JPS6232238B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、グリース組成物に関し、更に詳しく
は(A)基油として鉱油、合成油又はこれらの混合油
と、(B)濃稠剤として、(i)ｎ−オレフインよりオキ
ソ法により得られ、総炭素数12〜22のα−位に炭
素数１〜５のアルキル基を分岐鎖として有する分
岐鎖脂肪酸50〜90重量％と直鎖アルキル脂肪酸10
〜50重量％とより成る合成脂肪酸30〜95重量％
と、(ii)12−ヒドロキシステアリン酸５〜70重量％
の(i)、(ii)からなる混合脂肪酸の、アルカリ金属、
アルカリ土類金属及びアルミニウム族類の金属塩
の少なくとも一種の(A)と(B)とより成るところの耐
熱性、機械的安定性及び耐水性の改良されたグリ
ース組成物である。 従来、グリースの濃稠剤として、天然脂肪酸の
各種金属石鹸が、各々の要求される用途に応じ
て、またその特徴を生かして多用されて来た。中
でも、12−ヒドロキシステアリン酸のリチウム石
けんを用いて、鉱油または合成油を濃化したグリ
ースは、耐水性にすぐれ−30〜＋150℃の温度範
囲で使用出来、カルシウム及びナトリウム石鹸基
グリースよりもすぐれ、航空機用、重工業用を主
に、万能型グリースとして使用されている。がし
かし、このような有用性のある天然脂肪酸リチウ
ムグリースも近年要求される電動機のころがり軸
受温度の高温化、高寿命の苛酷な使用条件に対し
ては、耐熱性、耐水性（含水セン断安定性）、機
械的熱的安定性（稠度変化）の点で未だ充分とは
いえない。 また低分子量モノ脂肪酸（C_1〜6）、炭素数７〜
12のモノヒドロキシ基、またはメチル側鎖基を有
する飽和モノ脂肪酸、炭素数13以上の直鎖アルキ
ル基またはモノヒドロキシ基を有するモノ脂肪酸
とセシ油脂肪酸を組合わせて用いたグリース組成
物（特公昭40−14300）及び羊毛脂肪酸と鉱油の
混合物に酢酸バリウムと水酸化バリウムを加え、
加熱鹸化してグリースを製造する方法（特開昭36
−18523）が知られているが、いずれも低分子量
の石鹸を用いているため、グリース基油との相溶
性が悪く、製造上なかなか均一になり難く、ま
た、均一になつた後も離油度が高くなる欠点があ
ると共に、耐水性が極めて劣つている。さらに低
分子量脂肪酸を除いた脂肪酸の鎖長を見ると、前
者（特公昭40−14300）の平均炭素鎖長は12.7で
あり、最もグリース組成物に適した炭素鎖長16〜
18より見ると短鎖長であり、油の保持性、安定性
の点で問題がある。また後者（特公昭36−
18523）の平均炭素鎖長は羊毛脂脂肪酸で22〜25
であり、鎖長の長い石鹸は鉱油に対する溶解性が
良過ぎて、濃化剤としての働きが失われ、稠度の
変化が激しく使用し難い欠点を有する（堀口博著
「潤滑油とグリース」406〜409頁、昭和45年２
月、三共出版(株)発行）。またｎ−パラフインの酸
化により得られる合成脂肪酸と12−ヒドロキシス
テアリン酸を組合わせたグリース組成物（特開昭
51−16303）も知られているが、ここに用いる合
成脂肪酸は直鎖状アルキル脂肪酸であり、それに
若干量のヒドロキシ脂肪酸を含むものであり、こ
れと12−ヒドロキシステアリン酸その他の天然脂
肪酸を組合わせて用いているのであるが、天然脂
肪酸を用いている点から、耐熱性、酸化安定性が
劣り、着色し易いと云う欠点を有すると共に、直
鎖状脂肪酸が多いため機械的安定性が劣り、高温
での稠度変化が大きいと云う欠点を有する。 本発明者らは、特にこれらの点に注目し、耐水
性、機械的安定性及び耐熱性を改良すべく鋭意検
討した結果、濃稠剤原料として前記脂肪酸を用い
てなる新規グリース組成物を発明した。即ち、本
発明は、基油として鉱油、合成油を使用し、濃稠
剤原料として総炭素数12〜22の分岐鎖脂肪酸を必
須成分とした脂肪酸30〜95重量％と、12−ヒドロ
キシステアリン酸５〜70重量％とからなる混合脂
肪酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属及びアル
ミニウム族類の金属塩の少くとも１種以上を用い
て濃化せしめた、耐熱性、機械的安定性及び耐水
性の改良されたグリース組成物であり、従来の天
然脂肪酸リチウムグリースに比較し、著しく耐熱
性、機械的安定性を改良する事が出来た。以下に
本発明を更に具体的に詳述する。先ず、本発明に
用いるグリース基油としては従来公知の、汎用こ
ろがり軸受用としての鉱油、合成油（ジエステル
油）又はその混合油が用いられ、実際に本発明に
用いたグリース基油類の物性値を下記表−１に示
す。

【表】

【表】 また、本発明は表−１の基油以外に、ナフテン
系鉱油、ネオペンチルポリオールエステル油、シ
リコーン油、ポリフエニールエーテル油、ポリオ
レフイン、及びポリアルキレングリコール等を基
油として使用出来得るものである。 次に濃稠剤に供する原料脂肪酸として、総炭素
数８〜22の分岐鎖脂肪酸を必須成分とした脂肪酸
はｎ−オレフインのオキソ法によつて得られ、分
岐鎖脂肪酸含有率30％以上であり、かつ、分岐脂
肪酸中のα−位に結合したアルキル基の炭素数は
１〜10個であるが、本発明においては、特に総炭
素数は12〜19が好ましく、また、α−位のアルキ
ル基の炭素数は１〜５が好ましい。また更に分岐
鎖脂肪酸の含有率は特に50〜90％の範囲内のもの
が好適であり、このように分岐鎖脂肪酸を必須成
分として含む脂肪酸を、30〜95重量％の範囲で含
有するものが使用できるが、特に45〜90重量％の
使用が好ましく、その配合量が30重量％以下にな
るとグリースの耐熱性が不充分となり、好ましく
ない。 次に12−ヒドロキシステアリン酸は前記分岐鎖
脂肪酸と混合において５〜70重量％で用いられる
が、本発明には特に10〜55重量％での使用が好ま
しい。 本発明に供する12−ヒドロキシステアリン酸の
一般性状は酸価170〜180、鹸化価180〜190、沃素
価5MAX、融点72℃Min、ヒドロキシル価
15.2Min、淡黄色固体である。 本発明に用いる濃稠剤原料としての上記混合脂
肪酸類の塩として用いる金属類及びその化合物と
してはアルカリ金属、アルカリ土類金属及びアル
ミニウム族金属及びその化合物であり、具体的に
はリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、ア
ルミニウム等の水酸化物、酸化物、又は塩化物を
使用し、特に本発明に好ましい金属塩はリチウ
ム、カルシウム及びアルミニウム塩が挙げられ
る。これらを濃稠剤として本発明グリース組成物
は従来の欠点を著しく改良した新規なものであ
る。 次に本発明に使用する、分岐鎖脂肪酸を必須成
分とする脂肪酸は、分岐鎖脂肪酸の含有率が30％
以上であり、上記の金属塩となした場合は、分岐
鎖脂肪酸の単独使用（100％）でも有効に作用す
る。脂肪酸中にこの分岐鎖脂肪酸の含有率が30％
に満たない場合は得られたグリースは耐熱性（高
温での稠度変化が大）及び機械的安定性が不充分
であり、本発明を満足しない。更に、分岐鎖脂肪
酸の総炭素数は８〜22の範囲内で使用することが
好ましく、炭素数10以下になると、常温における
稠度が過大となり更に耐水性、耐熱性の低下を招
き、逆に炭素数23以上のものを使用した場合、特
に高温における機械的安定性（グリースの軟化現
象）及び離油度の増加をもたらし、本発明には適
切でない。 以上、本発明に供するグリース基油、及び濃稠
剤について述べたが、更に一般に用いられるとこ
ろのグリース用添加剤、例えば酸化防止剤、極圧
剤、摩耗防止剤、防錆剤及び充てん剤当の公知の
添加剤も本発明に使用することが出来る。 次に、本発明組成物の製造方法としては、従来
公知のセツケン系グリースの製造法に容易に従い
得るものである。すなわち基油中にて鹸化を行な
う鹸化法、あるいは、あらかじめ調整した金属石
鹸を基油中に分散混合する混合法、のいずれの製
造方法を用いても目的の組成物を得る事が出来
る。上記、グリースの製造方法に従い、以下に述
ベる数種の濃稠剤を得た。それを用いて得られた
グリース組成物を用いて本発明を具体的に説明す
る。なお、表−２に記載の実施例はすべてリチウ
ムセツケングリースとして検討した。その比較例
として、下記の３種の市販比較品と比較例１、２
を使用し、本発明と比較した。 市販比較品〔〕：ステアリン酸リチウムグリー
ス（パラフイン系鉱油ベース） 市販比較品〔〕：12−ヒドロキシステアリン酸
リチウムグリース（パラフイン系鉱油ベース） 市販比較品〔〕：12−ヒドロキシステアリ酸・
ステアリン酸の混合酸リチウムグリース（鉱油
＋合成油の混合ベース）

【表】 なお、上表中のグリース各性能試験法は下記の
通りである。 (i) 滴点（℃）：JIS−Ｋ−2561法 (ii) 稠度（at25℃）：JIS−Ｋ−2560法（混和稠
度測定） (iii) 耐水性（含水セン断安定性）：ASTM−Ｄ
−1831に準ずる。稠度変化 (iv) 機械的セン断安定性：25℃におけるShell
Roll test（4Hrs）後の稠度 (v) 耐熱性：150℃ 5Hrs後の稠度変化JIS−Ｋ
−2560に準ずる。 (vi) 離油度（％）：JIS−Ｋ−2570法、130℃
50Hrs後 表−２の実施例１〜２で示されるように本発明
グリース組成物は、市販比較品〔〕、〔〕と比
較すると、耐水性、機械的セン断安定度及び耐熱
性いずれも良好（稠度変化少ない）であり、特に
実施例１の組成物は耐水性及び耐熱性の著しい改
良を示している。 次に、グリース基油として表−１の及びを
使用し、濃稠剤に供する混合脂肪酸中の分岐鎖脂
肪酸として炭素数C_16-19を有するオキソ法合成脂
肪酸（分岐鎖脂肪酸含有率65％）を用いて、本発
明を検討した。 基油（DOS）を使用した場合の結果を表−
２、実施例３に、基油（鉱油＋合成油の混合ベ
ース）を使用した場合の結果を表−２、実施例４
に示した。 これらの結果より、基油に合成油（DOS）の
みを使用した場合及び鉱油＋合成油の混合ベース
を使用した場合いずれも、市販比較品〔〕及び
比較例１、２に比べ、耐水性、機械的セン断安定
度、耐熱性共に稠度変化が少なくすぐれている。
特に実施例３の結果に見られる如く耐熱性は良好
であり、合成油ベースとの相乗的効果を示してい
る。 以上、実施例１〜４によつて詳述した如く本発
明リチウムグリースは、従来の直鎖あるいは天然
脂肪酸を主成分とするリチウム石鹸基グリースに
比較し、著しく耐水性、機械的安定性及び耐熱性
を改良したものである。 更に表−３に記載の実施例５〜６は、カルシウ
ム、アルミニウム、又は、これらとリチウムとの
複合石鹸系グリースとして得られた本発明組成物
であり、その比較例として、下記３種の市販グリ
ースを使用し、本発明と比較した。 市販比較品〔〕：ステアリン酸・12−ヒドロキ
システアリン酸の混合酸のCa−Li複合石鹸系
グリース（鉱油＋合成油の混合ベース） 市販比較品〔〕：ステアリン酸のAl−Ca複合
石鹸系グリース（鉱油＋合成油の混合ベース） 市販比較品〔〕：ステアリン酸Ca石鹸系グリ
ース（鉱油＋合成油の混合ベース）

【表】 表−３の実施例５〜６は、表−２のC_18〜19の
合成脂肪酸※３を用い、また、基油としては表−
１の基油を用いて行なつた結果である。表−４
の結果から明らかなように、本発明組成物は、例
えば市販比較品〔〕と組成的に対応する実施例
５との性能を比較すると、耐熱性は著しく改良さ
れ、また機械的セン断安定度を向上している。 また、実施例６の組成物はAl−Li複合石鹸グ
リースであるが、極めてすぐれた耐水性を示して
いる。 以上、実施例１〜６によつて詳述した如く、本
発明組成物は、従来の直鎖あるいは天然脂肪酸を
主成分とするリチウム、カルシウム、アルミニウ
ム及びこれらの複合石鹸グリースに比較し、著し
く耐水性、機械的安定性及び耐熱性を改良したも
のであり、今後これらの要求が更に苛酷化される
電動機のころがり軸受部分、航空機用あるいは各
種重工業用等の万能型グリースとして有用なもの
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)基油として鉱油、合成油又はこれらの混合
   油と、(B)濃稠剤として(i)ｎ−オレフインよりオキ
   ソ法により得られ、総炭素数12〜22のα−位に炭
   素数１〜５のアルキル基を分岐鎖として有する分
   岐鎖脂肪酸50〜90重量％と、直鎖脂肪酸10〜50重
   量％とより成る合成脂肪酸30〜95重量％と(ii)12−
   ヒドロキシステアリン酸５〜70重量％とからなる
   混合脂肪酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、
   及びアルミニウム族類の金属塩の少なくとも一種
   の、(A)と(B)とより成ることを特徴とする耐熱性、
   機械的安定性及び耐水性の改良されたグリース組
   成物。