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JP5568018B2 - 潤滑用キットおよび該潤滑用キットを用いた小型電子機器 - Google Patents
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Description

本発明は、潤滑用キットおよび該潤滑用キットを用いた小型電子機器に関する。より詳しくは、本発明は、潤滑剤と表面処理剤とからなる潤滑用キットおよび該潤滑用キットを用いた小型電子機器に関する。また、潤滑剤および該潤滑剤を用いた小型電子機器に関する。より詳しくは、本発明は、基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤および該潤滑剤を用いた小型電子機器(たとえばアクチュエータを含む携帯型電子機器)に関する。また、本発明は、表面処理剤および該表面処理剤を用いた小型電子機器に関する。より詳しくは、本発明は、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルとフッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤および該表面処理剤を用いた小型電子機器(たとえばアクチュエータを含む携帯型電子機器)に関する。
現在、電子カメラとともに光学ズームを搭載して撮影画角を変更できる携帯型電子機器(たとえば携帯電話、PHS、携帯情報端末、携帯型コンピュータ(モバイルコンピュータ)、デジタルカメラなど)が普及してきている。上記電子カメラでは、静止画の他に動画も撮影できることが多い。このような携帯型電子機器では、撮影画角を変更する手段として、具体的には、レンズなどのカメラモジュールを移動させるアクチュエータが搭載されている。
上記アクチュエータとしては、特許文献1には、2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、上記モータから発生した回転トルクを増大させる2つのトルク増大歯車と、上記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有するアクチュエータが開示されている。
特開2004−364490号公報
しかしながら、上記アクチュエータにおいては、ロータとハウジングとの間および歯車とハウジングとの間に形成される摺動部が摩耗されやすく、耐久性に問題がある。さらに、携帯型電子機器は−40℃程度の低温においても使用できることが求められている。これに対して、従来知られている潤滑剤を用いても、耐摩耗性はほとんど改善できず、また、該潤滑剤は低温で変質するためアクチュエータが駆動できなくなってしまう。
また、上記アクチュエータは、駆動時の音が大きいため問題となっている。特に、動画の撮影においては、この駆動時の音も記録されてしまう問題がある。
なお、上記のような耐久性や音については、アクチュエータ以外の摺動部を有する小型電子機器においても問題となっている。
したがって、本発明の目的は、常温のみでなく低温での使用においても、小型電子機器に搭載された摺動部(たとえば携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータ)の耐摩耗性および耐久性を向上できる潤滑剤を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、小型電子機器に搭載された摺動部(たとえば携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータ)の駆動時の音を小さくできる表面処理剤を提供することにある。
また、本発明のさらに別の目的は、小型電子機器に搭載された摺動部の耐摩耗性および耐久性を向上でき、かつ駆動時の音を小さくできる潤滑用キットを提供することにある。
本発明者らは、特定の潤滑剤および特定の表面処理剤を組み合わせることによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[3]に関する。
[1]ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)およびポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤とからなることを特徴とする摺動部を有する小型電子機器に用いるための潤滑用キット。
[2]摺動部を有する小型電子機器であって、上記摺動部に、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)およびポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤とが付着していることを特徴とする摺動部を有する小型電子機器。
[3]摺動部を有する小型電子機器の製造方法であって、上記摺動部に、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)およびポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤とを付着する工程を含むことを特徴とする摺動部を有する小型電子機器の製造方法。
本発明者らは、特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含む潤滑剤を用いることによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の[A1]〜[A27]に関する。
[A1]ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれていることを特徴とする潤滑剤。
[A2]上記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルであることを特徴とする[A1]に記載の潤滑剤。
[A3]上記潤滑剤は、90℃で放置したときの重量変化が1.62質量%以下であることを特徴とする[A1]または[A2]に記載の潤滑剤。
[A4]上記潤滑剤は、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることを特徴とする[A1]〜[A3]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A5]上記ポリオールエステル油が、分子末端に水酸基を全く有しないポリオールエステルであることを特徴とする[A1]〜[A4]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A6]上記パラフィン系炭化水素油が、炭素原子数が15以上のα−オレフイン重合体であることを特徴とする[A1]〜[A5]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A7]金属不活性剤をさらに含有していることを特徴とする[A1]〜[A6]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A8]上記金属不活性剤が、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体であることを特徴とする[A7]に記載の潤滑剤。
[A9]酸化防止剤をさらに含有していることを特徴とする[A1]〜[A8]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A10]蛍光剤をさらに含有していることを特徴とする[A1]〜[A9]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A11]ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれていることを特徴とする潤滑剤。
[A12]上記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルであることを特徴とする[A11]に記載の潤滑剤。
[A13]上記ポリテトラフルオロエチレン粒子は、粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることを特徴とする[A11]または[A12]に記載の潤滑剤。
[A14]上記ポリテトラフルオロエチレン粒子のアスペクト比が、0.5〜1.0であることを特徴とする[A11]〜[A13]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A15]上記潤滑剤は、90℃で放置したときの重量変化が1.62質量%以下であることを特徴とする[A11]〜[A14]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A16]上記潤滑剤は、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることを特徴とする[A11]〜[A15]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A17]上記ポリオールエステル油が、分子末端に水酸基を全く有しないポリオールエステルであることを特徴とする[A11]〜[A16]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A18]上記パラフィン系炭化水素油が、炭素原子数が15以上のα−オレフイン重合体であることを特徴とする[A11]〜[A17]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A19]金属不活性剤をさらに含有していることを特徴とする[A11]〜[A18]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A20]上記金属不活性剤が、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体であることを特徴とする[A19]に記載の潤滑剤。
[A21]酸化防止剤をさらに含有していることを特徴とする[A11]〜[A20]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A22]蛍光剤をさらに含有していることを特徴とする[A11]〜[A21]のいずれかに記載の潤滑剤。
[A23]2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、上記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、上記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有するアクチュエータであって、上記ハウジングと上記ロータとの間に形成される第一の摺動部、上記ハウジングと上記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部および上記ハウジングと上記出力歯車との間に形成される第三の摺動部のいずれかに、[A1]〜[A10]のいずれかに記載の潤滑剤または[A11]〜[A22]のいずれかに記載の潤滑剤が付着していることを特徴とするアクチュエータ。
[A24]第一の摺動部および上記第二の摺動部に[A1]〜[A10]のいずれかに記載の潤滑剤が付着しており、上記第三の摺動部に[A11]〜[A22]のいずれかに記載の潤滑剤が付着していることを特徴とする[A23]に記載のアクチュエータ。
[A25]上記トルク増大歯車が2つ以上噛み合っており、上記出力歯車と噛み合っている上記トルク増大歯車の上記第二の摺動部に[A11]〜[A22]のいずれかに記載の潤滑剤が付着しており、上記出力歯車と噛み合っていない上記トルク増大歯車の上記第二の摺動部に[A1]〜[A10]のいずれかに記載の潤滑剤が付着しており、上記第一の摺動部に[A1]〜[A10]のいずれかに記載の潤滑剤が付着しており、上記第三の摺動部に[A11]〜[A22]のいずれかに記載の潤滑剤が付着していることを特徴とする[A23]に記載のアクチュエータ。
[A26]上記摺動部のいずれかのハウジング側が表面処理剤で処理されており、上記表面処理剤が、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする[A23]〜[A25]のいずれかに記載のアクチュエータ。
[A27][A23]〜[A26]のいずれかに記載のアクチュエータを含む携帯型電子機器。
本発明者らは、特定のリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とを組み合わせて用いることによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の[B1]〜[B9]に関する。
[B1]炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤。
[B2]上記リン酸エステルおよび上記フッ素系界面活性剤の合計100質量部に対し、上記リン酸エステル30〜70質量部と、上記フッ素系界面活性剤30〜70質量部とから得られることを特徴とする[B1]に記載の表面処理剤。
[B3]上記リン酸エステルが、下記式(A)〜(C)のいずれかで表されるリン酸エステルであることを特徴とする[B1]または[B2]に記載の表面処理剤。
Figure 0005568018
(式(A)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
Figure 0005568018
(式(B)中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
Figure 0005568018
(式(C)中、R7およびR8は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。R9は、アセチル基またはメトキシカルボニルメチル基を表す。)
[B4]上記リン酸エステルと上記フッ素系界面活性剤とを、沸点180℃以下の溶媒に溶解して得られることを特徴とする[B1]〜[B3]のいずれかに記載の表面処理剤。
[B5]上記溶媒が、アルコール、炭化水素、エーテルまたはケトンであることを特徴とする[B4]に記載の表面処理剤。
[B6]上記フッ素系界面活性剤が、ノニオン性界面活性剤であることを特徴とする[B1]〜[B5]のいずれかに記載の表面処理剤。
[B7]2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、上記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、上記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有するアクチュエータであって、上記ハウジングと上記ロータとの間に形成される第一の摺動部、上記ハウジングと上記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部および上記ハウジングと上記出力歯車との間に形成される第三の摺動部を有し、上記摺動部のいずれかのハウジング側が[B1]〜[B6]のいずれかに記載の表面処理剤で処理されていることを特徴とするアクチュエータ。
[B8]上記ハウジングと上記ロータとの間に形成される第一の摺動部、上記ハウジングと上記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部および上記ハウジングと上記出力歯車との間に形成される第三の摺動部のいずれかに、潤滑剤が付着しており、上記潤滑剤が、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤;またはポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む潤滑剤であって、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤であることを特徴とする[B7]に記載のアクチュエータ。
[B9][B7]または[B8]に記載のアクチュエータを含む携帯型電子機器。
また、本発明は、以下の[C1]〜[C4]に関する。
[C1]炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、
ポリオールエステル(A)からなる基油の他に、少なくとも粘度指数向上剤(B)0.1〜20重量%および耐摩耗剤(C)0.1〜8重量%を含有してなる潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計。
[C2]炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、
炭素原子数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油(F)からなる基油の他に、少なくとも粘度指数向上剤(B)0.1〜15重量%を含有してなる潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計。
[C3]炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、
エーテル油(G)からなる基油の他に、少なくとも耐摩耗剤(C)および酸化防止剤(E)を含有してなり、該耐摩耗剤(C)が中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルであり、該耐摩耗剤(C)の含有量が0.1〜8重量%である潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計。
[C4]炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、
基油に少なくともポリオールエステルまたは、炭素数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油を含有し、20℃で粘度が200mPa・sから400mPa・sである潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計。
本発明に係る潤滑剤によれば、常温のみでなく低温での使用においても、小型電子機器に搭載された摺動部(たとえば携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータ)の耐摩耗性および耐久性を向上できる。
また、本発明に係る表面処理剤によれば、小型電子機器に搭載された摺動部(たとえば携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータ)の駆動時の音を小さくできる、すなわち該摺動部(たとえばアクチュエータ)を静音化できる。
また、本発明に係る潤滑用キットによれば、小型電子機器に搭載された摺動部の耐摩耗性および耐久性を向上でき、かつ駆動時の音を小さくできる。
図1は、本発明に係るアクチュエータを説明するための図である。 図2は、本発明に係るアクチュエータを説明するための図である。 図3は、本発明に係るアクチュエータの摺動部を説明するための図である。
A.潤滑剤
まず、本発明に係る潤滑剤、該潤滑剤を用いた小型電子機器の摺動部(たとえばアクチュエータ)、および該摺動部を含む小型電子機器(たとえばアクチュエータを含む携帯型電子機器)について具体的に説明する。
<潤滑剤(1)>
本発明に係る潤滑剤(1)は、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む。
上記基油として用いられるポリオールエステル油は、具体的には、1分子中に2個以上の水酸基を有するポリオールに、1種または複数種の一塩基酸や酸塩化物を反応させて得られる構造のエステルである。このようなポリオールエステル油を用いると、潤滑剤に添加される添加剤の溶解度が高いため、添加剤の選択の幅が広がる。また、上記ポリオールエステル油は潤滑性を有するため好適に用いられる。
ポリオールとしては、たとえば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、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
一塩基酸としては、たとえば酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、ピバル酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の飽和脂肪族カルボン酸;ステアリン酸、アクリル酸、プロピオル酸、クロトン酸、オレイン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;安息香酸、トルイル酸、ナフトエ酸、ケイ皮酸、シクロヘキサンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、2−フル酸、1−ピオールカルボン酸、マロン酸モノエチル、フタル酸水素エチル等の環式カルボン酸などが挙げられる。
酸塩化物としては、たとえば上記一塩基酸の塩化物等の塩が挙げられる。
これらの生成物としては、たとえばネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・デカン酸オクタン酸混合エステル、ノナン酸トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール・ヘプタン酸カプリン酸混合エステルなどが挙げられる。なお、潤滑剤(1)において、基油として、ポリオールエステル油の1種類のみを用いてもよく、ポリオールエステル油を2種以上混合して用いてもよい。
潤滑剤(1)で用いられるポリオールエステル油としては、粘度および蒸発率の観点から、水酸基が3個以下のポリオールエステルが好ましく、水酸基を有しない完全エステルがより好ましい。
また、ポリオールエステル油の動粘度は、−40℃で2500cSt以下であることが好ましい。なお、動粘度は−40℃で通常500cSt以上である。
上記基油として用いられるパラフィン系炭化水素油は、重合体中の炭素原子数の合計が好ましくは15以上、より好ましくは15〜35、さらに好ましくは20〜30であるα−オレフィン重合体からなる。このようなパラフィン系炭化水素油は極性を有しないため、摺動部(アクチュエータ)を構成する部材がプラスチックである場合も該部材を侵さない利点を有する。
上記炭素原子数が15以上のα−オレフィン重合体は、エチレンおよび炭素原子数が3〜18であるα−オレフィンの単独重合体またはエチレンおよび炭素原子数が3〜18であるα−オレフィンの2種以上の共重合体で、重合体中の炭素原子数の合計が15以上となっている重合体である。上記重合体としては、具体的には、1−デセンの3量体、1−ウンデセンの3単量体、1−ドデセンの3量体、1−トリデセンの3量体、1−テトラデセンの3量体、1−ヘキセンと1−ペンテンとの共重合体などが挙げられる。また、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンから選ばれる1種または2種以上を重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が15以上となっている重合体も好適に用いられる。なお、潤滑剤(1)において、基油として、パラフィン系炭化水素油の1種類のみを用いてもよく、パラフィン系炭化水素油を2種以上混合して用いてもよい。
また、基油として、1種以上のポリオールエステル油と1種以上のパラフィン系炭化水素油とを混合して用いてもよい。このような基油を用いると、潤滑剤(1)を注した箇所から潤滑剤(1)が流れ難く、かつ部材の侵食も抑えられ、バランスにより優れた潤滑剤(1)が得られる。
耐摩耗剤としては、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルが好適に用いられる。ところで、金属系耐摩耗剤、スルフィド系耐摩耗剤、酸性リン酸エステル系耐摩耗剤、酸性亜リン酸エステル系耐摩耗剤および酸性リン酸エステルアミン塩耐摩耗剤などを用いると、摺動部(アクチュエータ)の部材を腐食して錆を発生させる場合がある。これにより、摺動部(アクチュエータ)の駆動時に不要な音がすることがある。このような摺動部を有する小型電子機器(アクチュエータを有する携帯型電子機器)によって動画を撮影すると、この駆動時の音も記録されてしまう問題がある。これに対して、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルを用いると、上記のような問題は起こり難い。
中性リン酸エステルとしては、下記式(1)で表されるリン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基を表す。)
これらのうち、低温での耐摩耗性および耐久性をさらに向上できるため、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が12〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が1〜10の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよいフェニル基(ここで、置換基が複数あるときは、これら置換基の炭素数の合計は1〜14である。)であることが好ましく、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基、ステアリル基、フェニル基、クレジル基、ジメチルフェニル基、ジ−t−ブチルフェニル基またはノニルフェニル基であることがより好ましい。
このような中性リン酸エステルとしては、具体的には、トリオレイルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリス(ノニルフェニル)フォスフェート、トリス(トリデシル)フォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートが好適に用いられる。
また、上記式(1)で表される中性リン酸エステル以外の中性リン酸エステルも好適に用いられる。上記中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスフェート、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスフェート、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスフェート、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスフェート、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェート、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスフェートポリマーが挙げられる。
中性亜リン酸エステルとしては、下記式(2)で表されるリン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(2)中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基を表す。)
これらのうち、低温での耐摩耗性および耐久性をさらに向上できるため、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が12〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が1〜10の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよいフェニル基(ここで、置換基が複数あるときは、これら置換基の炭素数の合計は1〜14である。)であることが好ましく、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基、ステアリル基、フェニル基、クレジル基、ジメチルフェニル基、ジ−t−ブチルフェニル基またはノニルフェニル基であることがより好ましい。
このような中性亜リン酸エステルとしては、具体的には、トリオレイルフォスファイト、トリクレジルフォスファイト、トリキシレニルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、トリステアリルフォスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトが好適に用いられる。
また、上記式(2)で表される中性リン酸エステル以外の中性亜リン酸エステルも好適に用いられる。上記中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスファイトポリマーが挙げられる。
上記中性リン酸エステルは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。上記中性亜リン酸エステルについても同様である。また、中性リン酸エステルの1種または2種以上と、中性亜リン酸エステルの1種または2種以上とを組み合わせて用いてもよい。
また、潤滑剤(1)では、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部、好ましくは95〜99質量部、より好ましくは95〜97質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部、好ましくは1〜5質量部、より好ましくは3〜5質量部含まれている。このように、潤滑剤(1)は特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、潤滑剤(1)を小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)に用いると、摩耗が抑えられ耐久性が向上できる。さらに、低温から高温の広い温度領域(−40℃〜80℃)で耐摩耗性および耐久性が改善できる。耐摩耗剤が15質量部を超えて含まれていると、摺動部(アクチュエータ)の部材を腐食する場合がある。なお、上記基油の量は、基油を2種以上混合して用いるときは、2種以上の基油の合計量である。また、上記耐摩耗剤の量についても同様である。
なお、時計用の潤滑剤として、国際公開パンフレットWO2001/059043には、基油の他に、粘度指数向上剤0.1〜20質量%および耐摩耗剤0.1〜8質量%を含有してなる潤滑油組成物が開示されている。しかし、この潤滑油組成物は、小型電子機器の摺動部(アクチュエータ)の耐摩耗性を常に改善できるわけではない。これは、小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)の方が時計の摺動部よりも力がかかることについて考慮していないためであると考えられる。これに対して、本発明に係る潤滑剤(1)によれば、上述のように、特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、常温のみでなく低温での使用においても、小型電子機器の摺動部(アクチュエータ)の耐摩耗性および耐久性を向上できる。
潤滑剤(1)は、金属不活性剤、酸化防止剤または蛍光剤をさらに含んでいてもよい。
金属不活性剤は、摺動部(アクチュエータ)の部材の腐食を防止するために添加され、該金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体が好適に用いられる。
ベンゾトリアゾール誘導体としては、具体的には、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2'−ヒドロキシ−3',5'−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチル−フェニル)−ベンゾトリアゾール、下記式に示される構造でR、R'、R"が炭素原子数1〜18のアルキル基である化合物たとえば1−(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
Figure 0005568018
これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、金属不活性剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜3質量部、好ましくは0.02〜3質量部、さらに好ましくは0.03〜0.06質量部の量で用いられる。耐摩耗剤とともに、金属不活性剤を上記範囲内の量で用いると、摺動部(アクチュエータ)の部材の腐食をさらに防止することができ、また、潤滑剤(1)の全酸価を好ましい範囲に調整することができる。
酸化防止剤は、潤滑剤(1)の変質を長期に渡って防止するために添加され、該酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤および/またはアミン系酸化防止剤が好適に用いられる。
フェノール系酸化防止剤は、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノールおよび4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノールから選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。また、アミン系酸化防止剤としては、ジフェニルアミン誘導体が好ましい。これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、酸化防止剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜1.0質量部、好ましくは0.01〜0.5質量部、さらに好ましくは0.03〜0.06質量部の量で用いられる。酸化防止剤を上記範囲内の量で用いると、潤滑剤(1)の変質をより長期に渡って防止することができる。
蛍光剤としては、無機系または有機系の蛍光物質が挙げられる。蛍光剤を用いると、小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)に潤滑剤(1)が給油されているか否かの判別に利用できる。摺動部が搭載された小型電子機器(たとえばアクチュエータが搭載された携帯電話などの携帯型電子機器)はメンテナンスや修理をしてまで使用することは稀である。このため、たとえばアクチュエータを用いて携帯型電子機器を組み立てる際には、潤滑剤(1)が摺動部に確実に給油されていることが望ましい。このため、組み立てる際には、通常、潤滑剤(1)が摺動部に給油されているかを確認する。詳細には、潤滑剤(1)の給油された摺動部に紫外線を照射し、蛍光剤が紫外線を受光して発する蛍光等の励起発光を、目視または光センサーを備えた装置により検出し、潤滑剤(1)が給油されているか否かを確認する。
有機系の蛍光物質としては、たとえばピレン、ペリレン、1,6ジフェニル−1,3,5−ヘキサトリエン、1,8−ジフェニル−1,3,5,7−オクタテトラエン、クマリン−6が挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、蛍光剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜0.5質量部、好ましくは0.05〜0.2質量部の量で用いられる。
潤滑剤(1)は、粘度指数向上剤を含まないことが好ましい。粘度指数向上剤を含まないことにより、低温での(−40℃までの)耐摩耗性および耐久性をさらに改善できる。詳細には、粘度指数向上剤を含むと、低温では粘度が高くなりすぎ、摺動性が低下する場合がある。一方、粘度指数向上剤を含まないと、高温で流動性が高くなり、耐摩耗性および耐久性が低下する懸念もある。しかしながら、本発明に係る潤滑剤(1)では、耐摩耗剤をある程度多い量で含んでいるため、このような問題は起こり難い。
粘度指数向上剤としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、ポリエステル、イソブチレンフマレート、スチレンマレエートエステルおよび酢酸ビニルフマレートエステルから選ばれる単独のポリマーや、ポリブタジエン・スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート・ビニルピロリドン共重合体、エチレン・アルキルアクリレート共重合体等の共重合して得られる化合物が挙げられる。
ポリアクリレート、ポリメタクリレートとしては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸の重合物や、それぞれ炭素原子数1〜10のアルキルエステルのポリマーが挙げられる。ポリアルキルスチレンとしては、具体的には、ポリα−メチルスチレン、ポリβ−メチルスチレン、ポリα−エチルスチレン、ポリβ−エチルスチレン等の炭素原子数1〜18の置換基を有するモノアルキルスチレンのポリマーなどが挙げられる。ポリエステルとしては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジペンタエリスリトール等の炭素原子数1〜10の多価アルコールと、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、フタル酸等の多塩基酸とから得られるポリエステルなどが挙げられる。α−オレフィン共重合体としては、具体的には、エチレンから誘導される繰り返し構成単位とイソプロピレンから誘導される繰り返し構成単位とからなるエチレン・プロピレン共重合体、同様に、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン等の炭素原子数2〜18のα−オレフィンを共重合して得られる反応生成物などが挙げられる。
潤滑剤(1)は、上述した成分を適宜混合して調製される。
潤滑剤(1)は、90℃で放置したときの重量変化が1.62質量%以下、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下であることが望ましい。重量変化は小さいほど好ましいため、その下限は特に限定されることはないが、限界値は通常0.01質量%程度となる。90℃で放置したときの重量変化すなわち蒸発量(本明細書において蒸発率ともいう。)が上記範囲にあると、低温から高温の広い範囲での(特に高温での)長期間に渡る動作安定性を向上できる。なお、90℃で放置したときの重量変化は、230gの潤滑剤(1)を直径6cm深さ10cmの容器に入れ、解放の状態で90℃、1000時間放置したときの蒸発率を意味する。
また、潤滑剤(1)は、全酸価が0.2mgKOH/g以下、好ましくは0.1mgKOH/g以下、より好ましくは0.03〜0.1mgKOH/gであることが望ましい。全酸価が0.2mgKOH/gを超えていると、摺動部(アクチュエータ)の部材を腐食して錆を発生させる場合がある。これにより、摺動部(アクチュエータ)の駆動時に不要な音がすることがある。このような摺動部を有する小型電子機器(アクチュエータを有する携帯型電子機器)によって動画を撮影すると、この駆動時の音も記録されてしまう問題がある。これに対して、全酸価が上記範囲にあると、上記のような問題は起こり難い。また、全酸価が0.03mgKOH/g以上であると、潤滑剤(1)の摺動性が向上される。全酸価は、蒸留等により精製した基油や試薬級などの高純度の中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルを用いることで低下できる。また、金属不活性剤を用いて低下してもよい。なお、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルに含まれ得る不純物としては、酸性リン酸エステルまたは酸性亜リン酸エステルが挙げられる。これら不純物が混入すると潤滑剤(1)の全酸価は大きくなる。このため、本発明に係る潤滑剤(1)においては、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルとして高純度のものを用いると、本発明に係る潤滑剤(1)のようにある程度多い量で中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルを含有していても、全酸価を上記範囲に調整できる。なお、全酸価は、「JIS K2501−1992石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」に基づいて測定される。具体的には、試料をトルエン、イソプロピルアルコールおよび水の混合溶媒に溶かし、水酸化カリウム標準イソプロピルアルコール溶液を用いて電位差滴定法により測定される。
本発明に係る潤滑剤(1)は、小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)の潤滑剤として特に好適に用いられる。
<潤滑剤(2)>
本発明に係る潤滑剤(2)は、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む。
潤滑剤(2)に用いられる基油および耐摩耗剤については、好ましい化合物および物性の範囲ならびにその理由も含めて潤滑剤(1)に用いられる基油および耐摩耗剤と同様である。
ポリテトラフルオロエチレン粒子は、粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることが好ましく、粒径0.01〜1μmの含有率が90質量%以上であることがより好ましい。また、ポリテトラフルオロエチレン粒子は、粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることがさらに好ましく、粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径0.01〜1μmの含有率が90質量%以上であることが特に好ましい。粒径1μm以下の含有率が90質量%未満であると、潤滑剤(1)の摺動性が低下する場合がある。なお、粒径および含有率は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される。
また、ポリテトラフルオロエチレン粒子は、アスペクト比が、0.5〜1.0であることが好ましい。アスペクト比が上記範囲にあると、潤滑剤(1)の流動性および摺動性を妨げないため好ましい。なお、アスペクト比は、粒子の形状指数の一つで、粒子の二次元投影像の長径と短径との比(短径/長径)であり、フロー式粒子像分析装置により測定される。
ポリテトラフルオロエチレン粒子は、塊状重合、懸濁重合、溶液重合、乳化重合のいずれによって製造されたものであってもよい。
また、潤滑剤(2)では、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部、好ましくは95〜99質量部、より好ましくは95〜97質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部、好ましくは1〜5質量部、より好ましくは3〜5質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部、好ましくは40〜50質量部含まれている。このように、潤滑剤(2)は特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、潤滑剤(2)を小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)に用いると、摩耗が抑えられ耐久性が向上できる。さらに、低温から高温の広い温度領域(−40℃〜80℃)で耐摩耗性および耐久性が改善できる。耐摩耗剤が15質量部を超えて含まれていると、摺動部(アクチュエータ)に用いたときに、部材を腐食する場合がある。また、潤滑剤(2)はポリテトラフルオロエチレン粒子を特定の割合で含んでいるため、小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)の中でも特に力のかかる部分に用いても長期に渡ってその部分に留まることができる。したがって、小型電子機器における特に力のかかる摺動部(アクチュエータにおける特に力のかかる摺動部)の耐摩耗性および耐久性が改善できる。さらに、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いると、低温(−40℃)でも潤滑剤を変質させないため、低温での(−40℃までの)耐摩耗性および耐久性が改善できる。なお、上記基油の量は、基油を2種以上混合して用いるときは、2種以上の基油の合計量である。また、上記耐摩耗剤の量についても同様である。
なお、時計用のグリース組成物では、国際公開パンフレットWO2004/018594などに開示されているように、潤滑成分を長期に渡って摺動部に留めるために、ステアリン酸リチウムまたはジウレア化合物の増ちょう剤が用いられている。しかし、時計の場合よりも低温で使用され得る摺動部(アクチュエータ)に上記増ちょう剤を含むグリース組成物を用いると、低温(−40℃)では摺動抵抗が大きくなりすぎて潤滑できなくなる。これに対して、本発明に係る潤滑剤(2)は、上述のように、特定の基油および耐摩耗剤とともにポリテトラフルオロエチレン粒子を特定の割合で含んでいるため、低温(−40℃)でも一定の流動性とともに極圧性を発揮できる。したがって、本発明に係る潤滑剤(2)によれば、上述のように、常温のみでなく低温での使用においても、摺動部(アクチュエータ)の耐摩耗性および耐久性を向上できる。さらに、本発明に係る潤滑剤(2)には、上記グリース組成物と異なり金属石鹸が含まれておらず、環境保護の面からも好ましい。
潤滑剤(2)は、金属不活性剤、酸化防止剤または蛍光剤をさらに含んでいてもよい。金属不活性剤、酸化防止剤および蛍光剤については、好ましい化合物、物性および量の範囲ならびにその理由も含めて潤滑剤(1)に用いられる金属不活性剤、酸化防止剤および蛍光剤と同様である。
潤滑剤(2)は、上述した成分を適宜混合して調製される。
潤滑剤(2)における90℃で放置したときの重量変化および全酸価は、好ましい範囲およびその理由も含めて潤滑剤(1)における90℃で放置したときの重量変化および全酸価と同様である。
本発明に係る潤滑剤(2)は、小型電子機器の摺動部(アクチュエータの摺動部)の中でも特に力のかかる部分の潤滑剤として特に好適に用いられる。
<アクチュエータ>
以下では、小型電子機器の摺動部の例として、アクチュエータを用いて説明する。その他の摺動部としては、腕時計等の時計の歯車などが挙げられる。
本発明に係るアクチュエータは、2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、上記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、上記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有するアクチュエータであって、上記ハウジングと上記ロータとの間に形成される第一の摺動部、上記ハウジングと上記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部および上記ハウジングと上記出力歯車との間に形成される第三の摺動部のいずれかに、上述した潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着している。以下、アクチュエータの実施形態について、図面を用いながら、より具体的に説明する。
(アクチュエータの実施形態A1)
図1は実施形態A1のアクチュエータを上から見た上面図であり、図2は実施形態A1のアクチュエータの側面から見た断面図である。実施形態A1のアクチュエータにおいては、図1、2に示すように、2枚のハウジング2a、2bの間に、ロータ12を有する2極ステップモータ4、2つのトルク増大歯車(第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8)および出力歯車10が挟み込まれており、図示されていないネジにより留められている。なお、ネジのかわりに、フックやカシメにより留めてもよい。ここで、ハウジング2a、2b、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8ならびに出力歯車10は、通常真鍮等の銅合金、鉄合金、エンジニアリングプラスチックスによって形成される。
2極ステップモータ4は、2極の永久磁石から成るロータ12と、ロータ12が入るロータ穴14aを有しロータ12と磁気結合する2極のステータ14と、ステータ14に固定されたコイル16a、16bとからなり、これらは平面状に配置されている。コイル16a、16bは、2つに分離されてステータ14に巻回されているが、1つのコイルとしてもよい。ステータ14のロータ12が入るロータ穴14aは、コイル16a、16bを励磁した時のロータ12の安定位置とコイル16a、16bを励磁しない時のロータ12の安定位置とが異なるようにステータ14のロータ穴14aを形成している。ここでは、ロータ穴14aは、ステータ14の磁極方向と約45度を成す位置に対象に突起部14b、14cを有する。なお、実施形態A1では、突起部14b、14cをステータの磁極方向に対し約45度としたが、25〜75度とするのが望ましい。また、実施形態A1では、ステータ14のロータ穴14aの形状として、突起部14b、14cを設けた例を示したが、ロータ穴14aの穴形状は半円をずらした段差付の穴形状でもよい。
ロータ12の下方に設けられたカナ12aと第一トルク増大歯車6の歯車6bが噛み合い、第一トルク増大歯車6のカナ6aと第二トルク増大歯車8の歯車8bが噛み合い、第二トルク増大歯車8のカナ8aと出力歯車10の歯車10bが噛み合っており、出力歯車10の軸10aは、ハウジング2bの上方に突出して回転出力軸10aとなる。
なお、図示していないアクチュエータの制御および駆動用の回路からの端子は、ステータ14上に設けられた接続ポイント18a、18bに接続される。また、接続ポイント18a、18bには、コイル16a、16bの端子も接続される。
上述のように歯車が配置されているため、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8によれば、モータから発生した回転、すなわちロータ12の回転を伝えられるとともに、ロータ12の回転トルクを増大させることができる。また、出力歯車10によれば、被駆動機構を動作させるために動力を出力することができる。
また、実施形態A1のアクチュエータでは、ハウジング2a、2bとロータ12との間に、第一の摺動部が形成され、ハウジング2a、2bと第一トルク増大歯車6との間およびハウジング2a、2bと第二トルク増大歯車8との間に、第二の摺動部が形成され、ハウジング2a、2bと出力歯車10との間に、第三の摺動部が形成される。なお、図3は、ハウジング2aに第一トルク増大歯車6が差し込まれている差し込み部分を表している。この図3に示すように、第二の摺動部の範囲は歯車の形状によって異なる。詳細には、第二の摺動部は、図3(a)の点線で囲った範囲となる場合と、図3(b)の点線で囲った範囲となる場合がある。その他の摺動部についても同様である。
実施形態A1のアクチュエータでは、第一の摺動部および第二の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、第三の摺動部に潤滑剤(2)が付着している。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を付着させる方法は特に制限されないが、以下の方法が挙げられる。ハウジング2aにおいて、ロータ12、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8を差し込む穴に潤滑剤(1)を注し、出力歯車10を差し込む穴に潤滑剤(2)を注す。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10をハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、ハウジング2bを嵌める。最後に、ハウジング2bの上から、ロータ12、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8が差し込まれている穴に潤滑剤(1)を注し、出力歯車10が差し込まれている穴に潤滑剤(2)を注す。このようにして摺動部に潤滑剤(1)および潤滑剤(2)が付着できる。
実施形態A1は、第三の摺動部に特に力がかかり、第一の摺動部および第二の摺動部にはそれほど力がかからない場合に好適である。特に力がかかる第三の摺動部では、潤滑剤(2)が長期に渡ってその部分に留まることができ、それほど力がかからない第一の摺動部および第二の摺動部では、摺動抵抗が大きくなりすぎることなく、長期に渡って潤滑できる。このため、実施形態A1によれば、低温から高温の広い温度領域で耐摩耗性および耐久性が改善できる。
(アクチュエータの実施形態A2)
実施形態A2のアクチュエータでは、トルク増大歯車が2つ噛み合っており(第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8が噛み合っており)、上記出力歯車10と噛み合っている第二トルク増大歯車8の上記第二の摺動部に潤滑剤(2)が付着しており、上記出力歯車10と噛み合っていない第一トルク増大歯車6の上記第二の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、上記第一の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、上記第三の摺動部に潤滑剤(2)が付着している。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を付着させる方法は特に制限されないが、実施形態1に準じた方法が挙げられる。
実施形態A2は、第二トルク増大歯車により形成される第二の摺動部および第三の摺動部に特に力がかかり、第一の摺動部および第一トルク増大歯車により形成される第二の摺動部にはそれほど力がかからない場合に好適である。特に力がかかる上記摺動部では、潤滑剤(2)が長期に渡ってその部分に留まることができ、それほど力がかからない上記摺動部では、摺動抵抗が大きくなりすぎることなく、長期に渡って潤滑できる。このため、実施形態A2によれば、低温から高温の広い温度領域で耐摩耗性および耐久性が改善できる。
(アクチュエータの実施形態A3)
実施形態A3のアクチュエータでは、実施形態A1、A2のアクチュエータにおいて上記第一の摺動部、上記第二の摺動部および第三の摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されている。
ここで、表面処理剤について説明する。
《表面処理剤》
上記表面処理剤は、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる。上記リン酸エステルとフッ素系界面活性剤とを組み合わせた表面処理剤を用いることにより、携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータの駆動時の音を小さくできる。また、上記表面処理剤は供給した部分に長期に渡って留まることができるため、該表面処理剤によれば長期に渡って静音化の効果を維持できる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステル(本明細書において、上記リン酸エステルをフッ素含有リン酸エステルともいう。)としては、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性リン酸エステル、中性亜リン酸エステルまたはフォスフォネートが挙げられる。これらを用いると、アクチュエータの摺動部の耐摩耗性および耐久性も向上できる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性リン酸エステル(本明細書において、上記中性リン酸エステルをフッ素含有中性リン酸エステルともいう。)としては、下記式(A)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(A)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が5〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、ペンチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基またはステアリル基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
このようなフッ素含有中性リン酸エステルとしては、具体的には、トリペンチルフォスフェート、トリオレイルフォスフェートまたはトリオクチルフォスフェートであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
また、上記式(A)で表されるフッ素含有中性リン酸エステル以外のフッ素含有中性リン酸エステルも好適に用いられる。上記フッ素含有中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスフェート、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスフェート、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスフェート、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスフェート、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェートまたは水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスフェートポリマーであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性亜リン酸エステル(本明細書において、上記中性亜リン酸エステルをフッ素含有中性亜リン酸エステルともいう。)としては、下記式(B)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(B)中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が5〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、ペンチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基またはステアリル基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
このようなフッ素含有中性亜リン酸エステルとしては、具体的には、トリペンチルフォスファイト、トリオレイルフォスファイトまたはトリオクチルフォスファイトであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
上記式(B)で表されるフッ素含有中性亜リン酸エステル以外のフッ素含有中性亜リン酸エステルも好適に用いられる。上記フッ素含有中性亜リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイトまたは水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスファイトポリマーであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するフォスフォネート(本明細書において、上記フォスフォネートをフッ素含有フォスフォネートともいう。)としては、下記式(C)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(C)中、R7およびR8は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。R9は、アセチル基またはメトキシカルボニルメチル基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R7およびR8は、それぞれ独立に、炭素数が2〜18(好ましくは2〜8)の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、エチル基であって、該エチル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
上述のように、上記表面処理剤では、中性リン酸エステル、中性亜リン酸エステルまたはフォスフォネートにおいて、分子中の炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が好適に用いられる。上記炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、リン酸エステル中の炭化水素基が有する水素原子数の総数のうち50%以上をフッ素原子で置換したフッ素含有リン酸エステルが好ましい。このようなフッ素含有リン酸エステルによれば、好ましい撥油性が発揮できる。なお、リン酸エステル中の炭化水素基とは、上記式(A)ではR1、R2およびR3を意味し、上記式(B)ではR4、R5およびR6を意味し、上記式(C)では、R7およびR8を意味する。
上記炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルとしては、さらに具体的には、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート、ビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキル(C2〜C10)スルホン酸塩、パーフルオロアルキル(C2〜C10)カルボン酸塩が挙げられ、カチオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキル(C4〜C10)第四級アミン塩が挙げられ、ノニオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルプロピレンオキシド付加物等のパーフルオロアルキルアルコールのアルキレンオキシド付加化合物、パーフルオロアルキルアクリレートオリゴマー、パーフルオロアルキルメタクリレートオリゴマー等のパーフルオロアルキル基を有するオリゴマーが挙げられる。アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤は、それぞれ単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらのうちで、イオンを含まず、油や水が共存しても影響され難いため、ノニオン性界面活性剤がより好ましく、パーフルオロアルキルアルコールのアルキレンオキシド付加化合物がさらに好ましい。
表面処理剤は、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計100質量部に対し、フッ素含有リン酸エステル30〜70質量部、好ましくは40〜60質量部、より好ましくは45〜55質量部と、フッ素系界面活性剤30〜70質量部、好ましくは40〜60質量部、より好ましくは45〜55質量部とから得られることが望ましい。フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤を上記の割合で用いると、より長期に渡って静音化の効果を維持できる。なお、上記フッ素含有リン酸エステルの量は、フッ素含有リン酸エステルを2種以上組み合わせて用いるときは、2種以上のフッ素含有リン酸エステルの合計量である。上記フッ素系界面活性剤の量についても同様である。
表面処理剤は、具体的には、フッ素含有リン酸エステルとフッ素系界面活性剤とを、沸点180℃以下の溶媒に溶解して得られることが好ましい。溶媒100質量部に対して、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤を合計で0.3〜1.5質量部の量で溶解して得られることが好ましい。上記量の範囲で溶解すると、表面処理剤の塗布性および浸漬性が向上し、処理が容易になる。また、表面処理剤による処理後にイソプロピルアルコールなどによる洗浄工程を設けなくてもよい利点がある。一方、上記量の範囲外の場合は、表面処理剤による処理後に洗浄を行うことが好ましい。
上記溶媒としては、沸点180℃以下であるアルコール、炭化水素、エーテルまたはケトンが好適に用いられる。このような溶媒は蒸発しやすいため、表面処理剤による処理が容易になる。より具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等の炭化水素、ジエチルエーテル等のエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、エチルエチルケトン等のケトンが用いられる。
実施形態A3のアクチュエータでは、摺動部のハウジング側の表面処理剤として上記表面処理剤が好適に用いられる。
表面処理剤によって処理する方法は特に制限されないが、ハウジング2a、2bを表面処理剤に予め通常浸漬する方法、ハウジング2a、2bの歯車を差し込む穴に表面処理剤を塗布する方法が挙げられる。なお、表面処理剤によって処理されたハウジング2a、2bを用いる他は、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の付着は、実施形態A1、A2と同様に行えばよい。
実施形態A3によれば、実施形態A1、A2で説明した耐摩耗性および耐久性の改善効果とともに、アクチュエータの駆動時の音を小さくする効果も得られる。もちろん、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いなくても、摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されていれば、静音効果が得られる。しかしながら、実施形態A3のように、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)とともに表面処理剤を用いると、より優れた静音効果がより長期に渡って発揮されるようになる。これは、表面処理剤に含まれる中性リン酸エステル由来の化合物と、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)に含まれる中性リン酸エステルが類似の性質を有することに起因すると考えられる。詳細には、表面処理剤の中性リン酸エステル由来の化合物がハウジング上から取れた場合には、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)に含まれる中性リン酸エステルが上記取れた箇所に供給されるためと考えられる。
さらに、実施形態A3によれば、実施形態A1、A2で説明した耐摩耗性および耐久性の改善効果がより長期に渡って発揮されるようになる。これは、表面処理剤は、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を供給した箇所に留める性質があるためと考えられる。
なお、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いなくても、摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されていれば、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いたときにはおよばないが、耐摩耗性および耐久性を改善できる。
(アクチュエータのその他の実施形態)
実施形態A1〜A3では、トルク増大歯車列は3列であるが、2極ステップモータのパワーと被駆動機構の必要とするパワーとの関係に応じて、トルク増大歯車列を2列または4列としてもよい。また、被駆動機構の駆動速度、スペースに応じて、各歯車間のトルク増大率を変えて歯車数を増減してもよい。
また、実施形態A1〜A3では、2極ステップモータを用いたが、被駆動機構の必要とするパワーに応じて、3極ステップモータまたは4極ステップモータを用いてもよい。さらに、トルク増大歯車に回転を伝えられる限り、その他のモータを用いてもよい。
また、実施形態A1〜A3では、全ての摺動部に潤滑剤(1)または潤滑剤(2)を付着させているが、第一の摺動部、第二の摺動部および第三の摺動部のいずれかに潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されたアクチュエータであってもよい。携帯型電子機器の場合は、カメラモジュールなど被駆動機構の必要とするパワーを考慮すると、実施形態A1または実施形態A2が好適である。
なお、実施形態A1のアクチュエータを組み立てて実際に使用した場合、第二トルク増大歯車8に大きな力がかかることが分かったときには、第二トルク増大歯車8に潤滑剤(2)を後から付着することができる。このように、後から実施形態A2のアクチュエータに変更することができる。本発明に係る潤滑剤(1)および潤滑剤(2)では、基油および耐摩耗剤が共通しているため、後から付着させた潤滑剤(2)は、先に付着している潤滑剤(1)と馴染むことができる。
また、実施形態A3では、全ての摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されているが、第一の摺動部、第二の摺動部および第三の摺動部のいずれかのハウジング側が表面処理剤で処理されたアクチュエータであってもよい。携帯型電子機器の場合は、静音効果を考慮すると、全ての摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されている実施形態が好適である。
<小型電子機器>
本発明に係る小型電子機器としては、携帯型電子機器、精密機器などが挙げられ、より具体的には、携帯電話、PHS、携帯情報端末、携帯型コンピュータ(モバイルコンピュータ)、デジタルカメラ、ビデオカメラなどが挙げられる。上記小型電子機器は、上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着された摺動部を含む。具体的には、上記携帯型電子機器は、上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されたアクチュエータを含む。ここで、アクチュエータにより動作する被駆動機構としては、具体的には、携帯型電子機器に搭載されたカメラモジュールが挙げられる。さらに、本発明に係る小型電子機器は好ましくは上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されるとともに、上記表面処理剤で処理された摺動部を含む。具体的には、上記携帯型電子機器は、好ましくは上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されるとともに、上記表面処理剤で処理されたアクチュエータを含む。
その他、本発明に係るアクチュエータは、小型の玩具にも適用できる。たとえば、ミニチュア人形や動物の足などを動かすためにも使用できる。
B.表面処理剤
次に、本発明に係る表面処理剤、該表面処理剤を用いた小型電子機器の摺動部(たとえばアクチュエータ)、および該摺動部を含む小型電子機器(たとえばアクチュエータを含む携帯型電子機器)について具体的に説明する。
<表面処理剤>
本発明に係る表面処理剤は、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる。上記リン酸エステルとフッ素系界面活性剤とを組み合わせた表面処理剤を用いることにより、小型電子機器に搭載された摺動部(携帯型電子機器に搭載されたアクチュエータ)の駆動時の音を小さくできる。また、本発明に係る表面処理剤は供給した部分に長期に渡って留まることができるため、該表面処理剤によれば長期に渡って静音化の効果を維持できる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステル(本明細書において、上記リン酸エステルをフッ素含有リン酸エステルともいう。)としては、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性リン酸エステル、中性亜リン酸エステルまたはフォスフォネートが挙げられる。これらを用いると、小型電子機器摺動部(アクチュエータの摺動部)の耐摩耗性および耐久性も向上できる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性リン酸エステル(本明細書において、上記中性リン酸エステルをフッ素含有中性リン酸エステルともいう。)としては、下記式(A)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(A)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が5〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、ペンチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基またはステアリル基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
このようなフッ素含有中性リン酸エステルとしては、具体的には、トリペンチルフォスフェート、トリオレイルフォスフェートまたはトリオクチルフォスフェートであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
また、上記式(A)で表されるフッ素含有中性リン酸エステル以外のフッ素含有中性リン酸エステルも好適に用いられる。上記フッ素含有中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスフェート、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスフェート、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスフェート、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスフェート、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェートまたは水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスフェートポリマーであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有する中性亜リン酸エステル(本明細書において、上記中性亜リン酸エステルをフッ素含有中性亜リン酸エステルともいう。)としては、下記式(B)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(B)中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が5〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、ペンチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基またはステアリル基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
このようなフッ素含有中性亜リン酸エステルとしては、具体的には、トリペンチルフォスファイト、トリオレイルフォスファイトまたはトリオクチルフォスファイトであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
上記式(B)で表されるフッ素含有中性亜リン酸エステル以外のフッ素含有中性亜リン酸エステルも好適に用いられる。上記フッ素含有中性亜リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイトまたは水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスファイトポリマーであって、該化合物が有する炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が挙げられる。
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するフォスフォネート(本明細書において、上記フォスフォネートをフッ素含有フォスフォネートともいう。)としては、下記式(C)で表されるフッ素含有リン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(C)中、R7およびR8は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を表す。R9は、アセチル基またはメトキシカルボニルメチル基を表す。)
これらのうちで、摺動性を向上できるため、R7およびR8は、それぞれ独立に、炭素数が2〜18(好ましくは2〜8)の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基であって、該炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることが好ましく、エチル基であって、該エチル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
上述のように、本発明に係る表面処理剤では、中性リン酸エステル、中性亜リン酸エステルまたはフォスフォネートにおいて、分子中の炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した化合物が好適に用いられる。上記炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、リン酸エステル中の炭化水素基が有する水素原子数の総数のうち50%以上をフッ素原子で置換したフッ素含有リン酸エステルが好ましい。このようなフッ素含有リン酸エステルによれば、好ましい撥油性が発揮できる。なお、リン酸エステル中の炭化水素基とは、上記式(A)ではR1、R2およびR3を意味し、上記式(B)ではR4、R5およびR6を意味し、上記式(C)では、R7およびR8を意味する。
上記炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルとしては、さらに具体的には、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート、ビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキル(C2〜C10)スルホン酸塩、パーフルオロアルキル(C2〜C10)カルボン酸塩が挙げられ、カチオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキル(C4〜C10)第四級アミン塩が挙げられ、ノニオン性界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルプロピレンオキシド付加物等のパーフルオロアルキルアルコールのアルキレンオキシド付加化合物、パーフルオロアルキルアクリレートオリゴマー、パーフルオロアルキルメタクリレートオリゴマー等のパーフルオロアルキル基を有するオリゴマーが挙げられる。アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤は、それぞれ単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらのうちで、イオンを含まず、油や水が共存しても影響され難いため、ノニオン性界面活性剤がより好ましく、パーフルオロアルキルアルコールのアルキレンオキシド付加化合物がさらに好ましい。
表面処理剤は、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計100質量部に対し、フッ素含有リン酸エステル30〜70質量部、好ましくは40〜60質量部、より好ましくは45〜55質量部と、フッ素系界面活性剤30〜70質量部、好ましくは40〜60質量部、より好ましくは45〜55質量部とから得られることが望ましい。フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤を上記の割合で用いると、より長期に渡って静音化の効果を維持できる。なお、上記フッ素含有リン酸エステルの量は、フッ素含有リン酸エステルを2種以上組み合わせて用いるときは、2種以上のフッ素含有リン酸エステルの合計量である。上記フッ素系界面活性剤の量についても同様である。
表面処理剤は、具体的には、フッ素含有リン酸エステルとフッ素系界面活性剤とを、沸点180℃以下の溶媒に溶解して得られることが好ましい。溶媒100質量部に対して、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤を合計で0.3〜1.5質量部の量で溶解して得られることが好ましい。上記量の範囲で溶解すると、表面処理剤の塗布性および浸漬性が向上し、処理が容易になる。また、表面処理剤による処理後にイソプロピルアルコールなどによる洗浄工程を設けなくてもよい利点がある。一方、上記量の範囲外の場合は、表面処理剤による処理後に洗浄を行うことが好ましい。
上記溶媒としては、沸点180℃以下であるアルコール、炭化水素、エーテルまたはケトンが好適に用いられる。このような溶媒は蒸発しやすいため、表面処理剤による処理が容易になる。より具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等の炭化水素、ジエチルエーテル等のエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、エチルエチルケトン等のケトンが用いられる。
本発明に係る表面処理剤は、小型電子機器における摺動部(アクチュエータにおける摺動部のハウジング側)の表面処理剤として特に好適に用いられる。
<アクチュエータ>
以下では、小型電子機器の摺動部の例として、アクチュエータを用いて説明する。その他の摺動部としては、腕時計等の時計の歯車などが挙げられる。
本発明に係るアクチュエータは、2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、上記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、上記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有するアクチュエータであって、上記ハウジングと上記ロータとの間に形成される第一の摺動部、上記ハウジングと上記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部および上記ハウジングと上記出力歯車との間に形成される第三の摺動部を有し、上記摺動部のいずれかのハウジング側が上述した表面処理剤で処理されていることを特徴とする。以下、アクチュエータの実施形態について、図面を用いながら、より具体的に説明する。
(アクチュエータの実施形態B1)
図1は実施形態B1のアクチュエータを上から見た上面図であり、図2は実施形態B1のアクチュエータの側面から見た断面図である。実施形態B1のアクチュエータにおいては、図1、2に示すように、2枚のハウジング2a、2bの間に、ロータ12を有する2極ステップモータ4、2つのトルク増大歯車(第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8)および出力歯車10が挟み込まれており、図示されていないネジにより留められている。なお、ネジのかわりに、フックやカシメにより留めてもよい。ここで、ハウジング2a、2b、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8ならびに出力歯車10は、通常真鍮等の銅合金、鉄合金、エンジニアリングプラスチックスなどによって形成される。
2極ステップモータ4は、2極の永久磁石から成るロータ12と、ロータ12が入るロータ穴14aを有しロータ12と磁気結合する2極のステータ14と、ステータ14に固定されたコイル16a、16bとからなり、これらは平面状に配置されている。コイル16a、16bは、2つに分離されてステータ14に巻回されているが、1つのコイルとしてもよい。ステータ14のロータ12が入るロータ穴14aは、コイル16a、16bを励磁した時のロータ12の安定位置とコイル16a、16bを励磁しない時のロータ12の安定位置とが異なるようにステータ14のロータ穴14aを形成している。ここでは、ロータ穴14aは、ステータ14の磁極方向と約45度を成す位置に対象に突起部14b、14cを有する。なお、実施形態B1では、突起部14b、14cをステータの磁極方向に対し約45度としたが、25〜75度とするのが望ましい。また、実施形態B1では、ステータ14のロータ穴14aの形状として、突起部14b、14cを設けた例を示したが、ロータ穴14aの穴形状は半円をずらした段差付の穴形状でもよい。
ロータ12の下方に設けられたカナ12aと第一トルク増大歯車6の歯車6bが噛み合い、第一トルク増大歯車6のカナ6aと第二トルク増大歯車8の歯車8bが噛み合い、第二トルク増大歯車8のカナ8aと出力歯車10の歯車10bが噛み合っており、出力歯車10の軸10aは、ハウジング2bの上方に突出して回転出力軸10aとなる。
なお、図示していないアクチュエータの制御および駆動用の回路からの端子は、ステータ14上に設けられた接続ポイント18a、18bに接続される。また、接続ポイント18a、18bには、コイル16a、16bの端子も接続される。
上述のように歯車が配置されているため、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8によれば、モータから発生した回転、すなわちロータ12の回転を伝えられるとともに、ロータ12の回転トルクを増大させることができる。また、出力歯車10によれば、被駆動機構を動作させるために動力を出力することができる。
また、実施形態B1のアクチュエータでは、ハウジング2a、2bとロータ12との間に、第一の摺動部が形成され、ハウジング2a、2bと第一トルク増大歯車6との間およびハウジング2a、2bと第二トルク増大歯車8との間に、第二の摺動部が形成され、ハウジング2a、2bと出力歯車10との間に、第三の摺動部が形成される。なお、図3は、ハウジング2aに第一トルク増大歯車6が差し込まれている差し込み部分を表している。この図3に示すように、第二の摺動部の範囲は歯車の形状によって異なる。詳細には、第二の摺動部は、図3(a)の点線で囲った範囲となる場合と、図3(b)の点線で囲った範囲となる場合がある。その他の摺動部についても同様である。
実施形態B1のアクチュエータでは、上記摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されている。
表面処理剤によって処理する方法は特に制限されないが、ハウジング2a、2bを表面処理剤に予め通常浸漬する方法、ハウジング2a、2bの歯車を差し込む穴に表面処理剤を塗布する方法が挙げられる。
次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を、表面処理剤によって処理されたハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、表面処理剤によって処理されたハウジング2bを嵌める。このようにしアクチュエータが作製できる。
実施形態B1によれば、アクチュエータの駆動時の音を小さくする効果が得られる。
(アクチュエータの実施形態B2)
実施形態B2のアクチュエータでは、上記摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されており、さらに、第一の摺動部および第二の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、第三の摺動部に潤滑剤(2)が付着している。
ここで、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)について説明する。
《潤滑剤(1)》
潤滑剤(1)は、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む。
上記基油として用いられるポリオールエステル油は、具体的には、1分子中に2個以上の水酸基を有するポリオールに、1種または複数種の一塩基酸や酸塩化物を反応させて得られる構造のエステルである。このようなポリオールエステル油を用いると、潤滑剤に添加される添加剤の溶解度が高いため、添加剤の選択の幅が広がる。また、上記ポリオールエステル油は潤滑性を有するため好適に用いられる。
ポリオールとしては、たとえば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、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
一塩基酸としては、たとえば酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、ピバル酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の飽和脂肪族カルボン酸;ステアリン酸、アクリル酸、プロピオル酸、クロトン酸、オレイン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;安息香酸、トルイル酸、ナフトエ酸、ケイ皮酸、シクロヘキサンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、2−フル酸、1−ピオールカルボン酸、マロン酸モノエチル、フタル酸水素エチル等の環式カルボン酸などが挙げられる。
酸塩化物としては、たとえば上記一塩基酸の塩化物等の塩が挙げられる。
これらの生成物としては、たとえばネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・デカン酸オクタン酸混合エステル、ノナン酸トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール・ヘプタン酸カプリン酸混合エステルなどが挙げられる。なお、潤滑剤(1)において、基油として、ポリオールエステル油の1種類のみを用いてもよく、ポリオールエステル油を2種以上混合して用いてもよい。
潤滑剤(1)で用いられるポリオールエステル油としては、粘度および蒸発率の観点から、水酸基が3個以下のポリオールエステルが好ましく、水酸基を有しない完全エステルがより好ましい。
また、ポリオールエステル油の動粘度は、−40℃で2500cSt以下であることが好ましい。なお、動粘度は−40℃で通常500cSt以上である。
上記基油として用いられるパラフィン系炭化水素油は、重合体中の炭素原子数の合計が好ましくは15以上、より好ましくは15〜35、さらに好ましくは20〜30であるα−オレフィン重合体からなる。このようなパラフィン系炭化水素油は極性を有しないため、アクチュエータを構成する部材がプラスチックである場合も該部材を侵さない利点を有する。
上記炭素原子数が15以上のα−オレフィン重合体は、エチレンおよび炭素原子数が3〜18であるα−オレフィンの単独重合体またはエチレンおよび炭素原子数が3〜18であるα−オレフィンの2種以上の共重合体で、重合体中の炭素原子数の合計が15以上となっている重合体である。上記重合体としては、具体的には、1−デセンの3量体、1−ウンデセンの3単量体、1−ドデセンの3量体、1−トリデセンの3量体、1−テトラデセンの3量体、1−ヘキセンと1−ペンテンとの共重合体などが挙げられる。また、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンから選ばれる1種または2種以上を重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が15以上となっている重合体も好適に用いられる。なお、潤滑剤(1)において、基油として、パラフィン系炭化水素油の1種類のみを用いてもよく、パラフィン系炭化水素油を2種以上混合して用いてもよい。
また、基油として、1種以上のポリオールエステル油と1種以上のパラフィン系炭化水素油とを混合して用いてもよい。このような基油を用いると、潤滑剤(1)を注した箇所から潤滑剤(1)が流れ難く、かつ部材の侵食も抑えられ、バランスにより優れた潤滑剤(1)が得られる。
耐摩耗剤としては、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルが好適に用いられる。ところで、金属系耐摩耗剤、スルフィド系耐摩耗剤、酸性リン酸エステル系耐摩耗剤、酸性亜リン酸エステル系耐摩耗剤および酸性リン酸エステルアミン塩耐摩耗剤などを用いると、アクチュエータの部材を腐食して錆を発生させる場合がある。これにより、アクチュエータの駆動時に不要な音がすることがある。このようなアクチュエータを有する携帯型電子機器によって動画を撮影すると、この駆動時の音も記録されてしまう問題がある。これに対して、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルを用いると、上記のような問題は起こり難い。
中性リン酸エステルとしては、下記式(1)で表されるリン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基を表す。)
これらのうち、低温での耐摩耗性および耐久性をさらに向上できるため、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、炭素数が12〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が1〜10の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよいフェニル基(ここで、置換基が複数あるときは、これら置換基の炭素数の合計は1〜14である。)であることが好ましく、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基、ステアリル基、フェニル基、クレジル基、ジメチルフェニル基、ジ−t−ブチルフェニル基またはノニルフェニル基であることがより好ましい。
このような中性リン酸エステルとしては、具体的には、トリオレイルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリス(ノニルフェニル)フォスフェート、トリス(トリデシル)フォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートが好適に用いられる。
また、上記式(1)で表される中性リン酸エステル以外の中性リン酸エステルも好適に用いられる。上記中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスフェート、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスフェート、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスフェート、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスフェート、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェート、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスフェートポリマーが挙げられる。
中性亜リン酸エステルとしては、下記式(2)で表されるリン酸エステルが挙げられる。
Figure 0005568018
(式(2)中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が1〜20の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が6〜20の芳香環を含む炭化水素基を表す。)
これらのうち、低温での耐摩耗性および耐久性をさらに向上できるため、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、炭素数が12〜18の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基、または炭素数が1〜10の鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよいフェニル基(ここで、置換基が複数あるときは、これら置換基の炭素数の合計は1〜14である。)であることが好ましく、ドデシル基、トリデシル基、オレイル基、ステアリル基、フェニル基、クレジル基、ジメチルフェニル基、ジ−t−ブチルフェニル基またはノニルフェニル基であることがより好ましい。
このような中性亜リン酸エステルとしては、具体的には、トリオレイルフォスファイト、トリクレジルフォスファイト、トリキシレニルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、トリステアリルフォスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトが好適に用いられる。
また、上記式(2)で表される中性リン酸エステル以外の中性亜リン酸エステルも好適に用いられる。上記中性リン酸エステルとしては、たとえばトリメチロールプロパンフォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジフォスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスファイトポリマーが挙げられる。
上記中性リン酸エステルは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。上記中性亜リン酸エステルについても同様である。また、中性リン酸エステルの1種または2種以上と、中性亜リン酸エステルの1種または2種以上とを組み合わせて用いてもよい。
また、潤滑剤(1)では、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部、好ましくは95〜99質量部、より好ましくは95〜97質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部、好ましくは1〜5質量部、より好ましくは3〜5質量部含まれている。このように、潤滑剤(1)は特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、潤滑剤(1)をアクチュエータの摺動部に用いると、摩耗が抑えられ耐久性が向上できる。さらに、低温から高温の広い温度領域(−40℃〜80℃)で耐摩耗性および耐久性が改善できる。耐摩耗剤が15質量部を超えて含まれていると、アクチュエータの部材を腐食する場合がある。なお、上記基油の量は、基油を2種以上混合して用いるときは、2種以上の基油の合計量である。また、上記耐摩耗剤の量についても同様である。
なお、時計用の潤滑剤として、国際公開パンフレットWO2001/059043には、基油の他に、粘度指数向上剤0.1〜20質量%および耐摩耗剤0.1〜8質量%を含有してなる潤滑油組成物が開示されている。しかし、この潤滑油組成物は、アクチュエータの耐摩耗性を常に改善できるわけではない。これは、アクチュエータの摺動部の方が時計の摺動部よりも力がかかることについて考慮していないためであると考えられる。これに対して、潤滑剤(1)によれば、上述のように、特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、常温のみでなく低温での使用においても、アクチュエータの耐摩耗性および耐久性を向上できる。
潤滑剤(1)は、金属不活性剤、酸化防止剤または蛍光剤をさらに含んでいてもよい。
金属不活性剤は、アクチュエータの部材の腐食を防止するために添加され、該金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体が好適に用いられる。
ベンゾトリアゾール誘導体としては、具体的には、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2'−ヒドロキシ−3',5'−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチル−フェニル)−ベンゾトリアゾール、下記式に示される構造でR、R'、R"が炭素原子数1〜18のアルキル基である化合物たとえば1−(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
Figure 0005568018
これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、金属不活性剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜3質量部、好ましくは0.02〜3質量部、さらに好ましくは0.03〜0.06質量部の量で用いられる。耐摩耗剤とともに、金属不活性剤を上記範囲内の量で用いると、アクチュエータの部材の腐食をさらに防止することができ、また、潤滑剤(1)の全酸価を好ましい範囲に調整することができる。
酸化防止剤は、潤滑剤(1)の変質を長期に渡って防止するために添加され、該酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤および/またはアミン系酸化防止剤が好適に用いられる。
フェノール系酸化防止剤は、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノールおよび4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノールから選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。また、アミン系酸化防止剤としては、ジフェニルアミン誘導体が好ましい。これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、酸化防止剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜1.0質量部、好ましくは0.01〜0.5質量部、さらに好ましくは0.03〜0.06質量部の量で用いられる。酸化防止剤を上記範囲内の量で用いると、潤滑剤(1)の変質をより長期に渡って防止することができる。
蛍光剤としては、無機系または有機系の蛍光物質が挙げられる。蛍光剤を用いると、アクチュエータの摺動部に潤滑剤(1)が給油されているか否かの判別に利用できる。アクチュエータが搭載された携帯電話などの携帯型電子機器はメンテナンスや修理をしてまで使用することは稀であるため、アクチュエータを用いて携帯型電子機器を組み立てる際には、潤滑剤(1)が摺動部に確実に給油されていることが望ましい。このため、組み立てる際には、通常、潤滑剤(1)が摺動部に給油されているかを確認する。詳細には、潤滑剤(1)の給油された摺動部に紫外線を照射し、蛍光剤が紫外線を受光して発する蛍光等の励起発光を、目視または光センサーを備えた装置により検出し、潤滑剤(1)が給油されているか否かを確認する。
有機系の蛍光物質としては、たとえばピレン、ペリレン、1,6ジフェニル−1,3,5−ヘキサトリエン、1,8−ジフェニル−1,3,5,7−オクタテトラエン、クマリン−6が挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
潤滑剤(1)においては、蛍光剤は、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して、通常0.01〜0.5質量部、好ましくは0.05〜0.2質量部の量で用いられる。
潤滑剤(1)は、粘度指数向上剤を含まないことが好ましい。粘度指数向上剤を含まないことにより、低温での(−40℃までの)耐摩耗性および耐久性をさらに改善できる。詳細には、粘度指数向上剤を含むと、低温では粘度が高くなりすぎ、摺動性が低下する場合がある。一方、粘度指数向上剤を含まないと、高温で流動性が高くなり、耐摩耗性および耐久性が低下する懸念もある。しかしながら、潤滑剤(1)では、耐摩耗剤をある程度多い量で含んでいるため、このような問題は起こり難い。
粘度指数向上剤としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、ポリエステル、イソブチレンフマレート、スチレンマレエートエステルおよび酢酸ビニルフマレートエステルから選ばれる単独のポリマーや、ポリブタジエン・スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート・ビニルピロリドン共重合体、エチレン・アルキルアクリレート共重合体等の共重合して得られる化合物が挙げられる。
ポリアクリレート、ポリメタクリレートとしては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸の重合物や、それぞれ炭素原子数1〜10のアルキルエステルのポリマーが挙げられる。ポリアルキルスチレンとしては、具体的には、ポリα−メチルスチレン、ポリβ−メチルスチレン、ポリα−エチルスチレン、ポリβ−エチルスチレン等の炭素原子数1〜18の置換基を有するモノアルキルスチレンのポリマーなどが挙げられる。ポリエステルとしては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジペンタエリスリトール等の炭素原子数1〜10の多価アルコールと、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、フタル酸等の多塩基酸とから得られるポリエステルなどが挙げられる。α−オレフィン共重合体としては、具体的には、エチレンから誘導される繰り返し構成単位とイソプロピレンから誘導される繰り返し構成単位とからなるエチレン・プロピレン共重合体、同様に、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン等の炭素原子数2〜18のα−オレフィンを共重合して得られる反応生成物などが挙げられる。
潤滑剤(1)は、上述した成分を適宜混合して調製される。
潤滑剤(1)は、90℃で放置したときの重量変化が1.62質量%以下、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下であることが望ましい。重量変化は小さいほど好ましいため、その下限は特に限定されることはないが、限界値は通常0.01質量%程度となる。90℃で放置したときの重量変化すなわち蒸発量(本明細書において蒸発率ともいう。)が上記範囲にあると、低温から高温の広い範囲での(特に高温での)長期間に渡る動作安定性を向上できる。なお、90℃で放置したときの重量変化は、230gの潤滑剤(1)を直径6cm深さ10cmの容器に入れ、解放の状態で90℃、1000時間放置したときの蒸発率を意味する。
また、潤滑剤(1)は、全酸価が0.2mgKOH/g以下、好ましくは0.1mgKOH/g以下、より好ましくは0.03〜0.1mgKOH/gであることが望ましい。全酸価が0.2mgKOH/gを超えていると、アクチュエータの部材を腐食して錆を発生させる場合がある。これにより、アクチュエータの駆動時に不要な音がすることがある。このようなアクチュエータを有する携帯型電子機器によって動画を撮影すると、この駆動時の音も記録されてしまう問題がある。これに対して、全酸価が上記範囲にあると、上記のような問題は起こり難い。また、全酸価が0.03mgKOH/g以上であると、潤滑剤(1)の摺動性が向上される。全酸価は、蒸留等により精製した基油や試薬級などの高純度の中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルを用いることで低下できる。また、金属不活性剤を用いて低下してもよい。なお、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルに含まれ得る不純物としては、酸性リン酸エステルまたは酸性亜リン酸エステルが挙げられる。これら不純物が混入すると潤滑剤(1)の全酸価は大きくなる。このため、潤滑剤(1)においては、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルとして高純度のものを用いると、潤滑剤(1)のようにある程度多い量で中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルを含有していても、全酸価を上記範囲に調整できる。なお、全酸価は、「JIS K2501−1992石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」に基づいて測定される。具体的には、試料をトルエン、イソプロピルアルコールおよび水の混合溶媒に溶かし、水酸化カリウム標準イソプロピルアルコール溶液を用いて電位差滴定法により測定される。
潤滑剤(1)は、アクチュエータの摺動部の潤滑剤として特に好適に用いられる。
《潤滑剤(2)》
潤滑剤(2)は、ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子を含む。
潤滑剤(2)に用いられる基油および耐摩耗剤については、好ましい化合物および物性の範囲ならびにその理由も含めて潤滑剤(1)に用いられる基油および耐摩耗剤と同様である。
ポリテトラフルオロエチレン粒子は、は、粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることが好ましく、粒径0.01〜1μmの含有率が90質量%以上であることがより好ましい。また、ポリテトラフルオロエチレン粒子は、粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることがさらに好ましく、粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径0.01〜1μmの含有率が90質量%以上であることが特に好ましい。粒径1μm以下の含有率が90質量%未満であると、潤滑剤(1)の摺動性が低下する場合がある。なお、粒径および含有率は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される。
また、ポリテトラフルオロエチレン粒子は、アスペクト比が、0.5〜1.0であることが好ましい。アスペクト比が上記範囲にあると、潤滑剤(1)の流動性および摺動性を妨げないため好ましい。なお、アスペクト比は、粒子の形状指数の一つで、粒子の二次元投影像の長径と短径との比(短径/長径)であり、フロー式粒子像分析装置により測定される。
ポリテトラフルオロエチレン粒子は、塊状重合、懸濁重合、溶液重合、乳化重合のいずれによって製造されたものであってもよい。
また、潤滑剤(2)では、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部あたり上記基油が85〜99.5質量部、好ましくは95〜99質量部、より好ましくは95〜97質量部含まれ、上記耐摩耗剤が0.5〜15質量部、好ましくは1〜5質量部、より好ましくは3〜5質量部含まれており、上記基油および上記耐摩耗剤の合計100質量部に対して上記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部、好ましくは40〜50質量部含まれている。このように、潤滑剤(2)は特定の基油および耐摩耗剤を特定の割合で含んでいるため、潤滑剤(2)をアクチュエータの摺動部に用いると、摩耗が抑えられ耐久性が向上できる。さらに、低温から高温の広い温度領域(−40℃〜80℃)で耐摩耗性および耐久性が改善できる。耐摩耗剤が15質量部を超えて含まれていると、アクチュエータに用いたときに、部材を腐食する場合がある。また、潤滑剤(2)はポリテトラフルオロエチレン粒子を特定の割合で含んでいるため、アクチュエータの摺動部の中でも特に力のかかる部分に用いても長期に渡ってその部分に留まることができる。したがって、アクチュエータにおける特に力のかかる摺動部の耐摩耗性および耐久性が改善できる。さらに、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いると、低温(−40℃)でも潤滑剤を変質させないため、低温での(−40℃までの)耐摩耗性および耐久性が改善できる。なお、上記基油の量は、基油を2種以上混合して用いるときは、2種以上の基油の合計量である。また、上記耐摩耗剤の量についても同様である。
なお、時計用のグリース組成物では、国際公開パンフレットWO2004/018594などに開示されているように、潤滑成分を長期に渡って摺動部に留めるために、ステアリン酸リチウムまたはジウレア化合物の増ちょう剤が用いられている。しかし、時計の場合よりも低温で使用され得るアクチュエータに上記増ちょう剤を含むグリース組成物を用いると、低温(−40℃)では摺動抵抗が大きくなりすぎて潤滑できなくなる。これに対して、潤滑剤(2)は、上述のように、特定の基油および耐摩耗剤とともにポリテトラフルオロエチレン粒子を特定の割合で含んでいるため、低温(−40℃)でも一定の流動性とともに極圧性を発揮できる。したがって、潤滑剤(2)によれば、上述のように、常温のみでなく低温での使用においても、アクチュエータの耐摩耗性および耐久性を向上できる。さらに、潤滑剤(2)には、上記グリース組成物と異なり金属石鹸が含まれておらず、環境保護の面からも好ましい。
潤滑剤(2)は、金属不活性剤、酸化防止剤または蛍光剤をさらに含んでいてもよい。金属不活性剤、酸化防止剤および蛍光剤については、好ましい化合物、物性および量の範囲ならびにその理由も含めて潤滑剤(1)に用いられる金属不活性剤、酸化防止剤および蛍光剤と同様である。
潤滑剤(2)は、上述した成分を適宜混合して調製される。
潤滑剤(2)における90℃で放置したときの重量変化および全酸価は、好ましい範囲およびその理由も含めて潤滑剤(1)における90℃で放置したときの重量変化および全酸価と同様である。
潤滑剤(2)は、アクチュエータの摺動部の中でも特に力のかかる部分の潤滑剤として特に好適に用いられる。
実施形態B2のアクチュエータでは、摺動部の潤滑剤として上記潤滑剤(1)および潤滑剤(2)が好適に用いられる。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を付着させる方法は特に制限されないが、以下の方法が挙げられる。表面処理剤によって処理されたハウジング2aにおいて、ロータ12、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8を差し込む穴に潤滑剤(1)を注し、出力歯車10を差し込む穴に潤滑剤(2)を注す。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10をハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、表面処理剤によって処理されたハウジング2bを嵌める。最後に、ハウジング2bの上から、ロータ12、第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8が差し込まれている穴に潤滑剤(1)を注し、出力歯車10が差し込まれている穴に潤滑剤(2)を注す。このようにして摺動部に潤滑剤(1)および潤滑剤(2)が付着できる。
実施形態B2によれば、実施形態B1で説明したようなアクチュエータの駆動時の音を小さくする効果とともに、耐摩耗性および耐久性の改善効果も得られる。もちろん、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いなくても、摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されていれば、静音効果が得られる。しかしながら、実施形態B1のように、表面処理剤とともに潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いると、より優れた静音効果がより長期に渡って発揮されるようになる。これは、表面処理剤に含まれる中性リン酸エステル由来の化合物と、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)に含まれる中性リン酸エステルが類似の性質を有することに起因すると考えられる。詳細には、表面処理剤の中性リン酸エステル由来の化合物がハウジング上から取れた場合には、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)に含まれる中性リン酸エステルが上記取れた箇所に供給されるためと考えられる。
さらに、実施形態B2によれば、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)のみを用いたときよりも、耐摩耗性および耐久性の改善効果がより長期に渡って発揮されるようになる。これは、表面処理剤は、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を供給した箇所に留める性質があるためと考えられる。
なお、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いなくても、摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されていれば、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いたときにはおよばないが、耐摩耗性および耐久性を改善できる。
なお、実施形態B2は、第三の摺動部に特に力がかかり、第一の摺動部および第二の摺動部にはそれほど力がかからない場合に好適である。特に力がかかる第三の摺動部では、潤滑剤(2)が長期に渡ってその部分に留まることができ、それほど力がかからない第一の摺動部および第二の摺動部では、摺動抵抗が大きくなりすぎることなく、長期に渡って潤滑できる。このため、実施形態B2によれば、低温から高温の広い温度領域で耐摩耗性および耐久性が改善できる。
(アクチュエータの実施形態B3)
実施形態B2のアクチュエータでは、上記摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されており、さらに、トルク増大歯車が2つ噛み合っており(第一トルク増大歯車6および第二トルク増大歯車8が噛み合っており)、上記出力歯車10と噛み合っている第二トルク増大歯車8の上記第二の摺動部に潤滑剤(2)が付着しており、上記出力歯車10と噛み合っていない第一トルク増大歯車6の上記第二の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、上記第一の摺動部に潤滑剤(1)が付着しており、上記第三の摺動部に潤滑剤(2)が付着している。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を付着させる方法は特に制限されないが、実施形態B1に準じた方法が挙げられる。
実施形態B3によれば、実施形態B2と同様の効果が得られる。
なお、実施形態B3は、第二トルク増大歯車により形成される第二の摺動部および第三の摺動部に特に力がかかり、第一の摺動部および第一トルク増大歯車により形成される第二の摺動部にはそれほど力がかからない場合に好適である。特に力がかかる上記摺動部では、潤滑剤(2)が長期に渡ってその部分に留まることができ、それほど力がかからない上記摺動部では、摺動抵抗が大きくなりすぎることなく、長期に渡って潤滑できる。このため、実施形態B3によれば、低温から高温の広い温度領域で耐摩耗性および耐久性が改善できる。
(アクチュエータのその他の実施形態)
実施形態B1〜B3では、トルク増大歯車列は3列であるが、2極ステップモータのパワーと被駆動機構の必要とするパワーとの関係に応じて、トルク増大歯車列を2列または4列としてもよい。また、被駆動機構の駆動速度、スペースに応じて、各歯車間のトルク増大率を変えて歯車数を増減してもよい。
また、実施形態B1〜B3では、2極ステップモータを用いたが、被駆動機構の必要とするパワーに応じて、3極ステップモータまたは4極ステップモータを用いてもよい。さらに、トルク増大歯車に回転を伝えられる限り、その他のモータを用いてもよい。
また、実施形態B2〜B3では、全ての摺動部に潤滑剤(1)または潤滑剤(2)を付着させているが、第一の摺動部、第二の摺動部および第三の摺動部のいずれかに潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されたアクチュエータであってもよい。携帯型電子機器の場合は、カメラモジュールなど被駆動機構の必要とするパワーを考慮すると、実施形態B2または実施形態B3が好適である。
なお、実施形態B2のアクチュエータを組み立てて実際に使用した場合、第二トルク増大歯車8に大きな力がかかることが分かったときには、第二トルク増大歯車8に潤滑剤(2)を後から付着することができる。このように、後から実施形態B3のアクチュエータに変更することができる。本発明に係る潤滑剤(1)および潤滑剤(2)では、基油および耐摩耗剤が共通しているため、後から付着させた潤滑剤(2)は、先に付着している潤滑剤(1)と馴染むことができる。
また、実施形態B1〜B3では、全ての摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されているが、第一の摺動部、第二の摺動部および第三の摺動部のいずれかのハウジング側が表面処理剤で処理されたアクチュエータであってもよい。携帯型電子機器の場合は、静音効果を考慮すると、全ての摺動部のハウジング側が表面処理剤で処理されている実施形態が好適である。
<小型電子機器>
本発明に係る小型電子機器としては、携帯型電子機器、精密機器などが挙げられ、より具体的には、携帯電話、PHS、携帯情報端末、携帯型コンピュータ(モバイルコンピュータ)、デジタルカメラ、ビデオカメラなどが挙げられる。上記小型電子機器は、上記表面処理剤で処理された摺動部を含む。具体的には、上記携帯型電子機器は、上記表面処理剤で処理されたアクチュエータを含む。ここで、アクチュエータにより動作する被駆動機構としては、具体的には、携帯型電子機器に搭載されたカメラモジュールが挙げられる。さらに、本発明に係る小型電子機器は好ましくは上記表面処理剤で処理されるとともに、上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着された摺動部を含む。具体的には、上記携帯型電子機器は、好ましくは上記表面処理剤で処理されるとともに、上述したような潤滑剤(1)または潤滑剤(2)が付着されたアクチュエータを含む。
その他、本発明に係るアクチュエータは、小型の玩具にも適用できる。たとえば、ミニチュア人形や動物の足などを動かすためにも使用できる。
C.潤滑用キット
最後に、本発明に係る潤滑用キット、該潤滑用キットを用いた小型電子機器について具体的に説明する。
本発明に係る摺動部を有する小型電子機器に用いるための潤滑用キットは、上記潤滑剤(1)および上記潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、表面処理剤とからなる。具体的には、潤滑剤を含む容器と表面処理剤を含む容器とからなる。
小型電子機器としては、携帯型電子機器、精密機器などが挙げられ、より具体的には、携帯電話、PHS、携帯情報端末、携帯型コンピュータ(モバイルコンピュータ)、デジタルカメラ、ビデオカメラなどが挙げられる。
小型電子機器が有する摺動部としては、アクチュエータ、腕時計等の時計の歯車などが挙げられる。
潤滑剤(1)、潤滑剤(2)および表面処理剤については、具体的には上記で説明したとおりである。
潤滑用キットにより処理された小型電子機器、すなわち摺動部に、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、表面処理剤とが付着している小型電子機器では、より優れた耐摩耗性および耐久性の改善効果や静音効果が得られる。具体的には、アクチュエータについて上記で説明したとおりである。
このような小型電子機器の製造方法は、摺動部に、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤と、表面処理剤とを付着する工程を含む。具体的には、アクチュエータについて上記で説明したとおりである。
なお、時計の摺動部にも、上記潤滑用キットは好適に用いられる。上記潤滑用キットを用いれば、時計の駆動音が小さくなる。したがって、時計に搭載されているレコーダーによって録音するときに、駆動音が入らない効果が得られる。
また、時計の場合は、必ずしも低温(−40℃)で使用されるわけではないため、または、かかる力が小さいため、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)から選ばれる少なくとも一種の潤滑剤の替わりに、時計の摺動部に従来使用されている潤滑剤を用いてもよい。この場合も、上記の効果(より優れた耐摩耗性および耐久性の改善効果や静音効果)が得られる。
従来の潤滑剤としては、たとえば以下のように国際公開第2001/059043号に記載されている第1〜第3の潤滑油組成物が好適に用いられる。
第1の潤滑油組成物
第1の潤滑油組成物は、基油としてポリオールエステル(A)、粘度指数向上剤(B)、耐摩耗剤(C)、および必要に応じて金属不活性剤(D)、酸化防止剤(E)を含有している。
[ポリオールエステル(A)]
この第1の潤滑油組成物で基油として用いられるポリオールエーテル(A)としては、具体的には、1分子中に2個以上の水酸基を有するポリオールに、1種ないし複数種の一塩基酸や酸塩化物を反応させて得られる構造のエステルである。
ポリオールとしては、たとえば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、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
一塩基酸としては、たとえば酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、ピバル酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の飽和脂肪族カルボン酸;
ステアリン酸、アクリル酸、プロピオル酸、クロトン酸、オレイン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;
安息香酸、トルイル酸、ナフトエ酸、ケイ皮酸、シクロヘキサンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、2−フル酸、1−ピオールカルボン酸、マロン酸モノエチル、フタル酸水素エチル等の環式カルボン酸などが挙げられる。
酸塩化物としては、たとえば前記一塩基酸の塩化物等の塩が挙げられる。
これらの生成物としては、たとえばネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、トリメチロールプロパン・デカン酸オクタン酸混合エステル、ノナン酸トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール・ヘプタン酸カプリン酸混合エステルなどが挙げられる。
本発明で用いられるポリオールエステル(A)としては、水酸基が3個以下のポリオールエステルが好ましく、特に水酸基を有しない完全エステルが好ましい。
また、ポリオールエステル(A)の動粘度は、−30℃で1500cSt以下であることが好ましい。
[粘度指数向上剤(B)]
第1の潤滑油組成物で用いられる粘度指数向上剤(B)は、通常、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、ポリエステル、イソブチレンフマレート、スチレンマレエートエステル、酢酸ビニルフマレートエステルおよびα−オレフィン共重合体から選ばれる単独のポリマーや、ポリブタジエン・スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート・ビニルピロリドン共重合体、エチレン・アルキルアクリレート共重合体等の共重合して得られる、少なくとも1種の化合物である。
ポリアクリレート、ポリメタクリレートとしては、アクリル酸、メタクリル酸の重合物や、それぞれ炭素原子数1〜10のアルキルエステルのポリマーが使用することができる。中でも、メタクリル酸メチルを重合させたポリメタクリレートが好ましい。
これらの粘度指数向上剤は、従来公知のものを用いることができる。
ポリアルキルスチレンとしては、具体的には、ポリα−メチルスチレン、ポリβ−メチルスチレン、ポリα−エチルスチレン、ポリβ−エチルスチレン等の炭素原子数1〜18の置換基を有するモノアルキルスチレンのポリマーなどが挙げられる。
ポリエステルとしては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジペンタエリスリトール等の炭素原子数1〜10の多価アルコールと、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、フタル酸等の多塩基酸とから得られるポリエステルなどが挙げられる。
α−オレフィン共重合体としては、具体的には、エチレンから誘導される繰り返し構成単位とイソプロピレンから誘導される繰り返し構成単位とからなるエチレン・プロピレン共重合体、同様に、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン等の炭素原子数2〜18のα−オレフィンを共重合して得られる反応生成物などが挙げられる。
これらは、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、粘度指数向上剤(B)は、潤滑油組成物100重量%に対して、0.1〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量%の割合で用いられる。粘度指数向上剤(B)を上記範囲内の割合で用いると、時計を正常に動作させることができる。
[耐摩耗剤(C)]
第1の潤滑油組成物で用いられる耐摩耗剤(C)は、通常、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである。
中性リン酸エステルとしては、具体的には、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリオクチルフォスフェート、トリメチロールプロパンフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリス(ノニルフェニル)フォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリス(トリデシル)フォスフェート、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスフェート、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスフェート、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルフォスフェート、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェート、トリステアリルフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスフェートポリマーなどが挙げられる。
中性亜リン酸エステルとしては、具体的には、トリオレイルフォスファイト、トリオクチルフォスファイト、トリメチロールプロパンフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルフォスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、トリステアリルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールフォスファイトポリマーなどが挙げられる。
これらは、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、耐摩耗剤(C)は、潤滑油組成物100重量%に対して、0.1〜8重量%、好ましくは0.1〜5重量%、さらに好ましくは0.5〜1.5重量%の割合で用いられる。耐摩耗剤(C)を上記範囲内の割合で用いると、摩擦摩耗もなく、時計を良好に動作させることができる。
[金属不活性剤(D)]
第1の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる金属不活性剤(D)としては、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体が好ましい。
ベンゾトリアゾール誘導体としては、具体的には、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2'−ヒドロキシ−3',5'−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチル−フェニル)−ベンゾトリアゾール、下式に示される構造でR、R'、R"が炭素原子数1〜18のアルキル基である化合物たとえば1−(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
Figure 0005568018
これらは、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、金属不活性剤(D)は、潤滑油組成物100重量%に対して、通常、0.01〜3重量%、好ましくは0.02〜1重量%、さらに好ましくは0.03〜0.06重量%の割合で用いられる。粘度指数向上剤(B)および耐摩耗剤(C)とともに、金属不活性剤(D)を上記範囲内の割合で用いると、金属たとえば銅の腐食を防止することができる。
第1の潤滑油組成物を、金属部品を使用した時計たとえばシチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.2035;輪列部は金属製(主に真鍮と鉄とからなっている)に使用する場合には、潤滑油基油と同様に金属部品も変化してはならない。この場合、金属不活性剤(D)を添加することが好ましい。
[酸化防止剤(E)]
第1の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる酸化防止剤(E)は、通常、フェノール系酸化防止剤および/またはアミン系酸化防止剤である。
アミン系酸化防止剤としては、ジフェニルアミン誘導体が好ましい。
また、フェノール系酸化防止剤は、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノールおよび4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノールから選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。
これらの酸化防止剤(E)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、酸化防止剤(E)は、潤滑油組成物100重量%に対して、通常、0.01〜3重量%、好ましくは0.01〜2重量%、さらに好ましくは0.03〜1.20重量%の割合で用いられる。酸化防止剤(E)を上記範囲内の割合で用いると、潤滑油組成物の変質を長期に渡って防止することができる。
長期に使用する時計モジュールでは、使用する潤滑油組成物も長期にわたって変質しないよう酸化を防止しなくてはならない。第1の潤滑油組成物を酸化させることなく長期に渡って安定にさせるためには酸化防止剤(E)を加えることが好ましい。
[第1の潤滑油組成物]
第1の潤滑油組成物は、通常、−30℃から80℃における動粘度が1500cSt以下、13cSt以上であり、かつ、90℃で1000時間放置したときの重量変化が1.62重量%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることが望ましい。
90℃で放置したときの重量変化すなわち蒸発量が1.62重量%以下であると、高温での動作安定性に優れている。また、全酸価が0.2mgKOH/g以下であると、消費電流に変化はなく、粘度上昇や時計部材の腐食を防止することができ、時計用潤滑油として好適である。
第1の潤滑油組成物は、金属部品を有する時計の潤滑油として特に好適である。
第2の潤滑油組成物
第2の潤滑油組成物は、基油としてパラフィン系炭化水素油(F)、粘度指数向上剤(B)、および必要に応じて耐摩耗剤(C)、金属不活性剤(D)、酸化防止剤(E)を含有している。
[パラフィン系炭化水素油(F)]
第2の潤滑油組成物で基油として用いられるパラフィン系炭化水素油(F)は、炭素原子数が少なくとも30以上、好ましくは30〜50のα−オレフィン重合体からなる。
炭素原子数30以上のα−オレフィン重合体は、エチレンおよび炭素原子数3〜18のα−オレフィンの1種以上の重合体ないし共重合体で合計の炭素原子数が30以上となっているものであり、具体的には、1−デセンの3量体、1−ウンデセンの3単量体、1−ドデセンの3量体、1−トリデセンの3量体、1−テトラデセンの3量体、1−ヘキセンと1−ペンテンとの共重合体などが挙げられる。
パラフィン系炭化水素油(F)としては、炭素原子数30以上で、動粘度が−30℃で1500cSt以下であるパラフィン系炭化水素油が好ましい。
[粘度指数向上剤(B)]
第2の潤滑油組成物で用いられる粘度指数向上剤(B)は、通常、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、ポリエステル、イソブチレンフマレート、スチレンマレエートエステル、酢酸ビニルフマレートエステルおよびα−オレフィン共重合体から選ばれる少なくとも1種の化合物である。中でも、ポリイソブチレンが好ましい。
ポリアルキルスチレン、ポリエステルおよびα−オレフィン共重合体の具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で用いられる粘度指数向上剤(B)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
粘度指数向上剤(B)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、粘度指数向上剤(B)は、潤滑油組成物100重量%に対して、0.1〜15重量%、好ましくは0.1〜15重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量%の割合で用いられる。粘度指数向上剤(B)を上記範囲内の割合で用いると、パラフィン系炭化水素油(F)の温度変化による粘度変化を低減することができ、時計を正常に動作させることができる。
[耐摩耗剤(C)]
第2の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる耐摩耗剤(C)は、通常、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである。
中性リン酸エステルおよび中性亜リン酸エステルの具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で用いられる耐摩耗剤(C)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
耐摩耗剤(C)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、耐摩耗剤(C)は、潤滑油組成物100重量%に対して、好ましくは0.1〜8重量%、さらに好ましくは0.1〜5重量%、より好ましくは0.5〜1.5重量%の割合で用いられる。耐摩耗剤(C)を上記範囲内の割合で用いると、耐摩耗性を向上させることができる。
第2の潤滑油組成物を、プラスチック部品の他に金属部品を併用した時計たとえばシチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.7680、No.1030;輪列部にプラスチックと金属製歯車を使用している)に使用する場合は、金属部品が摩耗しないよう耐摩耗剤(C)を添加した方が好ましい。
[金属不活性剤(D)]
第2の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる金属不活性剤(D)としては、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体が好ましい。
ベンゾトリアゾール誘導体の具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる金属不活性剤(D)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
金属不活性剤(D)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、金属不活性剤(D)は、潤滑油組成物100重量%に対して、好ましくは0.01〜3重量%、さらに好ましくは0.02〜1重量%、より好ましくは0.03〜0.06重量%の割合で用いられる。金属不活性剤(D)を上記範囲内の割合で用いると、金属たとえば銅の腐食防止に効果がある。
第2の潤滑油組成物を、プラスチック部品の他に金属部品を併用した時計、たとえば上記の時計ムーブメントTM(No.7680、No.1030)に使用する場合には、潤滑油基油と同様に金属部品も変化してはならない。この場合、金属不活性剤(D)を添加することが好ましい。
[酸化防止剤(E)]
第2の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる酸化防止剤(E)は、通常、フェノール系酸化防止剤および/またはアミン系酸化防止剤である。
アミン系酸化防止剤およびフェノール系酸化防止剤の具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる酸化防止剤(E)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
酸化防止剤(E)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、酸化防止剤(E)は、潤滑油組成物100重量%に対して、好ましくは0.1〜3重量%、さらに好ましくは0.01〜2重量%、より好ましくは0.03〜1.20重量%の割合で用いられる。酸化防止剤(E)を上記範囲内の割合で用いると、潤滑油組成物の変質を長期に渡って防止することができる。
長期に使用する時計モジュールは、使用する潤滑油組成物も長期に渡って変質しないよう酸化を防止しなくてはならない。したがって、第2の潤滑油組成物を酸化させることなく長期に渡って安定にさせるためには酸化防止剤(E)を加えることが好ましい。
[第2の潤滑油組成物]
第2の潤滑油組成物は、−30℃から80℃における動粘度が1500cSt以下、13cSt以上であることが望ましい。動粘度がこの範囲内にある潤滑油組成物を、輪列部がプラスチックで出来ている時計たとえばシチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.7630)に使用すると、時計が正常に動作することができる。特に、−30℃から80℃における動粘度が1500cSt以下、13cSt以上であり、かつ、90℃で1000時間放置したときの重量変化が10重量%以下であることが好ましい。動粘度と重量変化が上記範囲内にある潤滑油組成物を使用すると、−30℃から80℃の温度範囲内で時計を正常に動作させることができる。
耐摩耗剤(C)と金属不活性剤(D)を含有する、第2の潤滑油組成物は、プラスチック製の部品(たとえば歯車)の他に金属部品を併用している時計の潤滑油として好適である。
第3の潤滑油組成物
第3の潤滑油組成物は、基油としてエーテル油(G)、耐摩耗剤(C)および酸化防止剤(E)を含有している。
[エーテル油]
第3の潤滑油組成物で用いられるエーテル油(G)としては、下記一般式で表わされるエーテル油が好ましい。
1−(−O−R2−)n−R1
式中、R1は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18の1価芳香族炭化水素基であり、 R2は、炭素原子数1〜18のアルキレン基または炭素原子数6〜18の2価芳香族炭化水素基であり、 nは、0または1〜5の整数である。
1の炭素原子数1〜18のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。
1の炭素原子数6〜18の1価芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基、1−フェニルエチル基、1−メチル−1−フェニルエチル基などが挙げられる。
2の炭素原子数1〜18のアルキレン基としては、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
2の炭素原子数6〜18の2価芳香族炭化水素基としては、具体的には、フェニレン基、1,2−ナフチレン基などが挙げられる。
上記式で表わされるエーテル油は、分子末端に水酸基を有しないので、耐吸湿性に優れている。
[耐摩耗剤(C)]
第3の潤滑油組成物で用いられる耐摩耗剤(C)は、通常、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである。
中性リン酸エステルおよび中性亜リン酸エステルの具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で用いられる耐摩耗剤(C)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
耐摩耗剤(C)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、耐摩耗剤(C)は、潤滑油組成物100重量%に対して、好ましくは0.1〜8重量%、さらに好ましくは0.1〜5重量%、より好ましくは0.5〜1.5重量%の割合で用いられる。耐摩耗剤(C)を上記範囲内の割合で用いると、耐摩耗性を向上させることができる。
第3の潤滑油組成物を、プラスチック部品の他に金属部品を併用した時計たとえばシチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.7680、No.1030;輪列部にプラスチックと金属製歯車を使用している)に使用する場合は、金属部品が摩耗しないよう耐摩耗剤(C)を添加した方が好ましい。
[酸化防止剤(E)]
第3の潤滑油組成物で用いられる酸化防止剤(E)は、通常、フェノール系酸化防止剤および/またはアミン系酸化防止剤である。
アミン系酸化防止剤およびフェノール系酸化防止剤の具体例としては、上述した、第1の潤滑油組成物で必要に応じて用いられる酸化防止剤(E)の項で列挙した具体例と同じ化合物が挙げられる。
酸化防止剤(E)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明においては、酸化防止剤(E)は、潤滑油組成物100重量%に対して、好ましくは0.01〜2重量%、さらに好ましくは0.03〜1.20重量%の割合で用いられる。酸化防止剤(E)を上記範囲内の割合で用いると、潤滑油組成物の変質を長期に渡って防止することができる。
[第3の潤滑油組成物]
第3の潤滑油組成物は、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることが望ましい。全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として用いると、消費電流に変化がなく、潤滑油組成物の粘度上昇や時計部材の腐食を防止することができる。
第3の潤滑油組成物は、プラスチック製部品からなる輪列部を有する時計、および金属製部品からなる輪列部を有する時計の潤滑油として好適である。特に金属製部品からなる輪列部を有する時計の潤滑油として好適である。
また、従来の潤滑剤としては、たとえば以下のように特開2001−303088号公報において貼り付け油として記載されている潤滑油組成物も好適に用いられる。
貼り付け油(潤滑油組成物)は、基油に少なくともポリオールエステルまたは、炭素数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油を含有し、粘度が200mPa・sから400mPa・sであることを特徴とする。
また、貼り付け油は、基油に少なくともポリオールエステルまたは、炭素数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油を含有し、これに少なくとも耐摩耗剤を0.1から8wt%、金属不活性剤を混合し、粘度が200mPa・sから400mPa・sであることが好ましい。
また、貼り付け油は、基油に少なくともポリオールエステルまたは、炭素数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油を含有し、これに少なくとも耐摩耗剤を0.1から8wt%、金属不活性剤を混合し、粘度が200mPa・sから400mPa・sであり、90℃で1000時間放置したときの重量変化が1.62wt%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることが好ましい。
貼り付け油の添加剤の耐摩耗剤は、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルであることが好ましい。
金属不活性剤は、ベンゾトリアゾール誘導体であることが好ましい。
また、酸化防止剤が添加されていてもよく、酸化防止剤は、フェノール系またはアミン系酸化防止剤であることが好ましい。さらに、アミン系酸化防止剤は、ジフェニルアミン誘導体であることが好ましい。
以下、貼り付け油(潤滑油組成物)をさらに詳しく説明する。
本発明に使用する貼り付け油は粘度が200mPa・s以上400mPa・s以下である事が必要である。基油の粘度が目的の粘度に達しない場合は、公知の粘度向上剤を用いたり、2種類以上の油を混合する事もできる。以上の結果は20℃での測定値である。
合成油の候補としては、エステル油、パラフィン系炭化水素油(PAO)、シリコーンオイルや、従来品の様なエーテル、グリコールなどがある。従来品の様な油を用いると、吸湿性があることから耐湿度性が低下する。シリコーンオイルを使用した場合には潤滑性が少ない上に、添加剤の溶解度が低いために潤滑性の向上の限度がある。
また、この様な油は、金属表面で流れてしまう。PAOは時計用プラスチック材料に対して安定で時計用潤滑油に適するが、低分子量の物は使用すると蒸発特性が悪いので炭素数が30以上の物が良い。エステル油は基油自身が潤滑性を有し、溶解性が高いためにスラッジの発生を抑制することが出来るため添加剤を少なくできる。また、低温特性を満足する油を高温で使用できるようにするため粘度指数向上剤を添加する量を多く取れるので有利である。
時計用金属材料には、銅、亜鉛を含む真鍮や、ニッケル、鉄等があり、時計用プラスチック材料には、POM、PC、PS、PPEなどがある。これらの材料と時計用油が接触したときに、時計材料を腐食したり、膨潤させたり、スラッジを発生したりすることがあってはならない。
また、時計は一定量の油で長時間潤滑を行わなくてはならないため蒸発量が少なくなければならない。また、使用中に金属が著しく摩耗してはならないので、耐摩耗剤を添加することが必要であるが、添加する耐摩耗剤は腐食性の無いものが好ましい。耐摩耗剤の添加量は、添加効果が発現する最低量以上入っていることが必要であるが、大過剰に添加しても効果の向上が期待できないことから、最適な量を添加することが好ましい。全酸価は、潤滑油の酸性成分の量を定量的に測定した値であるから、金属を腐食しない値以下にしておく必要がある。時計に使用した場合は、長期にわたって金属腐食を発生してはならないため、全酸価を現状の1.24mgKOH/gよりも小さくする必要がある。
また、長期にわたって品質を保つために、金属を安定化させる金属不活性剤、油の酸化劣化を防止するための酸化防止剤を添加することが好ましい。金属不活性剤としては、本実施例に於いてはベンゾトリアゾール誘導体、酸化防止剤としてはフェノール系、ジフェニルアミン誘導体などのアミン系が使用できる。また、時計は外装部品とモジュールとの組み合わせで完成時計となるが、販売形態として、完成品の時計の他モジュールとしても販売されるため、温度の他湿度にも安定でなくてはならない。
本発明の時計は、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、ポリオールエステル(A)からなる基油の他に、少なくとも粘度指数向上剤(B)0.1〜20重量%および耐摩耗剤(C)0.1〜8重量%を含有してなる潤滑油組成物とにより処理された摺動部(歯車と地板とからなる摺動部)を有するものである。
また、本発明の時計は、炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、炭素原子数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油(F)からなる基油の他に、少なくとも粘度指数向上剤(B)0.1〜15重量%を含有してなる潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計;
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、エーテル油(G)からなる基油の他に、少なくとも耐摩耗剤(C)および酸化防止剤(E)を含有してなり、該耐摩耗剤(C)が中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルであり、該耐摩耗剤(C)の含有量が0.1〜8重量%である潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計;または
炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られることを特徴とする表面処理剤と、
基油に少なくともポリオールエステルまたは、炭素数が少なくとも30以上のパラフィン系炭化水素油を含有し、20℃で粘度が200mPa・sから400mPa・sである潤滑油組成物とにより処理された摺動部を有する時計であってもよい。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<潤滑剤(1)>
[実施例A1−1]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)、および1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)を用意した。これらの基油は、精製したものであった。なお、以下の実施例において特に断りのないときは、精製した基油を用いた。
耐摩耗剤として、トリオレイルフォスフェート(TOP)、トリキシレニルフォスフェート(TXP)、トリオレイルフォスファイト(TOP2)、およびトリキシレニルフォスファイト(TXP2)を用意した。これらの耐摩耗剤は、試薬級のものであった。なお、以下の実施例において特に断りのないときは、試薬級の耐摩耗剤を用いた。
表A1−1に示す量で成分を混合して、潤滑剤(1)を得た。
次に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータ(真鍮製のハウジング、ロータおよび歯車を用いた。)を作製した(図1、2参照)。
詳細には、潤滑剤(1)の給油は、以下のようにして行った。ハウジング2aにおいて、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を差し込む穴に潤滑剤(1)を注した。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10をハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、ハウジング2bを嵌めた。最後に、ハウジング2bの上から、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10が差し込まれている穴に潤滑剤(1)を注した。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、ズーム機能を有しておらず、通常の携帯電話に搭載されるカメラモジュールより小型であるため、ロータおよび歯車にかかる負荷は小さかった。−40℃においても、同様に100時間往復運動させた。
[実施例A1−2〜A1−6、比較例A1−1〜A1−3]
表A1−1に示す量で成分を混合して潤滑剤(1)を得た他は、実施例A1−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃および−40℃で100時間往復運動させた。
[耐摩耗性および耐久性の評価]
高温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(1)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A1−1に示す。表A1−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(1)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A1−1に示す。表A1−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A1*:動作性は100時間後においてA1よりも多少劣っており、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
B2:潤滑剤(1)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
なお、実施例A1−1〜A1−6で作製した潤滑剤(1)は、90℃で放置したときの重量変化が0.05質量%以下であり、全酸価が0.03〜0.1mgKOH/g以下であった。
Figure 0005568018
[実施例A1−7]
基油としてトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、および耐摩耗剤として式(1)で表わされる中性リン酸エステル(R1、R2およびR3=オレイル基)(表A1−2参照)4質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。
次に、実施例A1−1と同様に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させ、該カメラモジュールを−40℃で100時間往復運動させた。カメラモジュールは実施例A1−1と同じものを用いた。
[実施例A1−8〜A1−14]
表A1−2に示す量で成分を混合して潤滑剤(1)を得た他は、実施例A1−7と同様にしてアクチュエータを組み立てて−40℃で100時間往復運動させた。
[耐摩耗性および耐久性の評価]
低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(1)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A1−2に示す。表A1−2の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
なお、実施例A1−7〜A1−14において、基油としてトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)の代わりに、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐摩耗性および耐久性の評価結果は、実施例A1−7〜A1−14と同じであった。
さらに、実施例A1−7〜A1−14において、耐摩耗剤として式(1)で表わされる中性リン酸エステルの代わりに、式(2)で表わされる中性亜リン酸エステル(R4、R5およびR6=オレイル基、ステアリル基、トリデシル基、ラウリル基、2-エチルヘキシル基、エチル基、ノニルフェニル基またはクレジル基)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐摩耗性および耐久性の評価結果は、実施例A1−7〜A1−14と同じであった。
なお、実施例A1−7〜A1−14で作製した潤滑剤(2)は、90℃で放置したときの重量変化が0.05質量%以下であり、全酸価が0.03〜0.1mgKOH/g以下であった。
Figure 0005568018
[実施例A1−15]
基油として、分子量の異なる複数のトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、および分子量の異なる複数の1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。これら基油から適宜選択した基油の混合物96質量部、および耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。この潤滑剤(1)において、90℃で放置したときの重量変化は2.0質量%であった。
次に、実施例A1−1と同様に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させ、動作の加速試験を行うため該カメラモジュールを80℃で100時間往復運動させた。カメラモジュールは実施例A1−1と同じものを用いた。
[実施例A1−16〜A1−21]
表A1−3に示す90℃で放置したときの重量変化を有する潤滑剤(1)を用いた他は、実施例A1−15と同様にしてアクチュエータを組み立てて動作の加速試験を行うため80℃で100時間往復運動させた。なお、90℃で放置したときの重量変化は、用いる基油の種類および混合の割合によって調整した。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動の開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A1−3に示す。表A1−3の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
A3:50時間以上60時間経過前に動作が停止した。
A4:30時間経過前に動作が停止した。
なお、実施例A1−15〜A1−21において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、動作の加速試験の結果は、実施例A1−15〜A1−21と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A1−22]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、および1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。これら基油は、精製した基油および精製していない基油の両方を用意した。耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)について、試薬級のものおよび純度の低いものの両方を用意した。また、これら基油から適宜選択した基油の混合物96質量部、およびこれら耐摩耗剤から適宜選択したトリオレイルフォスフェート(TOP)の混合物4質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。この潤滑剤(1)において、全酸価は1.5mgKOH/gであった。
次に、実施例A1−1と同様に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。カメラモジュールは実施例A1−1と同じものを用いた。1000時間放置後、動作の加速試験を行うため該カメラモジュールを80℃で往復運動させた。
[実施例A1−23〜A1−26]
表A1−4に示す全酸価を有する潤滑剤(1)を用いた他は、実施例A1−22と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃で往復運動させた。なお、全酸価は、用いる基油の種類および用いる耐摩耗剤の種類によって調整した。
[静音性の評価]
静音性の評価は、往復運動時の音の大きさによって評価した。結果を表A1−4に示す。表A1−4の符号は以下のことを表す。
A1:動作時の音はしていなかった。
A2:動作時の音が多少していた。
A3:動作時の音が大きかった。
なお、実施例A1−22〜A1−26において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、静音性の評価の結果は、実施例A1−22〜A1−26と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A1−27]
基油として、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。この基油の混合物から、分級により炭素原子数が36個を超える重合体を得た。この基油96質量部、および耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。
次に、実施例A1−1と同様に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させ、動作の加速試験を行うため該カメラモジュールを80℃で往復運動させた。カメラモジュールは実施例A1−1と同じものを用いた。
[実施例A1−28〜A1−30]
上記基油の混合物から、分級により炭素原子数が15〜35個の重合体、炭素原子数が20〜30個の重合体、および炭素原子数が14個未満の重合体を得た。表A1−5に示す重合体を用いた他は、実施例A1−27と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃で往復運動させた。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動の開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A1−5に示す。表A1−5の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
A3:1時間経過前に動作が停止した。
B:潤滑剤(1)の粘度が高すぎ、往復運動を開始しても良好に動作できなかった。
なお、実施例A1−27〜A1−30において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、動作の加速試験の結果は、実施例A1−27〜A1−30と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A1−31]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、および耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。
次に、実施例A1−1と同様に、ロータにより形成される摺動部、第一トルク増大歯車により形成される摺動部、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
潤滑剤(1)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このアクチュエータを90℃、80RHに1000時間保管した。次いで、カメラモジュールを80℃で往復運動させた。カメラモジュールは実施例A1−1と同じものを用いた。
[実施例A1−32〜A1−38]
表A1−6に示す量で、ベンゾトリアゾール誘導体を混合した潤滑剤(1)を用いた他は、実施例A1−31と同様にしてアクチュエータを組み立て、90℃、80RHに1000時間保管した。次いで、カメラモジュールを80℃で往復運動させた。
[変色の有無]
90℃、80RHでの1000時間保管後のアクチュエータについて、アクチュエータを分解し、潤滑剤(1)を給油した摺動部の変色の有無を観察した。結果を表A1−6に示す。表A1−6の符号は以下のことを表す。
A1:変色は見られなかった。
A2:多少変色していた。
A3:A2よりも変色していた。
B:変色していた。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動の開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A1−6に示す。表A1−6の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
B:潤滑剤(1)の粘度が高すぎ、往復運動を開始しても良好に動作できなかった。
Figure 0005568018
[実施例A1−39]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部、および蛍光剤0.005質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。
[実施例A1−40〜A1−45]
表A1−7に示す量で、蛍光剤を混合した潤滑剤(1)を用いた他は、実施例A1−39と同様にして、潤滑剤(1)を得た。
[UVライト照射試験]
潤滑剤(1)に対してハンディUVライトで光を当てて、潤滑剤が光るか否かを観察した。結果を表A1−7に示す。表A1−7の符号は以下のことを表す。
A1:適度な明るさで光った。
A2:多少光り過ぎていた。
B1:光が弱すぎた。
B2:光り過ぎていた。
Figure 0005568018
[実施例A2−2−1]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)、および1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)を用意した。
耐摩耗剤として、トリオレイルフォスフェート(TOP)、トリキシレニルフォスフェート(TXP)、トリオレイルフォスファイト(TOP2)、およびトリキシレニルフォスファイト(TXP2)を用意した。
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子として、粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であり、アスペクト比が0.5である粒子を用意した。
表A2−2−1に示す量で成分を混合して潤滑剤(2)を得た。
次に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータ(真鍮製のハウジング、ロータおよび歯車を用いた。)を作製した(図1、2参照)。なお、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた
詳細には、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、以下のようにして行った。ハウジング2aにおいて、ロータ12および第一トルク増大歯車6を差し込む穴に潤滑剤(1)を注し、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を差し込む穴に潤滑剤(2)を注した。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10をハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、ハウジング2bを嵌めた。最後に、ハウジング2bの上から、ロータ12および第一トルク増大歯車6が差し込まれている穴に潤滑剤(1)を注し、第二トルク増大歯車8および出力歯車10が差し込まれている穴に潤滑剤(2)を注した。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の2.0倍および3.0倍になるものを用いた。−40℃においても、同様にして100時間往復運動させた。
[実施例A2−2−2〜A2−2−6、比較例A2−2−1〜A2−2−3]
表A2−2−1に示す量で成分を混合して潤滑剤(2)を得た他は、実施例A2−2−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃および−40℃で100時間往復運動させた。
[耐摩耗性および耐久性の評価]
(負荷=2倍)
高温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A2−2−1に示す。表A2−2−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A2−2−1に示す。表A2−2−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A1*:動作性は100時間後においてA1よりも多少劣っており、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
B2:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
(負荷=3倍)
高温および低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行ったが、全ての実施例および比較例において、100時間経過前に往復運動が停止した。
Figure 0005568018
[実施例A2−3−1]
表A2−3−1に示す量で成分を混合して潤滑剤(2)を得た。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。−40℃においても、同様にして100時間往復運動させた。
[実施例A2−3−2〜A2−3−6、比較例A2−3−1〜A2−3−3]
表A2−3−1に示す量で成分を混合して潤滑剤(2)を得た他は、実施例A2−3−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃および−40℃で100時間往復運動させた。
[耐摩耗性および耐久性の評価]
(負荷=3倍)
高温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A2−3−1に示す。表A2−3−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A2−3−1に示す。表A2−3−1の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A1*:動作性は100時間後においてA1よりも多少劣っており、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
A3:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部にはA2よりも多くの摩耗が見られた。
B1:動作性は100時間後においても動いてはいるものの劣っており、摺動部の摩耗が激しかった。
B2:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
なお、実施例A2−3−1〜A2−3−6、比較例A2−3−1〜A2−3−3において、ポリテトラフルオロエチレン粒子40質量部の代わりに、ポリテトラフルオロエチレン粒子50質量部用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐摩耗性および耐久性の評価は、実施例A2−3−1〜A2−3−6、比較例A2−3−1〜A2−3−3と同じであった。
なお、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の2.0〜3.0倍になるカメラモジュールが、一般に携帯電話に搭載される、ズーム機能を有するカメラモジュールに相当する。
Figure 0005568018
[実施例A2−7]
基油としてトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、耐摩耗剤として式(1)で表わされる中性リン酸エステル(R1、R2およびR3=オレイル基)(表A2−2参照)4質量部、およびポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを−40℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例A2−8〜A2−14]
表A2−2に示す量で成分を混合して潤滑剤(2)を得た他は、実施例A2−7と同様にしてアクチュエータを組み立てて−40℃で100時間往復運動させた。
[耐摩耗性および耐久性の評価]
低温での耐摩耗性および耐久性の評価は、往復運動の開始から100時間後の動作性および摩耗の状態を観察することによって行った。摩耗の状態は、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部を観察することによって行った。結果を表A2−2に示す。表A2−2の符号は以下のことを表す。
A1:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には摩耗の痕跡はなかった。
A2:動作性は100時間後においても良好であり、摺動部には若干の摩耗が見られた。
なお、実施例A2−7〜A2−14において、基油としてトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)の代わりに、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐摩耗性および耐久性の評価結果は、実施例A2−7〜A2−14と同じであった。
さらに、実施例A2−7〜A2−14において、耐摩耗剤として式(1)で表わされる中性リン酸エステルの代わりに、式(2)で表わされる中性亜リン酸エステル(R4、R5およびR6=オレイル基、ステアリル基、トリデシル基、ラウリル基、2-エチルヘキシル基、エチル基、ノニルフェニル基またはクレジル基)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐摩耗性および耐久性の評価結果は、実施例A2−7〜A2−14と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A2−15]
基油として、分子量の異なる複数のトリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、および分子量の異なる複数の1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。これら基油から適宜選択した基油の混合物96質量部、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部、およびポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。この潤滑剤(2)において、90℃で放置したときの重量変化は2.0質量%であった。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。動作の加速試験を行うため、このカメラモジュールを−40℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例A2−16〜A2−21]
表A2−3に示す90℃で放置したときの重量変化を有する潤滑剤(2)を用いた他は、実施例A2−15と同様にしてアクチュエータを組み立てて動作の加速試験を行うため80℃で100時間往復運動させた。なお、90℃で放置したときの重量変化は、用いる基油の種類および混合の割合によって調整した。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動の開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A2−3に示す。表A2−3の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
A3:50時間以上60時間経過前に動作が停止した。
A4:30時間経過前に動作が停止した。
なお、実施例A2−15〜A2−21において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、動作の加速試験の結果は、実施例A2−15〜A2−21と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A2−22]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル、および1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。これら基油は、精製した基油および精製していない基油の両方を用意した。耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)について、試薬級のものおよび純度の低いものの両方を用意した。また、これら基油から適宜選択した基油の混合物96質量部、これら耐摩耗剤から適宜選択したトリオレイルフォスフェート(TOP)の混合物4質量部、およびポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。この潤滑剤(2)において、全酸価は1.5mgKOH/gであった。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部およ
び出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した
(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部
および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実
施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)
の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。1000時間放置後、動作の加速試験を行うため該カメラモジュールを80℃で往復運動させた。
[実施例A2−23〜A2−26]
表A2−4に示す全酸価を有する潤滑剤(2)を用いた他は、実施例A2−22と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃で往復運動させた。なお、全酸価は、用いる基油の種類および用いる耐摩耗剤の種類によって調整した。
[静音性の評価]
静音性の評価は、往復運動時の音の大きさによって評価した。結果を表A2−4に示す。表A2−4の符号は以下のことを表す。
A1:動作時の音はしていなかった。
A2:動作時の音が多少していた。
A3:動作時の音が大きかった。
なお、実施例A2−21〜A2−26において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、静音性の評価の結果は、実施例A2−22〜A2−26と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A2−27]
基油として、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体を用意した。この基油の混合物から、分級により炭素原子数が36個を超える重合体を得た。この基油96質量部、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部、およびポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。動作の加速試験を行うため、このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例A2−28〜A2−30]
上記基油の混合物から、分級により炭素原子数が15〜35個の重合体、炭素原子数が20〜30個の重合体、および炭素原子数が14個未満の重合体を得た。表A2−5に示す重合体を用いた他は、実施例A2−27と同様にしてアクチュエータを組み立てて80℃で往復運動させた。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動の開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A2−5に示す。表A2−5の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
A3:1時間経過前に動作が停止した。
B:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動を開始しても良好に動作できなかった。
なお、実施例A2−27〜A2−30において、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)の代わりに、トリオレイルフォスファイト(TOP2)を用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、動作の加速試験の結果は、実施例A2−27〜A2−30と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例A2−31]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部、およびポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
次に、実施例A2−−1と同様に、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータを作製した(図1、2参照)。なお、実施例A2−−1と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部には、比較的弱い力がかかるため、実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を給油しておいた。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−−1と同様にして行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このアクチュエータを90℃、80RHに1000時間保管した。次いで、カメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例A1−32〜A1−38]
表A2−6に示す量で、ベンゾトリアゾール誘導体を混合した潤滑剤(2)を用いた他は、実施例A2−31と同様にしてアクチュエータを組み立てて90℃、80RHに1000時間保管した。次いで、カメラモジュールを80℃で往復運動させた。
[変色の有無]
90℃、80RHでの1000時間保管後のアクチュエータについて、アクチュエータを分解し、潤滑剤(2)を給油した摺動部の変色の有無を観察した。結果を表A2−6に示す。表A2−6の符号は以下のことを表す。
A1:変色は見られなかった。
A2:多少変色していた。
A3:A2よりも変色していた。
B:変色していた。
[動作の加速試験]
動作の加速試験は、往復運動開始から何時間動作できたかによって評価した。結果を表A2−6に示す。表A2−6の符号は以下のことを表す。
A1:80時間後においても良好に動作した。
A2:60時間以上80時間経過前に動作が停止した。
B:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動を開始しても良好に動作できなかった。
Figure 0005568018
[実施例A2−39]
基油として、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(B1)(100℃での動粘度=約3.0cSt)96質量部、耐摩耗剤としてトリオレイルフォスフェート(TOP)4質量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子(実施例A2−−1と同じもの)45質量部、および蛍光剤0.005質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
[実施例A2−40〜A2−45]
表A2−7に示す量で、蛍光剤を混合した潤滑剤(2)を用いた他は、実施例A2−39と同様にして、潤滑剤(2)を得た。
[UVライト照射試験]
潤滑剤(2)に対してハンディUVライトで光を当てて、潤滑剤が光るか否かを観察した。結果を表A2−7に示す。表A2−7の符号は以下のことを表す。
A1:適度な明るさで光った。
A2:多少光り過ぎていた。
B1:光が弱すぎた。
B2:光り過ぎていた。
Figure 0005568018
[実施例A3−1−1]
潤滑剤(1)として実施例A1−3で用いた潤滑剤(1)を、潤滑剤(2)として実施例A2−3−3で用いた潤滑剤(2)を用意した。また、リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
次に、ハウジング2a、2bを、表面処理剤に浸漬した後、溶媒を蒸発させた。表面処理剤により処理されたハウジング2a、2bを用いた他は、実施例A2−3−3と同様に、ロータにより形成される摺動部および第一トルク増大歯車により形成される摺動部に潤滑剤(1)を給油し、第二トルク増大歯車により形成される摺動部および出力歯車により形成される摺動部に潤滑剤(2)を給油したアクチュエータ(真鍮製のハウジング、ロータおよび歯車を用いた。)を作製した(図1、2参照)。潤滑剤(1)および潤滑剤(2)の給油は、実施例A2−3−3と同様に行った。
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を給油したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例A3−1−2]
実施例A2−3−3と同様にして、アクチュエータを作製し、カメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[参考例A3−1−1]
潤滑剤(1)および潤滑剤(2)を用いなかった以外は、実施例3−1−1と同様にしてアクチュエータを作製し、カメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例A1−1の3.0倍になるものを用いた。
[耐久性の評価]
摺動部の摩耗により動作が停止するまでの時間を測定した。実施例A3−1−1は1500時間、実施例A3−1−2は500時間、参考例A3−1−1は100時間であった。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、カメラモジュールを外した。アクチュエータを駆動させ、回転出力軸10aを回転させた時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室にアクチュエータを置き、アクチュエータから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、駆動時の音を拾った。実施例A3−1−1は1+(1よりも優れていた。)、実施例A3−1−2は7、参考例A3−1−1は1であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、このアクチュエータを携帯電話のカメラモジュールを駆動させるために用いた場合、駆動音は動画の撮影においても問題とならないレベルである。
なお、実施例A3−1−1〜A3−1−2、参考例A3−1−1において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの代わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例A3−1−1〜A3−1−2、参考例A3−1−1と同じであった。
また、実施例A3−1−1〜A3−1−2、参考例A3−1−1において、温度のみを変更して上記のように往復運動させた場合も、−40℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例A3−1−1〜A3−1−2、参考例A3−1−1と同じであった。
<表面処理剤>
[実施例B1−1]
フッ素含有リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート80質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物20質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。このようにして、表面処理剤を得た。
次に、摺動部のハウジング側が表面処理剤によって処理されたアクチュエータ(真鍮製のハウジング、ロータおよび歯車を用いた。)を作製した(図1、2参照)。
詳細には、ハウジング2a、2bを、表面処理剤に浸漬した後、溶媒を蒸発させた。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を、表面処理剤によって処理されたハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、表面処理剤によって処理されたハウジング2bを嵌める。このようにしてアクチュエータを得た。
表面処理剤によって処理されたアクチュエータを駆動させ、回転出力軸10aを回転させた。
[実施例B1−2〜B1−8]
表B1−1に示す量で成分を混合して表面処理剤を得た他は、実施例B1−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて駆動させた。
[静音性の評価]
静音性の評価は、駆動時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室にアクチュエータを置き、アクチュエータから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、駆動時の音を拾った。結果を表B1−1に示す。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、このアクチュエータを携帯電話のカメラモジュールを駆動させるために用いた場合、駆動音は動画の撮影においても問題とならないレベルである。
なお、実施例B1−1〜B1−8において、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの代わりに、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートを用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、駆動させた。この場合も、静音性の評価の結果は、実施例B1−1〜B1−8と同じであった。
さらに、実施例B1−1〜B1−8において、イソプロピルアルコールの代わりに、ヘキサン、ジエチルエーテルまたはメチルエチルケトンを用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、駆動させた。この場合も、静音性の評価の結果は、実施例B1−1〜B1−8と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例B1−9−1]
フッ素含有リン酸エステルとして、式(A)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいて、R1=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したペンチル基、R2=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したオクチル基、R3=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したドデシル基であって、フッ素原子置換率(%)が50%以上のフッ素含有リン酸エステルを用意した。なお、表B1−2−1において、フッ素原子置換率(%)は、水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換する前のR1、R2およびR3が有する水素原子数の総数のうち、何%がフッ素原子で置換されているかを表す。
このフッ素含有リン酸エステル50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。このようにして、表面処理剤を得た。
次に、実施例B1−1と同様にして、摺動部のハウジング側が表面処理剤によって処理されたアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
表面処理剤によって処理されたアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを往復運動させた。上記カメラモジュールは、ズーム機能を有しておらず、通常の携帯電話に搭載されるカメラモジュールより小型であるため、ロータおよび歯車にかかる負荷は小さかった。
[実施例B1−9−2〜B1−9−5]
式(A)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいてR1〜R3が表B1−2−1に示す基である化合物を用いて表面処理剤を得た他は、実施例B1−9−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。
[実施例B1−10−1]
フッ素含有リン酸エステルとして、式(B)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいて、R4=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したペンチル基、R5=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したオクチル基、R6=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したドデシル基であって、フッ素原子置換率(%)が50%以上のフッ素含有リン酸エステルを用いた他は、実施例B1−9−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。なお、表B1−2−2において、フッ素原子置換率(%)は、水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換する前のR4、R5およびR6が有する水素原子数の総数のうち、何%がフッ素原子で置換されているかを表す。
[実施例B1−10−2〜B1−10−5]
式(B)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいてR4〜R6が表B1−2−2に示す基である化合物を用いて表面処理剤を得た他は、実施例B1−10−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。
[実施例B1−11−1]
フッ素含有リン酸エステルとして、式(C)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいて、R7=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したエチル基、R8=水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したエチル基、R9=メトキシカルボニル基であって、フッ素原子置換率(%)が50%以上のフッ素含有リン酸エステルを用いた他は、実施例B1−9−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。なお、表B1−2−3において、フッ素原子置換率(%)は、水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換する前のR7およびR8が有する水素原子数の総数のうち、何%がフッ素原子で置換されているかを表す。
[実施例B1−11−2〜B1−11−4]
式(C)で表されるフッ素含有リン酸エステルにおいてR7〜R9が表B1−2−3に示す基である化合物を用いて表面処理剤を得た他は、実施例B1−11−1と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。
[摺動性の評価]
アクチュエータの消費電流(mA)を測定した。結果を表B1−2−1〜B1−2−3に示す。なお、消費電流(mA)が、27(mA)以下は摺動性に優れ、27(mA)以上では摺動性に劣ることを示す。
Figure 0005568018
Figure 0005568018
Figure 0005568018
[実施例B1−12]
フッ素含有リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、沸点350℃の溶媒に溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、溶媒100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。このようにして、表面処理剤を得た。
次に、ハウジング(真鍮製)を、表面処理剤に浸漬した後、溶媒を蒸発させた。
[実施例B1−13〜B1−16]
表B1−3に示す溶媒を用いて表面処理剤を得た他は、実施例B1−12と同様にしてハウジングを表面処理剤によって処理した。
[乾燥の様子]
表面処理剤によって処理したハウジング(真鍮製)を観察した。結果を表B1−3に示す。表B1−3の符号は以下のことを表す。
A:良好に乾燥できた。
B:しばらくの間べたつきが見られた。
なお、実施例B1−12〜B1−16において、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの代わりに、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートを用いた他は同様にして、ハウジングを表面処理剤によって処理した。この場合も、乾燥の様子は、実施例B1−12〜B1−16と同じであった。
Figure 0005568018
[実施例B1−17]
フッ素含有リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が0.1質量部となる割合で溶解させた。このようにして、表面処理剤を得た。
次に、実施例B1−1と同様にして、摺動部のハウジング側が表面処理剤によって処理されたアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
表面処理剤によって処理されたアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを往復運動させた。上記カメラモジュールは、ズーム機能を有しておらず、通常の携帯電話に搭載されるカメラモジュールより小型であるため、ロータおよび歯車にかかる負荷は小さかった。
[実施例B1−18〜B1−23]
イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計で表B1−4に示す量で用いて表面処理剤を得た他は、実施例B1−17と同様にしてアクチュエータを組み立てて往復運動させた。
[ハウジングの表面状態]
アクチュエータを組み立てる前に、表面処理剤によって処理したハウジング(真鍮製)を観察した。結果を表B1−4に示す。表B1−4の符号は以下のことを表す。
A:良好であった。
B:べたつきが見られた。
[摺動性の評価]
アクチュエータの消費電流(mA)を測定した。結果を表B1−4に示す。表B1−4の符号は以下のことを表す。
A:消費電流(mA)は27(mA)以下であり、摺動性に優れていた。
B:消費電流(mA)は27(mA)以上であり、摺動性に劣っていた。
なお、実施例B1−17〜B1−23において、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの代わりに、トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートを用いた他は同様にして、ハウジングを表面処理剤によって処理した。この場合も、評価結果は、実施例B1−17〜B1−23と同じであった。
[撥油性]
上記アクチュエータの製造に用いたハウジング2aとは別に、表面処理剤によって処理されたハウジング2aをもう1枚準備し、これに潤滑剤(1)を注したときの状態を観察した。潤滑剤(1)は、基油として1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)95質量部、および耐摩耗剤としてトリオレイルフォスファイト(TOP2)、95質量部を混合して得た。表B1−4の符号は以下のことを表す。
A:潤滑剤(1)は流れず、撥油性は優れていた。
B:潤滑剤(1)は流れて広がり、撥油性は劣っていた。
Figure 0005568018
[実施例B2−1]
リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
次に、実施例B1−1と同様にして、摺動部のハウジング側が表面処理剤によって処理されたアクチュエータを作製した(図1、2参照)。
表面処理剤によって処理したアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例B1−9−1の3.0倍になるものを用いた。
[実施例B2−2]
基油として1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)95質量部、および耐摩耗剤としてトリオレイルフォスファイト(TOP2)、95質量部を混合して、潤滑剤(1)を得た。基油は、精製したものであった。なお、以下の実施例において特に断りのないときは、精製した基油を用いた。また、耐摩耗剤は、試薬級のものであった。なお、以下の実施例において特に断りのないときは、試薬級の耐摩耗剤を用いた。
基油として1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセンおよび1−ドデセンを重合した重合体であって、重合体中の炭素原子数の合計が20〜30である重合体(B2)(40℃での動粘度=約5.0cSt)95質量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子(粒径10μm以下の含有率が100質量%であり、かつ粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であり、アスペクト比が0.5であった。)40質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
次に、実施例B2−1で用いた表面処理剤、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)によって処理されたアクチュエータ(真鍮製のハウジング、ロータおよび歯車を用いた。)を作製した(図1、2参照)。
詳細には、ハウジング2a、2bを、表面処理剤に浸漬した後、溶媒を蒸発させた。次いで、表面処理剤によって処理されたハウジング2aにおいて、ロータ12および第一トルク増大歯車6を差し込む穴に潤滑剤(1)を注し、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を差し込む穴に潤滑剤(2)を注した。次いで、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10をハウジング2aに差し込み、ロータ12、第一トルク増大歯車6、第二トルク増大歯車8および出力歯車10を挟み込むように、表面処理剤によって処理されたハウジング2bを嵌めた。最後に、ハウジング2bの上から、ロータ12および第一トルク増大歯車6が差し込まれている穴に潤滑剤(1)を注し、第二トルク増大歯車8および出力歯車10が差し込まれている穴に潤滑剤(2)を注した。
表面処理剤、潤滑剤(1)および潤滑剤(2)によって処理されたアクチュエータにカメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で100時間往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例B1−9−1の3.0倍になるものを用いた。
[参考例B2−1]
表面処理剤を用いなかった以外は、実施例B2−2と同様にしてアクチュエータを作製し、カメラモジュールを連結させた。このカメラモジュールを80℃で往復運動させた。上記カメラモジュールは、往復運動によって回転出力軸10aにかかる負荷が、実施例B1−9−1の3.0倍になるものを用いた。
[耐久性の評価]
摺動部の摩耗により動作が停止するまでの時間を測定した。実施例B2−1は100時間、実施例B2−2は1500時間、参考例B2−1は500時間であった。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、カメラモジュールを外した。アクチュエータを駆動させ、回転出力軸10aを回転させた時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室にアクチュエータを置き、アクチュエータから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、駆動時の音を拾った。実施例B2−1は1、実施例B2−2は1+(1よりも優れていた。)、参考例B2−1は7であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、このアクチュエータを携帯電話のカメラモジュールを駆動させるために用いた場合、駆動音は動画の撮影においても問題とならないレベルである。
なお、実施例B2−1〜B2−2、参考例B2−1において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの代わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、アクチュエータを作製し、往復運動させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例B2−1〜B2−2、参考例B2−1と同じであった。
また、実施例B2−1〜B2−2、参考例B2−1において、温度のみを変更して上記のように往復運動させた場合も、−40℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例B2−1〜B2−2、参考例B2−1と同じであった。
なお、実施例B2−2、参考例B2−1で作製した潤滑剤(1)および潤滑剤(2)は、90℃で放置したときの重量変化が0.05質量%以下であり、全酸価が0.06mgKOH/g以下であった。
<時計の摺動部>
[実施例C1−1]
動粘度が−30℃で1500cSt以下のポリオールエステル[ネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステル(100℃で測定した動粘度=2.5cSt)]に、粘度指数向上剤[ポリアクリレート(中和価=0.1、100℃で測定した動粘度=850cSt)]10重量%と、耐摩耗剤[中性リン酸エステル(トリオレイルフォスフェート)]4重量%と、酸化防止剤[フェノール系酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)]0.5重量%と、金属不活性剤[ベンゾトリアゾール]0.05重量%とを添加して、動粘度が−30℃にて1500cSt以下、80℃にて13cSt以上、90℃で放置したときの重量変化が1.62重量%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。
また、リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
シチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.2035:輪列部は金属製(主に真鍮と鉄とからできている))を作製した。具体的には、地板を表面処理剤で処理し、時計ムーブメントを組み上げて、歯車との摺動部に時計用潤滑油を給油した。あるいは、歯車および地板を表面処理剤で処理し、時計ムーブメントを組み上げて、歯車との摺動部に時計用潤滑油を給油した。
[耐久性の評価]
常温にて64倍の速度で20年分の針回し耐久試験をサンプル数20個で実施した。この結果、いずれのサンプルも耐久試験後も正常に動作した。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、80℃で連続動作をさせ、動作時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室に時計ムーブメントを置き、時計ムーブメントから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、動作時の音を拾った。実施例C1−1は1+(1よりも優れていた。)であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、この時計ムーブメントの駆動音は動画の撮影などにおいて問題とならないレベルである。
なお、実施例C1−1において、粘度指数向上剤の量を0.1〜20重量%に変化させた場合や、耐摩耗剤の量を0.1〜8重量%に変化させた場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−1と同じであった。
また、実施例C1−1において、ネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステルの替わりに、トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル(100℃で測定した動粘度=3.0cSt)を用いた場合、ポリアクリレートの替わりに、ポリメタクリレート(中和価=0.1、100℃で測定した動粘度=850cSt)、ポリイソブチレン(100℃で測定した動粘度=1000cSt)、ポリアルキルスチレン[ポリエチルスチレン(100℃で測定した動粘度=600cSt)]、ポリエステル[ポリエチレンフマレート(100℃で測定した動粘度=500cSt)]、イソブチレンフマレート(100℃で測定した動粘度=1000cSt)、スチレンマレエートエステル(100℃で測定した動粘度=3000cSt)、酢酸ビニルフマレートエステル(100℃で測定した動粘度=1800cSt)を用いた場合、トリオレイルフォスフェートの替わりに、トリキシレニルフォスファイトを用いた場合、フェノール系酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)の替わりに、アミン系酸化防止剤(ジフェニルアミン誘導体;商品名 イルガノックスL57、チバスペシャリティケミカルズ社製)を用いた場合においても、動粘度が−30℃にて1500cSt以下、80℃にて13cSt以上、90℃で放置したときの重量変化が1.62重量%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。これらの場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−1と同じであった。
実施例C1−1において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの替わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、時計ムーブメントを作製し、連続動作させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−1と同じであった。
また、実施例C1−1において、温度のみを変更して上記のように連続動作させた場合も、−30℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−1と同じであった。
[実施例C1−2]
動粘度が−30℃で1500cSt以下のパラフィン系炭化水素油[炭素原子数30以上;商品名 PAO501、シェブロン社製]に、粘度指数向上剤[ポリアクリレート;ポリメチルアクリレート(100℃で測定した動粘度=850cSt、中和価=0.1)]10重量%と、耐摩耗剤剤[中性リン酸エステル(トリオクチルフォスフェート)]4重量%と、酸化防止剤[フェノール系酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)]0.5重量%と、金属不活性剤[ベンゾトリアゾール]0.05重量%とを添加して、動粘度が−30℃にて1500cSt以下、80℃にて13cSt以上、90℃で放置したときの重量変化が10重量%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。
また、リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
シチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.2035:輪列部は金属製(主に真鍮と鉄とからできている))を作製した。具体的には、実施例C1−1と同様に時計ムーブメントを作製した。
[耐久性の評価]
常温にて64倍の速度で20年分の針回し耐久試験をサンプル数20個で実施した。この結果、いずれのサンプルも耐久試験後も正常に動作した。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、80℃で連続動作をさせ、動作時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室に時計ムーブメントを置き、時計ムーブメントから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、動作時の音を拾った。実施例C1−2は1+(1よりも優れていた。)であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、この時計ムーブメントの駆動音は動画の撮影などにおいて問題とならないレベルである。
なお、実施例C1−2において、粘度指数向上剤の量を0.1〜15重量%に変化させた場合や、耐摩耗剤の量を0.1〜8重量%に変化させた場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−2と同じであった。
また、実施例C1−2において、ポリアクリレートの替わりに、ポリメタクリレート[ポリメチルメタクリレート(100℃で測定した動粘度=1550cSt、中和価=0.1)]、ポリイソブチレン(100℃で測定した動粘度=1000cSt)、ポリアルキルスチレン[ポリエチルスチレン(100℃で測定した動粘度=600cSt)]、ポリエステル[ポリエチレンフマレート(100℃で測定した動粘度=500cSt)]、イソブチレンフマレート(100℃で測定した動粘度=1000cSt)、スチレンマレエートエステル(100℃で測定した動粘度=3000cSt)、または酢酸ビニルフマレートエステル(100℃で測定した動粘度=1800cSt)を用いた場合、トリオクチルフォスフェートの替わりに、トリオレイルフォスファイトを用いた場合、フェノール系酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)の替わりに、アミン系酸化防止剤(ジフェニルアミン誘導体;商品名 イルガノックスL57、チバスペシャリティケミカルズ社製)を用いた場合においても、動粘度が−30℃にて1500cSt以下、80℃にて13cSt以上、90℃で放置したときの重量変化が1.62重量%以下で、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。これらの場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−2と同じであった。
実施例C1−2において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの替わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、時計ムーブメントを作製し、連続動作させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−2と同じであった。
また、実施例C1−2において、温度のみを変更して上記のように連続動作させた場合も、−30℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−2と同じであった。
[実施例C1−3]
基油としてエーテル油[商品名 モレスコハイルーブLB15、(株)松村石油研究所製]と、耐摩耗剤[中性リン酸エステル(トリオクチルフォスフェート)]4重量%と、酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)とを含有する、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。
また、リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
シチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.2035:輪列部は金属製(主に真鍮と鉄とからできている))を作製した。具体的には、実施例C1−1と同様に時計ムーブメントを作製した。
[耐久性の評価]
常温にて64倍の速度で20年分の針回し耐久試験をサンプル数20個で実施した。この結果、いずれのサンプルも耐久試験後も正常に動作した。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、80℃で連続動作をさせ、動作時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室に時計ムーブメントを置き、時計ムーブメントから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、動作時の音を拾った。実施例C1−3は1+(1よりも優れていた。)であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、この時計ムーブメントの駆動音は動画の撮影などにおいて問題とならないレベルである。
なお、実施例C1−3において、耐摩耗剤の量を0.1〜8重量%に変化させた場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−3と同じであった。
また、実施例C1−3において、トリオクチルフォスフェートの替わりに、トリオレイルフォスファイトをを用いた場合においても、全酸価が0.2mgKOH/g以下である潤滑油組成物を時計用潤滑油として調製した。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−3と同じであった。
実施例C1−3において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの替わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、時計ムーブメントを作製し、連続動作させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−3と同じであった。
また、実施例C1−3において、温度のみを変更して上記のように連続動作させた場合も、−30℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−3と同じであった。
[実施例C1−4]
ポリオールエステル(ネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステル)に、粘度向上剤(ポリアクリレート)と、耐摩耗剤剤(中性リン酸エステル)を4wt%と、酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤)を0.5wt%と、金属不活性剤(ベンゾトリアゾール)を0.05wt%とを添加して、20℃にて200から400mPa・s、90℃で放置したときの重量変化が1.62wt%以下で、全酸価0.2mgKOH/g以下の時計用潤滑油を作製した。
また、リン酸エステルとしてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェート50質量部と、フッ素系界面活性剤としてパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物50質量部とを、イソプロピルアルコールに溶解して、表面処理剤を用意した。このとき、イソプロピルアルコール100質量部に対して、リン酸エステルおよびフッ素系界面活性剤の合計が1.5質量部となる割合で溶解させた。
シチズン時計(株)製の時計ムーブメントTM(No.2035:輪列部は金属製(主に真鍮と鉄とからできている))を作製した。具体的には、実施例C1−1と同様に時計ムーブメントを作製した。
[耐久性の評価]
常温にて64倍の速度で20年分の針回し耐久試験をサンプル数20個で実施した。この結果、いずれのサンプルも耐久試験後も正常に動作した。
[静音性の評価]
静音性の評価のため、80℃で連続動作をさせ、動作時の音の大きさによって10段階で評価した。具体的には、無響室に時計ムーブメントを置き、時計ムーブメントから20mmの位置にマイクロフォンを設置して、動作時の音を拾った。実施例C1−4は1+(1よりも優れていた。)であった。数字が小さいほど音がしないことを表す。また、7以下であれば、この時計ムーブメントの駆動音は動画の撮影などにおいて問題とならないレベルである。
なお、実施例C1−4において、耐摩耗剤の量を0.1〜8重量%に変化させた場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−4と同じであった。
また、実施例C1−4において、ネオペンチルグリコール・カプリル酸カプリン酸混合エステルの替わりに、ポリオールエステル(トリメチロールプロパン・吉草酸ヘプタン酸混合エステル)、PAO4(100℃での粘度がほぼ4)を用いた場合、ポリアクリレートの替わりに、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、ポリエステル、イソブチレンフマレート、スチレンマレエートエステル、酢酸ビニルフマレートエステル、高粘度のポリオールエステル、分子量が大きいPAOを用いた場合、中性リン酸エステルの替わりに、中性亜リン酸エステルを用いた場合、フェノール系酸化防止剤の替わりに、ジフェニルアミン誘導体などのアミン系酸化防止剤を用いた場合においても、20℃にて200から400mPa・s、90℃で放置したときの重量変化が1.62wt%以下で、全酸価0.2mgKOH/g以下の時計用潤滑油を作製した。これらの場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−4と同じであった。
実施例C1−4において、表面処理剤としてトリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスフェートの替わりに、トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロ−n−ペンチル)フォスファイトまたはビス(2’,2’,2−トリフルオロエチル)(メトキシカルボニル)フォスフォネートトリオレイルフォスファイトを用いた他は同様にして、時計ムーブメントを作製し、連続動作させた。この場合も、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−4と同じであった。
また、実施例C1−4において、温度のみを変更して上記のように連続動作させた場合も、−30℃までは、耐久性および静音性の評価結果は、実施例C1−4と同じであった。
2a、2b: ハウジング
4: 2極ステップモータ
6: 第一トルク増大歯車
6a: カナ
6b: 歯車
8: 第二トルク増大歯車
8a: カナ
8b: 歯車
10: 出力歯車
10a: 回転出力軸
10b: 歯車
12: ロータ
14: ステータ
14a: ロータ穴
14b、14c: 突起部
16a、16b: コイル
18a、18b: 接続ポイント

Claims (17)

  1. ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)と、
    ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子(ただし、テトラフルオロエチレン90〜99.999モル%と含フッ素α−オレフィン0.001〜10モル%との共重合体である変性低分子量ポリテトラフルオロエチレンを除く)を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部に対して前記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)と、
    炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤とからなり、
    前記潤滑剤(1)および前記潤滑剤(2)に含まれる前記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである
    ことを特徴とする摺動部を有する小型電子機器または時計に用いるための潤滑用キット。
  2. 摺動部を有する小型電子機器または時計であって、前記摺動部に、
    ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)と、
    ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子(ただし、テトラフルオロエチレン90〜99.999モル%と含フッ素α−オレフィン0.001〜10モル%との共重合体である変性低分子量ポリテトラフルオロエチレンを除く)を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部に対して前記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)と、
    炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤とが付着しており、
    前記潤滑剤(1)および前記潤滑剤(2)に含まれる前記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである
    ことを特徴とする摺動部を有する小型電子機器または時計。
  3. 摺動部を有する小型電子機器または時計の製造方法であって、前記摺動部に、
    ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油および耐摩耗剤を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれている潤滑剤(1)と、
    ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子(ただし、テトラフルオロエチレン90〜99.999モル%と含フッ素α−オレフィン0.001〜10モル%との共重合体である変性低分子量ポリテトラフルオロエチレンを除く)を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部に対して前記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれている潤滑剤(2)と、
    炭化水素基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基を有するリン酸エステルと、フッ素系界面活性剤とから得られる表面処理剤と
    を付着する工程を含み、
    前記潤滑剤(1)および前記潤滑剤(2)に含まれる前記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである
    ことを特徴とする摺動部を有する小型電子機器または時計の製造方法。
  4. ポリオールエステル油および/またはパラフィン系炭化水素油からなる基油、耐摩耗剤およびポリテトラフルオロエチレン粒子(ただし、テトラフルオロエチレン90〜99.999モル%と含フッ素α−オレフィン0.001〜10モル%との共重合体である変性低分子量ポリテトラフルオロエチレンを除く)を含む潤滑剤であって、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部あたり前記基油が85〜99.5質量部含まれ、前記耐摩耗剤が0.5〜15質量部含まれており、前記基油および前記耐摩耗剤の合計100質量部に対して前記ポリテトラフルオロエチレン粒子が30〜50質量部含まれており、
    前記耐摩耗剤が、中性リン酸エステルおよび/または中性亜リン酸エステルである
    ことを特徴とする潤滑剤。
  5. 前記ポリテトラフルオロエチレン粒子は、粒径1μm以下の含有率が90質量%以上であることを特徴とする請求項4に記載の潤滑剤。
  6. 前記ポリテトラフルオロエチレン粒子のアスペクト比が、0.5〜1.0であることを特徴とする請求項4または5に記載の潤滑剤。
  7. 前記潤滑剤は、90℃で放置したときの重量変化が1.62質量%以下であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の潤滑剤。
  8. 前記潤滑剤は、全酸価が0.2mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の潤滑剤。
  9. 前記ポリオールエステル油が、分子末端に水酸基を全く有しないポリオールエステルであることを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の潤滑剤。
  10. 前記パラフィン系炭化水素油が、炭素原子数が15以上のα−オレフイン重合体であることを特徴とする請求項4〜9のいずれかに記載の潤滑剤。
  11. 金属不活性剤をさらに含有していることを特徴とする請求項4〜10のいずれかに記載の潤滑剤。
  12. 前記金属不活性剤が、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体であることを特徴とする請求項11に記載の潤滑剤。
  13. 酸化防止剤をさらに含有していることを特徴とする請求項4〜12のいずれかに記載の潤滑剤。
  14. 蛍光剤をさらに含有していることを特徴とする請求項4〜13のいずれかに記載の潤滑剤。
  15. 2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、前記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、前記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有する小型電子機器に含まれるアクチュエータであって、
    前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される第一の摺動部および前記ハウジングと前記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部に請求項1に記載の潤滑剤(1)が付着しており、前記ハウジングと前記出力歯車との間に形成される第三の摺動部に請求項1に記載の潤滑剤(2)が付着しており、前記摺動部のいずれかのハウジング側が、請求項1に記載の表面処理剤で処理されている
    小型電子機器に含まれるアクチュエータ。
  16. 2枚のハウジングの間に、ロータを有するモータと、前記モータから発生した回転トルクを増大させる1つ以上のトルク増大歯車と、前記歯車と噛み合っており、かつ被駆動機構を動作させるために動力を出力する出力歯車とを有する小型電子機器に含まれるアクチュエータであって、
    前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される第一の摺動部、前記ハウジングと前記トルク増大歯車との間に形成される第二の摺動部、および前記ハウジングと前記出力歯車との間に形成される第三の摺動部を有し、
    前記トルク増大歯車が2つ以上噛み合っており、
    前記出力歯車と噛み合っている前記トルク増大歯車の前記第二の摺動部に請求項に記載の潤滑剤(2)が付着しており、
    前記出力歯車と噛み合っていない前記トルク増大歯車の前記第二の摺動部に請求項に記載の潤滑剤(1)が付着しており、
    前記第一の摺動部に請求項に記載の潤滑剤(1)が付着しており、
    前記第三の摺動部に請求項に記載の潤滑剤(2)が付着しており、
    前記摺動部のいずれかのハウジング側が、請求項1に記載の表面処理剤で処理されている
    ことを特徴とする小型電子機器に含まれるアクチュエータ。
  17. 請求項15〜16のいずれかに記載のアクチュエータを含む携帯型電子機器。
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