説明

グリース組成物

【課題】N−置換テレフタラミン酸金属塩を用いたグリース組成物の滴点をより一層高めたグリース組成物を提供する。
【解決手段】基油と、N−置換テレフタラミン酸金属塩と、含有量が0.4〜10質量%であり、重量平均分子量が3,000〜500,000である少なくとも1種の酸変性ポリマーと、を含み、かつ、混和ちょう度が140〜420であるグリース組成物。好ましくは、酸変性ポリマーがエチレンとプロピレンとのコポリマーを酸変性したものであり、重量平均分子量が5,000〜200,000である。また、N−置換テレフタラミン酸金属塩の金属がナトリウムであることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グリース組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から高温下で使用されるエンジン周辺の部品や材料を高温で処理する産業機械に加え、近年の機械装置の小型化・高性能化(高回転化)により高温下で使用される部品は増加傾向にある。そのため、そこで用いられるベアリングやギア等の使用環境も高温化する傾向にあり、機械装置で使用されるグリース組成物(適宜「グリース」という。)に対しても高温下で使用可能であることが求められる。
国内では一般的に、グリースの最高使用温度はJIS K 2220に規定される滴点試験方法により決められる。滴点とは、グリースが半固体から液状に変わる温度を指し、グリースが液状化(相転移)を起こさずに使用できる最高使用温度の指標として用いられる値である。滴点が高いグリースとしては、例えば、増ちょう剤としてベントン、リチウムコンプレックス、ウレア、N−置換テレフタミン酸金属塩等を使用したグリースが挙げられる。
【0003】
一方、住環境の快適さが求められる中で、例えば、一般に使用されている情報機器や家庭電化製品から発生する僅かな音でも騒音として認識されるようになってきている。このような箇所へ使用される低騒音性グリースとしては、N−置換テレフタミン酸金属塩、リチウム石けん等を使用したグリースが主に挙げられる。
このようにN−テレフタラミン酸金属塩を用いたグリースは、高滴点でかつ低騒音性にも優れることから、高温環境下で低騒音性も求められるケースで有用である。しかしながら、N−テレフタラミン酸金属塩を用いたグリースのJIS K 2220滴点試験方法による滴点は230〜250℃程度となるケースが多く、最近の各種機械の置かれている高温環境を考慮した場合には、より一層滴点が高いことが望ましい。また、N−テレフタラミン酸金属塩を用いたグリースはウレアグリース等と比べると、低騒音性では優れているものの、滴点はやや劣る傾向にあるため、この観点からもより一層の滴点の向上が望ましい。
【0004】
N−置換テレフタラミン酸金属塩を増ちょう剤として用いたグリースの滴点を向上させる方法としては、例えば、N−置換テレフタラミン酸金属塩とウレア系増ちょう剤の併用(特許文献1参照)、特定のアルキル鎖を持ったN−置換テレフタラミン酸金属塩の使用(特許文献2参照)、といった滴点向上の検討がなされている。しかし、前者はウレア系増ちょう剤との併用であり、後者は貯蔵安定性が劣る傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−193080号公報
【特許文献2】特開2007−45950号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記状況に鑑み、N−置換テレフタラミン酸金属塩を用いたグリース組成物の滴点をより一層高めたグリース組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明では以下のグリース組成物が提供される。
<1> 基油と、N−置換テレフタラミン酸金属塩と、含有量が0.4〜10質量%であり、重量平均分子量が3,000〜500,000である少なくとも1種の酸変性ポリマーと、を含み、かつ、混和ちょう度が140〜420であるグリース組成物。
<2> 前記酸変性ポリマーが、エチレンとプロピレンとのコポリマーを酸変性したものである<1>に記載のグリース組成物。
<3> 前記酸変性ポリマーの重量平均分子量が、5,000〜200,000である<1>又は<2>に記載のグリース組成物。
<4> 前記N−置換テレフタラミン酸金属塩の金属が、ナトリウムである<1>〜<3>のいずれかに記載のグリース組成物。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、N−置換テレフタラミン酸金属塩を用いたグリース組成物の滴点をより一層高めたグリース組成物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書中、数値範囲を表す「〜」はその上限及び下限の数値を含む範囲を表す。
本発明者らは、増ちょう剤としてN−置換テレフタラミン酸金属塩を含むグリース組成物の滴点を向上させる手段について鋭意検討した結果、特定の酸変性ポリマーを特定の割合で配合し、混和ちょう度を140〜420とすることで、N−置換テレフタラミン酸金属塩を増ちょう剤としたグリースの滴点が大幅に向上することを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明は、基油と、N−置換テレフタラミン酸金属塩と、含有量が0.4〜10質量%であり、重量平均分子量が3,000〜500,000である少なくとも1種の酸変性ポリマーと、を含み、かつ、混和ちょう度が140〜420であるグリース組成物を提供するものである。
以下、各成分について具体的に説明する。
【0010】
(1)酸変性ポリマー
本発明で用いる酸変性ポリマーは、好ましくは不飽和ジカルボン酸をグラフト重合させたポリマーである。
上記ポリマーの例としては、エチレン、プロピレン、スチレン等のオレフィンを共重合したオレフィンコポリマーや、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、スチレン−イソプレンブロックポリマー、各ポリマー水素化物等が挙げられる。
また、上記不飽和ジカルボン酸としてはマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられ、マレイン酸及び無水マレイン酸が好ましく、マレイン酸が最も好ましい。
これら酸変性ポリマーの中で好ましいものはオレフィンコポリマーに不飽和ジカルボン酸をグラフト重合させた酸変性ポリマーであり、より好ましくはエチレンとプロピレンとのコポリマーを酸変性したもの、最も好ましいものはエチレン−プロピレン系コポリマーにマレイン酸をグラフト重合させた酸変性ポリマーである。
【0011】
本発明で用いる酸変性ポリマーの重量平均分子量(Mw)は3,000〜500,000であり、5,000〜200,000が好ましく、6,000〜150,000が最も好ましい。なお、酸変性ポリマーの重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーで測定され、ポリスチレン換算による値である。酸変性ポリマーの分子量が大きいほど少量の配合で効果が表れるが、大きすぎると取扱いの容易さと溶解性が低下する傾向があり、要求される滴点や用途に応じて最適な分子量のものを選択すればよい。
【0012】
酸変性ポリマーの含有量は、グリース組成物全量に対して0.4〜10質量%であり、好ましくは0.4〜8質量%である。酸変性ポリマーが0.4質量%未満の含有量では十分に滴点を向上させることができない。一方、酸変性ポリマーの含有量が10質量%を超えると、効果が飽和するとともに酸変性ポリマー由来の酸がグリースの耐久性を低下させるおそれがある。
【0013】
なお、上述のように、酸変性ポリマーの分子量は大きい程少量の配合で効果が表れるが、溶解性が低下する傾向にあり、分子量によって好ましい含有量も若干異なる。使用する酸変性ポリマーが、例えば、重量平均分子量が50,000以下のものではその含有量は0.6〜10質量%程度が好ましく、重量平均分子量が50,000を超えるようなものでは含有量は0.4〜5質量%程度が好ましい。
また、分子量が大きい酸変性ポリマーについてはポリαオレフィン等の溶媒に溶解したものを配合することもできる。
なお、上記の各種酸変性ポリマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよいが、2種以上併用する場合は、合計で0.4〜10質量%とする。
【0014】
(2)増ちょう剤
本発明のグリース組成物は、増ちょう剤としてN−置換テレフタラミン酸金属塩を含有する。増ちょう剤として使用するN−置換テレフタラミン酸金属塩は、好ましくは、下記の式(1)で表される構造を有するものである。
【0015】
【化1】

【0016】
式(1)において、Rは炭素数14〜22の炭化水素基であり、その炭素数は好ましくは14〜20、より好ましくは16〜20である。また、Rの炭化水素基は脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。Rの炭素数が少なすぎると増ちょう剤が基油に分散しにくく、基油が分離する傾向が生じる。また、Rの炭素数が大きすぎるとせん断安定性が悪くなる傾向にある。Rの例としては、デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
【0017】
また、式(1)において、Mは金属であり、xはMの原子価数に等しい数である。Mとしては周期律表の1族、2族、12族、13族、14族の金属が挙げられる。具体的には、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、鉛等が挙げられる。特に好ましいのはナトリウム、バリウム、リチウム、カリウムであり、中でもナトリウムが最も好ましい。
【0018】
本発明のグリース組成物中のN−置換テレフタラミン酸金属塩の含有量は、140〜420の混和ちょう度を達成する観点から、好ましくは2〜30質量%であり、より好ましくは3〜20質量%、特に好ましくは4〜15質量%である。
【0019】
(3)基油
本発明のグリース組成物に使用される基油としては、通常のグリースに使用される鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油またはこれらの混合系のものなど、種々の潤滑油基油が挙げられる。
鉱油系潤滑油基油としては、水素化精製潤滑油基油が好ましい。合成系潤滑油基油としては、例えば炭素数3〜12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、炭素数9〜40のアルキル基を有するアルキルベンゼン類、炭素数8〜22のアルキル基を1又は2以上有するアルキル化ジフェニルエーテル、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、2価、3価又は4価の多価アルコールと炭素数4〜20のカルボン酸から合成されるネオペンチル型ポリオールエステル、炭素数4〜20のアルコールと炭素数4〜20の脂肪酸、二塩基酸から合成されるモノエステル、ジエステルなどが挙げられる。これらのうち、耐熱性の観点からは、アルキル化ジフェニルエーテル及びネオペンチル型ポリオールエステルが好ましく、流動性の観点からはモノエステル及びジエステルが好ましい。
【0020】
(4)添加剤
本発明のグリース組成物は、上述した酸変性ポリマー、N−置換テレフタラミン酸金属塩及び基油を必須成分とするものであるが、必要に応じて、各種添加剤を適宜配合してもよい。
添加剤としては、例えば、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート、アルカリ土類金属ホスホネートなどの金属系清浄剤;アルケニルこはく酸イミド、アルケニルこはく酸イミド硼素化変性物、ベンジルアミン、アルキルポリアミンなどの分散剤;亜鉛系、リン系、硫黄系、アミン系、エステル系などの各種摩耗防止剤;ポリメタクリレート系、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体の水素化物あるいはポリイソブチレン等の各種粘度指数向上剤;2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールなどのアルキルフェノール類、4,4’−メチレンビス−(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)などのビスフェノール類、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェノール)プロピオネートなどのフェノール系化合物、ナフチルアミン類やジアルキルジフェニルアミン類などの芳香族アミン化合物などの各種酸化防止剤;硫化オレフィン、硫化油脂、ポリサルファイド、硫化エステルなどの極圧剤、ステアリン酸などのカルボン酸、ジカルボン酸、金属石鹸、カルボン酸アミン塩、重質スルホン酸の金属塩、多価アルコールのカルボン酸部分エステル、リン酸エステルなどの各種錆止め剤;ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾールなどの各種腐食防止剤;シリコーン油などの各種消泡剤などが挙げられる。
これらの任意成分となる添加剤は、1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの任意成分の含有量は、添加剤の種類にもよるが、その添加剤による効果を発揮させる一方、必須成分による効果が低下させない観点から、グリース組成物全量に対して、0.1〜15質量%程度であることが好ましい。
【0021】
以上のような特定の含有量及び重量平均分子量を有する酸変性ポリマー、N−置換テレフタラミン酸金属塩、及び、基油を必須成分とし、さらに必要に応じて任意の添加剤を含む本発明のグリース組成物は、高い滴点を有し、自動車のエンジン周辺や小型化の進む産業機械等の高温になる部品に好適に使用することができる。
【実施例】
【0022】
次に実施例及び比較例を説明するが、本発明はこれらの実施例に特に限定されるものではない。
【0023】
(実施例1〜10、比較例1〜9)
実施例及び比較例では、以下に示す*1〜*13の成分を表1〜表4に示した配合量の割合(質量%)で含有させたグリース組成物を調整した。
【0024】
−増ちょう剤−
*1、*2の増ちょう剤は、以下に記載するように、その増ちょう剤の原料を各実施例及び各比較例のグリース組成物で用いる基油に混合して、基油中でその原料を反応させて増ちょう剤を合成し、結果として*1〜*13の各成分を所定量含有するグリース組成物を調整した。なお、グリース組成物は各成分を所定量含有するように調整した後に、ミル処理を行ってグリース中に増ちょう剤を均一に分散させ最終的な組成物とした。
得られたグリース組成物は、それぞれの滴点と混和ちょう度について評価を行った。
【0025】
*1:N−置換テレフタラミン酸ナトリウム(N−オクタデシルテレフタラミン酸ナトリウム;式(1)におけるMがNaであり、Rがオクタデシル基であるもの。)
このN−置換テレフタラミン酸ナトリウムは以下のようにして得た。
まず、耐熱容器に精製鉱油とN−オクタデシルテレフタラミン酸のメチルエステルを入れ、加熱攪拌した。その後、100℃以下に冷却して50質量%水酸化ナトリウム水溶液を加え、よく攪拌しながら徐々に加熱し、十分に鹸化を行った。鹸化終了後150℃において更に基油を加え、最高温度180℃まで加熱し、その後60℃まで冷却してN−オクタデシルテレフタラミン酸ナトリウムを得た。
【0026】
*2:12ヒドロキシステアリン酸リチウム
この12ヒドロキシステアリン酸リチウムは以下のようにして得た。
耐熱容器に精製鉱油と12ヒドロキシステアリン酸リチウム(堺化学社製;S−7000H)を投入して加熱し、溶解させ、基油で急冷を行うことにより最適な結晶構造とした12ヒドロキシステアリン酸を得た。
【0027】
−基油−
*3:エステル油(商品名「アデカルーブ60Z−01A」、陽光産業社製)
*4:精製鉱油(40℃の動粘度が32mm/sの水素化精製鉱油)
【0028】
−添加剤−
*5:酸変性ポリマーA(エチレン−プロピレン系コポリマーにマレイン酸をグラフト重合させて得られる、重量平均分子量が10,000の酸変性ポリマー。)
*6:酸変性ポリマーB(エチレン−プロピレン系コポリマーにマレイン酸をグラフト重合させて得られる、重量平均分子量が6,500の酸変性ポリマー。)
*7:酸変性ポリマーC(エチレン−プロピレン系コポリマーにマレイン酸をグラフト重合させて得られる、重量平均分子量が16,000の酸変性ポリマー。)
*8:酸変性ポリマーD(エチレン−プロピレン系コポリマーにマレイン酸をグラフト重合させて得られる、重量平均分子量が100,000の酸変性ポリマー。)
*9:オレフィンコポリマー(重量平均分子量が10,000のエチレン−プロピレン系コポリマー。)
*10:窒素系分散型ポリメタクリレート(重量平均分子量が38,000)
*11:OH系分散型ポリメタクリレート(重量平均分子量が19,000)
*12:酸化防止剤(フェニル−α−ナフチルアミン)
*13:構造安定剤(ナフテン酸亜鉛)
【0029】
(測定方法)
(1)混和ちょう度
JIS K 2220ちょう度試験方法に基づき測定した。
(2)滴点
JIS K 2220滴点試験方法に基づき測定した。
結果を表1〜4に示す。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】
【表3】

【0033】
【表4】

【0034】
増ちょう剤としてN−置換テレフタラミン酸金属塩を含み、かつ、0.4質量%以上の酸変性ポリマーを含む実施例1〜10では滴点が全て280℃を超えており、滴点の顕著な向上効果が見られる。
一方、酸変性ポリマーではなく、極性基を有する分散型ポリマーである窒素系分散型ポリメタクリレート又はOH系分散型ポリメタクリレートを含む比較例2,3では滴点の向上効果はない。また、N−置換テレフタラミン酸金属塩以外の増ちょう剤を用いたグリースとして、N−置換テレフタラミン酸金属塩と同じく低騒音型のグリースに用いられるリチウム石けんを用いたグリース(比較例9)では、酸変性ポリマーを配合しても、やはり滴点の向上効果は見られなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基油と、
N−置換テレフタラミン酸金属塩と、
含有量が0.4〜10質量%であり、重量平均分子量が3,000〜500,000である少なくとも1種の酸変性ポリマーと、を含み、かつ、混和ちょう度が140〜420であるグリース組成物。
【請求項2】
前記酸変性ポリマーが、エチレンとプロピレンとのコポリマーを酸変性したものである請求項1に記載のグリース組成物。
【請求項3】
前記酸変性ポリマーの重量平均分子量が、5,000〜200,000である請求項1又は請求項2に記載のグリース組成物。
【請求項4】
前記N−置換テレフタラミン酸金属塩の金属が、ナトリウムである請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のグリース組成物。

【公開番号】特開2011−52050(P2011−52050A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−199687(P2009−199687)
【出願日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【出願人】(398053147)コスモ石油ルブリカンツ株式会社 (123)
【Fターム(参考)】