JP2008239840A - 潤滑剤組成物およびこれを用いた潤滑システム - Google Patents

Abstract

【課題】極少量の油剤を潤滑摺動部に塗布し、薄膜状態においても高い潤滑性を有するとともに、動力伝達に有利な高い動摩擦係数を示す常温で半固体状の潤滑剤組成物を提供し、さらにこの潤滑剤組成物を用いた潤滑システムを提供する。
【解決手段】％Ｃｐが７０以下である炭化水素基油、リン酸エステル、及びシリコーンから選択される少なくとも１種である液状基油を１０〜９８．９質量％、アルカリ土類金属塩を１〜２０質量％、及びアミド化合物を０．１〜８９質量％含み、常温で半固体状である潤滑剤組成物、及びかかる潤滑剤組成物を伝動要素機構に用いた潤滑システム。
【選択図】なし

Description

本発明は、常温で半固体状の潤滑剤組成物に関し、特には、耐摩耗性や極圧性に優れるとともに、高い動摩擦係数を有する潤滑剤組成物に関する。本発明はさらに該潤滑剤組成物を伝動要素機構に用いた潤滑システムに関する。

近年、様々な産業技術において多機能化、高性能化、環境対応、省エネルギー、ロングライフ化が重要なキーテクノロジーとなっている。環境課題としては、二酸化炭素排出量の削減、省電力、省エネルギー、資源の有効活用など多々挙げることができる。そのため小型精密機械、産業機械、輸送システムなどの各種機械システムでは、環境に優しい工夫が施されるとともに、よりロングライフ化、信頼性の向上、高性能化などの特性が付与されるようになってきた。

ロングライフ化の一例として、機械の摺動部の潤滑性能を製品ライフまで不具合なく維持することが求められている。最近、機械システムの潤滑条件はより一層厳しくなっており、潤滑油剤には、より高性能な潤滑性が必要となっている。潤滑油剤には、液状の潤滑油と半固体状のグリースがあり、適宜用途に応じて使い分けられている。

情報機器の普及がますます広まっている。携帯電話やノート型パソコンも様々なデザインが製品化されている。これらの製品では、ディスプレイ面と操作部が開閉式になっているものがあり、その開閉は、ヒンジと呼ばれる蝶番部品によって行われ、開閉の始動時にはスムーズに動くためにスティックスリップを抑制する観点から静摩擦係数と動摩擦係数の差ができるだけ小さい必要があり、また機器の使用中は、所望の開閉角度を長時間保つ必要があるため静摩擦係数ができるだけ高い必要がある。このようなヒンジは消費者に直接接する環境で使用されることが多いために油漏れによる汚染を徹底的に回避する必要があり、液状の潤滑油を適用することが困難であった。一方、グリースは常温では油漏れを抑制できるものの、摺動部の温度上昇により油分と増ちょう剤が分離すると油漏れを引き起こし、初期の潤滑性能が維持できない課題があった。ヒンジ以外に油剤の高い動力伝達能力が求められる伝動要素機構としては、ギヤ、ベルト、チェーン、ワイヤーロープ、機械式無段変速機などが挙げられる。このような要素機構は、家庭電化製品、ＯＡ機器、精密機械、工作機械などの各種産業機械、自動車、自動二輪車、自転車、鉄道などの輸送システムに幅広く用いられている。特に、機械式無段変速機には、高い動摩擦係数、トラクション係数が求められている。

これら伝動要素機構には、十分な潤滑性を有するとともに、高い動摩擦係数、トラクション係数が必要である。高い動摩擦係数を実現するためには、従来ナフテン系基油、シリコーン系基油が適用されてきた。これら基油に酸化防止剤、摩耗防止剤などが配合され、いわゆるトラクション油として使用されてきた。しかしトラクション油は、液状であるが故、油中に酸素がとけ込むので酸化劣化したり、温度上昇により蒸発したり、シール部から漏洩したりするなど機械システムのロングライフ化に際しての課題となっている。一方、グリースは、潤滑油を使用する場合に比べシステムを密閉構造にしなくとも良いが、高温では油分と増ちょう剤が分離し一度分離した油分と増ちょう剤は回復することはなく、摺動部が油剤不足になって初期性能が発揮されなくなったり、分離した油分が周辺を汚損する危険がある。

特に近年、機械システムの高機能化、小型化、長寿命化が強く求められており、潤滑剤にはより一層の高性能化、特には、極少量の油量でも不具合なく潤滑することが求められている。
これらの、課題に対し、本発明者は、熱可逆性ゲル状の潤滑性を有する組成物及び軸受用潤滑剤及びこれらを用いた軸受システムを提案している（特許文献２）が、ノート型パソコンや携帯電話器のヒンジ及び機械式無段変速機などの伝動要素機構に対して高い動摩擦係数と優れた耐摩耗性を示す潤滑剤を熱望する動きには依然根強いものがある。
特許第３７７５９８６号 国際特許公開 ＷＯ２００６―０５１６７１号 （社）日本トライボロジー学会編、トライボロジーハンドブック、養賢堂発行、（２００１）Ｐ２４７．

本発明は上記課題を解決するもので、本発明は、極少量の油剤を潤滑摺動部に塗布し、薄膜状態においても高い潤滑性を有するとともに、動力伝達に有利な高い動摩擦係数を示す常温で半固体状の潤滑剤組成物を提供することを課題とし、さらにこの潤滑剤組成物を伝動要素機構に用いた潤滑システムを提供することを課題とする。

本発明者らは、前記の課題を解決すべく、潤滑油基油、潤滑性を保持する化学物質、添加剤等について、及びそれらの組み合わせについて鋭意研究を進めた結果、本発明に想到した。

すなわち、本発明は、次のとおりの潤滑剤組成物及び潤滑システムである。
（１）％Ｃｐが７０以下である炭化水素基油、リン酸エステル、及びシリコーンから選択される少なくとも１種である液状基油を１０〜９８．９質量％、アルカリ土類金属塩を１〜２０質量％、及びアミド化合物を０．１〜８９質量％含み、常温で半固体状であることを特徴とする潤滑剤組成物。

（２）アルカリ土類金属塩が、全塩基価が５〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであるスルホネート塩、フィネート塩、サリシレート塩から選択される少なくとも１種以上である（１）に記載の潤滑剤組成物。

（３）アミド化合物が、下記の一般式（１）〜（３）で表される少なくとも1種の化合物である前述（１）又は（２）に記載の潤滑剤組成物、
式（１）〜（３）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、炭素数５〜２５の飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基であり、Ｒ^２は水素であってもよい、Ａ^１及びＡ^２は、炭素数１〜１０のアルキレン基、フェニレン基、又は炭素数７〜１０のアルキルフェニレン基から選択される炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。
（４）一般式（１）〜（３）で表されるアミド化合物は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６が、それぞれ独立して炭素数１２〜２０の飽和鎖状炭化水素基を有する、又はＲ^２は水素であるアミド化合物及び／又はＲ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４、及びＲ^５とＲ^６の少なくともいずれか一方が炭素数１２〜２０の不飽和鎖状炭化水素基を有するアミド化合物である（３）に記載の潤滑剤組成物。

（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の潤滑剤組成物を伝動要素機構に用いたことを特徴とする潤滑システム。
（６）伝動要素機構として、特には、所定の角度保持が求められるヒンジ、トラクション係数が高い油剤によって動力伝達を行う機械式無段変速機などが挙げられる。

本発明の潤滑剤組成物によれば、潤滑摺動部に少量塗布することにより、摺動時において安定した薄膜を形成し、高い極圧性と高い動摩擦係数を示すという格別の効果を奏する。また、本発明の潤滑剤組成物は、熱可逆性を有し、常温では半固体状を示し、アミド化合物の融点以上の温度では均一液体状態を示すものであるから、摺動部では加熱−冷却で液体−半固体を繰り返し、摺動部から離れて温度が融点以上に上がらないところでは半固体を保つことができる。そのため酸化劣化、蒸発消失、油漏れすることはなく、ギヤ、ベルト、チェーン、ワイヤーロープ、ヒンジ、機械式無段変速機などの伝動要素機構の潤滑剤として有効に用いることができる。

本発明は、液状基油を１０〜９８．９質量％、金属塩を１〜２０質量％、及びアミド化合物を０．１〜８９質量％含み、常温で半固体状であることを特徴とする潤滑剤組成物であり、潤滑を要する伝動要素機構に塗布しておくと、潤滑を要する状態になったとき、液状となって高い動摩擦係数を発揮する。特に、焼付トラブルが心配される低速、高荷重のサービスなど、極圧潤滑が要求されるサービスに有用であり、薄膜下で高い潤滑性を示すとともに、油保特性にも優れているため油切れが生じにくいことから焼付が起こりにくくなる。また、本発明の潤滑剤組成物は、伝動要素機構の摺動部が運動を始めると当該摺動部の温度が上昇し、半固体状から液体状態になり狭い摺動部に進入して潤滑剤組成物として働くが、摺動部から離れて摩擦熱が伝播しない部分は半固体の状態を保持するため、いわゆるオイル漏れを心配する必要がなく、周囲を常時清潔に保つことができる。
なお、ここで「常温」とは室内の普通の温度を意味し、具体的には、−２０〜５０℃、より一般的には−１０〜３０℃程度の温度環境をいう。
該潤滑剤組成物は、高い動摩擦係数が得られ、例えば、０．１〜０．３、特には０．１４〜０．２０、更には０．１５〜０．１８を示すものが好ましい。

［液状基油］
本発明に用いる液状基油は、％Ｃｐが７０以下である炭化水素基油、リン酸エステル、及びシリコーンから選択される少なくとも１種である。炭化水素基油、リン酸エステル、及びシリコーンは単独または２種以上の混合油として用いることができる。
％Ｃｐが７０以下である炭化水素基油としては、アルキルナフテン、アルキルベンゼンが好ましく用いられ、鉱油基油を用いることもできる。炭化水素基油は、炭化水素化合物からなり、ナフテン、アロマの環状の炭化水素を多く含むこと、すなわち、％Ｃｎと％Ｃａの和が３０を超えることが必要である。炭化水素基油の粘度指数は、８０以下が、特には２０以下が好ましく、通常は−４００以上である。液状基油の物性は、特に限定するものではないが、好ましくは４０℃における動粘度が５〜５０００ｍｍ^２／ｓ、より好ましく５０〜３０００ｍｍ^２／ｓ、更に好ましくは５００〜２０００ｍｍ^２／ｓである。なお、％Ｃａ、％Ｃｐ及び％Ｃｎは、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８に規定されるｎ-ｄ-Ｍ環分析によって求められるものである。

アルキルナフテンとしては、合成ナフテン、ナフテン系鉱油がある。アルキルベンゼンとしては、合成系ハードアルキルベンゼン、ソフトアルキルベンゼンがある。リン酸エステルとしては、正リン酸エステル、亜リン酸エステルなどがあるが、一般的にはトリクレジルホスフェートなどが挙げられる。シリコーン系油としては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなどがその一例として挙げられる。

なかでも、％Ｃａが１０以下である炭化水素基油、具体的には、アルキルナフテンが、高い動摩擦特性、潤滑性の面で優れており、好ましく用いることができる。これらの基油は、上記の物性を満足するのであれば、単独で用いることもできるし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
液状基油は、仕上がりの常温で半固体状である潤滑剤組成物に１０〜９８．９質量％、好ましくは３０〜９７質量％、更に好ましくは７０〜９３質量％含まれるよう配合する。液状基油の配合量が、この範囲未満では、基油としての高い動摩擦特性が得られず好ましくない。

［アルカリ土類金属塩］
本発明には、動摩擦係数を高めるため、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇなどのアルカリ土類金属塩、好ましくは、アルカリ土類金属の有機酸塩を用いる。有機酸としては、カルボン酸、スルホン酸、フェノール、ホスホン酸、サリチル酸などを用いることができる。なかでも、スルホネート塩、フィネート塩、サリシレート塩から選択される少なくとも１種以上のアルカリ土類金属塩か好ましく、さらに、Ｃａのアルカリ土類金属のスルホネート、フィネート、サリシレートなどを、特にはスルホネートを好ましく用いることができる。これらは、金属系清浄分散剤として市販されている。これらアルカリ土類金属塩は、炭酸塩からなる過塩基成分が含まれていても良く、具体的には全塩基価が５〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、特には５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであるアルカリ土類金属塩がより好ましく用いることができる。
アルカリ土類金属塩は、仕上がりの常温で半固体状である潤滑剤組成物に１〜２０質量％、好ましくは２〜２０質量％、更に好ましくは２〜１０質量％含まれるよう配合する。金属塩の配合量が、この範囲未満では、摩擦特性への効果的な寄与が得られず、一方、この範囲を超えて配合しても摩擦特性への寄与効果が頭打ちとなりコスト高になるため、好ましくない。

［アミド化合物］
本発明に用いるアミド化合物は、アミド基（−ＮＨ−ＣＯ−）を１つ以上有する脂肪酸アミド化合物であり、次の式（１）で表されるアミド基が１個のモノアミド、及び式（２）及び（３）で表されるアミド基を２個有するビスアミドを好ましく用いることができる。モノアミドとビスアミドを組み合わせて用いることが好ましい。

式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立して、炭素数５〜２５の飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基であり、さらに、Ｒ^２は水素であってもよい。

式（２）及び（３）において、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、炭素数５〜２５の飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基であり、Ａ^１及びＡ^２は、炭素数１〜１０のアルキレン基、フェニレン基又は炭素数７〜１０のアルキルフェニレン基から選択される炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。なお、アルキルフェニレン基の場合、フェニレン基とアルキル基及び／又はアルキレン基の２個以上とが結合したかたちの２価の炭化水素基であってもよい。

モノアミド化合物は、上記式（１）で表されるが、Ｒ^１及びＲ^２を構成する水素の一部は水酸基で置換されていてもよい。このようなモノアミド化合物として、具体的には、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド、及びステアリルステアリン酸アミド、オレイルオレイン酸アミド、オレイルステアリン酸アミド、ステアリルオレイン酸アミド等の飽和又は不飽和の長鎖脂肪酸と長鎖アミンによる置換アミド類などが挙げられる。

これらのモノアミド化合物の中でも、式（１）のＲ^１及びＲ^２がそれぞれ独立して炭素数１２〜２０の飽和鎖状炭化水素基のアミド化合物及び／又はＲ^１とＲ^２の少なくともいずれか一方が炭素数１２〜２０の不飽和鎖状炭化水素基のアミド化合物であることが好ましく、両アミド化合物の混合物がより好ましい。さらに不飽和鎖状炭化水素基が炭素数１８の不飽和結合を有するオレイル基であるモノアミド化合物が好ましい。具体的にはオレイン酸アミド、オレイルオレイン酸アミドが好ましく、摺動部に薄膜を形成し、保持し、焼付トラブルの解消に効果的な薄膜保持性を確保する。

ビスアミド化合物としては、ジアミンの酸アミド又はジ酸の酸アミドのかたちをした上記式（２）又は（３）でそれぞれ表される化合物である。なお、式（２）及び（３）でＲ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６、さらにＡ^１及びＡ^２で表される炭化水素基において、一部の水素が水酸基（−ＯＨ）で置換されていてもよい。
式（２）で表されるアミド化合物として、具体的には、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。式（３）で表されるアミド化合物として、具体的には、Ｎ,Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミドなどが挙げられる。

これらビスアミド化合物の中でも、モノアミド化合物の場合と同様に、式（２）のＲ^３とＲ^４及び式（３）のＲ^５とＲ^６がそれぞれ独立して炭素数１２〜２０の飽和鎖状炭化水素基のアミド化合物及び／又はＲ^３とＲ^４及びＲ^５とＲ^６の少なくともいずれか一方が炭素数１２〜２０の不飽和鎖状炭化水素基のアミド化合物であることが好ましく、両アミド化合物の混合物がより好ましい。さらに不飽和鎖状炭化水素基が炭素数１８の不飽和結合を有するオレイル基であるビスアミド化合物が薄膜保持性を確保する上で好ましい。このような化合物として、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミドなどが挙げられる。

アミド化合物は、液状基油と均一に混合すると、常温でゲル状の潤滑性を有する組成物を形成する。したがって、アミド化合物は、液状基油を半固体状化（ゲル化）する半固体状化化合物として働くとともに、潤滑剤組成物本来の潤滑特性を発揮する状況においては、摩擦熱で融解して液体の潤滑剤組成物として働くことになる。常温で半固体、高温で液体の状態で使用されることを考えると、好ましく用いられるアミド化合物としては、融点は５０〜２００℃が好ましく、より好ましくは８０〜１８０℃であり、さらに分子量は１００〜１０００が好ましく、より好ましくは１５０〜８００である。

また機械システムの設計上の制約から極少量の油剤しか用いることができない摺動部で厳しい潤滑環境下においても焼付きなどを起こさないためには、摺動表面に油剤が強固に吸着・付着し、油膜を保持しなければならない。そのためには付着性を有する油剤が必要であるが、本発明では、半固体状化化合物であるアミド化合物の炭化水素基が不飽和鎖状であると付着性が増すことを見出した。付着性が増すと摺動表面へ薄膜状に塗布することができ、厳しい潤滑環境においても油膜切れを起こしにくくなり、潤滑性能が向上する。不飽和鎖状炭化水素基としては、炭素数１８の不飽和結合を有するオレイル基であるビスアミド化合物が好ましい。
アミド化合物は、仕上がりの常温で半固体状である潤滑剤組成物に０．１〜９０質量％、好ましくは１〜５０質量％、更に好ましくは５〜２０質量含まれるように配合する。アミド化合物の配合量が、この範囲未満では、常温でゲル状の組成物を形成することができず、一方、この範囲を超えて配合しても硬くなり過ぎてハンドリングしにくく、好ましくない。

［潤滑剤組成物の調製］
本発明の常温で半固体状である潤滑剤組成物は、特に限定するものではないが、液状基油、金属塩及びアミド化合物を上記の配合割合で均一に混合することによって調製することができる。例えば、液状基油、金属塩、アミド化合物をそれぞれ所定量計り取り融点以上に加熱して液体状態で均一になるよう攪拌した後、冷却して半固体状にすることにより得ることができる。

本発明の組成物には、さらに周知の極圧剤、腐食防止剤、摩耗防止剤、防錆剤、酸化防止剤、及び消泡剤などの添加剤を適宜配合することができる。極圧剤、摩耗防止剤としてジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫黄系化合物、リン系化合物など、腐食防止剤としてのチアジアゾール誘導体、ベンゾトリアゾールおよびこの誘導体、防錆剤として脂肪酸部分エステル、リン系化合物など、酸化防止剤としてフェノール系、アミン系化合物など、及び消泡剤としてシリコーン系化合物、ＰＭＡポリマー、流動点降下剤、粘度指数向上剤としてＰＭＡポリマーなどが挙げられる。また、前記各種の添加剤は、数種が予め混合されたいわゆる添加剤パッケージの形で用いることもできる。

本発明の常温で半固体状である潤滑剤組成物は、潤滑作用を要する機械機構（摺動部）に適用すると、摺動時には摩擦熱によって液体に状態を変え摺動部に浸透して、金属や樹脂などの摺動部を構成する固体の表面に薄膜を形成して摺動部を潤滑する。摺動が停止すれば、温度が低下し、液体状態であった潤滑剤組成物は再び半固体状（ゲル状）に戻る。また、本発明の潤滑剤組成物は、特に高焼付荷重、高い動摩擦係数を有し、さらにこの優れた摩擦特性を長期にわたって持続することから、用途としては低速、高荷重の極圧サービスに好適であり、また、潤滑剤の補給がしにくい摺動部や一旦組み立てたら開放することのない構造のデバイスの摺動部にも好適に用いることができる。さらに、本発明の潤滑剤組成物は、使用、不使用にともなう昇温、冷却ストレスを繰り返して受けてもゲル（半固体状）構造が再構築されるから、油漏れによる汚染を回避でき、蒸発しにくく、ロングライフである。
したがって従来の液状トラクション油の代替として十分使用でき、例えば、ギヤ、ベルト、チェーン、ワイヤーロープ、ヒンジ、機械式無段変速機などの伝動要素機構に、それも高負荷の伝動要素機構に好適に使用することができる。特に好ましい用途としては、所望の角度保持が求められる開閉式のラップトップパソコン、携帯電話や電子辞書などのヒンジ、動摩擦係数が高い潤滑剤によって動力伝達を行う機械式無段変速機などが挙げられる。

以下に、実施例を用いて本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［液状基油］
実施例及び比較例用の潤滑剤組成物を調製するために次の３種類の液状基油を用いた。
基油Ａ：合成ナフテン（テクケム社製Ｔｅｃｈｔｒａｃ Ｍ３Ｃｏｎｃ）
基油Ｂ：ソフトアルキルベンゼン（動粘度（４０℃）：３２ｍｍ^２／ｓ）
基油Ｃ：α−オレフィンオリゴマー（Ｍｏｂｉｌ社製ＳＨＦ−４００）
この３種類の液状基油の物性を表１に示す。なお、これらの液状基油には、酸化防止剤、摩耗防止剤などの添加剤があらかじめ所定量配合されており、潤滑油としての基本性能（酸化防止、摩耗防止など）を有している。

［アミド化合物］
液状基油に配合し、半固体状化するために以下のアミド化合物を用いた。
アミドＡ：エチレンビスオレイン酸アミド（日本化成製、スリパックスＯ、融点１１９℃）
アミドＢ：エチレンビスステアリン酸アミド（日本化成製、スリパックスＥ、融点１４５℃）

［アルカリ土類金属塩］
アルカリ土類金属塩としては次の２種類の化合物を用いた。
Ｃａスルホネート：全塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ
Ｃａサリシレート：全塩基価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ

［グリース］
本願発明の潤滑剤組成物と比較するため、比較例４として市販のリチウム（Ｌｉ）グリース（ジャパンエナジー製、リゾニックスグリースＮｏ．２、ちょう度番号２号（混和ちょう度範囲２６５〜２９５））を用いた。

［潤滑剤組成物の調製］
上記液状基油として基油Ａ（合成ナフテン）、基油Ｂ（アルキルベンゼン）、および基油Ｃ（α−オレフィンオリゴマー）を、アミド化合物としてアミドＡ（エチレンビスオレイン酸アミド）及びアミドＢ（エチレンビスステアリン酸アミド）を、そしてアルカリ土類金属塩としてＣａスルホネート及びＣａサリシレートを用いて実施例１〜６及び比較例３の供試油（潤滑剤組成物）を以下の手順で調製した。

ステンレス製のビーカーに、液状基油、アルカリ土類金属塩、アミド化合物を表２の上部に示す仕上がり供試油に対する割合（質量％）で、それぞれ約１００ｍｌの供試油が得られるように所定量計り取り、卓上電磁ヒーターを用い、アミド化合物の融点以上（融点＋２０℃）に加温しながら撹拌した。均一に溶解したことを外観の観察で判断した後、均一溶解液を耐熱ガラス容器（内径６０ｍｍ×高さ９０ｍｍ）に約１００ｍｌを移し、放冷し、実施例１〜６及び比較例３の常温で半固体状の潤滑剤組成物をそれぞれ調製した。

なお、比較例１は、アミド化合物とアルカリ土類金属塩をともに含有しない、基油Ａの合成ナフテンのみからなる供試油であり、また、比較例２は、アミド化合物を含有せず、基油Ａの合成ナフテンと金属塩としてＣａスルホネートとからなる供試油であり、ともに常温で液体の潤滑性を有する組成物である。また、比較例４は、上記の市販Ｌｉグリースである。

［評価方法］
実施例１〜６及び比較例１〜４の各潤滑剤組成物の評価試験（摩擦係数の測定など）を以下に記した方法に従って実施した。その結果を表２の下部に示す。
（１）ＳＲＶ試験
ＡＳＴＭ Ｄ５７０６に規定されているボールオンディスク型ＳＲＶ摩擦試験機を用いた。ボールは、材質がＳＵＪ−２の直径１０ｍｍのボールベアリング用鋼球を用い、またディスクは、材質がＳＵＪ−２の直径２４ｍｍ、厚さ７．８５ｍｍの円盤状の試験片を用いた。なお、ディスクの表面は粗さ（Ｒ_Ｚ）が０．４５〜０．６５μｍであるラッピング仕上げを施した。摩擦試験は、荷重５０Ｎ、振幅数５０Ｈｚ、振幅幅１ｍｍ、温度４０℃で行い、摩擦開始直後の静摩擦係数、及び１５分経過時の動摩擦係数を測定し、摩擦停止後、試験球の摩耗痕を測定した。

（２）蒸発試験
直径７０ｍｍのガラス製シャーレに各供試サンプルを２ｇ秤量し、液体状のサンプルはそのまま、半固体状のサンプルは均一に薄くのばして、１２０℃の高温槽に静置した。２００時間経過時の質量変化より蒸発減量（質量％）を求めた。

実施例１〜６は、ＳＲＶ摩擦試験において静摩擦係数が０．１３〜０．１７、動摩擦係数が０．１４〜０．１６であり、個々のサンプルの静摩擦係数と動摩擦係数は同じ数値ないしほぼ同じ数値であり、摩耗痕径は０．３１〜０．３６ｍｍと小さく、耐摩耗性に優れている。
一方、基油Ａを用いた比較例１、２の常温で液体のサンプルは、それぞれ静摩擦係数と動摩擦係数がともに０．１６であった。摩耗痕径は０．３８〜０．３７ｍｍと実施例より若干大きいが、耐摩耗性に優れている。しかし、基油Ｃを用いた比較例３と汎用グリースの比較例４は、ともに静摩擦係数０．１０、動摩擦係数０．０７と総じて実施例に比べて低い摩擦係数を示した。試験球の摩耗痕径は、比較例３は０．３６ｍｍと小さかったが、比較例４は０．４５ｍｍと大きい摩耗を示した。
半固体状である実施例１〜６の蒸発減量は、比較例１〜３に比べてはるかに少ないことがわかる。実施例４のグリースは、半固体状であるにもかかわらず、蒸発減量が最も多く、しかも１２０℃、２００時間静置で油と増ちょう剤が分離した。
以上の結果から、本発明の実施例では、極少量の潤滑剤であっても高い動摩擦係数を示し、耐摩耗性も優れ、かつ薄膜状に塗布されても高温下で蒸発しにくく長期にわたって摺動部に摩擦被膜が形成されることがわかる。

以上から明らかなように、本発明による常温で半固体状の潤滑剤組成物は、極少量の使用量で、薄膜状態を形成し、高い動摩擦係数と優れた耐摩耗性を示すとともに蒸発損失されにくく長期にわたって摺動部を潤滑できる。特に高い動摩擦係数は、例えば、ギヤ、ベルト、チェーン、ワイヤーロープ、ヒンジ、機械式無段変速機などの伝動要素機構を有する機械システムに好適に利用することができ、かつ耐摩耗性に優れ、油漏れや蒸発損失が少ないことから機械システムのロングライフ化に貢献することが期待される。

Claims (6)

1. ％Ｃｐが７０以下である炭化水素基油、リン酸エステル、及びシリコーンから選択される少なくとも１種の液状基油を１０〜９８．９質量％、アルカリ土類金属塩を１〜２０質量％、及びアミド化合物を０．１〜８９質量％含み、常温で半固体状であることを特徴とする潤滑剤組成物。
2. アルカリ土類金属塩が、全塩基価が５〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであるスルホネート塩、フィネート塩、サリシレート塩から選択される少なくとも１種以上である請求項１に記載の潤滑剤組成物。
3. アミド化合物が、下記の一般式（１）〜（３）で表される少なくとも1種の化合物である請求項１又は２に記載の潤滑剤組成物、
   （式（１）〜（３）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して炭素数５〜２５の飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基であり、Ｒ^２は水素であってもよい、Ａ^１及びＡ^２は、炭素数１〜１０のアルキレン基、フェニレン基、又は炭素数７〜１０のアルキルフェニレン基から選択される炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）
4. 一般式（１）〜（３）で表されるアミド化合物は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６が、それぞれ独立して炭素数１２〜２０の飽和鎖状炭化水素基、又はＲ^２は水素であるアミド化合物及び／又はＲ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４、及びＲ^５とＲ^６の少なくともいずれか一方が炭素数１２〜２０の不飽和鎖状炭化水素基であるアミド化合物である請求項３に記載の潤滑剤組成物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑剤組成物を伝動要素機構に用いたことを特徴とする潤滑システム。
6. 伝動要素機構が、ヒンジ又は機械式無段変速機である請求項５に記載の潤滑システム。