JP2019026680A

JP2019026680A - 潤滑剤組成物

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Publication number: JP2019026680A
Application number: JP2017144796A
Authority: JP
Inventors: 裕介松村; Yusuke Matsumura; 孝典科野; Takanori Shinano
Original assignee: Sumico Lubricant Co Ltd
Current assignee: Sumico Lubricant Co Ltd
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: JP6822733B2

Abstract

【課題】例えば自転車用ブレーキシステム等において、制動力を有効に生じさせることができるとともに、耐摩耗性を付与することができる潤滑剤組成物を提供する。【解決手段】本発明に係る潤滑剤組成物は、基油と、増ちょう剤と、を含むベースグリースに、板状酸化アルミニウム及び二硫化モリブデンを含有してなる。板状酸化アルミニウムの含有量としては当該潤滑剤組成物中における含有割合として１．０質量％〜５．０質量％の範囲とすることが好ましい。この潤滑剤組成物においては、自転車等のブレーキ装置システムに付与する潤滑剤として好適に用いることができる。【選択図】なし

Description

本発明は、自転車のブレーキシステム等に使用される潤滑剤組成物に関する。

例えば、自転車用のブレーキシステムは、ドラム（ブレーキローター）とブレーキシュー（ブレーキパッド）との摩擦によりブレーキが作用する機構を有する。そのブレーキシステムにおいて、ドラムとブレーキシューとの間に潤滑剤を塗布すると、ブレーキに際してその潤滑剤が摩擦抵抗となり、制動力を与える。

ところが、潤滑剤の制動力が十分でない場合、ドラムが回転して振動が発生する。そして、この振動が音鳴きの原因となり、自転車の乗車者及び周りの環境に対して騒音となる。また、潤滑剤による油膜形成が十分でない場合には、ブレーキシューとドラムとが直接接触して、摩損がしばしば発生することになる。

ブレーキ用のグリースとしては、一般的に、固体潤滑剤を含有する潤滑剤が使用されている。例えば、ベントナイトを増ちょう剤とし、第三リン酸カルシウムを配合したグリース（例えば特許文献１参照）や、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、タルク粉末、グラファイト、三酸化モリブデン等の無機系充填剤を配合したグリース（例えば特許文献２参照）が使用されている。

しかしながら、固体潤滑剤や充填剤を配合した潤滑剤を用いた場合、急激なブレーキ操作に対して制動力を得るには必ずしも十分とはいえない。

特開２０１２−７２３００号公報特開２０１２−２２４８３４号公報

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、例えば自転車用ブレーキシステム等において、制動力を有効に発生させることができるとともに、耐摩耗性を付与することができる潤滑剤組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ベースグリースに対して、板状の形状を呈した酸化アルミニウムと、二硫化モリブデンとを含有させた潤滑剤組成物によれば、効率的に制動力を生じさせるとともに耐摩耗性を付与して、機構部分の高機能化に寄与することを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明の第１の発明は、基油と、増ちょう剤と、を含むベースグリースに、板状酸化アルミニウム及び二硫化モリブデンを含有してなる、潤滑剤組成物である。

（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記板状酸化アルミニウムの含有量は、１．０質量％〜５．０質量％である、潤滑剤組成物である。

（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、ブレーキ装置システムに用いられる、潤滑剤組成物である。

本発明に係る潤滑剤組成物によれば、制動力を有効に生じさせることができ、また摩耗を低減して摩損を効果的に防止することができる。

以下、本発明に係る潤滑剤組成物の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明に要旨を変更しない範囲において変更が可能である。

≪１．潤滑剤組成物≫
本実施の形態に係る潤滑剤組成物は、少なくとも、下記成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）を含有してなる。具体的には、（ａ）基油と、（ｂ）増ちょう剤とを含むベースグリース（基グリース）に、（ｃ）板状酸化アルミニウムと、（ｄ）二硫化モリブデンとを含有してなることを特徴としている。

（ａ）基油
基油（ベースオイル）は、グリースの主成分をなすものであり、後述する増ちょう剤と共にベースグリース（基グリース）を構成する。基油としては、特に限定されるものではなく従来から一般的に使用されているものを用いることができ、鉱物油、エーテル油系合成油、エステル系合成油、及び炭化水素合成油等の潤滑油、又はそれらの合成油が挙げられる。その中でも、耐熱性及び低温性の観点から、合成油を用いることが好ましい。

基油の含有量としては、特に限定されず、ベースグリースを構成する増ちょう剤との配合割合を考慮して決定することができる。具体的には、例えば、グリースの全組成中（潤滑剤組成物中）において７４．０質量％〜８３．０質量％程度の割合で含有させることができる。

なお、ベースグリースにおける基油と増ちょう剤との配合割合は、特に限定されず、所望のグリース硬度を得るために任意に定めることができる。例えば、グリース硬度を硬くするためには基油の割合を少なくし、一方で、グリース硬度を柔らかくするためには基油の割合を多くすることで調整することができる。

（ｂ）増ちょう剤
増ちょう剤は、油を保持するために必要な成分であり、基油と共にベースグリースを構成する。増ちょう剤としては、特に限定されるものではなく従来から一般的に使用されているものを用いることができる。

増ちょう剤としては、石鹸系と非石鹸系とに大別できる。石鹸系としては、例えば、リチウム石鹸、リチウム複合石鹸、カルシウム石鹸、カルシウム複合石鹸、アルミニウム石鹸、アルミニウム複合石鹸等が挙げられる。非石鹸系としては、例えば、ウレア、ナトリウムテレフタラート、フッ素樹脂、有機ベントナイト、シリカゲル等が挙げられる。これらの増ちょう剤は、１種単独で又は２種以上を併せて用いることができる。

増ちょう剤の含有量としては、特に限定されず、ベースグリースを構成する上述の基油との配合割合を考慮して決定することができるが、グリースの全組成中において１．０質量％〜２５．０質量％程度の割合で含有させることが好ましい。増ちょう剤の含有量が１．０質量％未満であると、増ちょう効果が少なく、グリース化し難くなる。一方で、含有量が２５．０質量％を超えると、得られる組成物が硬くなりすぎ、所期の効果が得られなくなる可能性がある。

（ｃ）板状酸化アルミニウム
板状酸化アルミニウムは、所定の厚みを有する板状の形状を呈した酸化アルミニウムである。板状酸化アルミニウムとしては、平均粒子径が０．６μｍ、２．０μｍ、５．０μｍ、７．０μｍ、１０．０μｍのタイプが挙げられ、これらを１種単独で又は２種以上を併せて用いることができる。なお、平面視したときの形状は、特に限定されず、六角形等の多角形状のものを用いることができる。

本実施の形態に係る潤滑剤組成物においては、板状の形状をした酸化アルミニウムを含有させることにより、金属接触を抑えることができ、耐摩耗性を高めることができる。そして、この板状酸化アルミニウムと共に後述する二硫化モリブデンを併用することにより、優れた耐摩耗性を有しながら、安定した高い摩擦係数を維持して、有効に制動力を発生させることができる。

板状酸化アルミニウムは、そのアスペクト比（平均粒子径を粒子の厚みで除した値）としては特に限定されないが、１．５〜５０程度のものを用いることが好ましく、５〜３５程度のものを用いることがより好ましい。また、板状酸化アルミニウムは、モース硬度が５以上あることが好ましく、８以上であることがより好ましい。

板状酸化アルミニウムの含有量としては、特に限定されないが、グリースの全組成中において１．０質量％〜５．０質量％程度の割合で含有させることが好ましい。板状酸化アルミニウムの含有量が１．０質量％未満であると、所期の効果を得ることが困難になる。一方で、５．０質量％を超えて含有させても、それ以上に効果の増大がないことがあり、製造コストの増大につながる可能性がある。

（ｄ）二硫化モリブデン
二硫化モリブデンは、固体潤滑剤であり、所定の潤滑性を付与する。二硫化モリブデンは、粒径サイズにより種類分けすることができ、「Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｇｒａｄｅ」、「ＴｅｃｈｎｉｃａｌＦｉｎｅＧｒａｄｅ」、及び「ＳｕｐｅｒＦｉｎｅＧｒａｇｅ」が挙げられる。二硫化モリブデンとしては、これらを１種単独で又は２種以上を併せて用いることができる。

本実施の形態に係る潤滑剤組成物においては、板状酸化アルミニウムと共に二硫化モリブデンを併用することにより、優れた耐摩耗性を有しながら、安定した高い摩擦係数を維持して、有効に制動力を発生させることができる。

二硫化モリブデンの含有量としては、特に限定されないが、グリースの全組成中において５．０質量％〜１０．０質量％程度の範囲で含有させることが好ましい。二硫化モリブデンの含有量が５．０質量％未満であると、所期の効果を得ることが困難になる。一方で、１０．０質量％を超えて含有させても、それ以上に効果の増大がないことがあり、製造コストの増大につながる可能性がある。

（その他の添加剤）
本実施の形態に係る潤滑剤組成物においては、上述した各成分に加え、更に、潤滑油やグリースに一般的に用いられている各種の添加剤を配合することができる。例えば、極圧剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、防錆剤、ポリマー添加剤等を、必要に応じて添加配合することができる。

なお、上述した他の添加剤は、（ａ）基油と（ｂ）増ちょう剤と共に、ベースグリースを構成する成分として添加してもよいことは言うまでもない。

また、本実施の形態に係る潤滑剤組成物においては、タルクを配合させてもよい。タルクをさらに配合させることにより、より一層に優れた耐摩耗性と制動力を発生させることができるとともに、この潤滑剤組成物を例えばブレーキ装置システムに適用した場合においては、ブレーキ時における音鳴きを抑制する音鳴き抑制材として作用する。

タルクとしては、特に限定されないが、好ましくは平均粒子径が１μｍ〜５０μｍ程度、より好ましくは平均粒子径が５μｍ〜２０μｍ程度の大きさのものを用いることが好ましい。また、比表面積についても特に限定されず、１ｍ^２／ｇ〜５０ｍ^２／ｇ程度のものを用いることができる。

タルクの含有量としては、特に限定されないが、グリースの全組成中において０．５質量％〜５．０質量％程度の範囲で含有させることが好ましい。タルクの含有量が０．５質量％未満であると、音鳴きの抑制効果が十分に得られない可能性がある。一方で、５．０質量％を超えて含有させても、それ以上に効果の増大がないことがあり、製造コストの増大につながる可能性がある。

以上のように、本実施の形態に係る潤滑剤組成物は、ベースグリースに、（ｃ）酸化アルミニウムと、（ｄ）二硫化モリブデンとを含有してなる。このような潤滑剤組成物によれば、制動力を容易に発生させることができるとともに、有効に摩耗を低減して、摩損を顕著に防止することができる。これにより、制動力を生じさせる機構部分の長寿命化を図ることができる。

特に、この潤滑剤組成物によれば、当該潤滑剤組成物を封入した機構に対して優れた制動力を発生することができるため、自転車等のブレーキ用として極めて有効に用いることができる。具体的には、ブレーキ装置システムのブレーキ機構における、ブレーキシューとドラムとの間に封入するための潤滑剤として好適に用いることができる。また、ブレーキ装置システムに限られず、摩擦を調整する機器（摩擦調整機器）に有効に用いることができる。

なお、ブレーキ装置システムとは、ブレーキローターと、ブレーキローターと接触して制動力を発生させるブレーキパッド（ブレーキシュー）とにより構成されるものであり、自転車等の車両にブレーキ作用を生じさせる機構をいう。

≪２．潤滑剤組成物の製造方法≫
本実施の形態に係る潤滑剤組成物は、上述したように、基油と増ちょう剤とを含むベースグリースに、（ｃ）板状酸化アルミニウムと、（ｄ）二硫化モリブデンとを含有してなる。このグリース組成物は、従来のグリース組成物と同様に、周知の方法により製造することができる。

具体的には、例えば、（ａ）基油と、（ｂ）増ちょう剤として有機ベントナイトを混練し、必要に応じて活性化剤を添加して、マイコロイダー等で分散させることによってベースグリースを作製する。次に、作製したベースグリースに、（ｃ）板状酸化アルミニウム及び（ｄ）二硫化モリブデンを所定量添加して分散させ、さらに必要に応じて各種の添加剤を加えて混練することにより得ることができる。

この製造方法においては、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）、及び成分（ｄ）を初めから混練し、その後、活性化剤等を添加してマイコロイダー等で分散させることによって調製することもできる。

以下に、本発明についての実施例により更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

≪実施例１〜５≫
ステンレス容器に、基油としてのエステル系合成油、ベントナイト、板状酸化アルミニウム、及び二硫化モリブデンを秤量し、スリーワンモーターで撹拌しながら、５０℃まで加熱した。ベントナイトが基油に十分にぬれたところで、活性化剤を加え、液粘性が増加するまで撹拌した。その後、マイコロイダーでギャップ５にて分散を行った。ちょう度がＮＬＧＩＮｏ．０（ＪＩＳ規格に定められた稠度）程度になるように、撹拌脱泡にてちょう度を調整した。

表１中に、各実施例にて調整した成分の含有量（単位：質量％）を示す。また、板状酸化アルミニウム、二硫化モリブデンはそれぞれ、以下のものを使用した。
「板状酸化アルミニウム」：商品名セラフＹＦＡ００６１０（平均粒子径０．６μｍ、アスペクト比５〜１５、モース硬度９）、キンセイマテック社製
「二硫化モリブデン」：商品名Ｍｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ、Ｃｌｉｍａｘ社製

≪比較例１〜３≫
比較例１〜２では、実施例と同様の調製方法により、二硫化モリブデン、板状酸化アルミニウムをそれぞれ単独でベースグリースに添加したグリースを調整した。また、比較例３では、市販の二硫化モリブデン含有グリース（市販品Ａ）を用い、評価した。

≪評価方法≫
上述した実施例１〜５、比較例１〜３のグリースにつき、以下に示す方法でＳＲＶ試験を実施し、物性の評価を行った。
［ＳＲＶ試験］
（テストピース）
シリンダー：直径１５．０ｍｍ×２２ｍｍ（ＳＵＪ２）
プレート：直径２４ｍｍ×７．８５ｍｍ（ＳＵＪ２）
（試験条件）
荷重：４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０Ｎ
周波数：５０Ｈｚ
振幅：１．０ｍｍ
時間：各荷重２分測定
試験温度：２５℃
（測定項目）
各荷重の平均摩擦係数（２分間の平均）
（判定基準）
『○』：各ステップの平均摩擦係数がすべての荷重条件で０．０５以上０．３未満
（摩擦係数のリミットは１．０）
『×』：各ステップの平均摩擦係数が０．０４未満
（平均摩擦係数が０．０４未満の荷重条件がひとつでもあれば×とする）

≪結果≫
下記表１に、実施例１〜５の潤滑剤組成物の組成と物性評価の結果を示し、下記表２に、比較例１〜３の潤滑剤組成物の組成と物性評価の結果を示す。

表１〜２に示される結果から分かるように、ベースグリースに（ｃ）板状酸化アルミニウムと（ｄ）二硫化モリブデンとを含有する実施例１〜５のグリース組成物では、比較例１〜２の調製グリース及び比較例３の市販品Ａと比較して、すべての荷重において安定的に高い摩擦係数を示し、制動力を有効に生じさせることができることが分かった。

Claims

基油と、増ちょう剤と、を含むベースグリースに、
板状酸化アルミニウム及び二硫化モリブデンを含有してなる
潤滑剤組成物。
前記板状酸化アルミニウムの含有量は、１．０質量％〜５．０質量％である
請求項１に記載の潤滑剤組成物。
ブレーキ装置システムに用いられる
請求項１又は２に記載の潤滑剤組成物。