CN116568784A - 润滑脂组合物及滚动装置 - Google Patents

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CN116568784A
CN116568784A CN202180078268.5A CN202180078268A CN116568784A CN 116568784 A CN116568784 A CN 116568784A CN 202180078268 A CN202180078268 A CN 202180078268A CN 116568784 A CN116568784 A CN 116568784A
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polar polymer
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sealing
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CN202180078268.5A
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伊藤雷
松本兼明
芦田晴久
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NSK Ltd
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    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
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    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs

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Abstract

本发明提供一种润滑脂组合物及滚动装置，即使在使用了运动粘度为例如5～40mm2/s的低粘度的基础油的情况下，也能够抑制密封性的降低，能够兼顾实现密封性和低转矩化。密封部件(12a)具有包含弹性材料的多个密封唇(114)、(115)、(116)，在密封唇所滑动的抛油环(106)的滑动面与相邻2个密封唇之间的空隙部(121)、(122)中封入有润滑脂组合物。该润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，极性聚合物的重均分子量为5000～140000。

Description

润滑脂组合物及滚动装置
技术领域
本发明涉及一种在滚动装置的密封部件或密封装置中使用的润滑脂组合物及滚动装置。
背景技术
对汽车、轨道车辆的车轮进行支承的车轮用滚动装置通常在暴露于雨水及泥水等的同时在屋外使用。因此，在以往的车轮用滚动装置中，为了防止雨水及泥水等侵入到轴承的内部，并且以将封入轴承的内部的润滑脂密闭为目的，配设有将一对滚道圈之间的开口端部封闭的密封部件。
然而，近年来，作为用于提高汽车的燃料效率的对策，要求密封部件与密封部件的密封唇所滑动的面之间的低摩擦化(低转矩化)。
例如，在专利文献1中提出了一种旋转部件的密封结构，其在密封唇所滑动接触的面上涂布有润滑脂，润滑脂的基础油在40℃时的运动粘度为10～60mm2/s。另外，在上述密封结构中，密封唇所滑动接触的面形成为具备多个凹痕的凹凸面，且即使作用有由密封唇产生的压力，维持润滑脂的油膜的表面粗糙度Ra仍为0.5～1.5μm，根据上述密封结构，通过使基础油低粘度化，能够在维持密封性的同时实现旋转转矩的降低，另外，由于润滑脂被保持于该凹凸部，因此即使由密封唇产生的压力作用于滑动接触的面，也能够抑制润滑脂油膜的破坏。
然而，上述专利文献1所记载的密封部件由于在密封唇所滑动接触的对方侧表面形成有凹凸，因此密封唇相对于该凹凸滑动，加速了密封唇的滑动磨损，其结果是，存在导致密封性(密封性能)恶化这样的课题。
另外，在专利文献2中，提出了减少密封唇滑动磨损的产生的密闭装置。该密闭装置具备3个密封唇，在3个密封唇侧的滑动面分别形成有凹凸，并且在3个密封唇之间的空间填充有低粘度基础油润滑脂。而且，记载了该密闭装置中使用的基础油优选40℃时的基础油运动粘度为10～40mm2/s。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-107758号公报
专利文献2：日本特开2012-193835号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
然而，在使用上述专利文献2所记载的密闭装置的情况下，若40℃时的基础油运动粘度小于10mm2/s，则润滑脂组合物的流动性变大，产生润滑脂无法保持于上述凹凸这样的问题。即，润滑脂由于滑动而容易消散，因此无法维持期望的密封性。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种润滑脂组合物及滚动装置，即使在使用例如运动粘度为5～40mm2/s的低粘度的基础油的情况下，也能够抑制密封性降低，能够兼顾实现密封性和低转矩化。
用于解决问题的技术手段
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使在用于滚动装置的密封部的润滑脂组合物中含有具有特定的重均分子量的极性聚合物，能够提高密封性，特别是即使在使用了40℃时的运动粘度为5～40mm2/s的低粘度基础油的情况下，也能够在不损害密封性的情况下，降低在密封的唇部与密封的唇部所滑动的面之间滑动时产生的旋转阻力(低转矩化)。
即，润滑脂组合物通过含有例如40℃时的运动粘度为5～40mm2/s的低粘度基础油和上述极性聚合物，从而能够在维持低转矩的同时在密封唇的滑动面稳定地形成油膜。
通过使润滑脂组合物含有上述极性聚合物而得到的效果有两点。第一点在于，利用聚合物的增粘效果，能够使油膜厚度变厚。第二点在于，利用极性聚合物的极性基团，在密封唇及滑动面与润滑脂之间作用有静电的力，润湿性提高，因此能够将润滑脂保持在滑动面。
另外，即使在使用了极性低的合成烃系油等作为基础油的情况下，通过使用极性聚合物，极性聚合物也作为表面活性剂发挥功能，因此在极性聚合物的极性基团与增稠剂的极性基团之间发挥静电的相互作用，另外，在极性聚合物的非极性基团与基础油之间作用有范德华力等相互作用。其结果是，极性聚合物像表面活性剂那样发挥功能，因此能够提高增稠剂对基础油的润湿性。其结果是，在滑动时，能够抑制润滑脂组合物从滑动部消散。
本发明是基于这些见解而完成的。
即，本发明的上述目的通过润滑脂组合物所涉及的下述[1]的构成来实现。
[1]一种润滑脂组合物，其特征在于，
所述润滑脂组合物在滚动装置中使用，
所述滚动装置具有：一对滚道圈，一对所述滚道圈具有对置的一对滚道面；多个滚动体，多个所述滚动体以能够滚动的方式保持于一对所述滚道面之间；以及密封部件，所述密封部件将形成于一对所述滚道圈之间的空间的开口端部封闭，所述密封部件具有包含弹性材料的多个密封唇，
在一对所述滚道圈中的任一者中的所述密封唇所滑动的滑动面与相邻的2个所述密封唇之间的空隙部封入有所述润滑脂组合物，
所述润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，
所述极性聚合物的重均分子量为5000～140000。
另外，润滑脂组合物所涉及的本发明的优选实施方式涉及以下的[2]～[4]。
[2]根据[1]所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述基础油的40℃时的运动粘度为5mm2/s以上且40mm2/s以下。
[3]根据[1]或[2]所述的润滑脂组合物，其特征在于，
所述极性聚合物为从聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、烯烃-马来酸酐共聚物、聚氨酯、聚酯及环氧乙烷-环氧丙烷共聚物中选出的至少一种。
[4]根据[3]所述的润滑脂组合物，其特征在于，
所述极性聚合物为从聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯中选出的至少一种。
另外，本发明的上述目的，由滚动装置所涉及的下述[5]的结构来实现。
[5]一种滚动装置，其特征在于，
所述滚动装置具有：一对滚道圈，一对所述滚道圈具有对置的一对滚道面；多个滚动体，多个所述滚动体以能够滚动的方式保持于一对所述滚道面之间；以及密封部件，所述密封部件将形成于一对所述滚道圈之间的空间的开口端部封闭，所述密封部件具有包含弹性材料的多个密封唇，
在一对所述滚道圈中的任一者中的所述密封唇所滑动的滑动面与相邻的2个所述密封唇之间的空隙部封入有润滑脂组合物，
所述润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，
所述极性聚合物的重均分子量为5000～140000。
发明效果
根据本发明，由于润滑脂组合物含有极性聚合物，并适当地控制极性聚合物的重均分子量，因此即使在使用了例如运动粘度为5～40mm2/s的低粘度的基础油的情况下，也能够抑制密封性的降低，能够提供能够兼顾密封性和低转矩化的润滑脂组合物和滚动装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的滚动装置(车轮用滚动装置)的剖视图。
图2是将本发明的实施方式所涉及的滚动装置中的密封装置放大示出的剖视图。
图3是将本发明的实施方式所涉及的滚动装置中的密封部件放大示出的剖视图。
图4是示出各实施例及比较例的密封性与密封转矩的关系的图表。
符号说明
1 外侧滚道圈
2 内侧滚道圈
4 轮毂
5 内圈
8 外圈滚道面
9 内圈滚道面
10 滚动体
12a、12b密封部件
14 密封装置
20 滚动装置
106 抛油环
107、217 弹性部件
110、216 芯骨
114、115、116、218、219、220密封唇
121、122、221、222空隙部
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行具体说明。需要说明的是，本发明并不限于以下说明的实施方式。
[1.滚动装置、密封装置及密封部件]
首先，以下对本实施方式所涉及的滚动装置、密封装置及密封部件进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的滚动装置的剖视图。图2是将本发明的实施方式所涉及的滚动装置中的密封装置放大示出的剖视图。另外，图3是将本发明的实施方式所涉及的滚动装置中的密封部件放大示出的剖视图。另外，在本实施方式中，作为滚动装置，以“车轮用滚动装置”为例进行说明。
如图1所示，滚动装置20具有作为固定圈的外侧滚道圈1和作为旋转圈的内侧滚道圈3，构成一对滚道圈。外侧滚道圈1通过形成于其外周面的安装部2支承固定于悬架装置(未图示)。
另一方面，内侧滚道圈3与外侧滚道圈1同心地设置，在使用时，该内侧滚道圈3进行旋转。内侧滚道圈3具有轮毂4和内圈5，在轮毂4的内周面形成有花键槽6。另外，在轮毂4的外端部外周面形成有安装凸缘7。另外，在向车辆组装时，经由等速万向节而被旋转驱动的驱动轴被插入到花键槽6中，车轮被固定于安装凸缘7。
在外侧滚道圈1的内周面形成有2列外圈滚道面8、8，在轮毂4以及内圈5的与外圈滚道面8、8对置的位置形成有内圈滚道面9、9，由此，构成对置的2对滚道面。
另外，在各外圈滚道面8、8与内圈滚道面9、9之间以能够滚动的方式配置有滚动体10、10，由此在外侧滚道圈1的内侧，旋转自如地保持有内侧滚道圈3。另外，在外圈滚道面8与内圈滚道面9之间的相邻的滚动体10之间设置有保持器11，由此，滚动体10能够以低转矩滚动。
进而，在外侧滚道圈1的轴向的一个端部与内圈5之间设有密封装置14(参照图2)，在外侧滚道圈1中的轴向的另一个端部与轮毂4之间设有密封部件12b。密封装置14及密封部件12b在外侧滚道圈1的内周面与内侧滚道圈3的外周面之间将配置有滚动体10、10的空间13的开口端部封闭。
接着，如图2所示，密封装置14具有：密封部件12a，其安装于外侧滚道圈1且由芯骨110和弹性部件107构成；以及抛油环106，其安装于内侧滚道圈3的内圈5。
芯骨110以截面大致L字形形成为圆环状，例如通过对低碳钢板等金属板实施冲压加工等冲裁加工及塑性加工从而一体成形。
另外，抛油环106也以截面L字形形成为圆环状，例如通过对不锈钢板等具有优异的耐腐蚀性的金属板实施冲压加工等冲裁加工及塑性加工从而一体成形。
弹性部件107由弹性材料构成，具备外侧密封唇114、中间密封唇115以及内侧密封唇116，弹性部件107的基端部与芯骨105接合而被固定。外侧密封唇114、中间密封唇115以及内侧密封唇116的前端缘与抛油环106的内侧面滑动接触。
在本实施方式中，在由相邻的外侧密封唇114和中间密封唇115与作为它们的滑动面的抛油环106内侧面形成的空隙部121、以及由中间密封唇115和内侧密封唇116与作为它们的滑动面的抛油环106内侧面形成的空隙部122分别封入有规定的润滑脂组合物。
该润滑脂组合物含有基础油和特定的极性聚合物，因此通过聚合物的增粘效果，能够提高油膜厚度，并且能够在外侧密封唇114、中间密封唇115以及内侧密封唇116与作为滑动面的抛油环106内侧面之间有效地保持润滑脂组合物。
其结果是，能够在不损害防止来自外部的尘埃、水、泥水等侵入到轴承内部的密封性的情况下实现低转矩化。
另外，在图3所示的密封部件12b中也同样能够使用上述润滑脂组合物。
图3所示的密封部件12b具有分别形成为圆环状的芯骨216和弹性部件217。芯骨216是对金属板进行加工而成形的，内嵌固定于外侧滚道圈1的外端部。另外，弹性部件217由弹性材料构成，具有外径侧侧密封唇218、内径侧侧密封唇219以及径向密封唇220。
另外，弹性部件217的基部通过粘接剂等接合固定于芯骨216。
在本实施方式中，在外径侧侧密封唇218及内径侧侧密封唇219与作为它们的滑动面的内侧滚道圈3内表面之间的空隙部221、以及内径侧密封唇219及径向密封唇220与作为它们的滑动面的内侧滚道圈3内表面之间的空隙部222分别封入有规定的润滑脂组合物。
因此，与密封装置14的情况同样地，能够在不损害防止来自外部的尘埃、水、泥水等侵入到轴承内部的密封性的情况下实现低转矩化。
[2.润滑脂组合物]
接着，以下对本实施方式所涉及的润滑脂组合物进行详细说明。本实施方式所涉及的润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，另外还含有增稠剂和根据需要而添加的添加剂。
＜2-1.基础油＞
基础油是本实施方式的润滑脂组合物的主成分，例如可以通过使添加于基础油中的增稠剂分散而制成润滑脂组合物。
需要说明的是，作为本实施方式中使用的基础油，优选为40℃时的运动粘度为5～40mm2/s的低粘度基础油。
在以往的密闭装置中使用的低粘度基础油润滑脂中，优选40℃时的基础油的运动粘度例如为10～40mm2/s。但是，若40℃时的基础油的运动粘度小于例如10mm2/s，则润滑脂组合物的流动性变大，润滑脂组合物无法保持在密封唇与滑动面之间，润滑脂有时因滑动而消散。需要说明的是，润滑脂的消散是指润滑脂成为细小颗粒而脱出的现象和润滑脂蒸发的现象这两者。
在本实施方式中，如后所述，作为润滑脂组合物的添加剂，使用具有特定的重均分子量的极性聚合物。若使润滑脂组合物含有这样的特定的极性聚合物，则可以认为，利用极性聚合物的极性基团，在密封唇以及滑动面与润滑脂之间作用有静电的力，能够提高密封唇以及滑动面表面与润滑脂的润湿性。
另外，通过使极性聚合物作为表面活性剂发挥功能，从而在极性聚合物的极性基团与增稠剂之间作用有静电的相互作用，另外，在非极性基团与基础油之间作用有范德华力等相互作用。其结果是，认为能够提高增稠剂对基础油的润湿性。
通过上述那样的极性聚合物的效果，在滑动时，能够抑制润滑脂组合物从滑动部消散。
若40℃时的基础油的运动粘度为5mm2/s以上，则具有所期望的耐热性，因此能够抑制基础油在使用中经时地挥发，能够维持密封性。因此，40℃时的基础油的运动粘度优选为5mm2/s以上，更优选为8mm2/s以上。
另一方面，若40℃时的基础油的运动粘度为40mm2/s以下，则能够抑制滑动面处的滑动摩擦阻力增大，能够实现低转矩化。因此，40℃时的基础油的运动粘度优选为40mm2/s以下，更优选为20mm2/s以下。
本实施方式中使用的基础油的种类没有特别限定，作为润滑油的基础油而使用的油(矿物油系、合成油系或天然油系的润滑油)全部可以使用。
具体而言，作为矿物油系润滑基础油，可以举出通过适当组合减压蒸馏、油剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、硫酸洗涤、白土精制和加氢精制等来对矿物油进行精制而成的基础油。
另外，作为合成油系润滑油基础油，可以举出烃系油、芳香族系油、酯系油、醚系油、氟系油和硅酮系油等。
进而，作为天然油系润滑基础油，可以举出牛油、猪油、大豆油、菜籽油、米糠油、椰子油、棕榈油和棕榈仁油等油脂系油、以及它们的氢化物。其中，作为密封部件或密封装置中的弹性部件的材料，例如在使用了最多使用的丁腈橡胶的情况下，优选使用矿物油或合成烃系油。
作为上述合成烃系油，可列举出作为合成油的聚α烯烃(PAO)、天然气合成油(GTL：Gas To Liquid)等。聚α烯烃的粘度指数高，因此在高温下粘度下降少，保持油膜的能力高，且在低温下粘度不会过高，会保持适度的流动性，因此润滑性下降少。该优异的低温流动性在用作润滑脂组合物的基础油时，极其有效地发挥作用。
例如，若将低温下的粘度极高而丧失流动性的润滑油作为润滑脂组合物的基础油使用，则润滑脂组合物自身也完全丧失流动性，几乎无法对机械部件的滑动面供给润滑脂组合物，有时会加快磨损。另一方面，含有聚α烯烃这样的低温流动性优异的基础油的润滑脂组合物由于保持了流动性，因此能够将适量的润滑油供给至滑动面，能够在保持润滑功能的同时抑制滑动面处的磨损。
通过天然气的液体燃料化技术的费-托法(Fischer-Tropsch process)合成液体烃，由此得到的GTL与由原油精制成的矿物油基础油相比，硫成分、芳香族成分极低，石蜡构成比率极高。因此，氧化稳定性优异，蒸发损失也非常小，因此能够适合用作本方式的基础油。
＜2-2.极性聚合物＞
本实施方式所涉及的润滑脂组合物中含有的极性聚合物是在聚合物结构内具有极性基团和非极性基团的聚合物。如上所述，若使润滑脂组合物含有极性聚合物，则利用极性聚合物所具有的增粘效果等，能够使密封唇与滑动面之间的油膜厚度变厚。
另外，即使在使用了极性低或不具有极性的低粘度的基础油作为润滑脂组合物的基础油的情况下，通过含有特定的极性聚合物，也能够保持润滑脂状，能够抑制由于搅拌、滑动而使润滑脂组合物消散的情况。
进而，在使用极性低的合成烃油等作为基础油、使用具有脲化合物之类的极性基团(脲键等)的增稠剂作为增稠剂的情况下，若使润滑脂组合物含有特定的极性聚合物，则能够提高耐久性和润湿性。
以下对极性聚合物的效果进行详细说明。能够适合用作基础油的PAO具有对金属面、橡胶面等的润湿性差但对橡胶的攻击性低这样的性质。另外，PAO的因温度而引起的粘度变化少，耐久性优异。
另一方面，适合用作后述的增粘剂的脂肪族脲与PAO的相容性不良好，具有容易发生油分离的性质。另外，原本较硬，通过剪切而容易软化，但耐久性良好。
包含这样的基础油和增粘剂的润滑脂组合物具有优异的耐久性，但由于润湿性(附着性)差，因此容易成为不停留在规定的场所而消散的状态。
因此，若像本实施方式所涉及的润滑脂组合物那样，含有特定的极性聚合物，则在极性聚合物的极性基团与增稠剂的极性基团之间作用有静电的相互作用。
进而，在极性聚合物的非极性基团与基础油之间作用有范德华力等相互作用，极性聚合物如表面活性剂那样发挥功能，因此能够提高增稠剂对基础油的润湿性。
另外，本实施方式所涉及的滚动装置中，密封部件例如具有由丁腈橡胶或丙烯橡胶等弹性材料构成的多个密封唇，这些密封唇在例如钢制的抛油环106或钢制的内侧滚道圈3的表面滑动。
因此，若在该滑动部存在含有极性聚合物的润滑脂组合物，则在基础油中溶解的极性聚合物的极性基团(酯基等)与密封唇表面的极性基团(在丁腈橡胶的情况下为腈基、在丙烯酸橡胶的情况下为酯键等极性基团)以及滑动面处的铁分子之间作用有静电的相互作用。其结果是，在滑动时，能够抑制润滑脂组合物从滑动部消散。另外，在滚动装置中的设置有密封部件12a和密封部件12b的部位，即使在使用了低粘度基础油的情况下，也能够将润滑脂组合物保持在密封唇与滑动面之间及其附近，能够维持密封性。
利用上述那样的极性聚合物的效果，即使在使用了低粘度基础油的情况下，也能够使润滑脂组合物稳定地存在于密封唇与滑动面之间，能够兼顾低转矩和密封性。
在此，极性聚合物的非极性基团是指由C、H构成的甲基、乙基等烃系的官能团。
另外，极性聚合物的极性基团是指上述非极性基团以外的官能团，例如可以举出含有如O、N、S等那样的C、H以外的元素且分子内具有电荷偏移的官能团。作为极性基团，例如可举出：羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、羰基、羧基、氰基、甲酰基、硝基、磺基、酰胺键、肽键、脲键、氨基甲酸酯键、酯键等。
需要说明的是，极性聚合物是溶解于基础油的物质，只要后述的重均分子量在规定的范围内即可，没有特别限定，例如可以举出：聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、烯烃-马来酸酐共聚物、聚氨酯、聚酯和环氧乙烷-环氧丙烷共聚物等，这些化合物可以单独使用，也可以混合使用2种以上。
另外，极性聚合物只要不阻碍本发明的效果，也可以含有其他官能团。
需要说明的是，从转矩和密封性的观点出发，更优选使用上述列举出的极性聚合物中的聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯中的至少一种。
需要说明的是，若极性聚合物的重均分子量小于5000，则难以获得增粘效果。因此，极性聚合物的重均分子量为5000以上，优选为140000以下。
另一方面，若极性聚合物的重均分子量超过140000，则润滑脂组合物的粘度变得过高，难以将极性聚合物均匀地分散于润滑脂组合物中，并且难以使极性聚合物侵入到密封唇与滑动面之间，无法得到提高油膜厚度的效果。因此，极性聚合物的重均分子量为140000以下，优选为50000以下。
进而，为了得到通过添加极性聚合物而得到的上述效果，极性聚合物的含量相对于润滑脂组合物总质量优选为0.5质量％以上，更优选为1.0质量％以上，进一步优选为1.5质量％以上。
另一方面，若极性聚合物的含量相对于润滑脂组合物总质量为30质量％以下，则润滑脂组合物的粘度不会变得过高，能够抑制转矩的上升。因此，极性聚合物的含量相对于润滑脂组合物总质量优选为30质量％以下，更优选为28质量％以下，进一步优选为25质量％以下。
需要说明的是，在本实施方式中，可以使包含极性聚合物和例如油的溶液作为添加剂而含有于润滑脂组合物中。在这样的情况下，上述极性聚合物的含量表示极性聚合物的“实质聚合物浓度”。实质聚合物浓度是指实际上在润滑脂组合物中所含的聚合物浓度，是能够通过将上述溶液的添加量乘以溶液中的极性聚合物的比例而算出的值。
＜2-3.增稠剂＞
增稠剂是通过分散在基础油中而形成三维结构、并将基础油保持在三维结构中从而形成为半固体状的作用的成分，能够含有在润滑脂组合物中。
作为增稠剂，例如可以适当选择使用金属成分为Li及Na等金属皂、金属成分为Li、Na、Ba及Ca等的复合金属皂等金属皂类、膨润土、硅胶、脲化合物、脲-氨基甲酸酯化合物及氨基甲酸酯化合物等非皂类、氨基酸类凝胶化剂(N-2-乙基己酰基-L-谷氨酸二丁基酰胺、及N-月桂酰基-L-谷氨酸-α、γ-n-二丁基酰胺等)、以及亚苄基山梨糖醇衍生物(二苄基山梨醇、二亚甲基山梨醇和不对称的二烷基苄基山梨醇等)。
这些增稠剂可以单独使用或作为混合物使用。
这些增稠剂中，优选使用由异氰酸酯和伯胺反应生成的脲化合物。脲化合物所具有的脲基可以是二脲、三脲、四脲、五脲及六脲中的任一种。另外，脲化合物的种类可以是脂肪族脲、脂环族脲及芳香族脲的任一种。进而，例如也可以是氨基甲酸酯基那样的具有脲基以外的基团的脲(例如脲氨酯)。
上述增稠剂中，脂肪族脲与芳香族脲和脂环族脲相比，可以降低密封转矩。作为理由之一，可以认为，脂肪族脲容易由于剪切力而使润滑脂软化，因此搅拌阻力比其他脲小。因此，在本实施方式中，优选使用使1摩尔二异氰酸酯与2摩尔脂肪族的伯单胺反应而得到的脂肪族二脲。
以下，列举合成脲化合物时使用的各种原料的一例。
作为二异氰酸酯，可举出脂肪族二异氰酸酯、脂环式二异氰酸酯及芳香族二异氰酸酯等。作为更具体的例子，可以举出：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、反-1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、1,3-双-(异氰酸根合甲基-苯)、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、1,3-双-(异氰酸根合甲基)-环己烷(H6XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、3-异氰酸根合甲基-3,3,5′-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)、亚苯基二异氰酸酯、间-四甲基二甲苯二异氰酸酯(m-TMXDI)、及对-四甲基二甲苯二异氰酸酯(p-TMXDI)等，特别优选使用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、反-1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、及4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)。
作为伯单胺，可以举出脂肪族、脂环式或芳香族的单胺。在此，作为脂肪族胺，在C8～C24的饱和或不饱和的脂肪族胺中，可以举出支链状的脂肪族胺、直链状的脂肪族胺，特别优选使用直链状的脂肪族胺。具体而言，可以举出：辛胺、癸胺、十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、油胺、苯胺、对甲苯胺和环己胺等。
作为润滑脂组合物中的增稠剂的含量，相对于润滑脂组合物总质量，优选为5质量％以上且40质量％以下，更优选为5质量％以上且20质量％以下。若增稠剂的含量为5质量％以上，则能够容易地维持润滑脂状态。另外，若增稠剂的含量为40质量％以下，则能够适当地保持润滑脂组合物的硬度，能够充分发挥润滑状态。
＜2-4.其他添加剂＞
在本实施方式中，为了提高润滑脂组合物的各种性能，可以根据需要混合各种添加剂。
作为添加剂，可以将胺系、酚系、硫系、二硫代磷酸锌及二硫代氨基甲酸锌等抗氧化剂、磺酸金属盐、酯系、胺系、环烷酸金属盐及琥珀酸衍生物等防锈剂、磷系、二硫代磷酸锌及有机钼等极压剂、脂肪酸及动植物油等油性改进剂、以及苯并三唑等金属减活剂等在润滑油中使用的添加剂单独使用或混合使用2种以上。
另外，这些添加剂的添加量只要是不损害本发明的目的的程度就没有特别限定。
以上，对本实施方式所涉及的润滑脂组合物进行了说明。
如上所述，本发明涉及在滚动装置的密封部中使用的润滑脂组合物，也涉及在密封部件的相邻2个密封唇与该密封唇所滑动的滑动面之间的空隙部封入有上述规定的润滑脂组合物的滚动装置。
另外，作为滚动装置，并不限于图1～图3所记载的径向轴承，只要是具有将形成于一对滚道圈之间的空间的开口端部封闭的密封部件的滚动装置，则能够在任何装置中应用。例如，也可以是推力轴承。另外，滚动体并不限于滚珠，即使是滚子也能够应用本发明。
实施例
制作具有下述表1所示的组成的润滑脂组合物，将得到的润滑脂组合物封入图3所示的试验用密封装置中。接着，将得到的试验用密封装置安装于轮毂密封单体泥水耐久试验机(日本精工株式会社制)，使其在以下所示的试验条件下在泥水槽内旋转，评价泥水耐久寿命(密封性)。另外，将上述试验用密封装置安装于轮毂密封单体转矩试验机(日本精工株式会社制)，使其在以下所示的试验条件下旋转，评价密封转矩。
将其结果示于表1，并且也一并示于图4。需要说明的是，下述表1所示的密封性表示相对于日本精工株式会社所规定的标准值的相对值(将实施例No.1所示的结果设为“1.00”)，数值越大则表示密封性越优异。同样地，下述表1所示的密封转矩是将比较例No.1所示的结果作为1.00时的相对值，数值越小则表示为低转矩。
另外，在表1中，在实施例No.1～4和比较例No.7中添加的“アクルーブ”(Aclube)中含有聚(甲基)丙烯酸酯和用于提高处理性的油。表1中的有效浓度表示添加剂中的聚(甲基)丙烯酸酯的含量，实质聚合物浓度表示通过对“アクルーブ”的添加量乘以有效浓度而得到的值。
＜密封性的评价＞
(密封单体泥水耐久试验条件)
·密封尺寸：内径61mm、外径75mm
·旋转速度：1000min-1
·轴偏心量(TIR：Total Indicator Reading：总指标读数)：0.2mm
·泥水组成：含有20％的JIS 8种粉尘
·气氛温度：室温
＜密封转矩的评价＞
(密封单体转矩试验条件)
·密封尺寸：内径61mm、外径75mm
旋转速度：1000min-1
·气氛温度：室温
[表1]
＜结果和考察＞
图4是表示各实施例及比较例的密封性与密封转矩的关系的图表。另外，在图4中，“○”表示实施例No.1～4。另外，“□”表示比较例No.1、2及4～6，“◇”表示比较例No.3。进而，“△”表示比较例No.7，“×”表示比较例No.8。
如图4中的表示比较例No.1～6的“□”和“◇”以及如表1所示，越使基础油低粘度化，密封转矩的值越降低，但密封性下降。即，密封转矩和密封性处于图4中的直线(虚线)所示那样的权衡关系。
另外，实施例No.1～4(图4的“○”)是在比较例No.3(图4的“◇”)的润滑脂组合物中，以达到9质量％或27质量％的含量的方式添加了含有聚(甲基)丙烯酸酯的“アクルーブA1060”或“アクルーブ812”(三洋化成工业株式会社制)的例子。对于表示实施例No.1～4的“○”，随着密封性上升，密封转矩的值上升，也表示如图4中的直线(实线)所示那样的权衡的关系。
但是，在实施例No.1～4中，润滑脂组合物中含有作为极性聚合物的聚(甲基)丙烯酸酯，表示实施例No.1～4(图4的“○”)的实线位于比表示比较例No.1、2及4～6的虚线靠上侧的位置，因此可知与比较例相比，兼顾了低转矩及密封性。
即，在以相同的密封转矩值进行比较的情况下，与比较例相比，实施例显示出更高的密封性，在以相同的密封性进行比较的情况下，与比较例相比，实施例显示出更低的密封转矩。
比较例No.7(图4的“△”)在比较例No.3(图2的“◇”)的润滑脂组合物中以达到9质量％的含量的方式添加了含有聚(甲基)丙烯酸酯的“アクルーブV5091”(三洋化成工业株式会社制)。需要说明的是，比较例No.7的润滑脂组合物中含有的聚(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为150000。
比较例No.7的极性聚合物的重均分子量超过本发明范围的上限，因此无法得到兼顾高密封性和低转矩的结果。
比较例No.8(图4的“×”)是在比较例No.3(图2的“◇”)的润滑脂组合物中添加了苯乙烯异戊二烯聚合物的“InfineumSV150”(Infineum日本株式会社制)而得的润滑脂组合物。
由于苯乙烯异戊二烯聚合物是在聚合物结构内不具有极性基团的非极性聚合物，因此与比较例No.3相比，比较例No.8能够提高密封性，但伴随于此，转矩也上升，无法得到兼顾高密封性和低转矩的结果。
以上，参照附图说明了各种实施方式，但本发明不限于这样的例子是不言而喻的。本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围内找到各种修正例和变形例，但应该理解，它们将当然地归入本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各结构要素任意地组合。
另外，本申请基于2020年11月20日申请的日本专利申请(日本特愿2020-193495)，其内容作为参照引用于本申请中。

Claims (5)

1.一种润滑脂组合物，其特征在于，
所述润滑脂组合物在滚动装置中使用，
所述滚动装置具有：一对滚道圈，一对所述滚道圈具有对置的一对滚道面；多个滚动体，多个所述滚动体以能够滚动的方式保持于一对所述滚道面之间；以及密封部件，所述密封部件将形成于一对所述滚道圈之间的空间的开口端部封闭，所述密封部件具有包含弹性材料的多个密封唇，
在一对所述滚道圈中的任一者中的所述密封唇所滑动的滑动面与相邻的2个所述密封唇之间的空隙部封入有所述润滑脂组合物，
所述润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，
所述极性聚合物的重均分子量为5000～140000。
2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其特征在于，
所述基础油的40℃时的运动粘度为5mm2/s以上且40mm2/s以下。
3.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其特征在于，
所述极性聚合物为从聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、烯烃-马来酸酐共聚物、聚氨酯、聚酯及环氧乙烷-环氧丙烷共聚物中选出的至少一种。
4.根据权利要求3所述的润滑脂组合物，其特征在于，
所述极性聚合物为从聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯中选出的至少一种。
5.一种滚动装置，其特征在于，
所述滚动装置具有：一对滚道圈，一对所述滚道圈具有对置的一对滚道面；多个滚动体，多个所述滚动体以能够滚动的方式保持于一对所述滚道面之间；以及密封部件，所述密封部件将形成于一对所述滚道圈之间的空间的开口端部封闭，所述密封部件具有包含弹性材料的多个密封唇，
在一对所述滚道圈中的任一者中的所述密封唇所滑动的滑动面与相邻的2个所述密封唇之间的空隙部封入有润滑脂组合物，
所述润滑脂组合物含有基础油和极性聚合物，
所述极性聚合物的重均分子量为5000～140000。
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