JP3951069B2

JP3951069B2 - 軸受用グリース

Info

Publication number: JP3951069B2
Application number: JP26119896A
Authority: JP
Inventors: 賢一磯; 淳倉石; 雅彦山崎; 敦横内; 道治中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: JPH1088167A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は各種産業機械や車両等の回転部材や摺動部材の軸受に適用されるグリースに関し、特に高荷重が加わる箇所や滑り率の高い箇所のように耐荷重性や極圧性が要求される、あるいは摩耗し易く、かつ防錆性及び銅腐食性が要求される軸受に適用されるグリースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑剤組成物の一つであるグリースは、ころ軸受や４点接触玉軸受、クロスローラ軸受、直動案内装置（リニアガイド、ボールネジ等）、等速ジョイント、歯車等の各種産業機械や車両等の回転部材や摺動部材に広く適用されている。
これらの回転部材や摺動部材において、高荷重下で使用される軸受、例えば鉄鋼設備の圧延機ロールネック用円すいころ軸受等では、高荷重下での極圧性に優れるだけでなく、耐摩耗性にも優れるグリースを封入することが望ましい。耐荷重性や極圧性を付与するためには、グリースに極圧剤を添加する方法が一般的である。
極圧剤としては、従来より二硫化モリブデンやグラファイト等の固体潤滑剤の他、ニッケルやアンチモン、セレン、ビスマス、モリブデン、亜鉛等を金属種とする有機金属化合物が一般的に使用されている。中でも、前記金属種のジアルキルジチオカルバミン酸塩（ＤＴＣ）またはジアルキルジチオリン酸塩（ＤＴＰ）が好ましいとされており、例えば特公平４−３４５９０号、特公平３−６８９２０号、特開昭６０−４７０９９号各公報には、ＭｏＤＴＣやＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＰ等を含む極圧剤が特に有効である旨記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来好ましいとされていたＤＴＣ系金属化合物やＤＴＰ系金属化合物は、金属種の反応性が高く、使用条件によっては防錆性や銅腐食性に劣る場合もある。特に近年では、メンテナンスフリーの要望から、一度適用した後は長期間に渡り継続して使用できることが望まれており、潤滑性能に加えて防錆性や銅腐食性に優れることも重要な要件となっている。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、潤滑性能に優れることは勿論のこと、極圧性や耐摩耗性、更には防錆性や銅腐食性に優れた軸受用グリースを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意検討を行った結果、潤滑剤組成物に特定の有機金属化合物と、有機スルホン酸金属塩または脂肪酸金属塩と、トリアゾール化合物とを必須成分として含有させることにより、極圧性や耐摩耗性を維持しつつ、防錆性や銅腐食性を大幅に向上できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、上記の目的は、本発明に係る、銅、モリブデン、亜鉛、遷移金属または半金属を金属種とするジチオカルバミン酸塩からなる第１成分と、アルカリ金属、アルカリ土類金属または亜鉛を金属種とする有機スルホン酸金属塩もしくは脂肪酸金属塩の少なくとも１種からなる第２成分と、トリアゾール系化合物からなる第３成分とを必須成分として含有し、かつ、前記必須３成分の混合比率が第１成分：第２成分：第３成分＝１０：１０：１〜１０：１：０．０１であり、該必須３成分の合計含有量がグリース全量の２５重量％以下であることを特徴とする軸受用グリースにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の軸受用グリースに関して詳細に説明する。
本発明の軸受用グリースは、銅、モリブデン、亜鉛、遷移金属または半金属を金属種とするジチオカルバミン酸塩の少なくとも１種と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または亜鉛を金属種とする有機スルホン酸金属塩もしくは脂肪酸金属塩の少なくとも１種と、トリアゾール系化合物とを必須成分として含有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１の必須成分は、好ましくは下記（Ｉ）式で表される、遷移金属、半金属、銅、モリブデンまたは亜鉛を金属種とするジチオカルバミン酸塩である。ここで、前記遷移金属とは周期表のＶIII族に分類される金属であり、また半金属はIVＢ〜 VIIＢ族のうち、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｐｏ、Ａｔが該当する。これらの遷移金属及び半金属の中でも、Ｔｅ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｓｅ及びＢｉが特に好ましい。
【０００７】
【化１】

【０００８】
上記一般式（Ｉ）において、Ｍは上記の金属種の何れかを示す。
また、Ｒはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基を示す。特に好ましい基としては、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、１，１，３，３−テトラメチルヘキシル基、１，１，３−トリメチルヘキシル基、１，３−ジメチルブチル基、１−メチルウンデシル基、１−メチルヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、２−エチルヘキシル基、２−メチルシクロヘキシル基、３−ヘプチル基、４−メチルシクロヘキシル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、イソプロピル基、イソヘプチル基、イソペンチル基、ウンデシル基、エイコシル基、エチル基、オクタデシル基、オクチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、シクロペンチル基、デシル基、テトラデシル基、ドコシル基、ドデシル基、トリデシル基、トリメチルシクロヘキシル基、ノニル基、プロピル基、ヘキサデシル基、ヘキシル基、ヘニコシル基、ヘプタデシル基、ヘプチル基、ペンタデシル基、ペンチル基、メチル基、第三ブチルシクロヘキシル基、第三ブチル基、２−ヘキセニル基、２−メタリル基、アリル基、ウンデセニル基、オレイル基、デセニル基、ビニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘプタデセニル基、トリル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、第三ブチルフェニル基、第二ペンチルフェニル基、ｎ−ヘキシルフェニル基、第三オクチルフェニル基、イソノニルフェニル基、ｎ−ドデシルフェニル基、フェニル基、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、１，１−ジメチベンジル基、２−フェニルイソプロピル基、２−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、ビフェニル基等を挙げることができる。また、これらの基はエーテル結合を有してもよい。尚、一般式（Ｉ）の２つのＲは同一でも、異なっていてもよい。
【０００９】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物以外にも、例えば２−メルカプトベンゾチアゾールと上記各金属種との塩も好ましく使用できる。
更に、上記金属種とナフテン酸または脂肪酸との金属塩も好ましい。
尚、金属種としてセレンを選択した場合、アルキル金属化合物としてフェノセレナジン、ジフェニルセレナイド等も好ましい。
【００１０】
本発明の軸受グリースの第２の必須成分は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または亜鉛を金属種とする有機スルホン酸金属塩もしくは脂肪酸金属塩である。
前記有機スルホン酸金属塩としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または亜鉛の石油スルホン酸塩、ジノニルナフタレンスルホン酸塩等のアルキル化されたナフタレンスルホン酸塩等の化合物、あるいはこれらの誘導体を好適に使用できる。
また、前記脂肪酸金属塩としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または亜鉛とのラノリン脂肪酸塩、ステアリン酸塩、ドデカン酸塩、テトラデカン酸塩、ヘキサデカン酸塩、ステアリン二酸塩、ドデカン二酸塩、テトラデカン二酸塩、オレイン酸塩、安息香酸塩、トルイル酸塩、ナフテン酸塩及びその他の高級脂肪酸塩、アルキル化されたナフテン酸塩または安息香酸塩等の化合物、あるいはこれらの誘導体を好適に使用できる。
【００１１】
本発明の軸受用グリースの第３の必須成分は、トリアゾール系化合物である。
前記トリアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、キシリルトリアゾール及びアルキル化されたベンゾトリアゾール誘導体等の他、２−（２’−ヒドロキシ−４’−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジペンチルフェニル）ベンゾトリアゾール、３−（Ｎ−サリチロイル）−アミノ−１，２，４−トリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミノフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール等の化合物、もしくはこれらの誘導体を好適に使用できる。
上記の中では、トリルトリアゾールが特に好ましい。
【００１２】
本発明の軸受用グリースは、上記第１、第２及び第３の必須成分を所定の混合比率並びに量をもって含有する。即ち、第１成分：第２成分：第３成分＝１０：１０：１〜１０：１：０．０１の範囲であり、また含有量はグリース全量に対して３成分の合計で２５重量％以下である。また、各必須成分は各々の中で適宜組み合わせて使用することもできる。
【００１３】
本発明の軸受用グリースにおいて、増ちょう剤は特に制限されることはなく、例えばアルミニウム、バリウム、カルシウム、リチウム、ナトリウム等の金属石鹸、リチウムコンプレックス、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス等の複合金属石鹸、ジウレア、トリウレア、テトラウレア、ポリウレア等のウレア化合物、あるいは、シリカゲル、ベントナイト等の無機系化合物、ウレタン化合物、ウレア・ウレタン化合物、ナトリウムテレフタラメート化合物等を適宜使用できる。
尚、酸化安定性に優れるウレア化合物を用いることにより、高温、高速回転での潤滑性能並びに潤滑寿命をより向上させることができる。
【００１４】
基油も特に制限されることはなく、鉱油及び合成炭化水素油、エーテル油、エステル油等の合成油を単独もしくは混合して適宜使用できる。
尚、鉱油としてはパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油を挙げることができ、合成炭化水素油としてはポリ−α−オレフィン油等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ポリオールエステル油、又はこれらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油等を挙げることができる。
中でも、高温、高速での潤滑性能並びに潤滑寿命を考慮すると、合成油が含有されることが望ましく、特にエステル油、エーテル油の含有が望ましい。
【００１５】
また、軸受用グリースには、従来より公知の各種添加剤を配合することができる。
〔極圧剤〕
本発明の軸受用グリースは極圧性を有するが、必要に応じて従来より公知の極圧剤を併用することができる。
例えば、硫黄系化合物としては、ジベンジルジスルフィド等のスルフィドあるいはポリスルフィド化合物、硫化油脂類、無灰系カルバミン酸化合物類、チオウレア系化合物、もしくはチオカーボネート類等を使用ことができる。
リン酸系極圧剤としては、トリオクチルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート等のリン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル等のリン酸エステル系化合物を使用することができる。
また、その他にも塩素化パラフィン等のハロゲン系の極圧剤、あるいは、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、ＰＴＦＥ、硫化アンチモン、窒化硼素などの硼素化合物等の固体潤滑剤を使用することができる。
【００１６】
〔油性剤〕
油性剤として、例えば以下の化合物を使用することができる。
即ち、オレイン酸やステアリン酸等の脂肪酸、オレイルアルコール等の脂肪酸アルコール、ポリオキシエチレンステアリン酸エステルやポリグリセリルオレイン酸エステル等の脂肪酸エステル、リン酸、トリクレジルホスフェート、ラウリル酸エステルまたはポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸等のリン酸エステル等を使用することができる。
【００１７】
〔酸化防止剤〕
酸化防止剤としてゴム、プラスチック、潤滑油等に添加する老化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤から適宜選択して使用する。例えば、以下の化合物を使用することができる。
即ち、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ′−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系化合物、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系化合物等を使用することができる。
また、必要であれば、リン系、硫黄系の酸化防止剤を使用してもよい。
【００１８】
〔防錆剤・金属不活性化剤〕
本発明の軸受用グリースは防錆性を有するが、必要に応じて従来より公知の防錆剤、金属不活性化剤を併用することができる。
例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛以外を金属種とする有機スルホン酸塩、有機スルホン酸のアンモニウム塩、有機カルボン酸塩、フェネート、ホスホネート、アルキルもしくはアルケニルこはく酸エステル等のアルキル、アルケニルこはく酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類あるいはその金属塩、ステアリン酸等の高級脂肪酸類、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、高級アルコールと高級脂肪酸とのエステル、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール等のチアゾール類、２−（デシルジチオ）−ベンゾイミダゾール、ベンズイミダゾール等のイミダゾール系化合物、あるいは、２，５−ビス（ドデシルジチオ）ベンズイミダゾール等のジスルフィド系化合物、あるいは、トリスノニルフェニルフォスファイト等のリン酸エステル類、ジラウリルチオプロピオネート等のチオカルボン酸エステル系化合物等を使用することができる。
また、亜硝酸塩等も使用することができる。
【００１９】
（実施例１〜４、比較例１〜４）
以下、本発明の軸受用グリースについて、実施例並びに比較例により更に詳細に説明する。
４０℃での動粘度が１５０cStの鉱油に、リチウムステアレートを該グリース全量の１０重量％となるように混合してベースグリースを作成し、表１及び表２に示す如く各化合物を添加して試験グリースを調製した。即ち、実施例の試験グリースは第１の必須成分であるジチオカルバミン酸塩、第２の必須成分であるアルカリ金属／アルカリ土類金属の有機スルホン酸塩及び第３の必須成分であるトリアゾール系化合物の全てを含有するのに対し、比較例の試験グリースは第１の必須成分であるジチオカルバミン酸塩と、第２の必須成分であるアルカリ金属／アルカリ土類金属の有機スルホン酸塩または第３の必須成分であるトリアゾール系化合物の何れか一方とを含有するように作成したものである。
そして、各試験グリースについて、（１）ＡＳＴＭＤ１７４３に準拠して、０．１％塩水（試験１）及び０．５％塩水（試験２）を用いた防錆性試験と、（２）ＪＩＳＫ２２２０に規定の方法による銅板腐食試験（試験３）とを行った。試験結果を、表１及び表２に併記する。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
実施例のグリースは、比較例のグリースに比べて全ての試験結果において優れていることが判る。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の潤滑剤組成物は、ジチオカルバミン酸塩と、有機スルホン酸金属塩または脂肪酸金属塩と、トリアゾール系化合物とを必須成分として含有するため、極圧性や耐磨耗性を維持しつつ、防錆性や銅腐食性を格段に向上させることができる。

Claims

銅、モリブデン、亜鉛、遷移金属または半金属を金属種とするジチオカルバミン酸塩からなる第１成分と、アルカリ金属、アルカリ土類金属または亜鉛を金属種とする有機スルホン酸金属塩もしくは脂肪酸金属塩の少なくとも１種からなる第２成分と、トリアゾール系化合物からなる第３成分とを必須成分として含有し、かつ、前記必須３成分の混合比率が第１成分：第２成分：第３成分＝１０：１０：１〜１０：１：０．０１であり、該必須３成分の合計含有量がグリース全量の２５重量％以下であることを特徴とする軸受用グリース。