JP2004204218A - ウレアグリース組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数6〜10の飽和アルキル基、
R3は炭素数14〜20の飽和もしくは不飽和のアルキル基で、その成分の内不飽
和成分を20モル%以上含むアルキル基である。)
で表わされる化合物で、
(1)(a)化合物を、(a)化合物+(b)化合物に対して80〜20モル%を含有
する(a)化合物と(b)化合物とからなる混合物、
(2)(1)の混合物に(c)化合物を混合した混合物、または
(3)(c)化合物のみ、
の何れかを鉱油または合成油もしくはそれらの混合油に対して2〜30重量%含有せしめたことを特徴とするウレアグリース組成物。
【選択図】 なし
Description
ウレアグリースは、自動車の等速ジョイント、ボールジョイント、ホイールベアリング、オルタネーターや冷却ファン等の各種軸受、工作機械のボールねじやリニアガイド、建設機械の各種摺動部、および鉄鋼設備やその他諸工業機械設備における軸受、歯車などのあらゆるグリース潤滑箇所に好適に用いられるグリースとして急速に成長してきた。特に、小型軽量化および使用条件の苛酷化などにより耐久性や摺動部の摩擦摩耗の低減が強く要求されている自動車のCVJ(等速ジョイント)を始めとした各種自動車部品、および耐熱性、耐摩耗性ならびに潤滑性に優れたグリースが必要とされている鉄鋼設備の用途では、その使用量が着実に増加してきた。
家庭電気製品やOA機器の騒音については、例えば身近な掃除機の場合は、小型で高吸引力化が進むにつれて、軸受の回転数は30,000〜40,000rpmもの高速になり、風切り音と同時に転動体の騒音も大きくなることから、低騒音性の要求は益々厳しくなっている。また、ビデオカメラやビデオテープレコーダーならびに電子機器などの軸受でのノイズの発生は、騒音はもとより電子部品への誤信号による影響も伴うため、ノイズの発生の少ない滑らかな潤滑が得られるグリースは非常に好ましく、より優れた性能を有するグリースが望まれている。更に、自動車においては、省エネルギー、省燃費化が加速する中で静寂性も年々向上してことから、これら自動車を構成している部品個々の要求値は年々高くなっている。従って、これらの部品の摺動部においては、騒音が小さく、滑らかな潤滑が得られるグリースが非常に好ましく、より優れた性能を有するグリースが求められている。
自動車部品の具体的な潤滑個所としては、ラジエータの冷却ファンやエアコンのコンプレッサー、オルタネーター等の各種軸受や、駆動系部品の等速ジョントやプロペラシャフトのユニバーサルジョイント、ステアリングユニットの歯車ならびに軸受およびボールネジ、ラックガイドの摺動部、またボールジョイント等が挙げられ、低騒音で摩擦の少ない滑らかな潤滑は、自動車の省エネルギー、省燃費および静寂性に直接繋がることから、これらの用途で優れた性能を発揮できるグリースは非常に有効であり、より効果的なグリースが求められている。
軸受騒音の原因としては、軸受の加工精度、グリース中の異物や増ちょう剤の粒子の影響があり、外部からグリース中に混入するゴミ、塵埃等は勿論であるが、増ちょう剤の形態や種類によって音響性能が非常に異なってくる。また、これらの介在物は、滑らかな潤滑性を得るためには障害となりやすい。
特許文献1には、一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR3
(b)R4NHCONHR5NHCONHR6
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1およびR3はそれぞれ炭素数8の直鎖状または
分岐状の飽和アルキル基、R5はトリレン基またはビトリレン基、R4およびR6は
それぞれアルキル置換芳香族基またはハロゲン置換芳香族基を示す。)
で表されるジウレア化合物(a)と(b)との混合物から成る増ちょう剤が記載されている。
特許文献2には、上記一般式(a)、(b)中、(R2はビトリレン基、R1およびR3はそれぞれ炭素数18の直鎖状または分岐状の飽和アルキル基または不飽和アルキル基、R5はジフェニルメタン基、R4およびR6は炭素数8の直鎖状または分岐状の飽和アルキル基を示す。)で表されるジウレア化合物(a)と(b)との混合物から成る増ちょう剤が記載されている。
特許文献3には、上記一般式(a)、(b)中、(R2はトリレン基、R1およびR3は炭素数16〜18の直鎖状または分岐状の飽和アルキル基または不飽和アルキル基、R5はジフェニルメタン基、R4およびR6は炭素数8の直鎖状または分岐状の飽和アルキル基を示す。)で表されるジウレア化合物(a)と(b)との混合物から成る増ちょう剤が開示されている。
特許文献5には、ウレアグリースに酸化変性ポリオレフィンおよび/または酸変性ポリオレフィンを0.5〜5重量%添加混合してなる円すいころ軸受用組成物について記載され、その第2表中に炭素数8のオクチルアミン、炭素数18のステアリルアミン(オクタデシルアミン)およびMDI(ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート)を原料としたウレア増ちょう剤が示され、機械安定性、含水せん断安定性および圧送性等に優れた効果を奏したことが示されている。
特許文献7には、ジウレア系グリースにアルケニルこはく酸イミド、アルキルベンゼンスルホン酸金属塩及び石油スルホン酸金属塩の1種または2種以上を含有せしめて成る改良されたジウレア系グリースについて記載され、ジウレア系グリースとしては、ジイソシアネートとモノアミンを使用することができること、モノアミンとして、ステアリルアミン、オレイルアミン等の如き脂肪族アミンまたはシクロヘキシルアミン等の芳香族アミンを例示できると記載され、このグリースは従来のグリースに比較して音響特性が極めて良好なことが示されている。
特許文献9には、イソシアネ−トを溶解又は分散させた基油とアミンを溶解又は分散させた基油を、反応容器内で加圧し、衝突混合させ反応させるか又は、加圧し回転中の撹拌羽に導入して反応させる音響特性に優れたグリースの製造方法について記載されている。
また、特許文献10には、上記一般式(a)中、R1およびR3は炭素数8〜18の飽和アルキル基を、R2はトリレン基、ジフェニルメタン基またはジメチルビフェニレン基を示すウレア化合物2〜30重量%と基油98〜70重量%からなる混合物を170〜230℃に加熱しウレア化合物を基油中に完全に溶解させる第1工程と、第1工程の後、毎秒5℃以上の速度で冷却する第2工程とからなる低騒音ウレアグリースの製法について記載されている。そして、上記特許文献1〜10には、本発明のウレアグリース組成物を具体的に示唆する記載はない。
ウレアグリースの生産量が多くなり、市場で音響特性に優れたグリースの要求が強まるに連れて、グリースの製造にはクリーンな作業環境と最終的な商品には優れた音響特性が求められる。
多くのユーザーは安価で高性能なグリースを求めており、製造工程が煩雑で、原料原価の高いTODIを使用したウレアグリースでは、市場の競争力に勝てない。
グリース製造についてもその生産量の増加によって原料であるTDI(労働安全衛生法の特定化学物質等第2類に分類される。)の取り扱いにはより一層注意が必要となり、音響特性の品質向上のために設備補強や製造工程時間の延長も考慮しなければならない。
特許文献11は、硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、トリフェニルフォスホロチオネートとを配合することを特徴とするウレアグリース組成物が開示されており、
また特許文献12は、同じくウレアグリースに硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、りん酸トリフェニルとを配合した組成物が開示されている。これらの特許は、ともに摩擦特性や耐摩耗性の効果と同時にシール材の劣化を促進させない技術を開示している。
本発明の第1は、一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数6〜10の飽和アルキル基、
R3は炭素数14〜20の飽和もしくは不飽和のアルキル基で、その成分の内不飽和
成分を20モル%以上含むアルキル基である。)
で表わされる化合物で、
(1)(a)化合物を、(a)化合物+(b)化合物に対して80〜20モル%を含有
する(a)化合物と(b)化合物とからなる混合物、
(2)(1)の混合物に(c)化合物を混合した混合物、または
(3)(c)化合物のみ、
の何れかを鉱油または合成油もしくはそれらの混合油に対して2〜30重量%含有せしめたことを特徴とするウレアグリース組成物に関する。
本発明の第2は、一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数8の飽和アルキル基、
R3は炭素数14〜20の飽和もしくは不飽和のアルキル基で、その成分の内オレイ
ル成分が20モル%以上含むアルキル基である。)
で表わされる化合物で、
(1)(a)化合物を、(a)化合物+(b)化合物に対して80〜20モル%を含有
する(a)化合物と(b)化合物とからなる混合物、
(2)(1)の混合物に(c)化合物を混合した混合物、または
(3)(c)化合物のみ、
の何れかを鉱油または合成油もしくはそれらの混合油に対して2〜30重量%含有せしめたことを特徴とするウレアグリース組成物に関する。
本発明の第3は、添加剤として亜鉛化合物を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のウレアグリース組成物に関する。
本発明の第4は、添加剤としてモリブデン化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のウレアグリース組成物に関する。
本発明の第5は、請求項1〜4のいずれかに記載のウレアグリース組成物からなることを特徴とする軸受用潤滑剤に関する。
本発明の第6は、請求項1〜4のいずれかに記載のウレアグリース組成物からなることを特徴とする相対運動を行う機械の摺動面用の潤滑剤に関する。
式中、(a)化合物で構成されるウレアグリースの割合が、(a)化合物+(b)化合物に対して20モル%より少ない場合および80モル%を超える場合には、混合使用の効果が少なく、音響性能と離油性が向上しない。本発明に用いる基油としては、植物油、鉱油およびエステル油、エーテル油、シリコーン油、炭化水素油等の合成油またはそれらの混合油を用いることができる。
本発明のウレアグリースの性能をさらに向上するために、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤等各種添加剤を加えることができる。
従って、本発明のウレアグリースは、これらのS−P系の添加剤と界面への介入や吸着性に優れたウレア増ちょう剤との相乗効果で優れた潤滑性を発揮しやすい。
これらの有機モリブテン化合物は摺動面である金属面へ積極的に吸着しやすく、また、摩擦面で生ずる熱により分解しMoO3と、MoS2が生成し、この生成したMoS2分が金属内部へ拡散し摩擦面を保護する作用機構がある。従って、本発明のウレアグリースは、これら有機モリブデン化合物の化学的特性と限定したウレア増ちょう剤の吸着性や介入性などの物理化学的な相乗効果で優れた潤滑性を効果的に発揮しやすい。
表1に示す配合割合にてMDI(ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート)と60重量部の基油とをグリース釜に入れ、約50℃に加熱し、MDIを溶解した後、これに20重量部の基油に分散させたオクチルアミンを徐々に加えて激しく攪拌した。約10分後、20重量部の基油に溶解分散させたオレイルアミンを加え、攪拌を続けた。
ジイソシアネートとアミンとの反応によりグリース釜の内容物の温度は上昇するが、168℃まで加熱し、約30分間この温度を保持して反応を完結させ、室温に放冷後、三本ロールで処理してグリースを得た。
表1に示す配合割合にてMDIと60重量部の基油とをグリース釜に入れ、約50℃に加熱し、MDIを溶解した後、これに40重量部の基油に溶解分散させたオクチルアミンとオレイルアミンの混合物を徐々に加えて激しく攪拌した。グリース釜の内容物を168℃まで加熱し、約30分間この温度を保持して反応を完結させ、室温に放冷後、三本ロールで処理してグリースを得た。
表2に配合割合を示す。実施例1のグリース50重量部と実施例6のグリース50重量部とをスパチラで均一に混合し、実施例8とした。
実施例2のグリース50重量部と実施例6のグリース50重量部とをスパチラで均一に混合し、実施例9とした。
実施例3のグリース50重量部と実施例6のグリース50重量部とをスパチラで均一に混合し、実施例10とした。
表3及び表4に示す配合割合にてMDI(ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート)と60重量部の基油とをグリース釜に入れ、約50℃に加熱し、MDIを溶解した後、これに20重量部の基油に分散させたオクチルアミンを徐々に加えて激しく攪拌した。約10分後、20重量部の基油に表3の成分により調合したそのオクチルアミン以外の全アミンを加え、攪拌を続けた。
ジイソシアネートとアミンとの反応によりグリース釜の内容物の温度は上昇するが、168℃まで加熱し、約30分間この温度を保持して反応を完結させ、80℃に冷却後表3に記載した通りの添加剤を加え、三本ロールで処理してグリースを得た。
表5〜表7に示す配合割合にてジイソシアネートと60重量部の基油とをグリース釜に入れ、ジイソシアネートを下記の温度で加熱溶解した後、これに40重量部の基油に溶解分散させたアミンを徐々に加えて激しく攪拌した。
グリース釜の内容物を168℃まで加熱し、約30分間この温度を保持して反応を完結させ、室温に放冷後、三本ロールで処理してグリースを得た。
但し、比較例13〜15においては、室温に放冷後、表7に記載した添加剤を加え、三本ロールで処理してウレアグリースを得た。
MDIは、(ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート):加熱温度、約50℃
TDIは、[2.4/2.6(80%/20%)トリレンジイソシアネート]
:加熱温度、約30℃
TODIは、(3,3′−ビトリレン−4,4′−ジイソシアネート)
:加熱温度、約75℃を示す。
実施例及び比較例に示す鉱油の100℃の粘度は、10.12mm2/s、アルキルジフェニルエーテル油は、12.69mm2/s、ポリα−オレフィン油は、12.70mm2/sであった。
なお、表1および表2の増ちょう剤 モル%の欄における、
(a)は、R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)は、R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)は、R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数8の飽和アルキル基、R3は炭素数18の不飽和アルキル基である。)で表わされる化合物を示し、
(1)は、実施例1におけるジウレア化合物を、
(2)は、実施例2におけるジウレア化合物を、
(3)は、実施例3におけるジウレア化合物を、
(6)は、実施例6におけるジウレア化合物を示す。
表3および表4ならびに表7における添加剤について、
添加剤Aは、1級Zn−DTP(プライマリーZnジチオホスフェート)でアルキル基が炭素数4および炭素数5の鎖長のもの、
添加剤Bは、2級Zn−DTP(セカンダリーZnジチオホスフェート)でアルキル基が炭素数3および炭素数6の鎖長のもの、
添加剤Cは、Zn−DTC(Znジチオカーバメート)でアルキル基が炭素数5の鎖長のもの、
添加剤Dは、Mo−DTC(Moジチオカーバメート)でアルキル基の炭素数が主に8の鎖長のもの、
添加剤Eは、Moコンプレックスで特公平5−66435号公報に記載の化合物、
添加剤Fは、Mo−DTP(Moジチオホスフェート)でアルキル基の炭素数が主に8の鎖長のものを示す。
添加剤Gは、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアミノ)−1,3,5−トリアジンとオクチルジフェニルアミンを1:2の割合で鉱物油に50%の濃度に調合されたスラリー状物質である。
ちょう度:JIS K2220
滴点 :JIS K2220
離油度 :JIS K2220の方法で、温度150℃、24時間の条件
下で実施した。
音響試験:特公昭53−2357号{発明の名称「グリースに混在する固
形異物量の測定方法」、出願人:日本精工(株)に基づいた音
響試験機 NSK Noise Tester日本精工(株)
製}を用いて各グリースについて軸受騒音計数値を測定した。
バウデン摩擦試験:
往復動するベッドとそのベッドに対して、垂直方向に荷重をかけられる
構造を有し、ベッドに取り付けられるプレートと垂直方向の荷重を受けた
ピンとの摩擦面における潤滑性を評価する装置で以下の仕様のものを用
いて摩擦係数を測定した。
1.形式:往復動摩擦摺動試験装置
2.試験片:固定側;鋼球あるいは円柱
可動側;3×40×100mm程度の鋼板
3.すべり速度:0.05〜20mm/s
4.摺動距離:20〜50mm
5.荷重:0.1kg〜10kg
6.温度:室温〜200℃
7.駆動方式:送りネジ摺動 リード2mm
8.駆動モーター:ACサーボモーター 400W
(1)本発明のウレアグリースは、増ちょう剤を分散させるための特殊な混練装置や高圧釜などの設備を有しない従来のグリース製造設備で音響特性、潤滑性能に優れたグリースを製造できた。
(2)本発明のウレアグリースは、ちょう度収率の優れた、すなわち少ない増ちょう剤で硬めのグリースが得られた。
(3)本発明のウレアグリースは、高い滴点を有し、高温下で離油が少ない。
Claims (6)
- 一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数6〜10の飽和アルキル基、
R3は炭素数14〜20の飽和もしくは不飽和のアルキル基で、その成分の内不飽和
成分を20モル%以上含むアルキル基である。)
で表わされる化合物で、
(1)(a)化合物を、(a)化合物+(b)化合物に対して80〜20モル%を含有
する(a)化合物と(b)化合物とからなる混合物、
(2)(1)の混合物に(c)化合物を混合した混合物、または
(3)(c)化合物のみ、
の何れかを鉱油または合成油もしくはそれらの混合油に対して2〜30重量%含有せしめたことを特徴とするウレアグリース組成物。 - 一般式
(a)R1NHCONHR2NHCONHR1
(b)R3NHCONHR2NHCONHR3
(c)R1NHCONHR2NHCONHR3
(式中、R2はジフェニルメタン基、R1は炭素数8の飽和アルキル基、
R3は炭素数14〜20の飽和もしくは不飽和のアルキル基で、その成分の内オレイ
ル成分が20モル%以上含むアルキル基である。)
で表わされる化合物で、
(1)(a)化合物を、(a)化合物+(b)化合物に対して80〜20モル%を含有
する(a)化合物と(b)化合物とからなる混合物、
(2)(1)の混合物に(c)化合物を混合した混合物、または
(3)(c)化合物のみ、
の何れかを鉱油または合成油もしくはそれらの混合油に対して2〜30重量%含有せしめたことを特徴とするウレアグリース組成物。 - 添加剤として亜鉛化合物を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のウレアグリース組成物。
- 添加剤としてモリブデン化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のウレアグリース組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のウレアグリース組成物からなることを特徴とする軸受用潤滑剤。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のウレアグリース組成物からなることを特徴とする相対運動を行う機械の摺動面用の潤滑剤。
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