JPWO2019017227A1 - グリース組成物、それを用いた摺動部材および低周波数の騒音低減方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に用いられる基油は、ポリアルファオレフィンを含有するものであり、実質的にポリアルファオレフィンのみからなる基油であってもよく、通常のグリース組成物に使用されるその他の鉱油や合成油、シリコーン油との混合油の形態であってもよい。具体的には、成分(A)である基油はポリアルファオレフィンを50質量%以上、80質量%以上、または90質量%以上含む基油であり、実質的に、ポリアルファオレフィンのみからなる基油であることが特に好ましい。
増稠剤は、ポリアルファオレフィンを含む基油を半固体または半流動状にする増稠作用を有するものであり、本発明においては、脂肪酸のリチウム金属塩であるリチウム石鹸を含むことが必要である。リチウム石鹸としては、単独・複合を問わず、あらゆるリチウム石鹸が使用可能であり、例えば、モノカルボキシル脂肪酸またはヒドロキシモノカルボシル脂肪酸のリチウム塩およびリチウム石けんの製造に使用される種子油等の植物油、動物油またはこれらから誘導される脂肪酸類のリチウム塩等が挙げられる。
本発明のグリース組成物は、ガラス転移点(Tg)の異なる少なくとも2種のスチレン系ブロック共重合体を含有する。これらのスチレン系ブロック共重合体は、騒音防止において異なる役割を果たす成分であり、一方のスチレン系ブロック共重合体だけを使用しても低周波数(100〜500Hzの領域)における騒音低減効果は達成できない。
成分(C1)は、そのガラス転移点(Tg)が−20℃未満のスチレン系ブロック共重合体であり、成分(C2)に対して、低いTgを有する。このようなスチレン系ブロック共重合体は、グリース組成物の増粘剤または増稠剤としても機能する成分であり、主として周波数が500Hzを超える領域における騒音を低減する成分としても有用である。このような成分(C1)のTgは、−40℃未満であり、−45℃未満であることが特に好ましい。スチレン単位の含有量は10重量%以上40重量%未満である。
成分(C2)は、本発明の特徴的な成分であり、ガラス転移点(Tg)が−20℃以上、好適には、そのTgが−20℃〜10℃の範囲内、より好適には、そのTgが−20℃〜5℃の範囲内にあるスチレン系ブロック共重合体である。成分(C2)は、成分(C1)に対して高いTgを有し、本グリースに配合することによって、周波数が100〜500Hzの領域における騒音を低減する成分として機能する。
上記各成分のほか、従来より公知の他の成分、例えば固体粒子、増粘剤、粘着性向上剤、酸化防止剤、防錆剤、腐食防止剤、極圧剤、油性剤、基油拡散防止剤、腐食防止剤、金属不活性剤、染料、色相安定剤、増粘剤、構造安定剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。また、それら通常の添加剤以外に、合成、再生、天然の各種繊維物や、ゴムダスト、カシューダスト等の粘着物質を加えることもできる。
特に、本発明においては、騒音防止の見地から、(D1)オレフィン系樹脂粉末を含有していることが好ましい。オレフィン系樹脂粉末は固体潤滑剤として機能する成分であり、上記の成分(A)および成分(C)を含む、スチレン系ブロック共重合体を含むPAO系グリース組成物に対する分散性が良好であり、これらのオレフィン系樹脂粉末を摺動面に均一に介在させることで、騒音の発生を有効に抑えることができる。このようなオレフィン系樹脂粉末は特に限定されるものではないが、好ましくは平均粒径5〜170μm、特に好ましくは汎用性の見地から、平均粒径5〜30μmの範囲にあるポリエチレンパウダー等が利用可能である。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンが好適に使用できる。
防錆剤としては、例えば脂肪酸、脂肪酸アミン、アルキルスルホン酸金属塩、アルキルスルホン酸アミン塩、酸化パラフィン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられ、腐食防止剤としては、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、チアジアゾール等が挙げられる。
本発明のグリース組成物は、100℃、24時間後の離油度(JISK2220・11に準拠)が1.0%以下であり、0.5%以下に設計可能である。すなわち、本発明のグリース組成物は、離油度が低いグリース組成物を実現することができ、汎用性、潤滑性能、耐久性および保存安定性に特に優れるものである。
本発明のグリース組成物は上記の組成及び物性面の特徴を満たす限り、その製造方法において制限されるものではないが、上記各成分を機械力を用いて均一に混合する工程を有する製造法により得ることが簡便かつ好ましい。混合は、機械力を用いた攪拌、ロール、分散など所望の方法で行うことができる。好適には、本発明のグリース組成物は各成分を直接混合し、ロールミルを通したミル仕上げすることによって容易に製造することができる。
本発明のグリース組成物は、ゴム部材、樹脂部材、金属部材セラミックス等からなる摺動部材の表面(摺動面)に塗布することで潤滑皮膜を形成することができる。
本発明のグリース組成物は、摺動面に適用することにより、当該摺動面から発生する作動(騒音)を低減することができる。特に、本発明のグリース組成物は、成分(C1)に由来する高周波数の騒音低減効果に加えて、少量の成分(C2)を含むことで、低周波数領域(周波数100〜500Hz)の騒音を大幅に低減可能であり、例えば、周波数250〜350Hz付近の騒音を数dB単位で低減することが可能である。
本発明のグリース組成物を塗布した摺動部材は、当該部材を有する、駆動部品、摺動部品または搬送部品である部品として有効に用いることができる。特に、当該摺動部材は自動車または産業機械の部品として有用であり、自動車、複写機または印刷機である機械装置において、本発明のグリース組成物は好適に用いることができる。ここで、その摺動面に形成されるグリース組成物の適用量(油膜厚さ)および潤滑被膜の好適な厚さ等は、上記のとおりである。
以下の各成分を表1〜表2に示す割合(質量部)で、成分(A)、(B)、(C)およびその他の成分を均一に混合し、三本ロールミルで処理した。なお、基油およびリチウム石けんからなるベースグリース組成物に、スチレン系添加剤を使用する場合には、予め基油に均一分散させておいたスチレン系添加剤と基油の混合物と、添加剤とを加えて撹拌し、潤滑グリース組成物を調製した。
・基油a:ポリアルファオレフィン(100℃の条件下で動粘度4mm2/s)。
・リチウム石けん:12ヒドロキシステアリン酸リチウム。
・オレフィン系樹脂粉末:超高分子量ポリエチレンパウダー(平均粒径25μm)。
・スチレン系添加剤(C1):水添スチレン・イソプレンブロック共重合体(スチレン含有量36wt%)クラレ製、セプトン(R)1020(Tg=−50℃以下)
・スチレン系添加剤(C2):水添スチレン・イソプレンブロック共重合体(スチレン含有量36wt%)クラレ製、ハイブラー(R)7125(Tg=−15℃)
・酸化防止剤:ADEKA社製アデカスタブ(R)QL。
・腐食防止剤:BASF社製イルガメット(R)39。
・基油粘度:JIS K 2283に従って測定した100℃における動粘度。
・ちょう度:JIS K 2220に従って測定した混和ちょう度。
・リチウム石けん割合:基油とリチウム石けんの総重量に対するリチウム石けんの割合(質量%)
市販のモーターと減速機のセット(型番:TOYOTA 69820−14180)のモーターに12V印加して駆動し、15秒間に装置全体から発生している騒音を騒音計(リオン(株)製 精密騒音計NA−28)を使用して測定し、1/3オクターブ解析を行い、315Hzの騒音を算出した。騒音を測定した部屋の暗騒音は315Hzが約21dBであった。
Claims (15)
- (A)ポリアルファオレフィン(PAO)を含む基油、
(B)リチウム石鹸を含む増稠剤、
(C1)ガラス転移点(Tg)が−20℃未満のスチレン系ブロック共重合体、および
(C2)ガラス転移点(Tg)が−20℃以上のスチレン系ブロック共重合体
を含有してなる、グリース組成物。 - 上記の成分(C1)のガラス転移点(Tg)が−40℃未満の範囲内であり、
上記の成分(C2)のガラス転移点(Tg)が−20℃〜10℃の範囲内であり、
成分(C2)の含有量が組成物全体の0.5〜2.5質量%の範囲である、請求項1のグリース組成物。 - 組成物全体における、成分(C2)の含有量が成分(C1)の含有量の1/2以下の量(質量%)である、請求項1または請求項2に記載のグリース組成物。
- 前記の成分(A)が100℃における動粘度が10mm2/s以下となる1種類または2種類以上のポリアルファオレフィン(PAO)からなる基油である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のグリース組成物。
- 前記の成分(B)が、炭素数が10〜24の脂肪酸のリチウム金属塩よりなり、成分(A)100質量部に対して、成分(B)の含有量が1〜20質量部の範囲である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のグリース組成物。
- さらに、(D)固体粒子、増粘剤、粘着性向上剤、酸化防止剤、極圧剤、油性剤、防錆剤、腐食防止剤、金属不活性剤、染料、色相安定剤、粘度指数向上剤、および構造安定剤から選ばれる1種類以上の添加剤を含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のグリース組成物。
- 上記の成分(D)として、(D1)オレフィン系樹脂粉末を含む固体潤滑剤を、成分(A)100質量部に対して、1〜25質量部の範囲で含む、請求項6に記載のグリース組成物。
- 混和ちょう度が250〜400の範囲である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のグリース組成物。
- 消音潤滑グリース組成物である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のグリース組成物。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のグリース組成物を用いることを特徴とする、周波数100〜500Hzの範囲における騒音低減方法。
- 騒音の発生源がモーターを備えた機械装置または駆動装置である、請求項10の騒音低減方法。
- 摺動面に請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のグリース組成物が塗布された摺動部材。
- 金属部材、樹脂部材またはこれらの組み合わせからなり、その摺動面に請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のグリース組成物からなる潤滑被膜を備えた回転摺動部材である、請求項12の摺動部材。
- 自動車または産業機械の部品として用いられる、請求項12または請求項13に記載の摺動部材。
- モーターの部品である、請求項12または請求項13に記載の摺動部材。
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