JP4268789B2 - 自己消火性グリース組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己消火性に優れた潤滑グリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄設備などの高温環境で使用される設備の軸受の潤滑には、潤滑グリース組成物の大規模集中給脂方式による潤滑が行われている。しかし、使用済みの潤滑グリース組成物が設備の下に垂れ落ちて堆積し、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、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。
この問題を解決するために人手で使用済みのグリース組成物を取り除いたりしているが、人が入り難い狭い場所に垂れ落ちて堆積したグリースの除去は困難となる。また、着火が直ちに発見されれば消火は容易であるが、最近の自動化が進んだ設備では人手が少なく必ずしも着火が直ちに発見されるとは限らない。着火の発見が遅れると、消火が困難となりあるいは不可能となることも起こり得る。従って、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、高温のスケールが飛散した場合にも着火しにくい、難燃性に優れた潤滑グリース組成物が求められている。
【０００３】
難燃性に優れた潤滑グリース組成物として、特許第２９９９５５３号には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩等の粉体をリチウム石けんグリースに添加したものが開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
また、特開平４−２０２４９７号公報には、シリコーングリースに炭酸カルシウムと白金化合物を添加した難燃性グリース組成物が開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
さらに特開２００２−１４６３７６には、グリースに吸水性ポリマーと水を含ませた難燃性グリース組成物が開示されているが、１００℃を越す高温環境に長時間放置されると、水が散逸して難燃性が消失してしまう恐れがある。
降温集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、高温のスケールが飛散した場合にも着火しにくい、自己消火性に優れた潤滑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、従来の潤滑グリース組成物の潤滑性を損なうことなく大規模集中給脂方式でも使用することができる潤滑グリース組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の自己消火性グリース組成物を提供するものである。
（１）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グリース組成物であって、
基油と増ちょう剤を含み、
グリース組成物の液体成分の引火点が２７０℃以上であり、
基油が、鉱物油単独または鉱物油と合成油の混合物であり、
基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す減圧蒸留残渣油を２０質量％以上含むことを特徴とする自己消火性グリース組成物。
（２）基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上である上記１記載の自己消火性グリース組成物。
（３）合成油が合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油の単独または混合物である上記１または２記載の自己消火性グリース組成物。
（４）増ちょう剤が金属石けんである上記１〜３のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（５）金属石けんがリチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けん及びそれらの２種以上の組み合わせである上記４記載の自己消火性グリース組成物。
（６）金属石けんがリチウム石けんまたは複合アルミニウム石けんである上記５記載の自己消火性グリース組成物。
（７）増ちょう剤がウレア化合物である上記１〜６のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（８）基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を６０質量％以上含む上記７記載の自己消火性グリース組成物。
（９）ウレア化合物が、芳香族ジウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ジウレア化合物及びそれらの２種以上の組み合わせである上記７または８記載の自己消火性グリース組成物。
（１０）ウレア化合物が、脂肪族ウレア化合物である上記９記載の自己消火性グリース組成物。
（１１）０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が１４０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする上記１〜１０のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（１２）集中給脂用グリース組成物である上記１１記載の自己消火性グリース組成物。
（１３）製鉄設備用グリース組成物である上記１１記載の自己消火性グリース組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、熱源との接触により万一着火しても一定時間内で自己消火するような性質のグリースであれば、燃え広がることはなく、火災になる危険性が低いことに着目し、優れた自己消火性を有する潤滑グリース組成物を探索した。その結果、所定の要件を充足するグリースが上記目的を達成し得ることを見出し本発明を完成するに至った。以下本発明について詳細に説明する。
【０００７】
この明細書において、「グリース組成物の液体成分」とは、基油と基油に溶解した添加剤（液体又は固体）から構成される常温で液状を示す成分」を意味するものとする。
本発明に使用する基油は、４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上、好ましくは４２０ｍｍ2／ｓ以上、さらに好ましくは４８０〜１０００ｍｍ2／ｓであるものが望ましい。４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ未満では、自己消火性が低下してしまう。
基油としては、鉱物油、合成油、これらの混合物が使用できる。鉱物油としては、減圧蒸留残渣油や、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油が好ましい。合成油としては、合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油、これらの混合物が挙げられる。
本発明で使用する基油は、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上含むことが好ましい。２０質量％未満では軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
【０００８】
増ちょう剤としては、金属石けん、ウレア化合物が好ましい。金属石けんとしては、リチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けん、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。リチウム石けんまたは複合アルミニウム石けんが特に好ましい。
ウレア化合物としては、芳香族ジウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ジウレア化合物、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。脂肪族ウレア化合物が特に好ましい。
【０００９】
本発明の自己消火性グリース組成物には、性能を高めるために、当業者が通常用いる添加剤、例えば、極圧剤、油性剤、酸化防止剤、防錆剤、粘着剤等を単独で又は組み合わせて添加することができる。
本発明において、グリース組成物の液体成分の引火点は、２７０℃以上であることが望ましい。引火点が２７０℃より低いと、軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
【００１０】
本発明の自己消火性グリース組成物は、０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が好ましくは１４０Pa・ｓ以下であることが望ましい。１４０Pa・ｓを超えると集中給脂の際に圧送圧力が過大となり、場合によっては圧送不良を引き起こす。
本発明の自己消火性グリース組成物は、通常のグリース組成物の製造方法に従って製造できる。例えば、増ちょう剤として金属石けんを使用する場合、▲１▼基油中で油脂又は脂肪酸等とアルカリを反応させ、生成した石けんを基油中に加熱分散させるケン化法、▲２▼既に合成された金属石けんを基油中に加熱分散させる混合法などを用いて製造することができる。
また、増ちょう剤がウレア化合物の場合、▲３▼基油中で相当するアミンとイソシアネートを反応させ、その後加熱分散させる方法、▲４▼既に合成されたウレア化合物を基油中に加熱分散させる方法などを用いて製造することができる。
さらに、製造途中で添加剤を添加することも可能である。
【００１１】
本発明の自己消火性グリース組成物は、集中給脂用として使用するのに好適であり、特に製鉄設備用グリース組成物として使用するのに好適である。
り、特に製鉄設備用グリース組成物として使用する
【００１２】
本発明の自己消火性グリース組成物の燃焼性の評価は以下の方法により行う。
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９００℃に加熱した直径１９．０５ｍｍの鋼球を接触させ、着火の有無、及び着火した場合、燃焼が止まるまでの時間を計測する。燃焼の持続時間が５分間を超えた場合は、消火して、試験を終了する。
【００１３】
【表１】
判定基準
【００１４】
実施例１〜３、比較例１〜２
表２に示す基油、増ちょう剤及び添加剤を表２に示す量で使用してグリース組成物を製造し、その燃焼性を評価した。結果を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】
増ちょう剤Ａ：複合アルミニウム石けん
増ちょう剤Ｂ：リチウム石けん
基油Ａ：減圧蒸留残渣油（ポリスチレン換算平均分子量１２００）
基油Ｂ：ニュートラル油（ポリスチレン換算平均分子量８００）
基油Ｃ：マシン油１（ポリスチレン換算平均分子量８００）
基油Ｄ：マシン油２（ポリスチレン換算平均分子量６００）
極圧剤Ａ:硫黄系極圧剤▲１▼１％（液体、引火点１５０℃）、亜鉛系極圧剤▲１▼２％（液体、引火点２０２℃）
極圧剤Ｂ:硫黄系極圧剤▲２▼３％（液体、引火点１９０℃）、亜鉛系極圧剤▲２▼２％（液体、引火点１１０℃）
高分子量油の割合（％）：基油中にポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す油の割合（質量％）
基油の動粘度：mm2／ｓ
引火点：℃（ＣＯＣ）（JIS K2265)
見掛け粘度：０℃、せん断率１０ｓ-1におけるＰａ・ｓ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己消火性に優れた潤滑グリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄設備などの高温環境で使用される設備の軸受の潤滑には、潤滑グリース組成物の大規模集中給脂方式による潤滑が行われている。しかし、使用済みの潤滑グリース組成物が設備の下に垂れ落ちて堆積し、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、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。
この問題を解決するために人手で使用済みのグリース組成物を取り除いたりしているが、人が入り難い狭い場所に垂れ落ちて堆積したグリースの除去は困難となる。また、着火が直ちに発見されれば消火は容易であるが、最近の自動化が進んだ設備では人手が少なく必ずしも着火が直ちに発見されるとは限らない。着火の発見が遅れると、消火が困難となりあるいは不可能となることも起こり得る。従って、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、高温のスケールが飛散した場合にも着火しにくい、難燃性に優れた潤滑グリース組成物が求められている。
【０００３】
難燃性に優れた潤滑グリース組成物として、特許第２９９９５５３号には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩等の粉体をリチウム石けんグリースに添加したものが開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
また、特開平４−２０２４９７号公報には、シリコーングリースに炭酸カルシウムと白金化合物を添加した難燃性グリース組成物が開示されているが、集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
さらに特開２００２−１４６３７６には、グリースに吸水性ポリマーと水を含ませた難燃性グリース組成物が開示されているが、１００℃を越す高温環境に長時間放置されると、水が散逸して難燃性が消失してしまう恐れがある。
降温集中給脂方式で使用されると添加した粉体により配管及び分配弁内でプラッギングが発生する恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、堆積した潤滑グリース組成物が高温に曝されたり、高温のスケールが飛散した場合にも着火しにくい、自己消火性に優れた潤滑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、従来の潤滑グリース組成物の潤滑性を損なうことなく大規模集中給脂方式でも使用することができる潤滑グリース組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の自己消火性グリース組成物を提供するものである。
（１）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グリース組成物であって、
基油と増ちょう剤を含み、
グリース組成物の液体成分の引火点が２７０℃以上であり、
基油が、鉱物油単独または鉱物油と合成油の混合物であり、
基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す減圧蒸留残渣油を２０質量％以上含むことを特徴とする自己消火性グリース組成物。
（２）基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上である上記１記載の自己消火性グリース組成物。
（３）合成油が合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油の単独または混合物である上記１または２記載の自己消火性グリース組成物。
（４）増ちょう剤が金属石けんである上記１〜３のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（５）金属石けんがリチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けん及びそれらの２種以上の組み合わせである上記４記載の自己消火性グリース組成物。
（６）金属石けんがリチウム石けんまたは複合アルミニウム石けんである上記５記載の自己消火性グリース組成物。
（７）増ちょう剤がウレア化合物である上記１〜６のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（８）基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を６０質量％以上含む上記７記載の自己消火性グリース組成物。
（９）ウレア化合物が、芳香族ジウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ジウレア化合物及びそれらの２種以上の組み合わせである上記７または８記載の自己消火性グリース組成物。
（１０）ウレア化合物が、脂肪族ウレア化合物である上記９記載の自己消火性グリース組成物。
（１１）０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が１４０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする上記１〜１０のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
（１２）集中給脂用グリース組成物である上記１１記載の自己消火性グリース組成物。
（１３）製鉄設備用グリース組成物である上記１１記載の自己消火性グリース組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、熱源との接触により万一着火しても一定時間内で自己消火するような性質のグリースであれば、燃え広がることはなく、火災になる危険性が低いことに着目し、優れた自己消火性を有する潤滑グリース組成物を探索した。その結果、所定の要件を充足するグリースが上記目的を達成し得ることを見出し本発明を完成するに至った。以下本発明について詳細に説明する。
【０００７】
この明細書において、「グリース組成物の液体成分」とは、基油と基油に溶解した添加剤（液体又は固体）から構成される常温で液状を示す成分」を意味するものとする。
本発明に使用する基油は、４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上、好ましくは４２０ｍｍ2／ｓ以上、さらに好ましくは４８０〜１０００ｍｍ2／ｓであるものが望ましい。４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ未満では、自己消火性が低下してしまう。
基油としては、鉱物油、合成油、これらの混合物が使用できる。鉱物油としては、減圧蒸留残渣油や、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油が好ましい。合成油としては、合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油、これらの混合物が挙げられる。
本発明で使用する基油は、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上含むことが好ましい。２０質量％未満では軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
【０００８】
増ちょう剤としては、金属石けん、ウレア化合物が好ましい。金属石けんとしては、リチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けん、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。リチウム石けんまたは複合アルミニウム石けんが特に好ましい。
ウレア化合物としては、芳香族ジウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ジウレア化合物、これらの２種以上の組み合わせが挙げられる。脂肪族ウレア化合物が特に好ましい。
【０００９】
本発明の自己消火性グリース組成物には、性能を高めるために、当業者が通常用いる添加剤、例えば、極圧剤、油性剤、酸化防止剤、防錆剤、粘着剤等を単独で又は組み合わせて添加することができる。
本発明において、グリース組成物の液体成分の引火点は、２７０℃以上であることが望ましい。引火点が２７０℃より低いと、軟膏缶燃焼試験で燃焼時間が５分間を超えてしまい、自己消火性が低下してしまう。
【００１０】
本発明の自己消火性グリース組成物は、０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が好ましくは１４０Pa・ｓ以下であることが望ましい。１４０Pa・ｓを超えると集中給脂の際に圧送圧力が過大となり、場合によっては圧送不良を引き起こす。
本発明の自己消火性グリース組成物は、通常のグリース組成物の製造方法に従って製造できる。例えば、増ちょう剤として金属石けんを使用する場合、▲１▼基油中で油脂又は脂肪酸等とアルカリを反応させ、生成した石けんを基油中に加熱分散させるケン化法、▲２▼既に合成された金属石けんを基油中に加熱分散させる混合法などを用いて製造することができる。
また、増ちょう剤がウレア化合物の場合、▲３▼基油中で相当するアミンとイソシアネートを反応させ、その後加熱分散させる方法、▲４▼既に合成されたウレア化合物を基油中に加熱分散させる方法などを用いて製造することができる。
さらに、製造途中で添加剤を添加することも可能である。
【００１１】
本発明の自己消火性グリース組成物は、集中給脂用として使用するのに好適であり、特に製鉄設備用グリース組成物として使用するのに好適である。
り、特に製鉄設備用グリース組成物として使用する
【００１２】
本発明の自己消火性グリース組成物の燃焼性の評価は以下の方法により行う。
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９００℃に加熱した直径１９．０５ｍｍの鋼球を接触させ、着火の有無、及び着火した場合、燃焼が止まるまでの時間を計測する。燃焼の持続時間が５分間を超えた場合は、消火して、試験を終了する。
【００１３】
【表１】
判定基準
実施例１〜３、比較例１〜２
表２に示す基油、増ちょう剤及び添加剤を表２に示す量で使用してグリース組成物を製造し、その燃焼性を評価した。結果を表２に示す。
【００１５】
【表２】
増ちょう剤Ａ：複合アルミニウム石けん
増ちょう剤Ｂ：リチウム石けん
基油Ａ：減圧蒸留残渣油（ポリスチレン換算平均分子量１２００）
基油Ｂ：ニュートラル油（ポリスチレン換算平均分子量８００）
基油Ｃ：マシン油１（ポリスチレン換算平均分子量８００）
基油Ｄ：マシン油２（ポリスチレン換算平均分子量６００）
極圧剤Ａ:硫黄系極圧剤▲１▼１％（液体、引火点１５０℃）、亜鉛系極圧剤▲１▼２％（液体、引火点２０２℃）
極圧剤Ｂ:硫黄系極圧剤▲２▼３％（液体、引火点１９０℃）、亜鉛系極圧剤▲２▼２％（液体、引火点１１０℃）
高分子量油の割合（％）：基油中にポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す油の割合（質量％）
基油の動粘度：mm2／ｓ
引火点：℃（ＣＯＣ）（JIS K2265)
見掛け粘度：０℃、せん断率１０ｓ-1におけるＰａ・ｓ
Claims (13)
- 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グリース組成物であって、
基油と増ちょう剤を含み、
グリース組成物の液体成分の引火点が２７０℃以上であり、
基油が、鉱物油単独または鉱物油と合成油の混合物であり、
基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す減圧蒸留残渣油を２０質量％以上含むこと
を特徴とする自己消火性グリース組成物。 - 基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ2／ｓ以上である請求項１記載の自己消火性グリース組成物。
- 合成油が合成炭化水素油、エステル系合成油、フェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、フッ素系合成油の単独または混合物である請求項１または２記載の自己消火性グリース組成物。
- 増ちょう剤が金属石けんである請求項１〜３のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
- 金属石けんがリチウム石けん、カルシウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けん及びそれらの２種以上の組み合わせである請求項４記載の自己消火性グリース組成物。
- 金属石けんがリチウム石けんまたは複合アルミニウム石けんである請求項５記載の自己消火性グリース組成物。
- 増ちょう剤がウレア化合物である請求項１〜６のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
- 基油が、ポリスチレン換算で１０００から３０００の分子量を示す鉱物油を６０質量％以上含む請求項７記載の自己消火性グリース組成物。
- ウレア化合物が、芳香族ジウレア化合物、脂肪族ウレア化合物、脂環式ジウレア化合物及びそれらの２種以上の組み合わせである請求項７または８記載の自己消火性グリース組成物。
- ウレア化合物が、脂肪族ウレア化合物である請求項９記載の自己消火性グリース組成物。
- ０℃、せん断率１０ｓ-1における見掛け粘度が１４０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の自己消火性グリース組成物。
- 集中給脂用グリース組成物である請求項１１記載の自己消火性グリース組成物。
- 製鉄設備用グリース組成物である請求項１１記載の自己消火性グリース組成物。
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