グリース組成物及び機械部品
【課題】錆止め性に優れ、且つ環境負荷の少ないグリース組成物、及びこれを使用した機械部品、特に軸受を提供すること。
【解決手段】基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を含有することを特徴とするグリース組成物。
【解決手段】基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩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、グリース組成物に関し、特に錆止め性に優れたグリース組成物及びこれを使用した機械部品、特に軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータや電磁クラッチなどに代表される自動車電装部品、エンジン補機等、走行中における、路上の水、塩水或いは海水などの浸入による錆が問題となる転がり軸受部品、圧縮機や送風機などに代表される産業機械モータのように冷却水使用による浸入や、屋外設置環境による雨水、海水の浸入による錆が問題となる転がり軸受部品、洗濯機や冷蔵庫、近年見られる浴室換気扇や浴室乾燥機などに代表される家電用モータのように高湿度環境などによる錆が問題となる転がり軸受部品など、錆の発生が問題となる多様な機械部品がある。
このような錆の発生が問題となる転がり軸受などは、適当なシールや機構上の対策によって、錆の起因となる物質の混入を防いでいる。
例えば、自動車においては、直接泥水等がかからない位置に配置したり、泥よけ等を取り付けたりの対策が行われている。
しかし、転がり軸受は機構上、完全な密封は不可能であるため、使用する潤滑グリースも、錆止め性能を有することが必要である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、錆止め剤として、油溶性有機インヒビター、水溶性無機不働態化剤、非イオン界面活性剤を配合したグリース組成物が開示されている。
特許文献２には、錆止め剤としてバリウムスルホネートを配合した軸受封入用グリース組成物が開示されている。
しかし、水溶性無機不働態化剤として優れており、広く使用されていた亜硝酸ナトリウムは、第二級アミンと反応して、発がん物質であるＮ−ニトロソアミンを生成することが知られており、人体への悪影響が懸念されている。
また、油溶性有機インヒビターとして広く使用されていたバリウムスルホネートをはじめとする有機スルホン酸塩のみの錆止め性では、特に塩水条件や海水条件のような厳しい条件下では、不満足なものである。
また、バリウムスルホネートは非特許文献１に記載されているとおり、環境負荷物質として業界で自主規制の動きがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許2883134号
【特許文献２】特開平5-140576号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】NTN TECHNICAL REVIEW No.73(2005) P10〜13
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、錆止め性に優れ、且つ環境負荷の少ない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使用した機械部品、特に軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下に示すグリース組成物及びこれを使用した機械部品を提供する。
１．基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を含有することを特徴とするグリース組成物。
２．上記有機スルホン酸塩がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１記載のグリース組成物。
３．脂肪酸アミン塩が、アミンと炭素数４〜２２の脂肪酸の塩である上記１又は２記載のグリース組成物。
４．転がり軸受用である上記１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
５．上記１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物を使用した機械部品。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグリース組成物は、厳しい錆発生条件下においても優れた錆止め性を有している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤は、特に限定されない。例えば、リチウムやナトリウム等を含む金属石けん類、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系増ちょう剤等の非石けん類などが挙げられる。特に好ましくは、ウレア化合物やリチウム石けん類である。これらは欠点が少なく、かつ高価でないため、実用性のある増ちょう剤である。
増ちょう剤は一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物のちょう度は、２００〜４００が好適であり、増ちょう剤の含有量はこのちょう度を得るのに必要な量となる。通常はグリース組成物全体に対して好ましくは３〜３０質量％、さらに好ましくは５〜３０質量％、最も好ましくは８〜２５質量％である。
【００１０】
本発明のグリース組成物に使用される基油は特に限定されない。例えば、鉱物油；ジエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油；ポリαオレフィン、ポリブテンに代表される合成炭化水素油；アルキルジフェニルエーテル、ポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油；シリコーン油；フッ素化油など各種合成油など全ての基油が挙げられる。特に好ましい基油としては、低温性と耐熱性に優れる、エステル系合成油、合成炭化水素油、エーテル系合成油などが挙げられる。
基油は一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【００１１】
本発明に使用される錆止め剤は、有機スルホン酸塩と脂肪酸アミン塩を必須成分として含有する。
上記スルホン酸塩のスルホン酸成分としては、例えば、石油スルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸等が挙げられ、塩としては金属塩が好ましく、特に、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩などが挙げられる。特に好ましい塩は、カルシウム塩、もしくは亜鉛塩である。
本発明のグリース組成物において、有機スルホン酸塩は単独で使用しても良いし、２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物中、有機スルホン酸塩の含有量は、有効成分として、好ましくは、０．１〜１０質量％、より好ましくは、０．１〜８質量％、さらに好ましくは０．２〜５質量％である。
【００１２】
上記脂肪酸アミン塩を構成する脂肪酸としては、好ましくは炭素数４〜２２の脂肪酸、さらに好ましくは炭素数８〜１８の脂肪酸が挙げられる。脂肪酸は、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でも良く、更に直鎖脂肪酸、分岐脂肪酸、環状脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸でも良い。具体的には、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、オクチル酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
上記脂肪酸アミン塩を構成するアミンとしては、特に限定されないが、好ましくは飽和又は不飽和の炭素数１〜４２のアミン、さらに好ましくは、飽和または不飽和の炭素数４〜２２のアミンが挙げられる。
具体的には、オクチルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、オレイルアミン、牛脂アルキルアミン、硬化牛脂アルキルアミン、アニリン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチル牛脂アルキルアミン、ジメチル硬化牛脂アルキルアミン、ジメチルオレイルアミン等が挙げられる。
【００１３】
本発明のグリース組成物において、脂肪酸アミン塩は単独で使用しても良いし、２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物中、脂肪酸アミン塩の含有量は、有効成分として、好ましくは、０．０５〜５質量％、より好ましくは、０．０５〜３質量％、さらに好ましくは０．１〜２質量％である。
【００１４】
本発明のグリース組成物には、上記の有機スルホン酸塩、脂肪酸アミン塩以外に、必要に応じてグリース組成物に通常使用される全ての添加剤を単独又は２種以上混合して用いることが出来る。これらの添加剤の例としては、酸化防止剤、金属不活性化剤、清浄分散剤、極圧添加剤、泡消剤、抗乳化剤、油性向上剤、耐摩耗剤、固体潤滑剤など
が挙げられる。
【００１５】
実施例
下記の成分を使用し、ベースグリースに所定量の添加剤を加えてよく混ぜ、３本ロールミルで混練し、表１及び表２に示されるグリース組成物を製造した。
ベースグリース：
Ａ．増ちょう剤：１２-ヒドロキシステアリン酸リチウム
基油：ポリオールエステル ４０℃動粘度 ３４．０ｍｍ2／ｓ
ちょう度：２５０
Ｂ．増ちょう剤：ジウレア化合物（パラトルイジン（２モル）とジフェニルメタンジイソシアネート（１モル）との反応物）
基油：ポリα-オレフィン ４０℃動粘度 ４８．０ｍｍ2／ｓ
ちょう度：２８０
錆止め剤：
Ｃ．スルホン酸カルシウム（ジノニルナフタレンスルホン酸カルシウム塩）
Ｄ．スルホン酸亜鉛（ジノニルナフタレンスルホン酸亜鉛塩）
Ｅ．脂肪酸アミン塩（炭素数８の脂肪酸と炭素数１２のアミンとの塩、及び、炭素数１８の脂肪酸と炭素数１２〜２０（混合）アミンとの塩の２種混合物（質量比２：１））
【００１６】
＜試験方法＞
・錆止め性 ： Ｅｍｃｏｒ防錆試験（ＩＰ２２０） 人工海水使用（ＩＳＯ７１２０）
・判定方法：外輪転送面の発錆状態観察（ｎ＝２）
合格 ０：発錆なし
不合格 １：小さな点錆３個以内
２：錆エリア１％以内
３：錆エリア１％超〜５％以内
４：錆エリア５％超〜１０％以内
５：１０％超
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
有機スルホン酸塩（錆止め剤Ｃ，Ｄ）と脂肪酸アミン塩（錆止め剤Ｅ）を組み合わせて配合した実施例１〜６は、いずれも発錆せず、錆止め性が良好であった。
実施例１〜３と錆止め剤として同量配合した比較例１（錆止め剤Ｃ配合）、比較例２（錆止め剤Ｄ配合）、比較例３（錆止め剤Ｃ，Ｄ配合）、比較例４（錆止め剤Ｅ配合）はいずれも発錆が認められ、錆止め性は劣る結果であった。
実施例６と錆止め剤として同量配合した比較例５（錆止め剤Ｃ，Ｄ配合）は発錆が認められ、錆止め性は劣る結果であった。
以上の例から明らかなように、本発明のグリース組成物は、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を併用しているため、厳しい発錆条件下においても優れた錆止め性を有していることが示された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物に関し、特に錆止め性に優れたグリース組成物及びこれを使用した機械部品、特に軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータや電磁クラッチなどに代表される自動車電装部品、エンジン補機等、走行中における、路上の水、塩水或いは海水などの浸入による錆が問題となる転がり軸受部品、圧縮機や送風機などに代表される産業機械モータのように冷却水使用による浸入や、屋外設置環境による雨水、海水の浸入による錆が問題となる転がり軸受部品、洗濯機や冷蔵庫、近年見られる浴室換気扇や浴室乾燥機などに代表される家電用モータのように高湿度環境などによる錆が問題となる転がり軸受部品など、錆の発生が問題となる多様な機械部品がある。
このような錆の発生が問題となる転がり軸受などは、適当なシールや機構上の対策によって、錆の起因となる物質の混入を防いでいる。
例えば、自動車においては、直接泥水等がかからない位置に配置したり、泥よけ等を取り付けたりの対策が行われている。
しかし、転がり軸受は機構上、完全な密封は不可能であるため、使用する潤滑グリースも、錆止め性能を有することが必要である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、錆止め剤として、油溶性有機インヒビター、水溶性無機不働態化剤、非イオン界面活性剤を配合したグリース組成物が開示されている。
特許文献２には、錆止め剤としてバリウムスルホネートを配合した軸受封入用グリース組成物が開示されている。
しかし、水溶性無機不働態化剤として優れており、広く使用されていた亜硝酸ナトリウムは、第二級アミンと反応して、発がん物質であるＮ−ニトロソアミンを生成することが知られており、人体への悪影響が懸念されている。
また、油溶性有機インヒビターとして広く使用されていたバリウムスルホネートをはじめとする有機スルホン酸塩のみの錆止め性では、特に塩水条件や海水条件のような厳しい条件下では、不満足なものである。
また、バリウムスルホネートは非特許文献１に記載されているとおり、環境負荷物質として業界で自主規制の動きがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許2883134号
【特許文献２】特開平5-140576号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】NTN TECHNICAL REVIEW No.73(2005) P10〜13
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、錆止め性に優れ、且つ環境負荷の少ない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使用した機械部品、特に軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下に示すグリース組成物及びこれを使用した機械部品を提供する。
１．基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を含有することを特徴とするグリース組成物。
２．上記有機スルホン酸塩がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１記載のグリース組成物。
３．脂肪酸アミン塩が、アミンと炭素数４〜２２の脂肪酸の塩である上記１又は２記載のグリース組成物。
４．転がり軸受用である上記１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
５．上記１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物を使用した機械部品。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグリース組成物は、厳しい錆発生条件下においても優れた錆止め性を有している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤は、特に限定されない。例えば、リチウムやナトリウム等を含む金属石けん類、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系増ちょう剤等の非石けん類などが挙げられる。特に好ましくは、ウレア化合物やリチウム石けん類である。これらは欠点が少なく、かつ高価でないため、実用性のある増ちょう剤である。
増ちょう剤は一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物のちょう度は、２００〜４００が好適であり、増ちょう剤の含有量はこのちょう度を得るのに必要な量となる。通常はグリース組成物全体に対して好ましくは３〜３０質量％、さらに好ましくは５〜３０質量％、最も好ましくは８〜２５質量％である。
【００１０】
本発明のグリース組成物に使用される基油は特に限定されない。例えば、鉱物油；ジエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油；ポリαオレフィン、ポリブテンに代表される合成炭化水素油；アルキルジフェニルエーテル、ポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油；シリコーン油；フッ素化油など各種合成油など全ての基油が挙げられる。特に好ましい基油としては、低温性と耐熱性に優れる、エステル系合成油、合成炭化水素油、エーテル系合成油などが挙げられる。
基油は一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【００１１】
本発明に使用される錆止め剤は、有機スルホン酸塩と脂肪酸アミン塩を必須成分として含有する。
上記スルホン酸塩のスルホン酸成分としては、例えば、石油スルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸等が挙げられ、塩としては金属塩が好ましく、特に、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩などが挙げられる。特に好ましい塩は、カルシウム塩、もしくは亜鉛塩である。
本発明のグリース組成物において、有機スルホン酸塩は単独で使用しても良いし、２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物中、有機スルホン酸塩の含有量は、有効成分として、好ましくは、０．１〜１０質量％、より好ましくは、０．１〜８質量％、さらに好ましくは０．２〜５質量％である。
【００１２】
上記脂肪酸アミン塩を構成する脂肪酸としては、好ましくは炭素数４〜２２の脂肪酸、さらに好ましくは炭素数８〜１８の脂肪酸が挙げられる。脂肪酸は、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でも良く、更に直鎖脂肪酸、分岐脂肪酸、環状脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸でも良い。具体的には、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、オクチル酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
上記脂肪酸アミン塩を構成するアミンとしては、特に限定されないが、好ましくは飽和又は不飽和の炭素数１〜４２のアミン、さらに好ましくは、飽和または不飽和の炭素数４〜２２のアミンが挙げられる。
具体的には、オクチルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、オレイルアミン、牛脂アルキルアミン、硬化牛脂アルキルアミン、アニリン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチル牛脂アルキルアミン、ジメチル硬化牛脂アルキルアミン、ジメチルオレイルアミン等が挙げられる。
【００１３】
本発明のグリース組成物において、脂肪酸アミン塩は単独で使用しても良いし、２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。
本発明のグリース組成物中、脂肪酸アミン塩の含有量は、有効成分として、好ましくは、０．０５〜５質量％、より好ましくは、０．０５〜３質量％、さらに好ましくは０．１〜２質量％である。
【００１４】
本発明のグリース組成物には、上記の有機スルホン酸塩、脂肪酸アミン塩以外に、必要に応じてグリース組成物に通常使用される全ての添加剤を単独又は２種以上混合して用いることが出来る。これらの添加剤の例としては、酸化防止剤、金属不活性化剤、清浄分散剤、極圧添加剤、泡消剤、抗乳化剤、油性向上剤、耐摩耗剤、固体潤滑剤など
が挙げられる。
【００１５】
実施例
下記の成分を使用し、ベースグリースに所定量の添加剤を加えてよく混ぜ、３本ロールミルで混練し、表１及び表２に示されるグリース組成物を製造した。
ベースグリース：
Ａ．増ちょう剤：１２-ヒドロキシステアリン酸リチウム
基油：ポリオールエステル ４０℃動粘度 ３４．０ｍｍ2／ｓ
ちょう度：２５０
Ｂ．増ちょう剤：ジウレア化合物（パラトルイジン（２モル）とジフェニルメタンジイソシアネート（１モル）との反応物）
基油：ポリα-オレフィン ４０℃動粘度 ４８．０ｍｍ2／ｓ
ちょう度：２８０
錆止め剤：
Ｃ．スルホン酸カルシウム（ジノニルナフタレンスルホン酸カルシウム塩）
Ｄ．スルホン酸亜鉛（ジノニルナフタレンスルホン酸亜鉛塩）
Ｅ．脂肪酸アミン塩（炭素数８の脂肪酸と炭素数１２のアミンとの塩、及び、炭素数１８の脂肪酸と炭素数１２〜２０（混合）アミンとの塩の２種混合物（質量比２：１））
【００１６】
＜試験方法＞
・錆止め性 ： Ｅｍｃｏｒ防錆試験（ＩＰ２２０） 人工海水使用（ＩＳＯ７１２０）
・判定方法：外輪転送面の発錆状態観察（ｎ＝２）
合格 ０：発錆なし
不合格 １：小さな点錆３個以内
２：錆エリア１％以内
３：錆エリア１％超〜５％以内
４：錆エリア５％超〜１０％以内
５：１０％超
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
有機スルホン酸塩（錆止め剤Ｃ，Ｄ）と脂肪酸アミン塩（錆止め剤Ｅ）を組み合わせて配合した実施例１〜６は、いずれも発錆せず、錆止め性が良好であった。
実施例１〜３と錆止め剤として同量配合した比較例１（錆止め剤Ｃ配合）、比較例２（錆止め剤Ｄ配合）、比較例３（錆止め剤Ｃ，Ｄ配合）、比較例４（錆止め剤Ｅ配合）はいずれも発錆が認められ、錆止め性は劣る結果であった。
実施例６と錆止め剤として同量配合した比較例５（錆止め剤Ｃ，Ｄ配合）は発錆が認められ、錆止め性は劣る結果であった。
以上の例から明らかなように、本発明のグリース組成物は、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を併用しているため、厳しい発錆条件下においても優れた錆止め性を有していることが示された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を含有することを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
上記有機スルホン酸塩がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛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記載のグリース組成物。
【請求項３】
脂肪酸アミン塩が、アミンと炭素数４〜２２の脂肪酸の塩である請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
転がり軸受用である請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物を使用した機械部品。
【請求項１】
基油、増ちょう剤、及び錆止め剤を含むグリース組成物であって、錆止め剤が、有機スルホン酸塩、及び脂肪酸アミン塩を含有することを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
上記有機スルホン酸塩がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛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記載のグリース組成物。
【請求項３】
脂肪酸アミン塩が、アミンと炭素数４〜２２の脂肪酸の塩である請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
転がり軸受用である請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物を使用した機械部品。
【公開番号】特開２０１０−２７５４４８（Ｐ２０１０−２７５４４８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０２１０（Ｐ２００９−１３０２１０）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００１６２４２３）協同油脂株式会社 (165)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００１６２４２３）協同油脂株式会社 (165)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]