JP7399453B2

JP7399453B2 - グリース組成物

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Publication number: JP7399453B2
Application number: JP2019193398A
Authority: JP
Inventors: 淳梶田; 寛西村
Original assignee: Nippeco Ltd
Current assignee: Nippeco Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2023-12-18
Anticipated expiration: 2039-10-24
Also published as: JP2021066815A

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特許法第３０条第２項適用梶田淳、天野裕行、西村寛「カルシウムスルフォネートコンプレックスグリースの温度トライボロジー特性」（「トライボロジー会議２０１８秋伊勢予稿集」、一般社団法人日本トライボロジー学会、平成３０年１０月２９日発行、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ．ｊｐ／ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ／ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ＿ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ／１８ｉｓｅ／）梶田淳、天野裕行、西村寛「カルシウムスルフォネートコンプレックスグリースの温度トライボロジー特性」（「トライボロジー会議２０１８秋伊勢」、一般社団法人日本トライボロジー学会、平成３０年１１月７日開催、シンフォニアテクノロジー響ホール伊勢（伊勢市観光文化会館））

この発明は、各種産業機械、自動車、家電製品、精密機器、医療機器等に組み込まれている軸受、歯車及び各種装置の摺動部分に使用されるグリース組成物に関する。

各種産業機械、自動車、家電製品、精密機器、医療機器等に組み込まれている軸受、歯車及び各種装置の摺動部分には、潤滑油又はグリースが使用されている。

従来のグリース組成物には、増ちょう剤には、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん等の金属石けんやウレア化合物が多く用いられ、また、基油には、鉱物油の他、炭化水素系合成油、エステル系合成油、シリコーン系合成油等の合成油が多く用いられ、必要に応じて酸化防止剤、防錆剤、極圧剤等が配合される。

特に、増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを用いたグリースは、優れた防錆性、耐荷重性、耐熱性、耐水性を持つため、各種産業機械、製鉄設備及び抄紙設備を中心に使用されている。

しかしながら、製鉄設備等に使用される流動点－１０℃～－１５℃の鉱物油のみを基油としたカルシウムスルフォネートコンプレックスグリースを自動車部品に適用する場合には、低温環境下ではグリースが著しく硬化するか、又は固化し、潤滑剤として機能していないという欠点があった。

そこで、特許文献１ではカルシウムスルフォネートコンプレックスグリース中の基油を合成油のみからなるものとすることで、特許文献２では増ちょう剤にカルシウムスルフォネートコンプレックスと金属石けん又は非金属石けんを組み合わせることで、それぞれ、－４０℃での低温トルクの値を抑制している。

特開２００２－２６５９６９号公報特開２００４－９１７１１号公報特開２０１７－２０３０６９号公報

特許文献１及び２では、低温性評価の指標として、低温トルク試験を行っているが、低温トルク試験は、軸受にグリースを充填し、低温環境下で軸受の回転トルクを測定し、低温環境下においてグリースが著しく硬化するか否か又は固化するか否かを評価するものである。

しかしながら、低温環境下においてグリースが固化しなかった場合でも、摩擦面の潤滑性が低下し、潤滑不良を生じるならば、やはり潤滑剤として機能していないと言える。

すなわち、低温トルク試験は、低温環境下における摩擦面の潤滑性、例えば、耐摩耗性や耐焼付き性を評価するものではないし、低温トルクの値が低いグリースが、低温環境下における摩擦面の潤滑性に必ずしも優れるとも限らない。

なお、特許文献３には低温環境下におけるグリースの潤滑性に着目し、低温環境下での耐焼付き性能に優れたグリース組成物が記載されている。しかしながら、振動摩擦摩耗試験（ＳＲＶ試験）では温度が－２０℃、荷重が２５Ｎで評価しており、後述するように、この試験条件は本発明の試験条件よりも温度が高く、且つ低荷重となっている。また、増ちょう剤として、特定の混合アミンとジイソシアネート化合物とを反応させて得られるジウレア化合物を用いるものであり、カルシウムスルフォネートコンプレックスを用いるものではない。

また、近年のグリースに対する要求として、特に、寒冷地においては、－４０℃といった低温環境下となるため、その環境下でも潤滑性を維持、向上することが求められている。

本発明は、かかる認識に基づいてなされたものであり、低温から高温まで高い潤滑性を有し、特に－４０℃という低温環境下において高い潤滑性を有するグリース組成物を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、基油と増ちょう剤とから少なくともなるグリース組成物であって、基油の４０℃における動粘度は、２５ｍｍ^２／ｓ以上７５ｍｍ^２／ｓ以下であり、増ちょう剤は、カルシウムスルフォネートコンプレックスを少なくとも含むことを特徴とするグリース組成物としたものである。

このように、グリース組成物中の基油の４０℃における動粘度を適正な範囲に設定することで、低温から高温まで、特に－４０℃という低温環境下における潤滑性を従来と比べて向上させることができる。

また、基油が、ポリα－オレフィンからなる合成油を含んでもよい。

さらに、カルシウムスルフォネートコンプレックスは、ビス（ベヘン酸）カルシウム、ビス（ステアリン酸）カルシウム、ビス（１２－ヒドロキシステアリン酸）カルシウム、酢酸カルシウム、ホウ酸カルシウム若しくはリン酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を含んでもよい。

本発明のグリース組成物は、基油動粘度を適正な範囲に設定することで、低温から高温まで高い潤滑性を有し、特に－４０℃という低温環境下において、従来と比べて潤滑性を向上させることができる。

以下、本発明に係るグリース組成物の詳細を説明する。

［グリース組成物］
本発明に係るグリース組成物は、基油と増ちょう剤とから少なくともなり、基油と増ちょう剤のほか、添加剤を含んでいてもよい。
以下、基油、増ちょう剤、添加剤について、それぞれ説明する。

［基油］
本発明に係るグリース組成物において、基油とは、グリース組成物中に含まれる油をいい、増ちょう剤原料である高塩基性カルシウムスルフォネート中に含まれる希釈油に由来するものを含むものとする。

基油は、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油であることが好ましい。なお、基油は、低温環境下における潤滑性を損なわない限りにおいて、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油のほか、脂肪油その他の油脂を含んでもよい。

基油の４０℃における動粘度は、２５ｍｍ^２／ｓ以上７５ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、３０ｍｍ^２／ｓ以上６７ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましく、３３．１ｍｍ^２／ｓ以上６３．６ｍｍ^２／ｓ以下であることが更に好ましい。
なお、ここでいう「４０℃における動粘度」は、「ＪＩＳＫ２２８３：２０００」が「５．動粘度試験方法」において規定する方法に従い、「試験温度」を「４０℃」として、求めるものとする。以下同じ。

基油の４０℃における動粘度を調整する方法は特に限定されないが、例えば、高塩基性カルシウムスルフォネートと、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油とを混合するに当たり、高塩基性カルシウムスルフォネートに含まれる希釈油の４０℃における動粘度に応じて適当な４０℃における動粘度を有する鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油を選択したり、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油の４０℃における動粘度に応じて適当な４０℃における動粘度を有する希釈油を含む高塩基性カルシウムスルフォネートを選択したりすればよい。

基油の流動点は、－３０℃以下が好ましく、―４０℃以下がより好ましい。

［合成油］
合成油として、炭化水素系合成油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、グリコール系合成油、シリコーン系合成油若しくはフッ素系合成油又はこれらの混合油を使用することができる。これらのうち、特に炭化水素系合成油が好ましい。

炭化水素系合成油をなすものとして、例えば、ポリα－オレフィン（ＰＡＯ）、エチレン－α－オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンが挙げられ、これらの中でもポリα－オレフィンが好ましい。

ポリα－オレフィンを形成するモノマーとしては、例えば、炭素数３～２２のα－オレフィン、すなわち、プロピレン、１―ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ウンデセン、１－ドデセン、１－トリデセン、１－テトラデセン、１－ペンタデセン、１－ヘキサデセン、１－ヘプタデセン、１－オクタデセン、１－ノナデセン、１－イコセン、１－エイコセン、１－ドコセンを使用することができる。これらのうち、炭素数６～１８のものが好ましく、炭素数１０又は１２のものがより好ましく、炭素数１０のもの、すなわち、１－デセンが更に好ましい。

ポリα－オレフィンは、上記α－オレフィンのオリゴマーであれば特に限定されないが、例えば、上記α－オレフィンの２～７量体が好ましく、上記α－オレフィンのダイマー、トリマーまたはテトラマーがより好ましい。

なお、基油に使用する合成油として、低温環境下における潤滑性を損なわない限りにおいて、炭化水素系合成油以外のもの、例えば、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油等を混合して用いることができる。なお、その際の混合量は、グリース組成物１００質量部中において、３０質量部以下であることが好ましい。

［鉱物油］
鉱物油として、ナフテン系鉱物油若しくはパラフィン系鉱物油又はこれらの混合油を使用することができる。

原油から鉱物油を精製する方法としては、減圧蒸留、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製若しくは水素化精製又はこれらを組み合わせたものを採用することができる。

鉱物油の流動点は、－３０℃以下が好ましく、－４０℃以下がより好ましい。

［増ちょう剤］
本発明に係るグリース組成物において、増ちょう剤は、カルシウムスルフォネートコンプレックスを必須成分とする増ちょう剤である。
すなわち、本発明に係るグリース組成物において、増ちょう剤は、カルシウムスルフォネートコンプレックスのみからなる増ちょう剤であるか、又はカルシウムスルフォネートコンプレックスのほか、カルシウムスルフォネートコンプレックス以外の増ちょう剤成分を含む増ちょう剤である。

［カルシウムスルフォネートコンプレックス］
本発明に係るグリース組成物において、カルシウムスルフォネートコンプレックスとは、カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物を必須成分とするものをいう。

カルシウムスルフォネートコンプレックスは、カルシウム石けん若しくはカルシウム複合石けん又はカルシウム塩、例えば、ビス（ベヘン酸）カルシウム、ビス（ステアリン酸）カルシウム、ビス（１２－ヒドロキシステアリン酸）カルシウム、酢酸カルシウム、ホウ酸カルシウム若しくはリン酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を含むことができる。上記のカルシウム石けんやカルシウム塩を加えることで、増ちょう能、滴点、耐摩耗性や極圧性などの潤滑性能を付与することが出来る。

また、カルシウムスルフォネートコンプレックスは、別に合成したものを基油に分散させてもよいし、基油中で合成することによって基油に分散させてもよい。

［高塩基性カルシウムスルフォネート］
本発明に係るグリース組成物に関して、高塩基性カルシウムスルフォネートとは、カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物が希釈油中に分散している状態にあるものをいう。

高塩基性カルシウムスルフォネートは、希釈油中において、中性であるビス（アルキルスルホン酸）カルシウム又は中性であるビス（アルキルベンゼンスルホン酸）カルシウムを合成し、これに対して炭酸ガスを導入することにより生成される。

高塩基性カルシウムスルフォネートに対し、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油を更に加え、これと高塩基性カルシウムスルフォネートに由来する希釈油とを併せて基油とした上で、高塩基性カルシウムスルフォネートに由来する炭酸カルシウムの結晶構造を変化させることによりグリース化することができる。

高塩基性カルシウムスルフォネートの塩基価は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。なお、塩基価の測定は、「ＪｌＳＫ２５０１：２００３９．電位差滴定法（塩基価・過塩素酸法）」による。

高塩基性カルシウムスルフォネート中に占めるカルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物の割合は、４０質量％以上８０質量％以下が好ましい。

高塩基性カルシウムスルフォネートにおいて、カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとを分散させるための希釈油は、鉱物油若しくは合成油又はこれらの混合油を用いることが好ましい。

高塩基性カルシウムスルフォネートに含まれる希釈油の４０℃における動粘度は、４０ｍｍ^２／ｓ以上７０ｍｍ^２／ｓ以下が好ましい。

［カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物］
カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物は、例えば、ビス（アルキルスルホン酸）カルシウムと炭酸カルシウムとの混合物又はビス（アルキルベンゼンスルホン酸）カルシウムと炭酸カルシウムとの混合物が挙げられ、これらは次の一般式により表されるものである。

一般式：（Ｒ－ＳＯ_３）_２Ｃａ・ｎＣａＣＯ_３
［式中、Ｒは、炭素数６～２８のアルキル基又は炭素数７～２８のアルキルフェニル基であり、ｎは、６～５０の整数である。］

ここで、上記式中における「Ｒ」として、炭素数６～２８のアルキル基であって、直鎖状のもの若しくは分岐を有するもの又は炭素数７～２８のアルキルフェニル基であって、直鎖状のアルキル基とフェニル基とが結合しているもの若しくは分岐を有するアルキル基とフェニル基とが結合しているものが当てはまる。これらのうち、アルキルフェニル基、特に直鎖状のアルキル基とフェニル基とが結合しているものが好ましく、その炭素数は、１２～２４が好ましく、１２、１４、１８又は２０がより好ましく、１８が更に好ましい。また、アルキルフェニル基においてアルキル基が結合する位置は、フェニル基のパラ位がより好ましい。

カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物は、ビス（アルキルスルホン酸）カルシウム分子又はビス（アルキルベンゼンスルホン酸）カルシウム分子が形成する集合体（ミセル）中に炭酸カルシウム分子からなる結晶が配置される構造をとる。

［カルシウムスルフォネートコンプレックス以外の増ちょう剤成分］
本発明に係るグリース組成物において、増ちょう剤は、カルシウムスルフォネートコンプレックスのほか、カルシウムスルフォネートコンプレックス以外の増ちょう剤成分を含むことができる。

カルシウムスルフォネートコンプレックス以外の増ちょう剤成分として、金属石けん（ただし、カルシウム石けん若しくはカルシウム複合石けん又はカルシウム塩を除く。以下同じ。）若しくは非石けんまたはこれらの組み合わせを使用することができる。

金属石けんとして、リチウム石けん若しくはリチウム複合石けん又はアルミニウム石けん若しくはアルミニウム複合石けんからなる群から選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。

非石けんとして、ウレア化合物、有機化ベントナイト、シリカゲル若しくはポリテトラフルオロエチレンからなる群から選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。

なお、カルシウムスルフォネートコンプレックス以外の増ちょう剤及び添加剤の合計含有量は、グリース組成物１００質量部中において、３０質量部以下であることが好ましい。

［添加剤］
本発明に係るグリース組成物は、基油及び増ちょう剤のほか、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、極圧剤、固体潤滑剤、耐摩耗剤、増粘剤、油性剤、摩耗防止剤、構造安定剤、着色剤、洗浄分散剤、色相安定剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、界面活性剤その他の添加剤を含むことができる。

特に、酸化防止剤を添加することが好ましく、酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤が好ましく、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノールがより好ましい。

［グリース組成物の成分比率］
本発明に係るグリース組成物は、グリース組成物１００質量部中において、基油が４０質量部以上９０質量部以下であり、カルシウムスルフォネートコンプレックスが１０質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。

［グリース組成物の特性］
本発明に係るグリース組成物は、以下の特性を有する。

混和ちょう度は、その用途に合わせて調整すればよく、例えば、２２０以上３８５以下であり、好ましくは３１０以上３４０以下である。

－４０℃における最大摩擦係数は、低温環境下における潤滑性に優れるグリース組成物とするために、０．２０未満が好ましく、０．１５未満であることがより好ましい。なお、最大摩擦係数の測定方法等は後述する。

－４０℃における最大非焼付荷重は、低温環境下において高い荷重がかかっても焼付きを生じないグリース組成物とするために、８００Ｎ以上であることが好ましく、１４００以上であることがより好ましく、１８００Ｎ以上であることが更に好ましく、２０００Ｎ以上であることが最も好ましい。なお、最大非焼付荷重の測定方法等は後述する。

８０℃における最大非焼付荷重は、中温環境下において高い荷重がかかっても焼付きを生じないグリース組成物とするために、８００Ｎ以上であることが好ましく、１４００Ｎ以上であることがより好ましく、１８００Ｎ以上であることが更に好ましい。

１５０℃における最大非焼付荷重は、高温環境下において高い荷重がかかっても焼付きを生じないグリース組成物とするために、８００Ｎ以上であることが好ましく、１４００Ｎ以上であることがより好ましく、１８００Ｎ以上であることが更に好ましい。

以上のほか、滴点は、２５０℃以上であることが好ましく、２８０℃以上であることがより好ましい。また、－４０℃における低温トルクは、次のとおりである。起動トルクは、好ましくは１８０ｍＮ・ｍ以上４５０ｍ・Ｎｍ以下であり、より好ましくは２８０ｍＮ・ｍ以上３５０ｍＮ・ｍ以下であり、回転トルクは、好ましくは８０ｍＮ・ｍ以上２００ｍＮ・ｍ以下であり、より好ましくは１００ｍＮ・ｍ以上１８０ｍＮ・ｍ以下である。

なお、グリース組成物中の基油の４０℃における動粘度は、低温から高温まで広い温度範囲にわたって潤滑性に優れ、特に－４０℃もの低温環境下においても潤滑性に優れるグリースとするために、２５ｍｍ^２／ｓ以上７５ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、３０ｍｍ^２／ｓ以上６７ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましく、３３．１ｍｍ^２／ｓ以上６３．６ｍｍ^２／ｓ以下であることが更に好ましい。

以下、実施例と比較例との対比を通じて、本発明を更に具体的に説明する。もっとも、以下の実施例は、例示であり、これにより本発明が何ら限定されることはない。

［実施例１］
工程（１）：下記（ａ）に掲げる物と下記（ｂ）に掲げる物とを混合した。
（ａ）高塩基性カルシウムスルフォネートであって、塩基価が４０２ｍｇＫＯＨ／ｇであるもの（ＪＩＮＺＨＯＵＫＡＮＧＴＡＩＬＵＢＲＩＣＡＮＴＡＤＤＩＴＩＶＥＳＣＯ．，ＬＴＤ．製「ＫＴ１１０７」）３４．３質量部
（ｂ）ポリα－オレフィンからなる合成油であって、４０℃における動粘度が３０ｍｍ^２／ｓであるもの５３．４質量部
工程（２）：工程（１）により得られた物を加熱し、かつ、撹拌しながら、以下の工程を行った。
工程（２－１）：工程（１）により得られた物の温度を６０℃まで上昇させた後、当該物に水２．１質量部を加えた。
工程（２－２）：工程（２－１）により得られた物の温度を８５℃まで上昇させた後、当該物に酢酸０．４質量部と２－メトキシエタノール２．０質量部とを加えた。
工程（２－３）：工程（２－２）により得られた物の温度を９１℃まで上昇させた後、当該物の温度を９１℃のまま一時間保った。
工程（３）：工程（２）により得られた物に水酸化カルシウム１．５質量部と水２．１質量部とホウ酸２．１質量部とを加え、加熱した。
工程（４）：工程（３）により得られた物を加熱し、その温度を１３０℃まで上昇させた後、当該物に１２－ヒドロキシステアリン酸１．９質量部を加えた。
工程（５）：工程（４）により得られた物を加熱し、その温度を１６５℃まで上昇させた後、当該物の加熱を中止し、当該物の温度が室温に下降するまで放置した。
工程（６）：工程（５）により得られた物に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール０．２質量部を酸化防止剤として添加した。
工程（７）：工程（６）により得られた物を３本ロールミルにかけて均一に分散させて、グリース組成物を得た。
以上により得られるグリース組成物中の基油の４０℃における動粘度は、３３．１ｍｍ^２／ｓとなった。

［実施例２］
実施例１で用いた「（ｂ）」に代えて、ポリα－オレフィンからなる合成油であって、４０℃における動粘度が４６．０ｍｍ^２／ｓであるものを使用し、得られるグリース組成物中の基油の４０℃における動粘度が４６．６ｍｍ^２／ｓとなり、また、各原料の配合量を表１に記載したとおりものとしたほか、その余については、実施例１と同様である。

［実施例３］
実施例１で用いた「（ｂ）」に代えて、ポリα－オレフィンからなる合成油であって、４０℃における動粘度が６７．０ｍｍ^２／ｓであるものを使用し、得られるグリース組成物中の基油の４０℃における動粘度が６３．６ｍｍ^２／ｓとなり、また、各原料の配合量を表１に記載したとおりものとしたほか、その余については、実施例１と同様である。

［比較例１］
実施例１で用いた「（ｂ）」に代えて、ポリα－オレフィンからなる合成油であって、４０℃における動粘度が１９．０ｍｍ^２／ｓであるものを使用し、得られたグリース組成物中の基油の４０℃における動粘度が２２．４ｍｍ^２／ｓとなり、また、各原料の配合量を表１に記載したとおりものとしたほか、その余については実施例１と同様である。

［比較例２］
実施例１で用いた「（ｂ）」に代えて、ポリα－オレフィンからなる合成油であって、４０℃における動粘度が９７．０ｍｍ^２／ｓであるものを使用し、得られるグリース組成物中の基油の４０℃における動粘度が８０．６ｍｍ^２／ｓとなり、また、各原料の配合量を表１に記載したとおりものとしたほか、その余については実施例１と同様である。

［比較例３］
４０℃における動粘度が３０．０ｍｍ^２／ｓのポリα－オレフィン８１．３質量部を基油とし、１２－ヒドロキシステアリン酸６．３質量部を反応釜に入れ、９０℃まで加熱して水酸化リチウム１水和物０．８質量部、水５．４質量部を反応釜に入れ、９５℃で２時間撹拌した。その後、内容物を加熱して水を蒸発させ、内容物を１９０℃まで昇温し、その後、室温まで放冷する。室温にて２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール０．２質量部、モリブデンジチオカーバメート３．０質量部、ジアルキルジチオリン酸亜鉛３．０質量部を加えて、３本ロールミルで処理した。

［比較例４］
４０℃における動粘度が３０．０ｍｍ^２／ｓのポリα－オレフィン８４．４質量部を基油とし、４，４'－ジフェニルメタンジイソシアネート４．５質量部、オクチルアミン４．３質量部、ステアリルアミン０．６質量部を反応釜に入れ、７５℃で２時間撹拌した。その後、内容物の温度を１６０℃まで撹拌しながら昇温し、１６０℃～１７０℃で３０分間混合撹拌した。その後、室温まで放冷し、室温にて２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール０．２質量部、モリブデンジチオカーバメート３．０質量部、ジアルキルジチオリン酸亜鉛３．０質量部を加えて、３本ロールミルで処理した。

実施例１～３並びに比較例１及び２の配合を表１に示す。また、比較例３及び４の配合を表２に示す。

［評価］
実施例１～３及び比較例１～４のそれぞれについて、グリースとしての性能を評価するための試験を行った。試験項目及び試験方法は、以下のとおりである。

（１）混和ちょう度［ちょう度試験方法］
「ＪＩＳＫ２２２０：２０１３」が「７ちょう度試験方法」に規格する方法に従い、「３．１１」において定義する「混和ちょう度」の値を求めた。

（２）低温トルク［低温トルク試験方法］
「ＪＩＳＫ２２２０：２０１３」が「１８低温トルク試験方法」に規格する方法に従い、「規定温度」を－４０℃として、「３．１９」において定義する「低温トルク」、すなわち、「ａ）起動トルク」及び「ｂ）回転トルク」の値を求めた。

（３）最大摩擦係数及び最大非焼付荷重［振動摩擦摩耗試験方法］
潤滑性能をボールオンディスク試験で測定した。ボールオンディスク試験には、往復動型すべり摩擦摩耗試験機の一種である振動摩擦摩耗試験機（ＳＲＶ試験機）を用いて、「最大摩擦係数」及び「最大非焼付荷重」を測定し、前者に基づいて耐摩耗性能を、後者に基づいて耐焼付き性能を、それぞれ評価した。

（３－１）最大摩擦係数［振動摩擦摩耗試験方法］
［試験方法］
「ＡＳＴＭＤ５７０７」に従って、下記において定義する「最大摩擦係数」を測定した。
下記［１］～［５］に掲げる条件の下、ならし運転を３０秒間行った後、直ちに本試験運転を開始し、本試験運転開始時から起算して１分が経過するまでの摩擦係数の最大値を「最大摩擦係数」とした。

［１］試験装置：ＳＲＶ５振動摩擦摩耗試験機（Schwingungs Reihungund Verschleiss Tester）オプチモール・インストラメンツ・プルーフテクニック株式会社製
［２］ボール：直径１０ｍｍ（ＳＵＪ－２）
［３］ディスク：直径２４ｍｍ × 厚さ７．８５ｍｍ（ＳＵＪ－２）
［４］グリース膜厚：１．５ｍｍ
［５］運転条件：
［５－１］ならし運転：
・振動：５０Ｈｚ
・振幅：１ｍｍ
・温度：－４０℃
・荷重：５０Ｎ
［５－２］本試験運転：
・振動：５０Ｈｚ
・振幅：１ｍｍ
・温度：－４０℃
・荷重：２００Ｎ

［評価基準］
以下の基準に基づいて、グリースの耐摩耗性能を評価した。
◎：「最大摩擦係数」が０．１５未満であった場合を「極めて良い」と評価した。
〇：「最大摩擦係数」が０．１５以上０．２０未満であった場合を「良い」と評価した。
×：「最大摩擦係数」が０．２０以上であった場合を「悪い」と評価した。

（３－２）最大非焼付荷重［振動摩擦摩耗試験方法］
［試験方法］
「ＡＳＴＭＤ５７０６」に従い、うち「ＰｒｏｃｅｄｕｒｅＡ」（手順Ａ）を採用して、焼付きを生じない荷重の最大値（以下「最大非焼付荷重」という。）を測定した。より詳細には、以下のとおりである。
下記［１］～［５］に掲げる条件の下、ならし運転を３０秒間行った後、直ちに本試験運転を開始し、本試験運転開始時から起算して４０分が経過するまで間、１秒ごとに摩擦係数を測定し、当該測定結果に下記［６］に掲げる方法を適用し、「最大非焼付荷重」を求めた。

［１］試験装置：
ＳＲＶ５振動摩擦摩耗試験機（Schwingungs Reihungund Verschleiss Tester）
オプチモール・インストラメンツ・プルーフテクニック株式会社製
［２］ボール：直径１０ｍｍ（ＳＵＪ－２）
［３］ディスク：直径２４ｍｍ × 厚さ７．８５ｍｍ（ＳＵＪ－２）
［４］グリース膜厚：１．５ｍｍ
［５］運転条件：
［５－１］ならし運転：
・振動：５０Ｈｚ
・振幅：１ｍｍ
・温度：－４０℃，８０℃及び１５０℃
・荷重：５０Ｎ
［５－２］本試験運転：
・振動：５０Ｈｚ
・振幅：１ｍｍ
・温度：－４０℃，８０℃及び１５０℃
・荷重：最初は１００Ｎとし、これに２分が経過するごとに１００Ｎずつ増やし、２０００Ｎに達するまで繰り返した。具体的には、表３のとおりである。

［６］最大非焼付荷重を測定する方法：
［６－１］焼付きの判断基準：
１秒間に摩擦係数の増加が０．１以上あった場合を「焼付き」と判定する。
［６－２］最大非焼付荷重の特定：
上記［６－１］の結果に応じて、下記［ａ］又は［ｂ］を適用し、最大非焼付荷重を特定する。
［ａ］焼付きが発生した場合：
焼付きが発生した時のステップ（ｎ）の直前のステップ（ｎ－１）における荷重をもって、最大非焼付荷重とする（例えば、「ステップ２」において焼付きが発生した場合においては、その直前のステップである「ステップ１」における荷重（１００Ｎ）をもって最大非焼付荷重とする。）。ただし、上記にかかわらず、「ステップ１」において焼付きが発生した場合においては、ならし運転試験における荷重（５０Ｎ）をもって最大非焼付荷重とする。また、ならし運転中に本試験運転中であれば「焼付きが発生した」と判断すべき事象が発生した場合においては、最大非焼付荷重を０Ｎとする。
［ｂ］焼付きが発生しなかった場合：
ならし運転及び本試験（ステップ１～２０、経過時間０～４０分）を通じて焼付きが発生しなかった場合は、最大非焼付荷重を２０００Ｎ以上とする。

［評価基準］
以下の基準に基づいて、グリースの耐焼付き性能を評価した。

◎：「最大非焼付荷重」が１４００Ｎ以上の場合を「極めて良い」と評価した。
〇：「最大非焼付荷重」が８００Ｎ以上１４００Ｎ未満の場合を「良い」と評価した。
△：「最大非焼付荷重」が１００Ｎ以上８００Ｎ未満の場合を「やや悪い」と評価した。
×：「最大非焼付荷重」が１００Ｎ未満の場合を「悪い」と評価した。

試験結果及び評価は表４のとおりであった。

実施例１～３及び比較例１～４は８０℃条件における最大非焼付荷重が何れも６００Ｎ以上となり、８０℃条件では良好な耐焼付き性能を有している。

しかしながら、表４から明らかなように、比較例１～４は－４０℃という低温環境下において、耐摩耗性能や耐焼付き性能の著しい低下が生じた。また、比較例２～４は１５０℃条件という高温環境下においても耐焼付き性能の低下が確認された。

一方で、実施例１～３では、４０℃基油動粘度を所定の範囲内にすることで、－４０℃や１５０℃という過酷な温度環境下でも安定して高い潤滑性能（耐摩耗性能、耐焼付き性能）を維持している。

また、比較例１、３、４は実施例１～３よりも低温トルクの値は低いため、低温環境下におけるグリースの固化の度合いとグリースの潤滑性能には相関が無いことが分かる。よって、単純に低温流動性に優れる基油を使用しても低温環境下における潤滑性が確実に向上するとは限らないことが確認された。

以上のことから、グリース組成物中の増ちょう剤にカルシウムスルフォネートコンプレックスを少なくとも含む場合において、４０℃における基油動粘度を適正な範囲内に設定することにより、低温環境下から高温環境下まで幅広い温度範囲にわたって潤滑性に優れ、特に－４０℃といった低温環境下においても潤滑性に優れるグリースが得られることが確認された。

本発明に係るグリース組成物は、低温から高温までの幅広い温度範囲にわたって優れた潤滑性を有し、特に－４０℃といった低温環境下においても優れた潤滑性を有するものである。
したがって、本発明に係るグリース組成物は、各種産業機械、自動車、家電製品、精密機器、医療機器に組み込まれている軸受、歯車及び各種装置の摺動部分における潤滑剤として広く利用することができる。特にドアロック機構、ウインドレギュレータ、シートレール、シートリフター、ラウンドリクライナー、ステアリング機構、ホイールハブ、等速ジョイントその他の自動車部品に利用されることが好ましい。
さらに、低温環境下での潤滑性に特に優れるため、寒冷地のほか、低温環境下において動作することを要する機械類においても、その利用が期待される。

Claims

基油と増ちょう剤とから少なくともなるグリース組成物であって、
前記基油の４０℃における動粘度は、３３．１ｍｍ^２／ｓ以上６３．６ｍｍ^２／ｓ
以下であり、
前記増ちょう剤は、カルシウムスルフォネートコンプレックスからなり、
前記基油は、ポリα－オレフィンからなり、
前記カルシウムスルフォネートコンプレックスは、カルシウムスルフォネートと炭酸カルシウムとの混合物を必須成分とし、ビス（１２－ヒドロキシステアリン酸）カルシウム、酢酸カルシウム及びホウ酸カルシウムを含み、
２５℃における混和ちょう度が３１０以上３４０以下であり、
－４０℃における最大摩擦係数が、０．２０未満であり、
前記最大摩擦係数は、ＡＳＴＭＤ５７０７に従って測定され、
－４０℃における最大非焼付荷重が、８００Ｎ以上であり、
前記最大非焼付荷重は、ＡＳＴＭＤ５７０６に従い、うち「ＰｒｏｃｅｄｕｒｅＡ」を採用して測定され、
自動車の摺動部分の潤滑剤として用いられる
ことを特徴とするグリース組成物。
－４０℃の低温環境下で２００Ｎ以上の荷重がかかる運転条件下において動作することを要する自動車の摺動部分の潤滑剤として用いられることを特徴とする請求項１に記載のグリース組成物。