JPH0332595B2

JPH0332595B2 -

Info

Publication number: JPH0332595B2
Application number: JP19903482A
Authority: JP
Inventors: Norimitsu Tanaka; Toshihiko Okamoto
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1991-05-13
Also published as: JPS5989398A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高い極圧性、高い滴点、長い潤滑寿命
を有する高品質のリチウムコンプレツクスグリー
ス組成物に関する。

従来、リチウム石けんグリースは耐熱性、耐水
性が比較的良好で、また、あらゆるタイプの潤滑
油基剤への石けんの分散が容易であり、価格的に
も適当である等の利点によつて広く用いられてき
た。しかし、リチウム石けんグリースの場合、使
用環境・条件が130℃以上の高温になると、酸化
劣化によるミセルの破壊、付着力の減少、軟化や
離油度増加などにより、グリースの潤滑作用が急
速に失われる欠点がある。

これらの欠点を補う耐熱性グリースとして、滴
点が極めて高い非石けん基グリースや各種コンプ
レツクスグリースなどが開発されているが、長期
間の使用で増ちよう剤が硬化したり、極度に軟化
したりする等の欠点がある。しかも、極めて高価
であるなどの欠点もあり、用途がおのずから限定
されている。

一方、グリースの使用環境は機械装置の小型化
や作動部の高速化に伴い悪化しつつある。例え
ば、自動車などの電装部品用軸受のように、エン
ジンの熱源を近くにひかえた部位で使用する場
合、その軸受を潤滑するグリースは特に高い温度
条件に長時間されされる。こうした場合、グリー
スは充分な耐高温性、耐久性等を備えている必要
がある。また、工業の発達に伴い、機械はより高
荷重で苛酷な条件で運転されるようになり、それ
に耐えうる潤滑グリースを必要としている。現在
高荷重用グリースとしては高荷重の条件を満たす
ために多量の極圧添加剤を添加している。しか
し、極圧添加剤は一般に環境を汚染したり腐食を
伴つたりする欠点を持つている。例えば、良好な
極圧性を有する添加剤のうちで、カドミウム、ア
ンチモン等を含むものは毒物として使用できなく
なつている。また、腐食という点では塩素系の極
圧添加剤は100℃以上で鉄、鋼等を発錆、腐食さ
せる傾向を持つている。他の極圧添加剤も同様の
性質を持つものが少なくない。

本発明の目的は、前記の要望に応えるために、
耐高温性、耐久性、耐水性、極圧性（耐荷重性）
等の特性を有する優秀な高品質のリチウムコンプ
レツクスグリースを提供することである。

前記の目的は、基油に、増稠剤としてのC₁₂〜
C₂₄ヒドロキシ脂肪酸のリチウム石けん、ホウ酸
リチウム及びホウ酸の亜鉛塩の３成分を必須成分
として混合分散させることにより得られたリチウ
ムコンプレツクスグリースによつて達成しうるこ
とが見い出され、本発明を完成するに至つた。

しかして、本発明によれば、潤滑性粘度を有す
る油から成る基油に、増ちよう剤として下記の３
成分、すなわち (a) C₁₂〜C₂₄ヒドロキシ脂肪酸のリチウム石けん (b) ホウ酸のリチウム塩、及び (c) ホウ酸の亜鉛塩を必須成分として均一に混合分散させたことを特
徴とする極圧性と高滴点を有するグリース組成物が提供される。

本発明により提供されるグリース組成物は、上
記特定の３成分の組合わせに基く非常に高極圧性
を有しており、同時に耐高温性の指標となる高い
滴点を有する点で最も特徴的である。

以下、本発明により提供されるリチウムコンプ
レツクスグリース組成物につきさらに詳細に説明
する。

基油：本発明の組成物に使用される基油は、従来から
潤滑油に使用されている公知の潤滑性粘度を有す
る油がいずれも使用可能であり、最も代表的なも
のは石油精製品の一つである鉱油であが、エステ
ル油〔例：ジオクチルセバケートのようなジエス
テル油、脂肪族モノカルボン酸のペンタエリスリ
トールエステル（例：ペンタエリスリトールテト
ラアミルエステル）のようなテトラエステル〕、
ポリα−オレフインオリゴマー類（例：粘度
41.0cSt／37.8℃、粘度指数130、流動点−60℃、
引火点223℃のオクテン−１／デセン−１共重合
体など）、ポリグリコール油、シリコーン油、ポ
リフエニルエーテル油、ハロゲン化炭化水素油、
アルキルベンゼン油などの合成油もまた単独或い
は鉱油と組み合わせて使用することができる。

ここで、「潤滑性粘度を有する油」とは、一般
に40℃において約２〜500cSt、好ましくは約20〜
200cStの範囲内の粘度を有する油をいう。

(a)成分：本発明に従い基油に添加されるリチウム石けん
は、C₁₂〜C₂₄ヒドロキシ脂肪酸のリチウム塩から
選ばれる。かかるリチウム塩の形成に用いられる
C₁₂〜C₂₄ヒドロキシ脂肪酸は分子中にヒドロキシ
ル基を有する通常は直鎖状の飽和又は不飽和の脂
肪族モノカルボン酸であり、具体的には、例え
ば、２−ヒドロキシドデカン酸、２−ヒドロキシ
テトラデカン酸、２−ヒドロキシヘキサデカン
酸、11−ヒドロキシヘキサデカン酸、アンブレト
リツク酸、リシノール酸、リシノステアロリツク
酸、９−ヒドロキシステアリン酸、10−ヒドロキ
システアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等
が挙げられ、中でも炭素原子数が18個のもの及び
ヒドロキシル基が９−、10−、もしくは12−位に
結合しているもの、就中、12−ヒドロキシステア
リン酸及びリシノール酸が好適である。

上記のヒドロキシ脂肪酸のリチウム塩はそれぞ
れ単独で使用することができ、或いは２種又はそ
れ以上の組み合わせで使用することもできる。な
お、上記のヒドロキシ脂肪酸からそのリチウム塩
を形成するに際しては、該ヒドロキシ脂肪酸は遊
離酸の形のみならずグリセリドの形で水酸化リチ
ウムと反応させることができる。

(b) 成分：本発明に従い基油に添加される第２の成分はホ
ウ酸のリチウム塩である。このリチウム塩はメタ
ホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウム、五ホウ酸リ
チウム、過ホウ酸リチウム等或いはこれらの２種
もしくはそれ以上の混合物の形態で存在しうる。

(c) 成分：本発明に従い基油に添加される第３の成分はホ
ウ酸の亜鉛塩である。この亜鉛塩もまたメタホウ
酸亜鉛、四ホウ酸亜鉛、塩基性ホウ酸亜鉛等、或
いはこれらの２種もしくはそれ以上の混合物の形
態で存在しうる。

なお、ホウ酸のリチウム塩及びホウ酸の亜鉛塩
はそれぞれ別個独立の単独塩の形態で存在してい
てもよく、或いはホウ酸のリチウム−亜鉛混合金
属塩又は複合金属塩の形態で使用してもよい。後
者の混合金属塩、複合金属塩はもちろん(b)成分と
(c)成分の役割を同時に果す成分として使用でき
る。

グリース組成物の調製：本発明のグリース組成物は、前述した基油中
に、(a)，(b)，及び(c)の３成分を均一に混合し、か
つ微細に分散させることにより製造することがで
きる。その際の(a)，(b)及び(c)の３成分の基油に対
する配合量は厳密なものではなく、各成分の種類
により異なるが、基油100重量部当り、一般に下
記の割合で用いるのが有利である（カツコ内は好
適な範囲である）。

(a) 成分：２〜40重量部（５〜20重量部） (b) 成分：0.05〜20重量部（0.1〜10重量部） (c) 成分：0.05〜20重量部（0.1〜10重量部）本発明のグリース組成物には上記(a)，(b)及び(c)
の３成分に加えて、必要に応じて通常の潤滑油添
加剤、例えば、酸化防止剤（例：２，６−ジタ−
シヤリブチル−４−メチルフエノール、Ｎ−フエ
ニル−α−ナフチルアミン、オクチル化ジフエニ
ルアミンなど）、防錆剤（例：酸化パラフイン、
アミノイミダゾリン、ジノニルナフタレンスルホ
ン酸カルシウム、ジノニルナフタレンスルホン酸
バリウムなど）等を通常使用されている量で配合
することもできる。

次に本発明のグリースの一般的な製造法につい
て述べる。

本発明のグリースは基油に、(a)成分を形成する
ためのヒドロキシ脂肪酸を加え、70〜80℃の温度
で溶解させる。次に80〜90℃で上記ヒドロキシ脂
肪酸とほぼ当量の水酸化リチウムを投入し、石け
んを生成させる。次いで少し冷却させ、70〜80℃
で(b)成分を形成するためのホウ酸を投入し、これ
とほぼ当量の水酸化リチウムを加える。さらに、
(c)成分を形成するためのホウ酸を投入し、これと
ほぼ当量の酸化亜鉛を加える。なお、ここでホウ
酸の全量を一度に投入し、次いで水酸化リチウム
及び酸化亜鉛の両者を加えるようにしてもよい。
しかる後加熱、加圧しながら140〜150℃まで昇温
させ、140〜150℃に達したら脱水を開始する。完
全に脱水が終われば195〜220℃まで加熱し、次い
で175〜193℃まで冷却し、その温度で10分〜40分
間維持し、冷却する。

以上に述べた本発明により提供されるリチウム
コンプレツクスグリース組成物は、耐高温性の指
標となる非常に高い滴点及び長い潤滑寿命を持
ち、かつ高い極圧性を有しており、グリースとし
て極めて高性能のものである。

以下、本発明を実施例によつてさらに説明す
る。

実施例１精製鉱油（パラフインベース、粘度指数102、
流動点−15℃、動粘度37.8℃で44.9cSt、98.9℃で
6.4cSt）2463.0ｇ及び12−ヒドロキシステアリン
酸270ｇを５のオートクレーブに仕込み、撹拌
しながら30〜40分間かけて80℃に加熱し、12−ヒ
ドロキシステアリン酸を完全に溶解させる。次い
で水酸化リチウム38.5ｇを溶解した熱水溶液（95
℃）300ｇを加え、撹拌しながら90℃で５〜15分
間維持する。次いで75℃まで冷却し、ホウ酸44.4
ｇを溶解した熱水溶液（95℃）300ｇを加え撹拌
し溶解させる。５〜15分間撹拌後、水酸化リチウ
ム31.4ｇを溶解した熱水溶液（95℃）250ｇを加
え５〜15分間撹拌する。温度を75〜80℃に保つた
ままホウ酸44.4ｇを溶解した熱水溶液（95℃）
300ｇを加え撹拌し溶解させる。５〜15分間撹拌
後酸化亜鉛34.8ｇを溶解した水溶液（30℃）50ｇ
を加え撹拌しながら徐々に加熱を続ける。145〜
150℃まで約１〜1.5時間をかけてゆつくり加熱
し、加圧し、同温度に達したらオートクレーブを
開放し、同温度で15〜25分間かけて脱水する。脱
水が終わつたらオートクレーブの内容物を205〜
220℃の温度まで加熱し、次いで撹拌しながら185
〜192℃まで冷却し、この温度に20〜30分間維持
した後さらに冷却し、約160℃になつたら酸化防
止剤60ｇを添加する。さらに30〜60分間撹拌を続
け約85℃の温度に下つたら、マントン・ゴーリン
グ型のホモジナイザーで処理する。

このようにして得られたグリース組成物の性状
は次の通りであつた。

ちよう度^*1（不混和） 275 （60回混和） 285 シエルロールテスト^*2（100℃×5h）試験前：138 試験後：184 差：＋46 滴点（℃）^*1：261 離油度^*1（100℃×24h）：3.0％加熱銅板腐食試験^*1（100℃×24h）：合格シエル式４球試験^*3 融着荷重（Kg）：316 初期焼付荷重（Kg）：79 平均ヘルツ荷重（Kg）：43.2 ＊１ JIS Ｋ 2220による。

＊２ ASTM Ｄ 1831に準拠するロール安定度試験。

＊３ IP 239による。

実施例２実施例１で調製するグリースのホウ酸リチウ
ム、ホウ酸亜鉛を１倍半の量にするため、ホウ酸
リチウムを形成するためのホウ酸を66.6ｇ、水酸
化リチウムを47.6ｇ、ホウ酸亜鉛を形成するため
のホウ酸を66.6ｇ、酸化亜鉛を52.2ｇとし、精製
鉱油を2385ｇ使用する以外は実施例１と同様にし
てグリース組成物を調製した。

得られたグリース組成物の性状は次のとおりで
あつた。

ちよう度（不混和）：281 （60回混和）：292 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：141 試験後：179 差：＋38 滴点（℃）：251 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：355 実施例３実施例１で調製するグリースのホウ酸亜鉛の組
成を変えるために、ホウ酸亜鉛を形成するための
ホウ酸を44.4ｇ、酸化亜鉛を39.0ｇとし、精製鉱
油を2458.8ｇ使用する以外は実施例１と同様にし
てグリース組成物を調製した。

得られたグリース組成物の性状は次のとおりで
あつた。

ちよう度（不混和）：288 （60回混和）：293 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：144 試験後：182 差：＋38 滴点（℃）：253 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：316 実施例４実施例１で調製するグリースのホウ酸亜鉛の組
成を変えるために、ホウ酸亜鉛を形成するための
ホウ酸を44.4ｇ、酸化亜鉛を58.5ｇとし、精製鉱
油を2439.3ｇ使用する以外は実施例１と同様にし
てグリース組成物を調製した。

得られたグリース組成物の性状は次のとおりで
あつた。

ちよう度（不混和）：292 （60回混和）：300 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：146 試験後：189 差：＋43 滴点（℃）：245 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：355 実施例５実施例１で調製するグリースのホウ酸亜鉛の組
成を変えるために、ホウ酸亜鉛を形成するための
ホウ酸を44.4ｇ、酸化亜鉛を78ｇとし、精製鉱油
を2419.8ｇ使用する以外は実施例１と同様にして
グリース組成物を調製した。

得られたグリース組成物の性状は次のとおりで
あつた。

ちよう度（不混和）：298 （60回混和）：317 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：150 試験後：190 差：＋40 滴点（℃）：232 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：355 初期焼付荷重（Kg）：112 平均ヘルツ荷重（Kg）：54.8 比較例１極圧性添加剤を含まない市販の汎用12−ヒドロ
キシステアリン酸リチウム石けんグリースの性状
は次のとおりであつた。

ちよう度（不混和）：272 （60回混和）：273 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：137 試験後：168 差：＋31 滴点（℃）：180 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：200 初期焼付荷重（Kg）：63 平均ヘルツ荷重（Kg）：29.6 比較例２極圧添加剤として硫化物及び鉛化合物を含んで
いる市販の12−ヒドロキシステアリン酸リチウム
石けんグリースの性状は次のとおりであつた。

ちよう度（不混和）：282 （60回混和）：276 シエルロールテスト（100℃×5h）試験前：141 試験後：180 差：＋39 滴点（℃）：184 シエル式４球試験融着荷重（Kg）：355 初期焼付荷重（Kg）：89 平均ヘルツ荷重（Kg）：47.8

Claims

【特許請求の範囲】１潤滑性粘度を有する油から成る基油に、増ち
よう剤として下記の３成分、すなわち (a) C₁₂〜C₂₄ヒドロキシ脂肪酸のリチウム石けん (b) ホウ酸のリチウウ塩、及び (c) ホウ酸の亜鉛塩を必須成分として均一に混合分散させたことを特
徴とする極圧性と高滴点を有するグリース組成
物。