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
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。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[3]に関する。
すなわち、本発明は、以下の[A1]〜[A27]に関する。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
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。
[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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
《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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
(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。
《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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
《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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
R2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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
B2:潤滑剤(1)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
A2:多少変色していた。
A3:A2よりも変色していた。
[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。
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。
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。
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。
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。
A2:多少光り過ぎていた。
B1:光が弱すぎた。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
B2:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
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。
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A2−2−1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A2−2−1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A2−2−1と同様にして行った。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
B2:潤滑剤(2)の粘度が高すぎ、往復運動できなかった。
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A2−2−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
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。
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。
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。
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A2−2−1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。
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。
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。
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。
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A2−2−1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。
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A2−2−1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A2−2−1と同様にして行った。
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。
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。
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A2−2−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
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。
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。
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。
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A2−2−1と同じもの)45質量部を混合して、潤滑剤(2)を得た。
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。
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。
A2:多少変色していた。
A3:A2よりも変色していた。
[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。
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。
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A2−2−1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。
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。
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。
A2:多少光り過ぎていた。
B1:光が弱すぎた。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
B:潤滑剤(1)は流れて広がり、撥油性は劣っていた。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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1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1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1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
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。 - 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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