(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動部の基材表面に塗布される常温で固体の潤滑剤であり、
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合した炭素数１８〜５４の長鎖アルキル基を２個以上有し、４０〜１００℃の融点を有するシリコーンワックスの１種または２種以上２０〜７０質量％と、
（Ｂ）一般式（３）
【化３】
0005496626.tif 000015
………（３）
（式中、Ｒ３は炭素数６以上１８未満のアルキル基、Ｒ４は置換基を有するアルキル基（全炭素数６以上１８以下）を示す。ｋは５〜６０の整数であり、ｌは０〜１５の整数である。）で表される、常温で液状のシリコーンオイルの１種または２種以上８０〜３０質量％とからなることを特徴とするシリコーン潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）成分であるシリコーンワックスは、一般式（１）
【化１】
0005496626.tif 000016
………（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１８〜２８のアルキル基を示す。ｎは５〜６０の整数である。）
または一般式（２）
【化２】
0005496626.tif 000017
………（２）
（式中、Ｒ２は炭素数２４〜５４のアルキル基を示す。ｍは１０〜３０の整数である。）
で表される直鎖状ポリオルガノシロキサンであることを特徴とする請求項１記載のシリコーン潤滑剤組成物。
【請求項３】
前記基材の少なくとも一つが、樹脂またはゴムからなる成形体、あるいは樹脂またはゴムと繊維強化材料とを含む積層体であることを特徴とする請求項１または２記載のシリコーン潤滑剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部の基材表面に使用されるシリコーン潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
摺動部の各種の基材表面には、摩擦や磨耗を防ぐために潤滑剤が使用されている。シリコーンオイルは、他の有機材料に比べて、潤滑性、耐熱・耐寒性および粘度の温度特性に優れており、そのままで潤滑油として用いられたり、あるいは潤滑性を必要とする各種材料 （グリース状、固形など）のベース油として用いられたりと、様々な使用方法が採られている。
【０００３】
代表的な液体潤滑剤であるジメチルシリコーンオイルは、粘度の温度依存性が小さく、耐熱性および耐酸化性に優れているが、油膜強度が小さいため、樹脂材料間などの軽潤滑には適しているものの、金属間例えば鋼対鋼の潤滑、特に極圧状態の潤滑には適していない。極圧状態の潤滑では、油性向上剤の添加、もしくは高級脂肪酸基の極性官能基や、アルキル基、アラルキル基等の若干極性を有する基を分子中に導入することにより、金属間の極圧潤滑性を改善することできる。しかし、液体潤滑剤は、優れた潤滑性を発揮するものの、液だれ等が問題になる用途では、作業性の低下、液だまりの発生等が懸念され、使用が好ましくない場合が多々ある。
【０００４】
シリコーングリースは、シリコーンオイル（基油）に金属石けんなどの増稠剤や各種添加剤を配合してなり、粘稠性のあるグリース状を有している。広い温度範囲に亘って熱酸化安定性、耐水性などに優れ、潤滑用途に幅広く使用されている。しかし、このようなグリース状潤滑剤は、液体潤滑剤と比べて液だれ等の懸念はないが流動性が低いため、塗布時の作業性は良好とはいえず、例えば、液体潤滑剤では可能なスプレー塗布もグリース状潤滑剤では難しかった。
【０００５】
さらに、常温でワックス状（固形）の化合物とオイル状の化合物（シリコーン成分を含む）とをブレンドした常温で固体の主成分を含有する潤滑剤が、従来から提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
しかし、これらの潤滑剤では、ワックス状の化合物とオイル状の化合物との親和性が十分に高くないものもあり、その場合には、融解させて塗布する際に成分同士が分離するおそれがあった。また、摺動面に塗布した後、オイル成分が経時的に塗布面からブリードアウトし、液だれが生じたり潤滑性能が低下するなどの懸念があった。さらに、摺動部の基材表面と親和性の高い非シリコーン系の原料を使用した場合には、塗布後に基材表面に強く親和し、基材本来の物理特性を低下させるおそれもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−４３５３７公報
【特許文献２】特開２００５−３２５１８２公報
【特許文献３】特開２００６−２８２９４５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、常温で固体で優れた潤滑性を示し、塗布面からオイル成分が経時的にブリードアウトして潤滑性が低下することがないシリコーン潤滑剤組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシリコーン潤滑剤組成物は、摺動部の基材表面に塗布される常温で固体の潤滑剤であり、（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合した炭素数１８〜５４の長鎖アルキル基を２個以上有し、４０〜１００℃の融点を有するシリコーンワックスの１種または２種以上２０〜７０質量％と、（Ｂ）一般式（３）
【化３】
0005496626.tif 000002
………（３）
（式中、Ｒ３は炭素数６以上１８未満のアルキル基、Ｒ４は置換基を有するアルキル基（全炭素数６以上１８以下）を示す。ｋは５〜６０の整数であり、ｌは０〜１５の整数である。）で表される、常温で液状のシリコーンオイルの１種または２種以上８０〜３０質量％とからなることを特徴とする。
【００１０】
なお、「常温」とは一年を通した外気温を示す。日本工業規格において、「常温」は２０℃±１０℃（５〜３５℃）の範囲として規定されているが、本発明においては、この潤滑剤組成物が使用される環境が若干高温になる場合を考慮して、５℃以上４０℃未満の温度を示すものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシリコーン潤滑剤組成物は、常温において固体で優れた潤滑性を示すうえに、塗布面から経時的にオイル成分がブリードアウトすることなく固体形状を維持し、潤滑性能が低下することがない。また、融点以上の温度では十分な流動性を有する液状を呈するので、塗布等の作業性も良好である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施形態のシリコーン潤滑剤組成物は、（Ａ）４０〜１００℃の融点を有するシリコーンワックスと、（Ｂ）常温で液状のシリコーンオイルとから構成される常温で固体の組成物である。以下、各成分について詳細に説明する。
【００１３】
（Ａ）成分であるシリコーンワックスは、１分子のシロキサン骨格中にケイ素原子に結合した炭素数１８〜５４の長鎖アルキル基を２個以上有し、４０〜１００℃の融点を有するポリオルガノシロキサンである。炭素数１８〜５４の長鎖アルキル基は、分岐を含まない直鎖状のものが好ましい。この（Ａ）シリコーンワックスにおいて、炭素数１８〜５４の長鎖アルキル基以外のケイ素原子に結合した有機基としては、炭素数が１８未満のアルキル基例えばメチル基、フェニル基のようなアリール基、アラルキル基、フルオロ基、ポリエーテル基、フェノール基、アルコール基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基、メタクリレート基、長鎖脂肪酸エステル基などを挙げることができる。得られたシリコーン潤滑剤組成物を、（Ａ）成分であるシリコーンワックスの融点以上の温度で塗布することを考慮すると、耐熱性で非反応性の有機基であるフェニル基、アラルキル基、フルオロ基などが望ましい。
【００１４】
（Ａ）成分であるシリコーンワックスの融点が４０℃未満の場合には、得られる潤滑剤組成物が夏場に液状化し、液ダレが生じるおそれがある。また融点が１００℃を超えると、（Ａ）シリコーンワックスを融解させるために特殊な装置を必要とし、（Ｂ）成分との混合および塗布の作業性が著しく低下する。
【００１５】
（Ａ）成分であるシリコーンワックスは、常温での固形化剤の役割を果たすとともに、後述する（Ｂ）シリコーンオイルを吸収保持する担体としての役割を果たす。
【００１６】
（Ａ）シリコーンワックスとしては、平均重合度は３００未満で、直鎖状のシロキサン骨格を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。若干の分岐を有していてもよいが、分子全体が直鎖状のシロキサン骨格を有するものが好ましい。平均重合度が３００以上になると、あるいは分岐が増えると、（Ａ）成分であるシリコーンワックスの融解時の粘度が高くなるため、潤滑剤組成物全体としての融解時の粘度が高くなる。そのため、塗布時の作業性が著しく低下し、好ましくない。
【００１７】
（Ａ）成分であるシリコーンワックスとしては、式（１）
【化１】
0005496626.tif 000003
………（１）
または式（２）
【化２】
0005496626.tif 000004
………（２）
で表される直鎖状ポリオルガノシロキサンを使用することが好ましい。
【００１８】
式（１）において、Ｒ１は炭素数１８〜２８のアルキル基を示し、ｎは５〜６０の整数である。複数のＲ１は同一でも異なっていてもよい。また、式（２）において、Ｒ２は炭素数２４〜５４のアルキル基を示し、ｍは１０〜３０の整数である。２個のＲ２は同一でも異なっていてもよい。
【００１９】
（Ｂ）成分であるシリコーンオイルは、ケイ素原子に結合した炭素数６〜１８のアルキル基を有し、常温で液状のポリオルガノシロキサンである。（Ｂ）成分であるシリコーンオイルは、潤滑剤としての役割を果たし、組成物全体の潤滑性向上に寄与する。また前記（Ａ）シリコーンワックスとの親和性が良好であるので、（Ｂ）成分を比較的多量に配合しても（Ａ）成分に吸収保持される結果、組成物全体として（Ａ）シリコーンワックスの融点が維持される。
【００２０】
（Ｂ）成分であるシリコーンオイルにおいて、炭素数６〜１８のアルキル基以外のケイ素原子に結合した有機基としては、メチル基のような炭素数が６未満のアルキル基、フェニル基のようなアリール基、アラルキル基、フルオロ基、ポリエーテル基、フェノール基、アルコール基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基、メタクリレート基、長鎖脂肪酸エステル基などを挙げることができる。得られたシリコーン潤滑剤組成物を、（Ａ）成分であるシリコーンワックスの融点以上の温度で塗布することを考慮すると、耐熱性で非反応性の有機基であるフェニル基、アラルキル基、フルオロ基などが望ましい。
【００２１】
（Ｂ）成分であるシリコーンオイルとしては、平均重合度は３００未満で、直鎖状のシロキサン骨格を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。若干の分岐を有していてもよいが、分子全体が直鎖状のシロキサン骨格を有するものが好ましい。平均重合度が３００以上になると、あるいは分岐が増えると、（Ｂ）シリコーンオイルの粘度が高くなりすぎるため、潤滑剤組成物全体としての融解時の粘度が高くなる。そのため、塗布時の作業性が著しく低下し、好ましくない。
【００２２】
このような（Ｂ）シリコーンオイルとしては、式（３）
【化３】
0005496626.tif 000005
………（３）
で表される直鎖状ポリオルガノシロキサンを使用することが好ましい。式（３）において、Ｒ３は炭素数６以上１８未満のアルキル基を示し、Ｒ４は置換基を有するアルキル基を示す。この置換基含有アルキル基の全炭素数は６以上１８以下である。複数のＲ３およびＲ４は同一でも異なっていてもよい。また、ｋは５〜６０の整数であり、ｌは０〜１５の整数である。
【００２３】
（Ａ）シリコーンワックスおよび（Ｂ）シリコーンオイルの配合割合は、（Ａ）シリコーンワックスを組成物全体の５〜９５質量％、好ましくは１０〜８０質量％、さらに好ましくは２０〜７０質量％とし、（Ｂ）シリコーンオイルを９５〜５質量％、好ましくは９０〜２０質量％、さらに好ましくは８０〜３０質量％とする。（Ａ）シリコーンワックスの配合割合が５質量％未満であり、（Ｂ）シリコーンオイルの配合割合が９５質量％を超える場合は、得られるシリコーン潤滑剤組成物が常温で固形状を維持することが難しい。また、（Ａ）シリコーンワックスの配合割合が９５質量％を超え、（Ｂ）シリコーンオイルの配合割合が５質量％未満の場合には、得られるシリコーン潤滑剤組成物に所望の潤滑性を付与することができない。
【００２４】
本発明のシリコーン潤滑剤組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、メチル水素ポリシロキサン（ポリメチルハイドロジェンシロキサン）を塩化白金酸などのヒドロシリル化反応触媒の存在化にα−オレフィン（ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ２）ｎＣＨ３）（ｎは３〜５１の整数。）、α−メチルスチレンなどと混合し、あるいは順次配合して付加反応させることにより、（Ａ）成分であるシリコーンワックスおよび（Ｂ）成分であるシリコーンオイルを合成した後、（Ａ）シリコーンワックスをその融点以上の温度に加熱して融解し、これに（Ｂ）シリコーンオイルを加えて撹拌・混合することにより、容易に調製することができる。
【００２５】
こうして得られる本発明の実施形態のシリコーン潤滑剤組成物には、その他の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、耐熱性向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを挙げることができる。本発明のシリコーン潤滑剤組成物に均一に分散して経時的にブリードアウトすることがなく、かつ潤滑性能や融解時の流動性を低下させることがないものを使用することが好ましい。したがって、テトラフルオロエチレン樹脂粉体のような固体潤滑剤の添加は好ましくない。
【００２６】
本発明の実施形態のシリコーン潤滑剤組成物は、摺動部において、樹脂またはゴムからなる成形体、あるいは樹脂またはゴムと繊維強化材料とを含む積層体からなる基材の表面に、刷毛やブラシを用いて、またはスプレーにより、あるいは該潤滑剤組成物中への浸漬によって塗布することができ、塗布層は、そのまま常温に保持されることによって固形状の潤滑性被膜となる。より具体的には、ポリオレフィン波付電線保護管の内面潤滑など、スプレー塗布が可能で液だれが問題となる用途での使用が期待される。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
なお、実施例および比較例において、シリコーンワックス（Ａ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと1−オクタデセン（リニアレン１８；出光興産株式会社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化４】
0005496626.tif 000006
【００２９】
シリコーンワックス（Ｂ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと1−オクタデセン（リニアレン１８；出光興産株式会社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化５】
0005496626.tif 000007
【００３０】
シリコーンワックス（Ｃ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと炭素数２０〜２８のα−オレフィンの混合物（ダイアレン２０８；三菱化学株式会社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化６】
0005496626.tif 000008
（式中、Ｒ５は、２０〜２８のいずれかの炭素数を有するアルキル基である。Ｒ５の炭素数の分布は出発材料であるα−オレフィンの混合物における炭素数の分布と等しくなっている。）
【００３１】
シリコーンワックス（Ｄ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと炭素数２４〜５４のα−オレフィンの混合物（Ａｌｐｈａ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃ３０＋；Chevron Phillips社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化７】
0005496626.tif 000009
（式中、Ｒ６は、２４〜５４のいずれかの炭素数を有するアルキル基である。Ｒ６の炭素数の分布は出発材料であるα−オレフィンの混合物における炭素数の分布と等しくなっている。）
【００３２】
シリコーンオイル（Ｅ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと1−ヘキセン（リニアレン６；出光興産株式会社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化８】
0005496626.tif 000010
【００３３】
シリコーンオイル（Ｆ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと1−デセン（リニアレン１０；出光興産株式会社製）とをヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化９】
0005496626.tif 000011
【００３４】
シリコーンオイル（Ｇ）としては、ポリメチルハイドロジェンシロキサンに1−ドデセン（リニアレン１２；出光興産株式会社製）およびα−メチルスチレン（三井化学株式会社製）をヒドロシリル化反応触媒の存在化に反応させて得られた、以下に示す化学構造式を有するものを使用した。
【化１０】
0005496626.tif 000012
【００３５】
さらに、シリコーンオイル（Ｈ）〜（Ｊ）としては、以下に示す市販のものを使用した。
・［シリコーンオイル（Ｈ）］
ジメチルシリコーンオイル………ＴＳＦ４５１−３５０（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）
・［シリコーンオイル（Ｉ）］
メチルフェニルシリコーンオイル………ＴＳＦ４３３（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）
・［シリコーンオイル（Ｊ）］
ポリエーテル変性シリコーンオイル………ＴＳＦ４４５２（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）
【００３６】
前記シリコーンワックス（Ａ）〜（Ｄ）の常温での形状はいずれも固形である。これらのシリコーンワックス（Ａ）〜（Ｄ）の融点は、表１および表２に示す。シリコーンオイル（Ｈ）〜（Ｊ）の常温での形状はいずれも液状である。
【００３７】
実施例１
シリコーンワックス（Ａ）１０ｇ（５０質量％）とシリコーンオイル（Ｅ）１０ｇ（５０質量％）をガラス瓶に仕込み、シリコーンワックス（Ａ）を融点（４２℃）以上の温度に加熱して融解しながらシリコーンオイル（Ｅ）と均一に混合し、シリコーン潤滑剤組成物を得た。
【００３８】
実施例２
シリコーンワックス（Ａ）８ｇ（４０質量％）とシリコーンオイル（Ｆ）１２ｇ（６０質量％）をガラス瓶に仕込み、シリコーンワックス（Ａ）を融点（４２℃）以上の温度に加熱して融解しながらシリコーンオイル（Ｆ）と均一に混合し、シリコーン潤滑剤組成物を得た。
【００３９】
実施例３〜６
シリコーンワックス（Ａ］〜シリコーンワックス（Ｄ）とシリコーンオイル（Ｅ）〜シリコーンオイル（Ｇ）を表１に示す組成で仕込み、実施例１と同様にしてシリコーン潤滑剤組成物を調製した。
【００４０】
比較例１〜７
比較例１〜３においては、シリコーンワックス（Ａ）〜シリコーンワックス（Ｃ）とシリコーンオイル（Ｈ）〜シリコーンオイル（Ｊ）を表２に示す組成で仕込み、実施例１と同様にしてシリコーン潤滑剤組成物を調製した。また、比較例４〜７においては、表２に示すように、シリコーンワックス（Ａ）、シリコーンワックス（Ｃ）、シリコーンワックス（Ｄ）およびシリコーンオイル（Ｆ）を、それぞれ他のシリコーンワックスおよびシリコーンオイルと混合することなく、そのまま使用した。
【００４１】
次に、実施例１〜６および比較例１〜７でそれぞれ得られたシリコーン潤滑剤組成物について、融点および粘度を測定した。結果を表１および表２に示す。なお、粘度はＥ型粘度計を使用し、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に拠り組成物の融点以上の所定の温度（表１および表２に示す。）で測定した。また、潤滑性、潤滑剤塗布面の形状、塗布面のブリードアウト性およびオイル分離性を、それぞれ下記の方法により測定・評価した。これらの結果を表１および表２に示す。
【００４２】
［潤滑性］
縦６ｃｍ、横２．５ｃｍ、厚さ１ｍｍのポリエチレン製基材（塗布基材）の片面全体に、融点以上の温度に加熱して融解させたシリコーン潤滑剤組成物を薄く均一に塗布した。次いで、シリコーン潤滑剤組成物が塗布された基材をトライボギアに設置し、塗布面に滑り基材を以下の試験条件で片道だけ滑らせ、動摩擦係数（μｋ）を測定した。なお、オイル分離性試験において２層分離した比較例１〜３のシリコーン潤滑剤組成物については、測定を省略した。
試験条件：滑り速度９００ｍｍ／ｍｉｎ．
滑り幅３０ｍｍ
滑り基材の荷重２００ｇ
【００４３】
[塗布面の形状]
前記潤滑性試験と同様に、ポリエチレン製基材（塗布基材）の片面全体に、融点以上の温度に加熱して融解させたシリコーン潤滑剤組成物を薄く均一に塗布した。次いで、３５℃における塗布面の形状（液状あるいは固形状）を目視でしらべた。
【００４４】
[塗布面のブリードアウト性]
シリコーン潤滑剤組成物が片面に塗布されたポリエチレン製基材を３５℃で1ヶ月間静置し、塗布面からのシリコーンオイルのブリードアウトの有無を目視で調べた。
【００４５】
[オイル分離性]
シリコーン潤滑剤組成物をガラス瓶に入れて８０℃で３日間静置し、シリコーンワックス成分とシリコーンオイル成分の分離の有無を調べた。
【００４６】
【表１】
0005496626.tif 000013
【００４７】
【表２】
0005496626.tif 000014
【００４８】
表１および表２から明らかなように、実施例１〜６で得られたシリコーン潤滑剤組成物は、いずれも常温で固形状であり、優れた潤滑性を示した。また、塗布面から経時的にオイルがブリードアウトすることがなかった。さらに、シリコーンワックスとシリコーンオイルが均一に混合されており、保存中も層分離が生じることがなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明のシリコーン潤滑剤組成物によれば、塗布作業性が良好であり、かつ常温において固体で優れた潤滑性を示す潤滑性被膜が形成される。また、塗布面から経時的にオイル成分がブリードアウトすることがなく、潤滑性の低下が生じない。したがって、電線保護管の内面潤滑など、スプレー塗布が可能で液だれが問題となる用途で好適に使用することができる。