JPH1030096A - 導電性重合体濃縮グリース組成物 - Google Patents

導電性重合体濃縮グリース組成物

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JPH1030096A
JPH1030096A JP9074642A JP7464297A JPH1030096A JP H1030096 A JPH1030096 A JP H1030096A JP 9074642 A JP9074642 A JP 9074642A JP 7464297 A JP7464297 A JP 7464297A JP H1030096 A JPH1030096 A JP H1030096A
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grease composition
grease
lubricating grease
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George Tin Yau Wan
ティン ヤウ ヴァン ジョージ
Dick Meijer
メイヤー ディック
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 作動中の軸受において適当な導電性を与える
導電性潤滑組成物を提供する。 【解決手段】１）潤滑剤基油 ２）重合体増粘剤 ３）導電成分 ４）それ自体公知の潤滑グリース組成物用の他の添加
剤、 を含む導電性潤滑グリース組成物であって、 （１）重量平均分子量２００，０００以上のプロピレン
の共重合体もしくは単独重合体、および （２）重量平均分子量１００，０００未満のプロピレン
の共重合体もしくは単独重合体、の混合物である、こと
を特徴とする導電性潤滑グリース組成物が、提供され
る。導電成分は、金属含有添加剤、特に、有機金属／有
機ビスマス化合物、帯電防止剤、または、軟金属粒子、
銀、銅、黒鉛、ビスマス、あるいは硫化ニオビウム（Ｉ
Ｖ）などの導電性固体から選定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導電性潤滑剤に関
し、特に、重合体増粘剤を含む導電性グリースに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】過去数年間にわたり、導電性を持つ潤滑
グリースへの関心が高まっており、とりわけ自動車分野
への応用に対する関心が高い。そのような導電性グリー
スは、使用中の軸受における静電気の発生防止や、軸受
のアースとして利用できる。また、軸受を通る電気伝導
に使用することができ、特に軸受を構成する部品や面の
間に用いることができる。
【０００３】金属セッケン増粘剤の存在にも拘らず、従
来のセッケン基濃縮潤滑グリースは絶縁体に分類され
る。これは、使用中、軸受の表面に形成される油膜の電
気抵抗が高いことに起因すると考えられる（オーム計で
１０10以上）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】導電性潤滑剤は、従来
技術では公知である。その一例に、オラピ（Ｏｒａｐ
ｉ）ＧＲＮ という商標名で市販されている潤滑剤が挙
げられる。これは、潤滑剤基油中に分散した黒鉛を含む
ものである。オラピ（Ｏｒａｐｉ ）ＧＲＮ およびそ
れと類似の導電性潤滑剤は、増粘剤を含まない。そのた
め、潤滑性が不十分であるか、従来の導電性を持たない
グリースに比べて低い。特に、既知の導電性潤滑剤は機
械的な安定度が不十分であり、高速回転に制限があった
ため、例えば自動車分野に応用するには信頼性が低かっ
た。
【０００５】従って、本発明の主な目的は導電性を持つ
潤滑組成物を改良する点にあり、特に従来の導電性潤滑
剤よりも高い潤滑性を与え、また、公知の導電性潤滑剤
に比肩しうる、あるいはそれよりも高い導電性を与える
点にある。
【０００６】この研究の一環として、本発明ではいくつ
かの導電性潤滑剤（基油に黒鉛を加えた既知の潤滑剤を
含む）の導電性について、「静的な」電導率の実験（２
本の電極を潤滑剤の中に挿入してその潤滑剤の抵抗を測
定）、ならびに実際に動作中の軸受において実験を行っ
た。これらの実験では、軸受の部品間および面間の電流
に対する抵抗を測定した。
【０００７】その実験の結果、意外にも、静的条件下の
潤滑剤が示す導電率を使用して、実際に作動中の軸受に
おける導電率を信頼性を持って予測することはできない
ということが判明した。すなわち、既知の導電性を持つ
潤滑剤は静的実験では適切な導電性を示すものの、実際
の軸受における導電性能は、特に高速回転時の軸受にお
いては不適であることがわかった。
【０００８】従って本発明は、作動中の軸受において適
当な導電性を与える導電性潤滑組成物を得ることを次の
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】この分野
においては、いくつかの重合体濃縮潤滑グリースが知ら
れている。
【００１０】例えば、米国特許出願第３８５０８２８号
公報では、（１）分子量２０，０００−５００，００
０、好ましくは、分子量５０，０００−２５０，０００
で重合体密度が０．９４ｇｍ／ｃｃ 以上のポリエチレ
ン、および（２）分子量１００，０００未満でメルト・
インデックス２０以上、好ましくは５０以上のアタクチ
ック・ポリプロピレン、を含み、重合体混合物で濃縮さ
れた導電性潤滑組成物について説明されている。ポリエ
チレンに対するアタクチック・ポリプロピレンの比率は
１対１から１０対１が望ましく、２対１から５対１が最
適である。
【００１１】米国特許第２９１７４５８号公報は、分子
量が３００−１０，０００の範囲で固有粘度が０．４以
下の油溶性の無定形ポリプロピレンを基油とし、分子量
１００，０００−１，０００，０００で融点が華氏２５
０度から４１０度の範囲にある重量％２−５％のアイソ
タクチック・ポリプロピレン、および重量％５−３５％
のセッケン基の増粘剤で構成されたグリース組成物を記
載している。
【００１２】米国特許第３２９０２４４号公報は、鉱物
性潤滑油、増粘剤、および分子量が１０，０００−５
０，０００のポリプロピレンの油溶性アタクチック単独
重合体か、もしくは固有粘度が０．３−４．０のエチレ
ンおよびプロピレンの油溶性アタクチック共重合体を含
むグリース組成物を記載している。
【００１３】増粘剤としては、脂肪酸金属セッケンなど
の従来の増粘剤、およびコロイド、シリカ、ベントナイ
ト粘度などの無機増粘剤を５％から４０％の分量で使用
できる。
【００１４】米国特許第３３９２１１９号公報は、摂氏
２５度における密度が少なくとも０．４ｇ／ｃｍ３ 以
上のエチレン共重合体を使用して濃縮させた白色鉱油
と、摂氏２５度での密度が０．８９０−９．２０ｇ／ｃ
ｍ３ のポリプロピレン単独重合体とから成るグリース
の組成物を記載している。ポリプロピレンに対するポリ
エチレンの重量％は、通常１０対１から１対１０の範囲
であり、３対１からおよそ１対２が最適である。
【００１５】出願公開されていない欧州特許第９５２０
２４６４．４号およびその優先権出願第９４２０２３２
３．５号は、いずれも出典を明記することによりその内
容を本願明細書の一部と成すが、以下の成分の混合物か
ら成り潤滑グリース組成物に使用する重合体増粘剤につ
いて説明している。
【００１６】１）高分子量成分としては、重量平均分子
量２００，０００以上のプロピレンの共重合体もしくは
単独重合体、および ２）低分子量成分としては、重量平均分子量１００，０
００未満のプロピレンの共重合体もしくは単独重合体。
【００１７】低分子量成分は、好ましくは、重量平均分
子量５０，０００−１００，０００でメルト・フロー・
インデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８）が５００−
１，０００、最適値は７５０−８５０のポリプロピレン
単独重合体である。
【００１８】高分子量成分は、好ましくは、重量平均分
子量２００，０００−２５０，０００でメルト・フロー
・インデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８）が１．５−
１５、最適値は１．５−７のポリプロピレン単独重合
体、もしくはプロピレンとエチレンの共重合体である。
【００１９】重合体増粘剤中の高分子量成分と低分子量
成分の重量％は、好ましくは、１対４０乃至１対５であ
り、より好ましくは、１対２５乃至１対１５、一層好ま
しくは、１：１９である。
【００２０】欧州特許第９５２０２４６４．４号ではま
た、潤滑剤基油と上述の重合体増粘剤から成る潤滑グリ
ース組成物、およびそのグリース組成物を調製する好適
な方法についても説明されている。該方法は、以下の工
程を含む。
【００２１】ａ）上述の増粘剤成分を混合する。
【００２２】ｂ）その増粘剤を潤滑剤基油と混合する
か、または潤滑剤基油中で融解させる。この時の温度
は、上述の重合体材料の融点より高くする。摂氏１９０
−２１０度が最適。
【００２３】ｃ）１秒から３分の間に、グリース組成物
を混合時の温度から室温まで冷却する。この時間は好ま
しくは、１０秒間乃至１分間、より好ましくは、３０秒
前後である。
【００２４】この好適な調製法はグリース組成物の急激
な冷却を特徴としており、これを「急冷」と言う。
【００２５】欧州特許第９５２０２４６４．４号に基づ
くグリース組成物は、低温での潤滑油のブリーディング
特性を改善し、とりわけ「急冷」による調製の際の騒音
や機械的安定度を改善する、ことが説明されている。
【００２６】しかしながら、上述の重合体濃縮潤滑グリ
ースは、いずれも、導電性に関しては言及も示唆もなさ
れていない。さらに、静電気発生やスパーク形成を防止
する上でのこれらのグリースの使用について、また、電
気モータへの使用についても説明、示唆のいずれもなさ
れていない。
【００２７】いくつかの重合体成分を含有する導電性潤
滑剤が既に知られている。
【００２８】例えば、ダ−ウェエント（Ｄｅｒｗｅｎｔ
）要約９４−３２２４３６号（ＮＴＮ社）は、（１）
重量％９５−１％の１種類もしくは複数の超高分子量ポ
リオレフィン、（２）アセチレン・ブラック、カーボン
・ブラック、金属粉末、およびＳＯｘのいずれかの導電
性を持つ微粉成分を添加した、セッケン基濃縮グリース
もしくは非セッケン基多価アルコール・エステルタイプ
潤滑グリースを記載している。ただし、この要約書によ
ると、重合体成分は従来のグリースに添加されており、
これは必ずしも重合体濃縮グリース組成物に関するもの
ではない。
【００２９】ダーウェント（ Ｄｅｒｗｅｎｔ）要約７
９−３８２１０Ｂ号（三菱電機）は、線状ポリオレフィ
ン、金属活性剤、およびフレーク状の銀粉末を飽和脂肪
酸および銀セッケンでコーティングしたものを含む導電
性潤滑グリースを記載している。この開示からは、線状
ポリオレフィンが従来のグリース組成物に添加されたの
かどうか（すなわち、従来のセッケン基増粘剤を含むか
どうか）、あるいはそれが増粘成分（だけ）であるかど
うかが明確でない。
【００３０】化学要約１９７３、第８６９５５ｋ号（三
菱電機）は、飽和脂肪酸および銀セッケンでコーティン
グした銀粒子、金属不活性剤、および繊維状ポリオレフ
ィンから成るグリースに関するものである。この要約の
開示内容は、上述のダーウェント（Ｄｅｒｗｅｎｔ ）
要約７９−３８２１０Ｂと極めて類似している。とりわ
け、使用した重合体の量（重量％０．５−１０％）がそ
れ自体で増粘剤として機能するには不十分だったため、
重合体成分を従来のグリース組成物に添加したと見られ
る点が酷似している。
【００３１】化学要約１９７３、第８６９５６ｋ号（三
菱電機）は、コーティングした銀粒子の代わりに導電成
分としてカーボン・ブラックを使用した上述の要約８６
９５５ｋ号と同様の、導電性を持つグリースを記載して
いる。ここでも、使用した重合体の量（重量％０．５−
１０％）がそれ自体で増粘剤として機能するには不十分
だったため、重合体成分を従来のグリース組成物に添加
したと見られる。
【００３２】また、上記の要約のいずれにおいても、上
述の欧州特許出願第９５２０２４６４．４号に基づく特
定の重合体増粘剤を成分とする導電性グリースの組成物
について、開示も提起もされていない。
【００３３】欧州特許出願第９５２０２４６４．４号に
基づく重合体増粘剤で濃縮した潤滑グリースでは、等量
のセッケン基濃縮潤滑グリースおよびオラピ（Ｏｒａｐ
ｉ）ＧＲＮ のような既知の導電性潤滑剤に比べて導電
性が改善され、抵抗が減少している。従って最初の観点
では、本発明は、欧州特許出願第９５２０２４６４．４
号による重合体増粘剤の用法に関連するものであり、特
に軸受への応用のための導電性を持つ潤滑グリース組成
物の調製に関するものである。
【００３４】この重合体増粘剤を使用すると、軸受の導
電性が改善されるのみならず、欧州特許出願第９５２０
２４６４．４号に記載されているように、グリースに良
好な潤滑性が付与される。すなわち、特に上述の導電性
潤滑剤を含む重合体材料に比較して、低温での優れた油
ブリーディング特性、良好な機械的安定性、および低騒
音などの特性が実現できる。
【００３５】さらに、高温下で使用する場合、または電
気伝導によりグリースの温度が上昇する場合には、本願
と同じ出願日付を有して出典を明記することによりその
開示内容を本願の一部と成す同時係属独国特許出願公開
第１００２５８６号公報に記載されているように、融点
の高い重合体材料もしくは増粘剤を導電性潤滑剤にさら
に添加することができる。
【００３６】この発明によれば、重合体増粘剤は、グリ
ース組成物中に増粘剤として使用あるいは添加されてい
る。このグリースは、その他に少なくとも潤滑剤基油を
含み、また、少なくとも１種類の導電性を持ちグリース
組成物に導電性を付与でき、抵抗を下げることのできる
物質を含む。この出願では、他の点では類似しているグ
リースにおいて、重合体増粘剤を使用することにより、
従来のセッケン基増粘剤を利用するのに比べて、導電性
を増加させ抵抗を下げることができる。
【００３７】重合体増粘剤はまた、従来の導電性潤滑剤
に添加して少なくとも潤滑性を改善することができ、場
合によってはその導電性も改善することができる。
【００３８】別の観点では、本発明は、 １）潤滑剤基油 ２）重合体増粘剤 ３）導電成分 ４）それ自体公知の潤滑グリース組成物用の他の添加剤 を含み、重合体増粘剤が、（１）重量平均分子量２０
０，０００以上のプロピレンの共重合体もしくは単独重
合体、および（２）重量平均分子量１００，０００未満
のプロピレンの共重合体もしくは単独重合体、の混合物
から成る、ことを特徴とする導電性潤滑剤に関する。
【００３９】本発明の導電性グリース組成物は、（前述
のような標準型軸受（６２０５）において室温で速度指
数ＮＤＭ １００，０００で測定した場合）１００オー
ム未満、好ましくは１オーム未満の抵抗値を有すること
が好ましい。
【００４０】導電成分３は、グリース組成物の潤滑性を
損なうことなく（あるいは過度に損なわずに）電導性を
付与し抵抗を減少できる任意の物質を使用し得る。例え
ば、室温またはグリースの動作温度では液体もしくは固
体の形状を取り、潤滑油もしくは増粘剤中で融解する物
質、または、例えば固体粒子のようにグリース構造内に
分離面を形成する物質も使用できる。導電成分３はま
た、軸受の表面に塗布することもできる。
【００４１】導電成分３は、好ましくは、 ３ａ）（少なくとも１種類の）金属含有添加剤 ３ｂ）（少なくとも１種類の）帯電防止剤 ３ｃ）（少なくとも１種類の）導電性固体 のうち少なくとも１つ、より好ましくは、２つ以上を含
有する。
【００４２】導電成分３は、上記の３ａ、３ｂ、および
３ｃのすべてを含んで組み合わせることが最も好まし
い。
【００４３】潤滑剤基油には、それ自体公知のあらゆる
潤滑油を用いることができる。例えば、鉱物油、合成炭
化水素、エステル油、および様々な粘性それらの混合物
が使用できる。基油および粘性の種類は、特定の用途に
適したものを選択できる。
【００４４】重合体増粘剤としては、出典を明記するこ
とによりその開示内容を本願明細書の一部と成す前記出
願公開されていない欧州特許出願第９５２０２４６４．
４号に基づく重合体増粘剤を使用する。欧州特許出願第
９５２０２４６４．４号で説明されている上述の増粘剤
の好適な実施形態は、本発明で使用する増粘剤の好適な
実施形態でもある。
【００４５】金属含有添加剤３ａとしては、有機金属化
合物もしくはビスマス添加剤を用いるのが望ましく、こ
の分野で知られているビスマス含有グリース添加剤など
の有機ビスマス化合物を用いるのが好適である。また、
それ自体公知の他の金属を含有するグリース添加剤を使
用することもできる。
【００４６】帯電防止剤としては、最終製品の特性を損
なわないあらゆる重合体材料用の帯電防止剤が使用でき
る。例えば、帯電・粘着防止剤などがある。その好適な
例は、特に、デハイダット（Dehydat ）51( 登録商標）
（ハンケル（Henkel））である。
【００４７】導電性固体としては、電導性を持ち潤滑油
もしくはグリース内で適切に分散するあらゆる固体が使
用できる。これらの固体は、使用中にグリースの特性を
損なったり軸受の面を劣化させないことが望ましい。使
用に適した導電性固体の例は、金属粒子（軟金属）であ
り、とりわけ銀、銅、黒鉛、ビスマス、および硫化ニオ
ビウム（ＩＶ）の粒子が適している。黒鉛（電導性を持
つ炭素）および硫化ニオビウム（ＩＶ）が、その中でも
特に適している。
【００４８】導電性固体３ｃは通常、小粒子の大きさで
あるため、その固体粒子は使用中にグリースおよび軸受
の面の潤滑性をさほど妨げない。使用する粒子のサイズ
は最大でも３０ミクロン未満とし、１０ミクロン以下が
望ましく、５ミクロン以下が好適である。平均粒子径は
好ましくは、１ないし２ミクロンである。
【００４９】基油、重合体増粘剤、および金属含有添加
剤３ａは、従来の量を使用できる。帯電防止剤３ｂおよ
び導電性固体３ｃは、用途に合った導電特性（もしくは
帯電防止特性）を得るのに効果的な分量を使用できる。
【００５０】一般に、本発明のグリースは次の組成を有
する（全組成に対する重量％）。
【００５１】 基油 ３０−９９ 重合体増粘剤 １−３０ 導電成分 ０．０１−２０ 上記の重量％の合計は１００％となるようにする。導電
成分３は、３ａ、３ｂ、および３ｃのうち少なくとも１
つ、できれば２つを含有することが望ましい。好ましい
組成のは次の通りである（全組成に対する重量％）。
【００５２】 基油 ３０−９８ 重合体増粘剤 １−３０ 金属含有添加剤３ａ ０．１−１０ 帯電防止剤３ｂ ０．１−１５ 導電性固体３ｃ ０．１−５ 上記の重量％の合計は１００％となるようにする。
【００５３】成分３ａ、３ｂ、および３ｃについて留意
すべきことは、金属含有添加剤３ａ（有機ビスマス化合
物など）のみ、または金属含有添加剤３ａと帯電防止剤
３ｂの２つのみを含有するグリースは、公知のオラピ
（Orapi ）潤滑剤に比べて、最大５００ｒｐｍまでの軸
受の低速回転における「静的」導電率試験で示した接触
抵抗は低かったが、軸受の高速回転における抵抗が大幅
に上昇し、その結果２５００ｒｐｍでの抵抗はOrapi よ
り高くなったという点である。
【００５４】金属含有添加剤３ａと導電性固体３ｃを含
むグリースは、帯電防止剤３ｂを含む場合と含まない場
合のいずれにおいても、３ａのみ、もしくは３ａと３ｂ
のみを含むグリースに比べて「静的」導電率試験で示し
た接触抵抗は高かった。しかしながら、それでもこの接
触抵抗は、オラピ（Orapi ）潤滑剤のそれよりは低い。
【００５５】しかしながら、動作中の軸受では、少なく
とも金属含有添加剤３ａと導電性固体３ｃを含むグリー
スは、導電性固体を含まないグリースに比べて驚くほど
低い抵抗を示した。そして、この抵抗は軸受の回転速度
が２５００ｒｐｍの高速に達してもわずかに上昇しただ
けであった。導電性固体３ｃを含むグリースは、これま
での実験では最も高い導電性を示している。
【００５６】従って、高速回転の軸受への応用、および
軸受の低速および高速回転時の静的条件における「全体
的な」性能を最良とするには、導電性固体３ｃを含むグ
リースが最適である。
【００５７】潤滑グリース組成物には、重合体増粘剤を
使用せずに、潤滑グリース組成物に金属セッケンなどの
従来の増粘剤を含めることもできる。その量は５０重量
％未満とし、他の重合体増粘剤と同様、１０％未満の重
量％がより適している。この分量は、これらの従来の増
粘剤がグリースの導電性もしくは潤滑性を損なわない範
囲とする。しかし、本発明に基づく潤滑グリースの組成
物には、重合体増粘剤のみを含有させるのが最も好まし
い。
【００５８】上述の成分を上述の量だけ用いるほかに、
それ自体公知の添加剤を潤滑グリース組成物に、増粘剤
組成物、基油、最終グリース組成物、及び／又はその導
電性に悪影響を及ぼさない範囲で、通常の量だけ混合す
ることもできる。そのため、磨耗防止剤、防食剤、およ
び酸化防止剤などをそれ自体知られている方法で従来の
分量だけ混合することもできる。
【００５９】本申請に基づく導電性潤滑グリースは、基
油に重合体増粘剤および導電成分３を混ぜて調製でき
る。３ａ、３ｂ、および３ｃのうち１つもしくは複数の
成分、および任意の他の添加剤を用いることが望まし
く、加熱中のグリースの酸化を防止するため窒素ガスフ
ローなどの保護雰囲気内で調製するのが望ましい。
【００６０】一般に、この調製は次のような手順で行
う。 ａ）重合体増粘剤と潤滑剤基油を、その増粘剤の融点よ
り高い温度で混合あるいは融解させる。 ｂ）それ自体知られている潤滑グリース組成物に上述の
導電成分３を混合する。また、他の添加剤を任意に混合
することができる。 ｃ）その結果得られたグリース組成物を混合時の温度か
ら室温まで冷却する。 ｄ）グリースが反応によって要求される稠度になる。
【００６１】上述の方法において、導電成分３および他
の任意の添加剤４を重合体増粘剤および潤滑剤基油に添
加できるのは、手順ａ）の前、手順ａ）の途中もしくは
後、手順ｃ）の途中もしくは後、手順ｄ）の途中、また
はそれらのいずれかの組み合わせである。導電成分３は
３ａ、３ｂ、および３ｃのうち少なくとも２つの成分で
構成するのが望ましく、それらの成分は他の調製開始時
の成分もしくはグリースの調製中に、同時または別々に
添加できる。
【００６２】本発明に関連してもうひとつ留意すべきこ
とは、様々な成分（添加剤および他の増粘剤など）やそ
れらの使用量を選択してここに説明されているグリース
組成物に調合すれば、最終組成物の導電性を制御して使
用目的に合った電導性を持つグリースが得られるという
点である。
【００６３】導電性グリース組成物は、参照のためにこ
こに紹介した欧州で出願された申請９５２０２４６４．
４号に記載されるように、最適な「急冷」の手法で調製
することが望ましい。この方法によると、上記の冷却手
順ｃ）の際に、グリースは１秒乃至３分の間、好ましく
は、１０秒乃至１分、より好ましくは、３０秒前後の間
に混合時の温度から室温まで冷却される。
【００６４】この潤滑グリース組成物の急冷を実施する
には、例えば、グリース組成物を水で冷却した金属板の
上に注ぐ方法などがあるが、吹付けなどの他の適切な急
速な冷却方式も利用できる。
【００６５】急冷の工程はグリースの構造に大きな影響
を及ぼす。出典を明記することによりその開示内容を本
願明細書の一部とした欧州特許出願第９５２０２４６
４．４号に記載されているように、従来の潤滑グリー
ス、ならびに本発明による重合体材料を濃縮した導電性
潤滑グリースに比べて、グリースの最終組成物の潤滑性
を大幅に改善できる。これらのグリースでは、導電性潤
滑グリースをゆっくりと冷却させる。例えば、外部もし
くは内部から冷却する反応容器に単にグリースを放置す
るなど、従来の冷却方式を利用して毎分１度程度ずつ冷
却する。その結果重合体グリースは、機械的安定度に欠
け導電性が低くなる。
【００６６】本発明に基づく重合体濃縮潤滑グリースに
おいて、重合体増粘剤はスポンジ状の構造を形成し、そ
れによってグリースの外観および構造が決まる。潤滑剤
基油は、増粘剤構造中の穴状の空間内にとどまり、グリ
ースの使用中にブリーディングされる。また、導電成分
の固体粒子もしくは液体飛沫（グリース内で分離面を形
成している場合）を増粘剤構造内にとどめることができ
る。
【００６７】調製の際、緩やかに冷却するグリースで
は、増粘剤構造が非常に不規則になり大きな穴やごく小
さな穴が生じる。上述の潤滑グリース組成物の急冷手法
を用いれば、本発明に基づくグリースはより滑らかで均
一な構造を持つ重合体増粘剤となり、潤滑油および導電
成分の固体粒子もしくは液体飛沫を保持するスペースを
より均一に分散させることができる。
【００６８】広い意味においては、本発明は、導電性グ
リースの調製法に制限されておらず、また、本発明に基
づくグリース組成物の性質を改善する方法に関する説明
にも制限されていないが、急冷によって得られるより滑
らかで均一な構造を持つ重合体増粘剤は、グリース組成
物の最終特性に好影響を与えると考えられる。つまり、
導電性、機械的特性、潤滑性、およびグリース構造内で
の潤滑油および導電成分３の広がりなどの点で好影響を
与えると思われる。
【００６９】従って、本出願はなんらの特定の前提にも
制限されていないが、重合体増粘剤の使用によって導電
性を改善する点に関して、次のように説明している。−
重合体増粘剤を使用することで、特にグリース中および
軸受の面における導電性粒子において、とりわけ高速回
転時に導電成分３間の接触を改善する。−重合体増粘剤
によってグリースの構造を改善し、導電性粒子用の固着
剤として機能させるか、または、機械的安定度を高める
ことができる。その結果、特に高速回転時にグリースが
より均一に分散し、固着剤中および軸受面の上の粒子の
接触を改善できる。−導電成分３により、重合体増粘剤
は軸受の面上に層を形成する。その層によって上述の軸
受面の間隔が狭められ、その結果電気抵抗が低くなる。
【００７０】グリース潤滑の成分を、望ましくは急冷に
よって冷却した後、グリースは、例えば３ロール圧延機
もしくはグリース・ワーカなどの従来の方法で必要とさ
れる最終稠度まで反応によって「濃縮」していく。グリ
ースの濃縮中に、当業者には公知であるように、他の添
加剤を加えることができる。濃縮した後、グリースは使
用できるようになる。
【００７１】グリースの機械的安定度は、セルローラ安
定度テストなど、この分野で知られている試験方法で確
認できる。セルローラ安定度テスト（摂氏６０度で２４
時間、回転数１６５ｒｐｍ）後のグリースは、最大３５
０の溶込みを持つことが望ましい。
【００７２】グリースの稠度はＮＬＧＩ分類という手法
で分類できる。本発明に基づくグリースは通常、ＮＬＧ
Ｉ分類で１から３の範囲が調製可能である。ＮＬＧＩ分
類の０は調製可能であるが、通常不適当なグリースの漏
れが生じる。
【００７３】しかしながら、本発明により、当業者であ
れば、グリース調製時に成分や条件を選択することによ
って、目的とする稠度と機械的安定度を持ち用途に合っ
たグリースを作成し得ることを理解されたい。その技術
は、潤滑剤技術の当業者の対応可能な範囲にある。
【００７４】また、分離している油の粘性も許容範囲内
でなければならず、できれば一定であることが望まし
い。
【００７５】本発明による重合体濃縮導電性グリースの
組成物は、導電性潤滑剤の使用が期待されるいずれの分
野にも応用できる。さらに、本発明による導電性グリー
スは、従来の導電性潤滑剤がその不適当な潤滑性のため
に使用できない分野にも利用できる。
【００７６】導電性潤滑グリースは、次のような分野へ
応用できる。 −電気的接触、例えばワイピング接点など。 −軸受への応用。特に、自動車の車輪軸受などにおける
自動車のころ軸受への応用。 −静電気の発生やそれに伴うスパーク形成の危険を防止
する必要のある分野への応用。例えば、鉱業における爆
発の危険のある条件下など。 −電気エネルギを機械エネルギに、またはその逆に変換
する装置への応用。例えば、電気モータや交流発電機な
ど。
【００７７】本発明による潤滑グリースは、例えば出典
を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部
と成す米国特許第５１３９４２５号（デイビエス（Davi
es）他、出願人に譲渡）で説明されている軸受など、回
転する電気的接触部分を持つころ軸受への応用に特に適
している。
【００７８】従って、本発明は、導電性潤滑グリース組
成物の使用に関するものであり、その目的は、軸受にお
ける静電気発生の防止もしくは減少、回転する電気的接
触部分を持つころ軸受および電気エネルギを機械エネル
ギに変換したりその逆に変換する装置におけるスパーク
形成の防止もしくは減少、および軸受を流れるあるいは
軸受の部品間や面間を流れる電気伝導を得ることであ
る。
【００７９】
【発明の実施の形態】以下、例や図を用いて本発明を詳
細に説明する。図１と図２ａおよび図２ｂは、既知の潤
滑剤と本発明に基づく潤滑剤の抵抗（図１）を示し、静
的結果およびころ軸受の試験結果（図２ａおよび図２
ｂ）を示したものである。 例 組成に従って調製した重合体グリースの試験、および軸
受のハブ装置開発に使用された市販の「導電性を持つ」
グリースの評価を行った。
【００８０】合計９種類の重合体グリースを調製した。
表１に、本調査で試験を行ったすべてのグリースについ
ての結果を示す。
【００８１】 表１ 被験グリース ＥＲＣコード グリース組成物（供給元） Ｌ９５０５３０．０１ グリース基＊ Ｌ９５０５３０．０２ グリース基＋デハイダット 51 １０％（ヘンケル） Ｌ９５０５３０．０３ グリース基＋デハイダット 51 ５％ Ｌ９５０５３０．０４ グリース基＋デハイダット 51 １％ Ｌ９５０５３０．０５ グリース基＋デハイダット 51 １％＋黒鉛１％、 寸法１−２μｍ Ｌ９５０５３０．０６ グリース基＋デハイダット51 １％＋黒鉛１％、 寸法１−２μｍ Ｌ９５０５３０．０７ グリース基＋デハイダット51 １％＋黒鉛１％、 寸法１μｍ未満 Ｌ９５０５３０．０８ グリース基＋硫化ニオビウム（ＩＶ）１％、（ジョン ソン マッシー） Ｌ９５０５３０．０９ グリース基＋デハイダット51 １％＋黒鉛１％、 寸法１μｍ未満 Ｌ９５０５３０．１０ オラピGRN （Orapi ） グリース基の組成： −重合体材料 １０％ −イルガノックスL-57 １％ −リオバック 3016 ６．７％ −エステル基油 ８２．３％ （化合物をグリース基に添加する際は、基油の容量をそ
の分量だけ差し引く。）
【００８２】図１は、導電性グリースの評価試験の結果
を示したものである。今回採用した方法では、２本の銅
製電極（１０ｍｍ離す）を使用して５００Ｖの電圧を印
加した。この手法は、ＤＩＮ ５３４８２に規定されて
いる標準的手法に似たものである（ＤＩＮ ５３４８２
は電気用途に用いる材質の試験方法であり、非金属物資
の電気抵抗を測定する）。処方に従って調製した被験重
合体グリースは、比較対照のグリース（Orapi GRN ）に
比べてはるかに低い電気抵抗を示した。オラピGRN は、
ハブ装置開発においてシールと油切りの接触用に選ばれ
たものである。導電性の点で最も優れたグリースは、デ
ハイダット５１（帯電防止剤）を１０％含むグリース基
であった。黒鉛または硫化ニオビウムなどの導電性固体
は、導電性という点で何らの改善もなさなかった。この
ことは、静的試験の条件下では、重合体材料および基油
中を浮遊する固体が電流の流れを抑制または阻害するこ
とを示唆している。使用した導電性固体の分量および重
合体グリース構造中の固体の位置が、電導性を持つブリ
ッジを形成する上で重要な要因となりうる。
【００８３】標準型ＤＧＢＢ ６２０５の軸受における
重合体グリースの電気抵抗は、次のような方法で測定し
た。ＤＧＢＢ ６２０５軸受をＳＫＦ Ａ−０スピンド
ルおよびハウジングに装着する。ＳＫＦ Ａ−０スピン
ドルは平ベルト滑車および電気モータによって駆動さ
れ、それらの滑車およびモータは変周器によって制御さ
れている。これによって、スピンドルは０から３０００
ｒｐｍの速度で作動する。被験軸受には機械的な負荷を
加える。その手法としては、被験軸受のハウジングに接
続したねじ込みバーの上のナットを回転させる。加えら
れた負荷はロードセルおよびひずみ度インジケータを使
って監視し、０から３０００Ｎ（ラジアル荷重）の範囲
に調節する。軸受中の抵抗を測定し、そのデータを使っ
て汎用システムを使用して処理する。
【００８４】本調査では、較正した電圧抵抗ミリアンペ
ア計フルーケ（Fluke ）８０２４Ｂ（オーム計）を利用
して転がり接触による電気抵抗を測定した。採用した試
験条件を表２に示す。
【００８５】約５分間作動させた後、各速度段階におけ
る電気抵抗の平均を記録した。図２ａおよび図２ｂは、
８つの被験サンプルの電気抵抗の測定値を示している。
【００８６】 表２ ＳＫＦ社ＥＲＣでの軸受の試験条件 被験軸受 ＳＫＦ ６２０５ ２ＲＺ／Ｃ３ 速度（回転数／分） 速度漸増の場合 ２５０、５００、２５００ 速度漸減の場合 ２０００、５００、２５０ 負荷 ２１００Ｎ 軸受中のグリース分量 １．６ｇ
【００８７】導電性固体を含むグリース、特に硫化ニオ
ビウム（サンプルＬ９５０５３０．０８）およびサイズ
１−２μｍの黒鉛（サンプルＬ９５０５３０．０５）を
含むグリースは、すべての速度範囲において極めて低い
接触抵抗を示した。グリース基部にデハイダットのみを
加えた場合には、電界強度又は導電性は著しくは増加し
なかった。デハイダット（１００％）の例でも測定を行
ったが、高速回転時には接触抵抗が比較的高くなった。
低速では、デハイダットははるかに高い電導性を示し
た。このことは、転がり接触の条件下では、グリース基
または帯電防止剤を含有する同じグリースは低速回転で
は良好に機能することを示している。高速では、導電性
固体を含有するグリースが不可欠である。これは、転が
り接触する軸受の抵抗を低くするためであり、それによ
って重合体材料もしくは油膜中の導電性固体によって面
の間により良好な電気回路が形成されることになる。比
較対照のグリース、オラピGRN は、被験グリースのいく
つかに比べてかなり高い接触抵抗を示した。
【００８８】本調査の結果から理解できるように、帯電
防止剤または導電性固体を含む重合体グリースを用いれ
ば、ころ軸受に流れる静電気を放電するのに必要な特性
が容易に得られる。開発されたグリースは、最もよく知
られている市販の「導電性グリース」よりも接触抵抗が
かなり低い。サンプルＬ９５０５３０．０８およびＬ９
５０５３０．０５の重合体グリースは、軸受における優
れた導電性能を示した。これは、グリースを電気伝導用
途に開発しうることを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による導電性グリースの評価試験を示す
図であって、既知の潤滑剤と本発明にもとづく潤滑剤の
抵抗で静的結果を示す。
【図２】図１の評価試験にあって、既知の潤滑剤と本発
明にもとづく潤滑剤の抵抗を示しころ軸受による試験結
果を示す図であり、（Ａ）は回転数の上昇時、（Ｂ）は
下降時を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 105:32 119:02 125:02 125:04） Ｃ１０Ｎ 40:02 40:14 50:10 (72)発明者 ジョージ ティン ヤウ ヴァン オランダ国、3993 エイチエヌ ホウテ ン、 スノーエクスロート 106 (72)発明者 ディック メイヤー オランダ国、3438 エーテー ニューベガ イン、ファーストラーン 10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に軸受に適用するために導電性潤滑グ
    リース組成物として調製され、 （１）重量平均分子量２００，０００以上のプロピレン
    の共重合体もしくは単独重合体、および（２）重量平均
    分子量１００，０００未満のプロピレンの共重合体もし
    くは単独重合体、 の混合物を含む重合体増粘剤の使用法。
  2. 【請求項２】 １００オーム未満、より好ましくは１オ
    ーム未満の抵抗値（標準型軸受（６２０５）において室
    温で速度指数ＮＤＭ １００，０００で測定した場合）
    を有する導電性潤滑グリース組成物の調製における請求
    項１に記載の使用法。
  3. 【請求項３】 １）潤滑剤基油 ２）重合体増粘剤 ３）導電成分 ４）それ自体公知の潤滑グリース組成物用の他の添加
    剤、 を含む導電性潤滑グリース組成物であって、 （１）重量平均分子量２００，０００以上のプロピレン
    の共重合体もしくは単独重合体、および（２）重量平均
    分子量１００，０００未満のプロピレンの共重合体もし
    くは単独重合体、 の混合物である、 ことを特徴とする電導性潤滑グリース組成物。
  4. 【請求項４】 導電成分３が、 ３ａ）（少なくとも１種類の）金属含有添加剤 ３ｂ）（少なくとも１種類の）帯電防止剤 ３ｃ）（少なくとも１種類の）導電性固体 のうち少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つの組
    合せ、より好ましくは、三つを含有してなる、 こととする請求項３に記載の電導性潤滑グリース組成
    物。
  5. 【請求項５】 高分子量成分と低分子量成分の比が、１
    対４０乃至１対５、好ましくは１対２５乃至１対１５、
    より好ましくは１対１９である、 こととする少なくとも請求項１及び請求項２のうちの１
    項に記載の使用法、又は少なくとも請求項３及び請求項
    ４のうちの１項に記載の導電性グリース組成物。
  6. 【請求項６】 低分子量成分が、重量平均分子量５０，
    ０００乃至１００，０００でメルト・フロー・インデッ
    クス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８）５００乃至１，００
    ０、好ましくは７５０乃至８５０のポリプロピレン単独
    重合体である、 こととする請求項５に記載の使用法、又は請求項に記載
    の電導性潤滑グリース組成物。
  7. 【請求項７】 高分子量成分が、重量平均分子量２０
    ０，０００乃至２５０，０００でメルト・フロー・イン
    デックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８）１．５乃至１５好
    ましくは１．５乃至７のポリプロピレン単独重合体もし
    くはプロピレン／エチレンの共重合体である、 こととする請求項５又は請求項６に記載の使用法、又は
    請求項５又は請求項６に記載の導電性潤滑グリース組成
    物。
  8. 【請求項８】 添加剤３ａを含有する前記（少なくとも
    １種類の）金属が、有機金属化合物、ビスマス化合物の
    いずれかから選択され、好ましくは、有機ビスマス化合
    物、特にグリース添加剤を含有するビスマスから成る、 こととする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載
    の電導性潤滑グリース組成物。
  9. 【請求項９】 帯電防止剤３ｂが、重合体用の帯電防止
    剤から選択される、 こととする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載
    の導電性潤滑グリース組成物。
  10. 【請求項１０】 導電性固体３ｃが、（軟質）金属粒
    子、特にビスマス、銀、銅、黒鉛（電導性炭素）、硫化
    ニオビウム（ＩＶ）の粒子から選定される、 こととする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載
    の導電性潤滑グリース組成物。
  11. 【請求項１１】 導電性潤滑グリース組成物を調製する
    方法であって、 ａ）重合体増粘剤と潤滑剤基油を、前記増粘剤の融点よ
    り高い温度で混合／溶解させ、 ｂ）前記組成物内に、導電性成分３更には任意にそれ自
    体公知の潤滑グリース組成物用の別の添加物を導入し、 ｃ）その結果得られたグリース組成物を、１秒乃至３分
    の間、好ましくは、１０秒乃至１分の間、より好ましく
    は３０秒の間に混合時の温度から室温まで冷却し、 ｄ）前記グリースを必要な稠度まで濃縮する、工程を含
    み、 前記重合体増粘剤が、（１）重量平均分子量２００，０
    ００以上のプロピレンの共重合体もしくは単独重合体、
    および（２）重量平均分子量１００，０００未満のプロ
    ピレンの共重合体もしくは単独重合体、 の混合物から成る、 ことを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法により得るこ
    とができるグリース組成物。
  13. 【請求項１３】 軸受における静電気発生の防止または
    減少、あるいはスパーク形成の防止または減少を目的と
    する、請求項３乃至請求項１０又は請求項１２のいずれ
    か１項に記載の導電性潤滑グリース組成物の使用法。
  14. 【請求項１４】 回転する電気的接触部分を持つころ軸
    受への使用、および電気エネルギを機械エネルギに変換
    するか、あるいはその逆に変換する装置への使用を目的
    とする、請求項３乃至請求項１０又は請求項１２のいず
    れか１項に記載の電導性潤滑グリース組成物の使用法。
  15. 【請求項１５】 軸受を流れる又は軸受の部品間もしく
    は面間を流れる電気伝導を得ることを目的とする、請求
    項３乃至請求項１０項又は請求項１２のいずれか１項に
    記載の導電性潤滑グリース組成物の使用法。
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