JP6802686B2

JP6802686B2 - 潤滑防錆剤

Info

Publication number: JP6802686B2
Application number: JP2016205037A
Authority: JP
Inventors: 英夫西田
Original assignee: Ishihara Chemical Co Ltd
Current assignee: Ishihara Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: JP2018065918A

Description

本発明は、潤滑防錆剤、特に、金属部材の潤滑、防錆に用いられて好適な潤滑防錆剤に関するものである。

鉱物油および有機溶剤を含み、缶スプレーにより金属部材に噴霧して当該金属部材の潤滑や防錆や、固着したネジ等の金属部材を緩めるために用いられる液状の潤滑防錆剤がある。
このような潤滑防錆剤に関し、３０〜９７質量％の炭化水素溶剤と、１〜３０質量％の揮発性シリコーンと、１〜３０質量％の炭化水素油及びこれらの混合物からなる群より選ばれる炭化水素基剤に可溶性の潤滑油を含む軽質潤滑剤がある（特許文献１）。また、冷凍機油組成物に関し、基油のＳＰ値と油溶性重合体のＳＰ値を特定した二酸化炭素冷媒用の冷凍機油組成物がある（特許文献２）。

特開平８−３０２３７５号公報（特許請求の範囲その他）特開２００７−２０４５６８号公報（特許請求の範囲その他）

潤滑防錆剤の特性の一つに、浸透性がある。浸透性が向上すれば、固着したネジ等の金属部材のミクロ的な隙間に潤滑防錆剤が浸透して、固着したネジ等の金属部材を従来よりも容易に、また、より短時間に緩めることができる。この点、引用文献１のような従来の潤滑防錆剤は、上記浸透性についてなお改良の余地があった。また、冷凍機油組成物は、潤滑防錆剤とは、用途も組成も特性も異なっていた。
そこで、本発明の目的は、浸透性を向上させた潤滑防錆剤を提供することにある。

本発明者は、潤滑防錆剤について鋭意研究を重ね、複数種の合成油を含み、個々の合成油のＳＰ値の差が特定値以上であることにより、浸透性を向上させることができることを見出し、本発明に至った。

上記知見に基づく本発明の潤滑防錆剤は、２種以上のエステル系合成油を含み、各合成油のＳＰ値が８．５〜１０．０であり、かつ、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．５以上１．５以下であり、各合成油の４０℃における動粘度のうち、最小の動粘度と最大の動粘度との差の絶対値が１１４ｍｍ^２／ｓ以上であり、前記２種以上の合成油を５〜５０質量％含むことを特徴とする。

本発明の潤滑防錆剤においては、上記合成油のうち、最小のＳＰ値が８．５〜９であり、最大のＳＰ値が９〜１０．０であることが好ましい。
更に、本発明の潤滑防錆剤は、固体潤滑剤を含むことが好ましい。

本発明によれば、潤滑防錆剤の浸透性を向上させることができる。

以下、本発明の潤滑防錆剤をより具体的に説明する。本発明の潤滑防錆剤は、２種以上の合成油を含み、各合成油のＳＰ値のうち、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．５以上である。

本発明の潤滑防錆剤は、２種以上の合成油を含有する。合成油は鉱物油に比べて潤滑防錆剤を純度高く製造することができ、よって、不純物による油切れを抑制して高い潤滑性を得ることができる。また、合成油は、精製により良好な流動性が得られ、これにより、隙間における高い浸透性を得ることができる。

合成油は、ポリα−オレフィン、ポリブテン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル、ポリフェニルエーテル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリオキシアルキレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、更にはヒンダードエステルなどのオレフィン系、エステル系、その他の合成油を挙げることができる。より好ましくは、モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル、脂肪酸エステル、ヒンダードエステル等のエステル系合成油である。

本発明の潤滑防錆剤は、２種以上の合成油の各合成油のＳＰ値（溶解パラメータ）のうち、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．５以上である。このことは、潤滑防錆剤に含まれる２種以上の合成油のうち最大のＳＰを有する合成油と、最小のＳＰ値を有する合成油との、ＳＰ値の差（絶対値）が０．５以上であることを意味する。
なお、個々の合成油のＳＰ値は、計算法又は実験法により算出することができる。

本発明の潤滑防錆剤は、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．５以上であることにより良好な潤滑性を維持しつつ、浸透性を向上させることができる。その理由は、必ずしも明らかではないが、潤滑防錆剤が金属部材の表面に付着したときに、当該潤滑防錆剤に含まれる２種以上の合成油のうち、最大のＳＰを有する合成油が、潤滑防錆剤被膜の厚さ方向で金属部材の表面に近い側に位置し、最小のＳＰを有する合成油が、金属部材の表面に遠い側に位置し、被膜内で分層のような態様を示し、これにより、主に最大のＳＰを有する合成油による浸透性の向上と、主に最小のＳＰを有する合成油による潤滑性の維持とを、高いレベルで両立することができると考えられる。

２種以上の合成油の各合成油のＳＰ値（溶解パラメータ）のうち、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値は、０．５以上で本発明で所期した効果が十分に得られ、好ましくは０．８以上であり、より好ましくは１．２以上である。

本発明の潤滑防錆剤に含まれる２種以上の合成油のうち、最小のＳＰ値を示すものは、そのＳＰ値が７〜９程度であることが好ましい。また、本発明の潤滑防錆剤に含まれる２種以上の合成油のうち、最大のＳＰ値を示すものは、そのＳＰ値が９〜１１程度であることが好ましい。複数の合成油のうち、最小のＳＰ値を有するものと、最大の有するものとが、上記の好適なＳＰ値を有し、かつ、上述した最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．８以上であることが好ましい。

本発明の潤滑防錆剤は、各合成油の４０℃における動粘度のうち、最小の動粘度と最大の動粘度との差の絶対値が５０ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましい。このことは、潤滑防錆剤に含まれる２種以上の合成油のうち最大の動粘度を有する合成油と、最小の動粘度を有する合成油との、動粘度の差（絶対値）が５０ｍｍ^２／ｓ以上であることを意味する。

上述した最小の動粘度と最大の動粘度との差の絶対値が５０ｍｍ^２／ｓ以上であることにより、より浸透性が向上する。より好ましくは、最小の動粘度と最大の動粘度との差の絶対値が８０ｍｍ^２／ｓ以上である。
なお、個々の合成油の４０℃における動粘度は、浸透性を考慮すると、潤滑防錆剤中の合成油が希釈剤により希釈されるとしても、あまりに大きな動粘度は好ましくなく、それぞれ１〜２００ｍｍ^２／ｓ程度であることが好ましい。

本発明の潤滑防錆剤は、２種以上の合成油を合計で５〜５０質量％含むことが好ましい。５質量％以上を含むことにより、浸透性の向上と、潤滑性と、防錆性とが十分に得られる。５０質量％以下であることにより、他の成分との兼ね合いで十分な浸透性の向上と、潤滑性と、防錆性とが得られる。より好ましくは１０〜４０質量％程度である。
なお、個々の合成油の配合量については、上述した合計量の範囲内で適宜に調整すればよい。

本発明の潤滑防錆剤は、合成油以外の成分を含むことができる。合成油以外の成分としては、例えば水置換剤や表面張力低下剤や希釈剤や固体潤滑剤等が挙げられる。

水置換剤は、潤滑防錆剤を塗布する対象物としての金属部材の表面から水分を除去して防錆効果を向上させる。水置換剤は、例えば各種の界面活性剤を用いることができる。表面張力低下剤は、浸透性を高め、また分散性を向上させる。希釈剤は、炭酸ガスやＬＰＧガス等を用いたスプレー缶で潤滑防錆剤を噴霧できるように潤滑防錆剤の成分を希釈して浸透性を高める。固体潤滑剤は、潤滑性を向上させる。

固体潤滑剤は、炭素系ナノ粒子からなることが好ましい。フラーレン等の炭素系ナノ粒子は、一次粒子の粒径が小さく、金属部材のわずかな隙間にも固体潤滑剤が浸入することができ、金属部材の摩擦を低下して、潤滑性を向上させることができる。フラーレンは、Ｃ_６０や高次フラーレンを用いることができる。炭素系ナノ粒子は、分散剤を含む潤滑防錆剤中に一次粒子として分散していることが好ましい。一次粒子径は、好ましくは１μｍ未満である。

以下に実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１〜３、比較例１〜３）
表１に示す成分組成を含む潤滑防錆剤を調製した。なお表中の配合量の単位は質量％である。

表１中に示された合成油１〜３は、以下のものを用いた。
合成油１：
脂肪酸エステル系合成油（ＳＰ値：９．１、動粘度：２０ｍｍ^２／ｓ）
合成油２：
ヒンダード型ジエステル系合成油（ＳＰ値：１０．０、動粘度：１３４ｍｍ^２／ｓ）
合成油３：
モノエステル系合成油（ＳＰ値：８．５、動粘度：２．７ｍｍ^２／ｓ）

上記実施例及び比較例の潤滑防錆剤について、以下の浸透性試験及び潤滑性試験を行って性能を評価した。
＜浸透性試験＞
長さ３ｃｍのＭ６サイズの六角ナットのネジ孔に、長さ２．５ｃｍの雄ネジをネジ結合させた試験片を用意した。別途、ろ紙を用意した。水平台上にろ紙を置き、このろ紙上に試験片を、六角ナットのネジ穴の貫通方向が垂直方向になるように立てて置いた。試験片がろ紙上に立てられた状態で、六角ナットのネジ穴の上端には、雄ネジの上端の高さの差により深さ０．５ｃｍの窪みが形成されていた。この窪みに各実施例及び比較例の潤滑防錆剤を各々１００マイクロリットル、すなわち０．１ｃｍ^３滴下し、潤滑防錆剤が六角ナットと雄ネジとの間の螺合部分の隙間を浸透し、六角ナットの下端から染み出て、ろ紙に達したことを目視で確認した。潤滑防錆剤の滴下から、ろ紙へ到達までの時間を浸透時間として計測した。この浸透時間を表１に併記する。

表１から、複数の合成油を用い、それらの合成油のＳＰ値の差が０．５以上の実施例１〜３は、合成油を１種のみで用いた比較例１〜３よりも浸透時間が短かった。

＜潤滑性試験＞
曽田式振子試験機により潤滑油の油性を評価する方法として、油の摩擦係数を測定した。より具体的に、振子の減衰振動を利用して、各種の潤滑油の境界油膜状態における油性を評価するための比較基準となる摩擦係数を求めた。摩擦係数の計算式は次のとおりであった。
ｆ＝Ｃ×（Ａ０−Ａｎ）／ｎ
ここに、ｆは摩擦係数、ｎは振動回数、Ａ０は初期振幅、Ａｎは各振動回数目の振れ角、Ｃは比例定数であった。求めた摩擦係数の値が小さければ油の油性効果があるといえる。

上述した曽田式振子試験機により実施例１〜３、比較例１〜３の摩擦係数を測定したところ、実施例１〜３の潤滑防錆剤は、比較例１〜３の潤滑防錆剤の摩擦係数と同程度であり、各実施例の潤滑性は従来例と同程度を維持できていることが分かった。

（実施例４）
以下に示す成分組成を含む潤滑防錆剤を調製した。実施例４は、上述した実施例３の組成に加えて、フラーレンを含む例である。
合成油１：
脂肪酸エステル系合成油（ＳＰ値：９．１、動粘度：２０ｍｍ^２／ｓ）：２質量％、
合成油２：
ヒンダード型ジエステル系合成油（ＳＰ値：１０．０、動粘度：１３４ｍｍ^２／ｓ）：３質量％、
合成油３：
モノエステル系合成油（ＳＰ値：８．５、動粘度：２．７ｍｍ^２／ｓ）：１８質量％、
水置換剤：
ソルビタンセスキオレエート：４質量％、
表面張力低下剤：
デカメチルシクロペンタシロキサン：２０質量％、
希釈剤：
アルキルシクロパラフィン：５３質量％、
固体潤滑剤：
フラーレン：上記合成油１、合成油２、合成油３、水置換剤、表面張力低下剤及び希釈剤の合計１００質量部に対して０．００１質量部。

（比較例４）
上記実施例４の潤滑防錆剤の合成油１を２３質量％、合成油２を０質量％、合成油３を０質量％に変更した以外は同じ成分及び含有量として比較例の潤滑防錆剤を調製した。

実施例４及び比較例４の潤滑防錆剤について、上述した浸透試験及び潤滑性試験を行った。その結果、実施例４の潤滑防錆剤は２３秒でネジ穴の下端まで達したのに対して、比較例４の潤滑防錆剤は３３秒を要した。また、実施例４の潤滑防錆剤の潤滑性は比較例４と同等であった。

本発明を利用することで、金属部材の潤滑、さび止め、固着した金属部材を容易に緩めることができる。

Claims

２種以上のエステル系合成油を含み、各合成油のＳＰ値が８．５〜１０．０であり、かつ、最小のＳＰ値と最大のＳＰ値との差の絶対値が０．５以上１．５以下であり、各合成油の４０℃における動粘度のうち、最小の動粘度と最大の動粘度との差の絶対値が１１４ｍｍ^２／ｓ以上であり、前記２種以上の合成油を５〜５０質量％含むことを特徴とする潤滑防錆剤。
前記合成油のうち、最小のＳＰ値が８．５〜９であり、最大のＳＰ値が９〜１０．０である請求項１記載の潤滑防錆剤。
更に、固体潤滑剤を含む請求項１又は２記載の潤滑防錆剤。