JP4641336B2 - グリース組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグリース組成物に関し、更に詳細には製鉄設備軸受用、特に連続鋳造設備軸受用として好適なグリース組成物に関する。本発明は、含水時のせん断安定性に優れ、また防錆性にも優れたグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械のグリース潤滑において、製鉄所の連続鋳造設備軸受や圧延機軸受のように水がかかりグリース中に水分が混入してグリースが軟化、流落する事故を起こしやすい潤滑個所がかなりある。
グリースのせん断安定性は、増ちょう剤の種類、組成に依存するが、その他、増ちょう剤量に依存するところが大きい。一般にせん断安定性に優れるグリースは増ちょう剤量が多く、圧送性が劣るため、製鉄設備等の集中給脂装置には不適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、圧送性に優れ、かつ含水時のせん断安定性及び防錆性に優れたグリース組成物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の成分を含有するグリース組成物である。
(a) 基油、
(b) 次式(1)で表されるジウレア系増ちょう剤、
(1) R1NH-CO-NH-C6H4-CH2-C6H4-NH-CO-NHR2
(式中、R1及びR2 は同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基、炭素原子数6又は7のアリール基もしくはシクロヘキシル基である)
(c) 塩基性金属スルホネート、塩基性金属サリチレートおよび塩基性金属フェネートからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属塩化合物、及び
(d) アルケニルコハク酸の無水物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する成分(a)の基油としては、鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、合成炭化水素油等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を混合して使用してもよい。
【０００６】
本発明に使用する成分(b)のジウレア系増ちょう剤は次式(1)で表されるものである。
(1) R1NH-CO-NH-C6H4-CH2-C6H4-NH-CO-NHR2
式中、R1及びR2 は同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基、炭素原子数6又は7のアリール基もしくはシクロヘキシル基である。
このようなジウレア系増ちょう剤は、オクチルアミン、ステアリルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のアルキルモノアミン、アニリン、ｐ−トルイジン等のアリールモノアミン、シクロヘキシルアミン等のモノアミンとジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネートとの反応によって得られる。特に好ましい増ちょう剤は、R1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基である式(1)のジウレア系化合物である。
成分(b)のジウレア系増ちょう剤のグリース組成物中の含有量は、好ましくは3〜20質量％、さらに好ましくは4〜15質量％である。
【０００７】
本発明に使用する成分(c)の塩基性金属スルホネート、塩基性金属フェネート、塩基性金属サリチレートはいずれもエンジン油等の潤滑油に用いられる金属系清浄分散剤や防錆剤として知られている。塩基性金属スルホネートはジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のようなアルキル芳香族スルホン酸などの金属塩である。また、塩基性金属フェネートは長鎖アルキルフェノール誘導体(硫化アルキルフェノール)の金属塩である。塩基性金属サリチレートは金属フェネートと類似した化合物であり、アルキルサリチル酸誘導体の金属塩である。金属塩としてはアルカリ土類金属塩、例えば、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩等が挙げられる。いずれも微細な炭酸塩(例えば、CaCO3、BaCO3、MgCO3)を含有しており、炭酸塩の含有量が多い方が、すなわち塩基価が高い方が好ましい。アルカリ土類金属塩の場合、バリウム塩、マグネシウム塩等に比べ、カルシウム塩が最も効果が高い。
塩基価は好ましくは40mg-KOH/g〜500mg-KOH/gであり、より好ましくは300mg-KOH/g以上、さらに好ましくは400mg-KOH/g以上である。本発明において好ましい金属塩は塩基性金属スルホネートであり、特に塩基性カルシウムスルホネートが好ましい。
成分(c)の塩基性金属塩のグリース組成物中の含有量は、好ましくは0.5〜15質量％である。
【０００８】
本発明に使用する成分(d)のアルケニルコハク酸の無水物はグリースの防錆剤として知られているものである。アルケニルコハク酸のアルケニル基としては、炭素原子数6〜30のものが好ましい。アルケニルコハク酸の無水物のグリース組成物中の含有量は、好ましくは0.1〜3質量％である。
【０００９】
本発明において、増ちょう剤がR1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基である式(1)のジウレア系化合物であり、塩基性金属塩が塩基性金属スルホネートであり、その含有量が0.5〜15質量％であり、アルケニルコハク酸の無水物の含有量が0.1〜3質量％であるものが特に好ましい。
(b)成分の含有量が3質量％未満、(c)成分の含有量が0.5質量％未満、(d)成分の含有量が0.1質量％未満では目的とする効果の発現が不十分な場合があり、一方、(b)成分の含有量が20質量％より多くなると圧送性が低下し、(c)成分の含有量を15質量％より多く、(d)成分の含有量を3質量％より多くしても効果の増大はなく、経済性に欠ける。
【００１０】
本発明のグリース組成物には、グリース組成物に普通に使用される他の添加剤、例えば、酸化防止剤、金属不活性化剤、界面活性剤、極圧剤、摩擦緩和剤等を含有させてもよい。
【００１１】
【実施例】
次に本発明を実施例および比較例により説明する。
(1) 実施例および比較例のグリース
容器に基油1316ｇとジフェニルメタン-4，4'-ジイソシアネート138ｇをとり、混合物を70〜80℃に加熱した。別容器に基油1400ｇとオクチルアミン146ｇをとり、70〜80℃に加熱後、先の容器に加えた。混合物をよく攪拌しながら、160℃まで昇温し、放冷し、ベースウレアグリースを得た。このベースウレアグリースに適宜基油を加え得られた混合物を三段ロールミルにてちょう度330に調整し、グリースＡを得た。グリースＡに表1〜3に示す配合で添加剤を添加し適宜基油を加え、得られた混合物を三段ロールミルにてちょう度350に調整した。
上記実施例及び比較例において、いずれもグリースの基油しては、以下の特性を有する鉱油を使用した。
【００１２】
(2)含水せん断安定性試験、防錆性試験の試験法
1.含水せん断安定性試験
ASTM D 1831 のロール安定度試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に蒸留水を10％含ませたものを試料として、温度80℃で24時間運転し、試験前後のグリースのちょう度差により含水せん断安定性を評価した。この数値は60以下、好ましくは50以下、さらに好ましくは45以下であることが望ましい。
2.防錆性試験
ASTM D 1743 の軸受防錆試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に蒸留水を30％含ませたものを試料として、軸受1000kgfのトルクをかけ、温度80℃で144時間放置後、軸受の発錆状態を確認した。
＃１：外輪レース面に発錆全くなし
＃２：外輪レース面に小錆3点以内
＃３：外輪レース面に小錆4点以上
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
1) 塩基性Caスルホネート(商品名 BRYTON C-400C WITCO CHEMICAL製)
(塩基価400mg-KOH/g、純度60質量％、塩基性Caスルホネート中のCaCO3濃度は約35質量％)
2) アルケニルコハク酸無水物(商品名 MSP 日石三菱石油製)
3) 塩基性Caフェネート(商品名 OLOA 218A オロナイトジャパン製)
(塩基価147mg-KOH/g、純度60質量％)
4) 塩基性Caサリチレート(商品名 OSCA-438B オスカ化学製)
(塩基価320mg-KOH/g、純度65質量％)
5) 脂肪酸アミン塩(商品名キレスガードC 日本化学産業製)
【００１７】
本発明の成分(a)〜(d)を含む実施例1〜14のグリース組成物は、圧送性に優れ、且つ含水時のせん断安定性及び防錆性に優れている。これに対して成分(c)の金属塩及び成分(d)のアルケニルコハク酸無水物の少なくとも一方を含まない比較例1〜3、5及び6のグリース組成物は、含水時のせん断安定性及び防錆性が劣り、実用的ではない。また、防錆剤としてアルケニルコハク酸無水物の代わりに脂肪酸アミン塩を使用した比較例4のグリース組成物も、含水時のせん断安定性及び防錆性が劣り、実用的ではない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のグリース組成物は、塩基性金属スルホネート、塩基性金属サリチレートおよび塩基性金属フェネートからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属塩化合物とアルケニルコハク酸無水物を含んでいるため、含水時のせん断安定性および防錆性に優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明はグリース組成物に関し、更に詳細には製鉄設備軸受用、特に連続鋳造設備軸受用として好適なグリース組成物に関する。本発明は、含水時のせん断安定性に優れ、また防錆性にも優れたグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械のグリース潤滑において、製鉄所の連続鋳造設備軸受や圧延機軸受のように水がかかりグリース中に水分が混入してグリースが軟化、流落する事故を起こしやすい潤滑個所がかなりある。
グリースのせん断安定性は、増ちょう剤の種類、組成に依存するが、その他、増ちょう剤量に依存するところが大きい。一般にせん断安定性に優れるグリースは増ちょう剤量が多く、圧送性が劣るため、製鉄設備等の集中給脂装置には不適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、圧送性に優れ、かつ含水時のせん断安定性及び防錆性に優れたグリース組成物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の成分を含有するグリース組成物である。
(a) 基油、
(b) 次式(1)で表されるジウレア系増ちょう剤、
(1) R1NH-CO-NH-C6H4-CH2-C6H4-NH-CO-NHR2
(式中、R1及びR2 は同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基、炭素原子数6又は7のアリール基もしくはシクロヘキシル基である)
(c) 塩基性金属スルホネート、塩基性金属サリチレートおよび塩基性金属フェネートからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属塩化合物、及び
(d) アルケニルコハク酸の無水物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する成分(a)の基油としては、鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、合成炭化水素油等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を混合して使用してもよい。
【０００６】
本発明に使用する成分(b)のジウレア系増ちょう剤は次式(1)で表されるものである。
(1) R1NH-CO-NH-C6H4-CH2-C6H4-NH-CO-NHR2
式中、R1及びR2 は同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基、炭素原子数6又は7のアリール基もしくはシクロヘキシル基である。
このようなジウレア系増ちょう剤は、オクチルアミン、ステアリルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のアルキルモノアミン、アニリン、ｐ−トルイジン等のアリールモノアミン、シクロヘキシルアミン等のモノアミンとジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネートとの反応によって得られる。特に好ましい増ちょう剤は、R1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基である式(1)のジウレア系化合物である。
成分(b)のジウレア系増ちょう剤のグリース組成物中の含有量は、好ましくは3〜20質量％、さらに好ましくは4〜15質量％である。
【０００７】
本発明に使用する成分(c)の塩基性金属スルホネート、塩基性金属フェネート、塩基性金属サリチレートはいずれもエンジン油等の潤滑油に用いられる金属系清浄分散剤や防錆剤として知られている。塩基性金属スルホネートはジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のようなアルキル芳香族スルホン酸などの金属塩である。また、塩基性金属フェネートは長鎖アルキルフェノール誘導体(硫化アルキルフェノール)の金属塩である。塩基性金属サリチレートは金属フェネートと類似した化合物であり、アルキルサリチル酸誘導体の金属塩である。金属塩としてはアルカリ土類金属塩、例えば、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩等が挙げられる。いずれも微細な炭酸塩(例えば、CaCO3、BaCO3、MgCO3)を含有しており、炭酸塩の含有量が多い方が、すなわち塩基価が高い方が好ましい。アルカリ土類金属塩の場合、バリウム塩、マグネシウム塩等に比べ、カルシウム塩が最も効果が高い。
塩基価は好ましくは40mg-KOH/g〜500mg-KOH/gであり、より好ましくは300mg-KOH/g以上、さらに好ましくは400mg-KOH/g以上である。本発明において好ましい金属塩は塩基性金属スルホネートであり、特に塩基性カルシウムスルホネートが好ましい。
成分(c)の塩基性金属塩のグリース組成物中の含有量は、好ましくは0.5〜15質量％である。
【０００８】
本発明に使用する成分(d)のアルケニルコハク酸の無水物はグリースの防錆剤として知られているものである。アルケニルコハク酸のアルケニル基としては、炭素原子数6〜30のものが好ましい。アルケニルコハク酸の無水物のグリース組成物中の含有量は、好ましくは0.1〜3質量％である。
【０００９】
本発明において、増ちょう剤がR1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基である式(1)のジウレア系化合物であり、塩基性金属塩が塩基性金属スルホネートであり、その含有量が0.5〜15質量％であり、アルケニルコハク酸の無水物の含有量が0.1〜3質量％であるものが特に好ましい。
(b)成分の含有量が3質量％未満、(c)成分の含有量が0.5質量％未満、(d)成分の含有量が0.1質量％未満では目的とする効果の発現が不十分な場合があり、一方、(b)成分の含有量が20質量％より多くなると圧送性が低下し、(c)成分の含有量を15質量％より多く、(d)成分の含有量を3質量％より多くしても効果の増大はなく、経済性に欠ける。
【００１０】
本発明のグリース組成物には、グリース組成物に普通に使用される他の添加剤、例えば、酸化防止剤、金属不活性化剤、界面活性剤、極圧剤、摩擦緩和剤等を含有させてもよい。
【００１１】
【実施例】
次に本発明を実施例および比較例により説明する。
(1) 実施例および比較例のグリース
容器に基油1316ｇとジフェニルメタン-4，4'-ジイソシアネート138ｇをとり、混合物を70〜80℃に加熱した。別容器に基油1400ｇとオクチルアミン146ｇをとり、70〜80℃に加熱後、先の容器に加えた。混合物をよく攪拌しながら、160℃まで昇温し、放冷し、ベースウレアグリースを得た。このベースウレアグリースに適宜基油を加え得られた混合物を三段ロールミルにてちょう度330に調整し、グリースＡを得た。グリースＡに表1〜3に示す配合で添加剤を添加し適宜基油を加え、得られた混合物を三段ロールミルにてちょう度350に調整した。
上記実施例及び比較例において、いずれもグリースの基油しては、以下の特性を有する鉱油を使用した。
(2)含水せん断安定性試験、防錆性試験の試験法
1.含水せん断安定性試験
ASTM D 1831 のロール安定度試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に蒸留水を10％含ませたものを試料として、温度80℃で24時間運転し、試験前後のグリースのちょう度差により含水せん断安定性を評価した。この数値は60以下、好ましくは50以下、さらに好ましくは45以下であることが望ましい。
2.防錆性試験
ASTM D 1743 の軸受防錆試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に蒸留水を30％含ませたものを試料として、軸受1000kgfのトルクをかけ、温度80℃で144時間放置後、軸受の発錆状態を確認した。
＃１：外輪レース面に発錆全くなし
＃２：外輪レース面に小錆3点以内
＃３：外輪レース面に小錆4点以上
【００１３】
【表１】
【表２】
【表３】
1) 塩基性Caスルホネート(商品名 BRYTON C-400C WITCO CHEMICAL製)
(塩基価400mg-KOH/g、純度60質量％、塩基性Caスルホネート中のCaCO3濃度は約35質量％)
2) アルケニルコハク酸無水物(商品名 MSP 日石三菱石油製)
3) 塩基性Caフェネート(商品名 OLOA 218A オロナイトジャパン製)
(塩基価147mg-KOH/g、純度60質量％)
4) 塩基性Caサリチレート(商品名 OSCA-438B オスカ化学製)
(塩基価320mg-KOH/g、純度65質量％)
5) 脂肪酸アミン塩(商品名キレスガードC 日本化学産業製)
【００１７】
本発明の成分(a)〜(d)を含む実施例1〜14のグリース組成物は、圧送性に優れ、且つ含水時のせん断安定性及び防錆性に優れている。これに対して成分(c)の金属塩及び成分(d)のアルケニルコハク酸無水物の少なくとも一方を含まない比較例1〜3、5及び6のグリース組成物は、含水時のせん断安定性及び防錆性が劣り、実用的ではない。また、防錆剤としてアルケニルコハク酸無水物の代わりに脂肪酸アミン塩を使用した比較例4のグリース組成物も、含水時のせん断安定性及び防錆性が劣り、実用的ではない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のグリース組成物は、塩基性金属スルホネート、塩基性金属サリチレートおよび塩基性金属フェネートからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属塩化合物とアルケニルコハク酸無水物を含んでいるため、含水時のせん断安定性および防錆性に優れている。
Claims (9)
- 下記の成分を含有するグリース組成物。
(a) 基油、
(b) 次式(1)で表されるジウレア系増ちょう剤、
(1) R1NH-CO-NH-C6H4-CH2-C6H4-NH-CO-NHR2
(式中、R1及びR2 は同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基、炭素原子数6又は7のアリール基もしくはシクロヘキシル基である)
(c) 塩基性金属スルホネート、塩基性金属サリチレートおよび塩基性金属フェネートからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属塩化合物、及び
(d) アルケニルコハク酸の無水物。 - R1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基である請求項１記載のグリース組成物。
- 金属塩化合物の含有量が0.5〜15質量％である請求項１又は２記載のグリース組成物。
- 金属塩化合物が塩基性金属スルホネートである請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
- アルケニルコハク酸の無水物の含有量が0.1〜３質量％である請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
- R1及びR2が同一もしくは異なる、炭素原子数6〜30のアルキル基もしくはシクロヘキシル基であり、金属塩化合物が塩基性金属スルホネートであり、その含有量が0.5〜15質量％であり、アルケニルコハク酸の無水物の含有量が0.1〜3質量％である請求項１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。
- 金属塩化合物がカルシウム塩である請求項１〜６のいずれか１項記載のグリース組成物。
- 製鉄設備軸受用である請求項１〜７のいずれか１項記載のグリース組成物。
- 連続鋳造設備軸受用である請求項１〜７のいずれか１項記載のグリース組成物。
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