JP2010018648A - 難燃性グリース組成物及びその貯蔵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は，基油と増ちょう剤から成るグリースに水を配合することによって難燃性に優れた特性を有するグリース組成物及びその貯蔵方法を提供することである。
【解決手段】この難燃性グリース組成物は，基油と水とから成る混合物に増ちょう剤が配合され，前記基油と前記増ちょう剤とから成るグリースに対する前記水の含有量が１０重量％〜６０重量％である。この難燃性グリース組成物は，潤滑環境の厳しい機械設備，例えば，高温スケールが飛散する作業環境に設置された製鉄設備に設けた摺動部，回転部等に組み込まれた軸受等に適用して好ましく，潤滑グリース中に高温スケールが混入しても，グリースが着火し難く，作業現場の安全性を向上させることができる。
【選択図】なし

Description

この発明は，各種の産業機械などにおいて，難燃性，防錆性，耐荷重性が要求される軸受，機械装置の摺動部に使用される難燃性グリース組成物及びその貯蔵方法に関する。

近年，製鉄設備等の各種の設備では，潤滑環境についての要望が非常に厳しく，潤滑用のグリース組成物には，優れた防錆性，極圧性，耐水性，耐熱性等の各種の性能が要求されている。製鉄設備等の各種の設備では，潤滑グリースを用いた軸受等を備えた機械装置が設置されている。機械装置が作動される環境が製鉄設備等の高温環境である場合に，機械装置の軸受から漏洩したグリースに機械装置や処理物の高温のスケールが飛散すると，グリースが着火してしまい，最悪の場合には火災が起きてしまうことがある。このような理由から，グリース組成物として上記のような優れた諸性能を有し，且つ高温のスケールがグリースに混入しても，着火し難い難燃性に優れた潤滑グリースが求められている。

従来，グリース組成物に難燃性を付加させるため，添加剤として，カリウム又はカルシウムの酸化物，炭酸塩，炭酸水素塩，硫酸塩を用いたグリース組成物が知られている。該グリース組成物は，潤滑ベース油と，リチウム石ケン，カルシウム石ケン，若しくはナトリウム石ケン又はこれらの混合物から選ばれた増粘剤と，グリース組成物を基にして１から７重量％の酸化カルシウム，並びに炭酸カリウム，炭酸水素カリウム及び硫酸カリウムから選ばれたグリース組成物を基にして１から７重量％のカリウム化合物を含む混合物の難燃添加剤とを含有している（例えば，特許文献１参照）。

また，グリースとして，着火後に自己消火性を示すものが知られている。該自己消火性グリース組成物は，軟膏缶燃焼試験で自己消火時間が５分間以内の自己消火性を有しており，グリース組成物の液体成分の引火点が２７０℃以上である。上記自己消火性グリース組成物は，堆積した潤滑グリース組成物が高温に晒されたり高温のスケールが飛散した場合にも着火し難い難燃性に優れた潤滑グリース組成物であって，特に，大規模集中給脂方式に使用できる（例えば，特許文献２参照）。
特許第２９９９５５３号 特開２００４−６７８４３号公報

しかしながら，従来のグリース組成物は，グリースに着火し難い難燃性を持たせるには，炭酸カリウム等の粉体の添加剤をグリースに配合するため，集中給脂方式での配管でプラッキングが起こってしまう恐れがあった。また，すべり軸受では，添加剤の粉体によって部品の摩耗が促進され，設備寿命を短くする恐れがあった。また，自己消火性を示す潤滑グリースでも，自己消火性が十分でなく着火を防ぐことはできず，特に，極圧性を持たせるため極圧添加剤等を添加すると，着火し易くなるという問題があった。

更に，前述したような優れた諸性能のいくつかを有するグリースでは，製鉄設備等では熱いスケール等が飛散した場合の難燃性に問題があった。即ち，優れた難燃性，又は自己消火性を有するグリースでは，防錆性，極圧性，耐水性，耐熱性等の諸性能を満足することができず，これらの諸性能を具備したグリースでは，熱いスケール等が飛散した場合の難燃性を満足することができなかった。

この発明の目的は，上記課題を解決するものであり，各種の産業設備の用途に使用されても，諸性能のうち特に難燃性を発揮でき，例えば，製鉄設備等に使用された場合に，加熱されたスケールが飛散した時でも，該スケール等の火種によって着火し難い難燃性を発揮できるものであり，難燃性を発揮させるため増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを用いると共に基油に水を混合配合したことを特徴とする難燃性に優れたグリース組成物及びその貯蔵方法を提供することである。

この発明は，基油と水とから成る混合物に増ちょう剤が配合されていることを特徴とする難燃性グリース組成物に関する。

この難燃性グリース組成物において，前記基油は，鉱油，合成炭化水素油，ジフェニルエーテル油，エステル類，グリコール類から選択される少なくとも１種類から成るものである。更に，前記増ちょう剤は，カルシウムスルフォネートコンプレックス石けんである。

この難燃性グリース組成物において，前記基油と前記増ちょう剤とから成るグリースに対する前記水の含有量が１０重量％〜６０重量％である。

また，この発明は，上記の難燃性グリース組成物を，ドラム缶，ペール缶，給脂タンク等の容器に貯蔵する際に，前記水の蒸発を抑制するために，前記容器内の前記難燃性グリース組成物の空気に触れる露出表面を，潤滑油及び／又は樹脂材料から成るプレートやフィルムで覆って密封することを特徴とする難燃性グリース組成物の貯蔵方法に関する。

この発明による難燃性グリース組成物は，上記のように構成されているので，優れた難燃性を有することによって，潤滑環境の厳しい機械設備，例えば，高温のスケールが飛散するような厳しい作業環境に設置された製鉄設備に設けた摺動部や回転部に組み込まれた軸受等に適用することが可能になり，高温の物質，例えば，高温スケールが潤滑グリースに混入や侵入しても，グリースが着火し難く，作業現場の安全性を向上することができる。更に，この難燃性グリース組成物は，低温性能の良好な基油を用いることで，良好な低温性能を備えた難燃性に優れた性状のものとすることができる。また，この難燃性グリース組成物は，実質的にグリースの使用量を削減することが可能となり，環境に優しい特性を有するものである。

また，この発明による難燃性グリース組成物の貯蔵方法は，グリースの露出表面が潤滑油や樹脂で覆われて密封されているので，グリース中に混合配合されている水がグリースから蒸発することが防止され，難燃性を長期にわたって維持することができる。

この発明による難燃性グリース組成物は，上記従来技術の問題点を解決し，特に，水を含有させることによって難燃性に優れ，更に，必要に応じて，添加剤として，酸化防止剤，防錆剤，極圧剤，増粘剤，流動点降下剤，防腐剤，或いは消泡剤を適宜添加することができ，添加した添加剤によって防錆性，極圧性，耐水性及び耐熱性を有するものに適応させることができる。

この難燃性グリース組成物は，主として，基油と水とから成る混合物に増ちょう剤が配合されていることを特徴とし，特に，前記基油として，鉱油，合成炭化水素油，ジフェニルエーテル油，エステル類，グリコール類から選択される少なくとも１種類から成るものを用い，更に，前記増ちょう剤として，カルシウムスルフォネートコンプレックス石けんを用いたものである。前記水の含有量は，具体的には，前記基油と前記増ちょう剤とから成るグリースに対して１０重量％〜６０重量％に調製されている。この難燃性グリース組成物は，基油と水との混合物を用いることによる産業設備用途として，十分な諸性能を有し，特に，水を含有することによって難燃性に優れたグリース組成物にすることができる。

また，この発明による難燃性グリース組成物は，ドラム缶，ペール缶，給脂タンク等の容器に貯蔵する際に，その空気と触れるグリースの露出表面，例えば，上部表面を潤滑油，及び／又は樹脂材料から成るプレートやフィルムで覆って密封することにより，グリースからの水の蒸発を抑制し，長期にわたって難燃性を維持することができる。

この難燃性グリース組成物について，実施例１〜実施例８の試料を作製し，これらの難燃性試験を行った。基油として１００℃の動粘度１０．２ｍｍ² ／ｓの鉱油である基油Ａを用い，また，増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックス石けんを用い，３者の配合割合を種々に変化させた。
実施例１は，基油Ａ：６５．０重量％，増ちょう剤：３０．０重量％，及び水：５．０重量％を混合した試料１を作製した。試料１の混和ちょう度は３３４であった。
実施例２は，基油Ａ：６１．０重量％，増ちょう剤：２９．０重量％，及び水：１０．０重量％を混合した試料２を作製した。試料２の混和ちょう度は３３０であった。
実施例３は，基油Ａ：４８．０重量％，増ちょう剤：２２．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料３を作製した。試料３の混和ちょう度は３２３であった。
実施例４は，基油Ａ：３５．０重量％，増ちょう剤：１５．０重量％，及び水：５０．０重量％を混合した試料４を作製した。試料４の混和ちょう度は３１２であった。
実施例５は，基油Ａ：２７．０重量％，増ちょう剤：１３．０重量％，及び水：６０．０重量％を混合した試料５を作製した。試料５の混和ちょう度は３１５であった。
実施例６は，基油Ａ：１５．０重量％，増ちょう剤：１５．０重量％，及び水：７０．０重量％を混合した試料６を作製した。試料６はグリースに対する水の含有量が多過ぎてグリース化しなかった。
実施例７は，基油Ａ：５５．０重量％，増ちょう剤：１５．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料７を作製した。試料７の混和ちょう度は３７１であった。
実施例８は，基油Ａ：４０．０重量％，増ちょう剤：３０．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料８を作製した。試料８の混和ちょう度は２７４であった。

試料１〜試料８について，難燃性の評価試験を行った。難燃性の評価方法を以下に示す。
試料１〜試料８のグリース組成物を内径４０ｍｍ，及び深さ３６ｍｍのるつぼにそれぞれ入れ，高温スケール等に見立てた鉄片である縦１０ｍｍ，横１５ｍｍ，及び高さ１０ｍｍのサイズの直方体を予め１０００℃に加熱し，その高温の直方体の鉄片を，グリース組成物を入れたるつぼの中へ入れ，この時のグリース組成物の着火の有無をそれぞれ確認した。
実施例１〜実施例８の難燃性の評価試験を表１に示す。

表１から分かるように，実施例１の試料１では，グリースに対する水の含有量が５．０重量％であり，水の含有量が少な過ぎるため試料１が着火した。また，実施例２〜実施例５の各試料２〜５は，全てグリース化しており，水の含有量が１０重量％〜６０．０重量％であり，試料２〜５は着火せず，難燃性に富んでいることが分かった。実施例６の試料６では，グリースに対する水の含有量が７０．０重量％であり，グリース化することができなかったので，着火試験は行わなかった。
実施例７と実施例８は，グリースに対する水の含有量が共に３０．０重量％であり，実施例７は増ちょう剤が１５．０重量％であり，実施例８は増ちょう剤が３０．０重量％であり，試料７と試料８は，両者共に着火せず，難燃性に富んでいることが分かった。
以上のように，実施例１〜実施例８の難燃性の試験結果から，基油と増ちょう剤との配合割合は混和ちょう度が相違するが，難燃性には影響せず，難燃性の度合いは，グリースへの水の含有量が影響することが分かった。表１から分かるように，基油と増ちょう剤とから成るグリースに対する水の含有量は，１０．０重量％〜６０．０重量％の範囲が適正量であり，難燃性を発揮できることが分かった。

次に，実施例９〜実施例１４の試料９〜試料１４を作製し，これらの難燃性試験を行った。試料９〜試料１４は，増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックス石けんを用い，基油としてそれぞれ異なる基油Ａ〜基油Ｇを用い，増ちょう剤の配合量を変えた。また，試料９〜試料１１では水の含有量を３０．０重量％にし，試料１２〜試料１４では水の含有量を５０．０重量％に調製した。
実施例９は，基油Ｂ：４５．０重量％，増ちょう剤：２５．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料９を作製した。試料９の混和ちょう度は３３３であった。
実施例１０は，基油Ｃ：４２．０重量％，増ちょう剤：２８．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料１０を作製した。試料１０の混和ちょう度は３３９であった。 実施例１１は，基油Ａ：４５．０重量％，基油Ｄ：５．０重量％，増ちょう剤：２０．０重量％，及び水：３０．０重量％を混合した試料１１を作製した。試料１１の混和ちょう度は３２０であった。
実施例１２は，基油Ｅ：３８．０重量％，増ちょう剤：１２．０重量％，及び水：５０．０重量％を混合した試料１２を作製した。試料１２の混和ちょう度は３０５であった。 実施例１３は，基油Ｆ：３６．０重量％，増ちょう剤：１４．０重量％，及び水：５０．０重量％を混合した試料１３を作製した。試料１３の混和ちょう度は３１１であった。 実施例１４は，基油Ｇ：３３．０重量％，増ちょう剤：１７．０重量％，及び水：５０．０重量％を混合した試料１４を作製した。試料１４の混和ちょう度は３０１であった。

基油Ａ：鉱油，１００℃の動粘度１０．２ｍｍ² ／ｓ
基油Ｂ：鉱油，１００℃の動粘度２９．８ｍｍ² ／ｓ
基油Ｃ：合成炭化水素，１００℃の動粘度４．８ｍｍ² ／ｓ
基油Ｄ：エチレングリコール
基油Ｅ：ポリアルキレングリコール，１００℃の動粘度２０．２ｍｍ² ／ｓ
基油Ｆ：アルキルジフェニルエーテル，１００℃の動粘度１１．８ｍｍ² ／ｓ
基油Ｇ：ポリオールエステル，１００℃の動粘度１０．０ｍｍ² ／ｓ

試料９〜試料１４について，難燃性の評価試験を行った。難燃性の評価方法を以下に示す。試料１〜試料８の難燃性の評価方法と同様に，試料９〜試料１４のグリース組成物を上記と同様のるつぼにそれぞれ入れ，上記の高温の直方体の鉄片を，グリース組成物を入れたるつぼの中へ入れ，この時のグリース組成物の着火の有無をそれぞれ確認した。
実施例９〜実施例１４の難燃性の評価試験を表２に示す。

表２から分かるように，基油Ａ〜基油Ｇのいずれについても，水のグリースに対する含有量が所定の範囲内，即ち１０．０重量％〜６０．０重量％の範囲内の３０．０重量％と５０．０重量％であるので，難燃性を発揮できる要件であることが分かった。基油に対する増ちょう剤の配合割合の差では，混和ちょう度に差異があるが，難燃性の性能には影響せず，いずれも着火することがなく，難燃性を発揮することが分かった。従って，この難燃性グリース組成物は，用途に応じて増ちょう剤の配合割合を調製し，用途に適合するものを使用することができる。

実施例１〜実施例１４について，難燃性の特性を比較するため，グリースに対して水を混合していない比較例１，比較例２，市販難燃性グリースＡ〜Ｄを用いて，難燃性の評価試験を行った。
比較例１と比較例２とは，増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックス石けんを４０．０重量％配合し，比較例１は基油Ａを６０．０重量％，比較例２は基油Ｂを６０．０重量％配合したものを用いた。
市販難燃性グリースＡ，Ｂ，Ｃは，増ちょう剤としてリチウム石けんが用いられており，市販難燃性グリースＤは，増ちょう剤としてアルミニウム石けんが用いられている。
比較例１，２，市販難燃性グリースＡ〜Ｄの難燃性の評価試験を表３に示す。

表３から分かるように，比較例１，２，市販難燃性グリースＡ〜Ｄは，いずれも着火し，難燃性を有さないことが分かった。この難燃性グリース組成物は，グリースに所定量の水を混合することによって，難燃性を向上させることが分かった。また，この難燃性グリース組成物は，グリースに対する水の含有量，及び基油に対する増ちょう剤の配合量を使用する用途によって調製すれば良いことが分かる。この難燃性グリース組成物は，高温の物質が潤滑グリース中に飛散しても，着火し難く，作業現場の安全性を向上できる。また，この難燃性グリース組成物は，実質的にグリースの使用量を低減することが可能であり，環境に優しいものである。

また，この発明による難燃性グリース組成物は，ドラム缶，ペール缶，或いは，給脂タンク等の容器に単に入れて貯蔵した場合に，使用する容器及び蓋の形状，また容器を置く環境が高温であること等によって，グリース中に混合した水が蒸発し，難燃性の性質を維持できないことがあることが分かった。そこで，容器に入れた難燃性グリース組成物の空気に触れる表面を覆って密封することによって，グリース中の水の蒸発を防止することができ，難燃性を維持できることが分かった。従って，この難燃性グリース組成物は，貯蔵する際に，空気と触れるグリースの露出表面，例えば，上部表面を潤滑油，及び／又は樹脂材料から成るプレートやフィルムで覆って密封することにより，グリースからの水の蒸発を抑制し，長期にわたって難燃性を維持することができることが分かった。

この発明によるグリース組成物は，各種の設備装置，産業機械，自動車，貨車等の車両，家電製品などにおいて，防錆性，極圧性，耐水性，耐熱性，特に，難燃性が要求される軸受或いは摺動部分に使用して好ましいものである。また，この難燃性グリース組成物の貯蔵方法は，水を含有するグリースに適用して好ましいものである。

Claims (5)

1. 基油と水とから成る混合物に増ちょう剤が配合されていることを特徴とする難燃性グリース組成物。
2. 前記基油は，鉱油，合成炭化水素油，ジフェニルエーテル油，エステル類，グリコール類から選択される少なくとも１種類から成ることを特徴とする請求項１に記載の難燃性グリース組成物。
3. 前記増ちょう剤は，カルシウムスルフォネートコンプレックス石けんであることを特徴とする請求項１又は２に記載の難燃性グリース組成物。
4. 前記基油と前記増ちょう剤とから成るグリースに対する前記水の含有量が１０重量％〜６０重量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の難燃性グリース組成物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載されている難燃性グリース組成物を，ドラム缶，ペール缶，給脂タンク等の容器に貯蔵する際に，前記水の蒸発を抑制するために，前記容器内の前記難燃性グリース組成物の空気に触れる露出表面を，潤滑油及び／又は樹脂材料から成るプレートやフィルムで覆って密封することを特徴とする難燃性グリース組成物の貯蔵方法。