JP3764700B2 - 潤滑グリース及びその潤滑グリースを使用する軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑グリースに関し、特に水中で使用される軸受で使用される潤滑グリースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑グリースは、潤滑油を基油として、潤滑油中に増ちょう剤を分散させて半固体状または固体状にしたものである。一般に基油として鉱物油が使用されるが、特殊な用途に用いられる場合は、基油として化学合成油が用いられる場合がある。
【０００３】
また、増ちょう剤として、カルシウム石けん、リチウム石けん等の石けん類、シリカゲル等の無機系非石けん類、ウレア等の有機系非石けん類が使用される。ここで、代表的な石けん類の増ちょう剤を例にグリースの構造が説明される。
増ちょう剤は石けん分子がミセルとなって集合成長し、石けん繊維を形成している。基油である潤滑油中でこの繊維が絡み合って海綿体のような網目構造を形成している。この網目構造に潤滑油が吸着作用と毛細管現象により保持されている。このようにして、グリースは、通常、半固体状もしくは固体状である。そして、グリースが潤滑箇所で外圧を受けると増ちょう剤の繊維が分離し、軟化して流動状になる。
【０００４】
また、グリースには酸化防止剤、腐食防止剤、構造安定剤等が添加される場合がある。潤滑性能を調整するため固体潤滑剤が添加される場合もある。
【０００５】
このようなグリースは、軸受等で使用される。
水中または土中等で使用される軸受では、外圧により軸受に異物や水が混入するのを防止するため、外圧に対抗するよう圧力を持ってグリースが注入される。このため、グリースの一部が軸受と軸の隙間から漏洩することがある。
【０００６】
鉱物油や一部の合成油を使用したグリースは、水中に漏洩すると油分が分離し油膜を形成することがある。また、一般的なグリースは密度の調整がされていないため分離したグリースの一部は油膜となり、一部は浮遊し、一部は沈降することにより、回収が困難になる。
【０００７】
漏洩しても油分の浮遊がない水溶性のグリースが、使用される場合がある。しかし、水溶性のグリースは水分の蒸発や分離などが起こるため取扱いに注意を要し、潤滑性能において問題が発生する場合がある。
【０００８】
水中に漏洩したときに、分離が少なく、特に油膜の発生が少ないグリースが望まれる。
さらに、水中に漏洩したときに、分離が少なく、水中で沈降または浮遊のどちらかの性状を示すように密度が調整されたグリースが望まれる。
さらに、取扱いが容易で、十分な潤滑性能を持ち、安価なグリースが望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、水中に漏洩したときに拡散し難いグリースを提供することにある。
本発明の他の目的は、水中に漏洩したときに、水中で沈降または浮遊のどちらかの性状を示すように密度が調整されたグリースを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のグリースの一つの形態は、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルを含む。ポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、炭素数が３以上のオキシアルキルの重合を含むことが、基油として使用されるのに適した平均分子量の範囲で、水に難溶である点で好ましい。
【００１１】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルを含む。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、潤滑グリースの基油として含有され、潤滑グリースが水中に漏洩した場合に、分散し難く、さらに油膜を形成しない点で好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、汎用性があること、価格が安いこと、潤滑性能を満たすことから好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、潤滑グリースの基油として、粘度、潤滑性、水への溶解性から平均分子量１０００〜１００００のものが好ましい。
水への溶解性を考慮すると、平均分子量３０００のポリオキシプロピレングリセリルエーテルが好ましい。
【００１２】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップを有する。
【００１３】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップと、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルと石けんの混合物を加熱して石けんを溶解した後に、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルをさらに加えるステップと有する。
【００１４】
本発明の潤滑グリースの製造方法で使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルであることが、汎用性があること、価格が安いこと、潤滑性能がよいことから好ましい。
【００１５】
本発明の潤滑グリースの製造方法で使用される石けんとして、リチウム石けんを使用することができる。また、通常使用される増ちょう剤が使用されることを妨げない。
【００１６】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、密度を調整するための粉体を含む。グリースの密度は潤滑油が水中に漏洩した場合に、浮遊もしくは沈降するように調整され回収が容易になる様に製作される。
【００１７】
本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、固体潤滑剤であることが、潤滑グリースの潤滑性能の点で好ましい。
【００１８】
さらに、具体的には、本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、炭酸カルシウム、亜鉛華、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、有機モリブデン、ＭＣＡ、二硫化タングステン、黒鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素、雲母、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ポリエチレンパウダーのいずれか、もしくは２以上の混合物であることが好ましい。
【００１９】
本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、炭酸カルシウムであることが、潤滑性能、価格、毒性が低いことからさらに好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の潤滑グリースの一つの形態は、密度を調整するため粉体と、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルとを共に含む。
さらに、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルが、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルであることは、汎用性、価格、潤滑性能の点で好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルを含み、さらに密度調整用の粉体を含むことで、水中で分散し難いこと、油膜を生じないこと、浮沈が調整されることで、回収や処理がより容易になることは、環境に対して負荷を低減できることから好ましい。
【００２１】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、密度を調整するために粉体が、添加される。
【００２２】
本発明の、粉体を含み密度が調整された潤滑グリースの製造方法の一つは、基油中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップＡと、基油と石けんの混合物を加熱して石けんを溶解した後に、基油をさらに加えるステップＢと、ステップＢの後に粉体を添加するステップＣを有する。
粉体は、固体潤滑剤であることが、潤滑性能上好ましい。
粉体が、炭酸カルシウムであることは、潤滑性能、低価格、毒性が少ない点で好ましい。
【００２３】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルと、炭酸カルシウムと、リチウム石けんを含む。
【００２４】
本発明の潤滑グリースを使用する軸受は、漏洩した潤滑グリースの分散が少なく、回収または処理が容易で、環境への負荷を低減できる点で好ましい。本発明のグリースは海水及び水中で分散し難いので、本発明の軸受は、海水中、及び水中で使用されるのに好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明による潤滑グリースの成分が以下に説明される。
本発明の潤滑グリースは、基油、増ちょう剤、粉体、及び必要な添加剤で構成される。
【００２６】
本発明の潤滑グリースでは基油として、下記の化学式に示されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルが使用される。
【化１】
ポリオキシアルキレングリセリルエーテルの分子量は、潤滑油もしくは潤滑グリースの基油として適当な粘度に対応するものが、その目的のちょう度に合わせて、選択され使用される。
耐水性もしくは水中で分散しないことが要求されるグリースにおいて、かつ、潤滑油に使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルの適当な分子量の範囲においては、ｍが２以下であると水への溶解性が大きいため好ましくない。
【００２７】
特に、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルとして、下記の化学式に示されるポリオキシプロピレングリセリルエーテルが使用されることが、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルに汎用性があること、潤滑性能を満たすこと、価格が安いことから望ましい。
本発明の潤滑グリースで使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、分子量１０００〜１００００のものが使用される。
下記に示される実施例では平均分子量３０００のポリオキシプロピレングリセリルエーテルが使用されている。
【化２】
【００２８】
本発明の潤滑グリースでは増ちょう剤として、潤滑グリースが使用される用途に合わせ、一般に使用される増ちょう剤が選択可能であり、特に限定されない。
一般に使用される増ちょう剤として、リチウム石けん、リチウム・コンプレックス、カルシウム石けん、カルシウム・コンプレックス、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、アルミニウム・コンプレックス、有機化ベントナイト、シリカゲル、ウレア、ナトリウムテレフタラメート等から使用条件に合うものが選択される。
【００２９】
下記に示す実施例では、耐水性、耐熱性、潤滑性能からリチウム石けんを含む潤滑グリースが示される。
増ちょう剤の量は、使用されるちょう度の範囲の潤滑グリースにするため必要な量が決められる。一般に使用されるＮＬＧＩちょう度番号０００号〜４号の潤滑グリースが調整されるためには、全重量に対し２〜３０％の増ちょう剤が使用される。
下記に示す軟弱地盤改良装置の軸受に使用される潤滑グリースの実施例では、潤滑グリースはＮＬＧＩちょう度番号００号〜２号に調整されるため、全重量に対し２．５〜２０％の増ちょう剤が使用される。
【００３０】
本発明の潤滑グリースでは、密度調整のため粉体が添加される場合がある。用途により密度を調整する必要がなければ、または、その他の潤滑性能上の要求がなければ添加されない場合もある。
添加される粉体として、潤滑性能を阻害しない粉体が使用されることが好ましい。さらに、固体潤滑性がある粉体が添加されることが好ましい。
添加される粉体として、炭酸カルシウム、亜鉛華、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、有機モリブデン、ＭＣＡ、二硫化タングステン、黒鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素、雲母、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ポリエチレンパウダーのいずれかを含む粉体が使用される。粉体は、潤滑グリースの用途に応じ、０．５μｍ以下から２００μｍ以下の粒径が使用される。
【００３１】
下記に示す本発明の実施例では、炭酸カルシウムもしくは二硫化モリブデンが添加される場合が示される。
炭酸カルシウムは、安価なこと、毒性が少ないこと、潤滑性能を向上させることにおいて好ましい。
実施例では、粒径が４５μｍ以下の炭酸カルシウムが使用されている。
【００３２】
本発明の潤滑グリースでは、粉体が、主に密度調整のために添加される。
潤滑グリースの密度を上げる場合は、重い粉体が、密度を下げるためには軽い粉体が添加される。密度を調整する必要がない場合は粉体を添加しない場合もある。
密度の調整は、潤滑グリースが水中に漏洩した場合に、浮遊させる、もしくは沈下させる目的で行なわれる。本発明の潤滑グリースの実施例の一部では、海水中に漏洩した場合に沈降するように、粉体が添加されている。
密度が調整された潤滑グリースの漏洩後の動向が予測されることは、潤滑グリースを浮遊させ回収がより容易になること、もしくは潤滑グリースを海底（水底）に沈降させる（浮遊させない）ことで処理ができることから好ましい。
【００３３】
本発明の潤滑グリースでは、必要な添加剤として、使用される用途に応じ一般的に使用される添加剤が添加されることを妨げない。添加剤としては、酸化防止剤、極圧剤、油性剤、防錆剤、腐食防止剤、染料、色相安定剤、増粘剤、構造安定剤等がある。
【００３４】
（実施の形態１）
以下、本発明の潤滑グリースの実施例及び比較例が具体的に説明される。
以下に本発明の実施例▲１▼〜▲４▼、比較例▲１▼〜▲５▼の調製方法を示す。
【００３５】
実施例▲１▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（６５１．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（６１．５ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８５．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．５ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２７９．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３６】
実施例▲２▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（５４８．８ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５８．０ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８０．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．０ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２３５．２ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３７】
実施例▲３▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（４７２．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５１．８ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（７２．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（７．２ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にヒマシ油（３１９．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３８】
実施例▲４▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（５４８．８ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５８．０ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８０．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．０ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２３５．２ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、二硫化モリブデン（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３９】
比較例▲１▼
１）市販集中給油グリース（リチウム石けん基／鉱油グリース）混和ちょう度３２３、滴点１９１℃。
【００４０】
比較例▲２▼
１）鉱物油（４５２．９ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（４６．６ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（６４．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（６．４ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次に鉱物油（１９４．１ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（３００．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３１５、滴点が１９２℃の潤滑グリースを得た。
【００４１】
比較例▲３▼
１）ポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（５８８．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（７９．１ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（１０９．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（１０．９ｇ）を添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（２５２．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、有機モリブデン（７０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３２０、滴点が１９５℃の潤滑グリースを得た。
【００４２】
比較例▲４▼
１）約９０℃に加熱した鉱物油（７９０．０ｇ）にベントナイト（６０．０ｇ）を分散した。
２）これに水道水（１．０ｇ）を添加し、攪拌した。
３）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３３０、滴点が２５０℃以上の潤滑グリースを得た。
比較例▲５▼
１）室温にてポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（８３５．０ｇ）にシリカ（３５．０ｇ）を分散し、さらに黒鉛（１３０．０ｇ）を添加し、攪拌した。
２）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３２６、滴点が２５０℃以上の潤滑グリースを得た。
【００４３】
上記実施例▲１▼〜▲３▼の成分表を表１に、比較例▲２▼〜▲５▼の成分表を表２に示す。
【表１】
【表２】
【００４４】
上記の実施例▲１▼〜▲４▼と比較例▲２▼で使用されている１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩は、反応して増ちょう剤であるリチウム石けんを形成する。１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩のそれぞれの量は反応に必要な当量が混合される。１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩の合計量すなわち増ちょう剤の量は、基油の粘度と要求される潤滑グリースのちょう度及び添加される粉体、他の添加物との関係で決定される。今回の実施例および比較例は、ＮＬＧＩちょう度番号１号、ちょう度３１０〜３４０になるように調合された。
【００４５】
上記実施例▲１▼〜▲４▼、比較例▲２▼▲３▼で、けん化反応の後に加熱し、その後放冷する前に再度基油を加えているのは、冷却のためである。この冷却のために加えられる基油の割合は基油全体に対し通常１０〜７０％であるが、この割合は特に限定されない。
【００４６】
実施例▲１▼〜▲４▼の性状を下記の表３に示す。
【表３】
表３で示されるように、実施例▲１▼〜▲４▼に代表される本発明の潤滑グリースは、グリースとして適当な性能を持つことが確認された。。
【００４７】
実施例▲１▼〜▲４▼および比較例▲１▼〜▲５▼の水中状態確認試験の結果を下記の表４に示す。
【表４】
実施例▲１▼〜▲４▼においては、水道水、人工海水中の状態試験において共に油膜が確認されず良好な結果を得た。今回の試験において、粉体を添加していない実施例▲１▼の潤滑グリースが人工海水で浮遊するが、他の実施例▲２▼〜▲４▼では浮遊しなかった。
このことにより、粉体の添加により密度調製を行い、潤滑グリースの水中での浮沈の調整が可能であることが確認された。
比較例▲１▼〜▲５▼においては、全てにおいて油膜が確認された。また、比較例▲１▼〜▲５▼のグリ−スでは、浮沈がまちまちであった。
上記の結果から、今回発明の実施例▲１▼〜▲４▼の調合に代表される本発明の潤滑グリースは、油膜等による分散が少なく、環境に対してやさしく、かつ、回収やその他の処理が容易な潤滑グリースであることが確認された。
【００４８】
また、実施例▲３▼において基油として、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルにヒマシ油を加えたものが調合されたが、性状、水中状態確認試験でも良好な結果が得られた。このことにより本発明の潤滑グリースに植物油または合成エステル油を混合することで生分解性を向上させた潤滑グリースを作成することが可能であることが確認された。
【００４９】
各実施例及び比較例の潤滑グリースの物性及び性能は、以下に示めされる方法で評価された。
（１）混和ちょう度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．３に規定されるちょう度試験方法に準拠し６０回混和ちょう度を測定した。
（２）滴点
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．４に規定される滴点試験方法に準拠し滴点を求めた。
（３）密度
ＪＩＳ Ｋ２２４９に規定されるハバード比重瓶密度試験方法に準拠し密度を測定した。
（４）見掛け粘度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１５に規定される見掛け粘度試験方法に準拠し見掛け粘度を求めた。
（５）混和安定度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１１に規定される混和安定度試験方法に準拠し混和安定度を求めた。
（６）チムケン式耐荷重能
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１６に規定されるチムケン式耐荷重能試験方法に準拠しＯＫ値を求めた。
（７）高速四球試験（ＷＥＡＲ）
ＡＳＴＭ Ｄ２２６６に規定される「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｗｅａｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｇｒｅａｓｅ（Ｆｏｕｒ−Ｂａｌｌ Ｍｅｔｈｏｄ）」に準拠し回転数１２００ｒｐｍ、荷重４０ｋｇｆ／ｃｍ２、温度７５℃の条件で１時間回転後の磨耗痕径を測定した。この値が小さい程、耐磨耗性に優れることを示す。
（８）高速四球試験（ＷＰ）
ＡＳＴＭ Ｄ２２９６に規定される「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｔｒｅｍｅ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｇｒｅａｓｅ（Ｆｏｕｒ−Ｂａｌｌ Ｍｅｔｈｏｄ）」に準じ、ＷＰ（Ｗｅｌｄ Ｐｏｉｎｔ；融着荷重）を求めた。
（９）水中での状態確認試験
３００ｍｌのビーカーに水道水または人工海水２００ｍｌ、試料２０ｇを入れ、試料の浮き沈み及び水面の油膜の有無を目視により確認した。
人工海水は以下の配合により調製した。
蒸留水 １０００ｇ
塩化ナトリウム ２５ｇ
硫酸マグネシウム ２ｇ
塩化マグネシウム ４ｇ
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２では、本発明の潤滑グリースが使用される水中で使用される軸受の例が示される。
実施の形態２では、例として軟弱地盤を改良する軟弱地盤改良装置、特に海底の軟弱地盤を改質する軟弱地盤改良装置で使用される軸受が説明されるが、使用箇所は軟弱地盤改良装置に限定されず、軸受もしくは潤滑グリースが使用される箇所であれば上記の本発明の潤滑グリースが使用可能である。
【００５１】
図１に、軟弱地盤改良装置２の概略図が示される。
軟弱地盤改良装置２は、作業船１に搭載されている。地上で使用される場合は車両に搭載される場合もある。軟弱地盤改良装置２は、減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を具備する。
作業船１は改質する海底９上の水面８でアンカリングされる。減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を含む部分が海底に下ろされる。次に、掘削・攪拌翼７が回転しながら海底９を改質される改質層１０の深さまで掘削・攪拌する。次に、軟弱地盤改良装置２は、スラリー状のコンクリートを攪拌軸５の内部を通して改質層１０に注入しながら、かつ、掘削・攪拌翼７が回転しコンクリートと改質層の土壌を攪拌しながら、減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を含む部分を改質層１０から引き上げる。
これにより、改質層１０の土壌とコンクリートが混合され、改質された層が形成される。
【００５２】
減速機３は、攪拌軸５に適当な回転数で回転を伝える。
攪拌軸５が回転することで、攪拌軸５の先端付近に取付けられた掘削・攪拌翼７が回転する。また、攪拌軸５の中はコンクリートを通すように中空になっており、先端付近または掘削・攪拌翼７にコンクリートを出す穴が開けられている。
マスト４は、マスト４に固定された軸受６を介して攪拌軸５の振れを支えている。
掘削・攪拌翼７は、回転することにより海底地盤に潜るための掘削と地盤および地盤とコンクリートの攪拌を行なう。掘削・攪拌翼７は一本の攪拌軸５に対し複数の羽根が複数段取り付けられる。
攪拌軸５は、一基の軟弱地盤改良装置２に対し、単数もしくは複数備えられる。
マスト４は支える攪拌軸５の数により複数の場合があり、マスト４が複数の攪拌軸５を支持するように設置される場合もある。
【００５３】
軸受６は、図１に示されるように、攪拌軸５の振れを抑えるため適当なスパンで複数段取り付けられる場合がある。
軸受６の詳細が図２に示される。
【００５４】
図２では、リップシールタイプの軸受６が例示される。
軸受６はマスト４に固定され、攪拌軸５の周囲を囲み、攪拌軸５のスラスト方向へ一定量の移動が可能で、かつ、ラジアル方向への移動が防止されている。
本発明の潤滑グリースが使用される軸受６はリップシールタイプに限定されず、サイドシールタイプや潤滑グリースが使用されるその他のタイプの軸受を含む。
【００５５】
軸受６は、軸受メタル１１、シール１２、軸受ケース１３、シールケース１４、
グリース給脂手段１６を備えている。
軸受６は、攪拌軸５の軸受主軸１７部に取付けられる。
【００５６】
軸受６は、水中及び土中で使用されるが、内部に異物が混入すると軸受メタル１１、及び軸受主軸１７が破損し、さらに使用すれば軸受ケース１３、シールケース１４が破損する可能性がある。
このため、潤滑グリースが、グリース給脂手段１６により水圧または土圧に対抗する圧力で軸受６と軸受主軸１７の間に注入される。ここで注入される潤滑グリースは、注入可能な様に、一般的に、ＮＬＧＩちょう度番号００号〜２号のものが使用される。
注入された潤滑グリースは、軸受６の上下の軸受６と軸受主軸１７との隙間１５から一部が漏洩する場合がある。
このように潤滑グリースは、水中もしくは土中に漏洩する。水中へ漏洩した潤滑グリースが分散しないことは回収が容易になる、または、環境への影響が小さくなる。
【００５７】
この他、土中で使用される掘削機などで使われる潤滑グリースにおいても、地下水等に漏洩しても分散しなければ、環境にやさしく、除去も容易である。
また、地上やその他の環境に漏洩したグリースが、雨水などにより拡散しないことは好ましい。
【００５８】
このように、密度が調整された潤滑グリースが、水中もしくは土中、さらにはグリースが環境へ漏洩する可能性がある場所で使用される軸受で使用されれば、環境に対して負荷が低減される。
また、漏洩した潤滑グリースの拡散が少なく、油分が分離して油膜を形成しない潤滑グリースが使用されれば、環境に対し負荷が低減される。
【００５９】
このような潤滑グリースは、水中で使用される掘削機、ポンプ、動力機を含む回転部分を持つ機器の軸受、回転支持部、その他潤滑グリースを使用し水中に漏洩する可能性がある部位で使用されることがさらに望ましい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の潤滑グリースは、水中に漏洩した場合に、油膜を形成せず環境への負荷を低減することができる。
さらに本発明の潤滑グリースは、密度が調整可能で、水中に漏洩した場合に、浮遊もしくは沈下するように調整可能である。
本発明の潤滑グリースを使用した軸受は、水中で使用した場合に環境への負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、軟弱地盤改良装置の概略図を示す。
【図２】図２は、軟弱地盤改良装置の軸受部分の概略図を示す。
【符号の説明】
１ 作業船
２ 軟弱地盤改良装置
３ 減速機
４ マスト
５ 攪拌軸
６ 軸受
７ 掘削・攪拌翼
８ 水面
９ 海底
１０ 改質層
１１ 軸受メタル
１２ シール
１３ 軸受ケース
１４ シールケース
１５ 隙間
１６ グリース給脂手段
１７ 軸受主軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑グリースに関し、特に水中で使用される軸受で使用される潤滑グリースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑グリースは、潤滑油を基油として、潤滑油中に増ちょう剤を分散させて半固体状または固体状にしたものである。一般に基油として鉱物油が使用されるが、特殊な用途に用いられる場合は、基油として化学合成油が用いられる場合がある。
【０００３】
また、増ちょう剤として、カルシウム石けん、リチウム石けん等の石けん類、シリカゲル等の無機系非石けん類、ウレア等の有機系非石けん類が使用される。ここで、代表的な石けん類の増ちょう剤を例にグリースの構造が説明される。
増ちょう剤は石けん分子がミセルとなって集合成長し、石けん繊維を形成している。基油である潤滑油中でこの繊維が絡み合って海綿体のような網目構造を形成している。この網目構造に潤滑油が吸着作用と毛細管現象により保持されている。このようにして、グリースは、通常、半固体状もしくは固体状である。そして、グリースが潤滑箇所で外圧を受けると増ちょう剤の繊維が分離し、軟化して流動状になる。
【０００４】
また、グリースには酸化防止剤、腐食防止剤、構造安定剤等が添加される場合がある。潤滑性能を調整するため固体潤滑剤が添加される場合もある。
【０００５】
このようなグリースは、軸受等で使用される。
水中または土中等で使用される軸受では、外圧により軸受に異物や水が混入するのを防止するため、外圧に対抗するよう圧力を持ってグリースが注入される。このため、グリースの一部が軸受と軸の隙間から漏洩することがある。
【０００６】
鉱物油や一部の合成油を使用したグリースは、水中に漏洩すると油分が分離し油膜を形成することがある。また、一般的なグリースは密度の調整がされていないため分離したグリースの一部は油膜となり、一部は浮遊し、一部は沈降することにより、回収が困難になる。
【０００７】
漏洩しても油分の浮遊がない水溶性のグリースが、使用される場合がある。しかし、水溶性のグリースは水分の蒸発や分離などが起こるため取扱いに注意を要し、潤滑性能において問題が発生する場合がある。
【０００８】
水中に漏洩したときに、分離が少なく、特に油膜の発生が少ないグリースが望まれる。
さらに、水中に漏洩したときに、分離が少なく、水中で沈降または浮遊のどちらかの性状を示すように密度が調整されたグリースが望まれる。
さらに、取扱いが容易で、十分な潤滑性能を持ち、安価なグリースが望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、水中に漏洩したときに拡散し難いグリースを提供することにある。
本発明の他の目的は、水中に漏洩したときに、水中で沈降または浮遊のどちらかの性状を示すように密度が調整されたグリースを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のグリースの一つの形態は、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルを含む。ポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、炭素数が３以上のオキシアルキルの重合を含むことが、基油として使用されるのに適した平均分子量の範囲で、水に難溶である点で好ましい。
【００１１】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルを含む。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、潤滑グリースの基油として含有され、潤滑グリースが水中に漏洩した場合に、分散し難く、さらに油膜を形成しない点で好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、汎用性があること、価格が安いこと、潤滑性能を満たすことから好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルは、潤滑グリースの基油として、粘度、潤滑性、水への溶解性から平均分子量１０００〜１００００のものが好ましい。
水への溶解性を考慮すると、平均分子量３０００のポリオキシプロピレングリセリルエーテルが好ましい。
【００１２】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップを有する。
【００１３】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップと、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルと石けんの混合物を加熱して石けんを溶解した後に、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルをさらに加えるステップと有する。
【００１４】
本発明の潤滑グリースの製造方法で使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルであることが、汎用性があること、価格が安いこと、潤滑性能がよいことから好ましい。
【００１５】
本発明の潤滑グリースの製造方法で使用される石けんとして、リチウム石けんを使用することができる。また、通常使用される増ちょう剤が使用されることを妨げない。
【００１６】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、密度を調整するための粉体を含む。グリースの密度は潤滑油が水中に漏洩した場合に、浮遊もしくは沈降するように調整され回収が容易になる様に製作される。
【００１７】
本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、固体潤滑剤であることが、潤滑グリースの潤滑性能の点で好ましい。
【００１８】
さらに、具体的には、本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、炭酸カルシウム、亜鉛華、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、有機モリブデン、ＭＣＡ、二硫化タングステン、黒鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素、雲母、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ポリエチレンパウダーのいずれか、もしくは２以上の混合物であることが好ましい。
【００１９】
本発明の潤滑グリースで密度を調整するために使用される粉体は、炭酸カルシウムであることが、潤滑性能、価格、毒性が低いことからさらに好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の潤滑グリースの一つの形態は、密度を調整するため粉体と、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルとを共に含む。
さらに、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルが、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルであることは、汎用性、価格、潤滑性能の点で好ましい。
ポリオキシプロピレングリセリルエーテルを含み、さらに密度調整用の粉体を含むことで、水中で分散し難いこと、油膜を生じないこと、浮沈が調整されることで、回収や処理がより容易になることは、環境に対して負荷を低減できることから好ましい。
【００２１】
本発明の潤滑グリースの製造方法の一つは、密度を調整するために粉体が、添加される。
【００２２】
本発明の、粉体を含み密度が調整された潤滑グリースの製造方法の一つは、基油中で、増ちょう剤としての石けんを生成するためのけん化反応を起こさせるステップＡと、基油と石けんの混合物を加熱して石けんを溶解した後に、基油をさらに加えるステップＢと、ステップＢの後に粉体を添加するステップＣを有する。
粉体は、固体潤滑剤であることが、潤滑性能上好ましい。
粉体が、炭酸カルシウムであることは、潤滑性能、低価格、毒性が少ない点で好ましい。
【００２３】
本発明の潤滑グリースの一つの形態は、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルと、炭酸カルシウムと、リチウム石けんを含む。
【００２４】
本発明の潤滑グリースを使用する軸受は、漏洩した潤滑グリースの分散が少なく、回収または処理が容易で、環境への負荷を低減できる点で好ましい。本発明のグリースは海水及び水中で分散し難いので、本発明の軸受は、海水中、及び水中で使用されるのに好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明による潤滑グリースの成分が以下に説明される。
本発明の潤滑グリースは、基油、増ちょう剤、粉体、及び必要な添加剤で構成される。
【００２６】
本発明の潤滑グリースでは基油として、下記の化学式に示されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルが使用される。
【化１】
耐水性もしくは水中で分散しないことが要求されるグリースにおいて、かつ、潤滑油に使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルの適当な分子量の範囲においては、ｍが２以下であると水への溶解性が大きいため好ましくない。
【００２７】
特に、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルとして、下記の化学式に示されるポリオキシプロピレングリセリルエーテルが使用されることが、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルに汎用性があること、潤滑性能を満たすこと、価格が安いことから望ましい。
本発明の潤滑グリースで使用されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、分子量１０００〜１００００のものが使用される。
下記に示される実施例では平均分子量３０００のポリオキシプロピレングリセリルエーテルが使用されている。
【化２】
本発明の潤滑グリースでは増ちょう剤として、潤滑グリースが使用される用途に合わせ、一般に使用される増ちょう剤が選択可能であり、特に限定されない。
一般に使用される増ちょう剤として、リチウム石けん、リチウム・コンプレックス、カルシウム石けん、カルシウム・コンプレックス、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、アルミニウム・コンプレックス、有機化ベントナイト、シリカゲル、ウレア、ナトリウムテレフタラメート等から使用条件に合うものが選択される。
【００２９】
下記に示す実施例では、耐水性、耐熱性、潤滑性能からリチウム石けんを含む潤滑グリースが示される。
増ちょう剤の量は、使用されるちょう度の範囲の潤滑グリースにするため必要な量が決められる。一般に使用されるＮＬＧＩちょう度番号０００号〜４号の潤滑グリースが調整されるためには、全重量に対し２〜３０％の増ちょう剤が使用される。
下記に示す軟弱地盤改良装置の軸受に使用される潤滑グリースの実施例では、潤滑グリースはＮＬＧＩちょう度番号００号〜２号に調整されるため、全重量に対し２．５〜２０％の増ちょう剤が使用される。
【００３０】
本発明の潤滑グリースでは、密度調整のため粉体が添加される場合がある。用途により密度を調整する必要がなければ、または、その他の潤滑性能上の要求がなければ添加されない場合もある。
添加される粉体として、潤滑性能を阻害しない粉体が使用されることが好ましい。さらに、固体潤滑性がある粉体が添加されることが好ましい。
添加される粉体として、炭酸カルシウム、亜鉛華、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、有機モリブデン、ＭＣＡ、二硫化タングステン、黒鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素、雲母、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ポリエチレンパウダーのいずれかを含む粉体が使用される。粉体は、潤滑グリースの用途に応じ、０．５μｍ以下から２００μｍ以下の粒径が使用される。
【００３１】
下記に示す本発明の実施例では、炭酸カルシウムもしくは二硫化モリブデンが添加される場合が示される。
炭酸カルシウムは、安価なこと、毒性が少ないこと、潤滑性能を向上させることにおいて好ましい。
実施例では、粒径が４５μｍ以下の炭酸カルシウムが使用されている。
【００３２】
本発明の潤滑グリースでは、粉体が、主に密度調整のために添加される。
潤滑グリースの密度を上げる場合は、重い粉体が、密度を下げるためには軽い粉体が添加される。密度を調整する必要がない場合は粉体を添加しない場合もある。
密度の調整は、潤滑グリースが水中に漏洩した場合に、浮遊させる、もしくは沈下させる目的で行なわれる。本発明の潤滑グリースの実施例の一部では、海水中に漏洩した場合に沈降するように、粉体が添加されている。
密度が調整された潤滑グリースの漏洩後の動向が予測されることは、潤滑グリースを浮遊させ回収がより容易になること、もしくは潤滑グリースを海底（水底）に沈降させる（浮遊させない）ことで処理ができることから好ましい。
【００３３】
本発明の潤滑グリースでは、必要な添加剤として、使用される用途に応じ一般的に使用される添加剤が添加されることを妨げない。添加剤としては、酸化防止剤、極圧剤、油性剤、防錆剤、腐食防止剤、染料、色相安定剤、増粘剤、構造安定剤等がある。
【００３４】
（実施の形態１）
以下、本発明の潤滑グリースの実施例及び比較例が具体的に説明される。
以下に本発明の実施例▲１▼〜▲４▼、比較例▲１▼〜▲５▼の調製方法を示す。
【００３５】
実施例▲１▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（６５１．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（６１．５ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８５．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．５ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２７９．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３６】
実施例▲２▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（５４８．８ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５８．０ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８０．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．０ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２３５．２ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３７】
実施例▲３▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（４７２．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５１．８ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（７２．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（７．２ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にヒマシ油（３１９．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３８】
実施例▲４▼
１）ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（５４８．８ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（５８．０ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（８０．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（８．０ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリセリルエーテル（２３５．２ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、二硫化モリブデン（１５０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い潤滑グリースを得た。
【００３９】
比較例▲１▼
１）市販集中給油グリース（リチウム石けん基／鉱油グリース）混和ちょう度３２３、滴点１９１℃。
【００４０】
比較例▲２▼
１）鉱物油（４５２．９ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（４６．６ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（６４．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（６．４ｇ）を、添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次に鉱物油（１９４．１ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、炭酸カルシウム（３００．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３１５、滴点が１９２℃の潤滑グリースを得た。
【００４１】
比較例▲３▼
１）ポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（５８８．０ｇ）に１２−ヒドロキシステアリン酸（７９．１ｇ）を加え、８０〜９０℃に加熱し、１２−ヒドロキシステアリン酸を溶解した。
２）これに予め水道水（１０９．０ｇ）に加熱溶解した水酸化リチウム−水塩（１０．９ｇ）を添加攪拌し、けん化反応及び脱水を行なった。
３）反応終了後、リチウム石けんが溶解し、内容物が透明になるまで加熱した。（約２２０℃）
４）次にポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（２５２．０ｇ）を加え、さらに約１００℃まで放冷後、有機モリブデン（７０．０ｇ）を添加した。
５）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３２０、滴点が１９５℃の潤滑グリースを得た。
【００４２】
比較例▲４▼
１）約９０℃に加熱した鉱物油（７９０．０ｇ）にベントナイト（６０．０ｇ）を分散した。
２）これに水道水（１．０ｇ）を添加し、攪拌した。
３）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３３０、滴点が２５０℃以上の潤滑グリースを得た。
比較例▲５▼
１）室温にてポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル（８３５．０ｇ）にシリカ（３５．０ｇ）を分散し、さらに黒鉛（１３０．０ｇ）を添加し、攪拌した。
２）これをコロイドミルにより均質化処理した後、脱泡を行い、混和ちょう度が３２６、滴点が２５０℃以上の潤滑グリースを得た。
【００４３】
上記実施例▲１▼〜▲３▼の成分表を表１に、比較例▲２▼〜▲５▼の成分表を表２に示す。
【表１】
上記の実施例▲１▼〜▲４▼と比較例▲２▼で使用されている１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩は、反応して増ちょう剤であるリチウム石けんを形成する。１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩のそれぞれの量は反応に必要な当量が混合される。１２−ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムー水塩の合計量すなわち増ちょう剤の量は、基油の粘度と要求される潤滑グリースのちょう度及び添加される粉体、他の添加物との関係で決定される。今回の実施例および比較例は、ＮＬＧＩちょう度番号１号、ちょう度３１０〜３４０になるように調合された。
【００４５】
上記実施例▲１▼〜▲４▼、比較例▲２▼▲３▼で、けん化反応の後に加熱し、その後放冷する前に再度基油を加えているのは、冷却のためである。この冷却のために加えられる基油の割合は基油全体に対し通常１０〜７０％であるが、この割合は特に限定されない。
【００４６】
実施例▲１▼〜▲４▼の性状を下記の表３に示す。
【表３】
【００４７】
実施例▲１▼〜▲４▼および比較例▲１▼〜▲５▼の水中状態確認試験の結果を下記の表４に示す。
【表４】
このことにより、粉体の添加により密度調製を行い、潤滑グリースの水中での浮沈の調整が可能であることが確認された。
比較例▲１▼〜▲５▼においては、全てにおいて油膜が確認された。また、比較例▲１▼〜▲５▼のグリ−スでは、浮沈がまちまちであった。
上記の結果から、今回発明の実施例▲１▼〜▲４▼の調合に代表される本発明の潤滑グリースは、油膜等による分散が少なく、環境に対してやさしく、かつ、回収やその他の処理が容易な潤滑グリースであることが確認された。
【００４８】
また、実施例▲３▼において基油として、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルにヒマシ油を加えたものが調合されたが、性状、水中状態確認試験でも良好な結果が得られた。このことにより本発明の潤滑グリースに植物油または合成エステル油を混合することで生分解性を向上させた潤滑グリースを作成することが可能であることが確認された。
【００４９】
各実施例及び比較例の潤滑グリースの物性及び性能は、以下に示めされる方法で評価された。
（１）混和ちょう度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．３に規定されるちょう度試験方法に準拠し６０回混和ちょう度を測定した。
（２）滴点
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．４に規定される滴点試験方法に準拠し滴点を求めた。
（３）密度
ＪＩＳ Ｋ２２４９に規定されるハバード比重瓶密度試験方法に準拠し密度を測定した。
（４）見掛け粘度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１５に規定される見掛け粘度試験方法に準拠し見掛け粘度を求めた。
（５）混和安定度
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１１に規定される混和安定度試験方法に準拠し混和安定度を求めた。
（６）チムケン式耐荷重能
ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．１６に規定されるチムケン式耐荷重能試験方法に準拠しＯＫ値を求めた。
（７）高速四球試験（ＷＥＡＲ）
ＡＳＴＭ Ｄ２２６６に規定される「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｗｅａｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｇｒｅａｓｅ（Ｆｏｕｒ−Ｂａｌｌ Ｍｅｔｈｏｄ）」に準拠し回転数１２００ｒｐｍ、荷重４０ｋｇｆ／ｃｍ２、温度７５℃の条件で１時間回転後の磨耗痕径を測定した。この値が小さい程、耐磨耗性に優れることを示す。
（８）高速四球試験（ＷＰ）
ＡＳＴＭ Ｄ２２９６に規定される「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｔｒｅｍｅ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｇｒｅａｓｅ（Ｆｏｕｒ−Ｂａｌｌ Ｍｅｔｈｏｄ）」に準じ、ＷＰ（Ｗｅｌｄ Ｐｏｉｎｔ；融着荷重）を求めた。
（９）水中での状態確認試験
３００ｍｌのビーカーに水道水または人工海水２００ｍｌ、試料２０ｇを入れ、試料の浮き沈み及び水面の油膜の有無を目視により確認した。
人工海水は以下の配合により調製した。
蒸留水 １０００ｇ
塩化ナトリウム ２５ｇ
硫酸マグネシウム ２ｇ
塩化マグネシウム ４ｇ
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２では、本発明の潤滑グリースが使用される水中で使用される軸受の例が示される。
実施の形態２では、例として軟弱地盤を改良する軟弱地盤改良装置、特に海底の軟弱地盤を改質する軟弱地盤改良装置で使用される軸受が説明されるが、使用箇所は軟弱地盤改良装置に限定されず、軸受もしくは潤滑グリースが使用される箇所であれば上記の本発明の潤滑グリースが使用可能である。
【００５１】
図１に、軟弱地盤改良装置２の概略図が示される。
軟弱地盤改良装置２は、作業船１に搭載されている。地上で使用される場合は車両に搭載される場合もある。軟弱地盤改良装置２は、減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を具備する。
作業船１は改質する海底９上の水面８でアンカリングされる。減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を含む部分が海底に下ろされる。次に、掘削・攪拌翼７が回転しながら海底９を改質される改質層１０の深さまで掘削・攪拌する。次に、軟弱地盤改良装置２は、スラリー状のコンクリートを攪拌軸５の内部を通して改質層１０に注入しながら、かつ、掘削・攪拌翼７が回転しコンクリートと改質層の土壌を攪拌しながら、減速機３、マスト４、攪拌軸５、軸受６、掘削・攪拌翼７を含む部分を改質層１０から引き上げる。
これにより、改質層１０の土壌とコンクリートが混合され、改質された層が形成される。
【００５２】
減速機３は、攪拌軸５に適当な回転数で回転を伝える。
攪拌軸５が回転することで、攪拌軸５の先端付近に取付けられた掘削・攪拌翼７が回転する。また、攪拌軸５の中はコンクリートを通すように中空になっており、先端付近または掘削・攪拌翼７にコンクリートを出す穴が開けられている。
マスト４は、マスト４に固定された軸受６を介して攪拌軸５の振れを支えている。
掘削・攪拌翼７は、回転することにより海底地盤に潜るための掘削と地盤および地盤とコンクリートの攪拌を行なう。掘削・攪拌翼７は一本の攪拌軸５に対し複数の羽根が複数段取り付けられる。
攪拌軸５は、一基の軟弱地盤改良装置２に対し、単数もしくは複数備えられる。
マスト４は支える攪拌軸５の数により複数の場合があり、マスト４が複数の攪拌軸５を支持するように設置される場合もある。
【００５３】
軸受６は、図１に示されるように、攪拌軸５の振れを抑えるため適当なスパンで複数段取り付けられる場合がある。
軸受６の詳細が図２に示される。
【００５４】
図２では、リップシールタイプの軸受６が例示される。
軸受６はマスト４に固定され、攪拌軸５の周囲を囲み、攪拌軸５のスラスト方向へ一定量の移動が可能で、かつ、ラジアル方向への移動が防止されている。
本発明の潤滑グリースが使用される軸受６はリップシールタイプに限定されず、サイドシールタイプや潤滑グリースが使用されるその他のタイプの軸受を含む。
【００５５】
軸受６は、軸受メタル１１、シール１２、軸受ケース１３、シールケース１４、
グリース給脂手段１６を備えている。
軸受６は、攪拌軸５の軸受主軸１７部に取付けられる。
【００５６】
軸受６は、水中及び土中で使用されるが、内部に異物が混入すると軸受メタル１１、及び軸受主軸１７が破損し、さらに使用すれば軸受ケース１３、シールケース１４が破損する可能性がある。
このため、潤滑グリースが、グリース給脂手段１６により水圧または土圧に対抗する圧力で軸受６と軸受主軸１７の間に注入される。ここで注入される潤滑グリースは、注入可能な様に、一般的に、ＮＬＧＩちょう度番号００号〜２号のものが使用される。
注入された潤滑グリースは、軸受６の上下の軸受６と軸受主軸１７との隙間１５から一部が漏洩する場合がある。
このように潤滑グリースは、水中もしくは土中に漏洩する。水中へ漏洩した潤滑グリースが分散しないことは回収が容易になる、または、環境への影響が小さくなる。
【００５７】
この他、土中で使用される掘削機などで使われる潤滑グリースにおいても、地下水等に漏洩しても分散しなければ、環境にやさしく、除去も容易である。
また、地上やその他の環境に漏洩したグリースが、雨水などにより拡散しないことは好ましい。
【００５８】
このように、密度が調整された潤滑グリースが、水中もしくは土中、さらにはグリースが環境へ漏洩する可能性がある場所で使用される軸受で使用されれば、環境に対して負荷が低減される。
また、漏洩した潤滑グリースの拡散が少なく、油分が分離して油膜を形成しない潤滑グリースが使用されれば、環境に対し負荷が低減される。
【００５９】
このような潤滑グリースは、水中で使用される掘削機、ポンプ、動力機を含む回転部分を持つ機器の軸受、回転支持部、その他潤滑グリースを使用し水中に漏洩する可能性がある部位で使用されることがさらに望ましい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の潤滑グリースは、水中に漏洩した場合に、油膜を形成せず環境への負荷を低減することができる。
さらに本発明の潤滑グリースは、密度が調整可能で、水中に漏洩した場合に、浮遊もしくは沈下するように調整可能である。
本発明の潤滑グリースを使用した軸受は、水中で使用した場合に環境への負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、軟弱地盤改良装置の概略図を示す。
【図２】図２は、軟弱地盤改良装置の軸受部分の概略図を示す。
【符号の説明】
１ 作業船
２ 軟弱地盤改良装置
３ 減速機
４ マスト
５ 攪拌軸
６ 軸受
７ 掘削・攪拌翼
８ 水面
９ 海底
１０ 改質層
１１ 軸受メタル
１２ シール
１３ 軸受ケース
１４ シールケース
１５ 隙間
１６ グリース給脂手段
１７ 軸受主軸
Claims (6)
- 海底の軟弱地盤改良装置に使用される軸受用の潤滑グリースであって、
ポリオキシアルキレングリセリルエーテルと、
粉体と、
を含み、
水を主成分としない
潤滑グリース。 - 請求項１に記載された潤滑グリースであって、
前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、ポリプロピレングリセリルエーテルである
潤滑グリース。 - 請求項 1 又は２に記載された潤滑グリースであって、
前記粉体は、固体潤滑剤である
潤滑グリース。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載された潤滑グリースであって、
前記粉体は、炭酸カルシウム、亜鉛華、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン、有機モリブデン、ＭＣＡ、二硫化タングステン、黒鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素、雲母、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ポリエチレンパウダーのいずれか若しくは２以上の混合物を含む、
潤滑グリース。 - 請求項２に記載された潤滑グリースであって、
更に、
リチウム石けんを含み、
前記粉体は炭酸カルシウムである
潤滑グリース。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載された潤滑グリースを使用する、海底の軟弱地盤改良装置に使用される軸受。
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