JP2001089778A

JP2001089778A - 樹脂用グリース組成物

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Publication number: JP2001089778A
Application number: JP26977399A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Endo; 敏明遠藤; Satoshi Yamazaki; 聡山崎; Hirobumi Kuwabara; 寛文桑原; Tetsuji Kawamura; 哲司川村; Tomonori Ishizaki; 友則石咲; Yasuharu Yamamoto; 康晴山本; Hiroaki Kato; 博章加藤
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Toyoda Koki KK
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Toyoda Koki KK
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP4464495B2

Abstract

(57)【要約】【課題】苛酷な潤滑条件で使用される樹脂製部材の摩
耗を低減させる耐摩耗性に優れたグリース組成物を提供
すること。【解決手段】平均１次粒径が0.2μｍ未満のポリテト
ラフルオロエチレン微粉末を含有することを特徴とする
樹脂用グリース組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、グリース組成物に
関し、特に樹脂製部材の潤滑に好適な樹脂用グリース組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車部品や家電製品、ＯＡ、ＡＶ機器
などの潤滑部には軽量化や低コスト化などの要求から、
樹脂製のギヤやカムが多く使用されている。最近、この
小型軽量化の要求が一段と厳しくなり、これらの樹脂製
潤滑部材にかかる荷重や速度が増加することにより、摩
耗が増加し、寿命が短くなるという問題が生じている。
したがって、材料面では耐摩耗性に優れる樹脂材の開発
などがなされているが、この樹脂製部材の潤滑に使用さ
れるグリース組成物に対しても、樹脂の応力割れなどの
悪影響がなく、より耐摩耗性に優れるものが要求されて
いる。このような樹脂製部材の潤滑を目的としたグリー
ス組成物が、特開平４−２６６９９５号公報、特開平９
−１９４８６７号公報に開示されている。前者は基油と
してポリオキシアルキレンおよび／またはポリオキシア
ルキレンのエーテル誘導体を使用することを特徴とする
ものであり、後者は分子量が９００〜１００００のポリ
オレフィンワックスを使用することを特徴とするもので
あるが、耐摩耗性の点で充分満足すべきものとはいえな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、苛酷な潤滑条件で使用される樹脂製部材の摩耗を低
減させる耐摩耗性に優れたグリース組成物を提供するこ
とである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均１次粒径
が0.2μｍ未満のポリテトラフルオロエチレン微粉末を
含有することを特徴とする樹脂用グリース組成物であ
る。本発明のグリース組成物は、好ましくは、ポリテト
ラフルオロエチレン微粉末を0.5〜20重量％含有する。
本発明のグリース組成物に使用する増ちょう剤は、好ま
しくはウレア化合物である。本発明のグリース組成物の
特に好ましい例は、樹脂製ギヤ用グリース組成物であ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】基油本発明のグリース組成物に使用される基油は、特に限定
されない。例えば、合成炭化水素油、パラフィン系鉱
油、アルキルジフェニルエーテル油、シリコーン油、ナ
フテン系鉱油、ポリオキシアルキレンおよび／またはポ
リオキシアルキレンのエーテル誘導体、すなわちポリグ
リコール系合成油（特開平４−２６６９９５号公報）、
及びジエステルやポリオールエステルに代表されるエス
テル油等が挙げられる。しかし、樹脂材の応力割れを引
き起こしにくい点で、合成炭化水素油が最も好ましい。
合成炭化水素油の代表例としては、ポリαオレフィン、
エチレンとαオレフィンのコオリゴマー、ポリブテンな
どが挙げられる。樹脂材の応力割れを引き起こしにくい
点で、合成炭化水素油に次いで好ましい基油は、パラフ
ィン系鉱油、アルキルジフェニルエーテル油、シリコー
ン油である。これらの基油は２種以上を混合して使用し
てもよい。

【０００６】増ちょう剤本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤として
は、現在グリース組成物に使用されている全ての増ちょ
う剤が挙げられる。好ましい例としては、リチウム石け
ん、カルシウム石けんに代表される金属石けん、カルシ
ウムコンプレックス石けん、リチウムコンプレックス石
けん、アルミニウムコンプレックス石けんに代表される
コンプレックス石けんや、ナトリウムテレフタレート、
ウレア化合物、有機化ベントナイト、シリカなどが挙げ
られる。これらの増ちょう剤のうちさらに好ましいもの
は、欠点が少ないことから汎用的に使用されるリチウム
石けん、リチウムコンプレックス石けんおよびウレア化
合物である。一般に荷重の増加によって潤滑部が発熱す
るため、高温での耐酸化劣化性能が優れるウレア化合物
が最も好ましい増ちょう剤である。

【０００７】ポリテトラフルオロエチレン微粉末本発明のグリース組成物に使用するポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）微粉末は、平均１次粒径が0.2μ
ｍ未満のものである。ＰＴＦＥは、グリース組成物、ゴ
ム、塗料、インク、潤滑剤等に一般的に使用されている
ものであり、分子量が数千〜数10万のものが用いられ
る。ＰＴＦＥの凝集エネルギーは他の高分子化合物に較
べて小さく、しかも臨界界面張力が非常に低いため、摺
動部に存在するＰＴＦＥ粒子は摺動によるせん断応力に
よって微小薄片となり、摺動部の相手材に展着しやすい
性質を持っており、これにより優れた潤滑性を与えるも
のと考えられている。

【０００８】特開平４−２６６９９５号公報には、ポリ
オキシアルキレン及び／又はポリオキシアルキレンのエ
ーテル誘導体とＰＴＦＥを配合してなるグリース組成物
が樹脂製部材の耐摩耗性に優れることが開示されてい
る。しかし、ＰＴＦＥを単独で配合したグリース組成物
が樹脂製部材の耐摩耗性に優れることはこれまでに知ら
れていない。本発明者は、平均１次粒径が0.2μｍ未満
のＰＴＦＥ微粉末のみが樹脂製部材の摩耗を顕著に抑制
することを見出し本発明を完成したものである。平均１
次粒子の測定は、透過電子顕微鏡による観察により行
う。この方法は、粒径測定方法としては一般的ではない
が、２次凝集の影響を受けず、１次粒径を比較的簡便且
つ正確に測定できる。平均１次粒径が0.2μｍ未満の市
販のＰＴＦＥ微粉末としては、ダイニオン社製ダイニオ
ンＴＦＸ９２０７が挙げられる。本発明のグリース組成
物中、平均１次粒径が0.2μｍ未満のＰＴＦＥ微粉末の
含有量は、好ましくは0.5〜20重量％、さらに好ましく
は１〜15重量％である。0.5重量％未満では添加効果が
充分でなく、また20重量％を超えても効果のさらなる増
大はない。

【０００９】樹脂潤滑では、金属潤滑と異なり反応被膜
を形成しないため反応型の極圧剤、耐摩耗剤は潤滑効果
がない。したがって、樹脂潤滑で耐摩耗性などの潤滑性
能を向上させる場合には、通常はグリースに固体潤滑剤
を添加する。しかし、樹脂潤滑で耐摩擦性を付与するこ
とが知られているＰＴＦＥを添加しても、平均１次粒径
の大きいＰＴＦＥでは効果がない。平均１次粒径が0.2
μｍ未満のＰＴＦＥ微粉末のみが所期の効果を発現す
る。この理由としては、樹脂に高荷重が掛かると弾性変
形が大きく、相手材と密着してしまい、潤滑剤がそのす
きまに流入し難くなり、速度が高速になるほど、より流
入が難しくなる。しかし、平均１次粒径が0.2μｍ未満
という小さなＰＴＦＥ微粉末は、このすきまにも充分入
り込むことができ、潤滑効果を発揮するものと推定され
る。

【００１０】その他の添加剤について本発明のグリース組成物は、必要に応じて酸化防止剤、
錆止め剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩耗剤、極圧
剤、固体潤滑剤などの添加剤を含有することができる。

【００１１】本発明のグリース組成物は、樹脂部材の潤
滑に特に好適であるが、本発明のグリース組成物の用途
はこれに限定されるものではなく、樹脂の他、鋼、銅、
銅合金等の非鉄金属、セラミックス等の潤滑部にも問題
なく使用可能である。本発明のグリース組成物を用いて
潤滑する樹脂部材の樹脂としては、全ての汎用プラスチ
ック、エンジニアリングプラスチックが使用可能であ
り、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、
ＡＢＳ樹脂(ABS)、フェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂
(EP)、ポリアセタール(POM)、ナイロン(PA)、ポリカー
ボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサル
ファイド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PA
I)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が挙げられ
る。特に、高荷重用で良く使用されるナイロン樹脂製部
材に好適である。さらに具体的な例としては、コラムタ
イプ電動パワーステアリング（ウォームホイールは樹脂
（ナイロン）製、相手側のウォームは鋼製）が挙げられ
る。

【００１２】

【実施例】実施例、比較例のグリースは、以下に示す方
法で調製し評価した。得られた結果を表１及び表２に示
す。［実施例１〜５、比較例１〜６］下記のベースグリース
に表１及び表２に示す固体潤滑剤および基油を加え、３
本ロールミルを用いてちょう度No.２グレードに調整し
た。基油：ポリαオレフィン（PAO）、動粘度（40℃）30mm²
/s ：パラフィン系鉱油(P系鉱油)、動粘度（40℃）100mm²/
s ：アルキルジフェニルエーテル(ADE)、動粘度（40℃）1
00mm²/s 増ちょう剤：芳香族ジウレア

【００１３】［評価方法］Falex Block-on-Ring摩耗試験目的：グリースによる樹脂の耐摩耗性の評価試験方法：ASTM D2714に規定されたFalex Block-on-Rin
g試験機を使用する。規定の鋼製リングに特別に製作し
たナイロン製樹脂ブロックをあてがい、このリングを規
定の荷重、速度で回転させる。規定時間後、樹脂ブロッ
クに生じた摩耗痕の深さを測定する。（試験条件）荷重…１４９．５Ｎ（面圧２７ＭＰａ）速度…１４７０mm/s 時間…６０分（判定）摩耗深さ４０μm未満が合格

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】PTFE¹⁾: タ゛イニオン TFX9207(商品名:ダイニオ
ン社製) PTFE²⁾: ルフ゛ロンL-5(商品名:ダイキン工業株式会社製) PTFE³⁾: KTL610(商品名:喜多村製) MoS₂ ⁴⁾: Molysulfide(テクニカルファイングレード)(商
品名：CLIMAX MOLYBDENUM COMPANY社製) MCA⁵⁾:メラミンシアヌレート(商品名：三菱化学株式会
社製)

【００１７】平均１次粒径０．１μmのＰＴＦＥを用い
た実施例１〜５では摩耗が小さいことがわかる。これに
対して平均１次粒径が０．２５μm、５．０μmのＰＴＦ
Ｅを用いた比較例１及び２では、摩耗が大きい。また、
二硫化モリブデンを用いた比較例３、メラミンシアヌレ
ートを用いた比較例４、グラファイトを用いた比較例
５、固体潤滑剤を含まない比較例６も摩耗が大きい。比
較例１及び２において、ＰＴＦＥの粒径の大きい比較例
２の方が摩耗が小さい。これは潤滑面の持ち上げによ
り、グリース油分を潤滑面に供給できたためと考えられ
るが、詳細は不明である。しかし、いずれも化学的には
同一である実施例の微小粒径ＰＴＦＥより大きな摩耗と
なっている。以上のことから、微小粒径のＰＴＦＥを用
いることにより摩耗を顕著に小さくできることがわか
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｎ 40:04 Ｃ１０Ｎ 40:04 50:10 50:10 (72)発明者山崎聡神奈川県藤沢市辻堂神台１−４−１協同油脂株式會社辻堂工場内 (72)発明者桑原寛文愛知県刈谷市朝日町１−１豊田工機株式会社内 (72)発明者川村哲司愛知県刈谷市朝日町１−１豊田工機株式会社内 (72)発明者石咲友則愛知県刈谷市朝日町１−１豊田工機株式会社内 (72)発明者山本康晴愛知県刈谷市朝日町１−１豊田工機株式会社内 (72)発明者加藤博章愛知県刈谷市朝日町１−１豊田工機株式会社内Ｆターム(参考） 4H104 BE13B CD02A CE14B DA02A EA08A EB02 LA03 PA02 PA04 QA11 QA18 RA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均１次粒径が0.2μｍ未満のポリテト
ラフルオロエチレン微粉末を含有することを特徴とする
樹脂用グリース組成物。
【請求項２】ポリテトラフルオロエチレン微粉末を0.
5〜20重量％含有する請求項１記載の樹脂用グリース組
成物。
【請求項３】増ちょう剤がウレア化合物である請求項
１又は２に記載の樹脂用グリース組成物。
【請求項４】樹脂製ギヤ用である請求項１〜３のいず
れか１項記載の樹脂用グリース組成物。