JP2003306687A - 生分解性グリース組成物 - Google Patents
生分解性グリース組成物Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温使用時の寿命が長く、剥離寿命にも優
れ、さらには人体や環境に悪影響を与えることなく容易
に処分可能なグリース組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオールエステル油をグリース全量の
６０質量％以上の割合で含有し、かつ４０℃における動
粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基油に、増ちょう剤
として下記一般式（１）で表されるジウレア化合物をグ
リース全量の１０〜２５質量％、酸化防止剤としてフェ
ノチアジンまたはフェノチアジン誘導体をグリース全量
の０．２〜１０質量％の割合で配合してなることを特徴
とする生分解性グリース組成物。
れ、さらには人体や環境に悪影響を与えることなく容易
に処分可能なグリース組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオールエステル油をグリース全量の
６０質量％以上の割合で含有し、かつ４０℃における動
粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基油に、増ちょう剤
として下記一般式（１）で表されるジウレア化合物をグ
リース全量の１０〜２５質量％、酸化防止剤としてフェ
ノチアジンまたはフェノチアジン誘導体をグリース全量
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とする生分解性グリース組成物。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は転がり軸受用グリー
ス組成物、特にオルタネータ、カーエアコン用電磁クラ
ッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部
品、補機等の転がり軸受用のグリース組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車においては、小型軽量化を目的と
したＦＦ（フロントエンジン・フロント駆動）車の普及
により、またさらに居住空間の拡大の要望により、エン
ジンルームの縮小を余儀なくされ、オルタネータ、カー
エアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモー
タ等の電装部品、補機等の小型軽量化が一層進められて
いる。加えて電装部品、補機自体は高性能、高出力のも
のがますます求められており、例えばオルタネータで
は、小型化による出力低下分を設計上高速化することに
より補っている。さらに、静粛性向上の要望によりエン
ジンルームの密閉化が進み、エンジンルーム内の高温化
が促進されるため、より一層高温に耐える仕様の部品が
必要となっている。 【０００３】これら電装部品、補機等には転がり軸受が
使用されており、転がり軸受の潤滑には主としてグリー
スが使用されている。ところが、このような使用条件の
高速回転化及び高荷重化に伴い、上記軸受には転送面に
生じるグリースの剥離によって早期に寿命に至る事例が
報告されている。 【０００４】また、今日では環境保全の高まりに伴っ
て、廃車時おける、上記に挙げた各部品に使用されてい
る転がり軸受に封入されているグリースの処分も問題と
なってきており、有効な解決策が模索されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、高温使用時の寿命が長
く、剥離寿命にも優れ、さらには人体や環境に悪影響を
与えることなく容易に処分可能なグリース組成物を提供
することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ポリオールエステル油をグリース全量
の６０質量％以上の割合で含有し、かつ４０℃における
動粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基油に、増ちょう
剤として下記一般式（１）で表されるジウレア化合物を
グリース全量の１０〜２５質量％、酸化防止剤としてフ
ェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体をグリース全
量の０．２〜１０質量％の割合で配合してなることを特
徴とする生分解性グリース組成物を提供する。 【０００７】 【化２】 【０００８】（式中、Ｒ1は炭素数６〜１５の芳香族系
炭化水素を示し、Ｒ2、Ｒ3は同一でも異なっていてもよ
く、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基または炭素数６
〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族基で
あり、かつＲ2、Ｒ3において炭素数６〜２０のシクロヘ
キシル基の占める割合が全モル中の８０モル％以上であ
る。） 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明のグリース組成物に
関して詳細に説明する。 【００１０】本発明のグリース組成物において、基油
は、ポリオールエステル油を必須成分として含有する。
このポリオールエステル油は、生分解性に優れるという
特徴を有する。具体的には、ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ａー９
３試験による２１日間生分解率で７０〜１００％であ
る。ちなみに、トリグリセリド構造を有する植物油は、
この２１日生分解率がほぼ１００％である。また、基油
におけるポリオールエステル油の量は６０質量％以上で
あり、これよりも少量であるとグリース組成物としての
良好な生分解性が得られない。 【００１１】ポリオールエステル油として好適な例とし
ては、以下の一般式（２）で表されるトリメチロールプ
ロパンエステル又は一般式（３）で表されるペンタエリ
スリトールエステルが挙げられる。 【００１２】 【化３】【００１３】一般式（２）、（３）において、Ｒ4〜Ｒ
10は同一でも異なっていてもよく、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、
テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等の
炭素数４〜１６、好ましくは６〜１４の直鎖又は分枝ア
ルキル基を表す。特に好適なポリオールエステル油とし
ては、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチ
ロールプロパンペラルゴネート、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ペラ
ルゴネート等が好ましい。また、これらのポリオールエ
ステル油は、複数種を組み合わせてもよい。 【００１４】基油には、上記のポリオールエステル油の
他に、合成油や鉱油等を配合してもよい。合成油として
は、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセン
オリゴマー等のポリα−オレフィン又はこれらの水素化
物；ジトリデシルグルタレート、ジ２−エチルヘキシル
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３−エチルヘキシルセバケート等のジエス
テル；アルキルナフタレン；アルキルベンゼン、ポリオ
キシアルキレングリコール；ポリフェニルエーテル；ジ
アルキルジフェニルエーテル又はこれらの混合物が挙げ
られる。中でも、４０℃における動粘度が４ｍｍ2／ｓ
以下のポリα−オレフィン油は、ポリオールエステル油
と同等の生分解性を有するため好ましい。 【００１５】鉱油としては、石油精製業の潤滑油製造プ
ロセスで通常行われている方法により得られる、例え
ば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留
分を溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、
接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の処理
を１つ以上行って精製したもの等が挙げられる。 【００１６】また、基油は、４０℃における動粘度が２
５〜５０ｍｍ2／ｓとなるように、上記のポリオールエ
ステル油、必要に応じて配合される合成油及び鉱油を選
択する。４０℃における動粘度が２５ｍｍ2／ｓに満た
ない場合は、高温・高速条件下での十分な軸受潤滑寿命
及び剥離寿命が得られず、また５０ｍｍ2／ｓを越える
と高速条件下での自己発熱が大きいため十分な潤滑寿命
が得られない。 【００１７】一方、増ちょう剤として下記一般式（１）
で表されるジウレア化合物を用いる。 【００１８】 【化４】 【００１９】式中、Ｒ1は炭素数６〜１５の芳香族系炭
化水素を示し、例えば下記に示す基を挙げることができ
る。 【００２０】 【化５】 【００２１】また、Ｒ2、Ｒ3は同一でも異なっていても
よく、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基または炭素数
６〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族基
であり、直鎖状又は分枝状のアルキル基、直鎖状又は分
枝状のアルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシク
ロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリ
ールアルキル基等が挙げられるが、この中でもアルキル
基、シクロアルキル基及びアルキルアリール基が好まし
い。Ｒ2、Ｒ3の具体例としてはヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、
ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデ
シル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシ
ル基、ノナデシル基、エイコシル基等の直鎖状又は分枝
状のアルキル基；シクロヘキシル基；メチルシクロヘキ
シル基、ジメチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキ
シル基、ジエチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘ
キシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、１−メチル
−３−プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシ
ル基、アミルシクロヘキシル基、アミルメチルシクロヘ
キシル基、ヘキシルシクロヘキシル基、ヘプチルシクロ
ヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基、ノニルシクロ
ヘキシル基、デシルシクロヘキシル基、ウンデシルシク
ロヘキシル基、ドデシルシクロヘキシル基、トリデシル
シクロヘキシル基、テトラデシルシクロヘキシル基等の
アルキルシクロアルキル基；フェニル基、ナフチル基等
のアリール基；トルイル基、エチルフェニル基、キシリ
ル基、プロピルフェニル基、クメニル基、メチルナフチ
ル基、エチルナフチル基、ジメチルナフチル基、プロピ
ルナフチル基等のアルキルアリール基；ベンジル基、メ
チルベンジル基、エチルベンジル基等のアリールアルキ
ル基等を挙げることができ、これらの中でもシクロヘキ
シル基、オクタデシル基及びトルイル基が特に好まし
い。 【００２２】また、高速回転での使用を考慮すると、Ｒ
2、Ｒ3において、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基の
占める割合を全モル中の８０モル％以上とする必要があ
る。炭素数６〜２０のアルキル基が２０モル％を超える
と高温時のグリース安定性が悪くなり、炭素数６〜２０
の芳香族基が２０モル％を超えると生分解性が悪くな
る。 【００２３】上記のジウレア化合物の製造方法は任意で
あるが、例えば、一般式ＯＣＮ−Ｒ 1−ＮＣＯで表され
るジイソシアネートと、一般式Ｒ2ＮＨ2、Ｒ3ＮＨ2で表
されるアミンとを、基油中で１０〜２００℃で反応させ
ることにより得ることができる。尚、ここでいうＲ1、
Ｒ2及びＲ3は、一般式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3と同一
である。 【００２４】また、グリース組成物におけるジウレア化
合物の配合量は１０〜２５質量％であり、好ましくは１
５〜２０質量％である。配合量が１０質量％に満たない
場合は、増ちょう剤としての効果が少ないため本目的用
グリースとしての十分なちょう度とグリース性状の安定
性が得られず、また２５質量％を越えると生分解性に悪
影響を与える。 【００２５】本発明のグリース組成物には、酸化防止剤
としてフェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体が添
加される。フェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体
を用いることで、生分解性を落とさずに高温時の耐酸化
性を得ることができる。 【００２６】 【化６】 【００２７】中でも、好ましくは、フェノチアジン、Ｎ
−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、
３，７−ジオクチルフェノチアジン、メチルフェノチア
ジン−２−カルボキシレート、イソオクチルフェノチア
ジン−２−カルボキシレート、トリデシルフェノチアジ
ン−２−カルボキシレート、トリデシルフェノチアジン
−１−カルボキシレート等を使用できる。 【００２８】フェノチアジンまたはフェノチアジン誘導
体の添加量は、グリース全量の０．２〜１０質量％であ
り、０．２質量％未満では耐酸化性の効果が得られず、
１０質量％を超えて添加しても酸化防止効果の更なる向
上は見られず、むしろ生分解性が急激に悪くなる。 【００２９】本発明のグリース組成物には、さらにその
優れた性能を高めるため、生分解性を損なわない範囲で
必要に応じて公知の添加剤を添加することができる。こ
の添加剤としては例えば、アミン系、フェノール系、イ
オウ系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；塩素系、イ
オウ系、リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン化
合物等の極圧剤；脂肪酸、動植物油等の油性剤；石油ス
ルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、ソルビ
タンエステル等のさび止め剤；ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾチアジアゾール等の金属不活性化剤；ポリメタクリ
レート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等の粘度指数
向上剤等が挙げられ、これらを単独又は２種以上組み合
わせて含むことができる。 【００３０】上記の如く構成される本発明のグリース組
成物は転がり軸受、特に自動車電装部品等の軸受に使用
され、特にオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッ
チ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車の電装部
品や補機等の軸受用として好ましく使用することができ
る。尚、これら軸受自体の構成には制限がなく、例えば
図１に断面図として示される玉軸受１を例示することが
できる。この玉軸受１は、内輪１０と外輪１１との間
に、保持器１２を介して複数の転動体である玉１３を転
動自在に保持し、更に、内輪１０と外輪１１と玉１３と
で形成される軸受区間Ｓにグリース組成物（図示せず）
を充填し、シール部材１４により封止して構成される。
グリース組成物の封入量は従来と同様でかまわず、例え
ば軸受空間Ｓの５〜７０積％とすることができる。 【００３１】 【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるもの
ではない。 【００３２】（実施例１〜６及び比較例１〜５）メチレ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ）またはトリレンジイソシ
アネート（ＴＤＩ）を、表１記載の基油に添加して加熱
溶解させ、これに表１記載の各種アミンを同基油に加熱
溶解させたものを加えた。生成したゲル状物質に、表１
記載の如く酸化防止剤（フェノチアジンまたはフェニル
α−ナフチルアミン（ＰＡＮ））を加え、十分に撹拌し
た後にロールミルに通し、実施例１〜６及び比較例１〜
５のグリース組成物を得た。 【００３３】得られたグリース組成物の組成及び性状を
表１に示す通りが、生分解度はＣＥＣ−Ｌ−３３−Ａー
９３試験により求めた。また、混和ちょう度はＪＩＳ
Ｋ２２２０に従って測定した。 【００３４】そして、各グリース組成物を用いて下記に
示す（１）急加減速試験及び（２）高温・高速グリース
寿命試験を行った。 【００３５】（１）急加減速試験 内径３０ｍｍ、外径５２ｍｍ、幅２２ｍｍの接触ゴムシ
ール付き複列深溝玉軸受にグリース組成物を１．６ｇ封
入して試験軸受を作製した。図２に示される試験装置
は、試験軸受２３を圧入したプーリ２０をベルト２１で
回転させて、そのときにカートリッジヒータ２２で内輪
を加熱して試験温度に制御する構成となっている。そし
て、試験軸受２３を、常温にて、外輪回転速度３０００
ｍｉｎ-1から１６０００ｍｉｎ-1及びその逆に急加減速
させ、ラジアル荷重１．９８ｋＮの条件で連続回転さ
せ、剥離が生じて振動が発生するまでの運転時間を求め
た。結果を表１に併記する。 【００３６】（２）高温焼付き寿命高速 内径３０ｍｍ、外径５２ｍｍ、幅２２ｍｍの接触ゴムシ
ール付き複列深溝玉軸受にグリース組成物を１．４ｇ封
入して試験軸受を作製した。試験は、図２に示す試験装
置を用いて行い、試験軸受２３を、外輪回転速度１００
００ｍｉｎ-1、内輪温度１７０℃、ラジアル荷重１．３
８ｋＮの条件で連続回転させ、焼付きが生じて軸受内輪
温度が１８０℃以上に上昇したとき、及び回転トルクが
急上昇したときに試験を終了し、それまでの時間を測定
した。結果を表１に併記する。 【００３７】 【表１】 【００３８】 【表２】【００３９】表１に示すように、ポリオールエステル油
をグリース全量の６０質量％以上の割合で含有し、かつ
４０℃における動粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基
油に、ジウレア化合物をグリース全量の１０〜２５質量
％、フェノチアジンフェノチアジン誘導体をグリース全
量の０．２〜１０質量％の割合で配合した各実施例のグ
リース組成物は、何れも生分解度が７０％以上であり、
生分解性に優れることがわかる。特に、実施例４、実施
例５から、ポリオールエステル油がグリース全量に対し
て６０質量％以上であれば、７０％以上の生分解度が得
られることが確認された。また、各実施例のグリース組
成物を封入した試験軸受は、急加減速試験及び高温焼付
き寿命試験でも、比較例のグリース組成物を封入した試
験軸受に比べて優れた結果が得られている。 【００４０】これに対して、比較例１では４０℃におけ
る基油動粘度が５０ｍｍ2／ｓを超えており、比較例２
では４０℃における基油動粘度が２５ｍｍ2／ｓ未満で
あることから、急加減速試験及び高温焼付き寿命試験の
結果が実施例に比べて劣っている。また、比較例３では
フェノチアジンの添加量が０．２質量％未満であること
から、急加減速試験及び高温焼付き寿命試験の結果が実
施例に比べて劣っており、比較例４ではフェノチアジン
の添加量が１０質量％を超えていることから、生分解性
が極端に劣っている。比較例５ではジウレア化合物の配
合量が25質量％を超えていることから、急加減速試験で
最も悪い結果がでており、更に生分解性にも劣ってい
る。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のグリース
組成物は、特定のポリオールエステル油、ウレア系増ち
ょう剤及びフェノチアジンまたはその誘導体を酸化防止
剤として含有するため、高温使用時の寿命が長く、剥離
寿命にも優れることに加えて、生分解性にも優れる。従
って、転がり軸受、特に自動車電装部品、補機等の転が
り軸受用のグリース組成物として有用であり、廃棄処分
の問題も解消できる。
ス組成物、特にオルタネータ、カーエアコン用電磁クラ
ッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部
品、補機等の転がり軸受用のグリース組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車においては、小型軽量化を目的と
したＦＦ（フロントエンジン・フロント駆動）車の普及
により、またさらに居住空間の拡大の要望により、エン
ジンルームの縮小を余儀なくされ、オルタネータ、カー
エアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモー
タ等の電装部品、補機等の小型軽量化が一層進められて
いる。加えて電装部品、補機自体は高性能、高出力のも
のがますます求められており、例えばオルタネータで
は、小型化による出力低下分を設計上高速化することに
より補っている。さらに、静粛性向上の要望によりエン
ジンルームの密閉化が進み、エンジンルーム内の高温化
が促進されるため、より一層高温に耐える仕様の部品が
必要となっている。 【０００３】これら電装部品、補機等には転がり軸受が
使用されており、転がり軸受の潤滑には主としてグリー
スが使用されている。ところが、このような使用条件の
高速回転化及び高荷重化に伴い、上記軸受には転送面に
生じるグリースの剥離によって早期に寿命に至る事例が
報告されている。 【０００４】また、今日では環境保全の高まりに伴っ
て、廃車時おける、上記に挙げた各部品に使用されてい
る転がり軸受に封入されているグリースの処分も問題と
なってきており、有効な解決策が模索されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、高温使用時の寿命が長
く、剥離寿命にも優れ、さらには人体や環境に悪影響を
与えることなく容易に処分可能なグリース組成物を提供
することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ポリオールエステル油をグリース全量
の６０質量％以上の割合で含有し、かつ４０℃における
動粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基油に、増ちょう
剤として下記一般式（１）で表されるジウレア化合物を
グリース全量の１０〜２５質量％、酸化防止剤としてフ
ェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体をグリース全
量の０．２〜１０質量％の割合で配合してなることを特
徴とする生分解性グリース組成物を提供する。 【０００７】 【化２】 【０００８】（式中、Ｒ1は炭素数６〜１５の芳香族系
炭化水素を示し、Ｒ2、Ｒ3は同一でも異なっていてもよ
く、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基または炭素数６
〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族基で
あり、かつＲ2、Ｒ3において炭素数６〜２０のシクロヘ
キシル基の占める割合が全モル中の８０モル％以上であ
る。） 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明のグリース組成物に
関して詳細に説明する。 【００１０】本発明のグリース組成物において、基油
は、ポリオールエステル油を必須成分として含有する。
このポリオールエステル油は、生分解性に優れるという
特徴を有する。具体的には、ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ａー９
３試験による２１日間生分解率で７０〜１００％であ
る。ちなみに、トリグリセリド構造を有する植物油は、
この２１日生分解率がほぼ１００％である。また、基油
におけるポリオールエステル油の量は６０質量％以上で
あり、これよりも少量であるとグリース組成物としての
良好な生分解性が得られない。 【００１１】ポリオールエステル油として好適な例とし
ては、以下の一般式（２）で表されるトリメチロールプ
ロパンエステル又は一般式（３）で表されるペンタエリ
スリトールエステルが挙げられる。 【００１２】 【化３】【００１３】一般式（２）、（３）において、Ｒ4〜Ｒ
10は同一でも異なっていてもよく、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、
テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等の
炭素数４〜１６、好ましくは６〜１４の直鎖又は分枝ア
ルキル基を表す。特に好適なポリオールエステル油とし
ては、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチ
ロールプロパンペラルゴネート、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ペラ
ルゴネート等が好ましい。また、これらのポリオールエ
ステル油は、複数種を組み合わせてもよい。 【００１４】基油には、上記のポリオールエステル油の
他に、合成油や鉱油等を配合してもよい。合成油として
は、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセン
オリゴマー等のポリα−オレフィン又はこれらの水素化
物；ジトリデシルグルタレート、ジ２−エチルヘキシル
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３−エチルヘキシルセバケート等のジエス
テル；アルキルナフタレン；アルキルベンゼン、ポリオ
キシアルキレングリコール；ポリフェニルエーテル；ジ
アルキルジフェニルエーテル又はこれらの混合物が挙げ
られる。中でも、４０℃における動粘度が４ｍｍ2／ｓ
以下のポリα−オレフィン油は、ポリオールエステル油
と同等の生分解性を有するため好ましい。 【００１５】鉱油としては、石油精製業の潤滑油製造プ
ロセスで通常行われている方法により得られる、例え
ば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留
分を溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、
接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の処理
を１つ以上行って精製したもの等が挙げられる。 【００１６】また、基油は、４０℃における動粘度が２
５〜５０ｍｍ2／ｓとなるように、上記のポリオールエ
ステル油、必要に応じて配合される合成油及び鉱油を選
択する。４０℃における動粘度が２５ｍｍ2／ｓに満た
ない場合は、高温・高速条件下での十分な軸受潤滑寿命
及び剥離寿命が得られず、また５０ｍｍ2／ｓを越える
と高速条件下での自己発熱が大きいため十分な潤滑寿命
が得られない。 【００１７】一方、増ちょう剤として下記一般式（１）
で表されるジウレア化合物を用いる。 【００１８】 【化４】 【００１９】式中、Ｒ1は炭素数６〜１５の芳香族系炭
化水素を示し、例えば下記に示す基を挙げることができ
る。 【００２０】 【化５】 【００２１】また、Ｒ2、Ｒ3は同一でも異なっていても
よく、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基または炭素数
６〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０の芳香族基
であり、直鎖状又は分枝状のアルキル基、直鎖状又は分
枝状のアルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシク
ロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリ
ールアルキル基等が挙げられるが、この中でもアルキル
基、シクロアルキル基及びアルキルアリール基が好まし
い。Ｒ2、Ｒ3の具体例としてはヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、
ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデ
シル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシ
ル基、ノナデシル基、エイコシル基等の直鎖状又は分枝
状のアルキル基；シクロヘキシル基；メチルシクロヘキ
シル基、ジメチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキ
シル基、ジエチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘ
キシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、１−メチル
−３−プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシ
ル基、アミルシクロヘキシル基、アミルメチルシクロヘ
キシル基、ヘキシルシクロヘキシル基、ヘプチルシクロ
ヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基、ノニルシクロ
ヘキシル基、デシルシクロヘキシル基、ウンデシルシク
ロヘキシル基、ドデシルシクロヘキシル基、トリデシル
シクロヘキシル基、テトラデシルシクロヘキシル基等の
アルキルシクロアルキル基；フェニル基、ナフチル基等
のアリール基；トルイル基、エチルフェニル基、キシリ
ル基、プロピルフェニル基、クメニル基、メチルナフチ
ル基、エチルナフチル基、ジメチルナフチル基、プロピ
ルナフチル基等のアルキルアリール基；ベンジル基、メ
チルベンジル基、エチルベンジル基等のアリールアルキ
ル基等を挙げることができ、これらの中でもシクロヘキ
シル基、オクタデシル基及びトルイル基が特に好まし
い。 【００２２】また、高速回転での使用を考慮すると、Ｒ
2、Ｒ3において、炭素数６〜２０のシクロヘキシル基の
占める割合を全モル中の８０モル％以上とする必要があ
る。炭素数６〜２０のアルキル基が２０モル％を超える
と高温時のグリース安定性が悪くなり、炭素数６〜２０
の芳香族基が２０モル％を超えると生分解性が悪くな
る。 【００２３】上記のジウレア化合物の製造方法は任意で
あるが、例えば、一般式ＯＣＮ−Ｒ 1−ＮＣＯで表され
るジイソシアネートと、一般式Ｒ2ＮＨ2、Ｒ3ＮＨ2で表
されるアミンとを、基油中で１０〜２００℃で反応させ
ることにより得ることができる。尚、ここでいうＲ1、
Ｒ2及びＲ3は、一般式（１）のＲ1、Ｒ2及びＲ3と同一
である。 【００２４】また、グリース組成物におけるジウレア化
合物の配合量は１０〜２５質量％であり、好ましくは１
５〜２０質量％である。配合量が１０質量％に満たない
場合は、増ちょう剤としての効果が少ないため本目的用
グリースとしての十分なちょう度とグリース性状の安定
性が得られず、また２５質量％を越えると生分解性に悪
影響を与える。 【００２５】本発明のグリース組成物には、酸化防止剤
としてフェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体が添
加される。フェノチアジンまたはフェノチアジン誘導体
を用いることで、生分解性を落とさずに高温時の耐酸化
性を得ることができる。 【００２６】 【化６】 【００２７】中でも、好ましくは、フェノチアジン、Ｎ
−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、
３，７−ジオクチルフェノチアジン、メチルフェノチア
ジン−２−カルボキシレート、イソオクチルフェノチア
ジン−２−カルボキシレート、トリデシルフェノチアジ
ン−２−カルボキシレート、トリデシルフェノチアジン
−１−カルボキシレート等を使用できる。 【００２８】フェノチアジンまたはフェノチアジン誘導
体の添加量は、グリース全量の０．２〜１０質量％であ
り、０．２質量％未満では耐酸化性の効果が得られず、
１０質量％を超えて添加しても酸化防止効果の更なる向
上は見られず、むしろ生分解性が急激に悪くなる。 【００２９】本発明のグリース組成物には、さらにその
優れた性能を高めるため、生分解性を損なわない範囲で
必要に応じて公知の添加剤を添加することができる。こ
の添加剤としては例えば、アミン系、フェノール系、イ
オウ系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；塩素系、イ
オウ系、リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン化
合物等の極圧剤；脂肪酸、動植物油等の油性剤；石油ス
ルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、ソルビ
タンエステル等のさび止め剤；ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾチアジアゾール等の金属不活性化剤；ポリメタクリ
レート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等の粘度指数
向上剤等が挙げられ、これらを単独又は２種以上組み合
わせて含むことができる。 【００３０】上記の如く構成される本発明のグリース組
成物は転がり軸受、特に自動車電装部品等の軸受に使用
され、特にオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッ
チ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車の電装部
品や補機等の軸受用として好ましく使用することができ
る。尚、これら軸受自体の構成には制限がなく、例えば
図１に断面図として示される玉軸受１を例示することが
できる。この玉軸受１は、内輪１０と外輪１１との間
に、保持器１２を介して複数の転動体である玉１３を転
動自在に保持し、更に、内輪１０と外輪１１と玉１３と
で形成される軸受区間Ｓにグリース組成物（図示せず）
を充填し、シール部材１４により封止して構成される。
グリース組成物の封入量は従来と同様でかまわず、例え
ば軸受空間Ｓの５〜７０積％とすることができる。 【００３１】 【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるもの
ではない。 【００３２】（実施例１〜６及び比較例１〜５）メチレ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ）またはトリレンジイソシ
アネート（ＴＤＩ）を、表１記載の基油に添加して加熱
溶解させ、これに表１記載の各種アミンを同基油に加熱
溶解させたものを加えた。生成したゲル状物質に、表１
記載の如く酸化防止剤（フェノチアジンまたはフェニル
α−ナフチルアミン（ＰＡＮ））を加え、十分に撹拌し
た後にロールミルに通し、実施例１〜６及び比較例１〜
５のグリース組成物を得た。 【００３３】得られたグリース組成物の組成及び性状を
表１に示す通りが、生分解度はＣＥＣ−Ｌ−３３−Ａー
９３試験により求めた。また、混和ちょう度はＪＩＳ
Ｋ２２２０に従って測定した。 【００３４】そして、各グリース組成物を用いて下記に
示す（１）急加減速試験及び（２）高温・高速グリース
寿命試験を行った。 【００３５】（１）急加減速試験 内径３０ｍｍ、外径５２ｍｍ、幅２２ｍｍの接触ゴムシ
ール付き複列深溝玉軸受にグリース組成物を１．６ｇ封
入して試験軸受を作製した。図２に示される試験装置
は、試験軸受２３を圧入したプーリ２０をベルト２１で
回転させて、そのときにカートリッジヒータ２２で内輪
を加熱して試験温度に制御する構成となっている。そし
て、試験軸受２３を、常温にて、外輪回転速度３０００
ｍｉｎ-1から１６０００ｍｉｎ-1及びその逆に急加減速
させ、ラジアル荷重１．９８ｋＮの条件で連続回転さ
せ、剥離が生じて振動が発生するまでの運転時間を求め
た。結果を表１に併記する。 【００３６】（２）高温焼付き寿命高速 内径３０ｍｍ、外径５２ｍｍ、幅２２ｍｍの接触ゴムシ
ール付き複列深溝玉軸受にグリース組成物を１．４ｇ封
入して試験軸受を作製した。試験は、図２に示す試験装
置を用いて行い、試験軸受２３を、外輪回転速度１００
００ｍｉｎ-1、内輪温度１７０℃、ラジアル荷重１．３
８ｋＮの条件で連続回転させ、焼付きが生じて軸受内輪
温度が１８０℃以上に上昇したとき、及び回転トルクが
急上昇したときに試験を終了し、それまでの時間を測定
した。結果を表１に併記する。 【００３７】 【表１】 【００３８】 【表２】【００３９】表１に示すように、ポリオールエステル油
をグリース全量の６０質量％以上の割合で含有し、かつ
４０℃における動粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基
油に、ジウレア化合物をグリース全量の１０〜２５質量
％、フェノチアジンフェノチアジン誘導体をグリース全
量の０．２〜１０質量％の割合で配合した各実施例のグ
リース組成物は、何れも生分解度が７０％以上であり、
生分解性に優れることがわかる。特に、実施例４、実施
例５から、ポリオールエステル油がグリース全量に対し
て６０質量％以上であれば、７０％以上の生分解度が得
られることが確認された。また、各実施例のグリース組
成物を封入した試験軸受は、急加減速試験及び高温焼付
き寿命試験でも、比較例のグリース組成物を封入した試
験軸受に比べて優れた結果が得られている。 【００４０】これに対して、比較例１では４０℃におけ
る基油動粘度が５０ｍｍ2／ｓを超えており、比較例２
では４０℃における基油動粘度が２５ｍｍ2／ｓ未満で
あることから、急加減速試験及び高温焼付き寿命試験の
結果が実施例に比べて劣っている。また、比較例３では
フェノチアジンの添加量が０．２質量％未満であること
から、急加減速試験及び高温焼付き寿命試験の結果が実
施例に比べて劣っており、比較例４ではフェノチアジン
の添加量が１０質量％を超えていることから、生分解性
が極端に劣っている。比較例５ではジウレア化合物の配
合量が25質量％を超えていることから、急加減速試験で
最も悪い結果がでており、更に生分解性にも劣ってい
る。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のグリース
組成物は、特定のポリオールエステル油、ウレア系増ち
ょう剤及びフェノチアジンまたはその誘導体を酸化防止
剤として含有するため、高温使用時の寿命が長く、剥離
寿命にも優れることに加えて、生分解性にも優れる。従
って、転がり軸受、特に自動車電装部品、補機等の転が
り軸受用のグリース組成物として有用であり、廃棄処分
の問題も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグリース組成物が封止される転がり軸
受の一例（玉軸受）を示す断面図である。 【図２】実施例において、急加減速試験及び高温焼付き
試験に用いた試験装置を示す概略図である。 【符号の説明】 １ 玉軸受 １０ 内輪 １１ 外輪 １３ 玉 １４ シール部材
受の一例（玉軸受）を示す断面図である。 【図２】実施例において、急加減速試験及び高温焼付き
試験に用いた試験装置を示す概略図である。 【符号の説明】 １ 玉軸受 １０ 内輪 １１ 外輪 １３ 玉 １４ シール部材
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ１０Ｎ 40:02 Ｃ１０Ｎ 40:02
50:10 50:10
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポリオールエステル油をグリース全量の
６０質量％以上の割合で含有し、かつ４０℃における動
粘度が２５〜５０ｍｍ2／ｓである基油に、増ちょう剤
として下記一般式（１）で表されるジウレア化合物をグ
リース全量の１０〜２５質量％、酸化防止剤としてフェ
ノチアジンまたはフェノチアジン誘導体をグリース全量
の０．２〜１０質量％の割合で配合してなることを特徴
とする生分解性グリース組成物。 【化１】 （式中、Ｒ1は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素を示
し、Ｒ2、Ｒ3は同一でも異なっていてもよく、炭素数６
〜２０のシクロヘキシル基または炭素数６〜２０のアル
キル基または炭素数６〜２０の芳香族基であり、かつＲ
2、Ｒ3において炭素数６〜２０のシクロヘキシル基の占
める割合が全モル中の８０モル％以上である。）
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002113318A JP2003306687A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 生分解性グリース組成物 |
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|---|---|
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-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113318A patent/JP2003306687A/ja active Pending
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| US10005980B2 (en) | 2007-03-26 | 2018-06-26 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Grease composition and bearing |
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