WO2018043744A1 - グリース - Google Patents

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WO2018043744A1
WO2018043744A1 PCT/JP2017/031810 JP2017031810W WO2018043744A1 WO 2018043744 A1 WO2018043744 A1 WO 2018043744A1 JP 2017031810 W JP2017031810 W JP 2017031810W WO 2018043744 A1 WO2018043744 A1 WO 2018043744A1
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WO
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grease
group
mass
oil
base oil
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PCT/JP2017/031810
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English (en)
French (fr)
Inventor
渡邊 剛
関口 浩紀
淳一 坂井
昌丈 熊谷
弘幸 瀧澤
聡 井戸川
Original Assignee
出光興産株式会社
Thk株式会社
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Filing date
Publication date
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M101/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
    • C10M101/02Petroleum fractions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
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    • C10M143/08Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular hydrocarbon or such hydrocarbon modified by oxidation containing aliphatic monomer having more than 4 carbon atoms
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    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/02Mixtures of base-materials and thickeners

Definitions

  • the present invention relates to grease.
  • a precision electronic device manufacturing apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal manufacturing apparatus, or a printed board manufacturing apparatus is required to be used in a clean environment with very little dust, and is usually installed in a clean room.
  • a clean environment is required in order to prevent foreign matters from being mixed into products.
  • Equipment and equipment used in such a clean environment include bearings, sliding parts, and joints, and the lubrication part uses reduced grease generation, that is, low dusting grease. ing.
  • fluorine-based grease has been used as such a low dusting grease.
  • fluorine-based grease is generally expensive, and low dust generation is not sufficient.
  • the fluorine-based grease has insufficient lubrication performance compared to other greases, and the torque of the lubricated portion filled with the fluorine-based grease may increase.
  • the incorporation of halogen components into products adversely affects the product yield.
  • a grease using lithium soap as a thickener As a non-halogen-based low dust generation grease, a grease using lithium soap as a thickener is known. As such grease, in Patent Document 1, a predetermined fibrous thickener is added to a base oil having a predetermined kinematic viscosity and a lithium salt of a fatty acid having no hydroxyl group having 10 or more carbon atoms. A grease composition containing 15-30% by weight is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a grease containing a base oil having an ester oil ratio of 50% by mass or more and a thickener containing aliphatic diurea by 20% by mass or more. A composition is disclosed.
  • JP 2004-352953 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-272768
  • the grease compositions described in Patent Documents 1 and 2 are insufficient in low dust generation. Furthermore, since the grease composition described in Patent Document 1 contains a metal salt as a thickening agent, when the grease composition is scattered, malfunction caused by adhesion to a precision electronic device such as a semiconductor device is prevented. Easy to cause. Moreover, since the grease composition described in Patent Document 2 contains a large amount of ester oil, it is easily hydrolyzed and has a problem in terms of the life of the grease.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and lubricated parts such as bearings, sliding parts, joints, etc. of devices used in a clean environment such as a clean room where dust generation is extremely small.
  • Another object of the present invention is to provide a grease having an excellent low dust generation property at a level applicable to the above.
  • a grease containing a naphthenic oil as a base oil together with a urea-based thickener can solve the above problems, and completed the present invention. That is, the present invention relates to the following [1].
  • the grease of the present invention has excellent low dust generation at a level applicable to lubrication parts such as bearings, sliding parts and joints of equipment installed in a clean environment such as a clean room where dust generation is extremely small. Have sex.
  • the grease of the present invention contains a base oil (A) containing a naphthenic oil and a urea thickener (B), but preferably further contains a resin component (C). Further, the grease of one embodiment of the present invention may contain general-purpose additives other than the components (A) to (C) as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the total content of the components (A) and (B) is preferably 55 to 100% by mass, more preferably 65 to 100%, based on the total amount (100% by mass) of the grease. It is 100% by mass, more preferably 75 to 100% by mass, and still more preferably 85 to 100% by mass.
  • the total content of the above components (A), (B) and (C) is preferably 60 to 100% by mass based on the total amount (100% by mass) of the grease.
  • the amount is preferably 75 to 100% by mass, more preferably 85 to 100% by mass, and still more preferably 95 to 100% by mass.
  • the content of the metal atom-containing compound is preferably less than 2.0% by mass, more preferably less than 1.0% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the grease.
  • the amount is preferably less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.01% by mass, and particularly preferably less than 0.001% by mass.
  • “content of a metal atom containing compound” means the value measured based on ASTMD4951.
  • the content of the metal atom-containing compound is in the above range, the effect of suppressing dust generation of the obtained grease can be kept good, and can be applied to the lubrication part of the device used in a clean environment. . In addition, malfunction caused by the grease scattering and adhering to the precision electronic device manufactured from the apparatus can also be reduced.
  • the metal atom contained in the metal atom-containing compound examples include alkali metal atoms such as lithium atom and sodium atom, alkaline earth metal atoms such as calcium atom and magnesium atom, transition metal atoms such as zinc and molybdenum, and the like.
  • alkali metal atoms such as lithium atom and sodium atom
  • alkaline earth metal atoms such as calcium atom and magnesium atom
  • transition metal atoms such as zinc and molybdenum, and the like.
  • the metal atom-containing compound for example, a metal soap or lithium complex soap, which is blended as a thickener, saponified with a hydroxide such as alkali metal, alkaline earth metal, or aluminum carboxylic acid or its ester
  • the grease is substantially free of a halogen compound, and more preferably a grease that is substantially free of a fluorine compound.
  • the halogen compound refers to a compound containing a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom).
  • a halogen atom a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • Specific halogen compounds include, for example, perfluoropolyether (PEPE) blended as a base oil, polytetrafluoroethylene (PTFE) blended as a thickener, and fluorinated silicone blended as an antifoaming agent. System compounds and the like.
  • a grease substantially free of a halogen compound excludes “a grease having a specific motive and intentionally blended with a halogen compound”.
  • the grease may contain a trace amount of a halogen compound that can be contained as an impurity.
  • the content of the halogen compound in the grease of one embodiment of the present invention is usually less than 2.0% by mass, preferably less than 1.0% by mass, more preferably based on the total amount (100% by mass) of the grease. It is less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.01% by mass, and still more preferably less than 0.001% by mass.
  • the grease of the present invention contains a base oil (A) containing a naphthenic oil.
  • the present inventors have found that the low dust generation of the obtained grease is remarkably improved by using naphthenic oil as the base oil in the grease using the urea thickener (B).
  • This invention is made
  • the content of the naphthenic oil in the base oil (A) is preferably 50 to 100% by mass on the basis of the total amount (100% by mass) of the base oil (A) from the viewpoint of making the grease superior in low dust generation. More preferably, it is 55 to 100% by mass, more preferably 65 to 100% by mass, still more preferably 75 to 100% by mass, still more preferably 85 to 100% by mass, and still more preferably 95 to 100% by mass.
  • the naphthenic oil used in the present invention may be a hydrocarbon compound having a saturated ring (naphthene ring) in one molecule, may be a naphthenic mineral oil, or may be a synthetic naphthenic oil. Good. However, a synthetic naphthenic oil is preferable as the naphthenic oil used in one embodiment of the present invention from the viewpoint of obtaining a grease excellent in low dust generation.
  • Naphthenic mineral oils include distillate obtained by atmospheric distillation of naphthenic crude oil or vacuum distillation residue of atmospheric distillation residue, and refined oil obtained by refining these distillates according to conventional methods (specifically And solvent refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed oil, and clay treated oil).
  • Synthetic naphthenic oils include, for example, dimer hydrides of bicyclo [2.2.1] heptane ring compounds, dimer hydrides of bicyclo [3.2.1] octane ring compounds, bicyclo [3 .3.0] octane ring compound dimer hydride, bicyclo [2.2.2] octane ring compound dimer hydride, and the like.
  • a base oil (A) may contain base oils other than a naphthenic oil in the range which does not impair the effect of this invention.
  • Base oils other than naphthenic oils may be mineral oils, synthetic oils, or mixed base oils thereof.
  • Mineral oils other than naphthenic oils include, for example, distillate oils obtained by atmospheric distillation of paraffinic base oils or intermediate base oils, or distillation under reduced pressure of atmospheric distillation residue oils. Examples thereof include refined oils obtained by refining according to the method (specifically, solvent refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed oil, clay-treated oil, etc.).
  • Examples of synthetic oils other than naphthenic oils include hydrocarbon oils and aromatic oils.
  • Examples of the hydrocarbon-based oil include normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, poly- ⁇ -olefin (PAO) such as 1-decene and ethylene co-oligomer, and hydrides thereof. It is done.
  • Examples of the aromatic oil include alkylbenzenes such as monoalkylbenzene and dialkylbenzene, and alkylnaphthalenes such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene and polyalkylnaphthalene.
  • the total content of the ether oil and the ester oil is preferably less than 10 mass%, more preferably 5 based on the total amount (100 mass%) of the base oil (A). Less than 1% by weight, more preferably less than 1% by weight, and still more preferably less than 0.1% by weight.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil (A) is preferably 5 to 80 mm 2 / s, more preferably 5 to 40 mm 2 / s, more preferably 7 to 35 mm 2 / s, and still more preferably 10 to 30 mm 2. / S, more preferably 20 to 30 mm 2 / s. If the kinematic viscosity is 5 mm 2 / s or more, it is possible to suppress the phenomenon that the obtained grease is oil-separated.
  • the base oil (A) used in the present invention may be a mixed base oil prepared by combining a high-viscosity base oil and a low-viscosity base oil and adjusting the kinematic viscosity at 40 ° C. to the above range.
  • the viscosity index of the base oil (A) is preferably 50 or more, more preferably 60 or more, and still more preferably 75 or more.
  • the kinematic viscosity and viscosity index at 40 ° C. of the base oil (A) mean values measured in accordance with JIS K2283.
  • the content of the base oil (A) is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and still more preferably 60%, based on the total amount (100% by mass) of the grease.
  • % By mass or more, more preferably 65% by mass or more, preferably 97% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, still more preferably 93% by mass or less, and still more preferably 90% by mass or less. .
  • the grease composition of the present invention contains a urea-based thickener (B).
  • the urea-based thickener (B) used in the present invention may be composed of one kind or a mixture of two or more kinds.
  • the urea-based thickener (B) may be a compound having a urea bond, but a diurea having two urea bonds is preferable, and a compound represented by the following general formula (b1) is more preferable.
  • R 1 NHCONH—R 3 —NHCONH—R 2 (b1)
  • R 1 and R 2 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other. It may be.
  • R 3 represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the monovalent hydrocarbon group that can be selected as R 1 and R 2 in the general formula (b1) is 6 to 24, preferably 6 to 20, and more preferably 6 to 18.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group that can be selected as R 1 and R 2 include a saturated or unsaturated monovalent chain hydrocarbon group, a saturated or unsaturated monovalent alicyclic hydrocarbon group, Valent aromatic hydrocarbon groups, and saturated or unsaturated monovalent chain hydrocarbon groups are preferred.
  • Examples of the monovalent saturated chain hydrocarbon group include a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms, specifically, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, Examples include an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, an octadecenyl group, a nonadecyl group, and an icosyl group.
  • Examples of the monovalent unsaturated chain hydrocarbon group include a straight chain or branched chain alkenyl group having 6 to 24 carbon atoms, specifically, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, a nonenyl group, a decenyl group. , Dodecenyl group, tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icocenyl group, oleyl group, geranyl group, farnesyl group, linoleyl group and the like.
  • the monovalent saturated chain hydrocarbon group and the monovalent unsaturated chain hydrocarbon group may be linear or branched.
  • Examples of the monovalent saturated alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, and cyclononyl group; methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, ethylcyclohexyl group, diethylcyclohexyl group, A cycloalkyl group substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as propylcyclohexyl group, isopropylcyclohexyl group, 1-methyl-propylcyclohexyl group, butylcyclohexyl group, pentylcyclohexyl group, pentyl-methylcyclohexyl group, hexylcyclohexyl group, etc. (Preferably, a cyclohexyl group substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms);
  • Examples of the monovalent unsaturated alicyclic hydrocarbon group include a cycloalkenyl group such as a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, and a cyclooctenyl group; a methylcyclohexenyl group, a dimethylcyclohexenyl group, an ethylcyclohexenyl group, and a diethylcyclohexenyl group.
  • a cycloalkenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a propylcyclohexenyl group (preferably a cyclohexenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms);
  • Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a diphenylmethyl group, a diphenylethyl group, a diphenylpropyl group, a methylphenyl group, a dimethylphenyl group, an ethylphenyl group, A propylphenyl group etc. are mentioned.
  • the carbon number of the divalent aromatic hydrocarbon group that can be selected as R 3 in the general formula (b1) is 6 to 18, preferably 6 to 15, and more preferably 6 to 13.
  • Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group that can be selected as R 3 include a phenylene group, a diphenylmethylene group, a diphenylethylene group, a diphenylpropylene group, a methylphenylene group, a dimethylphenylene group, and an ethylphenylene group.
  • a phenylene group, a diphenylmethylene group, a diphenylethylene group, or a diphenylpropylene group is preferable, and a diphenylmethylene group is more preferable.
  • the diurea compound used as component (B) can be usually obtained by reacting diisocyanate with a monoamine.
  • the base oil (A) containing the naphthenic oil described above is blended with diisocyanate and dissolved by heating.
  • the base oil containing diisocyanate is heated and stirred, and the naphthenic oil is contained therein.
  • a method of adding a base oil in which a monoamine is dissolved in the base oil (A) is preferred.
  • the diisocyanate has a group corresponding to the divalent aromatic hydrocarbon group represented by R 3 in the general formula (b1).
  • the content of the component (B) is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 35% by mass, and still more preferably based on the total amount (100% by mass) of the grease. It is 7 to 30% by mass, and more preferably 10 to 25% by mass.
  • the content of the component (B) is 3% by mass or more, it is easy to adjust the blending degree of the obtained grease to an appropriate range and to make the grease easy to handle.
  • the amount of component (B) is 40% by mass or less, the resulting grease will not be too hard, and seizure will occur on the lubrication parts such as the bearings, sliding parts and joints of the device due to poor lubrication. It is possible to suppress adverse effects such as.
  • metal soap may be contained together with the urea-based thickener (B) as a thickener within a range not impairing the effects of the present invention.
  • the content of metal soap is preferably as low as possible from the viewpoint of suppressing the generation of grease dust.
  • the specific metal soap content is preferably less than 10 parts by weight, more preferably less than 1 part by weight, and even more preferably 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the urea-based thickener (B). Less than 0.01 parts by mass, and still more preferably less than 0.01 parts by mass.
  • the grease of one embodiment of the present invention may contain a resin component (C) selected from petroleum resins, terpene resins, rosin resins, and hydrogenated resins, in addition to components (A) and (B). preferable.
  • a resin component (C) selected from petroleum resins, terpene resins, rosin resins, and hydrogenated resins, in addition to components (A) and (B).
  • the grease contains a resin component (C) selected from these hydrogenated resins, and the content of the metal atom-containing compound is less than 2% by mass.
  • the resin component (C) used in one embodiment of the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the resin component (C) is preferably one or more selected from petroleum resins and hydrogenated petroleum resins from the viewpoint of obtaining a grease with improved low dust generation, and is a hydrogenated petroleum resin. It is more preferable.
  • the “petroleum resin” used in one embodiment of the present invention is, for example, a petroleum-derived unsaturated hydrocarbon obtained by refining a cracked oil fraction that is by-produced when ethylene, acetylene, propylene, or the like is produced by naphtha cracking. It means petroleum resin obtained as a raw material.
  • the resin component (C) used in one embodiment of the present invention may be a hydrogenated petroleum resin that is reduced by adding hydrogen to the remaining unsaturated bond of the petroleum resin.
  • the hydrogenated petroleum resin may be a partially hydrogenated petroleum resin that may contain an unhydrogenated unsaturated bond, or may be a fully hydrogenated petroleum resin in which all of the unsaturated bonds are hydrogenated. Good.
  • Examples of petroleum resins include dicyclopentadiene resins that are C5 petroleum resins obtained by copolymerizing C5 fractions, partially hydrogenated aromatic-modified dicyclopentadiene resins, and C9 produced by thermal decomposition of petroleum naphtha. Examples thereof include C9 petroleum resins obtained by copolymerizing fractions, copolymerized petroleum resins of the C5 fraction and C9 fraction described above, and the like. Examples of hydrogenated petroleum resins include hydrogenated resins obtained by hydrogenating the above resins.
  • the terpene resin is a resin using terpene oil as a raw material, specifically, a terpene resin obtained by polymerizing ⁇ -pinene or ⁇ -pinene, a terpene phenol resin that is a copolymer of phenol and terpene, Aromatic modified terpene resin and the like imparted with styrene or the like.
  • the resin component (C) used in one embodiment of the present invention may be a hydrogenated terpene resin reduced by adding hydrogen to the remaining unsaturated bond of the terpene resin.
  • the rosin-based resin is a resin mainly composed of abietic acid obtained from a pine resin or the like, or a derivative thereof, specifically, a rosin resin such as gum rosin or wood rosin, or a copolymer of phenol and rosin. Some rosin phenol resins and their ester compounds,
  • the resin component (C) used in one embodiment of the present invention may be a hydrogenated rosin resin that is reduced by adding hydrogen to the remaining unsaturated bond of the rosin resin.
  • the softening point of the resin component (C) is preferably 70 to 200 ° C, more preferably 80 to 160 ° C, still more preferably 90 to 140 ° C.
  • the softening point of the resin component (C) means a value measured according to JIS K 2207.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin component (C) is usually 10,000 or less, preferably 200 to 8000, more preferably 300 to 5000, still more preferably 500 to 3500.
  • a weight average molecular weight (Mw) is a value of standard polystyrene conversion measured by a gel permeation chromatography (GPC) method.
  • the content of the component (C) is the total amount of the grease (100% by mass) from the viewpoint of obtaining a grease having better low dust generation. ), Preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass, still more preferably 5 to 20% by mass, and still more preferably 8 to 15% by mass.
  • the grease of one embodiment of the present invention may contain general-purpose additives other than the components (A) to (C), which are blended with general greases, within a range not impairing the effects of the present invention.
  • general-purpose additives include antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure agents, thickeners, solid lubricants, detergent dispersants, corrosion inhibitors, metal deactivators, and the like.
  • Each of these general-purpose additives may be used alone or in combination of two or more.
  • antioxidants examples include amine-based antioxidants such as alkylated diphenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, and alkylated- ⁇ -naphthylamine; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4,4 Phenolic antioxidants such as' -methylenebis (2,6-di-t-butylphenol); and the like.
  • rust preventive examples include sorbitan fatty acid esters and amine compounds.
  • extreme pressure agents include phosphorus compounds.
  • Examples of the thickener include polymethacrylate (PMA), olefin copolymer (OCP), polyalkylstyrene (PAS), styrene-diene copolymer (SCP), and the like.
  • Examples of the solid lubricant include polyimide and melamine cyanurate (MCA).
  • Examples of the cleaning dispersant include ashless dispersants such as succinimide and boron succinimide.
  • Examples of the corrosion inhibitor include benzotriazole compounds and thiazole compounds.
  • Examples of the metal deactivator include benzotriazole compounds.
  • the metal atom-containing compound and the halogen-based compound may be contained within the above-described content range.
  • each general-purpose additive in the grease of one embodiment of the present invention is usually 0 to 10% by mass, preferably 0 to 7% by mass, and more preferably 0 to 0% by mass based on the total amount (100% by mass) of the grease.
  • the amount is 5% by mass, and more preferably 0 to 2% by mass.
  • the blending degree of the grease according to one embodiment of the present invention is preferably 180 to 295, more preferably 200 to 290, and still more preferably from the viewpoint of having a suitable hardness and excellent workability and lubrication performance. Is 220 to 285, more preferably 240 to 280. In the present specification, the grease penetration is a value measured according to JIS K2220.7.
  • the grease of the present invention has excellent low dust generation at a level applicable to lubrication parts such as bearings, sliding parts and joints of equipment installed in a clean environment such as a clean room where dust generation is extremely small.
  • the grease of the present invention is preferably used in a device manufactured or used in a clean room (for example, a semiconductor manufacturing device, a liquid crystal manufacturing device, a printed circuit board manufacturing device, etc.), and more specifically, a bearing of the device. More preferably, it is used for lubrication of lubrication parts such as sliding parts and joint parts. That is, the present invention also provides a lubrication method that uses the above-described grease of the present invention for the lubrication part of an apparatus manufactured or used in a clean room.
  • the grease of the present invention is not limited to clean rooms in order to prevent foreign matters from entering the product.
  • Lubricating parts such as bearings, sliding parts and joints of equipment used in food manufacturing plants and pharmaceutical manufacturing plants, etc. It is also suitable for use in lubrication.
  • Examples of the method for producing the grease of the present invention include a production method having at least the following step (1), and may further have the following step (2).
  • the urea-based thickener (B) may be blended in the base oil (A) in a state dissolved in the base oil.
  • the base oil may be the base oil used for the synthesis of the urea-based thickener (B), but a part of the base oil (A) is used for the synthesis of the urea-based thickener (B), After preparing the base oil (A) containing the thickener (B), it is preferable to mix with the remaining base oil (A).
  • the temperature of the base oil (A) in the step (1) is preferably 100 to 200 ° C.
  • the resin component (C) may be added to the base oil (A) after the step (1), and the urea-based thickener (B) is added to the base oil (A) in the step (1). You may mix
  • general-purpose additives other than the above-described components (A) to (C) may be blended together with the resin component (C).
  • Example 1 Synthetic naphthenic oil (40 ° C. kinematic viscosity: 27.9 mm 2 / s, viscosity index: 70) was used as the base oil (A-1).
  • A-1 base oil
  • MDI diphenylmethane-4,4′-diisocyanate
  • a thickener (R 1 and R 2 in the general formula (b1) is an aliphatic diurea in which stearyl group (octadecyl group) and R 3 are diphenylmethylene groups ( B-1) was synthesized. Further, a total of 20 g of the following additive mixture was added to the reaction solution containing the thickener (B-1), cooled to room temperature (25 ° C.), and then subjected to a finishing treatment using a three-roll mill, 1) was obtained. The content of the thickener (B-1) on the basis of the total amount (100% by mass) of the grease (1) was 20% by mass.
  • the “additive mixture” used for the preparation of the grease (1) includes the following additives (note that any additive is a compound substantially free of metal atoms and halogen atoms).
  • ⁇ Extreme pressure agent Sulfur-based extreme pressure agent
  • Antioxidant Amine-based antioxidant
  • Rust inhibitor Ester-based rust inhibitor
  • Example 2 The grease (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the total amount of the base oil (A-1) was adjusted to 680 g and that 100 g of the hydrogenated petroleum resin (C-1) shown below was further added. Obtained.
  • the content of the thickener (B-1) based on the total amount (100% by mass) of the grease (2) is 20% by mass, and the content of the hydrogenated petroleum resin (C-1) is 10% by mass. %Met.
  • Example 3 The base oil (A-2) shown below was used in place of the base oil (A-1), and the total amount of the base oil (A-2) was adjusted to 680 g. Further, the hydrogenation used in Example 2 was used.
  • Grease (3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 g of petroleum resin (C-1) was added. The content of the thickener (B-1) based on the total amount (100% by mass) of the grease (3) is 20% by mass, and the content of the hydrogenated petroleum resin (C-1) is 10% by mass. %Met.
  • Example 4 Grease (4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1 g of MoDTC shown below was added as a friction modifier and the total amount of base oil (A-1) was changed to 779 g.
  • MoDTC Molybdenum dinuclear dialkyldithiocarbamate represented by the following formula, Decasakura Lube 515 (manufactured by ADEKA Corporation). (In the above formula, each R is independently a hydrocarbon group having 8 or 13 carbon atoms.)
  • the guide is disassembled into rails, blocks, retainers and balls, cleaned, 1.5 g of the sample grease is applied to the assembled block, attached to the rail, and the speed is 500 mm / s.
  • the running-in operation was performed under the condition of a stroke of 200 mm, and the reciprocating operation of the guide was performed for 50 hours after the measured value of the number of generated dust was stabilized.
  • the grease seal on the block is removed.
  • Table 1 shows the average number of dust particles (unit: pieces / L) measured by a 50-hour LM guide dust generation test using each grease and having a particle diameter of 0.1 ⁇ m or more. The smaller the value of the average number of dust generation, the lower the dust generation grease.
  • the dust generation property of the grease in the LM guide dust generation test was also evaluated. (Evaluation criteria for dust generation of grease in LM guide dust generation test) A: The average number of dust generation is less than 20 / L. B: The average number of dust generation is 20 / L or more and less than 50 / L. C: The average number of dust generation is 50 / L or more.
  • the dust generation property of the grease in the ball screw dust generation test was also evaluated. (Evaluation criteria for grease dust generation in ball screw dust generation test) A: The average number of dust generation is less than 30 / L. B: The average number of dust generation is 30 / L or more and less than 60 / L. C: The average number of dust generation is 60 / L or more.
  • Comparative Example 1 Implementation of commercially available grease (5) (product name “AFE-CA”) comprising the following base oil (A-3) and thickener (B-1) in the amounts shown in Table 1.
  • base oil (A-3) Mixed synthetic oil of fatty acid ester (dipentaerythritol carboxylic acid ester) and poly ⁇ -olefin.
  • Table 1 shows that the greases (1) to (4) prepared in Examples 1 to 4 are extremely effectively suppressed in dust generation as compared with the grease (5) of Comparative Example 1. Note that the greases (1) to (4) of Examples 1 to 4 are non-halogen-based, low dust-generating grease that does not substantially contain a halogen-based compound.

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Abstract

ナフテン系油を含む基油(A)と、ウレア系増ちょう剤(B)とを含有する、グリースを提供する。本発明のグリースは、クリーンルームのような発塵が極めて少ないクリーンな環境下で使用される装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分にも適用可能なレベルでの優れた低発塵性を有する。

Description

グリース
 本発明は、グリースに関する。
 一般に、半導体製造装置、液晶製造装置、プリント基板製造装置等の精密電子機器製造装置は、塵埃の非常に少ないクリーンな環境での使用が求められており、通常クリーンルーム内に設置される。また、食品製造工場や医薬品製造工場等においても、製品への異物の混入を避けるため、クリーンな環境が求められている。
 このようなクリーンな環境下で用いられる装置や機器には、軸受や摺動部、接合部があり、その潤滑部分には、油飛散が低減された、すなわち低発塵性のグリースが用いられている。
 このような低発塵性のグリースとしては、従来から、フッ素系グリースが使用されている。
 しかしながら、フッ素系グリースは、一般的に高価であり、低発塵性も十分とは言い難い。また、フッ素系グリースは、他のグリースと比べて潤滑性能が不十分であり、当該フッ素系グリースを充填した潤滑部分のトルクが増大する場合がある。さらに、半導体装置等のような精密電子部品の製造においては、製品へのハロゲン成分の混入は、製品の歩留まりにも悪影響を及ぼす。
 非ハロゲン系の低発塵性のグリースとしては、増ちょう剤としてリチウム系石鹸を用いたグリースが知られている。このようなグリースとして、特許文献1には、所定の動粘度を有する基油に、炭素数が10以上のヒドロキシル基を有していない脂肪酸のリチウム塩で、所定の繊維状の増ちょう剤を15~30質量%含有するグリース組成物が開示されている。
 また、非ハロゲン系の低発塵性のグリースとして、特許文献2には、エステル油の割合が50質量%以上の基油と、脂肪族ジウレアを含む増ちょう剤を20質量%以上含有するグリース組成物が開示されている。
特開2004-352953号公報 特開2005-272764号公報
 しかしながら、特許文献1及び2に記載のグリース組成物は、低発塵性が不十分である。
 さらに、特許文献1に記載のグリース組成物は、増ちょう剤として金属塩を含むため、当該グリース組成物が飛散した場合に、半導体装置等の精密電子機器に付着したことに起因する動作不良を引き起こしやすい。
 また、特許文献2に記載のグリース組成物は、エステル油を多く含むために、加水分解しやすく、グリースの寿命の点で問題を有する。
 本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、クリーンルームのような発塵が極めて少ないクリーンな環境下で使用される装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分にも適用可能なレベルでの優れた低発塵性を有するグリースを提供することを目的とする。
 本発明者らは、ウレア系増ちょう剤と共に、基油としてナフテン系油を含むグリースが、上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、下記〔1〕に関する。
〔1〕ナフテン系油を含む基油(A)と、ウレア系増ちょう剤(B)とを含有する、グリース。
 本発明のグリースは、クリーンルームのような発塵が極めて少ないクリーンな環境下で設置される装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分にも適用可能なレベルでの優れた低発塵性を有する。
〔本発明のグリースの実施態様〕
 本発明のグリースは、ナフテン系油を含む基油(A)と、ウレア系増ちょう剤(B)とを含有するものであるが、さらに樹脂成分(C)を含有することが好ましい。
 また、本発明の一態様のグリースは、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(A)~(C)以外の汎用添加剤を含有していてもよい。
 本発明の一態様のグリースにおいて、上述の成分(A)及び(B)の合計含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは55~100質量%、より好ましくは65~100質量%、更に好ましくは75~100質量%、より更に好ましくは85~100質量%である。
 本発明の一態様のグリースにおいて、上述の成分(A)、(B)及び(C)の合計含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは60~100質量%、より好ましくは75~100質量%、更に好ましくは85~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
 本発明の一態様のグリースにおいて、金属原子含有化合物の含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは2.0質量%未満、より好ましくは1.0質量%未満、更に好ましくは0.1質量%未満、より更に好ましくは0.01質量%未満、特に好ましくは0.001質量%未満である。
 なお、本発明において、「金属原子含有化合物の含有量」は、ASTM D4951に準拠して測定された値を意味する。
 金属原子含有化合物の含有量が上記範囲であれば、得られるグリースの発塵の抑制効果を良好に保つことができ、クリーンな環境下で使用される装置の潤滑部分には適用することができる。
 また、当該グリースが飛散し、当該装置から製造された精密電子機器に付着したことに起因する動作不良も、低減することができる。
 金属原子含有化合物に含まれる金属原子としては、例えば、リチウム原子やナトリウム原子等のアルカリ金属原子、カルシウム原子やマグネシウム原子等のアルカリ土類金属原子、亜鉛やモリブデン等の遷移金属原子等が挙げられる。
 金属原子含有化合物としては、例えば、増ちょう剤として配合される、カルボン酸又はそのエステルをアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム等の水酸化物でけん化した金属系石鹸やリチウムコンプレックス石鹸等の金属系コンプレックス石鹸、並びに、金属系分散剤、金属系清浄剤、金属系極圧剤、金属系摩擦調整剤、及び金属系防錆剤等として配合される金属塩や金属酸化物等が挙げられる。
 また、低発塵性のグリースとする観点、並びに、当該グリースを半導体機器製造装置等の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分に用いた場合に当該製造装置から製造される製品の歩留まりを良好とする観点から、本発明の一態様において、ハロゲン系化合物を実質的に含有しないグリースであることが好ましく、特に、フッ素系化合物を実質的に含有しないグリースであることがより好ましい。
 本発明において、ハロゲン系化合物とは、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)を含有する化合物を指す。
 具体的なハロゲン系化合物としては、例えば、基油として配合されるパーフルオロポリエーテル(PEPE)、増ちょう剤として配合されるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、消泡剤として配合されるフッ素化シリコーン系化合物等が挙げられる。
 なお、本発明において、「ハロゲン系化合物を実質的に含有しないグリース」とは、「ある特定の動機を持って、ハロゲン系化合物を意図的に配合してなるグリース」を除外したものであって、当該グリースには、不純物として含み得る程の微量のハロゲン系化合物を含有していてもよい。
 本発明の一態様のグリースにおける、ハロゲン系化合物の含有量としては、当該グリースの全量(100質量%)基準で、通常2.0質量%未満、好ましくは1.0質量%未満、より好ましくは0.1質量%未満、更に好ましくは0.01質量%未満、より更に好ましくは0.001質量%未満である。
 以下、本発明のグリースに配合される各成分について説明する。
<基油(A)>
 本発明のグリースは、ナフテン系油を含む基油(A)を含有する。
 本発明者らは、ウレア系増ちょう剤(B)を用いたグリースにおいて、基油として、ナフテン系油を用いることで、得られるグリースの低発塵性が著しく向上することを見い出した。本発明は、その知見をもとになされたものである。
 基油(A)中のナフテン系油の含有量は、低発塵性により優れたグリースとする観点から、基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは50~100質量%、より好ましくは55~100質量%、より好ましくは65~100質量%、更に好ましくは75~100質量%、更に好ましくは85~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
 なお、本発明で用いるナフテン系油としては、一分子中に飽和環(ナフテン環)を有する炭化水素系化合物であればよく、ナフテン系鉱油であってもよく、合成ナフテン系油であってもよい。
 ただし、低発塵性により優れたグリースとする観点から、本発明の一態様で用いるナフテン系油としては、合成ナフテン系油が好ましい。
 ナフテン系鉱油としては、ナフテン系原油を常圧蒸留もしくは常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、これらの留出油を常法に従って精製することによって得られる精製油(具体的には溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油等)が挙げられる。
 合成ナフテン系油としては、例えば、ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン環化合物の二量体の水素化物、ビシクロ〔3.2.1〕オクタン環化合物の二量体の水素化物、ビシクロ〔3.3.0〕オクタン環化合物の二量体の水素化物、ビシクロ〔2.2.2〕オクタン環化合物の二量体の水素化物等が挙げられる。
 なお、基油(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ナフテン系油以外の基油を含有してもよい。
 ナフテン系油以外の基油としては、鉱油であってもよく、合成油であってもよく、さらにこれらの混合基油であってもよい。
 ナフテン系油以外の鉱油としては、例えば、パラフィン系基系原油や中間基系原油等を常圧蒸留もしくは常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、これらの留出油を常法に従って精製することによって得られる精製油(具体的には溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油等)が挙げられる。
 ナフテン系油以外の合成油としては、例えば、炭化水素系油や芳香族系油等が挙げられる。
 当該炭化水素系油としては、例えば、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-デセンとエチレンコオリゴマー等のポリ-α-オレフィン(PAO)及びこれらの水素化物等が挙げられる。
 また、当該芳香族系油としては、例えば、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、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。
 ただし、エーテル系油及びエステル系油の含有量が増加するほど、得られるグリースの低発塵性が低下する傾向にある。また、エーテル系油及びエステル系油は、得られるグリースの寿命の低下を引き起こしやすい。
 そのため、基油(A)中のエーテル系油及びエステル系油の合計含有量は、少ないほど好ましい。
 上記観点から、本発明の一態様において、エーテル系油及びエステル系油の合計含有量が、基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは10質量%未満、より好ましくは5質量%未満、更に好ましくは1質量%未満、より更に好ましくは0.1質量%未満である。
 基油(A)の40℃における動粘度としては、好ましくは5~80mm/s、より好ましくは5~40mm/s、より好ましくは7~35mm/s、更に好ましくは10~30mm/s、より更に好ましくは20~30mm/sである。
 当該動粘度が5mm/s以上であれば、得られるグリースが油分離してしまう現象を抑制することができる。
 一方、当該動粘度が80mm/s以下であれば、グリースを装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分に供給し易く、当該潤滑部分の部材の焼き付きの発生を抑制することができる。
 本発明で用いる基油(A)は、高粘度の基油と、低粘度の基油とを組み合わせて、40℃における動粘度を上記範囲に調製した混合基油を用いてもよい。
 基油(A)の粘度指数としては、好ましくは50以上、より好ましくは60以上、更に好ましくは75以上である。
 なお、本発明において、基油(A)の40℃における動粘度及び粘度指数は、JIS K2283に準拠して測定した値を意味する。
 本発明の一態様のグリースにおいて、基油(A)の含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、より更に好ましくは65質量%以上であり、また、好ましくは97質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは93質量%以下、より更に好ましくは90質量%以下である。
<ウレア系増ちょう剤(B)>
 本発明のグリース組成物は、ウレア系増ちょう剤(B)を含有する。
 本発明で用いるウレア系増ちょう剤(B)は、1種からなるものであってもよく、2種以上の混合物であってもよい。
 ウレア系増ちょう剤(B)としては、ウレア結合を有する化合物であればよいが、2つのウレア結合を有するジウレアが好ましく、下記一般式(b1)で表される化合物がより好ましい。
  R-NHCONH-R-NHCONH-R    (b1)
 上記一般式(b1)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数6~24の1価の炭化水素基を示し、R及びRは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。Rは、炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基を示す。
 前記一般式(b1)中のR及びRとして選択し得る1価の炭化水素基の炭素数としては、6~24であるが、好ましくは6~20、より好ましくは6~18である。
 また、R及びRとして選択し得る1価の炭化水素基としては、飽和又は不飽和の1価の鎖式炭化水素基、飽和又は不飽和の1価の脂環式炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基が挙げられ、飽和又は不飽和の1価の鎖式炭化水素基が好ましい。
 1価の飽和鎖式炭化水素基としては、炭素数6~24の直鎖又は分岐鎖のアルキル基が挙げられ、具体的には、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、オクタデセニル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。
 1価の不飽和鎖式炭化水素基としては、炭素数6~24の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的には、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、オレイル基、ゲラニル基、ファルネシル基、リノレイル基等が挙げられる。
 なお、1価の飽和鎖式炭化水素基及び1価の不飽和鎖式炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
 1価の飽和脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基等のシクロアルキル基;メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、1-メチル-プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、ペンチルシクロヘキシル基、ペンチル-メチルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシル基等の炭素数1~6のアルキル基で置換されたシクロアルキル基(好ましくは、炭素数1~6のアルキル基で置換されたシクロヘキシル基);等が挙げられる。
 1価の不飽和脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基等のシクロアルケニル基;メチルシクロヘキセニル基、ジメチルシクロヘキセニル基、エチルシクロヘキセニル基、ジエチルシクロヘキセニル基、プロピルシクロヘキセニル基等の炭素数1~6のアルキル基で置換されたシクロアルケニル基(好ましくは、炭素数1~6のアルキル基で置換されたシクロヘキセニル基);等が挙げられる。
 1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基、ジフェニルプロピル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基等が挙げられる。
 前記一般式(b1)中のRとして選択し得る2価の芳香族炭化水素基の炭素数としては、6~18であるが、好ましくは6~15、より好ましくは6~13である。
 Rとして選択し得る2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、ジフェニルメチレン基、ジフェニルエチレン基、ジフェニルプロピレン基、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、エチルフェニレン基等が挙げられる。
 これらの中でも、フェニレン基、ジフェニルメチレン基、ジフェニルエチレン基、又はジフェニルプロピレン基が好ましく、ジフェニルメチレン基がより好ましい。
 成分(B)として用いるジウレア化合物は、通常ジイソシアネートとモノアミンとを反応させることによって得ることができる。当該反応は、上述のナフテン系油を含む基油(A)に、ジイソシアネートを配合し、加熱溶解して得た、ジイソシアネートを含む基油を加熱し撹拌しながら、そこに、ナフテン系油を含む基油(A)にモノアミンを溶解させた基油を添加する方法が好ましい。
 例えば、前記一般式(b1)で表される化合物を合成する場合に、ジイソシアネートとしては、前記一般式(b1)中のRで示される2価の芳香族炭化水素基に対応する基を有するジイソシアネートを用い、モノアミンとしては、R及びRで示される1価の炭化水素基に対応する基を有するアミンを用いて、上記の方法により、所望のジウレア化合物を合成することができる。
 本発明の一態様のグリースにおいて、成分(B)の含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは3~40質量%、より好ましくは5~35質量%、更に好ましくは7~30質量%、より更に好ましくは10~25質量%である。
 成分(B)の含有量が3質量%以上であれば、得られるグリースの混和ちょう度を適度な範囲に調製し易く、取り扱い易いグリースとすることができる。
 一方、成分(B)の量が40質量%以下であれば、得られるグリースが硬くなり過ぎず、貧潤滑によって、装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分の部材に焼き付きの発生等の弊害を抑制することができる。
<金属石けん>
 本発明の一態様のグリースにおいて、本発明の効果を損なわない範囲で、増ちょう剤として、ウレア系増ちょう剤(B)と共に、金属石けんを含有してもよい。
 ただし、グリースの発塵の発生を抑制する観点から、金属石けんの含有量は、少ないほど好ましい。
 具体的な金属石けんの含有量としては、ウレア系増ちょう剤(B)の全量100質量部に対して、好ましくは10質量部未満、より好ましくは1質量部未満、更に好ましくは0.1質量部未満、より更に好ましくは0.01質量部未満である。
<樹脂成分(C)>
 本発明の一態様のグリースは、成分(A)及び(B)と共に、さらに石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、及びこれらの水添樹脂から選ばれる樹脂成分(C)を含有することが好ましい。
 特定の樹脂成分(C)を含有するグリースとすることで、より優れた低発塵性を発現させることができる。また、得られるグリースの粘性を上昇させることができる。
 なお、本発明の一態様のグリースとしては、低発塵性をより向上させたグリースとする観点から、成分(A)及び(B)と共に、さらに石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、及びこれらの水添樹脂から選ばれる樹脂成分(C)を含有し、且つ、金属原子含有化合物の含有量が2質量%未満であるグリースであることがより好ましい。
 本発明の一態様で用いる樹脂成分(C)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
 なお、樹脂成分(C)としては、低発塵性をより向上させたグリースとする観点から、石油樹脂及び水添石油樹脂から選ばれる1種以上であることが好ましく、水添石油樹脂であることがより好ましい。
 本発明の一態様で用いる「石油樹脂」とは、例えば、ナフサ分解により、エチレン、アセチレン、プロピレン等を生産する際に副生産される分解油留分を精製した石油由来の不飽和炭化水素を原料として得られる石油樹脂を意味する。
 また、本発明の一態様で用いる樹脂成分(C)としては、上記石油樹脂の残存している不飽和結合に水素を付加させて還元した水添石油樹脂であってもよい。
 なお、当該水添石油樹脂は、水素化されていない不飽和結合を含み得る部分水添石油樹脂であってもよく、不飽和結合のすべてが水素化された完全水添石油樹脂であってもよい。
 石油樹脂としては、例えば、C5留分を共重合して得られるC5系石油樹脂であるジシクロペンタジエン系樹脂、部分水添芳香族変性ジシクロペンタジエン系樹脂、石油ナフサの熱分解で生成するC9留分を共重合して得られるC9系石油樹脂、上記したC5留分とC9留分の共重合石油樹脂等が挙げられる。
 また、水添石油樹脂としては、上記の樹脂を水素化した水添樹脂が挙げられる。
 テルペン系樹脂とは、テレピン油を原料とした樹脂であって、具体的には、α-ピネンやβ-ピネンを重合してなるテルペン樹脂、フェノールとテルペンの共重合体であるテルペンフェノール樹脂、スチレン等で極性を付与した芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。
 また、本発明の一態様で用いる樹脂成分(C)は、上記テルペン系樹脂の残存している不飽和結合に水素を付加させて還元した水添テルペン系樹脂であってもよい。
 ロジン系樹脂としては、マツ類の樹脂等から得られるアビエチン酸又はその誘導体を主成分とする樹脂であって、具体的には、ガムロジンやウッドロジン等のロジン樹脂、フェノールとロジンの共重合体であるロジンフェノール樹脂、及びそれらのエステル化合物等が挙げられる、
 また、本発明の一態様で用いる樹脂成分(C)は、上記ロジン系樹脂の残存している不飽和結合に水素を付加させて還元した水添ロジン系樹脂であってもよい。
 樹脂成分(C)の軟化点としては、好ましくは70~200℃、より好ましくは80~160℃、更に好ましくは90~140℃である。
 なお、本明細書において、樹脂成分(C)の軟化点は、JIS K 2207に準拠して測定された値を意味する。
 樹脂成分(C)の重量平均分子量(Mw)としては、通常10000以下、好ましくは200~8000、より好ましくは300~5000、更に好ましくは500~3500である。
 なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される標準ポリスチレン換算の値である。
 本発明の一態様のグリースにおいて、成分(C)を含有する場合、成分(C)の含有量は、より優れた低発塵性を有するグリースとする観点から、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは1~30質量%、より好ましくは3~25質量%、更に好ましくは5~20質量%、より更に好ましくは8~15質量%である。
<汎用添加剤>
 本発明の一態様のグリースは、本発明の効果を損なわない範囲で、一般的なグリースに配合される、成分(A)~(C)以外の汎用添加剤を含有していてもよい。
 このような汎用添加剤としては、例えば、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤、増粘剤、固体潤滑剤、清浄分散剤、腐食防止剤、金属不活性剤等が挙げられる。
 これらの各汎用添加剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 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;等が挙げられる。
 防錆剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、アミン化合物等が挙げられる。
 極圧剤としては、例えば、リン系化合物等が挙げられる。
 増粘剤としては、例えば、ポリメタクリレート(PMA)、オレフィン共重合体(OCP)、ポリアルキルスチレン(PAS)、スチレン-ジエン共重合体(SCP)等が挙げられる。
 固体潤滑剤としては、例えば、ポリイミド、メラミンシアヌレート(MCA)等が挙げられる。
 清浄分散剤としては、例えば、コハク酸イミド、ボロン系コハク酸イミド等の無灰分散剤が挙げられる。
 腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、チアゾール系化合物等が挙げられる。
 金属不活性剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。
 なお、本発明の一態様のグリースにおいて、金属原子含有化合物やハロゲン系化合物は、上述の含有量の範囲であれば、含有してもよい。
 本発明の一態様のグリースにおける、各汎用添加剤の含有量は、当該グリースの全量(100質量%)基準で、通常0~10質量%、好ましくは0~7質量%、より好ましくは0~5質量%、より更に好ましくは0~2質量%である。
〔本発明のグリースの物性〕
 本発明の一態様のグリースの混和ちょう度は、適度な硬さを有し、作業性及び潤滑性能に優れたグリースとする観点から、好ましくは180~295、より好ましくは200~290、更に好ましくは220~285、より更に好ましくは240~280である。
 なお、本明細書において、グリースの混和ちょう度は、JIS K2220.7に準拠して測定された値を意味する。
〔本発明のグリースの用途〕
 本発明のグリースは、クリーンルームのような発塵が極めて少ないクリーンな環境下で設置される装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分にも適用可能なレベルでの優れた低発塵性を有する。
 そのため、本発明のグリースは、クリーンルーム内で製造もしくは使用される装置(例えば、半導体製造装置、液晶製造装置、プリント基板製造装置等)に用いられることが好ましく、より具体的には当該装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分の潤滑用途に用いられることがより好ましい。
 つまり、本発明は、クリーンルーム内で製造もしくは使用される装置の潤滑部分に、上述の本発明のグリースを使用する潤滑方法も提供される。
 また、本発明のグリースは、製品への異物の混入をさけるために、クリーンルームに限らず、食品製造工場や医薬品製造工場等で使用される装置の軸受や摺動部、接合部等の潤滑部分の潤滑用途にも好適である。
〔本発明のグリースの製造方法〕
 本発明のグリースの製造方法としては、少なくとも下記工程(1)を有する製造方法が挙げられ、さらに下記工程(2)を有してもよい。
工程(1):ナフテン系油を含む基油(A)に、ウレア系増ちょう剤(B)を配合する工程。
工程(2):樹脂成分(C)を配合する工程。
 工程(1)において、ウレア系増ちょう剤(B)は、基油に溶解させた状態で、基油(A)に配合してもよい。
 当該基油としては、ウレア系増ちょう剤(B)の合成に使用した基油でもよいが、基油(A)の一部をウレア系増ちょう剤(B)の合成で使用し、ウレア系増ちょう剤(B)を含む基油(A)を調製した後、残りの基油(A)と混合することが好ましい。
 なお、工程(1)における基油(A)の温度としては、好ましくは100~200℃である。
 工程(2)において、樹脂成分(C)は、工程(1)の後に基油(A)に配合してもよく、工程(1)で基油(A)にウレア系増ちょう剤(B)を配合する前に、基油(A)に配合してもよい。
 また、工程(2)においては、樹脂成分(C)と共に、上述の成分(A)~(C)以外の汎用添加剤を配合してもよい。
 次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
 なお、「基油」及び「グリースから増ちょう剤を除いた組成物」の40℃動粘度及び粘度指数は、JIS K2283に準拠して測定した。
 また、「金属原子含有化合物の含有量」は、ASTM D4951に準拠して測定した。
実施例1
 基油(A-1)として、合成ナフテン油(40℃動粘度:27.9mm/s、粘度指数:70)を用いた。
 1Lの金属容器の反応釜内に、上記合成ナフテン油370.0gと、増ちょう剤の原料となる「ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)」64.7g(259mmol)とを加え、加熱溶解し、MDIを含む合成ナフテン油を調製した。また、別途用意した1Lの金属容器内に、上記合成ナフテン油360.0gと、ステアリルアミン135.3g(502mmol)とを加え、加熱溶解し、ステアリルアミンを含む合成ナフテン油を別途調製した。
 そして、MDIを含む合成ナフテン油が入った反応釜内に、上述のステアリルアミンを含む合成ナフテン油を加えて、撹拌し均一化させた後、反応液を90~130℃まで昇温し、1時間保持し、反応を進行させた。
 1時間保持後、反応液を冷却して、前記一般式(b1)中のR及びRがステアリル基(オクタデシル基)、Rがジフェニルメチレン基である脂肪族ジウレアである増ちょう剤(B-1)を合成した。
 さらに、増ちょう剤(B-1)を含む反応液に、下記に示す添加剤混合物を合計20g加え、室温(25℃)まで冷却した後、3本ロールミルを用いた仕上げ処理を行い、グリース(1)を得た。
 グリース(1)の全量(100質量%)基準での、増ちょう剤(B-1)の含有量は20質量%であった。
 上記グリース(1)の調製に使用した「添加剤混合物」は、以下の添加剤を含む(なお、いずれの添加剤も、金属原子及びハロゲン原子を実質的に含まない化合物である)。
・極圧剤:硫黄系極圧剤
・酸化防止剤:アミン系酸化防止剤
・防錆剤:エステル系防錆剤
実施例2
 基油(A-1)の合計配合量を680gに調製し、さらに下記に示す水添石油樹脂(C-1)を100g加えた以外は、実施例1と同様にして、グリース(2)を得た。
 なお、グリース(2)の全量(100質量%)基準での、増ちょう剤(B-1)の含有量は20質量%であり、水添石油樹脂(C-1)の含有量は10質量%であった。
・水添石油樹脂(C-1):出光興産株式会社製、製品名「アイマーブ(登録商標)P-100」、軟化点100℃、C5留分を共重合して得られる水添ジシクロペンタジエン系樹脂、Mw=660。
実施例3
 基油(A-1)に代えて、下記に示す基油(A-2)を用い、基油(A-2)の合計配合量を680gに調製し、さらに実施例2でも使用した水添石油樹脂(C-1)を100g加えた以外は、実施例1と同様にして、グリース(3)を得た。
 なお、グリース(3)の全量(100質量%)基準での、増ちょう剤(B-1)の含有量は20質量%であり、水添石油樹脂(C-1)の含有量は10質量%であった。
・基油(A-2):合成ナフテン油(40℃動粘度:18.6mm/s、粘度指数:77)。
実施例4
 摩擦調整剤として、下記に示すMoDTCを1g加え、基油(A-1)の合計配合量を779gに変更した以外は、実施例1と同様にして、グリース(4)を得た。
 なお、グリース(4)の全量(100質量%)基準での、増ちょう剤(B-1)の含有量は20質量%であり、MoDTCの含有量は0.1質量%であった。
・MoDTC:下記式で表される二核ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン、デカサクラルーブ515(株式会社ADEKA製)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

(上記式中、Rは、それぞれ独立に、炭素数が8又は13の炭化水素基である。)
 実施例で調製したグリース(1)~(4)について、以下の(i)~(iii)の測定及び試験を行った。これらの結果を表1に示す。
(i)グリースの混和ちょう度の測定
 JIS K 2220.7に準拠して測定した。
(ii)LMガイド発塵試験
 ISO 14644-1 Part1で規定の「ISO class2」に相当する清浄度を有するクリーンブースに設置したアクリルケース内で、ボールリテーナータイプのLMガイド(Linear Motion Guide)を往復運転し、発生した塵埃を2.83L/分の流量でパーティクルカウンタに吸引し、粒子径0.1μm以上の塵埃の発塵数を計測した。
 本試験中のアクリルケース内の環境は、温度26±1℃、相対湿度70~81%に調整した。ガイドの駆動は、サーボモータを用いたアクチュエータにより加速度と最高速度を制御した。
 より具体的な本試験方法としては、ガイドをレール、ブロック、リテーナー、ボールに分解、洗浄を行ない、組み立てたブロックに、試料となるグリースを1.5g塗布し、レールに取り付け、速度500mm/s、ストローク200mmの条件で、慣らし運転を行い、計測される発塵数の値が安定してから、ガイドの往復運転を50時間行った。なお、ブロックのグリースシールは取り外している。
 各グリースを用いた際の50時間のLMガイド発塵試験によって計測された粒子径0.1μm以上の塵埃の平均発塵数(単位:個/L)を表1に示す。
 当該平均発塵数の値が小さい程、低発塵性のグリースといえる。また、この平均発塵数の値を基に、下記の基準によるLMガイド発塵試験でのグリースの発塵性も評価した。
(LMガイド発塵試験でのグリースの発塵性の評価基準)
  A:上記の平均発塵数が、20個/L未満である。
  B:上記の平均発塵数が、20個/L以上、50個/L未満である。
  C:上記の平均発塵数が、50個/L以上である。
(iii)ボールネジ発塵試験
 ISO 14644-1 Part1で規定の「ISO class2」に相当する清浄度を有するクリーンブースに設置したアクリルケース内で、ボールネジを往復運転し、発生した塵埃を0.5L/分の流量でパーティクルカウンタに吸引し、粒子径0.3μm以上の塵埃の発塵数を計測した。
 本試験におけるアクリルケース内の環境は、温度26±1℃、相対湿度70~81%に調整した。
 また、ボールネジの駆動は、サーボモータを用いたアクチュエータにより最高速度(ボールネジの回転数)を制御した。
 より具体的な本試験方法としては、ボールネジ(外径25mm、リード5mm)のネジ面全体に、試料となるグリースを6.0g塗布し、ボール-ナット速度100mm/s、ストローク150mmの条件で、慣らし運転を行い、計測される発塵数の値が安定してから、ボールネジの往復運転を50時間行った。なお、ナット端部のグリースシールは取り外している。
 各グリースを用いた際の50時間のボールネジ発塵試験によって計測された粒子径0.3μm以上の塵埃の平均発塵数(単位:個/L)を表1に示す。
 当該平均発塵数の値が小さい程、低発塵性のグリースといえる。また、この平均発塵数の値を基に、下記基準によるボールネジ発塵試験でのグリースの発塵性も評価した。
(ボールネジ発塵試験でのグリースの発塵性の評価基準)
  A:上記の平均発塵数が、30個/L未満である。
  B:上記の平均発塵数が、30個/L以上、60個/L未満である。
  C:上記の平均発塵数が、60個/L以上である。
比較例1
 以下の基油(A-3)及び増ちょう剤(B-1)を表1に示す配合量で配合してなる、市販品のグリース(5)(製品名「AFE-CA」)について、実施例で調製したグリースと同様に、上記(i)~(iii)の測定及び試験を行った。これらの結果を表1に示す。
・基油(A-3):脂肪酸エステル(ジペンタエリスリトールカルボン酸エステル)とポリα-オレフィンとの混合合成油。
・増ちょう剤(B-1):前記一般式(b1)中のR及びRがステアリル基(オクタデシル基)、Rがジフェニルメチレン基である脂肪族ジウレア。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1により、実施例1~4で調製したグリース(1)~(4)は、比較例1のグリース(5)に比べて、発塵が極めて効果的に抑制されていることがわかる。なお、実施例1~4のグリース(1)~(4)は、ハロゲン系化合物を実質的に含まない、非ハロゲン系の低発塵性グリースである。

Claims (8)

  1.  ナフテン系油を含む基油(A)と、ウレア系増ちょう剤(B)とを含有する、グリース。
  2.  さらに石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、及びこれらの水添樹脂から選ばれる樹脂成分(C)を含有する、請求項1に記載のグリース。
  3.  金属原子含有化合物の含有量が、前記グリースの全量基準で、2質量%未満である、請求項1に記載のグリース。
  4.  さらに石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、及びこれらの水添樹脂から選ばれる樹脂成分(C)を含有し、且つ、金属原子含有化合物の含有量が、前記グリースの全量基準で、2質量%未満である、請求項1に記載のグリース。
  5.  前記ナフテン系油が、合成ナフテン系油を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のグリース。
  6.  基油(A)の40℃における動粘度が、5~80mm/sである、請求項1~5のいずれか一項に記載のグリース。
  7.  基油(A)の全量基準での前記ナフテン系油の含有量が50~100質量%である、請求項1~6のいずれか一項に記載のグリース。
  8.  クリーンルーム内で製造もしくは使用される装置に用いられる、請求項1~7のいずれか一項に記載のグリース。
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