JP2005272502A

JP2005272502A - 抗菌性グリース組成物及び転動装置

Info

Publication number: JP2005272502A
Application number: JP2004084154A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Sakagami; 賢太郎坂上; Masahiko Yamazaki; 雅彦山崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】熱的安定性、耐水性も高く、低コストの抗菌性グリース組成物、並びに前記抗菌性グリース組成物を封入してなり、食品機械用の主軸支承用として好適な転動装置を提供する。
【解決手段】基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、前記添加剤として抗菌剤を、グリース組成物全体の０．５〜５質量％含有する抗菌性グリース組成物、及び前記グリース組成物を封入した転動装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品機械用の転がり軸受や直動装置（ボールねじやリニアガイド等）等に好適に用いることができる抗菌性グリース組成物に関する。

一般に食品機械等の回転支承部には潤滑剤封入転がり軸受等が用いられる。潤滑剤としてグリース組成物が用いられる場合、従来は鉱油系のグリース組成物が主に使用されてきており、例えば鉱油と、増ちょう剤としてリチウム、カルシウム、ナトリウム等の金属石けんを混和したもの、あるいは金属石けんの代わりにベントナイト、シリカゲル、ウレア化合物等を用いたものが用いられている。

しかしながら、これらの鉱油系グリース組成物は、機械運転中に飛散して食品に接触する可能性もあり、食品衛生上好ましいとは言えない。また、グリース中に細菌が混入するおそれもあり、食品に影響を与える可能性も十分に考えられる。このような問題を解決するグリース組成物として、抗菌剤として抗菌性ゼオライトを含有するグリース組成物等が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３２１１１７０号

しかしながら、抗菌性ゼオライトを添加したグリース組成物は、細菌等に対して優れた抗菌性を示すものの、抗菌性ゼオライトは抗菌作用を有する銀イオン等を担時させたものであるため高価であり、コスト面に問題がある。また、抗菌性ゼオライトは熱に対する安定性や水に対する安定性が十分とはいえず、水と接触したり、高温になる食品機械では安定した抗菌性能を発揮できないという問題がある。

そこで、本発明は、優れた抗菌性を有するとともに、熱的安定性、耐水性も高く、低コストの抗菌性グリース組成物、並びに前記抗菌性グリース組成物を封入してなり、食品機械用の主軸支承用として好適な転動装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の抗菌性グリース組成物は、基油と増ちょう剤と添加剤とを含有し、前記添加剤として抗菌剤をグリース組成物全体の０．５〜５質量％含有することを特徴とする。このような抗菌性グリース組成物ならば、細菌が混入しても抗菌剤によって汚染されることはなくなるため、衛生的で安定した潤滑作用を得ることができる。

また、前記抗菌剤は天然抗菌剤であることが好ましい。天然抗菌剤を添加することにより、より安全性を高めることが可能である。

また、更に安全性を高めるために、前記基油をポリαオレフィン油、前記増ちょう剤をアルミニウム石けんとすることが好ましい。

また、上述した課題を解決するために、本発明の転動装置は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体とを備え、前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、上記の抗菌性グリース組成物が封入されていることを特徴とする。このような構成の転がり軸受は、前述のような抗菌性グリース組成物が封入されているので、抗菌性に優れている。

本発明によれば、熱的安定性、耐水性も高く、低コストの抗菌性グリース組成物が提供さる。また、前記抗菌性グリース組成物を封入してなり、食品機械用の主軸支承用として好適な転動装置が提供される。

以下に本発明について詳細に説明する。

（天然抗菌剤）
本発明の抗菌性グリース組成物に添加される抗菌剤は、安全性のために天然抗菌剤が好ましい。具体的には、キトサン類、カテキン類、孟宗竹、カラシ、ワサビ精油等が代表的である。その他、リンゴ、ブドウ、柑橘類に多く含まれるコロイド状のペクチン、必須アミノ酸であるＬ−リジンが直鎖状につながったポリリジン、サケ、マス、ニシン等の成熟精巣に含まれる塩基性のたんぱく質であるプロタミン、オランダビユの種実の抽出物、ローズマリー、セイジ、タイム等のシソ科植物の乾燥した葉部から得られる香辛料、ハトムギの疎水性有機溶媒抽出物、イリオモテアザミ根茎抽出エキス、ハチの巣から得られるプロポリス等多数の抗菌性物質が使用できる。

その中でも、各種の食中毒に効果が大きいカテキン類が好適である。その中でも茶葉に含まれる水溶性成分である、エピガロカテキン、エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、カテキン等が好ましい。一般的にはこれらカテキン類は水溶性であるので、界面活性剤を少量添加して使用するのが好ましいが、グリース組成物の場合、増ちょう剤が界面活性剤としての役割も果たすため、さらに界面活性剤を添加する必要はない。

近年の軸受等の高回転化、高温化を考えると、熱に対して安定な孟宗竹が好ましい。孟宗竹は竹の一種であり、そのエタノール抽出物には抗菌力がある。その抗菌成分は、キノン誘導体であることが知られており、容易にグリース組成物に混合できる。

また、キトサンは多糖類の天然抗菌剤であり、水が混入するような環境においても優れた抗菌力を発揮する。また、キトサンは制酸剤としても使用され、グリース組成物それの劣化を防ぐ作用も期待される。キトサンはほとんどの有機溶媒に溶けず、抗菌剤として製剤化が難しいとされるが、グリース中においては増ちょう剤が界面活性剤のような働きをするために容易に混ぜ合わせることが可能である。

これら抗菌剤の添加量は、良好な潤滑性能とともに、十分な抗菌作用を確保するにはグリース組成物全体の０．５〜５質量％であり、より好ましくは１〜４質量％、最も好ましくは１．５〜３質量％である。

（基油）
基油の種類は、安全衛生面を考慮して合成炭化水素基油であれば特に限定されないが、耐熱、耐水面から考慮するとポリαオレフィン油が最も好ましい。また、基油の４０℃での動粘度は、８０〜３００ｍｍ^２／ｓが好ましい。さらに好ましくは１００〜２５０ｍｍ^２／ｓとする。

（混和ちょう度）
本発明において、抗菌性グリース組成物の混和ちょう度は２００〜３５０であることが好ましい。ここでいう混和ちょう度とは日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ２２２０に準じて測定した値をいう。混和ちょう度が２００未満であると転動装置に封入した際に抗菌性グリース組成物が硬すぎてトルク性能が悪くなり、３５０超過だと抗菌性グリース組成物が柔らかすぎてグリースが軸受の外部へ流出するおそれがある。

（増ちょう剤）
増ちょう剤の種類は、特に限定されないが、安全衛生面から考慮するとアルミニウム石けんが好ましい。増ちょう剤の含有量は、前記混和ちょう度が得られる範囲であれば特に制限はないが、抗菌性グリース組成物全体の５〜３０質量％である。５質量％未満であると、増ちょう剤が少なすぎて抗菌性グリース形成が困難になってしまう。また、３０質量％超過であると、基油の量が少なくなるため、潤滑性が不十分となる可能性が考えられる。このような問題をより生じ難くするためには、増ちょう剤の含有量は、抗菌性グリース組成物全体の８〜２５質量％とすることがより好ましい。

（その他の添加剤）
本発明の抗菌性グリース組成物には、各種性能を更に向上させるため、必要に応じ種々の添加剤を混合してもよい。しかしながら、食品への安全衛生面を十分考慮して種類、添加量を選択しなければならない。

（転動装置）
本発明はまた、上記の抗菌性グリース組成物を封入した転動装置に関する。転動装置の種類や構造には制限がなく、一般的な転がり軸受、ボールねじやリニアガイド装置等の直動装置を対象とすることができる。また、抗菌性グリース組成物の封入量も一般的な範囲で構わない。

そして、本発明の転動装置は潤滑性能を維持しつつ、優れた抗菌性を兼備したものとなり、食品用機械に好適に使用できる。

表１に示した配合のグリース組成物を調製し、抗菌性試験、加熱後及び注水試験後の抗菌性試験、軸受耐久試験を行った。尚、基油は何れも、４０℃における動粘度で１５０ｍｍ^２／ｓとした。

（抗菌性試験）
各グリース組成物に肉エキス０．５質量％、塩化ナトリウム０．５質量％、ペプトン１質量％、精製水１質量％相当を混ぜ合わせ、直径φ２００のシャーレに厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。塗布したグリース組成物の中央に放置したパンから得られたアオカビ１ｍｍ^３を置いて、３７℃、Ｒ．Ｈ．９０％の雰囲気下で、９６時間培養し、培養後のシャーレを観察した。評価は、アオカビが拡がらない：○印、アオカビの拡がりが半径５ｍｍ以内：△印、アオカビの拡がりが半径５ｍｍより大きい：×印とした。結果を表１に示す。

（加熱後の抗菌性試験）
滅菌等による温度上昇後の抗菌性をみるために、１２０℃で１０分間、グリース組成物を加熱した後に上記の抗菌性試験を行った。評価は、上記と同様である。結果を表１に示す。

（注水後の抗菌性試験）
軸受呼び番号６０１７の深溝玉軸受（内径φ８５ｍｍ、外径φ１３０ｍｍ、幅２２ｍｍ）に各グリース組成物を封入し、内輪回転速度１０００ｍｉｎ^−１で回転させるとともに、２４時間毎に０．３ｍｌの水を封入グリース中に注入し、７２時間後のグリース組成物を用いて上記の抗菌性試験を行った。評価は、上記と同様である。結果を表１に示す。

（軸受耐久試験）
軸受呼び番号６９５ＶＶ（内径φ５ｍｍ、外径φ１３ｍｍ、幅４ｍｍ）に、空隙部容積の約３０％になるように各グリース組成物を封入し、９０℃、４２００ｍｉｎ^−１、軸方向荷重として１４．７Ｎの負荷を加えて５００時間回転させた。そして、試験前後での軸方向加速度上昇値を求めた。評価は、上昇値が１０以内を合格とした。結果を表１に示す。

表１に示すように、本発明に従う実施例のグリース組成物はすべて抗菌性試験において優れた結果を示す。また、軸受耐久試験の結果から、本抗菌性グリース組成物に添加される天然系抗菌剤を添加させても耐久性能に変化が無く、安定した抗菌性能を発揮することが分かる。また、天然抗菌剤を選択することにより、加熱及び注水後においても安定した抗菌性能を発揮することが分かる。

また、実施例１のグリース組成物の配合に従い天然性抗菌剤の添加量を変化させて上記の抗菌性試験を行った。図１にその結果を示すが、実施例１での値を１とし、その相対値で示す。図１より、天然抗菌剤は１．５質量％以上添加すると有効にその抗菌性を発揮することが分かる。また、３質量％より多く添加してもそれ以上の抗菌性は得られないため、それ以上の添加は不経済となり、更に潤滑性能に影響を及ぼすおそれもある。

実施例で得られた天然抗菌剤の添加量と抗菌性との関係を示すグラフである。

Claims

基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、前記添加剤として抗菌剤を、グリース組成物全体の０．５〜５質量％含有することを特徴とする抗菌性グリース組成物。
前記抗菌剤は天然抗菌剤であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌性グリース組成物。
前記基油がポリαオレフィン油であり、前記増ちょう剤がアルミニウム石けんであることを特徴とする請求項１または２に記載の抗菌性グリース組成物。
内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体とを備える転がり軸受において、前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１〜３の何れか一項に記載の抗菌性グリース組成物が封入されていることを特徴とする転動装置。