(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-03
(45)【発行日】2023-04-11
(54)【発明の名称】食品機械用潤滑剤組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 169/00 20060101AFI20230404BHJP
C10M 107/02 20060101ALN20230404BHJP
C10M 115/10 20060101ALN20230404BHJP
C10M 133/12 20060101ALN20230404BHJP
C10M 129/14 20060101ALN20230404BHJP
C10M 135/24 20060101ALN20230404BHJP
C10M 137/10 20060101ALN20230404BHJP
C10M 137/04 20060101ALN20230404BHJP
C10M 137/08 20060101ALN20230404BHJP
C10M 135/18 20060101ALN20230404BHJP
C10M 129/76 20060101ALN20230404BHJP
C10N 10/04 20060101ALN20230404BHJP
C10N 20/02 20060101ALN20230404BHJP
C10N 20/04 20060101ALN20230404BHJP
C10N 30/06 20060101ALN20230404BHJP
C10N 30/08 20060101ALN20230404BHJP
C10N 40/00 20060101ALN20230404BHJP
C10N 50/10 20060101ALN20230404BHJP
【FI】
C10M169/00
C10M107/02
C10M115/10
C10M133/12
C10M129/14
C10M135/24
C10M137/10 Z
C10M137/04
C10M137/08
C10M135/18
C10M129/76
C10N10:04
C10N20:02
C10N20:04
C10N30:06
C10N30:08
C10N40:00 Z
C10N50:10
(21)【出願番号】P 2019067887
(22)【出願日】2019-03-29
【審査請求日】2021-11-29
(73)【特許権者】
【識別番号】591213173
【氏名又は名称】住鉱潤滑剤株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【氏名又は名称】林 一好
(72)【発明者】
【氏名】山本 真也
【審査官】長部 喜幸
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第102899134(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0065805(US,A1)
【文献】特開2016-180052(JP,A)
【文献】特表2017-538840(JP,A)
【文献】国際公開第2009/125775(WO,A1)
【文献】特開2013-060541(JP,A)
【文献】特開2019-094474(JP,A)
【文献】Gareth Fish,カルシウムスルホネート系グリースの特徴と用途,潤滑経済,2013年07月05日,第577号,7-13
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C10M 169/02
C10M 133/12
C10M 129/76
C10M 135/18
C10M 115/10
C10M 129/10
C10M 137/10
C10M 107/02
C10N 10/04
C10N 20/02
C10N 20/04
C10N 30/06
C10N 30/08
C10N 40/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基油と、増ちょう剤とを含有する食品機械用の潤滑剤組成物であって、
前記基油としてポリアルファオレフィンを含み、前記増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを含
み、
さらに酸化防止剤を含有し、
前記酸化防止剤は、
芳香族アミン系酸化防止剤又はフェノール系酸化防止剤と、
チオフェノール系酸化防止剤と、
を含み、
前記チオフェノール系酸化防止剤は、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を含む、
食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項2】
前記カルシウムスルフォネートコンプレックスの含有量は潤滑剤組成物全量に対して10質量%~29質量%の範囲である
請求項1に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項3】
前記ポリアルファオレフィンは、分子量が400~3000であり、
前記基油の40℃動粘度が30mm
2/s~200mm
2/sである
請求項1
又は2に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項4】
前記芳香族アミン系酸化防止剤は、アルキル化ジフェニルアミン及びアルキル化ナフチルアミンから選択される1種以上を含む
請求項
1又は2に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項5】
前記フェノール系酸化防止剤は、ヘキサメチレンビス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を含む
請求項
1又は2に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項6】
さらに、極圧剤を含有し、
前記極圧剤は、チオリン酸エステル系極圧剤及びリン酸エステル系極圧剤から選択される1種以上を含む
請求項1
又は2に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項7】
前記チオリン酸エステル系極圧剤は、トリフェニルホスホロチオエート及びブチル化トリフェニルホスホロチオエートから選択される1種以上を含む
請求項
6に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項8】
前記リン酸エステル系極圧剤は、アミンC11-14側鎖アルキル,モノヘキシル及びジヘキシルフォスフェート混合物を含む
請求項
6に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項9】
さらに、摩耗防止剤を含有し、
前記摩耗防止剤は、硫黄系摩耗防止剤を含む
請求項1
、2、及び6のいずれかに記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項10】
前記硫黄系摩耗防止剤は、メチレンビスジブチルジチオカーバメートを含む
請求項
9に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項11】
さらに、油性剤を含有し、
前記油性剤は、エステル系油性剤を含む
請求項1
、2、6、及び9のいずれかに記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【請求項12】
前記エステル系油性剤は、ソルビタンモノオレートを含む
請求項
11に記載の食品機械用潤滑剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、食品機械用の潤滑剤組成物に関するものであり、より詳しくは、低温から高温までの広い温度範囲の環境下の使用に好適な食品機械用潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
食品工場や食品関連の部材を製造する工場では、各機械の軸受や摺動部に、従来一般的な潤滑グリースが使用されてきた。
【0003】
しかしながら、食品機械分野の潤滑剤に関しては、ISO22000(食品安全マネジメントシステム)の中の現場管理(HACCP)の認証を受ける際に、食品製造工場で使用する食材以外の化学物質を認証登録する機関のH1認証を受けた、食品に偶発的に混入する危険性が全く否定できない箇所に使用することができる潤滑剤であることが求められている。なお、米国標準規格協会(ANSI)の公式認定団体、National Sanitation Foundation International(国際衛生科学財団、略称:NSFインターナショナル)が2001年より米国農務省USDAの業務を引き継ぎ、認証を行っている。
【0004】
また、NSFインターナショナルによりH1認証を受ける上で、潤滑剤組成物としては、HX1グレードといわれるH1認証に使用できる原料、成分により組成されたものでなければならない。HX1グレードの中には、配合上限が定められた原料もあり、多種多様な環境下、特に低温から高温の広い温度範囲(例えば-40℃~200℃)の環境下では、添加剤処方にも限界があった。さらに、その添加剤処方の限界は、摩耗進行による装置寿命にも影響を及ぼし、給脂量の増加や給脂間隔の短縮、専用品の使用増加といった摩耗防止対策が必要となり、使用コストの増大や管理の煩雑さが問題となっている。
【0005】
このような問題に対しては、HX1グレードの原料の配合量を増加することが必須とされ、そうすると、HX1グレードに認証された添加剤の種類も限定される。
【0006】
なお、食品機械用潤滑剤組成物としては、例えば特許文献1~4等に開示の技術が知られているが、低温から高温の広い温度範囲の環境下での使用によっても優れた潤滑性を奏する潤滑剤組成物についての提案はなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2018-177921号公報
【文献】特開2009-91502号公報
【文献】特開2001-131569号公報
【文献】特開平7-11280号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、食品機械に用いられる潤滑剤組成物であって、特に低温領域を含む幅広い温度範囲の環境下でも、優れた潤滑性とせん断安定性を付与する潤滑剤組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、基油としてポリアルファオレフィンと、増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスとを含む潤滑剤組成物によれば、上述した課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
(1)本発明の第1の発明は、基油と、増ちょう剤とを含有する食品機械用の潤滑剤組成物であって、前記基油としてポリアルファオレフィンを含み、前記増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0011】
(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記ポリアルファオレフィンは、分子量が400~3000であり、前記基油の40℃動粘度が30mm2/s~200mm2/sである、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0012】
(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、さらに、酸化防止剤を含有し、前記酸化防止剤は、芳香族アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤及びチオフェノール系酸化防止剤から選択される1種以上を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0013】
(4)本発明の第4の発明は、第3の発明において、前記芳香族アミン系酸化防止剤は、アルキル化ジフェニルアミン及びアルキル化ナフチルアミンから選択される1種以上を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0014】
(5)本発明の第5の発明は、第3の発明において、前記フェノール系酸化防止剤は、ヘキサメチレンビス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0015】
(6)本発明の第6の発明は、第3の発明において、チオフェノール系酸化防止剤は、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0016】
(7)本発明の第2の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、さらに、極圧剤を含有し、前記極圧剤は、チオリン酸エステル系極圧剤及びリン酸エステル系極圧剤から選択される1種以上を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0017】
(8)本発明の第8の発明は、第7の発明において、前記チオリン酸エステル系極圧剤は、トリフェニルホスホロチオエート及びブチル化トリフェニルホスホロチオエートから選択される1種以上を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0018】
(9)本発明の第9の発明は、第7の発明において、前記リン酸エステル系極圧剤は、アミンC11-14側鎖アルキル,モノヘキシル及びジヘキシルフォスフェート混合物を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0019】
(10)本発明の第10の発明は、第1乃至3、7のいずれかの発明において、さらに、摩耗防止剤を含有し、前記摩耗防止剤は、硫黄系摩耗防止剤を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0020】
(11)本発明の第11の発明は、第10の発明において、前記硫黄系摩耗防止剤は、メチレンビスジブチルジチオカーバメートを含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0021】
(12)本発明の第12の発明は、第1乃至3、7、10の発明において、さらに、油性剤を含有し、前記油性剤は、エステル系油性剤を含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【0022】
(13)本発明の第13の発明は、第12の発明において、前記エステル系油性剤は、ソルビタンモノオレートを含む、食品機械用潤滑剤組成物である。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、特に低温領域を含む幅広い温度範囲の環境下でも、優れた潤滑性とせん断安定性を付与する潤滑剤組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「X~Y」(X、Yは任意の数値)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」であることを意味する。
【0025】
≪1.潤滑剤組成物≫
本発明に係る潤滑剤組成物は、基油と、増ちょう剤と、を含む食品機械用の潤滑剤組成物(グリース組成物)である。ここで、食品機械とは、食品や食品関連部材を製造する工場等にて使用される機械であり、例えば、粉砕機、容器等の印刷機や成形機、搬送ラインのロボット減速機、包装紙等の製造機械、フリーザー等が挙げられる。また、食品機械用潤滑剤組成物とは、これらの食品機械の軸受や摺動部等に塗布して適用される潤滑剤組成物である。
【0026】
上述した食品機械は、高温で作動するものから低温で作動するものまで種々のものがあり、食品機械用潤滑剤組成物としては、例えば-40℃の低温から200℃程度までの高温の環境下において、優れた潤滑性とせん断安定性を付与できるものが望まれる。
【0027】
本発明に係る潤滑剤組成物は、基油としてポリアルファオレフィンを含み、増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを含むことを特徴としている。この潤滑剤組成物によれば、熱安定性が高く、特に低温領域を含む広い温度範囲(例えば-40℃~200℃の範囲)の環境下において優れた潤滑性とせん断安定性を、製造機械における軸受や摺動部等に付与できる。また、食品機械用の潤滑剤組成物として、高い安全性を有している。
【0028】
なお、この潤滑剤組成物では、添加剤として、酸化防止剤、極圧剤、摩耗防止剤、油性剤等をさらに配合することができ、食品機械の軸受や摺動部等に対して、より優れた、防錆性、耐水性、極圧性、耐摩耗性等の性質を付与することができる。
【0029】
以下、潤滑剤組成物を構成する各成分について、より具体的に説明する。
【0030】
[基油]
本発明に係る潤滑剤組成物は、基油として、ポリアルファオレフィン(ポリαオレフィン、PAO)を含む。ポリアルファオレフィンを含んで基油を構成することで、特に低温領域における安定性を高め、優れた潤滑性とせん断安定性を付与できる。
【0031】
ポリアルファオレフィンは、アルファオレフィンの重合体である。モノマーであるアルファオレフィンの炭素数としては、粘度指数や蒸発性の観点から、炭素数6~20程度のものが好ましく、炭素数8~16程度のものがより好ましく、炭素数10~14程度のものがさらに好ましい。また、ポリアルファオレフィンとしては、低蒸発性及び省エネルギーの観点から、アルファオレフィンの2量体~5量体までのものが好ましい。なお、目的とする性状に合わせて、モノマーの炭素数、配合比、重合度を調節できる。
【0032】
アルファオレフィンの重合触媒としては、メタロセン触媒、AlCl3触媒、チーグラー型触媒等を使用でき、特に、メタロセン触媒により重合させることが好ましい。メタロセン触媒を使用して重合したポリアルファオレフィンは、安価であるとともに、低温流動性に優れている。なお、メタロセン触媒としては、例えば、メタロセン錯体を組み合わせた公知のものを用いることができ、メタロセン錯体としては、チタン、ジルコニウム、又はハフニウム等を含有する共役炭素5員環を有する錯体が挙げられる。
【0033】
ポリアルファオレフィンとしては、数平均分子量が400~3000のものが好ましく、700~2800のものがより好ましく、1000~2500のものが特に好ましい。数平均分子量が400~3000のポリアルファオレフィンにより基油を構成することで、-40℃程度の極低温の環境下においてもより高い安定性を実現することができる。また、油膜強度を有効に保持することができ、潤滑性を向上させることができる。
【0034】
また、ポリアルファオレフィンとしては、40℃における動粘度が30mm2/s以上のものであることが好ましい。40℃動粘度が30mm2/s以上のポリアルファオレフィンにより基油を構成することで、低温の環境下でも適切な流動性を保つことができるとともに、油膜強度を保持することができ潤滑性を維持することができる。また、40℃における動粘度が200mm2/s以下のものであることが好ましい。40℃動粘度が200mm2/s以上のポリアルファオレフィンにより基油を構成することで、最低限の低温流動性を保持することができるとともに、油膜強度を高めることができより良好な潤滑性を実現することができる。
【0035】
ポリアルファオレフィンの含有量は、特に限定されないが、潤滑剤組成物全量に対して30質量%~70質量%程度の範囲であることが好ましく、40質量%~60質量%程度の範囲であることがより好ましい。含有量が40質量%以上であることにより、低温環境下での安定性をより向上させることができる。また、含有量が60質量%以下であることにより、ちょう度を適切な範囲とすることができ、取り扱い性を高めることができる。
【0036】
なお、潤滑剤組成物を構成する基油としては、ポリアルファオレフィンだけに限られず、本発明の効果を阻害しない範囲で他の基油成分を含有させることができる。また、ポリアルファオレフィンとしても、単一種類のもので構成することに限られず、分子量が異なる2種以上のポリアルファオレフィンや、重合触媒の異なる2種以上のポリアルファオレフィンを併用してもよい。
【0037】
[増ちょう剤]
本発明に係る潤滑剤組成物は、増ちょう剤として、カルシウムスルフォネートコンプレックスを含む。増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを用いることで、低温から高温の幅広い温度範囲における安定性を高め、優れた潤滑性とせん断安定性を付与できる。
【0038】
カルシウムスルフォネートコンプレックスは、カルシウムスルフォネートを必須成分として、カルシウム塩(カルシウム石けん)を組み合わせた化合物である。なお、カルシウム塩としては、炭酸カルシウム、カルシウムジステアレートやカルシウムジヒドロキシステアレート等の高級脂肪酸カルシウム塩、酢酸カルシウム等の低級脂肪酸カルシウム塩、ホウ酸カルシウム、などが挙げられる。
【0039】
その中でも特に、カルシウムスルフォネートと、炭酸カルシウムや酢酸カルシウムとからなるカルシウムスルフォネートコンプレックスであることが好ましい。このカルシウムスルフォネートコンプレックスによれば、高温環境下での安定性がより向上する。
【0040】
なお、カルシウムスルフォネートコンプレックスとして、基油とは別に合成したものを基油に分散させてもよいし、基油中にて合成することによって基油に分散させてもよい。
【0041】
カルシウムスルフォネートコンプレックスの含有量は、潤滑剤組成物の所望とするちょう度に応じて適宜調整することが好ましい。なお、例えば、潤滑剤組成物全量に対して10質量%~40質量%の範囲とすることができる。
【0042】
[酸化防止剤]
必須の構成ではないが、本発明に係る潤滑剤組成物においては、さらに酸化防止剤を含有させることができる。酸化防止剤としては、芳香族アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、チオフェノール系酸化防止剤等が挙げられ、これらの1種以上を含有させることができる。
【0043】
(芳香族アミン系酸化防止剤)
芳香族アミン系酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン、アルキル化ナフチルアミンが挙げられる。特に、この潤滑剤組成物においては、2種類の芳香族アミン系酸化防止剤を含有させ、アルキル化ジフェニルアミン及びアルキル化ナフチルアミンの組み合わせにて含有させることが好ましい。
【0044】
アルキル化ジフェニルアミンとしては、オクチル化ジフェニルアミン、ブチル化ジフェニルアミン等が挙げられる。例えば、オクチル化ジフェニルアミンとしては、p,p’-ジオクチルジフェニルアミン等が挙げられる。また、オクチル、ブチル混合化ジフェニルアミンを使用することもできる。
【0045】
アルキル化ナフチルアミンとしては、例えば、N-フェニル-1,1,3,3-テトラメチルブチルナフタレン-1-アミン、フェニル-1-ナフチルアミン等が挙げられる。
【0046】
芳香族アミン系酸化防止剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。2種以上の芳香族アミン系酸化防止剤を含む場合では、それぞれの含有量を上記範囲とすることができる。含有量がこのような範囲であることにより、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができ、広い温度範囲の環境下での使用において安定性を高めることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0047】
(フェノール系酸化防止剤)
フェノール系酸化防止剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、ヘキサメチレンビス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を用いることが好ましく、蒸発特性に優れ、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができる。
【0048】
なお、フェノール系酸化防止剤として、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3’,5’-di-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]等を使用することもできる。
【0049】
フェノール系酸化防止剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。含有量がこのような範囲であることにより、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができ、広い温度範囲の環境下での使用において安定性を高めることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0050】
(チオフェノール系酸化防止剤)
チオフェノール系酸化防止剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、チオジエチレンビス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を用いることが好ましく、蒸発特性に優れ、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができる。
【0051】
チオフェノール系酸化防止剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。含有量がこのような範囲であることにより、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができ、広い温度範囲の環境下での使用において安定性を高めることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0052】
[極圧剤]
必須の構成ではないが、本発明に係る潤滑剤組成物においては、さらに極圧剤を含有させることができる。極圧剤としては、チオリン酸エステル系極圧剤、リン酸エステル系極圧剤等が挙げられ、これらの1種以上を含有させることができる。
【0053】
(チオリン酸エステル系極圧剤)
チオリン酸エステル系極圧剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、トリフェニルホスホロチオエート、ブチル化トリフェニルホスホロチオエートを用いることとが好ましい。また特に、この潤滑剤組成物においては、トリフェニルホスホロチオエート及びブチル化トリフェニルホスホロチオエートの組み合わせにて含有させることが好ましい。これにより、極圧性を有効に向上させるとともに、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができる。
【0054】
チオリン酸エステル系極圧剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。2種以上のチオリン酸エステル系極圧剤を含む場合では、それぞれの含有量を上記範囲とすることができる。含有量がこのような範囲であることにより、より効果的に極圧性の向上効果を発揮し、また潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができ、広い温度範囲の環境下での使用において安定性を高めることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0055】
(リン酸エステル系極圧剤)
リン酸エステル系極圧剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、アミンC11-14側鎖アルキル,モノヘキシル及びジヘキシルフォスフェート混合物を用いることが好ましく、極圧性を有効に向上させるとともに、蒸発特性に優れ、潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができる。
【0056】
リン酸エステル系極圧剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。含有量がこのような範囲であることにより、より効果的に極圧性の向上効果を発揮し、また潤滑剤組成物の耐蒸発性を向上させることができ、広い温度範囲の環境下での使用において安定性を高めることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0057】
[摩耗防止剤]
必須の構成ではないが、本発明に係る潤滑剤組成物においては、さらに摩耗防止剤を含有させることができる。摩耗防止剤としては、硫黄系摩耗防止剤、リン系摩耗防止剤等が挙げられ、これらの1種以上を含有させることができる。特に、硫黄系摩耗防止剤を含有させることがより好ましい。
【0058】
(硫黄系摩耗防止剤)
硫黄系摩耗防止剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、メチレンビスジブチルジチオカーバメートを用いることが好ましく、潤滑剤組成物の耐蒸発性を高め、この潤滑剤組成物を適用した機械装置の耐摩耗性を向上させることができる。
【0059】
硫黄系摩耗防止剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の量であることが好ましい。含有量がこのような範囲であることにより、より効果的に耐摩耗性の向上効果を発揮させることができる。なお、0.5質量%を超えると、NSF H1認証の点で、食品機械用途の潤滑剤組成物として好適に用いることができない可能性がある。
【0060】
[油性剤]
必須の構成ではないが、本発明に係る潤滑剤組成物においては、さらに油性剤を含有させることができる。油性剤としては、エステル系油性剤が挙げられる。なお、この油性剤は、防錆剤としても作用する。
【0061】
(エステル系油性剤)
エステル系油性剤としては、種々のものを用いることができるが、その中でも、ソルビタンモノオレートを用いることが好ましく、この潤滑剤組成物を適用した機械装置の耐摩擦性、耐摩耗性を向上させることができる。
【0062】
エステル系油性剤の含有量は、潤滑剤組成物全量に対して0.01質量%以上の量であることが好ましい。含有量がこのような範囲であることにより、より効果的に耐摩擦性、耐摩耗性の向上効果を発揮させることができる。また、防錆性の向上効果も発揮させることができる。なお、エステル系油性剤の含有量の上限値は、特に限定されないが、10質量%以下とすることが好ましい。含有量が10質量%を超えると、低温流動性が低下する可能性がある。
【0063】
[その他の添加剤]
なお、本発明に係る潤滑剤組成物においては、上述した成分のほかに、その目的に応じて、さらに添加剤を含有させることができる。それらの添加剤についても、その含有量としては要求される性能に応じて任意に定めることができるが、上述した構成成分の性能を損なわない範囲とする。
【0064】
以上のように、本発明に係る潤滑剤組成物は、基油と、増ちょう剤と、を含む食品機械用の潤滑剤組成物であって、基油としてポリアルファオレフィンを含み、増ちょう剤としてカルシウムスルフォネートコンプレックスを含むことを特徴としている。この潤滑剤組成物では、基油を構成するポリアルファオレフィンと、増ちょう剤であるカルシウムスルフォネートコンプレックスとの相互の関係(組み合わせ)が重要となる。
【0065】
このような構成からなる潤滑剤組成物によれば、極めて低温(例えば-40℃程度)から極めて高温(例えば150℃~200℃程度)の環境下においても、優れた潤滑性とせん断安定性を付与することができる。特に、食品機械は、高温で作動するものから低温で作動するものまで種々のものあり、そのような食品機械全般に対して本発明に係る潤滑剤組成物を適用することで、種々の温度環境下での使用でも油切れ等を抑制しながら高い安定性を維持して、優れた潤滑性とせん断安定性を付与できる。そして、このことにより、装置の寿命を効果的に延長させることができる。
【0066】
また、この潤滑剤組成物を構成する各種の成分は、NSF H1の認証可能なものであるため、食品機械用の潤滑剤組成物として好適に用いることができる。例えば、連続式スチーマー、焼成オーブン、ヒートセッターテンター、各種乾燥機等の高温の開放系チェーンのチェーン部や、搬送ラインのロボット減速機、容器等の成形機、あるいは低温で作動するフリーザーの軸受や摺動部等の潤滑に好適に用いることができる。
【0067】
≪2.潤滑剤組成物の作製方法≫
本発明に係る潤滑剤組成物は、公知の方法にて作製することができる。
【0068】
例えば、基油としてのポリアルファオレフィンと、増ちょう剤であるカルシウムスルフォネートコンプレックスと、を銅釜内で混合し、100℃~300℃程度の温度で1時間~24時間加熱して溶解させながら撹拌し、続いて、任意の添加剤を混合してさらに撹拌し、その後冷却することによって、潤滑剤組成物を得ることができる。
【0069】
なお、撹拌、混練処理に際しては、例えば、3本ロールミル、万能撹拌機、ホモジナイザー、コロイドミル等の周知の混練処理装置を用いて行うことができる。
【実施例】
【0070】
以下、本発明の実施例を示してより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【0071】
≪潤滑剤組成物(グリース)の製造≫
実施例、比較例において、下記表1に示す組成となるように潤滑剤組成物を製造し、その潤滑剤組成物についての低温性、せん断安定性、防錆性、耐熱性、耐水性、極圧性、耐摩耗性の評価を行った。
【0072】
具体的には、下記表1に示す各成分原料(単位:質量%)を秤量して混合させた後、自転公転ミキサー(泡取り練太郎)を用いて自転1000rpm×1分間、公転2000rpm×1分間の撹拌処理を行い、脱泡後、3本ロールミル(2パス)で混練させた。
【0073】
潤滑剤組成物の成分原料はそれぞれ以下のものを用いた。
[基油]
・ポリアルファオレフィンA:
商品名SpectraSyn Plus6(エクソンモービル社製)
・ポリアルファオレフィンB:
商品名DURASYN164(イネオスオリゴマー社製)
・メタロセンポリアルファオレフィン:
商品名DURASYN180R(イネオスオリゴマー社製)
・エチレンアルファオレフィンコポリマー:
商品名LUCANT HC-2000(三井化学社製)
・流動パラフィン:
商品名KAYDOL(SONNEBORN社製)
[増ちょう剤]
・カルシウムスルフォネートコンプレックス
・アルミニウムコンプレックス
[酸化防止剤]
・芳香族アミン系酸化防止剤A:
オクチル,ブチル混合化ジフェニルアミン
商品名IRGANOX L57(BASF社製)
・芳香族アミン系酸化防止剤B:
N-フェニル-1,1,3,3-テトラメチルブチルナフタレン-1-アミン
商品名IRGANOX L06(BASF社製)
・フェノール系酸化防止剤:
ヘキサメチレンビス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
商品名IRGANOX L109(BASF社製)
・チオフェノール系酸化防止剤:
チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
商品名IRGANOX L115(BASF社製)
[極圧剤]
・チオリン酸エステル系極圧剤A:
トリフェニルホスホロチオエート
商品名IRGALUBE TPPT(BASF社製)
・チオリン酸エステル系極圧剤B:
ブチル化トリフェニルホスホロチオエート
商品名IRGALUBE 232(BASF社製)
・リン酸エステル系極圧剤
アミン,C11-14側鎖アルキル,モノヘキシル及びジヘキシルフォスフェート混合物
商品名IRGALUBE349(BASF社製)
[摩耗防止剤]
・硫黄系摩耗防止剤
メチレンビスジブチルジチオカーバメート
商品名VANLUBE7723(バンダービルト社製)
[油性剤]
・エステル系油性剤
ソルビタンモノオレート
商品名SPAN80-LQ-(SG)(クローダ社製)
【0074】
≪評価≫
実施例及び比較例にて作製したグリースについて、低温性、せん断安定性、防錆性、耐熱性、耐水性、極圧性、及び耐摩耗性の評価試験を行った。
【0075】
(低温性)
JIS K 2220.5.14に準拠した低温トルク試験を行い、グリース試料を詰めた軸受を-30℃の温度に冷却した後、軸受内輪を毎分1回転で回転し、軸受外輪を制止させるのに必要なトルクを測定した(起動時の起動トルクと回転トルクは10分間後に測定)。測定結果に基づき、起動トルクが130mN・m以下、かつ、回転トルクが65mN・m以下の場合を『○』とし、起動トルク又は回転トルクのいずれかがそれよりも高い場合を『×』として評価した。なお、試験条件は以下の通りである。
【0076】
(せん断安定性)
ASTM D 1831に準拠したロール安定度試験(80℃,2h)を行い、グリース試料のちょう度の変化量を測定した。測定結果に基づき、変化量が+50以下の場合を『○』とし、変化量が+50を超える又は変化量がマイナスである場合を『×』として評価した。
【0077】
(防錆性)
ASTM D1743-73に準拠した軸受防錆試験(52℃,48h)を行い、試験後の発錆の有無を確認した。試験結果に基づき、発錆が無かった場合を『○』とし、発錆が確認された場合を『×』として評価した。
【0078】
(耐熱性)
JIS K 2220に準拠した高温薄膜蒸発試験を行い、グリース試料がカップ底部の開口部から滴下したときの温度(滴点)を測定した。測定結果に基づき、滴点が250℃以上の場合を『○』とし、滴点が220℃以上250℃未満の場合を『△』とし、滴点が220℃未満の場合を『×』として評価した。
【0079】
(耐水性)
ASTM D1831に準拠した含水ロール安定度試験(80℃,24h)を、水10%をグリース試料に加えて実施してちょう度の変化を確認した。試験結果に基づき、ちょう度の変化量が-30から+30の場合を『○』とし、-30未満又は+30を超えるの場合を『×』として評価した。
【0080】
(極圧性)
ASTM D2783-03に準拠したシェル四球式耐荷重試験を、回転数1760rpm、10秒間、室温の条件で行い、融着荷重(WL値,単位N)を測定した。測定結果に基づき、融着荷重が2452N以上の場合を『○』とし、2452N未満の場合を『×』として評価した。
【0081】
(耐摩耗性)
ASTM D4172に準拠したシェル四球式耐摩耗試験を、回転数1200rpm、荷重40kgf、30分間、75℃の条件で行い、摩耗痕径を測定した。測定結果に基づき、摩耗痕径が0.8mm以下の場合を『○』とし、0.8mmを超える場合を『×』として評価した。
【0082】
≪結果≫
下記表1に、評価結果を示す。
【0083】