JP2566618B2 - Method of manufacturing solid lubricant - Google Patents
Method of manufacturing solid lubricantInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は有機モリブデン化合物および有機亜鉛化合
物から固体潤滑剤を製造する方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a solid lubricant from an organomolybdenum compound and an organozinc compound.
各種機器類の相対運動を行なう部分の表面の損傷を防
ぎ、また摩擦、摩耗を減少させる目的で粉末状または薄
膜状にして潤滑作用を発揮させる固体潤滑剤として、二
硫化モリブデン、二硫化タングステン、二硫化タンタ
ル、グラファイト、フッ化黒鉛、雲母、その他の層状固
体、無機フッ化物、無機硫化物、金属酸化物などの非層
状無機物、鉛、錫、銀、銅などの軟質金属、タングステ
ン、モリブデンの硬質金属、四フッ化エチレン樹脂、ポ
リイミド、ポリアセタール、ポリエチレン、ナイロン、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタンその他の
高分子物などが用いられていることはよく知られてい
る。このような固体潤滑剤に対して、主として石油系潤
滑油、合成潤滑油、水性潤滑油のような液体潤滑油、お
よび石油系もしくは合成潤滑油を基油とし、これら増稠
剤を加えた半固体潤滑剤（グリース）のあることも広く
知られている。特に、半固体潤滑剤に対しては、近時
（たとえば特願昭61−250417号）、基油および増稠剤の
ほかにモリブデンジアルキル（またはジアリール）ジチ
オフォスフェートのような有機モリブデン化合物、さら
にはジンクジアルキル（またはジアリール）ジチオフォ
スフェートのような有機亜鉛化合物を添加し潤滑特性を
向上させる技術が開発され、モリブデンおよび亜鉛の有
機化合物が注目されつつある。Molybdenum disulfide, tungsten disulfide, as a solid lubricant that prevents damage to the surface of parts that perform relative motion of various equipment, and also exhibits a lubricating action by making it into a powder or thin film in order to reduce friction and wear. Of tantalum disulfide, graphite, fluorinated graphite, mica and other layered solids, inorganic fluorides, inorganic sulfides, non-layered inorganic substances such as metal oxides, soft metals such as lead, tin, silver and copper, tungsten and molybdenum Hard metal, tetrafluoroethylene resin, polyimide, polyacetal, polyethylene, nylon,
It is well known that epoxy resin, phenol resin, polyurethane and other polymer materials are used. In addition to such solid lubricants, liquid lubricating oils such as petroleum-based lubricating oils, synthetic lubricating oils, water-based lubricating oils, and petroleum-based or synthetic lubricating oils are mainly used as base oils, and semi-thickeners containing these thickeners are added. It is also widely known that there is a solid lubricant (grease). In particular, for semi-solid lubricants, recently (for example, Japanese Patent Application No. 61-250417), in addition to base oils and thickeners, organic molybdenum compounds such as molybdenum dialkyl (or diaryl) dithiophosphates, and Has developed a technique for improving lubrication characteristics by adding an organic zinc compound such as zinc dialkyl (or diaryl) dithiophosphate, and organic compounds of molybdenum and zinc are attracting attention.
モリブデンおよび亜鉛の上記のようなリン（燐）およ
びイオウ（硫黄）を含有する有機化合物は常温では液状
ないし水飴様の粘液状を呈し、基油に可溶の物質である
から、半固体状のグリースに均一に添加混合して潤滑特
性を向上させるためにはきわめて好都合なものであると
いえる。Since the above-mentioned organic compounds containing molybdenum and zinc, which contain phosphorus and sulfur (sulfur), are liquid or starch syrup-like viscous liquid at room temperature and are soluble in base oil, they are semisolid. It can be said that it is extremely convenient for uniformly adding and mixing with grease to improve lubrication characteristics.
以上述べたように、従来の技術においては、モリブデ
ンジアルキル（またはジアリール）ジチオフォスフェー
トのような有機モリブデン化合物、ジンクジアルキル
（またはジアリール）ジチオフォスフェートのような有
機亜鉛化合物を潤滑性成分として利用する場合、液状な
いし粘液状のまま基油に溶解させ、増稠剤を加えてグリ
ースとする方法があってもそれ以外の態様のものは未だ
見出されていないという問題点があり、これを解決する
ことが課題となっていた。As described above, in the prior art, an organic molybdenum compound such as molybdenum dialkyl (or diaryl) dithiophosphate, or an organic zinc compound such as zinc dialkyl (or diaryl) dithiophosphate is used as a lubricating component. In this case, there is a problem that even if there is a method of dissolving it in a base oil as a liquid or a viscous liquid and adding a thickening agent to form a grease, no other aspect has been found yet. The task was to do so.
上記の課題を解決するために、この発明は構造式Ｉお
よびIIで示される有機モリブデン化合物および有機亜鉛
化合物をアミン化合物とともに鉱油または合成炭化水素
油中において165〜203℃で反応させ、析出する生成物を
分離して固体潤滑剤とする手段を採用したものである。
以下その詳細を述べる。In order to solve the above problems, the present invention is directed to reacting an organomolybdenum compound and an organozinc compound represented by Structural Formulas I and II with an amine compound in mineral oil or synthetic hydrocarbon oil at 165 to 203 ° C. to form a precipitate. It adopts a means for separating an object into a solid lubricant.
The details are described below.
まず、構造式Ｉ 〔ここにＲおよびＲ′は１級または２級のアルキル基ま
たはアリール基〕 で示される有機モリブデン化合物はモリブデンジアルキ
ルジチオフォスフェートまたはモリブデンジアリールジ
チオフォスフェートであり、また、構造式II 〔ここにＲ′は１級または２級のアルキル基またはアリ
ール基〕 で示される有機亜鉛化合物はジンクジアルキルジチオフ
ォスフェートまたはジングジアリールジチオフォスフェ
ートであり、これら有機モリブデン化合物および有機亜
鉛化合物は前記したようにいずれも常温で液状ないし水
飴様の粘液状の物質であり、炭化水素系の液体にはよく
溶解して均一に混合する。First, structural formula I The organic molybdenum compound represented by [wherein R and R'are a primary or secondary alkyl group or aryl group] is molybdenum dialkyldithiophosphate or molybdenum diaryldithiophosphate, and has the structural formula II [Wherein R'is a primary or secondary alkyl group or aryl group] is zinc dialkyldithiophosphate or jingdiaryldithiophosphate, and these organic molybdenum compounds and organic zinc compounds are as described above. As described above, all of them are liquid or syrup-like viscous substances at room temperature, and they are well dissolved in a hydrocarbon-based liquid and uniformly mixed.
また、この発明に用いるアミン化合物は酸化防止およ
び触媒の役割りを果すものであり、たとえばフェニル−
α−ナフチルアミンを例示することができるが、これに
限定されるものではなく、沸点もしくは分解点がこの発
明における反応温度、すなわち165〜230℃よりも高温に
あるアミン化合物であれば反応中に消失することはなく
使用することができて好ましい。Further, the amine compound used in the present invention plays a role of an antioxidant and a catalyst, for example, phenyl-
Examples thereof include α-naphthylamine, but the present invention is not limited thereto. If the amine compound has a boiling point or a decomposition point higher than the reaction temperature in the present invention, that is, 165 to 230 ° C., it disappears during the reaction. It is preferable because it can be used without any treatment.
さらに、この発明における鉱油または合成炭化水素油
は、反応に直接関与する有機モリブデン化合物、有機亜
鉛化合物および触媒であるアミン化合物を均質に溶解さ
せて反応を円滑に進めるための希釈剤であり、たとえば
タービン油を挙げることができるが、これに限るもので
はなく、前記の各化合物を溶解し、かつ反応温度すなわ
ち165〜230℃にも充分耐え得る溶剤であれば利用するこ
とが出来る。Further, the mineral oil or synthetic hydrocarbon oil in the present invention is a diluent for uniformly dissolving the organomolybdenum compound, the organozinc compound and the amine compound which is a catalyst, which are directly involved in the reaction, and for example, is a diluent. Turbine oil may be used, but the solvent is not limited to this, and any solvent capable of dissolving the above compounds and sufficiently withstanding the reaction temperature, that is, 165 to 230 ° C. may be used.
ここで、この発明における反応温度を165〜230℃と限
定する理由は、160℃以下の低温では反応生成物（沈澱
物）が得られず、また230℃を越える高温では溶剤の発
火点、引火点に近づき好ましくないからである。Here, the reason for limiting the reaction temperature in the present invention to 165 to 230 ° C. is that a reaction product (precipitate) cannot be obtained at a low temperature of 160 ° C. or lower, and the ignition point and ignition of the solvent are high at a temperature higher than 230 ° C. This is because it is not preferable because it approaches the point.
以上述べた有機モリブデン化合物と有機亜鉛化合物と
を反応させると黄褐色の生成物が析出するので、冷却後
これを分離する。得られた生成物は表面に多量の高沸点
溶剤が付着しているので、これを除去することが望まし
いが、そのためにはたとえば石油ベンジンのような比較
的低沸点の溶剤で洗浄し、洗浄後乾燥して洗浄に用いた
溶剤を蒸発させると、最後に表面の清浄な粉末状の生成
物が残る。When the organomolybdenum compound and the organozinc compound described above are reacted with each other, a yellowish brown product is deposited, which is separated after cooling. The obtained product has a large amount of high-boiling point solvent adhering to the surface, so it is desirable to remove it.To do this, wash with a relatively low-boiling point solvent such as petroleum benzine, and after washing, The solvent, which has been dried and used for washing, is evaporated to leave a powdery product with a clean surface.
この発明の有機モリブデン化合物および有機亜鉛化合
物はいずれもリンおよびイオウを含有しているので、両
化合物を反応させると、モリブデン、亜鉛、リンおよび
イオウを含み優れた潤滑性を有する粉末が生成される。
したがって、反応条件たとえば原料化合物の配合比、濃
度、反応温度、反応時間などを調整することによって生
成物の元素組成、さらに収率、潤滑性などにも変化を与
えることが出来る。Since the organomolybdenum compound and the organozinc compound of the present invention both contain phosphorus and sulfur, the reaction of both compounds produces a powder containing molybdenum, zinc, phosphorus and sulfur and having excellent lubricity. .
Therefore, the elemental composition of the product, the yield, the lubricity and the like can be changed by adjusting the reaction conditions such as the compounding ratio of the raw material compounds, the concentration, the reaction temperature and the reaction time.
タービン油（日本石油社製：タービンオイル56）95重
量部、有機モリブデン化合物（旭電化工業社製：サクラ
ルーブ300）３重量部、有機亜鉛化合物（日本ルーブリ
ゾール社製：ルーブリゾール1095）１重量部およびフェ
ニル−α−ナフチルアミン（大内新興化学社製：ノクラ
ックPA）１重量部からなる混合溶液40gをビーカに入
れ、175℃、3.5時間、大気中で加熱したところ、黄褐色
の反応生成物が沈澱した。この沈澱をNo.5 Bの濾紙で濾
過分離した後、石油ベンジンで反復洗浄し、洗浄濾液が
無色になり、かつ原料のモリブデンもしくは亜鉛の化合
物の混入が赤外分光分析によっても認められなくなるま
で繰り返した。洗浄を終わった生成物を乾燥器に移し、
化学天秤で重量減の無くなるまで乾燥させ、約0.32gの
粉体を得た。この生成物の構成元素比は、モリブデン
（Mo）１、亜鉛（Zn）1.7、リン（Ｐ）3.7、イオウ
（Ｓ）4.6であった。この元素比は原料化合物の配合組
成とは大きく異なっているので、新たな反応生成物であ
ることがわかった。Turbine oil (Nippon Oil Co., Ltd .: Turbine oil 56) 95 parts by weight, organic molybdenum compound (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .: Sakura Lube 300) 3 parts by weight, organic zinc compound (Nippon Lubrizol Co., Ltd .: Lubrizol 1095) 1 part by weight And 40 g of a mixed solution consisting of 1 part by weight of phenyl-α-naphthylamine (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd .: Nocrac PA) was placed in a beaker and heated at 175 ° C. for 3.5 hours in the air, and a yellowish brown reaction product was obtained. It settled. This precipitate was separated by filtration with No.5B filter paper, and then repeatedly washed with petroleum benzine until the washing filtrate became colorless and the mixture of raw material molybdenum or zinc was not observed by infrared spectroscopy. I repeated. Transfer the washed product to the dryer,
It was dried on an analytical balance until there was no loss of weight, and about 0.32 g of powder was obtained. The constituent element ratio of this product was molybdenum (Mo) 1, zinc (Zn) 1.7, phosphorus (P) 3.7, and sulfur (S) 4.6. Since this elemental ratio is greatly different from the compounding composition of the raw material compounds, it was found to be a new reaction product.
得られた粉状生成物をポリウレア系無添加グリースＢ
に５重量％になるように加えてグリースＡを調整し、ま
た対照品として二硫化モリブデン粉末（ダウコーニング
社製：モリコートマイクロサイズパウダ）を前記同様ポ
リウレア系無添加グリースに５重量％になるように加え
てグリースＣを作った。得られた三種類のグリースにつ
いてサバン型摩耗試験機による潤滑特性を比較した。The obtained powdery product is used as a polyurea-based additive-free grease B
To prepare 5% by weight of grease A, and as a control product, molybdenum disulfide powder (Dow Corning Co., Ltd .: Moricoat Microsize Powder) is added to the polyurea additive-free grease in the same manner as described above so as to be 5% by weight. In addition, grease C was prepared. The lubrication characteristics of the obtained three kinds of grease were compared by a Savan type abrasion tester.
ここで、サバン型摩耗試験機は第２図に示すように径
40mm、幅4mmの回転リング１に1/4インチの鋼球２を接触
させたものであり、回転リング１の幅方向の表面粗さ
は、1.6〜1.9S、軸方向の表面粗さ0.4〜0.6Sとしてあ
る。グリースの摩擦係数の測定に際して、回転リング１
の周速毎分108mで回転し、荷重1kgfをかけ、回転リング
１の下端からスポンジ３を介して回転リング１の表面に
グリースを供給し、鋼球２を支持するエアスライド４の
動きをロードセル５で検出する。このようにして、前記
グリースＡ、ＢおよびＣについて求めた摩擦係数および
摩耗痕平均型を一括して第１図に示した。第１図から明
らかなように、ポリウレア系無添加グリースＢに比較し
て、この発明の方法で得られた粉末を混入してグリース
Ａは摩擦係数、摩耗痕径共に著しく低下し、その低下の
程度は二硫化モリブデンを混入したグリースＣよりも遥
かに大きく、優れた固体潤滑剤として利用できることが
わかった。Here, the Savan type abrasion tester has a diameter as shown in FIG.
A 1 / 4-inch steel ball 2 is brought into contact with a rotating ring 1 having a width of 40 mm and a width of 4 mm. The surface roughness in the width direction of the rotating ring 1 is 1.6 to 1.9 S, and the surface roughness in the axial direction is 0.4 to It is set as 0.6S. Rotation ring 1 for measuring the friction coefficient of grease
At a peripheral speed of 108 m / min, a load of 1 kgf is applied, grease is supplied from the lower end of the rotating ring 1 to the surface of the rotating ring 1 through the sponge 3, and the movement of the air slide 4 supporting the steel balls 2 is moved. Detect at 5. The friction coefficient and wear scar average type obtained for the greases A, B, and C in this manner are shown collectively in FIG. As is clear from FIG. 1, in comparison with the polyurea-free additive grease B, the grease obtained by mixing the powder obtained by the method of the present invention markedly reduces both the friction coefficient and the wear scar diameter. The degree is much larger than that of grease C mixed with molybdenum disulfide, and it was found that it can be used as an excellent solid lubricant.
この発明の固体潤滑剤はモリブデン、亜鉛、リン、イ
オウを含む新規な物質で、二硫化モリブデンよりも優れ
た潤滑特性を示すことから、新たな用途が開かれるもの
と期待される。The solid lubricant of the present invention is a novel substance containing molybdenum, zinc, phosphorus, and sulfur, and exhibits superior lubrication properties to molybdenum disulfide, and thus is expected to open up new applications.
第１図は実施例における潤滑特性の測定結果（摩擦係
数、摩耗痕径）を示す図、第２図はサバン型摩耗試験機
の原理を示すための図である。 １……回転リング、２……鋼球、 ３……スポンジ、４……エアスライド、 ５……ロードセル。FIG. 1 is a diagram showing the measurement results of the lubrication characteristics (friction coefficient, wear scar diameter) in the examples, and FIG. 2 is a diagram showing the principle of the Savan type wear tester. 1 ... Rotating ring, 2 ... Steel ball, 3 ... Sponge, 4 ... Air slide, 5 ... Load cell.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 10:12 30:00 30:06 50:10 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C10N 10:12 30:00 30:06 50:10
Claims (1)
リブデン化合物および有機亜鉛化合物をアミン化合物と
ともに鉱油または合成炭化水素油中において165〜230℃
で反応させ、析出する生成物を分離することを特徴とす
る固体潤滑剤の製造方法。 記 〔ここにＲおよびＲ′は１級または２級のアルキル基ま
たはアリール基〕1. An organomolybdenum compound and an organozinc compound represented by the following structural formulas I and II together with an amine compound in mineral oil or synthetic hydrocarbon oil at 165 to 230 ° C.
A method for producing a solid lubricant, characterized in that the product precipitated is separated and the product that precipitates is separated. Record [Wherein R and R'are primary or secondary alkyl or aryl groups]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15089188A JP2566618B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Method of manufacturing solid lubricant |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP15089188A JP2566618B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Method of manufacturing solid lubricant |
Publications (2)
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| JPH01318086A JPH01318086A (en) | 1989-12-22 |
| JP2566618B2 true JP2566618B2 (en) | 1996-12-25 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP15089188A Expired - Fee Related JP2566618B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Method of manufacturing solid lubricant |
Country Status (1)
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1988
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| JPH01318086A (en) | 1989-12-22 |
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