(57)【要約】【課題】ＯＡ，ＡＶや自動車部品のギヤ部などの摺動部に好適であり、また安定した潤滑性を長期間示すグリース組成物とこれを封入した機構部品を提供すること。【解決手段】合成炭化水素油を含む基油とリチウム石けん系増ちょう剤からなるグリース組成物に、特定のフッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を含有することを特徴とするグリース組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油、増ちょう剤、フッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を含有することを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
基油が合成炭化水素油を５０質量％以上含むことを特徴とする請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
合成炭化水素油がポリα‐オレフィンである請求項２記載のグリース組成物。
【請求項４】
増ちょう剤がリチウム石けんである請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項５】
増ちょう剤が１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムである請求項４記載のグリース組成物。
【請求項６】
フッ素系界面活性剤がパーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）とポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）、及び／又は（Ｂ）以外の非フッ素系アルキル含有エチレン性不飽和単量体（Ｃ）を重合して得られるフッ素系共重合体からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項記載のグリース組成物。
【請求項７】
スチレン系ブロック共重合体が、スチレンモノマーとアルケン及び／又はアルカジエンとの共重合体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか1項記載のグリース組成物。
【請求項８】
全組成中、基油４０質量％以上、増ちょう剤５．０〜３０．０質量％、フッ素系界面活性剤０．１〜１０質量％、スチレン系ブロック共重合体０．１〜１０質量％、酸化防止剤１０質量％以下を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか1項記載のグリース組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか1項記載のグリース組成物を封入した機構部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物及び機構部品に関し、更に詳細には、基油、増ちょう剤、特定のフッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を含有するグリース組成物に関する。詳しくは、自動車部品及びＯＡ(Office Automation) 機器やＡＶ(Audio & Visual)機器のギヤ部などの摺動部に使用するのに好適な、潤滑性能と油の分離を抑制し、潤滑寿命を向上したグリース組成物、及びこれを封入した機構部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品及びＯＡ機器やＡＶ機器のギヤ部などの摺動部に使用するグリース組成物に求められる性能は、優れた潤滑性能とその性能を長期間維持出来ることであり、今までにもグリース組成物の性能向上に関する各種の提案がなされている。
近年、自動車用ギヤ油又はエンジン油は、燃費の向上とシフト操作性の向上を改善するために低粘度化する傾向にある。しかしながら、その一方で低粘度化油を用いると、特に軸受やギヤ等の接触面圧が高い摺動面(約800〜2000MPa)において、油膜厚さの減少や油膜の破断が生じやすくなり、摩耗や疲労(ピッチング)を引き起こす。また、最近のＯＡ機器とＡＶ機器用のギヤ部などの摺動部は、その殆どが例えばVTRやDVD-ROMあるいはCD-ROMディスクドライブ等の高精度でかつ高品位機器類の駆動用として用いられるために、ギヤ部の僅かな損耗でも軸振れを生じやすく、また回転精度の劣化が早いために、その都度それ自体を交換する必要が生じ、経済的にもまたメンテナンス性の面においても改良が望まれるところである。
【０００３】
合成潤滑油等の低粘度の基油を使用したグリース中の基油が塗布面から拡散するのを防止するためのオイル非拡散用添加剤として、パーフルオロアルキル基及びポリオキシプロピレン単位を有するフッ素系共重合体からなるオイル非拡散用添加剤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、油分の分離を長期間にわたり防止し、潤滑剤としての要求性能を満足し、低コストのグリースを得るために、増ちょう剤として特定のスチレン系ブロック共重合体を使用した潤滑剤組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−８１６９０
【特許文献２】特開２００２-３２７１８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、グリース組成物を提供することである。特に、自動車部品及びＯＡ機器やＡＶ機器のギヤ部などの摺動部に使用するのに適したグリース組成物であって、摺動部の潤滑性、摺動部の精度、耐久性を向上させ、耐摩耗特性・耐疲労特性に優れた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このようなグリース組成物を封入した機構部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意研究の結果、基油と増ちょう剤を含むグリース組成物に、特定のフッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を組み合わせて用いることにより、上記目的が達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は以下に示すグリース組成物及びそれを封入した機構部品を提供するものである。
１．基油、増ちょう剤、フッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を含有することを特徴とするグリース組成物。
２．基油が合成炭化水素油を含むことを特徴とする上記１記載のグリース組成物。
３．合成炭化水素油がポリα‐オレフィンである上記２記載のグリース組成物。
４．増ちょう剤がリチウム石けんである上記１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
５．増ちょう剤が１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムである上記４記載のグリース組成物。
６．フッ素系界面活性剤がパーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）とポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）、及び／又は（Ｂ）以外の非フッ素系アルキル含有エチレン性不飽和単量体（Ｃ）を重合して得られるフッ素系共重合体からなることを特徴とする上記１〜５のいずれか1項記載のグリース組成物。
７．スチレン系ブロック共重合体が、スチレンモノマーとアルケン及び／又はアルカジエンとの共重合体であることを特徴とする上記１〜６のいずれか1項記載のグリース組成物。
８．全組成中、基油４０質量％以上、増ちょう剤５．０〜３０．０質量％、フッ素系界面活性剤０．１〜１０質量％、スチレン系ブロック共重合体０．１〜１０質量％、酸化防止剤１０質量％以下を含有することを特徴とする上記１〜７のいずれか1項記載のグリース組成物。
９．上記１〜８のいずれか1項記載のグリース組成物を封入した機構部品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のグリース組成物は、特定の添加剤を含有するため、部品への油のにじみが改善され、潤滑性及び潤滑寿命が向上し、接触面圧がかかる摺動部の潤滑性、摺動部の精度、耐久性を向上させ、耐摩耗特性・耐疲労特性に優れている。従って、本発明のグリース組成物は、ＯＡ機器やＡＶ機器の軸受及び自動車部品のギヤ部など、摺動部に使用するのに好適であり、安定した潤滑性を長期間示す。
【００１０】
本発明は、基油と増ちょう剤を含むグリース組成物に、フッ素系界面活性剤及びスチレン系ブロック共重合体を組み合わせて用いることにより、高い接触面圧がかかる摺動部の潤滑性と潤滑寿命、及びモータの回転軸振れを減少させて回転精度を向上させるとともに耐久性を向上させることができるという知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明のグリース組成物は、フッ素系界面活性剤を添加することにより、グリース組成物中の油分もしくは油状添加剤が時間の経過とともに塗布面から拡散（滲出）してしまうのを抑制し、潤滑寿命を持続させるとともに、スチレン系ブロック共重合体を添加することにより、潤滑性のさらなる向上と油分の分離を防止したことを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明について詳細に説明する。
本発明のグリース組成物に使用される基油としては、合成炭化水素油、鉱物油が挙げられる。合成炭化水素油としては、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、ポリα‐オレフィン、ポリブテンに代表される合成炭化水素油、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、シリコン油、フッ素化油などがあり、用途に応じて、単独又は混合して使用しても良い。ポリα‐オレフィン（ＰＡＯ）を好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上含有する基油が好適である。
【００１２】
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤としては、リチウム石けんや複合リチウム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、ポリテトラフルオロエチレン、及びメラミンシアヌレートに代表される有機系増ちょう剤等が挙げられ、これらの群から選ばれる少なくとも一種を使用することが出来る。
好ましくは、リチウム石けん、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、及びウレア化合物からなる群から選ばれる。特に好ましいのは、リチウム石けん、例えば、ステアリン酸リチウムや１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムである。
本発明のグリース組成物中における増ちょう剤の含有量は、好ましくは５〜３０質量％であり、さらに好ましくは５〜２０質量％であり、最も好ましくは７〜１３質量％である。
【００１３】
本発明のグリース組成物に使用されるフッ素系界面活性剤はパーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）とポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）、及び／又は（Ｂ）以外の非フッ素系アルキル含有エチレン性不飽和単量体（Ｃ）を重合して得られるフッ素系共重合体である。
前記パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）としては、フッ素化脂肪族炭化水素基を有するアクリレート、メタアクリレート、フルオロアクリレート、ビニルエステル、ビニルエーテル、マレート、フマレート、α‐オレフィンなどが挙げられる。
パーフルオロ脂肪族炭化水素基としては炭素原子数が１〜３０のパーフルオロアルキル基又はパーフルオロアルケニル基が挙げられ、直鎖状、分岐状、環状又はこれらの組み合わせたもののいずれでも良い。更にフッ素化脂肪族炭化水素基はその主鎖中に酸素原子又は窒素原子の介入したものであってもかまわない。
【００１４】
ポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）とは、ポリオキシアルキレン単位（非イオン性基）の両末端又は片末端にエチレン性不飽和二重結合を併有する単量体である。
例えば、ポリオキシエチレン単位、ポリオキシプロピレン単位、ポリオキシブチレン単位、又はこれらの２種又は３種のポリマーを混合したポリマー単位の両末端又は片末端にエチレン性不飽和二重結合を併有する単量体、及びオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位の２種又は３種のモノマーを混合又はブロック重合したポリマー単位の両末端又は片末端にエチレン性不飽和二重結合を併有する単量体が例示される。
好ましいのはポリオキシプロピレン単位の両末端又は片末端にエチレン性不飽和二重結合を併有する単量体である。
ポリオキシアルキレン基の繰り返し単位数は、好ましくは２〜１００、更に好ましくは３〜５０である。ポリオキシプロピレン基の場合の繰り返し単位数は好ましくは２〜３０、更に好ましくは３〜１０である。
【００１５】
非フッ素系アルキル含有エチレン性不飽和単量体（Ｃ）とは、非フッ素系アルキルとエチレン性不飽和二重結合を併有する単量体であり、そのアルキル基は直鎖状、分岐状、環状又はこれらの組み合わせたいずれの構造であっても良い。
このような単量体としては、炭素原子数１〜３０のアルキルアクリレート、アルキルメタアクリレート、ヒドロキシル基含有アクリレート、ヒドロキシル基含有メタアクリレート、ポリジメチルシロキシル基含有アクリレート、ポリジメチルシロキシル基含有メタアクリレート、分子中にブリッジヘッドを含有するエチレン性不飽和単量体などが挙げられる。
分子中にブリッジヘッドを含有するエチレン性不飽和単量体の例としては、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、又はそのメタアクリレート、イソボルニルオキシエチルアクリレート、又はそのメタアクリレート、イソボルニルアクリレート、又はそのメタアクリレート、アダマンチルアクリレート、又はそのメタアクリレート、ジメチルアダマンチルアクリレート、又はそのメタアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、又はそのメタアクリレートなどが挙げられる。
【００１６】
パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）とポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）の共重合割合は特に制限されないが、パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）１００質量部当たりポリオキシアルキレン単位含有エチレン性不飽和単量体（Ｂ）を好ましくは１〜５００質量部、さらに好ましくは５〜３００質量部である。
ポリオキシプロピレン基単位含有エチレン性不飽和単量体の場合は、パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）１００質量部に対して、ポリオキシプロピレン基単位含有エチレン性不飽和単量体を好ましくは１〜２００質量部、さらに好ましくは５〜１００質量部の共重合割合である。
非フッ素系アルキル含有エチレン性不飽和単量体（Ｃ）の共重合割合も特に制限されないが、パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有エチレン性不飽和単量体（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１〜１００質量部、さらに好ましくは１〜３０質量部である。
【００１７】
本発明のグリース組成物に使用されるフッ素系界面活性剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算で、好ましくは１，０００以上、さらに好ましくは１，０００〜１，０００，０００であり、他種成分との相溶性を考慮した場合、１，０００〜３０，０００が好ましい。
本発明のグリース組成物中におけるフッ素系界面活性剤の含有量は、好ましくは０．１〜３．０質量％であり、より好ましくは０．３〜２．０質量％であり、最も好ましくは０．５〜１．０質量％である。
【００１８】
本発明のグリース組成物に使用されるスチレン系ブロック共重合体はスチレンモノマーとそれ以外の構成モノマーとの共重合物である。スチレンモノマー以外の構成モノマーとしては、アルケン又はアルカジエンが挙げられる。
前記アルケンは、好ましくはブテン、プロペン、であり、また、前記アルカジエンは、好ましくはブタジエン又はイソプレンであり、特に好ましくはイソプレンである。
本発明のグリース組成物に使用されるスチレン系ブロック共重合体は、スチレン単位を、好ましくは５〜７０質量％、より好ましくは３０〜４５質量％含有するものである。
本発明のグリース組成物に使用されるスチレン系ブロック共重合体として好ましいものはスチレン−イソプレンブロック共重合体であり、そのスチレンとイソプレンとのモノマー比は、好ましくは１０／９０〜４０／６０、より好ましくは１０／９０〜２５／７５である。
本発明のグリース組成物に使用されるスチレン系ブロック共重合体の重量平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは約１０，０００〜３００，０００程度である。
本発明のグリース組成物中におけるスチレン系ブロック共重合体の含有量は、好ましくは０．１〜１５質量％であり、より好ましくは０．５〜１０．０質量％であり、最も好ましくは１．０〜５．０質量％である。
【００１９】
本発明のグリース組成物には、一般にグリース組成物に使用される汎用の添加剤を含有させても良い。このような添加剤としては、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、清浄分散剤、極圧添加剤、消泡剤、抗乳化剤、油性向上剤などが挙げられる。これらの添加剤は、必要に応じて単独又は２種類以上混合して用いることができ、その添加量は、一般的には０．０１〜１０質量％であるが、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００２０】
本発明のグリース組成物は、好ましくは、全組成中、基油５０質量％以上、増ちょう剤５〜３０質量％、フッ素系界面活性剤０．０１〜１０質量％、スチレン系ブロック共重合体０．１〜１０質量％及びその他の添加剤を必要に応じて含有する。更に好ましくは、基油７９．５質量％以上、増ちょう剤７〜１３質量％、フッ素系界面活性剤０．５〜１質量％、スチレン系ブロック共重合体１〜５質量％、酸化防止剤０．５〜１．５質量％である。
【００２１】
本発明のグリース組成物の混和ちょう度は、使用目的に合わせて調整されるが、好ましくは２００〜３５０、さらに好ましくは２３５〜３２５である。
【００２２】
実施例１〜８、比較例１〜３
下記の成分を表１に示す割合（質量％）で配合し、混和ちょう度２８０のグリース組成物を調製し、そのスリガラス拡散性及び離油度を下記の試験方法により評価した。
１２（ＯＨ）ＳｔＬｉ：１２ヒドロキシステアリン酸リチウム
ＳｔＬｉ：ステアリン酸リチウム
ウレア：脂肪族ジウレア
ＰＡＯ  １（動粘度１７．５ｍｍ2／ｓ）
ＰＡＯ  ２（動粘度３０．５ｍｍ2／ｓ）
ＰＡＯ  ３（動粘度４２０ｍｍ2／ｓ）
エステル油（動粘度３０．０ｍｍ2／ｓ）：ポリオールエステル油
鉱物油（動粘度１５０ｍｍ2／ｓ）
スチレン−イソプレン共重合体：Infineum SV150
フッ素系界面活性剤：パーフルオロ脂肪族炭化水素基含有オリゴマー
ポリブテン：ポリブテンHV-1900
【００２３】
１．評価試験方法
スリガラス拡散性試験
スリガラス上にグリースを直径10mm、厚さ2mmで塗布し、80℃の恒温槽に72時間静置後の油分の拡散直径(mm)を測定する。
◎：10mm＞
○：10〜20mm
△：20〜50mm
×：50mm＜
離油度試験
JIS K 2220.11.に準ずる。100℃×24時間後の値。
◎：1.0%＞
○：1.0〜3.0%
△：3.0〜5.0%
×：5.0%＜
総合評価
○：スリガラス拡散性試験及び離油度試験が両方とも○以上
×：スリガラス拡散性試験及び離油度試験で片方、又は両方が×の場合
結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2007297422.tif 000002
【００２５】
試験結果
スリガラス拡散性試験及び離油度試験の結果、総合評価で、スチレン-イソプレン共重合体とフッ素系界面活性剤を含有している実施例１〜８は全て○であり、片方又は両方を含有していない比較例１〜３は×であり、両方を含有している実施例が良好な結果を示した。