JP2645324B2

JP2645324B2 - 低温流動性、耐プラスチック性を向上したグリース組成物

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Publication number: JP2645324B2
Application number: JP12048889A
Authority: JP
Inventors: 一博松本; 茂樹木村
Original assignee: NIPPON KOYU KK
Current assignee: NIPPON KOYU KK
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH02300293A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は低温流動性、耐プラスチック性を向上したグ
リース組成物に関するものである。すなわち、各種プラ
スチック類を用いた機器類に使用して、その材質をおか
すことなく良好な潤滑性を保持するとともに、低温から
高温までの広い範囲内で、安定したグリース性状を保持
するグリース組成物に関するものである。

［従来の技術］近年における精密機器類の高性能化、及び小型化への
急速な進展に伴って、これらの機器類の回転部や、摺動
部等に使用されるグリースに対しても、その特性に合致
したすぐれた性能が、要求されるようになってきた。す
なわち、小型化への方向に進むと、各種機器類の機構部
を構成するモーター、各種ベアリング、スイッチ等の部
品類もより小型化され、これらを駆動させるエネルギー
も、より小さな力で性能を発揮できるように設計され
る。これに付随して、これらの各部分に使用される潤滑
グリースも、耐熱性、低温性などの温度に依存する性能
の他に、低摩擦性、低トルク性等が、機器類の性能を発
揮する上で、特に重要になってくる。このような要求を
みたす手段として、合成油を使用する傾向が強まり、さ
らに低粘度油をグリースのベースオイルに用い、低トル
ク化、及び低温から高温までの広い温度範囲での使用を
可能にするように設計される。

ところが合成油をベースオイルに用いると、種々の問
題が出てくる。その第１は、価格が高いことであり、次
いで耐プラスチックス性である。ここで、本発明におけ
るプラスチックには、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂等の汎用プラスチック類やその他の特
殊なプラスチック類の他、ウレタンゴム、シリコンゴム
等の合成ゴム類も含むものとする。

一般的に各種プラスチックス類には、柔軟性をもたせ
る目的で可塑剤が使用される。グリースのベースオイル
としてよく使われているダイエステル系油は、この可塑
剤そのものであり、低温性が要求されるグリースに使わ
れている。可塑剤は、その性質上プラスチックに溶ける
ため、プラスチック自体を膨潤させたり、変形させたり
する影響があり、その影響の度合はプラスチックと油の
性質に関係する。

例えば、シリコンゴムはシリコン油には影響を受ける
が、これ以外の合成油にはあまり影響を受けない。また
汎用プラスチックスとして各種機器に使用されているも
のは、直鎖状の合成油にはそれほど大きな影響を受けな
いが、各種エステル系油、環状炭化水素系の構造を有す
る合成油および鉱油には大きな影響を受ける。

従って、耐プラスチックス用グリースのベースオイル
には直鎖状炭化水素系であるパラフィン系鉱油、α−オ
レフィン系油、植物油等が用いられる。逆にプラスチッ
ク類を膨潤させる基材としては、ナフテン系鉱油、エス
テル系油等があり、これらは耐プラスチックス用グリー
スには使用できない。

以上のような理由から、耐プラスチックス、耐ゴム用
のグリースには、これらの基材に影響を与えない原料を
使用する必要があり、おのずから限定される結果とな
る。

又、広い温度範囲での使用を考えた場合、低温から高
温まで耐えられる合成油はあまりなく、低温性能がよい
ものは、高温では不安定になり、逆に高温性能がよいも
のは、低温性能の面で問題が出てしまう。

従って耐プラスチックス性及び、広い温度範囲で使え
るものという条件下で、合成油を選定していくと、問題
点が多く、必ずしも満足のゆく結果が得られていない。

又、合成油をベースオイルに用いると、増ちょう剤と
の相溶性が悪い上に加えて、低粘度油を使用すると、両
者の悪い関係が増幅され、その結果、グリースから油分
のニジミが多くなり、潤滑を必要としない部分にまで、
油が流出し、汚染するという好ましくない現象があらわ
れ、問題となる。

低温特性だけを考えた場合に、鉱油にもナフテン系の
ものがあり、これをベースに用いると、低温流動性が良
好で、−30度Ｃとかなり低温領域まで、使用できるグリ
ース組成物を提供できる。これらナフテン系鉱油をベー
ス油に用いると、構造の面でも安定なグリース組成物が
得られ、低温からある程度の高温領域、すなわち150度
Ｃ程度まで、安定した性状を保持できる。しかし、それ
以上の高温になると、不安定になりその性状を保持でき
なくなる。さらに、これらのナフテン系鉱油を用いる
と、樹脂やゴム等の材料を膨潤してしまうため、金属以
外の材料を用いた機器には、使用できない結果となると
いう問題点を有している。

また一般によく利用されているパラフィン系鉱油をベ
ースオイルとしたグリースは、増ちょう剤との相溶性が
よく、高温安定性、耐プラスチックス性も良好である
が、低温領域で流動不能であるという問題点を有してい
る。

グリースのベースオイルとして、合成油にも、ナフテ
ン系鉱油にも、またパラフィン系鉱油にも上記のように
それぞれ問題点があり、必ずしも満足のゆく結果が得ら
れていない。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記問題点を解決し、各種プラスチック類を
用いた機器類に使用して、その材質をおかすことなく良
好な潤滑性を保持するとともに、低温から高温までの広
い範囲内で、安定したグリース性状を保持することを特
徴とする低温流動性、耐樹脂性を向上したグリース組成
物を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記問題点を解決し、発明の目的を達成するため、本
発明に係る低温流動性、耐樹脂性を向上したグリース組
成物は次のように構成したことを特徴とする。すなわ
ち、イソパラフィンを主成分し、流動点が−30度Ｃ〜−
60度Ｃ、アニリン点が95度Ｃ〜120度Ｃ、40度Ｃの粘度
が５〜120cStであるパラフィン系鉱油をベースオイルの
主体としたことを特徴とする。

［実施例］以下本発明の実施例により詳細に説明する。

本実施例に係るグリース組成物は、イソパラフィンを
主成分とし、流動点が−30度Ｃ〜−60度Ｃ、アニリン点
が95度Ｃ〜120度Ｃ、40度Ｃの粘度が５〜120cStである
パラフィン系鉱油をベースオイルの主体とする。

本実施例に係るパラフィン系鉱油は、原料である従来
のパラフィン系鉱油中の低温流動性を阻害するパラフィ
ン類のみを選択的にゼオライト触媒の中に取り込み、接
触水素化分解してナフサなどの中間留分やLPガスにして
除去することにより得られる。

ゼオライト触媒は、珪素原子とアルミニウム原子およ
びこれらの原子を結ぶ酸素結合を主体として構成される
結晶性の物質で、その特徴として結晶内に均一な細孔を
多数もっている。このようなゼオライト触媒として、例
えば、モービルオイル社の発表した10員環の細孔構造を
有するゼオライトZSM-5触媒を挙げることができる。

この触媒は、反応分子や反応生成分子の孔への出入り
をうまくコントロールするため、極めて良好な分子形状
選択性を示す。石油系炭化水素の中で、細い直鎖状の分
子構造をもつノルマルパラフィンや、僅かに枝分れした
パラフィン類はゼオライトの細孔内に入ることができる
が、大きな枝をもつイソパラフィンや環状構造をもつ炭
化水素類は細孔内に入ることができない。従って、ゼオ
ライト触媒は低温流動性を阻害するパラフィン類のみを
選択的に触媒の中に取り込み接触水素化分解し、ナフサ
などの中間留分やLPガスにして除去する。この製造は例
えばモービル式接触脱ロウNLDW（モービルルーブデ
ワックシング）装置により行われる。ゼオライト触媒の
細孔内に入ることができない形状の、大きな枝をもつイ
ソパラフィンや環状構造をもつ炭化水素類は分解され
ず、処理油中に残り、得られたパラフィン系鉱油の流動
点は低い。

なお上記のように、大きな枝をもつイソパラフィンや
環状構造をもつ炭化水素類は、低温性能がよいが、溶剤
脱ロウ法では、これらの低温性能に有効な成分まで除去
されてしまう。従って溶剤脱ロウ法によっては、本実施
例のような性能のよいグリースを得ることはできない。

本実施例のパラフィン系鉱油は、流動点が−30度Ｃ〜
−60度Ｃ、アニリン点が95度Ｃ〜120度Ｃであるが、従
来のパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油の流動点は夫々
−５度Ｃ〜−15度Ｃ、−10度Ｃ〜−40度Ｃであり、また
従来のパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱
油のアニリン点は夫々100度Ｃ〜130度Ｃ、80度Ｃ〜100
度Ｃ、60度Ｃ〜85度Ｃであって、本実施例のパラフィン
系鉱油は、従来のパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、
芳香族系鉱油とは相違する。上記本実施例のパラフィン
系鉱油と、従来のパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、
芳香族系鉱油の性状の相違を表にすると第５表の通りで
ある。

なお、ベースオイルとして、上記イソパラフィンを主
成分とするパラフィン系鉱油に、合成油、ナフテン系鉱
油などを配合してもよい。合成油としては、ジオクチル
セバケートのようなジエステル類、脂肪族モノカルボン
酸のペンタエリスリトールエステルのようなテトラエス
テル等のエステル油やポリα−オレフィン等のポリオレ
フィン油、ポリグリコール油、ポリフェニールエーテル
油、シリコーン油、ハロゲン化炭化水素油、アルキルベ
ンゼン油などが例示できる。

本実施例に係るグリース組成物は、上記ベースオイル
の他、必要に応じて通常添加される各種の添加剤を加え
てもよい。例えば、増ちょう剤、酸化防止剤、極圧添加
剤、防錆剤等を適宜添加する。

増ちょう剤としては、従来から公知の金属石けん、無
機系増ちょう剤、有機系増ちょう剤等を挙げることがで
きる。

金属石けんの金属部分には、ナトリウム、カリウム、
カルシウム、バリウム、ストロンチウム、アルミニウ
ム、リチウムなどが挙げられ、該金属石けんの脂肪酸部
分には、各種の脂肪酸、または脂肪酸混合物、更に脂肪
酸と他の酸、例えば酢酸、安息香酸、ホウ酸、ジカルボ
ン酸、サリチル酸などを組み合せたいわゆるコンプレッ
クス石けんタイプを挙げることができる。これらの脂肪
酸類は、一般的に動物油脂、植物油、ワックス等に含ま
れるグリセリンエステルを分解して得たもの、あるいは
人工的に生成した鎖状の脂肪酸類である。かかる脂肪酸
類の代表的な例としては、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸等の不飽
和脂肪酸、12−ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸を挙
げることができる。

無機系増ちょう剤としては、ベントナイト、コロイド
シリカ、シリカエアロゲル、アルミナ、黒鉛、雲母、タ
ルク、クレー、ケイソウ土などが挙げられる。

また有機系増ちょう剤としては、ウレア系増ちょう剤
等を挙げることができる。その代表的なものに、ジウレ
ア系、テトラウレア系等が例示できる。この他の有機系
増ちょう剤としては、尿素系、インダンスレン系、フタ
ロシアニン系、アメリン系等を挙げることができる。

さらに本実施例に係るグリース組成物は、必要に応じ
て通常添加される各種の添加剤を用いることができる。
例えば、酸化防止剤、極圧添加剤、防錆剤等を適宜添加
する。

［実施例１、２、および比較例１、２、３］第１表に示す配合に基づくグリース組成物を以下のよ
うな方法で調整する。

先ずベースオイルの全体量の約2/3量と、12−ヒドロ
キシステアリン酸およびステアリン酸の全量を釜内に張
り込み、加熱、攪拌する。脂肪酸類が溶解した後85〜95
度Ｃ位の所で水酸化リチウムを水溶液として添加する。
この水酸化リチウムの量は、脂肪酸類を完全に中和する
に必要な量である。この工程で脂肪酸と水酸化リチウム
との反応を進め、十分な時間をかけて、いわゆるリチウ
ム石けんを形成させる。脱水工程を経て更に加熱、攪拌
を続け、最終的に180〜200度Ｃまで上げた後加熱をやめ
る。この時点で残りのベースオイルを加え、急冷する。
更に攪拌を続け、120度Ｃ以下で酸化防止剤等の添加剤
を加え、均一に混合した後ディスパーミルにかけ、グリ
ース組成物を得た。

［実施例４、５および比較例４、５］第２表に示す配合に基づくグリース組成物を以下のよ
うな方法で調整する。

実施例４および比較例４はアルミニウム複合タイプグ
リースで、次のような方法で調整される。先ずベースオ
イルの全体量と安息香酸、ステアリン酸の全量を釜内に
張り込み、加熱、攪拌する。80度Ｃ付近で酸類は溶解す
るが、更に温度を上げ、85〜95度Ｃでアルミニウムオリ
ゴマー（トリオキシ−アルミニウムトリ−イソプロポ
キサイド）を添加する。反応を完全に終結させる目的で
ゆっくりと温度を上げ、最高加熱温度185〜195度Ｃまで
上げ、加熱をやめ、以後放冷攪拌を続ける。120度Ｃ以
下で酸化防止剤を添加し、均一に混合した後ディスパー
ミルにかけ、グリース組成物を得た。

実施例５および比較例５は有機ベントナイト系グリー
スで、次のような方法で調整される。先ずベースオイル
の全体量の1/2量と有機ベントナイト系増ちょう剤原料
であるバラゲール（商標、ナショナルレッドコーポレー
ション製造）を添加し、よく攪拌する。次いで残りのベ
ースオイルを少しづつ添加し時間をかけて全部の量を入
れる。この工程中、均一に混ざるよう特に注意し、攪拌
を十分に行うことが必要である。次にメタノールを添加
し、よく混合するよう十分な攪拌を行う。均一に混合し
た後、加熱を開始し、メタノールを除去し、100度Ｃま
で温度を上げ15分保持後消火する。よく混合した後、酸
化防止剤等の添加剤を加え、均一になった時点で三段ロ
ールにかけ、調整を終了する。

上記の実施例において、酸化防止剤としては、スワノ
ックス（商標、精工化学株式会社製造）を使用した。ま
た、本実施例に使用されるパラフィン系鉱油の性状を第
３表に、比較例に使用される原料油の性状を第４表に示
した。なお、第３表に示される本実施例のパラフィン系
鉱油は、モービル石油株式会社製造のもので、モービル
式接触脱ロウNLDW（モービルルーブデワックシン
グ）装置により製造されたものを使用した。なお、101
0、1022等は品番である。

第１表、第２表には、得られたグリース組成物の性質
を示した。低温流動性を評価する試験として低温トルク
試験を、耐プラスチックス性を評価する方法として発泡
スチロール試験を行い、その結果を示した。

実施例１〜５はいずれも本発明に係るもので、発泡ス
チロール試験はすべて合格しており、耐プラスチックス
性に優れていることを示しており、更に−40度Ｃでの低
温トルク試験でも比較的低い数値がでており、低温流動
性が優れていることを示している。

これに対し、比較例１、４、５は従来のパラフィン系
鉱油をベースオイルに使用したもので、耐プラスチック
ス性には優れているが、低温流動性は劣っている。また
比較例２、３は、ナフテン系鉱油、ダイエステル系鉱油
をベースオイルに使用したものであるが、いずれも低温
トルク試験の数値が低く、低温領域での性状はよいが、
発泡スチロール試験では不合格となり、樹脂への影響が
大きいことを示している。

［発明の効果］本発明に係る低温流動性、耐プラスチックス性を向上
したグリース組成物は上記のように構成されているの
で、各種プラスチック類を用いた機器類に使用して、そ
の材質をおかすことなく良好な潤滑性を保持するととも
に、低温から高温までの広い範囲内で、安定したグリー
ス性状を保持するという効果を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｎ 50:10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】イソパラフィンを主成分とし、流動点が−
30度Ｃ〜−60度Ｃ、アニリン点が95度Ｃ〜120度Ｃ、40
度Ｃの粘度が５〜120cStであるパラフィン系鉱油をベー
スオイルの主体としたことを特徴とする低温流動性、耐
プラスチック性を向上したグリース組成物。