(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペンタエリスリトールの炭素数２ｎ（ｎは４〜６の整数）の直鎖脂肪酸エステルを少なくとも８０重量％含む基油；増ちょう剤；重金属を含まない硫黄−燐系の極圧剤；及び酸化防止剤を含む生分解性グリース組成物であって、直鎖脂肪酸が、カプリル酸、カプリン酸、アジピン酸及びこれらの２種以上の混合物からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、該組成物のCEC-L-33-T-82による生分解性が８５％以上であることを特徴とする生分解性グリース組成物。
【請求項２】
基油６５〜９５．５重量％、増ちょう剤３〜２０重量％、極圧剤１〜１０重量％、酸化防止剤０．５〜５重量％を含む請求項１記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生分解性に優れたグリース組成物に関する。さらに詳細には、自然環境中に放出されても短時間で分解され、海洋、河川、地下水、土壌等の汚染を起こす恐れのない又は少ない生分解性に優れたグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
グリースは、自動車、鉄道車両・レール、農業機械、建設・工事機器、水処理関係機器等の各種の機械・装置の潤滑や錆止め用等に広く使用されている。これらのグリースは、自然環境中に放出されるおそれのある場所での使用も多い。ところが、これらグリースの多くは、その主成分である基油として鉱物油を用いている。しかし、鉱物油は生分解性が悪く、自然環境中に放出されると水質や土壌の汚染を引き起こすという問題がある。
このような問題を解消するものとして、特開平５−８６３８９号公報及び特開平６−１９８９号公報には、基油としてポリオールエステル油や植物油を使用した生分解性グリース組成物が開示されている。しかし、従来提案されている生分解性グリース組成物は、確かに生分解性は改善されているものの、潤滑寿命や酸化安定度が不十分であるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自然環境中に放出されても短時間で分解され、水質汚染や土壌汚染を起こす恐れのない又は少ない生分解性に優れたグリース組成物であって、実用的な潤滑寿命及び酸化安定度を備えた、グリース組成物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、特定の基油、増ちょう剤、特定の極圧剤及び酸化防止剤を含むグリース組成物により達成される。すなわち本発明は、ペンタエリスリトールの炭素数２ｎ（ｎは４〜６の整数）の直鎖脂肪酸エステルを少なくとも８０重量％含む基油；増ちょう剤；硫黄−燐系の極圧剤；及び酸化防止剤を含む生分解性グリース組成物を提供するものである。
【０００５】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に使用される基油はペンタエリスリトールの炭素数２ｎ（ｎは４〜６の整数）の直鎖脂肪酸エステルである。このような直鎖脂肪酸エステルの例としては、カプリル酸、カプリン酸、アジピン酸及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。本発明において基油は、この特定のペンタエリスリトールエステルを少なくとも８０重量％以上含むことが必要であり、好ましくは９０重量％以上、最も好ましくは１００重量％である。基油中の特定のペンタエリスリトールエステルの割合が８０重量％未満では生分解性が低下し、好ましくない。また本発明のグリース組成物中、基油の量は６５〜９５．５重量％が適当である。
本発明に使用される増ちょう剤は、特に制限はなく、通常のグリース組成物に使用されているものを使用できる。例えば、金属石鹸、ウレア、有機化ベントナイト、シリカ等が挙げられる。金属石鹸としては、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム、リチウムコンプレックス、ウレアとしては脂肪族ジウレア、脂環式ジウレア、芳香族ジウレア、有機化ベントナイトとしては第４級アンモニウム塩で処理したモンモリロナイト、シリカとしては気相反応にて製造された超微粒子のシリカ粉末又はそれらの表面を例えば、メタノールのような低級アルコールで処理したものが挙げられる。本発明のグリース組成物中、増ちょう剤の量は３〜２０重量％が適当である。
【０００６】
本発明に使用される極圧剤は、硫黄−燐系のものであり、分子中に硫黄と燐を含む化合物であり、市販品としては例えば、日本ルブリゾール社製、アングラモル９９が挙げられる。硫黄−燐系以外の極圧剤、例えば亜鉛のような重金属を含むものでは生分解性が著しく低下してしまうので好ましくない。本発明のグリース組成物中、この極圧剤の量は１〜１０重量％、好ましくは２〜７．５重量％が適当である。
本発明に使用される酸化防止剤としては、フェノール系や芳香族アミン系の化合物が挙げられる。具体例としては、３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−２−トリアゾール、ジオクチルジフェニルアミン等がある。本発明のグリース組成物中、この酸化防止剤の量は０．５〜５重量％が適当である。
本発明のグリース組成物は従来公知の方法により製造することができる。
グリース組成物の生分解性は化審法やＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２  により測定することができるが、本発明のグリース組成物のＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２  による生分解性は、好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９５％以上、最も好ましくは１００％である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の生分解性グリース組成物は、生分解性が高く、しかも実用的な潤滑寿命及び酸化安定度を備えている。
【０００８】
【実施例１、２及び比較例５〜７】
（リチウムコンプレックスグリース）
基油約５０重量％にヒマシ硬化脂肪酸９．２８重量％を溶解し、ヒマシ硬化脂肪酸及び後から添加するアゼライン酸と等モルより過剰の水酸化リチウムの水溶液の半量を加えて攪拌し、次いでアゼライン酸２．９３重量％を加えて均一な状態になるまで攪拌した後、水酸化リチウムの水溶液の残りを加え、激しく攪拌した。赤外分光分析により鹸化反応の終了を確認した後、２１０〜２２０℃に加熱し、攪拌しながら残りの基油を加えて冷却した。１２０℃以下で酸化防止剤を、８０℃以下で極圧剤を加え攪拌しながら、室温まで冷却した後、三段ロールでミリングを行い、脱泡処理してグリース組成物を調製した。
【実施例３及び比較例１〜４】
（リチウムグリース）
基油約５０重量％にヒマシ硬化脂肪酸９重量％を溶解し、ヒマシ硬化脂肪酸と等モルより過剰の水酸化リチウム・１水和物の水溶液を加えて攪拌し、２１０℃まで加熱して脱水した後、攪拌しながら残りの基油を加え、次いで酸化防止剤及び極圧剤の全量を加え、攪拌しながら室温まで冷却した後、三段ロールでミリングを行い、脱泡処理してグリース組成物を調製した。
【実施例４】
（ウレアグリース）
基油約４０重量％を、約８０℃まで加熱し、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアネート５．８９重量％を加え、攪拌して溶解させた。一方、他の容器に基油約４０重量％とオクチルアミン６．１１重量％を入れ、約８０℃に加熱し、これを前述のジフェニルメタン４，４−ジイソシアネート／基油と混合し、激しく攪拌した。赤外分光分析により未反応のイソシアネートの吸収（２２００ｃｍ−１）が見られないことを確認した後、攪拌しながら１７０〜１８０℃に加熱した。加熱を止め、攪拌しながら冷却し、１２０℃以下で酸化防止剤を、８０℃以下で極圧剤を加え攪拌しながら、室温まで冷却した後、三段ロールでミリングを行い、脱泡処理してグリース組成物を調製した。
【０００９】
このグリース組成物の混和ちょう度（ＪＩＳ  Ｋ２２２０  ５．３）  （グリースの硬さを示す指標、小さい方が硬い）、滴点（℃）、高速４球（ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５９６）（Ｋｇｆ）（  極圧性能試験）  、軸受寿命（ＡＳＴＭ  Ｄ  １７４１）（１２５℃）（時間）、酸化安定度（ＪＩＳ  Ｋ  ２２２０  ５．８  ）（９９℃：１００時間）（ｋＰａ）（小さい方が安定度が高い）及び生分解性（化審法、ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２）（大きい方が分解性が高い）を調べた。グリース組成物の組成及び試験結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】
0003561292.tif 000002
【００１１】
（１）  ペンタエリスリトールの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸）エステル
（２）  ペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトールの混合脂肪酸（エナント酸、カプリル酸、カプリン酸及びイソノナン酸）エステル
（３）  トリメチロールプロパンのイソステアリン酸エステル
（４）  トリメチロールプロパンの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びダイマー酸）エステル
（５）  ヒマシ硬化脂肪酸リチウム塩
（６）  （ヒマシ硬化脂肪酸＋アゼライン酸）リチウム塩
（７）  ウレア
（８）  硫黄−燐系
（９）  亜鉛ジチオホスフェート
（１０）ジオクチルジフェニルアミン
（１１）３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−２−トリアゾール
（１２）混和ちょう度
（１３）滴点（℃）
（１４）高速４球Ｗ．Ｐ．  （Ｋｇｆ）
（１５）軸受寿命（１２５℃，ｈ）
（１６）酸化安定度（ｋＰａ）（９９℃，１００ｈ）
（１７）生分解性（化審法）
（１８）生分解性（ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２）
【００１２】
表１から以下のことがわかる。
基油としてペンタエリスリトールの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸）エステルを使用し、極圧剤として硫黄−燐系の極圧剤を使用し、増ちょう剤及び酸化防止剤を含む本発明の実施例１〜４の生分解性グリース組成物は、軸受寿命が長く、酸化安定度が高く、生分解性も高い。
これに対して、極圧剤を含まない比較例１では、生分解性は高いが、極圧性が低い。
基油としてペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトールの混合脂肪酸（エナント酸、カプリル酸、カプリン酸及びイソノナン酸）エステルを使用し、極圧剤を含まない比較例２では、酸化安定度は高いが、生分解性が低い。
基油としてトリメチロールプロパンのイソステアリン酸エステルを使用し、極圧剤を含まない比較例３では、生分解性は高いが、酸化安定度が低い。
【００１３】
基油としてトリメチロールプロパンの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びダイマー酸）エステルを使用し、極圧剤を含まない比較例４では、生分解性は高いが、酸化安定度が低い。
基油としてペンタエリスリトールの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸）エステルを使用し、極圧剤及び酸化防止剤を含まない比較例５では、極圧性が低く、軸受寿命が短い。
基油としてペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトールの混合脂肪酸（エナント酸、カプリル酸、カプリン酸及びイソノナン酸）エステルを使用し、極圧剤を含む比較例６では、極圧性が高く、軸受寿命も長いが、生分解性が低い。
基油としてペンタエリスリトールの混合脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸）エステルを使用し、極圧剤として亜鉛ジチオホスフェートを使用した比較例７では、軸受寿命は長いが、生分解性が低い。