JP5841129B2 - グリース組成物、および該グリース組成物で潤滑された運動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーン環境用グリース組成物、及び該クリーン環境用グリース組成物で潤滑された運動案内装置に関する。

一般に、半導体製造装置、液晶製造装置、電子計算機、プリント基板製造装置などは、クリーンルームなどのクリーン環境で製造がなされている。このような環境において用いられる装置に組み込まれる運動案内装置（リニアガイド、ボールねじ、転がり軸受、クロスローラーリングを用いたテーブル装置等）には、潤滑剤として封入されるグリースとして、潤滑部分での油飛散が低減された、すなわち発塵量が低減されたグリースが好ましく用いられている。

一方、ガラス基板など、クリーンロボットにより搬送される精密機器素材が大型化していることに伴い、そのような精密機器素材を搬送するためのクリーンロボットも大型化している。大型化したクリーンロボットに組み込まれる運動案内装置を潤滑するためのグリースには、上述した低発塵性に加え、高い耐荷重性が要求される。大型化したクリーンロボットに組み込まれる運動案内装置を潤滑するために耐荷重性の低いグリースを用いた場合には、クリーンロボットのＺ軸や間接部の部品にいわゆるフレーキングが多く発生するようになる。

低発塵性に優れたグリースとしては、従来からフッ素系グリースが知られている。一般的には、基油としてパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）を用い、増ちょう剤として特定の粒径を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いたグリースが市販されている。確かに、ＰＦＰＥを基油として用いたグリースは発塵性の観点からは優れているものの、基油として用いるＰＦＰＥは高価であり、グリースの製造にＰＦＰＥを用いると製造コストが高くなってしまうという問題があった。さらに、このようなフッ素系グリースは、耐荷重性に難があった。

また、低発塵性に優れたグリースとして、特許文献１では、鉱油やポリ−α−オレフィンを基油として配合し、ステアリン酸リチウム及び１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムを増ちょう剤として配合した潤滑グリースが提案されている。また、特許文献２では、合成炭化水素油またはエーテル油を基油として配合し、増ちょう剤としてウレア化合物を配合し、かつ、金属元素の含有量及び混和ちょう度が特定範囲にあるグリースが提案されている。さらに、特許文献３では、基油としてエステル系のものとポリ−α−オレフィンを用い、増ちょう剤として脂肪族ジウレアを用いたグリース組成物が提案されている。
しかしながら、これらの低発塵グリースについても耐荷重性という点については、難がある場合があった。

一般的に、グリース組成物の耐荷重性を高めるために、添加物として極圧剤を添加する技術が知られている。しかし、極圧剤をグリース組成物に添加すると、発塵性が悪化する場合があり、低発塵性と耐荷重性の双方の要求を満たしたグリース組成物を製造することは困難であった。
このような背景から、良好な低発塵性と耐荷重性を備えたグリース組成物の研究開発も行われている。特許文献４では、低発塵性に加えて耐荷重性も考慮に入れ、基油として４０℃における動粘度が６０〜３２０ｍｍ^２／ｓのポリ−α−オレフィンを用い、増ちょう剤として水酸基を有さない炭素数１０〜２２の脂肪酸リチウム塩を用いたグリース組成物が提案されているが、このグリース組成物においても耐荷重性には更なる改善の余地があった。

特開平６−３３００７０号公報 特開平１１−１６６１９１号公報 特開２００５−２７２７６４号公報 特開２００９−２５６４０１号公報

クリーン環境において使用される大型化したクリーンロボットに組み込まれる運動案内装置を潤滑するためのグリース組成物には、上記のように低発塵性に加え、高い耐荷重性が要求される。従来技術では、低発塵性には優れるものの、大型化したクリーンロボットへの使用に耐えうるほどの耐荷重性は持たないグリース組成物を用いるか、あるいは、発塵に関する性能を多少犠牲にして耐荷重性を高めたグリース組成物を用いるかのどちらかしか選択できないという問題があった。
本発明は上記のような問題を解決するものであり、クリーンルームなどのクリーン環境で使用するのに十分な低発塵性を有し、かつ、大型化したクリーンロボットに組み込まれる運動案内装置を潤滑するのに十分な耐荷重性を有するグリース組成物を提供するものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ね、基油と増ちょう剤と極圧剤を含有するクリーン環境用のグリース組成物において、前記基油の４０℃における動粘度が１００〜３００ｍｍ^２／ｓであり、前記増ちょう剤として、リチウムコンプレックス石けんを含み、前記増ちょう剤の含有量が、前記組成物全量に対して１０〜４０質量％となるように配合することで、上記の課題を解決できることを見出した。

本発明は、以下に示すグリース組成物に関する。
基油と増ちょう剤と極圧剤を含有するクリーン環境用グリース組成物であって、
前記基油の４０℃における動粘度が１００〜３００ｍｍ^２／ｓであり、
前記増ちょう剤として、リチウムコンプレックス石けんを含み、
前記増ちょう剤の含有量が、前記組成物全量に対して１０〜４０質量％であるクリーン環境用グリース組成物。

本発明によれば、特に厳しい空調管理が行われる生産現場において、大型化した産業用ロボット等の高負荷がかかる装置の潤滑に用いられた場合に、優れた低発塵性と、高い耐荷重性を奏するグリース組成物を提供することができる。

発塵量測定１において、実施例１のグリース組成物に係る発塵量の結果を示す図である。（ａ）は１２００ｍｉｎ^−１での回転数における結果を示し、（ｂ）は３６００ｍｉｎ^−１での回転数における結果を示す。 発塵量測定１において、比較例１のグリース組成物に係る発塵量の結果を示す図である。（ａ）は１２００ｍｉｎ^−１での回転数における結果を示し、（ｂ）は３６００ｍｉｎ^−１での回転数における結果を示す。 本発明のクリーン環境用グリースを適用できる運動案内装置の第一の形態を示す図である。 本発明のクリーン環境用グリースを適用できる運動案内装置の第二の形態を示す図である。 本発明のクリーン環境用グリースを適用できるクロスローラーリングの一実施形態を示す図である。 本発明のクリーン環境用グリースを適用できる運動案内機構の一実施形態を示す図であり、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は一部破断側面図である。

以下に本発明を具体的に実施形態として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜基油＞
本実施形態のクリーン環境用グリース組成物（以下、本実施形態のグリース組成物あるいは単にグリース組成物ともいう）では、含有される基油の４０℃における動粘度が１００〜３００ｍｍ^２／ｓ（ｃＳｔ）である。基油の４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓ未満であると、耐荷重性が低下するとともに低発塵性を十分に発揮できないことがある。一方、基油の４０℃における動粘度が３００ｍｍ^２／ｓを超えると、微往復条件下での耐摩耗性が低下し、フレッチング摩耗が大きくなるおそれがある。また、グリース組成物中の基油の４０℃における動粘度がこのような範囲にあることで、低発塵性と高い耐荷重性を得ることができる。
基油の４０℃における動粘度は１１５〜２９０ｍｍ^２／ｓであることがより好ましく、１５０〜２６０ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。
一方、本実施形態のクリーン環境用グリース組成物は、含有される基油の１００℃における動粘度が１３〜４１ｍｍ^２／ｓであることが、耐荷重性を良好にするだけでなく、耐摩耗性及び低発塵性を確保する観点からも好ましい。基油の１００℃における動粘度は１５〜３９ｍｍ^２／ｓであることがより好ましく、１８〜３５ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。
本発明のグリース組成物に含有される基油は、４０℃及び１００℃における動粘度が上記範囲となるように、後述する基油の複数を組み合わせて用いることができる。
なお、基油の４０℃及び１００℃における基油の動粘度は、ＪＩＳ Ｋ ２２８３で定められた方法により求めることができる。

本実施形態のクリーン環境用グリース組成物に含有される基油としては、４０℃における動粘度が１００〜３００ｍｍ^２／ｓとなるように調整されうるものであれば特段の限定なく使用できる。
このような基油をグリース組成物全量に対して、４０〜９５質量％含有することが好ましく、６０〜９０質量％含有することが、リチウムコンプレックス石けんの含有量を本発明で規定する特定範囲に調整する観点から好ましい。
例えば、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、１−ドデセンオリゴマー等のポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）又はこれらの水素化物（α−オレフィン共重合体を含む）及び，１−デセンとエチレンのコオリゴマーのような炭化水素系合成油が挙げられる。
ポリ−α−オレフィンは、発塵が少ないうえに、温度変化に対する組成物の粘度変化が小さく、広範囲な温度に対して特性が変化しにくいので基油として好ましい。
本実施形態のクリーン環境用グリース組成物には、基油の全量に対して上記炭化水素系合成油が５０質量％以上含有されていることが好ましく、５５質量％以上配合されていることがより好ましく、６０質量％以上配合されていることが特に好ましい。

本実施形態のクリーン環境用グリース組成物に含有される基油として、本発明の効果を損なわない限り、他の合成油や鉱油、動植物油がさらに配合されていてもよい。他の合成油としては、従来公知の種々のものが使用可能であり、例えば、エステル、リン酸エステル、ポリエーテル、アルキルジフェニルエーテル、アルキルポリフェニルエーテル、ジフェニルエーテル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリオキシアルキレングリコール、ネオペンチルグリコール、シリコーンオイルを用いることができる。

上記エステル系油としては、ジブチルセバケート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレート等のジエステル油、あるいはトリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油、更にはトリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンベラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオールエステル油、更にはまた、多価アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油等が挙げられる。

上記のポリエーテルには、ポリグリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテルや、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、テトラアルキルジフェニルエーテルなどのアルキルフェニルエーテルが含まれ、この中でもアルキルフェニルエーテルが好ましく用いられる。
また、鉱油としては、従来公知の種々のものが使用可能であり、例えば、パラフィン系鉱油、中間基系鉱油、ナフテン系鉱油等が挙げられる。この中でもパラフィン分を８０質量％以上含有するパラフィン系鉱油が好ましく用いられる。
動物油としては、鯨油、スクワランなどが挙げられる。
植物油としては、従来公知の種々のものが使用可能であり、例えば、菜種油、コーン油、ひまわり油、ひまし油などが挙げられる。
上記の基油の中では、パラフィン分が８０質量％以上の鉱物油、炭化水素系合成油、エステル油及びアルキルフェニルエーテルからなる群から選ばれる１以上が、本発明の効果をよりよく奏することや、潤滑性を確保する観点から好ましい。

本実施形態のグリース組成物に増ちょう剤を効率よく混合させ、グリース組成物中の基油の動粘度を好適に調整する観点から、本実施形態におけるグリース組成物の基油について、基油全量に対して、４０℃における動粘度が３５０〜１６００ｍｍ^２／ｓの高粘度の基油が２５質量％以上を占めるように配合することが好ましい。このような高粘度の基油の４０℃における動粘度は、３６０〜１６００ｍｍ^２／ｓであることがより好ましく、３７０〜１４００ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。
本実施形態のグリース組成物において、基油を例えば高粘度のものと低粘度のものの２種類を用いる場合、４０℃における動粘度が３５０〜１６００ｍｍ^２／ｓの高粘度基油を基油全量に対して２５〜８０質量％、好ましくは３５〜７５質量％、特に好ましくは６０〜７５質量％含有させ、残りを４０℃における動粘度が３５０ｍｍ^２／ｓ未満、より好ましくは１０〜２００ｍｍ^２／ｓ、特に好ましくは２５〜１００ｍｍ^２／ｓの低粘度基油とする態様が挙げられる。
このように、本実施形態のグリース組成物における基油が、特に４０℃の動粘度が３５０〜１６００ｍｍ^２／ｓの高粘度の基油と、３５０ｍｍ^２／ｓ未満の低粘度の基油の混合によって得られ、基油全体の２５質量％以上が高粘度の基油である態様とすることで、本実施形態のグリース組成物の混和ちょう度を後述する好適な範囲に制御できるばかりでなく、そのような混和ちょう度の範囲において従来では高含有量で含有させることが難しかったリチウムコンプレックス石けんの含有量を高めることができる。

＜増ちょう剤＞
本実施形態のクリーン環境用グリース組成物は、増ちょう剤として、リチウムコンプレックス石けんを含む。
リチウムコンプレックス石けんは、（１）脂肪酸及び（２）コンプレックス化剤と、水酸化リチウムとの反応によって得られるものである。
本実施形態におけるリチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸としては、ヒドロキシカルボン酸やモノカルボン酸が挙げられる。本実施形態のグリース組成物では、リチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸の５０質量％以上が、ヒドロキシカルボン酸であることが好ましい。リチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸の５０質量％以上がヒドロキシカルボン酸であることで、発塵性と耐荷重性がより良好になる。
上記リチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸における、ヒドロキシカルボン酸の含有量は、８０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。
前記ヒドロキシカルボン酸としては、炭素数１２〜２２のモノヒドロキシカルボン酸が挙げられる。前記モノカルボン酸としては、炭素数１２〜２２のモノカルボン酸が挙げられる。
一方、コンプレックス化剤は、炭素数６〜１６の脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及びサリチル酸から選ばれた物質であることが好ましい。このような組み合わせで用いることで、本実施形態のグリース組成物の低発塵性と高耐荷重性に寄与する。

前記モノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられ、前記モノヒドロキシカルボン酸としては、１２−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられ、前記脂肪族ジカルボン酸としては、ドデカン二酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられ、前記芳香族カルボン酸としては、フタル酸、ｍ−フタル酸、テレフタル酸、安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
この中でも、前記リチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸として１２−ヒドロキシステアリン酸を用い、コンプレックス化剤として、炭素数が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸を用いることが、本発明の効果を奏する上で特に好ましい。
コンプレックス化剤として用いられるカルボン酸として炭素数１２〜２２のモノヒドロキシカルボン酸から選ばれたカルボン酸を選択する場合、そのカルボン酸に対して重量比で好ましくは０．１〜５．０、さらに好ましくは０．２〜２．５となる量が用いられる。

本発明では、リチウムコンプレックス石けん以外の石けん系の増ちょう剤、フッ素樹脂系増ちょう剤、無機系増ちょう剤、カーボン系増ちょう剤などを本発明の効果を損なわない限り含んでいてもよい。本実施形態のグリース組成物では、増ちょう剤全量に対してリチウムコンプレックス石けんを８０質量％以上含有していることが好ましく、９０質量％以上含有していることがさらに好ましく、１００質量％含有していることが特に好ましい。

上記のリチウムコンプレックス石けん以外の石けん系増ちょう剤としては、カルボン酸（グリセライドを含む）と金属水酸化物との反応によって得られる、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、リチウム石けん、マグネシウム石けん、亜鉛石けん等の金属石けん系増ちょう剤；カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウムコンプレックス石けん、ナトリウムコンプレックス石けん等の複合型石けん系増ちょう剤が挙げられる。
コンプレックス石けんを選択する場合、コンプレックス化剤として用いられるカルボン酸は、コンプレックス化剤として用いないカルボン酸（脂肪酸）に対して重量比で好ましくは０．１〜５．０、さらに好ましくは０．２〜２．５が用いられる。

本実施形態のグリース組成物中における、上記増ちょう剤の含有量は、グリース組成物全量に対して１０〜４０質量％の範囲である。この範囲であれば低発塵性を確保でき、かつ、グリースとして多用される混和ちょう度を得やすく、グリースとしてのトルクや摺動抵抗を好適なものとすることができる。また、低発塵性をさらに高める観点から、上記増ちょう剤の含有量は、１５〜３５質量％であることがより好ましく、１７〜２７質量％であることが特に好ましい。
なお、本実施形態のグリース組成物には、増ちょう剤としてリチウムコンプレックス石けんを含有させるが、このリチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸成分とコンプレックス化剤の総量を増ちょう剤としてのリチウムコンプレックス石けんの含有量として算出する。その他の石けん系の増ちょう剤を含有させる場合にも同様にして含有量を計算する。

また、本実施形態のグリース組成物は、極圧剤を含有する。極圧剤としては、例えば、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル及びこれらのアミン塩などのリン系極圧剤、硫化油脂、チアジアゾール系化合物、ジアルキルジサルファイド、メチレンビスジアルキルジチオカーバメートなどの硫黄系極圧剤、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート、亜鉛ジチオカーバメート、亜鉛ジチオホスフェート、ニッケルジチオカーバメートなどの有機金属化合物からなる極圧剤が挙げられる。
この中でも、有機金属化合物からなる極圧剤が好ましく用いられ、摩擦低減効果と摩耗防止効果を得る観点から、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート、亜鉛ジチオカーバメート及び亜鉛ジチオホスフェートとからなる群から選ばれる１以上を組み合わせて用いることがより好ましい。
極圧剤の含有量は、低発塵性を保つ観点から、グリース組成物全量に対して、１０．０質量％以下であることが好ましく、６．０質量％以下であることがより好ましい。一方、極圧剤としての効果を発揮させる観点から、極圧剤の含有量は０．１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。

本実施形態のグリース組成物は、グリース組成物に慣用されている添加剤をさらに含有してもよい。
このような添加剤としては、例えば、酸化防止剤（例えば、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミンのようなアルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）等のフェノール系酸化防止剤等）、防錆剤（例えば、カルシウムスルホネートのような金属スルホネート、ラノリン系誘導体、亜硝酸ナトリウム、こはく酸エステル、脂肪酸亜鉛、アミン類、ソルビタンモノオレエート）、構造安定剤、金属不活性化剤（例えば、ベンゾトリアゾール）、摩耗低減剤（例えば、リン酸エステル、ジチオカルバミン酸エステル）、および固体潤滑剤（例えば、ポリイミド、ＰＴＦＥ、黒鉛、金属酸化物、窒化硼素、メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン）が例示される。
添加剤は、単独で用いてもよいし、２種以上の混合物としても用いてもよい。本発明のグリース組成物が極圧剤以外の添加剤を含有する場合、その含有量は０．３質量％〜１０．０質量％であることが好ましい。

＜本実施形態のグリース組成物の作製方法＞
本実施形態のグリース組成物は、当該技術分野で通常用いられる手法を用いて作製してよいが、増ちょう剤としてリチウムコンプレックス石けんを高含有量で含有させるために、例えば、次のような工程を含む方法が挙げられる。
例えば、（１）基油と脂肪酸とを混合し、これを水酸化リチウム水溶液と反応させる第一の反応工程と、（２）（１）で得られた反応物にコンプレックス化剤を加えて混合し、これと水酸化リチウム水溶液とを反応させる第二の反応工程と、（３）（２）で得られる反応物を加熱撹拌後，残りの基油を加えて冷却する工程、さらに得られたグリースを、ロールミルやコロイドミルを用いて均質にする仕上げ工程を含む方法が挙げられる。
この他の方法として、（１）基油の一部と脂肪酸及びコンプレックス化剤とを混合し、この混合物と水酸化リチウム水溶液を一度で反応させる工程、（２）（１）で得られる反応物を加熱撹拌後，残りの基油を加えて冷却する工程、さらに、（３）得られたグリースを、ロールミルやコロイドミルを用いて均質にする仕上げ工程を含む方法が挙げられる。
なお、リチウムコンプレックス石けんの生成時に、脂肪酸及びコンプレックス化剤と、水酸化リチウムとを反応させる際に用いる基油の４０℃における動粘度が、２５０ｍｍ^２／ｓ以上となるように調整されたものであることが、リチウムコンプレックス石けんの含有量を本願発明で規定する特定の範囲に調整する上で好ましい。なお、この際の基油の４０℃における動粘度は３００ｍｍ^２／ｓ以上であることがより好ましく、３５０ｍｍ^２／ｓ以上であることが特に好ましい。

上記のとおり、本実施形態のグリース組成物には増ちょう剤としてリチウムコンプレックス石けんを含有させるが、そのグリース組成物にリチウムコンプレックス石けんを含有させる工程には、カルボン酸（脂肪酸及びコンプレックス化剤）と水酸化リチウムの反応を、４０℃における動粘度が２５０〜１６００ｍｍ^２／ｓの基油の中で行う工程が含まれるのが好ましい。このような工程を含むことにより、リチウムコンプレックス石けんのような、従来では高い含有量でグリース組成物に含有させることが困難であった増ちょう剤を、高い含有量でグリース組成物に含有させることが可能となる。

＜本実施形態のグリース組成物＞
本実施形態のグリース組成物は、２５℃におけるちょう度（混和ちょう度）が、２００〜４００であることが油飛散を抑制する観点から好ましく、２２０〜３５０であることがより好ましく，２５０〜３４０であることが特に好ましい。この混和ちょう度が大きくなりすぎると油飛散が多くなり、一方小さくなりすぎると、トルクや摺動抵抗が大きくなることで、グリース本来の機能が発揮されなくなる。
このちょう度はＪＩＳ Ｋ ２２２０で定められた方法を用いることにより測定できる。
グリース組成物のちょう度は、上記で説明した増ちょう剤の含有量を調節することにより調整できるが、その含有量は、増ちょう剤として含有させるリチウムコンプレックス石けんを反応により生成させる際に用いる基油として、上記のように高粘度と低粘度のものを併用することによって調整できる。
また、本実施形態のグリース組成物は、滴点が２００℃以上であることが高速・高加速の条件下でのグリースの飛散が生じにくくさせるために好ましく、２２０℃以上であることがより好ましく、２４０℃以上であることが特に好ましい。一方、グリース組成物の滴点は１０００℃以下であることが好ましい。
グリース組成物の滴点についてはＪＩＳ Ｋ２２２０：２００３に準拠して測定できる。

＜クリーン環境＞
本発明でいうクリーン環境とは、ＩＳＯ１４６４４−１で定義されるクリーンルームにおいて、清浄度のクラスがクラス３以上（クラスの数値が小さく清浄度が高い）の環境を意味する。このようなクリーン環境としては、例えば、半導体や電子機器、精密機器などの製造に使用され、空気中を浮遊する塵埃などの物質が制御されているインダストリアルクリーンルームが挙げられる。本実施形態のグリース組成物はこのようなクリーン環境で使用される。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、これらは本発明をなんら限定するものではない。

＜グリース組成物の作製＞
（実施例１）
（１）表１に示す量の、高粘度基油（ＰＡＯ−Ａ）、１２−ヒドロキシステアリン酸、アゼライン酸および防錆剤を反応釜中で、撹拌しながら９５℃に加熱した。
（２）そして、表１に示す量の、水酸化リチウム（水和物）を、その５倍量（質量比）の水に溶解させた。この水溶液を（１）の溶液に配合し、加熱混合した。混合物の温度が１９５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、低粘度基油（ＰＡＯ−Ｂ）を配合した後、５０℃／時間で６０℃まで冷却し、表１、２に示した量の酸化防止剤、極圧剤を添加混合した。
（４）さらに、室温まで自然放冷した後、３本ロール装置を用いて仕上げ処理を行って実施例１のグリース組成物を得た。

実施例１と同様にして、グリース組成物に含有される基油の動粘度または増ちょう剤の含有量を変えたものを実施例２〜７として作製した。一方、比較例１〜３については以下の手順により作製し、比較例４〜７については実施例１と同様にして、グリース組成物に含有される基油の動粘度または増ちょう剤の含有量を変えて作製した。

＜比較例１＞
（１）表１に示す量のＰＡＯ−Ｃ、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸及び防錆剤を反応釜に入れ、９５℃で加熱溶解させた。
（２）表１に示す量の水酸化リチウム（１水和物）を、その５倍量（質量比）の水に溶解させた。この水溶液を（１）の溶液に配合し、加熱混合した。混合物の温度が２０５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、鉱物油−Ａを配合した後、５０℃／時間で６０℃まで冷却し、表１に示した量の酸化防止剤を添加混合した。
（４）さらに、室温まで自然放冷した後、３本ロール装置を用いて仕上げ処理を行って比較例１のグリース組成物を得た。

＜比較例２＞
（１）鉱物油−Ｂを５０質量％、１２−ヒドロキシステアリン酸１１質量％及び防錆剤を反応釜に入れ、９５℃で加熱溶解させた。
（２）表１に示す量の水酸化リチウム（１水和物）１質量％を、水酸化リチウムの５倍量（質量比）の水に溶解させた。この水溶液を（１）の溶液に添加して反応し、加熱混合した。混合物の温度が２０５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、鉱物油−Ｂの残量（２１．３質量％）及び鉱物油−Ｃを添加した後、５０℃／１時間の速度で６０℃まで冷却し、酸化防止剤を添加混合した。
（４）さらに、室温まで自然放冷した後、３本ロール装置を用いて仕上げ処理を行って、比較例２のグリース組成物を得た。

＜比較例３＞
（１）表１に示す量の鉱物油−Ｂ、１２−ヒドロキシステアリン酸及び防錆剤を反応釜に入れ、９５℃で加熱溶解させた。
（２）表１に示す量の水酸化リチウム(１水和物)を、その５倍量(質量比)の水に溶解させた。この水溶液を（１）の溶液に配合し、加熱混合した。混合物の温度が２０５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、鉱物油−Ｃを配合した後、５０℃／時間で６０℃まで冷却し、表１に示した量の酸化防止剤及び極圧剤を添加混合した。
（４）さらに、室温まで自然放冷した後、３本ロール装置を用いて仕上げ処理を行って比較例３のグリース組成物を得た。

＜実験１＞（発塵量測定１）
発塵試験はボールねじを備えるリニアガイド（ＴＨＫ社製）が設置されている発塵試験装置を用いて行った。ボールねじの軸径は２５ｍｍ、リード径は５ｍｍ、精度 Ｃ０のものを使用した。グリース組成物の封入量は６ｃｃ／ナットとした。発塵量測定には、実施例１のグリース組成物と、比較例１のグリース組成物とを供した。結果を図１−１及び図１−２に示す。これらの結果は、実施例１のものについては後述するレベル２、比較例１については、レベル４を示した。
発塵試験装置：測定機器としてパーティクルカウンター（ＫＣ−０１Ｄ；リオン株式会社製）とレコーダ（ＧＬ−２００；グラフテック株式会社製）を備えるダウンフロー式発塵試験装置を用いた。
上記発塵試験装置内にクリーンエアー（温度２３±１℃、清浄度：ＪＩＳクラス２）をダウンフロー方式により供給する。
なお、開口部の流速を０．２５ｍ／ｓとし、サンプリング空気量を０．５Ｌ／ｍｉｎとする。
＜発塵試験装置の運転条件＞
クリーンエアーを、ボールねじより飛散した油分等（発塵）を巻き込みながら上記パーティクルカウンターへ流速０．２５ｍＬ／ｓで流入させた。このときのボールねじの動作条件は、速度（１）１００ｍｍ／ｓ（１２００ｍｉｎ⁻¹）または（２）３００ｍｍ／ｓ（３６００ｍｉｎ⁻¹）、加速度２．９４ｍ／ｓ^２（０．３Ｇ）、ストローク２００ｍｍとした。動作パターンは、速度（１）１００ｍｍ／ｓの場合、ストローク３往復後、３分間停止の繰り返し動作とし、（２）３００ｍｍ／ｓの場合、１５秒駆動、１８０秒停止の繰り返し動作とした。
＜パーティクルの測定条件＞
サンプリング時間を７５秒とし、吸引量を１Ｌとし、１２０秒停止を繰り返し、２４時間または７５時間の測定を行った。

＜実験２＞（四球式耐荷重試験、四球式耐摩耗試験、フレッチング摩耗試験）
ＡＳＴＭ Ｄ２５９６で規定される方法に従い、実施例１、比較例１〜３の各グリース組成物について四球式耐荷重試験を行い、最大非焼付荷重（ＬＮＬ）、融着荷重（ＷＬ）及び荷重摩耗指数（ＬＷＩ）の測定を行った。結果を表１に示す。
同様に、ＡＳＴＭ Ｄ２２６６に準拠して、実施例１、比較例１〜３の各グリース組成物について、四球式耐摩耗試験を行い、ＡＳＴＭ Ｄ４１７０に準拠して、フレッチング摩耗試験を行った。結果をそれぞれ表１に示す。

実施例１と同様の方法で作製され、４０℃における動粘度と増ちょう剤の含有量の異なる実施例１〜７と比較例４〜７のグリースについて、上記の試験のうち、発塵量を測定する試験と、融着荷重を測定する試験について試験を行った。結果を以下の表２及び表３に示す。

表２中、比較例４（基油の動粘度が７０mm²/sのもの）については、基油の動粘度が低すぎて、流動性が上がるため、基油が液滴として飛散し、発塵量が極めて多かった。また、比較例５（基油の動粘度が４００mm²/sのもの）については、基油の動粘度が高すぎて、高速領域ではトルクや摺動抵抗が増大化し、発塵量が極めて多かった。

表３中、比較例６（増ちょう剤の含有量が８質量％のもの）については、混和ちょう度が大きくなりすぎて、増ちょう能力（油保持能力）が劣り、油が飛散（発塵）し易く発塵量が極めて多かった。また、比較例７（増ちょう剤の含有量が４２質量％のもの）については、混和ちょう度が小さくなりすぎて（グリースが固くなりすぎて）トルクや摺動抵抗が増大化し、グリース本来の機能が発揮されず、試験に供するのに適さなかった。

表２及び３において、発塵量の測定結果については、ＴＨＫ株式会社にて策定したレベル１〜４の評価基準を用い、上記実験１の発塵量の測定結果を当てはめて得られたものである。なお、レベル１〜４の評価は以下のとおりである。
レベル１：ＪＩＳクラス３相当
レベル２：ＪＩＳクラス４相当
レベル３：ＪＩＳクラス５相当
レベル４：クリーン環境では使用できないレベル

以上の試験結果より、本実施形態のグリース組成物は、クリーン環境での使用に十分に耐えられる低発塵性と、高負荷に耐えられる十分な耐荷重性を有することがわかる。

本実施形態のグリース組成物の用途は、特に制限されるものではないが、例えば運動案内装置において潤滑性を付与するために用いられる。具体的には、転動体（ボール又はローラ）と、転動体を転走させる転走面を有する軌道軸（軌道レール）や駆動軸（ねじ軸等）と、上記転走面に相対する転動体の負荷転動体転走面を有し、上記転動体を介して上記軌道軸や駆動軸に設けられると共にこの軸に沿って相対的に往復移動する移動部材（移動ブロックやナット部材等）とを備え、例えば、リニアガイド、ボールねじ、ボールスプライン等の運動案内装置に用いられる。

そして、本実施形態のグリース組成物の使用に際しては、運動案内装置の軌道軸の転走面と移動部材の負荷転走面を潤滑させる。本実施形態のグリース組成物を用いて運動案内装置を潤滑させる方法及び手段については、特に制限されるものではない。

例えば運動案内装置であるリニアガイドを例にして説明すると、以下の通りである。
すなわち、図２に示されているように、リニアガイドは軌道軸として設置される軌道レール（１）と、軌道レールに多数の転動体として設置されるボール（３）を介して往復運動自在に取り付けられた移動部材としての移動ブロック（２）と、を備えて構成されている。
軌道レールは、その長手方向と直行する断面が概略矩形状であり、上面から下面にベースにボルトで取り付けるためのボルト穴が設けられる。また、上面と両側面からなるコーナー部近傍には、コーナー部を挟むように二条の転動体転走溝（１ａ、１ｂ）が軌道レールの長手方向全長に渡って合計４条形成されている。
一方、移動ブロックは金属材料からなる移動ブロック本体と移動ブロック本体部における移動方向の両端面に対して設置される樹脂材料からなる一対の蓋体（５）から構成されている。
移動ブロック本体には軌道レールの転動体転走溝とそれぞれ対応する位置に負荷転動体転走溝(２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂ)が設けられている。軌道レールの転動体転走溝と移動ブロック本体部に形成された負荷転動体転走溝とによって負荷転動体転走路が形成され、この通路に導入された複数のボールは負荷を受けながら転走することになる。また、移動ブロック本体部は負荷転動体転走溝と平行に延びる無負荷転動体転走路を備えている。さらに、一対の蓋体のそれぞれには各無負荷転動体転走路と各負荷転動体転走路とを結ぶ方向転換路が設けられている。１つの負荷転動体転走路および無負荷転動体転走路とそれらを結ぶ一対の方向転換路との組み合わせによって、１つの無限循環路が構成されることとなる。
そして、複数のボールが負荷転動体転走路と無負荷転動体転走路と一対の方向転換路とから構成される無限循環路に無限循環可能に設置されることにより、移動ブロックの軌道レールに対する相対的な往復運動が可能となっている。

いずれか一方の蓋体（５）には方向転換路にグリース組成物を供給するためのグリースニップル（９）が設けられている。

このリニアガイドへのグリース組成物の供給は、例えば、グリースガンに当該グリース組成物を装填し、リニアガイドのグリースニップル（９）から方向転換路に充填することにより行われる。

本実施形態のグリース組成物は、例えば国際公開第２００９／０３４８０４Ａ１号パンフレット及び国際公開第２００９／０２００７５Ａ１号パンフレットなどに記載される防塵機構付きリニアアクチュエータにも適用できる。一方、図３のリニアアクチュエータ（１００）は、ボールねじと、前記ボールねじに螺合するグリースニップルが設けられたボールねじナットを有し、前記ボールねじの回転運動にともなって該ボールねじの軸方向に往復直線運動自在とされる移動ステージ（１０）と、少なくとも前記ボールねじを覆って設置されるハウジング部材（１１）と、前記移動ステージの移動軌跡に沿って前記ハウジング部材に形成される開口部（１２，１３）と、前記開口部を封鎖するために前記ハウジング部材の内側に配置される防塵ベルト（１４，１５）と、を備え、前記防塵ベルトによる前記開口部の封鎖を維持しながら前記移動ステージの前記開口部に沿った移動を実現するために、前記移動ステージと重畳する位置にある前記防塵ベルトを迂回させるための迂回手段を前記移動ステージに設けてなるものであり、本実施形態のグリース組成物はこのリニアアクチュエータのベルトを外したリニアガイド、ボールねじ（不図示）にグリースガン等を用いることにより封入できる。
国際公開第２００９／０２００７５Ａ１号パンフレットに記載されている上記防塵機構付きリニアアクチュエータに吸引口がさらに設置されているリニアアクチュエータに本実施形態のグリース組成物を適用した場合には、従来と同様のクリーン度を維持しながら、従来の吸引量を削減できる。

上記した運動案内装置には、以下で説明するクロスローラーリングを備える運動案内装置を含む。
本実施形態のグリース組成物で潤滑されるクロスローラーリングとしては、例えば特開平１１−２４５１２８号公報に記載されているものが挙げられる。具体的には、図４に記載される、外輪（２１）と、外輪に対して相対的に回転可能な内輪（２０）と、前記外輪に形成された外輪側ローラー転走部、及び前記内輪に形成された内輪側ローラー転走部との間のローラー循環路に、ローラーの回転軸が交差するように収容された複数のローラー（２２）とを備える態様が挙げられる。
このようなクロスローラーリングにおいて、上記外輪側ローラー転走部と内輪側ローラー転送部はそれぞれ略９０°のＶ字形状を有する溝であり、隣接するローラー間はリテーナ（２３）で介装されている態様が挙げられる。この態様では、１個のリングにラジアル荷重、アキシャル荷重及びモーメント荷重などのあらゆる方向の荷重を負荷できることから、高負荷のかかる大型化した装置に好適に用いることができる。

クロスローラーリングをグリースで潤滑するに際には、例えば、クロスローラーリングの外輪に潤滑剤溜まり溝などを設けると、グリースが長期にわたって保持され、給油を行わずとも潤滑状態が長期間保たれ、いわゆるメンテナンスフリーに寄与できる。
クロスローラーリングへの本実施形態のグリース組成物の付与は、グリースガン等を使用する方法を用いることができ、リテーナ自体に本実施形態のグリース組成物を浸漬する方法を用いることもできる。

本実施形態のグリース組成物で潤滑される上記クロスローラーリングを備えた運動案内装置としては、例えば、精密テーブル装置が挙げられる。
精密テーブル装置としては、特開平１１−２４５１２８号公報に記載の２軸平行・１軸旋回テーブル装置が例示できる。該２軸平行・１軸旋回テーブル装置には、図５に示されるように、基台（２４）に対してテーブル（２５）を同一姿勢で互いに交差する２軸方向に相対的に平行運動可能に支持するための２軸平行運動案内部（２７）と、２軸平行運動案内部（２７）に基台（２４）とは反対側で装着されてテーブル（２５）を回転可能に支持する旋回運動案内部（２７）を有する運動案内機構が備えられている。該運動案内機構において、２軸平行運動案内部として上述したリニアガイドが用いられ、旋回運動案内部（２７）に上記クロスローラーリングが組み込まれている態様が、高剛性を得る観点から例示できる。

また、本実施形態のグリース組成物は、上記したクロスローラーリングが組み込まれている工業用ロボットの関節部や旋回部に用いられる回転駆動装置、マシニングセンタ、マニピュレータ及び半導体製造装置等にも適用可能である。
回転駆動装置としては、例えば、特開２０１０−８４８４２号公報に記載のものが例示できる。

本発明のグリース組成物は、特に厳しい空調管理が行われる生産現場において、大型化した産業用ロボット等の高負荷がかかる装置の潤滑に用いられた場合に、優れた低発塵性と、高い耐荷重性を奏する。特に、クリーン環境で使用される産業用ロボット等については、そのＺ軸や間接部の部品等にフレーキングが発生することを防げる。

１ 軌道レール、 １ａ、１ｂ 転動体転走溝、 ２ 移動ブロック、 ２ａ、２ｂ 負荷転動体転走溝、３ ボール、 ４ａ、４ｂ 負荷転動体転走溝、 ５ 蓋体、 ６ エンドシール、 ７ インナーシール、 ８ サイドシール、 ９ グリースニップル、 １０ 移動ステージ、 １１ ハウジング部材、 １２、１３ 開口部、 １４、１５ 防塵ベルト、 ２０ 内輪、２１ 外輪、２２ ローラー、２３ リテーナ、２４ 基台、２５ テーブル、２６ ２軸平行運動案内部、２７ 旋回運動案内部 １００ リニアアクチュエータ

Claims (10)

1. 基油と増ちょう剤と極圧剤を含有するクリーン環境用グリース組成物であって、
   前記基油の４０℃における動粘度が１００〜３００ｍｍ^２／ｓであり、
   前記増ちょう剤として、リチウムコンプレックス石けんを含み、
   前記増ちょう剤の含有量が、前記組成物全量に対して１７〜４０質量％であり、
   前記基油の全量に対して、炭化水素系合成油を５０質量％以上含有し、
   前記極圧剤が、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート及び亜鉛ジチオホスフェートからなる群から選ばれる１以上を含む、
   クリーン環境用グリース組成物。
2. 前記リチウムコンプレックス石けんを構成する脂肪酸成分の５０質量％以上が、ヒドロキシカルボン酸である、請求項１に記載のクリーン環境用グリース組成物。
3. 前記グリースの混和ちょう度が、２００〜４００である、請求項１または２に記載のクリーン環境用グリース組成物。
4. 前記増ちょう剤の含有量が、前記組成物全量に対して１７〜３５質量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
5. 前記基油が、４０℃における動粘度が３５０〜１６００ｍｍ^２／ｓの高粘度の基油と、３５０ｍｍ^２／ｓ未満の低粘度の基油の混合物であり、基油全体の２５質量％以上が、前記高粘度の基油である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
6. 前記リチウムコンプレックス石けんが、その生成時に、４０℃における動粘度が２５０ｍｍ^２／ｓ以上となるように調整された基油の中で、脂肪酸及びコンプレックス化剤と、水酸化リチウムとの反応を行うことにより得られる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
7. さらに酸化防止剤を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
8. さらに防錆剤を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
9. 前記極圧剤の含有量が、グリース組成物全量に対して、０．１質量％以上、１０．０質量％以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクリーン環境用グリース組成物。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のクリーン環境用グリース組成物で潤滑されている運動案内装置。

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