KR20090061020A

KR20090061020A - 그리스

Info

Publication number: KR20090061020A
Application number: KR1020097006339A
Authority: KR
Inventors: 유끼또시 후지나미; 다헤이 오까다; 신야 나까따니; 아쯔시 요꼬우찌
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2009-06-15
Also published as: JP5460053B2; WO2008044650A1; CN101522869B; US8703678B2; EP2071010A1; EP2071010A4; US20100035779A1; CN101522869A; JPWO2008044650A1; EP2071010B1; KR101487032B1

Abstract

본 발명은 화학식 I로 표시되는 전체 탄소수 28 내지 40의 디에스테르 화합물을 50 질량％ 이상 포함하는 기유를 이용하여 이루어지는 그리스에 관한 것이다. 이 그리스는 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 고원심력(가속도)하에 있더라도 유분리가 적은 그리스이며, 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용한 경우, 저온에 있어서 크러치 계합성(맞물림성)이 양호하고, 고온에 있어서 베어링 수명이 길고, 더구나 고온 원심력하에서 유분리가 적은 그리스이다.

<화학식 I>

R¹OOC-(R²)_n-COOR³

[식 중, R¹ 및 R³은 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 20의 1가의 지방족 탄화수소기, R²는 탄소수 1 내지 20의 2가의 탄화수소기, n은 0 또는 1을 나타냄]

그리스, 기유, 디에스테르 화합물, 고원심력, 유분리, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치

Description

그리스{GREASE}

본 발명은 그리스에 관한 것으로, 더 상세하게는 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 고원심력하에 있어서도 유분리가 적은 그리스이며, 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 바람직하게 이용되는 그리스에 관한 것이다.

그리스는 윤활유에 비교하여 취급이 용이한 등의 이유로부터, 자동차나 각종 산업 기계의 다양한 윤활 부분을 윤활하기 위해서 널리 사용되고 있다.

그리스의 종류는 많고, 예를 들면 JIS(JIS K2220의 표 1)에 각종 용도의 그리스가 기재되어 있고, 각각의 용도에 요구되는 성상이나 성능이 규정되어 있다. 예를 들면, 「볼 또는 롤러 베어링용 그리스 3종」은 광 온도 범위용으로서 적용되는 것이고, 저온성, 내열성 등이 우수하고, -30 내지 130 ℃의 온도 범위에서 볼 또는 롤러 베어링용으로서 사용되도록 규정되어 있다.

최근, 자동차나 각종 산업 기계의 기계 부품은 이제까지의 것에 비교하여, 보다 광범위한 온도 및 보다 엄격한 윤활 조건하에서 작동하도록 설계되어 있다. 이것 외에 새로운 기계나 기계 부품이 개발되어, 보다 광범위한 온도 및 보다 엄격한 윤활 조건하에서 작동하는 것에 더하여, 그 기계 등에 특유한 성능도 요구되는 경우가 많다.

예를 들면, 최근 알터네이터 등의 자동차용 보기, 보기 구동 장치나 엔진의 크랭크 샤프트 등에는 소정 방향의 구동력만을 전달하기 위해서, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치가 사용되도록 되어 왔다. 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치란, 내경측 부재와, 상기 내경측 부재의 외주면에 상기 내경측 부재와 동심에 배치된 통상(筒狀)의 외경측 부재와 상기 내경측 부재의 외주면과 상기 외경측 부재의 내주면과의 사이에 설치되어 상기 내경측 부재와 상기 외경측 부재를 상대 회전 가능하게 지지하는 볼 또는 롤러 베어링과, 상기 외경측 부재 및 상기 내경측 부재의 한쪽을 다른쪽에 대하여 소정 방향으로 상대 회전시키는 회전력만을 전달하는 일방향 크러치를 구비한 장치이다.

이 알터네이터 등은 고성능화, 고출력화가 진행되고 있다. 또한, 한냉지를 포함하여 넓은 지역에서 사용된다. 이에 따라, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치의 사용 조건도 엄격해지고 있고, 보다 회전 속도가 높고, 부하 하중이 높은 조건에서의 동작이 요구됨과 동시에, 한냉지에서의 사용에 견디도록 극저온하에 있어서의 성능도 중요시되도록 되어 오고 있다. 이와 같이, 가혹한 상황하에서 사용되는 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용되는 그리스에는 보다 고성능화가 요구되고 있고, 예를 들면, 이하의 성능을 구비하는 것이 기대되고 있다.

(i) 저온에 있어서의 크러치 계합성(係合性; 맞물림성)이 양호한 것.

동계 극한 냉지에서 엔진을 시동시킬 때에 알터네이터 등이 저온하에서 원활히 작동하기 위해서, 양호한 크러치 계합성(맞물림성)이 요구된다.

(ii) 고온 성능이 우수하고, 고온 베어링 수명이 긴 것.

엔진의 운전 조건이 가혹하게 되어 온 것에 따라, 그 근방의 온도도 상승하여, 자동차용 보기도 고온하에서 장시간 작동한다. 그 때문에 고온 베어링 수명이 긴 것이 요구된다.

(iii) 고원심력(가속도)하에 있더라도, 유분리가 적은 것.

알터네이터 등의 자동차용 보기는 고속 회전하고 있고, 고원심력하에서 사용되기 때문에, 이러한 상황하에서도 유분리가 적은 것이 요구된다.

그런데, 저점도의 기유를 이용하면, 그리스의 저온 성능이 향상되는 것은 알려져 있다. 그러나, 저점도의 기유를 이용한 그리스는 통상 기유가 증발하기 쉽고, 또한 유분리도 많기 때문에, 고온에서는 성능을 발휘할 수 없다. 반대로 고점도의 기유를 이용하면, 그리스의 고온 성능은 향상하지만 저온 성능은 저하된다.

즉, 상기 (i) 저온에 있어서의 크러치 계합성이 양호한 것과, (ii)의 고온 베어링 시험의 수명이 긴 것은 통상 상반되는 성능이고, 한쪽을 개량하면, 다른쪽의 성능이 저하되는 관계에 있다. 따라서, 이들 성능을 동시에 개선하여 향상하는 것은 곤란하다. 또한 (iii) 고원심력하에서 유분리를 적게 하는 것도, 상기 (i) 저온성을 개량하는 것과 상반되는 관계에 있다.

이러한 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용하는 그리스로서는 종래 알킬디페닐에테르 등의 에테르계 기유를 이용하는 것(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조), 40 ℃ 동점도가 20 ㎟/s 이하인 폴리올에스테르를 이용하는 것(예를 들면, 특허 문헌 3 참조), 광유, 폴리-α-올레핀유, 폴리올에스테르유 등과 디우레아 화합물을 포함하는 증조제를 이용하는 것(예를 들면, 특허 문헌 4 참조), 압력 점성 계수가 12 Pa^-1 이상인 에스테르계 또는 합성유계 기유에 우레아계 증조제를 배합한 그리스를 이용하는 것(예를 들면, 특허 문헌 5 참조) 등이 개시되어 있다.

그러나, 알킬디페닐에테르를 기유로 하는 것은 저온성, 즉 저온에 있어서의 크러치 계합성이 충분하다고는 할 수 없고, 또한 폴리올에스테르를 포함하는 기유를 이용한 것은 고온 특성, 즉 고온 베어링 시험에 있어서의 수명이 불충분하고, 모두 저온 성능과 고온 성능을 동시에 만족하는 것은 아니다. 또한 이들 이외의 광유나 폴리-α-올레핀유 등에 대해서도 동일한 문제가 있다. 따라서, 모두 추가로 개량할 여지가 있었다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-162032호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 (평)11-82688호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2006-161827호 공보

특허 문헌 4: 일본 특허 공개 제2006-132619호 공보

특허 문헌 5: 일본 특허 공개 제2000-234638호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 이러한 상황하에서, 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 고원심력(가속도)하에 있더라도 유분리가 적은 그리스이며, 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용한 경우, 저온에 있어서의 크러치 계합성(맞물림성)이 양호하고, 고온에 있어서의 베어링 수명이 길고, 더구나 고원심력하에 있어서의 유분리가 적은 그리스를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명자들은 상기 바람직한 성질을 갖는 윤활제를 개발하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 총 탄소수가 특정한 범위에 있는 디카르복실산디에스테르를 기유로서 포함하는 그리스를 이용함으로써, 상기 과제를 달성할 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여 완성한 것이다.

즉, 본 발명은

(1) 화학식 I로 표시되는 전체 탄소수 28 내지 40의 디에스테르 화합물을 50 질량％ 이상 포함하는 기유를 이용하여 이루어지는 그리스,

R¹OOC-(R²)_n-COOR³

(2) 화학식 I에서 R¹ 및 R³이 각각 분지를 갖는 1가의 지방족 탄화수소기인 상기 (1)에 기재된 그리스,

(3) 화학식 I에서 n이 1이고, R²가 탄소수 3 내지 15의 2가의 탄화수소기이 고, R¹ 및 R³이 동일하며 탄소수 6 내지 17의 1가의 지방족 탄화수소기인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 그리스,

(4) 화학식 I의 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 30인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 그리스,

(5) 증점제를 포함하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 가재된 그리스,

(6) 윤활성 향상제, 산화 방지제 및 방청제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함하는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 그리스,

(7) 그리스로부터 증조제를 제거한 성분인 유분의 40 ℃에서의 동점도가 15 내지 150 ㎟/s인 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 그리스,

(8) 우레아계 증조제를 이용하는 상기 (5) 내지 (7)에 기재된 그리스,

(9) 우레아계 증조제가 화학식 V로 표시되는 디우레아 화합물인 상기 (8)에 기재된 그리스.

R⁴-NHCONH-R⁵-NHCONH-R⁶

[식 중, R⁴ 및 R⁶은 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 1가의 쇄식 탄화수소기, 탄소수 6 내지 12의 1가의 지환식 탄화수소기, 또는 탄소수 6 내지 12의 1가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, R⁵는 탄소수 6 내지 15의 2가의 방향족 탄화수소기를 나타냄]

(10) 화학식 V의 R⁴ 및 R⁶에서의 쇄식 탄화수소기의 탄소수가 13 내지 20인 상기 (9)에 기재된 그리스.

(11) 화학식 V의 R⁴ 및 R⁶에서의 쇄식 탄화수소기의 함유율(X 몰％)과 지환식 탄화수소기의 함유율(Y 몰％) 및 방향족 탄화수소기의 함유율(Z 몰％)이 하기의 수학식 a 및 b를 만족시키는 것을 특징으로 하는 그리스,

[(X+Y)/(X+Y+Z)]×100≥90

X/Y=50/50 내지 0/100

(12) 회전 전달 장치에 이용되는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된그리스,

(13) 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용되는 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 그리스

를 제공하는 것이다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 고원심력(가속도)하에 있어서 유분리가 적은 그리스이며, 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용한 경우, 저온에 있어서의 크러치 계합성(맞물림성)이 양호하고, 고온에 있어서의 베어링 수명이 길고, 더구나 고원심력하에 있어서 유분리가 적은 그리스를 제공할 수 있다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 그리스는 화학식 I로 표시되는 전체 탄소수 28 내지 40의 디에스테르 화합물을 50 질량％ 이상 포함하는 기유를 이용하는 것을 특징으로 한다.

<화학식 I>

R¹OOC-(R²)_n-COOR³

상기 화학식 I에 있어서, R²로 표시되는 탄소수 1 내지 20의 2가의 탄화수소기로서는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬렌기, 탄소수 2 내지 20의 직쇄 또는 분지 알케닐렌기, 탄소수 5 내지 20의 2가의 지환 구조 함유기 또는 탄소수 6 내지 20의 2가의 방향환 구조 함유기를 들 수 있다.

상기 디에스테르 화합물을 구성하는 화학식 II로 표시되는 디카르복실산류로서는 n이 O 인 옥살산 및 n이 1인 하기의 화합물을 들 수 있다.

HOOC-(R²)_n-COOH

[식 중, R² 및 n은 상기와 동일함]

R²가 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬렌기인 경우, 말론산, 숙신산, 2-메틸숙신산, 글루타르산, 아디프산, 또한 피멜산 등의 각종 헵탄이산, 수베르산 등의 각종 옥탄이산, 아젤라산 등의 각종 노난이산, 세박산 등의 각종 데칸이산, 각종 운데칸이산, 각종 도데칸이산, 각종 트리데칸이산, 각종 테트라데칸이산, 각종 펜타데칸이산, 각종 헥사데칸이산, 각종 헵타데칸이산, 각종 옥타데칸이산, 각종 이코산이산, 각종 도코산이산 등을 들 수 있다.

R²가 탄소수 2 내지 20의 직쇄 또는 분지 알케닐렌기인 경우, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산(시스-메틸부텐이산), 메사콘산(트랜스-메틸부텐이산), 각종 헥센이산, 각종 옥텐이산, 각종 데센이산, 각종 도데센이산, 각종 테트라데센이산, 각종 헥사데센이산, 각종 옥타데센이산, 각종 이코센이산, 각종 도코센이산 등을 들 수 있다.

R²가 탄소수 5 내지 20의 2가의 지환 구조 함유기인 경우, 각종 시클로펜탄이카르복실산, 각종 시클로펜텐이카르복실산, 각종 시클로헥센이카르복실산, 각종 시클로헥센이카르복실산, 각종 테트랄린이카르복실산, 각종 데칼린이카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 지환 구조 함유 디카르복실산에 있어서는 환상에 알킬기 등의 적당한 치환기를 가질 수도 있다.

R²가 탄소수 6 내지 20의 2가의 방향환 구조 함유기인 경우, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌-2,3-디카르복실산, 나프탈렌-1,4-디카르복실산, 나프 탈렌-2,6-디카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 방향환 구조 함유 디카르복실산에 있어서는 환상에 알킬기 등의 적당한 치환기를 가질 수도 있다.

본 발명에 있어서는 상기 화학식 I 및 II에 있어서, n이 1이고 R²가 탄소수 3 내지 15의 2가의 탄화수소기인 것이 바람직하다.

상기 화학식 I에 있어서, R¹ 및 R³으로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지방족 탄화수소기로서는 직쇄 또는 분지 알킬기, 직쇄 또는 분지 알케닐기 또는 지환 구조 함유기를 들 수 있다. 이 1가의 지방족 탄화수소기의 탄소수는 상기 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 28 내지 40의 범위가 되도록, 상기 R²의 탄소수에 의해서 선정된다.

상술한 바와 같이, n이 1이고 R²가 탄소수 3 내지 15의 2가의 탄화수소기인 경우, 제조상의 용이함의 점에서 R¹ 및 R³이 동일하며, 탄소수 6 내지 17의 1가의 지방족 탄화수소기이고, 상기 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 28 내지 40인 것이 바람직하고, R¹ 및 R³이 동일하며, 탄소수 6 내지 14의 1가의 지방족 탄화수소기이고, 상기 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 28 내지 34인 것이 보다 바람직하고, R¹ 및 R³이 동일하며, 탄소수 7 내지 14의 1가의 지방족 탄화수소기이고, 상기 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 30 내지 34인 것이 더욱 바람직하고, 전체 탄소수가 30인 것이 특히 바람직하다.

상기 디에스테르 화합물을 구성하는 화학식 III, IV로 표시되는 알코올류로서는 R¹, R³이 직쇄 또는 분지 알킬기인 경우, 각종 부틸알코올, 각종 펜틸알코올, 각종 헥실알코올, 각종 옥틸알코올, 각종 노닐알코올, 각종 데실알코올, 각종 도데실알코올, 각종 테트라데실알코올, 각종 헥사데실알코올 등을 들 수 있다.

R¹-OH

R³-OH

[식 중, R¹, R³은 상기와 동일함]

R¹, R³이 직쇄 또는 분지 알케닐기인 경우, 각종 부테닐알코올, 각종 헥세닐알코올, 각종 옥테닐알코올, 각종 데세닐알코올, 각종 도데세닐알코올, 각종 테트라데세닐알코올, 각종 헥사데세닐알코올 등을 들 수 있다.

R¹, R³이 지환식 구조 함유기인 경우, 시클로펜틸알코올, 시클로펜탄메탄올, 시클로펜테닐알코올, 시클로펜텐메탄올, 시클로헥실알코올, 시클로헥산메탄올, 시클로헥세닐알코올, 시클로헥센메탄올 등을 들 수 있다. 이들 지환 구조 함유 알코올에 있어서는 환상에 알킬기 등의 적당한 치환기를 가질 수도 있다.

본 발명에 있어서는 상기 R¹ 및 R³은 분지를 갖는 1가의 지방족 탄화수소기 인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우 지환 구조 함유기는 분지를 갖는 기에 포함된다.

이 분지를 갖는 1가의 지방족 탄화수소기로서는 분지를 갖는 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 이소펜틸기, tert-펜틸기, 이소헥실기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필헵틸기, 2-부틸옥틸기, 3,5,5-트리메틸헥실기, 이소노닐기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-펜틸노닐기, 2-헥실데실기 등을 들 수 있다.

상기 화학식 III, IV로 표시되는 알코올류 중에서, 분지를 갖는 알코올은 예를 들면 제1 알코올을 고온 고압하에서 2분자 축합 반응시키는 게르베(Guerbet) 반응에 의해, 또는 옥소 합성법이나 α-올레핀의 이량화 이상의 올리고머화 반응 등을 경유하여 제조할 수 있다.

상기 화학식 I로 표시되는 디에스테르 화합물로서는 예를 들면 아디프산디-2-부틸옥틸, 아디프산디이소트리데실, 아디프산디-2-펜틸노닐; 피멜산디이소데실, 피멜산디-2-부틸옥틸; 수베르산디이소데실, 수베르산디-2-프로필헵틸, 수베르산디-3,7-디메틸옥틸, 수베르산디-2-부틸옥틸; 아젤라산디이소데실, 아젤라산디-2-프로필헵틸, 아젤라산디-3,7-디메틸옥틸, 아젤라산디-2-부틸옥틸; 세박산디이소노닐, 세박산디-3,5,5-트리메틸헥실, 세박산디이소데실, 세박산디-2-프로필헵틸, 세박산디-3,7-디메틸옥틸, 세박산디-2-부틸옥틸; 도데칸이산디-2-에틸헥실, 도데칸이산디이소옥틸, 도데칸이산디이소노닐, 도데칸이산디-3,5,5-트리메틸헥실, 도데칸이산디이소데실, 도데칸이산디-3,7-디메틸옥틸; 테트라데칸이산디이소옥틸, 테트라데칸이산디-2-에틸헥실, 테트라데칸이산디이소노닐, 테트라데칸이산디-3,5,5-트리메틸헥 실, 테트라데칸이산디이소데실, 테트라데칸이산디-3,7-디메틸옥틸; 시클로헥산-1,2-디카르복실산디이소데실, 시클로헥산-1,2-디카르복실산디-2-프로필헵틸, 시클로헥산-1,2-디카르복실산디-3,7-디메틸옥틸, 시클로헥산-1,2-디카르복실산디-2-부틸옥틸; 상기 시클로헥산-1,2-디카르복실산디알킬에 있어서의 시클로헥산-1,2-디카르복실산을 시클로헥산-1,3-디카르복실산 또는 시클로헥산-1,4-디카르복실산으로 대체한 각종 디알킬에스테르; 프탈산디이소데실, 프탈산디-2-프로필헵틸, 프탈산디-3,7-디메틸옥틸, 프탈산디-2-부틸옥틸; 상기 프탈산디알킬에 있어서의 프탈산을 이소프탈산 또는 테레프탈산으로 대체한 각종 디알킬에스테르 등을 들 수 있다.

상기 화학식 I로 표시되는 디에스테르 화합물의 제조 방법에 특별히 제한은 없고, 상기 디카르복실산류와 알코올류를 종래 공지된 방법을 이용하여 에스테르화 반응시킴으로써 목적의 디에스테르 화합물을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는 상기 디에스테르 화합물은 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, 상기 디에스테르 화합물은 기유 중에 50 질량％ 이상 포함되어 있는 것을 요한다. 기유 중의 상기 디에스테르 화합물의 함유량이 50 질량％ 이상이면, 각 용도의 그리스로서 원하는 요구 특성을 만족시키는 그리스를 얻을 수 있고, 특히 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용하는 그리스로서 이용할 수 있다. 바람직한 함유량은 70 질량％ 이상이고, 보다 바람직하게는 80 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이상이다.

본 발명의 그리스에는 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서, 원한다면 그 밖의 기유를 50 질량％ 이하, 바람직하게는 30 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 20 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 질량％ 이하의 비율로 함유시킬 수 있다.

그 밖의 기유로서는 예를 들면 지환식 탄화수소 화합물, 광유, 각종 합성유를 들 수 있다.

지환식 탄화수소 화합물로서는 예를 들면 2,4-디시클로헥실-2-메틸펜탄, 2,4-디시클로헥실펜탄 등 시클로헥산환을 2개 이상 갖는 알칸 유도체, 1-시클로헥실-1-데카릴에탄 등의 데칼린환과 시클로헥실환을 각각 1개 이상 갖는 알칸 유도체, 엔도-2-메틸-엑소-3-메틸-엑소-2-[(엑소-3-메틸비시클로[2.2.1]헵트-엑소-2-일)메틸]비시클로[2.2.1]헵탄 등의 비시클로[2.2.1]헵탄환, 비시클로[3.2.1]옥탄환, 비시클로[2.2.2]옥탄환 및 비시클로[3.3.0]옥탄환을 2개 이상 갖는 지환식 화합물을 들 수 있다.

또한, 광유로서는 파라핀계 광유, 나프텐계 광유를, 각종 합성유로서는 예를 들면 1-데센의 올리고머 등의 폴리-α-올레핀, 폴리부텐, 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 폴리알킬렌글리콜 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는 상기 기유에 증점제를 포함할 수 있다. 증점제는 상기 기유의 점도를 필요에 따라서 높이는 것으로, 증점제를 포함하는 기유를 적정한 동점도로 조정하기 위해서 배합한다.

상기 증점제의 구체예로서는 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리메타크릴레이트(PMA), 올레핀 공중합체(OCP), 폴리알킬스티렌(PAS), 스티렌-디엔 공중합체(SCP) 등을 들 수 있다. 특히, 수 평균 분자량이 800 내지 10,000, 보다 바람직하게는 1,000 내지 5,000인 폴리부텐이나 폴리이소부틸렌, 스티렌-이소프렌 공중합체 및 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 및 중량 평균 분자량이 1만 내지 100만, 바람직하게는 10만 내지 80만인 폴리메타아크릴레이트 중에서 선택되는 적어도 1종 이상을 배합하는 것이 바람직하다. 이들 증점제의 배합량은 통상 조성물 기준으로, 수지량으로서 0.01 내지 20 질량％ 정도이지만, 후술하는 유분의 점도가 목적의 값이 되도록 적절하게 조정하여 배합량을 선정한다.

본 발명의 그리스에 있어서는 유분의 40 ℃에서의 동점도를 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 유분이란, 그리스로부터 증조제를 제거한 것을 말하고, 구체적으로는 상기 기유, 증점제 및 후술하는 각종 첨가제의 혼합물을 의미한다. 즉 증점제 및 첨가제를 배합하지 않는 경우에는 기유만이 유분이고, 기유와 증점제를 배합하고 첨가제를 배합하지 않는 경우에는 기유와 증점제의 혼합물이 유분이고, 기유, 증점제 및 첨가제를 배합하는 경우에는 이들의 혼합물이 유분이다.

이 유분은 예를 들면 그리스를 원심 분리함으로써 분리물로서 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 그리스에 있어서는 유분의 40 ℃에서의 동점도가 15 내지 15O ㎟/s인 것이 바람직하고, 2O 내지 9O ㎟/s인 것이 보다 바람직하고, 3O 내지 6O ㎟/s인 것이 더욱 바람직하다. 유분의 4O ℃에서의 동점도가 15 ㎟/s 이상이면, 그리스의 유분리를 억제할 수 있고, 또한 유분의 40 ℃에서의 동점도가 150 ㎟/s 이하이면 그리스의 저온 특성을 양호하게 유지할 수 있다.

본 발명의 그리스에 있어서는 상기 화학식 I로 표시되는 전체 탄소수 28 내 지 40의 디에스테르 화합물을 50 질량％ 이상 포함하는 기유에 증조제를 배합함으로써 얻을 수 있다.

본 발명에 이용되는 증조제로서는 특별히 제한이 없고, 비누계, 비 비누계 모두 사용할 수 있다. 이 증조제로서는 그리스의 적점이 230 ℃ 이상이 되는 것이 바람직하다. 상기 적점이 230 ℃ 이상이면 윤활상의 문제, 예를 들면 고온에서의 연화나 그에 따른 누설, 소부 등이 생기는 것을 억제할 수 있다.

비누계로서는 카르복실산 또는 그의 에스테르를 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 등의 금속 수산화물로 비누화한 금속 비누를 들 수 있다.

금속으로서는 나트륨, 칼슘, 리튬, 알루미늄 등을 들 수 있으며, 카르복실산으로서는 유지를 가수분해하여 글리세린을 제거한 조제 지방산, 스테아르산 등의 모노카르복실산이나, 12-히드록시스테아르산 등의 모노히드록시카르복실산, 아젤라산 등의 이염기산, 테레프탈산, 살리실산, 벤조산 등의 방향족 카르복실산 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.

구체적으로는 12-히드록시스테아르산을 이용한 리튬계의 리튬 비누가 바람직하다. 이 비누계의 증조제를 배합하는 것에 있어서는 기유에 카르복실산과 상기 금속 수산화물을 투입하여, 기유 속에서 비누화시켜 배합할 수도 있다.

또한, 다른 비누계의 증조제로서 각종 콤플렉스 비누를 들 수 있다. 이 콤플렉스 비누로서는 리튬 콤플렉스 비누, 알루미늄 콤플렉스 비누, 칼슘 콤플렉스 비누 등이 이용된다.

이 중, 리튬계의 리튬 콤플렉스 비누는 스테아르산, 올레산, 팔미트산 등의 지방산 및/또는 분자 중에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 탄소수 12 내지 24의 히드록시지방산과, 방향족 카르복실산 및/또는 탄소수 2 내지 12(보다 바람직하게는 탄소수 4 내지 9)의 지방족 디카르복실산을 예를 들면 수산화리튬 등의 리튬 화합물과 반응시킴으로써 얻어지고, 상기 리튬 비누와 비교하여 내열성이 우수하기 때문에, 증조제로서 보다 바람직하다.

상기 탄소수 12 내지 24의 히드록시지방산으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 12-히드록시스테아르산, 12-히드록시라우르산, 16-히드록시팔미트산 등을 들 수 있지만, 이들 중에서 특히 12-히드록시스테아르산이 바람직하다.

방향족 카르복실산으로서는 벤조산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 살리실산, p-히드록시벤조산 등을 들 수 있다.

또한, 상기 탄소수 2 내지 12의 지방족 디카르복실산으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 아젤라산, 세박산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 운데칸이산, 도데칸이산 등을 들 수 있지만, 이들 중에서 아젤라산이 바람직하다.

여기서, 지방산 및/또는 분자 중에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 탄소수 12 내지 24의 히드록시지방산과, 방향족 카르복실산 및/또는 탄소수 2 내지 12의 지방족 디카르복실산과의 전체 질량 중, 방향족 카르복실산 및/또는 탄소수 2 내지 12의 지방족 디카르복실산이 20 내지 90 질량％인 것이 바람직하다. 20 내지 90 질량％의 범위 내이면, 열적으로 안정된 증조제가 얻어지고, 그리스의 고온에서의 장 기 수명화를 실현하는 데 유리하다.

또한, 비 비누계로서, 우레아 화합물이나 유기 처리된 벤토나이트 등을 들 수 있다.

여기서, 증조제로서의 우레아 화합물로서는 종래 우레아계 증조제로서 사용되고 있는 우레아 화합물 중에서, 임의의 것을 사용할 수 있다. 이 우레아 화합물에는 디우레아 화합물, 트리우레아 화합물, 테트라우레아 화합물, 우레아·우레탄 화합물 등이 있다.

우레아 화합물은 내열성, 내수성 모두 우수하고, 특히 고온에서의 안정성이 양호하기 때문에, 고온 개소에 바람직하게 이용된다.

본 발명에 있어서는 상기 각종 증조제 중에서, 리튬계 증조제, 바람직하게는 리튬 콤플렉스 비누 및 우레아계 증조제가 바람직하게 이용되고, 그 중에서도 성능면에서 우수한 점에서 우레아계 증조제가 바람직하다.

또한, 우레아계 증조제 중에서도, 특히 디우레아 화합물이 바람직하다. 상기 디우레아 화합물로서는 예를 들면 화학식 V로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

<화학식 V>

R⁴NHCONHR⁵NHCONHR⁶

[식 중, R⁴, R⁶은 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 1가의 쇄식 탄화수소기, 탄소수 6 내지 12의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 12의 1가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, R⁵는 탄소수 6 내지 15의 2가의 방향족 탄화수소기 를 나타냄]

상기 화학식 V에 있어서의 R⁵로 표시되는 탄소수 6 내지 15의 2가의 방향족 탄화수소기로서는 페닐렌기, 디페닐메탄기, 톨릴렌기 등을 들 수 있다.

한편, 상기 화학식 V에 있어서의 R⁴, R⁶으로 표시되는 탄소수 6 내지 24의 1가의 쇄식 탄화수소기로서는 직쇄상 또는 분지상의 포화 또는 불포화의 쇄식 탄화수소기가 포함되고, 예를 들면 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 각종 운데실기, 각종 도데실기, 각종 트리데실기, 각종 테트라데실기, 각종 펜타데실기, 각종 헥사데실기, 각종 헵타데실기, 각종 옥타데실기, 각종 옥타데세닐기, 각종 노나데실기, 각종 이코데실기 등의 직쇄상 쇄식 탄화수소기, 분지상 쇄식 탄화수소기를 들 수 있고, 그 중에서도 탄소수 13 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 포화 또는 불포화의 쇄식 탄화수소기가 바람직하고, 특히, 각종 헥사데실기, 각종 헵타데실기, 각종 옥타데실기, 각종 옥타데세닐기등 탄소수 16 내지 18의 쇄식 탄화수소기가 바람직하다.

또한, 상기 화학식 V에 있어서의 R⁴, R⁶으로 표시되는 탄소수 6 내지 12의 1가의 지환식 탄화수소기로서는 시클로헥실기 또는 탄소수 7 내지 12의 알킬기 치환 시클로헥실기가 포함되고, 예를 들면, 시클로헥실기 이외에, 메틸시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 디에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 이소프로필시클로헥실기, 1-메틸-프로필시클로헥실기, 부틸시클로헥실기, 아밀시클로헥실기, 아밀-메틸시클로헥실기, 헥실시클로헥실기 등을 들 수 있다. 이들 중에 서도, 제조상의 이유에서 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기 등이 바람직하다.

또한, 상기 화학식 V에 있어서의 R⁴, R⁶으로 표시되는 탄소수 6 내지 12의 1가의 방향족 탄화수소기로서는 페닐기, 톨루일기, 벤질기, 에틸페닐기, 메틸벤질기, 크실릴기, 프로필페닐기, 쿠메닐기, 에틸벤질기, 메틸페네틸기, 부틸페닐기, 프로필벤질기, 에틸페네틸기, 펜틸페닐기, 부틸벤질기, 프로필페네틸기, 헥실페닐기, 펜틸벤질기, 부틸페네틸기, 헵틸페닐기, 헥실벤질기, 펜틸페네틸기, 옥틸페닐기, 부틸벤질기, 헥실페네틸기, 노닐페닐기, 옥틸벤질기를 들 수 있다.

본 발명에 있어서는 상기 디우레아 화합물의 말단기인 R⁴, R⁶의 각 탄화수소기의 비율, 즉 R⁴, R⁶을 형성하는 원료 아민(또는, 혼합 아민)의 조성은 특별히 제한은 없지만, 쇄식 탄화수소기 또는 지환식 탄화수소기가 주성분인 것이 바람직하고, 예를 들면, R⁴, R⁶에 있어서의 쇄식 탄화수소기의 함유율(X 몰％), 지환식 탄화수소기의 함유율(Y 몰％) 및 방향족 탄화수소기의 함유율(Z 몰％)이 하기의 수학식 a 및 b를 만족시키는 것이 바람직하다.

<수학식 a>

[(X+Y)/(X+Y+Z)]×100≥90

<수학식 b>

X/Y=50/50 내지 0/100

수학식 a 및 b를 만족시키면, 유분리성, 특히 고원심력(가속도)하에 있어서의 유분리를 보다 억제할 수 있다.

a의 [(X+Y)/(X+Y+Z)]×100의 값은 95 이상인 것이 더욱 바람직하고, 98 이상인 것이 특히 바람직하다.

또한, b의 X/Y는 30/70 내지 5/95인 것이 더욱 바람직하고, 25/75 내지 15/85인 것이 특히 바람직하다.

상기 디우레아 화합물은 통상 디이소시아네이트와 모노아민을 반응시킴으로써 얻을 수 있고, 디이소시아네이트로서는 디페닐렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있으며, 유해성이 작은 점에서 디페닐메탄디이소시아네이트가 바람직하다. 모노아민으로서는 상기 화학식 V에 있어서의 R⁴, R⁶으로 표시되는 쇄식 탄화수소기, 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 등에 대응하는 아민을 들 수 있고, 예를 들면, 헥사데실아민, 헵타데실아민, 옥타데실아민, 옥타데세닐아민 등의 쇄식 탄화수소아민이나, 시클로헥실아민 등의 지환식 탄화수소아민, 옥틸페닐아민 등의 방향족 탄화수소아민, 및 이들을 혼합한 혼합 아민을 들 수 있다.

상기한 각종 증조제의 그리스 중의 배합량은 그리스 성상이 얻어지는 범위이면 특별히 제한되는 것이 아니고, 그리스를 기준으로 바람직하게는 10 내지 30 질량％, 보다 바람직하게는 10 내지 20 질량％이다.

본 발명에 관한 그리스에 이용하는 증조제는 점조도를 부여하기 위한 것으로 배합량이 지나치게 적으면 원하는 점조도가 얻어지지 않고, 한편 배합량이 지나치게 많으면 그리스의 윤활성이 저하된다.

본 발명의 그리스에는 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서 공지된 각종 첨가제, 예를 들면 윤활성 향상제, 청정 분산제, 산화 방지제, 부식 방지제, 방청제, 소포제 등을 적절하게 첨가할 수 있다.

윤활성 향상제로서는 예를 들면 황 화합물(황화 유지, 황화 올레핀, 폴리설파이드, 황화 광유, 트리페닐포스포로티오에이트 등의 티오인산류, 티오카르밤산류, 티오테르펜류, 디알킬티오디프로피오네이트류 등), 인산에스테르, 아인산에스테르(트리크레실포스페이트, 트리페닐포스파이트 등) 등을, 청정 분산제로서는 예를 들면 숙신산이미드, 보론계 숙신산이미드 등을 들 수 있다.

산화 방지제로서는 아민계 산화 방지제, 페놀계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제를 사용할 수 있지만, 이들 중에서 아민계 산화 방지제가 바람직하다. 아민계 산화 방지제로서는 예를 들면 모노옥틸디페닐아민, 모노노닐디페닐아민 등의 모노알킬디페닐아민계 화합물, 4,4'-디부틸디페닐아민, 4,4'-디펜틸디페닐아민, 4,4'-디헥실디페닐아민, 4,4'-디헵틸디페닐아민, 4,4'-디옥틸디페닐아민, 4,4'-디노닐디페닐아민 등의 디알킬디페닐아민계 화합물, 테트라부틸디페닐아민, 테트라헥실디페닐아민, 테트라옥틸디페닐아민, 테트라노닐디페닐아민 등의 폴리알킬디페닐아민계 화합물, α-나프틸아민, 페닐-α-나프틸아민, 부틸페닐-α-나프틸아민, 펜틸페닐-α-나프틸아민, 헥실페닐-α-나프틸아민, 헵틸페닐-α-나프틸아민, 옥틸페닐-α-나프틸아민, 노닐페닐-α-나프틸아민 등의 나프틸아민계 화합물을 들 수 있 다.

부식 방지제로서는 예를 들면 벤조트리아졸계, 티아졸계 등을, 방청제로서는 예를 들면 금속 술포네이트계, 숙신산에스테르계 등을, 소포제로서는 예를 들면 실리콘계, 불소화 실리콘계 등을 들 수 있다.

이들 첨가제의 배합량은 목적에 따라서 적절하게 선정할 수 있지만, 통상 이들 첨가제의 합계가 윤활제를 기준으로 하여 30 질량％ 이하가 되도록 배합한다.

본 발명에 관한 그리스의 제조 방법에 대해서는 특별히 제한은 없고, 통상 다음 방법을 사용할 수 있다.

우선, 기유에 소정의 비율의 증조제 및 원한다면 증점제를 배합하여, 소정의 온도로 가열하여 균질화한다.

그 후 냉각하여, 소정의 온도에 달했을 때에 원한다면 각종 첨가제를 소정량 배합함으로써, 본 발명에 관한 그리스를 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 그리스는 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 유분리, 특히 고원심력(가속도)하에 있어서의 유분리가 적기 때문에, 예를 들면, 톱니바퀴, 벨트, 체인, 트랙션 드라이브식 변속 장치, 이송 나사, 크러치, 신축축, 베어링 등의 회전 전달 장치에 이용하는 그리스로서 널리 사용할 수 있다. 그 중에서도, 각종 베어링, 직접 이동 장치, 자동차 전장품용의 베어링이나 풀리 등에 이용하는 그리스로서 유용하고, 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용한 경우, 저온에 있어서의 크러치 계합성(맞물림성)이 양호하고, 고온에 있어서의 베어링 수명이 길고, 더구나 고원심력하에서 유분리가 적은 그리스로서 바람직 하게 이용된다.

다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 어떠한 한정이 되는 것은 아니다.

또한, 모든 특성은 이하에 나타내는 방법에 따라서 구하였다.

(1) 기유, 유분의 40 ℃ 동점도

JIS K2283에 준거하여 측정하였다.

(2) 그리스의 혼화 점조도

JIS K2220.7.5에 준거하여 측정하였다.

(3) 저온 특성: 계합성(맞물림성) 시험

일본 특허 공개 제2006-64136호 공보의 도 1에 기재된 크러치 풀리 유닛(실기)에 그리스를 봉입하고, 로크한 상태에 있어서 외륜을 회전시킨 경우에 내륜의 회전이 추종되지 않게 되는 외륜의 각 가속도(한계 각속도: rad/sec²)를 측정하였다. 이 값이 클수록 계합성(맞물림성)이 높다.

(4) 고온 특성: 고온 베어링 수명 시험

6305VV 베어링(니혼 세이코 가부시끼가이샤 제조)에 그리스를 3.4 g 봉입하고, 160 ℃, 10000 rpm, 트러스트 하중 98N, 라디알 하중 98N의 조건으로 베어링을 연속 운전하여, 그리스의 열화에 의해서 베어링이 고착되기까지의 시간<베어링 수명 시간>을 측정하였다.

상기한 실험은 복수(5개)의 베어링을 이용하여 측정하고, 각 측정치를 와이블(Weibull) 플롯함으로써, 누적 확립 50％의 수명(L50 수명)을 구하여, L50 수명을 베어링 수명으로 하였다.

(5) 고원심력하의 유분리

히다치 고끼(주) 제조의 초원심 분리기 「히막(Himac) CP70G」를 이용하여 용기 내에 그리스를 충전하고, 그리스 충전 부분에 1.8×10⁵ ㎡/s(2만 G)의 가속도를 40 ℃에서 5시간 제공하였을 때, 그리스로부터 분리된 유분을 중량 비율로 구하여, 유분리(량)으로서 나타내었다.

또한, 기유로서, 하기의 것을 이용하였다.

<기유-1>

세박산과 3,7-디메틸옥틸알코올(이소데실알코올)을 이용하여, 통상법에 따라서 에스테르화 반응을 행함으로써 얻어진 세박산디이소데실을 이용하였다. 이 세박산디이소데실은 전체 탄소수 30, 40 ℃ 동점도 20 ㎟/s, 인화점 262 ℃, 밀도 0.913 g/㎤이다.

<기유-2>

알킬벤젠, 40 ℃ 동점도 56 ㎟/s, 인화점 192 ℃, 밀도 0.895 g/㎤이다.

<기유-3>

무수프탈산과 3,5,5-트리메틸헥실알코올(이소노닐알코올)을 이용하여, 통상법에 따라서 에스테르화 반응을 행함으로써 얻어진 프탈산디이소노닐을 이용하였 다.

이 프탈산디이소노닐은 전체 탄소수 26, 40 ℃ 동점도 28 ㎟/s, 인화점 236 ℃, 밀도 0.978 g/㎤이다.

<기유-4>

네오펜틸글리콜3,5,5-트리메틸헥산산디에스테르, 40 ℃ 동점도 13 ㎟/s, 인화점 2OO ℃, 밀도 O.913 g/㎤이다.

실시예 1

기유 1과 우레아계 증조제 1을 이용하여, 표 1에 나타내는 배합 조성의 그리스를 이하에 나타내는 방법으로 제조하였다.

사용하여야 할 기유 1(증점제: 중량 평균 분자량 45만의 폴리메타크릴레이트를 포함함)의 2/3양에 사용하여야 할 양의 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트를 가열 용해하였다. 한편, 나머지 기유-1에 상기 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트량에 대하여 2배몰의 혼합 아민(n-옥타데실아민과 시클로헥실아민의 몰비 20:80 혼합물)을 가열 용해하였다.

우선, 그리스 제조솥에 상기 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트를 함유하는 기유 1을 투입, 50 내지 60 ℃에서 격렬하게 교반하면서, 이것에 상기 혼합 아민을 함유하는 기유 1을 서서히 가하여 가열하였다. 그리스의 온도가 160 ℃에 달하였을 시점에 그 온도에서 1시간 유지하였다. 우레아계 증조제의 배합량은 그리스 전량 기준으로 17 질량％이다.

이어서, 50 ℃/시간에서 80 ℃까지 냉각한 후, 산화 방지제, 윤활성 향상제 및 방청제를 첨가하였다. 또한 실온까지 자연 방냉한 후, 3축 롤 장치를 이용하여 마무리 처리를 행함으로써, 그리스를 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 그리스에 대해서, 혼화 점조도, 계합성 시험(-30 ℃, -20 ℃, 0 ℃, 80 ℃), 고온 베어링 수명 시험 및 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그의 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 2 및 3

증점제 및 윤활성 향상제를 배합하지 않은 것, 및 우레아계 증조제 1의 배합량을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 그리스를 제조하였다. 얻어진 그리스에 대해서, 혼화 점조도, 계합성 시험(-30 ℃, -20 ℃, 0 ℃, 80 ℃), 고온 베어링 수명 시험 및 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 1 내지 3

표 1에 나타내는 기유, 또는 기유 및 증점제 및 우레아계 증조제를 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여, 표 1에 나타내는 배합 조성의 각 그리스를 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 각 그리스에 대해서, 혼화 점조도, 계합성 시험(-30 ℃, -20 ℃, 0 ℃, 80 ℃), 고온 베어링 수명 시험 및 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 4 내지 6

시판품 A, B 및 C에 대해서 혼화 점조도, 계합성 시험(-30 ℃, -20 ℃, 0 ℃, 80 ℃), 고온 베어링 수명 시험 및 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

시판품 A는 알킬 치환 디페닐에테르를 기유로 하는 시판 우레아 그리스, 시판품 B는 펜타에리트리톨에스테르를 기유로 하는 시판 우레아 그리스, 시판품 C는 폴리알파올레핀을 기유로 하는 시판 우레아 그리스이다.

[주]

1) 증점제: 폴리메타크릴레이트, 중량 평균 분자량=45만

2) 우레아계 증조제 1: 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 2배몰의 혼합 아민(n-옥타데실아민과 시클로헥실아민의 혼합물)의 반응물, [(X+Y)/(X+Y+Z)]×100=100, X/Y=20/80

3) 산화 방지제: 옥틸페닐-1-나프틸아민(2 중량부), p,p'-디옥틸디페닐아민(2 중량부) 및 옥타데실3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(1 중량부)의 혼합물

4) 윤활성 향상제: 트리페닐포스포로티오에이트

5)방청제: 스테아르산아연

실시예 4 내지 8

표 2에 나타내는 기유, 증점제 및 우레아계 증조제를 이용하여, 실시예 1과 동일하게 하여 표 2에 나타내는 배합 조성의 각 그리스를 제조하였다.

여기서 이용한 우레아계 증조제 2는 우레아계 증조제의 원료인 혼합 아민(n-옥타데실아민과 시클로헥실아민)의 혼합 비율을 변화시켜 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 각 그리스에 대해서, 혼화 점조도, 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[주]

6) 우레아계 증조제 2: 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 2배몰의 혼합 아민(n-옥타데실아민과 시클로헥실아민의 혼합물)의 반응물, [(X+Y)/(X+Y+Z)]×100=100, X/Y=0/100 내지 80/20

1) 내지 5)는 표 1과 동일

실시예 9 내지 12

표 3에 나타내는 기유, 증점제 및 우레아계 증조제를 이용하여, 실시예 1과 동일하게 하여 표 3에 나타내는 배합 조성의 각 그리스를 제조하였다.

여기서 이용한 우레아계 증조제는 원료 혼합 아민 중의 쇄식 탄화수소아민을 변경하여 그리스를 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 각 그리스에 대해서, 혼화 점조도, 고원심력하에서의 유분리 시험을 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[주]

7) 우레아계 증조제 3: 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 2배몰의 혼합 아민(각종 쇄식 탄화수소아민과 시클로헥실아민의 혼합물)의 반응물, [(X+Y)/(X+Y+Z)]×100=100, X/Y=20/80

1) 내지 5)는 표 1과 동일

표 1로부터, 본 발명의 그리스(실시예 1 내지 3)는 -30 내지 80 ℃에 걸쳐, 특히 저온에 있어서의 계합성이 우수하고, 고온 베어링 수명, 고원심 분리하에서의 유분리도 양호함을 알 수 있었다. 이에 대하여, 기유에 알킬벤젠을 이용하는 비교예 1, 총 탄소수 26의 디에스테르를 이용하는 비교예 2, 시판품인 비교예 4 내지 6의 그리스는 모두 저온(-30 ℃)에 있어서의 계합성이 불충분하고, 또한, 네오펜틸에스테르를 기유로 하는 비교예 3의 그리스는 계합성은 양호하지만, 고온 성능에 문제가 있고, 고온 베어링 수명이 짧다.

또한 표 2에 의하면, 본 발명의 그리스(실시예 9 내지 12)는 모두 고원심력하의 유분리는 20 질량％ 이하이고, 특히 X/Y가 8/92 및 20/80의 그리스(실시예 5, 6)가 양호하였다.

또한 표 3에 의하면, 원료 혼합 아민의 쇄식 탄화수소(알킬)아민이 탄소수 12인 경우(실시예 10), 탄소수 14인 경우(실시예 11) 및 탄소수 18인 경우(실시예 12)의 유분리가 보다 적고, 특히, 실시예 11(탄소수 14)와 실시예 12(탄소수 18)의 그리스가 양호함을 알 수 있었다.

본 발명의 그리스는 저온 성능 및 고온 성능이 모두 우수하고, 또한 고원심 력(가속도)하에 있더라도 유분리가 적은 그리스이며, 각종 용도에 이용된다. 특히, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용한 경우, 저온에 있어서의 크러치 계합성(맞물림성)이 양호하고, 고온에 있어서의 베어링 수명이 길고, 더구나 고원심력하에 있어서 유분리가 적은 그리스로서 다양한 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 바람직하게 이용된다.

Claims

화학식 I로 표시되는 전체 탄소수 28 내지 40의 디에스테르 화합물을 50 질량％ 이상 포함하는 기유를 이용하여 이루어지는 그리스(grease).

<화학식 I>

R¹OOC-(R²)_n-COOR³

[식 중, R¹ 및 R³은 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 20의 1가의 지방족 탄화수소기, R²는 탄소수 1 내지 20의 2가의 탄화수소기, n은 0 또는 1을 나타냄]
제1항에 있어서, 화학식 I에서 R¹ 및 R³이 각각 분지를 갖는 1가의 지방족 탄화수소기인 그리스.
제1항에 있어서, 화학식 I에서 n이 1이고, R²가 탄소수 3 내지 15의 2가의 탄화수소기이고, R¹ 및 R³이 동일하며 탄소수 6 내지 17의 1가의 지방족 탄화수소기인 그리스.
제1항에 있어서, 화학식 I의 디에스테르 화합물의 전체 탄소수가 30인 그리 스.
제1항에 있어서, 증점제를 포함하는 그리스.
제1항에 있어서, 윤활성 향상제, 산화 방지제 및 방청제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함하는 그리스.
제1항에 있어서, 그리스로부터 증조제를 제거한 성분인 유분의 40 ℃에서의 동점도가 15 내지 150 ㎟/s인 그리스.
제5항에 있어서, 우레아계 증조제를 이용하는 그리스.
제8항에 있어서, 우레아계 증조제가 화학식 V로 표시되는 디우레아 화합물인 그리스.

<화학식 V>

R⁴-NHCONH-R⁵-NHCONH-R⁶

[식 중, R⁴ 및 R⁶은 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 1가의 쇄식 탄화수소기, 탄소수 6 내지 12의 1가의 지환식 탄화수소기, 또는 탄소수 6 내지 12의 1가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, R⁵는 탄소수 6 내지 15의 2가의 방향족 탄화수소 기를 나타냄]
제9항에 있어서, 화학식 V의 R⁴ 및 R⁶에서의 쇄식 탄화수소기의 탄소수가 13 내지 20인 그리스.
제9항에 있어서, 화학식 V의 R⁴ 및 R⁶에서의 쇄식 탄화수소기의 함유율(X 몰％)과 지환식 탄화수소기의 함유율(Y 몰％) 및 방향족 탄화수소기의 함유율(Z 몰％)이 하기의 수학식 a 및 b를 만족시키는 것을 특징으로 하는 그리스.

<수학식 a>

[(X+Y)/(X+Y+Z)]×100≥90

<수학식 b>

X/Y=50/50 내지 0/100
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 전달 장치에 이용되는 그리스.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 일방향 크러치 내장형 회전 전달 장치에 이용되는 그리스.