JP4594491B2 - グリース組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグリース組成物に関し、特に鋼対鋼での耐荷重性能を必要とする用途に有用であり、例えば、各種ギヤ、等速ジョイント等の潤滑に有用である、耐荷重性に優れたグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
グリース組成物においては、従来から環境への影響が懸念されている物質、例えば、鉛、アンチモン等の重金属や塩素等の耐荷重添加剤を添加し、その耐焼付き性を向上させることは一般的に行われている。しかし、近年において、環境の保全に対する配慮から、従来の鉛、アンチモン等の重金属や塩素等を含む耐荷重添加剤を含まない、環境に優しい、耐荷重性に優れたグリース組成物が望まれている。
【０００３】
従って、本発明の目的は、環境への影響が懸念される従来の重金属や塩素を含有しない、耐荷重性に優れたグリース組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の成分を含有するグリース組成物が上記目的を達成し得ることを知見した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、下記の成分を含有するグリース組成物を提供するものである。
（ａ）基油、
（ｂ）増ちょう剤、
（ｃ）高塩基性スルホネートのナトリウム塩、及び
（ｄ）硫黄を含む耐荷重添加剤。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のグリース組成物について詳述する。
本発明のグリース組成物は、下記成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を含有する。
（ａ）基油、
（ｂ）増ちょう剤、
（ｃ）高塩基性スルホネートのナトリウム塩、及び
（ｄ）硫黄を含む耐荷重添加剤。
まず、上記（ａ）成分について説明する。上記（ａ）成分の基油としては、鉱物油、エーテル系合成油、エステル系合成油及び炭化水素系合成油等の通常に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０００６】
上記（ｂ）成分の増ちょう剤としては、例えば、カルシウム石けん、リチウム石けん、複合リチウム石けん、ジウレア化合物及びポリウレア化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
上記カルシウム石けん、リチウム石けん及び複合リチウム石けんは、炭素数１２〜２４の脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸を用い、金属源としてカルシウム、リチウムを含む水酸化物を反応させることにより得られる。複合リチウム石けんは炭素数１２〜２４のヒドロキシ脂肪酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸とを、たとえば水酸化リチウムなどのリチウム化合物で反応させることにより得られる。
上記ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応により得られる。上記ジイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネート等があげられ、上記モノアミンとしてはオクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジン及びシクロヘキシルアミン等が挙げられる。上記ジイソシアネートとモノアミンとを反応させる方法には特に制限はなく、従来公知の方法により実施することができる。
【０００７】
上記ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとジアミンとの反応で得られる。上記ジイソシアネートとしては上記ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様なものがあげられる。上記ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン及びキシレンジアミン等が挙げられる。上記ジイソシアネートと上記ジアミンとを反応させる方法に特に制限はなく、従来公知の方法により実施することができる。
特に好ましい増ちょう剤としてのポリウレア化合物は、オクチルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン又はこれらの混合物と、ジイソシアネート化合物との反応によって得られるジウレア化合物である。
本発明においては、上記増ちょう剤は、上記方法により得られたもの等を他の成分と混合してもよいし、また基油中で上記反応を行うことにより製造してもよい。
【０００８】
上記（ｃ）成分の高塩基性スルホネートのナトリウム塩は、金属加工油剤の防錆剤、自動車エンジン油の清浄分散剤として知られているものであり、潤滑油留分中の芳香族炭化水素のスルホン化によって得られる石油スルホン酸の高塩基性ナトリウム塩、ジノニルナフタレンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びアルキル芳香族スルホン酸等の合成スルホン酸の高塩基性ナトリウム塩、酸化ワックスの高塩基性ナトリウム塩からなる群から選ばれる化合物が挙げられる。上記の中でも特に好ましいものはジノニルナフタレンスルホン酸、アルキル芳香族スルホン酸の高塩基性ナトリウム塩である。
【０００９】
上記（ｄ）成分の硫黄を含む耐荷重添加剤とは、工業用ギヤ油、自動車用ハイポイドギヤ油等のギヤ油、切削油、引抜き油等の金属加工油、作動油、自動変速機油等の潤滑油に使用されることが知られているものであり、ジチオカルバミン酸の亜鉛塩、モリブデン塩、銅塩、ビスマス塩、ニッケル塩、鉄塩、ジチオリン酸の亜鉛塩、モリブデン塩等を代表とする有機金属化合物、ひまし油、菜種油、牛脂、豚脂等を代表とする動植物油を硫化した硫化油脂及び硫化エステル、イソブチレン、プロピレン、１−ブテン等を代表とするオレフィンを硫化した硫化オレフィン、ジ−ｔ−ブチルトリスルフィド、ジ−ｔ−ドデシルトリスルフィド、ジ−シクロヘキシルジスルフィド等を代表とするポリスルフィド類、二硫化モリブデン、硫化アンモン等を代表とする固体潤滑剤が挙げられる。上記（ｄ）成分の硫黄を含む耐荷重添加剤としては、一般に硫黄を含む耐摩耗剤、極圧剤、摩擦緩和剤、及び固体潤滑剤という名称で使用されているものも含まれる。上記の中でも好ましいものとしては、硫黄のみを含む硫化油脂、ポリサルファイド等やこれらにリンのみを含有するフォスフェート、フォスファイトの混合物、チオフォスフェート、ジンクジチオフォスフェート、モリブデンジチオカーバメート及び二硫化モリブデンが挙げられる。
【００１０】
本発明のグリース組成物中の（ａ）成分の基油の含有量は、グリース組成物の全重量に対して、好ましくは５５．０〜９８．８質量％であり、更に好ましくは７９〜９５質量％である。
また、本発明のグリース組成物中の（ｂ）成分の増ちょう剤の含有量は、グリース組成物の全重量に対して、好ましくは１〜２５質量％であり、更に好ましくは４〜２０質量％である。上記（ｂ）成分の含有量が1質量％未満であると増ちょう効果が少なくなり、グリース化しにくくなり、２５重量％を越えると得られた組成物が硬くなりすぎ所期の効果が得られにくくなる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のグリース組成物中の（ｃ）成分の高塩基性スルホネートのナトリウム塩の含有量は、グリース組成物の全重量に対して、好ましくは０．１〜１０質量％であり、更に好ましくは０．５〜５質量％である。上記（ｃ）成分の含有量が０．１質量％未満であると所期の効果を得ることが困難になり、一方、（ｃ）成分の含有量が１０質量％を越えても効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のグリース組成物中の（ｄ）成分の硫黄を含む耐荷重添加剤の含有量は、グリース組成物の全重量に対して、好ましくは０．１〜１０質量％であり、更に好ましくは０．５〜５質量％である。上記（ｄ）成分の含有量が０．１質量％未満であると初期の効果を得ることが困難になり、一方（ｄ）成分の含有量が１０質量％を越えても効果の増大がない場合があるので上記範囲内とすることが好ましい。
本発明のグリース組成物には、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分に加えて、酸化防止剤、防錆剤及び防食剤等を含有させることができる。上記酸化防止剤、防錆剤及び防食剤等を含有させる場合、その含有量は、グリース組成物の全量中、好ましくは０．５〜５質量％である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。
実施例１〜５及び比較例１〜８
容器に鉱物油４４０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート５８．９ｇをとり、撹拌して混合物を得、該混合物を８０℃の温度まで加熱した。別の容器に鉱物油４４０．０ｇ及びオクチルアミン６１．１ｇをとり、撹拌して混合物を得、該混合物を８０℃の温度まで加熱し、該混合物を、鉱物油４４０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート５８．９ｇの混合物中に加えた。次いで、該混合物を８０℃の温度で３０分間反応させ、その後撹拌しながら温度を１６０℃まで上昇させ、次いで放冷し、（ｂ）成分の増ちょう剤を含む（ａ）基油（以下、ベースグリースともいう）を得た。次いで、得られたベースグリースに、表１及び表２に示す割合になるように（ｃ）成分及び（ｄ）成分を加え、適宜鉱物油を加えながら、三段ロールミルにてちょう度No.1グレードに調整し、グリース組成物を得た。
なお、（ｃ）成分の高塩基性スルホネートのナトリウム塩としては、日本ルーブリゾール社製 Lubrizol 5318A（塩基価：４５０）を用いた。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
表１及び２において、1)〜5)は以下のものを示す。
1) 硫黄系極圧剤 （商品名Ａｎｇｌａｍｏｌ ３３ 日本ルーブリゾール社製）
2) 硫黄―リン系極圧剤（商品名Ａｎｇｌａｍｏｌ ９９ 日本ルーブリゾール社製）
3) ＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメート、商品名 ＭｏｌｙｖａｎＡ Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製）
4) 硫黄を含む酸化防止剤（商品名 Ｉｒｇａｎｏｘ Ｌ１１５ ＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹ社製）
以下の化学式を有する成分を含有する。
【００１７】
【化１】

【００１８】
（式中、Ｘはtert-ブチル基である。）
5)PbDTC（化合物名：リードジチオカーバメート、商品名；Vanlube 71 R.T.Vanderbilt社製）
実施例６
容器に鉱物油４４０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート１０１．２ｇをとり、撹拌して混合物を得、該混合物を８０℃の温度まで加熱した。別の容器に鉱物油４１０．０ｇ、シクロヘキシルアミン５６．３ｇ、及びアニリン２２．５ｇをとり、撹拌して混合物を得、該混合物を８０℃の温度まで加熱し、該混合物を、鉱物油４４０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート１０１．２ｇの混合物中に加えた。次いで、該混合物を８０℃の温度で３０分間反応させ、その後撹拌しながら温度を１６０℃まで上昇させ、次いで放冷し、ベースグリースを得た。次いで、得られたベースグリースに、表３に示す割合になるように（ｃ）成分及び（ｄ）成分を加え、適宜鉱物油を加えながら、三段ロールミルにてちょう度No.1グレードに調整し、グリース組成物を得た。
【００１９】
実施例７
容器に鉱物油４６７．５ｇを量り取り、次いで１２−ヒドロキシステアリン酸８２．５ｇを加え、８０℃の温度まで加熱した。次いで、容器に、水酸化リチウム１１．９ｇを水道水６０ｇで溶解した水溶液を添加し、攪拌してケン化反応を行った。次いで、容器内の混合物を１５０℃の温度まで加熱して脱水した後放冷し、温度が１２０℃になった時点でアゼライン酸２６ｇを加え、撹拌しながら１００℃の温度になるまで放冷した。次いで、水酸化リチウム１１．９ｇを水道水６０ｇで溶解した水溶液を添加し、撹拌してケン化反応を行った。次いで、容器内の混合物を徐々に加熱し２００℃の温度まで加熱し、鉱物油４００．２ｇを添加し、そのまま室温まで冷却し、ベースグリースを得た。次いで、得られたベースグリースに、表３に示す割合になるように（ｃ）成分及び（ｄ）成分を加え、適宜鉱物油を加えながら、三段ロールミルにてちょう度No.1グレードに調整し、グリース組成物を得た。
【００２０】
実施例８
容器に鉱物油４６７．５ｇを量り取り、次いで、１２−ヒドロキシステアリン酸８２．５ｇを加え、８０℃の温度まで加熱した。次いで、容器に、水酸化リチウム１１．９ｇを水道水６０ｇで溶解した水溶液を添加し、攪拌してケン化反応を行った。次いで、容器中の混合物を徐々に２００℃の温度まで加熱し、鉱物油４３８．１ｇを添加し、そのまま室温まで冷却し、ベースグリースを得た。次いで、得られたベースグリースに、表３に示す割合になるように（ｃ）成分及び（ｄ）成分を加え、適宜鉱物油を加えながら、三段ロールミルにてちょう度No.1グレードに調整し、グリース組成物を得た。
【００２１】
【表３】

【００２２】
表３における1)は、表１及び２の説明と同様である。
上記実施例１〜８及び比較例１〜８において用いた鉱物油は、いずれも１００℃において１００ｍｍ²／ｓのものである。
【００２３】
上記グリース組成物について、ASTM D 2596に規定した方法に従って、高速4球式耐荷重性能試験を行い、溶着荷重（W．P．：Ｗｅｌｄ Ｐｏｉｎｔ）及び荷重摩耗指数（Ｌ．Ｗ．Ｉ．：Ｌｏａｄ Ｗｅａｒ Ｉｎｄｅｘ）を求めた。結果を表４に示す。
【００２４】
【表４】

【００２５】
表４の記載から明らかなように、本発明のグリース組成物は、耐荷重性に優れることがわかる。
【００２６】
以上、詳述した通り、本発明のグリース組成物は、（ａ）基油、（ｂ）増ちょう剤、（ｃ）高塩基性スルホネートのナトリウム塩、及び（ｄ）硫黄を含む耐荷重添加剤を含有することにより、耐荷重性に優れたものとなる。また、本発明のグリース組成物は、鉛、アンチモン等の重金属や塩素等を含まないので、環境に優しいものである。

Claims (5)

1. 下記の成分を含有するグリース組成物。
   （ａ）基油、
   （ｂ）ジウレア化合物又はポリウレア化合物からなる増ちょう剤、
   （ｃ）高塩基性スルホネートのナトリウム塩、及び
   （ｄ）硫黄を含む耐荷重添加剤。
2. 全組成中、（ｂ）増ちょう剤の含有量が１〜２５質量％、（ｃ）高塩基性スルホネートのナトリウム塩の含有量が０．１〜１０質量％、（ｄ）硫黄を含む耐荷重添加剤の含有量が０．１〜１０質量％である、請求項１記載のグリース組成物。
3. 増ちょう剤がジウレア化合物からなる請求項１又は２記載のグリース組成物。
4. 鉛、アンチモン又は塩素を含む耐荷重添加剤を含まない請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
5. 硫黄を含む耐荷重添加剤が、硫黄系極圧剤、硫黄−リン系極圧剤、モリブデンジチオカーバメート及び二硫化モリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。