JP2008195844A - Grease composition and rolling unit - Google Patents

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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
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    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6633Grease properties or compositions, e.g. rheological properties

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grease composition excellent in heat resistance, abrasion resistance and lubricity, and to provide a rolling unit of a long service life with high scorch resistance and high abrasion resistance. <P>SOLUTION: A deep-grooved ball bearing is provided, comprising an inner ring 1 having a track surface 1a on the outer circumferential surface, an outer track 2 having a track surface 2a against the track surface 1a on the inner circumferential surface, multiple balls 3 arranged rollably in between the track surfaces 1a and 2a, a holder 4 holding the multiple balls 3 in between the inner and outer rings 1 and 2, and sealing mechanisms 5 and 5 like seals covering the opening of the gap between the inner and outer rings 1 and 2. In the deep-grooved ball bearing, the grease composition G functioning to lubricate the ball bearing is sealed in the interstices with the balls 3 arranged in between the inner and outer rings 1 and 2, wherein the grease composition G comprises a perfluoropolyether oil, a fluororesin and inorganic microparticles being 3-100 nm in primary particle size. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はグリース組成物に関する。また、本発明は、転がり軸受,ボールねじ,リニアガイド装置,直動ベアリング等のような転動装置に関する。   The present invention relates to a grease composition. The present invention also relates to a rolling device such as a rolling bearing, a ball screw, a linear guide device, and a linear motion bearing.

自動車(乗用車)は小型軽量化や居住空間の拡大が望まれていることから、エンジンルーム空間の縮小が余儀なくされており、そのため電装部品やエンジン補機の小型軽量化がより一層進められている。このことに加えて、静粛性の向上が望まれエンジンルームの密閉化が進んでいるため、エンジンルーム内の高温化が促進されている。そのため、前記各部品には高温に耐える性質も必要とされてきている。   Since automobiles (passenger cars) are desired to be smaller and lighter and to expand living spaces, the engine room space has been inevitably reduced. For this reason, electrical components and engine accessories have been further reduced in size and weight. . In addition to this, since the improvement of silence is desired and the engine room is being sealed, the temperature increase in the engine room is promoted. For this reason, each of the parts has been required to have a property to withstand high temperatures.

前記各部品に使用されている転がり軸受には、合成油を基油としウレア化合物を増ちょう剤とするウレア−合成油系グリースが主に使用されている。このウレア−合成油系グリースは、軸受温度が170〜180℃となるような条件下では軸受の潤滑寿命が長く十分使用可能である。しかしながら、軸受温度が200℃以上になるような条件下では、基油の蒸発やそれに伴うグリースの硬化、及び、増ちょう剤の破壊によるグリースの軟化が起きるため、早期に焼付きを生じるおそれがある。   For the rolling bearings used in the above parts, urea-synthetic oil based grease using synthetic oil as a base oil and a urea compound as a thickener is mainly used. This urea-synthetic oil-based grease can be used satisfactorily with a long lubricating life of the bearing under conditions where the bearing temperature is 170 to 180 ° C. However, under conditions where the bearing temperature is 200 ° C. or higher, the base oil evaporates, the resulting grease hardens, and the grease softens due to the destruction of the thickener, which may cause seizure early. is there.

このため、耐熱性を向上させるために、例えばパーフルオロポリエーテル油(PFPE)を基油としポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を増ちょう剤とするフッ素系グリースを、転がり軸受に封入することが知られている(特許文献1を参照)。このフッ素系グリースを用いれば、180℃以上の環境下でも転がり軸受は十分に使用可能である。
特開平1−284542号公報 特開平11−131087号公報
For this reason, in order to improve heat resistance, for example, it is known that fluorine-based grease containing perfluoropolyether oil (PFPE) as a base oil and polytetrafluoroethylene (PTFE) as a thickener is enclosed in a rolling bearing. (See Patent Document 1). If this fluorine-based grease is used, the rolling bearing can be sufficiently used even in an environment of 180 ° C. or higher.
JP-A-1-284542 Japanese Patent Laid-Open No. 11-131087

しかしながら、パーフルオロポリエーテル油は、エステル油,エーテル油等の合成油や鉱油と比べて、例えば軸受鋼SUJ2やステンレス鋼SUS440C等の軸受材料との親和性に劣るため、摩擦摩耗特性に劣る傾向があった。また、フッ素系グリースには一般的なグリースに配合される添加剤を添加することが難しいために、従来の添加剤によって摩擦摩耗特性を改善することには限界があった。
層状鉱物粉末を増粘剤として用いることにより、トルク寿命を向上させる技術が開示されているが(特許文献2を参照)、近年のメンテナンスフリー化の要求を考えると、さらなる長寿命化が必要であった。
However, perfluoropolyether oil has a tendency to be inferior in friction and wear characteristics because it is inferior in affinity to bearing materials such as bearing steel SUJ2 and stainless steel SUS440C, as compared with synthetic oil and mineral oil such as ester oil and ether oil. was there. In addition, since it is difficult to add an additive blended in a general grease to a fluorine-based grease, there is a limit to improving the friction and wear characteristics with conventional additives.
A technique for improving the torque life by using a layered mineral powder as a thickener has been disclosed (see Patent Document 2), but considering the recent demand for maintenance-free, a longer life is required. there were.

また、例えば電動冷却ファンモータ,電子制御スロットル,アイドル回転制御バルブ(ISCV),排気ガス再循環装置(EGR)等の自動車の電装部品やエンジン補機に組み込まれる転がり軸受は、180℃以上の高温環境下における耐久性が求められるとともに、エネルギーロスの低減や低温環境下における作動性のために低トルクであることが求められる。
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、耐熱性,耐摩耗性,及び潤滑性に優れたグリース組成物を提供することを課題とする。また、耐焼付き性及び耐摩耗性に優れ長寿命な転動装置を提供することを併せて課題とする。
Further, for example, rolling bearings incorporated in automobile electrical parts such as electric cooling fan motors, electronic control throttles, idle rotation control valves (ISCV), exhaust gas recirculation devices (EGR) and engine auxiliary machines have a high temperature of 180 ° C. or higher. In addition to durability in the environment, low torque is required to reduce energy loss and operability in a low temperature environment.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a grease composition having excellent heat resistance, wear resistance, and lubricity. Another object is to provide a rolling device that has excellent seizure resistance and wear resistance and has a long life.

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、前記基油をパーフルオロポリエーテル油、前記増ちょう剤をフッ素樹脂とするとともに、一次粒径が3nm以上100nm以下である無機系微粒子を添加したことを特徴とする。 本発明のグリース組成物は、高温下でも優れた熱安定性を有するパーフルオロポリエーテル油を基油としているため、180℃以上の高温環境下においても基油が熱劣化しにくく、優れた耐熱性を示す。また、このグリース組成物は、基油粘度を低く抑えることができるので、低温流動性にも優れる。さらに、無機系微粒子を含有しているので、耐摩耗性や潤滑性に優れている。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the grease composition of claim 1 according to the present invention is a grease composition containing a base oil and a thickener, wherein the base oil is a perfluoropolyether oil and the thickener is a fluororesin. In addition, inorganic fine particles having a primary particle size of 3 nm to 100 nm are added. Since the grease composition of the present invention is based on perfluoropolyether oil having excellent thermal stability even at high temperatures, the base oil is hardly thermally deteriorated even at a high temperature environment of 180 ° C. or higher, and has excellent heat resistance. Showing gender. Moreover, since this grease composition can keep the base oil viscosity low, it is excellent in low-temperature fluidity. Furthermore, since it contains inorganic fine particles, it is excellent in wear resistance and lubricity.

グリース組成物を転動装置に使用した場合は、無機系微粒子が転がり接触面間(軌道面と転動体の転動面との間)に形成される油膜に入り込んで、凝集しつつ転がり接触面に吸着して厚さ約500nm以下の被膜を形成するため、転がり接触面の直接接触が抑制される。よって、摩耗,焼付き等の損傷が転がり接触面に生じることが抑制される。   When the grease composition is used in a rolling device, the inorganic fine particles enter the oil film formed between the rolling contact surfaces (between the raceway surface and the rolling surface of the rolling element), and the rolling contact surface is agglomerated. Since a film having a thickness of about 500 nm or less is formed by adsorbing to the surface, direct contact of the rolling contact surface is suppressed. Therefore, the occurrence of damage such as wear and seizure on the rolling contact surface is suppressed.

一次粒径が3nm以上100nm以下の無機系微粒子は、凝集性を有しているため、グリース組成物中において二次凝集体を生成する場合がある。大きな二次凝集体が生成すると、転がり接触面間に形成される油膜に入り込みにくくなるので、無機系微粒子に疎水化処理を施して、凝集しにくくすることが好ましい。疎水化処理が施された無機系微粒子は凝集しにくく、グリース組成物中に安定的に分散するので、転がり接触面間に形成される油膜に十分に入り込んで、転がり接触面の直接接触を抑制し、摩耗,焼付き等の損傷の発生を十分に抑制する。   Since the inorganic fine particles having a primary particle size of 3 nm or more and 100 nm or less have agglomeration properties, secondary aggregates may be generated in the grease composition. When a large secondary aggregate is generated, it is difficult to enter the oil film formed between the rolling contact surfaces. Therefore, it is preferable that the inorganic fine particles are subjected to a hydrophobic treatment so as to be difficult to aggregate. Hydrophobized inorganic fine particles are difficult to agglomerate and stably disperse in the grease composition, so that they sufficiently penetrate into the oil film formed between the rolling contact surfaces and suppress direct contact of the rolling contact surfaces. In addition, the occurrence of damage such as wear and seizure is sufficiently suppressed.

転がり接触面間に形成される油膜に無機系微粒子が十分に入り込むためには、無機系微粒子の一次粒径は3nm以上100nm以下である必要がある。一次粒径が100nm超過であると、厚さが1μm程度である油膜に入り込みにくくなるおそれがある。一方、3nm未満であると、無機系微粒子の凝集性が強くなるため、大きな二次凝集体が生成して、無機系微粒子が研磨材として作用し摩耗を促進させたり、油膜に入り込みにくくなったりするおそれがある。このような問題がより生じにくくするためには、無機系微粒子の一次粒径は、3nm以上50nm以下であることが好ましく、3nm以上30nm以下であることがより好ましい。また、優れた耐焼付き性及び耐摩耗性のためには、無機系微粒子の一次粒径は3nm以上20nm未満であることが好ましい。なお、転がり接触面間に形成される油膜に無機系微粒子が十分に入り込むためには、無機系微粒子のアスペクト比(長径と短径の比)は4以下であることが好ましい。   In order for the inorganic fine particles to sufficiently enter the oil film formed between the rolling contact surfaces, the primary particle size of the inorganic fine particles needs to be 3 nm or more and 100 nm or less. If the primary particle size exceeds 100 nm, it may be difficult to enter an oil film having a thickness of about 1 μm. On the other hand, if it is less than 3 nm, the aggregation properties of the inorganic fine particles become strong, so that large secondary aggregates are generated, and the inorganic fine particles act as an abrasive to promote wear, and it is difficult to enter the oil film. There is a risk. In order to make such problems less likely to occur, the primary particle size of the inorganic fine particles is preferably 3 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 3 nm or more and 30 nm or less. Further, for excellent seizure resistance and wear resistance, the primary particle size of the inorganic fine particles is preferably 3 nm or more and less than 20 nm. In order for inorganic fine particles to sufficiently enter the oil film formed between the rolling contact surfaces, the aspect ratio (ratio of major axis to minor axis) of the inorganic fine particles is preferably 4 or less.

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、前記無機系微粒子の含有量を0.001質量%以上5質量%以下としたことを特徴とする。
無機系微粒子の含有量が0.001質量%未満であると、十分な耐焼付き性及び耐摩耗性が得られないおそれがある。一方、5質量%超過であると、グリース組成物中で二次凝集体が生成しやすくなるため、転動装置の転がり接触面間に入り込みにくくなる。このような問題がより生じにくくするためには、無機系微粒子の含有量は、グリース組成物全体の0.01質量%以上1質量%以下とすることがより好ましく、0.1質量%以上1質量%以下とすることがさらに好ましい。
The grease composition of claim 2 according to the present invention is characterized in that, in the grease composition of claim 1, the content of the inorganic fine particles is 0.001 mass% or more and 5 mass% or less. To do.
If the content of the inorganic fine particles is less than 0.001% by mass, sufficient seizure resistance and wear resistance may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 5% by mass, secondary aggregates are likely to be formed in the grease composition, so that it is difficult to enter between the rolling contact surfaces of the rolling device. In order to make such a problem less likely to occur, the content of the inorganic fine particles is more preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less, and preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less of the entire grease composition. More preferably, it is less than or equal to mass%.

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、前記無機系微粒子の分散径が3nm以上200nm以下であることを特徴とする。
無機系微粒子は凝集性を有しているため、グリース組成物中において二次凝集体を生成する場合がある。大きな二次凝集体が生成すると、転がり接触面間に形成される油膜に入り込みにくくなるので、グリース組成物中における無機系微粒子の分散径(二次凝集体の直径)は200nm以下であることが好ましい。より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下である。なお、無機系微粒子の一次粒径の下限値が3nmであるので、分散径の下限値も3nmとなる。
Furthermore, the grease composition of claim 3 according to the present invention is characterized in that, in the grease composition of claim 1 or 2, the dispersion diameter of the inorganic fine particles is 3 nm or more and 200 nm or less.
Since the inorganic fine particles have aggregability, secondary aggregates may be generated in the grease composition. When a large secondary aggregate is generated, it is difficult to enter the oil film formed between the rolling contact surfaces. Therefore, the dispersion diameter of the inorganic fine particles in the grease composition (the diameter of the secondary aggregate) may be 200 nm or less. preferable. More preferably, it is 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less. Since the lower limit value of the primary particle size of the inorganic fine particles is 3 nm, the lower limit value of the dispersion diameter is also 3 nm.

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のいずれか一項に記載のグリース組成物において、前記無機系微粒子は、有機ケイ素化合物による表面処理が施された二酸化ケイ素であることを特徴とする。
シランカップリング剤,シリコン油類等の有機ケイ素化合物と二酸化ケイ素とは親和性が高いので、有機ケイ素化合物により表面処理を行えば二酸化ケイ素の表面を密に疎水化することができる。その結果、無機系微粒子である二酸化ケイ素の前記添加効果を大きく高めることができる。
Furthermore, the grease composition according to claim 4 of the present invention is the grease composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic fine particles are subjected to a surface treatment with an organosilicon compound. It is characterized by being silicon.
Since silicon dioxide has a high affinity for organosilicon compounds such as silane coupling agents and silicon oils, the surface of silicon dioxide can be made hydrophobic with high density by surface treatment with an organosilicon compound. As a result, the effect of adding silicon dioxide, which is an inorganic fine particle, can be greatly enhanced.

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のいずれか一項に記載のグリース組成物において、前記パーフルオロポリエーテル油が直鎖状であることを特徴とする。
直鎖状のパーフルオロポリエーテル油は、高い粘度指数を有する(すなわち、温度による粘度の変化が小さい)。そのため、このようなグリース組成物を転動装置に使用した場合には、広い温度範囲にわたって転動装置を低トルクとすることができる。
Furthermore, the grease composition according to claim 5 of the present invention is the grease composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the perfluoropolyether oil is linear. .
Linear perfluoropolyether oil has a high viscosity index (ie, a small change in viscosity with temperature). Therefore, when such a grease composition is used for a rolling device, the rolling device can have a low torque over a wide temperature range.

さらに、本発明に係る請求項6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された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリース組成物としたことを特徴とする。   Furthermore, a rolling device according to a sixth aspect of the present invention includes an inner member having a raceway surface on an outer surface and a raceway surface facing the raceway surface of the inner member, and is disposed outward of the inner member. In a rolling device, comprising: an outer member that is formed, a plurality of rolling elements that are arranged to roll between the raceway surfaces, and a lubricant that lubricates between the raceway surfaces and the rolling elements. The lubricant composition is the grease composition according to any one of claims 1 to 5.

このような転動装置は、高温下で使用されても耐焼付き性及び耐摩耗性に優れ長寿命である。
さらに、本発明に係る請求項7の転動装置は、請求項6に記載の転動装置において、自動車の電装部品又は自動車のエンジン補機に組み込まれる転がり軸受であることを特徴とする。
Such a rolling device is excellent in seizure resistance and wear resistance and has a long life even when used at high temperatures.
Furthermore, the rolling device according to a seventh aspect of the present invention is the rolling device according to the sixth aspect, wherein the rolling device is a rolling bearing incorporated in an electrical component of an automobile or an engine accessory of the automobile.

このような転がり軸受は、高温下で使用されても耐焼付き性及び耐摩耗性に優れ長寿命である。よって、例えば電動冷却ファンモータ,電子制御スロットル,アイドル回転制御バルブ(ISCV),排気ガス再循環装置(EGR)等の自動車の電装部品やエンジン補機に組み込まれる転がり軸受として好適である。
なお、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。
Such a rolling bearing is excellent in seizure resistance and wear resistance and has a long life even when used at high temperatures. Therefore, it is suitable as a rolling bearing incorporated in an electrical component of an automobile such as an electric cooling fan motor, an electronic control throttle, an idle rotation control valve (ISCV), an exhaust gas recirculation device (EGR), or an engine accessory.
The present invention can be applied to various rolling devices. For example, a rolling bearing, a ball screw, a linear guide device, a linear motion bearing, and the like.

また、本発明における内方部材とは、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、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。   Further, the inner member in the present invention means an inner ring when the rolling device is a rolling bearing, a screw shaft when the ball screw is also used, a guide rail when the linear guide device is used, and a linear motion bearing. Means each axis. The outer member is the outer ring when the rolling device is a rolling bearing, the nut when it is a ball screw, the slider when it is a linear guide device, and the outer cylinder when it is also a linear bearing. Each means.

本発明のグリース組成物は、耐熱性,耐摩耗性,及び潤滑性に優れている。また、本発明の転動装置は、耐焼付き性及び耐摩耗性に優れ長寿命である。   The grease composition of the present invention is excellent in heat resistance, wear resistance, and lubricity. Further, the rolling device of the present invention has excellent seizure resistance and wear resistance and a long life.

本発明に係る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。
図1は、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造を示す縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面1aを有する内輪1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、内輪1及び外輪2の間に複数の転動体3を保持する保持器4と、内輪1及び外輪2の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置5,5と、を備えている。なお、保持器4や密封装置5は備えていなくてもよい。
An embodiment of a rolling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a structure of a deep groove ball bearing which is an embodiment of a rolling device according to the present invention. This deep groove ball bearing has an inner ring 1 having a raceway surface 1a on the outer peripheral surface, an outer ring 2 having a raceway surface 2a facing the raceway surface 1a on the inner peripheral surface, and a raceway between the raceway surfaces 1a and 2a. A plurality of rolling elements (balls) 3, a cage 4 that holds the plurality of rolling elements 3 between the inner ring 1 and the outer ring 2, and a seal that covers the opening of the gap between the inner ring 1 and the outer ring 2 Sealing devices 5 and 5. Note that the cage 4 and the sealing device 5 may not be provided.

内輪1及び外輪2の間に形成され転動体3が内設された空隙部(軸受空間)内には、軌道面1a,2aと転動体3との間の潤滑を行うグリース組成物Gが配されている。このグリース組成物Gの基油はパーフルオロポリエーテル油(PFPE)、増ちょう剤はフッ素樹脂であり、一次粒径3nm以上100nm以下の無機系微粒子が添加されている。この無機系微粒子の含有量は、グリース組成物G全体の0.001質量%以上5質量%以下である。さらに、グリース組成物G中における無機系微粒子の分散径は、3nm以上200nm以下である。   In a gap (bearing space) formed between the inner ring 1 and the outer ring 2 in which the rolling element 3 is provided, a grease composition G for lubricating the raceway surfaces 1a, 2a and the rolling element 3 is disposed. Has been. The base oil of the grease composition G is perfluoropolyether oil (PFPE), the thickener is a fluororesin, and inorganic fine particles having a primary particle size of 3 nm to 100 nm are added. The content of the inorganic fine particles is 0.001% by mass or more and 5% by mass or less of the entire grease composition G. Furthermore, the dispersion diameter of the inorganic fine particles in the grease composition G is 3 nm or more and 200 nm or less.

以下に、グリース組成物Gを構成する各成分について詳細に説明する。
〔フッ素樹脂について〕
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)が好ましい。
Below, each component which comprises the grease composition G is demonstrated in detail.
[About fluororesin]
The type of the fluororesin that is a thickener is not particularly limited, but polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene and other ethylenically unsaturated hydrocarbon monomers partially or fluorinated (Hereinafter referred to as tetrafluoroethylene copolymer).

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(A)〜(D)に示すようなものがあげられる。
(A)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)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。
Examples of the tetrafluoroethylene copolymer include those shown in the following (A) to (D).
(A) One or more comonomers of perfluoroalkyl-trifluoroethylene ethers, vinylidene fluoride, hexafluoroisobutene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkylethylenes (for example, perfluoropropene) are added to PTFE. Modified polytetrafluoroethylene copolymerized by 0.01 to 3 mol%, preferably 0.05 to 0.5 mol%.

(B)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。例としては、パーフルオロプロピルビニルエーテルとTFEとの共重合体、パーフルオロメチルビニルエーテルとTFEとの共重合体、パーフルオロエチルビニルエーテルとTFEとの共重合体等があげられる。   (B) Tetrafluoroethylene (TFE) thermoplastic obtained by copolymerizing 0.5 to 8 mol% of at least one perfluoroalkyl vinyl ether (perfluoroalkyl group has 1 to 6 carbons) Copolymer. Examples include a copolymer of perfluoropropyl vinyl ether and TFE, a copolymer of perfluoromethyl vinyl ether and TFE, a copolymer of perfluoroethyl vinyl ether and TFE, and the like.

(C)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。なお、この共重合体には、5モル%未満であれば、トリフルオロエチレンエーテル構造を有する他のコモノマーを共重合体させてもよい。
(D)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。
(C) A TFE thermoplastic copolymer obtained by copolymerizing 2 to 20 mol% of a perfluoroolefin having 3 to 8 carbons. Examples include a copolymer of hexafluoropropene and TFE. The copolymer may be copolymerized with another comonomer having a trifluoroethylene ether structure as long as it is less than 5 mol%.
(D) perfluoromethyl vinyl ether (0.5 to 13 mol%) and one or more (0.05 to 5 mol%) of fluorine compound monomers of the following formulas (I) to (III): A TFE thermoplastic copolymer.

Figure 2008195844
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ただし、式(III )中のR4 は、1〜5個の炭素を有するパーフルオロアルキル基で、CF3 が好ましい。また、X1 及びX2 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、CF3 が好ましい。
また、式(I)及び式(II)中のRF は、下記の(i)〜(iii )のうちの少なくとも1つである。
(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。
However, R 4 in the formula (III) is a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbons, and CF 3 is preferable. X 1 and X 2 are each independently a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbons or F, and CF 3 is preferred.
Further, R F in the formulas (I) and (II) is at least one of the following (i) to (iii).
(I) Perfluoroalkyl group having 2 to 12 carbons (ii) A chemical structure represented by the following formula (IV). However, r in Formula (IV) is an integer of 1-4, and r 'is an integer of 0-3.

Figure 2008195844
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(iii )下記式(V)のような化学構造を有するもの。   (Iii) Those having a chemical structure represented by the following formula (V).

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ただし、式(V)中の構造単位(OCFX)と(OCF2 CFY)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CF3 であり、Zは−CFX−又は−CF2 CFY−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。 However, the structural units (OCFX) and (OCF 2 CFY) in the formula (V) are statistically distributed along the chain. T is a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbons, and optionally has one H or Cl. Furthermore, X and Y are F or CF 3 , and Z is —CFX— or —CF 2 CFY—. Further, q and q ′ are integers of 0 to 10, which are the same or different from each other, and the number average molecular weight of the fluorine compound monomer in that case is 200 to 2000.

なお、(A)〜(D)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。   In addition, in (A) to (D), suitable numerical ranges for the numerical value in the molecular formula, the copolymerization ratio, and the average molecular weight are defined as described above, but these numerical values are less than the lower limit of the above range. In such a case, the tetrafluoroethylene copolymer is not imparted with sufficient thickening property to make the grease composition grease-like. If the upper limit of the above range is exceeded, the grease composition will harden and it will be difficult to exhibit sufficient lubricity.

〔基油について〕
グリース組成物Gの基油に使用さ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X3 はCF3 (CF2 n −であり、このnは0〜4の整数である。
[About base oil]
The kind of perfluoropolyether oil used in the base oil of the grease composition G is not particularly limited, and it is composed of at least one selected from the following fluorooxyalkylene structural units. preferable. X 3 in the formula is CF 3 (CF 2 ) n —, where n is an integer of 0-4.

Figure 2008195844
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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、CF3 −,C2 5 −,C3 7 −,CF2 Cl(CF3 )CF−,CF3 CFClCF2 −,CF2 ClCF2 −,CF2 Cl−,CHF2 −,CF3 CHF−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。
このようなパーフルオロポリエーテル油には、例えば下記の化学式(VI)で表されるような直鎖状のものと、例えば下記の化学式(VII )で表されるような分岐鎖状のものとがある。
When the perfluoropolyether oil is composed of two or more of the above fluorooxyalkylene structural units, each structural unit is statistically distributed along the chain. Then, the terminal group, CF 3 -, C 2 F 5 -, C 3 F 7 -, CF 2 Cl (CF 3) CF-, CF 3 CFClCF 2 -, CF 2 ClCF 2 -, CF 2 Cl-, A fluoroalkyl group optionally having one H and / or Cl, such as CHF 2 —, CF 3 CHF— and the like.
Such perfluoropolyether oils include, for example, linear ones represented by the following chemical formula (VI) and branched ones represented by the following chemical formula (VII), for example. There is.

Figure 2008195844
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電動冷却ファンモータ,電子制御スロットル,アイドル回転制御バルブ(ISCV),排気ガス再循環装置(EGR)等の自動車の電装部品やエンジン補機に組み込まれる転がり軸受には、180℃以上の高温環境下における優れた耐久性が求められる。また、エネルギーロスの低減と−30℃以下の低温環境下における十分な作動性とのために、低トルクであることが求められる。   Rolling bearings built into automotive electrical components such as electric cooling fan motors, electronically controlled throttles, idle rotation control valves (ISCV), and exhaust gas recirculation devices (EGR), and engine auxiliary machines, are in a high temperature environment of 180 ° C or higher. Excellent durability is required. Further, low torque is required for reduction of energy loss and sufficient operability in a low temperature environment of −30 ° C. or lower.

このような用途の転がり軸受には、化学式(VI)で表されるような直鎖状のパーフルオロポリエーテル油を基油とするグリース組成物を潤滑剤として用いることが好ましい。直鎖状のパーフルオロポリエーテル油は、高い粘度指数を有していて、温度による粘度の変化が小さいので、転がり軸受を広い温度範囲にわたって低トルクとすることができる。
なお、グリース組成物の低温流動性不足による低温起動時の異音発生や、高温で油膜が形成され難いために起こる焼付きを抑制するためには、PFPEの40℃における動粘度は、20〜400mm2 /sであることが好ましく、30〜200mm2 /sであることがより好ましい。
For the rolling bearing for such use, it is preferable to use a grease composition based on a linear perfluoropolyether oil as represented by the chemical formula (VI) as a lubricant. Since the linear perfluoropolyether oil has a high viscosity index and the change in viscosity with temperature is small, the rolling bearing can have a low torque over a wide temperature range.
In order to suppress the occurrence of abnormal noise at low temperature startup due to insufficient low temperature fluidity of the grease composition and seizure that occurs because an oil film is hardly formed at high temperature, the kinetic viscosity of PFPE at 40 ° C. is 20 to 20 ° C. is preferably 400 mm 2 / s, more preferably 30 to 200 mm 2 / s.

〔無機系微粒子について〕
グリース組成物Gに添加させる無機系微粒子の種類は特に限定されるものではないが、例えば、SiO2 ,TiO2 ,Al2 3 ,ZnO,SnO2 ,CuO等の金属酸化物、SiC,TiC,WC等の金属炭化物、Si3 4 ,TiN,AlN等の金属窒化物、カーボンブラック,ダイヤモンド等の炭素化合物があげられる。これらの無機系微粒子の中でも、SUJ2等の軸受鋼やSUS440C等のステンレス鋼の表面との親和性が良いために転がり接触面に良好な被膜を形成できることから、SiO2 が好ましい。
[Inorganic fine particles]
The type of inorganic fine particles to be added to the grease composition G is not particularly limited. For example, metal oxides such as SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , and CuO, SiC, and TiC , WC and other metal carbides, Si 3 N 4 , TiN, AlN and other metal nitrides, carbon black, diamond and other carbon compounds. Among these inorganic fine particles, SiO 2 is preferable because it has a good affinity with the surface of bearing steel such as SUJ2 and stainless steel such as SUS440C, so that a good film can be formed on the rolling contact surface.

無機系微粒子の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の方法で製造可能である。例えば化学気相析出法(CVD法),物理気相析出法(PVD) 等の気相法や、共沈法,金属アルコキシド法,ゾル−ゲル法等の液相法があげられる。
また、無機系微粒子の凝集を防いでグリース組成物への分散性を向上させるために、無機系微粒子に疎水化処理を施して、表面に疎水性を付与してもよい。無機系微粒子の表面を疎水化することにより、水の取り込みを抑制し、基油を選択的且つ効率的に取り込むことができる。疎水化処理の種類は特に限定されるものではないが、疎水化剤を用いた処理が好ましい。
The method for producing the inorganic fine particles is not particularly limited, and can be produced by a known method. For example, vapor phase methods such as chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD), and liquid phase methods such as coprecipitation, metal alkoxide, and sol-gel are available.
Further, in order to prevent aggregation of the inorganic fine particles and improve the dispersibility in the grease composition, the inorganic fine particles may be subjected to a hydrophobic treatment to impart hydrophobicity to the surface. By hydrophobizing the surface of the inorganic fine particles, water uptake can be suppressed and base oil can be taken up selectively and efficiently. The type of the hydrophobizing treatment is not particularly limited, but a treatment using a hydrophobizing agent is preferable.

疎水化剤の種類は特に限定されるものではないが、無機系微粒子の表面に化学吸着又は物理吸着することにより、無機系微粒子に疎水性を付与するものが好ましい。特に、シランカップリング剤,チタネート系カップリング剤,アルミニウム系カップリング剤,シラン化合物(クロロシラン,アルコキシシラン,シラザン等),シリコン油類(変性シリコーン油,ジメチルポリシロキサン,メチル水素ポリシロキサン等),高級脂肪酸,高級脂肪酸塩類(ロウ,高級脂肪酸グリセリル,高級脂肪酸多価金属塩等),高級脂肪族炭化水素基を有するスルホン酸の多価金属塩,高級アルコール,高級アルコール誘導体,及び有機フッ素化合物(一部分又は全体をフッ素化した高級脂肪酸,高級アルコール等)等が好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The type of the hydrophobizing agent is not particularly limited, but those that impart hydrophobicity to the inorganic fine particles by chemical adsorption or physical adsorption on the surface of the inorganic fine particles are preferable. In particular, silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silane compounds (chlorosilane, alkoxysilane, silazane, etc.), silicone oils (modified silicone oil, dimethylpolysiloxane, methylhydrogen polysiloxane, etc.), Higher fatty acids, higher fatty acid salts (wax, higher fatty acid glyceryl, higher fatty acid polyvalent metal salts, etc.), polyvalent metal salts of sulfonic acids having higher aliphatic hydrocarbon groups, higher alcohols, higher alcohol derivatives, and organic fluorine compounds ( Higher fatty acids, higher alcohols and the like partially or wholly fluorinated) are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

さらに、シランカップリング剤,シリコン油類等の有機ケイ素化合物による疎水化処理が施された二酸化ケイ素がより好ましい。有機ケイ素化合物と二酸化ケイ素とは親和性が高いので、有機ケイ素化合物により疎水化処理を行えば二酸化ケイ素の表面を密に疎水化することができる。よって、二酸化ケイ素の添加効果を大きく高めることができる。   Furthermore, silicon dioxide that has been subjected to a hydrophobic treatment with an organosilicon compound such as a silane coupling agent or silicon oil is more preferred. Since the organosilicon compound and silicon dioxide have a high affinity, the surface of the silicon dioxide can be hydrophobized densely by performing a hydrophobization treatment with the organosilicon compound. Therefore, the addition effect of silicon dioxide can be greatly enhanced.

〔添加剤について〕
グリース組成物Gには、グリースに一般的に使用される添加剤を、無機系微粒子とともに添加しても差し支えない。例えば、酸化防止剤,防錆剤,耐摩耗剤,極圧剤,分散剤,金属保護剤,界面活性剤等があげられる。特に防錆剤については、高温から低温まで効果を発揮するもの、あるいは、一度高温に曝された後も効果を失わないものを選定することが好ましい。例えば、ベンゾトリアゾールに代表されるベンゾトリアゾール系化合物や、セバシン酸ナトリウムに代表されるカルボン酸塩系化合物や、酸化マグネシウム,亜硝酸ナトリウム等の無機塩系化合物が好ましい。
[Additives]
An additive generally used for grease may be added to the grease composition G together with inorganic fine particles. For example, antioxidants, rust inhibitors, antiwear agents, extreme pressure agents, dispersants, metal protective agents, surfactants and the like can be mentioned. In particular, it is preferable to select a rust inhibitor that exhibits an effect from a high temperature to a low temperature or that does not lose its effect even after being exposed to a high temperature. For example, benzotriazole compounds represented by benzotriazole, carboxylate compounds represented by sodium sebacate, and inorganic salt compounds such as magnesium oxide and sodium nitrite are preferred.

これらの添加剤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、添加剤の合計の含有量は、グリース組成物全体の15質量%以下とすることが好ましい。
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。例えば、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。さらに、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。
These additives may be used independently and may be used in combination of 2 or more types as appropriate. However, the total content of additives is preferably 15% by mass or less based on the entire grease composition.
In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of the rolling device, but the present invention can be applied to various types of other rolling bearings. For example, radial rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing. Furthermore, the present invention can be applied not only to rolling bearings but also to various types of various rolling devices. For example, a ball screw, a linear guide device, a linear motion bearing, or the like.

〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表1,2に示すような組成の9種のグリース組成物を用意して、その耐焼付き性及び耐摩耗性を評価した。
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Nine types of grease compositions having the compositions shown in Tables 1 and 2 were prepared, and their seizure resistance and wear resistance were evaluated.

Figure 2008195844
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まず、グリース組成物について説明する。いずれのグリース組成物も、側鎖を有するパーフルオロポリエーテル油(40℃における動粘度は88mm2 /s)を基油とし、ポリテトラフルオロエチレンを増ちょう剤とするベースグリースに、無機系微粒子が添加されたものである。
無機系微粒子としては、シリカ(SiO2 ),酸化チタン(TiO2 ),酸化亜鉛(ZnO),酸化銅(CuO),カーボンブラック(CB),ダイヤモンド(CD)を使用し、その含有量はいずれの場合もグリース組成物全体の0.05質量%である。
First, the grease composition will be described. In any grease composition, a base grease using a perfluoropolyether oil having a side chain (kinematic viscosity at 40 ° C. of 88 mm 2 / s) and polytetrafluoroethylene as a thickener is used as an inorganic fine particle. Is added.
As the inorganic fine particles, silica (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), copper oxide (CuO), carbon black (CB), and diamond (CD) are used. In this case, it is 0.05% by mass of the entire grease composition.

表1,2に記載の無機系微粒子は、以下の通りである。
・シリカA:疎水化シリカ微粒子(一次粒径12nm、アスペクト比1.2)
・シリカB:親水性フュームドシリカ(一次粒径12nm、アスペクト比1.3)
・シリカC:疎水性フュームドシリカ(一次粒径16nm、アスペクト比1.4)
・酸化チタン:気相法で製造したもの(一次粒径35nm、アスペクト比1.1)
・酸化亜鉛:気相法で製造したもの(一次粒径35nm、アスペクト比3.3)
・酸化銅 :気相法で製造したもの(一次粒径48nm、アスペクト比1.3)
・CB :中空シェル粒子を有するもの(一次粒径40nm、アスペクト比1.7) ・CD :気相法で製造したもの(一次粒径5nm、アスペクト比1.1)
The inorganic fine particles described in Tables 1 and 2 are as follows.
Silica A: Hydrophobized silica fine particles (primary particle size 12 nm, aspect ratio 1.2)
Silica B: hydrophilic fumed silica (primary particle size 12 nm, aspect ratio 1.3)
Silica C: hydrophobic fumed silica (primary particle size 16 nm, aspect ratio 1.4)
Titanium oxide: manufactured by vapor phase method (primary particle size 35 nm, aspect ratio 1.1)
-Zinc oxide: manufactured by vapor phase method (primary particle size 35nm, aspect ratio 3.3)
Copper oxide: manufactured by a vapor phase method (primary particle size 48 nm, aspect ratio 1.3)
CB: having hollow shell particles (primary particle size 40 nm, aspect ratio 1.7) CD: manufactured by gas phase method (primary particle size 5 nm, aspect ratio 1.1)

このようなグリース組成物の製造は、ベースグリースに無機系微粒子を添加した後に3本ロールにかけることにより行った。ただし、シリカAの場合は、以下のようにしてグリース組成物を製造した。シリカ微粒子をイソプロピルアルコールに分散させたものをベースグリースに添加し、撹拌しながら80℃に加熱してイソプロピルアルコールを蒸発させた。そして、フーリエ変換赤外分光分析装置によりイソプロピルアルコールが残存していないことを確認した後、3本ロールにかけた。   Such a grease composition was produced by adding inorganic fine particles to the base grease and then applying it to three rolls. However, in the case of silica A, a grease composition was produced as follows. A dispersion of silica fine particles in isopropyl alcohol was added to the base grease and heated to 80 ° C. with stirring to evaporate the isopropyl alcohol. And after confirming that the isopropyl alcohol did not remain | survive with a Fourier-transform infrared spectroscopy analyzer, it applied to 3 rolls.

〔耐焼付き性の評価方法について〕
呼び番号6306VVの転がり軸受にグリース組成物5g(軸受空間容積の約20体積%)を封入した試験軸受を用意した。この試験軸受を、ASTM D1741に規定された軸受寿命試験機に類似した試験機に装着し、温度220℃、ラジアル荷重686N、アキシアル荷重490N、回転速度8000min-1の条件で回転させた。そして、試験軸受を回転させる駆動モーターが過負荷にて停止するか、軸受温度が230℃を超えるまでの時間を測定した。1種の試験軸受につき10個ずつ回転試験を行って、L10寿命を焼付き寿命とした。その結果を表1,2に示す。なお、表1,2に記載の焼付き寿命は、無機系微粒子を添加していない比較例の焼付き寿命を1とした場合の相対値で示してある。
[Evaluation method for seizure resistance]
A test bearing in which 5 g of a grease composition (about 20% by volume of the bearing space volume) was sealed in a rolling bearing having a nominal number of 6306 VV was prepared. This test bearing was mounted on a tester similar to the bearing life tester specified in ASTM D1741, and rotated under conditions of a temperature of 220 ° C., a radial load of 686 N, an axial load of 490 N, and a rotational speed of 8000 min −1 . And the time until the drive motor which rotates a test bearing stops by an overload, or bearing temperature exceeds 230 degreeC was measured. Ten pieces per one test bearing performs rotation test, and the L 10 life and seizure life. The results are shown in Tables 1 and 2. Note that the seizure life shown in Tables 1 and 2 is shown as a relative value when the seizure life of the comparative example to which inorganic fine particles are not added is 1.

〔耐摩耗性の評価方法について〕
耐摩耗性は、ASTM D 2596に規定された高速四球試験機に類似の試験機を用いて評価した。すなわち、3個の試験球(玉軸受用のSUJ2製鋼球、直径1/2インチ)を相互に接するように正三角形状に配置して固定し、その中心に形成された凹部に1個の試験球を載置した。そして、グリース組成物を全ての試験球に塗布した後、荷重(面圧1.5GPa)を負荷した状態で、載置した試験球を一定の速度(滑り速度1.5m/s)で10分間回転させた。回転終了後、正三角形状に配置した3個の試験球に生じた摩耗痕の面積をそれぞれ測定した。このような試験を5回行って、合計15個の試験球の摩耗面積の平均値を算出した。その結果を表1,2に示す。なお、表1,2に記載の摩耗面積は、無機系微粒子を添加していない比較例の摩耗面積を1とした場合の相対値で示してある。
表1,2から分かるように、実施例1〜8のグリース組成物は、無機系微粒子を含有しているので、無機系微粒子を含有していない比較例のグリース組成物と比べて、耐焼付き性及び耐摩耗性が優れていた。
[Evaluation method for wear resistance]
Abrasion resistance was evaluated using a tester similar to the high-speed four-ball tester specified in ASTM D 2596. That is, three test balls (SUJ2 steel balls for ball bearings, 1/2 inch in diameter) are arranged and fixed in an equilateral triangle shape so as to contact each other, and one test is performed in a recess formed in the center thereof. A ball was placed. And after apply | coating a grease composition to all the test balls, with the load (surface pressure of 1.5 GPa) loaded, the mounted test balls are kept at a constant speed (sliding speed of 1.5 m / s) for 10 minutes. Rotated. After the rotation, the areas of wear marks generated on three test balls arranged in an equilateral triangle were measured. Such a test was performed 5 times, and the average value of the wear area of a total of 15 test balls was calculated. The results are shown in Tables 1 and 2. The wear areas listed in Tables 1 and 2 are shown as relative values when the wear area of the comparative example to which inorganic fine particles are not added is 1.
As can be seen from Tables 1 and 2, since the grease compositions of Examples 1 to 8 contain inorganic fine particles, they are more resistant to seizure than the grease compositions of Comparative Examples not containing inorganic fine particles. Excellent in wear resistance and wear resistance.

次に、実施例1のグリース組成物において、シリカ微粒子の含有量を種々変更したものを用意して、前述と同様に耐焼付き性及び耐摩耗性を評価した。その結果を図2のグラフに示す。なお、シリカ微粒子の含有量は、0.0005質量%、0.001質量%、0.01質量%、0.05質量%、0.08質量%、0.1質量%、1,5質量%、10質量%である。また、図2のグラフに記載の焼付き寿命及び摩耗面積は、無機系微粒子を添加していない比較例の焼付き寿命及び摩耗面積を1とした場合の相対値で示してある。
このグラフ分かるように、シリカ微粒子の含有量が0.001質量%以上5質量%以下であると、耐焼付き性及び耐摩耗性の両方が優れていた。そして、0.01質量%以上0.1質量%以下であると耐焼付き性及び耐摩耗性の両方がより優れていた。
Next, the grease composition of Example 1 was prepared by variously changing the content of the silica fine particles, and the seizure resistance and the wear resistance were evaluated in the same manner as described above. The result is shown in the graph of FIG. The content of silica fine particles is 0.0005% by mass, 0.001% by mass, 0.01% by mass, 0.05% by mass, 0.08% by mass, 0.1% by mass, and 1,5% by mass. 10% by mass. Further, the seizure life and the wear area described in the graph of FIG. 2 are shown as relative values when the seizure life and the wear area of the comparative example to which inorganic fine particles are not added are set to 1.
As can be seen from the graph, when the content of the silica fine particles is 0.001% by mass or more and 5% by mass or less, both seizure resistance and wear resistance are excellent. And when it was 0.01 mass% or more and 0.1 mass% or less, both seizure resistance and abrasion resistance were more excellent.

次に、直鎖状のパーフルオロポリエーテル油を基油とする7種のグリース組成物を用意して、その耐焼付き性及びトルク性能を評価した。まず、グリース組成物について説明する。いずれのグリース組成物も、直鎖状のパーフルオロポリエーテル油(40℃における動粘度は85mm2 /s)を基油とし、ポリテトラフルオロエチレンを増ちょう剤とする第二ベースグリースに、無機系微粒子が添加されたものである。
無機系微粒子は、シリカにジメチルシリコーンによる疎水化処理を施してなる疎水性フュームドシリカ(一次粒径12nm、アスペクト比1.3)であり、その含有量はそれぞれグリース組成物全体の0質量%、0.01質量%、0.1質量%、0.5質量%、1質量%、5質量%、10質量%である。
Next, seven types of grease compositions based on linear perfluoropolyether oil were prepared, and their seizure resistance and torque performance were evaluated. First, the grease composition will be described. In any grease composition, a linear perfluoropolyether oil (kinematic viscosity at 40 ° C. is 85 mm 2 / s) is used as a base oil, and polytetrafluoroethylene is used as a thickener. System fine particles are added.
The inorganic fine particles are hydrophobic fumed silica (primary particle size: 12 nm, aspect ratio: 1.3) obtained by subjecting silica to a hydrophobization treatment with dimethyl silicone, and the content thereof is 0% by mass of the entire grease composition. 0.01% by mass, 0.1% by mass, 0.5% by mass, 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass.

〔耐焼付き性の評価方法について〕
耐焼付き性の評価は、前述と同様にして行った。その結果を図3のグラフに示す。なお、図3のグラフに記載の焼付き寿命は、無機系微粒子を添加していない第二ベースグリースの焼付き寿命を1とした場合の相対値で示してある。
[Evaluation method for seizure resistance]
Evaluation of seizure resistance was performed in the same manner as described above. The result is shown in the graph of FIG. Note that the seizure life shown in the graph of FIG. 3 is a relative value when the seizure life of the second base grease to which inorganic fine particles are not added is 1.

〔トルク性能の評価方法について〕
呼び番号608VVの転がり軸受に前述と同様のグリース組成物を軸受空間容積の約30体積%封入した試験軸受を用意した。この試験軸受を、温度−30℃、アキシアル荷重29.4N、回転速度1800min-1の条件で回転させた。そして、上記の条件で30分間回転させた後の動トルクを測定した。結果を図4のグラフに示す。なお、図4のグラフに記載の動トルクは、側鎖を有するパーフルオロポリエーテル油を基油とするとともに無機系微粒子を含有していない前述の比較例のグリース組成物の動トルクを1とした場合の相対値で示してある。
[Torque performance evaluation method]
A test bearing was prepared in which a grease composition similar to the above was sealed in a rolling bearing having a nominal number of 608 VV in an amount of about 30% by volume of the bearing space volume. The test bearing was rotated under conditions of a temperature of −30 ° C., an axial load of 29.4 N, and a rotational speed of 1800 min −1 . And the dynamic torque after rotating for 30 minutes on said conditions was measured. The results are shown in the graph of FIG. The dynamic torque described in the graph of FIG. 4 is based on the dynamic torque of the grease composition of the comparative example described above, which is based on perfluoropolyether oil having side chains and does not contain inorganic fine particles. The relative value is shown.

また、同様の試験軸受を、室温、アキシアル荷重29.4N、回転速度1800min-1の条件で回転させ、回転初期からトルクが安定するまでの時間を測定した。結果を図4のグラフに併せて示す。なお、図4のグラフに記載のトルク安定化時間は、側鎖を有するパーフルオロポリエーテル油を基油とするとともに無機系微粒子を含有していない前述の比較例のグリース組成物のトルク安定化時間を1とした場合の相対値で示してある。 A similar test bearing was rotated under the conditions of room temperature, an axial load of 29.4 N, and a rotational speed of 1800 min −1 , and the time from the initial rotation to the stabilization of the torque was measured. The results are also shown in the graph of FIG. The torque stabilization time shown in the graph of FIG. 4 is based on the torque stabilization of the grease composition of the above-described comparative example that is based on perfluoropolyether oil having side chains and does not contain inorganic fine particles. The relative value when the time is 1 is shown.

図3のグラフから分かるように、直鎖状のパーフルオロポリエーテル油を基油とするととも無機系微粒子を含有しているグリース組成物は、無機系微粒子を含有していない第二ベースグリースと比べて、耐焼付き性が優れていた。また、図4のグラフから分かるように、直鎖状のパーフルオロポリエーテル油を基油とするとともに無機系微粒子を含有しているグリース組成物は、側鎖を有するパーフルオロポリエーテル油を基油とするとともに無機系微粒子を含有していない前述の比較例のグリース組成物と比べて、動トルクが低く且つトルク安定化時間が短かった。   As can be seen from the graph of FIG. 3, the grease composition containing the linear perfluoropolyether oil as the base oil and containing the inorganic fine particles includes the second base grease containing no inorganic fine particles and In comparison, the seizure resistance was excellent. Further, as can be seen from the graph of FIG. 4, the grease composition containing a linear perfluoropolyether oil as a base oil and containing inorganic fine particles is based on a perfluoropolyether oil having a side chain. The dynamic torque was low and the torque stabilization time was short as compared with the grease composition of the comparative example described above, which was oil and did not contain inorganic fine particles.

本発明のグリース組成物及び転動装置は、高温下での使用に好適である。例えば、オルタネータ,電磁クラッチ等の自動車電装部品や、アイドラプーリ等の自動車エンジン補機のように、高温下で使用される機器の回転部位や摺動部位に好適に使用可能である。   The grease composition and rolling device of the present invention are suitable for use at high temperatures. For example, it can be suitably used for rotating parts and sliding parts of equipment used at high temperatures such as automobile electrical parts such as alternators and electromagnetic clutches and automobile engine accessories such as idler pulleys.

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造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the deep groove ball bearing which is one Embodiment of the rolling device which concerns on this invention. シリカ微粒子の含有量と焼付き寿命及び摩耗面積との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with content of a silica fine particle, a seizure lifetime, and a wear area. シリカ微粒子の含有量と焼付き寿命との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with content of a silica fine particle, and a seizure lifetime. シリカ微粒子の含有量と動トルク及びトルク安定化時間との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with content of a silica fine particle, dynamic torque, and torque stabilization time.

符号の説明Explanation of symbols

1 内輪
1a 軌道面
2 外輪
2a 軌道面
3 転動体
G グリース組成物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 1a Raceway surface 2 Outer ring 2a Raceway surface 3 Rolling element G Grease composition

Claims (7)

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、前記基油をパーフルオロポリエーテル油、前記増ちょう剤をフッ素樹脂とするとともに、一次粒径が3nm以上100nm以下である無機系微粒子を添加したことを特徴とするグリース組成物。   A grease composition comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil is perfluoropolyether oil, the thickener is a fluororesin, and inorganic fine particles having a primary particle size of 3 nm to 100 nm. A grease composition characterized by being added. 前記無機系微粒子の含有量を0.001質量%以上5質量%以下と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。   2. The grease composition according to claim 1, wherein the content of the inorganic fine particles is 0.001% by mass or more and 5% by mass or less. 前記無機系微粒子の分散径が3nm以上200nm以下である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。   The grease composition according to claim 1 or 2, wherein a dispersion diameter of the inorganic fine particles is 3 nm or more and 200 nm or less. 前記無機系微粒子は、有機ケイ素化合物による表面処理が施された二酸化ケイ素であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のグリース組成物。   The grease composition according to claim 1, wherein the inorganic fine particles are silicon dioxide that has been surface-treated with an organosilicon compound. 前記パーフルオロポリエーテル油が直鎖状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のグリース組成物。   The grease composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the perfluoropolyether oil is linear. 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された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリース組成物としたことを特徴とする転動装置。   An inner member having a raceway surface on the outer surface, an outer member having a raceway surface opposite to the raceway surface of the inner member, and arranged on the outer side of the inner member, and rolling between the both raceway surfaces A rolling device comprising a plurality of freely arranged rolling elements, and a lubricant that lubricates between the raceway surface and the rolling elements, wherein the lubricant is any one of claims 1 to 5. A rolling device characterized by comprising the grease composition described in 1. 自動車の電装部品又は自動車のエンジン補機に組み込まれる転がり軸受であることを特徴とする請求項6に記載の転動装置。   The rolling device according to claim 6, wherein the rolling device is a rolling bearing incorporated in an electrical component of an automobile or an engine auxiliary machine of the automobile.
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