润滑剂组合物以及使用其的成型方法

文档序号:5137662阅读:268来源:国知局
润滑剂组合物以及使用其的成型方法
【专利摘要】能够提供在热塑性CFRP的成型中具有充分的耐热性和润滑性的润滑剂组合物以及使用其的成型方法。一种润滑剂组合物,其含有选自合成油和40℃时的运动粘度为80mm2/s以上、闪点为200℃以上的矿物油中的至少一种,应用于热塑性碳纤维强化塑料的成型。
【专利说明】润滑剂组合物以及使用其的成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及润滑剂组合物以及使用其的成型方法,更详细而言,涉及适合于热塑性碳纤维强化塑料的成型的润滑剂组合物以及成型方法。
【背景技术】
[0002]以汽车等为对象的轻量化技术的确立,对于节省能源来说是不可或缺的。使用比现有的钢材轻的铝、镁的技术在不断发展,另一方面,碳纤维强化塑料(也称为“CarbonFiber Reinforced Plastic”或“CFRP”。)的应用也在发展(例如参照专利文献I)。
[0003]现在主流的热固化性CFRP由于采取在成型后通过热使之固化的工序,因而具有得不到充分的生产速度的问题。另一方面,热塑性CFRP由于通过热进行软化,因此也能够与通常的金属的温加工、热加工同样地进行处理,能够期待高的生产速度。
_4] 现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-162062号公报
【发明内容】

[0007] 发明要解决的问题
[0008]但是,在热塑性CFRP的成型加工中,如果加工条件变得严酷,则有CFRP与工具、模具间的摩擦变大,不能进行充分的成型的情况。进一步,摩擦的增大显著的情况下,热塑性CFRP也产生裂纹、划伤等损伤。
[0009]因此,本发明人等首先对于防止由加工油剂的使用导致的上述加工不良进行了研究。但是,根据本发明人等的研究,发现即便将金属材料的成型中所使用的通常的加工油剂转用于热塑性CFRP的成型中,加工时油剂对于热的耐性也不充分,因而产生变质、劣化,不能表现出充分的润滑性。
[0010]本发明是鉴于这样的实际情况而做出的,目的在于提供在热塑性CFRP的成型中具有充分的耐热性和润滑性的润滑剂组合物、以及使用该润滑剂组合物的成型方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明为了解决上述的课题,提供一种成型方法,其具备如下工序:使用润滑剂组合物作为加工油,在成型时的材料温度为100°c以上且400°C以下的条件下,对热塑性碳纤维强化塑料进行成型加工;所述润滑剂组合物含有选自合成油和40°C时的运动粘度为80mm2/s以上、闪点为200°C以上的矿物油中的至少一种。
[0013]另外,本发明提供一种润滑剂组合物,其含有选自合成油和40°C时的运动粘度为SOmmVs以上、闪点为200°C以上的矿物油中的至少一种,应用于热塑性碳纤维强化塑料的成型。
[0014]上述合成油优选为选自聚亚烷基二醇、多元醇酯、复合酯和改性硅酮中的至少一种。[0015]另外,本发明的润滑剂组合物优选进一步含有固体润滑剂。
[0016]另外,优选进一步含有有机酸的金属盐。
[0017]本发明的润滑剂组合物可以优选应用于成型时的材料温度为100°C以上且400°C以下的成型。
[0018]发明的效果
[0019]本发明能够提供在热塑性CFRP的成型加工中具有充分的耐热性和润滑性的润滑剂组合物、以及使用该润滑剂组合物的成型方法。另外,本发明的润滑剂组合物以及成型方法能够以高水平达到成型后的脱模性。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1为表示应用于热塑性成型加工的模具的一例的说明图。
【具体实施方式】
[0021]以下,针对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[0022]第一实施方式:润滑剂组合物
[0023]本发明的第一实施方式的润滑剂组合物,含有选自合成油和40°C时的运动粘度为SOmmVs以上、闪点为20 0°C以上的矿物油中的至少一种,应用于热塑性碳纤维强化塑料的成型。
[0024]作为矿物油,可以举出例如:对于将原油经常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分,通过适当组合溶剂脱浙青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤、白土处理等精制处理精制而成的石蜡系矿物油、环烷烃系矿物油等。
[0025]另外,矿物油的40°C时的运动粘度为80mm2/s以上,优选为100mm2/s以上,更优选为200mm2/s以上。如果矿物油的40°C时的运动粘度小于80mm2/s,则加工性变得不充分。
[0026]对于矿物油的40°C时的运动粘度的上限没有特别的限定,优选为2000mm2/s以下、更优选为1500mm2/s以下、进一步优选为1000mm2/s以下。如果矿物油的40°C时的运动粘度超过2000mm2/s,则存在油剂的涂布等操作性降低的倾向。
[0027]矿物油的闪点为200°C以上,优选为230°C以上,更优选为250°C以上。
[0028]对于矿物油的含量没有特别限制,以润滑剂组合物总量为基准计优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。另外,矿物油的含量以润滑剂组合物总量为基准计优选为95质量%以下,更优选为90质量%以下。
[0029]作为合成油,可列举出:聚亚烷基二醇,多元醇酯,复合酯以及改性硅酮,聚丁烯,聚烯烃,乙烯、丙烯等的共聚物,聚苯基醚等醚类,聚乙二醇,烷基苯,烷基萘等。
[0030]作为聚亚烷基二醇,包含选自由下述通式(I)所示的化合物组成的组中的一种或两种以上。此处,通式(I)中的R1和R3两者为氢原子的情况下,通式(I)所示的化合物为聚亚烷基二醇。另外,通式(I)中的R1或R3的一者为氢原子的情况下,通式(I)所示的化合物为聚亚烷基二醇的单醚化物。另外,通式(I)中的R1和R3两者为烷基的情况下,通式(I)所示的化合物为聚亚烷基二醇的二醚化物。
[0031]R1-O- (R2-O)n-R3 (I)
[0032][式(I)中,R1和R3相同或不同,分别表示氢原子或烷基,R2表示亚烷基,η表示使通式(I)所示的化合物的重均分子量成为300~2000这样的整数。]
[0033]通式⑴中的R1或R3的一者或两者为烷基的情况下,烷基的碳原子数可以任意选择,烷基的碳原子数优选为I~18,更优选为I~10。如果烷基的碳原子数超过18,则有在加工后的后处理中不能完全去除油剂成分的情况。烷基既可以为直链状,也可以为支链状。具体而言,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链状或支链状的戊基、直链状或支链状的己基、直链状或支链状的庚基、直链状或支链状的辛基、直链状或支链状的壬基、直链状或支链状的癸基、直链状或支链状的十一烷基、直链状或支链状的十二烷基、直链状或支链状的十三烷基、直链状或支链状的十四烷基、直链状或支链状的十五烷基、直链状或支链状的十六烷基、直链状或支链状的十七烷基、以及直链状或支链状的十八烷基等。
[0034]另外,对于通式(I)中的R2所示的亚烷基的碳原子数没有特别的限定,通常优选碳原子数2~10。作为碳原子数2~10的亚烷基,具体而言,可列举出:亚乙基、亚丙基(包含1-甲基亚乙基和2-甲基亚乙基)、三亚甲基、亚丁基(包含1-乙基亚乙基和2-乙基亚乙基)、1,2-二甲基亚乙基、2,2-二甲基亚乙基、1-甲基三亚甲基、2-甲基三亚甲基、3-甲基三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基(包含1-丁基亚乙基和2-丁基亚乙基)、1-乙基-1-甲基亚乙基、1-乙基-2-甲基亚乙基、1,1,2-三甲基亚乙基、1,2,2-三甲基亚乙基、亚己基(包含1_ 丁基亚乙基和2- 丁基亚乙基)、1_甲基_1_丙基亚乙基、1_甲基_2_丙基亚乙基、2-甲基-2-丙基亚乙基、1,1-二乙基亚乙基、1,2-二乙基亚乙基、2,2-二乙基亚乙基、1-乙基_1,2~ 二甲基亚乙基、1_乙基-2,2~ 二甲基亚乙基、2_乙基_1,1- 二甲基亚乙基、2_乙基-1,2-二甲基亚乙基、1,1,2, 2-四甲基亚乙基、亚庚基(包含1-戊基亚乙基和2-戊基亚乙基)、亚辛基(包含1-己基亚乙基和2-己基亚乙基)、亚壬基(包含1-庚基亚乙基和2-庚基亚乙基)、亚癸基(包含1-辛基亚乙 基和2-辛基亚乙基)等。
[0035]上述亚烷基中,从吸湿性低、润滑性优异、不易发生水解等观点出发,R2优选碳原子数3以上的亚烷基,更优选为碳原子数4以上的亚烷基。另外,R2所示的亚烷基的碳原子数优选为8以下,更优选为6以下。
[0036]需要说明的是,通式(I)所示的化合物既可以为同一分子内的R2为一种的均聚物,也可以为同一分子内的R2为两种以上的共聚物。进一步,通式(I)所示的化合物为共聚物的情况下,对于构成该共聚物的单体比和单体的排列没有特别的限定,可以为无规共聚物、交互共聚物和嵌段共聚物中的任一种。
[0037]通式(I)所示的化合物为均聚物的情况下,从吸湿性低、润滑性优异、不易发生水解等观点出发,R2优选为碳原子数4~6的亚烷基,从原料单体的入手容易性出发,更优选为亚丁基。
[0038]通式(I)所示的化合物为共聚物的情况下,从吸湿性低、润滑性优异、不易发生水解、能够进一步减少退火时的残渣成分等观点出发,R2优选为碳原子数3~6的亚烷基,进一步,从原料单体入手的容易性出发,更优选为亚丙基或亚丁基。
[0039]另外,上述通式(I)中的η为使通式(I)所示的化合物的重均分子量为300~2000,优选为500~1800,更优选为800~1500这样的整数。如果通式(I)所示的化合物的重均分子量小于300,则闪点变得过低而有起火、着火等危险。另一方面,如果通式(I)所示的化合物的重均分子量超过2000,则有加工后的后处理中难以完全去除油剂成分的情况。
[0040]作为构成多元醇酯的多元醇酯,通常可使用2~10元的醇、优选2~6元的醇。作为2~10元的多元醇,具体而言,可列举出例如:乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇(乙二醇的3~15聚体)、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇(丙二醇的3~15聚体)、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,3- 丁二醇、1,4- 丁二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、I, 3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇等二元醇;甘油、聚甘油(甘油的2~8聚体、例如二甘油、三甘油、四甘油等)、三羟甲基烷烃(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等)及其2~8聚体;季戊四醇及其2~4聚体;1,2,4- 丁三醇、1,3,5-戊三醇、1,2,6-己三醇、1,2,3,4- 丁四醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油缩合物、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露醇等多元醇;木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗糖等糖类及其混合物等。
[0041]这些多元醇中,优选乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇(乙二醇的3~10聚体)、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇(丙二醇的3~10聚体)、1,3-丙二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、甘油、二甘油、三甘油、三羟甲基烷烃(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等)及其2~4聚体、季戊四醇、二季戊四醇、1,2,4- 丁三醇、1,3,5-戊三醇、1,2,6-己三醇、1,2,3,4- 丁四醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油缩合物、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇等2~6元的多元醇以及它们的混合物等。进一步,更优选乙二醇、丙二醇、新戊二醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇酐、以及它们的混合物等。其中,从得到更高的热/氧化稳定性出发,最优选新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、以及它们的混合物等。
[0042]另外,构成多元醇酯的羧酸可以是一元酸或多元酸中的任一种。
[0043]作为构成多元醇 酯的一元酸,通常可以使用碳原子数6~24的脂肪酸。所述一元酸可以是直链状或支链状中的任一种,进一步也可以是饱和或不饱和中的任一种。具体而言,可列举出直链状或支链状的己酸、直链状或支链状的辛酸、直链状或支链状的壬酸、直链状或支链状的癸酸、直链状或支链状的十一烷酸、直链状或支链状的十二烷酸、直链状或支链状的十三烷酸、直链状或支链状的十四烷酸、直链状或支链状的十五烷酸、直链状或支链状的十六烷酸、直链状或支链状的十八烷酸、直链状或支链状的羟基十八烷酸、直链状或支链状的十九烷酸、直链状或支链状的二十烷酸、直链状或支链状的二十一烷酸、直链状或支链状的二十二酸、直链状或支链状的二十三烷酸、直链状或支链状的二十四烷酸等饱和脂肪酸;直链状或支链状的己烯酸、直链状或支链状的庚烯酸、直链状或支链状的辛烯酸、直链状或支链状的壬烯酸、直链状或支链状的癸烯酸、直链状或支链状的十一烯酸、直链状或支链状的十二烯酸、直链状或支链状的十三烯酸、直链状或支链状的十四烯酸、直链状或支链状的十五烯酸、直链状或支链状的十六烯酸、直链状或支链状的十八烯酸、直链状或支链状的羟基十八烯酸、直链状或支链状的十九烯酸、直链状或支链状的二十烯酸、直链状或支链状的二十一烯酸、直链状或支链状的二十二烯酸、直链状或支链状的二十三烯酸、直链状或支链状的二十四烯酸等不饱和脂肪酸、以及它们的两种以上的混合物。其中,优选碳原子数8~20的饱和脂肪酸、碳原子数8~20的不饱和脂肪酸、以及它们的两种以上的混合物。
[0044]另外,作为构成多元醇酯的多元酸,可列举出碳原子数2~16的二元酸以及偏苯三酸等。碳原子数2~16的二元酸可以是直链状或支链状中的任一种,另外也可以是饱和或不饱和中的任一种。具体而言,可列举出:乙二酸、丙二酸、直链状或支链状的丁二酸、直链状或支链状的戊二酸、直链状或支链状的己二酸、直链状或支链状的辛二酸、直链状或支链状的壬二酸、直链状或支链状的癸二酸、直链状或支链状的十一烷二酸、直链状或支链状的二烷二酸、直链状或支链状的十三烷二酸、直链状或支链状的十四烷二酸、直链状或支链状的十七烷二酸、直链状或支链状的十六烷二酸;直链状或支链状的己烯二酸、直链状或支链状的辛烯二酸、直链状或支链状的壬烯二酸、直链状或支链状的癸烯二酸、直链状或支链状的十一烯二酸、直链状或支链状的十二烯二酸、直链状或支链状的十三烯二酸、直链状或支链状的十四烯二酸、直链状或支链状的十七烯二酸、直链状或支链状的十六烯二酸、以及它们的两种以上的混合物。
[0045]构成多元醇酯的多元醇和羧酸的组合为任意的,例如可列举出以下所示的组合。
[0046](1)多元醇与一元酸的酯。
[0047](2)多元醇与多元酸的酯。
[0048](3)多元醇与一元酸和多元酸的混合羧酸的酯。
[0049]需要说明的是,多元醇酯可以是多元醇的全部羟基被酯化的完全酯,也可以是羟基的一部分没有被酯化而以羟基的状态残留的部分酯。另外,使用多元酸作为羧酸成分的情况下,可以为多元酸中的全部的羧基被酯化的完全酯,也可以为羧基的一部分没有被酯化而以羧基的状态残留的部分酯。
[0050]上述(1)~(3)所示的组合中,从润滑性更优异的观点出发,优选(I)多元醇与一元酸的酯。
[0051]对于多元醇酯的碳原子数,没有特别的限定,但从润滑性的提高效果优异的观点出发,优选为7以上,更优选为9以上,进一步优选为11以上。另外,如果碳原子数过大,则在加工后的后处理中有不能完全去除油剂成分的情况,因此酯的碳原子数优选为26以下,更优选为24以下,进一步优选为22以下。
[0052]另外,复合酯是指脂肪酸和二元酸与一元醇和多元醇的酯。
[0053]作为构成复合酯的一元醇,使用通常碳原子数I~24的一元醇,这样的醇可以为直链状或支链状中的任一种。作为碳原子数I~24的一元醇,具体而言,可列举出:甲醇、乙醇、直链状或支链状的丙醇、直链状或支链状的丁醇、直链状或支链状的戊醇、直链状或支链状的己醇、直链状或支链状的庚醇、直链状或支链状的辛醇、直链状或支链状的壬醇、直链状或支链状的癸醇、直链状或支链状的十一醇、直链状或支链状的十二醇、直链状或支链状的十三醇、直链状或支链状的十四醇、直链状或支链状的十五醇、直链状或支链状的十六醇、直链状或支链状的十七醇、直链状或支链状的十八醇、直链状或支链状的十九醇、直链状或支链状的二十醇、直链状或支链状的二十一醇、直链状或支链状的二十三醇、直链状或支链状的二十四醇以及它们的混合物。
[0054]另外,作为构成复合酯的脂肪酸、二元酸和多元醇,可以分别使用与多元醇酯的说明中所例示的脂肪酸、二元酸和多元醇相同的物质。
[0055]改性硅油为被芳烷基和碳原子数为2以上的烷基中中的至少一种改性而成的改性硅油。需要说明的是,上述改性硅油中,不包含所谓的硅油,即作为线性硅油的被甲基、苯基和氢原子取代的聚二甲基硅氧烷(二甲基硅油、甲基硅油、甲基苯基硅油以及二苯基硅油等)。
[0056]上述“芳烷基”(芳基烷基)为从具有侧链部分的芳基的侧链部分失去I个氢原子而成的改性基。即,将芳基作为Ar的情况下,用Ar-CnH2n-Oi为I以上的整数)表示。对于芳烷基所具有的该侧链的结构,没有特别的限定,可以为直链状,还可以具有侧链。另外,对于该侧链的碳原子数,没有特别的限定,通常为I~10、优选为I~8、进一步优选为I~
6、更优选为I~4。作为该芳烷基,可列举出例如:烷基苯基[苄基(C6H5CH2-)和苯乙基(C6H5CH2CH2-)等]、二烷基苯基、烷基萘基、以及二烷基萘基等。[0057]上述“烷基”如CnH2n+ i (η为2以上的整数)所示。只要该烷基的碳原子数为2以上,就没有特别限制,通常为2~30,优选为2~24,进一步优选为4~24,更优选为6~18。通过将该碳原子数设在上述范围,表现出更优异的润滑性,因而优选。进一步,上述烷基可以为直链状,也可以具有侧链,还可以具有环状结构。作为碳原子数为2以上的烷基,可列举出例如:乙基、丙基、丁基、戍基、己基、羊基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十TK烧基、十八烷基、环戊基、环己基、环庚基和2-甲基环己基等。
[0058]上述改性硅油中也可以含有上述烷基和上述芳烷基以外的改性基作为改性基。作为其他的改性基,可列举出:聚氧亚烷基、脂肪酸酷基、氣烷基、竣基、氣基、羟基烷基、以及环氧基等。其中,优选为聚氧亚烷基。
[0059]上述“聚氧亚烷基”(以下,称为“聚醚基”)为具有亚烷基介由醚键结合而成的结构的改性基,即通式-O(CnH2nO)mR所示的改性基(其中,上述通式中,η≥2、m≥1,R为氢原子、烷基、亚烷基或稀丙基。)。通过含有上述聚酿基,与包含上述芳烷基和上述烷基的情况相同地,由于能够提高润滑性能而优选。作为上述聚醚基,可列举出:聚氧亚乙基、聚氧亚丙基和聚氧亚乙基亚丙基等。另外,作为通过上述聚醚基改性的上述改性硅油,包含芳烷基聚醚改性硅油、烷基聚醚改性硅油和烷基芳烷基聚醚改性硅油。
[0060]对于上述改性硅油中,利用上述芳烷基和碳原子数2以上的烷基中的至少一种改性基改性的改性率,没有特别的限定,如果改性率高,则改性带来的润滑性提高效果充分地发挥,因而优选。另外,上述改性硅油进一步通过上述聚醚基改性的情况下,对于利用上述烷基、上述芳烷基和上述聚醚基改性的改性率,也没有特别的限定;如上所述,如果改性率高,则改性带来的润滑性提高效果充分地发挥,因而优选。
[0061]进一步,对于上述改性硅油的分子量,没有特别的限定,至少在使用环境(温度和压力等)下成为液状的程度即可,可以根据需要使用各种范围的分子量的改性硅油。
[0062]另外,作为上述以外的合成油,可以使用聚丁烯,聚烯烃,乙烯、丙烯等的共聚物,
聚苯基醚等醚类,聚乙二醇,烷基苯,烷基萘等。
[0063]聚亚烷基二醇和多元醇酯的40°C时的运动粘度优选为20mm2/s以上,更优选为30mm2/s以上,进一步优选为40mm2/s以上。40°C的运动粘度为20mm2/s以下的情况下,润滑性变得不充分。
[0064]另外,聚亚烷基二醇和多元醇酯的40°C时的运动粘度优选为500mm2/s以下,更优选为300mm2/s以下,进一步优选为150mm2/s以下。如果40°C的运动粘度超过500mm2/s,贝丨J处理性变得不充分。
[0065]复合酯、聚丁烯、聚苯基醚和烷基苯的40°C时的运动粘度优选为40mm2/s以上,更优选为60mm2/s以上、进一步优选为100mm2/s以上。40°C的运动粘度为40mm2/s以下的情况下,润滑性变得不充分。[0066]另外,聚亚烷基二醇、多元醇酯和复合酯的40°C时的运动粘度优选为1000mm2/S以下,更优选为700mm2/s以下,进一步优选为500mm2/s以下。如果40°C的运动粘度超过1000mm2/s,则处理性变得不充分。
[0067]改性硅酮的25°C时的运动粘度优选为5mm2/s以上,更优选为10mm2/s以上,进一步优选为30mm2/s以上。25°C的运动粘度为5mm2/s以下的情况下,润滑性变得不充分。
[0068]另外,改性硅酮的25°C时的运动粘度优选为3000mm2/s以下,更优选为2000mm2/s以下,进一步优选为1500mm2/s以下。如果25°C的运动粘度超过3000mm2/s,则处理性变得不充分。
[0069]合成油的闪点优选为200°C以上,更优选为230°C以上,进一步优选为250°C以上。
[0070]合成的含量以润滑剂组合物总量为基准计优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。另外,合成油的含量优选为95质量%以下,更优选为90质量%以下。
[0071]本实施方式所述的润滑剂组合物可以只包含上述的合成油和/或矿物油,可以进一步含有以下所示的其他成分。
[0072]本实施方式所述的润滑剂组合物可以进一步含有固体润滑剂。作为固体润滑剂,可例示出聚四氟乙烯、碳酸钙、氧化锌、二硫化钥和石墨等的粉末。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上,相比于二硫化钥、石墨等黑色系粉末,非黑色系粉末从操作环境性的方面出发而优选,特别是从操作环境性和润滑性能等观点出发,优选聚四氟乙烯(Teflon (注册商标))粉末。对于该固体润滑剂粉末的平均粒径,没有特别的限定,从分散性和润滑性能等方面出发,通常为0.1~20μπι程度,优选为0.2~7μπι的范围。作为前述聚四氟乙烯(Teflon(注册商标))粉末,可列举出例如市售的“LUBR0N L-2”(商品名,DAIKIN INDUSTRIES, Ltd.制造)等。
[0073]固体润滑剂的含量以润滑剂组合物总量为基准计优选为0.1质量%以上,更优选为I质量%以上,进一步优选为3质量%以上。另外,固体润滑剂的含量优选为30质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
[0074]另外,本实施方式所述的润滑剂组合物可以进一步含有有机酸盐。作为有机酸盐,优选使用磺酸盐、酚盐、水杨酸盐以及它们的混合物。作为这些有机酸盐的阳性成分,可列举出钠、钾等碱金属;镁、钙、钡等碱土金属;氨、具有碳原子数I~3的烷基的烷基胺(单甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、单丙基胺、二丙基胺、三丙基胺等)、具有碳原子数I~3的烷醇基的烷醇胺(单甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺等)等胺、锌等;其中,优选碱金属或碱土金属,特别优选钙。如果有机酸盐的阳性成分为碱金属或碱土金属,则有得到更高加工性的倾向。
[0075]有机酸盐的碱值优选为50~500mgK0H/g,更优选为100~470mgK0H/g,最优选为150~420mgK0H/g。有机酸盐的碱值小于100mgK0H/g的情况下,有加工性变得不充分的倾向;另一方面,碱值超过500mgK0H/g的有机酸盐通常制造非常困难而难以到手,因而分别不优选。需要说明的是,此处所说的碱值是指根据JISK2501 “石油制品和润滑油-中和值试验方法”7.测定的、利用高氯酸法的碱值[mgK0H/g]。
[0076]磺酸盐能够使用通过任意的方法制造的磺酸盐。可以使用例如,通过将分子量100~1500、优选为200~700的烷基芳香族化合物磺化而得到的烷基芳香族磺酸的碱金属盐、碱土金属盐、胺盐以及它们的混合物等。此处所谓的烷基芳香族磺酸,可列举出:通常将矿物油的润滑油馏分的烷基芳香族化合物进行磺化而成的磺酸,在白油制造时副产的所谓的石油磺酸(mahogany acid)等的石油磺酸;或者将具有直链状或支链状烷基的烷基苯进行磺化而成的磺酸,该具有直链状或支链状烷基的烷基苯是由成为洗涤剂等的原料的烷基苯制造工厂副产的、或将聚烯烃烷基化为苯而得到的;或者将二壬基萘等烷基萘进行磺化而成的磺酸等合成磺酸等。另外,可列举出:使上述的烷基芳香族磺酸与碱金属的碱(碱金属的氧化物、氢氧化物等)、碱土金属的碱(碱土金属的氧化物、氢氧化物等)或上述的胺(氨、烷基胺、烷醇胺等)反应而得到的所谓的中性(正盐)磺酸盐;通过将中性(正盐)磺酸盐与过剩的碱金属的碱、碱土金属的碱或胺在水的存在下进行加热而得到的所谓的碱性磺酸盐;在二氧化碳的存在下使中性(正盐)磺酸盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺反应而得到的所谓的碳酸盐过碱性(超碱性)磺酸盐;通过使中性(正盐)磺酸盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺以及硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应,或者碳酸盐过碱性(超碱性)磺酸盐与硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应而制造的所谓的硼酸盐过碱性(超碱性)磺酸盐;以及它们的混合物等。
[0077]另外,作为酚盐,具体而言,可列举出:在元素硫的存在下或非存在下,使具有I~2个碳原子数4~20的烷基的烷基酚与碱金属的碱(碱金属的氧化物、氢氧化物等)、碱土金属的碱(碱土金属的氧化物、氢氧化物等)或上述的胺(氨、烷基胺、烷醇胺等)反应而得到的中性酚盐;中性酚盐与过剩的碱金属的碱、碱土金属的碱或胺在水的存在下进行加热而得到的、所谓的碱性酚盐;在二氧化碳的存在下使中性酚盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺反应得到的、所谓的碳酸盐过碱性(超碱性)酚盐;使中性酚盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺以及硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应,或者使碳酸盐过碱性(超碱性)酚盐与硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应而制造的、所谓的硼酸盐过碱性(超碱性)酚盐;以及它们的混合物等。
[0078]另外,作为水杨酸盐,具体而言,可列举出:在元素硫的存在下或非存在下,使具有I~2个碳原子数4~20的烷基的烷基水杨酸与碱金属的碱(碱金属的氧化物、氢氧化物等)、碱土金属的碱(碱土金属的氧化物、氢氧化物等)或上述的胺(氨、烷基胺、烷醇胺等)反应而得到的中性水杨酸盐;中性水`杨酸盐与过剩的碱金属的碱、碱土金属的碱或胺在水的存在下进行加热而得到的所谓的碱性水杨酸盐;在二氧化碳的存在下使中性水杨酸盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺反应得到的所谓的碳酸盐过碱性(超碱性)水杨酸盐;使中性水杨酸盐与碱金属的碱、碱土金属的碱或胺以及硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应,或者使碳酸盐过碱性(超碱性)金属水杨酸盐与硼酸或硼酸酐等硼酸化合物反应而制造的、所谓的硼酸盐过碱性(超碱性)水杨酸盐;以及它们的混合物等。
[0079]作为有机酸盐,优选磺酸钙、磺酸胺、磺酸钠、苯酚钙、水杨酸钙,特别优选磺酸钙、苯酚钙、水杨酸钙。
[0080]有机酸盐的含量以润滑剂组合物总量为基准计优选为I质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。另外,有机酸盐的含量以润滑剂组合物总量为基准计优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
[0081]另外,本实施方式所述的润滑剂组合物从加工性提高的观点出发,优选进一步含有极压剂。作为优选的极压剂,可列举出磷化合物和硫化合物。
[0082]作为磷化合物,具体而言,可列举出例如:磷酸酯、酸式磷酸酯、酸式磷酸酯的胺盐、氯化磷酸酯、亚磷酸酯和硫代磷酸酯、以及它们的金属盐。
[0083]更具体而言,作为磷酸酯,可列举出:磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三庚酯、磷酸三辛酯、磷酸三壬酯、磷酸三癸酯、磷酸三(十一烷基)酯、磷酸三(十二烷基)酯、磷酸三(十三烷基)酯、磷酸三(十四烷基)酯、磷酸三(十五烷基)酯、磷酸三(十六烷基)酯、磷酸三(十七烷基)酯、磷酸三(十八烷基)酯、磷酸三油酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、三(二甲苯基)磷酸酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸二甲苯基二苯酯等。
[0084]作为酸式磷酸酯,可列举出:酸式磷酸单丁酯、酸式磷酸单戊酯、酸式磷酸单己酯、酸式磷酸单庚酯、酸式磷酸单辛酯、酸式磷酸单壬酯、酸式磷酸单癸酯、酸式磷酸单十一烷酯、酸式磷酸单十二烷酯、酸式磷酸单十三烷酯、酸式磷酸单十四烷酯、酸式磷酸单十五烷酯、酸式磷酸单十六烷酯、酸式磷酸单十七烷酯、酸式磷酸单十八烷酯、酸式磷酸单油醇酯、酸式磷酸二丁酯、酸式磷酸二戊酯、酸式磷酸二己酯、酸式磷酸二庚酯、酸式磷酸二辛酯、酸式磷酸二壬酯、酸式磷酸二癸酯、酸式磷酸二(十一烷基)酯、酸式磷酸二(十二烷基)酯、酸式磷酸二(十三烷基)酯、酸式磷酸二(十四烷基)酯、酸式磷酸二(十五烷基)酯、酸式磷酸二(十六烷基)酯、酸式磷酸二(十七烷基)酯、酸式磷酸二(十八烷基)酯、酸式磷酸二油醇酯等。
[0085]作为酸式磷酸酯的胺盐,可列举出:前述酸式磷酸酯与甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、戍基胺、己基胺、庚基胺、辛基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戍基胺、二己基胺、二庚基胺、二辛基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戍基胺、二己基胺、三庚基胺、三辛基胺等胺的盐等。
[0086]作为氯化磷酸酯, 可列举出:三(二氯丙基)磷酸酯、三(氯乙基)磷酸酯、三(氯苯基)憐酸酷、聚氧化亚烷基~ [ ~(氣烷基)]憐酸酷等。
[0087]作为亚磷酸酯,可列举出:亚磷酸二丁酯、亚磷酸二戊酯、亚磷酸二己酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二辛酯、亚磷酸二壬酯、亚磷酸二癸酯、亚磷酸二^一烷基)酯、亚磷酸二(十二烷基)酯、亚磷酸二油醇酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸二甲苯酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三戊酯、亚磷酸三己酯、亚磷酸三庚酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三^一烷基)酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三油烯基酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲苯酯等。
[0088]作为硫代磷酸酯,可列举出:三丁基硫代磷酸酯、三戊基硫代磷酸酯、三己基硫代磷酸酯、三庚基硫代磷酸酯、三辛基硫代磷酸酯、三壬基硫代磷酸酯、三癸基硫代磷酸酯、三(十一烷基)硫代磷酸酯、三(十二烷基)硫代磷酸酯、三(十三烷基)硫代磷酸酯、三(十四烷基)硫代憐酸酷、二(十五烷基)硫代憐酸酷、二(十TK烷基)硫代憐酸酷、二(十七烧基)硫代磷酸酯、三(十八烷基)硫代磷酸酯、三油烯基硫代磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯、三甲苯基硫代磷酸酯、三(二甲苯基)硫代磷酸酯、甲苯基二苯基硫代磷酸酯、二甲苯基二苯基硫代磷酸酯、三(正丙基苯基)硫代磷酸酯、三(异丙基苯基)硫代磷酸酯、三(正丁基苯基)硫代磷酸酯、三(异丁基苯基)硫代磷酸酯、三(仲丁基苯基)硫代磷酸酯、三(叔丁基苯基)硫代憐酸酷等。
[0089]作为磷化合物的金属盐,可列举出将该磷化合物的酸式氢的一部分或全部用金属碱进行中和而成的盐。作为所述金属碱,可列举出:金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属盐化物等;作为其金属,具体而言,可列举出锂、钠、钾、铯等碱金属;钙、镁、钡等碱土金属;锌、铜、铁、铅、镍、银、锰等重金属等。其中,优选钙、镁等碱土金属和锌。
[0090]本实施方式中,从得到更高加工效率的观点出发,上述磷化合物中优选磷酸酯、酸式磷酸酯、酸式磷酸酯的胺盐和硫代磷酸酯;进一步,从能够实现更高加工效率的观点出发,更优选磷酸酯。
[0091]作为本实施方式中使用的硫化合物,只要不损害润滑剂组合物的特性,就没有特别的限定,优选使用二烃基多硫化物、硫化烯烃、硫化脂肪酸、硫化酯、硫化矿物油、下述通式(2)所示的二硫代磷酸锌化合物、二硫代氨基甲酸锌化合物、二硫代磷酸钥化合物、二硫代氨基甲酸钥化合物、噻二唑化合物、烷基硫代氨甲酰化合物、硫代氨基甲酸酯化合物、硫
代萜烯化合物、二烷基硫代二丙酸酯化合物。
[0092]
【权利要求】
1.一种成型方法,其具备如下工序:使用润滑剂组合物作为加工油,在成型时的材料温度为100°c以上且400°C以下的条件下,对热塑性碳纤维强化塑料进行成型加工;所述润滑剂组合物含有选自合成油和40°C时的运动粘度为80mm2/s以上、闪点为200°C以上的矿物油中的至少一种。
2.一种润滑剂组合物,其含有选自合成油和40°C时的运动粘度为80mm2/s以上、闪点为200°C以上的矿物油中的至少一种,应用于热塑性碳纤维强化塑料的成型。
3.根据权利要求2所述的润滑剂组合物,其中,所述合成油为选自聚亚烷基二醇、多元醇酯、复合酯和改性硅酮中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的润滑剂组合物,其中,进一步含有固体润滑剂。
5.根据权利要求2~4的任一项所述的润滑剂组合物,其中,进一步含有有机酸盐。
6.根据权利要求2~5的任一项所述的润滑剂组合物,其中,应用于成型时的材料温度为100°C以上且400°C以`下的成型。
【文档编号】C10M171/02GK103695139SQ201310452810
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】柴田润一 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社
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