CN103097504B - 润滑脂组合物和滚动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基油在40℃时的压力粘度系数为33GPa^-1以下，且其增稠剂的投影面积率为10面积％以上的润滑脂组合物和填充有上述润滑脂组合物的滚动装置。

Description

润滑脂组合物和滚动装置

技术领域

本发明涉及被填充在与水有接触的环境下使用的轴承中的具有耐水性的润滑脂组合物。此外，还涉及填充有上述润滑脂组合物的滚动装置。

背景技术

目前，作为汽车和铁路车辆等的车辆用轴承，例如，多采用图1所示的具有封印的密封型的所谓“轮毂单元轴承”。在图1所示的轮毂轴承中，在与内圈元件1一起构成内圈相当部件的轮毂2的外端部（图中的左端部）的外周面上，形成用于固定车轮（未图示）的外向法兰3，中间部外周面形成有内圈滚道4a和阶梯部5。此外，在靠近轮毂2的中间部内端（图中靠右）的外周面上，形成在其外周面同样形成有内圈滚道4b的内圈元件1以其外端面（图中的左端面）抵接于阶梯部5的状态被外嵌支承。

此外，轮毂2的靠近内端的部分形成有外螺纹部6。然后在该外螺纹部6上螺合螺母7进一步紧固，由此将内圈元件1固定在轮毂2的外周面的规定部分。配置在轮毂2的周围的外圈8的中间部外周面设有用于将该外圈8固定于悬架装置（未图示）外向法兰状安装部9。此外，在外圈8的内周面，形成分别与各内圈滚道4a、4b对置的外圈滚道10a、10b。然后在内圈滚道4a、4b和一对外圈滚道10a、10b之间分别逐个设置多个滚动体11、11，使轮毂2在外圈8的内侧自由旋转。另外，这些滚动体11、11均由各保持架12、12把持于各列，并能够自由滚动。

此外，外圈8的外端部（图中的左端部）的内周面与轮毂2的外周面之间装配有以腈类橡胶组合物为代表的弹性材料形成的密封环13，通过该密封环13，将存在于外圈8的内周面和轮毂2及内圈元件1的外周面之间，设有多个滚动体11、11的空间15的外端开口部28塞住。另外，外圈8的内端（图中的右端）开口部由盖体14塞住，用于实现防止尘埃或雨水等异物从该内端开口部侵入到空间15内和防止填充在该空间15内的润滑脂（未图示）泄漏。

需要说明的是，尽管汽车中采用如图所示的双列球轴承的单元轴承，但在大型汽车中，多采用作为图1的滚动体11使用了圆锥滚子的双列圆锥滚子轴承的单元轴承，而在铁路车辆中，多采用同样的圆锥滚子轴承的单元轴承或者作为滚动体11使用了圆柱滚子的双列圆柱滚子轴承的单元轴承。

这样的轴承，近年受到节能化的影响而被期望有所改良，例如专利文献1中提除了使用在100℃时的运动粘度为5.0×10^-6～9.0×10^-6m²/s（5～9cSt）的润滑脂的车辆支承用滚动轴承单元。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2003-239999号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，尽管专利文献1所述的润滑脂在车辆支承用滚动轴承单元的低转矩化方面很有效，但由于其基油与现有技术相比为低粘度基油，因此，存在难以充分保证摩擦面的油膜厚度的倾向。因此，在用于比现有技术更高负荷条件和更高温度条件下时，车辆支承用滚动轴承单元的疲劳寿命不足。因此，在希望通过设计上的手段来实现车辆支承用滚动轴承单元的高性能化时，专利文献1所述的润滑脂并不是对任一种设计的车辆支承用滚动轴承单元都能够适用，因此仍有研究的余地。

并且，轮毂单元轴承通过轮胎支承车辆的质量，并且对应于车辆的行驶状态通过轮胎接地而受到径向负荷、轴向负荷以及瞬间负荷乃至冲击负荷，因此轴承易发生磨损。目前，作为防止磨损的对策，有提高基油的粘度以增厚润滑油膜的方法，但达不到充分的效果，因此仍有研究的余地。

此外，车辆等伴随运转的振动也会传递到滚动轴承，因此，易于在滚动体11和内外圈滚道4a、4b、10a、10b之间产生因反复冲击而导致的微振磨损。此外，由于车辆的货车运输中会因轴承受到微震等而发生轴承磨损，会发生被称为微振磨损的现象。现有的矿物油-锂皂类润滑脂对于该微振磨损的耐久性（耐微振磨损性）不足，仍有研究的余地。

再者，轮毂被要求具有操作稳定性（操纵性、稳定性）和节省燃料性，还被要求相对于轮毂轴承的增压变化轴承转矩的变化较少。

在此，本发明是着眼于上述问题做出的发明，其目的在于提供低转矩性、耐磨损性、低温时的耐微振磨损性、耐水性、低摩擦性能、以及被填入轴承时的低泄漏性优异，能够长时间维持良好的润滑状态的润滑脂组合物以及填充有该润滑脂组合物的滚动装置。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人反复进行了深入研究，结果发现：主要是基油的压力粘度系数和增稠剂的分散状态有很大的影响。

本发明基于本发明人的上述认知而作出，为了解决上述课题，提供下述润滑脂组合物和滚动装置。

（1）润滑脂组合物，其特征在于，其所用基油在40℃时的压力粘度系数为33GPa^-1以下，并且增稠剂的投影面积率为10面积%以上。

（2）滚动装置，其特征在于，借助保持架将多个滚动体把持在内圈和外圈之间，且多个滚动体能够自由滚动，并且填充有上述（1）所述的润滑脂组合物。

在此，增稠剂的投影面积率是指用光学显微镜对厚度0.1mm的润滑脂组合物摄影时，视野中存在的增稠剂的纤维和/或颗粒所占的面积比例。在对润滑脂组合物进行了摄影而得的光学显微镜照片上，增稠剂的纤维或颗粒显示为黑色，基油显示为透明状或白色。在此，将光学显微镜照片二值化，计算视野中的黑色部分的面积率，由此求出增稠剂的投影面积率。

此外，上述润滑脂组合物中，优选为下述结构。

（1）增稠剂为下述通式（I）或通式（II）表示的二脲化合物，特别是下述通式（I）表示的芳香族类二脲化合物，增稠剂量为相对于润滑脂组合物总量为10～40质量%。

R₂-NHCONH-R₁-NHCONH-R₃通式（I）

通式（I）中的R₁表示碳原子数6～15的芳香族类烃基，R₂和R₃表示碳原子数6～12的芳香族烃基。R₂和R₃可以相同也可以不同。

R₅-NHCONH-R₄-NHCONH-R₆通式（II）

通式（II）中的R₄表示碳原子数6～15的芳香族类烃基，R₅和R₆表示碳原子数6～20的脂肪族烃基、碳原子数6～12的环己基衍生物基，环己基衍生物基在R₅和R₆的总量中所占的比例为50～90摩尔%。R₅和R₆可以相同也可以不同。

（2）作为添加剂，包括防锈剂和防磨剂。

（3）防锈剂为羧酸类防锈剂、羧酸盐类防锈剂、胺类防锈剂。

（4）防磨剂为三苯基硫代磷酸酯。

（5）润滑脂组合物的流动点在-35℃以下，运动粘度为70～150mm²/s。

（6）基油为矿物油与合成油的混合油，混合比（质量%）为矿物油:合成油=0:100～20:80。

（7）防锈剂为羧酸类防锈添加剂、羧酸盐类防锈添加剂和胺类防锈剂3种，3种防锈剂的含量在润滑脂总量的1质量%以上。

发明效果

本发明的润滑脂组合物的低转矩性、耐磨损性、低温时的耐微振磨损性、耐水性、低摩擦性能以及被填入轴承时的低泄漏性优异，能够长时间维持良好的润滑状态。此外，填充有该润滑脂组合物的本发明的滚动装置，尤其是在与水接触的环境下也显示出优异的润滑性能，具有较长寿命。

附图说明

图1为车辆用轮毂单元轴承的一例的剖面示意图。

符号说明

1内圈元件

2轮毂

4a、4b内圈滚道

5阶梯部

6外螺纹部

7螺母

8外圈

10a、10b外圈滚道

11滚动体

12保持架

13密封环

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明。

[润滑脂组合物]

润滑脂组合物包括基油、增稠剂、防锈剂、防磨剂。

<基油>

作为基油，优选为矿物油、合成油或其混合油，在使用混合油的情况下，矿物油和合成油的混合比（质量%）优选为矿物油:合成油=0:100～20:80。合成油的混合比例不足80质量%时，难以维持良好的转矩特性和耐热性。

作为矿物油的具体例，可以举出减压蒸馏、油剂脱沥青、溶剂萃取、氢化裂解、溶剂脱蜡、硫酸清洗、白土精制、氢化精制等适当组合精制而成的链烷烃类矿物油、环烷烃类矿物油。

此外，作为合成油，可以举出烃油、芳香族类油、酯油、醚油等。合成油中也可采用烃油，这是因为其不仅转矩特性良好，而且轴承橡胶密封的耐久性良好而为优选。此外，作为烃油的具体例，可以举出正链烷烃、异链烷烃、聚丁烯、聚异丁烯、1-十二碳烯低聚物、1-十二碳烯与乙烯的共低聚物等聚-α-烯烃或其氢化物等。

作为芳香族类油，可以举出单烷基苯、二烷基苯等烷基苯，或者单烷基萘、二烷基萘、多烷基萘等烷基萘等。

作为酯油的具体例，可以举出癸二酸二丁酯、癸二酸二-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯、己二酸二（十三烷基）酯、戊二酸二（十三烷基）酯、壬二酸甲酯·乙酰酯等二酯油；或者苯三酸三辛酯、苯三酸十三烷基酯、均苯四甲酸四辛酯等芳香族酯油；三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等多元醇酯油，以及多元醇和二元酸·一元酸的混合脂肪酸的低聚酯的混合酯油等。

作为醚油的具体例，可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇单醚、聚丙二醇单醚等聚二醇，或者单烷基三苯基醚、烷基二苯基醚、二烷基二苯基醚、五苯基醚、四苯基醚、单烷基四苯基醚、二烷基四苯基醚等苯基醚油等。

（运动粘度）

此外，为了避免低温启动时产生杂音，或者为了避免高温时难以形成油膜以致出现烧灼，基油优选为40℃时的运动粘度为70～150mm²/s，更优选为70～130mm²/s，特别优选为70～100mm²/s。

（流动点）

基油优选为流动点在-35℃以下。当基油的流动点超过-35℃时，低温时的微振磨损性能差。

但是，由于难以得到流动点低于-57℃的基油，因此，流动点实质上为-35℃～-57℃。

（介电常数）

基油仅为合成油的情况下，为了避免油膜厚度提高而导致的烧灼和磨损，在25℃、1MHz时的介电常数优选为低于4。介电常数在4以上时，润滑脂中的增稠剂的凝聚体面积率降低，难以实现油膜厚度提高的效果。此外，在混合矿物油和合成油的情况下，合成油的介电常数低于4、且混合比（质量%）为矿物油:合成油=0:100～20:80时，能够实现油膜厚度提高的效果。

但是，介电常数不足1.9的基油很难得到，因此，介电常数实质上为1.9以上、低于4。

（压力粘度系数）

基油在40℃时的压力粘度系数为33GPa^-1以下，优选为在27GPa^-1以下。一旦基油在40℃时的压力粘度系数超过33GPa^-1，轴承转矩将增高。需要说明的是，基油在40℃时的压力粘度系数α使用下述So-Klaus推算公式计算。在下述式中，ν₀为40℃时的基油的运动粘度，m₀为Walter式（ν₀=（10^AT）^-m0－0.7）中的常数，ρ为40℃时的基油密度。

α=1.030+3.509（logν₀）^3.0627

+2.412×10^-4m₀ ^5.1903（logν₀）^1.5976

-3.387（logν₀）^3.0975ρ^0.1162

但是，压力粘度系数低于23GPa^-1时，油膜形成性（基油油膜厚度比）降低，因此不是优选。因此，粘度压力系数的下限优选为23GPa^-1。

（其它特性）

作为基油的其它特性，粘度指数优选为115～190。粘度指数低于115时，低温下的粘度上升率高，低温微振磨损性有可能降低，当粘度指数超过190时，油膜形成性（基油油膜厚度比）有可能降低。此外，粘度指数通过HIS K2283.6记载的方法测量。

<增稠剂>

增稠剂适宜使用二脲化合物。例如可使用脂肪族二脲、脂环式二脲、芳香族二脲。考虑到伴随运转发生的振动所带来的微振磨损，优选使用芳香族二脲。上述增稠剂优选为相对于该润滑脂组合物总量含有10～40质量%。当增稠剂的含量低于10质量%时，难以维持润滑脂状态，填入轴承时的泄漏性增高。另一方面，当增稠剂的含量超过40质量%时，润滑脂组合物变得过硬，不能充分发挥润滑状态，也非优选。

（芳香族二脲）

作为芳香族二脲，具体优选为下述通式（I）表示的二脲化合物。其中，下述通式（I）中，R₁表示碳原子数6～15的芳香族类烃基，R₂和R₃表示碳原子数6～12的芳香族烃基。R₂和R₃可以相同也可以不同。

在此，当下述通式（I）表示的二脲化合物的含量低于10质量%时，难以维持润滑脂状态，因此不是优选。另一方面，当下述通式（I）表示的二脲化合物的含量超过40质量%时，润滑脂组合物变得过硬，不能够充分发挥润滑状态，因此不是优选。

R₂-NHCONH-R₁-NHCONH-R₃通式（I）

（脂肪族二脲、脂环式二脲）

作为脂肪族二脲或脂环式二脲，具体优选为下述通式（II）表示的二脲化合物。其中，通式（II）中的R₄表示碳原子数6～15的芳香族类烃基，R₅和R₆表示碳原子数6～20的脂肪族烃基、碳原子数6～12的环己基衍生物基，环己基衍生物基在R₅和R₆的总量中所占比例为50～90摩尔%。R₅和R₆可以相同也可以不同。

在此，当下述通式（II）表示的二脲化合物的含量低于10质量%时，难以维持润滑脂状态，因此不是优选。另一方面，当下述通式（1）表示的二脲化合物的含量超过30质量%，润滑脂组合物变得过硬，不能够充分发挥润滑状态，因此不是优选。

R₅-NHCONH-R₄-NHCONH-R₆通式（II）

<防锈剂>

作为防锈剂优选为羧酸类防锈剂、羧酸盐类防锈剂以及胺类防锈剂，特别优选将这三种防锈剂组合使用。通过将这三种防锈剂组合，能够相对于现有技术进一步提高耐水性

防锈剂相对于润滑脂组合物总量的含量优选在1质量%以上。具体而言，羧酸类防锈剂和羧酸盐类防锈剂相对于润滑脂组合物总量分别优选为0.1～5质量%。当添加量低于0.1质量%时，不能实现充分的效果，添加量即使超过5%效果也不会提高。羧酸类防锈剂和羧酸盐类防锈剂的添加量更优选为0.5～3质量%。此外，胺类防锈剂的添加量优选为润滑脂总量的0.1～3质量%。当胺类防锈剂的添加量低于0.1质量%时，不能实现充分的效果，添加量即使超过3%效果也不会提高，反而在轴承部件表面的吸附量变得过多，有碍于来自填充润滑脂的氧化膜等的生成。

（羧酸类防锈剂）

作为羧酸类防锈剂，作为一元酸，可以举出月桂酸、硬脂酸等直链脂肪酸，以及具有环烷烃核的饱和羧酸。而作为二元酸，可以举出琥珀酸、烷基琥珀酸、烷基琥珀酸半酯、烯基琥珀酸、烯基琥珀酸半酯、琥珀酸酰亚胺等琥珀酸衍生物，羟基脂肪酸，巯基脂肪酸，肌氨酸衍生物，以及蜡、凡士林的氧化物等氧化蜡等。其中，优选为琥珀酸半酯。

（羧酸盐类防锈剂）

作为羧酸盐类防锈剂，可以举出脂肪酸、环烷酸、松香酸、羊毛脂脂肪酸、烯基琥珀酸、氨基酸衍生物的各金属盐等。需要说明的是，作为上述金属盐的金属元素，可以举出钴、锰、锌、铝、钙、钡、锂、镁、铜等。其中，优选为环烷酸锌。

（胺类防锈剂）

作为胺类防锈剂，可以举出烷氧基苯基胺、脂肪酸的胺盐、二元羧酸的单酰胺等。其中，优选位脂肪酸的胺盐。

<防磨剂>

作为防磨剂，优选硫-磷类（SP类）化合物。具体而言，可以举出磷酸三苯酯类化合物、二硫代磷酸酯类化合物。其中，优选下述通式（III）表示的三苯基硫代磷酸酯（TPPT）。

通式（III）

防磨剂的含量，相对于润滑脂组合物，优选为0.1～5质量%。当含量低于0.1质量%时，不能实现充分的效果，而即使超过5%效果也不会提升。

<其它添加剂>

为了进一步提高各种性能，可根据需要在润滑脂组合物中添加其它添加剂。例如，可分别单独或者2种以上混合添加抗氧化剂、耐特压添加剂、油性提高剂、金属钝化剂等。

这些其它添加剂的含量（添加量）在无损于本发明效果的范围内没有限制，优选为润滑脂组合物总量的0.1～20质量%。当其添加量低于0.1质量%时，难以实现充分的添加效果，即使添加量超过20质量%效果也呈饱和，且基油量相对较少，以致润滑性有可能下降。

（抗氧化剂）

抗氧化剂可以举出胺类抗氧化剂、酚类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、二硫代磷酸锌等。

作为胺类抗氧化剂的具体例，可以举出苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺、二苯胺、对苯二胺、油酰胺、吩噻嗪等。

此外，作为酚类抗氧化剂的具体例，可以举出对叔丁基苯基水杨酸酯、2,6-二叔丁基对苯基苯酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔辛基苯酚)、4,4’-亚丁基双-6-叔丁基-间甲酚、四[亚甲基-3-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基）丙酸酯]甲烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)苯、正十八烷基-β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、2-正辛基-硫代-4,6-二(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基)苯氧基-1,3,5-三嗪、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑等受阻酚等。

此外，作为硫类抗氧化剂，可以举出双[2-甲基-4-{3-正烷基(C12或C14)硫代丙酰氧基}-5-叔丁基苯基]硫化物、二月桂基·硫代二丙酸酯等。

（耐特压添加剂）

作为耐特压添加剂，例如可以举出有机钼等。

（油性提高剂）

作为油性提高剂，可以举出油酸或硬脂酸等脂肪酸、月桂醇或油醇等醇、硬脂酰胺或鲸蜡胺等胺、磷酸三甲苯酯等磷酸酯、动植物油等。

（金属钝化剂）

作为金属钝化剂，例如可以举出苯并三唑等。

<增稠剂的投影面积率为10面积%以上>

上述润滑脂组合物中，增稠剂的投影面积率在10面积%以上。当该投影面积率在10面积%以上时，通过增稠剂能够对滚道表面形成良好保护，抑制输送等时产生的微振磨损，并抑制高温时的油膜品质降低，延长寿命。优选增稠剂的投影面积率在12面积%以上。但增稠剂的投影面积率过高，基油量相对减少，润滑性降低，因此，上限优选为50面积%。

<润滑脂组合物的制造方法>

润滑脂组合物的制造方法没有特别限定，可根据目的适当选择，不过通常是通过使基油中的增稠剂（芳香族二脲化合物）的原料反应后，分别定量添加防锈剂和防磨剂，在捏合机或辊磨机等中充分搅拌，均匀分散得到。需要说明的是，在进行该处理时，加热同样有效。此外，在添加其它添加剂的情况下，从工艺角度，优选同时添加防锈剂或防磨剂。

[滚动装置]

本发明还提供填充有上述润滑脂组合物的滚动装置。滚动装置没有限定，上述润滑脂组合物除了如图1所示的车辆用轮毂单元轴承之外，也适用于各种滚动轴承、直线导轨装置、滚珠丝杠装置等的润滑部位。而且，上述润滑脂组合物所具有的以耐水性为代表的各种特性优异，特别是在与水接触的环境中，也显示出优异的润滑性能，成为长寿命制品。

实施例

以下，举出实施例和比较例进一步说明本发明，但本发明并不因此受任何限制。

（实施例1～45，比较例1～18）

调制表1所示的组成的润滑脂组合物，对各润滑脂组合物，进行下述所示的（1）轴承转矩试验、（2）摩擦试验、（3）高速四球试验（耐磨损性试验）、（4）耐微振磨损试验、（5）滚动四球试验（耐水性试验）、（6）轴承泄漏试验、（7）低温微振磨损试验、（8）高温放置试验。下文对上述（1）～（8）的各试验的要点进行说明，并将各试验结果一起记于表1。此外，测量（9）增稠剂投影面积率、（10）基油介电常数、（11）基油油膜厚度比。结果也记载于表1。

其中，在表1中的“基油”一栏中，“矿物油M1”是40℃时的运动粘度为30mm²/s的矿物油。而“矿物油M2”是40℃时的运动粘度为70mm²/s的矿物油。“矿物油M3”是40℃时的运动粘度为75mm²/s的矿物油。“矿物油M4”是40℃时的运动粘度为100mm²/s的矿物油。“矿物油M5”是40℃时的运动粘度为130mm²/s的矿物油。“矿物油M6”是40℃时的运动粘度为150mm²/s的矿物油。

此外，表1中的“基油”一栏中，“聚α烯烃油P1”是40℃时的运动粘度为30mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P2”是40℃时的运动粘度为70mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P3”是40℃时的运动粘度为75mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P4”是40℃时的运动粘度为100mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P5”是40℃时的运动粘度为130mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P6”是40℃时的运动粘度为150mm²/s的聚α烯烃油。“聚α烯烃油P7”是40℃时的运动粘度为400mm²/s的聚α烯烃油。

此外，表1中的“基油”一栏中，“酯油ES1”是40℃时的运动粘度为30mm²/s的酯油。“酯油ES2”是40℃时的运动粘度为70mm²/s的酯油。“酯油ES3”是40℃时的运动粘度为75mm²/s的酯油。“酯油ES4”是40℃时的运动粘度为100mm²/s的酯油。“酯油ES5”是40℃时的运动粘度为130mm²/s的酯油。“酯油ES6”是40℃时的运动粘度为150mm²/s的酯油。“酯油ES7”是40℃时的运动粘度为400mm²/s的酯油。

此外，表1中的“基油”一栏中，“醚油ET1”是40℃时的运动粘度为30mm²/s的醚油。“醚油ET2”是40℃时的运动粘度为70mm²/s的醚油。“醚油ET3”是40℃时的运动粘度为75mm²/s的醚油。“醚油ET4”是40℃时的运动粘度为100mm²/s的醚油。“醚油ET5”是40℃时的运动粘度为130mm²/s的醚油。“醚油ET6”是40℃时的运动粘度为400mm²/s的醚油。此外，“甘醇油G”是40℃时的运动粘度为75mm²/s的聚乙二醇油。

在此，各实施例和比较例中所用基油在40℃时的压力粘度系数采用So-Klaus推算式进行计算。

此外，表1中的“增稠剂”一栏中，“芳香族二脲”为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与对甲基苯胺反应生成的二脲化合物。此外，“脂环式二脲”是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与环己胺反应生成的二脲化合物。此外，“脂肪族二脲”是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与硬脂胺反应生成的二脲化合物。

此外，表1中的各润滑脂组合物的工作锥入度按照NLGI（美国润滑脂协会规格：National Lubricating Grease Institute）No.2来调节。

（1）轴承转矩试验

在带有非接触密封的单列深沟球轴承（内径17mm、外径40mm、宽度12mm）中填充表1所示的各润滑脂组合物，制作试验用轴承。将试验用轴承在转数450r/min、轴向负荷392N、径向负荷29.4N的条件下旋转600秒之后，测量旋转转矩。评级基准为相对于比较例1的相对转矩值，该相对转矩值低于1.0的试验用轴承中填充的润滑脂组合物为合格。评价结果示于表1。比较例1～13的试验用轴承均为1.0以上，而实施例1～45的试验用轴承的相对转矩值均低于1.0，满足上述合格基准。

（2）摩擦试验

用球盘测试仪测量各润滑脂组合物的润滑摩擦系数。试验片采用球为3/8英寸、盘为经过镜面加工的SUJ2。试验条件为：在盘上涂敷厚度0.5mm的各润滑脂组合物，在垂直负荷4.9N、滑动速度1m/s的条件下，将试验开始1秒～2秒的1秒之内的摩擦系数的平均值作为各润滑脂组合物的摩擦系数。评价基准为相对于比较例1的相对摩擦系数，该相对摩擦系数在1.0以下的润滑脂组合物为合格。评价结果示于表1，实施例1～45的各润滑脂组合物的相对摩擦系数均在1.0以下，满足上述合格基准。

（3）高速四球试验（耐磨损性试验）

通过ASTM D2596规定的高速四球试验，评价各润滑脂组合物的耐磨损性。即，在由各润滑脂组合物充满的试验容器中，将3个固定球以正三角形状固定，在由3个钢球形成的凹部放置安装在旋转轴上的1个旋转球，在施加一定负荷的状态下，以1770min^-1的转速旋转10秒钟，测量此时固定球产生的磨损痕迹。求出磨损痕迹的平均直径小于ASTM D2596所述的补偿磨损痕径值时的负荷（最大非烧伤负荷）。此外，同样使旋转球旋转，求出产生熔敷时的负荷（熔敷负荷）。通过最大非烧伤负荷（L.N.S.L：Last Non-seizure Load：最大无卡咬负荷）和熔敷负荷（W.P.：Weld Point：烧结点）来评价耐磨损性，最大非烧伤负荷在490N以上、熔敷负荷在1236N以上为合格（Good）。评价结果示于表1。

（4）耐微振磨损试验

通过ASTM D4170规定的试验方法对各润滑脂组合物进行耐微振磨损试验，测量试验前后的质量差，分为下述3个等级。就汽车而言，优选为A级和B级，在本试验中，也将A级和B级视为合格，评价结果示于表1。

A级：质量减少3mg以下

B级：质量减少超过3mg、但低于5mg

C级：质量减少5mg以上

（5）滚动四球试验（耐水性试验）

通过滚动四球试验，评价各润滑脂组合物的耐水性。即，准备3个直径15mm的轴承用钢球，在底面内径36.0mm、上端部内径31.63mm、深度10.98mm的圆筒状容器内放置为正三角形状，在各润滑脂组合物中混入20%水，涂覆20g，在3个钢球形成的凹部中放置1个直径5/8英寸的轴承用钢球，在室温下，向直径5/8英寸的轴承用钢球施加面压4.1GPa的负荷，并以1000min^-1的转速旋转。由此，3个直径15mm的轴承用钢球在自转的同时进行公转，使其连续旋转直至发生剥离。以产生剥离时的总旋转数为寿命。评价结果示于表1。

（6）轴承泄漏试验

将各润滑脂组合物填充至非接触带密封的单列深沟球轴承（内径25mm、外径62mm、宽度17mm），并在外圈温度80℃、轴向负荷98N、径向负荷98N、旋转速度5000min^-1的条件下连续旋转20小时，由旋转前后的润滑脂组合物的质量差来测量润滑脂组合物的泄漏率（轴承泄漏试验）。评价结果示于表1。其中，轴承泄漏试验的评价是以比较例1的润滑脂组合物的轴承泄漏试验的结果（润滑脂组合物的泄漏率）为1，相对泄漏率为2.0以上为合格，相对泄漏率低于2.0为不合格。

（7）低温微振磨损试验

通过SNR-FEB2试验（负荷：8000N、5小时、摆动角：6°、摆动周期：24Hz、温度：-20℃）对各润滑脂组合物进行低温微振磨损试验，测量试验前后的质量差，分为下述3个等级。就汽车而言，优选为A级和B级，本试验中也将A级和B级视为合格。评价结果示于表1。

A级：质量减少在20mg以下

B级：质量减少超过20mg、但低于50mg

C级：质量减少在50mg以上

（8）高温放置试验（热稳定性试验）

在金属板上涂覆厚度2mm的各润滑脂组合物，在150℃的恒温槽中放置200小时。然后用氢氧化钾测量总酸值，计算其与未恒温放置的该润滑脂组合物的总酸值之差。润滑脂氧化进行的越完全，该值越大，能够表征劣化的进展。在本实施例中，总酸值减少（负值）视为合格，评价结果示于表1。

（9）增稠剂投影面积率

在玻璃片上涂覆厚度0.1mm的各润滑脂组合物，用OLYMPUSBX51以光学5倍透镜拍摄光学显微镜照片并进行图像处理，黑色部分为增稠剂，白色部分为基油，计算视野中黑色部分（增稠剂）所占面积比例（面积%）。评价结果示于表1。

（10）基油介电常数

使用LCR仪测量各润滑脂组合物的基油的介电常数。测量值为1MHz时的值。评价结果示于表1。

（11）基油油膜厚度比

油膜厚度比是用球盘测试仪（室温，表面压力0.5GPa、滚动速度0.1m/s）采用光干涉法测量基油和润滑脂组合物的油膜厚度，是润滑脂组合物的油膜厚度与基油的油膜厚度之比。评价结果示于表1。

表1

表1（续）

表1（续）

表1（续）

如表1所示，40℃的压力粘度系数在33GPa^-1以下、增稠剂投影面积率在10面积%以上的润滑脂组合物的低温微振磨损性、低转矩性、油膜形成性和填入轴承时的耐泄漏性优异。与此相对，基油或增稠剂不满足上述条件的润滑脂组合物的润滑性差，因此，转矩特性、耐磨损性、耐烧灼性和填入轴承时的耐泄漏性中的某一项结果不好。

此外，添配有羧酸类防锈添加剂、羧酸盐类防锈添加剂和胺类防锈剂这3种以及防磨剂的润滑脂组合物的耐剥离性、耐磨损性、耐微振磨损性和耐腐蚀性优异。与此相对，未添配羧酸类防锈添加剂、羧酸盐类防锈添加剂和胺类防锈剂这3种，而是作为防锈剂添配磺酸钡的润滑脂组合物无法实现充分的耐剥离性和耐腐蚀性。特别是羧酸类防锈添加剂、羧酸盐类防锈添加剂和胺类防锈剂具有抑制总酸值增加的功能。此外，未添配防磨剂的润滑脂组合物无法得到充分的耐磨损性。此外，作为增稠剂使用了脂肪族二脲的润滑脂组合物的耐微振磨损性差。

另外，明确防锈剂的含量与总酸值增加量的关系的结果可知，为了提供总酸值减少的润滑脂组合物，即，热稳定性高的润滑脂组合物，防锈剂的含量（质量%）相对于润滑脂组合物的总量为1质量%以上。

这样，根据本发明，能够提供低转矩性、耐磨损性、低温时的耐微振磨损性、耐水性、低摩擦性能和填入轴承时的低泄漏性优异的能够长时间维持良好的润滑状态的润滑脂组合物。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，能够进行各种变更和改良。

本申请基于2011年8月26日提出的日本专利申请（特愿2011-184987）、2011年8月26日提出的日本专利申请（特愿2011-184988）、2011年9月26日提出的日本专利申请（特愿2011-209410）、2011年12月28日提出的日本专利申请（特愿2011-289571）、2011年12月28日提出的日本专利申请（特愿2011-289572）、2012年5月22日提出的日本专利申请（特愿2012-116841），其内容作为参考引入于此。

产业实用性

本发明除了车辆用轮毂轴承之外，在用于各种滚动轴承、直线导轨装置、滚珠丝杠装置等滚动装置时，特别是用于与水接触的环境中所使用的滚动装置中非常有效，以耐水性为代表的各种特性均很优异。

Claims (2)

1.一种滚动装置用润滑脂组合物，其特征在于，其所用基油在40℃时的压力粘度系数为33GPa^-1以下，其增稠剂的投影面积率为10面积％以上。

2.一种滚动装置，其特征在于，借助保持架将多个滚动体把持在内圈和外圈之间，且多个滚动体能够自由滚动，填充有权利要求1所述的润滑脂组合物。

Images