JPS6315896A - トリウレアグリ−ス組成物 - 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〕 この発明は、高温における油分離性、酸化安定性に優れ
、更に酸化あるいは高温などの過酷な条件下でも、増ち
ょう剤の構造が著しく安定であるトリウレアグリース組
成物に関するものである。

〔従来の技術］ 現在最も広く使用されているグリースは、増ちょう剤と
して金属石けんを用いたものであり。

この中でもリチウム石けんグリースが一般に多く使用さ
れている。しかし９機械の進歩などによる潤滑条件の過
酷化に伴って、より高品質。

長寿命のグリースが要求されるようになり、耐熱性に優
れた高温長寿命をもつ新規の増ちょう剤が漸次開発され
るようになった。

このように開発されたグリースの中でも、ウレア系グリ
ースは非石けん系で且つ無灰の増ちょう剤をもつもので
９代表的な高温グリースの一つである。全般的に滴点が
高く、高温でも増ちょう剤の構造が比較的安定であり、
また増ちょう剤の分子中に酸化劣化促進作用乞もつ金属
原子を含まないため、酸化安定性も一般に良好である。

増ちょう剤のウレア化合物は、インシアナートとアミン
を溶剤または基油中で反応させることによって製造する
ことができるが０反応生成物であるウレア化合物は、尿
素結合 の数や、尿素結合間の基（炭化水素基１よと）および化
合物の末端基の種類、数によって多種類のウレア系化合
物が知られており、これに伴いグリースの性能も大きな
差を生じている。

過去発表された主な特許の中で、もっとも根幹的といえ
るものは、　　ｈ、　Ａ、　Ｓｗａｋｏｎのジウレアグ
リース（米国特許第２７１０８３９号、同第２７１０８
４０号、同第２７１０８４１号）ならびに、　　Ｊ、Ｌ
、Ｄｒｅｂｅｒらのテトラウレアグリース（米国特許第
３２４２２１０号、同第３２４３５７２号）であり、他
の数多ぐの特許は、これらの基本的特許を更に発展させ
て。

グリースの性能の改良、向上を図ったものである。

しかし一般に、ジウレアグリースは高温において、ちょ
う度の軟化及び油分離が太きくなるほどの欠点を有して
おジ、またテトラウレアグリースは長時間高温にさらさ
れると、ちょう度の硬化現象などが生じ易い。更に、既
存のトリウレアグリースについては高温時のちょう度軟
化の傾向が認められ、またトリアジン系テトラウレアグ
リースはその増ちょう剤の製造法が繁雑であり、最終の
グリース製品を得るまでに長時間を要する難点がある。

そこで９本発明者達は、このような欠点を克服すべく長
年にわたり鋭意研究を行ってきた結果、尿素結合間にト
リアジン基を導入したトリウレア化合物が、グリースの
増ちょう剤としてきわめて望ましい性質を有し、且つそ
の製造が容易であることを知見するに至り、高滴点をも
ち。

高温における油分離性、酸化安定性に優れ、更に高温酸
化後におけるグリース状態の変化が著しく小さい等、非
常に優れた性質を備えたトリウレアグリースを先に開発
したものである（特公昭６１−２７１６号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そして６本発明者達は、この先の提案を基にして９近年
各種機械や車両などに多く使用され。

且つ最もグリースの長寿命が要求されるペアリ　　　゛
ング等への使用に好適なｌ−ＩＪウレアグリースの開発
研究を更に進めたものである。

近年、各種のベアリングはあらゆる産業分野に使用され
、その数は膨大なものである。しかも、最近の機械装置
や車両などに軽量化、高性能、省エネルギー化、省力化
、省資源化、耐久性の向上、保守点検の簡略化などが要
請され。

ベアリングの使用に関してもそれらの点が考慮されてき
ている。例えば、鉄鋼メーカーにおいては、ベアリング
に使用されるグリースの使用量低減について真剣に取り
組〆−７でおり、ベアリングにグリースを補給する給脂
期間の大幅な延長が可能な長寿命グリースの開発を行っ
ている。

また、ベアリングの中でもメンテナンス上の関係からグ
リース密封式のシールドベアリングも広く使用され始め
てるが、このシールドベアリングにあっては、一度封入
されたグリースはその後補給されずにそのままの状態と
されるもので、グリースの寿命がそのままシールドベア
リングの寿命となり、最も長寿命グリースの要求される
ところである。しかも、このシールドベアリングにして
も、従来は主に小型のシールドベアリングだけが使用さ
れていたが、最近では製鉄所で使用される圧延機軸受の
ような、大型のテーパー軸受、スフェニカル軸受用とし
てもシールドベアリングが採用されてきており。

長寿命のグリース開発が至上命題となっている。

そこで発明者達が実験・研究乞更に進めてきた結果、先
の提案したトリウレアグリースにおいて、グリース中の
潤滑基油ｔある特定の成分及び動粘度範囲に限定するこ
とにより、きわめて長寿命で、且つ耐熱性に優れたトリ
ウレアグリース組成物の開発に成功したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、この発明に係るトリウレアグリース組成物は。

一般式 〔式中。

Ｒ１は炭素数１２〜２４の１価の脂肪族炭化水素基であ
り。

Ｒ２は２価のトリアジン誘導体基であり。

Ｒ５は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基または
その誘導体基であり。

Ｒ４は炭素数２〜２４の１価の脂肪族炭化水素基および
／またはその誘導体基、および／または炭素数６〜１０
の１価の芳香族炭化水素基および／またはその誘導体基
である。〕 を有するトリウレア化合物を、増ちょう剤として２〜３
０ｗｔ％潤滑基油中に含有−ｊるトリウレアグリース組
成物において。

上記潤滑基油中に。

Ａ）一般式 （ＲをマＣｍＨ２ｍ＋１．ここでｎ、　ｍは整数）で示
され°る水添α−オレフィンオリゴマー。

及び Ｂ）一般式 ％式％） で示されるエチレン−α−オレフィンコオリゴマー、及
び Ｃ）水添および／または水素化処理パラフィン系鉱油。

の少なくともいずれかが７０ｗｔ％以上存在しており。

且つ、潤滑基油の動粘度が１５〜４０ｃｓｔ（１００℃
において）であるものである。

ここにおいて、炭素数１２〜２４の１価の脂肪族炭化水
素基（Ｒ１）の例としては、ドデシル基。

トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキ
サデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデ
シル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、トコシル基
、トリコシル基、テトラコシル基などの直鎖構造を有す
るものであり、特に好ましいのはヘキサデシル基、オク
タデシル基、エイコシル基である。

次に、２価のトリアジン誘導体基（Ｒ２）の例としては
。

〔ここで、Ｒ＆”Ｌ炭素数１２〜２４の１価の脂肪族炭
化水素基である。−Ｃ６八：フェニル基〕が好ましく、
特に望ましい基は。

ＮＨ２，ｑ８Ｈ３７ＮＩ（・　Ｃｌ８Ｈ，Ｃ○ゞ９であ
る。

また炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基吐たは誘
導基（Ｒ３〕の例としては。

などが重重しい。

寸だ、炭素数２〜２４の１価の脂肪族炭化水素基（Ｒ４
）の例としては。

オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル
基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基
、オクタデシニル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘ
ンエイコシル基、トコシル基、トリコシル基、テトラコ
シル基などの飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基であ
り、特に好捷しいのはヘキサデシル基。

オクタデシル基、オクタデシニル基である。まり、ソの
誘導体基の例としては、モノエタノールアミン、イソプ
ロパツールアミン、パルミチン酸アミド、ステアリン酸
アミドなどが望ましい。

捷た。炭素数６〜１０の１価の芳香族炭化水素基（Ｒ４
）の例としては。

などが望捷しく、その誘導体基（Ｒ４）の例として（工
〔ここで、又はフッ素、塩素、臭素などのハロゲン族元
素である。〕 などが望ましい。

尚、前記一般式中匹における炭素数が１１以下のもので
は親油性が低下して好捷しくなく。

逆に２５以上のものになると溶解性が低下して反応性も
鈍くなり好ましくない。

またＲ５における炭素数に、芳香族炭化水素基から言っ
ても６未満のものにないとしても、１５を越えるものに
、溶解性９反応性が共に低下し好すしぐない。

さらに、Ｒ４における炭素数が２未満、すなわち１のも
のは反応に際し気体のものを用いることにたり反応乞制
御し難いので好ましくなく、逆に２５以上のものになる
と溶解性が低下し反応性も鈍（なるので好ましくない。

なお、芳香族基の場合には炭素数６未満はあジ得ないが
、１０を越えるものになると溶解性０反応性共に低下し
て好甘しくない。

次に０本発明のトリウレア化合物は、Ｎ−脂肪族炭化水
素基置換ウレイト−トリアジン誘導体および１級アミン
とジイソシアナートとの反応生成物であり、一般に次の
化学反応式で表される。

Ｉ（１−ＮＨＣＩＪＨ−Ｒ，、−Ｎ■（、＋　０ＣＮ−
１１，−ＮＣＯ＋Ｈ，Ｎ−Ｒ４ここで、Ｎ−脂肪族炭化
水素基置換ウレイド−トリアジン誘導体は、アミン基７
２個以上もつトリアジン誘導体を炭素数１２〜２４のア
ルキルイソシアナ−１・と反応させて得られ９次の一般
式で表される。

○ ）ｊ Ｒ１−１ぐＣＯ＋＋ＮＨ２−Ｒ２−ＮＨ２→　Ｒ，−Ｎ
ＨＣＮＦ（−Ｒ２−ＮＨ２＋２）この反応はアルキルイ
ソ７アナートとトリアジン誘導体とを当モル比で行えば
よく、補助溶剤としてジメチルホルムアミド、ジオキサ
ン。

ジメチルホルホギシドなどの極性有機溶媒Ｙ用いるのが
適当である。反応温度は通常８０〜２００°Ｃ１好まし
くは１００〜１６０℃の範囲で３反応時間は１時間から
５時間の範囲で攪拌下に行われる。反応生成物は溶媒中
に析出してぐるので。

反応終了後室温に冷却し、濾別、乾燥することにより、
Ｎ−脂肪族炭化水素基置換ウレイド−トリアジンを得る
ことができる。

そして、以下に本発明の特徴である潤滑基油を説明する
。

ます、潤滑基油中に。

Ａ）一般式 ％式％） で示されろ水添α−オレフィンオリゴマーを含むことが
できる。

この水添α−オレフィンオリゴマー＆’！、粘！指数が
高（低温流動性、熱及び酸化安定性に優れた潤滑基油で
ある。但し、この水添α−オレフィンオリゴマーの製造
にあたっては９品質が原料オレフィンにより太きく左右
されることから、原料オレフィンの選択に留意する必要
があり、また重合間及び重合度分布のコントロール並び
に二量体の低減化などにも留意を必要とする場合がある
。

次に。

Ｂ）一般式 （ＲはＣｎＨ２ｎ＋１．ここでｘ、　ｙ、　ｐ、　ｎは
整数）で示されるエチレン−α−オレフィンコオリゴマ
ーを含むことができる。

このエチレン−α−オレフィンコオリゴマーは、エチレ
ンとα−オレフィンのコオリゴマーで、極性基を含まな
い炭化水素系合成油である。

そして、不揮発性の無色透明な液体であり、粘度の温度
依存性が小さく、また熱・酸化安定性が優れている等の
優れた特性を備えているものである。

次に。

Ｃ）水添および／または水素化処理パラフィン系鉱油を
含むことができる。

ここでのパラフィン系鉱油とは９例對−ば触媒を用いて
原料油中の不安定な微量成分ン水素添加して安定な成分
に変えたもので１色相、残炭。

抗乳化性、安定性が改善されたものなどである。

そして０本発明の潤滑基油中には、上記水添α−オレフ
ィンオリゴマー〔以下、成分Ａといつ」、エチレン−α
−オレフィンコオリゴマー〔以下、成分Ｂという〕、水
添および／または水素化処理パラフィン系鉱油〔以下、
成分Ｃという〕の少なくともいずれかが７０ｗｔ％以上
存在しているものである。上記成分Ａ、Ｂ、Ｃの少なく
ともいずれかが潤滑基油中に７０ｗｔ％未満しか存在し
ない場合には、成分Ａ、Ｂ、Ｃ以外の潤滑基油成分の影
響を強（受けて長寿命特性が望めないものである。尚、
上記成分Ａ、Ｂ。

Ｃの少なくともいずれかが存在するということは、後述
の実施例に示した如（成分Ａだけ、成分Ｂだげ、　ｔｉ
、分Ｃだげ、成分ＡとＢの混合、成分ＡとＣの混合、成
分ＢとＣの混合、更に成分Ａ、Ｂ、Ｃの混合の場合があ
る。

また、上記３つの成分Ａ、　　Ｂ、ｃに３０ｗｔ％未満
だけ組合わせることができる他の潤滑基油成分としては
、ポリアルキレングリコール〔例えば、ポリグロピレン
グリコール〕、ポリフェニルエーテル［ｆｌば、ビス（
ｍ−フェノキンフェニル）エーテル〕、ジエステル［ｆ
Ｅｔｔｌｌ：。

ジオクチルセバケート〕、ヒンダードエステル〔例えば
、トリメチロールプロパン・トリペラルゴ：＊−Ｉ−〕
、　　シリコーン〔例えば、ジメチルポリシロキサン〕
、ケイ酸エステル〔例えば。

ケイ敵テトラオクチル〕、リン醒エステル〔例えば、ト
リクレジル・ホスフェート〕、フルオロカーボン〔例え
ば、ポリ・トリフルオロ・クロルエチレン〕などがある
。

そして、この発明に係る潤滑基油は、最終的に動粘度が
１５〜４０　ｃｓｔ　（１００℃において）でなげれば
ならない。動粘度（１００℃）が１５ｃｓｔ未満であれ
ば、高温において蒸発域値が多く且つ酸化の傾向が大き
くなり、ひいてし１＠滑寿命が短くなって好ましくない
。また、４０ｃｓｔＹ越えると、グリースの粘着性が強
くなり、ひいては起動トルク及び回転トルクが増大する
ため十分な潤滑効果乞発揮することができないと共に。

低温側の潤滑および回転性能が損なわれて好１しくない
。尚、上記動粘度範囲において、特に好ましくは２０〜
３５　ｃｓｔの範囲である。

次に、この発明に係るグリースの製造方法について説明
する。

まず、Ｎ−脂肪族炭化水素基置換クレイトートリアジン
誘導体と１級アミンとを等しいモル比で潤滑基油中に混
合し℃加熱溶解し９次に激しい攪拌乞しながら１等モル
比のシイソシアプ−ト（潤滑基油溶液）を徐々に加える
。さらに反応生成物を充分攪拌しながら所定温度（１５
０〜２２０℃）まで加熱する。ついで常温まで冷却しミ
ーリング及び脱泡して製品とする。

なお、この反応を潤滑基油中でなく揮発性有機俗媒中で
行う方法ハ、＠媒除去１反応精製物の粉砕、および潤滑
基油中への混入などの繁雑な操作乞必要とし、その調整
に長時間を要する難点があるので０本発明のように潤滑
基油で実施する方が有利である。

こσ）ようにして製造したグリース組成物は。

その性質を損なうことなしに添加剤例えば極圧添加剤、
酸化防止剤、油性向上剤、防錆剤、粘度指数向上剤など
乞加えてフリース性能の向上ンハかることができる。

また、トリウレア化合物の含有量は２〜３ＤＷｔ、％＋
　好ましくは４〜２５ｗｔ％が適当である。トリウレア
化合物が２ｗｔ％未満であると増ちょう効果が少なく、
３０ｖｙｔ％乞越えるとグリースが固（なｐ過き十分な
潤滑効果Ｚ発揮できす、筺た経済面からも不利である。

〔実施例〕

以下この発明に係るトリウレアグリースの実施例馨比較
例と共に説明する。

次表は、このトリウレアグリースの成分構成とその特性
を示すものである。

尚、上記の表において。

来Ａ成分とは、特許請求の範囲に記載した水添α−オレ
フィンオリゴマーである。

＊Ｂ酸成分は、特許請求の範囲に記載したエチレン−α
−オレフィンコオリゴマーである。

＊Ｃ成分とは、特許請求の範囲に記載したパラフィン系
鉱油のうちの水添パラフィン系鉱油である。

米り成分とは、この発明に係る潤滑基油成分以外ノ例と
して示されたジメチルポリシロキサンである。

米ＭＣＧと（工、２−オクタデシルウレイド−４，６−
ジアミツー１．３．５−トリアジンである。

米ＭＤＩと＆マ、ジフェニルメタンー４．４°−ジイソ
シアナートである。

そして、各試験方法としては 米混和ちょう度試験は、　　ＪＩＳＫ２２２０５．５に
よる。

米温点試験は、　　ＪＩＳＫ２２２０５．４による。

米機能寿命試験は、　ＡＳＴＭＤ−１７４１Ｂ法（１５
０℃）による。即ち、玉軸受６６０６の空間の約１／３
にグリースを充填し、ラジアル荷重１１６ｋ（Ｂｆ、回
転数毎分３５００．温度１５０℃で断続運転（２０時間
運転で４時間休止）乞行い０回転不能に至るまでの寿命
を評価したものである。

本発明による実施例Ａ１〜１９と、比較例＆１〜６とを
比べると、実施例の方がはるかに寿命の長いことが判る
。そして、比較例Ａ１〜３から判るように潤滑基油の動
粘度が１５　ｃｓｔ未満であると長寿命をあまり期待で
きないことが判る。また比較例点４に見られるように潤
滑基油の動粘度が４０　ｃｓｔを越えても長寿命を期待
できるが、前述の如く潤滑基油の動粘度をあまり上げる
とグリース全体の粘着力が強くなって起動トルク等が増
大するので好１しくない。また。

比較例Ａ５，６で示されるように本発明に係る成分（上
記Ａ、Ｂ、Ｃ）以外の成分りを使用した場合には、ある
程度の長寿命ン期待できるものの、寿命が１０００時間
に近いような極めて長い寿命を期待することはできない
。更に９本発明の潤滑基油は必ずしもＡ、Ｂ、Ｃ成分の
いずれかからのみ構成される必要はなく、実施例点１９
に見られるように、５０ｗｔ％未満程度であればその他
のＤｌｌｉ分を含有しても差し支えない。

寸だ１滴点にしても実施例の全般にわたってほぼ一定の
高滴点を示していることがわかる。尚。

上記に示した比較例Ａ１−乙の寿命は９本発明の実施例
Ａ１〜１９と比べると寿命が短いが、この比較何屋１〜
乙にしても増ちょう剤として全てトリウレア化合物乞採
用していることから。

ジウレアやテトラウレアなどの既存のポリウレアグリー
スよりは寿命が長いものである。このようにこの発明に
係るトリウレアグリース組成物は１本来長寿命であるト
リウレアグリース組成物の中でも特に顕著な高温長寿命
を示すものなので、シールドベアリングなどのベアリン
グ用としては特に好適であり、ベアリング自体の長寿命
化が図れると共に保守点検の面でも有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、 Ｒ＿１は炭素数１２〜２４の１価の脂肪族炭化水素基で
   あり、 Ｒ＿２は２価のトリアジン誘導体基であり、Ｒ＿３は炭
   素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基またはその誘導
   体基であり、 Ｒ＿４は炭素数２〜２４の１価の脂肪族炭化水素基およ
   び／またはその誘導体基、および／または炭素数６〜１
   ０の１価の芳香族炭化水素基および／またはその誘導体
   基である。〕 を有するトリウレア化合物を、増ちょう剤として２〜３
   ０ｗｔ％潤滑基油中に含有するトリウレアグリース組成
   物において、 上記潤滑基油中に、 Ａ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ＲはＣ＿ｍＨ＿２＿ｍ＿＋＿１、ここでｎ、ｍは整数
   ）で示される水添α−オレフィンオリゴマー、及び Ｂ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ＲはＣ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１、ここでｘ、ｙ、ｐ、
   ｎは整数）で示されるエチレン−α−オレフィンコオリ
   ゴマー、及び Ｃ）水添および／または水素化処理パラフィン系鉱油、
   の少なくともいずれかが７０ｗｔ％以上存在しており、 且つ、潤滑基油の動粘度が１５〜４０ｃｓｔ（１００℃
   において）であることを特徴とするトリウレアグリース
   組成物。