JP2006249368A - グリース組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐熱性と低トルク性能をより高めること。
【解決手段】 基油と増ちょう剤からなるグリース組成物において、前記基油にイオン性液体を使用してなるグリース組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、グリース組成物に係り、特に、モータ、オルタネータ、コンプレッサなどの電装品などに使用されて、高温、高速回転を伴う軸受などの潤滑剤に用いることができるグリース組成物に関する。

往来の軸受用潤滑剤には、潤滑油またはグリースを使用したものが知られている。この種の潤滑剤の主成分となる基油には、鉱物油やポリαオレフィン油、エステル油、シリコーン油、フッ素油などの合成油を挙げることができる。

この種の潤滑剤を軸受などに使用するに際して、近年、省エネルギーから低摩擦、低粘化の要求と、電装品等は小型化高性能化により耐高温化の要求が高まっている。

一方、常温溶融塩であるイオン性液体は、様々な有機イオンの組合せによって低粘度であるため、潤滑剤などに使用したものが各種提案されている（特許文献１、非特許文献１、２、３、４、５参照）。
特開２００４−１８３８６８号公報（第３頁から第４頁、図１） 社団法人 日本トライボロジー学会 予稿集 東京2004-5 p163-p164 社団法人 日本トライボロジー学会 予稿集 東京2004-5 p165-p167 機能材料 シーエムシー出版 2004年11月号 p63-68 社団法人 日本トライボロジー学会 予稿集 鳥取2004-11 p569-p570 社団法人 日本トライボロジー学会 予稿集 鳥取2004-11 p571-p572

従来技術においては、イオン性液体を潤滑剤などに使用しているが、潤滑剤に用いるグリース組成物として、耐熱性と低トルク性能をより高めるには十分ではない。

本発明は、耐熱性と低トルク性能をより高めることができるグリース組成物を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明は、基油と増ちょう剤からなるグリース組成物において、前記基油はイオン性液体を含んでなることを特徴とするグリース組成物を構成したものである。

前記した手段によれば、基油にイオン性液体を使用することで、耐熱性と低トルク性能をより高めることができる。この場合、イオン性液体に可溶な添加剤を付加することが好ましい。

本発明によれば、耐熱性と低トルク性能をより高めることができる。

潤滑油の基油に用いるイオン性液体には、脂肪族アミン系、脂環式アミン系、イミダゾリウム系、ピリジン系等をカチオンに挙げることができ、これらを以下の式で示す（脂肪族アミン系…化１、脂環式アミン系…化２、イミダゾリウム系…化３、ピリジン系…化４）。

Rはアルキル基またはアルコシキ基を示す。

アニオン（Ｘ^-)には、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、[（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ]^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-等を挙げることができる。

アルキル基の炭酸数が多く分子量が大きい程、動粘度が大きくなる。

４０℃動粘度は、およそ１２ｍｍ²／ｓから２６０ｍｍ²／ｓ程度のものが知られ、イオン性液体を単独又は組合せることによって、適切な粘度の基油を得ることができる。また、融点が−４５℃以下のものも実在し、潤滑油の使用範囲を十分満たしている。

[増ちょう剤]
基油を保持する能力があれば特に制約はない。高温化でのグリースの性状変化を抑えるために耐熱性の良好な増ちょう剤が好ましい。増ちょう剤として金属石けんは、またはウレア化合物を用いる。金属石けんは、具体的にはステアリン酸リチウムや１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム等が挙げられる。また、複合化剤との共晶によって形成された金属複合石けんは、耐熱性に優れている。複合化剤としては二塩基酸またはそのエステルの他にリン酸またはホウ酸、サルチル酸のような芳香族酸のリチウム塩があるが、二塩基酸を用いたグリースが一般的である。二塩基酸としてはアジピン酸、スペリン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。

また、ウレア化合物では、イソシアネートの末端基として芳香族系炭化水素、脂環族系炭化水素、脂肪族系炭化水素主体のジウレア化合物が、好適である。

用途によっては、導電性カーボンブラック、グラファイト、ベントナイト、マイカ、ポリテトラフルオロエチレン等の固体微粒子の使用も可能である。ただし、固体微粒子の一次粒子径が２μｍを超える場合、転がり軸受等に封入した際、軸受の振動に影響し、音響が過大になる恐れがあり、好ましくない。

増ちょう剤は５０ｍａｓｓ％を超えると、トルク過大や、油分の役割が少なくなり、潤滑寿命を損ねる恐れがある。主に軸受用途であるため、グリースのちょう度（硬さ）は、２００〜３５０程度が好ましい。２００未満だとグリースの流動が悪く、軸受トルクが安定しない恐れがある。また、３５０を超えると軸受などに封入した際、グリース漏洩を引き起こす恐れがある。

[添加剤]
適宜、往来から使用されている防錆剤や酸化防止剤、摩耗防止剤等の添加剤を混合することができる。本願のイオン性液体は、アルコール等には溶解するが、へキサンには不溶である。グリース自体半固体性物質であるため、ニーダやミーリングによって均一混合することも可能であるが、添加剤は、イオン性液体に可溶であるものが好ましい。具体的には亜鉛ジチオホスフェート（Ｚｎ−ＤＴＰ）やリン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ジベンジルサルファイドが挙げられる。

以下に、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、これによって何ら制限されるものではない。

アニオン（Ｘ^-）として、実施例１〜３では、（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ^-を用い、実施例４、５では、ＢＦ₄ ^-用い、実施例６では、ＰＦ₆ ^-を用いた。実施例１〜実施例６に用いたカチオンの式（化５〜化１０）を以下に示す。実施例２と実施例５との比を６対４としたものを実施例７とし、実施例２と実施例５との比を４対６としたものを実施例８とした。なお、実施例３におけるＴＣＰを２．５ｍａｓｓ％混合したものを実施例９とした。また、比較例１におけるＰＡＯはポリαオレフィン油を示し、比較例２におけるＰＯＥはポリオールエステル油を示す。比較例３では、ＴＣＰを２．５ｍａｓｓ％混合してある。これら実施例１〜９と比較例１〜３の内容を表１と表２に示す。

１．耐摩耗試験は、直径１０ｍｍの軸受鋼球を鏡面に仕上げた平板に荷重５９Ｎ、振幅と振動数は、０．７ｍｍ、１０Ｈｚで、８０℃雰囲気で１０分間行った。３回試験後の平均摩耗径を算出し、比較例１の値を１として、その比で示す。

２．軸受試験は、耐熱ゴムシールを備えた６２０３玉軸受（外径４０ｍｍ、内径１７ｍｍ、幅１２ｍｍ）にグリースを空間容積の３０％封入し、外輪温度１８０℃、ラジアル荷重２４Ｎ、アキシアル荷重１９６Ｎ、内輪回転速度６０００ｍｉｎ^-1で行った。途中、温度上昇とモータ電流値（トルク）上昇を起こした場合、その時点を焼付き寿命とし、６５０時間まで行った（試験軸受3個の平均値を示す）。

３．軸受トルクは６０８ＺＺ玉軸受（外径２２ｍｍ、内径８ｍｍ、幅７ｍｍ、金属シールド付）にグリースを空間容積の３０%封入し、室温、アキシアル荷重２７．４Ｎ、１０００ｍｉｎ^-1で試験し、３分後の動トルクを測定した。比例例１の値を１とし、その比で示す。

上記各試験結果から、各本実施例によれば、モータ、オルタネータ、コンプレッサなどの電装品などに使用されて、高温、高速回転を伴う軸受などの潤滑剤に有用である。

Claims (1)

1. 基油と増ちょう剤からなるグリース組成物において、前記基油はイオン性液体を含んでなることを特徴とするグリース組成物。