JP2012180406A - Flame retardant grease composition - Google Patents
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Description
本発明は、難燃性に優れたグリース組成物に関する。 The present invention relates to a grease composition having excellent flame retardancy.
製鉄設備においては、潤滑グリース組成物が設備の下に垂れ落ちて堆積し、そこに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。
特許文献１には、自己消火性グリース組成物として、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開示されている。特許文献１に記載の自己消火性グリース組成物は、着火した後燃焼が止まる時間までの時間が５分以下であるが、着火自体を防ぐことは出来ない。
特許文献２には、基油と増ちょう剤からなるグリースに水を配合することにより、難燃性グリース組成物が開示されている。しかしながら、基油及び増ちょう剤と水との馴染みがわるいために、製造時の作業性が悪く、水が分離するという問題がある。
特許文献３には、水とアルキレングリコールと二酸化珪素からなる潤滑剤が開示されている。しかしながら、二酸化珪素は粉体であるため、配管内でプラッキングが発生する恐れがある。
In steelmaking facilities, the lubricating grease composition hangs down and accumulates under the facilities and ignites when high-temperature scales scatter there, and the resulting fire is regarded as a problem.
Patent Document 1 discloses a grease composition having a flash point of a liquid component of the grease composition of 270 ° C. or higher as a self-extinguishing grease composition. In the self-extinguishing grease composition described in Patent Document 1, the time until ignition stops after ignition is 5 minutes or less, but ignition itself cannot be prevented.
Patent Document 2 discloses a flame retardant grease composition by blending water with grease composed of a base oil and a thickener. However, since the familiarity between base oil and thickener and water is poor, there is a problem that workability at the time of production is poor and water is separated.
Patent Document 3 discloses a lubricant composed of water, alkylene glycol, and silicon dioxide. However, since silicon dioxide is a powder, there is a risk that plaking may occur in the piping.
したがって、本発明の目的は、堆積した潤滑グリース組成物に高温のスケールが飛散した場合にも着火しない難燃性に優れたグリース組成物を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a grease composition having excellent flame retardancy that does not ignite even when a high-temperature scale is scattered on the deposited lubricating grease composition.
本発明は、水とポリアルキレングリコールと吸水性ポリマーとを含む難燃性グリース組成物を提供する。 The present invention provides a flame retardant grease composition comprising water, polyalkylene glycol and a water-absorbing polymer.
本発明により、難燃性と潤滑性を満足するグリース組成物を提供することができる。 According to the present invention, a grease composition satisfying flame retardancy and lubricity can be provided.
本発明の難燃性グリース組成物は水とポリアルキレングリコールと吸水性ポリマーからなる。
本発明の難燃性グリース組成物において、水は、その冷却効果によって、火種及びその周囲の温度を下げて燃焼の継続を断ち切るという効果を有している。このような効果を充分に発揮するには、組成物中に３０質量％以上の水を含有することが必要である。水の含有量は、好ましくは３０〜５０質量％であり、より好ましくは３５〜４０質量％である。
The flame retardant grease composition of the present invention comprises water, polyalkylene glycol and a water-absorbing polymer.
In the flame-retardant grease composition of the present invention, water has the effect of lowering the fire type and the surrounding temperature to cut off the continuation of combustion due to its cooling effect. In order to sufficiently exhibit such an effect, it is necessary to contain 30% by mass or more of water in the composition. Content of water becomes like this. Preferably it is 30-50 mass%, More preferably, it is 35-40 mass%.
水は、その粘度が低いため、潤滑剤基油としては適さないものである。そのため、水に高粘度の油を混ぜて高粘度化する必要がある。水に高粘度の油を混ぜて高粘度化した潤滑剤基油の好ましい動粘度は、４０℃で５０〜２００ｍｍ2／ｓである。本発明の難燃性グリース組成物は、水に混合する高粘度の油として、水と均一に混合できるポリアルキレングリコールを含有する。ポリアルキレングリコールとしては、水と均一に混合できるものであれば本発明において使用できるが、好ましくはポリアルキレングリコールにおけるアルキレン基が、炭素数が２〜６個、好ましくは２〜３個の直鎖状又は分枝状のアルキレン基であるポリアルキレングリコールが挙げられる。ポリアルキレングリコールの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド‐プロピレンオキシド（エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体）、ポリ（メチル−エチレン）グリコール、ポリブチレングリコールなどが挙げられる。また、２種以上の異なるアルキレンオキシドを用いて得られるポリアルキレングリコールのランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体及びその混合物のいずれも使用できる。これらのポリアルキレングリコールは単独で使用してもよく、また２種以上を組合せて使用してもよい。中でも、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体が好ましい。前記共重合体は、エチレンオキシドの比率が高いほど、親水性が高くなる。前記共重合体における好ましいエチレンオキシドの比率は、３５質量％以上であり、より好ましくは６０〜１００質量％であり、さらに好ましくは７０〜８０質量％である。本発明の難燃性グリース組成物において使用できるポリアルキレングリコールの具体例としては、例えばユニルーブ７５ＤＥ−６０（日油株式会社製）、ニューポール５０ＨＢ−６６０（三洋化成工業株式会社製）などが挙げられる。本発明の難燃性グリース組成物におけるポリアルキレングリコールの含有量は、好ましくは５０〜７０質量％であり、より好ましくは５５〜６０質量％である。 Water is not suitable as a lubricant base oil because of its low viscosity. Therefore, it is necessary to increase the viscosity by mixing high viscosity oil in water. The preferable kinematic viscosity of the lubricant base oil obtained by mixing high-viscosity oil with water to increase the viscosity is 50 to 200 mm 2 / s at 40 ° C. The flame-retardant grease composition of the present invention contains a polyalkylene glycol that can be uniformly mixed with water as a highly viscous oil mixed with water. As the polyalkylene glycol, any polyalkylene glycol can be used in the present invention as long as it can be uniformly mixed with water. Preferably, the alkylene group in the polyalkylene glycol is a straight chain having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms. And a polyalkylene glycol which is a branched or branched alkylene group. Specific examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide-propylene oxide (copolymer of ethylene oxide and propylene oxide), poly (methyl-ethylene) glycol, polybutylene glycol, and the like. In addition, any of random copolymers, alternating copolymers, block copolymers and mixtures thereof of polyalkylene glycols obtained by using two or more different alkylene oxides can be used. These polyalkylene glycols may be used alone or in combination of two or more. Among these, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide is preferable. The higher the ethylene oxide ratio, the higher the hydrophilicity of the copolymer. The ratio of the preferable ethylene oxide in the copolymer is 35% by mass or more, more preferably 60 to 100% by mass, and further preferably 70 to 80% by mass. Specific examples of the polyalkylene glycol that can be used in the flame-retardant grease composition of the present invention include, for example, Unilube 75DE-60 (manufactured by NOF Corporation), New Pole 50HB-660 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) and the like. It is done. The content of polyalkylene glycol in the flame retardant grease composition of the present invention is preferably 50 to 70% by mass, more preferably 55 to 60% by mass.
本発明の難燃性グリース組成物は水を含むため、通常のグリースにおいて増ちょう剤として使用されているリチウム石けんやジウレア化合物は、水との馴染み性が悪く、使用できない。本発明の難燃性グリース組成物においては、水を使用した基油を半固体状に固めるための増ちょう剤として吸水性ポリマーを使用する。吸水性ポリマーとしては、例えばイソブチレン−マレイン酸共重合体及び架橋イソブチレン-無水マレイン酸共重合体などのマレイン酸系吸水性ポリマー、ポリビニルアルコール架橋重合体及びポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体などのポリビニルアルコール系吸水性ポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体及びアクリル酸ナトリウム−ビニルアルコール共重合体などのアクリル系吸水性ポリマー、エステル縮合系吸水性ポリマー、澱粉−アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物及び澱粉−アクリル酸グラフト重合体などの澱粉系吸水性ポリマー、セルロース−アクリロニトリルグラフト重合体及びセルロース−スチレンスルホン酸グラフト共重合体などのセルロース系吸水性ポリマー、多糖類系吸水性ポリマー及びコラーゲンなどのタンパク質系吸水性ポリマー、ビニルピロリドン系吸水性ポリマー、ポリエチレングリコール・ジアクリレート架橋重合体などのポリエーテル系吸水性ポリマー、アミド縮合系吸水性ポリマーなどが挙げられる。好ましくは、吸水性ポリマーは架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体である。本発明の難燃性グリース組成物において使用できる吸水性ポリマーの具体例としては、例えばＫＩゲル−２０１Ｋ（株式会社クラレ製）、アクアリックＴＬ３００（株式会社日本触媒製）、ＶＥＭＡ Ａ−１０３（ダイセル化学工業株式会社製）などが挙げられる。本発明の難燃性グリース組成物における吸水性ポリマーの含有量は、好ましくは０．１〜２０質量％であり、より好ましくは１〜５質量％である。
本発明の難燃性グリース組成物には、上記成分に加えて、極圧添加剤、酸化防止剤、錆止め剤、摩擦緩和剤、防食剤、固体潤滑剤などの通常グリース組成物に使用される添加剤を含有させることができる。
本発明の難燃性グリース組成物は、好ましくは軟膏缶燃焼試験において９５０℃で不燃性である。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。
Since the flame retardant grease composition of the present invention contains water, lithium soaps and diurea compounds used as thickeners in ordinary grease cannot be used because of their poor compatibility with water. In the flame-retardant grease composition of the present invention, a water-absorbing polymer is used as a thickener for solidifying a base oil using water into a semi-solid state. Examples of the water-absorbing polymer include maleic acid-based water-absorbing polymers such as isobutylene-maleic acid copolymer and crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer, polyvinyl alcohol crosslinked polymer, and polyvinyl alcohol-polyacrylate copolymer. Water-absorbing polymer of polyvinyl alcohol, acrylic water-absorbing polymer such as sodium polyacrylate cross-linked product and sodium acrylate-vinyl alcohol copolymer, ester condensation water-absorbing polymer, starch-acrylonitrile graft polymer hydrolyzate and starch -Starch-based water-absorbing polymers such as acrylic acid graft polymers, cellulose-based water-absorbing polymers such as cellulose-acrylonitrile graft polymers and cellulose-styrene sulfonic acid graft copolymers, polysaccharide-based water-absorbing polymers and copolymers. Examples thereof include protein-based water-absorbing polymers such as ragen, vinyl-pyrrolidone-based water-absorbing polymers, polyether-based water-absorbing polymers such as polyethylene glycol / diacrylate cross-linked polymers, and amide condensation-based water-absorbing polymers. Preferably, the water-absorbing polymer is a crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer. Specific examples of the water-absorbing polymer that can be used in the flame-retardant grease composition of the present invention include, for example, KI Gel-201K (manufactured by Kuraray Co., Ltd.), Aquaric TL300 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), VEMA A-103 (Daicel). Chemical Industry Co., Ltd.). The water-absorbing polymer content in the flame-retardant grease composition of the present invention is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 5% by mass.
In addition to the above components, the flame-retardant grease composition of the present invention is used in ordinary grease compositions such as extreme pressure additives, antioxidants, rust inhibitors, friction modifiers, anticorrosives, solid lubricants, etc. Additives can be included.
The flame retardant grease composition of the present invention is preferably non-flammable at 950 ° C. in an ointment can burn test.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Needless to say, the scope of the present invention is not limited to such examples.
（実施例１及び比較例１〜５）
水、ポリアルキレングリコール及び吸水性ポリマーを下記表１に記載のとおり配合してグリース組成物を調製した。下記に示す方法により、グリース組成物の特性を評価した。結果を表１に示す。
（混和ちょう度）
ＪＩＳ Ｋ ２２２０ ７に従って測定した。
（基油の動粘度）
ＪＩＳ Ｋ ２２２０ ２３に従って測定した。
（軟膏缶燃焼試験）
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９５０℃に加熱した直径１９．０５ｍｍの鋼球を接触させ、着火の有無を調べた。
(Example 1 and Comparative Examples 1-5)
Water, polyalkylene glycol and a water-absorbing polymer were blended as shown in Table 1 below to prepare a grease composition. The properties of the grease composition were evaluated by the method described below. The results are shown in Table 1.
(Mixed penetration)
Measured according to JIS K 22207.
(Kinematic viscosity of base oil)
Measured according to JIS K 222023.
(Ointment can combustion test)
20 g of the grease composition was put into a cylindrical metal container (ointment can) having an inner diameter of 65 mm and a depth of 13 mm, and a steel ball having a diameter of 19.05 mm heated to 950 ° C. was brought into contact therewith, and the presence or absence of ignition was examined.
吸水性ポリマー：株式会社クラレ製 ＫＩゲル−２０１Ｋ
市販の自己消火性グリース：協同油脂株式会社製 ＦＲグリースＬ Ｎｏ．０
Water-absorbing polymer: Kuraray Co., Ltd. KI gel-201K
Commercially available self-extinguishing grease: FR grease L No. manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd. 0
比較例１及び４の結果から、水の配合量が３０質量％未満の場合には、グリース組成物は着火して難燃性を示さない。比較例２及び３の結果から、水の配合量が５０質量％超の場合には、基油の粘度が低く潤滑剤としては適さない。比較例５の市販の品自己消火性グリースは、着火が認められたが、１分後には消火した。以上の結果から、水の配合量が３０〜５０質量％であるグリース組成物は、難燃性と潤滑性を満足することが出来ることがわかった。 From the results of Comparative Examples 1 and 4, when the amount of water is less than 30% by mass, the grease composition ignites and does not exhibit flame retardancy. From the results of Comparative Examples 2 and 3, when the amount of water exceeds 50% by mass, the base oil has a low viscosity and is not suitable as a lubricant. The commercially available self-extinguishing grease of Comparative Example 5 was ignited, but extinguished after 1 minute. From the above results, it was found that the grease composition having a water content of 30 to 50% by mass can satisfy flame retardancy and lubricity.
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