KR20150052358A - 그리스 조성물 및 기계 부품 - Google Patents

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KR20150052358A
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겐이치로 마쓰바라
데라스 요시나리
료 아이다
준이치 이마이
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교도유시 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 의해, 기유(base oil), 증주제(thickener), 및 방청제(anti-rust agent)를 포함하는 그리스 조성물로서, 방청제가, 유기 술폰산염, 및 지방산 아민염을 함유하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물이 제공된다. 본 발명의 그리스 조성물은, 방청성이 우수하며, 또한 환경에 미치는 부하가 적다.

Description

그리스 조성물 및 기계 부품{GREASE COMPOSITION AND MACHINE COMPONENT}
본 발명은, 그리스 조성물에 관한 것이며, 특히 방청성(anti-rust property)이 우수한 그리스 조성물 및 이것을 사용한 기계 부품, 특히 베어링에 관한 것이다.
얼터네이터(alternator)나 전자(電磁) 클러치 등으로 대표되는 자동차 전장(電裝) 부품, 엔진보기(engine accessories) 등, 주행 중에 있어서, 노상의 물, 염수 또는 해수 등의 침수에 의한 녹이 문제가 되는 롤링 베어링 부품, 압축기나 송풍기 등으로 대표되는 산업 기계 모터와 같이 냉각수 사용에 의한 침수나, 옥외 설치 환경에 의한 빗물, 해수의 침수에 의한 녹이 문제가 되는 롤링 베어링 부품, 세탁기나 냉장고, 최근에 볼 수 있는 욕실 환기팬이나 욕실 건조기 등으로 대표되는 가전용 모터와 같이 고습도 환경 등에 의한 녹이 문제가 되는 롤링 베어링 부품 등, 녹의 발생이 문제가 되는 다양한 기계 부품이 있다.
이와 같은 녹의 발생이 문제가 되는 롤링 베어링 등은, 적절한 시일(seal)이나 기구(機構) 상의 대책에 의해, 녹의 원인이 되는 물질의 혼입을 막고 있다.
예를 들면, 자동차에 있어서는, 직접 흙탕물 등이 묻지 않는 위치에 배치하거나, 진흙받이 등을 장착하는 등의 대책이 행해지고 있다.
그러나, 롤링 베어링은 기구 상, 완전한 밀봉은 불가능하기 때문에, 사용하는 윤활 그리스도, 방청 성능을 가질 필요가 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 방청제로서 유용성(油溶性) 유기 인히비터(organic inhibitor), 수용성 무기 부동태화제(不動態化劑), 비이온 계면활성제를 배합한 그리스 조성물에 대하여 개시되어 있다.
특허 문헌 2에는, 방청제로서 바륨술포네이트를 배합한 베어링 봉입용(封入用) 그리스 조성물에 대하여 개시되어 있다.
그러나, 수용성 무기 부동태화제로서 우수하며, 널리 사용되고 있는 아초산 나트륨은, 제2급 아민과 반응하여, 발암 물질인 N-니트로스아민을 생성하는 것으로 알려져 있어, 인체에 대한 악영향이 염려되고 있다.
또한, 유용성 유기 인히비터로서 널리 사용되고 있는 바륨술포네이트를 비롯한 유기 술폰산염만으로 형성되는 방청성으로는, 특히 염수 조건이나 해수 조건과 같은 심각한 조건 하에서는, 불만족스럽다.
또한, 바륨술포네이트는 비특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 환경 부하 물질로서 업계에서 자율 규제의 움직임이 있다.
일본 특허 2883134호 일본 특허출원 공개번호 평5-140576호
NTN TECHNICAL REVIEW No.73(2005) P10∼13
본 발명의 목적은, 방청성이 우수하고, 또한 환경 부하가 적은 그리스 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 그리스 조성물을 사용한 기계 부품, 특히 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명은 이하에 나타내는 그리스 조성물 및 이것을 사용한 기계 부품을 제공한다.
1. 기유(base oil), 증주제(thickener), 및 방청제를 포함하는 그리스 조성물로서, 방청제가, 유기 술폰산염, 및 지방산 아민염을 함유하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
2. 유기 술폰산염이 술폰산 칼슘 및 술폰산 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 상기 1에 기재된 그리스 조성물.
3. 지방산 아민염이, 아민과 탄소수 4∼22의 지방산염인 상기 1 또는 2에 기재된 그리스 조성물.
4. 롤링 베어링용인 상기 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 그리스 조성물.
5. 상기 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 그리스 조성물을 사용한 기계 부품.
본 발명의 그리스 조성물은, 심각한 녹 발생 조건 하에 있어서도 우수한 방청성을 가지고 있다.
본 발명의 그리스 조성물에 사용되는 증주제는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 리튬이나 나트륨 등을 포함하는 금속 비누류, 벤톤, 실리카겔, 우레아 화합물, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 대표되는 불소계 증주제 등의 비비누류 등이 있다. 특히 바람직하게는, 우레아 화합물이나 리튬 비누류이다. 이들은 문제점이 적고, 또한 고가가 아니기 때문에, 실용성이 있는 증주제이다.
증주제는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 발명의 그리스 조성물의 주도는, 200∼400이 바람직하며, 증주제의 함유량은 이 주도를 얻는데 필요한 양이 된다. 통상은 그리스 조성물 전체에 대하여 바람직하게는 3∼30 질량%, 보다 바람직하게는 5∼30 질량%, 가장 바람직하게는 8∼25 질량%이다.
본 발명의 그리스 조성물에 사용되는 기유는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 광물성유；디에스테르, 폴리올에스테르로 대표되는 에스테르계 합성유；폴리α올레핀, 폴리부텐으로 대표되는 합성 탄화수소유；알킬디페닐에테르, 폴리프로필렌글리콜로 대표되는 에테르계 합성유；실리콘유；불소화유 등 각종 합성유 등의 모든 기유를 예로 들 수 있다. 특히 바람직한 기유로서는, 저온성과 내열성이 우수한, 에스테르계 합성유, 합성 탄화수소유, 에테르계 합성유 등을 예로 들 수 있다. 기유는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 발명에 사용되는 방청제는, 유기 술폰산염과 지방산 아민염을 필수 성분으로서 함유한다.
상기 술폰산염의 술폰산 성분으로서는, 예를 들면, 석유 술폰산, 디노닐나프탈렌술폰산 등이 있으며, 염으로서는 금속염이 바람직하고, 특히, 칼슘염, 마그네슘염, 나트륨염, 칼륨염, 리튬염, 아연염 등을 예로 들 수 있다. 특히 바람직한 염은, 칼슘염, 또는 아연염이다.
본 발명의 그리스 조성물에 있어서, 유기 술폰산염은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 적절하게 조합하여 사용해도 된다.
본 발명의 그리스 조성물 중, 유기 술폰산염의 함유량은, 유효 성분으로서 바람직하게는, 0.1∼10 질량%, 보다 바람직하게는, 0.1∼8 질량%, 더욱 바람직하게는 0.2∼5 질량%이다.
상기 지방산 아민염을 구성하는 지방산으로서는, 바람직하게는 탄소수 4∼22의 지방산, 보다 바람직하게는 탄소수 8∼18의 지방산을 예로 들 수 있다. 지방산은, 포화 지방산이라도 되고 불포화 지방산이라도 되며, 또한 직쇄 지방산, 분지 지방산, 환상 지방산, 하이드록시 지방산이라도 된다. 구체적으로는, 스테아르산, 팔미트산, 미리스틴산, 라우르산, 이소스테아르산, 옥틸산, 운데실렌산, 올레산, 하이드록시스테아르산 등을 예로 들 수 있다.
상기 지방산 아민염을 구성하는 아민으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 포화 또는 불포화의 탄소수 1∼42의 아민, 보다 바람직하게는, 포화 또는 불포화의 탄소수 4∼22의 아민을 예로 들 수 있다.
구체적으로는, 옥틸아민, 라우릴아민, 미리스틸아민, 스테아릴아민, 베헤닐아민, 올레일아민, 우지(牛脂) 알킬아민, 경화 우지 알킬 아민, 아닐린, 벤질아민, 시클로헥실아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디페닐아민, 디벤질아민, 디시클로헥실아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 디메틸옥틸아민, 디메틸데실아민, 디메틸스테아릴아민, 디메틸 우지 알킬아민, 디메틸 경화 우지 알킬아민, 디메틸올레일아민 등을 예로 들 수 있다.
본 발명의 그리스 조성물에 있어서, 지방산 아민염은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 적절하게 조합하여 사용해도 된다.
본 발명의 그리스 조성물 중, 지방산 아민염의 함유량은, 유효 성분으로서, 바람직하게는, 0.05∼5 질량%, 보다 바람직하게는, 0.05∼3 질량%, 더욱 바람직하게는 0.1∼2 질량%이다.
본 발명의 그리스 조성물에는, 상기 유기 술폰산염, 지방산 아민염 외에, 필요에 따라 그리스 조성물에 통상적으로 사용되는 모든 첨가제를 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 첨가제의 예로서는, 산화 방지제, 금속 불활성화제, 청정 분산제, 극압 첨가제, 소포제(消泡劑), 항유화제, 유성(油性) 향상제, 내마모제, 고체 윤활제 등을 들 수 있다.
[실시예]
하기 성분을 사용하여, 베이스 그리스에 소정량의 첨가제를 더하여 양호 혼합하고 3축 롤 밀로 혼련하여, 표 1 및 표 2에 나타낸 그리스 조성물을 제조했다.
베이스 그리스：
A. 증주제：12-하이드록시스테아르산 리튬
기유：폴리올에스테르 40℃ 동점도(動粘度) 34.0 mm2/s
주도：250
B. 증주제：디우레아 화합물[파라톨루이딘(2몰)과 디페닐메탄디이소시아네이트(1몰)와의 반응물]
기유：폴리 α-올레핀 40℃ 동점도 48.0 mm2/s
주도：280
방청제：
C. 술폰산 칼슘(디노닐나프탈렌술폰산 칼슘염)
D. 술폰산 아연(디노닐나프탈렌술폰산 아연염)
E. 지방산 아민염[탄소수 8의 지방산과 탄소수 12의 아민의 염, 및 탄소수 18의 지방산과 탄소수 12∼20(혼합) 아민의 염의 2종 혼합물(질량비 2：1)]
＜시험 방법＞
·방청성：Emcor 방청 시험(IP220) 인공 해수 사용(ISO7120)
·판정 방법：외륜 전송면의 발청 상태 관찰(n=2)
합격 0：발청 없음
불합격 1：작은 점청 3개 이내
2：녹 영역 1% 이내
3：녹 영역 1% 초과∼5% 이내
4：녹 영역 5% 초과∼10% 이내
5：10% 초과
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
유기 술폰산염(방청제 C, D)과 지방산 아민염(방청제 E)을 조합하여 배합한 실시예 1∼6은, 모두 발청하지 않아, 방청성이 양호하였다.
실시예 1∼3과 동일한 양의 방청제를 배합한 비교예 1(방청제 C 배합), 비교예 2(방청제 D 배합), 비교예 3(방청제 C, D 배합), 및 비교예 4(방청제 E 배합)는 모두 발청이 인식되어 방청성은 뒤떨어지는 결과를 나타낸다.
실시예 6과 동일한 양의 방청제를 배합한 비교예 5(방청제 C, D 배합)는 발청이 인식되어 방청성은 뒤떨어지는 결과를 나타낸다.
이상의 예로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명의 그리스 조성물은, 유기 술폰산염, 및 지방산 아민염을 병용하고 있으므로, 심각한 발청 조건 하에 있어서도 우수한 방청성을 가지고 있는 것을 나타낸다.

Claims (5)

  1. 기유(base oil), 증주제(thickener), 및 방청제(anti-rust agent)를 포함하는 그리스 조성물로서,
    상기 기유가 에스테르계 합성유, 합성 탄화수소유, 및 에테르계 합성유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 합성유이고,
    상기 증주제가 12-하이드록시스테아르산 리튬이고,
    상기 방청제는, 유기 술폰산염 및 지방산 아민염을 함유하는, 그리스 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 술폰산염은 술폰산 칼슘 및 술폰산 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 그리스 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지방산 아민염은, 아민과 탄소수 4∼22의 지방산의 염인, 그리스 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    롤링 베어링용인, 그리스 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 그리스 조성물을 사용한, 기계 부품.
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