JPH08259982A - 動圧軸受用潤滑流体組成物 - Google Patents

動圧軸受用潤滑流体組成物

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JPH08259982A
JPH08259982A JP9155095A JP9155095A JPH08259982A JP H08259982 A JPH08259982 A JP H08259982A JP 9155095 A JP9155095 A JP 9155095A JP 9155095 A JP9155095 A JP 9155095A JP H08259982 A JPH08259982 A JP H08259982A
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JP
Japan
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dynamic pressure
lubricating fluid
amine
pressure bearing
fluid composition
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Application number
JP9155095A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamichi Hayakawa
正通 早川
Toshihiro Kobayashi
敏宏 小林
Kazuya Shimizu
和也 清水
Yusuke Matsumura
雄介 松村
Katsumi Nagano
克己 長野
Masuhiro Onoyama
益弘 小野山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiho Kogyo Co Ltd
Nidec Sankyo Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
Nidec Sankyo Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動圧発生用の潤滑流体と磁気シール用の流体
とを一つの流体で兼用可能とするように動圧軸受用潤滑
流体組成物の特性を向上させる。 【構成】 動圧軸受用潤滑流体組成物の基油溶媒とし
て、アミン系ゲル化防止剤を添加した潤滑剤を用いるこ
とによって、粘度・蒸発・高温ゲル化等の物理特性を向
上させ、簡易な構造で良好な特性を得ることができるよ
うに構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動圧により軸を支承す
る動圧軸受の潤滑流体として使用され、且つその磁気特
性をシール作用に利用する動圧軸受用潤滑流体組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、種々の装置、特にポリゴンミラ
ー、磁気ディスク、光ディスク等の各種回転板を高速回
転駆動させるモータ等の装置に関し、磁性潤滑流体を用
いた動圧軸受の提案がなされている。すなわち磁性流体
は、強磁性体微粒子を液体分散溶媒中に安定的に分散さ
せたコロイド溶液であり、その液体自体が見掛け上強い
磁性を示すという特性から、通常は玉軸受と組み合わせ
てシーリングとして用いられることが多いが、その玉軸
受よりも高速回転安定性及び静粛性等において優るもの
として磁性潤滑流体を用いた動圧軸受が有望視されてい
る。磁性流体を用いた動圧軸受の提案は、この様な背景
のもとになされており、例えば特開昭60−88223
号公報においては、動圧発生用の潤滑流体と磁気シール
用の磁性流体とを一つの流体で兼用するようにした装置
が開示されている。
【0003】しかしながらそのような装置においては、
磁性流体組成物に、シールとしての低蒸発特性と、軸受
ロスを低減するための低粘度性とを併せ持つことが要求
されるため、それに適合し得る磁性流体組成物の特性を
実際には得ることができないのが現状である。すなわち
軸受部では、シール部より遥かに大きなせん断力を受け
ると共に高温に曝され、また起動・停止時には金属同士
の接触・摩耗を生じて活性金属面に触れることがある。
磁性流体組成物は、「高速回転でも高気密性が得られる
(〜10-6 Toor )」という最大の利点から使用されて
いるものの、潤滑流体としての機能(低摩耗特性)と寿
命特性(低蒸発性、耐高温性)とを同時に十分と有した
ものは未だ開発されていない(PETROTECH 第
13巻第12号(1989)より)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにシール性だ
けでなく潤滑性および寿命特性をもカバーした動圧軸受
用潤滑流体組成物が要望されており、動圧発生用の潤滑
流体と磁気シール用の磁性流体とを一つの流体で兼用す
るためには、長期にわたる劣化防止、特にゲル化防止対
策が不可欠である。一般的には、潤滑油に対してフェノ
ール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤を0.1〜
0.5重量%程度添加して酸化寿命を改善することが知
られてはいるが、磁性流体のゲル化防止対策としてどの
様なものをどの様に添加すれば良いかについては知られ
ていない。なお特開昭59−105093号公報には、
磁性流体の酸化劣化に着目して酸化防止剤を添加するこ
とが記載されてはいるが、上述したと同様にゲル化防止
対策に関しての記載は全くない。
【0005】そこで本発明は、長期にわたってゲル化防
止を良好に行うことができ、寿命信頼性を向上させるこ
とができるようにした動圧軸受用潤滑流体組成物を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明者が検討した結
果、磁性流体の構造の複雑性、特に界面活性剤との相互
作用から、添加された酸化防止剤の作用は一般潤滑剤の
場合と異なっており、特定の種類のゲル化防止剤を添加
れば十分なゲル化防止効果が得られることを見出した。
そして特に動圧軸受用潤滑流体組成物として十分なゲル
化防止作用を得るためには、 1)基油に溶け、界面活性剤を添加して磁性流体化して
も析出しないこと、 2)増粘作用が少ないこと、 3)蒸発量が少ないこと、 4)反応生成物が析出しないこと、等の条件が必要であ
ることを見い出した。
【0007】このような観点から、請求項1ないし請求
項3の発明にかかる動圧軸受用潤滑流体組成物には、磁
性微粒子を基油溶媒中に分散させてなる磁性流体組成物
であって、上記基油溶媒としてアミン系ゲル化防止剤を
添加した潤滑剤が用いられている。
【0008】そして本発明にかかるアミン系ゲル化防止
剤としては、例えば請求項4のようにアミン系酸化防止
剤が用いられ、アミン系酸化防止剤としては、アルキル
ジフェニルアミン(商品名;イルガノックスL01,L
57,L06等)や、フェニル−α−ナフチルアミン
(商品名;イルガノックスL05等)が採用される。こ
れらアルキルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチ
ルアミンは蒸発特性及び基油との相溶性の点で好適であ
る。
【0009】一方、基油溶媒としては、例えばポリ−α
−オレフィン水素化物とポリオールエステル油を混合し
てなる基油が好適に用いられる。このポリ−α−オレフ
ィン水素化物としては、例えば、1−デセン、イソブチ
レン等をルイス酸等で重合させて得られた重合物を水素
化することにより得られる。これらには数平均分子量が
200〜1600程度のものがあるが、蒸発特性等から
数平均分子量400程度のものが好ましい。なお水素化
は完全に行われなくとも良いが、水素化の程度が低いと
劣化しやすい。
【0010】またポリオールエステルとしては、例えば
ネオペンチルグリコール(NPG)、トリメチロールプ
ロパン(TMP)、ペンタエリスリトール(PE)等の
多価アルコールと、炭素数5〜18の長鎖または分岐脂
肪酸とをエステル化した構造を有するものであり、例え
ばCH3 CH2 −C−(CH2 OOCR)3 のR(Rは
アルキル基)をC5〜C20の範囲内で変化させた各種
トリメチロールプロパン混合エステルが用いられる。よ
り具体的には、バレリン酸、へプタン酸の混合トリメチ
ロールプロパンエステル(新日鐵化学(株)社製;商品
名HATCOL2915,2925,2937等)やト
リメチロールプロパンのデカン酸やヘプタン酸との混合
エステル油(新日鐵化学(株)社製;HATCOL29
38等)である。
【0011】本発明における全体の配合割合は、基油溶
媒100重量部に対し、アミン系ゲル防止剤1〜15重
量部の範囲とすることがよく、粘度を100cp以下、
飽和磁化を150ガウス以上とすることがよい。磁性微
粒子が25重量部以下では150ガウスに足らず、35
重量部以上では増粘に影響を与える。また、潤滑油と同
様に防錆剤、粘度指数向上剤、金属不活性剤等の各種添
加剤を使用することができる。
【0012】
【作用】このような請求項1にかかる手段によれば、ア
ミン系ゲル化防止剤を添加した潤滑剤を基油溶媒として
用いることによって、粘度・蒸発の特性を良好に維持し
つつ、特に高温ゲル化の物理特性を向上させることがで
き、もって、動圧発生用の潤滑流体として寿命信頼性の
高い組成物を提供することができる。
【0013】この場合、請求項2及び請求項3の発明の
ようにアミン系ゲル化防止剤を0.5重量%超及び1〜
5重量%添加し、または請求項4の発明のようにアミン
系ゲル化防止剤としてアミン系酸化防止剤を採用するこ
ととすれば、上記作用が一層向上されるようになってい
る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
各実施例においては、磁性微粒子として共沈法により得
られた飽和磁化250ガウスのMn−Znフェライトを
用いた。硫酸マンガン0.1mol、硫酸亜鉛0.4m
ol、硫酸第2鉄0.5molを1lの水に溶解し、こ
の水溶性の液温を90℃に保ち、攪拌しつつ、6N水酸
化ナトリウムを滴下して、水溶液のPHを11として、
Mn−Znフェライトのコロイドを生成させた後、液温
を80℃として、さらに攪拌を続けながら、オレイン酸
ナトリウムの10%溶液250mlを加えたこの溶液を
室温に冷却した後、3Nの塩酸水溶液を加えてPHを6
とした。凝集したコロイド粒子を十分水洗、さらに脱水
乾燥させて、オレイン酸で被覆されたMn−Znフェラ
イト微粒子を得た。
【0015】ついで上記のオレイン酸で被覆されたMn
−Znフェライトから14.8gを採り、下記の基油溶
媒15gを加えて、十分攪拌して分散させた後、遠心分
離によって未分散物を除去、さらに比重1.16となる
よう基油を加えて、流体を得た。こうして得られた流体
のフェライト濃度は、35wt%、飽和磁化は250ガ
ウスであった。
【0016】さらに上記磁性微粒子としてのMn−Zn
フェライトを分散させる基油溶媒として、ポリ−α−オ
レフィン水素化物[C30〜C40](新日鐵化学
(株)社製;シンフルード401)、ポリ炭酸エステル
(ROCOOR)[RはC5〜C10のアルキル基]
(三井石油化学(株)社製;DIALCARB SR1
000/R)、アジピン酸ジイソデシル油(新日鐵化学
(株)社製;HATCOL2910)、トリメリット酸
トリオクチルエステル油(新日鐵化学(株)社製;HA
TCOL2920)の混合物に、ゲル化防止剤としてア
ミン系酸化防止剤、具体的にはアルキルジフェニルアミ
ン(商品名;イルガノックスL57)を添加した。そし
てこのゲル化防止剤としてのアルキルジフェニルアミン
を下表1のように種々変えることにより、実施例1〜5
及び比較例1〜4にかかる潤滑流体組成物をそれぞれ作
成した。
【0017】
【表1】
【0018】得られた各潤滑流体組成物はシャーレに入
れ、析出、凝集、分離等の外観確認によって分散安定性
を評価するとともに、温度80℃・520時間における
重量減により蒸発量を比較し、さらに温度140℃下で
放置した場合の酸化劣化による高温ゲル化時間を比較し
た。また粘度については、25℃における粘度及び粘度
温度指数を比較した。その評価結果を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】表2において、まずゲル化防止剤を添加し
なかった比較例1に対して、実施例3及び実施例4では
ゲル化防止剤としてのアミン系酸化防止剤を少量だけ添
加している。すなわち実施例3では、アミン系酸化防止
剤(ゲル化防止剤)としてアルキルジフェニルアミン
(L57)を0.1重量%、実施例4ではアルキルジフ
ェニルアミン(L57)を0.5重量%だけ添加してい
る。このようにアミン系酸化防止剤(ゲル化防止剤)を
少量だけ添加した場合には、粘度及び蒸発量の各特性に
対する改善はほとんど見られなかったが、高温ゲル化防
止効果(酸化防止効果)については僅かながら向上し
た。これは、アミン系ゲル化防止剤としてのアミン系酸
化防止剤と界面活性剤との相互作用によるものと考えら
れる。また、アミン系酸化防止剤(ゲル化防止剤)を
0.5重量%超添加した場合には、後述するように、粘
度、蒸発量、及び高温ゲル化防止の各特性についても、
共に優れた効果を奏することが判った。
【0021】これに対して、アミン系以外の系のゲル化
防止剤(酸化防止剤)を少量添加した場合には、高温ゲ
ル化防止効果(酸化防止効果)は全く得られなかった。
例えばフェノール系のゲル化防止剤(酸化防止剤)とし
て、2,6−ジ−t−ブチル・フェノール(商品名;エ
チル701、イルガノックスL108等)を少量(0.
5重量%)添加した比較例4のものや、イオウ系の酸化
防止剤として4,4’−チオビス(2−t−ブチル−4
メチルフェノール(L115))を少量(0.5重量
%)添加した比較例6のものにおいては、粘度及び蒸発
量の各特性が顕著に向上することはなく、特にゲル化防
止(高温ゲル化時間)の特性については全く改善されな
かった。
【0022】一方、本発明にかかる実施例1及び実施例
2における磁性流体組成物では、アミン系ゲル化防止
剤、具体的にはアミン系酸化防止剤としてアルキルジフ
ェニルアミン(L57)を、1.0重量%及び5.0重
量%それぞれ添加している。このようにアミン系ゲル化
防止剤(アミン系酸化防止剤)を多量に添加した本発明
にかかる実施例1及び実施例2では、粘度、蒸発量及び
高温ゲル化防止(酸化寿命)の各特性のいずれも好まし
い値を示し、特に、高温ゲル化防止効果(酸化防止効
果)の特性向上が著しく、従って高温安定性に優れてい
ることが判明した。
【0023】ところが、比較例5あるいは比較例7のよ
うに、アミン系ゲル化防止剤以外の他の系のゲル化防止
剤を多量に添加した場合には、強磁性体微粒子を液体分
散溶媒中に溶解させることができず、磁性流体組成物自
体を得ることができなかった。
【0024】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。例えば
磁性微粒子として、Mn−Znフェライトの他に、Ni
−Znフェライトやマグネタイトを同様に用いることが
できる。また界面活性剤も、他のあらゆる高級脂肪酸を
採用することができる。さらにアミン系ゲル化防止剤と
しては、酸化防止剤以外のあらゆる種類のアミン系のも
のを同様に採用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように請求項1の発明にかか
る動圧軸受用潤滑流体組成物は、アミン系ゲル化防止
剤、例えば請求項4のような酸化防止剤を添加した潤滑
剤を基油溶媒として用いることによって、粘度・蒸発の
特性を良好に維持しつつ、特に高温ゲル化の物理特性を
向上させたものであるから、簡易な構造で良好な特性を
得ることができ、特に動圧発生用の潤滑流体と磁気シー
ル用の流体とを一つの流体で兼用するようにした動圧軸
受用潤滑流体組成物及びそれを用いたモータの実現性お
よび信頼性を向上させることができる。
【0026】さらに請求項2及び請求項3の発明のよう
に、ゲル化防止剤を所定量にわたって添加することによ
り、動圧軸受を用いたモータの実現性及び信頼性をさら
に向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 10:02 10:14 10:16 30:02 30:08 40:02 40:14 (72)発明者 小林 敏宏 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 (72)発明者 清水 和也 神奈川県藤沢市桐原町9番地 タイホー工 業株式会社中央研究所内 (72)発明者 松村 雄介 東京都港区高輪二丁目21番44号 タイホー 工業株式会社内 (72)発明者 長野 克己 愛知県知多市つつじが丘4丁目4番地の12 (72)発明者 小野山 益弘 神奈川県伊勢原市東大竹997−10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動圧により軸を支承する動圧軸受の潤滑
    流体として用いられるものであって、磁性粒子を基油溶
    媒中に分散させてなる動圧軸受用潤滑流体組成物におい
    て、 上記基油溶媒には、アミン系ゲル化防止剤が添加されて
    いることを特徴とする動圧軸受用潤滑流体組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアミン系ゲル化防止剤
    が、0.5重量%超添加されていることを特徴とする動
    圧軸受用潤滑流体組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のアミン系ゲル化防止剤
    が、1〜5重量%添加されていることを特徴とする動圧
    軸受用潤滑流体組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2又は請求項3記載
    のアミン系ゲル化防止剤が、アミン系酸化防止剤である
    ことを特徴とする動圧軸受用潤滑流体組成物。
JP9155095A 1995-03-25 1995-03-25 動圧軸受用潤滑流体組成物 Pending JPH08259982A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114621808A (zh) * 2021-12-25 2022-06-14 科特龙流体科技(扬州)有限公司 大功率真空泵油及其制备方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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