JP2016141763A - 消音性潤滑グリース組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は，繰返し作動させても，潤滑箇所にグリースが留まり，長期間にわたって消音性を維持することができる消音性潤滑グリース組成物を提供する。
【解決手段】この消音性潤滑グリース組成物は，基油，増ちょう剤及び添加剤から成る。増ちょう剤は，特に，リチウム石けんとナトリウムテレフタラメートの混合物であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

この発明は，良好な潤滑性を有する消音性に優れた潤滑グリース組成物に関する。

従来，各種の消音性潤滑グリースは，自動車，産業機械，光学機器，精密機器等の機械部品において，ギヤ部，摺動部等の機械部材の摩擦抵抗を低減し，作動音低減を図るために使用されている。一般に，潤滑グリースの作動音の低減には，良好な潤滑性を付与して摩擦抵抗を低減すると共に，粘性を付与して部材同士の衝突による衝撃を緩和するか又はガタつきを防止することが必要であるが，粘性付与と低温性維持は背反事項となり，種々の工夫がなされた先行技術が知られている。

また，本出願人が開発して先に特許出願した音消しグリース組成物が知られている。該音消しグリース組成物は，ギヤ部用グリースに樹脂粉末を添加するものであって，潤滑グリースに粒径１０〜５０μｍの超高分子ポリオレフィン粉末を２〜４０重量％を添加したものである（例えば，特許文献１参照）。

また，消音性グリース組成物として，広範囲の温度条件下でも被潤滑部品をスムーズに作動させ，被潤滑部品の消音効果を持つものが知られている。該消音性グリース組成物は，増ちょう剤及び基油を含み，基油がポリ−α−オレフィン及びエチレン−α−オレフィンオリゴマーから選ばれる少なくとも１種の第１基油と，ポリブテン，ポリイソブチレン，ポリメタクリレート及びスチレン系共重合体から選ばれる少なくとも１種の第２基油を含み，基油全体に対する第１基油の含有量が６５質量％超であり，第２基油の含有量が１質量％以上３５質量％未満であり，基油の４０℃における動粘度が３５０〜１４００ｍｍ² ／ｓであり，第１基油の４０℃における動粘度が３００〜１２００ｍｍ² ／ｓであり，第２基油の４０℃における動粘度が１５００〜２０００００ｍｍ² ／ｓである（例えば，特許文献２参照）。

特開平７−１７３４８３号公報 特開２０１０−１８５０４２号公報

しかしながら，グリース塗布初期は優れた消音性を発揮するが，繰り返し作動させると潤滑箇所のグリースが押しのけられ，初期の消音性を維持できない場合が多い。付着性を付与しようとして増粘剤を増量したり基油粘度を上げたりすると，背反として低温での流動性が悪化するため，使用できる温度範囲が限られてしまうという問題点があった。

この発明の目的は，上記課題を解決することであり，グリース組成物を使用した自動車等の機構部品を繰返し作動させても，グリース組成物が潤滑箇所に留まり，長期間消音性を維持することができる消音性潤滑グリース組成物を提供することである。

この発明は，基油，増ちょう剤及び添加剤から成る潤滑グリース組成物において，増ちょう剤がリチウム石けんとナトリウムテレフタラメートの混合物であることを特徴とする消音性潤滑グリース組成物に関する。

また，この消音性潤滑グリース組成物において，前記増ちょう剤は，合計の配合量が全グリース重量に対して２〜２５質量％の範囲であり，前記リチウム石けんと前記ナトリウムテレフタラメートとの配合重量比率は，リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメート＝０．１〜９の範囲である。

また，この消音性潤滑グリース組成物において，前記基油は，鉱物油，ポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーの合成炭化水素油，ジエステル油，ポリオールエステル油，アルキルジフェニルエーテル及びポリプロピレングリコールのエーテル系合成油，シリコーン油，及びフッ素油からなる群から選ばれる少なくとも１種から成るものである。更に，前記基油は，前記添加剤との相溶性からポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも１種から成るものが好ましい。

また，この消音性潤滑グリース組成物において，前記添加剤として少なくとも増粘剤が添加されており，前記増粘剤は，ポリブテン，ポリイソブチレン，ポリメタクリレート，オレフィン共重合体，ポリアルキルスチレン，スチレン系ブロック共重合体，イソプレンからなる群から選ばれる少なくとも１種からなるものである。

また，この消音性潤滑グリース組成物は，前記添加剤として酸化防止剤が添加されているものである。

この発明による消音性潤滑グリース組成物は，上記のように構成されているので，機械部材を構成する樹脂部材同士，樹脂部材と金属部材，又は金属部材同士の隙間に充填されて，機械部材を繰返し作動させても，上記隙間の潤滑箇所にグリースが留まり，長期間にわたって機械部材の摩擦抵抗を低減すると共に，機械部材による騒音発生を低減する消音性を維持することができるものであって，自動車，産業機械，光学機器，精密機器等の各種の機械部品のギヤ部，摺動部等の機械部材間に用いて好ましいものである。

自動車等の機構部品におけるギヤ部や摺動部を構成する機械部材の一例を示し，機械部材を作動させている状態を示す説明図である。 図１の機械部品を作動させた時に，機械部材の凹凸部が互いに噛み合った状態であって，その時の騒音が発生する原理を説明する説明図である。

以下，図面及び表１，２を参照して，この発明による消音性潤滑グリース組成物の実施例について説明する。この消音性潤滑グリース組成物は，自動車，産業機械，光学機器，精密機器等の機構部品におけるギヤ部，摺動部の摩擦抵抗を低減させ，作動音の低減を図るために使用して好ましいものである。この発明による消音性潤滑グリース組成物において，使用した増ちょう剤は，リチウム石けんとナトリウムテレフタラメートの混合物である。リチウム石けんは，脂肪酸又はその誘導体と水酸化リチウムとのけん化反応物である。使用された脂肪酸は，炭素数が２〜２２の飽和又は不飽和の脂肪酸及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である。ここで，脂肪酸又はその誘導体と水酸化リチウムとを反応させたものは，「石けん」としても市販されており，この市販の石けんを用いることもできる。増ちょう能，せん断安定性から，ステアリン酸リチウム及び／又は１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムが好ましい。

図１は，自動車等の機構部品におけるギヤ部や摺動部の一例を示し，機構部品を作動させるのに先立つ状態を示す説明図である。図２は，図１の機構部品におけるギヤ部や摺動部の一例を示し，機構部品を作動させた時に騒音が発生する原理を説明する説明図である。図１における矢印Ａは，固定部材１に対して移動部材２が移動する方向を示している。また，図２における矢印Ｂは，固定部材１が動作する方向を示している。
移動部材２がＡの右方向に移動して，移動部材２の凸部４が固定部材１の凹部３の方向に移動すると，図２に示すように，移動部材２の凸部４が固体板１の凹部３に挿入した状態になり，この時，移動部材２の凸部４の頂点５が固体板１の凹部３の底部に当接して音を発生する。また，固定部材１の凹部３に移動部材２の凸部４が挿入した状態では，凸部４と凹部３との壁面６には隙間即ちクリアランスが存在しているが，固体板１がＢ方向に動作するため，壁面６同士が接触して音を発生する。
この発明による消音性潤滑グリース組成物は，上記の隙間に充填することによって壁面６同士の接触時にも消音性を発揮することができる。

また，ナトリウムテレフタラメートは，化学式は〔化１〕で示されるものであり，化学式が〔化２〕で示される化合物と水酸化ナトリウムとを反応させて得られるものである。

〔化１〕
Ｃ₁₈Ｈ₃₇ＮＨＣＯ（Ｃ₆ Ｈ₄ ）ＣＯＯＮａ

〔化２〕
Ｃ₁₈Ｈ₃₇ＮＨＣＯ（Ｃ₆ Ｈ₄ ）ＣＯＯＣＨ₃

この発明による消音性潤滑グリース組成物に使用された増ちょう剤は，合計の配合量が全グリース重量に対して２〜２５質量％の範囲である。ここで，使用される増ちょう剤の配合量が２質量％未満であると，グリースが軟らか過ぎて，この発明のグリース組成物にはならず，適さないものとなる。また，使用される増ちょう剤の配合量が２５質量％を越えると，グリースが硬すぎて，同様に，この発明のグリース組成物にはならず，適さないものとなる。

この発明による消音性潤滑グリース組成物は，使用する増ちょう剤のリチウム石けんとナトリウムテレフタラメートの配合重量比率は，リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメートが０．１〜９の範囲であることが好ましく，更に好ましくは０．５〜２．５の範囲である。また，リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメートの配合重量比率は，０．１未満であると，増ちょう剤の基油保持力が劣り，油分離が大きくなり，この発明の消音性潤滑グリース組成物の効果を発揮できず，適さないものとなる。リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメートの配合重量比率が９を越えると，ギヤ部や摺動部を持つ各種機械部品を繰り返し作動させた際に，潤滑箇所のグリースが押し退けられ易く，初期の消音性を維持できず，この消音性潤滑グリース組成物の効果を発揮することができず，適さないものになる。

この発明による消音性潤滑グリース組成物では，使用される基油は，鉱物油，ポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーに代表される合成炭化水素油，ジエステル油，ポリオールエステル油，アルキルジフェニルエーテル及びポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油，シリコーン油，フッ素油が挙げられる。
広温度範囲で使用できる点，ゴム・樹脂への適合性，添加剤との相溶性から，ポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーが特に好ましい。

この消音性潤滑グリース組成物に使用される添加剤のうち，増粘剤は，ポリブテン，ポリイソブチレン，ポリメタクリレート，オレフィン共重合体，ポリアルキルスチレン，スチレン系ブロック共重合体，イソプレンからなる群から選ばれる少なくとも１種であり，潤滑油又はグリースに用いられる増粘剤として公知の添加剤である。
また，この消音性潤滑グリース組成物に使用される添加剤のうち，酸化防止剤は，ヒンダードフェノール系としては，2, 6- ジ-t- ブチル-4- メチルフェノール，ペンタエリスリトールテトラキス〔3-（3, 5- ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕などが挙げられる。アミン系としては，アルキルジフェニルアミン，N-n-ブチル-p- アミノフェノール，α- ナフチルアミン，N-フェニル- α- ナフチルアミン，フェノチアジンなどが挙げられ，これらの群から選ばれる少なくとも１種であり，潤滑油又はグリースに用いられる酸化防止剤として公知の添加剤である。
更に，この発明による消音性潤滑グリース組成物には，必要に応じて，防錆剤，金属腐食防止剤，油性剤，耐摩耗剤，極圧剤，固体潤滑剤などを添加することができる。

この発明による消音性潤滑グリース組成物は，例えば，以下の製造方法により得られる。即ち，基油の存在下，リチウム石けん，ナトリウムテレフタラメートを合成し，攪拌しながら，２２０℃まで温度上昇させる。次いで，これを８０℃以下に冷却した後に，添加剤を処方して，三段ロールミル，ディスパーミルやコロイドミル等を使用することにより均一な潤滑グリース組成物を得ることができる。

−実施例及び比較例−
表１及び表２に示す配合で実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例５のグリースを調製した。ここで使用した原料は，以下の通りである。
基油Ａ：ポリαオレフィン 動粘度（４０℃）：３０ｍｍ² ／ｓ
基油Ｂ：ポリαオレフィン 動粘度（４０℃）：６００ｍｍ² ／ｓ
基油Ｃ：エチレンαオレフィンオリゴマー 動粘度（４０℃）：３８０ｍｍ² ／ｓ
増ちょう剤：リチウム石けん：１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム
ナトリウムテレフタラメート
酸化防止剤：2, 6- ジ-t- ブチル-4- メチルフェノール
増粘剤Ａ：スチレン・イソプレンブロック共重合体，スチレン含有量は３５質量％
増粘剤Ｂ：イソプレン（水添タイプ），分子量は３１０００
表１及び表２において，配合の単位は質量％である。増ちょう剤の配合重量比については，リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメートの比を表す。
表１及び表２において，その他，記号の意味は次のとおりである。
１．消音性試験について，○：合格，×：不合格
２．離油度試験について，◎：離油なし，○：0.1 〜0.5 質量％，×：0.6 質量％以上 ３．低温トルクについて，○：起動トルクが１００ｍＮ・ｍ未満
×：起動トルクが１００ｍＮ・ｍ以上

調製した実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例５のグリースに対し，以下の評価試験を行った
１．混和ちょう度
試験方法はＪＩＳ Ｋ ２２２０による。
２．消音性試験
図１に示す試験片にグリースを塗布し，１秒間に３往復の速度で，合計２０万回往復摺動させ，５万往復毎にガタ音を確認した。ガタ音は試験者５人が聴覚で判定し，４人以上が消音性良好であると判断した場合を合格とした。
３．離油度
試験方法はＪＩＳ Ｋ ２２２０による。（但し，５０℃，２４ｈ）
４．低温トルク
試験方法はＪＩＳ Ｋ ２２２０による。（但し，試験温度 −２０℃）

この発明による消音性潤滑グリース組成物及び比較例についての評価試験結果は，表１及び表２に示すとおりであった。

実施例１〜実施例６の消音性潤滑グリース組成物は，消音性試験結果から繰返し，機械部品を作動させても潤滑箇所にグリースが留まり，長期間にわたって消音性を維持することができるグリースであることが確認できた。また，この発明による消音性潤滑グリース組成物は，離油度，低温トルクとも良好であり，広温度範囲で使用できるグリースであることも確認できた。

一方で，比較例１〜５については，次のとおりであった。
１．比較例１のグリースは，増ちょう剤がリチウム石けんのみであり，ナトリウムテレフタラメートを含まないため，初期の消音性は良好であっても，繰り返し作動させると潤滑箇所のグリースが押しのけられ，初期の消音性を維持できなくなる。
２．比較例２のグリースは，比較例１のグリースに増粘剤を追加して付着性を付与したものであるが，消音性はやや改善されたものの，機械部品を１５万回作動させると，不合格となった。
３．比較例３のグリースは，比較例２のグリースに更に増粘剤を追加して付着性を付与したものであるが，消音性はさらに改善されたが，低温性が悪くなっている。
４．比較例４のグリースは，増ちょう剤がナトリウムテレフタラメートのみであり，リチウム石けんを含まないため，消音性，低温性は良好であるが，離油度が大きい。
５．比較例５のグリースは，比較例４のグリースに増粘剤を追加して離油度を改善しようとしたものであるが，離油度は改善されたものの，消音性，低温性が悪化した。

この消音性潤滑グリース組成物は，自動車，産業機械，光学機器，精密機器等の機械部品におけるギヤ部，摺動部等の機械部材間の摩擦抵抗を低減させ，機械部材によって発生する作動音の低減を図るために使用して好ましいものである。

１ 固定部材
２ 移動部材
３ 凹部
４ 凸部
５ 頂点
６ 壁面

Claims (6)

1. 基油，増ちょう剤及び添加剤から成る潤滑グリース組成物において，増ちょう剤がリチウム石けんとナトリウムテレフタラメートの混合物であることを特徴とする消音性潤滑グリース組成物。
2. 前記増ちょう剤は，合計の配合量が全グリース重量に対して２〜２５質量％の範囲であり，前記リチウム石けんと前記ナトリウムテレフタラメートとの配合重量比率は，リチウム石けん／ナトリウムテレフタラメート＝０．１〜９の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の消音性潤滑グリース組成物。
3. 前記基油は，鉱物油，ポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーの合成炭化水素油，ジエステル油，ポリオールエステル油，アルキルジフェニルエーテル及びポリプロピレングリコールのエーテル系合成油，シリコーン油，及びフッ素油からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の消音性潤滑グリース組成物。
4. 前記基油は，前記添加剤との相溶性からポリαオレフィン及びエチレンαオレフィンオリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする請求項３に記載の消音性潤滑グリース組成物。
5. 前記添加剤として少なくとも増粘剤が添加されており，前記増粘剤は，ポリブテン，ポリイソブチレン，ポリメタクリレート，オレフィン共重合体，ポリアルキルスチレン，スチレン系ブロック共重合体，イソプレンからなる群から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の消音性潤滑グリース組成物。
6. 前記添加剤として酸化防止剤が添加されていることを特徴とする請求項５に記載の消音性潤滑グリース組成物。

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