JP2002105474A - グリース組成物 - Google Patents

グリース組成物

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JP2002105474A
JP2002105474A JP2001250615A JP2001250615A JP2002105474A JP 2002105474 A JP2002105474 A JP 2002105474A JP 2001250615 A JP2001250615 A JP 2001250615A JP 2001250615 A JP2001250615 A JP 2001250615A JP 2002105474 A JP2002105474 A JP 2002105474A
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grease
weight
thickener
grease composition
noise
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JP2001250615A
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Stefan Daegling
シュテファン・ダエグリンク
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低ノイズ特性を有するグリース組成物の使用
を提供する。 【解決手段】 本発明は、鉱物及び/又は合成起源の基
油、増稠剤、亜鉛ジチオホスフェート、及び無灰ジチオ
カルバメートを含むグリース組成物のノイズ減少グリー
ス組成物としての使用を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズを減じるた
めのグリース組成物の使用、特に軸受の適用に関する。
【0002】
【従来の技術】潤滑の主目的は、互いに相関して移動す
る固体表面を分離し、摩擦及び摩耗の影響を最小化する
ことである。グリース組成物は主に油のような流動性潤
滑剤及び増稠剤から構成され、そしてそれは継手や軸受
のような機械成分の潤滑に使用される。例えば、グリー
スは、高い圧力が存在する場所、油滴が好まれない場所
又は接触面の動作が断続的であるために軸受又は継手内
の分離膜を維持することが困難な場所の適用にて使用さ
れる。軸受は回転又は往復するシャフトを配置するため
に提供される支持体であり、そして工業、自動車及び家
庭用器具の適用において広く使用される。軸受は、使用
された場合、ノイズ又は振動を導きうる極度の回転力を
受ける。このようなノイズは軸受の状態に有害であり、
軸受を含む装置が、揺れ(shake)又は振動(ju
dder)を被り、かつ音響的なビーティングノイズ
(beatingnoises)を生成することにな
る。このようなノイズに関する問題は、低振動の適用に
おいては、軸受の使用を妨げ得る。
【0003】グリース組成物を使用した機械部品の潤滑
は、摩擦及び摩耗を減じることができることは公知であ
る。例えばWO 96/02615は等速継手用グリー
ス組成物であり、(a)基油;(b)リチウム石鹸及び
リチウム複合石鹸からなる群より選択されたリチウム含
有増稠剤;(c)モリブデンジチオホスフェート及びモ
リブデンジチオカルバメートからなる群より選択される
有機モリブデン化合物;並びに(d)亜鉛ジチオホスフ
ェートからなる該グリース組成物に関する。WO 96
/02615の7頁3行において、成分(c)として有
機モリブデン化合物は潤滑される表面上で自己分解を受
け、それゆえ粘弾性を有する高分子量化合物のフィルム
を生成し、そのフィルムは潤滑される部分上の金属部分
を被覆する、或いは一部に作用する摩擦力及びそれらの
任意の摩耗を減じる自己分解モリブデンジサルファイド
を通過して生成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ノイズ又は振
動を減じるために特別に設計されたグリース組成物の入
手可能な情報はほとんどない。さらに軸受に使用すると
極度に高温になり、グリース組成物の粘度を減じ、ノイ
ズ又は振動の増加を引き起こす。US−A−46489
85は、2−及び3−成分極圧潤滑剤添加システムを記
載する。2成分システムでは、それらに記載された製法
の金属有機ホスフェート及びジチオカルバメートを含
む。同様に、3成分システムでは、それらに記載された
製法のジチオカルバメート、金属化合物及びホスフェー
ト化合物を含む。US−A−4648985の実施例1
1は、鉱油、無機クレイ増稠剤、4.0%の銅オクテー
ト(「12.0% Copper Cem−All」
Mooney Chemicals,Inc.,Cle
veland,Ohio)、4.0%のメチレンビス
(ジブチルジチオカルバメート)(Vanlube 7
723)、及び9.5%の亜鉛ジアレーンホスフォロジ
チオエート(OLOA 260)を含む潤滑グリースに
関する。
【0005】しかし、US−A−4648985には、
グリース組成物を使用する継手及び軸受におけるノイズ
や振動を減じることに対して注目した教示はない。US
−A−5922654は荷重軸受特性及び極圧特性を有
することが必要な部分、又は摩耗が許容される部分、例
えば軸受及び等速継手への適用が好適であると言われる
潤滑組成物に関する。US−A−5922654に表3
の実施例2は、ピペリジンペンタメチレンジチオカルバ
メート(2%)、テルルジエチルジチオカルバメート
(1.5%)及び亜鉛ジアルキルジチオホスフェート
(1%)を含む尿素グリースを記載する。US−A−5
922654に表3の実施例3は、ピペリジンペンタメ
チレンジチオカルバメート(1.5%)、アンチモンジ
アルキルジチオカルバメート(.5%)、モリブデンジ
アルキルジチオカルバメート(0.5%)及び亜鉛ジア
ルキルジチオホスフェート(0.5%)を含む尿素グリ
ースに関する。US−A−5922654は、ノイズや
振動を減じるために設計されたグリース組成物に対し注
目した教示を示していない。
【0006】GB−A−2255103は、摩耗を減
じ、振動を調節しそして耐久性を改良すると言われる等
速継手において使用するためのグリース組成物を記載す
る。GB−A−2255103に記載されたグリース組
成物は、潤滑油、尿素増稠剤、(A)1〜5重量%のモ
リブデンサルファイドジアルキルジチオカルバメート、
(B)0.2〜1重量%のモリブデンジサルファイド、
(C)0.5〜3重量%の一般式:
【化1】 (式中Rはアルキル又はアリール基)により表される亜
鉛ジチオホスフェートの極圧添加剤及び(D)0.5〜
5重量%の、必須成分として植物油及び脂肪の少なくと
も1つから構成される油性試薬を含み、成分(B)対成
分(A)の重量比は0.04〜0.5である。GB−A
−2255103はこの中で記載された組成物は振動を
調節するが、この観点において実験的な測定は与えられ
ておらず、そして実験は摩擦及び摩耗試験を意図するも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、有利な
低ノイズ特性を有する亜鉛ジチオホスフェート含有グリ
ース組成物を製造し得ることが、今般見出された。本発
明は、鉱物及び/又は合成起源の基油、増稠剤、亜鉛ジ
チオホスフェート、及び無灰ジチオカルバメートを含む
グリース組成物のノイズ減少グリース組成物としての使
用を提供する。
【0008】本発明において使用されるグリース組成物
は、好ましくは全組成物を基準として少なくとも75重
量%の基油を含む。本発明において使用されるグリース
組成物中で使用される基油は、典型的には油潤滑につい
て通常選択される基油と同じであることができる。基油
は鉱物及び/又は合成起源であることができる。鉱物起
源の基油は鉱油、例えば溶媒精製又は水素化法により製
造されるものであることができる。合成起源の基油は、
典型的にはC10〜C50炭化水素ポリマーの混合物、例え
ばアルファオレフィンの液体ポリマー、エステル型合成
油又はエーテル型合成油である。それらは、それらの混
合物であってもよい。好ましくは、基油は鉱物起源のも
のである。便利に使用することができる鉱油の例として
は、Royal Dutch/Shell Group
の構成会社(member companies of
the Royal Dutch/Shell Gro
up)により「HVI」、「MVIN」又は「HMVI
P」の名称で販売されるものを含む。ポリアルファオレ
フィン及びRoyal Dutch/Shell Gr
oupの構成会社により「XHVI」(商標)の名称で
販売されるような蝋の水素化異性化により製造される型
の基油を使用することもできる。
【0009】本発明において使用されるグリース組成物
は、全組成物を基準にして、好ましくは2〜20重量
%、より好ましくは5〜20重量%、最も好ましくは5
〜12重量%の増稠剤を含む。本発明で使用されるグリ
ース組成物において使用することができる増稠剤は、単
純(simple)増稠剤、例えばリチウム、カルシウ
ム、ナトリウム、アルミニウム及びバリウムの脂肪酸石
鹸;複合(complex)増稠剤、すなわち複合剤を
さらに含む単純増稠剤;粘土;及び尿素型化合物を含
む。増稠剤として尿素型化合物を使用する場合は、それ
はモノ−、ジ−、トリ−及びテトラ−尿素化合物又は尿
素含有化合物、例えば尿素−ウレタン及び/又は尿素−
イミド化合物であることができる。
【0010】本発明の好ましい増稠剤は石鹸増稠剤であ
り、より好ましくはリチウム石鹸増稠剤である。リチウ
ム石鹸増稠剤とは、単純及び複合リチウム石鹸増稠剤を
意味する。単純リチウム石鹸はC10-24 、好ましくはC
15-18 飽和又は不飽和脂肪酸或いはそれらの誘導体から
誘導される。好ましい脂肪酸誘導体の一つは水素化ひま
し油であり、それは12−ヒドロキシステアリン酸のグ
リセリドである。12−ヒドロキシステアリン酸が特に
好ましい脂肪酸である。複合リチウム石鹸増稠剤は、単
純リチウム石鹸内に複合剤が導入された増稠剤である。
一般的に使用される複合剤は、安息香酸又はホウ酸或い
はリチウムボレートのような、低〜中分子量酸又は二塩
基酸或いはその塩の一つである。本発明において使用さ
れる最も好ましい増稠剤は、単純リチウム石鹸増稠剤で
ある。
【0011】本発明において使用されるグリース組成物
は、全組成物を基準にして、好ましくは0.1〜5重量
%;より好ましくは0.1〜2重量%及び最も好ましく
は0.2〜1重量%の亜鉛ジチオホスフェートを含む。
グリース組成物は単一の亜鉛ジチホスフェート或いは2
種又はそれ以上の亜鉛ジチホスフェートの組み合わせを
含み、その又はそれぞれの亜鉛ジチホスフェートは、亜
鉛ジアルキル−、ジアリール−、アルキルアリール−ジ
チホスフェートから選択される。本発明の好ましい亜鉛
ジチホスフェートは、亜鉛ジアルキルジチオホスフェー
トである。本発明で使用される亜鉛ジアルキルジチオホ
スフェートのアルキル部位は、直鎖又は分岐鎖であり、
そして好ましくは1〜20個の炭素を含み、より好まし
くは8〜20個の炭素原子を含み、そして最も好ましく
は8〜12個の炭素原子を含む。好ましい亜鉛ジチホス
フェートの例は、Rhein Chemie Rhei
nau GmbHにより「Additin RC318
0」の名称で入手できる2−エチルヘキシル亜鉛ジチオ
ホスフェート及びRhein Chemie Rhei
nau GmbH.により「Additin RC 3
212」の名称で入手できる長鎖亜鉛ジチオホスフェー
トである(「Additin」はRhein Chem
ie Rheinau GmbH.の商標)。
【0012】本発明において使用されるグリース組成物
は、全組成物を基準にして、好ましくは0.1〜5重量
%、より好ましくは0.1〜2重量%、最も好ましくは
0.2〜1重量%の無灰ジチオカルバメートを含む。グ
リース組成物は、単一の無灰ジチオカルバメート或いは
2種又はそれ以上の無灰ジチオカルバメートの組み合わ
せを含み、その又はそれぞれの無灰ジチオカルバメート
は、無灰ジアルキル−、ジアリール−又はアルキルアリ
ール−ジチオカルバメートから選択される。本発明の好
ましい無灰ジチオカルバメートは、無灰ジアルキルジチ
オカルバメートであり、より好ましくはメチレン−ビス
−ジアルキルジチオカルバメートである。本発明におい
て使用される無灰ジアルキルジチオカルバメートのアル
キル部位は、直鎖又は分岐鎖であり、そして好ましくは
1〜12個の炭素を含み、最も好ましくは2〜6個の炭
素原子を含む。好ましい無灰ジチオカルバメートの例と
しては、Rhein Chemie Rheinau
GmbHにより「Additin RC 6340」の
名称で入手できるメチレン−ビス−ジブチル−ジチオカ
ルバメートである。
【0013】本発明において使用されるグリース組成物
は、さらに慣用のグリース添加剤を、当業界で通常使用
される量で含むことができ、酸化耐久性、粘着性、極圧
特性、腐食抑制のような所定の所望の特性をグリースに
授与し、そして摩擦及び摩耗を減じることができる。好
適な添加剤は、1種又はそれ以上の極圧/抗摩耗剤、例
えばモリブデンジチオホスフェート、ボレート、置換チ
アジアゾール、例えばジアルコキシアミンと置換有機ホ
スフェートとの反応により作成される重合窒素/燐化合
物、アミンホスフェート、天然又は合成起源の硫化鯨
油、硫化ラード、硫化エステル、硫化脂肪酸エステル、
及び類似の硫化物質、例えば式(OR)3 P=Oの有機
ホスフェート(式中Rはアルキル、アリール又はアラル
キル基を示す)、及びトリフェニルホスフォロチオネー
ト;カルシウム又はマグネシウムアルキルサリチレー
ト、アルキルアリールスルホネート又はアルキルスルホ
ネートのような1種又はそれ以上の塩基側(overb
ased)金属含有洗浄剤;ポリイソブテニルコハク酸
無水物とアミン又はエステルとの反応生成物のような、
1種又はそれ以上の無灰分散剤添加剤;封鎖フェノール
又はアミン、例えばフェニルアルファナフチルアミンの
ような1種又はそれ以上の抗酸化剤;亜鉛ナフテネート
のような1種又はそれ以上の抗錆添加剤;1種又はそれ
以上の摩擦改質剤;1種又はそれ以上の粘度指数改良
剤;1種又はそれ以上の流動点低下剤;並びに1種又は
それ以上の粘着剤がある。
【0014】用語「アリール」が上記使用されている
が、アリール基は好ましくはフェニル基である;用語
「アラルキル」が上記使用されているが、アラルキル基
は好ましくはベンジル基である。本発明において使用さ
れるグリース組成物は、亜鉛ジチオホスフェート、無灰
ジチオカルバメート及びさらに基油中に導入する任意の
添加剤をプレミックスし、そしてその混合物を基油及び
増稠剤を含むベースグリースに加え、又はそれぞれの添
加剤をベースグリース中に個々に加えることにより製造
することができる。これは高温又は低温混合後、続けて
ホモゲナイズにより添加剤成分の均一な分散を確保する
ことにより達成できる。本発明において使用されるグリ
ース組成物は優れた低ノイズを示し、軸受の適用におい
て非常に効果的であることが見出された。従って、本発
明はさらに本発明に関するグリース組成物の使用を提供
し、軸受の適用においてノイズを減じる。
【0015】
【実施例】本発明は、以下の例証となる実施例によりさ
らに理解されるであろう。実施例において、種々の添加
剤を以下に示す。: (a)ZnDTP(1)は、Rhein Chemie
Rheinau GmbHより「Additin R
C 3180」の名称で入手できる2−エチルヘキシル
亜鉛ジチオホスフェートである。 (b)ZnDTP(2)は、Rhein Chemie
Rheinau GmbHより「Additin R
C 3212」の名称で入手できる長鎖亜鉛ジアルキル
ジチオホスフェートである。 (c)無灰DTPは、Rhein Chemie Rh
einau GmbHより「Additin RC 6
340」の名称で入手できるメチレン−ビス−ジブチル
ジチオカルバメート。 (d)MoDTCは、R.T.Vanderbilt
Company Inc.より「Molyvan 82
2」の名称で入手できる鉱油中50/50w/w溶液の
形態の、モリブデンオキシサルファイドジチオカルバメ
ート。
【0016】基油 1.12重量%LiOH.H2 Oのスラリーと水とを、
5部の水に対し1部のLiOH.H2 Oの割合で、75
mm2 /sの粘度を有する低温パラフィン性基油中の
9.15重量%水素化ひまし油脂肪酸(Royal D
utch/Shell Groupの構成会社により
「HMVIP 105」の名称で入手できる)に加え、
そして封止したオートクレーブ内で混合物を150℃に
加熱した。蒸気をベントオフし、加熱を220℃まで続
け、1分あたり1〜3℃の速度で反応塊を冷却した、そ
して生成物をホモゲナイズして約8重量%のLi12−
ヒドロキシステアレート及び92重量%のパラフィン性
基油を含む基油を生じた。本発明の実施例のグリース及
び比較例のグリースを、基油中に添加剤を導入すること
により得た。
【0017】ノイズ試験手順 グリース試料を以下の手順によりノイズ試験にかけた。
DIN623において記載されたような608型の新し
い軸受を、分析品質のn−ヘキサン中で入念に洗浄し、
そしてそれから乾燥キャビネット内で乾燥させた。冷却
後即座に、軸受にグリースを充填した。軸受保持器の外
側からグリースを除去した後、それぞれの軸受はおよそ
0.31〜0.35gのグリースを含んだ。ノイズ測定
は、スリーブ軸受取付け精密シャフト(sleeve−
bearing−mounted precision
shaft)を使用して、軸受台座上で測定した。試
験する軸受をシャフトの軸上に配置した;そして外側軸
受リングを適所に配置しかつ軸方向に荷重をかけた、軸
方向の荷重の程度は調節可能である。それからシャフト
を、柔軟な運転ベルトを通して動く電気モーターによ
り、前もって選択した回転速度に達するまで回転させ
た。軸受が回転するとそれは振動し、そしてこれらの振
動を、磨かれたプローブチップを有する加速度検出器
(acceleration sensor)により半
径方向に記録した。加速度検出器は滑動台にフレキシブ
ルに取り付けられ、その重量が検出器を軸受上に押しつ
けている。加速度信号はBruel&Kjaer Gm
bH.により提供されるような2626電荷増幅器にて
プレアンプされ、完全な(integral)Micr
ostar DAP 2400/e4信号プロセッサ
(「Microstar」は商標)を有するA/Dコン
バータを装備したIBM−コンパチブル486/50
PCでプレフィルタし、そしてそれから処理をした。処
理された加速度信号から、50〜20000Hzの周波
数において生じる振動についての平均ラインを得た。こ
のデータから、それぞれの試験で生成したノイズの量を
キャリブレーショングリース及び先の測定のものと比較
することができる。ノイズにおける差異はデシベル(d
B)レベルにおける差異として表現した。以下の例にお
いては、1800rpmのシャフト回転速度と14ニュ
ートンの重量を適用した。ノイズ測定は3秒間のウォー
ミングアップ時間に続いて、7秒間の時間行った。
【0018】実施例1〜6及び比較例A 実施例1〜6のグリース組成物は、亜鉛ジチオホスフェ
ートと無灰ジチオカルバメートとをパラフィン性基油中
で混合し、そして得られた混合物を単純リチウム石鹸ベ
ースグリース中に加えることにより製造した。製造され
たグリース成分を表1に示す。比較例Aのグリース組成
物は、実施例1〜6と同様の方法で製造したが、無灰ジ
チオカルバメートのかわりにモリブデンジチオカルバメ
ートを使用した。前記グリースを上記手順のノイズ試験
にかけ、結果をキャリブレーショングリースのものと比
較した。キャリブレーショングリースと実施例1〜6及
び比較例Aの挙動を、25℃で3〜5個の軸受で、平均
測定を使用して試験した。実施例1〜6のグリース組成
物とキャリブレーショングリースとのノイズの差異を表
1に表す。デシベルレベル(dB)の負の変化は、キャ
リブレーショングリースと比較した場合のノイズレベル
の減少を示す。同様に、比較例Aのグリース組成物とキ
ャリブレーショングリースとのノイズの差異も表1に示
す。キャリブレーショングリースは、Royal Du
tch/Shell Groupの構成会社より「Al
vania RS」(「Alvania」は商標)の商
品名で入手できる良好なノイズ挙動を有することが公知
である市販入手可能な潤滑グリースである。
【0019】表1に示されるように、驚くべきことに実
施例1〜6のグリース組成物は、キャリブレーショング
リースよりも低いノイズ記録を示した。表1から分かる
ように、実施例3のグリース組成物は、比較例Aのモリ
ブデンジチオカルバメートグリースよりも優秀なノイズ
減少を示すことが、さらに理解できる。
【0020】
【表1】
【0021】実施例7〜10及び比較例B〜G グリース組成物7〜10及び比較例B〜Gを、添加剤を
直接的に単純リチウム石鹸グリース中に導入することに
より製造した。製造されたグリースの成分を表2に示
す。グリース組成物7〜10及び比較例B〜Gを高温操
作試験にかけた。ここで試験グリースを含有する軸受を
25℃でノイズ試験にかけ、それらのグリースについて
キャリブレーション記録を与え、軸受をそれから100
℃に加熱し、そして試験条件で3時間操作し、その後更
なるノイズ測定を高温軸受に行い、そしてキャリブレー
ション測定からのデシベル(dB)レベルの増加を記録
した。それから軸受を25℃に冷却し、そしてさらなる
ノイズ測定を冷却した軸受に行い、キャリブレーション
測定との差異を再び記録した。結果を市販入手できるグ
リース「Alvania RS」を使用して、この工程
にて得られる結果とともに表2に示す。表2より、亜鉛
ジチオホスフェートと無灰ジチオカルバメートとのグリ
ース組成物中での組み合わせは、軸受が操作温度に加熱
される場合に、亜鉛ジチオホスフェート又は無灰ジチオ
カルバメート単独のいずれか(比較例C+D)、又は市
販入手できる低ノイズグリース「Alvania R
S」と比べて、発生するノイズを減少させることが分か
った。さらに、本発明のグリース組成物は、無灰ジチオ
カルバメートと組み合わせたモリブデンジチオカルバメ
ート(比較例B)を含むグリースより優れた挙動を示
し、そしてモリブデンジチオカルバメートと亜鉛ジチオ
ホスフェート(比較例E)とを組み合わせた組成物と少
なくとも同程度に効果的であることが理解できる。
【0022】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10N 10:04 C10N 10:04 30:00 30:00 Z 40:02 40:02 50:10 50:10 (72)発明者 シュテファン・ダエグリンク ドイツ連邦共和国 ハムブルク 21107 ホーヘ−シャール−シュトラーセ 34/36 Fターム(参考) 4H104 BB17B BG10C BH07C DA02A EB02 FA01 FA02 LA20 PA01 QA18

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱物及び/又は合成起源の基油、増稠
    剤、亜鉛ジチオホスフェート、及び無灰ジチオカルバメ
    ートを含むグリース組成物のノイズ減少グリース組成物
    としての使用。
  2. 【請求項2】 前記グリース組成物が、組成物の総量を
    基準として少なくとも75重量%の基油、5〜20重量
    %の増稠剤、0.1〜5重量%の亜鉛ジチオホスフェー
    ト及び0.1〜5重量%の無灰ジチオカルバメートを含
    む請求項1の使用。
  3. 【請求項3】 前記増稠剤がリチウム石鹸増稠剤である
    請求項1又は2に記載の使用。
  4. 【請求項4】 前記増稠剤が単純リチウム石鹸増稠剤で
    ある請求項3に記載の使用。
  5. 【請求項5】 前記亜鉛ジチオホスフェートが、8〜1
    2個の炭素原子を含むアルキル部位を有する亜鉛ジアル
    キルジチオホスフェートである請求項1〜4のいずれか
    1項に記載の使用。
  6. 【請求項6】 前記無灰ジチオカルバメートが無灰ジア
    ルキルジチオカルバメートである請求項1〜5のいずれ
    か1項に記載の使用。
  7. 【請求項7】 前記無灰ジチオカルバメートがメチレン
    −ビス−ジアルキルジチオカルバメートである請求項1
    〜6のいずれか1項に記載の使用。
  8. 【請求項8】 前記無灰ジチオカルバメートのアルキル
    部位が1〜12個の炭素原子を含む請求項6又は7に記
    載の使用。
  9. 【請求項9】 軸受の適用におけるノイズ減少のため
    の請求項1〜8のいずれか1項に記載の使用。
JP2001250615A 2000-08-23 2001-08-21 グリース組成物 Pending JP2002105474A (ja)

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