JP2004123797A

JP2004123797A - グリース組成物及び転動装置

Info

Publication number: JP2004123797A
Application number: JP2002286026A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nakatani; 中谷　真也
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】飛散しにくく且つ優れた高温性能を有するグリース組成物を提供する。
【解決手段】金属石けん２０〜９０質量％とＰＴＦＥ８０〜１０質量％とからなる増ちょう剤を、鉱油及び合成油の少なくとも一方３０〜８０質量％と、パーフルオロポリエーテル油７０〜２０質量％とからなる基油に混合してグリース組成物を製造した。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛散しにくく且つ優れた高温性能を有するグリース組成物に関する。また、本発明は、低トルクで優れた音響性能を有することに加えて発塵量が少ない転動装置に係り、特に、電子情報機器や半導体製造装置等に好適な転動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ（以降はＨＤＤと記す），レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等のような電子情報機器や半導体製造装置などに用いられる転動装置（転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ等）には、一般に、発塵が少ないこと、低トルクであること、音響性能が優れていること、長寿命であること等の各種性能が要求される。
【０００３】
さらに、近年の電子情報機器，半導体の高精度化に伴って、電子情報機器や半導体製造装置に使用される転動装置の使用条件（温度，速度等）はますます厳しくなっており、しかもそのような厳しい使用条件下においても前述の各種性能が優れていることが要求されている。
例えば、清浄な雰囲気下で使用されるＨＤＤ等の電子情報機器においては、回転時に軸受内部からガス状の油やグリースの微小な粒子が飛散すると、記録媒体等を汚染して誤作動の原因となるため、発塵量を低く抑えることが最も重要なこととされている。
【０００４】
このようなＨＤＤ用転がり軸受に封入されるグリース組成物としては、鉱油を基油としナトリウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とするグリースであるアンドックＣ（商品名）が良く知られており、発塵が少ないことから２０年以上にわたって使用されてきた。
また、低トルク，低騒音が特に重視されるような場合には、リチウム石けんを増ちょう剤としエステル油を基油とするグリースが使用される場合もあった。
【０００５】
さらに、特開２０００−１０９８７４号公報には、フッ素油と増ちょう剤とからなるフッ素系グリースにシリコーン油を混合したフッ素系グリース組成物が開示されている。このフッ素系グリース組成物は、グリースからの油分の滲出が生じにくいという特性を有している。
さらにまた、特開２００１−１８７８９２号公報には、基油であるシリコーン油，増ちょう剤であるポリテトラフルオロエチレン，シリカエアロゲル，及び極圧添加剤を含有するグリース組成物が開示されている。このグリース組成物は、低温流動性，耐摩耗性，耐熱性，及び低温での低トルク性が優れているという特性を有している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１０９８７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８７８９２号公報
【特許文献３】
特開平９−２１７７４５号公報
【特許文献４】
特開２００１−３３５７９２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のナトリウムコンプレックス石けん−鉱油系グリースは、増ちょう剤の分散性が不十分で均質になりにくいため、転がり軸受の回転初期において音響性能や振動性能に問題があった。また、吸湿性が強く、グリースが経時的に硬化して転がり軸受内での流動性が低下するため、潤滑不良を起こし保持器から異常音が発生しやすいという問題点も有していた。
【０００８】
そのため、低トルク，低騒音が特に重視されるような場合には、前述のリチウム石けん−エステル油系グリースが使用される場合があったが、このようなグリースは飛散しやすいので（発塵量が多い）、ＨＤＤ用転がり軸受に使用された場合には記録媒体等を汚染するおそれが大きかった。また、ＨＤＤ用転がり軸受の使用温度はますます高温になっているため、前述のリチウム石けん−エステル油系グリースは適用できない場合もあった。
【０００９】
さらに、前述の特開２０００−１０９８７４号公報及び特開２００１−１８７８９２号公報に記載のグリース組成物は、非常に高価なシリコーン油やフッ素油を使用しているため、一般的なグリースと比較すると高価であるという問題があった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、飛散しにくく且つ優れた高温性能を有するグリース組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、低トルクで優れた音響性能を有することに加えて発塵量が少ない転動装置を提供することを併せて課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のグリース組成物は、基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記増ちょう剤を金属石けん及びフッ素樹脂としたことを特徴とする。
【００１１】
このようなグリース組成物は、増ちょう剤として金属石けんとフッ素樹脂との両方を含有しているので、飛散しにくく且つ優れた高温性能を有することに加えて、このグリース組成物が封入された転動装置の音響性能及びトルク性能を優れたものとすることができる。
また、本発明に係る請求項２のグリース組成物は、請求項１に記載のグリース組成物において、前記増ちょう剤を、金属石けん２０〜９０質量％と、フッ素樹脂８０〜１０質量％と、で構成したことを特徴とする。
【００１２】
増ちょう剤の組成が前記範囲外であると、発塵量が多くなったり高温性能が不十分となるおそれがある。また、グリース組成物を転動装置に封入した際に、転動装置の音響性能が低下したりトルクが高くなるおそれがある。
グリース組成物の発塵量をより少なくし、高温性能をより優れたものとし、さらにこのグリース組成物を封入した転動装置の音響性能及びトルク性能をより優れたものとするためには、増ちょう剤は金属石けん３０〜８０質量％とフッ素樹脂７０〜２０質量％とで構成することがより好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係る請求項３のグリース組成物は、請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物において、前記増ちょう剤の含有量を組成物全体の１０〜３３質量％としたことを特徴とする。
１０質量％未満であると、グリース組成物が軟らかすぎて発塵量が多くなる。一方、３３質量％超過であると、グリース組成物が硬化しすぎて十分な潤滑性能を発揮することが困難となり、音響耐久寿命が低下するおそれがある。ただし、発塵量と音響耐久寿命と混和ちょう度とを考慮すると、増ちょう剤の含有量は組成物全体の１５〜３０質量％とすることがより好ましい。
【００１４】
さらに、本発明に係る請求項４のグリース組成物は、請求項１〜３のいずれかに記載のグリース組成物において、前記基油を、鉱油及び合成油の少なくとも一方３０〜８０質量％と、パーフルオロポリエーテル油７０〜２０質量％と、で構成したことを特徴とする。
基油としてパーフルオロポリエーテル油を含有し、増ちょう剤としてフッ素樹脂を含有していることから、本発明のグリース組成物は優れた高温性能を有している。よって、本発明のグリース組成物を封入した転動装置は、高温下においても長寿命である。また、グリース組成物の基油粘度が低く抑えられるので、低温流動性にも優れている。
【００１５】
また、基油として鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有していることから、種々の添加剤を添加することができる。よって、グリース組成物に、潤滑性，防錆性，及び金属腐食を防ぐ性能等の種々の性能を付与することができる。さらに、基油として鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有していることから、本発明のグリース組成物は、シリコーン油やフッ素油を基油とする従来のグリース組成物と比較して安価である。
【００１６】
鉱油及び合成油の少なくとも一方が３０質量％未満であると、グリース組成物に添加剤を添加した場合に添加効果が十分に得られないおそれがある。そして、鉱油及び合成油の少なくとも一方が３０質量％未満であるとパーフルオロポリエーテル油は７０質量％超過となるので、グリース組成物が高価となる。一方、鉱油及び合成油の少なくとも一方が８０質量％超過で、パーフルオロポリエーテル油が２０質量％未満であると、グリース組成物の高温性能が不十分となる。
【００１７】
さらに、本発明に係る請求項５のグリース組成物は、請求項１〜４のいずれかに記載のグリース組成物において、前記鉱油及び合成油の少なくとも一方の４０℃における動粘度を５０〜５００ｍｍ^２／ｓとし、前記パーフルオロポリエーテル油の４０℃における動粘度を２０〜４００ｍｍ^２／ｓとしたことを特徴とする。
【００１８】
両者の４０℃における動粘度が前記上限値を超えると、低温での流動性が不十分となって、転動装置を低温下で起動する際に異音が発生するおそれがある。また、前記下限値未満であると、蒸発損失や潤滑性の問題から適当ではない。すなわち、基油の粘度が低すぎると、高温において例えば軸受の回転中に軌道面と転動体との金属接触を避けるのに十分な潤滑油膜の形成が困難となる。
【００１９】
このような問題がより生じにくくするためには、鉱油及び合成油の少なくとも一方の４０℃における動粘度を７０〜４００ｍｍ^２／ｓとし、パーフルオロポリエーテル油の４０℃における動粘度を３０〜２００ｍｍ^２／ｓとすることがより好ましい。
さらに、本発明に係る請求項６のグリース組成物は、請求項１〜５のいずれかに記載のグリース組成物において、混和ちょう度を１９０〜２５０としたことを特徴とする。
【００２０】
グリース組成物を封入した転動装置からの発塵を抑制するためには、グリース組成物を硬くすることが好ましい。しかし、硬すぎると転動装置内での流動性が低下するため、潤滑不良を起こし保持器等から異常音が発生しやすくなる。よって、グリース組成物の混和ちょう度は１９０〜２５０であることが好ましい。１９０未満であると、硬すぎるためにグリース組成物を封入した転動装置の音響性能やトルク性能が低下する。また、２５０を超えると、転動装置からの発塵量が多くなる。
【００２１】
さらに、本発明に係る請求項７の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転動装置において、前記内方部材と前記外方部材との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１〜６のいずれかに記載のグリース組成物を充填したことを特徴とする。
【００２２】
このような構成の転動装置は、金属石けんとフッ素樹脂との両方を増ちょう剤として含有するグリース組成物が充填されているので、低トルクで優れた音響性能を有することに加えて発塵量が少ない。
本発明は、種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００２３】
なお、本発明における前記内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、前記外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【００２４】
以下に、本発明のグリース組成物を構成する各成分について説明する。
〔増ちょう剤について〕
本発明のグリース組成物には、増ちょう剤として金属石けんとフッ素樹脂との両方を使用する必要がある。なお、本発明の目的を損なわない程度の量であれば、他種の増ちょう剤を併用してもよい。
【００２５】
本発明においてフッ素樹脂とともに増ちょう剤として使用される金属石けんとしては、周期律表の１，２，及び１３族の金属の化合物（例えば、金属水酸化物）と、炭素数１０以上の高級脂肪酸又は１個以上の水酸基を有する炭素数１０以上の高級ヒドロキシ脂肪酸と、から合成された脂肪族一塩基酸金属塩があげられる。
【００２６】
金属としては、例えば、リチウム，ナトリウム，バリウム，アルミニウム等があげられる。また、高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸，ミリスチン酸，パルチミン酸，マルガリン酸，ステアリン酸，アラキジン酸，ベヘン酸，リグノセリン酸，牛脂脂肪酸等があげられ、高級ヒドロキシ脂肪酸としては、例えば、９　−ヒドロキシステアリン酸，１０−ヒドロキシステアリン酸，１２−ヒドロキシステアリン酸，９　，１０−ジヒドロキシステアリン酸等があげられる。これらの脂肪族一塩基酸の中では、１２−ヒドロキシステアリン酸が最も好ましい。
【００２７】
このような金属石けんは、別途合成したものを基油に分散させてもよいし、基油中で合成することによって基油に分散させてもよい。ただし、後者の方法の方が、基油中に増ちょう剤を良好に分散させやすいので、工業的に製造する場合には有利である。
一方、もう一つの増ちょう剤であるフッ素樹脂の種類は特に限定されるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、テトラフルオロエチレンと全体又は一部分がフッ素化された他のエチレン系不飽和炭化水素モノマーとの共重合体（以降はテトラフルオロエチレン共重合体と記す）等が好ましい。
【００２８】
このテトラフルオロエチレン共重合体としては、例えば、以下の▲１▼〜▲４▼に示すようなものがあげられる。
▲１▼パーフルオロアルキル−トリフルオロエチレンエーテル類、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロイソブテン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキルエチレン類（例えばパーフルオロプロペン等）のうちの１種以上のコモノマーを、ＰＴＦＥに０．０１〜３モル％、好ましくは０．０５〜０．５モル％共重合させた変性ポリテトラフルオロエチレン。
【００２９】
▲２▼少なくとも１種のパーフルオロアルキルビニルエーテル（パーフルオロアルキル基は１〜６個の炭素を有している）を、０．５〜８モル％共重合させたテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）熱可塑性共重合体。
▲３▼３〜８個の炭素を有するパーフルオロオレフィンを２〜２０モル％共重合させたＴＦＥ熱可塑性共重合体。例としては、ヘキサフルオロプロペンとＴＦＥとの共重合体等があげられる。
【００３０】
▲４▼パーフルオロメチルビニルエーテル（０．５〜１３モル％）と、下記の式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ　）のフッ素化合物モノマーのうちの１種以上（０．０５〜５モル％）と、を共重合させたＴＦＥ熱可塑性共重合体。
【００３１】
【化１】

【００３２】
【化２】

【００３３】
【化３】

【００３４】
ただし、式（ＩＩＩ　）中のＲは、１〜５個の炭素を有するパーフルオロアルキル基で、ＣＦ_３が好ましい。また、Ｘ_１及びＸ_２は相互に独立して、１〜３個の炭素を有するパーフルオロアルキル基又はＦで、ＣＦ_３が好ましい。
また、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）　中のＲ_Ｆは、下記の（ｉ）〜（ｉｉｉ　）のうちの少なくとも１つである。
【００３５】
（ｉ）２〜１２個の炭素を有するパーフルオロアルキル基
（ｉｉ）下記式（ＩＶ）のような化学構造を有するもの。ただし、式（ＩＶ）中のｒは１〜４の整数であり、ｒ’は０〜３の整数である。
【００３６】
【化４】

【００３７】
（ｉｉｉ　）下記式（Ｖ）のような化学構造を有するもの。ただし、式（Ｖ）中の構造単位（ＯＣＦＸ）と（ＯＣＦ_２ＣＦＹ）は連鎖に沿って統計的に分布している。また、Ｔは１〜３個の炭素を有するパーフルオロアルキル基で、任意に１個のＨ又はＣｌを有する。さらに、Ｘ及びＹはＦ又はＣＦ_３であり、Ｚは−ＣＦＸ−又は−ＣＦ_２ＣＦＹ−である。さらに、ｑ及びｑ’は０〜１０の整数で相互に同じか又は異なる数値であり、その場合のフッ素化合物モノマーの数平均分子量は２００〜２０００である。
【００３８】
【化５】

【００３９】
なお、▲１▼〜▲４▼には、分子式中の数値，共重合比，及び平均分子量について好適な数値範囲が前述のように規定されているが、これらの数値が前記範囲の下限値未満であると、グリース組成物をグリース状とするのに十分な増ちょう性がテトラフルオロエチレン共重合体に付与されない。また、前記範囲の上限値超過であると、グリース組成物が硬化して十分な潤滑性を発揮することが困難となる。
【００４０】
〔基油について〕
本発明のグリース組成物に使用される基油の種類は特に限定されるものではないが、鉱油及び合成油の少なくとも一方とパーフルオロポリエーテル油との両方を使用することが好ましい。ただし、本発明の目的を損なわない程度の量であれば、他種の基油を併用してもよい。
【００４１】
鉱油の種類は特に限定されるものではないが、パラフィン系鉱物油，ナフテン系鉱物油，及びこれらの混合油等が好ましく使用される。また、合成油の種類も特に限定されるものではなく、合成炭化水素油，エーテル油，エステル油，及びフッ素油等が好ましく使用される。
具体的には、合成炭化水素油としては、ポリα−オレフィン油や、α−オレフィンとエチレンとのコオリゴマー合成油等があげられる。
【００４２】
また、エーテル油としては、１２〜２０個の炭素を有するアルキル基で置換されたフェニルエーテル油（ジフェニルエーテル油，トリフェニルエーテル油，テトラフェニルエーテル油等）があげられる。置換されたアルキル基の数は特に限定されるものではないが、１個又は２個が好ましい。特に、基油の低蒸発性を考慮すると、アルキルジフェニルエーテル油が好ましい。
【００４３】
さらに、フッ素油としては、パーフルオロエーテル油及びその誘導体，フルオロシリコーン油，クロロトリフルオロエチレン油，フルオロフォスファゼン油等があげられる。
パーフルオロポリエーテル油の種類は特に限定されるものではなく、以下に示すようなフルオロオキシアルキレン構造単位から選択される少なくとも１種から構成されるものが好ましい。なお、式中のＸ_３はＣＦ_３（ＣＦ_２）_ｎ−であり、ｎは０〜４の整数である。
【００４４】
【化６】

【００４５】
パーフルオロポリエーテル油が上記フルオロオキシアルキレン構造単位の２種以上から構成されている場合は、各構造単位は連鎖に沿って統計的に分布している。そしてその末端基は、ＣＦ_３−，Ｃ_２Ｆ_５−，Ｃ_３Ｆ_７−，ＣＦ_２Ｃｌ（ＣＦ_３）ＣＦ−，ＣＦ_３ＣＦＣｌＣＦ_２−，ＣＦ_２ＣｌＣＦ_２−，ＣＦ_２Ｃｌ−，ＣＨＦ_２−，ＣＦ_３ＣＨＦ−等のような、１個のＨ及び／又はＣｌを任意に有するフルオロアルキル基である。
【００４６】
さらにまた、エステル油としてはジエステル油，ポリオールエステル油，芳香族エステル油等があげられる。
このうちジエステル油は二塩基酸とアルコールとの反応により得られ、その例としては、ジオクチルアジペート，ジイソブチルアジペート，ジブチルアジペート，ジブチルセバケート，ジオクチルセバケート，メチルアセチルリシノレート等があげられる。
【００４７】
また、ポリオールエステル油は、多価アルコールと１種又は２種以上の一塩基酸との反応により得られる。ただし、一塩基酸及び二塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとの反応により得られるオリゴエステルであるコンプレックスエステルでもよい。
多価アルコールとしては、トリメチロールプロパン，ペンタエリスリトール，ジペンタエリスリトール，ネオペンチルグリコール，２−メチル−２−プロピルプロパン−１，３−ジオール等があげられる。
【００４８】
一塩基酸としては、４〜１８個の炭素を有する脂肪酸が好ましく、具体的には、吉草酸，カプロン酸，カプリル酸，エナント酸，ペラルゴン酸，カプリン酸，ウンデカン酸，ラウリン酸，ミリスチン酸，パルチミン酸，牛脂脂肪酸，ステアリン酸，カプロレイン酸，ウンデシレン酸，リンデル酸，ツズ酸，フィゼテリン酸，ミリストレイン酸，ペトロセリン酸，オレイン酸，エライジン酸，アスクレピン酸，バクセン酸，ソルビン酸，リノール酸，リノレン酸，サビニン酸，リシノール酸等があげられる。
【００４９】
さらに、芳香族エステル油としては、トリオクチルトリメリテート，トリデシルトリメリテート等のようなトリメリト酸エステルや、テトラオクチルピロメリテート等のようなピロメリト酸エステルがあげられる。
以上説明した各種基油は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。ただし、グリース組成物を封入した転動装置の高温，高速運転下における潤滑性能及び寿命を考慮すると、合成油が含有されていることが好ましく、特に、以下に示すようなものが含有されていることがより好ましい。すなわち、エステル油ではポリオールエステル油と芳香族エステル油であり、エーテル油ではアルキルジフェニルエーテル油であり、フッ素油ではパーフルオロエーテル油及びその誘導体とフルオロフォスファゼン油である。
【００５０】
〔添加剤について〕
本発明のグリース組成物には、各種性能をさらに向上させるため、所望により種々の添加剤を混合してもよい。例えば、酸化防止剤，防錆剤，極圧剤，油性向上剤，金属不活性化剤など、グリース組成物に一般的に使用される添加剤を、単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００５１】
酸化防止剤としては、例えば、アミン系，フェノール系，硫黄系，ジチオリン酸亜鉛等があげられる。
アミン系酸化防止剤の具体例としては、フェニル−１−ナフチルアミン，フェニル−２−ナフチルアミン，ジフェニルアミン，フェニレンジアミン，オレイルアミドアミン，フェノチアジン等があげられる。
【００５２】
また、フェノール系酸化防止剤の具体例としては、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−オクチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ｎ−オクタデシル−β−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２−ｎ−オクチル−チオ−４，６−ジ（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル）フェノキシ−１，３，５−トリアジン、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール等のヒンダードフェノールなどがあげられる。
【００５３】
防錆剤としては、例えば、石油スルフォン酸，有機系スルフォン酸金属塩（金属はアルカリ金属，アルカリ土類金属等），エステル類等があげられる。
有機系スルフォン酸金属塩の具体例としては、ジノニルナフタレンスルホン酸や重質アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩（カルシウムスルフォネート，バリウムスルフォネート，ナトリウムスルフォネートなど）等があげられる。
【００５４】
また、エステル類の具体例としては、多塩基カルボン酸及び多価アルコールの部分エステルであるソルビタンモノラウレート，ソルビタントリステアレート，ソルビタンモノオレエート，ソルビタントリオレエート等のソルビタンエステル類や、ポリオキシエチレンラウレート，ポリオキシエチレンオレエート，ポリオキシエチレンステアレート等のアルキルエステル類などがあげられる。
【００５５】
また、アルキルコハク酸エステル，アルケニルコハク酸エステル等のようなアルキルコハク酸誘導体，アルケニルコハク酸誘導体も、防錆剤として好ましく使用できる。
油性向上剤としては、例えば、オレイン酸，ステアリン酸等の脂肪酸、ラウリルアルコール，オレイルアルコール等のアルコール、ステアリルアミン，セチルアミン等のアミン、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル、及び動植物油等があげられる。
【００５６】
さらに、リン系，ジチオリン酸亜鉛，有機モリブデン等の極圧剤や、ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤などが使用される。
これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
なお、本発明のグリース組成物の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、鉱油及び合成油の少なくとも一方を基油とし金属石けんを増ちょう剤とする金属石けんグリースと、パーフルオロポリエーテル油を基油としフッ素樹脂を増ちょう剤とするフッ素グリースとを別々に製造し、これらを混合することにより製造してもよい。あるいは、鉱油及び合成油の少なくとも一方とパーフルオロポリエーテル油とを混合した基油に、金属石けん及びフッ素樹脂を増ちょう剤として添加することにより製造してもよい。
【００５７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るグリース組成物及び転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
表１〜３に、実施例及び比較例のグリース組成物の組成を示す。さらに、各グリース組成物のＮＬＧＩ混和ちょう度を併せて示す。この混和ちょう度の測定法は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０である。
【００５８】
【表１】

【００５９】
【表２】

【００６０】
【表３】

【００６１】
実施例１〜１５及び比較例１〜３のグリース組成物の構成は表１〜３に示す通りであり、金属石けん及びフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）からなる増ちょう剤と、合成油及びパーフルオロポリエーテル油（ＰＦＰＥ油）からなる基油と、を含有している（比較例１〜３を除く）。なお、金属石けんは１２−ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩，カルシウム塩，又はナトリウム塩であり、合成油はポリオールエステル油（ＰＯＥ油）又はアルキルジフェニルエーテル油（ＡＤＰＥ油）である。各油の４０℃における動粘度は、ＰＯＥ油が７０ｍｍ^２／ｓ、ＡＤＰＥ油が１００ｍｍ^２／ｓ、ＰＦＰＥ油が１９０ｍｍ^２／ｓである。
【００６２】
そして、各表には記載していないが、添加剤として、グリース組成物全体の１．０質量％のアミン系酸化防止剤と、０．５質量％のカルシウムスルフォネート系防錆剤と、０．０５質量％のベンゾトリアゾール系金属不活性化剤と、を含有している。
なお、表１〜３に記載された基油及び増ちょう剤の含有量（質量％）は、基油と増ちょう剤との合計量を１００とした場合の値であって、上記添加剤については考慮されていない。また、増ちょう剤の種類及び基油の種類の欄に記載された数値は、増ちょう剤全体及び基油全体を１００とした場合における増ちょう剤及び基油を構成する各成分の量比（質量％）をそれぞれ示している。
【００６３】
これら１８種のグリース組成物を充填した転がり軸受をそれぞれ用意して、その音響性能，トルク性能，耐久性，及びグリース組成物の発塵量を評価した。
使用した転がり軸受は有機溶剤で完全に脱脂された単列深溝玉軸受１０（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）で、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２との間に転動自在に配設された複数の玉３と、内輪１と外輪２との間に複数の玉３を保持する保持器４と、外輪２のシールみぞ２ａ，２ａに取り付けられた非接触形のゴムシール５，５と、で構成されている（図１の部分断面図を参照）。この玉軸受１０の内輪１と外輪２とゴムシール５，５とで囲まれた空隙部内には、前述のグリース組成物Ｇが１９ｍｇ充填されており、ゴムシール５，５により玉軸受１０の内部に密封されている。
【００６４】
次に、上記各種性能の評価方法について説明する。
〔グリース組成物の発塵量の評価方法について〕
図２に示すように、玉軸受１０の内輪１を回転軸２１に取り付け、外輪２を容器２２に取り付けた。容器２２には空気導入口２２ａと空気排出口２２ｂとが備えられており、清浄な空気が空気導入口２２ａから容器２２内に流入し、空気排出口２２ｂから容器２２外へ流出するようになっている。
【００６５】
回転軸２１を図示しないモータによって回転させ玉軸受１０を回転させると、玉軸受１０内のグリース組成物Ｇから発塵が生じ、グリース組成物の粒子が容器２２内に飛散する。この粒子は空気導入口２２ａから流入する空気により容器２２外へ流出し、図示しないパーティクルカウンターに運ばれる。そして、このパーティクルカウンターによって、０．０１ｃｕｂｉｃ　ｆｅｅｔ（２８３ｃｍ^３）の空気中に含まれる粒径０．３μｍ以上の粒子の数が測定される。
【００６６】
なお、玉軸受１０は、予圧１４．７Ｎが負荷された状態で容器２２に取り付けた。また、玉軸受１０の回転速度は３６００ｍｉｎ^−１とし、２５℃及び７０℃で２０分間発塵量の測定を行った。
このようにして測定した玉軸受１０の回転初期の発塵量を、表１〜３に併せて示す。
【００６７】
〔音響性能の評価方法について〕
玉軸受１０の回転初期（回転速度は１８００ｍｉｎ^−１）の音響性能を、アンデロンメータを用いて評価した。その結果を表１〜３に併せて示す。なお、各表においては、アンデロン値が２以下であった場合を合格として○印で示し、２超過であった場合を不合格として×印で示してある。
【００６８】
〔トルク性能の評価方法について〕
図３に示すようなトルク測定装置を用いて、玉軸受１０の回転初期のトルク値を測定した。玉軸受１０の内輪がアーバ４２を介してエアスピンドル４１に固定され、外輪がエアベアリング４３を備えたアルミキャップ４４に固定されている。そして、室温下においてエアスピンドル４１を回転速度３６００ｍｉｎ^−１で回転させて玉軸受１０の内輪を回転させ、トルク値がほぼ安定した時点（約１０分後）のトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。この測定値は、ストレインアンプ４６及びローパスフィルタ４７を経由して、レコーダ４８にて記録される。
【００６９】
その結果を表１〜３に併せて示す。なお、各表においては、トルク値が２９．４Ｎ・ｃｍ以下であった場合を合格として○印で示し、２９．４Ｎ・ｃｍ超過であった場合を不合格として×印で示してある。
〔耐久性の評価方法について〕
図４の斜視図及び図５の部分正面図に示すような構造の連続回転装置のハウジング５１内に玉軸受１０（図示されない）を装着し、ゴムベルト５２及びプーリ５３を介してモータ５４で回転させた。回転速度は３６００ｍｉｎ^−１で、試験温度は７０℃である。玉軸受１０のアンデロン値を回転５００時間毎にアンデロンメータを用いて測定し、アンデロン値が２を超えるまでの時間を寿命とした。ただし、３０００時間を過ぎてもアンデロン値が２を超えない場合は、試験を打ち切った。
【００７０】
なお、上記のような音響耐久性の評価を行うとともに、グリース組成物の発塵量の評価も併せて行った。すなわち、耐久性試験の終了時点の（高温で長時間回転した後の）グリース組成物の発塵量を、前述と同様の方法により測定した。
耐久性の評価結果及び高温で長時間回転した後のグリース組成物の発塵量の評価結果を、表１〜３に併せて示す。なお、各表の耐久性の欄に「＞３０００」と記載してある場合は、耐久性の試験を３０００時間で試験を打ち切ったことを示す。
【００７１】
ここで、各試験結果について考察する。表１〜３から分かるように、実施例１〜１２のグリース組成物は、回転初期の発塵量は常温においても高温においても少なく、また、高温で長時間回転しても発塵量が大きく増大することはなかった。さらに、回転初期の音響性能及びトルク値が優れており、耐久性も非常に優れていた。
【００７２】
これに対して、比較例１，２は、増ちょう剤としてＰＴＦＥを含有していないため、回転初期の発塵量が多かった。また、高温で長時間回転すると発塵量がさらに大きく増大した。
また、比較例３は発塵量は少なかったが、増ちょう剤として金属石けんを含有していないため、回転初期の音響性能及び回転初期のトルク値が不合格であり、耐久性も不十分であった。
【００７３】
なお、実施例１３は、回転初期の発塵量及び回転初期の音響性能及びトルク値は優れているが、基油における鉱油及び合成油の量がパーフルオロポリエーテル油に比べ少ないので耐久性が若干劣る。
また、実施例１４は回転初期の発塵量及び回転初期の音響性能は良好であったが、混和ちょう度が小さいので回転初期のトルク値が不合格であった。
【００７４】
また、実施例１５は回転初期の音響性能，回転初期のトルク値，及び耐久性は良好であったが、混和ちょう度が大きいので、実施例１〜１２と比較すると回転初期の発塵量が常温においても高温においても多く、また、高温で長時間回転すると発塵量が大きく増大した。
次に、増ちょう剤における金属石けんとＰＴＦＥとの比率について検討した。すなわち、実施例１のグリース組成物において金属石けんとＰＴＦＥとの比率を種々変更したグリース組成物を用意し、７０℃における回転初期の発塵量と耐久性とを前述と同様の方法により評価した。その結果を図６のグラフに示す。
【００７５】
図６のグラフから、増ちょう剤におけるＰＴＦＥの比率が１０〜８０質量％であると、７０℃における回転初期の発塵量と耐久性とがいずれも優れており、２０〜７０質量％であると、前記両性能がより優れていることが分かる。
次に、グリース組成物全体における増ちょう剤の含有量について検討した。すなわち、実施例１のグリース組成物において増ちょう剤の含有量を種々変更したグリース組成物を用意し、７０℃における回転初期の発塵量と耐久性とを前述と同様の方法により評価した。結果を図７のグラフに示す。
【００７６】
図７のグラフから、増ちょう剤の含有量が１０〜３３質量％であると、７０℃における回転初期の発塵量と耐久性とがいずれも優れており、１５〜３０質量％であると、前記両性能がより優れていることが分かる。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００７７】
例えば、グリース組成物に用いた基油，増ちょう剤，及び添加剤の種類は前述のものに限定されるものではない。
また、本実施形態においては、転動装置の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００７８】
また、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る請求項１〜６のグリース組成物は、飛散しにくく且つ優れた高温性能を有する。
また、本発明に係る請求項７の転動装置は、低トルクで優れた音響性能を有することに加えて発塵量が少ない
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構成を示す部分縦断面図である。
【図２】軸受の発塵量を評価する装置の構成を示す概略図である。
【図３】トルク測定装置の構成を示す概略図である。
【図４】軸受の耐久性を評価する連続回転装置の斜視図である。
【図５】図４の連続回転装置の部分正面図である。
【図６】増ちょう剤におけるＰＴＦＥの比率と、グリース組成物の発塵量及び耐久性と、の相関を示すグラフである。
【図７】グリース組成物全体における増ちょう剤の含有量と、グリース組成物の発塵量及び耐久性と、の相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　内輪
２　　外輪
３　　玉
１０　　玉軸受
Ｇ　　グリース組成物

Claims

基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記増ちょう剤を金属石けん及びフッ素樹脂としたことを特徴とするグリース組成物。
前記増ちょう剤を、金属石けん２０〜９０質量％と、フッ素樹脂８０〜１０質量％と、で構成したことを特徴とする請求項１に記載のグリース組成物。
前記増ちょう剤の含有量を組成物全体の１０〜３３質量％としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物。
前記基油を、鉱油及び合成油の少なくとも一方３０〜８０質量％と、パーフルオロポリエーテル油７０〜２０質量％と、で構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のグリース組成物。
前記鉱油及び合成油の少なくとも一方の４０℃における動粘度を５０〜５００ｍｍ^２／ｓとし、前記パーフルオロポリエーテル油の４０℃における動粘度を２０〜４００ｍｍ^２／ｓとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のグリース組成物。
混和ちょう度を１９０〜２５０としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のグリース組成物。
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転動装置において、前記内方部材と前記外方部材との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１〜６のいずれかに記載のグリース組成物を充填したことを特徴とする転動装置。