(57)【要約】【課題】従来の増ちょう剤を用いることなく、高温で使用可能な、優れた潤滑性を有する半固体状潤滑剤を提供する。【解決手段】潤滑油基油と、チタン酸カリウム繊維とを含み、滴点が２５０℃以上である、半固体状潤滑剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油と、
チタン酸カリウム繊維と
を含み、
滴点が２５０℃以上である、半固体状潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記チタン酸カリウム繊維の平均アスペクト比が１０〜１００であり、
前記チタン酸カリウム繊維の含有量が組成物全量基準で１０〜６０質量％であり、
前記潤滑油基油の含有量が組成物全量基準で９０〜４０質量％である、
請求項１に記載の半固体状潤滑剤組成物。
【請求項３】
ちょう度が２００〜４００である、請求項１又は２に記載の半固体状潤滑剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体界面の潤滑に用いられる半固体状潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体界面の潤滑に用いられる半固体状潤滑剤としては、一般にいわゆるグリースが用いられている。グリースは、液状成分である基油と、増ちょう剤とを含むことにより、半固体状となる。この増ちょう剤としては、金属石けんやウレア化合物などの有機化合物が用いられているが、これらの有機化合物を増ちょう剤として含むグリースは、比較的高温では使用が困難となる。本出願人は、既に、高温での使用が可能な増ちょう剤として、新規なイミド化合物を提案している。（特許文献１、２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１２／０９３７３１号公報
【特許文献２】国際公開２０１３／１７２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の増ちょう剤を用いることなく、高温で使用可能な、優れた潤滑性を有する半固体状潤滑剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、かかる課題を解決するために、鋭意、研究を進めた結果、驚くべきことに、特定の繊維状無機物を用いることにより、従来の増ちょう剤を用いなくとも、高温でも優れた潤滑性を有する組成物が得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、次の態様を包含する。
【０００６】
［１］潤滑油基油とチタン酸カリウム繊維とを含み、滴点が２５０℃以上である、半固体状潤滑剤組成物。
【０００７】
［２］チタン酸カリウム繊維の平均アスペクト比が１０〜１００であり、チタン酸カリウム繊維の含有量が組成物全量基準で１０〜６０質量％であり、潤滑油基油の含有量が組成物全量基準で９０〜４０質量％である、［１］記載の半固体状潤滑剤組成物。
【０００８】
［３］ちょう度が２００〜４００である、［１］又は［２］記載の半固体状潤滑剤組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半固体状潤滑剤組成物は、滴点が高く高温で使用可能であり、また、潤滑性に優れる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。なお、特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。
【００１１】
＜潤滑油基油＞
潤滑油基油としては、通常の潤滑油に用いられる潤滑油基油を用いることができ、鉱油系、合成油系、動植物油系あるいはこれらの混合物のいずれも用いることができる。潤滑油基油の４０℃における動粘度は５〜１０００ｍｍ２／ｓであることが好ましく、１０〜６００ｍｍ２／ｓであることがより好ましい。
【００１２】
潤滑油基油の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上である。潤滑油基油の含有量が４０質量％未満であると、良好な潤滑性を得ることが困難となる傾向にある。また、潤滑油基油の含有量は組成物全量基準で、好ましくは９０質量％以下であり、より好ましくは８５質量％以下である。潤滑油基油の含有量が９０質量％を超えると、組成物を十分に半固体状にすることが困難となる傾向にある。
【００１３】
鉱油系潤滑油基油は、一般に、原油を常圧蒸留して得られる留出油、あるいはさらに、この蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる留出油を、各種の精製プロセスで精製した潤滑油留分をそのまま基油として用いるか、或いは該潤滑油留分に各種の添加剤等を配合することにより調製される。前記精製プロセスの例としては、水素化精製、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、硫酸洗浄、白土処理などが挙げられ、これらの精製プロセスを適宜、所望の順序で組み合わせて行うことにより、本発明に好適な鉱油系の潤滑油基油を得ることができる。異なる原油あるいは留出油に対して、精製プロセスを異なる組合せで及び／又は異なる順序で行うことにより得られた、性状の異なる複数の精製油の混合物も、好適な基油として用いることができる。
【００１４】
合成油系潤滑油基油は、例えば、ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）、低分子量エチレン・α‐オレフィン共重合体、ポリブテンやポリイソブテンなどの炭化水素系合成油；エステル系合成油、エーテル系合成油などの含酸素系合成油；シリコーン油、フッ素化油、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどの合成油を、単独であるいは組み合わせて用いることができる。合成油系潤滑油基油としては、炭化水素系合成油又は含酸素系合成油が好ましく用いられる。
【００１５】
動植物油系の潤滑油基油としては、牛乳脂、牛脂、ラード（豚脂）、羊脂、鯨油、鮭油、かつお油、にしん油、鱈油、大豆油、菜種油、ひまわり油、サフラワー油、落花生油、とうもろこし油、綿実油、米ぬか油、ゴマ油、オリーブ油、アマニ油、ヒマシ油、カカオ脂、パーム油、ヤシ油、麻実油、米油、茶種油などを好適に用いることができる。
【００１６】
＜チタン酸カリウム繊維＞
チタン酸カリウム繊維は、化学式Ｋ２Ｏ・ｎＴｉＯ２（ｎは１〜１０の整数）で表される化合物の針状結晶であり、繊維状の形状を有する。チタン酸カリウム繊維の代表的な化学組成としては、Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２、及びＫ２Ｏ・８ＴｉＯ２を挙げることができる。チタン酸カリウム繊維は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
チタン酸カリウム繊維の平均アスペクト比は、好ましくは１０〜１００である。チタン酸カリウム繊維の平均繊維径は、０．２〜２μｍであることが好ましく、平均繊維長は５〜５０μｍであることが好ましい。このようなチタン酸カリウム繊維は、チタン酸カリウムウィスカーとして市販されている。
【００１８】
チタン酸カリウム繊維の平均繊維長、平均繊維径、および平均アスペクト比は、顕微鏡法により測定することができる。すなわち、チタン酸カリウム繊維を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で二次電子検出により観察して得られた電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）を画像解析することにより、繊維長および繊維径（ＳＥＭ像中における繊維の太さ）を測定し、アスペクト比（繊維長／繊維径の比）を算出する。繊維の太さが繊維中の位置によって異なる場合には、ＳＥＭ像中における繊維の長手方向の中央位置における繊維の太さをその繊維の繊維径とする。１０００本以上の繊維について繊維長、繊維径、およびアスペクト比を測定し、それらの相加平均値を算出する。平均値を算出するためのサンプル数は１０００本以上であり、好ましくは２０００本以上である。
【００１９】
チタン酸カリウム繊維の含有量は、半固体状潤滑剤組成物の全量を基準として、好ましくは１０〜６０質量％、特に好ましくは１５〜５０質量％である。なおチタン酸カリウム繊維の含有量は、半固体状潤滑剤組成物のちょう度（ＪＩＳ  Ｋ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度）が２００〜４００となる量であることが好ましい。
【００２０】
＜増ちょう剤＞
本発明の半固体状潤滑剤組成物は、一般にグリースに用いられる、増ちょう剤を含んでもよい。そのような増ちょう剤の例としては、脂肪酸リチウム塩などの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物などのウレア系増ちょう剤が挙げられる。しかし、そのような増ちょう剤の含有量が増えると、半固体状潤滑剤組成物の滴点が低下し、高温での使用が困難となるために、好ましくない。増ちょう剤の含有量は、半固体状潤滑剤組成物の全量を基準として、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下であり、０質量％であってもよい。さらに、増ちょう剤の含有量は、チタン酸カリウム繊維の含有量よりも十分に少ないことが好ましい。すなわち、増ちょう剤の含有量は、チタン酸カリウム繊維の含有量１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下、特に好ましくは２質量部以下であり、０質量部であってもよい。
【００２１】
＜その他の添加剤＞
本発明の半固体状潤滑剤組成物は、上記成分以外に、必要に応じて、一般に潤滑油やグリースに用いられている、固体潤滑剤、清浄剤、分散剤、摩耗防止剤または極圧剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、油性剤、防錆剤、腐食防止剤などの公知の添加剤を適宜含有することができる。これらの他の添加剤の含有量の合計は、半固体状潤滑剤組成物全量基準で通常２０質量％以下であり、好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
【００２２】
固体潤滑剤としては、例えば、黒鉛、フッ化黒鉛、メラミンシアヌレート、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、硫化アンチモン、窒化ホウ素等が挙げられる。
【００２３】
酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等のフェノール系化合物、ジアルキルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、ｐ−アルキルフェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系化合物等が挙げられる。
【００２４】
油性剤としては、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン等のアミン類；ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコール類；ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸類；ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル等の脂肪酸エステル類；ラウリルアミド、ミリスチルアミド、パルミチルアミド、ステアリルアミド、オレイルアミド等のアミド類；油脂等が挙げられる。
【００２５】
防錆剤としては、例えば、アミン類、中性又は過塩基性の石油系又は合成油系金属スルフォネート、カルボン酸金属塩類、エステル類、リン酸、リン酸塩等が挙げられる。
【００２６】
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、及びイミダゾール系化合物等の公知の腐食防止剤を使用可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
＜実施例１〜２及び比較例１〜４＞
表１に示されるように、本発明の半固体状潤滑剤組成物（実施例１〜２）、及び比較用のグリース組成物又は半固体状潤滑剤組成物（比較例１〜４）をそれぞれ調製した。表中、「ｍａｓｓ」％とは組成物全量基準での質量％を意味する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表中の各成分の詳細は次の通りである。
１．潤滑油基油：
「ＰＡＯ」：ポリ−α−オレフィン（４０℃での動粘度：３２ｍｍ２／ｓ）。
「エステル基油」：オレイルアルコールとトリメリット酸とのエステル（４０℃での動粘度：４６ｍｍ２／ｓ）。
【００３１】
２．チタン酸カリウム繊維：Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２の化学式で表されるチタン酸カリウム繊維、繊維径０．３〜０．６μｍ、繊維長１０〜２０μｍ（大塚化学（株）製「ティスモ（登録商標）Ｎ」）。
【００３２】
３．増ちょう剤：ステアリン酸リチウム。
４．ＢＮ：窒化ホウ素（球状）、平均粒径１μｍ。
５．ＭｏＳ２：二硫化モリブデン（球状）、平均粒径１μｍ。
【００３３】
（評価方法）
混和ちょう度及び滴点は、ＪＩＳ  Ｋ２２２０に従って測定した。
焼付き荷重は、ボール／ディスク型のＳＲＶ試験機において、直径１０ｍｍ球、振動数５０Ｈｚ、振幅１．０ｍｍ、温度４０℃の条件下で、荷重５０Ｎで５分間摩擦した後、荷重１００Ｎで５分間摩擦し、それ以降、１００Ｎずつ荷重を増加しては５分間摩擦して、焼付きの有無を確認することを繰り返した。焼付きが生じたことは、摩擦係数が０．３以上に急激に上昇したことを以て判定し、焼付きが生じた時点の荷重を焼付荷重（耐荷重能）として測定した。なお、荷重６００Ｎで５分間摩擦しても焼付が生じなかった場合には、焼付荷重は「６００Ｎ以上」とした。
【００３４】
（評価結果）
実施例１〜２の半固体状潤滑剤は、滴点が高く、焼付荷重も高いことから、高温でも優れた潤滑性を有している。一方、比較例１〜４の組成物は、実施例１〜２の組成物に比べて滴点が低く、高温での使用は困難である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の半固体状潤滑剤は、高温でも使用可能であり、かつ、優れた潤滑性を有しているので、高温・高負荷の条件下での潤滑に有用である。