(57)【要約】【課題】  自己消火性及び耐荷重性に優れたグリース組成物、及びこれを封入した軸受、歯車を提供すること。【解決手段】  増ちょう剤、基油、及び耐荷重添加剤を含むグリース組成物において、基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上であり、グリース組成物中のリン分濃度が１００ｐｐｍ未満であり、四球式極圧性能試験における融着荷重が１５６９Ｎ以上である自己消火性グリース組成物、及びこれを封入した軸受、歯車。【特許請求の範囲】
【請求項１】
増ちょう剤、基油、及び耐荷重添加剤を含むグリース組成物において、基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上であり、増ちょう剤が石けん系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、グリース組成物中のリン分濃度が１００ｐｐｍ未満である自己消火性グリース組成物。
【請求項２】
増ちょう剤が石けん系増ちょう剤であり、耐荷重添加剤が有機金属ジチオカーバメート、硫化油脂、ジスルフィド、ポリスルフィド、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サルチネート、二硫化モリブデン、ＭＣＡ、及びＰＴＦＥからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項３】
増ちょう剤が、アルカリ金属石けん、アルカリ土類金属石けん、複合アルカリ金属石けん、及び複合アルカリ土類金属石けんからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項４】
増ちょう剤が、リチウム石けん、複合リチウム石けん、カルシウム石けん及び複合カルシウム石けんからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項５】
耐荷重添加剤が、有機金属ジチオカーバメート及び硫化油脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項６】
増ちょう剤が、リチウム石けんであり、耐荷重添加剤が、亜鉛ジチオカーバメート及び硫化油脂である請求項１〜５のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項７】
四球式極圧性能試験における融着荷重が１５６９Ｎ以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物を封入してなる軸受又は歯車。
【請求項９】
塑性加工設備用である請求項８記載の軸受又は歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己消火性に優れたグリース組成物、これを封入した軸受又は歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄設備、鍛造設備などの塑性加工設備の軸受や歯車の潤滑には、グリースが多用されている。しかし、これらの設備は高温に曝されるため、使用済みのグリースが設備の下に垂れ落ちて堆積し、堆積したグリースが高温に曝されたり、高温のスケールが飛散した場合に着火し、それに起因する火災が問題視されている。
この問題を解決するために、難燃性グリースや自己消火性グリースが求められて来た。
一方、塑性加工設備では軸受、歯車に高荷重、衝撃荷重が加わりやすく、その焼付を防ぐために特に極圧性に優れたグリースが使用されてきた。
【０００３】
難燃性に優れた潤滑グリース組成物として、特許文献１には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩等の粉体をリチウム石けんグリースに添加したものが開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
また、特許文献２には、シリコーングリースに炭酸カルシウムと白金化合物を添加した難燃性グリース組成物が開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
さらに特許文献３には、グリースに吸水性ポリマーと水を含ませた難燃性グリース組成物が開示されているが、１００℃を越す高温環境に長時間放置されると、水が散逸して難燃性が消失してしまう恐れがある。集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
さらに、特許文献４にはグリース組成物の液体成分の引火点が２７０℃以上であるグリース組成物が、特許文献５には、特定の共役二重結合基を有する化合物からなる極圧剤、摩擦係数調整剤を含有する難燃性流体が開示されている。
【０００４】
特許文献１  特許第２９９９５５３号
特許文献２  特開平４−２０２４９７号公報
特許文献３  特開２００２−１４６３７６
特許文献４  特開２００４−６７８４３
特許文献５  ＷＯ９６／４１８５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
環境への負荷軽減、安全性の観点から、従来使用されてきた塩素などのハロゲンを含む極圧剤、鉛などの重金属を含む耐荷重添加剤の使用が見合わせられるようになり、硫黄系、リン系、有機金属系の耐荷重添加剤が使用されるようになってきた。しかし、耐荷重性能を示すような濃度でリン系、リン含有有機金属系の耐荷重添加剤を使用すると、リン分濃度が１００ｐｐｍ以上になると自己消火性が顕著に低下するという知見を得た。本発明は、この知見に基づいて完成されたものである。
本発明の目的は、自己消火性及び耐荷重性に優れたグリース組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、上記グリース組成物を封入した軸受、歯車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の自己消火化性グリース組成物、軸受及び歯車を提供するものである。
１．増ちょう剤、基油、及び耐荷重添加剤を含むグリース組成物において、基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上であり、増ちょう剤が石けん系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、グリース組成物中のリン分濃度が１００ｐｐｍ未満である自己消火性グリース組成物。
２．増ちょう剤が石けん系増ちょう剤であり、耐荷重添加剤が有機金属ジチオカーバメート、硫化油脂、ジスルフィド、ポリスルフィド、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サルチネート、二硫化モリブデン、ＭＣＡ、及びＰＴＦＥからなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１記載の自己消火性グリース組成物。
３．増ちょう剤が、アルカリ金属石けん、アルカリ土類金属石けん、複合アルカリ金属石けん、及び複合アルカリ土類金属石けんからなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１又は２記載の自己消火性グリース組成物。
４．増ちょう剤が、リチウム石けん、複合リチウム石けん、カルシウム石けん及び複合カルシウム石けんからなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１〜３のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
５．耐荷重添加剤が、有機金属ジチオカーバメート及び硫化油脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１〜４のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
６．増ちょう剤が、リチウム石けんであり、耐荷重添加剤が、亜鉛ジチオカーバメート及び硫化油脂である上記１〜５のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
７．四球式極圧性能試験における融着荷重が１５６９Ｎ以上である上記１〜６のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
８．上記１〜７のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物を封入してなる軸受又は歯車。
９．塑性加工設備用である上記８記載の軸受又は歯車。
【０００７】
本発明のグリース組成物は、自己消火性及び耐荷重性能を兼ね備えており、これを封入してなる軸受又は歯車（ギヤボックス、歯車装置等）は、製鉄設備、鍛造設備などの塑性加工設備の軸受や歯車として特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に使用する基油は、４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上、好ましくは４２０ｍｍ2／ｓ以上、さらに好ましくは４８０〜１０００ｍｍ2／ｓであるものが望ましい。４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ未満では軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
基油としては、鉱物油、合成油、これらの混合物が使用できる。鉱物油としては、減圧蒸留残渣油や、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油が好ましい。合成油としては、合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油、これらの混合物が挙げられる。
本発明で使用する基油は、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上含むことが好ましい。２０質量％未満では軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
【０００９】
本発明のグリース組成物の増ちょう剤としては、金属石けん、ウレア化合物が好ましい。金属石けんとしては、アルカリ金属石けん（例えば、リチウム石けん、ナトリウム石けん）、アルカリ土類金属石けん（例えば、カルシウム石けん）、複合アルカリ金属石けん（例えば、、複合リチウム石けん）、複合アルカリ土類金属石けん（例えば、複合カルシウム石けん）、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。リチウム石けんが特に好ましい。
ウレア化合物としては、芳香族ウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ウレア化合物、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。
本発明のグリース組成物中の増ちょう剤の含有量は、所望のちょう度が得られる量であれば良く、例えば、グリース組成物全体に対して好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは３〜１５質量％である。
【００１０】
本発明のグリース組成物の耐荷重添加剤としては、有機金属ジチオカーバメート、例えば、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ニッケルジチオカーバメート、アンチモンジチオカーバメート、無灰型ジチオカーバメート、硫化油脂、ジスルフィド、ポリスルフィド、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サルチネート、二硫化モリブデン、ＭＣＡ、ＰＴＦＥ等が挙げられる。
これらのうち特に好ましいものは、亜鉛ジチオカーバメート、硫化油脂、ポリスルフィド等である。
本発明のグリース組成物中の耐荷重添加剤の含有量は、グリース組成物全体に対して好ましくは０．５〜２０．０質量％、さらに好ましくは１．０〜１０．０質量％である。
【００１１】
本発明のグリース組成物中のリン分濃度は１００ｐｐｍ未満であり、好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下である。リン分濃度が１００ｐｐｍ以上では、自己消火性が低下する。
本発明のグリース組成物には、本発明の目的が達成される範囲内で、上記以外の、当業者が通常用いる添加剤、例えば、油性剤、酸化防止剤、防錆剤、粘着剤等を単独で又は組み合わせて添加することができる。
【００１２】
本発明の自己消火性グリース組成物は、０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が好ましくは１４０Pa・ｓ以下であることが望ましい。１４０Pa・ｓを超えると集中給脂の際に圧送圧力が過大となり、場合によっては圧送不良を引き起こす。
本発明の自己消火性グリース組成物は、通常のグリース組成物の製造方法に従って製造できる。例えば、増ちょう剤として金属石けんを使用する場合、（イ）基油中で油脂又は脂肪酸等とアルカリを反応させ、生成した石けんを基油中に加熱分散させるケン化法、（ロ）既に合成された金属石けんを基油中に加熱分散させる混合法などを用いて製造することができる。
また、増ちょう剤がウレア化合物の場合、（ハ）基油中で相当するアミンとイソシアネートを反応させ、その後加熱分散させる方法、（ニ）既に合成されたウレア化合物を基油中に加熱分散させる方法などを用いて製造することができる。
さらに、製造途中で添加剤を添加することも可能である。
本発明の自己消火性グリース組成物は、集中給脂用として使用するのに好適であり、特に製鉄設備用、鍛造設備用グリース組成物として使用するのに好適である。
【００１３】
本発明の自己消火性グリース組成物の耐荷重性の評価は潤滑グリースの極圧性能の測定（四球法）ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５９６により行う。
判定基準
2006225597.tif 000002
本発明の自己消火性グリース組成物の自己消火性の評価は以下の方法により行う。
グリース組成物２０ｇを内径６５ｍｍ、深さ１３ｍｍの筒型の金属容器（軟膏缶）に入れ、これに９００℃に加熱した直径１９．０５ｍｍの鋼球を接触させ、着火の有無、及び着火した場合、燃焼が止まるまでの時間を計測する。燃焼の持続時間が３００秒を超えた場合は、消火して、試験を終了する。
判定基準
2006225597.tif 000003
【００１４】
実施例１〜３、比較例１〜３
表１に示す基油、増ちょう剤及び耐荷重添加剤を表１に示す量で使用してグリース組成物を製造し、その耐荷重性、自己消火性を評価した。結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
2006225597.tif 000004
【００１６】
増ちょう剤Ａ：ヒドロキシステアリン酸リチウム
基油Ａ：高粘度基油
基油Ｂ：中粘度基油
耐荷重添加剤Ａ：亜鉛ジチオカーバメート
耐荷重添加剤Ｂ：硫化油脂
耐荷重添加剤Ｃ：亜鉛ジチオホスフェート
耐荷重添加剤Ｄ：ＳＰ系添加剤（商品名Lubrizol 810)