JP3567957B2

JP3567957B2 - グリース組成物及び転がり軸受

Info

Publication number: JP3567957B2
Application number: JP32299696A
Authority: JP
Inventors: 雅彦山崎; 敦横内; 道治中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2016-12-03
Also published as: JPH10158673A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は各種産業機械や車両等に組み込まれる転がり軸受に封入されるグリース組成物に関し、特に高温、高速回転で使用される転がり軸受に好適なグリース組成物に関する。また、本発明は前記グリース組成物を封入してなる転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種産業機械や車両等に組み込まれる転がり軸受には、潤滑性を付与するためにグリース組成物が封入される。
このグリース組成物は基油と増ちょう剤とを混練して得られ、前記基油としては鉱油やエステル油、シリコーン油、エーテル油等の合成潤滑油が、また増ちょう剤としてはリチウム石けん等の金属石けんやウレア化合物が一般的に使用されている。
近年、転がり軸受は高速回転で使用される傾向にあり、それに伴いグリース組成物にも高温耐性が要求されている。ところが、増ちょう剤として金属石けんを使用すると、例えば１３０℃以上の高温になると金属が触媒として作用して基油の酸化を促進して潤滑作用を低下させる。
また、基油に関しては、鉱油を基油としたグリース組成物は、合成潤滑油を基油とするグリース組成物に比べて酸化され易く、高温における潤滑寿命が短くなる傾向にある。
そこで、近年では、特に高温、高速回転で使用される転がり軸受には、合成潤滑油を基油とし、ウレア化合物を増ちょう剤としたグリース組成物が主流になりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方において、最近ではメンテナンスコストも考慮され、グリース組成物には一度適用された後、長期に渡り継続して使用できることも望まれている。また、上記に挙げた各種機械部材の小型化や高性能化に伴って使用条件がより厳しくなる傾向にあり、それに伴ってグリース組成物にも更なる潤滑性能と潤滑寿命が要求されている。特に、高温における長寿命化の要求は、軸受メーカーにとっても最重要課題の一つとなっている。
このような要求に対して、通常、グリース組成物に酸化防止剤や防錆剤等を添加する処置が施されるが、十分な効果を得るまでには至っていない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、特に高温での使用に際して適用箇所の潤滑寿命の長寿命化をもたらすグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなる転がり軸受を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意検討を行った結果、グリース組成物にスルホンアミド誘導体を含有させることにより、高温での潤滑寿命を大幅に改善できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、上記の目的は、本発明に係る、基油と増ちょう剤とを含むグリース組成物であって、更に下記一般式で表されるスルホンアミド誘導体をグリース全量の０．１〜８重量％含有することを特徴とするグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなることを特徴とする転がり軸受により達成される。
【化３】

（式中、Ｒ、Ｒ’は炭素数６〜１８のアリール基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のグリース組成物に関して詳細に説明する。
本発明に使用される基油は、通常グリースに使用される鉱油、合成油あるいはこれらの混合油を使用できる。具体的には、鉱油としてはパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油を挙げることができ、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、ポリオールエステル油または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挙げることができる。
中でも、高温、高速での潤滑性能並びに潤滑寿命を考慮すると、合成油が含有されることが望ましく、特にエステル油、エーテル油の含有が望ましい。
【０００６】
増ちょう剤も特に制限されることはなく、例えばアルミニウム、バリウム、カルシウム、リチウム、ナトリウム等の金属石鹸、リチウムコンプレックス、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス等の複合金属石鹸、ジウレア、トリウレア、テトラウレア、ポリウレア等のウレア化合物、あるいは、シリカゲル、ベントナイト等の無機系化合物、ウレタン化合物、ウレア・ウレタン化合物、ナトリウムテレフタラメート化合物等を適宜使用できる。
尚、酸化安定性に優れるウレア化合物を用いることにより、高温、高速回転での潤滑性能並びに潤滑寿命をより向上させることができる。
また、増ちょう剤の配合量は通常５〜３５重量％である。
【０００７】
本発明は、上記基油と増ちょう剤とからなるグリース組成物に、スルホンアミド誘導体を含有させることを特徴とする。
このスルホンアミド誘導体は特に制限されるものではないが、下記一般式で表されるものが好ましい。
【０００８】
【化１】

【０００９】
式中、Ｒ、Ｒ’は炭素数６〜１８のアリール基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。好ましくは、フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、第三ブチルフェニル基、ｓｅｃ−ペンチルフェニル基、ｎ−ヘキシルフェニル基、第三オクチルフェニル基、イソノニルフェニル基、ｎ−ドデシルフェニル基等であり、特に好ましくはフェニル基、トリル基である。
【００１０】
これらスルホンアミド誘導体の含有量は、グリース全量の０．１〜８重量％、特に０．５〜６重量％であることが好ましい。含有量が０．１重量％未満では、本発明の効果が十分に得られない。一方、８重量％を越える場合は、含有量の増加に見合う効果が期待できないばかりか、グリース中でスルホンアミド誘導体が凝集し、トルク上昇など好ましくない現象を招くこともある。
【００１１】
本発明のグリース組成物は、上記の基油、増ちょう剤及びスルホンアミド誘導体を必須成分とするものであるが、更に従来よりグリース組成物に添加される下記添加剤等を配合することができる。
〔極圧剤〕
従来公知の極圧剤を併用することにより、耐荷重性や極圧性を向上させることができる。例えば以下の化合物を使用することができる。
有機金属系のものとしては、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛、亜鉛フェネート等の有機亜鉛化合物、ジチオカルバミン酸アンチモン、ジチオリン酸アンチモン等の有機アンチモン化合物、ジチオカルバミン酸セレン等の有機セレン化合物、ナフテン酸ビスマス、ジチオカルバミン酸ビスマス等の有機ビスマス化合物、ジチオカルバミン酸鉄、オクチル酸鉄等の有機鉄化合物、ジチオカルバミン酸銅、ナフテン酸銅等の有機銅化合物、ナフテン酸鉛、ジチオカルバミン酸鉛等の有機鉛化合物、マレイン酸スズ、ジブチルスズスルファイド等の有機スズ化合物、あるいは、アルカリ金属、アルカリ土類金属の有機スルホネート、フェネート、ホスホネート、金、銀、チタン、カドミウム等の有機金属化合物も必要なら使用できる。硫黄系化合物としては、ジベンジルジスルフィド等のスルフィドあるいはポリスルフィド化合物、硫化油脂類、無灰系カルバミン酸化合物類、チオウレア系化合物、もしくはチオカーボネート類等を使用ことができる。
リン酸系極圧剤としては、トリオクチルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート等のリン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル等のリン酸エステル系化合物を使用することができる。
また、その他、塩素化パラフィン等のハロゲン系の極圧剤、あるいは、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、ＰＴＦＥ、硫化アンチモン、窒化硼素などの硼素化合物等の固体潤滑剤を使用することができる。
これらの極圧剤の中で、ジチオカルバミン酸系化合物やジチオリン酸系化合物を好適に使用できる。
【００１２】
〔酸化防止剤〕
酸化防止剤としてゴム、プラスチック、潤滑油等に添加する老化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤から適宜選択して使用することができる。例えば、以下の化合物を使用することができる。
即ち、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−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ′−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジ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等を使用することができる。
【００１３】
〔防錆剤・金属不活性化剤〕
防錆剤として、例えば以下の化合物を使用することができる。
即ち、有機スルホン酸のアンモニウム塩、バリウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム等アルカリ金属、アルカリ土類金属の有機スルホン酸塩、有機カルボン酸塩、フェネート、ホスホネート、アルキルもしくはアルケニルこはく酸エステル等のアルキル、アルケニルこはく酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類あるいはその金属塩、ステアリン酸等の高級脂肪酸類、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、高級アルコールと高級脂肪酸とのエステル、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール等のチアゾール類、２−（デシルジチオ）−ベンゾイミダゾール、ベンズイミダゾール等のイミダゾール系化合物、あるいは、２，５−ビス（ドデシルジチオ）ベンズイミダゾール等のジスルフィド系化合物、あるいは、トリスノニルフェニルフォスファイト等のリン酸エステル類、ジラウリルチオプロピオネート等のチオカルボン酸エステル系化合物等を使用することができる。
また、亜硝酸塩等も使用することができる。
金属不活性化剤として、例えばベンゾトリアゾールやトリルトリアゾール等のトリアゾール系化合物を使用することができる。
【００１４】
〔油性剤〕
油性剤として、例えば以下の化合物を使用することができる。
即ち、オレイン酸やステアリン酸等の脂肪酸、オレイルアルコール等の脂肪酸アルコール、ポリオキシエチレンステアリン酸エステルやポリグリセリルオレイン酸エステル等の脂肪酸エステル、リン酸、トリクレジルホスフェート、ラウリル酸エステルまたはポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸等のリン酸エステル等を使用することができる。
【００１５】
以下の実施例により、本発明のグリース組成物をより明確にすることができる。但し、本発明はこれら実施例により何ら制約されるものではない。
（実施例１〜５、比較例１〜５）
表１及び表２に示す如く、増ちょう剤、基油を選択してベースグリースを調整するとともに、実施例のベースグリースには化合物Ａで表されるスルホンアミド誘導体を配合した。増ちょう剤量は、最終的にグリース中に１０重量％含まれるようにした。また、比較のために市販のウレア系高温用グリースも用いた。
尚、市販品を除く全ての実施例及び比較例のベースグリースには、防錆剤として亜鉛スルホネートを１重量％配合し、また実施例３及び市販品以外は酸化防止剤を表中に示す量配合した。
そして、上記各グリースに関して、６３０５型軸受寿命試験機を用いて焼き付きに至るまでの寿命を評価した。試験方法並びに試験条件は以下の通りである。即ち、転がり軸受（呼び番号：６３０５ＶＶＣ３Ｅ）に各試験グリースを２．８ｇ封入し、軸受外輪外径部温度１７０℃、ラジアル荷重１０ｋｇｆ、アキシアル荷重１０ｋｇｆの下で３５００ｒｐｍの回転数で高速回転させ、焼き付きに至るまでの時間を測定した。試験結果を、表１に併記する。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

【００１８】
表１及び表２から、実施例のグリースは比較例のグリース、並びに市販の高温用グリースに比べて、焼付き寿命が格段に優れていることが判る。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のグリース組成物は、特定の無灰硫黄化合物を含有することで、適用箇所に従来に比べて格段に優れた耐荷重性及び極圧性を付与することができる。
また、本発明の転がり軸受は、従来に比べて格段に優れた耐荷重性及び極圧性を有する。

Claims

基油と増ちょう剤とを含むグリース組成物であって、更に下記一般式で表されるスルホンアミド誘導体をグリース全量の０．１〜８重量％含有することを特徴とするグリース組成物。

（式中、Ｒ、Ｒ’は炭素数６〜１８のアリール基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
基油が、鉱油、合成炭化水素油、エーテル油、エステル油の何れか１種であることを特徴とする請求項１記載のグリース組成物。
増ちょう剤がウレア化合物であることを特徴とする請求項１または２記載のグリース組成物。
請求項１〜３の何れか１項に記載のグリース組成物を封入してなることを特徴とする転がり軸受。