JPH026599A - 潤滑剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 各種機械要素の潤滑部分に使用されるグリースへの要求
は、メンテナンスフリー化の浸透により一段と厳しくな
り、より耐熱性、機械的安定性に優れたグリースが望ま
れている。

各種潤滑設備下では、耐熱性、機械的安定性に優れるグ
リースが要求されており、製鉄設備、あるいは自動車部
品等での高温条件、又は強いせん断を受ける条件下にお
いて、使用されるグリースの要求性能が厳しく、それら
の条件に耐えるグリースを必要としている。

本発明は、この様な厳しい条件下で使用される潤滑剤組
成物に関するものである。

（従来の技術） グリース等の半固体状潤滑剤は、飛散、流出しにくいと
か、シール機構が簡便で良いとか、使用温度範囲が広い
等、さまざまな長所を有していることから、各種設備や
、各種電気製品、自動車部品等に幅広く用いられている
。

従来、各種潤滑部品において、金属石けんグリース（例
えばリチウム石けんグリース）が使用されていた。しか
し、金属石げんグリースは、１５０°Ｃを越える高温下
では、耐熱性が不足する為、飛散、流出等の可能性があ
り、最近ではより耐熱性に優れたウレアグリースが使用
されるようになった。

製鉄設備等の集中給脂軸受には、汎用性に優れたリチウ
ムグリース等の金属石けんグリースが使用されているが
、高温条件にさらされるような軸受等にはウレアグリー
スが好適に使用されている。

更に、従来のウレアグリースの中には、増ちょう剤であ
るウレア化合物の種類により、ジウレア、トリウレア、
テトラウレア、ポリウレア、ポリウレタンウレア等と数
多（あるが、熱安定性、機械的安定性、熱硬化性等の優
れているものとして増ちょう剤分子内にウレア基を２個
有するジウレアグリースが主流であった。

（発明が解決しようとする課題） ジウレア化合物を増ちょう剤としたジウレアグリースを
はじめ、各種ウレアグリースは、分子内にウレア基を持
つ構造を有している。更に下記構造式に示したように、
各ウレア分子の集合体として形成されているミセル、す
なわち増ちょう剤ミセルの形状は、（２）式に示す様に
ウレア基内にある水素原子、および酸素原子との水素結
合により形成されていると言われている。

ウレアグリースの劣化は、グリース中に含まれる増ちょ
う剤が、熱や機械的せん断を受けることにより、ミセル
形状を形成している水素結合が変化することによって起
こると考えられる。ジウレアグリースの場合、増ちょう
剤であるジウレア化合物の熱重量変化を測定することに
より、２２０〜２２５°Ｃで分解が起きていることが解
かり、その為にジウレアグリースは、２００°Ｃを越え
る温度条件における使用は基本的には好ましくない。

（課題を解決するための手段） 本発明は、かようなウレア化合物分子間における水素結
合度合をジウレアグリースの中でも更に強くすべく鋭意
検討の結果得られたものである。

即ち本発明は、次の一般式 ％式％（１） （式中のに、およびＲ５は、炭素原子数１〜２２の脂肪
族、シクロ環族、又は芳香族炭化水素基であって互いに
同じでも異なっていてもより、Ｒ２およびＲ４は、炭素
原子数１〜８の脂肪族、シクロ環族、又は芳香族炭化水
素基であって互いに同じでも異なっていてもよく、Ｒ３
は炭素原子数６〜１４の脂肪族、シクロ環族、又は芳香
族炭化水素基を示す）で表わされる化合物を５〜５０重
量％含有することを特徴とする潤滑剤組成物に関するも
のである。式（１）に示す化合物は分子鎖中央に２個の
ウレア基を有するジウレア化合物であるが、両端には２
個のアミド基を持つことを特徴としている。かかる構造
の化合物と基油により形成されたウレアグリースのミセ
ル構造は、式（３）に示す様に分子間内に４個の水素結
合を形成することが可能となり、従来の式（２）に示す
構造のジウレアグリースに較べ、耐熱性、機械的安定性
に優れる。従来の技術では２２０〜２２５°Ｃ以上の条
件下では、ジウレアグリースの場合、増ちょう剤の分解
が起こる。これは分子内結合の破断によるものであり、
従って分子間の結合を強化することにより、熱安定性、
せん断安定性の良好な増ちょう剤が形成される。

−ｉにウレアグリース増ちょう剤は、極性基即ちウレア
基を２つ以上含有するのが普通であり、分子量も大きい
。また極性基を数多く有する分子は分子間結合が強い。

一方分子が大きくなると、増ちょう剤としての油に対す
る保持能力が劣る。

以上のことより、増ちょう剤として極性基を多く有し、
かつ分子が小さいものを選定し、鋭意検討を重ねた。

式（１）に示す化合物の原料の代表例は、次の通りであ
り、合成染料の中間体である２分子のＮ−（４−アミノ
フェニル）アセトアミド（モノアミン）と１分子のジフ
ヱニルメタン−４，４′−ジイソシアネート（ジイソシ
アネート）の重付加反応により得られる。更に、Ｎ−（
４−アミノフェニル）アセトアミドは、Ｎ−（４−ニト
ロフェニル）アセトアミドを、アルコール溶液中で水素
気流下、ニッケル又は白金触媒で容易に還元させ、Ｎ−
（４−アミノフェニル）アセトアミドとなる。

このような芳香族アミンは、容易にジアゾニウム塩に変
換され、芳香族フェノールや、芳香族アミンとカップリ
ングし、アゾ化合物を生成し、染料工業できわめて重要
な化合物となっており、入手も比較的容易である。

本発明者らは、ジイソシアネートとモノアミンとの重付
加反応によって得られるジウレア化合物の分子間結合力
をより強固にすべく、鋭意検討の結果、ジイソシアネー
トと、Ｎ−（４−アミノフェニル）アセトアミドのよう
なアミド基を有する芳香族モノアミンとによって得られ
る２個のアミド基を有するジウレア化合物、すなわちジ
アミドジウレア（以下ＤＡＤＵと略す）は従来のジウレ
ア化合物に較べ著しく物理的性質に優れていることを見
出したのである。尚、ＤＡＤＵの製造方法および、ＤＡ
ＤＵを増ちょう剤としたグリースの製造方法は次の通り
である。

１）基油中で反応させる場合、基油中にジイソシアネー
トを加え４０〜１２０°Ｃの温度に保ち、ジイソシアネ
ートが固体の場合、完全溶解を確認し、前記モノアミン
を加え、更に昇温し、１６０〜２００°Ｃの温度に達せ
しめ、さらに該温度範囲に０〜１２０分保持し、冷却し
、３本ロールミルで混練を行いグリースとする。この場
合本発明の潤滑剤組成物は、式（１）の化合物をグリー
ス増ちょう剤として基油中に５〜３０重量％含有する必
要がある。本発明に規定する範囲外の５重量％未満では
柔らかすぎて液状に近く、グリースとしての特徴が得ら
れず、また３０ｆｆｌ−１％を超えると硬（なり過ぎ、
軸受等の潤滑において潤滑不良等の支障を生ずる。

２）溶剤中で、反応させる場合、高沸点溶媒中にジイソ
シアネートを加え、完全溶解させる。また、溶解しにく
い場合は必要に応じて加温する。

更に、完全溶解後、前記モノアミンを加え反応させ、溶
媒を除去する。次に、このＤＡＤＵを基油に混合し、３
本ロールミルで混練を行い、半固体粘ちょう状とする。

しかし、この場合、増ちょう剤量を多く必要とし、基油
中に、２５ないし５０重量％含有する必要がある。これ
は、基油中にて反応させた場合と同様に、２５重量％未
満では、柔らか過ぎて液状に近く、グリースとしての特
徴が得られず、また、５０重量％を越えると、硬くなり
過ぎ、軸受等の潤滑において、潤滑不良等の支障を生ず
る。

又、基油については制限はなく、エステル油、エーテル
油、ポリα−オレフィン油、鉱物油の少なくとも１種を
用いるものとし、酸化防止剤、防錆剤、油性剤、極圧剤
等の添加剤を含んでも良い。

本発明によるＤＡＤＵは、基油との親和性、相溶性等の
点より、好ましくはエステル油基油ないし基油の３分の
１以上がエステル油であるものが良い。

（作　用） 本発明は、ＤＡＤＵのように、分子間に４個の水素結合
がなされることを可能ならしめたジウレアグリースに関
するものである。本発明の潤滑剤組成物の作用に関して
は、明らかになっていないが、次のように考えられる。

従来のウレア化合物を増ちょう剤としたウレアグリース
のミセル構造は、ウレア基内に有する水素、酸素原子に
よる２個の強固な水素結合で行われていると言われてい
る。また、このような水素結合は、比較的疎水性である
ため、ウレアグリースの使用されている環境の一つであ
る水の存在下で受けるせん断に対しても強い。

ウレアグリースが、性状変化を起こす場合には、基油を
増ちょうさせている増ちょう剤の変化、つまりウレア化
合物の分子間の変化による場合が多い。その変化は、熱
、水、および機械的なせん断力によって、分子同士を結
合している水素結合の変化による場合が多い。またその
変化現象および変化度合もジイソシアネートと結合して
ウレア化合物を形成するアミン化合物の種類、例えば脂
肪族アミン、シクロ環族アミンおよび芳香族アミンによ
って異なる。しかしながら、ジイソシアネートと、これ
らモノアミン化合物から形成されるジウレア化合物は、
その分子内に有するウレア基が、２個に限定されてしま
う。従って、増ちょう剤ミセルを形成しうる各分子間の
水素結合は、２個に限定されてしまい必ずしも強い結合
を有していると言えない。

したり、機械的せん断によってグリースが軟化したり等
の現象が見られる。又、製造上において、純品の化合物
にすることも極めて難しく、必ずしも良好なグリースと
は言えない。

しかるに、本発明によるＤＡＤＵは、２個のウレア基に
起因した水素結合のみならず、２個のアミド基に起因し
た水素結合も可能になると考えられる。従って、ＤＡＤ
Ｕを増ちょう剤としたジウレアグリースは、他のジウレ
アグリースに比較し、熱、水、及び機械的なせん断力に
対しても極めて安定であると考えられる。

更に、ウレア基を３個有したトリウレア、４個有したテ
トラウレア等のウレア化合物を増ちょう剤としたグリー
スもあるが、これらのグリースは、加熱と冷却を繰り返
し受けた後にグリースが硬化（実施例及び比較例） 以下、本発明を実施例及び比較例により、さらに具体的
に説明する。

１詣ｍ上 ペンタエリスリトールテトラエステル油８２０ｇにジフ
ェニルメタン４，４′ジイソシアネート８１．８ｇを加
えて撹拌を行いながら７０″Ｃまで加温した。

これにＮ〜（４−アミノフェニル）アセトアミド９８．
２ｇを加え、撹拌を行いながら１９０″Ｃまで昇温し、
その後室温まで放冷し、３本ロールミルで混練を行い、
目的の組成物を得た。

１施炎童 ペンタエリスリトールテトラエステル油８００ｇにヘキ
サメチレンジイソシアネート７１．８ｇを加えて撹拌を
行いながら７０゛Ｃまで加温した。これにＮ−（４−ア
ミノフェニル）アセトアミド１２８．２ｇを加え、撹拌
を行いながら１９０°Ｃまで昇温し、その後室温まで放
冷し、３本ロールミルで混練を行い、目的の組成物を得
た。

実施汎主 ペンタエリスリトールテトラエステル油８００ｇに、ト
リレンジイソシアネート７３．４ｇを加えて撹拌を行い
ながら７０″Ｃまで加温した。これにＮ−（４−アミノ
フェニル）アセトアミド１２６．６ｇを加え、撹拌を行
いながら１９０’Ｃまで昇温し、その後室温まで放冷し
、３本ロールミルで混練を行い、目的の組成物を得た。

上較貫上 ペンタエリスリトールテトラエステル油８５０ｇにジフ
ェニルメタン４．４′ジイソシアネート７３．６ｇを加
えて撹拌を行いながら７０°Ｃまで加温した。

これにｎ−オクチルアミン７６．４ｇを加え、撹拌を行
いながら２０５°Ｃまで昇温し、その後室温まで冷却し
、３本ロールミルで混練を行い、目的の組成物を得た。

止較透主 ペンタエリスリトールテトラエステル油７７０ｇにジフ
ェニルメタン４，４′−ジイソシアネート１３１．９ｇ
を加えて撹拌を行いながら７０″Ｃまで加温した。

これにアニリン９８．１ｇを加え、撹拌を行いながら１
９０°Ｃまで昇温し、その後室温まで冷却し、３本ロー
ルミルで混練を行い、目的の組成物を得た。

次に上記実施例及び比較例の潤滑剤組成物につき次に示
す試験方法に従って熱安定性試験を行い、得た結果をそ
れぞれ第１表及び第２表に示す。

試旦友人 〔試験１〕 試料グリースからｎ−ヘキサンにて油分を抽出し、その
残渣、及び試料グリースを試験試料とし、微分示差熱天
秤にて、Ｎ２ガス雰囲気下にとける試験試料の熱に対す
る重量変化を判定し、減量開始温度の差により熱安定性
の優劣を判定した。

〔試験２〕 試料グリースを、石油ベンジン及びアセトンにて洗浄し
た５ｐｃｃ鋼板上に、１．０Ｍの厚みで塗布し、これを
１８０°Ｃ及び２００°Ｃで２４〜２００時間放置し、
その後室温まで放冷し、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．３に
準拠して１／４スケールちょう度肝にて混和ちょう度を
測定する方法であって、試験前グリースとのちょう度差
により、熱安定性の優劣を判定した。

判定基準は以下の通りである。

混和ちょう度差　Ｏ〜１０　　◎ １１〜３０　０ ３１〜５０　　Δ ５０く× 尚、硬化は−、軟化は十で評価した。

また、本発明の潤滑剤組成物の含有量及び基油の選定に
おける実施例及び比較例を以下に示す。

１旅±↓ ペンタエリスリトールテトラエステル油９５０ｇにジフ
ェニルメタン４．４′ジイソシアネー）２２．７ｇを加
えて撹拌を行いながら７０″Ｃまで加温した。

これにＮ−（４−アミノフェニル）アセトアミド２７、
３ｇを加え、撹拌を行いながら１９０°Ｃまで昇温し、
その後室温まで放冷し、３本ロールミルで混練を行い、
実施例４の組成物を得た。

裏施開エ ペンタエリスリトールテトラエステル油７００ｇにジフ
ェニルメタン４，４′ジイソシアネート１３６゜３ｇを
加えて撹拌を行いながら７０°Ｃまで加温した。

これにＮ−（４−アミノフェニル）アセトアミド１６３
．７ｇを加え、撹拌を行いながら１９０°Ｃまで昇温し
、その後室温まで放冷し、３本ロールミルで混練を行い
、実施例５の組成物を得た。

丈狙炭旦 ジフェニルメタン４．４′ジイソシアネート１１３゜６
ｇをＤＭＦ１０ｆ中に加え、８０°Ｃに加熱し、完全溶
解させた。これに、Ｎ−（４−アミノフェニル）アセト
アミド１３６４ｇを加え、撹拌を行いながら、３０分間
８０″Ｃの温度を保持した。その後、３０２の水浴中に
反応液をすべてうつしとり、反応物質を析出させ、更に
濾過して反応物質を得た。

この反応物質をメノウ乳鉢にて粒径１００μｍ以下に粉
砕し、２５０ｇを、ペンタエリスリトールテトラエステ
ル油７５０ｇ中に分散し、３本ロールミルで混練を行い
、実施例６の組成物を得た。

７　　び　　・・　１５　６ 第３表および第４表に示す配合成分を用いた以外は実施
例６と同様にして実施例７．比較例５および６の組成物
を得た。

失隻聞エニ旦 第３表に示す配合成分を用いた以外は実施例１と同様に
して実施例８〜１１の組成物を得た。

上記実施例１．実施例４〜１１および比較例３〜６の組
成物のちょう度および満点を第３表および第４表に併記
する。

（発明の効果） 本発明の潤滑剤組成物は式（１）の化合物を増ちょう剤
として用いたことにより、実施例および比較例から明ら
かなように熱安定性に優れ、また機械的安定性も改善さ
れたという効果が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基油に、次の一般式 Ｒ＿１ＣＯＮＨＲ＿２ＮＨＣＯＮＨＲ＿３ＮＨＣＯＮＨ
   Ｒ＿４ＮＨＣＯＲ＿５−−−（１）（式中のＲ＿１およ
   びＲ＿５は、炭素原子数１〜２２の脂肪族、シクロ環族
   、又は芳香族炭化水素基であって互いに同じでも異なっ
   ていてもよく、Ｒ＿２およびＲ＿４は、炭素原子数１〜
   ８の脂肪族、シクロ環族、又は芳香族炭化水素基であっ
   て互いに同じでも異なっていてもよく、Ｒ＿３は炭素原
   子数６〜１４の脂肪族、シクロ環族、又は芳香族炭化水
   素基を示す）で表わされる化合物を５〜５０重量％含有
   することを特徴とする潤滑剤組成物。