含ハロ
ゲンアルキル基などが挙げられる。ここに挙げたものは
あくまで代表例であって、実際に導入出来る官能基はこ
の限りではない。

【０００９】また、上記のシリコーンオイル（Ａ）と、
芳香核含有率が５％未満のシリコーンオイルを混合して
用いることもできる。この場合、シリコーンオイルの全
オイル重量に対する芳香核含有量は少なくとも５重量
％、好ましくは５〜８６．５重量％、さらに好ましくは
１０〜８６．５重量％、特に好ましくは２０〜８６．５
重量％の範囲である。芳香核含有量が５重量％未満の場
合には、目的とする良好な潤滑特性が得られず、一方、
８６．５重量％を越えるものは工業的に入手することが
困難である。

【００１０】本発明の一般式［Ｉ］で表される含フッ素
芳香族系化合物（Ｂ）は、特開平５−８６３８２号公報
および特開平７−１４５１００号公報に開示されている
一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族化合物と全く同等であ
り、例えば、以下の化合物を例示することが出来る。

【００１１】

【化１】

【００１２】本発明の一般式［Ｉ］で表される含フッ素
芳香族系化合物（Ｂ）は、特開平５−８６３８２号公報
および特開平７−１４５１００号公報に開示されている
一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族化合物を、単独でまたは
複数の種類を混合して使用することが出来る。本発明に
おいて、一般式［Ｉ］で表される含フッ素芳香族化合物
（Ｂ）と上記シリコーンオイル（Ａ）との混合割合は、
（Ｂ）成分が０．１〜９９重量％、好ましくは１〜９０
重量％、さらに好ましくは１〜５０重量％の範囲であ
る。混合割合が０．１重量％未満の場合には、目的とす
る良好な潤滑特性が得られず、一方、混合割合が９９重
量％を越える場合には、シリコーンオイルの有する優れ
た特性、例えば低温特性を活かすことが出来なくなる。

【００１３】本発明のシリコーンオイル（Ａ）および一
般式［Ｉ］で表される含フッ素芳香族系化合物（Ｂ）そ
れぞれの粘度に特に制約はない。例えば、シリコーンオ
イル（Ａ）、あるいは一般式［Ｉ］で表される含フッ素
芳香族系化合物（Ｂ）が室温で固体であっても、シリコ
ーンオイル（Ａ）と一般式［Ｉ］で表される含フッ素芳
香族系化合物（Ｂ）からなる潤滑油組成物がオイル状も
しくはグリース状であれば使用することが出来る。通
常、潤滑油組成物の４０℃での動粘度は０．５〜５００
００ｃＳｔの範囲のものが好ましく、より好ましくは２
〜５０００ｃＳｔ、さらに好ましくは５〜１０００ｃＳ
ｔのものが使用される。粘度があまり低すぎると充分な
潤滑性が得られず好ましくない。一方、粘度があまり高
くなりすぎると摺動部のトルクが高くなりすぎるため好
ましくない。

【００１４】また、上記の潤滑油組成物に、他の添加
剤、例えば、腐食防止剤、酸化防止剤、油性向上剤、極
圧剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消
泡剤などを混合して使用することもできる。さらに、増
稠剤を加えることによりグリースとしても使用できる。
また、本発明の潤滑油組成物はシリコーンオイル（Ａ）
の特徴である耐熱耐酸化性、耐薬品製、低温特性、粘度
温度特性、剪断抵抗性、電気特性と一般式［Ｉ］で表さ
れる含フッ素芳香族系化合物（Ｂ）の特徴である高潤滑
性、耐熱耐酸化性、低吸湿性、電気絶縁性、いずれの特
性をも満足する潤滑剤となり得る。

【００１５】したがって、本発明の潤滑油組成物は、コ
ンプレッサー油、圧延油、ギアー油、作動油、トラクシ
ョンドライブ油、エンジン油、グリース用基油や磁気記
録材料用潤滑油として有用である。また、それ以外の用
途として、ポリマー等の表面改質剤、離型剤、相溶化剤
や電気粘性流体や磁性流体用の基油を挙げることが出来
るが、これらに限定されるものではない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例などにより
更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例
などにより何ら限定されるものではない。（参考反応例１）２−ナフトール２５．０ｇと水酸化カ
リウム３．９ｇを、ジメチルスルホキシド５５ｍｌに溶
解させる。この溶液にヘキサフルオロプロペン三量体１
５５．９ｇを加えた後、９０℃で２１時間撹拌した。室
温に戻してヘキサフルオロプロペン三量体層を分液し、
蒸留水で５回洗浄後、乾燥し溶媒等を除去することによ
り黄色透明のオイルを得る。単蒸留後［ｂ．ｐ．＝１０
５℃（０．１ｍｍＨｇ）］、黄色固体の化合物［Ｓ−
１］を７４ｇ得た（収率６４％）。赤外線吸収スペクト
ル分析、質量分析（ｍ／ｅ＝５７４（Ｍ⁺））よりこの
化合物［Ｓ−１］が以下の構造を有する化合物であるこ
とを確認した。

【００１７】

【化２】

【００１８】（参考反応例２）２−ナフトールの代わり
に、４−フェノキシフェノールを用いる以外は、参考反
応例１と全く同様にして、融点２０℃の無色固体の化合
物［Ｓ−２］を５８ｇ得た（収率６３％）。赤外線吸収
スペクトル分析、質量分析（ｍ／ｅ＝６１６（Ｍ⁺））
よりこの化合物［Ｓ−２］が以下の構造を有する化合物
であることを確認した。

【００１９】

【化３】

【００２０】（参考反応例３）２，２’−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）オクタン１００．０ｇと水酸化カリ
ウム７．３ｇを、ジメチルスルホキシド５００ｍｌに溶
解させる。この溶液を２ｌ容量のオートクレーブに入れ
た。系内を脱気後、窒素ガスで常圧に戻し、反応容器を
６０℃に加温し、テトラフルオロエチレンを導入し反応
を開始した。系内圧（ゲージ圧）が３〜４ｋｇ／ｃｍ²
に保たれるようにテトラフルオロエチレンを供給し、約
２時間反応させた。反応後の溶液からジメチルスルホキ
シドを減圧にて除去した後、蒸留水にて５回洗浄する。
乾燥後、単蒸留し［ｂ．ｐ．＝２００℃（０．１ｍｍＨ
ｇ）］、無色透明のオイル状の化合物［Ｓ−３］を１５
２ｇ得た（収率９１％）。赤外線吸収スペクトル分析、
質量分析（ｍ／ｅ＝４９８（Ｍ⁺））よりこの化合物
［Ｓ−３］が以下の構造を有する化合物であることを確
認した。４０℃での動粘度は１１２ｃＳｔであった。

【００２１】

【化４】

【００２２】（参考反応例４）α，α’−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）エチルベンゼン１１６ｇとトリエチ
ルアミン８．１ｇおよび純水２８．８ｇをＮ，Ｎ’−ジ
メチルホルムアミド３００ｍｌに溶解させる。この溶液
を１ｌ四つ口フラスコに入れ、湯浴にて４０℃に加熱し
た後、撹拌しながらヘキサフルオロプロペンを徐々に吹
き込む。ガスクロマトグラフィーにて反応追跡した結
果、約３時間で反応は完結した。反応後の溶液からトリ
エチルアミンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを
減圧にて除去した後、トルエン２００ｍｌを加えて溶液
にし蒸留水にて５回洗浄する。トルエンおよび水を減圧
にて除去・乾燥した後、単蒸留し［ｂ．ｐ．＝１８５℃
（０．１ｍｍＨｇ）］、次の構造を有する薄黄色透明の
オイル状の化合物［Ｓ−４］を２１６ｇ得た。

【００２３】

【化５】

【００２４】赤外線吸収スペクトル分析、ガスクロマト
グラフィー分析、質量分析よりオイル［Ｓ−４］は以下
の構造を有する化合物の混合物であることを確認した。

【化６】

【化７】

【００２５】

【化８】

【００２６】［Ｓ−４］中の各成分の組成比はガスクロ
マトグラフィー面積比で、［Ｓ−４Ａ］／［Ｓ−４Ｂ］
／［Ｓ−４Ｃ］＝７３／２５／２であった。ガスクロマ
トグラフィーの相対モル感度をすべて１として計算した
ところ、収率は９２％であった。さらに、Ｆ¹⁹−ＮＭＲ
スペクトル分析を行い、化合物［Ｓ−４Ｂ］にはペンタ
フルオロプロペニル基の構造異性体により、シス体とト
ランス体があること、また化合物［Ｓ−４Ｃ］には同様
にシス−シス体、シス−トランス体、トランス−トラン
ス体があることを確認した。化合物［Ｓ−４］の４０℃
での動粘度は３７６ｃＳｔであった。

【００２７】（参考反応例５）α，α’−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）エチルベンゼンの代わりに、２，
２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを用い
る以外は、参考反応例４と全く同様にして、無色透明の
オイル状の化合物［Ｓ−５］を２５３ｇ得た（収率９４
％）。赤外線吸収スペクトル分析、ガスクロマトグラフ
ィー分析、質量分析（ｍ／ｅ＝５２８、５０８、４８８
（Ｍ⁺））よりこの化合物［Ｓ−５］が以下の構造を有
する化合物の混合物であることを確認した。

【００２８】

【化９】

【００２９】（実施例１）メチルフェニルシリコーンオ
イルとして、芳香核を約４０重量％含有するＫＦ−５４
（信越化学工業株式会社製；商品名）、一般式［Ｉ］の
含フッ素芳香族系化合物として［Ｓ−１］をそれぞれ混
合して調製した混合オイルの潤滑特性を調べた。＜潤滑特性試験＞神鋼造機株式会社製ファレックス型摩
擦試験機を用いて、予め秤量しておいたジャーナルピン
（Ｆ−１５００−５２）およびＶブロック（Ｆ−１５０
０−５１）を取り付け、オイルを入れた受け皿にテスト
ピースを浸し油温を６０℃にする。ジャーナルピンを２
９０ｒｐｍにて回転させ、２０ｌｂ加重した状態にて５
分間慣らし運転した後に、５０ｌｂまで昇圧しその荷重
にて１時間荷重し続ける。その後テストピースを再秤量
し、荷重前後のテストピースの重量変化を測定し摩耗量
とする。上記の方法で、本発明に用いられる各種混合オ
イルの摩耗量を測定した結果を表１に示す。

【００３０】（実施例２）前述のメチルフェニルシリコ
ーンオイルと、一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族系化合物
として［Ｓ−２］を混合して調製した混合オイルの摩耗
量を、実施例１と同様にして測定した結果を実施例１と
共に表１に示す。（実施例３）前述のメチルフェニルシリコーンオイル
と、一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族系化合物として［Ｓ
−３］を混合して調製した混合オイルの摩耗量を、実施
例１と同様にして測定した結果を実施例１と共に表１に
示す。

【００３１】（実施例４）前述のメチルフェニルシリコ
ーンオイルと、一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族系化合物
として［Ｓ−４］を混合して調製した混合オイルの摩耗
量を、実施例１と同様にして測定した結果を実施例１と
共に表１に示す。（実施例５）前述のメチルフェニルシリコーンオイル
と、一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族系化合物として［Ｓ
−５］を混合して調製した混合オイルの摩耗量を、実施
例１と同様にして測定した結果を実施例１と共に表１に
示す。

【００３２】（実施例６）メチルフェニルシリコーンオ
イルとして、芳香核を約７１重量％含有するＳＨ７０５
（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）、一
般式［Ｉ］の含フッ素芳香族系化合物として［Ｓ−１］
をそれぞれ混合して調製した混合オイルの摩耗量を、実
施例１と同様にして測定した結果を実施例１と共に表１
に示す。

【００３３】（比較例１）前述のメチルフェニルシリコ
ーンオイル単独での摩耗量を、実施例１と同様にして測
定した結果を実施例１と共に表１に示す。（比較例２）前述のメチルフェニルシリコーンオイル
に、極圧添加剤としてトリクレジルホスフェート（ＴＣ
Ｐ）を添加し、その摩耗量を実施例１と同様にして測定
した結果を実施例１と共に表１に示す。

【００３４】（比較例３）芳香核を全く含まないジメチ
ルシリコーンオイルＫＦ−９６−１００ｃＳｔ（信越化
学工業株式会社製）に、一般式［Ｉ］の含フッ素芳香族
系化合物として前述の［Ｓ−１］を添加した場合の摩耗
量を実施例１と同様にして測定した結果を実施例１と共
に表１に示す。（比較例４）前述のジメチルシリコーンオイル単独での
摩耗量を、実施例１と同様にして測定した結果を実施例
１と共に表１に示す。

【００３５】

【表１】以上の結果より、芳香核を含有するシリコーンオイル
と、一般式［Ｉ］で示される含フッ素芳香族系化合物と
から成る潤滑油組成物は、潤滑性が著しく向上している
ことがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の潤滑油組成物により、シリコー
ンオイルの欠点である潤滑性を著しく改善し、かつ、高
い耐熱耐酸化性、耐薬品性および優れた低温特性、粘度
温度特性、剪断抵抗性、電気特性を満足する潤滑剤を提
供できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香核を少なくとも５重量％含有するシ
リコーンオイル（Ａ）と下記の一般式［Ｉ］で表される
含フッ素芳香族化合物（Ｂ）からなり、該（Ｂ）成分を
０．１〜９９重量％含有し、かつ４０℃での動粘度が
０．５〜５００００ｃＳｔの範囲であることを特徴とす
る潤滑油組成物。Ｒ（ＸＲｆ）_n ［Ｉ］［但し、ＸはＯまたはＳ原子。Ｒは炭素数６〜６０個の
ｎ価の芳香族基を示す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒｆ
はフルオロカーボン基、またはその部分置換体を表し、
Ｒｆ中の炭素原子の数は１〜２５の範囲であり、かつ、
Ｒｆ中のフッ素原子の数／炭素原子の数の比は０．６〜
３．０である。なお、ｎが２以上の場合には、一般式
［Ｉ］で表される化合物は複数の種類のＸＲｆ基より構
成されていても良い。］