グリース用添加剤

【課題】炭酸塩を含有するグリース組成物における水分吸収による耐摩耗性の低減を抑制することを目的とする。
【解決手段】本発明は、金属スルフォネートと炭酸塩とを含むグリース用添加剤及びこの添加剤を用いたグリース組成物に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水分存在下で有効に摩耗を低減し得るグリース組成物のための添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の駆動系、シャーシ部品などの摺動部には、耐摩耗性、極圧性、低摩擦性などを付与するために、潤滑剤としてグリースが利用される。グリースは基本的に基油と増ちょう剤とからなる。そして上記した各種性能をより向上させるために、これらの組成の改良や各種添加剤の添加などが提案されている（特許文献１〜５参照）。
【０００３】
摺動面における金属同士の直接接触を防止することを目的として、二硫化モリブデンやＳ−Ｐ系（硫黄−リン系）添加剤などの添加剤がグリース中に配合される。これらの添加剤は摩擦熱による化学反応を受けて、摺動面にガラス状のリン酸塩、硫化塩、二硫化モリブデン等の皮膜を形成して摺動面間の直接接触を防ぐ。
【０００４】
しかしながら、球と平面のような点接触の摺動形態では面圧が非常に高くなることがある。部位によっては超高面圧（３ＧＰａ以上）となる箇所も存在し、グリースに用いられる通常の添加剤では耐摩耗性維持が難しい場合がある。そこで反応生成膜の耐摩耗性をより高めることを目的として、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩を配合することが行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６９５５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１７７０２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０１１９０号公報
【特許文献４】特開平１０−２８０１７５号公報
【特許文献５】特開平９−２７６９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかかしながら炭酸ナトリウムなどの炭酸塩をグリースに配合する上記方法には次の問題点がある。炭酸塩は高温多湿雰囲気下で長期間放置しておくと、水分を吸湿する作用がある。例えば多孔質樹脂カバーを用いる摺動部品では、グリース中に湿気が侵入して炭酸塩と結合し、摺動部表面に水分を含む皮膜が形成され、摺動面における添加剤の反応を阻害する。その結果として摺動部同士が直接接触して摩耗が増大するという問題がある。超高面圧下で有効なグリース用添加剤としては炭酸塩以外に適当なものが存在しないことから、上記課題を解決することが強く求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は驚くべきことに金属スルフォネートを炭酸塩と配合することにより、水分吸収による摩耗増大を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は以下の発明を包含する。
（１）金属スルフォネートと炭酸塩とを含む（但し、金属スルフォネートがカルシウムスルフォネートであり且つ炭酸塩が炭酸カルシウムである場合を除く）グリース用添加剤。
（２）前記金属スルフォネートがカルシウムスルフォネートである（１）記載の添加剤。
（３）前記炭酸塩が炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸カルシウムからなる群から選択される少なくとも１種である（１）又は（２）記載の添加剤。
（４）（１）〜（３）の何れかに記載の添加剤を含有するグリース組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の添加剤が配合されたグリース組成物を摺動部に適用することにより水分存在下における摺動部の耐摩耗性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に使用する金属スルフォネートとしては、例えば、潤滑油留分中の芳香族炭化水素成分のスルホン化によって得られる石油スルホン酸の金属塩、ジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のようなアルキル芳香族スルホン酸等の合成スルホン酸の金属塩、酸化ワックスの金属塩、石油スルホン酸の過塩基性金属塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性金属塩、及び酸化ワックスの過塩基性金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。特に好ましいものは、ジノニルナフタレンスルホン酸の金属塩、アルキル芳香族スルホン酸の金属塩である。これらの金属スルフォネートを構成する金属イオンとしては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の二価又は三価の金属イオンが挙げられる。特に好ましいものはカルシウムイオンである。
【００１１】
本発明に使用する炭酸塩としては例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸カルシウムが挙げられる。特に好ましいものは炭酸ナトリウムである。
【００１２】
本発明では、金属スルフォネートとしてカルシウムスルフォネートを用い、炭酸塩として炭酸ナトリウムを用いる組み合わせが特に好ましい。
【００１３】
金属スルフォネートと炭酸塩との配合比は適宜選択することができるが金属スルフォネート：炭酸塩＝６：４〜９：１（モル比）の範囲が好ましい。
【００１４】
金属スルフォネートと炭酸塩との組み合わせにより摺動部の耐摩耗性が向上する機構は次のように考えられる。炭酸塩を含むグリース組成物に金属スルフォネートが存在すると、金属スルフォネートの極性部分が炭酸塩の粒子の表面上に付着してミセル様の構造が形成されるため、炭酸塩への水分吸収が抑制されるものと考えられる。その結果、グリース組成物中の炭酸塩には水分及び水和物が近づき難くなるため、本発明の添加剤を含むグリース組成物を適用した摺動面ではトライボ膜生成が阻害されず、潤滑剤の介入性が向上すると共に、耐摩耗性が向上する。また炭酸塩と水分とが隔離されることにより摺動部の腐食が防止される。
【００１５】
本発明のグリース用添加剤は、通常の基油及び増ちょう剤、並びに必要に応じて酸化防止剤、防錆剤、極圧剤などの通常の添加剤と組み合わせてグリース組成物を構成することができる。グリース組成物における本発明の添加剤の配合量は適宜選択することができるが０．１〜５．０重量％の範囲であることが好ましい。
【００１６】
基油としては、通常のグリースに用いられているものを用いることができる。例えばポリα−オレフィン、ポリブテン合成スクワランなどの合成炭化水素系基油、二塩基酸ジエステル、ネオペンチルポリオールエステルなどのポリオールエステル系基油、アルキルフォスフェートエステル、アリルフォスフェートエステルなどのリン酸エステル系基油、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エステル、ポリエチレングリコールエーテルなどのポリグリコール系基油、あるいはナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、芳香族系鉱油、高度生成鉱油などの鉱油系基油などから一種又は複数種を選択して用いることができる。
【００１７】
増ちょう剤としてはナトリウム石鹸、リチウム石鹸、カルシウム石鹸、カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸、リチウムコンプレックス石鹸などの石鹸系増ちょう剤、有機ベントナイト、超微粒子シリカ、ナトリウムテレフタレート、尿素系化合物、ポリテトラフルオロエチレンなどの非石鹸系増ちょう剤が例示されるがこれらに限定されない。本発明のグリース用添加剤は増ちょう剤としても機能するものと考えられるが、ここに挙げたような他の増ちょう剤との併用は妨げられない。
【００１８】
本発明のグリース用添加剤を用いたグリース組成物の好ましい例として、基油（パラフィン系鉱油、合成油（ポリα−オレフィン）等）：８０〜９０重量％、Ｓ−Ｐ添加剤：０．１〜０．３重量％、Ｍｏ系添加剤（固形）：０．２〜０．８重量％、Ｍｏ系添加剤（液状）：０．２〜０．８、本発明のグリース用添加剤：０．１〜５重量％からなる組成物を挙げることができる。なおこの例において基油の粘度は１００〜３００ｍｍ／ｓｅｃ（４０℃）、１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃ（１００℃）であることが好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの記述により制限されることはない。
【００２０】
下記表１に示すグリース組成物（実施例及び比較例）を調製した。
【００２１】
【表１】

【００２２】
これらのグリース組成物（実施例及び比較例）に水分（０．２、０．５、１．０重量％）を添加したものを用いて、摺動試験を行った。試験条件は以下の通り。
【００２３】
【表２】

【００２４】
水１．０重量％添加グリースを用いた摺動試験の終了後のプレートの外観を図１に示す。実施例では比較例と比べて摩耗が抑制されていた。
【００２５】
添加水分量とプレート最大摩耗深さとの関係を図２に示す。比較例では水分の添加量が高いほど摩耗深さが増大したが、実施例では水分の添加による摩耗の増大はほとんど見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】水１．０重量％添加グリースを用いた摺動試験の終了後のプレートの外観を示す。
【図２】添加水分量とプレート最大摩耗深さとの関係を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属スルフォネートと炭酸塩とを含む（但し、金属スルフォネートがカルシウムスルフォネートであり且つ炭酸塩が炭酸カルシウムである場合を除く）グリース用添加剤。
【請求項２】
前記金属スルフォネートがカルシウムスルフォネートである請求項１記載の添加剤。
【請求項３】
前記炭酸塩が炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸カルシウムからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１又は２記載の添加剤。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項記載の添加剤を含有するグリース組成物。

【図１】