JP6448638B2 - グリース組成物における向上したロール安定性 - Google Patents

Description

本発明は、向上したロール安定性を有するグリース組成物に関する。

使用する際には、グリースは機械的剪断にかけられ、これによって、増稠剤粒子の寸法変化及び分散が起こって、グリースの分解が引き起こされる可能性がある。ロール安定性は、機械的剪断にかけた際のグリースの安定性の尺度である。ＡＳＴＭ−Ｄ１８３１にしたがうロール安定性試験においては、鋼製のローラーを含むシリンダー内にグリースを配置して、シリンダーを回転させる。試験の前後におけるグリースの稠度を測定し、稠度値の差がロール安定性を示す。

本発明者らは、向上したロール安定性を有するグリース組成物を提供することを目指した。

本発明者らは、驚くべきことに、グリース組成物にサリチル酸カルシウムを加えるとロール安定性を向上させることができることを見出した。したがって、本発明は、基油、並びにリチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩を含むグリース組成物におけるロール安定性を向上させるためのサリチル酸カルシウムの使用を提供する。

更なる形態においては、本発明は、基油、リチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩、並びに０．３〜０．６重量％のサリチル酸カルシウムを含み、重量％はグリース組成物の重量を基準とするものであるグリース組成物を提供する。

本発明は、グリース組成物におけるロール安定性を向上させるためのサリチル酸カルシウムの使用を提供する。ロール安定性を測定する方法は、ＡＳＴＭ−Ｄ１８３１に規定されている。シリンダー回転の継続時間は変化させることができるが、好ましくは１〜２００時間、より好ましくは１０〜５０時間、最も好ましくは１８時間である。シリンダー回転中の温度は変化させることができ、例えば室温〜１００℃であるが、好ましくは６５℃である。好適には、ロール安定性を測定する前に、水、例えばグリース組成物の重量を基準として１０重量％の水をグリースと混合する。ロール安定性は、ロール安定性試験の前後における稠度の差によって求められる。稠度は、好適にはＡＳＴＭ−Ｄ１４０３に規定されている方法によって測定され、通常は０．１ｍｍ単位で報告される。稠度の差が小さい（特に１００・０．１ｍｍより小さい）ことは良好なロール安定性を示し、これに対して稠度の差が大きい（特に１００・０．１ｍｍより大きい）ことは劣ったロール安定性を示す。

本発明においては、サリチル酸カルシウムをグリース組成物中に導入してロール安定性を向上させる。これは、本グリース組成物のロール安定性は、サリチル酸カルシウムを含まない他の点では同一のグリース組成物のロール安定性よりも良好である（即ち、稠度の差は、本グリース組成物に関しては、サリチル酸カルシウムを含まない他の点では同一のグリース組成物に関するよりも低い）ことを意味する。

ロール安定性を向上させるためにグリース組成物中に好適に導入されるサリチル酸カルシウムの量は、好適にはグリース組成物の重量を基準として０．３〜０．６重量％である。本発明者らは、０．３重量％未満のサリチル酸カルシウムを用いるとロール安定性における所望の向上は与えられず、０．６重量％より多い量を用いても更なる向上は与えられないことを見出した。

サリチル酸カルシウムは、好適には過塩基性サリチル酸カルシウムである。

グリース組成物中の基油は、グリース組成物の基油として通常的に用いることができるものであり、特別な制限はない。基油は、好適には鉱物油、合成油、動物油及び植物油、並びにこれらの混合物から選択される。

特に、ＡＰＩ（米国石油協会）基油カテゴリーのグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶなどに属する基油を、単独か又は混合物として用いることができる。

グループＩ基油としては、例えば、原油の常圧蒸留によって得られる潤滑油フラクションに関する溶媒精製、水素化精製、及び脱ロウのような精製プロセスの好適な組合せによって得られるパラフィン系鉱物油が挙げられる。

グループＩＩ基油としては、例えば、原油の常圧蒸留によって得られる潤滑油フラクションに関する水素化精製及び脱ロウのような精製プロセスの好適な組合せによって得られるパラフィン系鉱物油が挙げられる。

グループＩＩＩ基油及びグループＩＩ＋基油としては、原油の常圧蒸留によって得られる潤滑油フラクションに関する高度水素化精製によって製造されるパラフィン系鉱物油、イソパラフィンを用いる脱ロウプロセスによって製造されるワックスを脱ロウ及び置換するIsodewaxプロセスによって精製された基油、並びにMobilワックス異性化プロセスによって精製された基油が挙げられる。

合成油の例としては、ポリオレフィン、ポリオキシアルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコール、エステル、例えばジ−２−エチルヘキシルセバケート、又はジ−２−エチルヘキシルアジペート、ポリオールエステル、例えばトリメチロールプロパンエステル、又はペンタエリトリトールエステル、ペルフルオロアルキルエーテル、シリコーン油、及びポリフェニルエーテルが挙げられる。

ポリオレフィンとしては、種々のオレフィン又はその水素化物のポリマーが挙げられる。任意のオレフィンを用いることができ、例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、及び５個以上の炭素を有するα−オレフィンを挙げることができる。ポリオレフィンの製造においては、オレフィンを単独で用いることができ、或いは２種類以上を組み合わせて用いることができる。ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）と呼ばれるポリオレフィンが特に好適である。これらはグループＩＶの基油である。

天然ガスを液体燃料に転化させるフィッシャー・トロプシュ法によって合成されるＧＴＬ（ガス・トゥー・リキッド）基油は、原油から精製される鉱物油基油と比べて非常に低いイオウ含量及び芳香族化合物含量を有し、非常に高いパラフィン構成成分比を有しているので、優れた酸化安定性を有している。

動物油及び植物油の代表例としては、キャスター油及び菜種油を挙げることができる。

種々の基油を単独か又は混合物で用いることができる。

グリース組成物中における増稠剤は、リチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩である。脂肪酸は、好適にはＣ_１３〜Ｃ_２１脂肪酸である。好適には、増稠剤はリチウムの脂肪酸塩であり、好ましくは、増稠剤はリチウム−１２−ヒドロキシステアレートである。グリース組成物は、好適にはグリース組成物の重量を基準として２〜２０重量％のリチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩を含む。

本発明のグリース組成物にはまた、酸化防止剤、防錆剤、油性向上剤、極圧添加剤、摩耗防止剤、固体潤滑剤、金属不活性化剤、ポリマー、及び他の添加剤を含ませることもできる。

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、及びフェノチアジン類が挙げられる。

防錆剤としては、酸化パラフィン、カルボン酸金属塩、スルホン酸金属塩、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル、ソルビタンエステル、及び種々のアミン塩が挙げられる。

油性向上剤、極圧添加剤、及び摩耗防止剤としては、例えば、硫化亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、硫化亜鉛ジアリールジチオホスフェート、硫化亜鉛ジアルキルジチオカルバメート、硫化亜鉛ジアリールジチオカルバメート、硫化モリブデンジアルキルジチオホスフェート、硫化モリブデンジアリールジチオホスフェート、硫化モリブデンジアルキルジチオカルバメート、硫化モリブデンジアリールジチオカルバメート、有機モリブデン錯体、硫化オレフィン、トリフェニルホスフェート、トリフェニルホスホロチオネート、トリクレシルホスフェート、他のホスフェートエステル、及び硫化油脂が挙げられる。

固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、シアヌル酸メラミン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、二硫化タングステン、マイカ、フッ化黒鉛などが挙げられる。

金属不活性化剤としては、例えば、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、及びチアジアゾールが挙げられる。

本グリース組成物は、標準的なグリース製造経路を用いて製造することができる。好ましくは、増稠剤及び基油の反応させた配合物に最初に加える添加剤は、サリチル酸カルシウムである。

本発明のグリース組成物は、ヘビーデューティーベアリングにおける使用などの一般的な工業潤滑のために用いることができる。これらはまた、湿潤環境中における衝撃負荷などの厳しい条件下で運転されるヘビーデューティーの滑り軸受及び転がり軸受において用いることもできる。更に、これらはホイールベアリング（円錐ころ軸受）、シャーシポイント、ユニバーサルステアリング、サスペンション及びトランスミッションジョイント、ウォーターポンプ及び発電機ベアリング、並びにシャックル及びリンク部材のような自動車用途において用いることができる。

下記において、本発明を実施例及び比較例によって更に詳細に説明するが、本発明は決してこれらの実施例によって限定されない。

ケトル内で１２−ヒドロキシステアレートを基油と混合し、１５０ｒｐｍで撹拌しながら９０℃に加熱する（３℃／分の加熱速度）ことによってグリースを調製した。基油、水、及び水酸化リチウムの混合物を調製し、撹拌しながら６０℃に加熱した。この水酸化リチウム混合物を９０℃でケトルに加え、ケトルを閉止した。次に、ケトルを２００℃に加熱し（３℃／分の加熱速度）、混合物を２００ｒｐｍで撹拌した。温度が２００℃に達したら、ケトルを排気し、撹拌速度を１００ｒｐｍに減少させた。排気した後、ケトルを２１５℃に加熱し（４℃／分の加熱速度）、混合物を１５０ｒｐｍで撹拌した。次に、混合物を２００ｒｐｍで撹拌しながら１６０℃に冷却した（３℃／分の加熱速度）。１６０℃において、更なる予備加熱した基油をポンプによって加え、次にケトルを１５０ｒｐｍで１５分間撹拌した。ケトルを１００ｒｐｍで撹拌しながら１００℃に冷却した（５℃／分の加熱速度）。冷却した後、サリチル酸カルシウムを加え、次に１０分間撹拌した後に添加剤パッケージを加えた。更なる基油を加えた後、１５０ｒｐｍで撹拌した。生成物を２０分間混合及び脱気し、濾過し、ホモジナイズして脱気した。

グリース組成物の配合を表１に示す。

実施例４は実施例３の繰り返しであり、比較例４は比較例３の繰り返しである。添加剤パッケージは、グリース添加剤の標準的なパッケージであり、全ての実施例及び比較例において同じであった。基油は、２２０ｃＳｔの粘度を有するパラフィン系基油であった。

ロール安定性試験は、ＡＳＴＭ−Ｄ１８３１にしたがって行った。試験の第１系列においては、シリンダーを６５℃において１８時間回転させた。試験の第２系列においては、シリンダーを６５℃において１００時間回転させた。

ロール安定性試験の後に、走査電子顕微鏡画像を撮影した。画像を評価して、増稠剤が非損傷の状態で保持された（繊維様の構造が視認される）か、又は損傷した（繊維様の構造が概して視認されない）かを求めた。

ロール安定性試験の結果を表２にまとめる。

本発明の実施例（全てサリチル酸カルシウムを含む）は、比較例（サリチル酸カルシウムを含まない）と比べて大きく向上したロール安定性を示した。

Claims (6)

1. 基油、並びにリチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩を含むグリース組成物におけるロール安定性を向上させるための、該グリース組成物の重量を基準として少なくとも０．３重量％のサリチル酸カルシウムの使用であって、該グリース組成物はアルキルメタクリレート系共重合物を含まない、上記の使用。
2. ロール安定性がＡＳＴＭ−Ｄ１８３１にしたがって測定される、請求項１に記載の使用。
3. グリース組成物が０．３〜０．６重量％のサリチル酸カルシウムを含む、請求項１又は請求項２に記載の使用。
4. リチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩がリチウムのＣ_１３〜Ｃ_２１脂肪酸塩である、請求項１〜３のいずれかに記載の使用。
5. リチウムの脂肪酸塩がリチウム−１２−ヒドロキシステアレートである、請求項４に記載の使用。
6. グリース組成物が２〜２０重量％のリチウム及び／又はカルシウムの脂肪酸塩を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。