JPH0144277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は防錆潤滑グリースに関し、詳しくは防
錆能に優れ、かつ−40〜＋150℃の広い温度範囲
で使用できるコロガリ軸受潤滑に適したグリース
組成物に関する。 従来防錆グリースにはその用途により、防錆の
みを目的とし潤滑を要しないいわゆる防錆グリー
スと、防錆効果と共に潤滑作用をそなえた防錆潤
滑グリースとがある。後者は、そのベース油によ
つて鉱油系と合成油系とに区分できる。両者とも
防錆用添加剤を含むが、鉱油系グリースは該ベー
ス油の特性から−15℃以下で著しく高粘性となつ
て軸受における出力損失を増し、また油が凝固し
て、潤滑能の低下ないし喪失をきたす。一方、ジ
エステル油、ポリオールエステル油などの合成油
を用いたグリースは、該ベース油が粘度―温度特
性に優れているので、低温においても鉱油系グリ
ースにみられるトルクの増大や凍結による軸受の
固着などの潤滑障害の発生を防止できる。また、
これらの合成油は、元来強極性で金属表面に対す
る付着力つまり油性が大きいので、強固な潤滑膜
を形成する利点を有する反面、親水性で強い吸湿
性あるいは水溶性を示す傾向がある。それ故、こ
れらをベース油とするグリースを金属面に塗布し
ても、水分の近接しやすい環境にあるとき、金属
面上に形成された保護被膜内部へ水分が浸透して
発錆するようになる。さらに、これらジエステル
およびポリオールエステル系合成油は水の存在下
で加熱されると加水分解を起こし、その酸化劣化
の進行とも相まつて金属表面を腐食する諸種の有
機酸を遊離することになる。 これらの諸反応は、防錆剤および酸化防止剤の
添加によつてある程度抑制されるが、従来必ずし
も満足ではなかつた。例えば高温多湿地域への輸
送や倉庫保管中に、しばしば起動不良、運転騒音
の増加など軸受部潤滑の故障を生ずることが指摘
されている（鈴木、吉原、潤滑1973年、18巻、８
号、638頁）。このようにグリースが防錆能に欠け
ているのは、防錆剤と酸化防止剤とが相互にその
機能に干渉しあうため、高度の防錆潤滑を標榜し
ながらも実際には潤滑寿命に対する要求度に応じ
て防錆剤量を加減せざるを得ないことに原因しよ
う。 本発明者らは、このような状況を認識し、前記
両添加剤の機能を相互に損うことなく発揮し得る
組合せを検討した。本発明はその結果に基づき、
その目的は、水分やワニスの共存下においても優
れた防錆能を示し、−40〜＋150℃の温度領域で長
期の潤滑に適したコロガリ軸受用グリース組成物
を提供することである。その特徴は、 (a) 37.8℃において８〜35cSの粘度を有するジエ
ステル油およびポリオールエステル油からなる
群から選ばれた少なくとも１種の合成油
70〜95重量％ (b) C₁₀〜C₃₄高級脂肪酸およびC₁₂〜C₂₄ヒドロキ
シン脂肪酸のリチウム塩からなる群から選ばれ
た少なくとも１種のリチウム石けん
５〜15重量％ (c) ダイマー酸類 0.5〜５重量％ (d) 式 （上式中、R₁とR₂は互いに独立に選ばれる
C₁〜C₄のアルキル基を表わし、ｎはニツケル
Niの原子価に対応する整数である） で示される少なくとも１種のジアルキルジチオ
カルバミン酸ニツケル 0.5〜５重量％ および (e) 式 で示されるベンゾトリアゾール化合物
0.01〜0.5重量％ を含有してなることである。 本発明においてはベース油としては、ジ（２―
エチルヘキシル）セバケート、ジ（２―エチルヘ
キシル）アゼレート、ジ（２―エチルヘキシル）
アジペートなどのようなジエステル油、トリメチ
ロールプロパンやペンタエリトリツトなどの多価
アルコールとヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸などの脂肪酸とから誘導されたポリオールエ
ステル油のなかから選ばれた少なくとも１種の合
成油が使われる。それらの合成油は37.8℃におい
て８〜35cSの粘度を有することが望ましい。粘
度が上記よりさらに低いと蒸発量が多くなり、高
粘性になると流動点が高くなる故である。 本発明においては、増ちよう剤として１分子中
に炭素原子10〜34個を含む高級脂肪酸もしくは炭
素原子12〜24個を含むヒドロキシ脂肪酸のリチウ
ム石けんが使用される。例えばステアリン酸リチ
ウム、12―ヒドロキシステアリン酸リチウムなど
が有用である。 本発明のグリース組成物において、ベース油と
前記リチウム石けんとはそれぞれ、前者70〜95重
量％、後者５〜15重量％の範囲で含有される。 本発明において使用される添加剤の一つはダイ
マー酸類である。ここに言うダイマー酸類とはリ
ノール酸、脱水ひまし油脂肪酸などの重合によつ
て生成され、ダイマー酸のほかにトリマー酸や若
干量のモノマーを含有していてもよい。このダイ
マー酸類はグリースに防錆能を付与するために使
用され、そのグリース組成物における含有率とし
て0.5〜５重量％の範囲で用いられ、通常は１重
量％ほどでよい。ダイマー酸類の存在は鉄鋼に対
して防錆効果を付与するが、銅や銅合金にエツチ
ングを起こす傾向がある。それ故、ダイマー酸類
を多量に配合することは、保持器に黄銅合金など
を用いているコロガリ軸受に適用するグリース組
成物として好ましくない。 ジアルキルジチオカルバミン酸ニツケル（以
下、カルバミン酸ニツケルと略称する。）グリー
ス組成物における含有率として0.5〜５重量％の
範囲で用いられ、通常は１重量％でよい。 これらカルバミン酸ニツケルは、グリースの酸
化劣化を防止するために加えられるが、本発明者
らの検討によれば、銅や銅合金を腐食し変色させ
る性質を有する。それ故、前記したように銅合金
を用いているコロガリ軸受用のグリース組成物に
おいては、その含有量が前記範囲を越えることは
避けるべきである。 ダイマー酸類およびジアルキルジチオカルバミ
ン酸ニツケルの含有率が前記の範囲内であつて
も、銅や銅合金に対するそれらの悪影響を軽減し
排除する方法が必要である。その効果的な方法と
して、本発明においては式 で表わされるベンゾトリアゾールが、第３の添加
剤として含有され、そのグリース組成物における
含有率として0.05〜0.5重量％の範囲、一般には
0.1重量％で好結果を得ることができる。 本発明においては、前記諸成分を含むグリース
組成物を調製する方法は限定されず、従来周知の
方法を適用できる。実施例によつて、次に具体的
に説明する。 実施例 １ ポリオールエステル油（37.8℃での粘度30cS。
日本油脂社製ユニスターHP3106M）と下記指定
含有率の添加剤とを、第１表に示すように１種ま
たは２種以上配合し、それぞれ撹拌下100℃に加
熱して均一に溶解させて５種の組成物を調製し
た。 ダイマー酸（日本ヘンケル社製バーサダイム
228、以下では添加剤Ａとする） １重量％ ジブチルジチオカルバミン酸ニツケル（添加剤
Ｂとする） １重量％ ベンゾトリアゾール（添加剤Ｃとする）
0.1重量％ なお、該表中で添加剤Ｏの系はポリオールエス
テル油そのままである。 別に、鋼板片（冷間圧延鋼SPC−１、寸法１×
30×60mm）を、エメリー研磨紙＃300で仕上げ研
磨を施し、次いで表面には付着した油脂類を溶剤
で洗い清浄にした。それらの試験片を前記ベース
油またはその組成物中にそれぞれ試片全体を浸漬
してから引き上げ、垂直に吊して一夜放置した。
この油切り処理によつて、表面に均一な油膜が形
成された防錆試験片が用意された。 一方、モータ固定子および回転子線輪の絶縁・
固定に用いられるエポキシ変性系ワニス（ワニス
１）、フエノールアルキツド系ワニス（ワニス２）
および不飽和ポリエステル系ワニス（ワニス３）
のそれぞれを、予め乾燥秤量された定性ろ紙（No.
2A）に含浸し風乾後、120〜150℃で４〜８時間
熱して硬化させた。このろ紙をチツプ状（寸法20
×20mm）に細断した。このチツプをワニス量とし
て23±５ｇ相当量採取し、容積７のデシケータ
の底部に敷きつめ、その中央に蒸留水７mlを入れ
たペトリ皿（径50mm）を配置した。該デシケータ
内の対流を妨げないよう穴のあいた磁製板で底部
を仕切り、その上に前記防錆試験片をガラス製支
持枠に並べて垂直に下げた。そして蓋で密閉し室
温に４ケ月間放置して、ワニス―水共存下での前
記ベース油とその組成物それぞれの防錆効果を比
較検討した。試験片の数は１条件当り５枚とし、
各デシケータに20枚収容した。 試験片の発錆状態を器外から肉眼で観察し、結
果を第１表に記した。該表中、×印は放置10日以
内に錆を生じ、また〇印は４カ月後まで錆を認め
なかつたことを示す。

【表】

【表】 添加剤Ａ、（Ａ＋Ｂ）、もしくは（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）
を含む組成物は、ワニスの種類に関係なく優れた
防錆能を示している。 実施例 ２ 実施例１に用いたベース油組成物のほかに、添
加剤併用系（Ｂ＋Ｃ）と（Ａ＋Ｃ）の２種の組成
物を調製追加して銅合金に対する添加剤の作用を
検討した。 試験は、JIS―Ｋ―2567に準じて実施した。各
ベース油組成物をそれぞれ径20mm、深さ50mmのガ
ラス器に20ｇ採取した。該組成物中に研磨された
電気銅板（JIS―Ｈ―3104、寸法1.6×12×76mm）
をその高さの半ばまで浸漬し、100℃の恒温槽内
に24時間放置した際の、銅板の変色および腐食状
態を観察した。結果を第２表に示す。

【表】 添加剤ＡまたはＢをそれぞれ単独で配合した場
合には、銅表面が損傷されるかまたは著しく黒変
した。添加剤（Ａ＋Ｂ）併用系および（Ｂ＋Ｃ）
併用系の場合にも、銅板は黒変した。また、（Ａ
＋Ｃ）併用系では、銅板は変色せずに光輝面とな
つたが、エツチングされた。これに対し、３種の
添加剤Ａ，ＢおよびＣを併用した場合には、Ａに
よるエツチング、Ｂによる黒変の両作用とも認め
られず、３成分の相乗作用によつて効果的に銅板
が保護されることが示される。 実施例 ３ 実施例１に用いたポリオールエステル油と２重
量％までの添加剤Ａ，Ｂを含む組成物を、第３表
に示すように15種調製した。また、該ポリオール
エステル油、各１重量％の添加剤ＡとＢ、および
第４表に示すように可変量の添加剤Ｃを含む組成
物４種を調製した。これらの組成物約20ｇをそれ
ぞれ容量50mlのガラス容器にとつて0.005ｇまで
精秤し、150℃恒温槽中に500時間放置して加熱劣
化に伴う蒸発減量を定量した。その結果を第３，
４表に示す。

【表】

【表】 添加剤Ｂの配合によつて加熱減量の大幅な低減
がみられ、このものが顕著な劣化抑制作用を有
し、0.5重量％程度の配合で十分な効果を示すこ
とがわかる。なお、加熱減量に対する効果は添加
剤ＡおよびＣの存在によつてほとんど影響されな
い。 実施例 ４ 下記の組成となるよう予め原料を用意した。 ポリオールエステル油（前出） 200ｇ 12―ヒドロキシステアリン酸リチウム 30ｇ 添加剤Ａ ダイマー酸（前出） ２ｇ 添加剤Ｂ カルバミン酸ニツケル（前出） ２ｇ 添加剤Ｃ トリアゾール 0.2ｇ 先ず、ポリオールエステル油の一部20ｇに添加
剤C0.2ｇを100℃で完全に溶解させた。該エステ
ル油の残部180ｇを100〜120℃に熱し、添加剤B2
ｇを撹拌下徐々に加え均一に溶かしたのち、同様
に添加剤A2ｇを均一に溶解させた。続いて該油
の温度が160℃付近に達したとき、撹拌下に石け
ん30ｇを少量ずつ加えて均一に溶かした。さらに
油の温度が210℃に達した際、前記添加剤Ｃを配
合した油を撹拌しながら手早く加え均一に分散さ
せた。同温度に５分間保つたのち、該混合物をホ
ウロウまたは不銹鋼製バツトに、厚さ１mm以下の
薄層を形成させるように加減しながら、一気に流
し込み急冷した。室温に約１時間放置後、固定し
たゲル状物をへらを用いて騒取り、ロールミルで
練り滑らかな外観をもつ均一なグリース組成物
＃１を得た。 ＃２は石けんをを32ｇ、＃３は石けんを34ｇ配
合し、上記と同様に製造したものである。一般に
リチウム石けんの配合率を変えることによつて、
ちよう度の異なるグリース組成物を同様に調整す
ることができるが、ここではロールミルの練り度
合でほぼ一定のちよう度に仕上げた。 このようにして調整されたグリース組成物の性
状を第５表に、また低温トルク特性を第６表に示
す。 なお、リチウム石けんの配合に当り、ベース油
中にけん化当量の12―ヒドロキシ脂肪酸を溶解
し、それに水酸化リチウム水溶液を加えてけん化
したのち水を除去する方法によつても、同様にグ
リース組成物を調製できる。 表には比較例として、市販防錆潤滑グリースの
代表例の性状を付記した。

【表】

【表】 第５，６表の各項目の試験法と条件は下記によ
つた。 滴点：JIS Ｋ−2561 ちよう度：ASTM Ｄ−1403，25℃ 60日 ロール混和ちよう度：ASTM Ｄ−1831−64 酸化安定度：JIS Ｋ−2569 98.9℃，100h 離油度：JIS Ｋ−2570 100℃ 50h 蒸発量：JIS Ｋ−2565 水洗耐水度：JIS Ｋ−2572 軸受防錆能：ASTM Ｄ−173 銅板腐食：JIS Ｋ−2567 100℃ 24h 潤滑耐久性：FederalT.M.791e331.1 ワニス共存下防錆能：実施例１記載 起動摩擦モーメント：ベアリング6306グリース
８ｇ充填1500rpm 実施例のグリースが、酸化安定性、低温におけ
る潤滑性、およびワニス共存下での防錆能等にす
ぐれ、潤滑耐久性も良好なことが、前記表から認
められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 37.8℃において８〜35cSの粘度を有する
   ジエステル油およびポリオールエステル油から
   なる群から選ばれた少なくとも１種の合成油
   70〜95重量％ (b) C₁₀〜C₃₄高級脂肪酸のリチウム塩およびC₁₂
   〜C₂₄ヒドロキシ脂肪酸のリチウム塩からなる
   群から選ばれた少なくとも１種のリチウム石け
   ん ５〜15重量％ (c) ダイマー酸類 0.5〜５重量％ (d) 式 （上式中、R₁とR₂は互いに独立に選ばれる
   C₁〜C₄のアルキル基を表わし、ｎはニツケル
   の原子価に対応する整数である）で示される少
   なくとも１種のジアルキルジチオカルバミン酸
   ニツケル 0.5〜５重量％ および (e) 式 で示されるベンゾトリアゾール化合物
   0.01〜0.5重量％ を含有してなることを特徴とする防錆潤滑グリー
   ス組成物。