JP5534386B2 - 消音用グリース組成物 - Google Patents

Description

本発明は、消音性及び低温性に優れるグリース組成物に関する。

近年、自動車の高級化に伴い、自動車部品に対しても高品質化が求められている。これらの部品の消音化もその課題の一つとして取り上げられるようになった。自動車部品の消音化のために、グリースにも性能向上が求められている。また同時に広範囲（高温から低温まで）での温度特性についても要求されている。
消音性対策としては、ポリマーの添加によってあるレベルまで消音化を実現している。例えば、超高分子量ポリオレフィン粉末を添加して消音性を付与したグリース組成物も開示されている（特許文献１）。
しかし、高粘度の基油やポリマーは低温での流動性に劣り（流動点が高い）、使用できる温度領域が限られてしまう。従って、基油やポリマーの選定次第では両方の性能を満足することは出来ない。
また、上述のようなポリマー粉末を添加したグリースは、加熱によって硬化する場合があるため、寿命が短いという欠点があった。

特開平７−１７３４８３

本発明の目的は、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ることができる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、被潤滑部品の消音効果に優れる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、良好な低温性を維持しつつ、優れた消音効果を有する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、上記グリース組成物を封入した被潤滑部品、特に車両用空調用装置を提供することである。

本発明者は、低粘度の第１基油に高粘度の第２基油を所定量添加することにより、良好な低温性を維持しつつ、被潤滑部品の消音性を改善できることを見いだし本発明を完成するに至った。本発明は下記のグリース組成物及びこれを封入した被潤滑部品を提供するものである。
１．増ちょう剤及び基油を含むグリース組成物において、
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なる群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なる群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であることを特徴とするグリース組成物。
２．第２基油がポリブテンを含むことを特徴とする上記１記載の消音用グリース組成物。
３．増ちょう剤がシリカを含む上記１又は２記載の消音用グリース組成物。
４．ポリブテンの数平均分子量が６００〜４０００である上記１〜３のいずれか１項記載の消音用グリース組成物。
５．上記１〜４のいずれか１項記載の消音用グリース組成物を含む車両用空調用装置。

本発明のグリース組成物は低温性に優れ、かつ被潤滑部品、特に車両用空調用装置等の消音性に優れている。

本発明のグリース組成物に使用する増ちょう剤は、特に限定されず、全ての増ちょう剤が使用可能である。例えば、Ｌｉ石けんやＬｉコンプレックス石けんに代表される石けん系増ちょう剤、ジウレアに代表されるウレア系増ちょう剤、有機化クレイやシリカに代表される無機系増ちょう剤、ＰＴＦＥに代表される有機系増ちょう剤などが挙げられる。特に好ましくはシリカであり、これは、消音性及び低温性に優れた増ちょう剤である。シリカとしては、平均粒子径が好ましくは０．１μｍ以下、さらに好ましくは０．０５μｍ以下のものが望ましい。
増ちょう剤の添加量は目的のちょう度が得られれば特に制限はないが、通常は、グリース組成物全体に対して、好ましくは３〜２０質量％、さらに好ましくは５〜１５質量％である。

本発明のグリース組成物に使用される基油は、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なる群から選ばれる少なくとも１種の第２基油を含む。
基油全体に対する第１基油の含有量が６５質量％超、好ましくは９０質量％以上であり、第２基油の含有量が１質量％以上３５質量％未満、好ましくは１〜１０質量％である。
基油の４０℃における動粘度は３５０〜１４００ｍｍ²／ｓであり、好ましくは４００〜６００ｍｍ²／ｓである。
第１基油の４０℃における動粘度は３００〜１２００ｍｍ²／ｓであり、好ましくは３５０〜５５０ｍｍ²／ｓである。
第２基油の４０℃における動粘度は１５００〜２０００００ｍｍ²／ｓであり、好ましくは２０００〜１８００００ｍｍ²／ｓである。

第１基油のポリ−α−オレフィン及びエチレン−α−オレフィンオリゴマーはいずれも良好な低温特性を有する。
第２基油のポリブテン、ポリイソブチレン、ポリメタクリレート、スチレン系共重合体の中で、特に好ましくはポリブテンである。

第１基油の粘度−圧力係数(α)は、好ましくは１０〜２０ＧＰａ^-1であり、第２基油の粘度−圧力係数(α)は、好ましくは２５ＧＰａ^-1以上である。
第２基油は、粘度−圧力係数（α）が高く、優れた消音効果を発揮する。特に、ポリブテンは、粘度−圧力係数（α）が約３０ＧＰａ^-1と高いため（村木正芳：粘度-圧力特性, 潤滑, 33, 1 (1988) 36）、特に優れた消音効果を発揮する。
第２基油、特に、ポリブテンの数平均分子量は、好ましくは６００〜４０００、さらに好ましくは７５０〜３０００である。第２基油、特に、ポリブテンは低温性が劣るため添加量を調節する必要がある。
第２基油の含有量は、基油全体の質量に対して、１質量％以上３５質量％未満であり、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは２〜１０質量％である。

本発明に使用される基油は上記以外の基油（第３基油）を含んでいても良い。このような基油としては、エステル、ジエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油、アルキルジフェニルエーテル、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、フッ素油などが挙げられる。第３基油の含有量は基油全体の質量に対して好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下であり、第３基油は含まれないことが最も好ましい。

基油の４０℃における動粘度は、３５０〜１４００ｍｍ²／ｓ、好ましくは５００〜１０００ｍｍ²／ｓである。３５０ｍｍ²／ｓより低い場合、期待される消音効果が得られず、逆に１４００ｍｍ²／ｓより高い場合、低温性が悪化する傾向がある。

本発明のグリース組成物には、必要に応じて種々の添加剤を含有させることができる。例えば、フェノール系、アミン系に代表される酸化防止剤、カルシウムスルホネートに代表される錆止め剤、ベンゾトリアゾールに代表される金属腐食防止剤、ひまし油に代表される油性剤、モリブデンジチオカーバメート、亜鉛ジチオホスフェートに代表される極圧剤、ＰＴＦＥ、ＭＣＡに代表される固体潤滑剤などが挙げられる。

前述の通り、消音性の対策にはポリマーの添加により動粘度を増加させることが有効である。低温性との兼ね合いから、高分子量且つ、粘度−圧力係数（α）の高いポリブテン等の第２基油を少量添加することにより、消音性と低温性の両方を満足することが可能となったと考えられる。

実施例１−６及び比較例１−６
表１及び表２に示す処方の試験グリースを調製した。
増ちょう剤としては、シリカ（平均粒子径０．０１２μｍ）、Ｌｉ石けん（Ｌｉ−（１２ＯＨ）Ｓｔ）の二種を使用した。
基油は、第１基油としてポリ−α−オレフィン（Ａ〜Ｂ）、エチレン−α−オレフィンオリゴマー、第２基油としてポリブテン（Ａ〜Ｃ）を使用した。それぞれの４０℃における動粘度を以下に示す。第２基油のポリブテンＡ及びＢの粘度−圧力係数（α）は２５ＧＰａ^-1以上であるが、ポリブテンＣの粘度−圧力係数（α）は２５ＧＰａ^-1未満である。グリース組成物全体の質量から、増ちょう剤及び他の添加剤の総量を差し引いたものが基油全体の使用量である。表１及び表２中、第１基油と第２基油の数値は両者の総量に対する質量％を示す。

第１基油
ポリ−α−オレフィンＡ（比較例）：３０．５ｍｍ²／ｓ
ポリ−α−オレフィンＢ（本発明）：ポリ−α−オレフィン：３９０ｍｍ²／ｓ
エチレン−α−オレフィンオリゴマーＣ（本発明）：３８０ｍｍ²／ｓ
第２基油
ポリブテンＡ（本発明）：１６００００ｍｍ²／ｓ（数平均分子量：２９００）
ポリブテンＢ（本発明）：２３００ｍｍ²／ｓ（数平均分子量：７５０）
ポリブテンＣ（比較例）：２０５ｍｍ²／ｓ（数平均分子量：５００）
極圧添加剤：モリブデンジチオカーバメート（グリース全体に対して１．５質量％）
錆止め剤：ベンゾトリアゾール系（グリース全体に対して０．０５質量％）
酸化防止剤：フェノール系（グリース全体に対して１．０質量％）

混和ちょう度（ＪＩＳ Ｋ２２２０ ７．）
混和ちょう度は２８０及び３００に設定した。

鋼球落下試験（消音性評価試験）
消音性を評価するため、下記鋼板にグリースを塗布し、規定の高さから鋼球を落下させ、その際の音圧レベルを測定した。音圧レベルが８９．６ｄＢ未満を合格（○）とした。
試験条件
グリース塗布厚：０．５ｍｍ
グリース塗布面積：２５００ｍｍ²
鋼板サイズ：２００ｍｍ×１５０ｍｍ×１．６ｍｍ
マイクロフォン高さ：鋼板より２００ｍｍ
鋼球落下高さ：鋼板より１００ｍｍ
鋼球直径：１２．７ｍｍ
測定器：ＲＩＯＮ製 ２ｃｈ小型ＦＦＴ分析器

低温トルク試験（ＪＩＳ Ｋ２２２０ １８．）
−３０℃の起動トルクが３８０ｍＮ・ｍ未満、回転トルクが３２０ｍＮ・ｍ未満を合格（○）とした。

第１基油に４０℃の動粘度が３９０ｍｍ²／ｓのポリ−α−オレフィンＢを使用し、４０℃の動粘度が１６０，０００ｍｍ²／ｓのポリブテンＡを５〜７％添加した実施例１及び２、４０℃の動粘度が２，３００ｍｍ²／ｓのポリブテンＢを３２％添加した実施例３、実施例１の混和ちょう度を３００にした実施例４、第１基油に４０℃の動粘度が３８０ｍｍ²／ｓのエチレン−α−オレフィンオリゴマーＣを使用し、４０℃の動粘度が１６０，０００ｍｍ²／ｓのポリブテンＡを５％添加した実施例５、及び実施例１において増ちょう剤としてシリカの代わりにＬｉ石けんを使用した実施例６のグリース組成物は、音圧レベルが８９．６ｄＢ未満、低温トルクが起動トルク：３８０ｍＮ・ｍ未満、回転トルク：３２０ｍＮ・ｍ未満と、比較例に比べて著しい改善が認められる。

実施例１において、基油として第１基油のみを使用した比較例１では、基油全体の動粘度が低くなり、低温性は優れているが消音性が劣っている。
実施例３において、第２基油の使用量を３２質量％から３５質量％に増加させた比較例２では、消音性は優れているが低温性が劣っている。
実施例１において、第２基油の使用量を５質量％から３２質量％に増加させ、基油動粘度が１５００ｍｍ²／ｓである比較例３では、消音性は優れているが低温性が劣っている。
比較例３において、第１基油として４０℃の動粘度が３９０ｍｍ²／ｓのポリ−α−オレフィンＢの代わりに４０℃の動粘度が３０．５ｍｍ²／ｓのポリ−α−オレフィンＡを使用した比較例４では、基油全体の動粘度が低くなり、低温性は優れているが消音性が劣っている。
実施例１において、４０℃の動粘度が２０５ｍｍ²／ｓのポリブテンＣを１５％添加した比較例５では、基油全体の動粘度が低くなり、低温性は優れているが消音性が劣っている。
比較例１において、第１基油として４０℃の動粘度が２０５ｍｍ²／ｓのポリブテンＣのみを使用した比較例６では、基油全体の動粘度が高くなり、消音性は優れているが低温性が劣っている。

Claims (4)

1. 増ちょう剤及び基油を含むグリース組成物において、
   増ちょう剤が、シリカ又はリチウムセッケンを含み、
   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なる群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なる群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であることを特徴とするグリース組成物。
2. 第２基油がポリブテンを含むことを特徴とする請求項１記載の消音用グリース組成物。
3. ポリブテンの数平均分子量が６００〜４０００である請求項１又は２記載の消音用グリース組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の消音用グリース組成物を含む車両用空調用装置。