石油学会年会・秋季大会講演要旨集

一般発表-資源開発

石油生産におけるアスファルテン分子の影響

三上陽平, 梁云峰, 松岡俊文

セッションID: 1E04
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_151

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貯留層内の油ガスや地層水からなる流体の挙動は、ミクロからナノスケールの孔隙内での油や地層水が作り出す界面現象に支配されると考えられている。なかでも重質油成分の、油-水界面での振る舞いを理解することは、将来的な重質油開発および在来型石油資源の回収率の向上という2点から重要なテーマである。本研究では超重質油に分類されるアスファルテンに着目し、分子動力学法を用いて油-水界面におけるアスファルテン分子の挙動をナノスケールから解析することを試みた。そして、界面現象における重要な物性値のひとつである界面張力の値とアスファルテン分子の挙動の関係性を議論し、さらにCO₂の界面張力に及ぼす影響について検討していくことで、アスファルテン存在下の油-水界面現象の理解と応用を目指す。

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オマーンにおける石油随伴水の処理と利用に関する検討

岡村和夫, 田崎雅晴, 末吉マーク, アルマーマリラシッド, 幾島賢治

セッションID: 1E05
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_152

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　原油生産に伴い発生する油田随伴水はオマーン国最大の環境問題の一つである。油田随伴水は、無機凝集剤を使用することで容易に油分を分離することが可能であった。オマーン国内には多くの油田が存在しているために、コンテナサイズでコンパクトなパイロットプラントを建設した。パイロットプラントは、可動式であるため複数のサイトで実証試験が可能である。パイロットプラントによる実証運転結果について紹介する。

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茂原型水溶性天然ガス田に特徴的な高いガス水比をもたらす条件

西坂薫, 尾西恭亮, 角桂介, 月澤麻衣, 小助川洋幸

セッションID: 1E06
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_153

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茂原型は南関東の水溶性天然ガス田の主要かつ特徴的な生産型であり、高いガス水比を有する。ガス水比の値は通常型が1.8から2程度であるのに対し、10から20に達し、この高い値を示す原因が議論されている。本研究は数値計算により，高いガス水比の原因は圧力低下による溶解ガスの優先生産によることを示し，砂岩層に挟まれる泥岩中の吸着ガスが生産後期のガス水比を維持することを示す。

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世界石油・天然ガス市場の現状と今後の注目点

野神隆之

セッションID: 1E07
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_154

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昨今世界の原油価格は大きく変動している。この背景にはどのような要因が存在するのか。そして今後石油市場ではどのような展開が想定されるか。それぞれにつき注目すべき点を中心に説明したい。他方、近年天然ガス価格は地域毎に水準が分かれる傾向があり、例えば日本の輸入天然ガス価格は米国内での天然ガス価格の数倍に達している。なぜこのような状況となっているのか、またそれは容易に修正可能なのかについて、併せて要点を挙げることとしたい。

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一般発表-ファインケミカルズ

アミン誘導体で表面修飾した白金ナノ粒子の酸素還元電極触媒特性

西原弘樹, 宮林恵子, 三宅幹夫

セッションID: 1E08
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_155

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オクチルアミン（OA）およびピレン部位を有するアルキルアミン（8-(pyrene-1-ylmethoxy)-octyl-1-amine, PA）を異なる割合で表面修飾した白金ナノ粒子（平均粒子径2.4 ～2.8nm）をカーボンブラック（CB）に30 wt%担持し、これをグラッシーカーボン上に塗布し、さらにナフィオンで被覆して電極触媒を作成した。0.1 M過塩素酸溶液中で、サイクリックボルタンメトリーによって電気化学活性比表面積（ECSA）および酸素還元反応（ORR）特性を評価した。その結果、いずれの電極触媒も市販触媒（TEC10V30E）より高い面積比活性、質量比活性を示し、OA/PAが7/3では市販触媒の3倍程度もの高い質量比活性値を示すことが明らかとなった。

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アルカリ処理した担持ルテニウム触媒の活性発現に関する考察

鈴木崇, 恩田紘樹, 村上恵理, 木村光

セッションID: 1E09
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_156

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水溶性塩の塩化ルテニウムは触媒前駆体として広く用いられている。担持ルテニウム触媒などでは、アルカリ水溶液で処理することで水蒸気改質活性が向上することが知られている。この触媒は還元を行わず、不活性ガス下で加熱処理しただけでも共役ジエンの水素化反応などが進行しはじめることがわかってきた。本報告では、担持RuCl₃,　アルカリ処理した担持RuCl₃におけるジエンの水素化反応中の生成物分布などから、還元を伴わない活性発現について考察を行う。

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酸化ガリウムによる水素分子の活性化とアルケン水素化

宍戸哲也, 久野弘尊, 寺村謙太郎, 田中庸裕

セッションID: 1E10
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_157

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Ga2O3上で水素が不均等解離吸着することが報告されている。本研究ではエチレン、プロピレン、1-ブテン、1,3-ブタジエンの水素化をGa2O3を触媒として行ったところ、効率よく進行することを見出した。また、エチレン水素化に対する活性はMgOよりGa2O3の方が高かった。水素化の活性には不均等解離吸着した水素の吸着量と基質の吸着量が関わっていることを明らかとした。

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固体酸触媒を用いた1,3-ジオキサンの合成

桐山大志, 倉田武夫

セッションID: 1E11
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_158

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固体酸触媒を用いて、スチレンとホルムアルデヒドのプリンス反応を検討し4-フェニル-1,3-ジオキサンを合成した。ホルムアルデヒド源としてはホルマリン（37%水溶液）と1,3,5-トリオキサンを組み合わせ、有機溶媒を使用せず反応を進行させることが出来た。固体酸触媒の中でDOWEX 50W-X4を用いた場合、最も良い収率で目的物を得ることが出来た。反応終了後、触媒はろ過により生成物と簡単に分離ができ、再利用でも高い活性を維持した。

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磁性体γ-Fe₂O₃内包カルシウムバナジン酸アパタイトを用いたクネベナーゲル縮合反応

益村悠, 倉田武夫

セッションID: 1E12
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0.159.0

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クネベナーゲル縮合反応の生成物は医薬品や香料、また、それらの中間体として有用である。以前、当研究室では、磁性体であるγ-Fe₂O₃を内包させたVAp-γ-Fe₂O₃を調製し、これを固体塩基触媒として用いたα，β-不飽和カルボニル化合物のエポキシ化反応において高収率で目的のエポキシドを得られ、また高い再利用性を示した。そこで本研究では、本触媒の他反応への適用性を検討することを目的として、クネベナーゲル縮合反応を検討したので報告する。

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フッ化セシウム担持β-ゼオライトを用いたKnoevenagel縮合反応の検討

大山尚人, 倉田武夫

セッションID: 1E13
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_160

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Knoevenagel反応によって合成されるクマリン誘導体は香料や軽油識別剤など多方面に使われ、非常に広い分野において注目されている物質の一つである。従来、クマリン誘導体はピリジンなどの均一系触媒で合成され、生成物を取り出すために手数がかかっています。そこで、本研究ではフッ化セシウムを担持したβ-ゼオライトを触媒として、Knoevenagel反応の検討を行い、無溶媒下でクマリン誘導体を合成することが出来たので報告します。

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酸化セリウム触媒による二酸化炭素とアミノアルコールからの高収率環状カーバメート合成

野呂謙介, 本田正義, 田村正純, 中川善直, 冨重圭一

セッションID: 1E14
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_161

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酸化セリウム触媒を用いて二酸化炭素とアミノアルコールから医農薬中間体などで有用な環状カーバメート合成を行った。溶媒として二酸化炭素溶解度が高いアセトニトリルが有効だった。反応条件の最適化により、2-アミノエタノールから2-オキサゾリジノンを収率97%で得た。本触媒系を1,2位または1,3位にアミノ基とヒドロキシ基を持つアミノアルコールに適用したところ、高収率で五員環及び六員環カーバメートが得られた。

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一般発表-石油化学(3)

顕微分光法を用いたマイクロ触媒反応器のin situキャラクタリゼーション

田川智彦, Lee Yi Fuan, 太田一輝, 山田博史

セッションID: 2E01
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_162

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チャンネル壁面に触媒を坦持した、壁面触媒型マイクロ反応器において、反応進行中の触媒のキャラクタリゼーションを行うため、顕微分光手法を応用する。フォトリソグラフィーの手法でシリコン基板上にマイクロチャンネルを調製し、その表面に白金触媒を坦持した。窓板を工夫することで、反応セルを構成し、顕微赤外分光法並びに顕微紫外分光法により表面観察を行った。脱水素反応をモデルに表面吸着種の生成について検討した。

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Al₂O₃で被覆したMgOの耐水性と耐二酸化炭素性

松橋博美, 木村瑠那

セッションID: 2E02
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0.163.0

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10 mol%のアルミナで被覆したAl₂O₃/MgOの,耐水性,耐CO₂性を調べた。Al₂O₃/MgOを用いて,ジアセトンアルコールの分解を水共存で行ったところ，大幅に活性は低下したが，アセトンでの洗浄で回復した。CO₂中に放置したところ,塩基触媒活性は大幅に低下した。失活した試料を，活性化後に水蒸気中に置き,さらに773 Kで焼成すると未処理の触媒と同じ活性となった。被覆していないMgOでは活性の回復はあまり見られなかった。以上の結果より，Al₂O₃による被覆によりMgOの耐水性，耐CO₂性が大幅に向上したと結論した。

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シリカ蒸着ZSM-5ゼオライトを触媒とするトルエン不均化によるパラキシレンの選択的製造

片田直伸, 竹下和徳, 宮園友利江, 高橋慶, 谷口僚, 丹羽幹, 荒木泰博

セッションID: 2E03
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_164

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ZSM-5ゼオライト外表面にシリカの化学蒸着(CVD)を行うと細孔入口径が均一に狭められ，これを触媒とするトルエンのメチル化や不均化でパラキシレンを形状選択的に合成できることが丹羽らによって見出されている．そこで実用的なトルエン不均化反応について活性・選択性・寿命などの蒸着による変化，条件依存性を調べた．比較的低温(523 K)で長時間(> 24 h)のCVDによって活性をほとんど低下されることなく高い選択率が得られた．

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H型層状ペロブスカイト型化合物を用いた有機無機複合体の合成およびその酸塩基特性

齋藤和也, 小笠原正剛, 加藤純雄, 中田真一

セッションID: 2E04
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_165

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H型層状ペロブスカイト型化合物は,従来より固体酸となることが知られている。他方,アルキルトリメチル系界面活性剤を構造に含む有機無機複合体は,固体塩基として働くことが報告されている。本研究では,HLaNb₂O₇とカチオン系界面活性剤を用いて有機無機複合体を合成し,アンモニア滴定により酸量を見積もった。さらに,Knoevenagel反応をテストリアクションとして塩基触媒として評価した。

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複合酸化物型固体酸触媒を用いたアルコールの転換反応

村山徹, 中村陽一, 倉又望, 平田純, 小俣香織, 上田渉

セッションID: 2E05
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_166

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複合酸化物型固体酸触媒を合成し、アルコールの転換反応を検討した。触媒はタングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、タンタルの5，6族元素を用いて水熱処理により種々の複合酸化物を合成した。調製した固体酸触媒は、XRD、NH₃-TPD、STEMでキャラクタリゼーションを行った。また、得られた生成物を比較検討することで、触媒の持つ酸性質を検討した。

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一般発表-潤滑油(1)

鋼新生面における吸着と温度の影響

今野忠明, 七尾英孝, 森誠之

セッションID: 2E06
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_167

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真空中で切削により作られた鋼の新生面において各種の有機化合物の化学吸着現象を解析した。新生面には、ベンゼンや有機硫黄化合物が良く吸着し、さらに分解して水素やメタンを発生した。これらの表面現象に対して温度の影響を検討した。その結果、吸着現象は温度の影響を受けやすいことを見出した。

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鋼新生面における炭化水素油の分解と添加剤による抑制

多田郁美, 七尾英孝, 森誠之

セッションID: 2E07
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_168

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鋼の摩擦試験中における炭化水素油の分解反応を解析した。反応により生成する水素及びメタンなどの低分子量炭化水素気体を質量分析計でモニターした。反応に対する摩擦速度及び荷重の影響を明らかにするとともに、各種添加剤による反応の抑制について検討した。

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金属新生面によるグリースの分解と水素発生挙動におよぼす基油と添加剤の影響

木幡充裕, 内海憲治, 若林利明, 徳毛泰葉, 坂本清美, 設楽裕治

セッションID: 2E08
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_169

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　近年，自動車エンジンの電装補機軸受において，水素脆性に起因する早期はく離の発生が顕在化してきた．水素発生の原因としては，厳しい摩擦によって生じる金属新生面により，グリースの炭化水素成分が分解することが挙げられる．本研究では，雰囲気制御切削装置を用いて鋼を切削し，そこで生成した新生面と接触したときのグリースの分解と水素の発生について検討し，それらの挙動がグリースの基油および添加剤によって大きく影響されることを明らかにした．

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転がりベアリングの疲労寿命に対する境界潤滑膜の影響

市橋俊彦, 横溝真人, 松本將

セッションID: 2E09
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_170

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3種類の添加剤を配合した油で転がりベアリングの損傷寿命評価した。転がりすべりの場合で添加剤の影響が大きく異なり、基油と同等なもの、基油に比較し短いもの、基油に比較し長くなるものが有った。これらの転動面に形成される境界潤滑膜を表面分析機器を用い詳細に分析した。その結果、境界潤滑膜の硬さと粗さと摩耗量がべアリリング疲労寿命に密接に関係することが分かった。

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秋田大学保存の明治後期～昭和初期に開発された国内主要油田の原油サンプル

畑一志, 菅原勝康, 菅原拓男

セッションID: 2E10
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_171

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秋田大学には、明治後期～昭和初期〔1890（明治23）～1935（昭和10）年頃〕に開発された国内主要油田、および当時日本領（～1945年）であった国外の油田から採取された30種を超える原油が保存されている。このうち24種の原油がトライボロジー学会・トライボロジー遺産に認定された（2012年）。これらのサンプルは、日本における各種産業の興隆から近代化に至る時代を支えた生きた物証である。本報告では、当時の日本の潤滑油事情との関係でその果たした役割を考察する。

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トライボロジー特性に及ぼすジアルキルリン酸亜鉛系添加剤と金属系清浄剤との共存効果

長岡温, 高原加奈子, 天野達朗, 若林利明, 八木下和宏

セッションID: 2E11
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_172

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エンジン油には様々な添加剤が使われており、その代表的なものに摩耗防止剤、摩擦調整剤、金属系清浄剤などがある。しかし、これら添加剤を併用した系に対するトライボロジー特性については十分な検討は行われていない。そこで、摩耗防止剤として働くジアルキルリン酸亜鉛系添加剤に各種添加剤を併用した場合のトライボロジー特性に対する影響について検討したところ、興味深い結果が得られたので報告する。

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過塩基性カルシウムスルホネート由来の境界膜形成とはく離

七尾英孝, 菊池圭, 森誠之

セッションID: 2E12
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_173

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過塩基性カルシウムスルホネート（OBCS）を添加した潤滑油を用い、OBCS由来の境界膜形成およびはく離のメカニズム解明に関する実験を行った。基油に無極性のポリアルファオレフィン（PAO）と極性のポリオールエステル（POE）を用いたところ、PAOに比べ極性をもつPOEで境界膜形成が遅く、かつはく離速度が速かった。またPAOとPOEの混合基油において、POEが境界膜形成およびはく離に強く影響した。

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依頼講演

表面テクスチャリングを用いたなじみの制御による超低摩擦の発現

足立幸志

セッションID: 2E13
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_174

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低粘性の流体は、その弱点である負荷容量の低さを克服することが出来れば、非常に低い摩擦を発現する潤滑剤として大いに期待される。そこで本発表では、水中における炭化ケイ素同士の摩擦現象を例に低粘性流体を用いたシステムにおいて、摩擦特性と負荷容量を同時に大幅に向上させ得る「なじみ」手法及びそれを制御するための表面テクスチャの設計指針について述べる。

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一般発表-潤滑油(2)

ジルコニアの境界潤滑における油性剤の吸着効果

岩井邦昭, 広中清一郎

セッションID: 2E14
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_175

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低粘度油の境界潤滑におけるジルコニアの摩擦摩耗特性に対する脂肪酸や脂肪族アルコールの油性剤の効果を、その分子構造および摩擦表面への吸着強度から検討した。

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ヒンダードアミン光安定化剤添加によるエンジン油の長寿命化

八木下和宏

セッションID: 2E15
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_176

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ヒンダードアミン光安定剤(HALS)は酸化防止剤として機能することが報告されているが、エンジン油への適用例はない。そこで、HALSによるエンジン油の酸化安定性の向上について検討した。その結果、ZDTP配合油においては、僅かな酸化安定性の向上しか認められなかったが、ZP配合油では高い酸化安定性の向上は認められた。また、Mo化合物を併用すると相乗効果により、酸化安定性が更に向上することを明らかにした

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摩擦特性とトライボフィルム形成に及ぼすポリマーの構造の影響

田川一生, 増田耕平, 村木正芳

セッションID: 2E16
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_177

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分子量20,000を目標として、ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の組成を変更して合成し、化学構造と粘度温度特性への効果について評価した．ついで、りん酸エステル共存条件下における高すべり条件（すべり率50%）でのトライボ被膜形成性に及ぼす影響と形成した被膜の摩擦特性について調べた。

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シリンダーオンディスク試験による油圧作動油の摩擦特性の評価

仲由起子, 大塚正和, 小曽戸博, 三井将行

セッションID: 2E17
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_178

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油圧作動油の摩擦特性を実験的に評価する方法として、シリンダーオンディスク型の振動摩擦摩耗試験方法について検討した。油圧ポンプのしゅう動条件を考慮して試験条件を設定し、その有効性について検討した。この試験方法は、前報のボールオンディスク型よりも、実際の油圧ポンプの作動環境に近い接触形態の再現が期待できる。また、実機に用いられている表面処理をした種々の金属で試験片を試作して試験を行い、異なる金属の組合せによる摩擦特性を明らかにした。

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顕微FTIRによるEHL油膜のその場観察－エマルションからの油膜形成－

森誠之, 高橋萌, 七尾英孝

セッションID: 2E18
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_179

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EHL潤滑条件において、O/Wエマルションから形成される油膜を顕微FTIRによりその場観察し、エマルションから油膜が形成される過程を確認することができた。油膜の出来やすさは、流入速度、油分濃度および乳化剤の種類により制御されることが明らかとなった。親油性の乳化剤を用いることにより、ヘルツ接触入口部での油分濃度が上昇すること、その結果としてくさび効果が発生して油膜が厚くなることが明らかとなった。

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ウレアグリースの油膜形成に及ぼす増ちょう剤の化学構造と基油の影響

小宮広志, 池田百合子, 岩松宏樹, 光岡雅之

セッションID: 2E19
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0.180.0

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これまで、ウレアおよびリチウムセッケングリースを用いて、増ちょう剤の化学構造が油膜厚さやトラクション特性におよぼす影響について検討した結果を報告した。本報では、ウレアグリースを用いて、化学構造が異なる増ちょう剤と基油の種類の組合わせによる影響を検討した結果を報告する。

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アミド系ゲル状潤滑剤の添加剤共存下でのトライボロジー特性

設楽裕治, 七尾英孝, 森誠之

セッションID: 2E20
発行日: 2012年
公開日: 2012/12/11

DOIhttps://doi.org/10.11523/sekiyu.2012f.0_181

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脂肪族アミドを配合したゲル状潤滑剤の潤滑特性に及ぼすリン系添加剤の影響を往復摩擦試験で評価した。その結果、アミドとリン系添加剤を併用することで、低摩擦係数と耐摩耗性を両立できることがわかった。摩擦面を表面分析し、メカニズムを考察した。まず鉄とリン系添加剤のトライボ反応でリン酸鉄が形成し耐摩耗性を向上させ、ついで摩擦表面に吸着したアミドの油性効果により低摩擦特性を示したものと考えられる。

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