JP2003003186A - ポリアルファオレフィングリース組成物 - Google Patents

ポリアルファオレフィングリース組成物

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Teruyoshi Tanaka
輝義 田中
Toru Kakehi
徹 筧
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた潤滑特性を有するポリアルファオレフ
ィングリース組成物を提供すること。 【解決手段】 ポリアルファオレフィングリース組成物
は、ポリアルファオレフィン油よりなる基油を金属石鹸
および固体潤滑剤の一方あるいは両方によって増稠して
得られるグリースベース１００質量部と、酸化チタン粉
末０．０１〜３０質量部とよりなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑剤として好適
に用いられるポリアルファオレフィングリース組成物に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種の産業機械、その他の装置
の可動部における摺動個所には潤滑剤を適用することが
必要であり、特に注油することが困難な個所には、一般
にグリース組成物が潤滑剤として用いられる。かかるグ
リース組成物は、基本的に、基油と増稠剤とを含有する
グリースベースよりなるものである。このようなグリー
ス組成物の或る種のものにおいては、ポリアルファオレ
フィン油が基油として用いられている。
【０００３】ポリアルファオレフィン油を基油とするグ
リース組成物は、比較的高い潤滑性能を有しており、し
かも安価であることから、良好な潤滑特性を有する潤滑
剤として広く利用されている。このようなポリアルファ
オレフィン油を基油とするグリース組成物においては、
例えば或る金属部材と、これに接する他の金属部材との
間に適用される潤滑剤として好適な効果を得るために、
より低い摩擦係数のものが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたものであって、その目的は、優れた潤
滑特性を有するポリアルファオレフィングリース組成物
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のポリアルファオ
レフィングリース組成物は、ポリアルファオレフィン油
よりなる基油を金属石鹸および固体潤滑剤の一方あるい
は両方によって増稠して得られるグリースベース１００
質量部と、酸化チタン粉末０．０１〜３０質量部とより
なることを特徴とする。
【０００６】本発明のポリアルファオレフィングリース
組成物においては、グリースベースは、ポリアルファオ
レフィン油を金属石鹸で増稠してなるものであるとき
は、ポリアルファオレフィン油が８０〜９５質量％、金
属石鹸が５〜２０質量％の割合で混合されており、ま
た、ポリアルファオレフィン油を金属石鹸と固体潤滑剤
とを併用して増稠してなるものであるときは、ポリアル
ファオレフィン油が３０〜９５質量％、金属石鹸が０〜
１５質量％、固体潤滑剤が５〜７０質量％の割合で混合
され、ポリアルファオレフィン油と金属石鹸との割合が
８０〜９５質量％：５〜２０質量％である。
【０００７】
【作用】本発明のポリアルファオレフィングリース組成
物においては、ポリアルファオレフィン油を基油とした
グリースベースに対して、酸化チタン粉末が配合されて
いることによる相乗効果により、当該グリースベースに
よる本来的な潤滑性能が向上され、その結果、極めて優
れた潤滑性能が発揮され、より低い摩擦係数が得られ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のポリアルファオレフィングリース組成物
は、基本的に、基油としてのポリアルファオレフィン油
および増稠剤よりなるグリースベースと、酸化チタン粉
末とを含有するグリース組成物である。
【０００９】ポリアルファオレフィン油は、グリースベ
ースの基油であって、通常、４０℃における動粘度が１
０〜１０００ｍｍ2 ／ｓのものが好ましく用いられる。
【００１０】グリースベースにおけるポリアルファオレ
フィン油の含有割合は、その動粘度または後述のとおり
増稠剤として使用する金属石鹸または固体潤滑剤により
異なる。
【００１１】増稠剤は、ポリアルファオレフィン油を半
固体または半流動状にする増稠作用を有するものであっ
て、金属石鹸および固体潤滑剤の一方あるいは両方が用
いられる。本発明においては、増稠剤として金属石鹸と
固体潤滑剤とを併用することが好ましい。両者を併用し
た場合には、グリースベース自体に高い潤滑性能が得ら
れるため、得られるグリース組成物に一層低い摩擦係数
が得られる。
【００１２】金属石鹸の具体例としては、リチウムステ
アレートなどのリチウム系石鹸、カルシウム系石鹸、ナ
トリウム系石鹸、アルミニウム石鹸、バリウム石鹸など
が挙げられる。これらは、単独で若しくは２種以上を組
み合わせて用いることができる。
【００１３】固体潤滑剤の具体例としては、ポリテトラ
フロロエチレン粉末、メラミンイソシアネート粉末など
の有機物質の粉末、ジブチルジチオカルバミン酸硫化オ
キシモリブデンなどの有機モリブデン化合物などの有機
物質、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化硼素など
の無機物質などが挙げられる。これらは、単独で若しく
は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１４】グリースベースにおけるポリアルファオレ
フィン油および増稠剤の含有割合は、増稠剤である金属
石鹸または固定潤滑剤により異なる。例えば、グリース
ベースがポリアルファオレフィン油を金属石鹸単独で増
稠してなるものであるときは、当該グリースベースは、
ポリアルファオレフィン油８０〜９５質量と、金属石鹸
５〜２０質量％とよりなり、また、グリースベースが金
属石鹸と固体潤滑剤とを併用して増稠してなるものであ
るときは、当該グリースベースは、ポリアルファオレフ
ィン油が３０〜９５質量％で金属石鹸０〜１５質量％
と、固体潤滑剤５〜７０質量％とよりなり、ポリアルフ
ァオレフィン油と金属石鹸との割合は上述の範囲内であ
る。増稠剤の含有割合が上記の範囲外である場合には、
グリースベースが適度の稠度を有するものとならないた
め、酸化チタン粉末をグリースベースに均一に混合され
た状態とすることができず、その結果、グリース組成物
にグリースベースと酸化チタン粉末との相乗効果による
十分な潤滑性能が得られないおそれがある。
【００１５】本発明のポリアルファオレフィングリース
組成物においては、グリースベースが、基油として３５
〜８５質量％のポリアルファオレフィン油と、増稠剤と
して５〜１５質量％の金属石鹸および１０〜６０質量％
の固体潤滑剤とよりなり、ポリアルファオレフィン油と
金属石鹸との割合が８０〜９５質量％：５〜２０質量％
であるものが好ましい。
【００１６】本発明のポリアルファオレフィングリース
組成物において必須の成分である酸化チタン粉末として
は、平均粒径が０．０１〜１μｍであるものを用いるこ
とが好ましい。また、酸化チタン粉末は、結晶構造がル
チル型構造である二酸化チタンの粉末であることが好ま
しい。
【００１７】酸化チタン粉末は、その表面に対して、例
えばアルミナ・シリカよりなる被覆剤が被覆されるなど
の表面処理が施されているものであってもよい。
【００１８】グリースベース１００質量部に対する酸化
チタン粉末の含有割合は、０．０１〜３０質量部、好ま
しくは１〜１０質量部とされる。酸化チタン粉末の含有
割合が０．０１質量部未満である場合には、得られるグ
リース組成物が十分な潤滑性能を得るものとならず、一
方、酸化チタン粉末の含有割合が３０質量部を超える場
合には、酸化チタン粉末がグリースベースに対して均一
に混合された状態とならず、結局、グリース組成物がグ
リースベースと酸化チタン粉末との相乗効果による十分
な潤滑性能を得るものとならない。
【００１９】このポリアルファオレフィングリース組成
物には、潤滑性能を阻害しない範囲において、必要に応
じて適宜の添加剤を加えることができる。この添加剤の
具体例としては、例えば界面活性剤、染料、顔料、分散
剤、その他を挙げることができる。
【００２０】本発明のポリアルファオレフィングリース
組成物は、通常、ポリアルファオレフィン油と適宜の種
類の増稠剤とを混合することにより適度の稠度を有する
グリースベースを組成させ、このグリースベースに酸化
チタン粉末を配合することにより製造することができ
る。ポリアルファオレフィングリース組成物を製造する
方法としては、上記の方法に限定されず、例えばポリア
ルファオレフィン油と適宜の種類の増稠剤と共に、酸化
チタン粉末を混合することにより製造することもでき
る。また、増稠剤として金属石鹸をその場で形成させる
（Ｉｎ Ｓｉｔｕ）場合には、グリースベースを組成す
る工程において、加熱処理を必要とする場合がある。
【００２１】グリースベースに対する酸化チタン粉末の
配合方法としては、バタフライミキサー、ツインミキサ
ー、ダブルミキサー、プラネタリーミキサーおよび三本
ロールなどを用いる通常の手段が挙げられる。
【００２２】ここで、増稠剤として金属石鹸と固体潤滑
剤とを併用する場合には、例えば製造に供するポリアル
ファオレフィン油を二分しておき、一部のポリアルファ
オレフィン油と金属石鹸とによりグリース状の混合物を
組成させた後、残部のポリアルファオレフィン油と共に
固体潤滑剤を配合することもできる。
【００２３】本発明のポリアルファオレフィングリース
組成物は、例えば家庭用電気製品であるＶＴＲなどの亜
鉛メッキ鋼板摺動部、ドアロックを構成する亜鉛メッキ
されたボールおよびラッチ部品などの金属部材間の接触
部における摩擦係数を小さくするための潤滑剤としてと
して特に好適に用いることができる。
【００２４】以上のような構成のポリアルファオレフィ
ングリース組成物によれば、ポリアルファオレフィン油
を基油としたグリースベースに対して、酸化チタン粉末
が特定の割合で配合されていることによる相乗効果によ
り、当該グリースベースによる本来的な潤滑性能が向上
され、その結果、極めて優れた潤滑性能が発揮される。
従って、ポリアルファオレフィングリース組成物には、
優れた低摩擦係数が得られることとなる。
【００２５】また、増稠剤として金属石鹸と固体潤滑剤
とを併用する場合には、当該固体潤滑剤がポリアルファ
オレフィン油に対する増稠作用を有する他に、得られる
グリースベース自体の潤滑性能を向上させる機能をも有
するものであるため、グリースベースの潤滑性能が高い
ものとなり、この固体潤滑剤にかかる潤滑性能を有する
グリースベースと、酸化チタン粉末との相乗効果が得ら
れるため、一層優れた低摩擦係数が得られることとな
る。
【００２６】このような優れた潤滑特性を有するポリア
ルファオレフィングリース組成物は、ポリアルファオレ
フィン油と、増稠剤とを混合して得られるグリースベー
スに、酸化チタン粉末を配合する方法などによって容易
に製造することができる。また、酸化チタン粉末は、比
較的安価に入手されるものであることから、低いコスト
で優れた潤滑特性を有するポリアルファオレフィングリ
ース組成物が得られることとなる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】＜実施例１＞ （グリースベースの調製）温度４０℃の動粘度が２９ｍ
ｍ2 ／ｓのポリアルファオレフィン油（以下、「ＰＡＯ
油」ともいう。）８６．９質量％、１２−ヒドロキシス
テアリン酸１１．５質量％および水酸化リチウム１．６
質量％を混合し、これを１９０℃で１０分間加熱処理す
ることによってグリース状混合物（以下、「グリースベ
ースＡ」という。）を調製した。このグリースベースＡ
は、ポリアルファオレフィン油８６．９質量％と、生成
したリチウムステアレート（金属石鹸による増稠剤）１
３．１質量％とよりなるものである。
【００２９】（グリース組成物の製造）１００質量部の
グリースベースＡに対して、平均粒径０．３μｍのルチ
ル酸化チタン粉末０．１質量部を配合し、バタフライミ
キサーを用いて２０分間混合し、三本ロールによりミー
リングすることによりグリース組成物（以下、「組成物
（１）」という。）を得た。
【００３０】（グリース組成物の評価）得られた組成物
（１）について、図１に示すように、垂直荷重をかけた
ローラ１０を、組成物（１）を塗布した平板１２上で回
転移動させることによって往復させて軽荷重往復動試験
を行うことにより、ロードセルにて静摩擦係数を測定
し、垂直荷重と得られた静摩擦係数とから摩擦係数を算
出することによって組成物（１）を適用した平板とロー
ラ間における摩擦係数の測定を行った。結果を表１に示
す。
【００３１】・ローラの往復ストローク：８ｍｍ ・周期：３０往復／ｍｉｎ ・垂直荷重：１Ｋｇ ・ローラ１０：鋼製ローラ（外径７ｍｍ、全長１０ｍ
ｍ） ・平板１２：表面に亜鉛メッキを施した鋼板（ＳＥＣＣ
鋼板）
【００３２】＜実施例２〜実施例５＞実施例１におい
て、ルチル酸化チタン粉末の配合の割合を、表１に示し
たように変更した他は同様にしてポリアルファオレフィ
ングリース組成物（以下、「組成物（２）」〜「組成物
（５）」という。）を調製した。得られた組成物（２）
〜組成物（５）の各々を適用したこと以外は実施例１と
同様の摩擦係数測定試験を行うことにより、摩擦係数を
測定した。結果を表１に示す。
【００３３】＜比較例１＞グリースベースＡを適用した
こと以外は実施例１と同様の摩擦係数測定試験を行うこ
とにより、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】＜比較例２＞ＰＡＯ油１００質量部に対し
て、実施例１と同様のルチル酸化チタン粉末１０質量部
を配合し、この混合物を実施例１と同様の方法で混合す
ることにより、比較用の組成物（以下、「比較組成物
（１）」という。）を得、この比較組成物（１）を適用
したこと以外は実施例１と同様の摩擦係数測定試験を行
うことにより、摩擦係数を測定した。結果を表１に示
す。
【００３５】＜参考例１＞ＰＡＯ油を適用したこと以外
は実施例１と同様の摩擦係数測定試験を行うことによ
り、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】以上の結果から、実施例１〜実施例５に係
る組成物（１）〜組成物（５）においては、それを適用
した場合の摩擦係数がＰＡＯ油を適用した場合の摩擦係
数（参考例１参照）と同程度またはそれ以下となり、ま
た、ローラの往復回数の増加による摩擦係数の変化の割
合（以下、「摩擦係数変化割合」という。）も小さいく
なることが確認された。ここで、参考例１によってポリ
オレフィン油自体は摩擦係数が小さいことが明らかであ
るが、その使用はグリース状でないために制限されるこ
ととなるため、ポリオレフィン油をグリース化すると、
比較例１で明らかなように摩擦係数が大きくなり、ま
た、比較例２で明らかなように単にポリオレフィン油に
酸化チタン粉末を配合するだけでは、グリース化がなさ
れず、何らの改善が図れないことが確認された。
【００３８】これにより、実施例に係るグリース組成物
は、ポリアルファオレフィン油に係るグリース状の組成
物であるグリースベースと、酸化チタン粉末との相乗効
果により、優れた潤滑特性が得られることが理解され
る。
【００３９】＜実施例６＞ （グリースベースの調製）グリースベースＡと、ＰＡＯ
油とを、質量比５：１で混合することによってグリース
ベース（以下、「グリースベースＢ１」という。）を調
製した。このグリースベースＢ１は、ポリアルファオレ
フィン油８９．１質量％と、リチウムステアレート（金
属石鹸である増稠剤）１０．９質量％とよりなるもので
ある。
【００４０】（グリース組成物の製造）１００質量部の
グリースベースＢ１に対して、平均粒径０．３μｍのル
チル酸化チタン粉末１９質量部を配合し、この混合物を
実施例１と同様の方法で混合することにより、グリース
組成物（以下、「組成物（６）」という。）を得た。
【００４１】（グリース組成物の評価）得られた組成物
（６）を適用したこと以外は実施例１と同様の摩擦係数
測定試験を行うことにより、摩擦係数を測定した。結果
を表２に示す。
【００４２】＜比較例３＞グリースベースＢ１を適用し
たこと以外は実施例１と同様の摩擦係数測定試験を行う
ことにより、摩擦係数を測定した。結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】以上の結果から、実施例６に係る組成物
（６）は、酸化チタン粉末が配合されているため、酸化
チタン粉末が配合されていない比較例３に係るグリース
ベースＢ１に比して、適用した場合の摩擦係数が小さい
ものとなることが確認された。
【００４５】＜実施例７〜実施例１０＞グリースベース
Ａと、ＰＡＯ油とを、質量比５：１で混合した混合物
に、表３に示した固体潤滑剤を添加することによってグ
リースベース（以下、「グリースベースＢ２」〜「グリ
ースベースＢ５」という。）を調製した。
【００４６】１００質量部のグリースベースＢ２〜グリ
ースベースＢ５の各々に対して、平均粒径０．３μｍの
ルチル酸化チタン粉末を、表３に示した割合で配合し、
この混合物を実施例１と同様の方法で混合することによ
り、グリース組成物（以下、「組成物（７）」〜「組成
物（１０）」という。）を得た。得られた組成物（７）
〜組成物（１０）の各々を適用したこと以外は実施例１
と同様の摩擦係数測定試験を行うことにより、摩擦係数
を測定した。結果を表３に示す。
【００４７】＜比較例４＞グリースベースＡと、ＰＡＯ
油とを、質量比５：１で混合した混合物に、表３に示し
た固体潤滑剤を添加することによって調製したグリース
ベース（以下、「グリースベースＢ６」という。）を適
用したこと以外は実施例１と同様の摩擦係数測定試験を
行うことにより、摩擦係数を測定した。結果を表３に示
す。
【００４８】
【表３】
【００４９】表３中、「ＭＣＡ」は、メラミンイソシア
ネート付加物固体潤滑剤を示し、「ＰＴＦＥ」は、ポリ
テトラフロロエチレン固体潤滑剤を示し、「ＭｏＤＣ
Ｔ」は、ジブチルジチオカルバミン酸硫化オキシモリブ
デン固体潤滑剤を示す。
【００５０】以上の結果から、実施例７〜実施例１０に
係る組成物（７）〜組成物（１０）は、固体潤滑剤が配
合されているため、固体潤滑剤が配合されていない実施
例６に係る組成物（６）に比して、適用した場合の摩擦
係数が小さいものであることが確認された。また、組成
物（７）〜組成物（１０）は、固体潤滑剤が配合されて
いるが酸化チタン粉末が配合されていない比較例４に係
るグリースベースＢ６に比して、適用した場合の摩擦係
数が小さいものであることが確認された。
【００５１】実施例６〜実施例１０および比較例４の結
果より、実施例７〜実施例１０に係るグリース組成物
は、固体潤滑剤にかかる潤滑性能を有するグリースベー
スと、酸化チタン粉末との相乗効果により、一層優れた
潤滑特性が得られることが理解される。また、実施例６
に係るグリース組成物は、固体潤滑剤が含有されていな
いものであるが、酸化チタン粉末が含有されていること
により、固体潤滑剤が含有されたグリースベースＢ６と
同程度の潤滑特性が得られることが理解される。
【００５２】
【発明の効果】本発明のポリアルファオレフィングリー
ス組成物においては、ポリアルファオレフィン油を基油
としたグリースベースに対して、酸化チタン粉末が配合
されていることによる相乗効果により、当該グリースベ
ースによる本来的な潤滑性能が向上され、その結果、極
めて優れた潤滑性能が発揮され、優れた潤滑特性が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る軽荷重往復動試験の方法を示す
説明図である。
【符号の説明】
１０ ローラ １２ 平板
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） Ｃ１０Ｍ 105/72 Ｃ１０Ｍ 105/72 107/02 107/02 107/38 107/38 113/00 113/00 113/04 113/04 113/08 113/08 115/08 115/08 115/10 115/10 117/02 117/02 119/22 119/22 125/10 125/10 // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:04 10:06 10:06 10:08 10:08 10:12 10:12 20:06 20:06 Ｚ 50:08 50:08 50:10 50:10 Ｆターム(参考） 4H104 AA04B AA04C AA13C AA19B AA19C AA26B AA26C BA07A BB17B BE28B BE28C BG10B BG10C CA01A CD02B CD02C EA08 FA01 FA02 FA03 FA04 FA06 QA11 QA18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリアルファオレフィン油よりなる基油
    を金属石鹸および固体潤滑剤の一方あるいは両方によっ
    て増稠して得られるグリースベース１００質量部と、酸
    化チタン粉末０．０１〜３０質量部とよりなることを特
    徴とするポリアルファオレフィングリース組成物。
  2. 【請求項２】 グリースベースが、８０〜９５質量％の
    ポリアルファオレフィン油よりなる基油と、５〜２０質
    量％の金属石鹸とよりなることを特徴とする請求項１に
    記載のポリアルファオレフィングリース組成物。
  3. 【請求項３】 グリースベースが、３０〜９５質量％の
    ポリアルファオレフィン油よりなる基油と、０〜１５質
    量％の金属石鹸と、５〜７０質量％の固体潤滑剤とより
    なり、基油と金属石鹸との割合が請求項２に記載された
    とおりであることを特徴とする請求項１に記載のポリア
    ルファオレフィングリース組成物。
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