JPH0631369B2 - 熱可塑性プラスチツクス製機器用潤滑剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱可塑性プラスチックス製機器用に支障なく
使用し得る潤滑剤、更に詳しくは熱可塑性プラスチック
ス製ハウジング又は部品により構成される回転又は摺動
機構を有する各種機器類に対し好適に使用し得る弗素系
潤滑剤に関する。

従来の技術及びその問題点 近年の目覚ましい科学技術の進歩と共に、工業用及び民
生用機器、装置類の各種素材も従来の金属やガラス等か
ら軽量、安価なプラスチックスへと急速に変遷して来て
いる。特にスチレン系成分を含有する熱可塑性プラスチ
ックスは、量産加工が容易で製品の物性も良好であるた
め、電気、電子機器やＯＡ機器のハウジングや部品に多
用されている。これら各種機器類の動作機構として機械
的動作を伴わない電子回路が増加しつつあるが、一方で
は従来の回転、摺動等の機械的動作を伴う機構は依然必
須であり、これらの部分には潤滑剤が必要とされてい
る。

而してこれらプラスチックス製部品類を有する機器に対
して、従来の鉱油系潤滑剤を使用した場合には、オイル
の付着したプラスチックスの部分にクレージングやクラ
ツクが生じ、強度低下や破損の現象が度々生じ、業界で
の深刻な問題となっている。このような問題は、部品の
耐用年数の低下や故障の増加のみに止まらず、システム
全体の信頼性失墜につながる重大な危険を招く場合があ
る。

熱可塑性プラスチックス製成形品が接触する可能性の多
いオイルの内、応力亀裂を生じ易いものとしては、上記
回転、摺動機構用の潤滑油、グリースの他、成形金型の
防錆剤、防錆保護コート、離形剤等の各種オイル、グリ
ースが挙げられる。近年各種機器類の軽量小型化が進
み、且つ動作機構の高速化や騒音の低下が求められるに
伴い潤滑油類のハウジング等への付着の機会が増加して
いるため、一層に安全に使用でき、熱可塑性プラスチッ
クスを侵さない安全なオイル、グリースの要求が高まり
つつある。

このため既にプラスチックス関係に安全に使用できる潤
滑剤と称する製品が市販されているが、鉱油や合成エス
テル系潤滑油等の製品の場合、プラスチックスの曲げ歪
率０．５％でクレージングを生ずるものが殆んどであ
り、中にはクラックが生じて強度が極端に低下している
ものもあり（甚だしい場合、強度は零である）、使用に
耐えないのが現状である。

民生用電気、電子機器及びＯＡ機器においては、現在ス
チレン系成分を含有する熱可塑性プラスチックス、特に
変性ＰＰＯ樹脂のハウジングが圧倒的に多く使用されて
いるが、この樹脂はとりわけオイルに侵され易いため、
機器メーカーではオイルの接触する恐れのある部位への
金属箔貼付で急場を凌ぐ等、製品設計を左右するところ
までに至っている。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、斯かる現状に鑑み熱可塑性プラスチック
ス製機器に好適に使用し得る潤滑剤を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、下記に示す特定のフルオロポリエーテ
ル類が本発明の所期の目的を達成し得ることを見い出
し、ここに本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記（１）式で示されるフルオロポリ
エーテル類、下記（２）式で示されるフルオロポリエー
テル類及び下記（３）式で示されるフルオロポリエーテ
ル類から選ばれた少なくとも１種からなる熱可塑性プラ
スチックス製機器用潤滑剤に係る。

〔式中ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０又は整数であって、２
≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦２００を満たすものである。〕 〔式中ｎの値は２≦ｎ≦６０の実数値をとるものであ
る。〕 〔式中ｎとｍとの比が約４０：１であり、分子量が約４
００〜７０００の範囲内にあるものである。〕 上記式（１）で示されるフルオロポリエーテルとして
は、具体的には Ｆ−（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｒ−ＣＦ_２ＣＦ_３、Ｆ−
（ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｐ−ＣＦ_２ＣＦ_３等を例示で
きる。

上記式（１）で示されるフルオロポリエーテルは、例え
ば特開昭６０−２０２１２２号公報記載の方法に従い、
２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンの開環重合
及び弗素化により合成され得る。また上記（２）式で示
されるフルオロポリエーテルは、例えば米国特許第３３
２２８２６号明細書、米国特許第３２４２２１８号明細
書等に記載の方法に従い、ヘキサフルオロプロピレンオ
キサイドの開環重合及び末端安定化により合成され得
る。更に上記（３）式で示されるフルオロポリエーテル
は、例えば特公昭４５−１０９２９号公報、同４６−１
１１６４号公報、同４９−４５７１９号公報等に記載の
方法に従い、ヘキサフルオロプロピレンと酸素の共重合
及び末端安定化により合成され得る。

本発明の潤滑性組成物を使用するに際しては、特に限定
がなく、従来公知の潤滑性組成物と同様にして使用され
る。

本発明の潤滑剤組成物の適用対象となる熱可塑性プラス
チックスとしては、特に限定されず、従来公知のものを
広く例示でき、例えば変性ＰＰＯ樹脂、ＡＢＳ樹脂、Ａ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ／ポリカーボネート系ポリマーアロイ樹
脂、スチレン−メチルメタクリレート樹脂等のスチレン
変性樹脂類等を挙げることができる。

またこれらプラスチックス素材を使用している機器類と
しては、複写機、プリンター、フロッピードライブ装
置、ＶＴＲ、コンパクトディスク、光ディスク装置、カ
メラ、クロック等を例示できる。本発明の組成物は、こ
れら機器類の可動部分に潤滑剤として好適に使用し得る
のみならず、タッピング用等非可動部分になんらかの目
的で塗布されたり、又は熱可塑性プラスチックス部品に
接触する金属の防錆剤としても好適に使用され得るもの
である。

発明の効果 後記実施例及び比較例から明らかなように、変性ＰＰＯ
樹脂及びＡＢＳ樹脂は曲歪率０．５％で市販の鉱油によ
りクレージングを発生し、伸び保持率が３５％以下と合
格基準からほど遠い状態であるのに対し、本発明の組成
物を使用した場合には、曲歪率０．５％のみならず、１
％においてもクレージングやクラックの発生はなく、強
度保持率も８０％以上と非常に良好な結果で、１００％
近い値を示すものもあり、また伸び保持率も５０％以上
であり、従来品との差は歴然としており、本発明の効果
は明らかに認められた。

実施例 以下に実施例及び比較例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。

尚、各実施例における引張強度保持率及び引張伸度保持
率は、以下の方法により測定したものである。

即ち、対象となる熱可塑性プラスチックスから射出成形
又は切削加工により作成されたＪＩＳ Ｉ号形試験片に
下記（４）式 ε_ｍａｘ＝Ｍｈ／２ＥＩ＝６ｈδ／Ｌ^２ （４） 〔但しε_ｍａｘは試験片の引張側の最大曲げ歪、Ｍは試
験片の曲げモーメント、Ｅは試験片の材料の弾性係数、
Ｉは試験片の断面二次モーメント、ｈは試験片厚さ、Ｌ
は試験片の支点間距離、δは撓みを示す。〕 で算出される０％、０．５％、１％の曲げ歪を第１図の
如く付加し、その引張側に試験油剤を付着（密着）さ
せ、２０℃で７日間静置し、試験油剤を除去した後、視
覚検査及び引張試験を行ない、それぞれの引張強度及び
引張伸度を測定し、それぞれの保持率を算出して、この
値の百分率をパラメーターとした。

上記において、撓みは、応力亀裂試験用器具を用いて試
験片に与えた。また試験油剤の密着は、油やグリースの
ような粘度の高い液状物質の場合、脱脂綿や刷毛塗りと
し、また粘度の低い物質の場合、該物質をたっぷり含浸
させた濾紙を試験片に密着させた。試験油剤の密着位置
は、試験片の最大応力の発生する面とする。

判定基準は、視覚試験においてクレージングや白化等の
異常を認めず、引張強度の保持率が平均値で８０％以上
且つ引張伸度保持率が５０％以上を合格と設定した。

実施例１ ＡＢＳ樹脂〔スタイラック１９１、旭化成社製〕又は変
性ＰＰＯ樹脂〔ユピエースＡＮ−４５、三菱瓦斯化学社
製〕で作成したＪＩＳ Ｉ号引張試験片に前記（４）式
で算出される曲げ歪０％、０．５％、１％を付加し、そ
の引張側に上記式（１）のｐ＝ｑ＝０であり、ｒは平均
値が約３０（平均分子量約５０００）であるパーフルオ
ロエーテルからなる潤滑油を含浸させた濾紙を密着さ
せ、２０℃で７日間静置した後、フロン１１３で該潤滑
油を除去し、視覚検査を行なった後、引張試験を行なっ
た。

繰返し数３で実施した試験の視覚検査の結果、０％、
０．５％、１％のいずれの曲げ歪においても異常は認め
られなかった。またその試験片における引張強度、伸度
測定の結果は、下記第１表のような値を示し、良好であ
った。

実施例２ 上記式（１）においてｐ：ｑ：ｒ≒２：１：５であり、
分子量が約４５００であるフルオロポリエーテルからな
る潤滑油を使用する以外は、実施例１と同様にして検
査、試験を行なった。

視覚検査の結果、０％、０．５％、１％のいずれの曲げ
歪においても異常は認められなかった。またその試験片
における引張強度、伸度測定の結果は、下記第２表のよ
うな値を示し、良好な結果であった。

実施例３ 上記式（２）において、ｎが約１２（平均分子量約２０
００）のパーフルオロポリエーテルからなる潤滑油を使
用する以外は、実施例１と同様にして検査、試験を行な
った。

視覚検査の結果、０％、０．５％、１％のいずれの曲げ
歪においても異常は認められなかった。またその試験片
における引張強度、伸度測定の結果は、下記第３表面の
ような値を示し、良好であった。

実施例４ 上記式（３）において、平均分子量が約３０００である
フルオロポリエーテルからなる潤滑油を使用する以外
は、実施例１と同様にして検査、試験を行なった。

視覚検査の結果、０％、０．５％、１％のいずれの曲げ
歪においても異常は認められなかった。またその試験片
における引張強度、伸度測定の結果は、下記第４表のよ
うな値を示し、良好であった。

比較例１ ＡＢＳ樹脂〔スタイラック１９１、旭化成社製〕又は変
性ＰＰＯ樹脂〔ユピエースＡＮ−４５、三菱瓦斯化学社
製〕で作成したＪＩＳ Ｉ号引張試験片に前記（２）式
で算出される曲げ歪０％、０．５％、１％を付加し、そ
の引張側に市販プラスチック用潤滑油及び市販プラスチ
ック用潤滑油（高温用）を含浸させた濾紙を密着させ、
２０℃で７日間静置した後、メタノールで該潤滑油を除
去し、視覚検査を行なった後、引張試験を行なった。

繰返し数３で実施した試験の視覚検査の結果、０．５％
及び１％の曲げ歪においてクレージング又はクラックの
発生が認められた。また引張試験においても、強度低下
が著しかった。

比較例２ 市販の鉱油系潤滑油を使用し、上記実施例１と同様にし
て検査、試験を行なった。

視覚検査の結果、０．５％及び１％の曲げ歪においてク
レージングの発生が認められた。また引張試験において
も、伸度低下が著しかった。

実施例８（複写機に使用した例） 変性ＰＰＯ樹脂を用いて成形された複写機ハウジングの
特に応力のかかり易い（従来ストレスクラックのよく発
生した）部分に実施例１で使用した潤滑油を塗布し、２
５℃及び６５℃で各々７２０℃まで試験を行なった。視
覚検査の結果、いずれの場合もストレスクラックの発生
等は全く認められず、安全に使用できることが確認され
た。

【図面の簡単な説明】 第１図は、引張強度及び引張伸度を測定する際の試験方
法を説明するための図面である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:14 (72)発明者 山田 進一 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島工場内 (72)発明者 廣濱 三男 兵庫県西宮市芦原町10番33号 株式会社松 村石油研究所内 (72)発明者 赤田 民生 兵庫県西宮市芦原町10番33号 株式会社松 村石油研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−16561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−265394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−155345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−254663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−232497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101696（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開165649（ＥＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記（１）式 〔式中ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０又は正の整数であっ
   て、２≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦２００を満たすものである。〕 で示されるフルオロポリエーテル類、下記（２）式 〔式中ｎの値は２≦ｎ≦６０の実数値をとるものであ
   る。〕 で示されるフルオロポリエーテル類及び下記（３）式 〔式中ｎとｍとの比が約４０：１であり、分子量が約４
   ００〜７０００の範囲内にあるものである。〕 で示されるフルオロポリエーテル類から選ばれた少なく
   とも１種からなる熱可塑性プラスチックス製機器用潤滑
   剤。
2. 【請求項２】式（１）のフルオロポリエーテル類がｐ＝
   ｑ＝０である特許請求の範囲第１項に記載の潤滑剤。
3. 【請求項３】式（１）のフルオロポリエーテル類がｑ＝
   ｒ＝０である特許請求の範囲第１項に記載の潤滑剤。
4. 【請求項４】熱可塑性プラスチックスが変性ＰＰＯ、Ａ
   ＢＳ、ＡＳ及びＨＩＰＳからなる群から選ばれた少なく
   とも１種である特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれ
   かに記載の潤滑剤。