JP6089295B2

JP6089295B2 - グリース組成物

Info

Publication number: JP6089295B2
Application number: JP2012265345A
Authority: JP
Inventors: 径孝吉原; 裕次大貫
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2032-12-04
Also published as: JP2014109016A

Description

本発明は、摩擦係数の低減に極めて効果的なグリース組成物に関する。

今日、産業界におけるグリースの役割として、摩擦損失の低減による高効率化の観点から、低摩擦性が必要とされている。
摩擦係数を低減する目的で、ジアルキルジチオリン酸亜鉛とジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを組み合わせてグリースに処方する方法が良く知られている（特開平４−３４５９０号）。
また、優れたロングトレイン性能、高温潤滑性、省燃費性を有する潤滑油組成物として、硫黄分の低減されたリン酸エステル金属塩を含有する潤滑油が知られている（特許第３８４１６８７号）。
さらに、摩擦係数を低減する目的で、硫黄分の低減されたリン酸エステル金属塩と、金属系洗浄剤を組み合わせて処方する方法が知られている（特開２００９−１２７５３１号、トライボロジスト第５６巻第１２号（２０１１）７７０〜７７９）。

特開平４−３４５９０号公報特許第３８４１６８７号公報特開２００９−１２７５３１号公報

トライボロジスト第５６巻第１２号（２０１１）７７０〜７７９

しかしながら、上記の方法は、摩擦係数の低減が十分であるとは言えない。本発明の目的は、摩擦係数の低減に極めて効果的なグリース組成物を提供することである。

本発明は、下記の成分（ａ）〜（ｄ）を含有するグリース組成物を提供する。
（ａ）基油
（ｂ）増ちょう剤
（ｃ）一般式（１）で表されるアルキルリン酸金属塩
［｛ＲＯ（Ｃ_eＨ_2eＯ）_n｝_3-a-dＰＯ（Ｏ）_a（ＯＨ）_d］_c（Ｍ）_b （１）
（式中、Ｒは炭素数が１〜３０の炭化水素基を表し、炭化水素基が複数ある場合、同じでも異なっていても良い。Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウム、又はマグネシウムを表す。ａは１又は２を表す。ｂは１又は２を表す。ｃは１〜３を表す。ｄは０又は１を表すが、但しａが２のときは０である。ｅは２又は３を表す。ｎは０〜６０を表す。）
（ｄ）ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン

本発明により、摩擦係数の低減に極めて効果的なグリース組成物を提供することができる。

以下、本発明のグリース組成物について詳述する。
本発明の潤滑油組成物は、下記の成分（ａ）〜（ｄ）を含有する。
（ａ）基油
（ｂ）増ちょう剤
（ｃ）一般式（１）で表されるアルキルリン酸金属塩
［｛ＲＯ（Ｃ_eＨ_2eＯ）_n｝_3-a-dＰＯ（Ｏ）_a（ＯＨ）_d］_c（Ｍ）_b （１）
（式中、Ｒは炭素数が１〜３０の炭化水素基を表し、炭化水素基が複数ある場合、同じでも異なっていても良い。Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウム、又はマグネシウムを表す。ａは１又は２を表す。ｂは１又は２を表す。ｃは１〜３を表す。ｄは０又は１を表すが、但しａが２のときは０である。ｅは２又は３を表す。ｎは０〜６０を表す。）
（ｄ）ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン

上記（ａ）成分の基油としては、パラフィン系、ナフテン系鉱油を始めとし全ての油が使用可能である。鉱油以外の基油としては、ポリαオレフィン（ＰＡＯ）、ポリブテン、アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、エチレン−αオレフィンコオリゴマー等に代表される合成炭化水素油；ジエステル、ポリオールエステル、芳香族エステルなどのエステル系合成油；ポリアルキレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アルキルジフェニルエーテル等のエーテル系合成油；シリコーン油；及びフッ素化油などが挙げられる。これらの基油は単独で用いることができ、又は各種の混合油としても用いることができる。
本発明において、基油は、好ましくは鉱油、合成炭化水素油、エステル系合成油、又はこれらの混合油である。
基油動粘度は、通常使用される潤滑油粘度の範囲であれば全て使用可能である。基油動粘度は、好ましくは１００℃での動粘度が２〜５０ｍｍ²／ｓ、より好ましくは４〜２０ｍｍ²／ｓである。基油動粘度が高すぎる場合、粘度指数によっては低温特性に影響する（例えば、ギヤなどで、低温環境により動粘度の上昇が生じ、内部撹拌抵抗が増加、負荷トルク異常が生じることがある）。また、油の潤滑において、油膜確保のパラメーターは基油動粘度に強く依存することから、基油動粘度が低すぎる場合には、十分な油膜を形成できず、転がり疲労寿命が低下する可能性がある。

上記（ｂ）成分の増ちょう剤として、グリース用増ちょう剤として知られている全ての増ちょう剤を使用することができる。このような増ちょう剤としては、リチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けんに代表される石けん系増ちょう剤、リチウムコンプレックス石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウムコンプレックス石けん、カルシウムスルホネートコンプレックス石けんに代表されるコンプレックス石けん系増ちょう剤、ジウレア、テトラウレアに代表されるウレア系増ちょう剤、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＭＣＡ、カーボンブラックに代表される有機系増ちょう剤、有機化クレイ、微細シリカに代表される無機系増ちょう剤等が挙げられる。好ましくは、下記の式で表されるジウレア系増ちょう剤が挙げられる。
Ｒ¹−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ₆Ｈ₄−ｐ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ｐ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ²
（Ｒ¹及びＲ²は、独立して、炭素数８〜２０、好ましくは炭素数８〜１８のアルキル基、炭素数６〜１２、好ましくは炭素数６〜７のアリール基及び炭素数６〜１２、好ましくは炭素数６〜７のシクロアルキル基からなる群より選ばれ、同一であっても異なっていてもよい。）
上記ジウレア系増ちょう剤は、例えば、所定のジイソシアネートと所定のモノアミンとを反応させることにより得ることができる。ジイソシアネートの好ましい具体例は、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートである。モノアミンとしては、脂肪族系アミン、芳香族アミン、脂環式アミン又はこれらの混合物が挙げられる。脂肪族系アミンとしては、炭素数８〜１８のアルキルアミン、例えばオクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン及びオレイルアミンが挙げられる。芳香族アミンの具体例としては、アニリン及びｐ−トルイジンが挙げられる。脂環式アミンの具体例としては、シクロヘキシルアミンが挙げられる。上記ジイソシアネートとモノアミンとを反応させる方法には特に制限はなく、従来公知の方法により実施することができる。
オクチルアミン、アクタデシルアミン及びシクロヘキアミン又はこれらの混合物を用いて得られる成分（ｂ）のジウレア系増ちょう剤が好ましい。
本発明のグリース組成物は、例えばＪＩＳＫ２２２０５．３により測定されるちょう度が２３５〜４１５であるのが好ましく、より好ましくは２８５〜３７０である。このようなちょう度の調整は、上記（ｂ）成分の量を調整することで容易に行うことができる。

上記（ｃ）成分のアルキルリン酸金属塩において、Ｒは、好ましくは炭素数が４〜３０の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数が４〜１８の炭化水素基である。また、炭化水素基は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基であり、より好ましくはアルキル基である。
アルキルリン酸金属塩の金属は、好ましくは亜鉛、カルシウム、又はマグネシウムであり、より好ましくは亜鉛である。
アルキルリン酸金属塩の含有量は、組成物の全量を基準として、好ましくは０.０５〜１０質量％であり、より好ましくは０．１〜５質量％である。０．０５質量％未満では効果が不十分な傾向があり、また１０質量％を超えてもさらなる効果の向上は認められない。

上記（ｄ）成分のジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンとしては、次式で表されるものが好ましい。
［Ｒ³Ｒ⁴Ｎ−ＣＳ−Ｓ］₂−Ｍｏ₂Ｏ_mＳ_n
（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、炭素数１〜２４、好ましくは炭素数３〜１８の一級又は二級のアルキル基であり、ｍは０〜３、ｎは４〜１であり、ｍ＋ｎ＝４である）
ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンの含有量は、組成物の全量を基準として、０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましい。０．１質量％未満では、効果が不十分な傾向があり、また１０質量％を超えてもさらなる効果の向上は認められない。

本発明のグリース組成物には、上記（ａ）〜（ｄ）成分に加え、一般的に用いられている酸化防止剤、錆止め剤、極圧剤、耐摩耗剤、金属不活性化剤、防腐食剤、油性剤、固体潤滑剤等の添加剤を添加することができる。上記添加剤を添加する場合、その添加量はグリース組成物において通常使用される量とすることができ、一般的には、グリース組成物の全質量中０．０００１〜５０質量％である。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。

実施例１〜４及び比較例１〜８（ベースウレアグリースの製造）
容器に、基油２０００ｇとジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート２５０ｇをとり、７０〜８０℃に加熱した。別容器に、基油２０００ｇとオクチルアミン２５８ｇをとり、７０〜８０℃に加熱後、先の容器に加え、よく撹拌しながら３０分間反応させた。その後、加熱撹拌し、放冷後、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、表１及び２に示す処方で添加剤を添加し、適宜基油を加え、得られる混合物を三段ロールミルにてＪＩＳちょう度３００に調整した。

実施例５〜８（ベースリチウムグリースの製造）
容器に、基油９３５ｇと１２−ヒドロキシステアリン酸１６５ｇをとり、８０℃に加熱した。別容器に、水道水１２０ｇと水酸化リチウム１水塩２３．８ｇをとり、加熱溶解後、先の容器に加え、よく撹拌しながら６０分間けん化反応させた。更に、加熱撹拌後、基油８７６．２ｇを追加し、放冷後、三段ロールミルに通してベースリチウムグリースを得た。
このベースグリースに表１に示す処方で添加剤を添加し、適宜基油を加え、得られる混合物を三段ロールミルにてＪＩＳちょう度３００に調整した。

＜試験方法＞
＜ＳＲＶ試験＞
実施例１〜８及び比較例１〜８の各グリース組成物について、ＳＲＶ摩擦摩耗試験により摩擦係数を測定した。下記の試験条件にて実施し、試験終了前１０秒間の平均値を測定した。
テストピース
ボール：直径１１／１６インチ（ＳＵＪ２）
円筒プレート：直径２４ｍｍ×７．８５ｍｍ（ＳＵＪ２）
測定条件（測定方法はＡＳＴＭＤ５７０７に準拠）
荷重：５０Ｎ、周波数：１０Ｈｚ、ストローク：０．８ｍｍ、温度：４０℃、試験時間：３分

なお、表中に示す各成分は以下のとおりであり、表中の数字は質量％を示す。
基油：鉱油（動粘度：１００ｍｍ²／ｓ（４０℃）、１１ｍｍ²／ｓ（１００℃）、粘度指数：９４）
※１）勝田化工（株）社製Ｐ−４２１
※２）勝田化工（株）社製ＯＲ−４０
※３）下記式（２）で示される勝田化工（株）社製アルキルリン酸カルシウム
｛（Ｃ₄Ｈ₉Ｏ）₂ＰＯ（Ｏ）｝₂Ｃａ（２）
※４）下記式（３）で示される勝田化工（株）社製アルキルリン酸マグネシウム
｛（Ｃ₄Ｈ₉Ｏ）₂ＰＯ（Ｏ）｝₂Ｍｇ（３）
※５）Ｒ．Ｔ．ＶＡＮＤＥＲＢＩＬＴ社製ＭＯＬＹＶＡＮＡ
※６）日本ルーブリゾール（株）社製ＬＵＢＲＩＺＯＬ１３９５
※７）ラインケミージャパン（株）社製ＡＤＤＩＴＩＮＲＣ３０８０
※８）日本ルーブリゾール（株）社製ＬＵＢＲＩＺＯＬ６７７Ａ

結果
成分（ａ）〜（ｄ）を全て含む、本発明の実施例１〜８のグリース組成物は、摩擦係数が極めて低いことがわかる。これに対して、成分（ｄ）ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを含まない比較例１〜４は摩擦係数が高い。また、成分（ｃ）アルキルリン酸金属塩の変わりに、硫黄分を含むジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する比較例５〜７は、十分な摩擦係数の低減が得られていない。なお、成分（ｃ）アルキルリン酸金属塩及びジアルキルジチオリン酸亜鉛のどちらも含まない比較例８は十分な摩擦係数の低減が得られていない。

Claims

下記の成分（ａ）〜（ｄ）を含有するグリース組成物。
（ａ）基油
（ｂ）増ちょう剤
（ｃ）一般式（１）で表されるアルキルリン酸金属塩
［｛ＲＯ（Ｃ_eＨ_2eＯ）_n｝_3-a-dＰＯ（Ｏ）_a（ＯＨ）_d］_c（Ｍ）_b （１）
（式中、Ｒは炭素数が１〜３０の炭化水素基を表し、炭化水素基が複数ある場合、同じでも異なっていても良い。Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウム、又はマグネシウムを表す。ａは１又は２を表す。ｂは１又は２を表す。ｃは１〜３を表す。ｄは０又は１を表すが、但しａが２のときは０である。ｅは２又は３を表す。ｎは１〜６０を表す。）
（ｄ）ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン
前記（ｃ）アルキルリン酸金属塩の金属が、亜鉛、カルシウム、又はマグネシウムである、請求項１に記載のグリース組成物。
等速ジョイント用である請求項１又は２に記載のグリース組成物。