JP5476076B2 - 樹脂潤滑用グリース組成物 - Google Patents
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例えば、金属同士の摩擦や摩耗には、リンやイオウなどの元素を含む極圧剤や耐摩耗剤
が効果的で、これらの添加剤は積極的に金属表面と化学反応を起こすことによって皮膜を形成し、これによって摩擦や摩耗の低減や焼付を防止するなどの機能を発揮させる事はよく知られており、エンジンオイルやギヤーオイル及び高機能な工業用潤滑油やグリースにはこれらの技術が広く応用されている。
例えば、上記した金属同士の摩擦や摩耗に効果的なリン系やイオウ系添加剤を使用する技術を、樹脂同士あるいは樹脂と金属材料等の潤滑個所に適用した場合は、金属同士で得られるような摩擦低減効果は殆ど得られず、逆に摩擦や耐摩耗の性能が悪化し、却って機械部品の寿命が短くなったりするケースも少なくない。
〔化1〕 RCOO- R'NH3 + ・・・・・・・・(1)
(但し、Rは、炭素数5〜21の直鎖状飽和炭化水素基、R’は炭素数16〜18の不飽和炭化水素基である。)
特に、API(American Petroleum Institute;米国石油協会)基油カテゴリーでグループ1、グループ2、グループ3、グループ4などに属する基油を、単独または混合して使用することができる。
グループ2基油には、例えば、原油を常圧蒸留して得られる潤滑油留分に対して、水素化分解、脱ろうなどの精製手段を適宜組み合わせて適用することにより得られたパラフィン系鉱油がある。ガルフ社法などの水素化精製法により精製されたグループ2基油は、全イオウ分が10ppm未満、アロマ分が5%以下であり、本発明において好適に用いることができる。
上記した各種の油は、単独で又は混合して基油として使用することができるが、上記のものは単なる例示であって、これによって本発明が限定されるものではない。
脂肪酸アミン塩の中で飽和脂肪酸のアミン塩が好ましく、特に好ましくは、下記一般式(1)の飽和脂肪酸アミン塩である。
〔化2〕
RCOO- R'NH3 + ・・・・・・・・(1)
(但し、Rは、炭素数5〜21の直鎖状飽和炭化水素基、R’は炭素数16〜18の不飽和炭化水素基である。)
酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tブチルパラクレゾール、P,P′−ジオクチルジフェニルアミン、N−フェニル−α−ナフチルアミン、フェノチアジンなどがある。
防錆剤としては、酸化パラフィン、カルボン酸金属塩、スルフォン酸金属塩、カルボン酸エステル、スルフォン酸エステル、サリチル酸エステル、コハク酸エステル、ソルビタンエステルや各種アミン塩などがある。
金属不活性剤としては、N,N′ジサリチリデン−1,2−ジアミノプロパン、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、チアジアゾールなどがある。
ポリマーとしては、ポリブテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ポリメタクリレートなどが挙げられる。
なお、上記した他の添加剤は、いずれも例示であって何らこれに限られるものではない。
実施例及び比較例の調製に当り、下記の材料を用意した。
1.基油A:40℃の動粘度が101.1mm2/sの鉱物油である。
2.基油B:40℃の動粘度が31.2mm2/sのポリα−オレフィン油である。
3.基油C:40℃の動粘度が47.08mm2/s、粘度指数が146、%CAが1以下、%CNが11.9、%CPが85以上である高度精製油である。
4.増ちょう剤A:基油中でオクチルアミン2モルとMDI(4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート)1モルとの合成反応により得られるジウレアである。
5.増ちょう剤B:基油中で12ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムとの反応で得られるリチウム12ヒドロキシステアレ−ト石けんである。
6.増ちょう剤C:〔Ca3(PO4)2〕3・Ca(OH)2で表わされるヒドロキシアパタイト組成の第三リン酸カルシウムを有機溶媒で膨潤しゲル化させて得られるものである。
7.増ちょう剤D:基油中でベントナイトを有機溶媒で膨潤しゲル化させて得られるベントナイトである。
8.増ちょう剤E:基油中でNオクタデシルテレフタル酸メチルと水酸化ナトリウムとの反応で有られるナトリウムテレフタラメートである。
9.脂肪酸アミン塩の原料であるオレイルアミンについては、炭素数18の不飽和成分(オレイル成分)が75%以上、炭素数16の不飽和成分(パルミトイル成分)が5%以上の一般的な工業用の原料を用いた。
10.オレイルアミン以外のアミン及び脂肪酸は1級以上の試薬を用いた。
具体的には、実施例1〜8の増ちょう剤A(ウレア)を使用したグリースについては、グリース組成物の合計量が1000gになるように、基油、増ちょう剤Aの原料、並びに添加剤である各種アミン及び脂肪酸を、表1〜2に示す配合割合及びモル比になるようにあらかじめ計量した。その後、内容量3kgのグリース専用の製造釜内に基油の一部と増ちょう剤Aの原料のMDI(4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート)を張込み、加熱攪拌しながら60℃まで昇温させ、残部の基油に予め混合溶解させたオクチルアミンを張り込んで反応させ、180℃まで昇温後、一定の速度にて冷却し、増ちょう剤Aから成るベースグリースを得た。更に、上記各種アミンと脂肪酸をあらかじめ別口のベッセルにてベースオイル中で溶解結合させた脂肪酸アミン塩を釜内に張り込み、ホモジナイザー処理して各実施例の樹脂潤滑用グリース組成物を得た。
次に、増ちょう剤Dと混合する実施例17〜18の増ちょう剤A、及び実施例21の増ちょう剤Cからなるベースグリースを表3〜表4に記載の配合割合にて夫々別の釜にて製造し、増ちょう剤Dから成るベースグリースと表に記載の割合で常温にて混合した。最後に、あらかじめ実施例記載の配合割合及びモル比にてアミン及び脂肪酸をベースオイル中にて溶解結合させた脂肪酸アミン塩を釜内に張り込み、ホモジナイザー処理して実施例17〜18及び実施例21の樹脂潤滑用グリース組成物を得た。
1.ちょう度 :JIS K2220−7によって測定した。
2.滴 点 :JIS K2220−8によって測定した。
3.基油の動粘度:JIS K2283によって測定した。
4.摩擦試験 :バウデン式摩擦試験を行った。すなわち、バウデン式摩擦試験装置を用い下記の試験条件にて、樹脂(試験材1b)と相対する樹脂以外の材料(試験材1a)間の摩擦係数を測定した。
(1)試験材1a:材質;鋼材S45Cと銅合金ALBC2。
寸法;外形5.0mm、長さ24mmでピン状で、ピンの先端は
r=2.5mmの半球状で、
接触面は直径約1.0mmの平面に加工してある。
(2)試験材1b:材質;ポリアミド樹脂(東レ社製・66ナイロン/アミラン)と
ポリアセタール樹脂(デュポン社製・デルリン500P)。
寸法;長さ200mm、幅52mmの板状体である。
(3)温 度 :25℃
(4)すべり速度:1.0mm/s
(5)荷 重 :870g
(6)接触面の面圧:10MPa
なお、ポリアミド樹脂と鋼材間については全実施例及び全比較例についてバウデン式摩擦試験を行い、ポリアセタール樹脂と銅合金間についてはいくつか選択して試験を行った。
表1〜7に示すとおりである。
(考察)
実施例1〜23の樹脂潤滑用グリース組成物は、全て半固体のグリース状を示し、ちょう度は270〜305の範囲で適度な硬さの値を示し、滴点も178℃以上で良好な状態であった。また、バウデン摩擦試験におけるポリアミド樹脂−鋼の間の摩擦係数は0.048〜0.065であり、ポリアセタール樹脂−銅合金の間の摩擦係数は0.049〜0.062と一様に低く、各種樹脂と鋼や銅合金などの樹脂以外との材料において良好な潤滑性能を示していることが判る。
一方、比較例1〜18のグリース組成物は、全て半固体のグリース状を示し、ちょう度も266〜302で適度な硬さの値を示し、滴点も175℃以上と良好な状態であったが、バウデン摩擦試験におけるポリアミド樹脂−鋼の間の摩擦係数は0.081〜0.127であり、ポリアセタール樹脂−銅合金の間の摩擦係数も0.088〜0.121と一様に高く、各種樹脂と銅合金や鋼などの樹脂以外との材料との間の潤滑状態において実施例よりもいずれも劣っており、潤滑性能の向上効果が得られていないことが判る。
こうした結果から、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は、良好な潤滑性能を示すことが判る。
Claims (2)
- 基油と増ちょう剤を含むグリース基材に、下記一般式(1)に示される飽和脂肪酸アミン塩の少なくとも1種類以上を含有させた樹脂潤滑用グリース組成物。
(化1) RCOO - R'NH 3 + ・・・・・・・・(1)
(但し、Rは、炭素数5〜21の直鎖状飽和炭化水素基、R’は炭素数16〜18の不飽和炭化水素基である。) - 上記少なくとも1種類以上含有する飽和脂肪酸アミン塩の合計含有量が、グリース組成物全量に対して0.1〜10質量%である請求項1に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
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