JP4649114B2 - グリース組成物 - Google Patents

Description

本発明は、グリース組成物に関し、特に、離油（油しょう）が少なく、アクチュエータ用として好適なグリース組成物に関する。

自動車の電装部品、光学機器、精密機器等の電子機器を中心とする各種装置における電子部品において、摺動部の摺動抵抗を低減し、長寿命化を図る目的で潤滑剤が使用されている。このような潤滑剤としては、基油に増ちょう剤を添加し半固体状にしたグリースが使用されることが多い。しかし、グリースは、油分と他の構成成分との相性や比重等の違いにより 静止状態で経時的又はせん断や熱により離油を生ずる場合がある。
近年、上記各種装置の高性能化及び小型化に伴い、従来は性能に影響を及ぼさなかった離油が性能低下に大きく影響するようになった。また、高温の環境下で使用される各種装置では離油が顕著になるため、離油（離しょう）の少ない低離油グリース開発が強く望まれている。
従来、グリースを低離油化するために、以下のような手段が採用されていた。
フッ素系界面活性剤を添加することによりグリースの基油の拡散を防止する（例えば、特許文献１）。この方法では、高価なフッ素系界面活性剤を使用するためコストアップとなる、スパーク、熱、吸湿などによりフッ素系界面活性剤が分解し、分解物が、構成部品（銅，銀）を腐食する、グリース塗布部品が微振動している場合、離油を加速させるというような問題があった。
また、基油粘度が高いほど油分離が少なくなることも知られている（例えば、非特許文献１）。しかしこの方法では、グリースの低温性が低下し、離油したオイルが付着した場合に接点性能の低下が大きいという問題があった。

特公平４−４６９９９号公報 星野道男ほか、「潤滑グリースと合成潤滑油」第９０頁、株式会社幸書房、東京、１９８３

本発明の目的は、離油（離しょう）の少ないグリース組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、離油の少ない、アクチュエター用グリース組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、接点で使用した場合、接触抵抗が安定しているグリース組成物を提供することである。

本発明は以下のグリース組成物を提供するものである。
１．合成炭化水素油を含む基油、ヒドロキシステアリン酸リチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩を含む増ちょう剤、及びエチレン−プロピレン共重合体を含むグリース組成物。
２．ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩のモル比が、５〜９５：９５〜５である上記１記載のグリース組成物。
３．基油の４０℃の動粘度が、５〜３０mm²／ｓである上記１又は２記載のグリース組成物。
４．エチレン−プロピレン共重合体の含有量が、０．２〜３質量％である上記１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
５．増ちょう剤の含有量が、５〜４０質量％である上記１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
６．アクチュエータ用である上記１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。

本発明のグリース組成物は、離油が少なく、接点で使用した場合、接触抵抗が安定しており、特にアクチュエター用グリース組成物として優れている。

本発明の基油に使用する合成炭化水素油としては、分子構造が炭素と水素からなるもので、例えばＰＡＯ（ポリαオレフィン）、ポリブテン、ポリエチレン、αオレフィンとエチレンの共重合体など、オレフィンの重合物が挙げられる。基油として合成炭化水素油を使用することにより、グリース組成物を樹脂製の部品に適用しても応力割れを発生させることがない。本発明に使用する基油は、４０℃の動粘度が５〜３０mm²／ｓであることが好ましい。本発明のグリース組成物中、合成炭化水素油の含有量は、好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であり、６０質量％未満ではグリースとしての流動性が損なわれ、電気的な接触性が不安定になる傾向がある。また、基油として合成炭化水素油以外のものを含有させてもよいが、基油中の合成炭化水素油の含有量は、好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは７５質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。

本発明のグリース組成物に使用する増ちょう剤としては、非常に均質な繊維構造を有する石けんを使用する。このような、非常に均質な繊維構造を有する石けんは、ヒドロキシステアリン酸（例えば、１２−ヒドロキシステアリン酸）のリチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩を併用することにより形成される。
ヒドロキシステアリン酸や炭素原子数６〜１４の脂肪酸として一般に市販されているものの純度は様々であり、純度の低いものは炭素原子数の異なる脂肪酸や不飽和の脂肪酸等を含んでいる。目的の脂肪酸以外の脂肪酸の含有量が多くなるとこれを使用して得られるグリースの性状が不安定になる。そこで、本発明では、ヒドロキシステアリン酸（例えば、１２−ヒドロキシステアリン酸）、炭素原子数６〜１４の脂肪酸としていずれも純度が８０質量％以上のものを使用する。炭素原子数６〜１４の脂肪酸としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸等が挙げられる。

炭素原子数が５以下の脂肪酸のリチウム塩では基油に対する溶解度が低く、石けんを溶解させるために２６０℃以上まで加温させる必要があるが、本発明に使用する基油には、引火点がこれ以下のものが多くあり製造時に危険を伴うため好ましくない。
炭素原子数が１５以上の脂肪酸のリチウム塩は、主脂肪酸であるヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と性状が似ており、混合した場合の効果があまり認められないため、あえて混合する必要がなく、特に炭素原子数が２０を超えると、基油への溶解性が良すぎるため、増ちょう能力が劣り、目的のちょう度を得るために必要な石けん量がヒドロキシステアリン酸のリチウム塩を１００％使用した場合と比較して著しく多くなることからコスト的に好ましくない。
ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩のモル比は、好ましくは５〜９５:９５〜５、さらに好ましくは１０〜９５：９０〜５である。本発明に使用する、ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩を含む増ちょう剤は例えば、特開２０００−２３９６８９記載の方法により製造することができる。
増ちょう剤の含有量は、組成物全体に対して、好ましくは５〜４０質量％、さらに好ましくは７〜２０質量％である。

非常に均質な繊維構造を有する上記の石けんでも、離油を抑える作用はあるが、本発明では、エチレン−プロピレン共重合体を含有させることによりさらに離油を効果的に抑えることができる。エチレン−プロピレン共重合体の共重合モル比は２０〜８０：８０〜２０、好ましくは４０〜６０：６０〜４０であり、平均分子量は好ましくは１万〜５０万、さらに好ましくは１０万〜２０万のものが望ましい。本発明のグリース組成物中のエチレン−プロピレン共重合体の含有量は、好ましくは０．２〜３質量％である。
本発明のグリース組成物には、酸化防止剤、錆止め剤、摩擦緩和剤、固体潤滑剤及び他の金属防止剤等の他の添加剤を添加しても良い。

＜実施例＞
特開２０００−２３９６８９記載の方法により下記のリチウム塩を含む増ちょう剤を製造し、これを用いて、基油、添加剤を含有するグリース組成物を調製し、その特性を下記の方法により評価した。結果を表１に示す。
（試験グリース）
増ちょう剤
C18(OH)Li:１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム
C6Li :カプロン酸リチウム
C8Li :カプリル酸リチウム
C10Li:カプリン酸リチウム
C12Li:ラウリル酸リチウム
C14Li:ミリスチン酸リチウム
基油
合成炭化水素油１：動粘度(４０℃）１８mm²／ｓ
合成炭化水素油２：動粘度(４０℃）３０mm²／ｓ
添加剤
エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）（平均分子量約１４万、共重合モル比１：１）

１．拡散離油度
鋼板上に直径１０mm、厚さ２mmのグリースを塗布し、８０℃、２４時間静止後、油分の拡散直径（縦と横）を測定する。
評価： ○：拡散直径４０mm未満、×：拡散直径４０mm以上
２．遠心離油度（動的離油）
増ちょう剤の動的離油の評価として、遠心分離機を使用し、回転数２０００rpm、１００℃で３０分間遠心した際の離油量で比較評価を行った。
評価： ○：１０質量％未満、×：１０質量％以上
３．電気特性試験
スライド式スイッチに、グリースを塗布し電圧降下発生の有無で評価した。
条件：作動回数：１００，０００回
荷重：５０ｇ、５Ｖ、１０ｍＡ
摺動距離：２０mm
摺動速度：１００mm／ｓ
評価： ○電圧降下発生なし、×：電圧降下発生あり
４．動粘度
測定方法：JIS K 2220 23に従って測定した。
５．混和ちょう度
測定方法：JIS K 2220 7に従って測定した。

基油として合成炭化水素油、増ちょう剤としてヒドロキシステアリン酸リチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩を使用し、エチレン−プロピレン共重合体を含む本発明の実施例１〜６のグリース組成物はいずれも離油が少なく、電気特性も優れている。これに対して、エチレン−プロピレン共重合体を含まない比較例１のグリース組成物は離油量がやや多く、電気特性が低い。増ちょう剤としてヒドロキシステアリン酸リチウム塩のみを使用し、エチレン−プロピレン共重合体を含まない比較例２のグリース組成物及び増ちょう剤としてヒドロキシステアリン酸リチウム塩のみを使用した比較例３のグリース組成物はいずれも、離油量が多く、電気特性が低い。

Claims (3)

1. ４０℃の動粘度が５〜３０mm²／ｓである、合成炭化水素油を含む基油であって、基油中の合成炭化水素油の含有量が８０質量％以上であり、
   ヒドロキシステアリン酸リチウム塩と、炭素原子数６〜１４の脂肪酸のリチウム塩とを５０〜７０：５０〜３０のモル比で含む増ちょう剤、及び
   エチレン−プロピレン共重合体を含み、
   組成物全体に対し、前記増ちょう剤の含有量が５〜４０質量％であり、
   前記エチレン−プロピレン共重合体の含有量が０．２〜３質量％である、
   アクチュエータ用グリース組成物。
2. 前記脂肪酸のリチウム塩の炭素原子数が１０である請求項１記載のグリース組成物。
3. 基油中の合成炭化水素油の含有量が１００質量％であり、
   前記脂肪酸のリチウム塩の炭素原子数が１０であり、
   前記エチレン−プロピレン共重合体の共重合モル比が２０〜８０：８０〜２０である請求項１又は２記載のグリース組成物。