グリース組成物及び軸受
【課題】軸受内に水やエマルションが混入しても錆を発生させないグリース組成物、及び上記グリース組成物を封入した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において、増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、錆止め剤が特定のスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするグリース組成物及びこれを封入した軸受。
【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において、増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、錆止め剤が特定のスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするグリース組成物及びこれを封入した軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物及び軸受に関する。さらに詳細には、鉄鋼用ロールネック軸受等の水に暴露される環境で使用される軸受に使用するのに好適なグリース組成物及びこれを封入した軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にカルシウムスルホネートコンプレックスグリースは錆止め性に優れている。しかし、製鉄所に用いられる設備は、発熱抑制の観点から冷却水がかけられる場合があり、冷却水は、錆、腐食に悪影響を与えるイオンを含有していることが多い。冷却水は軸受内に混入する場合がある。また、圧延油（エマルション）も軸受内に混入する場合がある。軸受内に水、エマルションが混入すると、錆が発生し易くなる。この錆が原因で潤滑不良を起こしたり、軸受としての機能が短期間で失われてしまうこともある。さらに軸受はロール研磨や交換の際、オフラインで放置され、置き錆が発生する場合がある。
【０００３】
特許文献１には、耐水性に優れたグリースとして、（ａ）カルシウム含有オーバーベース化有機酸と酸生成化合物との反応生成物および（ｂ）潤滑粘性のあるオイルを含有するグリースが記載されている。特許文献２には、鉱油及び合成油から選ばれる基油と、増ちょう剤としてカルシウムスルホネートコンプレックスとを含み、錆止め剤としてカルボン酸系錆止め剤、カルボン酸塩系錆止め剤及びエステル系錆止め剤から選ばれる少なくとも１種を含有する耐水性グリース組成物が記載されている。しかし、これらのグリース組成物は軸受内に冷却水やエマルションが混入するような厳しい条件においては、必ずしも錆止め性を満足するものではなかった。
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５３０７３２
【特許文献２】特開２００７−０８４６２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、防錆性に優れたグリース組成物を提供することである。さらに詳細には、軸受内に水やエマルションが混入しても錆を発生させ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封入した軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下に示すグリース及び軸受を提供するものである。
１．基油、増ちょう剤及び錆止め剤を含むグリース組成物において、
増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、
錆止め剤がスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記スルホン酸塩系錆止め剤が、亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、又はアミンの塩であることを特徴とするグリース組成物。
２．前記脂肪酸アミン塩系錆止め剤が、炭素数４〜２２の脂肪酸のアミン塩である上記１記載のグリース組成物。
３．錆止め剤が少なくとも１種のスルホン酸塩系錆止め剤と少なくとも１種の脂肪酸アミン塩系錆止め剤を含む上記１又は２記載のグリース組成物。
４．錆止め剤がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛を含む上記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封入した軸受。
６．鉄鋼用ロールネック軸受である上記５記載の軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のグリース組成物は、増ちょう剤としてカルシウムスルホネートコンプレックスを用い、添加剤として、特定のスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤の少なくとも１種を含有するため、従来のグリース組成物と比較して水混入による発錆が顕著に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のグリース組成物に使用する基油としては、特に限定はなく、通常のグリース組成物に使用される、鉱油、合成油が挙げられる。
合成油としては、ポリαオレフィン、ジエステル、ポリオールエステル、エーテル等が挙げられるが、経済的観点から鉱物油の使用が好ましい。
【０００９】
本発明のグリース組成物に増ちょう剤として使用されるカルシウムスルホネートコンプレックスは特に限定されないが、好ましくは特許文献１に示されるものである。
【００１０】
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤はカルシウムスルホネートコンプレックスであり、グリース中、好ましくは少なくとも５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上、最も好ましくは３０〜５０質量％である。
また、グリースの混和ちょう度に特に限定はないが、実用上、漏洩の観点からＮＬＧＩグレードＮｏ．０からＮｏ．３程度になるように調整されるのが好ましい。
【００１１】
本発明のグリース組成物に使用されるスルホン酸塩系錆止め剤としては、スルホン酸成分がアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸等であり、塩成分が亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、アミン等であるものが挙げられる。特に、亜鉛塩、カルシウム塩及び両者を併用したものが好ましい。また、スルホン酸塩は過塩基性でも良く、この場合、塩基価は０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度のものが好ましい。
【００１２】
本発明のグリース組成物に使用される脂肪酸アミン塩系錆止め剤としては、炭素数４〜２２、好ましくは８〜２０の脂肪酸と、炭素数９〜２２、好ましくは１２〜１８の脂肪族アミンとの塩が挙げられる。脂肪酸及び脂肪族アミンは飽和でも不飽和でも良く、更に直鎖でも分岐でも良い。アミンは一級、二級、三級アミンのいずれでも良い。
【００１３】
本発明のグリース組成物に使用されるスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤の添加量は、グリース組成物に対して好ましくは０．５〜１０質量％、さらに好ましくは２〜８質量％である。０．５質量％未満では効果が得られにくく、１０質量％を超えても効果は飽和し、経済的でない。
本発明のグリース組成物には、通常のグリース組成物に使用される他の添加剤、例えば、油性向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、極圧剤、摩擦緩和剤、界面活性剤等を含有させてもよい。
【００１４】
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含されている。
実施例１−１０及び比較例１−７
実施例１−１０及び比較例１−７に示されるベースグリースは次のようにして作製した。まず、塩基価400ｍｇＫＯＨ/gのカルシウムスルホネート（ＬＵＢＲＩＺＯＬ社製：ＬＵＢＲＩＺＯＬ ８６ＧＲ）85.0重量％と基油動粘度が410〜470mm2/sのパラフィン系鉱物油9.9重量％と蒸留水5.1重量％を容器に入れ、撹拌して混合した。蒸留水を蒸発させないように容器を密封してゲル状になるまで88〜91℃で２時間撹拌した。非晶質炭酸カルシウム（864cm-1）からカルサイト（880cm-1）への変化を確認した後、蒸留水を蒸発させながら121〜135℃に加熱し、蒸留水を撤去した。常温まで冷却して、ベースグリースとした。
結果を表１〜表２に合わせて示す。
【００１５】
錆止め性試験
ＡＳＴＭ Ｄ １７４３の軸受防錆試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に腐食水を３０％含ませたものを試料として、軸受（３２３０４Ｊ）に１０００ｋｇｆ・ｃｍのトルクをかけ、温度８０℃で４８時間放置後、軸受の発錆状態を確認した。
（評価）
＃１：外輪レース面に発錆なし
＃２：外輪レース面に小錆３点以内
＃３：＃２より悪いもの
判定；○：合格（＃１、＃２のもの）、×：不合格（＃３のもの）
【００１６】
ここで用いる腐食水は下記イオンを含むものであり、製鉄所の工業用水の平均的なイオン濃度である。
Ｃｌ-イオン：１５０ｐｐｍ
ＳＯ42-イオン：１５０ｐｐｍ
ＨＣＯ3-イオン：１５０ｐｐｍ
Ｎａ+イオン：２２５ｐｐｍ
Ｆ-イオン：４０ｐｐｍ
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
A) ＫＩＮＧ社製：「ＮＡ−ＳＵＬ ７２９」
B) ＣＨＥＭＴＵＲＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製：「ＢＲＹＴＯＮ Ｃ−４００Ｃ」
C) ＫＩＮＧ社製：「ＮＡ−ＳＵＬ ＺＳ」
D) 日本化学産業（株）製：「キレスガードＣ」
E) 大日本インキ化学工業（株）製：「ＤＡＩＬＵＢＥ Ｚ−３００」
F) クラリアントジャパン（株）製：「ＨＯＳＴＡＣＯＲ Ｌ」
G) チバジャパン（株）製：「ＩＲＧＡＣＯＲ Ｌ１２」
H) ソルビタンモノオレート
【００２０】
本発明の錆止め剤を使用した実施例１−１０のグリース組成物では錆止め効果が顕著であるのに対して、本発明の錆止め剤以外の錆止め剤を使用した比較例１−７では、錆止め効果が明らかに劣っている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物及び軸受に関する。さらに詳細には、鉄鋼用ロールネック軸受等の水に暴露される環境で使用される軸受に使用するのに好適なグリース組成物及びこれを封入した軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にカルシウムスルホネートコンプレックスグリースは錆止め性に優れている。しかし、製鉄所に用いられる設備は、発熱抑制の観点から冷却水がかけられる場合があり、冷却水は、錆、腐食に悪影響を与えるイオンを含有していることが多い。冷却水は軸受内に混入する場合がある。また、圧延油（エマルション）も軸受内に混入する場合がある。軸受内に水、エマルションが混入すると、錆が発生し易くなる。この錆が原因で潤滑不良を起こしたり、軸受としての機能が短期間で失われてしまうこともある。さらに軸受はロール研磨や交換の際、オフラインで放置され、置き錆が発生する場合がある。
【０００３】
特許文献１には、耐水性に優れたグリースとして、（ａ）カルシウム含有オーバーベース化有機酸と酸生成化合物との反応生成物および（ｂ）潤滑粘性のあるオイルを含有するグリースが記載されている。特許文献２には、鉱油及び合成油から選ばれる基油と、増ちょう剤としてカルシウムスルホネートコンプレックスとを含み、錆止め剤としてカルボン酸系錆止め剤、カルボン酸塩系錆止め剤及びエステル系錆止め剤から選ばれる少なくとも１種を含有する耐水性グリース組成物が記載されている。しかし、これらのグリース組成物は軸受内に冷却水やエマルションが混入するような厳しい条件においては、必ずしも錆止め性を満足するものではなかった。
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５３０７３２
【特許文献２】特開２００７−０８４６２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、防錆性に優れたグリース組成物を提供することである。さらに詳細には、軸受内に水やエマルションが混入しても錆を発生させ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封入した軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下に示すグリース及び軸受を提供するものである。
１．基油、増ちょう剤及び錆止め剤を含むグリース組成物において、
増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、
錆止め剤がスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記スルホン酸塩系錆止め剤が、亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、又はアミンの塩であることを特徴とするグリース組成物。
２．前記脂肪酸アミン塩系錆止め剤が、炭素数４〜２２の脂肪酸のアミン塩である上記１記載のグリース組成物。
３．錆止め剤が少なくとも１種のスルホン酸塩系錆止め剤と少なくとも１種の脂肪酸アミン塩系錆止め剤を含む上記１又は２記載のグリース組成物。
４．錆止め剤がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛を含む上記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封入した軸受。
６．鉄鋼用ロールネック軸受である上記５記載の軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のグリース組成物は、増ちょう剤としてカルシウムスルホネートコンプレックスを用い、添加剤として、特定のスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤の少なくとも１種を含有するため、従来のグリース組成物と比較して水混入による発錆が顕著に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のグリース組成物に使用する基油としては、特に限定はなく、通常のグリース組成物に使用される、鉱油、合成油が挙げられる。
合成油としては、ポリαオレフィン、ジエステル、ポリオールエステル、エーテル等が挙げられるが、経済的観点から鉱物油の使用が好ましい。
【０００９】
本発明のグリース組成物に増ちょう剤として使用されるカルシウムスルホネートコンプレックスは特に限定されないが、好ましくは特許文献１に示されるものである。
【００１０】
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤はカルシウムスルホネートコンプレックスであり、グリース中、好ましくは少なくとも５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上、最も好ましくは３０〜５０質量％である。
また、グリースの混和ちょう度に特に限定はないが、実用上、漏洩の観点からＮＬＧＩグレードＮｏ．０からＮｏ．３程度になるように調整されるのが好ましい。
【００１１】
本発明のグリース組成物に使用されるスルホン酸塩系錆止め剤としては、スルホン酸成分がアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸等であり、塩成分が亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、アミン等であるものが挙げられる。特に、亜鉛塩、カルシウム塩及び両者を併用したものが好ましい。また、スルホン酸塩は過塩基性でも良く、この場合、塩基価は０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度のものが好ましい。
【００１２】
本発明のグリース組成物に使用される脂肪酸アミン塩系錆止め剤としては、炭素数４〜２２、好ましくは８〜２０の脂肪酸と、炭素数９〜２２、好ましくは１２〜１８の脂肪族アミンとの塩が挙げられる。脂肪酸及び脂肪族アミンは飽和でも不飽和でも良く、更に直鎖でも分岐でも良い。アミンは一級、二級、三級アミンのいずれでも良い。
【００１３】
本発明のグリース組成物に使用されるスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤の添加量は、グリース組成物に対して好ましくは０．５〜１０質量％、さらに好ましくは２〜８質量％である。０．５質量％未満では効果が得られにくく、１０質量％を超えても効果は飽和し、経済的でない。
本発明のグリース組成物には、通常のグリース組成物に使用される他の添加剤、例えば、油性向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、極圧剤、摩擦緩和剤、界面活性剤等を含有させてもよい。
【００１４】
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含されている。
実施例１−１０及び比較例１−７
実施例１−１０及び比較例１−７に示されるベースグリースは次のようにして作製した。まず、塩基価400ｍｇＫＯＨ/gのカルシウムスルホネート（ＬＵＢＲＩＺＯＬ社製：ＬＵＢＲＩＺＯＬ ８６ＧＲ）85.0重量％と基油動粘度が410〜470mm2/sのパラフィン系鉱物油9.9重量％と蒸留水5.1重量％を容器に入れ、撹拌して混合した。蒸留水を蒸発させないように容器を密封してゲル状になるまで88〜91℃で２時間撹拌した。非晶質炭酸カルシウム（864cm-1）からカルサイト（880cm-1）への変化を確認した後、蒸留水を蒸発させながら121〜135℃に加熱し、蒸留水を撤去した。常温まで冷却して、ベースグリースとした。
結果を表１〜表２に合わせて示す。
【００１５】
錆止め性試験
ＡＳＴＭ Ｄ １７４３の軸受防錆試験方法に用いる装置を使用して、グリース中に腐食水を３０％含ませたものを試料として、軸受（３２３０４Ｊ）に１０００ｋｇｆ・ｃｍのトルクをかけ、温度８０℃で４８時間放置後、軸受の発錆状態を確認した。
（評価）
＃１：外輪レース面に発錆なし
＃２：外輪レース面に小錆３点以内
＃３：＃２より悪いもの
判定；○：合格（＃１、＃２のもの）、×：不合格（＃３のもの）
【００１６】
ここで用いる腐食水は下記イオンを含むものであり、製鉄所の工業用水の平均的なイオン濃度である。
Ｃｌ-イオン：１５０ｐｐｍ
ＳＯ42-イオン：１５０ｐｐｍ
ＨＣＯ3-イオン：１５０ｐｐｍ
Ｎａ+イオン：２２５ｐｐｍ
Ｆ-イオン：４０ｐｐｍ
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
A) ＫＩＮＧ社製：「ＮＡ−ＳＵＬ ７２９」
B) ＣＨＥＭＴＵＲＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製：「ＢＲＹＴＯＮ Ｃ−４００Ｃ」
C) ＫＩＮＧ社製：「ＮＡ−ＳＵＬ ＺＳ」
D) 日本化学産業（株）製：「キレスガードＣ」
E) 大日本インキ化学工業（株）製：「ＤＡＩＬＵＢＥ Ｚ−３００」
F) クラリアントジャパン（株）製：「ＨＯＳＴＡＣＯＲ Ｌ」
G) チバジャパン（株）製：「ＩＲＧＡＣＯＲ Ｌ１２」
H) ソルビタンモノオレート
【００２０】
本発明の錆止め剤を使用した実施例１−１０のグリース組成物では錆止め効果が顕著であるのに対して、本発明の錆止め剤以外の錆止め剤を使用した比較例１−７では、錆止め効果が明らかに劣っている。
【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において、
増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、
錆止め剤がスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記スルホン酸塩系錆止め剤が、亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、又はアミンの塩であることを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸アミン塩系錆止め剤が、炭素数４〜２２の脂肪酸のアミン塩である請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
錆止め剤が少なくとも１種のスルホン酸塩系錆止め剤と少なくとも１種の脂肪酸アミン塩系錆止め剤を含む請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
錆止め剤がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛を含む請求項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封入した軸受。
【請求項６】
鉄鋼用ロールネック軸受である請求項５記載の軸受。
【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において、
増ちょう剤がカルシウムスルホネートコンプレックスを含み、
錆止め剤がスルホン酸塩系錆止め剤及び脂肪酸アミン塩系錆止め剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記スルホン酸塩系錆止め剤が、亜鉛、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アンモニウム、又はアミンの塩であることを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸アミン塩系錆止め剤が、炭素数４〜２２の脂肪酸のアミン塩である請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
錆止め剤が少なくとも１種のスルホン酸塩系錆止め剤と少なくとも１種の脂肪酸アミン塩系錆止め剤を含む請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
錆止め剤がスルホン酸カルシウム及びスルホン酸亜鉛を含む請求項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封入した軸受。
【請求項６】
鉄鋼用ロールネック軸受である請求項５記載の軸受。
【公開番号】特開２０１０−３１１２３（Ｐ２０１０−３１１２３Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９３８５８（Ｐ２００８−１９３８５８）
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【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２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００１６２４２３）協同油脂株式会社 (165)
【Ｆターム（参考）】
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