JPH0948986A - 建設機械用グリース組成物 - Google Patents

建設機械用グリース組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐荷重性能に優れた建設機械用グリース組成
物を提供する。 【解決手段】 潤滑グリース組成物中に、ａ）リン酸塩
ガラスを１〜５重量％、ｂ）硫黄−燐系極圧剤を１〜５
重量％、ｃ）ジノニルナフタレンスルホン酸リチウム塩
を0.５〜３重量％、ｄ）ベンゾトリアゾールを0.１〜３
重量％含有する建設機械用グリース組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械用グリー
ス組成物に関する。
【従来の技術およびその問題点】従来、建設機械の潤滑
部位には、その潤滑性能が優れていることから、二硫化
モリブデンやグラファイト等の黒色固体潤滑剤を添加し
たグリースが使用されてきている。しかしこのようなグ
リースは、その外観が黒いため、近年の美しく多色塗装
化された建設機械の潤滑グリースとして使用した場合、
著しくその外観を損ない、さらに、作業従事者の被服、
身体を汚してしまうという欠点があった。このような問
題点を解決するために、有機モリブデンやポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、メラミンとシアヌル酸の
付加物（ＭＣＡ）や、その他、非黒色の極圧剤等を使用
した多くの試みがなされた。しかし、このような非黒色
の潤滑剤を使用することによって、建設機械の外観や作
業環境の汚染という問題は改善されるものの、二硫化モ
リブデン入りグリースと同等の潤滑性能を有するグリー
ス組成物を得ることは出来なかった。また特開平７−８
２５８３号公報には、合成雲母を潤滑性向上剤として使
用したグリース組成物が開示されているが、潤滑性能が
低く、建設機械用グリース組成物として十分な性能を備
えているとはいえない。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、このような問題のない建設機械用グリース組成物、
特に、作業環境の向上のために二硫化モリブデンやグラ
ファイト等の黒色固体潤滑剤を使用せず、なおかつ、こ
れらと同等の潤滑性能を示し、油圧パワーショベルやホ
イールローダー等の建設機械のピン−ブッシュ部位の鳴
き、焼付き等の発生を軽減ないし防止することのできる
建設機械用グリース組成物を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、潤滑グリース
組成物中に、ａ）リン酸塩ガラスを１〜５重量％、及び
ｂ）硫黄−燐系極圧剤を１〜５重量％含有することを特
徴とする建設機械用グリース組成物である。本発明の好
ましい実施態様では、本発明のグリース組成物は、ａ）
成分及びｂ）成分に加えてさらに、ｃ）芳香族スルホン
酸塩を0.５〜３重量％含有している。本発明のさらに他
の好ましい実施態様では、本発明のグリース組成物は、
ａ）成分及びｂ）成分に加えてさらに、ｄ）トリアゾー
ル化合物を0.１〜３重量％含有している。本発明のさら
に他の好ましい実施態様では、本発明のグリース組成物
は、ａ）成分、ｂ）成分及びｃ）成分に加えてさらに、
ｄ）トリアゾール化合物を0.１〜３重量％含有してい
る。
【０００４】特開平７−４１７８１号公報には、リン酸
塩ガラスを含有する潤滑剤組成物が開示されている。こ
の潤滑剤組成物は従来のものと比較して耐荷重性能が優
れているが、本発明者はさらに、極めて高い耐荷重性能
が要求される建設機械用の潤滑剤組成物の開発を目的と
して、リン酸塩ガラスと各種添加剤との組み合わせにつ
いて鋭意検討の結果、硫黄−燐系の極圧添加剤等を併用
することによって、建設機械において特に優れた潤滑性
能を発揮する建設機械用グリース組成物が得られること
を見出し本発明を完成するに至ったものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のグリース組成物に使用さ
れる基油は、特に限定されず、例えば、動物油、植物
油、鉱物油、合成潤滑油などが挙げられる。本発明のグ
リース組成物に使用される増ちょう剤は、特に制限は無
く、通常のグリース組成物に使用されているものを使用
できる。例えば、金属石けん、ウレア、有機化ベントナ
イト、シリカ等が挙げられる。金属石けんとしては、１
２−ヒドロキシステアリン酸リチウム、ヒドロキシステ
アリン酸カルシウム、リチウムコンプレックス、ウレア
としては、脂肪族ジウレア、脂環式ジウレア、芳香族ジ
ウレア、有機化ベントナイトとしては第４級アンモニウ
ム塩で処理したモンモリロナイト、シリカとしては、気
相反応にて製造された超微粒子のシリカ粉末またはそれ
らの表面をメタノールのような低級アルコールで処理し
たものが挙げられる。
【０００６】本発明に使用される成分ａ）のリン酸塩ガ
ラスの組成は、Ｐ2 Ｏ5 ４５〜７５モル％、Ｍ2 Ｏ（Ｍ
はアルカリ金属を示す）１０〜３５モル％及びＢ2 Ｏ3
０〜４５モル％を含むものが適当であり、さらに Al
2O3、Ti2O2 、MgO 、SiO2などを含んでいてもよい。こ
のようなリン酸塩ガラスは、市場で入手でき、例えば商
品名でＭ─１、Ｌ−５、ＳＭ−５、Ｍ−３、Ｍ−１０と
して販売されていて、これらはいずれも太平化学産業
（株）の製品である。具体的には、Ｍ−１の組成はＰ 2
Ｏ5 が６３モル％、Ｎａ2 Ｏが１６モル％、Ｋ2 Ｏが１
９モル％、Ｂ2 Ｏ3 が２モル％であり、Ｌ−５の組成は
Ｐ2 Ｏ5 が４８モル％、Ｎａ2 Ｏが１０モル％、Ｋ2 Ｏ
が１５モル％、Ｔｉ2 Ｏ2 が７モル％であり、Ｍ−３の
組成はＰ2 Ｏ5が６０モル％、Ｎａ2 Ｏが１９モル％、
Ｋ2 Ｏが２１モル％であり、Ｍ−１０の組成はＰ2 Ｏ5
が５７モル％、Ｎａ2 Ｏが１４モル％、Ｋ2 Ｏが１７モ
ル％、Ｂ 2 Ｏ3 が２モル％である。また、ＳＭ−５は、
Ｐ、Ａｌ、Ｎａ、Ｆ等を主成分とするものである。
【０００７】本発明で使用するリン酸塩ガラスはまた、
当該分野で慣用の製造方法に従って製造することができ
る。例えば、（イ）リン酸及びその塩から選ばれた少な
くとも一つの化合物、（ロ）アルカリ金属の炭酸塩、硝
酸塩、硫酸塩及び水酸化物から選ばれた少なくとも一つ
の化合物、及び（ハ）ホウ酸及びその塩から選ばれた少
なくとも一つの化合物を、上記（イ）〜（ハ）の化合物
の混合物が酸化物換算でＰ2 Ｏ5 が４５〜７５モル％、
Ｍ2 Ｏ（Ｍはアルカリ金属を表す) が１０〜３５モル％
及びＢ2 Ｏ3 が０〜４５モル％となるように混合し、該
混合物を溶融し、その後、冷却することによって得るこ
とができる。
【０００８】このようなリン酸塩ガラスの原料として
は、当該分野で通常使用されるものを使用することがで
きる。上記（イ）の化合物としては、例えばリン酸、第
一リン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、メタリン酸
ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウ
ム、縮合リン酸ナトリウム及び縮合リン酸カリウムなど
のリン酸塩が挙げられる。上記（ロ）の化合物として
は、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硝酸ナトリ
ウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
上記（ハ）の化合物としては、例えばホウ酸、ホウ酸ナ
トリウム及びホウ酸カリウムなどのホウ酸塩が挙げられ
る。これらの各化合物は、粉末状であってもよいし、水
に溶解したり、懸濁した状態でも用いることができる。
成分ａ）の使用量は１〜５重量％である。５重量％を越
えても、添加による効果の更なる向上がほとんどなく経
済性に劣り、１重量％未満では潤滑性能が十分に向上し
ない。
【０００９】本発明に使用される成分ｂ）の硫黄−燐系
極圧剤は、その分子中に硫黄と燐を含む化合物であり、
例えば、市販品 日本ルーブリゾール社 製 Lubrizol
８１０が挙げられる。成分ｂ）の使用量は１〜５重量％
であり、５重量％を越えても、添加による効果の更なる
向上がほとんどなく経済性に劣り、１重量％未満では極
圧性付与が十分でない。
【００１０】本発明に使用される成分ｃ）の芳香族スル
ホン酸塩としては、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンス
ルホン酸等の金属塩、例えば、アルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、例えば、ジノニルナフタレンスルホン酸
リチウム塩が挙げられる。これらの化合物は、防錆剤で
あり、例えば、市販品として、ＫＩＮＧ ＩＮＤＵＳＴ
ＲＹ社製 ＮＡ−ＳＵＬ ７０７、同ＮＡ−ＳＵＬ Ｃ
Ａ ５０等が挙げられる。成分ｃ）の使用量は０．５〜
３重量％が適当であり、３重量％を越えても、添加によ
る効果の更なる向上がほとんどなく経済性に劣り、０．
５重量％未満では防錆効果が十分でない。本発明に使用
される成分ｄ）のトリアゾール化合物としては、例え
ば、ベンゾトリアゾールが挙げられる。この化合物は、
銅腐食防止剤であり、市販品としては、城北化学工業
（株）製 ＢＴ−１２０、川口化学工業（株）製 Ｂ
Ｔ、ＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹ社製 Ｒｅｏｍｅｔ ３９等
が挙げられる。成分ｄ）の使用量は０．１〜３重量％が
適当であり、３重量％を越えても、添加による効果の更
なる向上がほとんどなく経済性に劣り、０．１重量％未
満では腐食防止効果が十分でない。
【００１１】本発明のグリース組成物は、上記成分の他
に、一般的に配合されるような各種の添加剤を含有して
もよい。例えば、成分ｂ）以外の極圧添加剤、酸化防止
剤、油性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、付着性向
上剤などが挙げられる。これらの添加剤の配合量は通常
使用される量でよい。成分ｂ）以外の極圧添加剤として
は、ジンクジチオホスフェートやジンクジアルキルジチ
オカーバメート等、酸化防止剤としては、２，６−ジ−
ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ジオクチルジフェニルア
ミン等、油性剤としては、ヒマシ油等、粘度指数向上剤
としては、ポリイソブチレンやエチレン−α−オレフィ
ン共重合体（ＯＣＰ）等、流動点降下剤および付着性向
上剤としては、ポリメタクリレート等が挙げられる。
【発明の効果】本発明のグリース組成物は耐荷重性能に
優れている。
【００１２】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 実施例１：リチウムコンプレックスグリース １２−ヒドロキシステアリン酸リチウム塩を主成分とす
るリチウム石けんと、アゼライン酸リチウム塩から成る
リチウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とし、パラ
フィン系鉱物油（基油動粘度４０℃／１００℃：１６０
／１6.８mm2/ｓ）を基油としたグリースに、表１に示す
各種の添加剤を添加してグリース組成物を調製した。 実施例２および比較例１〜６：リチウム石けんグリース １２−ヒドロキシステアリン酸リチウム塩を主成分とす
るリチウム石けんを増ちょう剤とし、パラフィン系鉱物
油（基油動粘度４０℃／１００℃：１６０／１6.８mm2/
ｓ）を基油としたグリースに、表１に示す各種の添加剤
を添加してグリース組成物を調製した。
【００１３】固体潤滑剤として、実施例１及び２はリン
酸塩ガラス（太平化学産業（株）製Ｍ−１）を使用し、
比較例１は二硫化モリブデン、比較例２はグラファイ
ト、比較例３は、固体潤滑剤を未使用、比較例４は、有
機モリブデンをそれぞれ使用した。比較例５は、実施例
２の添加剤処方のうち固体潤滑剤のリン酸塩ガラスの使
用量を0.５重量％に減量、比較例６は、実施例２の添加
剤処方のうち硫黄−燐系の極圧剤の使用量を0.５重量％
に減量した。また比較例７は、実施例１の添加剤処方の
うち、防錆剤を使用せず、比較例８は、実施例１の添加
剤処方のうち、腐食防止剤を使用していない。なお防錆
剤としてはジノニルナフタレンスルホン酸リチウム塩
を、腐食防止剤としてはベンゾトリアゾールを使用し
た。得られたグリース組成物について、外観を調べると
共に、３種の極圧性試験を行った。結果を表１に合わせ
て示す。
【００１４】
【表１】 表１ 組成（重量％）および試験結果 サンプル No. 実施例 実施例 比較例 比較例 比較例 １ ２ １ ２ ３ 増ちょう剤 リチウムコンプレックス 12.00 --- --- --- --- 12−ヒドロキシステアリン酸 --- 9.0 9.0 9.0 9.0 リチウム 基油（鉱物油） 81.50 84.50 83.50 78.50 86.50 a)固体潤滑剤 リン酸塩ガラス 2.5 2.5 --- --- --- 二硫化モリブデン --- --- 3.0 --- --- グラファイト --- --- --- 8.0 --- 有機モリブデン --- --- --- --- --- b)極圧剤 硫黄−燐系 2.5 2.5 1.0 1.0 1.0 ジンクジチオホスフェート --- --- 2.0 2.0 2.0 c)防錆剤 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 d)腐食防止剤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 外観 淡褐色 淡褐色 黒色 黒色 褐色 極圧性試験 i) Ｎ 902 883 412 431 392 荷重摩耗指数 [Kgf] [ 92 ] [ 90 ] [ 42 ] [ 44 ] [ 40 ] 極圧性試験 ii) Ｎ 667 637 304 275 算出 荷重摩耗指数 [Kgf] [ 68 ] [ 65 ] [ 31 ] [ 28 ] 不能 極圧性試験 iii) 鳴きまでの回数 3410 3300 2290 3250 1400 防錆性試験 ＃１ ＃１ ＃１ ＃１ ＃１ 銅板腐食試験 無 無 無 無 無
【００１５】
【表２】 表１ 組成（重量％）および試験結果（続き） サンプル No. 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例 ４ ５ ６ ７ ８ 増ちょう剤 リチウムコンプレックス --- --- --- 12.00 12.00 12ヒドロキシステアリン酸 9.0 9.0 9.0 --- --- リチウム 基油（鉱物油） 81.50 86.50 86.50 82.50 82.00 a)固体潤滑剤 リン酸塩ガラス --- 0.5 2.5 2.5 2.5 二硫化モリブデン --- --- --- --- --- グラファイト --- --- --- --- --- 有機モリブデン 5.0 --- --- --- --- b)極圧剤 硫黄−燐系 1.0 2.5 0.5 2.5 2.5 ジンクジチオフォスフェート 2.0 --- --- --- --- c)防錆剤 1.0 1.0 1.0 --- 1.0 d)腐食防止剤 0.5 0.5 0.5 0.5 --- 外観 黄色 淡褐色 淡褐色 淡褐色 淡褐色 極圧性試験 i) Ｎ 520 490 814 892 863 荷重摩耗指数 [Kgf] [ 53 ] [ 50 ] [ 83 ] [ 91 ] [ 88 ] 極圧性試験 ii) Ｎ 算出 216 422 618 588 荷重摩耗指数 [Kgf] 不能 [ 22 ] [ 43 ] [ 63 ] [ 60 ] 極圧性試験 iii) 鳴きまでの回数 1750 --- --- --- --- 防錆性試験 ＃１ ＃１ ＃１ ＃３ ＃１ 銅板腐食試験 無 無 無 無 有
【００１６】試験結果について 外観：目視にて評価。実施例１、２、比較例３〜８は非
黒色、比較例１及び２は黒色を呈する。 極圧性試験：建設機械の潤滑部位（油圧パワーショベル
のバケット取り付け部のピン−ブッシュ部や、他のピン
−ブッシュ部、ホイールローダーのピン−ブッシュ部）
での焼付き、摩耗、鳴きの防止効果を評価する。 ｉ）高速４球試験（ＡＳＴＭ Ｄ２５９６）での評価：
荷重摩耗指数で比較。 ・実施例１、２ 比較例６〜８は荷重摩耗指数が大き
く、極圧性が高い。 ・比較例１〜５は、荷重摩耗指数が小さく、極圧性が低
い。 ii) ダスト混入グリースの高速４球試験での評価：バケ
ット取り付け部のピンの土砂摩耗の評価について、荷重
摩耗指数で比較。関東ローム土（JIS ８種）１％を混ぜ
たグリースでｉ）の試験を行う。 ・実施例１、２、比較例７、８は荷重摩耗指数の低下が
少ない。 ・比較例１〜６は荷重摩耗指数の低下が大きい。
【００１７】iii) 実車試験での評価：実際の油圧パワ
ーショベルを用いて、ブームシリンダーフートのピン−
ブッシュ部の耐久性を評価した。ブームシリンダー下部
のピン−ブッシュ部に各供試グリースを塗布し、ブーム
アームシリンダーを一杯に延ばした（真っ直ぐにした）
状態で、作業機を一定速度、一定間隔で上下動させ、ブ
ームシリンダー下部のピン−ブッシュ部に鳴き（キーキ
ー音）が発生するまでの上下動回数を測定する。尚、試
験部位であるブームシリンダー下部のピン−ブッシュ部
以外の潤滑部には適宜、給脂を行う。 ・実施例１、２は鳴きまでの回数が多く、耐久性に優れ
ている。
【００１８】防錆性試験：グリース類軸受防錆性能試験
方法（ＡＳＴＭ Ｄ １７４３−７３）での評価。 ♯１：発錆無し ♯２：発錆 １点以上〜３点以内 ♯３：発錆 ４点以上 ・実施例１、２、比較例１〜６、８は防錆性に優れる。
比較例７は防錆性に劣る。 銅板腐食試験：ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．５Ｂでの評
価。１００℃、２４時間後の、黒色および緑色変化の有
無を観察した。 ・実施例１、２、比較例１〜７は変色が認められない
が、比較例８は黒色への変色が見られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 30:06 30:08 30:12 40:06 50:10 (72)発明者 木村 浩 神奈川県藤沢市辻堂神台１−４−１ 協同 油脂株式會社辻堂工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潤滑グリース組成物中に、ａ）リン酸塩
    ガラスを１〜５重量％、及びｂ）硫黄−燐系極圧剤を１
    〜５重量％含有することを特徴とする建設機械用グリー
    ス組成物。
  2. 【請求項２】 さらに、ｃ）芳香族スルホン酸塩を0.５
    〜３重量％含有することを特徴とする請求項１記載の建
    設機械用グリース組成物。
  3. 【請求項３】 さらに、ｄ）トリアゾール化合物を0.１
    〜３重量％含有することを特徴とする請求項１または２
    記載の建設機械用グリース組成物。
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