JP2015218247A

JP2015218247A - グリース組成物とグリース組成物を封入した転動装置

Info

Publication number: JP2015218247A
Application number: JP2014102508A
Authority: JP
Inventors: 外尾　道太; Michita Hokao; 道太外尾; 健太郎園田; Kentaro Sonoda; 晴香神田; Haruka KANDA
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-12-07

Abstract

【課題】本発明のグリース組成物、前記グリース組成物を封入した転動装置は、リチウム石けんを増ちょう剤とするグリース組成物にホウ素含有化合物を配合することにより、１８０℃を超えるような高温においてもリチウム石けんの溶解を抑制し、グリース状を保つため、リチウム石けんの音響特性を維持したまま、従来のリチウム石けん系グリースと比較して高温特性に著しく優れる。
【解決手段】本発明によるグリース組成物は、基油と増ちょう剤を含有するグリース組成物であり、前記グリース組成物に、更にホウ素含有化合物を配合し、前記増ちょう剤としてリチウム石けんを含有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、電気、情報、鉄鋼などの産業分野における各種機械に用いられ、音響特性に優れ、かつ耐熱性に優れたグリース組成物とグリース組成物を封入した転動装置に関する。

従来、音響特性（特に静粛性）を必要とされる用途に用いられる軸受用グリースには、増ちょう剤としてリチウム石けんが広く用いられてきた。一方、１００℃を越えるような使用環境で用いられるグリースの増ちょう剤には、耐熱性に優れるウレア化合物等が用いられてきた。

しかし、リチウム石けん系グリースは、音響特性は良好であるものの、高温耐久性に問題があり、特に１００ ℃ を超えるような高温での使用には適していない場合がある。一方、ウレア系グリースは、高温耐久性に優れるものの、リチウム石けんグリースと比較すると音響特性が劣っており、静粛性に難がある。

それに対して、特許文献１では、増ちょう剤にリチウム石けんを用い、基油に高耐熱性を有する合成油を用いる手法がとられている。

特開２０１０−２５４８９７号公報

しかしながら、特許文献１の高耐熱性を有する基油を用いたとしても、１８０℃を超えるような高温ではリチウム石けんの溶解によるグリースの極端な軟化を避けられないため、高温耐久性に改善の余地があった。
本発明では、リチウム石けんを増ちょう剤とするグリースにホウ素含有化合物を配合することにより、１８０℃を超えるような高温においてもリチウム石けんの溶解を抑制し、グリース状を保つため、リチウム石けんの音響特性を維持し、、リチウム石けんと比較して高温特性に著しく優れるグリース組成物と前記グリース組成物を封入し、内方部材と外方部材と転動体を有する転動装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明によるグリース組成物は、基油と増ちょう剤を含有するグリース組成物であり、前記グリース組成物に、更にホウ素含有化合物を配合し、前記増ちょう剤としてリチウム石けんを含有することを特徴としたグリース組成物である。また、前記グリース組成物を封入し、内方部材と外方部材と転動体を有する転動装置である。

本発明のグリース組成物、前記グリース組成物を封入した転動装置は、リチウム石けんを増ちょう剤とするグリース組成物にホウ素含有化合物を配合することにより、１８０℃を超えるような高温においてもリチウム石けんの溶解を抑制し、グリース状を保つため、リチウム石けんの音響特性を維持し、リチウム石けんと比較して高温特性に著しく優れる。

本発明の転動装置（転がり軸受）の一例を示す断面図である。

本発明のグリース組成物に関して、以下に説明する。
＜増ちょう剤＞
増ちょう剤には、音響特性を考慮してリチウム石けんを用いる。リチウム石せんは水酸化リチウムと脂肪酸を反応させることにより合成され、脂肪酸は炭素原子数が８個から２４個、好ましくは１２個から１８個であるカルボン酸、特に１２−ヒドロキシリチウムステアレートが好ましい。

＜ホウ素含有化合物＞
ホウ素含有化合物には、酸化ホウ素、酸化ホウ素水和物、三酸化ホウ素、三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、ホウ素含有酸、ホウ酸、テトラホウ酸、メタホウ酸、ホウ素含有無水物、ホウ素含有アミド、およびこのようなホウ素含有酸の種々のエステルが挙げられる。
特に好ましいものとして、ホウ酸と、例えば以下のようなアルコールまたはフェノールとのモノ有機エステル、ジ有機エステルおよびトリ有機エステルが挙げられる：メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、1-オクタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、グリセロール、セロソルブおよびフェノール。

ホウ素含有化合物の含有量は、グリースの０．１ｍａｓｓ％から１０ｍａｓｓ％、特に１ｍａｓｓ％から５ｍａｓｓ％が好ましく、１ｍａｓｓ％から３ｍａｓｓ％がより好ましい。０．１ｍａｓｓ％に満たない場合は高温特性向上効果に乏しく、１０ｍａｓｓ％を超える場合は、基油量が相対的に減少するため好ましくない。

＜基油＞
本発明のグリース組成物の基油としては、鉱物系潤滑油や合成潤滑油を使用することができる。その種類は特に制限されるものではないが、鉱物系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油、及びそれらの混合油を使用でき、また、合成潤滑油としては、合成炭化水素油、エーテル油、エステル油を使用できる。
具体的には、合成炭化水素油としてはポリα−オレフィン油等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油、これらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油等を使用することができる。

これらの基油は、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。高温，高速での潤滑性能及び寿命を考慮すると、基油には合成潤滑油が含有されていることが好ましく、特に、合成炭化水素油、エステル油，エーテル油の少なくとも１種が含有されていることが好ましい。
基油の動粘度は１００℃ において３〜４０ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、４〜１５ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。３ｍｍ^２／ｓ未満では、高温において蒸発しやすく、グリース組成物の製造が困難となる。また、４０ｍｍ^２／ｓ超過では、転動装置のトルクが上昇しやすくなるため好ましくない。

＜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。
特に長期間におけるグリース性能維持を図るため，酸化防止剤を好適に使用することができる．酸化防止剤としては，例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系化合物、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系化合物、硫黄系化合物、ジチオリン酸亜鉛を用いることができる．
なお、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。

また、本発明の転動装置の一例として、自動車モータ用転がり軸受である玉軸受を図１に示す。図１では、シールの一方が非接触シールであり、他方が接触シールである。具体的には図１に示すように、内方部材１としての内輪と外方部材２としての外輪２との間に、複数の転動体３としての玉３を保持器４により保持してなり、更に外輪２の一方の端面に非接触シール５を設け、他方の端面に接触シール６を設けてあり、図示しない本発明のグリース組成物が封入されている。このように、片方が非接触シール５であるため、両方とも接触シールである場合に比べて回転トルクを半減できる。また、ブラシ摩耗粉等の異物の浸入やグリース漏洩は、他方に設けた接触シール６で防止する。
なお、転動装置の一例としてとして自動車モータ用転がり軸受である玉軸受を示したが、他の転がり軸受や直動装置等に、本発明の目的を損なわない程度であれば、適用できる。

（実施例）
本発明に関して、実施例および比較例を表１に、評価試験条件を以下に示す。
＜高温特性＞
高温特性は滴点（ＪＩＳＫ２２２０．８）により評価した。高温特性が良好であるためには、滴点が２６０以上であることが好ましい。
＜音響特性＞
試験軸受：内径８ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅７ｍｍの深溝玉軸受
アキシアル荷重：２９．４Ｎ、回転数：１８００ｍｉｎ^−１、温度：室温
このような条件で、アンデロン値（１８００〜１００００Ｈｚの振動速度）を測定した。測定は８個の試験軸受の平均値とし、比較例２との相対値を求めた。

＜比較例１＞
増ちょう剤に１２ヒドロキシリチウムステアレート、基油に合成炭化水素油（１００℃での基油動粘度：４ｍｍ^２／ｓ）を用い、基油中に増ちょう剤を溶解させ、水冷により急冷を行った後、3本ロール処理を行い、サンプルグリースとした。
＜比較例２＞
増ちょう剤にウレア化合物、基油に鉱油（１００℃での基油動粘度：１５ｍｍ^２／ｓ）を用いたグリースを調製した。ウレア化合物の原料はジイソシアネートとしてＭＤＩ、アミンとしてシクロヘキシルアミンを用いた。３本ロール処理を行い、サンプルグリースとした。

＜実施例１＞
比較例１にホウ酸エステル（ルーブリゾール社製、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ５３７０Ｃ）を３ｍａｓｓ％添加して、室温にて攪拌混合した。
＜実施例２＞
比較例１にホウ酸エステル（ルーブリゾール社製、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ５３７０Ｃ）を１ｍａｓｓ％添加して、室温にて攪拌混合した。
＜実施例３＞
実施例１の基油を鉱油（１００℃での基油動粘度：１５ｍｍ^２／ｓ）として、調製した。

表１に示したように、実施例１〜３の本発明のグリース組成物とグリース組成物を封入した転動装置は、増ちょう剤としてリチウムせっけんを含有し、ホウ素含有化合物を含有しているので、ウレア化合物を含有する比較例２より音響特性に優れている。また、実施例１〜３の本発明のグリース組成物とグリース組成物を封入した転動装置は、増ちょう剤としてリチウムせっけんを含有し、ホウ素含有化合物を含有していない比較例１より、滴点が高く高温特性に優れている。
また、本発明のグリース組成物とグリース組成物を封入した転動装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１内輪
２外輪
３転動体（玉）
４保持器
５非接触シール
６接触シール

Claims

グリース組成物において、前記グリース組成物は、基油と増ちょう剤を含有するグリース組成物であり、前記グリース組成物に、更にホウ素含有化合物を配合し、前記増ちょう剤としてリチウム石けんを含有することを特徴としたグリース組成物。
請求項１のグリース組成物を封入し、内方部材と外方部材と転動体を有する転動装置。