(57)【要約】      （修正有）【課題】高荷重及び高速下等の過酷な条件下で使用された場合であっても、摩擦係数が小さく、且つ、被膜寿命の長い潤滑被膜を形成できる潤滑被膜用組成物を提供する。【解決手段】揮発性有機溶剤と、結合剤と、潤滑剤を内包したマイクロカプセルと、が含有された潤滑被膜用組成物を形成する。マイクロカプセルの粒径は、０．１μｍ以上１００μｍ以下であり、その含有量は組成物全体に対して１０質量％以上５０質量％以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機溶剤と、結合剤と、潤滑剤を内包したマイクロカプセルと、が含有されていることを特徴とする潤滑被膜用組成物。
【請求項２】
前記マイクロカプセルの粒径は、０．１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑被膜用組成物。
【請求項３】
前記マイクロカプセルの含有量は、組成物全体に対して１０質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑被膜用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑被膜用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、各種機械装置では、その潤滑面に潤滑性能を付与するために、各種潤滑剤が供給されている。このような潤滑剤の一例として、潤滑面に形成した後にベタツキを生じることなく、潤滑性能を付与できる乾性潤滑被膜が知られている。このような乾性潤滑被膜は、合成樹脂と固体潤滑剤とが含有された乾性潤滑被膜用組成物を、塗布した後に乾燥させることで形成することができる。
【０００３】
特許文献１には、ポリアミドイミド樹脂又はポリイミド樹脂を合成樹脂として含有し、二硫化モリブデン、グラファイト、四フッ化エチレン樹脂のうち少なくとも一つと、グラファイトウィスカーとを固体潤滑剤として含有し、これらの含有比率を特定した乾性潤滑被膜用組成物が提案されている。
【特許文献１】特開平５−５９３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、各種機械装置の高性能化が進むにつれて、これらの潤滑面に形成される潤滑被膜には、高荷重及び高速下等の過酷な条件下での耐久性が要求されている。
しかしながら、上述した特許文献１に記載の潤滑被膜用組成物による潤滑被膜では、上述した過酷な条件下での耐久性を得ることが難しく、潤滑面の摩擦係数を小さくするとともに、被膜寿命を長くするという点でさらなる改善の余地がある。
そこで、本発明は、高荷重及び高速下等の過酷な条件下で使用される各種機械装置の潤滑面に形成された場合であっても、潤滑面の摩擦係数が小さく、且つ、被膜寿命の長い潤滑被膜を形成できる潤滑被膜用組成物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために、本発明は、揮発性有機溶剤と、結合剤と、潤滑剤を内包したマイクロカプセルと、が含有されていることを特徴とする潤滑被膜用組成物を提供する。
本発明の潤滑被膜用組成物において、前記マイクロカプセルの粒径は、０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
また、本発明の潤滑被膜用組成物において、前記マイクロカプセルの含有量は、組成物全体に対して１０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【０００６】
このような本発明の潤滑被膜用組成物を、潤滑面に塗布した後に揮発性有機溶剤を気化させることにより、潤滑面には、潤滑剤を内包したマイクロカプセルが結合剤により固定されてなる乾性潤滑被膜が形成される。そして、この乾性潤滑被膜は、被膜使用条件により、例えば、被膜に加わる負荷が所定値（例えば、１ＧＰａ）を超えた場合や、被膜温度が所定値（例えば、７０℃）を超えた場合には、マイクロカプセルが破壊されて、マイクロカプセルに内包された潤滑剤が、潤滑面に供給されるようになる。
【０００７】
したがって、本発明の潤滑被膜用組成物によれば、高荷重及び高速下等の過酷な条件下で使用された場合であっても、潤滑面に優れた潤滑性能を付与することが可能となるため、潤滑面の摩擦係数が小さく、被膜寿命の長い潤滑被膜を得ることができる。
一方、この乾性潤滑被膜は、被膜使用条件により、例えば、被膜に加わる負荷が所定値を超えない場合や、被膜温度が所定値を超えない場合には、マイクロカプセルが破壊されないため、潤滑剤はマイクロカプセルに内包された状態で存在する。よって、本発明の潤滑被膜用組成物による乾性潤滑被膜においては、従来の乾燥潤滑被膜と同様に、潤滑面に形成した後にベタツキが生じることなく、乾性潤滑被膜が形成された部品の組み立て時や搬送時の作業性が良好であるという利点を有する。
【０００８】
ここで、マイクロカプセルの粒径が０．１μｍ未満であると、乾性潤滑被膜に所定負荷が加わった場合であってもマイクロカプセルが破壊され難くなったり、乾性潤滑被膜の被膜温度が所定値を超えない場合であってもマイクロカプセルが破壊され易くなる。
一方、マイクロカプセルの粒径が１００μｍよりも大きくなると、潤滑面に潤滑剤が内包されたマイクロカプセルを安定して固定させることが難しくなるとともに、乾性潤滑被膜に所定負荷が加わっていない場合であってもマイクロカプセルが破壊され易くなったり、乾性潤滑被膜の被膜温度が所定値を超えた場合であってもマイクロカプセルが破壊され難くなる。
【０００９】
したがって、マイクロカプセルに内包させた潤滑剤による潤滑効果を十分に得るためには、潤滑被膜用組成物に含有させるマイクロカプセルの粒径を０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましく、０．５μｍ以上３０μｍ以下とすることがさらに好ましい。  また、マイクロカプセルの配合量が潤滑被膜用組成物全体に対して１０質量％未満であると、乾性潤滑被膜に加わる負荷が所定値を超えた場合や、被膜温度が所定値を超えた場合に破壊されるマイクロカプセルの数が少なくなる。
【００１０】
一方、マイクロカプセルの配合量が潤滑被膜用組成物全体に対して５０質量％よりも大きくなると、乾性潤滑被膜に加わる負荷が所定値を超えた場合や、被膜温度が所定値を超えた場合に破壊されるマイクロカプセルの数が多くなるため、潤滑面から潤滑剤が漏出する場合がある。
したがって、マイクロカプセルに内包させた潤滑剤による潤滑効果を十分に得るためには、マイクロカプセルの配合量を潤滑被膜用組成物全体に対して１０質量％以上５０質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００１１】
以下、本発明における潤滑被膜用組成物について詳細に説明する。
本発明の潤滑被膜用組成物を構成する揮発性有機溶剤としては、例えば、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコールを一種又は二種以上適宜組み合わせたものを用いることができる。
【００１２】
本発明の潤滑被膜用組成物を構成する結合剤としては、潤滑被膜用組成物中の揮発性有機溶剤に対して可溶性を有し、潤滑被膜用組成物を潤滑面に塗布し乾燥させた後に、潤滑面にマイクロカプセルを結合可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、例えば、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ロジン、変性ロジン、カゼイン、デキストリン、テルペン変性フェノール樹脂を一種又は二種以上適宜組み合わせたものを用いることができる。
【００１３】
本発明の潤滑被膜用組成物を構成するマイクロカプセルは、壁材と内包物質とからなり、内包物質として潤滑剤を含有する。
マイクロカプセルの壁材としては、乾性潤滑被膜を形成する潤滑面に対して吸着性を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、メラミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリアミド系樹脂組成物、ポリウレア系樹脂組成物、フェノール樹脂組成物、ポリビニルアルコール系樹脂組成物が挙げられる。
【００１４】
この壁材の種類や強度（例えば、耐熱温度や弾性率）は、被膜の使用条件（例えば、負荷量や被膜温度）に応じて、適宜変更することが好ましい。
マイクロカプセルに内包させる潤滑剤としては、一般的にグリース組成物や潤滑油として用いられているものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、鉱油、合成油、及び植物油等が挙げられ、これらを一種又は二種以上適宜組み合わせたものを用いることができる。
鉱油としては、減圧蒸留、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせることにより、粘度指数が１００以上となるうに精製したものが好ましく、粘度指数が１２０以上となるように精製したものがさらに好ましい。
【００１５】
合成油としては、例えば、合成炭化水素油、エステル油、エーテル油、及びフッ素油が挙げられる。このうち、合成炭化水素油としては、ノルマンパラフィン、イソパラフィン、ポリブデン、ポリイソブチレン、１−デセンオリゴマー、１−デセンとエチレンとのコオリゴマー等のポリーαーオレフィン又はその水素化物が挙げられる。合成炭化水素油としてはまた、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、ポリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼンや、モノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレンも挙げられる。
【００１６】
エステル油としては、例えば、ジブチルセバケート、ジ（２ーエチルヘキシル）セバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチルアセチルイシノレート等のジエステル油や、トリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油や、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトールー２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル油、一塩基酸及び二塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油が挙げられる。
【００１７】
エーテル油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、モノアルキルトリフェニルエーテル、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油が挙げられる。
【００１８】
なお、潤滑剤として用いる潤滑油は、４０℃における動粘度が１〜４００ｍｍ2 ／ｓであることが好ましく、５〜１００ｍｍ2 ／ｓであることがさらに好ましい。潤滑油の４０℃における動粘度が１ｍｍ2 ／ｓ未満であると、蒸発量が大きくなるので、潤滑油による潤滑効果が十分に得られなくなる。一方、潤滑油の４０℃における動粘度が４００ｍｍ2 ／ｓよりも大きくなると、基油の剪断抵抗が大きくなりすぎるので流動性が劣り、潤滑油による潤滑効果が十分に得られなくなる。
【００１９】
また、潤滑剤には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、一般的な潤滑剤に添加させる添加剤を加えるようにしてもよい。具体的な添加剤としては、例えば、極圧剤、酸化防止剤、防錆剤、金属腐食防止剤、泡立ち防止剤、着色剤、固体潤滑剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、清浄分散剤を一種又は二種以上適宜組み合わせたものを用いることができる。
【００２０】
このようなマイクロカプセルの製造方法としては、壁材や内包する潤滑剤の性質等を考慮して選択されるが、例えば、界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法、相分離法、液中乾燥法、オリフィス法、スプレードライ法、気中懸濁被覆法、ハイブリダイザー法が挙げられる。
また、本発明の潤滑被膜用組成物は、潤滑面にエアロゾル状態で塗布できるように、マイクロカプセル以外の成分が可溶であり、且つ、室温（例えば、約２０℃）では気体であり、高圧下では液化する噴射剤を添加することが好ましい。このような噴射剤としては、例えば、ジメチルエーテル、ｎ−ブタン、イソブタン、オクタフルオロシクロブタン等を用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の潤滑被膜用組成物によれば、揮発性有機溶剤と、結合剤と、潤滑剤を内包したマイクロカプセルと、が含有されていることによって、潤滑剤を内包したマイクロカプセルが結合剤により固定された乾性潤滑被膜を形成することができる。
したがって、本発明の潤滑被膜用組成物を用いることにより、高荷重及び高速下等の過酷な条件下で使用された場合であっても、マイクロカプセルが破壊されて、内包された潤滑剤を潤滑面に供給可能であり、潤滑面の摩擦係数が小さく、且つ、被膜寿命の長い乾性潤滑被膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、以下に示す潤滑被膜用組成物ａ〜ｃを用意した。
潤滑被膜用組成物ａは、以下に示す手順で作製した。
まず、マイクロカプセルの壁材としてメラミン樹脂をｐＨ８でメチノール化した第一の溶液に対して、マイクロカプセルの内包物質として、４０℃における動粘度が１００ｍｍ2 ／ｓのエーテル油Ａ（市販のアルキルジフェニルエーテル油）と、乳化剤と、ｐＨ調整剤とを用いてｐＨ５に調整した第二の溶液を加えて、ホモジナイザーで攪拌しつつ加熱反応させた。
【００２３】
次に、得られた反応生成物をろ過し、水洗及び乾燥することで、平均粒径が１μｍのマイクロカプセルを作製した。
そして、得られたマイクロカプセルを２０質量％と、揮発性有機溶剤としてヘキサンを７０質量％と、結合剤としてシリコーン変性ポリマー系接着剤を１０質量％とを混合して、液体状の潤滑被膜用組成物ａを完成させた。
【００２４】
潤滑被膜用組成物ｂは、以下に示す手順で作製した。
まず、マイクロカプセルの壁材としてメラミン樹脂をｐＨ８でメチノール化した第一の溶液に対して、マイクロカプセル用内包物質として、４０℃における動粘度が１５ｍｍ2 ／ｓのエーテル油Ｂ（市販のアルキルジフェニルエーテル油）と、乳化剤と、ｐＨ調整剤とを用いてｐＨ５に調整した第二の溶液を加えて、ホモジナイザーで攪拌しつつ加熱反応させた。
【００２５】
次に、得られた反応生成物をろ過し、水洗及び乾燥することで、平均粒径が１μｍのマイクロカプセルを作製した。
そして、得られたマイクロカプセルを２０質量％と、揮発性有機溶剤としてヘキサンを７０質量％と、結合剤としてシリコーン変性ポリマー系接着剤を１０質量％とを混合して、液体状の潤滑被膜用組成物ｂを完成させた。
【００２６】
潤滑被膜用組成物ｃは、以下に示す手順で作製した。
まず、固体潤滑剤としてポリテトロフルオロエチレン (ＰＴＦＥ）を２０質量％と、揮発性有機溶剤としてヘキサンを７０質量％と、結合剤としてシリコーン変性ポリマー系接着剤を１０質量％とを混合して、液体状の乾性潤滑被膜用組成物ｃを完成させた。
このようにして得られた潤滑被膜用組成物ａ，ｂを、スプレーガンを用いて、平板（寸法：１００ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ，素材：ＳＵＪ２，硬さ：ＨＲＣ６０〜６４）の上面に、１ｃｍ2 当たり１０ｍｇのマイクロカプセルが付着するように塗布した後に乾燥させることで、潤滑被膜用組成物ａ，ｂによる乾性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．１，Ｎｏ．２を得た。
【００２７】
また、得られた潤滑被膜用組成物ｃを、スプレーガンを用いて、上述と同様の平板の上面に、厚さ０．０１ｍｍとなるように塗布した後に乾燥させることで、潤滑被膜用組成物ｃによる乾性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．３を得た。
そして、比較例として、潤滑被膜用組成物ｂの潤滑剤と同様に、４０℃における動粘度が１５ｍｍ2 ／ｓのエーテル油Ｂ（市販のアルキルジフェニルエーテル油）を、上述と同様の平板の上面に、厚さが０．００５ｍｍとなるように塗布することで、エーテル油による湿性潤滑被膜（油膜）が形成された平板Ｎｏ．４を得た。
【００２８】
そして、得られた平板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を、図１に示す往復動摩擦試験機の試験台１の上に載置し、さらにこの平板２上にボール３（寸法：直径１０ｍｍ，素材：ＳＵＪ２，硬さ：ＨＲＣ６０〜６４）を載置した後、垂直荷重を負荷しつつ、以下に示す高荷重及び高速下で、平板２上でボール３を水平往復運動させた。
なお、図１中の符号４は、平板２上でボール３を水平往復運動させるためのカムを示し、同様に、符号５は雰囲気温度を調節するためのヒーター、符号６は熱電対、符号７は垂直荷重の調節を行うためのロードセルをそれぞれ指す。
【００２９】
この往復動摩擦試験では、平板２とボール３との間に生じる初期摩擦係数μを測定するとともに、ボール３の水平往復運動後に平板２上に形成された摩耗深さ（ｍｍ）を測定した。そして、平板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４に形成された潤滑被膜の潤滑剤成分と、潤滑被膜用組成物ｃによる乾性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．３の初期摩擦係数を１とした時の摩擦係数及び摩耗深さと、を表１に併せて示した。
＜往復動摩擦試験条件＞
垂直荷重：７０Ｎ
往復運動条件：振幅８ｍｍ，周波数：１０Ｈｚ，試験時間：３０秒
雰囲気温度：３０℃
【００３０】
【表１】
2007131676.tif 000002
【００３１】
表１に示すように、潤滑剤を内包したマイクロカプセルが含有されてなる乾性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．１，Ｎｏ．２では、それ以外の乾性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．３や湿性潤滑被膜が形成された平板Ｎｏ．４と比べて、摩擦係数が小さく、且つ、摩耗痕深さが浅くなっていた。
以上の結果より、潤滑剤が内包されたマイクロカプセルを含有し、このマイクロカプセルに加えられる負荷が所定値（例えば、１ＧＰａ）を超えると破壊されるように構成された潤滑被膜用組成物を用いることにより、高荷重及び高速下で使用された場合であっても、潤滑面の摩擦係数が小さく、且つ、被膜寿命の長い乾性潤滑被膜を形成できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】往復動摩擦試験機を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    試験台
２    ディスク
３    ボール
４    カム
５    ヒーター
６    熱電対
７    ロードセル
【図１】
2007131676.tif 000003