WO2016143807A1 - グリース組成物 - Google Patents

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hydroxycarboxylic acid
metal salt
thickener
acid metal
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一泉 酒井
寿之 和田
祐輔 菖蒲
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Ｊｘエネルギー株式会社
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    • C10N2050/10—Semi-solids; greasy

Definitions

  • the present invention relates to a grease composition that can reduce the amount of wear of sliding parts.
  • Grease is mainly used for sliding bearings, rolling bearings (bearings), or sliding surfaces where it is difficult to keep a lubricant film attached because the contact surface moves.
  • grease is prepared by blending a lubricant base oil with a thickener and, if necessary, an additive.
  • various devices tend to be smaller and lighter, higher output, and longer life, and operating conditions have become severe.
  • the required performance such as lubricity is increasing for greases used in various devices.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and the problem to be solved by the present invention is to provide a grease composition capable of further reducing the amount of wear of sliding portions of various members such as automobiles and electrical equipment. It is to be.
  • a lubricating base oil, a thickener, an amide compound, and at least one of ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt and ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt, and the total content of the hydroxycarboxylic acid metal salt Is a grease composition having a content of 0.1 to 2% by mass based on the total amount of the grease composition.
  • the grease composition of the present invention has an extraordinary effect that wear can be remarkably reduced at sliding portions of various members such as automobiles and electrical equipment.
  • a mineral base oil or a synthetic base oil can be used as long as it is a lubricating base oil used in ordinary grease, but the kinematic viscosity at 40 ° C. is 1 to 500 mm 2. / S is preferable, and 5 to 100 mm 2 / s is more preferable.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. is 1 to 500 mm 2 / s, it is easy to easily prepare a grease composition having a desired consistency. Further, in order to prepare a grease having excellent lubricity, the viscosity index is 90 or more, particularly 95 to 250, the pour point is ⁇ 10 ° C.
  • the lubricant base oil preferably has a density at 15 ° C. in the range of 0.75 to 0.95 g / cm 3 . This density is particularly preferably from 0.8 to 0.9 g / cm 3 .
  • Mineral oil base oils include lubricating oil fractions obtained by purifying distillate obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation or further distillation under reduced pressure by various purification processes.
  • the refining process includes hydrorefining, solvent extraction, solvent dewaxing, hydrodewaxing, sulfuric acid washing, clay treatment, etc., and these can be combined and processed in an appropriate order to obtain the base oil of the present invention.
  • a mixture of refined oils having different properties, obtained by different crude oils or distillate oils by different process combinations and sequences, is also useful. Any method can be preferably used by adjusting the properties of the obtained base oil so as to satisfy the above-described density.
  • the synthetic lubricating base oil it is preferable to use a substrate having excellent hydrolysis stability.
  • polyolefins such as poly- ⁇ -olefin, polybutene and copolymers of two or more kinds of olefins, polyester, Examples include alkylene glycol, alkyl benzene, and alkyl naphthalene.
  • poly- ⁇ -olefins are preferable in terms of availability, cost, viscosity characteristics, oxidation stability, and compatibility with system components.
  • the poly- ⁇ -olefin is more preferably a polymer such as 1-dodecene or 1-decene in terms of cost.
  • ester base oils such as polyol esters of polyhydric alcohols and monovalent carboxylic acids, diesters of divalent carboxylic acids and alcohols, and the like.
  • a polyol ester obtained from a polyhydric alcohol selected from neopentyl glycol, trimethylolpropane and pentaerythritol and a fatty acid having 4 to 22 carbon atoms is preferred.
  • the fatty acid is preferably a fatty acid having 12 to 20 carbon atoms, and more preferably an unsaturated fatty acid.
  • Base oils other than poly- ⁇ -olefin and ester base oil can be used as the lubricating base oil, but the content of poly- ⁇ -olefin and ester base oil is based on the mass of the lubricating base oil. It is preferably 80% by mass or more, particularly 90% by mass or more.
  • the exemplified synthetic systems can be used alone or in admixture of two or more. Furthermore, it can also be used by mixing with the mineral oil system.
  • the content of the lubricating base oil is preferably 50 to 95% by mass, particularly preferably 60 to 85% by mass, based on the total amount of the grease composition. When the content of the lubricating base oil is in the range of 50 to 95% by mass, a grease composition having a desired consistency can be easily prepared.
  • any thickener used in ordinary grease can be used without any problem, but it is preferable to use a metal soap thickener or a urea thickener.
  • One type of thickener may be used, or a plurality of types may be used in combination.
  • the content of the thickening agent is not particularly limited as long as a desired consistency is obtained.
  • the content is preferably 2 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, based on the total amount of the grease composition.
  • the metal soap thickener is a thickener made of a carboxylic acid metal salt, but the carboxylic acid may be a carboxylic acid derivative having a hydroxy group or the like.
  • the carboxylic acid may be an aliphatic carboxylic acid such as stearic acid or azelaic acid, or an aromatic carboxylic acid such as terephthalic acid, but a monovalent or divalent aliphatic carboxylic acid, particularly an aliphatic having 6 to 20 carbon atoms.
  • Carboxylic acid is used.
  • monovalent aliphatic carboxylic acids having 12 to 20 carbon atoms and divalent aliphatic carboxylic acids having 6 to 14 carbon atoms are preferably used.
  • Monovalent aliphatic carboxylic acids containing one hydroxyl group are preferred.
  • the metal may be an alkali metal such as lithium or sodium, an alkaline earth metal such as calcium, or an amphoteric metal such as aluminum, but an alkali metal, particularly lithium, is preferably used.
  • ⁇ - or ⁇ -hydroxy fatty acid metal salts are not preferred as thickeners because of their insufficient thickening ability.
  • This thickener may be blended in the form of metal soap, but a carboxylic acid and a metal source (metal salt, metal salt hydroxide, etc.) are blended separately and reacted at the time of grease preparation, It may be a soap thickener.
  • carboxylic acid metal salts may be used singly or in combination.
  • a mixture of lithium 12-hydroxystearate and lithium azelate is particularly preferred.
  • urea-based thickener for example, a diurea compound obtained by reaction of diisocyanate and monoamine, a polyurea compound obtained by reaction of diisocyanate and monoamine, or diamine can be used.
  • Diisocyanate is a compound in which two hydrogen atoms of a hydrocarbon are substituted with an isocyanate group, such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, and the like.
  • Hydrogen may be an acyclic hydrocarbon or a cyclic hydrocarbon, and may be an aromatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aliphatic hydrocarbon, but an aromatic hydrocarbon is preferred.
  • the carbon number is preferably 4 to 20, particularly 8 to 18.
  • Monoamine is a compound in which one hydrogen of ammonia is substituted with a hydrocarbon group, and octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, stearylamine, oleylamine, aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and the like are preferable.
  • Diamine is a compound in which two hydrogen atoms of ammonia are substituted with a hydrocarbon group, and ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, diaminodiphenylmethane and the like are preferable. .
  • the hydrocarbon group of the monoamine or diamine may be an acyclic hydrocarbon group or a cyclic hydrocarbon group, and may be an aromatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group. It is preferable to include.
  • the carbon number is preferably 2 to 20, particularly 4 to 18.
  • the present invention contains at least one of an ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt and an ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt.
  • the ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt and the ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salt may contain only one, but preferably both.
  • the metal element forming the salt is preferably an alkali metal or an alkaline earth metal, and particularly preferably calcium or barium.
  • the total content of such hydroxycarboxylic acid metal salts is 0.1 to 2% by mass, preferably 0.2 to 1% by mass, based on the total amount of the grease composition. If it is less than 0.1% by mass, there is no effect of reducing the wear amount, and if it exceeds 2% by mass, the effects of other components may be impaired.
  • ⁇ - and ⁇ -hydroxycarboxylic acids are preferably monovalent, more preferably monovalent having 8 to 24 carbon atoms.
  • This monovalent ⁇ -hydroxycarboxylic acid is represented by R 1 —CH (—OH) —COOH, and ⁇ -hydroxycarboxylic acid is represented by HO—CH 2 —R 2 —COOH.
  • R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 38 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 38 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms or an alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms.
  • R 2 is preferably an alkylene group having 1 to 38 carbon atoms or an alkenylene group having 2 to 38 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 6 to 22 carbon atoms or an alkenylene group having 6 to 22 carbon atoms.
  • the ⁇ - and ⁇ -hydroxycarboxylic acid metal salts of the present invention further include a hydroxycarboxylic acid metal salt other than ⁇ -hydroxycarboxylic acid and ⁇ -hydroxycarboxylic acid, and a carboxylic acid metal salt containing no hydroxy group.
  • carboxylic acid metal salts include those described above in which the ⁇ - or ⁇ -hydroxycarboxylic acid has a different hydroxy group substitution position, has two or more hydroxy groups substituted, or has a carboxyl group in which the hydroxy group is not substituted.
  • An alkali metal salt or alkaline earth metal of an acid is preferable, and a metal salt of calcium or barium is more preferable.
  • hydroxycarboxylic acid and carboxylic acid can be obtained by chemical synthesis, it is preferable to obtain lanolin fatty acid obtained as a raw material by purifying (hydrolyzing) a waxy substance adhering to the wool.
  • ⁇ - and ⁇ -hydroxycarboxylic acids and other preferred carboxylic acids may be used separately, but it is preferable to use the lanolin fatty acid as a metal salt without separation.
  • the present invention further contains an amide compound.
  • the amide compound is a compound having at least one amide group (—NH—CO—), and either a compound containing one amide group (monoamide) or a compound containing two amide groups (bisamide) can be used.
  • a saturated aliphatic monoamide or a saturated aliphatic bisamide it is preferable to use a saturated aliphatic monoamide or a saturated aliphatic bisamide.
  • saturated aliphatic bisamide is most suitable because it has excellent heat resistance and has the advantage of reducing the frictional resistance of the sliding portion even with a relatively small amount.
  • a saturated aliphatic monoamide is an amide compound of a saturated aliphatic monoamine and a saturated aliphatic monocarboxylic acid
  • a saturated aliphatic bisamide is an amide compound of a saturated aliphatic diamine and a saturated aliphatic monocarboxylic acid, or a saturated aliphatic dicarboxylic acid.
  • Any of amide compounds of saturated aliphatic monoamines may be used.
  • Saturated aliphatic amide compounds preferably used are those having a melting point of 100 to 170 ° C. and a molecular weight of 298 to 876.
  • the saturated aliphatic monoamide and bisamide are represented by the following general formula (1), general formula (2) and (3), respectively.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a saturated aliphatic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms, and the general formula (1 ) Includes the case where R 12 is hydrogen.
  • a 1 and A 2 are divalent saturated aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably divalent saturated chain hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms.
  • saturated aliphatic monoamide examples include lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and behenic acid amide.
  • saturated aliphatic bisamide represented by the formula (2) examples include ethylene bis stearic acid amide, ethylene bis isostearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, and methylene bis lauric acid amide.
  • saturated aliphatic bisamide represented by 3 specifically, N, N′-bisstearyl sebacic acid amide and the like are preferable.
  • R 13 , R 14 , R 15 and R 16 in the formulas (2) and (3) are each independently an amide compound having a saturated chain hydrocarbon group having 12 to 20 carbon atoms. preferable.
  • the amide compounds may be used alone or in combination of two or more in any ratio.
  • the content of the amide compound is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass based on the total amount of the grease composition.
  • Solid lubricating component In the present invention, it is preferable to further contain a solid lubricating component.
  • a solid lubricating component melamine cyanurate, molybdenum disulfide, boron nitride, graphite, mica, fluororesin, fluorinated graphite, molybdenum organic compounds and the like generally used in lubricants can be used.
  • the content of the solid lubricating component is preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.2 to 5% by mass, based on the total amount of the grease composition.
  • the solid lubricating component particularly hexagonal and atmospheric pressure boron nitride (h-BN) powder, depending on the intended use.
  • h-BN hexagonal and atmospheric pressure boron nitride
  • An appropriate particle size can be appropriately selected and used. More preferably, the solid lubricating component has a particle diameter of 1 to 10 ⁇ m.
  • the grease composition of the present invention includes, as necessary, a detergent, a dispersant, an antiwear agent, a viscosity index improver, an antioxidant, an electrode, which are generally used in lubricating oils and greases.
  • a detergent e.g., a sulfate, a sulfate, a sulfate, a sulfate, a sulfate, a sulfate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium sulfate, sodium
  • the grease composition of the present invention is suitably used for lubrication between various sliding members, for example, between metal-metal, between metal-resin, and between resin-resin by interposing in the sliding portion.
  • the resin used as the sliding member may be a natural resin or a synthetic resin, but synthetic plastics such as general-purpose plastics (polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, etc.) and engineering plastics are good, especially engineer plastics are heat resistant and mechanical.
  • Preferred in terms of strength including polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyamide imide resins, polyether ether ketone resins, phenol resins, polyester resins, epoxy resins, etc. Is preferably used for lubrication of polyamide resin and polyoxymethylene resin.
  • Applications using the grease composition of the present invention include transportation machinery such as automobiles, railways and aircraft, industrial machinery such as machine tools, home appliances such as washing machines, refrigerators and vacuum cleaners, and precision machinery such as watches and cameras. There are bearings, gears, sliding surfaces, belts, joints, cams and the like used in these machines. In particular, it is useful for improving the wear resistance of gears (spur gears, helical gears, screw gears, hypoid gears, worm gears, wheel gears, etc.) that become a high surface pressure sliding environment.
  • Lubricating base oil (1) Poly- ⁇ -olefin (Durasyn170 from INEOS) Kinematic viscosity at 40 ° C; 68 mm 2 / s Density at 15 ° C; 0.83 g / cm 3 Viscosity index; 133 Pour point: -45 ° C Flash point: 250 ° C (2) Polyol ester (Ester of trimethylolpropane and oleic acid having 18 carbon atoms) Kinematic viscosity at 40 ° C; 46mm 2 / s Density at 15 ° C; 0.92 g / cm 3 Viscosity index; 146 Pour point: -32.5 ° C Flash point: 310 ° C
  • Thickener (1) Urea type thickener Alicyclic diurea consisting of cyclohexylamine and methylenediphenyl diisocyanate (2) Lithium type thickener Lithium salt of mixed acid of 12-hydroxystearic acid and azelaic acid
  • Solid lubricating components (1) Boron nitride Hexagonal crystal with an average particle diameter of 2 ⁇ m by laser light diffraction method (2) Melamine cyanurate (MCA) 3. The average particle diameter by laser light diffraction method is 1 ⁇ m.
  • Amide compounds (1) Ethylene bis stearamide (special grade reagent) (2) Ethylene bis lauric acid amide (special grade reagent)
  • Carboxylic acid metal salt (1) Barium lanolinate: Content of ⁇ -hydroxycarboxylate salt: 30% by mass Content of ⁇ -hydroxycarboxylate salt: 5% by mass Content of hydroxycarboxylate other than ⁇ - and ⁇ -hydroxycarboxylate; 1% by mass Content of carboxylate having no hydroxyl group: 40% by mass Carbon number of hydroxycarboxylic acid; 8-24 Carbon number of carboxylic acid having no hydroxyl group; 8 to 24 (2) Calcium lanolin phosphate: Content of ⁇ -hydroxycarboxylate salt: 30% by mass Content of ⁇ -hydroxycarboxylate salt: 5% by mass Content of hydroxycarboxylate other than ⁇ - and ⁇ -hydroxycarboxylate; 1% by mass Content of carboxylate having no hydroxyl group: 40% by mass Carbon number of hydroxycarboxylic acid; 8-24 Carbon number of carboxylic acid having no hydroxyl group; 8 to 24
  • the grease composition of the present invention can remarkably reduce the amount of wear between sliding members, and is therefore useful for lubricating sliding portions of various members in automobiles and electrical equipment.

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Abstract

　自動車や電気機器等の各種部材の摺動部分の摩耗量をさらに低減することが可能なグリース組成物であって、潤滑油基油、増ちょう剤、アミド化合物、ならびに、α‐ヒドロキシカルボン酸金属塩およびω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩の少なくとも一方を含有し、そのヒドロキシカルボン酸金属塩の合計の含有量がグリース組成物全量基準で０.１～２質量％であるグリース組成物。

Description

グリース組成物
　本発明は、摺動部分の摩耗量を低減できるグリース組成物に関する。
　グリースは、主にすべり軸受けやころがり軸受け（ベアリング）、あるいは接触面が動くために潤滑剤の膜を付着した状態に保つのが難しい摺動面に用いられる。通常、グリースは、潤滑油基油に、増ちょう剤や必要に応じて添加剤を配合して調製されている。
　近年、自動車や電気機器等の機械技術の進歩に伴い、各種機器は小型軽量化、高出力化、ロングライフ化の傾向あり、運転条件が過酷になってきている。これに伴い、各種機器に使用されるグリースも潤滑性等の要求性能が高まっている。
　このグリースの潤滑性の改善のため、基油、増ちょう剤、添加剤の選択が種々提案され、例えば、アミド化合物と固体潤滑剤を添加することにより、耐摩耗性などの潤滑性を向上させたグリース（特許文献１、２参照）が提案されている。しかしながら、さらに優れた潤滑性を有するグリースが求められていた。
　ところで、ヒドロキシ脂肪酸金属塩は、グリースの増ちょう剤として用いられている（例えば、特許文献３参照）。しかし、この増ちょう剤として用いられるヒドロキシ脂肪酸金属塩は、もっぱら１２‐ヒドロキシステアリン酸リチウムであり、α‐またはω‐ヒドロキシ脂肪酸金属塩は用いられていないし、この種の化合物をグリースの添加剤として用いると、防錆性能は向上するが、寿命が低下することが知られている（例えば、特許文献４）。
特開２０１３－１８１１５４号公報 特開２０１３－１８１１５６号公報 国際公開２０１２／１４１２２２号公報 特公平７－０００７９６号公報
　本発明は上記現状に鑑みなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、自動車や電気機器等の各種部材の摺動部分の摩耗量をさらに低減することが可能なグリース組成物を提供することである。
　本発明者は、かかる課題を解決するために、鋭意、研究を進めた結果、驚くべきことに、特定のヒドロキシカルボン酸の金属塩とアミド化合物の相乗効果により、摩耗量を大幅に低減できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、次のものからなる。
　（１）潤滑油基油、増ちょう剤、アミド化合物、ならびに、α‐ヒドロキシカルボン酸金属塩およびω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩の少なくとも一方を含有し、そのヒドロキシカルボン酸金属塩の合計の含有量がグリース組成物全量基準で０.１～２質量％であるグリース組成物。
　（２）ヒドロキシカルボン酸金属塩がアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩である上記（１）に記載のグリース組成物。
　（３）ヒドロキシカルボン酸金属塩がカルシウムまたはバリウムの塩である上記（２）に記載のグリース組成物。
　（４）ヒドロキシカルボン酸が、炭素数８～２４の一価のヒドロキシカルボン酸である上記（１）～（３）のいずれか一つに記載のグリース組成物。
　（５）増ちょう剤が、ウレア系増ちょう剤および金属石けん系増ちょう剤の少なくとも一方を含有する上記（１）～（４）のいずれか一つに記載のグリース組成物。
　（６）さらに、固体潤滑成分を含有する上記（１）～（５）のいずれか一つに記載のグリース組成物。
　（７）摺動部分に上記（１）～（６）のいずれか１つに記載のグリース組成物を介在させる潤滑方法。
　本発明のグリース組成物は、自動車や電気機器等の各種部材の摺動部において、その摩耗を著しく低減することができるという、格別の効果を奏する。
〔潤滑油基油〕
　本発明の潤滑油基油としては、通常のグリースで用いられている潤滑油基油であれば、鉱油系または合成系のいずれも用いることができるが、４０℃における動粘度が１～５００mm2／ｓのものが好ましく、５～１００mm2／ｓがより好ましい。４０℃における動粘度が１～５００mm2／ｓであると、所望のちょう度を有するグリース組成物を簡便に調製しやすい。さらに、優れた潤滑性を有するグリースを調製するためには、粘度指数が９０以上、特には９５～２５０、流動点が－１０℃以下、特には－１５～－７０℃、引火点が１５０℃以上の物性を有する潤滑油基油が好ましい。
　また、固体潤滑剤を含有する場合には、潤滑油基油の１５℃における密度が、０.７５～０.９５g/cm3の範囲のものが好ましい。この密度は、特には０.８～０.９g/cm3のものが好ましい。
　鉱油系潤滑油基油としては、原油を常圧蒸留し、あるいはさらに減圧蒸留して得られる留出油を各種の精製プロセスで精製した潤滑油留分が挙げられる。精製プロセスは、水素化精製、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、硫酸洗浄、白土処理などであり、これらを適宜の順序で組み合わせて処理して本発明の基油を得ることができる。異なる原油あるいは留出油を、異なるプロセスの組合せ、順序により得られた、性状の異なる複数の精製油の混合物も有用である。いずれの方法によっても、得られる基油の性状が、前述した密度を満足するように調整することによって好ましく使用することができる。
　合成系潤滑油基油としては、加水分解安定性に優れる基材を用いることが好ましく、例えば、ポリ‐α‐オレフィン、ポリブテンや２種以上の各種オレフィンの共重合体などのポリオレフィン、ポリエステル、ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどが挙げられる。なかでも、ポリ‐α‐オレフィンが、入手性、コスト面、粘度特性、酸化安定性、システム部材との適合性の面で好ましい。ポリ‐α‐オレフィンは、１‐ドデセンや１‐デセンなどの重合物がコスト面でさらに好ましい。
　他の好ましい合成系潤滑油基油は、エステル系基油であり、多価アルコールと一価カルボン酸とのポリオールエステル、２価カルボン酸とアルコールとのジエステルなどが挙げられる。ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパンおよびペンタエリスリトールから選ばれる多価アルコールと、炭素数４～２２の脂肪酸から得られるポリオールエステルが好ましい。特に、脂肪酸が炭素数１２～２０の脂肪酸、さらには不飽和脂肪酸が好ましい。
　潤滑油基油として、ポリ‐α‐オレフィンおよびエステル系基油以外の基油を用いることもできるが、潤滑油基油質量を基準として、ポリ‐α‐オレフィンおよびエステル系基油の含有量が８０質量％以上、特には９０質量％以上が好ましい。
　潤滑油基油は、例示した合成系を単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。さらに、前記鉱油系と混合しても使用することもできる。
　この潤滑油基油の含有量は、グリース組成物全量基準で、５０～９５質量％が好ましく、６０～８５質量％とすることが特に好ましい。潤滑油基油の含有量が５０～９５質量％の範囲とすると、所望のちょう度を有するグリース組成物を簡便に調製できる。
〔増ちょう剤〕
　本発明の増ちょう剤としては、通常のグリースで用いられている増ちょう剤であれば、特に支障なく用いることができるが、金属石けん系増ちょう剤やウレア系増ちょう剤を用いることが好ましい。増ちょう剤は、一種類でも複数の種類を混合して用いてもよい。この増ちょう剤の含有量は、所望のちょう度が得られれば良く、例えば、グリース組成物の全量基準で、好ましくは２～３０質量％、さらに好ましくは５～２０質量％である。
　このうち、金属石けん系増ちょう剤はカルボン酸金属塩からなる増ちょう剤であるが、カルボン酸はヒドロキシ基などを有するカルボン酸誘導体であってもよい。
　カルボン酸は、ステアリン酸、アゼライン酸などの脂肪族カルボン酸でも、テレフタル酸などの芳香族カルボン酸でもよいが、１価または２価の脂肪族カルボン酸、特には炭素数６～２０の脂肪族カルボン酸が用いられる。特には、炭素数１２～２０の１価脂肪族カルボン酸や炭素数６～１４の２価脂肪族カルボン酸が好ましく用いられる。１個のヒドロキシル基を含む１価脂肪族カルボン酸が好ましい。
　金属としては、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ土類金属、アルミニウムのような両性金属でもよいが、アルカリ金属、特にはリチウムが好ましく用いられる。
　ただし、α‐またはω‐ヒドロキシ脂肪酸金属塩は、増ちょう能力不足のため、増ちょう剤としては好ましくない。
　なお、この増ちょう剤は、金属石けんの形で配合してもよいが、カルボン酸と金属源（金属塩、金属塩水酸化物等）を別々に配合して、グリース作製時に反応させて、金属石けん増ちょう剤としてもよい。
　このようなカルボン酸金属塩は、一種類でも複数の種類を混合して用いてもよい。例えば、１２‐ヒドロキシステアリン酸リチウムとアゼライン酸リチウムの混合物は特に好ましい。
　一方、ウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られるジウレア化合物やジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られるポリウレア化合物等を用いることができる。
　ジイソシアネートとは、炭化水素の2つの水素がイソシアネート基で置換された化合物であり、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜などが好ましく、炭化水素が、非環状炭化水素でも環状炭化水素でもよく、芳香族炭化水素でも脂環族炭化水素、脂肪族炭化水素でもよいが、芳香族炭化水素が好ましい。その炭素数は、４～２０、特には８～１８が好ましい。
　また、モノアミンとは、アンモニアの１つの水素が炭化水素基で置換された化合物であり、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ‐トルイジン、シクロヘキシルアミン等が好ましい。ジアミンとは、アンモニアの２つの水素が炭化水素基で置換された化合物であり、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が好ましい。モノアミン、ジアミンの炭化水素基は、非環状炭化水素基でも環状炭化水素基でもよく、芳香族炭化水素基でも脂環族炭化水素基、脂肪族炭化水素基でもよいが、脂肪族炭化水素基を含むことが好ましい。その炭素数は、２～２０、特には４～１８が好ましい。
〔ヒドロキシカルボン酸金属塩〕
　本発明は、α‐ヒドロキシカルボン酸金属塩およびω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩の少なくとも一方を含有する。α‐ヒドロキシカルボン酸金属塩、ω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩は、一方のみを含有してもよいが、両方を含有することが好ましい。塩を形成する金属元素は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属が好ましく、特には、カルシウムまたはバリウムが好ましい。このようなヒドロキシカルボン酸金属塩の合計の含有量は、グリース組成物全量基準で０.１～２質量％であり、好ましくは０.２～１質量％である。０.１質量％未満では、摩耗量の低減効果がなく、２質量％を超えると、他の成分の効果を阻害するおそれがある。
　本発明においては、α‐およびω‐ヒドロキシカルボン酸は１価のものが好ましく、炭素数８～２４の１価のものがより好ましい。この１価のα‐ヒドロキシカルボン酸は、R1-CH（-OH）-COOHで表され、ω‐ヒドロキシカルボン酸は、HO-CH2-R2-COOHで表されるが、本発明においては、R1は、炭素数１～３８のアルキル基または炭素数２～３８のアルケニル基が好ましく、炭素数６～２２のアルキル基または炭素数６～２２のアルケニル基がより好ましい。一方、R2は、炭素数１～３８のアルキレン基または炭素数２～３８のアルケニレン基が好ましく、炭素数６～２２のアルキレン基または炭素数６～２２のアルケニレン基がより好ましい。
　また、本発明のα‐およびω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩には、α‐ヒドロキシカルボン酸およびω‐ヒドロキシカルボン酸以外のヒドロキシカルボン酸金属塩や、ヒドロキシ基を含まないカルボン酸金属塩をさらに含んでいることが好ましい。このようなカルボン酸金属塩としては、上述のα‐またはω‐ヒドロキシカルボン酸において、ヒドロキシ基の置換位置が異なるものやヒドロキシ基が２以上置換したもの、さらにはヒドロキシ基が置換していないカルボン酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属が好ましく、カルシウムまたはバリウムの金属塩がより好ましい。
　上述のヒドロキシカルボン酸やカルボン酸は化学合成で得ることもできるが、羊の毛に付着するろう状物質を精製（加水分解等）して得られるラノリン脂肪酸を原料として入手することが好ましい。このラノリン脂肪酸を原料とする場合、α‐およびω‐ヒドロキシカルボン酸、その他好ましいカルボン酸を分離して用いてもよいが、分離することなくラノリン脂肪酸をそのまま、金属塩にして用いることが好ましい。
〔アミド化合物〕
　本発明は、アミド化合物をさらに含有する。アミド化合物は、アミド基（‐NH‐CO‐）を少なくとも１つ有する化合物で、アミド基を１つ含む化合物（モノアミド）またはアミド基を２つ含む化合物（ビスアミド）のいずれをも用いることができるが、飽和脂肪族モノアミドまたは飽和脂肪族ビスアミドを用いることが好ましい。
　特に、飽和脂肪族ビスアミドは、耐熱性に優れ、比較的少量でも摺動部の摩擦抵抗を軽減できる利点があり、最も好適である。
　飽和脂肪族モノアミドは、飽和脂肪族モノアミンと飽和脂肪族モノカルボン酸のアミド化合物で、飽和脂肪族ビスアミドは、飽和脂肪族ジアミンと飽和脂肪族モノカルボン酸のアミド化合物でも、飽和脂肪族ジカルボン酸と飽和脂肪族モノアミンのアミド化合物のいずれでも良い。
　好ましく用いられる飽和脂肪族アミド化合物は、融点が１００～１７０℃、分子量が２９８～８７６のものである。
　飽和脂肪族モノアミド、及びビスアミドは、下記の一般式（１）、一般式（２）及び（３）でそれぞれ表される。
　R11‐CO‐NH‐R12　　・・・・（１）
　R13‐CO‐NH‐A1‐NH‐CO‐R14　　・・・・（２）
　R15‐NH‐CO‐A2‐CO‐NH‐R16　　・・・・（３）
　上記各式において、R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立して、炭素数５～２５の飽和脂肪族炭化水素基であり、また、一般式（１）の場合にはR12が水素の場合も含む。A1、A2は、炭素数１～１０の２価の飽和脂肪族炭化水素基で、特には、炭素数１～４の２価の飽和鎖状炭化水素基が好ましい。
　飽和脂肪族モノアミドとしては、具体的には、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミドなどが好適である。
　また、式（２）で表される飽和脂肪族ビスアミドとしては、具体的には、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド等が、式（３）で表される飽和脂肪族ビスアミドとしては、具体的には、Ｎ,Ｎ’‐ビスステアリルセバシン酸アミド等が好適である。
　これらビスアミドの中でも、式（２）及び式（３）のR13、R14、R15、R16がそれぞれ独立して炭素数１２～２０の飽和鎖状炭化水素基のアミド化合物であることが好ましい。
　上記アミド化合物はそれぞれ単独で用いても、２種以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。このアミド化合物の含有量は、グリース組成物全量基準で、１～３０質量％が好ましく、５～２０質量％とすることがより好ましい。
　なお、このアミド化合物は潤滑油基油の存在下で加熱溶融すると、三次元網目構造を形成するアミド化合物中に潤滑油基油が保持された状態になり、ただ単にアミド化合物をグリース中に分散、混合した場合に比べて、摺動部における摩擦係数がさらに低くなる。
〔固体潤滑成分〕
　本発明においては、さらに固体潤滑成分を含有させることが好ましい。
　この固体潤滑成分としては、一般に潤滑剤に使用されているメラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、黒鉛、雲母、フッ素樹脂、フッ化黒鉛、モリブデン有機化合物などを用いることができる。固体潤滑成分の含有量は、グリース組成物全量基準で、０.１～１０質量％が好ましく、０.２～５質量％とすることがより好ましい。
　本発明においては、この固体潤滑成分として、窒化ホウ素やメラミンシアヌレートを用いることがより好ましく、特には六方晶系、常圧相の窒化ホウ素（h‐BN）の粉末のもので、使用用途により適正な粒径のものを適宜選定して使用できる。固体潤滑成分は、粒子直径が１～１０μｍのものがさらに好ましい。
〔その他の添加剤〕
　本発明のグリース組成物には、上記成分以外に、必要に応じて、一般に潤滑油やグリースに用いられている、清浄剤、分散剤、摩耗防止剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、極圧剤、防錆剤、腐食防止剤などを適宜添加することができる。
〔潤滑対象〕
　本発明のグリース組成物は、摺動部分に介在させることによって、種々の摺動部材間の潤滑、例えば、金属‐金属間、金属‐樹脂間及び樹脂‐樹脂間の潤滑に好適に用いられる。
　摺動部材となる樹脂は天然樹脂でも、合成樹脂でもよいが、合成樹脂の汎用プラスチック（ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニールなど）やエンジニアリングプラスチックが良く、特にはエンジニアプラスチックが耐熱性、機械的強度の点で好ましく、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの合成樹脂などが挙げられ、特には、ポリアミド樹脂、ポリオキシメチレン樹脂の潤滑に好ましく用いられる。
　本発明のグリース組成物を用いる用途としては、自動車・鉄道・航空機などの輸送機械、工作機械などの産業機械、洗濯機・冷蔵庫・掃除機などの家庭電化製品、時計・カメラなどの精密機械があり、これら機械に用いられる軸受、歯車、摺動面、ベルト、ジョイント、カムなどがある。特に、高面圧の摺動環境となる歯車（平歯車、はすば歯車、ねじ歯車、ハイポイドギヤ、ウォームギヤ、ホイールギヤ など）などの耐摩耗性の向上に有用である。
　本発明の実施態様である実施例を用いて、以下に本発明を説明する。本発明は、以下の実施態様に限定されるものではない。
〔調製方法〕
　各成分を表１及び表２に示す配合量（質量％で示す）で容器に入れ、１５０℃（アミド化合物の融点以上）に加熱して、マグネチックスターラーで攪拌したのち、室温に冷却した。これをローラ（３本ロール）で加圧分散処理を行い、グリース組成物を調製した。
　成分としては、次のものを用いた。
１．潤滑油基油：
（１）ポリ‐α‐オレフィン（INEOS社製Durasyn170）
　４０℃における動粘度；６８mm2/s
　１５℃における密度；０.８３g/cm3
　粘度指数；１３３
　流動点；－４５℃
　引火点；２５０℃
（２）ポリオールエステル（トリメチロールプロパンと炭素数１８のオレイン酸とのエステル）
　４０℃における動粘度；４６mm2/s
　１５℃における密度；０．９２g/cm3
　粘度指数；１４６
　流動点：－３２．５℃
　引火点：３１０℃
２．増ちょう剤：
（１）ウレア系増ちょう剤
　シクロヘキシルアミンとメチレンジフェニルジイソシアネートからなる脂環族ジウレア
（２）リチウム系増ちょう剤
　１２‐ヒドロキシステアリン酸とアゼライン酸との混合酸のリチウム塩
３．固体潤滑成分：
（１）窒化ホウ素
　六方晶で、レーザー光回折法による平均粒子径が２μmのもの
（２）メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）
　レーザー光回折法による平均粒子径が１μｍのもの
４．アミド化合物：
（１）エチレンビスステアリン酸アミド（特級試薬）
（２）エチレンビスラウリン酸アミド（特級試薬）
５．カルボン酸金属塩
（１）ラノリン酸バリウム：
　α‐ヒドロキシカルボン酸塩の含有量；３０質量％
　ω‐ヒドロキシカルボン酸塩の含有量；５質量％
　α‐およびω‐ヒドロキシカルボン酸塩以外のヒドロキシカルボン酸塩の含有量；１質量％
　ヒドロキシル基を有しないカルボン酸塩の含有量；４０質量％
　ヒドロキシカルボン酸の炭素数；８～２４
　ヒドロキシル基を有しないカルボン酸の炭素数；８～２４
（２）ラノリン酸カルシウム：
　α‐ヒドロキシカルボン酸塩の含有量；３０質量％
　ω‐ヒドロキシカルボン酸塩の含有量；５質量％
　α‐およびω‐ヒドロキシカルボン酸塩以外のヒドロキシカルボン酸塩の含有量；１質量％
　ヒドロキシル基を有しないカルボン酸塩の含有量；４０質量％
　ヒドロキシカルボン酸の炭素数；８～２４
　ヒドロキシル基を有しないカルボン酸の炭素数；８～２４
〔摩耗量の評価〕
　ＡＳＴＭ　Ｄ　３２３３「潤滑油の耐荷重試験方法」に準拠してファレックス型摩擦試験機で実施した。本試験は、樹脂（ポリアミド樹脂（ＰＡ６６））製のピンを鋼（ＳＵＪ-２）製のＶブロック２個で挟み、試料を試料容器に満たす。回転軸を静止させた状態で５５ＭＰａの荷重を加え、潤滑油の温度１２０℃において、毎分３６０回転の速度耐荷重試験を行い、１０分後のピンの重量減少を測定することで、摩耗量を測定した。その結果を表１、２に併せて記載する。
〔評価結果〕
　αヒドロキシカルボン酸金属塩およびωヒドロキシカルボン酸金属塩の少なくとも一方と増ちょう剤とアミド化合物とを含有する実施例のグリース組成物は、摩耗量が極めて少ない。一方、このようなヒドロキシカルボン酸金属塩を含有しない場合は、単なるカルボン酸塩や耐摩耗添加剤として知られている亜リン酸エステルなどを添加しても、摩耗量は大きく低減することはない（比較例１～７）。
 
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明のグリース組成物は、摺動部材間での摩耗量を著しく低減できるので、自動車や電気機器等における各種部材の摺動部の潤滑に有用である。

Claims (7)

  1. 　潤滑油基油、増ちょう剤、アミド化合物、ならびに、α‐ヒドロキシカルボン酸金属塩およびω‐ヒドロキシカルボン酸金属塩の少なくとも一方を含有し、そのヒドロキシカルボン酸金属塩の合計の含有量がグリース組成物全量基準で０.１～２質量％であるグリース組成物。
  2. 　ヒドロキシカルボン酸金属塩がアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩である請求項1に記載のグリース組成物。
  3. 　ヒドロキシカルボン酸金属塩がカルシウムまたはバリウムの塩である請求項２に記載のグリース組成物。
  4. 　ヒドロキシカルボン酸が、炭素数８～２４の一価のヒドロキシカルボン酸である請求項１～３のいずれか１項に記載のグリース組成物。
  5. 　増ちょう剤が、ウレア系増ちょう剤および金属石けん系増ちょう剤の少なくとも一方を含有する請求項１～４のいずれか１項に記載のグリース組成物。
  6. 　さらに、固体潤滑成分を含有する請求項１～５のいずれか１項に記載のグリース組成物。
  7. 　摺動部分に請求項１～６のいずれか１項に記載のグリース組成物を介在させる潤滑方法。
PCT/JP2016/057275 2015-03-09 2016-03-09 グリース組成物 WO2016143807A1 (ja)

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