JP3871086B2

JP3871086B2 - グリース組成物

Info

Publication number: JP3871086B2
Application number: JP14707997A
Authority: JP
Inventors: 明浅川
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: JPH10324885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高荷重下における潤滑性および耐摩耗性に優れるグリース組成物に関し、詳しくは負荷荷重の高い建設機械用重機（ショベルカー、クレーン車等のアーム支持部の回転、変角部位軸受け）、鉄道車両、軍用車両、重量物運搬車等の摩擦箇所の潤滑に使用することができる、耐荷重性および耐摩耗性に優れたグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械用重機などの潤滑箇所には高い荷重がかかり、摩耗が起こり易い。このような潤滑箇所では、駆動効率を上げ、更には機械寿命を延ばすために、摩耗を防ぐことが極めて重要である。
一般に、極圧性能を有し、建設重機等以外に使用されるグリースは、耐荷重性能試験における融着荷重が２０００〜３０００Ｎ程度であり、高荷重のかかる建設重機への使用は、必ずしも適切ではない。
このような耐荷重性を要求される潤滑箇所には、二硫化モリブデン、グラファイト等を含有する極圧性を主体としたグリースが用いられていたが、上記添加剤を含有するグリースは、黒色であり、美観を損なうため、外観上好ましくなく、さらに作業者の被服および身体に付着した場合、汚れが落ちないという欠点を有している。
【０００３】
また、固体潤滑剤等の無機化合物を添加することにより、耐荷重性能を向上させたものがあるが、これは、無機化合物であるため、潤滑油へのなじみもあまり良くなく、潤滑性に劣るという問題がある。
そこで、良好な潤滑性能および極圧性能を有するモリブデン化合物、チオリン酸亜鉛、硫黄化合物等、従来より極圧剤として使用されている種々の化合物を添加剤として用い、高荷重下においても、融着摩耗しない高い極圧性能を有するグリースが要望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の状況に鑑みてなされたものであり、産業の効率化および省資源化により更に重量物体を取り扱う場合にも耐え、長寿命をもたらすことのできるグリース組成物、すなわち潤滑性能を保持しつつ、高い荷重のかかる建設機器用重機、鉄道車両、軍用車両、重量物運搬車等の潤滑箇所に使用した場合にも、摩耗が起こりにくい優れたグリース組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、添加剤として摩擦熱により分解するモリブデンジチオカーバメートに着目し、更に鋭意研究した結果、基油およびリチウム石けんの増ちょう剤からなる基グリースに、特定のモリブデンジチオカーバメートと特定のポリサルファイドを配合することにより、相乗効果を生じて大幅に耐荷重性および耐摩耗性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、基油、リチウム石けんの増ちょう剤、下記式（１）で表され、常温で粉体状であり、平均粒径が１０〜３０μｍであるモリブデンジチオカーバメート、
【化２】

（式中、Ｒは炭素数４のアルキル基であり、ａ＋ｂ＝４であり、ｂは２〜３であり、ｂが３であるものの割合が１５％以上である）
及び下記式（２）で表されるポリサルファイド
Ｒ ^１ −Ｓ _ｃ −Ｒ ^２（２）
（式中、Ｒ ^１およびＲ ^２は、炭素数１０〜１４のターシャリーアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、ｃは２〜７の整数である）
を含有していることを特徴とするグリース組成物を提供するものである。
以下、本発明の詳細を説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のグリース組成物において使用される基油としては、通常グリースに使用される鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油又はこれらの混合系のものなどの種々の潤滑油基油が用いられるが、４０℃における粘度の値が、高い方が好ましく、特に好ましくは、８０〜４００ｍｍ²／ｓである。
鉱油系潤滑油基油としては、例えば原油の潤滑油留分を溶剤精製、水素化精製など適宜組み合わせて精製したものが挙げられる。
【０００７】
合成系潤滑油基油としては、例えば炭素数３〜１２のα−オレフィンの重合体であるα−オレフィンオリゴマー、２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルセバケートを始めとするセバケート、アゼレート、アジペートなどの炭素数４〜１２のジアルキルジエステル類、１−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールと炭素数３〜１２の一塩基酸から得られるエステルを始めとするポリオール類、炭素数９〜４０のアルキル基を有するアルキルベンゼン類、ブチルアルコールをプロピレンオキシドと縮合させることにより得られるポリグリコールなどのポリグリコール類、約２〜５個のエーテル連鎖及び約３〜６個のフェニル基を有するポリフェニルエーテルなどのフェニルエーテル類などが挙げられる。
上記鉱油系潤滑油基油及び合成系潤滑油基油は１種単独であるいは２種以上を混合して使用することができる。
基油の量は、要求特性に応じて適宜選定することができるが、基油と増ちょう剤から成る基グリースに対して通常７０〜９５質量％の範囲であり、好ましくは８０〜９０質量％の範囲である。
【０００８】
本発明のグリース組成物において使用される増ちょう剤は、リチウム石けんである。
増ちょう剤の量は、特に限定されるものではないが、基油と増ちょう剤から成る基グリースに対して通常５〜３０質量％であり、好ましくは１０〜２０質量％である。
本発明のグリース組成物に使用されるモリブデンジチオカーバメートは、
【０００９】
【化１】

【００１０】
（式中、Ｒは炭素数４のアルキル基であり、ａ＋ｂ＝４であり、ｂは２〜３であり、ｂが３であるものの割合が１５％以上である）で表されるモリブデンジチオカーバメートである。
モリブデンジチオカーバメートは、常温で粉末状のものである。モリブデンジチオカーバメート粉末の平均粒径は、１０〜３０μｍである。
【００１１】
ｂ＝１以下のものは、潤滑性、熱安定性が低下し、ｂ＝４のものは、潤滑性、熱安定性は向上するが、金属腐食性が高くなるため好ましくない。
これらのモリブデンジチオカーバメートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
モリブデンジチオカーバメートの含有割合は、グリース組成物中に５〜２０質量％が好ましく、特に５〜１５質量％が好ましい。５質量％未満の場合、耐荷重性能が低下し、２０質量％を超える場合、基グリースの相対的減少により、潤滑性の低下をまねくおそれがある。
本発明のグリース組成物にに使用されるポリサルファイドは、
【００１２】
【化２】
Ｒ¹−Ｓ_c−Ｒ²
【００１３】
（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、炭素数１０〜１４のターシャリーアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、ｃは２〜７の整数である）
で表されるポリサルファイドである。
ポリサルファイドの特に好ましい具体例はジターシャリードデシルポリサルファイドである。
ｃは、２〜５の範囲が好ましい。
ポリサルファイドの含有割合は、グリース組成物中に３〜２０質量％が好ましく、特に３〜１５質量％が好ましい。３質量％未満の場合、良好な耐荷重性能が得られず、２０質量％を超える場合、基グリースの相対的減少により、潤滑性の低下をまねくおそれがあるとともに、銅板腐食性が低下することがある。
【００１４】
本発明のグリース組成物においては、上記の各成分の他に、メチルジクロロステアレート、トリクレジルフォスフェート、トリフェニルフォスファイト、ジアミルジチオカルバミン酸鉛、グラファイト、二硫化モリブデン、硫化アンチモン、ホウ素化合物、ポリテトラフルオロエチレンなどの極圧剤、ジフェニルアミン、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−ヒドロキシトルエン、オクチレーテッドジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、４，４’−テトラメチルジアミノジフェニルメタンなどの酸化防止剤、ジノニルナフタレンスルホン酸バリウムなどのバリウムスルホネート、亜硝酸ナトリウム、石油スルホネート、ポリオキシエチレンソーヤアミン、ソルビタンモノオレエートなどの防錆剤、ポリメタアクリレートなどの粘度指数向上剤、流動点降下剤、粘着付与剤、染料などの各種添加剤を含有させることができる。ただし、本発明のグリース組成物においては、グリセリンを含有しないことが好ましく、また、アルカリ金属ほう酸塩水和物を含有しないことが好ましい。
【００１５】
本発明のグリース組成物においては、モリブデンジチオカーバメートとポリサルファイドを併用することにより、耐荷重性および耐摩耗性が大幅に向上されるが、このモリブデンジチオカーバメートとポリサルファイドとの相乗効果は、液体のモリブデンジチオカーバメートでは効果を発揮しないことから、粉末状のモリブデンジチオカーバメートが高温で分解される条件下で、局所的に高濃度となったモリブデンジチオカーバメートとポリサルファイドの激しい摩擦により、ＭｏＯ₃、ＭｏＳ₂等の皮膜が生成し、これが耐荷重性および耐摩耗性に有効に働いていることによるものと考えられる。
【００１６】
次に、本発明のグリース組成物の調整方法を説明する。
本発明のグリース組成物は、上記各成分を混合することにより調整することができる。
各成分の添加順序は、特に制限されるものではなく、適宜添加すればよいが、基油と増ちょう剤からなる基グリースを予めグリース釜で調整しておき、これに他の各成分を添加して混合することが好ましい。なお、基グリースの調整は、基油と増ちょう剤を単に混合する方法により行ってもよいが、増ちょう剤の前駆体を基油中に混合分散させた後、前駆体を反応させて増ちょう剤を生成させ、基油中に増ちょう剤を分散する方法によることが好ましい。
本発明のグリース組成物は、転がり軸受、滑り軸受、滑り面、歯車などの潤滑箇所を始め、グリースが適用できるあらゆる潤滑箇所に使用することができる。特に、本発明のグリース組成物は、荷重が大きい潤滑箇所、すなわち、建設機器用重機であるショベルカー、クレーン車等のアーム支持部の回転、変角部位軸受けなどの潤滑箇所に使用すると、有効である。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
本発明の実施例における試験方法は、次の方法により行った。
（１）耐荷重性および耐摩耗性評価
耐荷重性および耐摩耗性は、ＡＳＴＭＤ２５９６により測定した。
なお、測定条件は、下記の条件により行った。

【００１８】
（２）基グリースの調製
本発明の実施例及び比較例において使用する基グリースは、次の方法により調製した。
耐熱容器に基油として精製鉱油（１００℃の動粘度：６ｃｓｔ）を用い、増ちょう剤として１２−ヒドロキシステアリン酸を投入し、加熱する。次に水酸化リチウム水溶液を約７０℃付近添加し、けん化反応によりリチウム−１２−ヒドロキシステアレートを生成させる。さらにこれを加熱し、溶解させ、基油で急冷を行うことによりリチウム−１２−ヒドロキシステアレートの結晶を最適なものとした。ついで、約９０℃で各種添加剤を加え、撹拌混合し、分散させ真空脱泡することによりリチウム−１２−ヒドロキシステアレートを基油中に均一に混合分散させたリチウムグリースを調製した。
【００１９】
（実施例１〜４及び比較例１〜４）
実施例１〜４及び比較例１〜４は、調製した上記基グリースに表１及び表２に示された各種添加剤を添加し、６０〜８５℃で約２時間、加熱撹拌し、分散させた後、脱泡して、ちょう度がＮｏ．２グレード（ＪＩＳＫ２２２０）のグリース組成物を得た。
表１に実施例１〜４の調製したグリースの成分組成とその耐荷重性能評価を行った結果を示し、表２に比較例１〜４の調製したグリースの成分組成とその耐荷重性能評価を行った結果を示す。また、表３に実施例１及び３と比較例２、３、４の調製したグリースの成分組成と荷重２４５０Ｎでの耐摩耗性能評価を行った結果を示す。鉱油は４０℃における粘度が８３．７ｍｍ／ｓのものを使用した。
ＭｏＤＴＣは、下記の構造を持つ混合物からなる常温で粉末状のものであり、その平均粒径は１５μｍである。
【００２０】
【化３】

【００２１】
〔式中、Ｒはブチル基であり、ａ＋ｂ＝４、（ａ＝２、ｂ＝２が８０％、ａ＝１、ｂ＝３が１５〜２０％）〕
また、ＤＴＤＰＳは、ジターシャリードデシルトリサルファイドであり、ＭｏＤＴＰは、モリブデンジチオフォスフェイトであり、下記の構造を持つ混合物である。
【００２２】
【化４】

【００２３】
〔式中、Ｒはオクチル基であり、ａ＋ｂ＝４、（ａ＝２、ｂ＝２が７５％、ａ＝１、ｂ＝３が２５％）〕
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
上記表１及び表２の記載から、特定のモリブデンジチオカーバメートとジターシャリードデシルポリサルファイドを組合せたグリース組成物は、耐荷重性能および耐摩耗性能が著しく良く、相乗効果があることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のグリース組成物は、耐荷重性および耐摩耗性に優れており、融着摩耗の起こりやすい建設機械用重機、鉄道車両、軍用車両、重量物運搬車等の潤滑箇所に使用することができる。従って、本発明のグリース組成物は、実用上極めて有用である。

Claims

基油、リチウム石けんの増ちょう剤、下記式（１）で表され、常温で粉体状であり、平均粒径が１０〜３０μｍであるモリブデンジチオカーバメート、

（式中、Ｒは炭素数４のアルキル基であり、ａ＋ｂ＝４であり、ｂは２〜３であり、ｂが３であるものの割合が１５％以上である）
及び下記式（２）で表されるポリサルファイド
Ｒ ^１ −Ｓ _ｃ −Ｒ ^２（２）
（式中、Ｒ ^１およびＲ ^２は、炭素数１０〜１４のターシャリーアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよく、ｃは２〜７の整数である）
を含有していることを特徴とするグリース組成物。
モリブデンジチオカーバメートを５〜２０質量％含有し、ポリサルファイドを３〜２０質量％含有している請求項１記載のグリース組成物。