JP5156052B2

JP5156052B2 - グリース組成物及びその使用

Info

Publication number: JP5156052B2
Application number: JP2010108083A
Authority: JP
Inventors: 誠羽山
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2010168593A

Description

本発明はグリース組成物に関し、さらに詳しくは摩擦・摩耗特性に優れ、耐熱性を有するグリース組成物に関する。

従来から産業界で高性能化を図る目的で、潤滑剤に種々の添加剤を配合し潤滑性を向上させる試みがなされているが、さらに高温高速等の過酷条件下での運転においても優れた潤滑性を示すグリース組成物に対する要求がある。
しかし、摩擦の低減剤として有機金属系化合物のうち、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート等の有機モリブデン化合物が用いられているが、高温高速等の益々厳しくなっている過酷条件下での使用においては、耐熱性等が必ずしも充分とはいえず、さらに向上が望まれている。
一方、モリブデン酸塩は、皮膜補強剤としては優れた作用を示すものの、摩擦の低減剤としての効果は必ずしも見出されていなかった（例えば、特許文献１参照）。
本発明者らは先に、モリブデン酸、モリブデン酸の塩、及び酸化モリブデンからなる群から選ばれた少なくとも１種と、有機硫黄化合物、有機リン化合物、有機硫黄リン化合物、有機硫黄スズ化合物、有機モリブデン化合物、及び有機亜鉛化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種とを含むグリース組成物が耐熱性に優れていることを見出している（特許文献２参照）。

特許第２５８６８７１号特開２０００−５３９８９

本発明の目的は、高温高速等の過酷条件下での使用においても、優れた潤滑性と耐熱性を有するグリース組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、上記グリース組成物の潤滑グリースとしての用途を提供することである。

本発明は、以下の（Ａ）群から選ばれる成分Ａの少なくとも１種と、以下の（Ｂ）群から選ばれる成分Ｂの少なくとも１種を含有するグリース組成物を提供すものである。
（Ａ）群：
（１）タングステン酸、タングステン酸の塩、及び酸化タングステン、
（２）リンタングステン酸、チオタングステン酸、ホウタングステン酸、リンタングステン酸の塩、チオタングステン酸の塩、及びホウタングステン酸の塩、
（３）リンモリブデン酸、チオモリブデン酸、ホウモリブデン酸、リンモリブデン酸の塩、チオモリブデン酸の塩、及びホウモリブデン酸の塩、
（Ｂ）群：
（１）有機硫黄化合物、
（２）有機リン化合物、
（３）有機硫黄リン化合物、
（４）有機モリブデン化合物、及び
（５）有機亜鉛化合物。
本発明は、軸受、ギア、又は等速ジョイント用の潤滑グリースとしての上記グリース組成物の使用に関するものである。

表１〜４に示すＳＲＶ試験及び高速四球式摩耗試験の結果から、本発明のグリース組成物は、高温高速等の過酷条件下での使用においても、優れた潤滑性と耐熱性を有するグリース組成物であることが分かる。従って、本発明のグリース組成物は、高温高速等の過酷条件下で使用される潤滑グリース、例えば、軸受、ギア、自動車の等速ジョイント等の潤滑グリースとして好ましいものである。

本発明のグリース組成物において、成分Ａの含有量は、好ましくは０．１〜３０質量％、更に好ましくは０．３〜８質量％である。また、成分Ｂの含有量は、好ましくは０．１〜３０質量％、更に好ましくは０．３〜８質量％である。また、成分Ａ対Ｂの質量比は、好ましくは１０：１〜１：１０、更に好ましく６：１〜１：６である。
本発明のグリース組成物の基油としては、鉱油、動植物油、エステル系合成油、合成炭化水素油、リン酸エステル油、シリコーン油、フッ素油及びこれらの混合油等が使用される。

本発明のグリース組成物に使用される（Ａ）群のタングステン酸の塩、リンタングステン酸の塩、チオタングステン酸の塩、ホウタングステン酸の塩、リンモリブデン酸の塩、チオモリブデン酸の塩、及びホウモリブデン酸の塩としては、アルカリ土類金属塩（カルシウム塩、マグネシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩）、アルカリ金属塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩）、アルミニウム塩、クロム塩、チタン塩、錫塩、コバルト塩、マンガン塩、鉄塩、ニッケル塩、銅塩、亜鉛塩、カドミウム塩、アンモニウム塩、これらの酸性塩、塩基性塩等が挙げられる。また、塩には、正塩、ポリ酸塩も包含するものとする。
酸化タングステンとしては酸化タングステン(II)、酸化タングステン(III) 、酸化タングステン(IV)（ＷＯ₂）、酸化タングステン(V)、酸化タングステン(VI)（ＷＯ₃）、副酸化物としてＷ₄Ｏ₉、Ｗ₃Ｏ₈、Ｗ₅Ｏ₉、Ｗ₅Ｏ₁₄、Ｗ₄Ｏ₁₁、Ｗ₁₈Ｏ₄₉、Ｗ₂₀Ｏ₆₈等が挙げられる。

（Ａ）群の化合物の具体例としては、タングステン酸、タングステン酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン酸ルビジウム、タングステン酸セシウム、タングステン酸マグネシウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸ストロンチウム、タングステン酸バリウム、タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸マンガン、タングステン酸鉄、タングステン酸コバルト、タングステン酸ニッケル、タングステン酸銅、タングステン酸銀、タングステン酸亜鉛、タングステン酸カドミウム、タングステン酸アンモニウム、二酸化タングステン、三酸化タングステン、リンタングステン酸、リンタングステン酸ナトリウム、リンタングステン酸アンモニウム、チオタングステン酸アンモニウム、リンモリブデン酸、リンモリブデン酸ナトリウム、リンモリブデン酸アンモニウム、チオモリブデン酸アンモニウム、ホウモリブデン酸カリウム等が挙げられる。

本発明のグリース組成物の増ちょう剤としては、金属石けん、複合金属石けん等の石けん系；ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物等の非石けん系等、一般的に用いられるものが使用できる。石けん系増ちょう剤としては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けん等が、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、他のポリウレア化合物、ジウレタン化合物等が挙げられる。

本発明のグリース組成物に使用される（Ｂ）群の有機硫黄化合物としては、スルフィド；ジスルフィド；ポリスルフィド；メルカプタン；炭酸、カルボン酸及びそれらの誘導体のチオ置換体；及び不飽和動植物油脂又はオレフィンの硫化物、さらに詳しくはアルキルポリスルフィド、ヘテロ環ジスルフィド、メチレンジチオカーバメート、硫黄分１〜３０質量％の硫黄系極圧剤、チオ尿素が挙げられる。
有機リン化合物としては、ホスフェート、ホスファイト、さらに詳しくはトリアリールホスフェート、トリアルキルホスフェート、トリアリールホスファイト、トリアルキルホスファイトが挙げられる。
有機硫黄リン化合物としては、ホスフェートやホスファイトのチオ置換体、例えば、トリアルキルホスフォロチオネート、トリアリールホスフォロチオネート、金属を含まない硫黄分15〜35％、リン分0.５〜３％の有機硫黄リン系極圧剤も、有機硫黄リン化合物として使用できる。

有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート、さらに詳しくはジアルキルモリブデンジチオカーバメート、ジアルキルモリブデンジチオホスフェート、ジアリールモリブデンジチオカーバメート、ジアリールモリブデンジチオホスフェート等が挙げられる。
有機亜鉛化合物としては、亜鉛ジチオカーバメート、亜鉛ジチオホスフェート、さらに詳しくはジアルキル亜鉛ジチオカーバメート、ジアルキル亜鉛ジチオホスフェート、ジアリール亜鉛ジチオカーバメート、ジアリール亜鉛ジチオホスフェートが挙げられる。

本発明のグリース組成物には、上記以外の添加剤、例えば、防錆剤、酸化防止剤、腐食防止剤、固体潤滑剤、油性剤、粘度指数向上剤等を含有させてもよい。
本発明のグリース組成物は、潤滑グリース、例えば、軸受、ギア、自動車の等速ジョイント等に使用されるグリースとして使用される。

以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１〜２８及び比較例１〜１１
鉱油（１０ｍｍ²／ｓ、１００℃）をリチウム石けん（１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム）（６質量％）又はジウレア系増ちょう剤（４，４'−フェニルメチルイソシアネートとオクチルアミンを反応させて得られるジウレア化合物）（７質量％）で増ちょうさせたグリースに、Ａ群の化合物及びＢ群の化合物として表１〜表４に記載の化合物を所定量混合し、３段ロールミルでミル処理を行った後、脱泡しグリース組成物を作成した。
これらのグリース組成物について、ＳＲＶ試験及び高速四球式摩耗試験を行った。ＳＲＶ試験は、直径１０ｍｍの鋼球（ＳＵＪ−２）、直径２４ｍｍ、厚さ７．８５ｍｍのディスクを用い、荷重４００Ｎ，９００Ｎ、周波数１５Ｈｚ、振幅１ｍｍ、試験温度２５℃での平均摩擦係数を測定した。高速四球式摩耗試験は、ＡＳＴＭＤ２２６６に従って行った。
結果を表１〜表４に示す。なお、実施例１−９、１１−１７、２２、２３、２５−２８は参考例である。

ＳＲＶ試験
（４００Ｎ）
〇：優れる、摩擦係数０．０６０未満
△：ベースと同等、摩擦係数０．０６０以上０．０９０未満
×：劣る、摩擦係数０．０９０以上
（９００Ｎ）
〇：優れる、摩擦係数０．０５１未満
△：ベースと同等、摩擦係数０．０５１以上０．０７６未満
×：劣る、摩擦係数０．０７６以上
高速四球式摩耗試験
〇：優れる、摩耗径０．６０mm未満
△：ベースと同等、摩耗径０．６０mm以上０．８０mm未満
×：劣る、摩耗径０．８０mm以上

A群の化合物
(1)タングステン酸Ca(日本無機化学工業株式会社製、タングステン酸カルシウム)
(2)タングステン酸(日本無機化学工業株式会社製、タングステン酸)
(3)三酸化タングステン(日本無機化学工業株式会社製、三酸化タングステン)
(4)タングステン酸ナトリウム(関東化学株式会社製、タングステン(VI)酸ナトリウム・2水和物)
(5)タングステン酸NH₄(関東化学株式会社製、タングステン酸アンモニウム・5水和物)
(6)チオタングステン酸NH₄(関東化学株式会社製、テトラチオタングステン酸アンモニウム)
(7)リンタングステン酸Na(関東化学株式会社製、リンタングステン酸ナトリウムn水和物)
(8)チオモリブデン酸NH₄(関東化学株式会社製、チオモリブデン酸アンモニウム)
(9)リンモリブデン酸Na(和光純薬工業株式会社製、リンモリブデン酸ナトリウム)
(10)ホウモリブデン酸K(日本無機化学工業株式会社製、MOLY WHITE P-3S)

B群の化合物
(1)硫黄系極圧剤(硫黄含有量9.5質量%)(大日本インキ化学工業株式会社製、ダイルーブS320)
(2）アルキルポリスルフィド（エルファトケムジャパン株式会社製、TPS-20)
(3）ジアルキルハイドロジェンホスファイト(城北化学工業株式会社製、KJ-112)
(4)トリアリールホスフォロチオネート（日本チバガイギー株式会社製、イルガルーブTPPT)
(5)硫黄リン系極圧剤(日本ルーブリゾール株式会社製、ルーブリゾール810)
(6)モリブデンジチオホスフェート(R.T.VANDERBILT社製、モリバンL)
(7)亜鉛ジチオカーバメート(R.T.VANDERBILT社製、バンルーブAZ)
(8)亜鉛ジチオホスフェート(日本ルーブリゾール株式会社製、ルーブリゾール1395)

Claims

基油と、以下の（Ａ）群から選ばれる成分Ａの少なくとも１種と、以下の（Ｂ）群から選ばれる成分Ｂの少なくとも１種を含有するグリース組成物。
（Ａ）群：
酸化タングステン、
（Ｂ）群：
（５）亜鉛ジチオカーバメート、及び亜鉛ジチオホスフェートからなる群から選ばれる有機亜鉛化合物。
グリース組成物の全質量部に対して、成分Ａが０．１〜３０質量％、成分Ｂが０．１〜３０質量％であり、成分Ａ対Ｂの質量比が１０：１〜１：１０である請求項１記載のグリース組成物。
成分Ａが、二酸化タングステン及び三酸化タングステンからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１又は２記載のグリース組成物。
基油が鉱油である請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
軸受、ギア、又は等速ジョイント用の潤滑グリースとしての請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物の使用。