WO2019189239A1 - グリース組成物、機構部品、及びグリース組成物の製造方法 - Google Patents

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WO2019189239A1
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hydrophilic
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grease
oil
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祐輔 中西
洸 熊谷
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出光興産株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a grease composition, a mechanical component filled with the grease composition, and a method for producing the grease composition.
  • the grease composition is mainly composed of a base oil and a thickener.
  • a thickener for example, aliphatic metal salts such as lithium soap, diurea compounds and the like are widely used.
  • a grease composition using a thickener having biodegradability has been proposed in order to provide a grease composition having a low environmental load.
  • Patent Document 1 proposes a grease composition using cellulose nanofiber (hereinafter also referred to as “CNF”) as a thickener.
  • CNF cellulose nanofiber
  • a grease composition using hydrophilic nanofibers such as CNF as a thickener has insufficient water resistance. Also, oil separation is likely to occur.
  • One solution to this problem is to replace the hydrophilic group of the hydrophilic nanofiber with a hydrophobic functional group to make it hydrophobic.
  • the hydrophilic nanofibers are hydrophobized, the stability and safety inherent in the hydrophilic nanofibers may be impaired. Therefore, it is desired to provide a grease composition that has excellent water resistance and hardly separates oil while using the hydrophilic nanofiber.
  • the present invention has been made in view of such a demand, and has a grease composition that has excellent water resistance and hardly separates oil while using hydrophilic nanofibers, and is filled with the grease composition. It is an object of the present invention to provide a mechanical component and a method for producing the grease composition.
  • the present inventors have found that a grease composition containing hydrophilic nanofibers and organic bentonite can solve the above-mentioned problems, and completed the present invention.
  • the present invention relates to the following [1] to [9].
  • a grease composition comprising a base oil, hydrophilic nanofibers having a thickness (d) of 1 to 500 nm, and organic bentonite.
  • Step (1) A step of preparing a liquid mixture by mixing an aqueous dispersion obtained by blending hydrophilic nanofibers having a thickness (d ′) of 1 to 500 nm in water, a base oil, and a dispersant.
  • Step (2) A step of removing water from the mixed solution to prepare grease.
  • -Process (3) The process of mix
  • the grease composition while using hydrophilic nanofibers, the grease composition has excellent water resistance and is difficult to separate oil, a mechanical component filled with the grease composition, and production of the grease composition It becomes possible to provide a method.
  • the grease composition of the present invention is a grease composition (first grease composition) containing a base oil, hydrophilic nanofibers having a thickness (d) of 1 to 500 nm, and organic bentonite.
  • the grease composition according to another aspect of the present invention is a grease composition (second grease composition) obtained by the method for producing a grease composition of the present invention.
  • the manufacturing method of the grease composition of the present invention includes the following steps (1) to (3). Step (1): A step of preparing a liquid mixture by mixing an aqueous dispersion obtained by blending hydrophilic nanofibers having a thickness (d ′) of 1 to 500 nm in water, a base oil, and a dispersant. .
  • Step (2) A step of removing water from the mixed solution to prepare grease.
  • the second grease composition is a grease composition obtained by removing at least water from the mixed solution after preparing the mixed solution, but by removing water and the dispersant from the mixed solution.
  • the resulting grease composition may be used. Details regarding the aqueous dispersion and the dispersant will be described later in the section “Method for producing grease composition of the present invention”.
  • the “first grease composition” and the “second grease composition” are collectively referred to as “the grease composition of the present invention” or “the grease composition of one embodiment of the present invention”. .
  • the thickness (d) of the hydrophilic nanofibers contained in the grease composition is specified. That is, it defines the thickness (d) of the hydrophilic nanofibers dispersed in the base oil.
  • the thickness (d ') of the hydrophilic nanofiber before mixing with base oil is prescribed
  • a hydrophilic nanofiber tends to form a higher order structure in base oil.
  • the first grease composition and the second grease composition contain organic bentonite.
  • Organic bentonite is uniform because the hydrophilic surface (surface having a hydrophilic group) adsorbs the hydrophilic group of the hydrophilic nanofiber or the hydrophilic surface approaches the hydrophilic group of the hydrophilic nanofiber. Dispersed in the vicinity of the hydrophilic nanofibers dispersed in. As a result, the organic bentonite is uniformly dispersed so as to surround the hydrophilic group of the hydrophilic nanofiber. Therefore, it is presumed that hydrophilic nanofibers are pseudo-hydrophobized, imparting excellent water resistance to the grease composition, and suppressing oil separation from the grease composition.
  • hydrophilic nanofibers easily form a higher order structure, and hydrophilic nanofibers and organic bentonite are easily dispersed uniformly in the base oil, so the content of hydrophilic nanofibers is small. And even if there is little content of organic bentonite, it can be set as the grease composition which has moderate mixing consistency.
  • hydrophilic nanofibers and organic bentonite have a low environmental load and are excellent in safety to the human body. Therefore, the grease composition of the present invention has a low environmental load and high safety to the human body.
  • the content of the hydrophilic nanofiber is small
  • the content of the hydrophilic nanofiber is 20% by mass or less based on the total amount (100% by mass) of the grease composition. Preferably, it is 15 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less.
  • the content of organic bentonite is small” means that the content of the organic bentonite is 15% by mass or less based on the total amount (100% by mass) of the grease composition, preferably It is 10 mass% or less, More preferably, it is 8 mass% or less.
  • the grease composition of one embodiment of the present invention may further contain other components together with the base oil, the hydrophilic nanofibers, and the organic bentonite as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the total content of the base oil, the hydrophilic nanofibers, and the organic bentonite is preferably 50% by mass or more based on the total amount (100% by mass) of the grease composition.
  • it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more, More preferably, it is 90 mass% or more.
  • the grease composition of one embodiment of the present invention has a content ratio (B / B) of the hydrophilic nanofiber (B) to the organic bentonite (A) from the viewpoint of imparting better water resistance and further suppressing oil separation.
  • A) is preferably 0.2 to 5.0, more preferably less than 0.2 to 5.0, still more preferably 0.5 to 4.5, still more preferably 0.8 to 4 in terms of mass ratio. .3, and still more preferably 1.0 to 4.2.
  • the base oil contained in the grease composition of the present invention is appropriately selected according to the application.
  • the base oil may be a single base oil or a mixed base oil in which two or more kinds are combined.
  • Mineral oils include, for example, distillate oils obtained by subjecting paraffinic crude oil, intermediate base crude oil, or naphthenic crude oil to atmospheric distillation or distillation of atmospheric distillation residue oil under reduced pressure; Refined oil (specifically, solvent) that has been subjected to one or more purification processes selected from purification processes such as solvent extraction, hydrocracking, and hydrorefining, and purification processes such as solvent dewaxing and catalytic dewaxing Refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed treated oil, clay treated oil, etc.); mineral oil obtained by isomerizing wax produced by Fischer-Tropsch method (GTL wax (Gas To Liquids WAX)), etc. Is mentioned.
  • mineral oils classified into Group 3 of the API (American Petroleum Institute) base oil category are preferable.
  • Synthetic oil examples include hydrocarbon oils, aromatic oils, ester oils, ether oils, and fatty acid esters.
  • hydrocarbon oils examples include normal paraffins, isoparaffins, polybutenes, polyisobutylenes, 1-decene oligomers, poly- ⁇ -olefins (PAO) such as 1-decene and ethylene co-oligomers, and hydrides thereof. .
  • aromatic oil examples include alkylbenzenes such as monoalkylbenzene and dialkylbenzene; alkylnaphthalenes such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene and polyalkylnaphthalene;
  • ester oils include diester oils such as dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl glutarate, and methylacetyl ricinolate; trioctyl trimellitate, tri Aromatic ester oils such as decyl trimellitate and tetraoctyl pyromellitate; polyol esters such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane verargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, pentaerythritol verargonate Base oils; complex ester base oils such as oligoesters of polyhydric alcohols and mixed fatty acids of dibasic acids and monobasic acids; and the like.
  • diester oils such as dibutyl sebacate, di-2-eth
  • ether oils include polyglycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, and polypropylene glycol monoether; monoalkyl triphenyl ether, alkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, pentaphenyl ether, tetraphenyl ether, monoalkyl And phenyl ether oils such as tetraphenyl ether and dialkyl tetraphenyl ether.
  • the fatty acid constituting the fatty acid ester is preferably a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms, specifically, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, erucic acid, palmitolein.
  • examples include acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, isostearic acid, arachidic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid and the like.
  • Specific fatty acid esters include glycerin fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and propylene glycol fatty acid esters.
  • glycerol fatty acid ester examples include glycerol monooleate, glycerol monostearate, glycerol monocaprylate, glycerol dioleate, glycerol distearate, and glycerol dicaprylate.
  • polyglycerol fatty acid ester examples include diglycerol monooleate, diglycerol monoisostearate, diglycerol dioleate, diglycerol trioleate, diglycerol monostearate, diglycerol distearate, and diglycerol tristearate.
  • Diglycerol triisostearate diglycerol monocaprylate, diglycerol dicaprylate, diglycerol tricaprylate, triglycerol monooleate, triglycerol dioleate, triglycerol trioleate, triglycerol tetraoleate, tri Glycerol monostearate, triglycerol distearate, triglycerol tristearate, triglycerol tetrastearate, triglycerol monocaprylate, triglycerol Dicaprylate, Triglycerol tricaprylate, Triglycerol tetracaprylate, Diglycerol monooleate monostearate, Diglycerol monooleate distearate, Diglycerol monocaprylate monostearate, Triglycerol monooleate monostearate Acid ester, triglycerin dioleic acid distearic acid ester, triglycer
  • propylene glycol fatty acid ester examples include propylene glycol monooleate, propylene glycol monostearate, propylene glycol monocaprylate, propylene glycol monolaurate, and the like.
  • the vegetable oil is an oil derived from a plant, specifically, rapeseed oil, peanut oil, corn oil, cottonseed oil, canola oil, soybean oil, sunflower oil, palm oil, palm oil, safflower oil, Examples are camellia oil, olive oil, peanut oil and the like.
  • Animal oils are oils derived from animals, and specific examples include lard, cow leg oil, willow oil, sardine oil, herring oil and the like.
  • liquid paraffin examples include a branched structure represented by C m H n (where m is the number of carbon atoms and n ⁇ 2m + 2), an alicyclic hydrocarbon compound having a ring structure, or a mixture thereof.
  • the base oil contained in the grease composition of one embodiment of the present invention is classified into Group 3 of the API base oil category from the viewpoint of affinity with hydrophilic nanofibers and organic bentonite base oils. It is preferable to contain at least one selected from mineral oil, synthetic oil, vegetable oil, animal oil, fatty acid ester, and liquid paraffin.
  • the base oil used in one embodiment of the present invention has a kinematic viscosity at 40 ° C. of preferably 10 to 400 mm 2 / s, more preferably 15 to 300 mm 2 / s, still more preferably 20 to 200 mm 2 / s, and still more preferably. Is 20 to 130 mm 2 / s. If the kinematic viscosity is 10 mm 2 / s or more, oil separation from the grease composition hardly occurs. If the kinematic viscosity is 400 mm 2 / s or less, oil is easily supplied to the sliding portion.
  • the base oil used in one embodiment of the present invention may be a mixed base oil in which a kinematic viscosity is adjusted to the above range by combining a high-viscosity base oil and a low-viscosity base oil.
  • the base oil used in one embodiment of the present invention has a viscosity index of preferably 60 or more, more preferably 70 or more, and still more preferably 80 or more.
  • the kinematic viscosity and the viscosity index at 40 ° C. mean values measured or calculated in accordance with JIS K2283: 2000.
  • the content of the base oil contained in the grease composition of one embodiment of the present invention is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably based on the total amount (100% by mass) of the grease composition. Is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
  • the hydrophilic nanofiber means a fibrous material having a thickness of 500 nm or less composed of a forming material containing a hydrophilic compound, and is distinguished from a flaky material, a powder material, and a particulate material. .
  • Whether or not the nanofiber is “hydrophilic” is determined as follows. A target nanofiber (fibrous material) is molded into a sheet-like material, and water droplets are dropped on the surface of the sheet-like material. At that time, when (1) the contact angle with water is 90 ° or less, or (2) when the dropped water droplet is quickly absorbed by the sheet, the nanofiber is judged to be “hydrophilic”. To do.
  • the definition of the “thickness” of the hydrophilic nanofiber is the same as the definition related to the thickness of a general fibrous material. Specifically, in the cut surface when cut perpendicular to the tangential direction at an arbitrary point on the side surface of the hydrophilic nanofiber, if the cut surface is a circle or an ellipse, the diameter or the major axis is hydrophilic nanofiber. It is the “thickness” of the fiber. If the cut surface is a polygon, the diameter of the circumscribed circle of the polygon is the “thickness” of the hydrophilic nanofiber.
  • the hydrophilic nanofibers since hydrophilic nanofibers having a thickness (d) of 1 to 500 nm are blended in the base oil, the hydrophilic nanofibers do not aggregate in the base oil. While the hydrophilic nanofibers are uniformly dispersed, a higher order structure is formed by the hydrophilic nanofibers. As a result, it is possible to obtain a grease composition having an appropriate blending degree even though the content of hydrophilic nanofibers is small.
  • the thickness (d) of the hydrophilic nanofibers indicates the thickness of the hydrophilic nanofibers dispersed in the base oil, and is used as a raw material before blending in the base oil described later. It is distinguished from “the thickness (d ′) of the hydrophilic nanofiber”. However, “the thickness of the hydrophilic nanofiber (d)” dispersed in the base oil and “the thickness of the hydrophilic nanofiber (d ′)” as a raw material before blending in the base oil There is almost no difference.
  • the thickness of the hydrophilic nanofiber (d)” dispersed in the base oil and “the thickness of the hydrophilic nanofiber (d ′)” as a raw material before being blended in the base oil, Can be regarded as substantially the same.
  • the thickness (d) of the hydrophilic nanofibers dispersed in the base oil is 1 to 500 nm.
  • the viewpoint of forming a higher order structure with the hydrophilic nanofibers in the base oil, and the hydrophilicity From the viewpoint of more uniformly dispersing the nanofibers the thickness is preferably 3 to 300 nm, more preferably 5 to 200 nm, still more preferably 10 to 100 nm, still more preferably 15 to 70 nm, and still more preferably 20 to 50 nm.
  • hydrophilic nanofibers contained in the grease composition of the present invention it is sufficient that at least the dispersion of hydrophilic nanofibers having a thickness (d) in the above range is confirmed, and the thickness (d) is from the above range.
  • the detached hydrophilic nanofibers may be dispersed.
  • in the grease composition of one embodiment of the present invention in the base oil, from the viewpoint of forming a higher order structure with the hydrophilic nanofibers and more uniformly dispersing the hydrophilic nanofibers in the base oil.
  • the average value of the thickness (d) of 10 hydrophilic nanofibers arbitrarily selected from hydrophilic nanofibers dispersed in 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm, more preferably 5 to 200 nm.
  • the thickness is 10 to 100 nm, still more preferably 15 to 70 nm, and still more preferably 20 to 50 nm.
  • the number of hydrophilic nanofibers having a thickness (d) in the above range is 1 More preferably (more preferably 5 or more, still more preferably 7 or more), and any of the ten hydrophilic nanofibers selected (d) are hydrophilic nanofibers in the above range. More preferably.
  • the aspect ratio of the hydrophilic nanofiber is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 15 or more, still more preferably 30 or more, and still more preferably 50 or more. It is.
  • the “aspect ratio” is the ratio of the length to the thickness of the hydrophilic nanofiber to be observed (length / thickness).
  • the “length” of the hydrophilic nanofiber is: It refers to the distance between the two most distant points of the hydrophilic nanofiber.
  • the thickness of the hydrophilic nanofiber to be observed is measured.
  • the average value of the aspect ratios of 10 arbitrarily selected hydrophilic nanofibers is 5 or more.
  • it is 10 or more, more preferably 15 or more, still more preferably 30 or more, and still more preferably 50 or more.
  • the thickness (d ′) of the hydrophilic nanofiber as a raw material before mixing with the base oil is 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm, more preferably 5 to 200 nm, still more preferably 10 to 100 nm, More preferably, it is 15 to 70 nm, and still more preferably 20 to 50 nm.
  • the average aspect ratio of the hydrophilic nanofiber as a raw material before mixing with the base oil is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 15 or more, still more preferably 30 or more, and still more preferably. Is 50 or more.
  • the “thickness (d)” of the hydrophilic nanofibers dispersed in the base oil and the “thickness (d) of the hydrophilic nanofiber as a raw material before blending in the base oil” ')' And the aspect ratio of these hydrophilic nanofibers are values measured using an electron microscope or the like.
  • the hydrophilic nanofiber used in one embodiment of the present invention only needs to be formed of a forming material containing a hydrophilic compound.
  • the hydrophilic compound include a compound having a functional group having a hydrogen bonding hydroxyl group such as a hydroxyl group and an amino group, and a metal oxide.
  • a hydrophilic nanofiber used in one embodiment of the present invention from the viewpoint of a grease composition having a low environmental load and excellent safety to the human body, and a good affinity with a base oil. It is preferable to contain a polysaccharide, more preferably one or more polysaccharides selected from cellulose, carboxymethylcellulose, chitin, and chitosan, and still more preferably cellulose.
  • Lignocellulose can also be used as a raw material for cellulose nanofibers.
  • Lignocellulose is a complex hydrocarbon polymer that constitutes the cell wall of plants, and is known to be mainly composed of polysaccharide cellulose and hemicellulose and lignin, which is an aromatic polymer.
  • the cellulose constituting the cellulose nanofiber may be one or more selected from lignocellulose and acetylated lignocellulose.
  • the cellulose nanofiber may contain 1 or more types selected from hemicellulose and lignin.
  • the cellulose constituting the cellulose nanofiber may be chemically bonded to one or more selected from hemicellulose and lignin.
  • a fiber reinforced resin also referred to as a resin reinforced fiber
  • a thermoplastic resin containing cellulose nanofiber and a thermoplastic resin
  • the cellulose nanofibers and the thermoplastic resin may be mixed or kneaded, or may be dispersed with each other.
  • Thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinylidene chloride, fluororesin, (meth) acrylic resin, polyamide resin, polyester, polylactic acid resin, polylactic acid and polyester copolymer resin, acrylonitrile-butadiene -Styrene copolymer, polycarbonate, polyphenylene oxide, (thermoplastic) polyurethane, polyacetal, vinyl ether resin, polysulfone resin, cellulose resin (for example, triacetylated cellulose, diacetylated cellulose) and the like.
  • (meth) acryl means acryl and / or methacryl.
  • the said thermoplastic resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the hydrophilic nanofiber used in one embodiment of the present invention may be a nanofiber whose surface has been modified. More specifically, esterification such as acetylation, phosphorylation, urethanization, carbamidation, etherification, carboxymethylation, TEMPO (2,2,6,6-tetra) is performed on the surface of the hydrophilic nanofiber. It is also possible to use hydrophilic nanofibers that have been subjected to at least one modification selected from methylpiperidine-1-oxyl radical) oxidation and periodate oxidation.
  • the polysaccharide content is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the hydrophilic nanofibers. %, More preferably 80 to 100% by mass, and still more preferably 90 to 100% by mass.
  • the degree of polymerization of the polysaccharide is preferably 50 to 3000, more preferably 100 to 1500, still more preferably 150 to 1000, and still more preferably 200 to 800.
  • the degree of polymerization of the polysaccharide polymer means a value measured by a viscosity method.
  • the content of hydrophilic nanofibers is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5%, based on the total amount (100% by mass) of the grease composition. It is ⁇ 17% by mass, more preferably 0.7 to 15% by mass, and still more preferably 1.0 to 10% by mass. If the content of the hydrophilic nanofibers is 0.1% by mass or more, it is easy to prepare a grease composition having an appropriate blending consistency. On the other hand, if the content of the hydrophilic nanofibers is 20% by mass or less, it is easy to prepare a grease composition having excellent wear resistance.
  • Organic bentonite is obtained by modifying the crystal surface of montmorillonite, which is a viscous mineral, by treatment with a quaternary ammonium compound or the like.
  • the quaternary ammonium compound is not particularly limited as long as it can modify the crystal surface of montmorillonite, which is a viscous mineral. Examples thereof include benzylammonium, and among these, dimethylalkylammonium such as dimethyldioctadecylammonium is preferable.
  • a quaternary ammonium compound may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use an organic bentonite individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • Organic bentonite is generally cleaved by applying shear in the presence of a polar compound in a base oil, and functions as a thickener.
  • bentonite such as organic bentonite is difficult to uniformly disperse in the base oil. Therefore, a grease composition (bentonite grease) using bentonite as a thickener is usually mixed with a large amount of bentonite to adjust the blending degree. Specifically, it is common that bentonite is blended in an amount of 20% by mass or more with respect to the total amount (100% by mass) of the grease composition.
  • this invention it is made possible to disperse
  • the hydrophilic surface surface having a hydrophilic group
  • the organic bentonite is uniformly dispersed so as to surround the hydrophilic group of the hydrophilic nanofiber.
  • hydrophilic nanofibers are pseudo-hydrophobized to impart excellent water resistance to the grease composition, and oil separation from the grease composition is suppressed.
  • hydrophilic nanofibers tend to form higher order structures in the base oil.
  • the method for producing organic bentonite is disclosed in detail in, for example, JP-A-62-83108 and JP-A-53-72792.
  • the content of organic bentonite is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 12%, based on the total amount (100% by mass) of the grease composition.
  • the mass is preferably from 0.7 to 10 mass%, more preferably from 1.0 to 8 mass%.
  • the content of the organic bentonite is 0.1% by mass or more, it is easy to prepare a grease composition having better water resistance and further suppressing oil separation.
  • the content of organic bentonite is 20% by mass or less, it is easy to prepare a grease composition having excellent wear resistance over a long period of time.
  • the grease composition of one aspect of the present invention may further contain various additives blended in a general grease composition as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • various additives include a rust inhibitor, an antioxidant, a lubricity improver, a thickener, a dispersion aid, a cleaning dispersant, a corrosion inhibitor, an antifoaming agent, an extreme pressure agent, and a metal deactivator. Etc. These various additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the grease composition of one embodiment of the present invention may contain a dispersant and water used in making the grease within a range in which the grease state can be maintained.
  • the total content of the dispersant and water is preferably 0 to 60% by mass, more preferably 0 to 30% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the grease. More preferably, it is 0 to 10% by mass, and still more preferably 0 to 5% by mass.
  • the rust inhibitor examples include a carboxylic acid rust inhibitor, an amine rust inhibitor, and a carboxylate rust inhibitor.
  • the content of the rust preventive agent is preferably 0.1 to 10% on the basis of the total amount (100% by mass) of the grease composition.
  • the content is 0% by mass, more preferably 0.3 to 8.0% by mass, and still more preferably 1.0 to 5.0% by mass.
  • antioxidant examples include amine-based antioxidants, phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and zinc dithiophosphate.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.05 to 10 mass based on the total amount (100 mass%) of the grease composition. %, More preferably 0.1 to 7% by mass, still more preferably 0.2 to 5% by mass.
  • lubricity improvers include sulfur compounds (sulfurized oils and fats, sulfurized olefins, polysulfides, sulfurized mineral oils, thiophosphoric acids such as triphenylphosphorothioate, thiocarbamic acids, thioterpenes, dialkylthiodipropionates, etc.), phosphate esters And phosphites (tricresyl phosphate, triphenyl phosphite, etc.).
  • the content of the lubricity improver is preferably 0.01 to 100% based on the total amount (100% by mass) of the grease composition. It is 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, still more preferably 0.2 to 5% by mass.
  • the thickener increases the viscosity of the base oil as necessary, and is added to adjust the base oil containing the thickener to an appropriate kinematic viscosity.
  • the thickener include polymethacrylate (PMA), olefin copolymer (OCP), polyalkylstyrene (PAS), styrene-diene copolymer (SCP), and the like.
  • PMA polymethacrylate
  • OCP olefin copolymer
  • PAS polyalkylstyrene
  • SCP styrene-diene copolymer
  • the content of the thickener is preferably 0.01 to 20 mass based on the total amount (100 mass%) of the grease composition. %, More preferably 0.1 to 10% by mass, still more preferably 0.2 to 5% by mass.
  • dispersion aid examples include succinic acid half ester, urea, various surfactants, and the like.
  • the content of the dispersion aid is preferably 0.01 to 20 mass based on the total amount (100 mass%) of the grease composition. %, More preferably 0.1 to 10% by mass, still more preferably 0.2 to 5% by mass.
  • each content of these additives is preferably 0.01 based on the total amount (100% by mass) of the grease composition. To 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and still more preferably 0.2 to 5% by mass.
  • the hydrophilic nanofiber is pseudo-hydrophobized. Therefore, the grease composition of the present invention has excellent water resistance and is difficult to separate oil.
  • a higher order structure is easily formed by hydrophilic nanofibers, and the hydrophilic nanofibers are uniformly dispersed in the base oil.
  • Organic bentonite is also uniformly dispersed in the base oil. Therefore, the grease composition of the present invention has an appropriate blending consistency even if the content of hydrophilic nanofibers and organic bentonite is small.
  • the water resistance at 38 ° C. of the grease composition of one embodiment of the present invention is preferably 5.5% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, still more preferably 3.0% by mass or less, and still more. Preferably it is 2.0 mass% or less, More preferably, it is 1.0 mass% or less, More preferably, it is 0 mass%.
  • the water resistance to water washing at 38 ° C. of the grease composition is a value measured according to the water washing durability test method of JIS K2220: 2013.
  • the oil separation degree of the grease composition of one embodiment of the present invention is preferably 6% by mass or less, more preferably 5.5% by mass or less, and still more preferably 5.0%, from the viewpoint of obtaining a longer-life grease composition. It is at most mass%, more preferably at most 4.5 mass%. Moreover, it is 0.5 mass% or more normally.
  • the oil separation degree of the grease composition is a value obtained by measuring the mass ratio of oil separated from the grease composition in accordance with the oil separation degree test method of JIS K2220: 2013.
  • the penetration of the grease composition of one embodiment of the present invention at 25 ° C. is preferably from 130 to 475 from the viewpoint of making the hardness of the grease composition in an appropriate range and improving low temperature torque characteristics and wear resistance. More preferably, it is 160 to 445, still more preferably 175 to 430, and still more preferably 200 to 350.
  • the penetration of the grease composition is a value measured according to JIS K2220 7: 2013.
  • the manufacturing method of the grease composition of the present invention includes the following steps (1) to (3).
  • Step (1) Thickness (d ′) is 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm, more preferably 5 to 200 nm, still more preferably 10 to 100 nm, still more preferably 15 to 70 nm, still more preferably Is a step of preparing a mixed liquid by mixing an aqueous dispersion prepared by mixing hydrophilic nanofibers of 20 to 50 nm in water, a base oil, and a dispersant.
  • Step (2) A step of removing water from the mixed solution to prepare grease.
  • Step (3) The process of mix
  • Step (2) may be a step of removing water and the dispersant from the mixed solution.
  • the grease composition obtained through such a process preferably has a thickness (d) of 1 to 500 nm in a state where aggregation of hydrophilic nanofibers is suppressed and the fiber shape is maintained in the base oil.
  • a grease composition is prepared that is uniformly dispersed in oil, imparted with excellent water resistance, and suppressed oil separation.
  • the thickness (d ′) is 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm, more preferably 5 to 200 nm, still more preferably 10 to 100 nm, still more preferably 15 to 70 nm, and still more preferably.
  • the details of the hydrophilic nanofiber and the base oil used in the step (1) are as described above.
  • the “thickness (d ′)” used herein indicates the thickness of the hydrophilic nanofiber as a raw material before blending in the base oil or water as described above.
  • the preferred range of d ′) is the same as above.
  • the solid concentration of the aqueous dispersion formed by blending hydrophilic nanofibers is usually 0.1 to 70% by mass, preferably 0.1 to 65% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the aqueous dispersion. %, More preferably 0.1 to 60% by mass, still more preferably 0.5 to 55% by mass, and still more preferably 1.0 to 50% by mass.
  • the aqueous dispersion can be prepared by mixing hydrophilic nanofibers in water, a surfactant or the like as necessary, and thoroughly stirring manually or by a stirrer.
  • powdered hydrophilic nanofiber may be used and added to water to form an aqueous dispersion.
  • the dispersant may be any solvent that is compatible with both water and oil, but N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), and N-methylpyrrolidone (NMP).
  • Aprotic polar solvent such as propanol, ethylene glycol, propylene glycol, and hexylene glycol; polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, citric acid monoglyceride, diacetyltartaric acid monoglyceride, polyoxyethylene sorbitan acid ester
  • surfactants such as sorbitan acid esters are preferred.
  • the blending amount of the dispersant in the mixed solution prepared in step (1) is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 40% by weight, based on the total amount (100% by weight) of the mixed solution. More preferably, the content is 1.0 to 30% by mass, still more preferably 1.0 to 20% by mass, and still more preferably 1.0 to 10% by mass.
  • the amount of water in the mixed solution prepared in step (1) is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 3 to 50% by mass, and still more preferably 5%, based on the total amount (100% by mass) of the mixed solution. ⁇ 40% by weight.
  • the mixing ratio of water and dispersant (water / dispersant) in the mixed solution prepared in step (1) is preferably 0.01 to 600, more preferably 0.05 to 400 in terms of mass ratio. More preferably, it is 0.1 to 300, and still more preferably 0.2 to 200.
  • the above-mentioned various additives blended in a general grease composition may be added together with an aqueous dispersion obtained by blending hydrophilic nanofibers, a base oil, and a dispersant. These components are mixed and sufficiently mixed with a manual or a stirrer to prepare a mixed solution.
  • Step (2) is a step of removing at least water from the mixed solution prepared in step (1).
  • the dispersant may be removed together with water from the mixed solution.
  • a method for removing water and the dispersant a method in which the mixed liquid is heated to evaporate and remove the water and the dispersant is preferable.
  • conditions for evaporating and removing water it is preferable to heat the mixed liquid at a temperature range of 0 to 100 ° C. in an environment where the pressure is 0.001 to 0.1 MPa.
  • the conditions for evaporating and removing the dispersing agent are as follows: the pressure ranges from 0.001 to 0.1 MPa, and the temperature range is [boiling point of dispersing agent (° C.)] ⁇ 120 ° C. to [boiling point of dispersing agent ( ° C)] It is preferable to heat the mixture at ⁇ 0 ° C. In addition, you may perform evaporation removal of water and a dispersing agent by atmospheric distillation.
  • the grease is prepared by the step (2).
  • Step (3) is a step of blending organic bentonite with the grease prepared in step (2).
  • the grease prepared in step (2) is mixed with organic bentonite, and subjected to a treatment such as homogenization using a roll mill or the like, whereby the grease composition of the present invention is prepared.
  • the grease composition of the present invention has excellent water resistance and is difficult to separate oil. Moreover, it has a moderate blending consistency. Moreover, since the grease composition of the present invention has an appropriate blending degree even if the content of hydrophilic nanofibers and organic bentonite as thickeners is small, the wear resistance can be improved. Further, the wear resistance can be maintained for a long time. Furthermore, hydrophilic nanofibers and organic bentonites have a low environmental load and are excellent in safety to the human body. Therefore, the grease composition of the present invention has a low environmental load and high safety to the human body. For this reason, the mechanical component using the grease composition of the present invention has few problems in environmental protection and safety to the human body even if the grease is scattered or leaked, and the lubrication characteristics can be maintained for a long time.
  • Examples of the mechanical parts filled with the grease composition of the present invention include bearings and gears, and more specifically, various bearings such as slide bearings and rolling bearings, gears, internal combustion engines, brakes, and torque transmission device parts.
  • Fluid joints, compressor parts, chains, hydraulic parts, vacuum pump parts, watch parts, hard disk parts, refrigerator parts, cutting machine parts, rolling mill parts, drawing drawing machine parts Examples include parts for rolling machines, parts for forging machines, parts for heat treatment equipment, parts for heat exchangers, parts for washing machines, parts for shock absorbers, parts for sealing devices, and the like.
  • the grease of one embodiment of the present invention is also suitable for lubrication of sliding parts such as bearings and gears of food machinery.
  • the present invention also provides the following mechanical parts and methods of using the grease composition.
  • the mechanical component (1) is preferably a mechanical component incorporated in a food machine used for processing food raw materials, mixing food raw materials, and producing food.
  • the “grease composition” used in the above (1) and (2) is the grease composition of the present invention, and the details are as described above.
  • Example 1 to 6 Comparative Examples 1 to 3
  • base oil hydrophilic nanofiber dispersion, organic bentonite, and dispersant were used.
  • PAO 40 ° C.
  • Example 1 166 g of the hydrophilic nanofiber dispersion (of which CNF amount: 16.6 g), 174 g of the base oil, and 5.0 g of the dispersant were mixed and sufficiently stirred at 25 ° C. to prepare a mixture. And the said liquid mixture was heated to 90 degreeC in the environment of 0.02 MPa, and water was evaporated and removed from the said liquid mixture. Next, after cooling to room temperature (25 ° C.), 4.0 g of organic bentonite 1 was added to the mixed solution and stirred sufficiently, followed by homogenization using a three-roll mill, and the grease composition shown in Table 1 A product (a) was prepared.
  • Example 2 Example 1 except that the hydrophilic nanofiber dispersion was 130 g (of which CNF amount: 13.0 g), the base oil was 170 g, the dispersant was 4.0 g, and the organic bentonite 1 was 13.0 g.
  • a grease composition (b) having the formulation shown in Table 1 was prepared in the same manner.
  • Example 3 The hydrophilic nanofiber dispersion was 160 g (of which CNF amount: 16.0 g), the base oil was 171 g, the dispersant was 4.8 g, and the organic bentonite 1 was changed to the organic bentonite 2 to 8.0 g. Except for the above, a grease composition (c) having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 Example 3 except that the hydrophilic nanofiber dispersion was 140 g (of which CNF amount: 14.0 g), the base oil was 168 g, the dispersant was 4.2 g, and the organic bentonite 2 was 14.0 g.
  • a grease composition (d) having the formulation shown in Table 1 was prepared in the same manner.
  • Example 5 A grease composition (e) having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 4 except that the organic bentonite 2 was changed to the organic bentonite 3.
  • Example 6 A grease composition (f) having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 4 except that the organic bentonite 2 was changed to the organic bentonite 4.
  • ⁇ Washing water resistance test> Using the water at 38 ° C., the mass of the grease composition washed away in water was measured with respect to 100% by mass of the grease composition before the test by a method based on the water washing durability test method of JIS K2220: 2013. .
  • a grease composition having a large mass can be said to be a grease having low water resistance, whereas a grease composition having a small mass can be said to be a grease composition having excellent water resistance.
  • the water-washing water resistance test was not implemented.
  • the thickness of the hydrophilic nanofiber (d)” dispersed in the base oil and “the thickness of the hydrophilic nanofiber (d ′) as a raw material before blending in the base oil” "Are almost the same and can be considered substantially the same.

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Abstract

親水性ナノファイバーを用いながらも、優れた耐水性を有し、かつ油分離しにくいグリース組成物を提供することを課題とし、基油と、太さ(d)が1~500nmの親水性ナノファイバーと、有機ベントナイトとを含有する、グリース組成物とした。

Description

グリース組成物、機構部品、及びグリース組成物の製造方法
 本発明は、グリース組成物、当該グリース組成物が充填された機構部品、及び当該グリース組成物の製造方法に関する。
 グリース組成物は、主に基油及び増ちょう剤から構成される。増ちょう剤としては、例えば、リチウム石けん等の脂肪族金属塩やジウレア化合物等が広く用いられている。
 近年では、環境負荷の低いグリース組成物を提供すべく、生分解性を有する増ちょう剤を用いたグリース組成物も提案されている。例えば、特許文献1では、セルロースナノファイバー(以下、「CNF」ともいう)を増ちょう剤として用いたグリース組成物が提案されている。
特開2017-210612号公報
 ところで、CNF等の親水性ナノファイバーを増ちょう剤として用いたグリース組成物は、耐水性が不十分である。また、油分離を起こしやすい。この問題の解決策の一つとして、親水性ナノファイバーの親水基を、疎水性の官能基で置き換えて疎水化させることが挙げられる。
 しかしながら、親水性ナノファイバーを疎水化させると、当該親水性ナノファイバーが本来有する安定性及び安全性が損なわれ得る。そこで、当該親水性ナノファイバーを用いながらも、優れた耐水性を有し、かつ油分離しにくいグリース組成物の提供が望まれる。
 本発明は、かかる要望に鑑みてなされたものであって、親水性ナノファイバーを用いながらも、優れた耐水性を有し、かつ油分離しにくいグリース組成物、当該グリース組成物が充填された機構部品、及び当該グリース組成物の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、親水性ナノファイバーと有機ベントナイトとを含有するグリース組成物が、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]~[9]に関する。
 [1] 基油と、太さ(d)が1~500nmの親水性ナノファイバーと、有機ベントナイトとを含有する、グリース組成物。
 [2] 前記有機ベントナイトに対する前記親水性ナノファイバーの含有量比が、質量比で、0.2~5.0である、上記[1]に記載のグリース組成物。
 [3] 前記親水性ナノファイバーの含有量が、前記グリース組成物の全量基準で、0.1~20質量%である、上記[1]又は[2]に記載のグリース組成物。
 [4] 前記有機ベントナイトの含有量が、前記グリース組成物の全量基準で、0.01~15質量%である、上記[1]~[3]のいずれかに記載のグリース組成物。
 [5] 前記親水性ナノファイバーのアスペクト比が5以上である、上記[1]~[4]のいずれかに記載のグリース組成物。
 [6] 前記親水性ナノファイバーが、セルロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、及びキトサンから選ばれる1種以上の多糖類を含む、上記[1]~[5]のいずれかに記載のグリース組成物。
 [7] 上記[1]~[6]のいずれかに記載のグリースが充填された、機構部品。
 [8] 下記工程(1)~(3)を有する、グリース組成物の製造方法。
・工程(1):太さ(d’)が1~500nmの親水性ナノファイバーを水中に配合してなる水分散液と、基油と、分散剤とを混合し、混合液を調製する工程。
・工程(2):前記混合液から、水を除去し、グリースを調製する工程。
・工程(3):前記グリースに、有機ベントナイトを配合する工程。
 [9] 前記分散剤が、非プロトン性極性溶媒、アルコール類、及び界面活性剤から選ばれる1種以上である、上記[8]に記載のグリース組成物の製造方法。
 本発明によれば、親水性ナノファイバーを用いながらも、優れた耐水性を有し、かつ油分離しにくいグリース組成物、当該グリース組成物が充填された機構部品、及び当該グリース組成物の製造方法を提供することが可能となる。
[本発明のグリース組成物の態様]
 本発明のグリース組成物は、基油と、太さ(d)1~500nmの親水性ナノファイバーと、有機ベントナイトとを含有する、グリース組成物(第1のグリース組成物)である。
 本発明の別態様のグリース組成物は、本発明のグリース組成物の製造方法により得られる、グリース組成物(第2のグリース組成物)である。本発明のグリース組成物の製造方法は、下記工程(1)~(3)を有する。
・工程(1):太さ(d’)が1~500nmの親水性ナノファイバーを水中に配合してなる水分散液と、基油と、分散剤とを混合し、混合液を調製する工程。
・工程(2):前記混合液から、水を除去し、グリースを調製する工程。
・工程(3):前記グリースに、有機ベントナイトを配合する工程。
 第2のグリース組成物は、当該混合液を調製した後、当該混合液から少なくとも水を除去することで得られるグリース組成物であるが、当該混合液から水及び当該分散剤を除去することで得られるグリース組成物であってもよい。
 前記水分散液及び前記分散剤に関する詳細は、「本発明のグリース組成物の製造方法」の項目にて後述する。
 なお、本明細書において、「第1のグリース組成物」及び「第2のグリース組成物」をまとめて、「本発明のグリース組成物」又は「本発明の一態様のグリース組成物」ともいう。
 第1のグリース組成物では、当該グリース組成物に含有している親水性ナノファイバーの太さ(d)を規定している。つまり、基油中に分散している親水性ナノファイバーの太さ(d)を規定している。また、第2のグリース組成物では、基油と混合する前の親水性ナノファイバーの太さ(d’)を規定している。
 当該規定を満たすことにより、基油中において、親水性ナノファイバーが高次構造を形成しやすい。また、親水性ナノファイバーを基油中に均一に分散させ易い。
 さらに、第1のグリース組成物及び第2のグリース組成物は、有機ベントナイトを含有している。有機ベントナイトは、親水性の面(親水基を有する面)が親水性ナノファイバーの親水基を吸着したり、当該親水性の面が親水性ナノファイバーの親水基に接近したりすることにより、均一に分散している親水性ナノファイバーの近傍に分散する。その結果、当該有機ベントナイトは、あたかも親水性ナノファイバーの親水基を取り囲むように均一に分散して配置される。そのため、親水性ナノファイバーが擬似的に疎水化され、グリース組成物に優れた耐水性が付与されると共に、グリース組成物からの油分離が抑制されると推察される。
 しかも、上記のとおり、親水性ナノファイバーが高次構造を形成しやすく、親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトを基油中に均一に分散させ易いことから、親水性ナノファイバーの含有量が少量であり、かつ有機ベントナイトの含有量が少量であっても、適度な混和ちょう度を有するグリース組成物とすることができる。
 また、親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトは、環境負荷が低く、人体への安全性に優れる。したがって、本発明のグリース組成物は、環境負荷が低く、かつ人体への安全性が高い。
 ここで、「親水性ナノファイバーの含有量が少量」とは、当該親水性ナノファイバーの含有量が、グリース組成物の全量(100質量%)基準で、20質量%以下であることを意味しており、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。
 また、「有機ベントナイトの含有量が少量」とは、当該有機ベントナイトの含有量が、グリース組成物の全量(100質量%)基準で、15質量%以下であることを意味しており、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下である。
 本発明の一態様のグリース組成物は、基油、親水性ナノファイバー、及び有機ベントナイトと共に、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに他の成分を含有してもよい。例えば、一般的なグリース組成物に配合される各種添加剤を含有してもよい。
 本発明の一態様のグリース組成物は、基油、親水性ナノファイバー、及び有機ベントナイトの合計含有量が、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上、更になお好ましくは90質量%以上である。
 本発明の一態様のグリース組成物は、より優れた耐水性を付与する観点及び油分離をより抑制する観点から、有機ベントナイト(A)に対する親水性ナノファイバー(B)の含有量比(B/A)が、質量比で、好ましくは0.2~5.0、より好ましくは0.2~5.0未満、更に好ましくは0.5~4.5、より更に好ましくは0.8~4.3、更になお好ましくは1.0~4.2である。
 以下、本発明のグリース組成物に含まれる各成分について説明する。
 なお、本発明の第1のグリース組成物及び第2のグリース組成物における、基油の詳細、親水性ナノファイバーの詳細、及び有機ベントナイトの詳細は、互いに同じである。
<基油>
 本発明のグリース組成物に含まれる基油は、用途に応じて適宜選択される。例えば、鉱油、合成油、動物性油、植物性油、及び流動パラフィン等が挙げられる。
 当該基油は、1種のみからなる基油であってもよく、2種以上を組み合わせた混合基油であってもよい。
(鉱油)
 鉱油としては、例えば、パラフィン系原油、中間基系原油、又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、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、及び水素化精製等の精製処理、並びに溶剤脱ろう及び接触脱ろう等の精製処理から選択される一つ以上の精製処理を施した精製油(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);フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス(Gas To Liquids WAX))を異性化することで得られる鉱油;等が挙げられる。
 これらの鉱油の中でも、API(米国石油協会)基油カテゴリーのグループ3に分類される鉱油が好ましい。
(合成油)
 合成油としては、例えば、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油、及び脂肪酸エステル等が挙げられる。
 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。
 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。
 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、メチルアセチルリシノレート等のジエステル系油;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系油;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系油;多価アルコールと二塩基酸及び一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステル等のコンプレックスエステル系油;等が挙げられる。
 エーテル系油としては、例えば、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;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系油;等が挙げられる。
 脂肪酸エステルを構成する脂肪酸としては、炭素数が8~22の脂肪酸が好ましく、具体的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、リシノール酸、12-ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
 具体的な脂肪酸エステルとしては、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びプロピレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。
 グリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、グリセリンモノオレエート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノカプリレート、グリセリンジオレエート、グリセリンジステアレート、グリセリンジカプリレート等が挙げられる。
 ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、ジグリセリンモノオレエート、ジグリセリンモノイソステアレート、ジグリセリンジオレエート、ジグリセリントリオレエート、ジグリセリンモノステアレート、ジグリセリンジステアレート、ジグリセリントリステアレート、ジグリセリントリイソステアレート、ジグリセリンモノカプリレート、ジグリセリンジカプリレート、ジグリセリントリカプリレート、トリグリセリンモノオレエート、トリグリセリンジオレエート、トリグリセリントリオレエート、トリグリセリンテトラオレエート、トリグリセリンモノステアレート、トリグリセリンジステアレート、トリグリセリントリステアレート、トリグリセリンテトラステアレート、トリグリセリンモノカプリレート、トリグリセリンジカプリレート、トリグリセリントリカプリレート、トリグリセリンテトラカプリレート、ジグリセリンモノオレイン酸モノステアリン酸エステル、ジグリセリンモノオレイン酸ジステアリン酸エステル、ジグリセリンモノカプリル酸モノステアリン酸エステル、トリグリセリンモノオレイン酸モノステアリン酸エステル、トリグリセリンジオレイン酸ジステアリン酸エステル、トリグリセリンジオレイン酸モノステアリン酸エステル、トリグリセリンモノオレイン酸モノステアリン酸モノカプリル酸エステル、ジグリセリンモノラウリレート、ジグリセリンジラウリレート、トリグリセリンモノラウリレート、トリグリセリントリラウリレート、トリグリセリントリラウリレート、ジグリセリンモノミリスチレート、ジグリセリンジミリスチレート、トリグリセリンモノミリスチレート、トリグリセリンジミリスチレート、トリグリセリントリミリスチレート、ジグリセリンモノリノレート、ジグリセリンジリノレート、トリグリセリンモノリノレート、トリグリセリンジリノレート、トリグリセリントリリノレート、デカグリセリンモノオレエート、デカグリセリンモノステアレート、デカグリセリンモノカプリル酸モノオレイン酸エステル等が挙げられる。
 プロピレングリコール脂肪酸エステルとしては、例えば、プロピレングリコールモノオレエート、プロピレングリコールモノステアレート、プロピレングリコールモノカプリレート、プロピレングリコールモノラウリレート等が挙げられる。
(植物性油)
 植物性油としては、植物に由来する油類であって、具体的には、菜種油、ピーナッツ油、コーン油、綿実油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、やし油、ベニバナ油、ツバキ油、オリーブ油、落花生油等が挙げられる。
(動物性油)
 動物性油としては、動物に由来する油類であって、具体的には、ラード、牛脚油、サナギ油、イワシ油、ニシン油等が挙げられる。
(流動パラフィン)
 流動パラフィンとしては、C(mは炭素数であり、n<2m+2である)で示される分岐構造、環構造を有する脂環式炭化水素化合物又はそれらの混合物が挙げられる。
 上記基油の中でも、親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトの基油との親和性の観点から、本発明の一態様のグリース組成物に含まれる基油としては、API基油カテゴリーのグループ3に分類される鉱油、合成油、植物性油、動物性油、脂肪酸エステル、及び流動パラフィンから選ばれる1種以上を含むことが好ましい。
(基油の動粘度及び粘度指数)
 本発明の一態様で用いる基油は、40℃における動粘度が、好ましくは10~400mm/s、より好ましくは15~300mm/s、更に好ましくは20~200mm/s、より更に好ましくは20~130mm/sである。
 当該動粘度が10mm/s以上であれば、グリース組成物からの油分離が起こりにくい。
 当該動粘度が400mm/s以下であれば、摺動部分へ油が供給され易い。
 なお、本発明の一態様で用いる基油は、高粘度の基油と、低粘度の基油とを組み合わせて、動粘度を上記範囲に調整した混合基油としてもよい。
 また、本発明の一態様で用いる基油は、粘度指数が、好ましくは60以上、より好ましくは70以上、更に好ましくは80以上である。
 なお、本発明において、40℃における動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定又は算出した値を意味する。
(基油の含有量)
 本発明の一態様のグリース組成物に含まれる基油の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上である。
<親水性ナノファイバー>
 親水性ナノファイバーは、親水性を有する化合物を含む形成材料から構成される、太さが500nm以下の繊維状物を意味し、フレーク状物、パウダー状物、及び粒子状物とは区別される。
(「親水性」の判断基準)
 ナノファイバーが「親水性」であるか否かは、以下のように判断する。
 対象となるナノファイバー(繊維状物)をシート状物に成型し、当該シート状物の表面に水滴を滴下する。その際、(1)水との接触角が90°以下である場合、または(2)滴下した水滴がシート状物に速やかに吸収される場合、当該ナノファイバーは「親水性」であると判断する。
(親水性ナノファイバーの「太さ」)
 さらに、親水性ナノファイバーの「太さ」の定義は、一般的な繊維状物の太さに関する定義と同様である。
 具体的には、親水性ナノファイバーの側面上の任意の点における接線方向に対して垂直に切断したときの切断面において、当該切断面が円又は楕円であれば、直径又は長径が親水性ナノファイバーの「太さ」である。当該切断面が多角形であれば、当該多角形の外接円の直径が親水性ナノファイバーの「太さ」である。
 増ちょう剤として、数μm以上のサイズを有するフレーク状、パウダー状、又は粒子状の親水性化合物を、基油に配合した場合、基油中において、当該親水性化合物が凝集し、いわゆる「ダマ」となり易い。その結果、得られるグリース組成物の表面上には、親水性化合物の凝集物が析出し、分散状態が不均一となり易い。この場合、得られるグリース組成物の混和ちょう度を上げるためには、多量の親水性化合物の添加が必要となる。しかし、油膜厚さよりも大きな粒子を含むため、耐摩耗性が劣るグリース組成物となる。
 一方で、本発明のグリース組成物は、太さ(d)が1~500nmの親水性ナノファイバーが基油に配合されるため、基油中において、当該親水性ナノファイバーが凝集することなく、当該親水性ナノファイバーを均一に分散させながらも、当該親水性ナノファイバーによる高次構造が形成される。その結果、親水性ナノファイバーの含有量が少量であるにも関わらず、適度な混和ちょう度を有するグリース組成物とすることができる。
(親水性ナノファイバーの太さ(d)及びアスペクト比)
 本発明において、「親水性ナノファイバーの太さ(d)」は、基油中に分散している親水性ナノファイバーの太さを示し、後述の基油中に配合される前の原料としての「親水性ナノファイバーの太さ(d’)」とは区別される。
 但し、基油中に分散している「親水性ナノファイバーの太さ(d)」と、基油中に配合される前の原料としての「親水性ナノファイバーの太さ(d’)」とは、ほとんど差がない。したがって、基油中に分散している「親水性ナノファイバーの太さ(d)」と、基油中に配合される前の原料としての「親水性ナノファイバーの太さ(d’)」とは、実質的には同一とみなすこともできる。
 基油中に分散している親水性ナノファイバーの太さ(d)は、1~500nmであるが、基油中において、当該親水性ナノファイバーによる高次構造を形成する観点、及び当該親水性ナノファイバーをより均一に分散させる観点から、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである。
 なお、本発明のグリース組成物に含まれる親水性ナノファイバーについては、少なくとも太さ(d)が上記範囲の親水性ナノファイバーの分散が確認されればよく、太さ(d)が上記範囲から外れた親水性ナノファイバーが分散していてもよい。
 ただし、本発明の一態様のグリース組成物において、基油中において、当該親水性ナノファイバーによる高次構造を形成する観点、及び当該親水性ナノファイバーをより均一に分散させる観点から、基油中に分散している親水性ナノファイバーから任意に選択した10本の親水性ナノファイバーの太さ(d)の平均値が、1~500nmであり、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである。
 また、上記観点から、本発明のグリース組成物中に含まれる親水性ナノファイバーのうち、任意に選択した10本中、太さ(d)が上記範囲の親水性ナノファイバーの本数が、1本以上(より好ましくは5本以上、更に好ましくは7本以上)存在することが好ましく、選択した10本の親水性ナノファイバーの太さ(d)のいずれもが、上記範囲の親水性ナノファイバーであることがより好ましい。
 本発明の一態様のグリース組成物において、親水性ナノファイバーのアスペクト比は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは15以上、より更に好ましくは30以上、更になお好ましくは50以上である。
 本明細書において、「アスペクト比」とは、観察対象である親水性ナノファイバーの太さに対する長さの割合(長さ/太さ)であり、親水性ナノファイバーの「長さ」とは、当該親水性ナノファイバーの最も離れた2点間の距離を指す。
 また、観察対象となる親水性ナノファイバーの一部分が、他の親水性ナノファイバーと接触して「長さ」の認定が難しい場合には、観察対象の親水性ナノファイバーのうち、太さの測定が可能な部分のみの長さを測定し、当該部分のアスペクト比が上記範囲であればよい。
 さらに、本発明のグリース組成物に含まれる親水性ナノファイバーのうち、任意に選択した10本の親水性ナノファイバーのアスペクト比の平均値(以下、「平均アスペクト比」ともいう)が5以上であることが好ましく、より好ましくは10以上、更に好ましくは15以上、より更に好ましくは30以上、更になお好ましくは50以上である。
(親水性ナノファイバーの太さ(d’)及びアスペクト比)
基油と混合する前の原料としての親水性ナノファイバーの太さ(d’)としては、1~500nmであり、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである。
 また、基油と混合する前の原料としての親水性ナノファイバーの平均アスペクト比としては、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは15以上、より更に好ましくは30以上、更になお好ましくは50以上である。
 なお、本明細書において、基油中に分散している親水性ナノファイバーの「太さ(d)」及び基油中に配合される前の原料としての親水性ナノファイバーの「太さ(d’)」、並びに、これらの親水性ナノファイバーのアスペクト比は、電子顕微鏡等を用いて測定した値である。
(親水性ナノファイバーの形成材料)
 本発明の一態様で用いる親水性ナノファイバーは、親水性を有する化合物を含む形成材料から構成されていればよい。親水性を有する化合物としては、水酸基、アミノ基等の水素結合性水酸基を有する官能基を有する化合物、金属酸化物等が挙げられる。
 ただし、環境負荷が低く、人体への安全性にも優れるグリース組成物とする観点、及び、基油との親和性を良好とする観点から、本発明の一態様で用いる親水性ナノファイバーとしては、多糖類を含むことが好ましく、セルロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、及びキトサンから選ばれる1種以上の多糖類を含むことがより好ましく、セルロースを含むことが更に好ましい。
 セルロースナノファイバーの原料としてリグノセルロースも用いることができる。リグノセルロースは、植物の細胞壁を構成する、複合炭化水素高分子であり、主に多糖類のセルロース及びヘミセルロースと芳香族高分子であるリグニンから構成されていることが知られている。セルロースナノファイバーを構成するセルロースは、リグノセルロース及びアセチル化リグノセルロースから選択される1種以上でもよい。また、セルロースナノファイバーは、ヘミセルロース及びリグニンから選択される1種以上を含んでいてもよい。さらに、セルロースナノファイバーを構成するセルロースは、ヘミセルロース及びリグニンから選択される1種以上と化学的に結合していてもよい。
 また、セルロースナノファイバーと熱可塑性樹脂とを含む繊維強化樹脂(樹脂補強繊維ともいう)が知られている。セルロースナノファイバーと熱可塑性樹脂とは混合又は混練されていてもよく、互いに分散されていてもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル、ポリ乳酸樹脂、ポリ乳酸とポリエステル共重合樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、(熱可塑性)ポリウレタン、ポリアセタール、ビニルエーテル樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂(例えばトリアセチル化セルロース、ジアセチル化セルロース)等が挙げられる。なお、(メタ)アクリルは、アクリル及び/又はメタクリルを意味する。
 前記熱可塑性樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 また、本発明の一態様で用いる親水性ナノファイバーは、その表面に対して改質処理が施されたものを用いてもよい。
 より具体的には、親水性ナノファイバーの表面に対して、アセチル化等のエステル化、リン酸化、ウレタン化、カルバミド化、エーテル化、カルボキシメチル化、TEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルラジカル)酸化、及び過ヨウ素酸酸化から選ばれる1種以上の改質処理を施した親水性ナノファイバーを用いることもできる。
 本発明の一態様で用いる親水性ナノファイバーにおいて、多糖類の含有量としては、親水性ナノファイバーの全量(100質量%)基準で、好ましくは60~100質量%、より好ましくは70~100質量%、更に好ましくは80~100質量%、より更に好ましくは90~100質量%である。
 多糖類の重合度としては、好ましくは50~3000、より好ましくは100~1500、更に好ましくは150~1000、より更に好ましくは200~800である。
 なお、本発明において、多糖高分子の重合度は、粘度法により測定された値を意味する。
(親水性ナノファイバーの含有量)
 本発明の一態様のグリース組成物において、親水性ナノファイバーの含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~20質量%、より好ましくは0.5~17質量%、更に好ましくは0.7~15質量%、より更に好ましくは1.0~10質量%である。
 親水性ナノファイバーの含有量が0.1質量%以上であれば、適度な混和ちょう度を有するグリース組成物を調製しやすい。
 一方、親水性ナノファイバーの含有量が20質量%以下であれば、耐摩耗性に優れたグリース組成物を調製しやすい。
<有機ベントナイト>
 有機ベントナイトは、4級アンモニウム化合物等で処理することにより、粘度鉱物であるモンモリロナイトの結晶表面を変性させたものである。
 4級アンモニウム化合物は、粘度鉱物であるモンモリロナイトの結晶表面を変性させ得るものであれば特に限定されないが、例えば、ジメチルジオクタデシルアンモニウム等のジメチルアルキルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム等のトリメチルアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモニウム等が挙げられ、これらの中でも、ジメチルジオクタデシルアンモニウム等のジメチルアルキルアンモニウムが好ましい。
 4級アンモニウム化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、有機ベントナイトは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 有機ベントナイトは、一般的には、基油中において、極性化合物の存在下でせん断を与えることで劈開し、増ちょう剤として機能する。しかし、有機ベントナイト等のベントナイトは、基油中に均一に分散することが難しい。そのため、ベントナイトを増ちょう剤として用いたグリース組成物(ベントナイトグリース)には、通常、多量のベントナイトを配合して混和ちょう度が調整される。具体的には、ベントナイトが、グリース組成物の全量(100質量%)に対して、20質量%以上配合されることが一般的である。
 これに対し、本発明では、親水性ナノファイバーと有機ベントナイトとを併用することによって、有機ベントナイトを基油中に均一に分散させることを可能としている。詳細には、有機ベントナイトは、親水性の面(親水基を有する面)が親水性ナノファイバーの親水基を吸着したり、当該親水性の面が親水性ナノファイバーの親水基に接近したりすることにより、均一に分散している親水性ナノファイバーの近傍に分散する。そして、当該有機ベントナイトは、あたかも親水性ナノファイバーの親水基を取り囲むように均一に分散して配置される。その結果、親水性ナノファイバーが擬似的に疎水化されて、グリース組成物に優れた耐水性が付与されるとともに、グリース組成物からの油分離が抑制されると推察される。
 加えて、基油中において、親水性ナノファイバーが高次構造を形成しやすい。また、親水性ナノファイバーを基油中に均一に分散させ易い。その結果、親水性ナノファイバーの含有量が少量であり、かつ有機ベントナイトの含有量が少量であるにもかかわらず、適度な混和ちょう度を有するグリース組成物とすることができる。
 なお、有機ベントナイトの製造方法については、例えば特開昭62-83108号公報や特開昭53-72792号公報に詳しく開示されている。
(有機ベントナイトの含有量)
 本発明の一態様のグリース組成物において、有機ベントナイトの含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~15質量%、より好ましくは0.5~12質量%、更に好ましくは0.7~10質量%、より更に好ましくは1.0~8質量%である。
 有機ベントナイトの含有量が0.1質量%以上であれば、より優れた耐水性を有し、かつ油分離がより抑制されたグリース組成物を調製しやすい。
 一方、有機ベントナイトの含有量が20質量%以下であれば、長期に亘って耐摩耗性に優れたグリース組成物を調製しやすい。
<各種添加剤>
 本発明の一態様のグリース組成物において、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに一般的なグリース組成物に配合される各種添加剤を含有してもよい。
 当該各種添加剤としては、例えば、防錆剤、酸化防止剤、潤滑性向上剤、増粘剤、分散補助剤、清浄分散剤、腐食防止剤、消泡剤、極圧剤、金属不活性剤等が挙げられる。
 なお、これらの各種添加剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、本発明の一態様のグリース組成物において、グリース状態を維持できる範囲で、グリース化の際に用いた、分散剤及び水を含有してもよい。
 本発明の一態様のグリース組成物において、分散剤及び水の合計含有量としては、当該グリースの全量(100質量%)基準で、好ましくは0~60質量%、より好ましくは0~30質量%、更に好ましくは0~10質量%、より更に好ましくは0~5質量%である。
(防錆剤)
 防錆剤としては、例えば、カルボン酸系防錆剤、アミン系防錆剤、カルボン酸塩系防錆剤等が挙げられる。
 本発明の一態様のグリース組成物が、防錆剤を含有する場合において、防錆剤の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~10.0質量%、より好ましくは0.3~8.0質量%、更に好ましくは1.0~5.0質量%である。
(酸化防止剤)
 酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ジチオリン酸亜鉛等が挙げられる。
 本発明の一態様のグリース組成物が、酸化防止剤を含有する場合において、酸化防止剤の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.05~10質量%、より好ましくは0.1~7質量%、更に好ましくは0.2~5質量%である。
(潤滑性向上剤)
 潤滑性向上剤としては、例えば、硫黄化合物(硫化油脂、硫化オレフィン、ポリサルファイド、硫化鉱油、トリフェニルホスホロチオエート等のチオリン酸類、チオカルバミン酸類、チオテルペン類、ジアルキルチオジプロピオネート類等)、リン酸エステル、亜リン酸エステル(トリクレジルホスフェート、トリフェニルフォスファイト等)等が挙げられる。
 本発明の一態様のグリース組成物が、潤滑性向上剤を含有する場合において、潤滑性向上剤の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~20質量%、より好ましくは0.1~10質量%、更に好ましくは0.2~5質量%である。
(増粘剤)
 増粘剤は、前記基油の粘度を必要に応じて高めるものであり、増粘剤を含む基油を適正な動粘度に調整するために配合するものである。
 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。
 本発明の一態様のグリース組成物が、増粘剤を含有する場合において、増粘剤の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~20質量%、より好ましくは0.1~10質量%、更に好ましくは0.2~5質量%である。
(分散補助剤)
 分散補助剤としては、例えば、コハク酸ハーフエステル、尿素、各種界面活性剤等が挙げられる。
 本発明の一態様のグリース組成物が、分散補助剤を含有する場合において、分散補助剤の含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~20質量%、より好ましくは0.1~10質量%、更に好ましくは0.2~5質量%である。
(清浄分散剤、腐食防止剤、消泡剤、極圧剤、金属不活性剤)
 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。
 消泡剤としては、例えば、シリコーン系化合物、フッ素化シリコーン系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、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン等が挙げられる。
 金属不活性剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
 本発明の一態様のグリース組成物が、これらの添加剤を含有する場合において、これらの添加剤の各含有量は、当該グリース組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~20質量%、より好ましくは0.1~10質量%、更に好ましくは0.2~5質量%である。
[本発明のグリース組成物の特性]
 本発明のグリース組成物は、親水性ナノファイバーの親水基が有機ベントナイトで保護されているため、親水性ナノファイバーが擬似的に疎水化されている。そのため、本発明のグリース組成物は、優れた耐水性を有し、かつ油分離しにくい。
 加えて、本発明のグリース組成物は、親水性ナノファイバーによる高次構造が形成され易く、親水性ナノファイバーが基油中に均一に分散している。また、有機ベントナイトも基油中に均一に分散している。そのため、本発明のグリース組成物は、親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトの含有量が少量であっても、適度な混和ちょう度を有する。
(耐水性)
 本発明の一態様のグリース組成物の38℃における水洗耐水度としては、好ましくは5.5質量%以下、より好ましくは5.0質量%以下、更に好ましくは3.0質量%以下、より更に好ましくは2.0質量%以下、更になお好ましくは1.0質量%以下、一層好ましくは0質量%である。
 なお、本明細書において、グリース組成物の38℃における水洗耐水度は、JIS K2220:2013の水洗耐久度試験方法に準拠して測定された値である。
(離油度)
 本発明の一態様のグリース組成物の離油度は、より長寿命のグリース組成物とする観点から、好ましくは6質量%以下、より好ましくは5.5質量%以下、更に好ましくは5.0質量%以下、より更に好ましくは4.5質量%以下である。また、通常0.5質量%以上である。
 なお、本明細書において、グリース組成物の離油度は、 JIS K2220:2013の離油度試験方法に準拠して、グリース組成物から分離した油の質量割合を測定した値である。
(混和ちょう度)
 本発明の一態様のグリース組成物の25℃における混和ちょう度としては、グリース組成物の硬さを適度な範囲とし、低温トルク特性、耐摩耗を良好とする観点から、好ましくは130~475、より好ましくは160~445、更に好ましくは175~430、より更に好ましくは200~350である。
 なお、本明細書において、グリース組成物の混和ちょう度は、JIS K2220 7:2013に準拠して測定された値である。
[本発明のグリース組成物の製造方法]
 本発明のグリース組成物の製造方法は、下記工程(1)~(3)を有する。
・工程(1):太さ(d’)が1~500nmであり、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである親水性ナノファイバーを水中に配合してなる水分散液と、基油と、分散剤とを混合し、混合液を調製する工程。
・工程(2):前記混合液から、水を除去し、グリースを調製する工程。
・工程(3):前記グリースに、有機ベントナイトを配合する工程。
 なお、工程(2)は、前記混合液から、水及び前記分散剤を除去する工程であってもよい。
 このような工程を経て得られるグリース組成物は、基油中において、親水性ナノファイバー同士の凝集が抑制され、繊維形状を維持した状態で、太さ(d)が1~500nmであり、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである親水性ナノファイバーを分散させることができる。その結果、基油中において、親水性ナノファイバーによる高次構造が形成され、親水性ナノファイバーを基油中に均一に分散させると共に、有機ベントナイトも親水性ナノファイバーの親水基を取り囲むように基油中に均一に分散して、優れた耐水性が付与され、かつ油分離が抑制されたグリース組成物が調製される。
 以下、工程(1)~(3)について説明する。
<工程(1)>
 工程(1)は、太さ(d’)が1~500nmであり、好ましくは3~300nm、より好ましくは5~200nm、更に好ましくは10~100nm、より更に好ましくは15~70nm、更になお好ましくは20~50nmである親水性ナノファイバーを水中に配合してなる水分散液と、基油と、分散剤とを混合し、混合液を調製する工程である。
 工程(1)で用いる親水性ナノファイバー及び基油の詳細は、上述のとおりである。
 なお、ここでいう「太さ(d’)」は、上述のとおり、基油中や水中に配合される前の原料としての親水性ナノファイバーの太さを示すものであり、「太さ(d’)」の好適範囲は、上記と同じである。
 親水性ナノファイバーを配合してなる水分散液の固形分濃度としては、当該水分散液の全量(100質量%)基準で、通常0.1~70質量%、好ましくは0.1~65質量%、より好ましくは0.1~60質量%、更に好ましくは0.5~55質量%、より更に好ましくは1.0~50質量%である。
 当該水分散液は、水中に親水性ナノファイバーや、必要に応じて界面活性剤等を配合し、手動もしくは撹拌機により、十分に撹拌をして、調製することができる。
 なお、親水性ナノファイバーとして、粉末化親水性ナノファイバーを用い、これを水に添加して水分散液としてもよい。
 分散剤としては、水及び油の双方と相溶性が良好な溶媒であればよいが、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、及びN-メチルピロリドン(NMP)等の非プロトン性極性溶媒;プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びヘキシレングリコール等のアルコール類;ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、クエン酸モノグリセリド、ジアセチル酒石酸モノグリセリド、ポリオキシエチレンソルビタン酸エステル、及びソルビタン酸エステル等の界面活性剤から選ばれる1種以上が好ましい。
 工程(1)で調製する混合液における、分散剤の配合量は、混合液の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~50質量%、より好ましくは0.5~40質量%、更に好ましくは1.0~30質量%、より更に好ましくは1.0~20質量%、更になお好ましくは1.0~10質量%である。
 工程(1)で調製する混合液における、水の配合量は、混合液の全量(100質量%)基準で、好ましくは1~60質量%、より好ましくは3~50質量%、更に好ましくは5~40質量%である。
 工程(1)で調製する混合液中における、水と分散剤との配合量比(水/分散剤)としては、質量比で、好ましくは0.01~600、より好ましくは0.05~400、更に好ましくは0.1~300、より更に好ましくは0.2~200である。
 混合液には、親水性ナノファイバーを配合してなる水分散液、基油及び分散剤と共に、一般的なグリース組成物に配合される上述の各種添加剤を添加してもよい。これらの成分を混合し、手動もしくは撹拌機により、十分に撹拌をして、混合液を調製することができる。
<工程(2)>
 工程(2)は、工程(1)で調製した混合液から、少なくとも水を除去する工程である。
 なお、本工程において、当該混合液から、水と共に分散剤を除去してもよい。
 水及び分散剤を除去する方法としては、混合液を加熱して、水及び分散剤を蒸発除去する方法が好ましい。
 水を蒸発除去する際の条件としては、圧力が0.001~0.1MPaの環境下で、温度範囲を0~100℃にて混合液を加熱することが好ましい。
 また、分散剤を蒸発除去する際の条件としては、圧力が0.001~0.1MPaの環境下で、温度範囲を[分散剤の沸点(℃)]-120℃~[分散剤の沸点(℃)]-0℃にて混合液を加熱することが好ましい。
 なお、水及び分散剤の蒸発除去は、常圧蒸留によって行ってもよい。
 工程(2)により、グリースが調製される。
<工程(3)>
 工程(3)は、工程(2)で調製されたグリースに、有機ベントナイトを配合する工程である。
 具体的には、例えば、工程(2)で調製されたグリースと有機ベントナイトとを混合し、ロールミル等を用いて均一化等の処理を行い、本発明のグリース組成物が調製される。
[本発明のグリース組成物が充填された機構部品]
 本発明のグリース組成物は、優れた耐水性を有し、油分離しにくい。また、適度な混和ちょう度を有する。
 また、本発明のグリース組成物は、増ちょう剤である親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトの含有量が少量であっても適度な混和ちょう度を有するため、耐摩耗性も向上し得る。また、当該耐摩耗性が長期に亘って維持され得る。
 さらに、親水性ナノファイバー及び有機ベントナイトは、環境負荷が低く、人体への安全性に優れる。したがって、本発明のグリース組成物は、環境負荷が低く、かつ人体への安全性が高い。
 そのため、本発明のグリース組成物を用いた機構部品は、グリースが飛散や漏洩したとしても、環境保全や人体への安全性における問題が少なく、潤滑特性が長期間維持されたものとなり得る。
 本発明のグリース組成物を充填した機構部品としては、軸受や歯車等が挙げられ、より具体的には、すべり軸受、ころがり軸受等の各種軸受、歯車、内燃機関、ブレーキ、トルク伝達装置用部品、流体継ぎ手、圧縮装置用部品、チェーン、油圧装置用部品、真空ポンプ装置用部品、時計部品、ハードディスク用部品、冷凍機用部品、切削機用部品、圧延機用部品、絞り抽伸機用部品、転造機用部品、鍛造機用部品、熱処理装置用部品、熱交換器用部品、洗浄機用部品、ショックアブソーバ用部品、密封装置用部品等が挙げられる。
 なお、本発明の一態様のグリースは、食品機械の軸受や歯車等の摺動部分の潤滑用途としても好適である。
 以上の事項から、本発明は、以下の機構部品及びグリース組成物の使用方法も提供する。
(1)本発明のグリース組成物が充填された、機構部品。
(2)本発明のグリース組成物を機構部品の潤滑に使用する、グリース組成物の使用方法。
 上記(1)の機構部品は、食品原料の加工、食品原料の混合、及び食品の製造等に用いられる食品機械に組み込まれた機構部品であることが好ましい。
 また、上記(1)及び(2)で用いる「グリース組成物」は、本発明のグリース組成物であって、詳しくは上述のとおりである。
 本発明について、以下の実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[原料の物性値]
 原料の物性値は、以下に示す方法で求めた。
(1)親水性ナノファイバーの太さ、アスペクト比
 透過性電子顕微鏡(TEM)を用いて、任意に選択した10本の親水性ナノファイバーの太さ及び長さをそれぞれ測定し、「長さ」/「太さ」から算出される値を、対象となる親水性ナノファイバーの「アスペクト比」とした。
(2)40℃動粘度、粘度指数
 JIS K2283:2000に準拠して測定及び算出した。
[実施例1~6、比較例1~3]
 実施例1~6、比較例1~3では、以下に示す基油、親水性ナノファイバー分散液、有機ベントナイト、及び分散剤を用いた。
<基油>
・PAO:40℃動粘度=64mm/s、粘度指数=135、ポリα-オレフィン。
<親水性ナノファイバー分散液>
・スギノマシン(株)製、製品名「BiNFi-s」(重合度600のセルロースナノファイバー(CNF)(太さ(d’)=20~50nm(平均値35nm)、アスペクト比=100以上(平均値100以上))を含む水分散液)。
<有機ベントナイト>
・有機ベントナイト1:ベントン27(Elementis Specialties, Inc製)
・有機ベントナイト2:Baragel 3000(Elementis Specialties, Inc製)
・有機ベントナイト3:S-BEN(株式会社ホージュン製)
・有機ベントナイト4:ベントン34(Elementis Specialties, Inc製)
<未処理ベントナイト>
・未処理ベントナイト1:スーパークレイ(株式会社ホージュン製)
<分散剤>
・ソルビタン酸エステル
<実施例1>
 親水性ナノファイバー分散液166g(そのうちCNF量:16.6g)と、基油174gと、分散剤5.0gとを混合し、25℃にて十分に撹拌して、混合液を調製した。
 そして、当該混合液を、0.02MPaの環境下で90℃まで加熱し、当該混合液から水を蒸発除去した。
 次いで、室温(25℃)まで冷却後、有機ベントナイト1を4.0g混合液に添加して十分に撹拌した後、3本ロールミルを用いて均質化処理を行い、表1に示す配合のグリース組成物(a)を調製した。
<実施例2>
 親水性ナノファイバー分散液を130g(そのうちCNF量:13.0g)とし、基油を170gとし、分散剤を4.0gとし、有機ベントナイト1を13.0gとしたこと以外は、実施例1と同様の方法で、表1に示す配合のグリース組成物(b)を調製した。
<実施例3>
 親水性ナノファイバー分散液を160g(そのうちCNF量:16.0g)とし、基油を171gとし、分散剤を4.8gとし、有機ベントナイト1を有機ベントナイト2に変更して8.0gとしたこと以外は、実施例1と同様の方法で、表1に示す配合のグリース組成物(c)を調製した。
<実施例4>
 親水性ナノファイバー分散液を140g(そのうちCNF量:14.0g)とし、基油を168gとし、分散剤を4.2gとし、有機ベントナイト2を14.0gとしたこと以外は、実施例3と同様の方法で、表1に示す配合のグリース組成物(d)を調製した。
<実施例5>
 有機ベントナイト2を有機ベントナイト3に変更したこと以外は、実施例4と同様の方法で、表1に示す配合のグリース組成物(e)を調製した。
<実施例6>
 有機ベントナイト2を有機ベントナイト4に変更したこと以外は、実施例4と同様の方法で、表1に示す配合のグリース組成物(f)を調製した。
<比較例1>
 親水性ナノファイバー分散液200g(そのうちCNF量:20g)と、基油174gと、分散剤6.0gとを混合し、25℃にて十分に撹拌して、混合液を調製した。
 そして、当該混合液を、0.01MPaの環境下で70℃まで加熱し、当該混合液から水を蒸発除去した。
 次いで、室温(25℃)まで冷却後、3本ロールミルを用いて均質化処理を行い、表2に示す配合のグリース組成物(g)を調製した。
<比較例2>
 有機ベントナイト2を未処理ベントナイト1に変更したこと以外は、実施例4と同様の方法で、表2に示す配合のグリース組成物(h)を調製した。
<比較例3>
 未処理ベントナイト1を20gに変更したこと以外は、比較例2と同様の方法で、表2に示す配合のグリース組成物(i)を調製した。
[評価]
 調製したグリース組成物(a)~(i)について、混和ちょう度を測定した。
 また、調製したグリース組成物(a)~(i)について、さらに以下に示す水洗耐水度試験及び離油の測定を行った。
 これらの結果を表1及び表2に示す。
 また、表1及び表2には、調製したグリース組成物(a)~(i)の各成分の含有量(単位:質量%)も示す。
<混和ちょう度>
 JIS K2220 7:2013に準拠して、25℃にて測定した。
<水洗耐水度試験>
 38℃の水を用いて、JIS K2220:2013の水洗耐久度試験方法に準拠した方法により、試験前のグリース組成物の量100質量%に対する、水に洗い流されたグリース組成物の質量を測定した。
 当該質量が大きいグリース組成物は、耐水性が低いグリースであるといえ、一方、当該質量が小さいグリース組成物は、耐水性に優れたグリース組成物であるといえる。
 なお、比較例3のグリース組成物(i)については、水洗耐水度試験を実施しなかった。
<離油度>
 JIS K2220:2013の離油度試験方法に準拠して、グリース組成物から分離した油の質量割合を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び表2から、以下のことがわかる。
 実施例1~6で得られたグリース組成物(a)~(f)は、適度な混和ちょう度を有し、優れた耐水性及び離油度を有することがわかる。
 これに対し、比較例1で得られたグリース組成物(g)のように、有機ベントナイトを配合することなくCNFを配合したグリース組成物は、適度な混和ちょう度を有するものの、耐水性が低いことがわかる。
 また、比較例2で得られたグリース組成物(h)のように、有機ベントナイトに代えて、未処理のベントナイトを配合しても、グリース組成物の耐水性が低く、グリース組成物に耐水性を付与できないことがわかる。
 さらに、比較例3で得られたグリース組成物(i)のように、CNFを配合することなく有機ベントナイトを配合したグリース組成物は、グリース形状を維持できず、油分離しやすいことが分かる。
 また、実施例1~6で得られたグリース組成物(a)~(f)は、比較例1~3で得られたグリース組成物(g)~(i)に比べて、油分離し難い傾向にあることがわかる。
 なお、実施例1において、グリース組成物(a)の調製前後で、親水性ナノファイバーの太さに変化が生じるか否か確認した結果、製造前後で太さが殆ど変化しないことが確認された。このことから、基油中に分散している「親水性ナノファイバーの太さ(d)」と、基油中に配合される前の原料としての「親水性ナノファイバーの太さ(d’)」とは、ほとんど差がなく、これらは実質的には同一とみなすことができる。

Claims (9)

  1.  基油と、太さ(d)が1~500nmの親水性ナノファイバーと、有機ベントナイトとを含有する、グリース組成物。
  2.  前記有機ベントナイトに対する前記親水性ナノファイバーの含有量比が、質量比で、0.2~5.0である、請求項1に記載のグリース組成物。
  3.  前記親水性ナノファイバーの含有量が、前記グリース組成物の全量基準で、0.1~20質量%である、請求項1又は2に記載のグリース組成物。
  4.  前記有機ベントナイトの含有量が、前記グリース組成物の全量基準で、0.01~15質量%である、請求項1~3のいずれか一項に記載のグリース組成物。
  5.  前記親水性ナノファイバーのアスペクト比が5以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載のグリース組成物。
  6.  前記親水性ナノファイバーが、セルロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、及びキトサンから選ばれる1種以上の多糖類を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のグリース組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載のグリースが充填された、機構部品。
  8.  下記工程(1)~(3)を有する、グリース組成物の製造方法。
    ・工程(1):太さ(d’)が1~500nmの親水性ナノファイバーを水中に配合してなる水分散液と、基油と、分散剤とを混合し、混合液を調製する工程。
    ・工程(2):前記混合液から、水を除去し、グリースを調製する工程。
    ・工程(3):前記グリースに、有機ベントナイトを配合する工程。
  9.  前記分散剤が、非プロトン性極性溶媒、アルコール類、及び界面活性剤から選ばれる1種以上である、請求項8に記載のグリース組成物の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020195509A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 出光興産株式会社 グリース組成物
JP2021155560A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 住鉱潤滑剤株式会社 食品機械用潤滑剤組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372792A (en) 1976-12-10 1978-06-28 Nl Industries Inc Organophilic clay having high dispersion
JPS6283108A (ja) 1985-10-09 1987-04-16 サザン クレイ プロダクツ、インク. 高ゲル化性オルガノクレ−の製造方法
JPH1053789A (ja) * 1996-08-12 1998-02-24 Nippei Toyama Corp ワイヤー切断加工機用水性加工液組成物
CN102604725A (zh) * 2012-02-20 2012-07-25 上海纳克润滑技术有限公司 盾构机主轴承专用密封脂及其制备方法
CN104629888A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 青岛威腾石墨有限公司 一种高性价比的石墨润滑剂
CN106479627A (zh) * 2016-08-31 2017-03-08 吴江华威特种油有限公司 一种耐候耐腐蚀的防锈油及其制备方法
JP2017210612A (ja) 2016-05-19 2017-11-30 Ntn株式会社 グリース組成物および転動装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4439328A (en) * 1981-12-28 1984-03-27 Moity Randolph M Well servicing fluid additive
US7196042B2 (en) * 2002-03-07 2007-03-27 Nsk Ltd. Grease composition and rolling apparatus
JP2004269789A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Nsk Ltd グリース組成物及び転動装置
JP5706883B2 (ja) * 2010-03-26 2015-04-22 出光興産株式会社 グリース組成物
CN103468353B (zh) 2012-06-06 2015-03-25 东莞太平洋博高润滑油有限公司 一种膨润土润滑脂组合物及其制备方法
JP6693021B2 (ja) * 2015-04-30 2020-05-13 出光興産株式会社 グリース、機構部品、及びグリースの製造方法
JP2017180526A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 セイコーエプソン株式会社 ロボット、歯車装置および歯車装置の製造方法
CN106544146A (zh) * 2016-11-03 2017-03-29 金福英 一种密封润滑脂及其制备方法
CN106675708B (zh) * 2016-12-16 2020-01-21 上海戚雨润滑科技发展有限公司 环保型轮轨润滑减磨剂

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372792A (en) 1976-12-10 1978-06-28 Nl Industries Inc Organophilic clay having high dispersion
JPS6283108A (ja) 1985-10-09 1987-04-16 サザン クレイ プロダクツ、インク. 高ゲル化性オルガノクレ−の製造方法
JPH1053789A (ja) * 1996-08-12 1998-02-24 Nippei Toyama Corp ワイヤー切断加工機用水性加工液組成物
CN102604725A (zh) * 2012-02-20 2012-07-25 上海纳克润滑技术有限公司 盾构机主轴承专用密封脂及其制备方法
CN104629888A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 青岛威腾石墨有限公司 一种高性价比的石墨润滑剂
JP2017210612A (ja) 2016-05-19 2017-11-30 Ntn株式会社 グリース組成物および転動装置
CN106479627A (zh) * 2016-08-31 2017-03-08 吴江华威特种油有限公司 一种耐候耐腐蚀的防锈油及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABE, KENTARO: "Preparation of cellulose nanofibers", RESEARCH INSTITUTE FOR SUSTAINABLE HUMANOSPHERE, vol. 13, pages 43 - 50 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020195509A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 出光興産株式会社 グリース組成物
JPWO2020195509A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01
EP3943583A4 (en) * 2019-03-22 2022-12-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. GREASE COMPOSITION
JP2021155560A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 住鉱潤滑剤株式会社 食品機械用潤滑剤組成物
JP7473378B2 (ja) 2020-03-27 2024-04-23 住鉱潤滑剤株式会社 食品機械用潤滑剤組成物

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