JPH09157679A - グリース組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器の運送上および運転上において金属接触
の微せん断による摩擦摩耗（フレッチング摩耗またはフ
レッチングコロジョン）を改善したグリース組成物を提
供する。 【解決手段】 （ａ）鉱油または合成油から選ばれる１
種以上を含む基油と（ｂ）脂環式アミン、芳香族アミン
および脂肪族アミンから選ばれる１種以上をジイソシア
ネートと反応させてなる増稠剤、および（ｃ）カルシウ
ム化合物を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器の運送上およ
び運転上において金属接触の微せん断による摩擦摩耗
（フレッチング摩耗またはフレッチングコロジョン）を
改善したグリース組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近代において各種機器の精密化、運転条
件の変化や運送等に伴い、潤滑に使用するグリース組成
物は、耐摩耗性、耐低温性および運転寿命が長いこと等
の性能が要求され、総合的にバランスのとれたものが要
求されてきてきているが、従来は、要求性能に対して基
油の選択や摩耗防止添加剤の選択等で部分的な改良で対
応してきているにすぎない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のグリースには、上記の全ての要求に対応できるもの
はない。一般的に、耐摩耗性を向上させるために、基油
粘度を上げると低温性能が良くなく、また極圧性向上の
ための添加剤や増粘剤によっては、微振動を伴う剪断安
定性が悪く、機器等の運送上や運転時にフレッチング摩
耗またはフレッチングコロジョンが生じ、満足できる性
能のものはなかった。なお、これまで、特開昭６１−１
５５４９６号公報（以下、「先願公報」という）におい
て、比較例として、ジイソシアネートに、シクロヘキシ
ルアミンとステアリルアミンとを反応させて得られるウ
レアグリースが挙げられて、公知となっている。しか
し、この公知のグリースにおいては、熱安定性が悪いの
みならず、耐フレッチング性も満足し得るものではなか
った。

【０００４】また、先願公報において、実施例として、
極性基を有する合成油であるペンタエリスリトールエス
テルに溶解させたジイソシアネートと、ｐ−ドデシルア
ニリンとステアリルアミンとを反応させて得られるウレ
アグリースも挙げられ、公知となっている。しかし、こ
の公知のグリースにおいても、熱安定性が悪いのみなら
ず、耐フレッチング性も満足し得るとは言えない。本発
明は、以上の諸点を考慮し、低温性能も良く、微振動を
伴う剪断安定性を改良し、耐フレッチング性能を改善し
た、特に機器の運送上や運転時の微震動による耐フレッ
チング性を向上したグリースを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな優れた特性を有するグリースを提供するべく種々検
討した結果、鉱油または合成油を含む基油に、脂環式ア
ミン、芳香族アミンおよび脂肪族アミンから選ばれる１
種以上をジイソシアネートと反応させてなる増稠剤、お
よびカルシウム化合物を添加することにより得られるグ
リース組成物が、上記した公知の両グリースに見られる
欠点がなく、低温性能も向上し、さらには耐フレッチン
グ性が改善されたグリースであることを見い出し、本発
明を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明のグリース組成物は、
（ａ）鉱油または合成油から選ばれる１種以上を含む基
油と（ｂ）脂環式アミン、芳香族アミンおよび脂肪族ア
ミンから選ばれる１種以上をジイソシアネートと反応さ
せてなる増稠剤（ウレアグリース組成物）、および
（ｃ）カルシウム化合物からなることを特徴とするグリ
ース組成物である。本発明をさらに詳細に説明する。

【０００７】本発明においては、（ａ）成分として、鉱
油または合成油から選ばれる１種以上を含む基油を使用
する。鉱油系潤滑油基油としては、例えば潤滑油留分を
溶剤精製、水素化精製など適宜組み合わせて精製したも
の等が挙げられる。合成系潤滑油基油としては、例えば
炭素数２〜１４のα−オレフィンの重合体であるα−オ
レフィンオリゴマー、２−エチルヘキシルセバケート、
ジオクチルセバケートを始めとするセバケート、アゼレ
ート、アジペートなどの炭素数４〜１２のジアルキルジ
エステル類、１−トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトールなどの多価アルコールと炭素数３〜１２の一
塩基酸から得られるエステルを始めとするポリオール
類、炭素数９〜４０のアルキル基を有するアルキルベン
ゼン類、ブチルアルコールをプロピレンオキシドと縮合
させることにより得られるポリグリコールなどのポリグ
リコール類、約２〜５個のエーテル連鎖及び約３〜６個
のフェニル基を有するポリフェニルエーテルなどのフェ
ニルエーテル類、カルボン酸エステル（例えば、セバシ
ン酸、アゼライン酸、フマール酸等のカルボン酸をペン
タエリスリトール等のアルコールでエステル化して得ら
れるもの）、アルキレンオキサイドの重合体、アルキレ
ンジフェニルエーテル、ポリオールエステルなどが挙げ
られる。さらに、合成潤滑油機油としては、その他に例
えばシロキサンオイル、シリケートオイルなどのシリコ
ーン油、フルオロエーテル油などが挙げられる。これら
の基油は単独で用いても、また２種以上併用してもよ
い。基油の粘度は４０℃の動粘度が５〜６０ｍｍ²／
ｓ、好ましくは１０〜４０ｍｍ²／ｓ、さらに好ましく
は１５〜３５ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが適してい
る。

【０００８】上記の基油とともに本発明のグリース組成
物を構成する（ｂ）成分である増稠剤は、ジイソシアネ
ートとアミンとの反応生成物である。ジイソシアネート
としては、例えばデシレンジイソシアネート、フェニレ
ンジイソシアネート、ヘキシルジイソシアネート、オク
タデシレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、
トリレンジイソシアネートなどが使用でき、好ましくは
ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネートが使用
できる。これらのジイソシアネートは、単独で用いても
よいし、２種以上を併用してもよい。

【０００９】脂環式アミンとしては、例えばシクロヘキ
シルアミンなどが使用できる。芳香族アミンとしては、
例えばアルキル基の炭素数が１〜１２、好ましくは１〜
８、さらに好ましくは１〜２のモノアミンが適してお
り、具体的には、パラトルイジン、ベンジルアミンなど
が好適に使用できる。脂肪族アミンとしては、例えば炭
素数５〜１２、好ましくは６〜１２、さらに好ましくは
７〜９のモノアミンが適しており、具体的には、オクチ
ルアミン、ラウリルアミンなどが使用できる。炭素数が
５未満であると、潤滑特性が不良となる傾向があり、１
２より多いと耐熱性と剪断安定性に劣る傾向がある。

【００１０】上記のアミンは、脂環式アミン、芳香族ア
ミン、脂肪族アミンを単独で１種以上、また、２種のア
ミンをそれぞれ１種以上を組み合わせて、あるいは、３
種のアミンをそれぞれ１種以上を組み合わせて使用する
ことができるが、好ましくは、脂環式アミンと芳香族ア
ミンのうちの１種以上と、脂肪族アミンの１種以上との
組合せが良い。この組み合わせの比率としては、脂環式
アミンと芳香族アミンのうちの１種以上を１モルに対し
て、脂肪族アミンの１種以上を０．５〜８モル、好まし
くは０．７〜６モル、さらに好ましくは０．９〜１．１
モルである。ジイソシアネートと上記の組合せにおける
アミンとを反応させる際の混合比率は、ジイソシアネー
ト基１当量に対してアミノ基を２当量の割合にすること
が適している。

【００１１】前記ジイソシアネートと前記アミンとの反
応条件は、イソシアネート基とアミノ基が反応する条件
であれば特に制限ないが、反応温度が通常３０〜１００
℃、好ましくは５０〜７０℃にすればよく、反応時間は
通常１０〜１２０分、好ましくは３０〜６０分にすれば
よい。なお、ジイソシアネートとアミンとの反応におい
ては、ジイソシアネートを溶媒で溶解させた後、アミン
と混合して反応させることが好ましい。ジイソシアネー
トの溶解に用いる溶媒としては、前記の鉱油系潤滑油基
油、合成潤滑油基油等種々の基油が好適に用いられる
が、好ましくは、低粘度の合成潤滑油基油であり、さら
に好ましくは、エステル油やグリコール類等の合成潤滑
油基油である。この場合の基油の使用量は、質量比で、
ジイソシアネート１に対して０．１〜５、好ましくは
０．５〜２とすることが適している。また、ジイソシア
ネートを基油に溶解させる際の温度は、３０〜７０℃で
ある。

【００１２】また、上記の組合せにおけるアミンは、溶
媒に溶解させてアミン溶液として使用する。アミン溶液
の溶媒としては、上記の鉱油または上記の合成油など種
々の基油が使用できるが、好ましくは、エステル油、ポ
リアルファオレフィン油、シリコーン油、エーテル油、
グリコール油、フルオロエーテル油、オレフィンオリゴ
マーなどの合成油で、４０℃の動粘度が５〜４５ｍｍ²
／ｓ程度のものが好ましい。これらの基油も、単独であ
るいは２種以上を混合して使用することができ、この場
合のこれら基油の使用量は、質量比で、上記の組合せに
おけるアミン１に対し０．５〜２０、好ましくは１〜１
５、さらに好ましくは７〜１２である。

【００１３】なお、本発明のグリース組成物における基
油は、一般には、上記のように、ジイソシアネートおよ
び上記の組合せにおけるアミンそれぞれの溶媒として使
用する。したがって、ジイソシアネートの溶液と上記の
組合せにおけるアミン溶液との反応が終了した後に、基
油の残分（ジイソシアネート及びアミンの溶媒として使
用した分では足りない分の量）を加えるような使用の仕
方をしてもよい。上記のジイソシアネートと上記の組合
せにおけるアミンとは、これらの溶媒として使用した基
油中で、ゆるやかに反応が進行して、ウレア系の増稠剤
を生成する。本発明のグリース組成物における（ｂ）成
分の増稠剤の配合割合は、５〜２０質量％、好ましくは
１０〜１６質量％にすることが望ましい。

【００１４】本発明で使用する（ｃ）成分のカルシウム
化合物は、例えば炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、酸
化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウムなど
が挙げられ、好ましくは炭酸カルシウムである。これら
のカルシウム化合物は、単独で用いてもよいし、２種以
上を併用してもよい。カルシウム化合物は、粉末状であ
ることが好ましく、平均粒径は、０．１０μｍ以下、好
ましくは、０．０５μｍ以下の範囲にあるものが適して
いる。平均粒径が０．１０μｍ以上だと、粒子が大きい
ため、カルシウム化合物の粒子による潤滑特性の不良と
なる傾向がある。カルシウム化合物は、純度の高いもの
が好ましく、９８％以上のものが特に好ましい。純度が
低いと不純物含有量が多くなり潤滑特性が不良となるこ
とがある。本発明のグリース組成物における（ｃ）成分
のカルシウム化合物の配合割合は、０．１〜２質量％、
好ましくは０．３〜１．５質量％、特に好ましくは０．
５〜１質量％にすることが望ましい。カルシウム化合物
を２質量％以上にすると、潤滑特性が不良となる傾向が
ある。また、０．１質量％以下だと、耐フレッチング性
能の効果が認められないことがある。

【００１５】本発明のグリース組成物においては、他
に、アルキルポリサルファイド、ジベンジルジサルファ
イド、メチルジクロロステアレート、トリクレジルフォ
スフェート、トリフェニルフォスファイト、ジアミルジ
チオカルバミン酸塩、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、硫化アンチモン、ホウ素化合物、ポリテトラフルオ
ロエチレン、モリブデンジチオカーバメイト、モリブデ
ンジチオホスフェートなどの極圧剤；ジフェニルアミ
ン、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−ヒドロキシト
ルエン、オクチレ−テッドジフェニルアミン、フェニル
−α−ナフチルアミン、４，４′−テトラメチルジアミ
ノジフェニルメタンなどの酸化防止剤；ジノニルナフタ
レンスルホン酸バリウムなどのバリウムスルホネート、
亜硫酸ナトリウム、石油スルホネート、ポリオキシエチ
レンソーヤアミン、ソルビタンモノオレエート、ナフテ
ン酸亜鉛などの防錆剤；ポリメタアクリレートなどの粘
度指数向上剤；ベンゾトリアゾールなどの金属不活性
剤；硫化油脂やグリコール類；亜鉛ＤＴＰ（亜鉛ジチオ
ホスフェート）などの摩耗防止剤；各種ポリマーの粘度
指数向上剤；流動点降下剤；粘着付与剤；染料；グリセ
リンなどの各種添加剤を含有させることもできるが、カ
ルシウム化合物と反応をしないものを選択する必要があ
る。

【００１６】なお、本発明のグリース組成物は、種々の
方法で製造できるが、一例を挙げると、ジイソシアネー
トを基油に所定温度で溶解させ、上記組合せのアミンを
基油に溶解させたものをゆっくりと添加して反応を進
め、７０〜１７０℃まで加熱した後、残りの基油を加
え、約９０℃に冷却した後、カルシウム化合物と上記の
ような各種の添加剤を添加し、良く撹拌した後に、ミリ
ング（分散）させ、脱気の過程を経て製造される。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例により、
具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によっ
て、何ら限定されるものではない。実施例および比較例
に使用した各成分は、次のものを使用した。 炭酸カルシウム：平均粒径０．０３μｍ、純度９８％ ペンタエリスリトールエステル：ペンタエリスリトール
と２−エチルヘキサン酸から得られるエステル、動粘度
２９ｍｍ²／ｓ（４０℃） ポリアルファオレフィン：炭素数１０のアルファオレフ
ィンの重合体、動粘度３０ｍｍ²／ｓ（４０℃） ポリアルキレングリコール：アルキレングリコールとプ
ロピレンオキシドとの縮合物、動粘度３０ｍｍ²／ｓ
（４０℃） また、実施例および比較例において、グリース組成物の
評価は、下記の方法により行った。

【００１８】〔試験方法〕 １．低温性能：汎用軸受けへ評価対象グリースを充填
し、−１０℃で一定時間（約１時間）保持後、起動する
時点での起動トルクを計測した。 ２．耐フレッチング性：ＡＳＴＭ−Ｄ４１７０に規定さ
れるハフナー式摩擦酸化試験機を用いて評価た。

【００１９】実施例１ ペンタエリスリトールエステル７０．５ｇとポリアルキ
レングリコール３０ｇの混合液に、ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアネート９０ｇを添加し、５０℃に
てジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートを溶
解させジイソシアネート溶液を得た。次に、ポリアルフ
ァオレフィン６００ｇにシクロヘキシルアミン３６ｇと
オクチルアミン４６．５ｇを溶解させアミン溶液を得
た。ジイソシアネート溶液にアミン溶液をゆっくりと添
加して反応を進め、１６０℃まで加熱した後、残りのポ
リアルファオレフィン５１４．５ｇを添加し、９０℃に
冷却した後、炭酸カルシウム７．５ｇとその他の添加剤
１０５ｇを添加し、良く撹拌した後に、ミリング（分
散）させ、脱気の過程を経て、グリース組成物１５００
ｇを得た。得られたグリース組成物について上記試験を
行い、その結果を表１に示した。

【００２０】実施例２ ペンタエリスリトールエステル７０．５ｇの代わりに１
００．５ｇ、ポリアルキレングリコールを除き、ジフェ
ニルメタン−４，４’−ジイソシアネート９０ｇの代わ
りに１０２ｇ、シクロヘキシルアミン３６ｇの代わりに
４０．５ｇ、オクチルアミン４６．５ｇの代わりに５
２．５ｇ、残りのポリアルファオレフィン５１４．５ｇ
の代わりに５１６ｇ、炭酸カルシウム７．５ｇの代わり
に１５ｇ、その他の添加剤１０５ｇの代わりに７３．５
ｇ以外は、実施例１と同じ条件で製造した。得られたグ
リース組成物について上記試験を行い、その結果を表１
に示した。

【００２１】実施例３ ポリアルファオレフィン５１４．５ｇの代わりに４８３
ｇ、その他の添加剤１０５ｇの代わりに１３６．５ｇ以
外は、実施例１と同じ条件で製造した。得られたグリー
ス組成物について上記試験を行い、その結果を表１に示
した。

【００２２】実施例４ ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート９０ｇ
の代わりに１０２ｇ、シクロヘキシルアミン３６ｇの代
わりに４０．５ｇ、オクチルアミン４６．５ｇの代わり
に５２．５ｇ、残りのポリアルファオレフィン５１４．
５ｇの代わりに４９６．５ｇ、その他の添加剤１０５ｇ
の代わりに１００．５ｇ以外は、実施例１と同じ条件で
製造した。得られたグリース組成物について上記試験を
行い、その結果を表１に示した。

【００２３】比較例１ ペンタエリスリトールエステル７０．５ｇの代わりに１
００．５ｇ、ポリアルキレングリコールを除き、ジフェ
ニルメタン−４，４’−ジイソシアネート９０ｇの代わ
りに１０２ｇ、シクロヘキシルアミン３６ｇの代わりに
４０．５ｇ、オクチルアミン４６．５ｇの代わりに５
２．５ｇ、残りのポリアルファオレフィン５１４．５ｇ
の代わりに４７５．５ｇ、炭酸カルシウムを除き、その
他の添加剤１０５ｇの代わりに１３６．５ｇ以外は、実
施例１と同じ条件で製造した。得られたグリース組成物
について上記試験を行い、その結果を表１に示した。

【００２４】比較例２ ペンタエリスリトール７０．５ｇの代わりに１００．５
ｇ、ポリアルキレングリコールを除き、ジフェニルメタ
ン−４，４’−ジイソシアネート９０ｇの代わりに１０
２ｇ、シクロヘキシルアミン３６ｇの代わりに４０．５
ｇ、オクチルアミン４６．５ｇの代わりに５２．５ｇ、
残りのポリアルファオレフィン５１４．５ｇの代わりに
５１６ｇ、炭酸カルシウムを除き、その他の添加剤１０
５ｇの代わりに１３６．５ｇ以外は、実施例１と同じ条
件で製造した。得られたグリース組成物について上記試
験を行い、その結果を表１に示した。

【００２５】

【表１】 ＊１：酸化防止剤、錆止め剤、極圧剤、摩耗防止剤 カッコ内の数値は、ジイソシアネートを１とした時のモ
ル比

【００２６】

【発明の効果】本発明のグリース組成物は、低温性能も
良く、微振動を伴う剪断安定性が優れており、耐フレッ
チング性能も優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 125:10） Ｃ１０Ｎ 10:04 30:06 30:08 50:10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）鉱油または合成油から選ばれる１種
   以上を含む基油と（ｂ）脂環式アミン、芳香族アミンお
   よび脂肪族アミンから選ばれる１種以上をジイソシアネ
   ートと反応させてなる増稠剤、および（ｃ）カルシウム
   化合物からなることを特徴とするグリース組成物。