JPH0987652A

JPH0987652A - 耐水性グリース組成物

Info

Publication number: JPH0987652A
Application number: JP24224095A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Endo; 敏明遠藤; Yuichiro Sato; 優一郎佐藤; Satoshi Ono; 聡小野; Yoshiaki Azuma; 佳昭四阿; Katsumi Nagano; 克己長野
Original assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-21
Also published as: JP3280548B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多量の水が存在する環境下でも付着性、シー
ル性に優れ、漏洩が少なく、良好な潤滑が長期間維持で
きる耐水性グリース組成物を提供すること。【解決手段】下記の一般式（Ｉ）で表されるジウレア
化合物を増ちょう剤としたグリースに、ＨＬＢが３〜１
４の界面活性剤を0.１〜１０重量％含有させたことを特
徴とする耐水性グリース組成物。 R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ （Ｉ）式中、Ｒ₂は、炭素原子数６〜１５の芳香族炭化水素
基、Ｒ₁およびＲ₃は、炭素原子数６〜１２の芳香族炭
化水素基または炭素原子数８〜２０のアルキル基を示
し、Ｒ₁およびＲ₃中に占める芳香族炭化水素基の割合
は、４０〜１００モル％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄設備の熱間圧
延機のワークロール軸受などに代表される多量の冷却水
がかかる潤滑部に使用する潤滑グリース組成物に関する
ものである。

【従来の技術】従来、このような多量の冷却水に暴露さ
れる環境下で使用されるグリースは、含水時の剪断安定
性に優れていることが要求される。しかしながら、従来
の含水剪断安定性に優れているとされるグリースでも、
熱間圧延機のワークロール軸受などでは、水があまりに
も多量であり、グリースの軟化や漏洩が完全に解決され
るまでには至らなかった。また、軸受にはスミアリング
と呼ばれる異常摩耗が多く認められ、規定時間前に廃棄
処分となる軸受も多数ある。このスミアリングの発生
は、潤滑面で油膜が形成されず、水膜による潤滑が行わ
れているためであると考えられる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的の１つは、付着性およびシール性に優れ、多量の水
がかかっても漏洩しにくいグリースを提供することであ
る。本発明のもう１つの目的は、水がグリース中に混入
してきても、潤滑面には水膜を形成させず、油膜による
良好な潤滑を維持するグリース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、下記の一般式
（Ｉ）で表されるジウレア化合物を増ちょう剤としたグ
リースに、ＨＬＢが３〜１４の界面活性剤を0.１〜１０
重量％含有させたことを特徴とする耐水性グリース組成
物である。 R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ （Ｉ）式中、Ｒ₂は、炭素原子数６〜１５の芳香族炭化水素
基、Ｒ₁およびＲ₃は、炭素原子数６〜１２の芳香族炭
化水素基または炭素原子数８〜２０のアルキル基を示
し、Ｒ₁およびＲ₃中に占める芳香族炭化水素基の割合
は、４０〜１００モル％である。

【０００４】

【発明の実施の形態】本発明のグリース組成物の増ちょ
う剤である一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物は、
通常、ジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる
ものである。一般に、このジウレア化合物を増ちょう剤
としたグリースは、Ｒ₁およびＲ₃で示される末端基中
に占める芳香族炭化水素の割合が高い方が付着性やシー
ル性に優れ、脂肪族炭化水素の割合が増加すると逆に流
動性が増加することが知られている。本発明は、このジ
ウレア化合物のＲ₁およびＲ₃で示される末端基中に占
める芳香族炭化水素基の割合を４０〜１００モル％とす
ることにより、付着性およびシール性の優れたグリース
としたことを特徴とするものである。ここで、芳香族炭
化水素基の割合が４０モル％未満では、流動性が大きく
なりすぎて、グリースの漏洩が大きくなり好ましくな
い。この理由のため、特に好ましくは芳香族炭化水素基
の割合は５０〜１００モル％である。

【０００５】一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物
は、ジイソシアネートとモノアミンの反応により得られ
るが、使用されるジイソシアネートとしては、２，４−
トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネ
ート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート等の芳香
族ジイソシアネートおよびこれらの混合物が挙げられ
る。また、モノアミンとしては、アニリン、ベンジルア
ミン、トルイジン、クロロアニリン等の芳香族アミンお
よびオクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウ
ンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、
テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシ
ルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、
ノナデシルアミン、エイコデシルアミン等の脂肪族アミ
ンが挙げられる。

【０００６】また、本発明のグリース組成物において、
界面活性剤は、水がグリース中に混入した場合、この水
を速やかにグリース中に微小粒子として取り込み、その
結果、水による潤滑膜を形成させることなく、油膜によ
る良好な潤滑を長期間維持できる。ここで、界面活性剤
のＨＬＢを３〜１４としたのは、界面活性剤がグリース
の基油中に溶解すること、かつ水を微小粒子として油中
に取り込むことが必要なためである。ＨＬＢが３未満で
は、水を取り込むことができず、１４を超えると基油に
不溶となる。また、ＨＬＢが高くなると基油に溶解しに
くくはなるが、水を取り込む速度や能力が高くなる。こ
のような理由から、界面活性剤のＨＬＢは６〜１４が特
に好ましい。

【０００７】また、この界面活性剤の添加量が、0.１重
量％以下では、水を取り込む効果が小さく、１０重量％
以上では水を取り込みすぎ、グリースの体積増加による
漏洩などの別の問題が生じてしまうおそれがある。この
ため、界面活性剤の添加量は0.１〜５重量％が特に好ま
しい。本発明の界面活性剤は、ＨＬＢが３〜１４の範囲
内にあるものであれば、現在知られているアニオン界面
活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などのイ
オン界面活性剤およびノニオン界面活性剤の全ての種類
が使用可能である。また、本発明の基油としては、グリ
ースの基油として使用可能なものであれば鉱物油、合成
油の別なく使用でき、特に限定されない。例えば鉱物油
としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙
げられ、合成油としては、ジエステルやポリオールエス
テル等に代表されるエステル系合成油、ポリ（α−オレ
フィン）に代表される合成炭化水素油、アルキルジフェ
ニルエーテルに代表されるフェニルエーテル系合成油、
ジメチルシリコーンに代表されるシリコーン油等が挙げ
られる。本発明のグリース組成物には、必要に応じて、
酸化防止剤、錆止め剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩
耗剤、極圧剤、固体潤滑剤等の添加剤を添加することが
できる。

【０００８】本発明の耐水性グリースの増ちょう剤はウ
レア化合物とした。このウレア系増ちょう剤は、石けん
系増ちょう剤と異なり、親水性の極性基を有しておら
ず、また分子間力では最も強い水素結合による結晶構造
を有しているため、耐水性に優れている。また、本発明
による末端基が芳香族基主体のジウレア系増ちょう剤
は、他のウレア系増ちょう剤に比べ、同一の硬さのグリ
ースにするときの増ちょう剤量を多く必要とする。グリ
ースは、液体である基油と固体である増ちょう剤の混合
物である。増ちょう剤の含有量が少ないと、液体として
の性質がグリースに大きく反映して流動性が高くなり、
付着性に劣るグリースとなる。したがって、本発明のグ
リースは、液体的性質をグリースに反映させることが少
なく、付着性に優れたグリースとなり得る。

【０００９】また、本発明のグリース組成物は、ＨＬＢ
が３〜１４の界面活性剤を0.１〜１０重量％含有し、水
がグリース中に混入した場合、この水を速やかにグリー
ス中に微小粒子として取り込む。油中に溶解した界面活
性剤が、水を微小粒子として油中に取り込むことは、既
知であるが、本発明の特徴は、この界面活性剤を添加す
るグリースが、上述の末端基が芳香族基主体のジウレア
系増ちょう剤のグリースであるという点にある。上述の
ようにこの種のグリースは、多量の水が存在する環境下
でも付着性、シール性に優れる。このためグリースは、
漏洩、流出することが少なく、水の侵入も僅かな量に抑
制できる。そして、本発明の界面活性剤の作用により、
水をグリース中に微小粒子として取り込むことができ
る。しかし、末端基が芳香族主体のジウレア以外の増ち
ょう剤のグリースでは、水により、グリースが漏洩、流
出して、水を取り込む能力が著しく低下したり、潤滑剤
不足により潤滑不良を引き起こしたりする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により、
具体的に説明する。なお、実施例、比較例のグリース
は、表１に示すベースグリースに、表１に示す界面活性
剤を添加し、３本のロールミルで混練し製造した。なお
比較例１のグリースには、界面活性剤を添加しなかっ
た。また、表１中のグリースは、全て４０℃の動粘度が
１３０mm²/ｓのパラフィン系鉱油を基油として使用し、
ちょう度は、ＮＬＧＩ No.1 グレードとした。この中
で、増ちょう剤がジウレアで示されるものは、末端基が
芳香族基となる原料アミンとしてｐ−トルイジンを使用
し、脂肪族基となる原料アミンとしてｎ−オクチルアミ
ンを使用した。また、ジイソシアネートはジフェニルメ
タン−４，４′−ジイソシアネートを使用した。具体的
には、反応容器に、基油半量と、表１に示されるモノア
ミン全量を入れ、７０〜８０℃に加熱した。別容器に基
油の半量とジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネ
ートを入れ、７０〜８０℃に加熱し、これを反応容器に
加え、攪拌した。約３０分間この状態で攪拌を続け、反
応を充分行った後、１７０〜１８０℃まで昇温し、この
温度に３０分間保持した。これを冷却したものをベース
グリースとした。

【００１１】これらの実施例、比較例で示されるグリー
スの耐水性は、図１に示すＫ６０Ｃ耐水試験機で評価し
た。このＫ６０Ｃ耐水試験機は、JIS K2220 5.12に規定
される水洗耐水度試験機を大型にしたような試験機であ
り、試験軸受は内径６０φの22312Bを使用している。こ
の軸受に被験グリースを塗布し、試験機に組み込み、内
輪側に１mmのすき間のあるシール板を取り付ける。軸受
を下記に示す条件で回転させながら水を噴霧し、試験後
の重量変化から、グリース漏洩量、吸水量を求めるもの
である。なお、本試験では条件を厳しくする目的で、噴
射水の水温は８０℃とし、８時間という長時間にわたっ
て噴射を続けた。また、水がどれだけ微細な粒子で分散
しているかを確認するため、試験後のグリースを採取
し、光学顕微鏡で吸水した水の粒子径を観察、測定し
た。

【００１２】Ｋ６０Ｃ耐水試験条件試験軸受： 22312B グリース充填量： 50ｇ回転数： 500 rpm 試験時間：８時間噴射水温：80℃ 噴射水量：600 ml/min

【００１３】実施例に示される通り、本発明のグリース
は、漏洩量が少なく良好な付着、残存性を示し、水も非
常に小さな粒子径として取り込んでいた。一方、比較例
１は末端基が芳香族基主体のジウレア系増ちょう剤を使
用しているが、界面活性剤を含有していないため、取り
込んだ水の粒子系が大きなものとなった。このことは潤
滑性に悪影響が出ることを示唆するものである。また、
比較例２および３は、ＨＬＢが各々３未満および１４を
超える界面活性剤を使用しているが、各々水の溶解性不
足および界面活性剤自体の油中への不溶のため、いずれ
も取り込んだ水の粒子径が大きなものとなった。比較例
４〜６は、芳香族基主体の末端基を有する本発明のジウ
レア以外の増ちょう剤を使用した例である。いずれもグ
リースの漏洩量が非常に多く、残存グリースは少ないも
のとなった。このことは、潤滑剤欠乏による潤滑不良を
示唆するものである。また、比較例４〜６は、本発明に
使用される特定のＨＬＢを有する界面活性剤を含有して
いるが、水の粒子径は小さなものとはならなかった。こ
れは、基グリースの漏洩による絶対量の不足のため、水
を取り込む能力が著しく低下したためであると考えられ
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明のグリースは、多量の水が存在す
る環境下でも付着性、シール性に優れ漏洩が少なく、か
つ混入した水も小さな粒径で取り込まれるため、良好な
潤滑が長期間維持できる。

【００１５】

【表１】表１ ─────────────────────────────────── 実施例実施例実施例実施例実施例１２３４５増ちょう剤種類 DU DU DU DU DU ジウレアの末端基（芳香族：脂肪族） (10:0) (7:3) (5:5) (5:5) (4:6) 界面活性剤種類 (1) (2) (3) (4) (3) ＨＬＢ 3.2 6.7 10.5 13.2 10.5 含有量％ 5.0 2.0 1.0 1.0 0.5 Ｋ６０Ｃ耐水試験漏洩量％ 4.8 4.8 5.3 5.5 8.8 吸水量％ 15.1 17.8 17.1 18.0 18.5 水粒子径μｍ１〜２１＞１＞１＞１＞

【００１６】

【表２】表１（つづき） ────────────────────────────────── 比較例比較例比較例比較例比較例比較例１２３４５６増ちょう剤種類 DU DU DU DU (6) 複合リジウレアの末端基チウム（芳香族：脂肪族） (7:3) (7:3) (7:3) (2:8) (−） (−）界面活性剤種類 − (5) (3) (3) (3) (3) ＨＬＢ 2.0 14.5 10.5 10.5 10.5 含有量％ − 5.0 1.0 1.0 1.0 1.0 Ｋ６０Ｃ耐水試験漏洩量％ 4.8 4.8 5.5 62.0 74.8 47.5 吸水量％ 11.0 11.4 17.1 34.6 42.0 30.5 水粒子径μｍ 10〜30 10〜30 10〜30 10〜30 20〜50 10〜30

【００１７】DU：ジウレア (1)：グリセリンモノジステアレート (2)：ソルビタンモノパルミテート (3)：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル (4)：ポリオキシエチレンアルキルエーテル (5)：ソルビタントリステアレート (6)：リチウム１２ヒドロキシステアレート

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のグリース組成物の耐水性試験方法の概
略を示す図面である。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ１０Ｍ 129:16）Ｃ１０Ｎ 10:02 30:00 30:06 40:02 40:34 50:10 (72)発明者佐藤優一郎神奈川県藤沢市辻堂太平台１丁目11番地14 (72)発明者小野聡愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者四阿佳昭愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者長野克己愛知県知多市つつじが丘４丁目４番地の12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の一般式（Ｉ）で表されるジウレア
化合物を増ちょう剤としたグリースに、ＨＬＢが３〜１
４の界面活性剤を0.１〜１０重量％含有させたことを特
徴とする耐水性グリース組成物。 R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ （Ｉ）式中、Ｒ₂は、炭素原子数６〜１５の芳香族炭化水素
基、Ｒ₁およびＲ₃は、炭素原子数６〜１２の芳香族炭
化水素基または炭素原子数８〜２０のアルキル基を示
し、Ｒ₁およびＲ₃中に占める芳香族炭化水素基の割合
は、４０〜１００モル％である。