JP2012077283A - Grease composition, grease-enclosed bearing, universal joint, and linear motion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はグリース組成物、および、該グリース組成物を封入した軸受、自在継手、ボールねじ、直動装置などに関する。 The present invention relates to a grease composition, and a bearing, a universal joint, a ball screw, a linear motion device and the like in which the grease composition is enclosed.
従来から産業界で潤滑剤の高性能化を図る目的で、潤滑剤に種々の添加剤を配合し潤滑性を向上させる試みがなされている。軸受などが高速高面圧条件下で使用される場合、封入したグリース組成物の潤滑膜が破断しやすくなる。潤滑膜が破断すると金属接触が起こり、発熱、摩擦摩耗が増大する不具合が発生する。このため、高速高面圧などの過酷条件下での運転においても優れた潤滑性を示すグリース組成物に対する要求がある。従来、このような高面圧条件下における摩擦を低減するため、有機金属系化合物などの極圧剤をグリース組成物に添加することがなされている。 Conventionally, attempts have been made to improve lubricity by blending various additives in the lubricant for the purpose of improving the performance of the lubricant in the industry. When a bearing or the like is used under high speed and high surface pressure conditions, the lubricating film of the encapsulated grease composition tends to break. When the lubricating film breaks, metal contact occurs, causing a problem that heat generation and frictional wear increase. For this reason, there is a need for a grease composition that exhibits excellent lubricity even under severe conditions such as high speed and high surface pressure. Conventionally, extreme pressure agents such as organometallic compounds have been added to grease compositions in order to reduce friction under such high surface pressure conditions.
例えば、有機金属系化合物として、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(モリブデンジチオカーバメート)や、モリブデンジチオフォスフェートなどのモリブデン化合物を含む等速ジョイント用グリースが提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。また、等速ジョイントから発生する振動の低減等を目的として、極圧剤として、基油に溶解する油溶性のモリブデンジチオカーバメートと、基油に溶解しない非油溶性のモリブデンジチオカーバメートとを併用した等速ジョイント用グリースが提案されている(特許文献3参照)。また、二硫化モリブデンを含有せず、有機モリブデン化合物とCaスルフォネートを含有したグリースが開示されている(特許文献4参照)。
For example, greases for constant velocity joints containing molybdenum compounds such as molybdenum dialkyldithiocarbamate (molybdenum dithiocarbamate) and molybdenum dithiophosphate as organometallic compounds have been proposed (see
しかしながら、近年において益々厳しくなっている高速高面圧の過酷条件下での使用においては、従来の添加剤では必ずしも充分とはいえず、さらに性能向上が望まれている。また、上記各特許文献に記載のモリブデン化合物は、PRTRの規制物質であり、環境保護の観点からもモリブデン化合物の使用量低減が望まれ、使用自体も問題視されている。また、モリブデン量を極少量とする場合、高速高面圧の過酷条件下での使用において十分な低摩擦性を発揮させることは困難であった。これらの背景に鑑み、モリブデン量を低減させながらも、高速高面圧の低摩擦特性に優れる低摩擦添加剤を開発することが望まれている。 However, for use under severe conditions of high speed and high surface pressure, which have become increasingly severe in recent years, conventional additives are not always sufficient, and further improvement in performance is desired. In addition, the molybdenum compounds described in the above patent documents are PRTR-regulated substances. From the viewpoint of environmental protection, it is desired to reduce the amount of the molybdenum compound used, and the use itself is regarded as a problem. In addition, when the amount of molybdenum is extremely small, it has been difficult to exhibit a sufficiently low friction when used under severe conditions of high speed and high surface pressure. In view of these backgrounds, it is desired to develop a low friction additive that is excellent in low friction characteristics with high speed and high surface pressure while reducing the amount of molybdenum.
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、高速高面圧などの過酷な摺動条件下での使用において、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら優れた低摩擦性を実現できるグリース組成物、および、このグリース組成物を封入してなる軸受、自在継手および直動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to cope with such problems, and is excellent in low molybdenum content (0.1% by weight or less) in use under severe sliding conditions such as high speed and high surface pressure. Another object of the present invention is to provide a grease composition capable of realizing low friction, and a bearing, a universal joint, and a linear motion device in which the grease composition is enclosed.
本発明のグリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含むグリース組成物であって、上記添加剤が、油溶性のジチオカルバミン酸モリブデン(以下、MoDTCと記す)と、炭素数2以上の脂肪酸の金属塩とを含み、上記グリース組成物中におけるモリブデン含有量が0.1重量%以下であることを特徴とする。 The grease composition of the present invention is a grease composition containing a base oil, a thickener, and an additive, wherein the additive is an oil-soluble molybdenum dithiocarbamate (hereinafter referred to as MoDTC), carbon And a metal salt of a fatty acid having a number of 2 or more, wherein the molybdenum content in the grease composition is 0.1% by weight or less.
上記脂肪酸が、炭素数2〜18の脂肪酸であることを特徴とする。また、上記金属塩の金属が、リチウム、ナトリウム、またはカルシウムであることを特徴とする。 The fatty acid is a fatty acid having 2 to 18 carbon atoms. The metal of the metal salt is lithium, sodium, or calcium.
上記油溶性のMoDTCの含有量が、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.5〜1.6重量部であることを特徴とする。 The oil-soluble MoDTC content is 0.5 to 1.6 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the base oil and the thickener.
上記脂肪酸の金属塩の含有量が、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して1〜7重量部であることを特徴とする。 The content of the metal salt of the fatty acid is 1 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the base oil and the thickener.
上記添加剤が、炭酸カルシウム(以下、炭酸Caと記す)を含むことを特徴とする。また、上記炭酸カルシウムの含有量が、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して1〜7重量部であることを特徴とする。 The additive includes calcium carbonate (hereinafter referred to as Ca carbonate). The calcium carbonate content is 1 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the base oil and the thickener.
上記基油が、高度精製油または鉱油であることを特徴とする。また、上記高度精製油の硫黄含有率が、0.1重量%未満であることを特徴とする。また、上記増ちょう剤が、ウレア化合物であることを特徴とする。 The base oil is a highly refined oil or mineral oil. The highly refined oil has a sulfur content of less than 0.1% by weight. The thickening agent is a urea compound.
本発明のグリース封入軸受は、本発明のグリース組成物を封入してなることを特徴とする。 The grease-enclosed bearing of the present invention is characterized by encapsulating the grease composition of the present invention.
本発明の自在継手は、本発明のグリース組成物を封入してなることを特徴とする。 The universal joint of the present invention is characterized in that the grease composition of the present invention is enclosed.
本発明の直動装置は、案内部材に沿って直線移動し、本発明のグリース組成物を封入してなることを特徴とする。また、上記直動装置は、外周面にらせん状のねじ溝を有する案内部材であるねじ軸と、内周面に上記ねじ軸に対応するらせん状のねじ溝を有するボールねじナットと、上記両ねじ溝間に介在する複数のボールとを備えたボールねじであり、上記ボールの周囲に上記グリース組成物が封入されてなることを特徴とする。 The linear motion device of the present invention is characterized by linearly moving along a guide member and enclosing the grease composition of the present invention. The linear motion device includes a screw shaft that is a guide member having a helical thread groove on an outer peripheral surface, a ball screw nut having a helical thread groove corresponding to the screw shaft on the inner peripheral surface, A ball screw including a plurality of balls interposed between screw grooves, wherein the grease composition is sealed around the balls.
本発明のグリース組成物は、添加剤として油溶性のMoDTCと炭素数2以上の脂肪酸の金属塩とを含むので、高速高面圧などの過酷条件下での使用においても、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら優れた潤滑性を示し、耐摩耗性の向上および低摩擦化が図れる。また、添加剤として、炭酸Caを併用することで、より低摩擦化が図れる。 Since the grease composition of the present invention contains oil-soluble MoDTC and a metal salt of a fatty acid having 2 or more carbon atoms as additives, even when used under severe conditions such as high speed and high surface pressure, low molybdenum content (0 .1% by weight or less) exhibiting excellent lubricity, improving wear resistance and reducing friction. Further, the use of Ca carbonate as an additive can further reduce friction.
上記基油として高度精製油または鉱油の使用することで、潤滑性を維持しつつ低コスト化が図れる。また、上記増ちょう剤としてウレア化合物を使用することで、耐熱耐久性に優れ、摺動部への介入性と付着性にも優れる。 By using highly refined oil or mineral oil as the base oil, the cost can be reduced while maintaining lubricity. Further, by using a urea compound as the thickener, the heat resistance and durability are excellent, and the intervention property and adhesion to the sliding portion are also excellent.
本発明のグリース封入軸受、自在継手、および直動装置は、本発明のグリース組成物を封入してなるので、高速高面圧条件下で使用しても、摺動面における摩擦係数が小さく摩耗も抑制できる。また、封入するグリースがモリブデン低含有であり、環境保護の観点からも好ましい。 Since the grease-enclosed bearing, universal joint, and linear motion device of the present invention are filled with the grease composition of the present invention, the friction coefficient on the sliding surface is small and wear even when used under high speed and high surface pressure conditions. Can also be suppressed. Moreover, the grease to be enclosed has a low molybdenum content, which is preferable from the viewpoint of environmental protection.
本発明のグリース組成物は、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合して得られ、添加剤として(1)油溶性のMoDTC、および、(2)炭素数2以上の脂肪酸の金属塩を含み、かつ、(3)グリース組成物中におけるモリブデン含有量が0.1重量%以下(非含有(0重量%)ではない)であることを特徴としている。これらをグリース組成物に添加すると、少ないモリブデン含有量でありながら、摺動面においてモリブデン被膜を生成でき、このモリブデン被膜などにより耐摩耗性の向上および低摩擦化が図れると考えられる。 The grease composition of the present invention is obtained by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener, and includes (1) oil-soluble MoDTC and (2) two or more carbon atoms as additives. It includes a metal salt of a fatty acid, and (3) the molybdenum content in the grease composition is 0.1% by weight or less (not contained (not 0% by weight)). When these are added to the grease composition, it is considered that a molybdenum coating can be formed on the sliding surface while the molybdenum content is small, and this molybdenum coating can improve wear resistance and reduce friction.
本発明で使用するMoDTCとしては、下記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンなどのうち、油溶性のものが挙げられる。油溶性のMoDTCを用いることで、0.1重量%以下の少ないモリブデン含有量で耐熱耐久性に優れ、熱分解せず、極圧性効果が高い。 Examples of the MoDTC used in the present invention include oil-soluble ones among molybdenum dialkyldithiocarbamates represented by the following formula (1). By using oil-soluble MoDTC, the molybdenum content is as low as 0.1% by weight or less, so that the heat resistance and durability are excellent, the thermal decomposition does not occur, and the extreme pressure effect is high.
本発明で使用する油溶性のMoDTCとは、溶解後の全重量に対して0.5重量%のMoDTCをグリース組成物に使用する基油に加えて撹拌し、これを70℃×24時間保持後に目視で観察した結果、基油中に不溶解分が析出していないMoDTCをいう。不溶解分が析出していると基油が透明にならず、MoDTCがコロイド状態、あるいは懸濁状態になり、目視で判断できる。油溶性のMoDTCの市販品としては、例えば、アデカ社製:サクラルーブ100、165、200などが挙げられる。 The oil-soluble MoDTC used in the present invention is a mixture of 0.5% by weight of MoDTC with respect to the total weight after dissolution added to the base oil used in the grease composition, and this is maintained at 70 ° C. for 24 hours. As a result of visual observation later, it refers to MoDTC in which insoluble components are not precipitated in the base oil. If the insoluble matter is precipitated, the base oil is not transparent, and MoDTC is in a colloidal state or a suspended state, which can be judged visually. As a commercial item of oil-soluble MoDTC, Adeka Co., Ltd .: SakuraLube 100, 165, 200 etc. are mentioned, for example.
本発明のグリース組成物は、該組成物中におけるモリブデン含有量が0.1重量%以下である。より好ましくは、0.06重量%以下である。なお、上記油溶性のMoDTC以外のモリブデン含有化合物は含まないことが好ましい。上記油溶性のMoDTCの配合割合は、これを満たすような範囲とする。 In the grease composition of the present invention, the molybdenum content in the composition is 0.1% by weight or less. More preferably, it is 0.06% by weight or less. In addition, it is preferable not to contain molybdenum-containing compounds other than the oil-soluble MoDTC. The blending ratio of the oil-soluble MoDTC is set to a range that satisfies this.
油溶性のMoDTCの配合割合(含有量)は、ベースグリース100重量部に対して0.5〜1.6重量部とすることが好ましい。配合割合が0.5重量部未満であると、高速高面圧条件下で十分な低摩擦化が図れないおそれがある。また、配合割合が1.6重量部をこえると、MoDTCの種類によってはグリース組成物中におけるモリブデン含有量が0.1重量%をこえる場合があり、モリブデン低含有とすることができない。 The blending ratio (content) of the oil-soluble MoDTC is preferably 0.5 to 1.6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. If the blending ratio is less than 0.5 parts by weight, there is a possibility that sufficient low friction cannot be achieved under high speed and high surface pressure conditions. If the blending ratio exceeds 1.6 parts by weight, the molybdenum content in the grease composition may exceed 0.1% by weight depending on the type of MoDTC, and the molybdenum content cannot be reduced.
本発明のグリース組成物における添加剤は、上記油溶性のMoDTCに加えて、炭素数2以上の脂肪酸の金属塩を必須成分として含む。脂肪酸の金属塩を併用することで、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら、耐摩耗性の向上および低摩擦化が図れる。 The additive in the grease composition of the present invention contains, as an essential component, a fatty acid metal salt having 2 or more carbon atoms in addition to the oil-soluble MoDTC. By using a metal salt of a fatty acid in combination, it is possible to improve wear resistance and reduce friction while having a low molybdenum content (0.1% by weight or less).
本発明で使用できる脂肪酸としては、炭素数2以上の1価飽和脂肪酸、1価不飽和脂肪酸、2価飽和脂肪酸、2価不飽和脂肪酸などが挙げられる。また、脂環族脂肪酸、芳香族脂肪酸も使用できる。脂肪酸の炭素数としては、2〜18が好ましく、2〜8がより好ましく、2〜4が特に好ましい。金属塩の金属種を同一とすると、後述の図4に示すように、低級脂肪酸である炭素数2〜8の脂肪酸の金属塩は、炭素数が10以上の脂肪酸の金属塩に対してより低摩擦化が図れ、その中でも炭素数2〜4の脂肪酸の金属塩は、さらなる低摩擦化が図れる。 Examples of fatty acids that can be used in the present invention include monovalent saturated fatty acids having 2 or more carbon atoms, monovalent unsaturated fatty acids, divalent saturated fatty acids, and divalent unsaturated fatty acids. Moreover, an alicyclic fatty acid and an aromatic fatty acid can also be used. As carbon number of a fatty acid, 2-18 are preferable, 2-8 are more preferable, and 2-4 are especially preferable. Assuming that the metal species of the metal salt are the same, as shown in FIG. 4 described later, the metal salt of a fatty acid having 2 to 8 carbon atoms, which is a lower fatty acid, is lower than the metal salt of a fatty acid having 10 or more carbon atoms. Friction can be achieved, and among these, a metal salt of a fatty acid having 2 to 4 carbon atoms can further reduce friction.
本発明で好適な脂肪酸は、炭素数2〜18の1価飽和脂肪酸であり、具体的には、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸(酪酸)、ペンタン酸(吉草酸)、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸(カプリル酸)、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸(ステアリン酸)などが挙げられる。また、脂肪酸金属塩を構成する金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属が挙げられ、これらの中でも、リチウム、ナトリウム、カルシウムが好ましい。 Fatty acids suitable for the present invention are monovalent saturated fatty acids having 2 to 18 carbon atoms, specifically, acetic acid, propionic acid, butanoic acid (butyric acid), pentanoic acid (valeric acid), hexanoic acid, heptanoic acid, Examples include octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, and octadecanoic acid (stearic acid). Moreover, as a metal which comprises a fatty-acid metal salt, an alkali metal and alkaline-earth metal are mentioned, Among these, lithium, sodium, and calcium are preferable.
本発明で好適な脂肪酸金属塩としては、酢酸ナトリウム(C2)、酪酸ナトリウム(C4)、ヘキサン酸ナトリウム(C6)、カプリル酸ナトリウム(C8)、デカン酸ナトリウム(C10)、ステアリン酸ナトリウム(C18)などが挙げられる。なお、括弧内は脂肪酸の炭素数を示す。これらの中でも、極圧性に優れ、低摩擦化が図れることから、酢酸ナトリウム(C2)、酪酸ナトリウム(C4)が特に好ましい。 Suitable fatty acid metal salts in the present invention include sodium acetate (C2), sodium butyrate (C4), sodium hexanoate (C6), sodium caprylate (C8), sodium decanoate (C10), and sodium stearate (C18). Etc. The numbers in parentheses indicate the number of carbon atoms in the fatty acid. Among these, sodium acetate (C2) and sodium butyrate (C4) are particularly preferable because of excellent extreme pressure and low friction.
脂肪酸金属塩の配合割合(含有量)は、ベースグリース100重量部に対して1〜7重量部とすることが好ましい。特に好ましくは2〜6重量部である。配合割合が1重量部未満であると、低摩擦化の効果の向上が少ない。また、配合割合が7重量部をこえると、上記油溶性のMoDTCの低摩擦発現を阻害し、特に低面圧下で十分な低摩擦化が図れない。 The blending ratio (content) of the fatty acid metal salt is preferably 1 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. Particularly preferred is 2 to 6 parts by weight. When the blending ratio is less than 1 part by weight, there is little improvement in the effect of reducing friction. On the other hand, if the blending ratio exceeds 7 parts by weight, the low friction expression of the oil-soluble MoDTC is hindered, and a sufficiently low friction cannot be achieved particularly under a low surface pressure.
本発明では添加剤に、炭酸Caを含むことが好ましい。炭酸Caを含むことで、摺動面における低摩擦化の効果をさらに向上できる。炭酸Caの配合割合(含有量)は、ベースグリース100重量部に対して1〜7重量部とすることが好ましい。配合割合が1重量部未満であると、低摩擦化の効果の向上が少ない。また、配合割合が7重量部をこえても、併用による低摩擦化の効果の向上がそれ以上に望めない。 In the present invention, the additive preferably contains Ca carbonate. By including Ca carbonate, the effect of reducing friction on the sliding surface can be further improved. The blending ratio (content) of Ca carbonate is preferably 1 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. When the blending ratio is less than 1 part by weight, there is little improvement in the effect of reducing friction. Further, even if the blending ratio exceeds 7 parts by weight, further improvement in the effect of reducing friction by the combined use cannot be expected.
本発明のグリース組成物において、添加剤として、必須成分である油溶性のMoDTCおよび脂肪酸金属塩に加えて、上記炭酸Caを併用することで、高速高面圧などの過酷条件下での使用において、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら、従来の非油溶性のモリブデン粉末を通常量配合(1〜5重量%程度)した場合と同等に、低摩擦化が図れる。 In the grease composition of the present invention, as an additive, in addition to oil-soluble MoDTC and fatty acid metal salt, which are essential components, in combination with the above-mentioned Ca carbonate, it can be used under severe conditions such as high speed and high surface pressure. Although the molybdenum content is low (0.1 wt% or less), the friction can be reduced in the same manner as when a conventional amount of non-oil soluble molybdenum powder is blended (about 1 to 5 wt%).
本発明のグリース組成物は、必要に応じて上記以外の公知の添加剤を含有させてもよい。このような添加剤として、例えば、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの防錆剤、アミン系、フェノール系化合物などの酸化防止剤、亜硝酸ナトリウム、セバシン酸ナトリウムなどの腐食防止剤、グラファイト、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤、脂肪酸アミド、脂肪酸、アミン、油脂類などの油性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上などが挙げられる。なお、これらは、単独または2種類以上組合せて添加できる。 The grease composition of the present invention may contain known additives other than those described above as necessary. Examples of such additives include rust inhibitors such as dinonyl naphthalene sulfonate and sorbitan esters, antioxidants such as amines and phenols, corrosion inhibitors such as sodium nitrite and sodium sebacate, graphite And solid lubricants such as molybdenum disulfide, oily agents such as fatty acid amides, fatty acids, amines and fats, and viscosity index improvements such as polymethacrylate and polystyrene. In addition, these can be added individually or in combination of 2 or more types.
本発明のグリース組成物の基油は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、高度精製油、鉱油、動植物油、エステル系合成油、合成炭化水素油、リン酸エステル油、シリコーン油、フッ素油およびこれらの混合油などを使用できる。これらの中でも、潤滑性とコストを考慮した場合、高度精製油または鉱油の使用が好ましい。 The base oil of the grease composition of the present invention is not particularly limited, and general oils usually used in the grease field can be used. For example, highly refined oils, mineral oils, animal and vegetable oils, ester synthetic oils, synthetic hydrocarbon oils, phosphate ester oils, silicone oils, fluorine oils, and mixed oils thereof can be used. Among these, in consideration of lubricity and cost, use of highly refined oil or mineral oil is preferable.
高度精製油は、例えば、減圧蒸留の残油から得られるスラッグワックスを接触水素化熱分解し、合成することにより得られる。また、フィッシャー・トロプシュ法により合成されるGTL油などが挙げられる。高度精製油は、硫黄含有率が0.1重量%未満であることが好ましく、より好ましくは0.01重量%未満である。高度精製油の市販品としては、昭和シェル石油社製シェルハイバックオイルX46、X68などが挙げられる。また、鉱油としては、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油などが挙げられる。 Highly refined oil is obtained by, for example, catalytic hydrothermal decomposition of slag wax obtained from residual oil of vacuum distillation and synthesizing. Moreover, the GTL oil etc. which are synthesize | combined by the Fischer-Tropsch method are mentioned. The highly refined oil preferably has a sulfur content of less than 0.1% by weight, more preferably less than 0.01% by weight. Examples of commercially available highly refined oils include Shell High Back Oils X46 and X68 manufactured by Showa Shell Sekiyu K.K. Further, examples of the mineral oil include spindle oil, refrigerator oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil and the like.
本発明のグリース組成物の増ちょう剤は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を使用できる。金属石けんとしては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けんなどが、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、他のポリウレア化合物、ジウレタン化合物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱耐久性に優れ、摺動部への介入性と付着性にも優れたウレア化合物の使用が好ましい。 The thickener of the grease composition of the present invention is not particularly limited, and those commonly used in the field of grease can be used. For example, soap-type thickeners such as metal soaps and composite metal soaps, and non-soap-type thickeners such as benton, silica gel, urea compounds and urea / urethane compounds can be used. Examples of the metal soap include sodium soap, calcium soap, aluminum soap, and lithium soap. Examples of the urea compound and urea / urethane compound include diurea compounds, triurea compounds, tetraurea compounds, other polyurea compounds, and diurethane compounds. Among these, it is preferable to use a urea compound that is excellent in heat durability and excellent in intervening property and adhesion to the sliding portion.
ウレア化合物は、ポリイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ポリイソシアネート成分としては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜などが挙げられる。また、モノアミン成分は、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミンおよび芳香族モノアミンを用いることができる。脂肪族モノアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。脂環族モノアミンとしては、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。芳香族モノアミンとしては、アニリン、p-トルイジンなどが挙げられる。 A urea compound is obtained by reacting a polyisocyanate component and a monoamine component. Examples of the polyisocyanate component include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, and hexane diisocyanate. Moreover, an aliphatic monoamine, an alicyclic monoamine, and an aromatic monoamine can be used for a monoamine component. Aliphatic monoamines include hexylamine, octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, stearylamine, oleylamine and the like. Examples of the alicyclic monoamine include cyclohexylamine. Aromatic monoamines include aniline and p-toluidine.
これらのウレア化合物の中でも、上述の耐熱耐久性、摺動部への介入性と付着性に特に優れることから、ポリイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として脂肪族モノアミンおよび/または脂環族モノアミンを用いた、脂肪族ウレア化合物や脂環族ウレア化合物の使用が特に好ましい。 Among these urea compounds, aromatic diisocyanate is used as the polyisocyanate component, aliphatic monoamine and / or alicyclic as the monoamine component, since the above-mentioned heat resistance and resistance to the sliding portion are particularly excellent. The use of an aliphatic urea compound or an alicyclic urea compound using an aromatic monoamine is particularly preferred.
基油にウレア化合物などの増ちょう剤を配合して、上記の各添加剤を配合するためのベースグリースが得られる。ウレア化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中で上記ポリイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。 A base grease for blending the above-mentioned additives can be obtained by blending a thickener such as a urea compound with the base oil. A base grease using a urea compound as a thickener is prepared by reacting the polyisocyanate component and the monoamine component in a base oil.
ベースグリース100重量部中に占める増ちょう剤の配合割合は、1〜40重量部、好ましくは3〜25重量部である。増ちょう剤の含有量が1重量部未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、40重量部をこえると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。 The blending ratio of the thickener in 100 parts by weight of the base grease is 1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight. If the content of the thickener is less than 1 part by weight, the thickening effect is reduced, making it difficult to form a grease. If the content exceeds 40 parts by weight, the obtained base grease becomes too hard and the desired effect is difficult to obtain. Become.
本発明のグリース組成物は、高速高面圧などの過酷条件下で用いられる機械部品、例えば、軸受、自在継手、直動装置、ボールねじなどに封入するグリースとして使用できる。以下、これらについて説明する。 The grease composition of the present invention can be used as grease to be sealed in mechanical parts used under severe conditions such as high speed and high surface pressure, such as bearings, universal joints, linear motion devices, and ball screws. Hereinafter, these will be described.
本発明のグリース封入軸受を図1に基づいて説明する。図1は深溝玉軸受の断面図である。グリース封入軸受1は、外周面に内輪転走面2aを有する内輪2と内周面に外輪転走面3aを有する外輪3とが同心に配置され、内輪転走面2aと外輪転走面3aとの間に複数個の転動体4が配置される。この複数個の転動体4は、保持器5により保持される。また、外輪3等に固定されるシール部材6が、内輪2および外輪3の軸方向両端開口部8a、8bにそれぞれ設けられている。少なくとも転動体4の周囲に本発明のグリース組成物7が封入される。
A grease-filled bearing of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a deep groove ball bearing. In the grease-filled
軸受として玉軸受について例示したが、本発明のグリース組成物は、上記以外の円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などの転がり軸受、または、滑り軸受の封入グリースとしても使用できる。 Ball bearings have been exemplified as the bearings, but the grease composition of the present invention is not limited to the above cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, self-aligning roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust tapered roller bearings, thrust It can also be used as a grease for rolling bearings such as needle roller bearings and thrust spherical roller bearings, or sliding bearings.
本発明の自在継手を図2に基づいて説明する。図2は本発明の自在継手の一例としてツェッパ型等速ジョイントを示す一部切欠き断面図である。図2に示すように、等速ジョイント11は、外方部材(外輪ともいう)12の内面および球形の内方部材(内輪ともいう)13の外面に軸方向の六本のトラック溝14、15を等角度に形成し、そのトラック溝14、15間に組み込んだトルク伝達部材(ボールともいう)16をケージ17で支持し、このケージ17の外周を球面17aとし、かつ内周を内方部材13の外周に適合する球面17bとしている。また、外方部材12の外周とシャフト18の外周とをブーツ19で覆い、外方部材12と、内方部材13と、トラック溝14、15と、トルク伝達部材16と、ケージ17と、シャフト18とに囲まれた空間に本発明のグリース組成物20が封入されている。
The universal joint of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a partially cutaway sectional view showing a Rzeppa constant velocity joint as an example of the universal joint of the present invention. As shown in FIG. 2, the constant velocity joint 11 includes six
自在継手としてツェッパ型等速ジョイントについて例示したが、本発明のグリース組成物は、上記以外のバーフィールド型などの固定型等速ジョイント、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型等速ジョイントなどのスライド型等速ジョイント、または、クロスジョイントなどの不等速自在継手の封入グリースとしても使用できる。 Although the Zepper type constant velocity joint is exemplified as the universal joint, the grease composition of the present invention includes other fixed type constant velocity joints such as the Barfield type, double offset type, cross groove type, tripod type constant velocity joints, etc. It can also be used as a sealing grease for non-constant universal joints such as slide type constant velocity joints or cross joints.
本発明の直動装置を図3に基づいて説明する。図3は本発明の直動装置の一例であるボールねじを示す断面図である。図3に示すように、本発明のボールねじは、案内部材であるねじ軸21の外周面に形成したねじ溝22と、ボールナット23の内周面に形成したねじ溝24の間に複数のボール25を介在させたものであり、ねじ軸21またはボールナット23の回転動力をボール25を介してボールナット23(またはねじ軸21)に伝達し、ボールナット23を軸方向に移動させるものである。ねじ軸21とボールナット23との間でボール25の周囲に本発明のグリース組成物が封入され、ボールねじ用シール部材26によってシールされている。
The linear motion device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a ball screw which is an example of the linear motion device of the present invention. As shown in FIG. 3, the ball screw of the present invention includes a plurality of
本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの例によって何ら限定されるものではない。 The present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but is not limited to these examples.
実施例1〜実施例17および比較例1〜比較例8
表1および表2に示す割合で、基油をジウレア系増ちょう剤(オクチルアミンおよびシクロヘキシルアミンを4,4'−ジフェニルメチルジイソシアネートと反応させて得られるジウレア化合物)で増ちょうさせたベースグリースを得た。このベースグリースに表1および表2に記載の添加剤を混合し、3段ロールミルでミル処理を行なった後、脱泡しグリース組成物を得た。なお、表中のMo含有量は、グリース組成物全体中におけるモリブデン含有量(重量%)である。得られたグリース組成物について、以下に示すSRV摩擦摩耗試験に供し、摩擦係数を測定した。結果を表1および表2に示す。なお、表2および表3における1)〜6)は、表1下部に示した1)〜6)と同様である。
Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 8
Base grease obtained by increasing the base oil with a diurea thickener (diurea compound obtained by reacting octylamine and cyclohexylamine with 4,4′-diphenylmethyldiisocyanate) at the ratio shown in Table 1 and Table 2. Obtained. The additives listed in Table 1 and Table 2 were mixed with this base grease, milled with a three-stage roll mill, and then defoamed to obtain a grease composition. In addition, Mo content in a table | surface is molybdenum content (weight%) in the whole grease composition. About the obtained grease composition, it used for the SRV friction abrasion test shown below, and measured the friction coefficient. The results are shown in Tables 1 and 2. Note that 1) to 6) in Tables 2 and 3 are the same as 1) to 6) shown in the lower part of Table 1.
<SRV摩擦摩耗試験>
テストピース: ボール 直径10mm(SUJ2)
円盤プレート 直径24mm×7.85mm(SUJ2)
評価条件: 点接触最大面圧 1.45GPa、2.62GPa
周波数 10Hz
振幅 1.2mm
時間 30分間
試験温度 40℃
測定項目: 動摩擦係数;(測定時間内で一定となった値)の平均値
<SRV friction and wear test>
Test piece: Ball diameter 10mm (SUJ2)
Disc plate Diameter 24mm x 7.85mm (SUJ2)
Evaluation conditions: Point contact maximum surface pressure 1.45 GPa, 2.62 GPa
Frequency 10Hz
Amplitude 1.2mm
30 minutes
Test temperature 40 ℃
Measurement item: Coefficient of dynamic friction; average value (value that is constant within the measurement time)
表1に示すように、各実施例は、添加剤として油溶性のMoDTCと酢酸金属塩を配合することで、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら低摩擦化が図れることが分かった。さらに、炭酸Caを併用することで、より低摩擦化が図れることが分かった。 As shown in Table 1, in each example, by adding oil-soluble MoDTC and metal acetate as an additive, low friction can be achieved while molybdenum content is low (0.1 wt% or less). I understood. Furthermore, it was found that the friction can be further reduced by using Ca carbonate together.
実施例18〜実施例23および比較例9、比較例10
表3に示す割合で、基油をジウレア系増ちょう剤(オクチルアミンおよびシクロヘキシルアミンを4,4'−ジフェニルメチルジイソシアネートと反応させて得られるジウレア化合物)で増ちょうさせたベースグリースを得た。このベースグリースに表3に記載の添加剤を混合し、3段ロールミルでミル処理を行なった後、脱泡しグリース組成物を得た。なお、表中のMo含有量は、グリース組成物全体中におけるモリブデン含有量(重量%)である。得られたグリース組成物について、実施例1と同様に、上記SRV摩擦摩耗試験に供し、摩擦係数を測定した。結果を表3および図4に示す。なお、図4において、横軸は脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸の炭素数を、縦軸は測定された摩擦係数をそれぞれ示し、炭素数0は比較例9の結果である。
Examples 18 to 23, Comparative Example 9, and Comparative Example 10
A base grease obtained by increasing the base oil with a diurea thickener (diurea compound obtained by reacting octylamine and cyclohexylamine with 4,4′-diphenylmethyldiisocyanate) at the ratio shown in Table 3 was obtained. The additives listed in Table 3 were mixed with this base grease, milled with a three-stage roll mill, and then defoamed to obtain a grease composition. In addition, Mo content in a table | surface is molybdenum content (weight%) in the whole grease composition. The obtained grease composition was subjected to the SRV frictional wear test in the same manner as in Example 1, and the friction coefficient was measured. The results are shown in Table 3 and FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the carbon number of the fatty acid constituting the fatty acid metal salt, the vertical axis represents the measured friction coefficient, and the carbon number of 0 is the result of Comparative Example 9.
表3および図4に示すように、各実施例は、添加剤として油溶性のMoDTCと炭素数2〜18の脂肪酸の金属塩を配合することで、モリブデン低含有(0.1重量%以下)でありながら低摩擦化が図れることが分かった。また、各実施例において、炭素数10以上の脂肪酸に対して、炭素数2〜8の低級脂肪酸はより低摩擦化が図れ、その中でも炭素数2〜4の脂肪酸は、さらに低摩擦化が図れることが分かった。 As shown in Table 3 and FIG. 4, in each example, low molybdenum content (0.1 wt% or less) is obtained by blending oil-soluble MoDTC and a metal salt of a fatty acid having 2 to 18 carbon atoms as additives. However, it was found that low friction can be achieved. Moreover, in each Example, with respect to a fatty acid having 10 or more carbon atoms, a lower fatty acid having 2 to 8 carbon atoms can achieve lower friction, and among them, a fatty acid having 2 to 4 carbon atoms can further reduce friction. I understood that.
本発明のグリース組成物は、高速高面圧などの過酷条件下での使用においても、モリブデン低含有(0.1重量%以下)で優れた潤滑性を有する。このため、高速高面圧条件下で使用される、例えば、軸受、自在継手、直動装置、ボールねじなどの潤滑グリースとして好適に利用できる。 The grease composition of the present invention has excellent lubricity even when used under severe conditions such as high speed and high surface pressure, with low molybdenum content (0.1 wt% or less). For this reason, it can be suitably used as a lubricating grease for use in, for example, a bearing, a universal joint, a linear motion device, a ball screw, etc., used under high speed and high surface pressure conditions.
1 グリース封入軸受
2 内輪
3 外輪
4 転動体
5 保持器
6 シール部材
7 グリース組成物
8a、8b 開口部
11 等速ジョイント
12 外方部材(外輪)
13 内方部材(内輪)
14、15 トラック溝
16 トルク伝達部材(ボール)
17 ケージ
18 シャフト
19 ブーツ
20 グリース組成物
21 ねじ軸
22 ねじ溝
23 ボールナット
24 ねじ溝
25 ボール
26 シール部材
DESCRIPTION OF
13 Inner member (inner ring)
14, 15
17
Claims (17)
前記添加剤が、油溶性のジチオカルバミン酸モリブデンと、炭素数2以上の脂肪酸の金属塩とを含み、前記グリース組成物中におけるモリブデン含有量が0.1重量%以下であることを特徴とするグリース組成物。 A grease composition comprising a base oil, a thickener, and an additive,
The grease contains an oil-soluble molybdenum dithiocarbamate and a metal salt of a fatty acid having 2 or more carbon atoms, and the molybdenum content in the grease composition is 0.1% by weight or less. Composition.
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