JPWO2013183676A1 - グリース組成物 - Google Patents

Abstract

本発明のグリース組成物は、鉱油系基油及び合成油系基油から選ばれる少なくとも１種の基油と、グリース組成物全量を基準として、増ちょう剤２〜３５質量％と、エポキシ化合物０．０５〜５質量％と、耐摩耗添加剤０．１〜２０質量％と、を含有する。本発明のグリースは、従来のグリースと比較して、厳しい使用条件下であっても安定性、潤滑性及び摩擦特性が良好であり、長期信頼性に優れる。

Description

本発明はグリース組成物に関する。

従来、動力伝達機構等の装置が備える軸受、等速ジョイントなどには、潤滑剤としてグリースが用いられる。

近年、動力伝達機構等の装置は、ますます高度化、高性能化、高速化、小型化、ロングライフ化の傾向にあり、軸受、等速ジョイントなどは高負荷条件で使用されることになっている。そのため、安定した潤滑特性を長時間にわたり維持すべく、グリースの特性、特には基本性能である安定性、潤滑性の要求レベルが一段と高まっている。

また、比較的低速回転の軸受システムや、軸受箇所の多い装置では、低摩擦化による省エネルギー効果が高い。そこで、グリースに使用される基油の低粘度化による対応が検討されている。しかし、低粘度化は潤滑部位における油膜形成能を低下させるため、潤滑不良発生との兼ね合いで限界がある。

以上のことから、より安定性、潤滑性に優れ、低摩擦特性を示すグリースが望まれている。

グリースの安定性向上に関して、特許文献１には、ポリオールエステルとアルキルフェニルエーテルを混合した基油に増ちょう剤と（Ａ）ジアルキルジチオカルバミン酸塩、（Ｂ）芳香族アミン化合物を添加したグリースが、特許文献２には、基油がポリオキシアルキレングリコールエーテルを含み、添加剤がキノリン系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物を含むグリース組成物が、特許文献３には、基油が特定の縮合リン酸エステルであり、それに有機系ベントナイト等特定の増ちょう剤を配合したグリースが、特許文献４には、基油に増ちょう効果もあるフッ素化リン酸カルシウムを含有する潤滑剤が、特許文献５には、基油に増ちょう剤と第三リン酸マグネシウムを含有する潤滑剤組成物が、特許文献６には、特定のポリ−α−オレフィンと特定のエチレン−α−オレフィン共重合体を含む基油と増ちょう剤を含有するグリースが、特許文献７には、基油が特定のパーフルオロポリエーテルであるグリースが、それぞれ開示されている。

グリースの潤滑性向上に関して、特許文献８には、粉末状の特定構造の硫化オキシモリブデンジチオカルバミン酸組成物を含有するグリースが、特許文献９には、イオン液体と高級脂肪酸アルカリ土類金属塩と分散剤からなる良好な潤滑性を有する導電性グリース組成物が、特許文献１０には、粘度増加率が特定の式で示される条件を満たすことのできる粒子状増粘物質を混合するグリースが、特許文献１１には、合成系基油に増ちょう剤と特定のポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と特定のジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有するグリースが、特許文献１２には、基油がパーフルオロポリエーテルで増ちょう剤が特定のフッ素樹脂であるグリースが、特許文献１３には、シリコーンオイルとポリウレタンパウダーと合成マイカとを含有するグリース組成物が、それぞれ開示されている。

特開平９−３４６８号公報 特開２００６−２４９３７６号公報 特開２０１０−１７４２０９号公報 特開２０１１−２１１４９号公報 特開２０１１−５７７６２号公報 特開２０１１−１４８９０８号公報 特開２０１１−２５６３９７号公報 特開２００４−２８７２号公報 特開２００７−９９８２６号公報 特開２００７−２３１２０７号公報 特開２００８−１０１１２２号公報 特開２０１０−６５１７１号公報 特開２０１０−１３８３２０号公報

しかし、本発明者の検討によれば、上記の特許文献１〜１３に記載されているようなグリースは、厳しい使用条件下での安定性、潤滑性の点で必ずしも充分とはいえず、また、これらの特性と摩擦特性との両立の点でも改善の余地がある。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、従来のグリースと比較して、厳しい使用条件下であっても安定性、潤滑性及び摩擦特性が良好であり、長期信頼性に優れるグリース組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、特定の基油に、増ちょう剤、エポキシ化合物及び耐摩耗添加剤をそれぞれ特定の割合で配合することによって、グリースの安定性、潤滑性及び摩擦特性が改善され、上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は下記［１］〜［１０］に記載のグリース組成物を提供する。
［１］鉱油系基油及び合成油系基油から選ばれる少なくとも１種の基油と、グリース組成物全量を基準として、増ちょう剤２〜３５質量％と、エポキシ化合物０．０５〜５質量％と、耐摩耗添加剤０．１〜２０質量％と、を含有するグリース組成物。
［２］上記エポキシ化合物が、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、エポキシ化脂肪族モノエステル及びエポキシ化植物油から選ばれる少なくとも１種である、［１］に記載のグリース組成物。
［３］上記エポキシ化合物が、下記一般式（１）で表されるアルキルグリシジルエーテルである、［２］に記載のグリース組成物。

［式中、Ｒは炭素数６〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。］
［４］上記エポキシ化合物が、オクチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル及びドデシルグリシジルエーテルから選ばれる少なくとも１種である、［３］に記載のグリース組成物。
［５］上記耐摩耗添加剤が、含酸素化合物、含窒素化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、有機モリブデン化合物、アルカリ土類金属化合物及び有機亜鉛化合物から選ばれる少なくとも１種である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載のグリース組成物。
［６］上記含酸素化合物が、エステル、アルコール、エーテル及びカルボン酸から選ばれる少なくとも１種であり；上記含窒素化合物が、脂肪族アミン、脂肪族アミド及び脂肪族イミドから選ばれる少なくとも１種であり；上記有機リン化合物が、リン酸エステル、亜リン酸エステル及び酸性リン酸エステルアミン塩から選ばれる少なくとも１種であり；上記有機硫黄化合物が、スルフィド化合物及び硫化油脂から選ばれる少なくとも１種であり；上記有機モリブデン化合物が、モリブデンジチオカルバメート及びモリブデンジチオフォスフェートから選ばれる少なくとも１種であり；上記アルカリ土類金属化合物が、アルカリ土類金属のスルホネート塩、フェネート塩、およびサリシレート塩から選ばれる少なくとも１種であり、；上記有機亜鉛化合物が、ジアルキル亜鉛、ジアルキルジチオリン酸亜鉛及びジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛から選ばれる少なくとも１種である、［５］に記載のグリース組成物。
［７］上記耐摩耗添加剤が固体潤滑剤である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載のグリース組成物。
［８］上記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、グラファイト、四フッ化エチレン樹脂粉及び窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種である、［７］に記載のグリース組成物。
［９］上記合成油系基油が、炭化水素油、ジエステル、ポリオールエステル及びポリアルキレングリコール化合物から選ばれる少なくとも１種である、［１］〜［８］のいずれか一項に記載のグリース組成物。
［１０］上記増ちょう剤が、リチウム石けん類、カルシウム石けん類、アルミニウム石けん類及びウレア化合物から選ばれる少なくとも１種である、［１］〜［８］のいずれか一項に記載のグリース組成物。
［１１］上記耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物を含有する、［５］に記載のグリース組成物。
［１２］上記耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物、有機亜鉛化合物及び有機硫黄化合物を含有する、［５］に記載のグリース組成物。

本発明によれば、従来のグリースと比較して、厳しい使用条件下であっても安定性、潤滑性及び摩擦特性が良好であり、長期信頼性に優れるグリース組成物を提供することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

本発明の実施形態に係るグリース組成物は、鉱油系基油及び合成油系基油から選ばれる少なくとも１種の基油と、グリース組成物全量を基準として、増ちょう剤２〜３５質量％と、エポキシ化合物０．０５〜５質量％と、耐摩耗添加剤０．１〜２０質量％と、を含有する。

［基油］
本実施形態における基油としては、潤滑油に使用される鉱油系基油及び／又は合成油系基油を用いることができる。

鉱油系基油としてはパラフィン系基油、ナフテン系基油、混合基系基油がある。これらは原油を常圧蒸留し、さらに減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化精製、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、白土処理等の潤滑油精製手段を適宜組合せて処理して得られた精製潤滑油留分であり、好適に用いることができる。そのうち組成を制御する工程は溶剤抽出、水素化精製、水素化分解であり、流動点などの低温特性をコントロールする工程はろう分を除く溶剤脱ろう、水素化脱ろうであり、白土処理は主に窒素分を除去し、基油の安定性を向上させる工程である。

また、スラックワックス、フィッシャートロプシュプロセス等により製造されるＧＴＬ ＷＡＸ（ガストゥリキッド ワックス）等のｎ−パラフィンを主成分とするワックスを含有する原料を、水素化分解及び／又は異性化して得られるワックス分解／異性化鉱油等の潤滑油基油が例示できる。各種の原料と各種の精製手段の組み合わせから得られた性状の異なる精製潤滑油留分を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いることもでき、好適な基油である。

また、合成油系基油としては、モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル等のエステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等のエーテルや、ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）、エチレン−α−オレフィンオリゴマー、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンのような炭化水素油が挙げられる。

エステルは様々な分子構造の化合物があり、それぞれ特有の粘度特性、低温特性を有し、同一粘度である炭化水素系基油と比べると引火点が高いという特徴のある基油である。エステルは、アルコールと脂肪酸などのカルボン酸を脱水縮合反応して得ることができるが、本発明においては、化学的な安定性の面で、二塩基酸と１価アルコールとのジエステル、ポリオール（特にはネオペンチルポリオール）と１価脂肪酸とのポリオールエステル、またはポリオールと多価塩基酸と１価アルコール（又は１価脂肪酸）とのコンプレックスエステルを好適な基油成分として挙げることができる。

二塩基酸としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられ、１価アルコールとしては直鎖タイプとしてブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール等が、分岐タイプとして２−エチルヘキサノール、３、５、５−トリメチルヘキサノール、イソデカノール等が挙げられる。

１価脂肪酸のうち直鎖脂肪酸としては、具体的には、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、オレイン酸等が挙げられ、分岐脂肪酸としては、分岐状のブタン酸、分岐状のペンタン酸、分岐状のヘキサン酸、分岐状のヘプタン酸、分岐状のオクタン酸、分岐状のノナン酸等が挙げられる。具体的には、α位及び／又はβ位に分岐を有する脂肪酸として、イソブタン酸、２−メチルブタン酸、２−メチルペンタン酸、２−メチルヘキサン酸、２−エチルペンタン酸、２−メチルヘプタン酸、２−エチルヘキサン酸、３、５、５−トリメチルヘキサン酸などがある。１価脂肪酸としては、炭素数４~１８、好ましくは６~１２の飽和脂肪酸を用いることができる。

多価アルコールとしては、水酸基を２〜６個有する多価アルコール、炭素数としては４〜１２の多価アルコールが好ましく用いられる。具体的には、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ−（ペンタエリスリトール）などのヒンダードアルコールが挙げられる。

エーテルとしてはポリアルキレングリコ−ル、ポリビニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル等が挙げられる。ポリアルキレングリコールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドの共重合体などがある。片末端の水酸基をエーテル化し、残りの末端を水酸基のまま残したものが一般的であるが、両末端をエ−テル化した化合物が低吸湿性であり好ましく、骨格としては吸湿性の高いオキシエチレンよりも、オキシプロピレンタイプが好ましい。本実施形態においては、ポリアルキレングリコール化合物を好適に用いることができる。

炭化水素油のうち、幅広く使用されているのはポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）であり、α−オレフィンの重合体であることから、その重合度によって特性が決定される。特定の潤滑油の分野ではアルキルベンゼン、アルキルナフタレンが使用されるが、アルキル基の構造により直鎖タイプと分岐タイプがあり、特性が異なることから目的に応じて使い分けられる。

これらの基油のなかでも、鉱油、ジエステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール化合物又はポリ−α−オレフィンを好ましく用いることができる。

本実施形態においては、鉱油系基油又は合成油系基油の１種を単独で用いることができる。また、鉱油系基油及び合成油系基油からなる群より選ばれる２種以上を適宜組み合わせ、用途ごとに要求される様々な性能を満たすように適宜の割合で配合することができる。このとき、鉱油系及び合成油系の基油はそれぞれ複数用いてもかまわない。

基油の４０℃における動粘度は、グリース組成物が適度な粘性を保つために、３〜２０００ｍｍ^２／ｓが好ましく、５〜１０００ｍｍ^２／ｓがより好ましく、８〜５００ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。

基油の含有量は、グリース組成物全量基準で、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上である。また、基油の含有量は組成物全体基準で、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。この範囲とすることで、潤滑性に優れ、安定にグリース状とすることが可能となる。

［増ちょう剤］
本実施形態に係るグリース組成物に使用する増ちょう剤は特に限定されず、グリース組成物に通常使用される全ての増ちょう剤が使用可能である。増ちょう剤としては、例えばリチウム、カルシウム、ナトリウムやアルミニウムを含む金属石けん類、ウレア化合物、イミド化合物、ベントン、シリカゲル、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系増ちょう剤等の非石けん増ちょう剤、さらには化合物の融点以上の温度では液状となり、室温ではゲル状のグリースとするアミド化合物が挙げられる。これらのうち、金属石けん類とウレア化合物が好ましい。また、金属石けん類のうちではリチウム石けん類が特に好ましい。

リチウム石けん類としては、リチウム石けん及びリチウムコンプレックス石けんが挙げられる。リチウム石けんとしては、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム、ステアリン酸リチウム等のリチウム金属石けんが、リチウムコンプレックス石けんは、一価カルボン酸と多価カルボン酸（好ましくは二価カルボン酸）の混合物とのリチウム石鹸であり、具体的には、１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムの反応生成物と、アゼライン酸と水酸化リチウムの反応生成物の混合物等が挙げられる。

ウレア化合物としては、ジウレア化合物などが挙げられ、特にジウレア化合物の例としては、芳香族ジイソシアネートに芳香族アミン、脂肪族アミン、脂環族アミンあるいはこれらの２種以上の混合物を反応させて得られるジウレア化合物がある。芳香族ジイソシアネートの例としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等が、芳香族アミンの例としては、パラトルイジン、アニリン、ナフチルアミン等が、脂肪族アミンの例としては、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等が、脂環族アミンの例としては、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。

これらの増ちょう剤は特性の面でバランスがとれ、入手性、価格を含め実用的な増ちょう剤である。本実施形態において、増ちょう剤は１種を単独で使用しても、２種以上を組合せて使用してもよい。増ちょう剤の含有量は、必要なちょう度を得るのに必要な量を適宜選択することができるが、グリース組成物全量を基準として、好ましくは２〜３５質量％であり、好ましくは５〜３０質量％、さらに好ましくは５〜２５質量％である。

［エポキシ化合物］
本実施形態に係るグリース組成物はエポキシ化合物を含有する。本実施形態においては、基油及び増ちょう剤との組合せの下、エポキシ化合物と耐摩耗添加剤とを併用することにより、安定性及び耐摩耗性を向上させることができ、さらにはこれらの特性と摩擦特性とを両立させることができる。なお、通常、エポキシ化合物自体は耐摩耗性向上効果を示すものではない。また、本実施形態に係るグリース組成物の耐摩耗性は、エポキシ化合物を用いず耐摩耗添加剤を単独で用いた場合に比べて優れるものであることを本発明者は確認している。これらのことから、本実施形態に係るグリース組成物による上記の効果は、エポキシ化合物と耐摩耗添加剤とをそれぞれ特定の含有量で併用することによる相乗効果であり、従来のグリース組成物では得られなかった特異な効果であることがわかる。

エポキシ化合物の種類としては、アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル、エポキシ化植物油等がある。

アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、具体的には、ヘキシルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、オレイルグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、１、６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールモノグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。

フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテル、メチルフェニルグリシジルエーテル、エチルフェニルグリシジルエーテル、プロピルフェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられる。

グリシジルエステル型エポキシ化合物としては、具体的には、フェニルグリシジルエステル、アルキルグリシジルエステル、アルケニルグリシジルエステル等が挙げられ、グリシジル−２，２−ジメチルオクタノエート、グリシジルベンゾエート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどが例示できる。アルキル基の炭素数が４~１８、特には６~１２のアルキルグリシジルエステルを例示できる。

脂環式エポキシ化合物としては、具体的には、１，２−エポキシシクロヘキサン、１，２−エポキシシクロペンタン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、２−（７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）−スピロ（１，３−ジオキサン−５，３’−［７］オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン、４−（１’−メチルエポキシエチル）−１，２−エポキシ−２−メチルシクロヘキサン、４−エポキシエチル−１，２−エポキシシクロヘキサンなどが例示できる。炭素数５~７のエポキシシクロアルカンの誘導体を例示できる。

エポキシ化脂肪酸モノエステルとしては、エポキシ化された炭素数１２〜２０の脂肪酸と炭素数１〜８のアルコール又はフェノール、アルキルフェノールとのエステルが挙げられ、エポキシステアリン酸のブチル、ヘキシル、ベンジル、シクロヘキシル、メトキシエチル、オクチル、フェニル及びブチルフェニルエステルなどが例示できる。
エポキシ化植物油としては、大豆油、アマニ油、綿実油等の植物油のエポキシ化合物が例示できる。

本実施形態において、エポキシ化合物は、グリースの劣化に伴い生成するカルボン酸などを分子内に取り込んで安定化させることから、腐食摩耗をおこす成分の生成抑制、添加剤の劣化抑制により潤滑性向上にも寄与する。

さらに、エポキシ化合物のうちアルキルグリシジルエーテルは、他のタイプのエポキシ化合物とは挙動が異なり、安定化による潤滑性向上だけではなく、耐摩耗添加剤の効果を大幅に増大させることを本発明者は見出した。なかでも、下記一般式（１）で表されるアルキルグリジルエーテルが、安定性向上のみならず耐摩耗性増大の効果が大きいことから好ましく、さらには、一般式（１）中のＲが炭素数８〜１２のアルキル基であるアルキルグリシジルエーテルがより好ましい。

［式中、Ｒは炭素数６〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。］

好ましいアルキルグリシジルエーテルとしては、オクチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテルが挙げられる。

本実施形態においては、エポキシ化合物の１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

エポキシ化合物の含有量は、グリース組成物全量を基準として、０．０５〜５質量％であり、好ましくは０．１〜３質量％、より好ましくは０．１〜２質量％である。含有量が少ないと安定性、耐摩耗性向上の効果がなく、多すぎると機械システム内の有機材料を膨潤させるなど、グリースとしての特性のバランスが崩れる。

［耐摩耗添加剤］
本実施形態に係るグリース組成物は耐摩耗添加剤を含有する。好ましい耐摩耗添加剤としては、含酸素化合物、含窒素化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、有機モリブデン化合物、カルシウム化合物及び有機亜鉛化合物が挙げられる。また、固体潤滑剤も好ましく用いることができる。なお、耐摩耗添加剤は、油性剤、摩耗防止剤、極圧剤に分類されることがあるが、これらの分類は必ずしも厳密なものではない。また、１つの耐摩耗添加剤が、油性剤、摩耗防止剤及び極圧剤の２つ又は３つに該当することもある。本発明の耐摩耗添加剤からは、本発明で用いられるエポキシ化合物は除かれる。

耐摩耗添加剤のうち含酸素化合物としては、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイルアルコール等の高級アルコール、グリセロールモノオレエート等のエステル、グリセロールモノオレイルエーテル等のエーテルなどが挙げられる。これら含酸素化合物は、典型的には、水酸基、カルボン酸基、エーテル基、エステル基などの含酸素極性基と、炭素数１２〜２４の飽和または不飽和の炭化水素基から構成される。これら含酸素化合物は、極性基が金属摺動部表面へ吸着し、炭化水素基が油膜を形成し、耐摩耗性を向上させることが期待される。水酸基が残留した部分エステル、特には、炭素数１２~２４の脂肪酸とのグリセロール部分エステルが例示できる。

また、含窒素化合物としては、オレイルアミン、ドデシルアミン等の脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族イミドなどが挙げられる。これら含窒素化合物は、典型的には、アミン基、アミド基、イミド基などの含窒素極性基と飽和または不飽和結合を有する炭素数１２〜２４の炭化水素基から構成される。これら含窒素化合物は、極性基が金属摺動部表面へ吸着し、炭化水素基が油膜を形成し、耐摩耗性を向上させることが期待される。特に、炭素数１２~２４の脂肪族アミンが例示できる。

また、有機リン化合物としては、リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステルアミン塩等が挙げられる。なお、本発明において、構成元素としてリンの他に窒素等を含有する化合物は有機リン化合物に含まれるものとする。有機リン化合物は、典型的には、炭素数６〜２４の炭化水素基を１つ以上有するものである。この炭化水素基は、直鎖炭化水素基、分岐炭化水素基、芳香族基などである。有機リン化合物の塩化合物には完全中和または部分中和が含まれる。これら有機リン化合物は、金属摺動部表面にリン酸鉄などの潤滑被膜を形成し、耐摩耗性を向上させることが期待される。リン酸エステルとして、芳香族基を有するものが例示でき、代表的にはトリアリールフォスフェートである。

有機硫黄化合物としては、モノスルフィド化合物、ジスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物、硫化油脂、硫化オレフィンなどが挙げられる。これら有機硫黄化合物は、金属摺動部表面に硫化鉄などの潤滑被膜を形成し、耐摩耗性を向上させることが期待される。ジアリールスルフィド、ジアルキルスルフィド、ジアルケニルスルフィドを例示できる。有機硫黄化合物における硫黄元素含有量は、２~７０質量％、特には、５~６０質量％が例示できる。

有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオフォスフェート等が挙げられる。なお、本発明において、構成元素としてモリブデンの他に硫黄等を含有する化合物は有機モリブデン化合物に含まれるものとする。有機モリブデン化合物は、金属摺動部表面に二硫化モリブデンからなる潤滑被膜を形成し、耐摩耗性を向上させることが期待される。アルキル基の炭素数は４~１２である、モリブデンジアルキルジチオカルバメートやモリブデンジアルキルジチオフォスフェートが例示できる。

アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属のスルホネート塩、フェネート塩、およびサリシレート塩などが挙げられる。アルカリ土類金属は、カルシウム、マグネシウム、バリウムから選ぶことができる。なお、本発明において、構成元素としてアルカリ土類金属の他に硫黄等を含有する化合物はアルカリ土類金属化合物に含まれるものとする。また、カルシウム化合物には、炭酸カルシムなどの塩基性成分が含まれていても良い。

有機亜鉛化合物としては、ジアルキル亜鉛、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛などの有機亜鉛化合物が挙げられる。なお、本発明において、構成元素として亜鉛の他に硫黄、リン等を含有する化合物は有機亜鉛化合物に含まれるものとする。有機亜鉛化合物は、典型的には、炭素数６〜２４の直鎖、分岐、芳香族基のいずれかの炭化水素基を１つ以上有する。アルキル基の炭素数は４~１２である、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を例示できる。

また、半固体の潤滑剤であるグリースには、固体潤滑剤も適用できる。固体潤滑剤はしゅう動材料表面の損傷を防止したり、摩擦・摩耗を低減するために粉末または薄膜で使用される添加剤であり、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、メラミンシアヌレート、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂粉、ポリイミド樹脂粉、高密度ポリエチレン樹脂粉、窒化ホウ素、銅粉、ニッケル粉、錫粉、銀粉などが挙げられる。
なかでも、本発明では、二硫化モリブデン、グラファイト、四フッ化エチレン樹脂粉、窒化ホウ素を好適に用いることができる。

本実施形態においては、耐摩耗添加剤の１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。耐摩耗添加剤の含有量は、グリース組成物全量基準で、０．１〜２０質量％であり、好ましくは０．２〜２０質量％、より好ましくは０．２〜７質量％、さらには０．３〜５質量％である。含有量が少なすぎると耐摩耗の効果がなく、多すぎると潤滑油の安定性を低下させる。

耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物を含有することが好ましい。有機モリブデン化合物と有機亜鉛化合物の含有量の質量比として、０．２〜１０：１、特には、１〜５：１が例示できる。この場合、増ちょう剤としてリチウムコンプレックス石けんを用いることができる。

耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物、有機亜鉛化合物及び有機硫黄化合物を含有することが好ましい。有機モリブデン化合物と有機亜鉛化合物の含有量の質量比は、１〜１０：１、特には、１〜５：１が、有機亜鉛化合物と有機硫黄化合物の含有量の質量比０．２〜２：１、特には、０．５〜２：１が例示できる。この場合、増ちょう剤としてリチウム石けんを用いることができる。有機硫黄化合物としては、炭素数４~１８、特には６~１０のアルキルを有するジアルキルスルフィドを用いることができる。

［その他の添加剤］
本実施形態に係るグリース組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来から潤滑油に用いられている、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、腐食防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤、乳化剤、消泡剤などの添加剤を、より性能を向上させるために含有することができる。

酸化防止剤としてはジ−ｔｅｒｔ．ブチル−ｐ−クレゾールのようなフェノール系化合物、アルキルジフェニルアミンのようなアミン系化合物など、防錆剤としてはアルケニルコハク酸エステルまたはその部分エステルなど、金属不活性化剤としてはベンゾトリアゾール、没食子酸エステルなど、腐食防止剤としてはチアジアゾールなど、粘度指数向上剤としてはポリメタクリレート、ポリイソブチレンなど、流動点降下剤としてはポリアルキルアクリレート、ポリアルキルスチレンなど、清浄分散剤としてはコハク酸イミド、ホスホネートなど、乳化剤としては脂肪酸石けん、長鎖アルコール硫酸エステル塩などが、消泡剤としてはシリコーン化合物、ポリエステル化合物などがそれぞれ挙げられる。

以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜２８、比較例１〜１７］
実施例１〜２８及び比較例１〜１７においては、それぞれ以下に示す基油、増ちょう剤、添加剤を用いて、表１〜６に示す組成を有するグリース組成物を調製した。

（Ａ）基油
（Ａ−１）鉱油：パラフィン系精製鉱油（４０℃における動粘度９３．３ｍｍ^２／ｓ、粘度指数９５、流動点−１５℃、引火点２６０℃）
（Ａ−２）ポリオールエステル（ＰＯＥ）：ペンタエリスリトールと、２−エチルヘキサン酸と３、５、５−トリメチルヘキサン酸が質量比で５：５の混合酸とのエステル（４０℃における動粘度６６．７ｍｍ^２／ｓ、粘度指数９２、流動点−４０℃、引火点２４８℃）
（Ａ−３）ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）：両末端がメチル基で封鎖されたポリオキシプロピレン（重量平均分子量１０００、４０℃における動粘度４６．０ｍｍ^２／ｓ、粘度指数１９０、流動点−４５℃、引火点２１８℃）
（Ａ−４）ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）：１−ドデセンの重合体（４０℃における動粘度１００ｍｍ^２／ｓ、粘度指数１４０、流動点−４０℃、引火点２６０℃）
なお、基油の動粘度及び粘度指数はＪＩＳ Ｋ２２８３、流動点はＪＩＳ Ｋ２２６９、引火点は ＪＩＳ Ｋ２２６５に準拠し測定した。

（Ｂ）増ちょう剤
（Ｂ−１）リチウム石けんグリース：基油に１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム（１０質量％）を配合・攪拌し、約２００℃で均一に溶解した後に放冷し、約８０℃で添加剤（ＣやＤ）を添加してグリースを得た。このリチウム石けんグリースをロールミルに通し、グリース組成物として試験に供した。
（Ｂ−２）ウレアグリース：基油にジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートを溶解（約８０℃）したものと、基油にシクロヘキシルアミンとオクタデシルアミンを溶解（約８０℃）したものを用意し（ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート／シクロヘキシルアミン／オクタデシルアミンの質量比は９／６／４）、その両者を混ぜ、攪拌して反応させ（１６０℃、３０分）、放冷後、約８０℃で添加剤（ＣやＤ）を添加してウレアグリース（ジウレアとして５質量％）を得た。このウレアグリースをロールミルに通し、グリース組成物として試験に供した。
（Ｂ−３）リチウムコンプレックス石けんグリース：基油に１２−ヒドロキシステアリン酸およびアゼライン酸と水酸化リチウムをグリース組成物全量に対して１０質量％となるよう配合・攪拌し、約２００℃で均一に溶解した後に放冷し、約８０℃で添加剤（ＣやＤ）を添加してグリースを得た。このリチウムコンプレックス石けんグリースをロールミルに通し、グリース組成物として試験に供した。

（Ｃ）エポキシ化合物
（Ｃ−１）２−エチルヘキシルグリシジルエーテル
（Ｃ−２）ドデシルグリシジルエーテル
（Ｃ−３）グリシジル−２，２−ジメチルオクタノエート
（Ｃ−４）３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート

（Ｄ）耐摩耗添加剤
（Ｄ−１）含酸素化合物：グリセロールモノオレエート
（Ｄ−２）含窒素化合物：オレイルアミン
（Ｄ−３）有機リン化合物：トリクレジルフォスフェート
（Ｄ−４）有機硫黄化合物Ａ：ジベンジルジスルフィド
（Ｄ−５）有機モリブデン化合物Ａ：モリブデンジアルキルジチオフォスフェート[Ｍｏ元素含有量：８．０質量％]
（Ｄ−６）アルカリ土類金属化合物：過塩基性Ｃａスルホネート、〔ＴＢＮ（ＡＳＴＭ Ｄ２８９５）：３２５ｍｇＫＯＨ／ｇ，Ｃａ：１２．７質量％、Ｓ：２質量％〕
（Ｄ−７）有機亜鉛化合物：ジオクチルジチオリン酸亜鉛
（Ｄ−８）固体潤滑剤：グラファイト（平均粒径：１０μｍ）
（Ｄ−９）有機モリブデン化合物Ｂ:モリブデンジアルキルジチオカルバメート[Ｍｏ元素含有量：１０．０質量％]
（Ｄ−１０）有機硫黄化合物Ｂ：ジオクチルポリスルフィド[硫黄元素含有量：３９質量％]

実施例１〜２８及び比較例１〜１７のグリース組成物について、以下の試験を実施した。

［ＳＲＶ試験］
ＡＳＴＭ Ｄ５７０６に準拠し、ボール／ディスクの往復動摩擦摩耗試験機であるＳＲＶ試験機（ＯＰＴＩＭＯＬ社、Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＳＲＶ）を用いて焼付荷重及び摩耗係数の測定を行った。
ＳＲＶ試験のボールとディスクの材料にはＳＵＪ２を用いた。温度８０℃、振幅１ｍｍ、周波数５０Ｈｚ、荷重５０Ｎで試験をスタートし、２分毎に荷重を１００Ｎ上げて焼付くまでの運転を行った（設定の最大荷重は２０００Ｎ）。
本試験では、焼付荷重、並びに焼付き前の各荷重での摩擦係数を測定することができる。表１〜６には、各グリース組成物を用いた試験における焼付荷重と、焼付荷重よりも２００Ｎ低い荷重での摩擦係数を示す。なお、表の「摩擦係数」の欄中の「不安定」は、摩擦係数が０．０８〜０．１８の間で変動し、値を読み取ることができなかったことを意味する。

［酸化安定度試験］
ＪＩＳ Ｋ２２２０のグリース酸化安定度試験法に準拠し、酸素ボンベで７５５ＫＰａに加圧した試料を９９℃に加熱し、１００時間経過後の圧力降下を測定した。得られた結果を表１〜３に示す。ＪＩＳ Ｋ２２２０には、転がり軸受用グリース３種（広温度範囲用で酸化安定性が良好）について、酸素圧低下が４９ＫＰａ以下と規定されており、これを基準として各グリース組成物の酸化安定性を評価することができる。

本発明のグリース組成物は、従来のグリースに較べて、安定性、潤滑性及び摩擦化特性を大幅に改善されたものであり、厳しい潤滑条件下でも初期の特性を維持し、耐摩耗の効果を保つことができる信頼性に優れるグリースである。したがって、本発明のグリース組成物は、耐摩耗性能、省エネルギー性能が要求される各種機械、車両、動力伝達機構等の潤滑剤として好適に使用することができる。

Claims (12)

1. 鉱油系基油及び合成油系基油から選ばれる少なくとも１種の基油と、
   グリース組成物全量を基準として、
   増ちょう剤２〜３５質量％と、
   エポキシ化合物０．０５〜５質量％と、
   耐摩耗添加剤０．１〜２０質量％と、
   を含有するグリース組成物。
2. 前記エポキシ化合物が、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、エポキシ化脂肪族モノエステル及びエポキシ化植物油から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載のグリース組成物。
3. 前記エポキシ化合物が、下記一般式（１）で表されるアルキルグリシジルエーテルである、請求項２に記載のグリース組成物。
   

   

   ［式中、Ｒは炭素数６〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。］
4. 前記エポキシ化合物が、オクチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル及びドデシルグリシジルエーテルから選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載のグリース組成物。
5. 前記耐摩耗添加剤が、含酸素化合物、含窒素化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、有機モリブデン化合物、アルカリ土類金属化合物及び有機亜鉛化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれかに一項に記載のグリース組成物。
6. 前記含酸素化合物が、エステル、アルコール、エーテル及びカルボン酸から選ばれる少なくとも１種であり、
   前記含窒素化合物が、脂肪族アミン、脂肪族アミド及び脂肪族イミドから選ばれる少なくとも１種であり、
   前記有機リン化合物が、リン酸エステル、亜リン酸エステル及び酸性リン酸エステルアミン塩から選ばれる少なくとも１種であり、
   前記有機硫黄化合物が、スルフィド化合物及び硫化油脂から選ばれる少なくとも１種であり、
   前記有機モリブデン化合物が、モリブデンジチオカルバメート及びモリブデンジチオフォスフェートから選ばれる少なくとも１種であり、
   前記アルカリ土類金属化合物が、アルカリ土類金属のスルホネート塩、フェネート塩、およびサリシレート塩から選ばれる少なくとも１種であり、
   前記有機亜鉛化合物が、ジアルキル亜鉛、ジアルキルジチオリン酸亜鉛及びジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛から選ばれる少なくとも１種である、請求項５に記載のグリース組成物。
7. 前記耐摩耗添加剤が固体潤滑剤である、請求項１〜３のいずれかに一項に記載のグリース組成物。
8. 前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、グラファイト、四フッ化エチレン樹脂粉及び窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種である、請求項７に記載のグリース組成物。
9. 前記合成油系基油が、炭化水素油、ジエステル、ポリオールエステル及びポリアルキレングリコール化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜８のいずれかに一項に記載のグリース組成物。
10. 前記増ちょう剤が、リチウム石けん類、カルシウム石けん類、アルミニウム石けん類及びウレア化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜８のいずれかに一項に記載のグリース組成物。
11. 前記耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物を含有する、請求項５に記載のグリース組成物。
12. 前記耐摩耗添加剤として、有機モリブデン化合物、有機亜鉛化合物及び有機硫黄化合物を含有する、請求項５に記載のグリース組成物。