JP6937241B2 - グリース組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、グリース組成物、及びシール軸受内のグリース組成物の使用に関する。
シール軸受は、多くの異なるタイプの機械において使用される。シールは、軸受に損傷を与え、かつ機械の機能を損ない得る、汚れ及び水の進入を防止する。典型的なシール材料には、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）及びフルオロエラストマ（ＦＫＭ）が含まれる。シールの寿命を延長するために、グリースがシール接点において提供される。シール−金属接触面においては、著しい摩擦が存在し得、これは、熱発生及び効率性の損失につながり得る。本発明者は、シール−金属接触面における摩擦を低減するように作用し得、それによって、シール軸受の効率性を改善することができる、グリース組成物の提供を目指した。
本発明者は、驚くべきことに、低粘度ポリアルファオレフィン基油とカルシウム増ちょう剤との組み合わせが、シール−金属接触面において、特に低い摩擦を発生させるグリースを提供することができるということを見出した。したがって、本発明は、１００℃で１〜５ｍｍ ２ ／ｓの動粘度を有するポリアルファオレフィンである第１の基油成分を４０〜９０重量％含むグリース組成物であって、重量パーセンテージが、該グリース組成物の重量に基づき、カルシウムのＣ１３−Ｃ２１脂肪酸塩である増ちょう剤を含む、グリース組成物を提供する。
さらなる態様において、本発明は、シール軸受内のシール−金属接触面におけるグリース組成物の使用であって、該グリース組成物が、基油と、増ちょう剤と、を含み、該基油が、１００℃で１〜５ｍｍ ２ ／ｓの動粘度を有するポリアルファオレフィンである第１の基油を４０〜９０重量％含み、重量パーセンテージが、該グリース組成物の重量に基づき、カルシウムのＣ１３−Ｃ２１脂肪酸塩である増ちょう剤を含む、グリース組成物の使用を提供する。
グリース組成物は、１００℃で１〜５ｍｍ ２ ／ｓの動粘度を有するポリアルファオレフィンである第１の基油成分を４０〜９０重量％含む。グリース組成物は、さらなる基油を含み得るが、好ましくは、第１の基油成分は、全基油の少なくとも５０重量％、及び好ましくは少なくとも８０重量％（グリース組成物中の基油の総重量に基づく）を構成する。
グリース組成物中の増ちょう剤は、カルシウムのＣ１３−Ｃ２１脂肪酸塩であり、好ましくは、カルシウムの水素化ひまし油脂肪酸塩である。増ちょう剤の量は、グリース組成物の重量に基づき、好ましくは２〜１８重量％、より好ましくは２〜１４重量％である。
本発明のグリース組成物はまた、酸化防止剤、さび止め、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、洗浄剤、及び他の添加剤を含み得る。
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が挙げられる。
さび止めとしては、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、トリクレジルホスフェート、他のホスフェートエステル、ならびに硫化脂肪及び油が挙げられる。
固体潤滑剤としては、例えば、モリブデンジスルフィド、黒鉛、窒化ホウ素、メラミンシアヌレート、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、タングステンジスルフィド、雲母、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。
グリース組成物は、標準的なグリース製造ルートを使用して製造され得る。
本発明のグリース組成物は、シール軸受内のシール−金属接触面において、好適に使用される。シールは、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素処理アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、またはフルオロエラストマ（ＦＫＭ）等の材料から好適に作製される。軸受は、潤滑剤を含有し、本発明のグリース組成物は、グリース組成物が潤滑剤によって汚染されないように適用されるべきである。
本発明を、実施例及び比較実施例によって、以下で詳細にさらに説明するが、本発明は、これらの実施例によっていかようにも制限されない。
グリースは、基油及び脂肪酸をケトルに添加し、８５〜９０℃まで（３℃／分で）加熱し、１００ｒｐｍで撹拌することによって調製した。水酸化カルシウムを粉末として添加し、次いで、水を添加した。ケトルを閉め、１３５℃まで（２℃／分で）加熱した。内容物を１００ｒｐｍで撹拌し、ケトルの壁温度限界を、１４０℃に設定した。ケトルを、１３５℃に到達した約４０分後に、換気した。追加の基油を８０℃まで加熱し、次いで、ポンプを介してケトルに添加した。内容物を１５０ｒｐｍで５分間撹拌し、生成物温度を１３０〜１３５℃に保持した。窒素管をケトルに接続し、内容物を窒素流に１５分間曝露させ、それによって、試料を脱水した。内容物を１００ｒｐｍで撹拌しながら、１００℃まで（２℃／分で）冷却した。希釈のための追加の基油を使用して、８０℃以下で添加剤を添加した。添加剤の添加後、内容物を１００ｒｐｍで１分間撹拌した。次いで、内容物を５０〜６０℃まで冷却した（５℃／分での壁温度設定：２０℃、及び１００ｒｐｍでの撹拌によって制御）。１０分間、−１５０ミリバールの真空を使用し、５０ｒｐｍで撹拌して、脱気を７０℃で開始した。生成物を、１×３００バールで均質化した。
全ての製剤を、以下の表１に要約し、量は、製剤の総重量に基づく重量％として示される。
Figure 0006937241
ＰＡＯ ２．０は、ポリアルファオレフィンであり、１００℃で２．０ｃＳｔの粘度を有した。ＸＨＶＩ ３．０及びＸＨＶＩ ４．０は、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈプロセスによって作製される基油であり、Ｓｈｅｌｌから入手した。ＸＨＶＩ ３．０は、１００℃で３．０ｃＳｔの粘度を有し、ＸＨＶＩ ４．０は、１００℃で４．０ｃＳｔの粘度を有した。ＨＣＯＦＡは、水素化ひまし油脂肪酸である。添加剤パッケージは、実施例及び比較実施例の各々において同じであった。
グリースは、ＮＢＲシールに適用した。シール軸受を２４時間運転させ、次いで、摩擦を測定した。
結果を表２に示す。
Figure 0006937241
本発明のグリース組成物（基油がポリアルファオレフィンである）は、比較実施例のグリース組成物（基油が同様の粘度を有するが、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈプロセスによって作製されている）よりも相当低い摩擦を示す。

Claims (2)

  1. １００℃で１〜５ｍｍ ２ ／ｓの動粘度を有するポリアルファオレフィンである第１の基油成分をグリース組成物の重量に基づいて４０〜９０重量％含むグリース組成物であって、カルシウムのＣ１３−Ｃ２１脂肪酸塩である増ちょう剤を含み、前記増ちょう剤の量が前記グリース組成物の重量に基づき２〜１８重量％であり、前記第１の基油成分がグリース組成物中の基油の総重量に基づいて全基油の少なくとも８０重量％を構成する、グリース組成物。
  2. シール軸受内のシール−金属接触面におけるグリース組成物の使用であって、前記グリース組成物が、基油と、増ちょう剤と、を含み、前記基油が、１００℃で１〜５ｍｍ ２ ／ｓの動粘度を有するポリアルファオレフィンである第１の基油成分を前記グリース組成物の重量に基づいて４０〜９０重量％含み、カルシウムのＣ１３−Ｃ２１脂肪酸塩である増ちょう剤を含み、前記増ちょう剤の量が前記グリース組成物の重量に基づき２〜１８重量％であり、前記第１の基油成分がグリース組成物中の基油の総重量に基づいて全基油の少なくとも８０重量％を構成する、グリース組成物の使用。
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