
グリースは、液体潤滑剤中に増粘剤を分散させた固体または半固体の潤滑剤です。グリースは一般的に、石鹸を鉱物油、合成油、または植物油で乳化させたものです。
グリースに共通する特徴は、初期粘度が高いことです。せん断力が加わると粘度が低下し、グリースに使用されている基油とほぼ同じ粘度の油潤滑ベアリングのような効果が得られます。この粘度の変化は、せん断減粘と呼ばれます。グリースという用語は、単に柔らかい固体や高粘度の液体である潤滑材を表すためにも使われることがありますが、これらの材料は、より狭義のグリースに特徴的なせん断減粘特性を示しません。例えば、ワセリンなどの石油ゼリーは、一般的にグリースには分類されません。
グリースは、潤滑油を頻繁に塗布できない機構や、潤滑油では留まらない機構に使用されます。また、グリースはシール材としての役割も果たし、水や非圧縮性物質の侵入を防ぎます。グリース潤滑ベアリングは、粘度が高いため、摩擦特性が優れています。
真のグリースは、油またはその他の流体潤滑剤に増粘剤(通常は石鹸)を混合して固体または半固体にしたものです。[ 1 ]グリースは通常、せん断減粘性または擬塑性流体であり、これは流体の粘度がせん断応力下で低下することを意味します。グリースをせん断するのに十分な力が加えられると、粘度が低下し、鉱物油などのベース潤滑剤の粘度に近づきます。このせん断力の急激な低下により、グリースは塑性流体とみなされ、時間の経過とともにせん断力が減少するため、チキソトロピー性になります。一部のグリースはレオトロピックであり、これは作業すると粘度が高くなることを意味します。[ 2 ]グリースは、グリースガン を使用して塗布されることが多く、グリースガンは圧力をかけて潤滑される部品にグリースを塗布し、固体のグリースを部品の隙間に押し込みます。

石鹸は最も一般的に使用される乳化剤であり、石鹸の種類は用途によって決まります。[ 3 ]石鹸には、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、およびこれらの成分の混合物が含まれます。ステアリン酸塩以外の脂肪酸誘導体も使用され、特に12-ヒドロキシステアリン酸リチウムがよく使用されます。石鹸の性質は、得られるグリースの耐熱性(粘度に関連)、耐水性、および化学的安定性に影響を与えます。スルホン酸カルシウムとポリ尿素は、金属石鹸をベースとしないグリース増粘剤としてますます一般的になっています。[ 4 ] [ 5 ]
粉末状の固体も増粘剤として使用されることがあり、特にベントナイトのような吸水性粘土が挙げられます。脂肪油をベースとしたグリースは、タール、グラファイト、雲母などの他の増粘剤を用いて製造されることもあり、これらもグリースの耐久性を向上させます。 シリコーングリースは一般的にシリカで増粘されます。
リチウム系グリースは最も一般的に使用されています。ナトリウム系およびリチウム系グリースは、カルシウム系グリースよりも融点(滴点)が高いですが、水に対する耐性は劣ります。リチウム系グリースの滴点は190~220 ℃(374~428 °F)です。ただし、リチウム系グリースの最高使用温度は120 ℃です。
試料中のグリース量は、溶媒抽出後、例えば重量測定法によって実験室で測定することができる。 [ 6 ]

グリースの中には「EP」と表示されているものがあり、これは「極圧」を意味します。高圧や衝撃荷重がかかると、通常のグリースは圧縮されてグリースが塗布された部品同士が物理的に接触し、摩擦や摩耗を引き起こすことがあります。EPグリースは、油膜の破壊に対する耐性が向上しており、油膜が破壊された場合に金属表面に犠牲被膜を形成して保護したり、グラファイト、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素(hBN)などの固体潤滑剤を含有して、グリースが残っていなくても保護効果を発揮します。[ 3 ]
銅やセラミック粉末(多くの場合hBN)などの固体添加剤は、静的高圧または高温用途、あるいは使用寿命の後半で腐食によって部品の分解が妨げられる可能性がある用途のグリースに添加されます。これらの化合物は離型剤として機能します。[ 7 ] [ 8 ]固体添加剤は、厳しい公差のためベアリング には使用できません。固体添加剤はベアリングの摩耗を増加させます。
古代エジプトやローマ時代のグリースは、石灰とオリーブ油を混ぜ合わせて作られていたと考えられています。石灰は油に含まれるトリグリセリドの一部を鹸化してカルシウムグリースを作ります。19世紀半ばには、石鹸が意図的に油の増粘剤として添加されました。[ 9 ] 何世紀にもわたり、あらゆる種類の材料がグリースとして使用されてきました。たとえば、スウェーデンでは、黒いナメクジであるArion aterが、木製の車軸や荷車を潤滑するための車軸グリースとして使用されていました。 [ 10 ]
ASTMインターナショナル、全米潤滑グリース協会(NLGI)、SAEインターナショナルが共同開発した規格ASTM D4950 「自動車用グリースの標準分類および仕様」は、1989年にASTMインターナショナルによって初めて発行されました。この規格は、NLGIの「シャーシおよびホイールベアリングサービス分類システム」から採用されたコードを使用して、性能要件に基づいて、車両のシャーシ部品およびホイールベアリングの潤滑に適したグリースを分類しています。
特定の性能カテゴリーには、異なる粘度のグリースが含まれる場合があります。[ 11 ]
グリースの粘度は、一般的にNLGI粘度指数で表されます。
標準規格ATSM D4950およびNLGIの稠度分類の主要な要素は、 SAEインターナショナルが発行する標準規格SAE J310 「自動車用潤滑グリース」に再現され、説明されている。
国際標準化機構が1987年に初めて発行した規格ISO 6743-9 「潤滑剤、工業用油及び関連製品(クラスL)-分類-第9部:ファミリーX(グリース)」は、機器、機械部品、車両等の潤滑に使用されるグリースの詳細な分類を定めています。この規格では、グリースの動作特性(温度範囲、水の影響、負荷などを含む)とNLGIコンシステンシー番号に基づいて、各グリースに単一のマルチパートコードを割り当てています。[ 12 ]
シリコーングリースはシリコーンオイルを主成分とし、通常は非晶質ヒュームドシリカで増粘されている。
フッ素(F)が炭素に結合したCOC(エーテル)を含むフッ素ポリマー。柔軟性が高く、不活性であるため、過酷な環境下でよく使用される。ソルベイ・ソレクシス社のFomblinやデュポン社のKrytoxなどが代表的な例である。

アピエゾン、シリコーン系、フルオロエーテル系のグリースは、いずれも実験室でコックやすり合わせガラス継手の潤滑に一般的に使用されています。グリースは継手の「固着」を防ぐとともに、高真空システムの適切な密閉性を確保します。アピエゾンや類似の炭化水素系グリースは最も安価で、高真空用途に最適です。しかし、多くの有機溶剤に溶解します。この性質により、ペンタンやヘキサンによる洗浄は容易ですが、反応混合物の汚染にもつながりやすいという欠点があります。
シリコーン系グリースはフルオロエーテル系グリースよりも安価です。シリコーン系グリースは比較的反応性が低く、一般的に反応に影響を与えませんが、反応混合物が汚染されることがよくあります(NMRでδ 0付近で検出されます[ 13 ])。シリコーン系グリースは溶剤では容易に除去できませんが、塩基浴に浸すことで効率的に除去できます。
フルオロエーテル系グリースは、溶剤、酸、塩基、酸化剤など、多くの物質に対して不活性です。しかし、高価であり、容易に除去できません。
食品グレードのグリースとは、食品と接触する可能性のあるグリースであり、そのため、消化しても安全であることが求められます。食品グレードの潤滑油の基油は、一般的に低硫黄の石油化学製品であり、酸化や乳化が起こりにくいものです。米国農務省(USDA)は、食品グレードをH1、H2、H3の3つに分類しています。H1潤滑油は、偶発的に食品と接触する可能性のある食品加工環境で使用される食品グレードの潤滑油です。H2潤滑油は、接触の可能性がない場所にある機器や機械部品に使用される工業用潤滑油です。H3潤滑油は、フック、トロリー、および同様の機器の錆を防止するために使用される食品グレードの潤滑油で、通常は食用油です。
場合によっては、無毒性で油性でない材料が求められる状況で、グリースのような潤滑性と高粘度が望まれることがあります。 カルボキシメチルセルロース(CMC)は、グリースの水性類似品を作るためによく使われる材料の一つです。CMCは溶液を増粘させると同時に潤滑効果ももたらし、さらに潤滑性を高めるためにシリコーン系潤滑剤が添加されることもよくあります。この種の潤滑剤で最もよく知られている例は、手術用潤滑剤やパーソナル潤滑剤として使われるKYゼリーです。
コルクグリースは、例えば管楽器のコルクを潤滑するために使用される潤滑剤です。通常、リップクリームや口紅のような小さなアプリケーターを使用して塗布されます。[ 14 ]
車軸グリースに関する文献は少ない。 電子的に入手可能な数少ない情報源の一つは、まず「ロジン油」と消石灰の混合物を加熱してカルシウム石鹸を生成することで車軸グリースを調製する方法を説明している。得られた濃いペーストをさらにロジン油で希釈する。著者は、増粘剤としてタルクをさらに添加することに反対している。[ 15 ]
ゴムの潤滑には、潤滑油がゴムの膨張やひび割れを引き起こさないように、特殊なグリースが必要です。植物油や粘土などの特殊な増粘剤が使用されます。[ 16 ] 赤色は伝統的なものですが、本来の色ではなく、単に識別を容易にするために添加された染料です。[ 17 ]
新しい場所:USACEホーム> [出版物] > [技術者マニュアル] > [EM 1110-2-1424 潤滑油および作動油]に移動してください。