JP3954662B2 - オープンギヤー用グリース組成物 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、オープンギヤー用グリース組成物、特にセメントプラントのロータリーキルン、鉱山機械や建設機械のミルなどの大型開放歯車の潤滑部分に加熱および溶剤で希釈することなく噴霧給油ができ、潤滑性の優れたグリースの組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、開放歯車の潤滑方法には、手塗、オイルバスへの浸漬などがあるが、油膜が不充分で歯面を破損する場合や使用される潤滑剤の粘性により遠心力で振り飛ばされ、周囲を汚すことがあり、これらを防ぐため高粘性で付着性の優れた潤滑剤が必要となる。さらに大型開放歯車になると、労力や機械稼働率から過不足を防ぎ均一に噴霧給油できる潤滑剤が要求される。
【0003】
これらの使用個所に対し、アスファルトをベースにして溶剤で希釈されたコンバウンドが使用されてきた。この溶剤型アスファルト系コンパウンドは、溶剤で流動性を高め、圧送、噴霧給油を容易にし、噴霧後、溶剤が蒸発してアスファルトのもつ優れた付着性、高粘性の潤滑油膜が形成される。最近、環境問題から溶剤の廃止あるいは作業環境のクリーン化の面から脱アスファルトの要求がある。
【0004】
これらの要求に対し、鉱油系グリースで対応することは非常に困難なことである。極圧性を主体とした極圧グリースでは、付着性および粘着性などが劣り、歯面の摩擦が大きく、また、多量のポリマー入りギヤ用グリースでは、圧送性などが劣り、給脂できない問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、溶剤およびアスファルトを含まない圧送性、潤滑性に優れたオーブンギヤー用グリース組成物を提供する点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鉱油系潤滑油を用いる場合に、アスファルトと同様な潤滑性を維持するためには、強固で安定な油膜をいかに形成させるかを課題として、ラボ評価試験では、シェル4球試験機、チムケン試験機を用いて各種添加剤、固体潤滑剤または各添加剤の組み合わせの潤滑特性について検討し、一方で、見掛け粘度試験機を用いて圧送性を確認した。本発明者らはその結果、添加剤、固体潤滑剤およびそれらの組み合わせにより、鉱油系潤滑油を用いても、極めて強固で安定な油膜が形成され、優れた潤滑性能が得られることを見出した。更に、実機試験を行い、鉱油系潤滑油を用いてもアスファルト系コンパウンドと同等以上の性能を発揮できることを確認し、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、鉱油系潤滑油および増ちょう剤からなるグリース組成物に有機モリブデン化合物1〜5wt%、有機亜鉛化合物0.5〜1.5wt%、黒鉛5〜15wt%、炭酸カルシウム1〜5wt%、植物油脂2〜6wt%を添加してなるオープンギヤー用グリース組成物に関する。
【0008】
本発明は鉱油系潤滑油と増ちょう剤を基剤とするが、鉱油系潤滑油、増ちょう剤の種類を問わず使用可能である。例えば、鉱油系潤滑油としては、通常グリースに使用されるものであり、また、増ちょう剤としては、Li石けんに代表される石けん系増ちょう剤、および複合石けん系増ちょう剤、ジウレアに代表されるウレア系増ちょう剤、ベントナイト、シリカなどの無機系増ちょう剤があげられる。
これら基材となる基グリースは、使用される温度条件などに配慮し、選定されることが好ましい。
【0009】
本発明に使用する有機モリデブン化合物とは有機金属系耐荷重添加剤の内、金属基がモリデブンであるものの総称であり、その代表としては、下記の構造式(I)で示されている硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート類
【化1】
(式中、R1およびR2は同一もしくは相異なり、それぞれ炭素原子数1〜30個の飽和もしくは不飽和の炭化水素基を表し、mは1〜3の数であり、nは、1〜3の数であり且つmとnの和は4である)
および、下記の構造式(II)で示される硫化オキシモリブデンジアルキルジチオカーバメイト類
【化2】
(式中、R3およびR4は同一もしくは相異なり、それぞれ炭素原子数1〜24個のアルキル基を表わし、xは1〜3の数でありyは1〜3の数であり且つxとyの和は4である)
を挙げることができる。
【0010】
前記式(I)において、R1およびR2によって表わされる炭化水素基は飽和のものであってもよくまたは不飽和結合を含むものであってもよく、また、直鎖状、分岐鎖状もしくは鎖状またはこれらの組合わせのいずれのタイプのものであってもよく、炭素原子数は1〜30個、好ましくは1〜20個のものが好適である。しかし、かかる炭化水素基としては、脂肪族系、芳香族系及び芳香−脂肪族系のものが包含され、具体的には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、2−メチルブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ステアリン等の炭素原子数1〜20個、特に3〜8個のアルキル基;プロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、2−エチルヘキセニル、オクテニル、オレイル等の炭素原子数2〜20個、好ましくは3〜8個のアルケニル基;シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、エチルシクロペンチル、トルイル、ノニルフエニル、等の炭素原子数5〜8個のシクロアルキル基;フェニル、ナフチル、アルキル置換フェニル基(このアルキル置換基としては炭素原子数1〜20個、好ましくは4〜9個のものが挙げられる。)等のアリール基;ベンジル、フェネチル、CH3−C6H4CH2−,C2H5−C6H4CH2−,C2H5−C6H4C2H4−,C2H5−C6H4C3H6−,C2H5−C6H4C4H8−,C2H5−C6H4C5H10−,CH3−C6H4C5H10−等の炭素原子数7〜20個、特に7〜20個のアラルキル基、等が挙げられる。
中でも、R1及びR2としては、プロピル、ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、2−エチルブチル、2−エチルヒキシル、2−プロピルヘキシル、ノニルフェニル等が好適である。
また、式(I)におけるmおよびnは通常それぞれ2であるが、製造条件によってはm=1及びn=3,またはm=3及びn=1のものも生成することがあり、式(I)の化合物はm=2及びn=2、m=1及びn=3及びm=3及びn=1の任意の混合物として存在しうる〔式(I)の化合物の製造法については特公昭45−24562号公報参照。〕。
【0011】
本発明において使用しうる式(I)の有機モリブデン化合物の代表例としては以下のものを挙げることができる:
硫化オキシモリブデンプロピルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンブチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンペンチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンヘキシルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンオクチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデン2エチルヘキシルホスホロジチオエート
硫化オキシモリブデンデシルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンラウリルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンステアリルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンブテニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンペンテニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデン2エチルヘキセニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンオレイルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンシクロペンチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンシクロヘキシルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンメチルベンジルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンエチルフェニルホスホロジチエート、
硫化オキシモリブデンブチルフェニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンノニルフェニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンヘキシルフェニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンフェネチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンステアリルフェニルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンエチルシクロペンチルホスホロジチオエート、
硫化オキシモリブデンプロピルシクロペンチルホスホロジチオエートなど。
【0012】
一方、式(II)においてR3及びR4によって表わされる炭素原子数1〜24個のアルキル基は直鎖状もしくは分岐鎖状のいずれのタイプのものであってもよく、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、2エチルプロピル、2エチルヘキシル、ラウリル、パルミチル、2プロピルラウリル、ステアリル、デシル、等があげられ、中でも炭素原子数3〜8個のものが好適である。
また、式(II)におけるx及びyは式(I)におけるm及びnと同様の意味を有する。
しかして、本発明で使用しうる式(II)の有機モリブデン化合物の代表例としては以下のものを挙げることができる。
硫化オキシモリブデン2エチルヘキシルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンエチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンプロピルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンイソプロピルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンブチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンイソブチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンペンチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンイソペンチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンヘキシルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2エチルプロピルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンノニルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2プロピルヘキシルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2プロピルペンチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンラウリルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンパルミチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデンステアリルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2メチルラウリルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2メチルステアリルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2ブチルパルミチルジチオカーバメイト、
硫化オキシモリブデン2ブチルステアリルジチオカーバメイトなど。
【0013】
以上に述べた式(I)または(II)で示される有機モリブデン化合物はそれぞれ単独で使用することができ、或いは2種もしくはそれ以上併用してもよい。
【0014】
本発明に使用する有機亜鉛化合物とは有機金属系耐荷重添加剤の内、金属基が亜鉛であるものの総称であり、その代表としては、下記一般式(III)で示される構造を有する有機金属化合物である。
【化3】
〔式中のR5、R6、R7およびR8は、それぞれ同一もしくは相異なる炭素数1〜20の第一級、第二級および第三級のアルキル基あるいはアリール基を表わすが、とくにアルキル基が好ましい。〕
【0015】
前記有機亜鉛化合物の具体例としては、例えばジンクジアルキルジチオフォスフェート、ジンクジアリールジチオフォスフェートなどのジンクジチオフォスフェートなどが挙げられる。
【0016】
本発明に使用する黒鉛とは、固体潤滑剤として既知の黒鉛粉末であり、天然に産出されたものを精製した天然グラファイトと合成による人造グラファイトに大別されるが、両者とも使用可能である。
【0017】
本発明に使用する炭酸カルシウムとは、ゴム、塗料などの充填剤として広く用いられているもので、重質炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムに大別されるが、軽質炭酸カルシウムがより好ましい。
【0018】
本発明に使用する植物油脂としては、ひまし油、大豆油、菜種油、やし油等のグリセロイド含有物が挙げられる。
【0019】
さらに、本発明のグリース組成物には、必要に応じて、ポリマー、酸化防止剤、防錆剤などの各種添加剤を含有させることができる。
【0020】
本発明に使用される添加量についてみると、有機モリブデン化合物と有機亜鉛化合物の有機金属系耐荷重添加剤の添加は、特にチムケン式潤滑性試験の評価でその効果を調べることができる。しかし、それぞれ、1wt%、0.5wt%未満の添加量では効果が少なく、また、それぞれ5wt%、1.5wt%より多く添加してもより以上の効果の増大がなく、腐食性が増大するというような副作用が生じることから、それぞれ、1〜5wt%、0.5〜1.5wt%の範囲が適する。
【0021】
黒鉛および炭酸カルシウムの固体潤滑剤の添加は、特に、シェル4球のW.P.を上げる効果が見られる。しかし、それぞれ、5wt%、1wt%未満の添加量では効果が少なく、また、それぞれ15wt%、5wt%より多く添加してもより以上の効果の増大がなく、粉体のもつ増ちょう性により圧送性の低下、および防錆性に悪影響を与えることから、それぞれ、5〜15wt%、1〜5wt%の範囲が適する。
【0022】
植物油脂の油性剤の添加は、チムケン式潤滑性試験の評価で、黒鉛などの固体潤滑剤と併用した場合、特に効果が見られ、この結果、2〜6wt%の範囲が好ましい。
【0023】
【実施例】
本発明を次の実施例および比較例を上げて説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
ベースグリースに表1、表2に示す添加剤を加え、3段ロールミルで混練し、各実施例および比較例のグリースを製造した。
【0024】
また、次に示す方法により、物性および性能を評価した。結果を表3、表4に示す。
(1)混和ちょう度 JIS K 2220 5.3
(2)滴点 JIS K 2220 5.4
(3)シェル 4球試験 W.P.1) ASTM D 2596
(4)チムケン式潤滑性試験 JIS K 2220 5.16準拠
チムケン式耐荷重性能(JIS K 2220 5.16)の試験機を用いて、カップ、ブロックにグリースを1g塗布し30Lbで10分間運転する。
運転時は、グリースの補強なし、またブロックの温度を測定する。
10分後のブロックの摩耗こんのスコーリングの有無、温度で評価する。
(5)見かけ粘度 JIS K 2220 5.15
(6)実機試験
A社セメント工場
キルン(粘度ドライヤー)/日本海重工製
測定項目 混和ちょう度、滴点、鉄分(原子吸光法)
1)W.P. weld point 融着荷重
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
1) W.P. weld point 融着荷重
2) N ニュートン(荷重単位)
3) 2W 2週間後にサンプリング
4) 4W 4週間後にサンプリング
【0028】
【表4】
【0029】
【0030】
【発明の効果】
本発明のオープンギヤー用グリース組成物は、有機金属系耐荷重添加剤、固体潤滑剤及び油性剤の適量の組み合わせが、鉱物系潤滑油を使用していても、安定した強固な油膜を形成させ、アスファルト系コンパウンドと同等以上の性能を有し、大型開放歯車の潤滑部に充分適用できるグリースが得られた。
Claims (1)
- 鉱油系潤滑油および増ちょう剤からなるグリース組成物に有機モリブデン化合物1〜5wt%、有機亜鉛化合物0.5〜1.5wt%、黒鉛5〜15wt%、炭酸カルシウム1〜5wt%、植物油脂2〜6wt%を添加してなるオープンギヤー用グリース組成物。
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JP25942095A JP3954662B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | オープンギヤー用グリース組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25942095A JP3954662B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | オープンギヤー用グリース組成物 |
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JP25942095A Expired - Lifetime JP3954662B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | オープンギヤー用グリース組成物 |
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