JP4384318B2 - 潤滑グリース組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑グリース組成物、特に玉軸受用グリースに関する。
【従来の技術】
従来、軸受、特にコンピュータのハードディスクやCD−ROM等の記録装置のスピンドルモータ用の玉軸受用グリースとしては、ジオクチルセバケート、ペンタエリスリトールエステル等のエステル油を基油とし、リチウムステアレート、リチウムヒドロキシステアレート等を増ちょう剤としたものが使用されている。しかし、近年記録密度の増大に伴い、軸受精度の向上や回転数の増加による使用温度の上昇等により、軸受の音響寿命に不足が見られてきた。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軸受の音響特性の低騒音化及び長寿命化に適した潤滑グリース組成物を提供することである。
【0003】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基油と増ちょう剤を含むグリース組成物において、増ちょう剤が、(a)ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、(b)C6 〜C14の脂肪酸のリチウム塩を含むことを特徴とする潤滑グリース組成物を提供するものである。
【0004】
【発明の実施の形態】
本発明者は、増ちょう剤として非常に均質な繊維構造を有する石けんを使用することにより、本発明の目的が達成されることを見出した。このような、非常に均質な繊維構造を有する石けんは、(a)ヒドロキシステアリン酸(例えば、12−ヒドロキシステアリン酸)のリチウム塩と、(b)C6 〜C14の脂肪酸のリチウム塩を併用することにより形成される。
ところで、ヒドロキシステアリン酸やC6 〜C14の脂肪酸として一般に市販されているものの純度は様々であり、純度の低いものは炭素原子数の異なる脂肪酸や不飽和の脂肪酸等を含んでいる。目的の脂肪酸以外の脂肪酸の含有量が多くなるとこれを使用して得られるグリースの性状が不安定になる。そこで、本発明では、ヒドロキシステアリン酸(例えば、12−ヒドロキシステアリン酸)、C6 〜C14の脂肪酸としていずれもその純度が80%(質量%)以上のものを使用する。
【0005】
ここで、成分(b) の脂肪酸のリチウム塩の炭素原子数は6〜14である。炭素原子数が5以下の脂肪酸のリチウム塩では基油に対する溶解性が低く、石けんを溶解させるために260 ℃以上まで加温させる必要があるが、本発明に使用する基油には、引火点がこれ以下のものが多くあり製造時に危険を伴うため好ましくない。炭素原子数が15以上の脂肪酸のリチウム塩は、主脂肪酸であるヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と性状が似ており、混合した場合の効果があまり認められないため、あえて混合する必要性がなく、特に炭素原子数が20を超えると、基油への溶解性が良過ぎるため、増ちょう能力が劣り、目的のちょう度を得るために必要な石けん量がヒドロキシステアリン酸のリチウム塩を100%使用した場合と比較して著しく多くなることからコスト的に好ましくない。
【0006】
(a) ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、(b) C6 からC14の脂肪酸のリチウム塩のモル比は、好ましくは5〜95:95〜5、さらに好ましくは10〜95:90〜5である。
基油の40℃の動粘度は、好ましくは5〜200mm2/s、さらに好ましくは10〜100 mm2/s である。
本発明の潤滑グリース組成物の基油としては、炭酸エステル化合物、ポリオールエステル油等のエステル系合成油、アルキルジフェニルエーテル等のエーテル系合成油、ポリアルファ−オレフィン等の合成炭化水素油、パラフィン系鉱油等の鉱物油が挙げられる。
【0007】
基油として特に好ましいものは、10質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上のエステル油を含有するものである。
増ちょう剤の含有量は、組成物全体に対して好ましくは、5〜40質量%、さらに好ましくは7〜20質量%である。
【0008】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1
基油として、ペンタエリスリトールエステル油(40℃:33mm2/s)を使用し、以下のように基油中で脂肪酸と水酸化リチウムを反応させてグリース組成物(各200 g)を調製した。脂肪酸量は10質量%、水酸化リチウム量は、けん化価実測値の5%増しとした。脂肪酸は純度80%以上のものを使用した。
a)基油と脂肪酸を混合したビーカーを約80℃まで加温し、基油中に溶解する。
b)水酸化リチウムと5倍の蒸留水を混合したビーカーを約80℃まで加温する。
c)aにbを一気に投入し、約5分反応させる。
d)反応後加温を行い、石けんを油に溶解させ(最高温度 235℃)、室温までそのまま冷却し、3本ロールミルに1回通し混練して、所定のグリースを得た(クリアランス10〜20μm)。
【0009】
実施例2
基油として、ペンタエリスリトールエステル油(40℃:33mm2/s)を使用し、以下のようにグリース組成物(各200g)を調製した。石けん量は10質量%とした。
a)基油とリチウム石けんを一つのビーカに秤取り、 235℃まで加温する。
b)石けんを油に溶解後、室温までそのまま冷却し、3本ロールミルに1回通し混練して、所定のグリースを得た(クリアランス10〜20μm)。
【0010】
音響寿命試験方法
下記条件で一定時間運転させた後、アンデロン試験機(菅原研究所製:AD-SN-4)を用いて、アンデロン量(音量)及びノイズの多少を点数化し、標準品(比較例1の試料10、比較例2の試料11、または参考例の試料16)と比較した。
(1)試験条件
軸受形式:608VV
試験温度:100℃
回転数 :1800rpm
試験時間:500h
グリース充填量:0.35ml(軸受空間容積の約40%)
(2)アンデロン試験(アンデロン量とノイズを測定)
回転数 :1800rpm
試験時間:120秒
評価
標準品に対して、以下の規準で判定した。
A:標準品の1.1倍を越えるもの
B:標準品の0.9〜1.1倍のもの
C:標準品のO.9倍未満のもの
【0011】
【石けん繊維の長さ、幅の確認方法】
石けん繊維の長さ、幅の確認は、電子顕微鏡(株式会社明石製作所製;LEM-2000)にて測定した。
得られたグリースをワセリンにてサンプルを5〜20倍に希釈し、これを、電子顕微鏡用の金属メッシュ上に塗布する。次に、溶剤(n-ヘキサン等)を入れたシャーレに金属メッシュを置き、グリースより油成分を除去する。溶剤中より金属メッシュを取り出し、乾燥した後、電子顕微鏡にセットし、石けん繊維を観察する。測定倍率は6000倍とし、一視野の主流を占める代表的大きさの繊維5点の長さ及び幅を測定し、その平均を求める。
結果を以下の表に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
混和ちょう度、滴点及び音響寿命の欄の「-」は、試験していないことを意味する。
【0014】
実施例1及び比較例1に使用したヒドロキシステアリン酸は12−ヒドロキシステアリン酸(純度85%)である。また、使用した他の脂肪酸の純度は90%以上である。
石けん繊維の大きさは、試料1〜9、11については、試料10と比較して細く短かかったが、試料12は試料10と同等であった。
【0015】
【表3】
【0016】
【表4】
混和ちょう度及び音響寿命の欄の「-」は、試験していないことを意味する。
【0017】
実施例2及び比較例2に使用したヒドロキシステアリン酸リチウムは12−ヒドロキシステアリン酸リチウム(純度85%)である。また、使用した他の脂肪酸の純度は90%以上である。
参考例の試料16は、純度約70%の12−ヒドロキシステアリン酸リチウムを使用し、基油として、ペンタエリスリトールエステル油とジエステル油を80:20の重量比率で使用した。基油の動粘度は40℃で26.0mm2/s であり、グリース組成物の滴点は190 ℃であった。
石けん繊維の大きさは、試料1〜10については、試料11と比較して細く短かかったが、試料13、14、16は試料11と同等であり、試料15は試料11と比較して太く、長かった。
Claims (4)
- 基油と増ちょう剤を含むグリース組成物において、
増ちょう剤が、(a)12−ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、(b)カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸及びミリスチン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種のC6〜C14の脂肪酸のリチウム塩を含むこと、
(a)12−ヒドロキシステアリン酸のリチウム塩と、(b)C 6 〜C 14 の脂肪酸のリチウム塩のモル比が5〜95:95〜5であること
を特徴とする潤滑グリース組成物。 - 基油の40℃の動粘度が5〜200mm2/sである請求項1記載の潤滑グリース組成物。
- 基油が、10質量%以上のエステル油を含有する請求項1又は2記載の潤滑グリース組成物。
- 増ちょう剤の含有量が、組成物全体に対して5〜40質量%である請求項1〜3のいずれか1項記載の潤滑グリース組成物。
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