WO2010150726A1 - グリース組成物 - Google Patents

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行敏 藤浪
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出光興産株式会社
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
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Definitions

  • the present invention relates to a grease composition.
  • the present invention relates to a grease composition used for a main bearing that receives a main shaft incorporated in a wind turbine generator and a pitch bearing that receives a blade shaft.
  • a grease composition is used for lubrication of a bearing that receives a large load, such as a main bearing that receives a main shaft and a pitch bearing that receives a blade shaft incorporated in a wind power generator.
  • a bearing that receives a large load such as a main bearing that receives a main shaft and a pitch bearing that receives a blade shaft incorporated in a wind power generator.
  • Such main bearings and pitch bearings are constantly subject to fluctuations and minute fluctuations due to changes in wind speed and minute control of the blades, and are in an environment where fretting wear is likely to occur.
  • Replacing a bearing in the event of a failure requires great effort and cost, and therefore a lubricant that has excellent fretting resistance and is unlikely to cause damage to the bearing over a long period of time is required.
  • a grease composition that uses a high-viscosity base oil for a grease composition and, if necessary, contains an extreme pressure agent to improve durability against a large load (non-patent document). 1 and 2).
  • examples of the grease composition used in the wind power generator include a composition containing a base oil, a thickener, and oleoyl sarcosine (see Patent Document 2), and a kinematic viscosity at 40 ° C. of 70 to 250 mm 2.
  • a composition containing a base oil that is / s, a thickener, and a carboxylic acid-based anticorrosive additive has been proposed (see Patent Document 3).
  • Main bearings and pitch bearings used in wind turbine generators are required to reduce not only fretting wear due to rotation of the main shaft and wing shaft, but also reduction of bearing wear due to receiving heavy spindles and wing shafts.
  • it is difficult to simultaneously suppress bearing wear and fretting wear.
  • fretting wear increases.
  • an object of the present invention is to provide a grease composition that can simultaneously suppress bearing wear and fretting wear under a high load and can prolong the service life.
  • a grease composition comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil contains 40% by mass or more of a hydrocarbon-based synthetic oil and has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 70 mm 2 /
  • the component A is 20% by mass or more and 70% by mass or less
  • the base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 200 mm 2 / s or more and 2000 mm 2 / s or less
  • the blending degree of the grease composition is A grease composition having a viscosity of 220 to 350.
  • the grease composition of the present invention According to the grease composition of the present invention, bearing wear and fretting wear under a high load can be simultaneously suppressed and a long life can be achieved. Therefore, the grease composition is particularly suitable for a main bearing and a pitch bearing of a wind power generator. be able to.
  • the grease composition of the present embodiment (hereinafter may be abbreviated as “grease”) includes a base oil and a thickener.
  • the base oil may be composed of a hydrocarbon-based synthetic oil, or may be composed of a hydrocarbon-based synthetic oil and a mineral oil.
  • hydrocarbon-based synthetic oil examples include, as aromatic oils, alkylbenzenes such as monoalkylbenzene and dialkylbenzene, or alkylnaphthalenes such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene, and polyalkylnaphthalene.
  • ester oils include dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl glutarate, and methyl acetyl cinnolate, or trioctyl trimellitate, Aromatic ester oils such as tridecyl trimellitate and tetraoctyl pyromellitate, and further trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane verargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, pentaerythritol verargonate, etc.
  • ether oils include polyglycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, and polypropylene glycol monoether, or monoalkyl triphenyl ether, alkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, pentaphenyl ether, tetraphenyl ether, monoalkyl tetra Examples thereof include phenyl ether oils such as phenyl ether and dialkyl tetraphenyl ether, olefinic oligomers such as normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, and 1-decene and ethylene co-oligomer.
  • mineral oil one obtained by appropriately combining pressure distillation, oil removal
  • the base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 200 mm 2 / s to 2000 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity is less than 200 mm 2 / s, the fretting wear is small, but the bearing wear is large and the load resistance may not be secured.
  • the kinematic viscosity exceeds 2000 mm 2 / s, fretting wear may increase. Therefore, the kinematic viscosity at 40 ° C.
  • the ratio of the hydrocarbon type synthetic oil to a base oil is 40 mass% or more.
  • the proportion of the hydrocarbon-based synthetic oil in the base oil is preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
  • the base oil contains 20% by mass to 70% by mass of a component (component A) having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 70 mm 2 / s or less.
  • component A component having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 70 mm 2 / s or less.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the component A in the base oil is preferably 10 mm 2 / s to 40 mm 2 / s, and more preferably 20 mm 2 / s to 40 mm 2 / s.
  • the proportion of the component A in the base oil is less than 20% by mass, fretting wear and pumpability may be deteriorated.
  • the proportion of the component A exceeds 70% by mass, it may be difficult to adjust to a high viscosity. Therefore, the proportion of the component A in the base oil is preferably 30% by mass to 70% by mass, and more preferably 40% by mass to 65% by mass.
  • the component A in the base oil is, for example, an ⁇ -olefin (single or mixed) oligomer having 4 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 14 carbon atoms, more preferably 8 to 12 carbon atoms, a copolymer of 1-decene and ethylene.
  • olefin oligomers such as oligomers, which may be used alone or as a mixture.
  • oligomers which may be used alone or as a mixture.
  • These olefin oligomers even those synthesized by known production methods, are described in Japanese Patent Application No. 5-282511 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-133234) and Japanese Patent Application No. 1-269082 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-131612). It may be synthesized by such a manufacturing method.
  • the component A may contain a small amount of mineral oil as long as it does not adversely affect the low temperature characteristics.
  • both organic and inorganic thickeners can be used, but soap-based thickeners are preferred.
  • it is preferably Li soap, Li complex soap, Ca sulfonate complex soap, or Ca complex soap, and more preferably 12-hydroxystearate is included in the fatty acid constituting the soap.
  • soap contains Li, More preferably, it is Li complex soap.
  • Li complex soap is excellent in performance balance from low temperature to high temperature.
  • urea compounds, bentonite, silica, carbon black, etc. may be used. These may be used alone or in combination.
  • the blending amount of the thickener is not limited as long as the grease can be formed and maintained together with the base oil, but is preferably 17% by mass or less based on the total amount of the composition.
  • the blending amount of the thickener exceeds 17% by mass based on the total amount of the composition, fretting wear may be deteriorated. Also, the pumpability may be reduced. Therefore, the blending amount of the thickener on the basis of the total amount of the composition is more preferably 14% by mass or less, and particularly preferably 12% by mass or less.
  • the blending amount of the thickener is expressed as the amount of carboxylic acid constituting the thickener for the soap-based thickener.
  • the urea-based thickener is expressed as a reaction amount of isocyanate and amine.
  • a thickener it is preferable to obtain a thickener by mixing carboxylic acid and an alkali in A component of base oil, and performing a saponification reaction.
  • Carboxylic acids include crude fatty acids obtained by hydrolyzing fats and oils to remove glycerol, monocarboxylic acids such as stearic acid, monohydroxycarboxylic acids such as 12-hydroxystearic acid, dibasic acids such as azelaic acid, terephthalic acid, Examples include aromatic carboxylic acids such as salicylic acid and benzoic acid. In addition, you may use ester of carboxylic acid. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • the alkali include metal hydroxides such as alkali metals or alkaline earth metals. Examples of the metal include sodium, calcium, lithium, and aluminum.
  • the grease is preferably blended as an extreme pressure agent containing sulfur in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass based on the total amount of the composition.
  • blending amount is less than 0.01% by mass, or when the blending amount is 10% by mass or more, blending effects such as prevention of seizure may not be expected.
  • extreme pressure agents include zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP), zinc dithiocarbamate (ZnDTC), dithiocarbamine (DTC), thiophosphate, sulfurized fat and oil, and thiadiazole. These compounds may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
  • the base oil may be blended with other base oil-soluble resins and waxes such as petroleum resin and polyethylene.
  • petroleum resin is preferable.
  • the blending amount of the resin is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less based on the total amount of the composition. If the ratio of the resin to the total composition standard is less than 0.5% by mass, the viscosity may be small. On the other hand, when the ratio of the resin exceeds 30% by mass, the low temperature torque property may be lowered. Therefore, the proportion of the resin based on the total amount of the composition is more preferably 1% by mass or more and 25% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less.
  • a cyclopentadiene type is preferable, a product obtained by thermal copolymerization of a cyclopentadiene and an ⁇ -olefin or a monovinyl aromatic hydrocarbon, and a product obtained by hydrogenating these by a usual method as necessary. Or a mixture thereof.
  • cyclopentadiene cyclopentadiene, a multimer thereof, an alkyl-substituted product thereof, or a mixture thereof can be used.
  • cyclopentadiene obtained by steam cracking such as naphtha is used.
  • a cyclopentadiene fraction containing at least%, preferably at least about 50% by weight.
  • This CPD fraction may contain an olefin monomer copolymerizable with these alicyclic dienes.
  • olefinic monomer examples include aliphatic diolefins such as isoprene, piperylene and butadiene, and alicyclic olefins such as cyclopentene.
  • concentration of these olefins is preferably low, but is acceptable if it is about 10% by mass or less per cyclopentadiene.
  • ⁇ -olefins that are raw materials for copolymerization with cyclopentadiene
  • ⁇ -olefins having 4 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms, and mixtures thereof are used, and among them, ethylene, propylene, or 1- A derivative from butene or the like, or a decomposition product of paraffin wax is preferably used. It is industrially preferred that the ⁇ -olefins be blended in less than about 4 moles per mole of cyclopentadiene.
  • monovinyl aromatic hydrocarbons include styrene, o, m, p-vinyltoluene, ⁇ , ⁇ -methylstyrene, and the like. These monovinyl aromatic hydrocarbons may contain indenes such as indene, methylindene, and ethylindene, and industrially, it is advantageous to use a so-called C9 fraction obtained by steam cracking such as naphtha. . When monovinyl aromatic hydrocarbons are used as a copolymerization raw material, it is industrially preferable to add less than about 3 moles per mole of cyclopentadiene.
  • the grease of the present invention has a penetration degree of 220 or more and 350 or less, preferably 250 or more and 340 or less, and more preferably 265 or more and 320 or less.
  • the penetration is less than 220, the grease becomes hard and the low-temperature torque characteristics may deteriorate.
  • the blending degree exceeds 350, the grease becomes soft and bearing wear and fretting wear may easily occur.
  • an antioxidant a rust preventive, a solid lubricant, a filler, an oily agent, a metal deactivator, and a water resistant agent are added as necessary within the range in which the object of the present invention is achieved.
  • additives such as extreme pressure agents, antiwear agents, viscosity index improvers, and colorants may be blended.
  • antioxidants examples include amine-based antioxidants such as alkylated diphenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylated- ⁇ -naphthylamine, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4,4 ′ -Phenol antioxidants such as methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), peroxide decomposers such as sulfur and ZnDTP, etc., which are usually 0.05% by mass or more and 10% by mass Used in the following proportions.
  • amine-based antioxidants such as alkylated diphenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylated- ⁇ -naphthylamine, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol
  • 4,4 ′ -Phenol antioxidants such as methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), peroxide decomposers such as sulfur and
  • rust inhibitor examples include sodium nitrite, sulfonate, sorbitan monooleate, fatty acid soap, amine compound, succinic acid derivative, thiadiazole, benzotriazole, and benzotriazole derivative.
  • solid lubricant examples include polyimide, PTFE, graphite, metal oxide, boron nitride, melamine cyanurate (MCA), and molybdenum disulfide.
  • MCA melamine cyanurate
  • the various additives as described above may be blended alone or in combination, and the lubricating oil additive of the present invention does not inhibit these effects.
  • the grease composition having the above-described configuration is suitably used for the wind power generator 1.
  • a wind turbine generator 1 is connected to the main shaft 4, a wing 5, a main shaft 4 to which the wing 5 is fixed, a generator 31 driven by the rotation of the main shaft 4.
  • a nacelle 3 for housing the main bearing 33 and the yaw bearing 32 and a tower 2 for supporting the nacelle 3 are provided.
  • a pitch bearing 41 is connected to the wing shaft 51. For example, by rotating the wing shaft 51, it is possible to make the wing 5 easier to receive or not receive wind, so that the rotation of the main shaft 4 becomes constant. Thereby, stable electric power can be obtained from the generator 31.
  • the grease of the present invention is preferably used for the main bearing 33 and the pitch bearing 41.
  • the grease of the present invention is used for the main bearing 33 and the pitch bearing 41, although bearing wear due to a heavy load is likely to occur due to the heavy blades 5 and the spindle 4, and fretting wear is likely to occur due to fluctuations and swings of rotation. Thus, bearing wear and fretting wear can be prevented.
  • the wind power generator 1 is not preferable if the output is smaller than 300 Kw.
  • the wind power generator 1 is preferably a medium or large size having an output of 300 Kw or more, more preferably 700 Kw.
  • the main bearing 33 and the pitch bearing 41 may be connected to a pump for supplying grease via a pipe (not shown). The grease can be easily supplied to the main bearing 33 and the pitch bearing 41 by operating the pump. For this reason, work at a high place becomes unnecessary, and workability is improved.
  • the grease having the above-described configuration is a device that performs rolling motion, such as a rolling bearing, a ball screw, and a linear guide, in addition to the wind power generator, and may be used for high-load applications.
  • rolling motion such as a rolling bearing, a ball screw, and a linear guide
  • it can be used for an electric cylinder, an electric linear actuator, a jack, a linear actuator, and the like.
  • Example 1 to 10 ⁇ Examples 1 to 10, 12>
  • PAO-A, 12-hydroxystearic acid, azelaic acid and an antirust agent in the amounts shown in Tables 1 and 2 were heated to 95 ° C. with stirring in a reaction kettle.
  • lithium hydroxide (monohydrate) was dissolved in 5 times its amount (mass ratio) of water.
  • This aqueous solution was blended with the solution (1) and mixed by heating. After the temperature of the mixture reached 195 ° C., it was held for 5 minutes. In Examples 8 and 9, after the temperature of the mixture reached 170 ° C., the mixture was held for 5 minutes. In Example 10, the temperature of the mixture reached 185 ° C. and held for 5 minutes.
  • Example 11 (1) 1 mol of diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI) was heated and dissolved in 2/3 mass of PAO-A to obtain raw material 1. (2) In addition, 2 mol of cyclohexylamine was stirred and dissolved in the remaining PAO-A to obtain raw material 2. (3) Next, the raw material 2 was gradually added while vigorously stirring the raw material 1 at 50 to 60 ° C. in a grease reaction kettle. The mixture was heated with stirring, and kept for 1 hour after the temperature of the grease composition reached 165 ° C. (4) Then, after blending the remaining base oil, it was cooled to 80 ° C. at 50 ° C./hour, and the amounts of antioxidants and extreme pressure agents shown in Table 2 were blended and mixed. After natural cooling to room temperature, a finishing treatment was performed using a three-roll apparatus to obtain a grease composition of Example 11.
  • MDI diphenylmethane-4,4′-diisocyanate
  • the blending amount of the thickener was defined as the amount of carboxylic acid (12-hydroxystearic acid + azelaic acid).
  • the present invention can be suitably used as a grease composition used for main bearings and pitch bearings incorporated in wind power generators and the like.

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Abstract

　本発明のグリース組成物は、基油及び増ちょう剤を含んで構成されたグリース組成物であって、前記基油は、炭化水素系合成油を４０質量％以上含有するとともに、４０℃における動粘度が７０ｍｍ２／ｓ以下であるＡ成分を２０質量％以上７０質量％以下含有し、前記基油の４０℃における動粘度が２００ｍｍ２／ｓ以上２０００ｍｍ２／ｓ以下であり、該グリース組成物の混和ちょう度が２２０以上３５０以下である。

Description

グリース組成物
　本発明は、グリース組成物に関する。特に、風力発電装置に組み込まれる主軸を受けるメインベアリングや、羽軸を受けるピッチベアリングに使用されるグリース組成物に関する。
　例えば、風力発電装置に組み込まれた主軸を受けるメインベアリングや羽軸を受けるピッチベアリングのように、大きな荷重を受けるベアリングの潤滑には、グリース組成物が使用されている。このようなメインベアリングやピッチベアリングでは、風速の変化や羽根の微小制御により、常に変動や微小な揺動を受けており、フレッチング摩耗が生じやすい環境にある。故障時のベアリングの交換には大きな手間と費用がかかるため、耐フレッチング性に優れ、長期間に亘ってベアリングの損傷が生じにくい潤滑剤が求められている。
　そこで、耐フレッチング性の向上を目的として、１００℃における動粘度が２００～２５００ｍｍ２／ｓであるエステル系合成油を基油としたグリース組成物が提案されている（特許文献１参照）。
　さらに、大きな荷重に対して、耐久性を向上させるために、グリース組成物用として高粘度基油を使用し、必要に応じ極圧剤を配合したグリース組成物も開示されている（非特許文献１，２参照）。
　また、風力発電装置に使用されるグリース組成物としては、基油と増ちょう剤とオレオイルザルコシンとを含んだ組成物（特許文献２参照）や、４０℃における動粘度が７０～２５０ｍｍ２／ｓである基油と増ちょう剤とカルボン酸系防錆添加剤とを含有する組成物が提案されている（特許文献３参照）。
特開２００３－２０６９３９号公報 特開２００８－３８０８８号公報 特開２００７－６３４２３号公報
「スラスト玉軸受に用いる潤滑グリースの耐フレッチング性評価に関する研究」トライボロジスト　Ｖｏｌ．５４　Ｎｏ．１(２００９)６４ 「揺動スラスト玉軸受におけるリチウム石けんグリースの耐フレッチング摩耗特性」トライボロジスト　Ｖｏｌ．４２　Ｎｏ．６(１９９７)４９２
　風力発電装置に使用されるメインベアリングやピッチベアリングは、主軸や羽軸の回転によるフレッチング摩耗のみならず、高重量の主軸や羽軸を受けることによる軸受摩耗の低減も同時に要求される。しかしながら、特許文献１～３及び非特許文献１，２に開示されたグリース組成物では、軸受摩耗とフレッチング摩耗を同時に抑制することは困難である。また、高粘度基油を使用した場合、フレッチング摩耗が大きくなるという問題もある。
　そこで、本発明の目的は、高荷重下による軸受摩耗及びフレッチング摩耗を同時に抑制して、長寿命化が可能なグリース組成物を提供することにある。
　前記した課題を解決すべく、本発明は、以下のようなグリース組成物を提供するものである。
［１］基油及び増ちょう剤を含んで構成されたグリース組成物であって、前記基油は、炭化水素系合成油を４０質量％以上含有するとともに、４０℃における動粘度が７０ｍｍ２／ｓ以下であるＡ成分を２０質量％以上７０質量％以下含有し、前記基油の４０℃における動粘度が２００ｍｍ２／ｓ以上２０００ｍｍ２／ｓ以下であり、該グリース組成物の混和ちょう度が２２０以上３５０以下であることを特徴とするグリース組成物。
［２］前述したグリース組成物において、前記増ちょう剤が、石けん系増ちょう剤であることを特徴とするグリース組成物。
［３］前述したグリース組成物において、前記増ちょう剤が、組成物全量基準で１７質量％以下配合されていることを特徴とするグリース組成物。
［４］前述したグリース組成物において、硫黄を含む極圧添加剤が組成物全量基準で０．０１質量％以上１０質量％以下配合されていることを特徴とするグリース組成物。
［５］前述したグリース組成物において、前記基油には、さらに、石油樹脂が組成物全量基準で０．５質量％以上３０質量％以下配合されていることを特徴とするグリース組成物。
［６］前述したグリース組成物において、風力発電装置の羽が連結された主軸に連接されたメインベアリング、及び、前記羽に組み込まれた羽軸に連接されたピッチベアリングのうち少なくともいずれか一方に対して使用されることを特徴とするグリース組成物。
［７］前述したグリース組成物において、前記増ちょう剤は、前記Ａ成分中にてカルボン酸とアルカリとの反応を行うことにより製造されたものであることを特徴とするグリース組成物。
　本発明のグリース組成物によれば、高荷重下による軸受摩耗及びフレッチング摩耗を同時に抑制して、長寿命化を図ることができるため、特に、風力発電装置のメインベアリング及びピッチベアリングに好適に用いることができる。
本発明の実施形態に係るグリース組成物が使用された風力発電装置を示す図。
　以下、本発明を実施するための形態について詳述する。
　本実施形態のグリース組成物（以下、「グリース」と略記する場合がある。）は、基油と、増ちょう剤とを含んで構成されている。
　基油は、炭化水素系合成油から構成されていてもよく、炭化水素系合成油と鉱油を含んで構成されていてもよい。
　炭化水素系合成油としては、例えば、芳香族系油として、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、あるいはモノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン等が挙げられる。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。エーテル系油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、あるいはモノアルキルトリフェニルエーテル、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、ペンタフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、１－デセンオリゴマー、１－デセンとエチレンのコオリゴマー等のオレフィン系オリゴマーが挙げられる。
　鉱油としては、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を、適宜組み合わせて精製したものを用いることができる。
　上記の炭化水素系合成油は、それぞれ単独で使用してもよく、混合物として使用してもよい。また、基油は、４０℃における動粘度が２００ｍｍ２／ｓ以上２０００ｍｍ２／ｓ以下である。動粘度が２００ｍｍ２／ｓ未満の場合、フレッチング摩耗は小さくなるものの、軸受摩耗が大きく耐荷重性を担保できない場合がある。一方、動粘度が２０００ｍｍ２／ｓを超える場合、フレッチング摩耗が大きくなる場合がある。それ故、４０℃における動粘度は、３００ｍｍ２／ｓ以上１５００ｍｍ２／ｓ以下が好ましく、より好ましくは４００ｍｍ２／ｓ以上７５０ｍｍ２／ｓ以下である。
　また、基油に占める炭化水素系合成油の割合は、４０質量％以上である。ここで、基油に占める炭化水素系合成油の割合が４０質量％未満の場合、高粘度と低温トルク性の両立が困難になる場合がある。それ故、基油に占める炭化水素系合成油の割合は、好ましくは、６０質量％以上であり、さらに好ましくは、７０質量％以上である。
　また、基油は、４０℃における動粘度が７０ｍｍ２／ｓ以下の成分（Ａ成分）を２０質量％以上７０質量％以下含んでいる。ここで、基油に占めるＡ成分の動粘度が小さい場合、製造中の基油蒸発が大きくなる場合がある。一方、Ａ成分の動粘度が７０ｍｍ２／ｓを超える場合、フレッチング摩耗が大きくなる場合がある。それ故、基油に占めるＡ成分の４０℃における動粘度は、好ましくは、１０ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下であり、さらに好ましくは２０ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下である。
　また、基油に占めるＡ成分の割合が２０質量％未満の場合、フレッチング摩耗や圧送性が悪化する場合がある。一方、Ａ成分の割合が７０質量％を超える場合、高粘度に調整することが困難になる場合がある。それ故、基油に占めるＡ成分の割合は、好ましくは、３０質量％以上７０質量％以下であり、さらに好ましくは、４０質量％以上６５質量％以下である。
　基油に占めるＡ成分は、例えば、炭素数が４～１８、好ましくは６～１４、更に好ましくは８～１２のα－オレフィン（単独でも混合でも可）のオリゴマー、１－デセンとエチレンのコオリゴマー等のオレフィンオリゴマーであり、それぞれ単独で使用してもよく、混合物として使用してもよい。これらのオレフィンオリゴマーは、既知の製法によって合成されたものでも、特願平５－２８２５１１（特開平０７－１３３２３４号公報）及び特願平１－２６９０８２（特開平０３－１３１６１２号公報）に記載のような製法によって合成されたものでも良い。また、Ａ成分は、低温特性に悪影響を与えない範囲で鉱油を少量配合してもよい。
　基油に配合される増ちょう剤は、有機系及び無機系の何れの増ちょう剤も使用できるが、石けん系増ちょう剤が好ましい。具体的には、好ましくは、Ｌｉ石けん、Ｌｉコンプレックス石けん、Ｃａスルホネートコンプレックス石けん，Ｃａコンプレックス石けんのいずれかであり、より好ましくは、石けんを構成する脂肪酸に１２－ヒドロキシステアリン酸塩を含むものである。中でも、石けんは、Ｌｉを含むことが好ましく、更に好ましくは、Ｌｉコンプレックス石けんである。Ｌｉコンプレックス石けんは低温から高温までの性能バランスに優れる。
　また、増ちょう剤としては、ウレア化合物、ベントナイト、シリカ、カーボンブラック等を使用してもよい。また、これらは単独でも、混合して使用してもよい。
　増ちょう剤の配合量は、上記基油とともにグリースを形成し維持できる範囲であれば制限はないが、組成物全量基準で１７質量％以下であることが好ましい。ここで、増ちょう剤の配合量が組成物全量基準で１７質量％を超えると、フレッチング摩耗が悪化する場合がある。また、圧送性も低下する場合がある。それ故、組成物全量基準で増ちょう剤の配合量は、さらに好ましくは、１４質量％以下であり、特に好ましくは、１２質量％以下である。
　ここで、増ちょう剤の配合量とは、石けん系増ちょう剤については、増ちょう剤を構成するカルボン酸の量として表す。ウレア系増ちょう剤は、イソシアネートとアミンの反応物量として表す。
　また、増ちょう剤の製造方法としては、基油のＡ成分中でカルボン酸とアルカリを混合してけん化反応を行うことにより増ちょう剤を得ることが好ましい。
　カルボン酸としては、油脂を加水分解してグリセリンを除いた粗製脂肪酸、ステアリン酸等のモノカルボン酸や、１２－ヒドロキシステアリン酸等のモノヒドロキシカルボン酸、アゼライン酸等の二塩基酸、テレフタル酸、サルチル酸、安息香酸等の芳香族カルボン酸などが挙げられる。なお、カルボン酸のエステルを使用してもよい。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　上記アルカリとしては、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属等の金属水酸化物が挙げられる。金属としては、ナトリウム、カルシウム、リチウム、アルミニウム等が挙げられる。
　グリースには、硫黄を含む極圧剤として、組成物全量基準で０．０１質量％以上１０質量％以下配合することが好ましい。ここで、配合量が０．０１質量％未満である場合、または配合量が１０％質量以上である場合、焼付きの防止などの配合効果を期待できない場合がある。
　このような極圧剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、ジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＤＴＣ）、ジチオカルバミン（ＤＴＣ）、チオフォスフェート、硫化油脂、チアジアゾールなどが挙げられる。これらの化合物は、１種単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。
　また、基油には、石油樹脂やポリエチレンなど、他の基油に可溶な樹脂・ワックス類が配合されていても良いが、中でも石油樹脂が好ましい。樹脂の配合量は、組成物全量基準で０．５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。組成物全量基準に占める樹脂の割合が０．５質量％未満であると、粘度が小さくなる場合がある。一方、樹脂の割合が３０質量％を超えると、低温トルク性が低下する場合がある。それ故、組成物全量基準に占める樹脂の割合は、さらに好ましくは、１質量％以上２５質量％以下であり、特に好ましくは、２質量％以上２０質量％以下である。
　石油樹脂としては、例えば、シクロペンタジエン系が好ましく、シクロペンタジエン類とα－オレフィン類またはモノビニル芳香族炭化水素類とを熱共重合した物、これらを必要に応じて通常の方法で水素化した物、あるいはこれらの混合物が好ましい。
　上記のシクロペンタジエン類としては、シクロペンタジエン、その多量体、それらのアルキル置換体、あるいはそれらの混合物を用いることができ、工業的にはナフサ等のスチームクラッキングにより得られるシクロペンタジエン類を約３０質量％以上、好ましくは約５０質量％以上含むシクロペンタジエン系留分（ＣＰＤ留分）を用いることが有利である。このＣＰＤ留分は、これら脂環式ジエンと共重合可能なオレフィン性単量体を含んでいてもよい。このオレフィン性単量体としては、イソプレン、ピペリレンあるいはブタジエン等の脂肪族ジオレフィン、シクロペンテン等の脂環式オレフィンなどが挙げられる。これらオレフィン類の濃度は、低い方が好ましいが、シクロペンタジエン類当たり約１０質量％以下であれば許容される。
　シクロペンタジエン類との共重合原料であるα－オレフィン類としては、炭素数が４～１８、好ましくは４～１２のα－オレフィンや、それらの混合物が用いられ、中でも、エチレン、プロピレンあるいは１－ブテン等からの誘導体、あるいはパラフィンワックスの分解物等が好ましく用いられる。α－オレフィン類は、シクロペンタジエン類１モル当たり約４モル未満配合するのが工業的に好ましい。
　他の共重合原料であるモノビニル芳香族炭化水素類としては、スチレン、ｏ、ｍ、ｐ－ビニルトルエン、α、β－メチルスチレン等が用いられる。このモノビニル芳香族炭化水素類は、インデン、メチルインデンあるいはエチルインデン等のインデン類を含んでいてもよく、工業的にはナフサ等のスチームクラッキングより得られるいわゆるＣ９留分を用いることが有利である。モノビニル芳香族炭化水素類を共重合原料として用いる場合は、シクロペンタジエン類１モル当たり約３モル未満配合するのが工業的に好ましい。
　本発明のグリースは、混和ちょう度が２２０以上３５０以下であり、好ましくは、２５０以上３４０以下であり、さらに好ましくは、２６５以上３２０以下である。ここで、混和ちょう度が２２０未満であると、グリースが硬くなり低温トルク特性が低下する場合がある。一方、混和ちょう度が３５０を超えると、グリースが柔らかくなり軸受摩耗、フレッチング摩耗が生じやすくなる場合がある。
　本発明のグリースにおいては、本発明の目的が達成される範囲内で、必要に応じて、酸化防止剤、防錆剤、固体潤滑剤、充填剤、油性剤、金属不活性化剤、耐水剤、極圧剤、耐摩耗剤、粘度指数向上剤、着色剤等の添加剤を配合してもよい。
　酸化防止剤としては、例えば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、硫黄系・ＺｎＤＴＰなどの過酸化物分解剤等が挙げられ、これらは、通常０．０５質量％以上１０質量％以下の割合で使用される。
　防錆剤としては、亜硝酸ナトリウム、スルホネート、ソルビタンモノオレエート、脂肪酸石けん、アミン化合物、コハク酸誘導体、チアジアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体等が挙げられる。
　固体潤滑剤としては、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（ＭＣＡ）、二硫化モリブデン等が挙げられる。以上のような各種添加剤は、単独で、または数種組み合わせて配合してもよく、本発明の潤滑油添加剤はこれらの効果を阻害するものではない。
　上述の構成を備えるグリース組成物は、風力発電装置１に好適に使用される。このような風力発電装置１は、図１に示すように、羽５と、この羽５を固定した主軸４と、この主軸４の回転によって駆動される発電機３１と、主軸４に連接されたメインベアリング３３及びヨーベアリング３２を収納するナセル３と、ナセル３を支持するタワー２とを備えている。また、羽軸５１には、ピッチベアリング４１が連接される。例えば、羽軸５１を回転させることにより、羽５に風を受けやすくさせたり、受けにくくさせることができるため、主軸４の回転が一定となる。これにより、発電機３１から安定した電力を得ることができる。本発明のグリースは、メインベアリング３３及びピッチベアリング４１に対して使用されることが好ましい。メインベアリング３３及びピッチベアリング４１には、高重量の羽５や主軸４により高荷重による軸受摩耗が生じたり、回転などの変動や揺動によりフレッチング摩耗が生じやすいものの、本発明のグリースを使用することにより、軸受摩耗及びフレッチング摩耗を防止することができる。なお、風力発電装置１は、出力が３００Ｋｗ未満の小型では、荷重が小さいため好ましくない。風力発電装置１は、好ましくは３００Ｋｗ以上、さらに好ましくは７００Ｋｗの出力を有する中型や大型であることが好ましい。
　また、メインベアリング３３及びピッチベアリング４１には、図示しないパイプを介してグリースを供給するためのポンプが接続されていてもよい。ポンプを作動させることにより、簡単にメインベアリング３３及びピッチベアリング４１にグリースを供給することができる。そのため、高所での作業が不要になり、作業性が向上する。
　上述の構成を備えるグリースは、風力発電装置のほかに、ころがり軸受、ボールネジ、リニアガイド等、転がり運動を行う装置であって、高荷重用途に使用されても良い。例えば、電動シリンダ、電動式リニアアクチュエータ、ジャッキ、直線作動機などに用いることができる。
［実施例１～１２、比較例１～３］
（グリース組成物の製造）
　実施例および比較例の各グリース組成物を、以下のようにして製造した。各グリース組成物の配合組成を表１～３に示す。また、表１～３に示した材料の性状などについて、表４に示す。
＜実施例１～１０、１２＞
（１）表１、２に示す量の、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、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１９５℃に達した後、５分間保持した。なお、実施例８，９では、混合物の温度が１７０℃に達した後、５分間保持し、実施例１０では混合物の温度が１８５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、残りの基油を配合した後、５０℃／時間で８０℃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１～１０、１２のグリース組成物を得た。
＜実施例１１＞
（１）１モルのジフェニルメタン－４，４'－ジイソシアネート（ＭＤＩ）を、ＰＡＯ－Ａの２／３質量に加熱溶解し、原料１とした。
（２）また、残りのＰＡＯ－Ａに、２モルのシクロヘキシルアミンを撹拌溶解し、原料２とした。
（３）次に、グリース反応釜中で原料１を５０～６０℃で激しく撹拌しながら、原料２を徐々に投入した。
　撹拌しながら加熱し、グリース組成物の温度が１６５℃に達した後、１時間保持した。
（４）その後、残りの基油を配合した後、５０℃／時間で８０℃まで冷却し、表２に示した量の酸化防止剤、極圧剤を配合混合した。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１１のグリース組成物を得た。
＜比較例１，２＞
（１）ＰＡＯ－Ｂの一部（出来上がりグリース量に対し５０質量％分）及び、表３に示す量の、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）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１９５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、残りの基油を配合した後、５０℃／時間で８０℃まで冷却し、表３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比較例１、２のグリース組成物を得た。
＜比較例３＞
（１）ＰＡＯ－Ａの一部（出来上がりグリース量に対し５０質量％分）及び、表３に示す量の、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）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１９５℃に達した後、５分間保持した。
（３）次に、残りの基油を配合した後、５０℃／時間で８０℃まで冷却し、表３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比較例３のグリース組成物を得た。
　なお、オレフィンオリゴマーの含有量が７０質量％を超える場合では、低粘度油に、ごく僅かのポリマー基油を添加して増粘させる必要があり、粘度調整が困難であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上記表１～３において、増ちょう剤配合量は、カルボン酸量（１２－ヒドロキシステアリン酸＋アゼライン酸）として定義した。
［評価方法］
上記した実施例・比較例のグリース組成物について性状、耐摩耗性を評価した。具体的な評価方法を以下に示す。
（１）混和ちょう度：ＪＩＳ　Ｋ　２２２０．７に規定される方法で測定した(２５℃，６０Ｗ)。
（２）滴点：ＪＩＳ　Ｋ　２２２０．８に規定される方法で測定した。
（３）フレッチング摩耗試験：ＡＳＴＭ　Ｄ４１７０に規定される方法で測定した。（２２±２℃）に制御した試験室に設置し試験開始後の温度制御は行わなかった。
（４）低温トルク試験：ＪＩＳ　Ｋ　２２２０．１８に規定される方法で測定した。温度は－４０℃で行った。
（５）高荷重軸受摩耗試験：ＤＩＮ５１８１９－２に規定された方法で測定した。
（試験条件　ＤＩＮ５１８１９-２-Ｃ-７５/５０-１２０， 荷重５０ＫＮ，温度１２０℃、回転数７５ｒｐｍ）軌道輪（内輪＋外輪）、転動体（コロ１６個の合計）、保持器の重量を試験前後で測定し、軸受１個あたりのそれぞれの重量減をＤＩＮ５１８１９－２．１１に規定される５０％摩耗確率(５０％ｐｒｏｂａｂｉＬｉｔｙ　ｏｆ　ｗｅａｒ)として求めた。
（６）加圧離油度：ＩＰ１２１に規定される方法で測定した(４０℃、４２ｈ)。
（７）グリース圧送性：グリースの自動給脂ポンプを用いてグリースを押しだす際の吐出圧力で評価した。自動給脂ポンプ（ＬＩＮＣＯＬＮ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ社製、Ｑｕｉｃｋｌｕｂ　Ｐｕｍｐ　ｍｏｄｅｌ　２０３）のグリース吐出口に、圧力計（吐出圧力測定用）、内径４ｍｍの配管（１０ｍ）の順に接続し、更に分配弁を用いて２系統に分配する。それぞれの系統に、内径４ｍｍ×長さ４ｍの配管を接続し、更にリリーフ弁（１２ＭＰａ）を経由してグリースは排出される。２０～２５℃にコントロールした室内で、グリースをポンプ・配管内に満たし、吐出圧が安定してから２時間ポンプを運転し、この間の平均吐出圧力（ＭＰａ）を計測した。吐出圧力が小さいグリースほど、小さい圧力で押し出すことが出来るため、圧送性に優れる。
［評価結果］
　表１～３の結果から明らかなように、実施例１～１２のグリース組成物は、いずれも軸受摩耗特性及びフレッチング摩耗特性に優れていることがわかる。また、特に実施例３、７では、低温トルク性にも優れることがわかり、屋外に設置される風力発電装置などにも好適に使用できることがわかる。一方、比較例１では、基油におけるＡ成分の配合量を２０質量％未満にしたため、フレッチング摩耗性及び圧送性が劣り、低温トルクが大きくなる。比較例２では、Ａ成分を配合していないため、フレッチング摩耗性及び圧送性が劣る。比較例３では、軸受摩耗が大きくなり、油分離性が低下する。
　本発明は、風力発電装置などに組み込まれるメインベアリング及びピッチベアリングに使用されるグリース組成物として好適に使用することができる。
１…風力発電装置、２…タワー、３…ナセル、４…主軸、５…羽、３１…発電機、３２…ヨーベアリング、３３…メインベアリング、４１…ピッチベアリング、５１…羽軸

Claims (7)

  1. 　基油及び増ちょう剤を含んで構成されたグリース組成物であって、
    　前記基油は、炭化水素系合成油を４０質量％以上含有するとともに、
    　４０℃における動粘度が７０ｍｍ２／ｓ以下であるＡ成分を２０質量％以上７０質量％以下含有し、
    　前記基油の４０℃における動粘度が２００ｍｍ２／ｓ以上２０００ｍｍ２／ｓ以下であり、
    　該グリース組成物の混和ちょう度が２２０以上３５０以下である
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  2. 　請求項１に記載のグリース組成物において、
    　前記増ちょう剤が、石けん系増ちょう剤である
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物において、
    　前記増ちょう剤が、組成物全量基準で１７質量％以下配合されている
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のグリース組成物において、
    　硫黄を含む極圧添加剤が組成物全量基準で０．０１質量％以上１０質量％以下配合されている
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  5. 　請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のグリース組成物において、
    　前記基油には、さらに、石油樹脂が組成物全量基準で０．５質量％以上３０質量％以下配合されている
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  6. 　請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のグリース組成物において、
    　風力発電装置の羽が連結された主軸に連接されたメインベアリング、及び、前記羽に組み込まれた羽軸に連接されたピッチベアリングのうち少なくともいずれか一方に対して使用される
    　ことを特徴とするグリース組成物。
  7. 　請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のグリース組成物において、
    　前記増ちょう剤は、前記Ａ成分中にてカルボン酸とアルカリとの反応を行うことにより製造されたものである
    　ことを特徴とするグリース組成物。
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