(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-24
(45)【発行日】2023-02-01
(54)【発明の名称】グリース基油、および該グリース基油を含有するグリース組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 105/38 20060101AFI20230125BHJP
C10N 20/02 20060101ALN20230125BHJP
C10N 40/02 20060101ALN20230125BHJP
C10N 30/08 20060101ALN20230125BHJP
C10N 50/10 20060101ALN20230125BHJP
【ＦＩ】
C10M105/38
C10N20:02
C10N40:02
C10N30:08
C10N50:10
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019022657
(22)【出願日】2019-02-12
(65)【公開番号】P2020128516
(43)【公開日】2020-08-27
【審査請求日】2022-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000162423
【氏名又は名称】協同油脂株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 辰也
(72)【発明者】
【氏名】金澤 裕太
(72)【発明者】
【氏名】小森谷 智延
(72)【発明者】
【氏名】石川 博之
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 雄太
【審査官】堀 洋樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１００３６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１０Ｍ １０１／００－１７７／００
Ｃ１０Ｎ ２０／００－８０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルコール（Ａ）とカルボン酸（Ｂ）の縮合エステルを含有するグリース基油であって、前記アルコール（Ａ）が、一般式（１）：
【化1】
前記カルボン酸（Ｂ）が、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有し、
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）が１０モル％以上３０モル％以下、および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）が１モル％以上１５モル％以下であることを特徴とするグリース基油。
【請求項2】
前記縮合エステルは、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／秒以上１１０ｍｍ２／秒以下、かつ１００℃での動粘度が１１ｍｍ２／秒以上１４ｍｍ２／秒以下であることを特徴とする請求項１記載のグリース基油。
【請求項3】
前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）のモル比（（Ｂ－３）／（Ｂ－４））が、０．５以上２０以下であることを特徴とする請求項１または２記載のグリース基油。
【請求項4】
前記グリース基油中、前記縮合エステルの割合が、５０質量％以上１００質量％以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のグリース基油。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載のグリース基油を含有することを特徴とするグリース組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グリース基油、および該グリース基油を含有するグリース組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
潤滑油は摩擦低減を求める様々な分野に用いられている。古くは天然油脂や石油精製物などが利用されてきたが、近年、合成潤滑油が用途に合わせて合成され、利用されるようになった。特に、合成エステルは熱安定性に優れ、具体的には、有機酸エステル、リン酸エステル、珪酸エステルなどが例示される。
【0003】
前記有機酸エステルの中でも、１）低流動点、高粘度指数で使用温度範囲が広い、２）引火点が高く、蒸発量が少ない、３）熱・酸化安定性が優れている、４）潤滑性が良い、５）清浄分散作用がある、６）生分解性があるといった観点から、ポリオールエステル（多価アルコールとカルボン酸の縮合エステル）が利用され、特に、熱・酸化安定性に優れることからヒンダードエステルが多くの分野で利用されている。
【0004】
しかしながら、近年、産業技術の発展に伴い、高い生産性や操業安定性が常に求められ、より耐久性が高く、高耐熱性の潤滑油が求められるようになってきた。
【0005】
例えば、特許文献１には、水素原子、メチル基、または水酸基を持ち、水酸基が２～最高４個含有する多価アルコール（Ａ）と炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ）の縮合エステルを含有する潤滑油基油が耐熱性に優れることが開示されている。
【0006】
また、特許文献２には、ペンタエリスリトールのエステル化合物において、少なくとも１つがカルボン酸残基であり，その他の基は、水素基，メチル基，ベンゾイルオキシ基，ナフトイルオキシ基から選択され、かつベンゾイルオキシ基またはナフトイルオキシ基である化合物の割合が、５～１００モル％であるエステル化合物を含有する潤滑油基油が耐熱性に優れることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１８－９５８４０号公報
【文献】特開２０１８－１００３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
とくに、グリース基油などの潤滑油基油は、寒冷地において、長期保管しても流動性を維持できる（低温保管性を有する）ものが求められている。
【0009】
しかしながら、上記の特許文献１および２で具体的に開示された潤滑油基油は、低温保管性を十分に満足できるものではなかった。
【0010】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、耐熱性および低温保管性を有する縮合エステルを含有するグリース基油と、該グリース基油を含有する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】
【0011】
すなわち、本発明は、アルコール（Ａ）とカルボン酸（Ｂ）の縮合エステルを含有するグリース基油であって、
前記アルコール（Ａ）が、一般式（１）：
（式（１）中、Ｒ１からＲ４は、独立して、水素原子、メチル基、または水酸基を表し、かつＲ１からＲ４のうち、少なくとも２つは、水酸基を表す。）で表される多価アルコールを含有し、
前記カルボン酸（Ｂ）が、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有し、
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）が１０モル％以上３０モル％以下、および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）が１モル％以上１５モル％以下であることを特徴とするグリース基油、に関する。
前記アルコール（Ａ）が、一般式（１）：
【化1】
前記カルボン酸（Ｂ）が、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有し、
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）の割合が３０モル％以上５０モル％以下、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）が１０モル％以上３０モル％以下、および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）が１モル％以上１５モル％以下であることを特徴とするグリース基油、に関する。
【0012】
また、本発明は、前記グリース基油を含有することを特徴とするグリース組成物、に関する。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係るグリース基油における効果の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推測される。但し、本発明は、この作用メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
【0014】
本発明は、前記一般式（１）で表される多価アルコールを含有するアルコール（Ａ）とカルボン酸（Ｂ）の縮合エステルを含有するグリース基油であり、カルボン酸（Ｂ）が、特定量の、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有する。このシクロアルカンモノカルボン酸由来のエステル鎖は、シクロ環の環ひずみの効果により化学的に安定であり、構造由来の剛直さにより脆弱部位への熱劣化を受けにくいことから、耐熱性が高く、高温においても熱劣化することなく安定に存在するため、重合化や揮散することなくグリース基油、あるいはグリース組成物中に留まるものと推測される。また、芳香族カルボン酸由来のエステル鎖も当該エステル鎖の耐熱性が高く、高温においても熱劣化することなく安定に存在するため、重合化や揮散することなくグリース基油、あるいはグリース組成物中に留まるものと推測される。さらに、シクロアルカンモノカルボン酸由来のエステル鎖と芳香族カルボン酸由来のエステル鎖が共存することにより、極低温下でもエステル分子同士の結晶化が抑制されるため、本発明のグリース基油は、凝固せず流動性を維持するものと推測される。
【0015】
また、本発明のグリース基油に含まれる前記縮合エステルは、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／秒以上１１０ｍｍ２／秒以下、かつ１００℃での動粘度が１１ｍｍ２／秒以上１４ｍｍ２／秒以下である場合、グリース基油として取り扱いやすい上に、潤滑面での油膜厚さを確保でき、グリースとして高い潤滑性を発揮するものと推測される。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明のグリース基油は、アルコール（Ａ）とカルボン酸（Ｂ）の縮合エステルを含有し、前記アルコールが、一般式（１）：
（式（１）中、Ｒ１からＲ４は、独立して、水素原子、メチル基、または水酸基を表し、かつＲ１からＲ４のうち、少なくとも２つは、水酸基を表す。）で表される多価アルコールを含有し、前記カルボン酸が、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有する。
【化2】
【0017】
＜アルコール（Ａ）＞
前記アルコール（Ａ）は、前記一般式（１）で表される多価アルコールを含有する。
前記アルコール（Ａ）は、前記一般式（１）で表される多価アルコールを含有する。
【0018】
前記一般式（１）中のＲ１からＲ４は、Ｒ１からＲ４のうち、少なくとも２つは、水酸基であり、３つ以上の水酸基が好ましい。多価アルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコールなどが挙げられる。多価アルコールは、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールが好ましく、そして、ペンタエリスリトールがより好ましい。
【0019】
なお、前記アルコール（Ａ）では、前記多価アルコール以外のアルコール成分として、各種の１価アルコールまたはポリオールを適宜用いることができる。１価アルコールの炭素数は、通常、１～２４であり、炭素鎖は直鎖または分岐のいずれでもよく、また、飽和または不飽和のいずれであってもよい。ポリオールとしては、通常、２～１０価のものが用いられる。
【0020】
前記ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，２－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオールなどのジオール化合物；１，２，４－ブタントリオール、１，３，５－ペンタントリオール、１，２，６－ヘキサントリオールなどのトリオール化合物；ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトールなどのトリメチロールアルカンの多量体；グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリンなどのポリグリセリン；ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロースなどの糖類などが挙げられる。
【0021】
＜カルボン酸（Ｂ）＞
前記カルボン酸（Ｂ）は、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有する。
前記カルボン酸（Ｂ）は、炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）、炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）、炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および芳香族カルボン酸（Ｂ－４）を含有する。
【0022】
前記炭素数５以上９以下の脂肪酸（Ｂ－１）は、炭素鎖が不飽和でも飽和でもよいが、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、飽和が好ましい。また、前記脂肪酸（Ｂ－１）は、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、炭素数６以上８以下が好ましく、７がより好ましい。
【0023】
前記脂肪酸（Ｂ－１）としては、例えば、吉草酸、２－メチル吉草酸、４－メチル吉草酸、ｎ－ヘキサン酸、２－メチルヘキサン酸、５－メチルヘキサン酸、４，４－ジメチルペンタン酸、ｎ－ヘプタン酸、２－メチルヘプタン酸、２－エチルヘキサン酸、２，２－ジメチルヘキサン酸、ｎ－オクタン酸、３，５，５－トリメチルヘキサン酸、ｎ－ノナン酸などが挙げられる。前記脂肪酸（Ｂ－１）は、耐熱性の観点から、直鎖の吉草酸、ｎ－ヘキサン酸、ｎ－ヘプタン酸、ｎ－オクタン酸、ｎ－ノナン酸が好ましく、ｎ－ヘプタン酸がより好ましい。
【0024】
前記炭素数１５以上２０以下の分岐脂肪酸（Ｂ－２）は、炭素鎖が不飽和でも飽和でもよいが、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、飽和が好ましい。また、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）は、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、炭素数１８以上２０以下が好ましく、１８がより好ましい。
【0025】
前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）としては、例えば、１３－メチルテトラデカン酸、１２－メチルテトラデカン酸、１５－メチルヘキサデカン酸、１４－メチルヘキサデカン酸、１０－メチルヘキサデカン酸、２－ヘキシルデカン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、イソアラキン酸、フィタン酸などが挙げられる。前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）は、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、２－ヘキシルデカン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、イソアラキン酸が好ましく、イソステアリン酸、イソパルミチン酸がより好ましい。
【0026】
前記炭素数４以上８以下のシクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）は、アルキル鎖で置換されていてもよく、当該アルキル鎖は直鎖でも分岐鎖でもよい。
【0027】
前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）のシクロ環は、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、５から７員環が好ましく、６員環がより好ましい。
【0028】
前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）としては、例えば、シクロプロパンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘプタンカルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸などが挙げられる。前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）は、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘプタンカルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸が好ましく、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘプタンカルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸がより好ましく、シクロヘキサンカルボン酸がさらに好ましい。
【0029】
前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）は、アルキル鎖で置換されていてもよく、当該アルキル鎖は直鎖でも分岐鎖でもよい。
【0030】
前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）の芳香環は、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、ベンゼン環及びナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
【0031】
前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）としては、例えば、安息香酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、トリメチル安息香酸、ナフトエ酸などが挙げられ、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、安息香酸が好ましい。
【0032】
なお、前記カルボン酸（Ｂ）では、前記（Ｂ－１）～（Ｂ－４）成分以外のカルボン酸成分として、各種のカルボン酸（以下、その他のカルボン酸化合物とも称す）を適宜用いることができる。その他のカルボン酸化合物としては、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などが挙げられる。
【0033】
以下、本発明の各成分の配合量について説明する。
【0034】
前記アルコール（Ａ）中、前記一般式（１）で表される多価アルコールの割合は、８０モル％以上が好ましく、９０モル％以上がより好ましく、９５モル％以上がさらに好ましく、９８モル％以上がよりさらに好ましく、１００モル％がよりさらに好ましい。
【0035】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）の割合は、３０モル％以上５０モル％以下である。前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）の割合は、縮合エステルの耐熱性を向上し動粘度を低くする観点から、３５モル％以上が好ましく、そして、縮合エステルの動粘度を高くする観点から、４０モル％以下が好ましい。
【0036】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）の割合は、３０モル％以上５０モル％以下である。前記カルボン酸（Ｂ）中、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）の割合は、縮合エステルの耐熱性を向上し動粘度を高くする観点から、３５モル％以上が好ましく、そして、縮合エステルの動粘度を低くする観点から、４０モル％以下が好ましい。
【0037】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）の割合は、１０モル％以上３０モル％以下である。前記カルボン酸（Ｂ）中、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）の割合は、縮合エステルの耐熱性向上の観点から、１２モル％以上が好ましく、そして、縮合エステルの潤滑性向上の観点から、２５モル％以下が好ましい。
【0038】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）の割合は、１モル％以上１５モル％以下である。前記カルボン酸（Ｂ）中、前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）の割合は、縮合エステルの耐熱性を向上し、動粘度を高くする観点から、２モル％以上が好ましく、そして、縮合エステルの動粘度を低くする観点から、１３モル％以下が好ましい。
【0039】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）のモル比（（Ｂ－３）／（Ｂ－４））は、縮合エステルの低温保管性向上の観点から、０．５以上２０以下であることが好ましい。前記カルボン酸（Ｂ）中、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）のモル比（（Ｂ－３）／（Ｂ－４））は、縮合エステルの低温保管性向上の観点から、０．８以上であることが好ましく、そして、１５以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましい。
【0040】
前記カルボン酸（Ｂ）中、前記脂肪酸（Ｂ－１）、前記分岐脂肪酸（Ｂ－２）、前記シクロアルカンモノカルボン酸（Ｂ－３）、および前記芳香族カルボン酸（Ｂ－４）の合計の割合は、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、８０モル％以上が好ましく、９０モル％以上がより好ましく、９５モル％以上がさらに好ましく、９８モル％以上がよりさらに好ましく、１００モル％がよりさらに好ましい。
【0041】
前記グリース基油中、前記縮合エステルの割合は、縮合エステルの耐熱性および潤滑性向上の観点から、５０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、そして、６０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以上がよりさらに好ましく、９０質量％以上がよりさらに好ましく、１００質量％がよりさらに好ましい。
【0042】
＜縮合エステルの調製方法＞
前記縮合エステルは、前記アルコール（Ａ）と前記カルボン酸（Ｂ）を、公知の方法に従って、エステル化反応を行うことにより調製することができる。
前記縮合エステルは、前記アルコール（Ａ）と前記カルボン酸（Ｂ）を、公知の方法に従って、エステル化反応を行うことにより調製することができる。
【0043】
前記アルコール（Ａ）と前記カルボン酸（Ｂ）との反応に際して、両者の当量比は、エステル化反応促進の観点から、通常、アルコール（Ａ）のアルコール成分の水酸基１当量に対して、カルボン酸（Ｂ）のカルボン酸成分のカルボキシ基が、好ましくは１．０５～１．５当量、より好ましくは１．１～１．３当量となるように調整する。なお、カルボン酸（Ｂ）のカルボン酸成分のカルボキシ基の比率を高くすると、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分との反応性が良好となる反面、反応終了後、過剰のカルボン酸（Ｂ）を除去する必要がある。この除去方法としては、例えば、減圧留去、スチーミング、吸着剤を用いた吸着、除去などが挙げられる。
【0044】
なお、本発明の縮合エステルは、耐熱性向上の観点から、後述する４０℃動粘度が、８０ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、９０ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、そして、１１０ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１００ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましい。また、本発明の縮合エステルは、高温時の潤滑性向上の観点から、後述する１００℃動粘度が、１１ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、１１．５ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、そして、１４ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１３ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましい。
【0045】
また、本発明の縮合エステルは、後述する粘度指数が、１１０以上であることが好ましく、１１５以上であることがより好ましい。
【0046】
＜グリース組成物＞
本発明のグリース組成物は、前記グリース基油を含有する。
本発明のグリース組成物は、前記グリース基油を含有する。
【0047】
前記グリース組成物は、増ちょう剤を含有することが好ましい。前記増ちょう剤は、特に制限されないが、例えば、石けん系増ちょう剤、ウレア系増ちょう剤、ベントン、シリカゲルなどが挙げられる。これらの中でも、機械部品の損傷防止効果、耐熱性の観点から、ウレア系増ちょう剤を使用することが好ましい。また、ウレア系増ちょう剤としては、ジウレア化合物が好ましい。
【0048】
前記ジウレア化合物としては、例えば、以下の一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
一般式（２）：Ｒ１－ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨ－Ｒ２－ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨ－Ｒ３
（式（２）Ｒ２は炭素数６～１５の２価の芳香族炭化水素基を示す。Ｒ１、Ｒ３は互いに同一又は異なる基であり、シクロヘキシル基、炭素数８～２２のアルキル基又は炭素数６～１２の芳香族炭化水素基である。）
一般式（２）：Ｒ１－ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨ－Ｒ２－ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨ－Ｒ３
（式（２）Ｒ２は炭素数６～１５の２価の芳香族炭化水素基を示す。Ｒ１、Ｒ３は互いに同一又は異なる基であり、シクロヘキシル基、炭素数８～２２のアルキル基又は炭素数６～１２の芳香族炭化水素基である。）
【0049】
本発明のグリース組成物において、前記増ちょう剤を使用する場合、増ちょう剤の配合割合は、組成物中、２～３０質量％であることが好ましい。増ちょう剤の配合割合が２質量％未満であると、増ちょう剤の添加効果が不十分となり、グリース組成物を十分にグリース状にすることができなくなる。同様の理由から、増ちょう剤の配合割合は、組成物中、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。また、増ちょう剤の配合割合が３０質量％を超えると、グリース組成物が過剰に硬くなって十分な潤滑性能を得ることができなくなる。同様の理由から、増ちょう剤の配合割合は、組成物中、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
【0050】
前記グリース組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、例えば、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、油性向上剤、摩耗防止剤、極圧剤、防錆剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消泡剤、乳化剤、抗乳化剤、カビ防止剤、固体潤滑剤などが挙げられる。
【0051】
前記その他の添加剤の合計の配合量は、グリース組成物１００質量部に対して、通常、１０質量部以下である。
【0052】
本発明のグリース基油およびグリース組成物は、耐熱性および低温保管性に優れるため、高温および低温環境下においても好適に用いられ、エアコンファンモーター用軸受、自動車用軸受、音響機器用軸受、コンピューター用軸受、スピンドルモーター軸受等の、耐熱性および低温特性が要求される部品に使用されるグリースとして好適である。
【実施例】
【0053】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【0054】
＜実施例１＞
＜縮合エステルの調製＞
攪拌機、温度計、窒素吹き込み管および冷却管を備えた１リットルの４つ口フラスコに、カルボン酸（Ｂ）として、ｎ－ヘプタン酸（ヘプタン酸、東京化成工業株式会社製）１８９．３ｇ、イソステアリン酸（Ｐｒｉｓｏｒｉｎｅ ３５０１、クローダジャパン株式会社製）４１３．７ｇ、シクロヘキサンカルボン酸（東京化成工業株式会社製）１１１．８ｇ、安息香酸（東京化成工業株式会社製）１１．８ｇを加え、アルコール（Ａ）として、ペンタエリスリトール（東京化成工業株式会社製）１１０ｇを添加した。なお、カルボン酸（Ｂ）の添加量は、ペンタエリスリトール（Ａ）の水酸基１当量に対してカルボン酸（Ｂ）の総カルボキシ基が１．２当量になるようにした。
＜縮合エステルの調製＞
攪拌機、温度計、窒素吹き込み管および冷却管を備えた１リットルの４つ口フラスコに、カルボン酸（Ｂ）として、ｎ－ヘプタン酸（ヘプタン酸、東京化成工業株式会社製）１８９．３ｇ、イソステアリン酸（Ｐｒｉｓｏｒｉｎｅ ３５０１、クローダジャパン株式会社製）４１３．７ｇ、シクロヘキサンカルボン酸（東京化成工業株式会社製）１１１．８ｇ、安息香酸（東京化成工業株式会社製）１１．８ｇを加え、アルコール（Ａ）として、ペンタエリスリトール（東京化成工業株式会社製）１１０ｇを添加した。なお、カルボン酸（Ｂ）の添加量は、ペンタエリスリトール（Ａ）の水酸基１当量に対してカルボン酸（Ｂ）の総カルボキシ基が１．２当量になるようにした。
【0055】
次に、フラスコ内に、窒素ガスを吹き込み、攪拌しながら２５０℃まで昇温し、１８時間２５０℃を維持し、留出する水分を冷却管を用いてフラスコ外へ除去した。反応終了後、０．１３ｋＰａの減圧下で過剰のカルボン酸成分を留去し、０．１３ｋＰａの減圧下で１時間スチーミングを行い、吸着剤（商品名：キョーワード５００ＳＨ、協和化学工業株式会社製）に残存しているカルボン酸成分を吸着させた後、濾過を行い、実施例１の縮合エステルを得た。得られた縮合エステルについて、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【0056】
＜耐熱性の評価＞
耐熱性の評価は、示差熱熱重量同時測定装置（商品名：ＴＧ／ＤＴＡ６２００、セイコーインスツル株式会社製）を用い、窒素および空気２５０ｍＬ／分雰囲気下、３５℃から１０℃／分で５５０℃まで昇温し、５５０℃で１０分間温度を保持する条件での縮合エステルの熱応答を測定し、残留率（質量％）を下式により算出した。残留率の値が大きいほど、耐熱性に優れることを示す。
式：残留率（質量％）＝３７０℃時点での質量÷３５℃時点での質量×１００
耐熱性の評価は、示差熱熱重量同時測定装置（商品名：ＴＧ／ＤＴＡ６２００、セイコーインスツル株式会社製）を用い、窒素および空気２５０ｍＬ／分雰囲気下、３５℃から１０℃／分で５５０℃まで昇温し、５５０℃で１０分間温度を保持する条件での縮合エステルの熱応答を測定し、残留率（質量％）を下式により算出した。残留率の値が大きいほど、耐熱性に優れることを示す。
式：残留率（質量％）＝３７０℃時点での質量÷３５℃時点での質量×１００
【0057】
＜動粘度の評価＞
動粘度の評価は、ＡＳＴＭ Ｄ７０４２で要求される精度を満たしたスタビンガー動粘度計（商品名：ＳＶＭ３０００、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）により、４０℃動粘度および１００℃動粘度（ｍｍ２／ｓ）を測定した。なお、粘度指数は粘度測定と同時に得られた結果である。
動粘度の評価は、ＡＳＴＭ Ｄ７０４２で要求される精度を満たしたスタビンガー動粘度計（商品名：ＳＶＭ３０００、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）により、４０℃動粘度および１００℃動粘度（ｍｍ２／ｓ）を測定した。なお、粘度指数は粘度測定と同時に得られた結果である。
【0058】
＜低温保管性＞
ラボランスクリュー管瓶（アズワン株式会社製、Ｎｏ．７、５０ｍＬ）に縮合エステルを３０ｍＬ添加し、低温恒温器（ＰＵ－１ＫＰ、エスペック株式会社製）を用い－４０℃で保管する。一定時間経過後における、スクリュー管瓶を横に倒した際の縮合エステルの流動性（凝固）の有無を目視にて確認した。
ラボランスクリュー管瓶（アズワン株式会社製、Ｎｏ．７、５０ｍＬ）に縮合エステルを３０ｍＬ添加し、低温恒温器（ＰＵ－１ＫＰ、エスペック株式会社製）を用い－４０℃で保管する。一定時間経過後における、スクリュー管瓶を横に倒した際の縮合エステルの流動性（凝固）の有無を目視にて確認した。
【0059】
＜グリース組成物の調製＞
上記で得られた縮合エステル中で、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）１ｍｏｌにアミン（シクロヘキシルアミン（ＣＨＡ）とステアリルアミンをモル比５：１）２ｍｏｌを反応させ、混和ちょう度が２８０（ＪＩＳ Ｋ２２２０）になるように、さらに上記で得られた縮合エステルで希釈して、ベースグリースを調製した。このベースグリースに以下の添加剤を加え、グリース組成物を調製し、以下の評価を行った（なお、グリース組成物中の増ちょう剤の割合は、１３質量％である）。
（添加剤）
・酸化防止剤：アミン系酸化防止剤（アルキルジフェニルアミン）２．０質量％、およびフェノール系酸化防止剤（３－（４’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）プロピオン酸－ｎ－オクタデシル）１．０質量％
上記で得られた縮合エステル中で、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）１ｍｏｌにアミン（シクロヘキシルアミン（ＣＨＡ）とステアリルアミンをモル比５：１）２ｍｏｌを反応させ、混和ちょう度が２８０（ＪＩＳ Ｋ２２２０）になるように、さらに上記で得られた縮合エステルで希釈して、ベースグリースを調製した。このベースグリースに以下の添加剤を加え、グリース組成物を調製し、以下の評価を行った（なお、グリース組成物中の増ちょう剤の割合は、１３質量％である）。
（添加剤）
・酸化防止剤：アミン系酸化防止剤（アルキルジフェニルアミン）２．０質量％、およびフェノール系酸化防止剤（３－（４’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）プロピオン酸－ｎ－オクタデシル）１．０質量％
【0060】
＜低温での潤滑性の評価＞
本試験は、上記の各グリース組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ２２２０ １８．に規定する低温トルク試験に準拠して行った。なお、起動トルク、回転トルクいずれも低い方が低温での潤滑性に優れることを意味する。
（条件）
・軸受形式：６２０４
・試験温度：－４０℃
・回転数：１ｒｐｍ
・計測項目：起動トルク（測定開始時の最大トルク）、回転トルク（回転１０分間の最後の１５秒間における平均トルク）
本試験は、上記の各グリース組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ２２２０ １８．に規定する低温トルク試験に準拠して行った。なお、起動トルク、回転トルクいずれも低い方が低温での潤滑性に優れることを意味する。
（条件）
・軸受形式：６２０４
・試験温度：－４０℃
・回転数：１ｒｐｍ
・計測項目：起動トルク（測定開始時の最大トルク）、回転トルク（回転１０分間の最後の１５秒間における平均トルク）
【0061】
＜高温での潤滑性の評価＞
本試験は、上記の各グリース組成物を用い、ＡＳＴＭ Ｄ３３３６準拠して、高温下での軸受潤滑寿命を評価する内輪回転の試験である。下記の条件で転がり軸受を運転し、モータが過電流を生じるまで、または軸受温度が＋１５℃上昇するまでの時間を潤滑寿命とした。なお、運転時間が長いほど、高温での潤滑性に優れていることを意味する。
（条件）
・軸受形式：６２０４金属シール
・試験温度：１８０℃
・回転数：１０，０００ｒｐｍ
・グリース量：１．８ｇ
・試験荷重：アキシャル荷重 ６６．７Ｎ、ラジアル荷重 ６６．７Ｎ
本試験は、上記の各グリース組成物を用い、ＡＳＴＭ Ｄ３３３６準拠して、高温下での軸受潤滑寿命を評価する内輪回転の試験である。下記の条件で転がり軸受を運転し、モータが過電流を生じるまで、または軸受温度が＋１５℃上昇するまでの時間を潤滑寿命とした。なお、運転時間が長いほど、高温での潤滑性に優れていることを意味する。
（条件）
・軸受形式：６２０４金属シール
・試験温度：１８０℃
・回転数：１０，０００ｒｐｍ
・グリース量：１．８ｇ
・試験荷重：アキシャル荷重 ６６．７Ｎ、ラジアル荷重 ６６．７Ｎ
【0062】
＜実施例２～３、比較例１～３＞
各原料の種類とその配合量を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様の方法で、縮合エステルおよびグリース組成物を調製し、同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
各原料の種類とその配合量を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様の方法で、縮合エステルおよびグリース組成物を調製し、同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【0063】
【表1】