JP4515775B2 - 低高温用潤滑グリースおよび転がり軸受 - Google Patents
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Description
このため、フッ素系潤滑グリースとウレア系潤滑グリースとを混合するハイブリッドグリースが知られており(特許文献1参照)、本出願人により他の提案もされている(特願2002−100556および特願2002−183023)。また、180℃〜250℃の使用温度で特に良好な騒音低減効果を有する潤滑グリース組成物が知られている(特許文献2参照)。
この低温で発生するフッ素系潤滑グリースの異音を抑制するために、基油粘度を小さくすると低温での異音は少なくなるが、 200 ℃付近での高温耐久性に劣るという問題がある。
また、上記ポリオレフィン油は、流動点が−50 ℃以下で、40℃の動粘度が 10〜70mm2/sであることを特徴とする。
また、上記ウレア系潤滑グリースは、 200℃で 250 時間放置したときの蒸発量が 25 重量%以下であることを特徴とする。
蒸発量(%)=[(初期重量−放置後の重量)/初期重量]×100
特に、上記ポリエステル油が炭素数 7〜22 の1価アルコールと芳香族トリあるいはテトラカルボン酸、またはその誘導体との芳香族エステル化合物であることを特徴とする。
その結果、上記潤滑グリースを封入することにより、180 ℃付近の超高温になるファンクラッチおよび高温仕様のオルタネータ用転がり軸受に好適である。
パーフルオロポリエーテル油は、脂肪族炭化水素ポリエーテルの水素原子をフッ素原子で置換した化合物であれば使用できる。そのようなパーフルオロポリエーテル油を例示すれば、以下の化1および化2で示される側鎖を有するパーフルオロポリエーテルと、化3から化5で示される直鎖状のパーフルオロポリエーテルとがある。これらは単独でもまた混合しても使用できる。n、mは整数である。
化1の市販品としてはフォンブリンY(モンテジソン社商品名)を、化2の市販品としてはクライトックス(デュポン社商品名)やバリエルタJオイル(クリーバー社商品名)を、化3の市販品としてはフォンブリンZ(モンテジソン社商品名)を、化4の市販品としてはフォンブリンM(モンテジソン社商品名)を、化5の市販品としてはデムナム(ダイキン社商品名)等をそれぞれ例示できる。
フッ素樹脂を例示すれば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)などのパーフルオロ系フッ素樹脂が好ましく、特にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が高温安定性、耐薬品性が優れているため好ましい。
ポリエステル油は、炭素数 7〜22 の脂肪族1価アルコールと芳香族トリあるいはテトラカルボン酸、またはその誘導体とのエステル、および炭素数 7〜22 の脂肪族1価カルボン酸とトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはジペンタペンタエリスリトールとのエステルから選ばれた少なくとも1つのエステル油を基油として用いる。また、ポリマーエステルを使用することができる。
脂肪族1価アルコールおよび脂肪族1価カルボン酸において、炭素数 7 未満および炭素数 22 をこえると潤滑性が劣る。
炭素数 7〜22 の脂肪族1価アルコールとしては、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等が挙げられる。
ウレア化合物は尿素結合を分子内に 2 個有するジウレアが好ましく、以下の化6で示される。
れ表す。なお、ウレア化合物の製造方法の一例としては、ジイソシアナート化合物にイソシアナート基当量のアミン化合物を反応させて得られる。
また、ジウレア以外にポリウレア等も使用できる。
本発明は上記混合潤滑グリースにさらに流動点が−50 ℃以下で、40℃の動粘度が 10〜70mm2/sのポリオレフィン油を混合潤滑グリース 100 重量部に対して 3〜30 重量部、好ましくは 3〜20 重量部、さらに好ましくは 3〜15重量部、特に好ましくは 3〜10 重量部配合する。3 重量部未満では耐熱性は良好であるが、低温で異音が発生し、30 重量部をこえると低温での異音はなくなるが耐熱性が劣る。
転がり軸受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を保持する保持器5および外輪3等に固定されるシール部材6とにより構成される。少なくとも転動体4の周囲に低高温用潤滑グリース7が封入される。
グリース全体に対して、40 ℃の動粘度が 191mm2/sのパーフルオロポリエーテル油 67 重量%に、フッ素樹脂粉 33 重量%を加え撹拌した後、ロールミルに通し「増ちょう剤にフッ素樹脂粉、基油にパーフルオロポリエーテル油を用いたグリース」である半固形状のグリース1を得た。
グリース全体に対して、40 ℃の動粘度が 90mm2/sのパーフルオロポリエーテル油 67 重量%に、フッ素樹脂粉 33 重量%を加え撹拌した後、ロールミルに通し「増ちょう剤にフッ素樹脂粉、基油にパーフルオロポリエーテル油を用いたグリース」である半固形状のグリース2を得た。
グリース全体に対して、40 ℃の動粘度が 91mm2/sの芳香族エステル油 88 重量%の半量に 1 モルのジフェニルメタンジイソシアネートを溶かし、残りの半量に 2 モルのオクチルアミンを溶かして上記半量の基油に攪拌しながら加えた後、100〜120℃で 30 分間攪拌を続けて反応させ、ウレア化合物 12 重量%を基油に折出した。その後、ロールミルに通し「増ちょう剤にウレア化合物、基油に芳香族エステル油を用いたグリース」である半固形状のグリース3を得た。このグリース3の 200 ℃で 250 時間放置したときの蒸発量は 17.4 重量%であった。
グリース全体に対して、40 ℃の動粘度が 100mm2/sのアルキルジフェニルエーテル油 80 重量%の半量に 1 モルのジフェニルメタンジイソシアネートを溶かし、残りの半量に 2 モルのp−トルイジンを溶かして上記半量の基油に攪拌しながら加えた後、100〜120℃で 30 分間攪拌を続けて反応させ、ウレア化合物 20 重量%を基油に折出した。その後、ロールミルに通し「増ちょう剤にウレア化合物、基油にアルキルジフェニルエーテル油を用いたグリース」である半固形状のグリース4を得た。このグリース4の 200 ℃で 250 時間放置したときの蒸発量は 31.0 重量%であった。
ポリオレフィン油1:流動点が−57 ℃で、40℃の動粘度が 46mm2/s(新日鐵化学社製商品名、シンフルード801)
ポリオレフィン油2:流動点が−73 ℃で、40℃の動粘度が 17mm2/s(新日鐵化学社製商品名、シンフルード401)
ポリオレフィン油3:流動点が−53 ℃で、40℃の動粘度が 63mm2/s(出光石油化学社製商品名、出光PAO 5010)
ポリオレフィン油4:流動点が−73 ℃で、40℃の動粘度が 5mm2/s(新日鐵化学社社製商品名、シンフルード201)
ポリオレフィン油5:流動点が−35 ℃で、40℃の動粘度が 420mm2/s(モービル石油社製商品名、モービル SHF401)
各実施例を表1に示す割合で、各比較例を表2に示す割合で各グリースをそれぞれ混合撹拌して低高温用潤滑グリースを得た。配合基準は重量部である。
得られた低高温用潤滑グリースのちょう度、滴点を測定した。また、体積当たりのコストを比較例1を 1 として算出した。その結果を表1および表2に示す。
高温耐久試験は、ラジアル荷重 67N 、スラスト荷重 67N 、回転数 10000rpm 、雰囲気温度 180℃にて軸受を回転させ、過負荷によりモータが停止するまでの時間を測定した。結果を表1および表2に示す。
2 内輪
3 外輪
4 転動体
5 保持器
6 シール部材
7 低高温用潤滑グリース
Claims (6)
- パーフルオロポリエーテル油を基油とし、フッ素樹脂粉を増ちょう剤とするフッ素系潤滑グリースと、ポリエステル油を基油とし、ウレア化合物を増ちょう剤とするウレア系潤滑グリースとの混合グリースに、ポリオレフィン油を、前記混合グリース 100 重量部に対して、3〜30 重量部配合してなる低高温用潤滑グリースであって、
前記ポリオレフィン油は、流動点が−50 ℃以下で、40℃の動粘度が 10〜70mm 2 /sであることを特徴とする低高温用潤滑グリース。 - 前記ポリオレフィン油を、前記混合グリース 100 重量部に対して、3〜10 重量部配合してなることを特徴とする請求項1記載の低高温用潤滑グリース。
- 前記ウレア系潤滑グリースは、 200℃で 250 時間放置したときの蒸発量が 25 重量%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の低高温用潤滑グリース。
- 前記ポリエステル油は、炭素数 7〜22 の1価アルコールと芳香族トリあるいはテトラカルボン酸、またはその誘導体との芳香族エステル化合物、および、炭素数 7〜22 の1価カルボン酸とトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはジペンタペンタエリスリトールとの脂肪族エステル化合物から選ばれた少なくとも1種のポリエステル油であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項記載の低高温用潤滑グリース。
- 前記ポリエステル油が炭素数 7〜22 の1価アルコールと芳香族トリあるいはテトラカルボン酸、またはその誘導体との芳香族エステル化合物であることを特徴とする請求項4記載の低高温用潤滑グリース。
- 同心に配置される内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体の周囲に潤滑グリースが封入されてなる転がり軸受であって、
前記潤滑グリースが請求項1ないし請求項5のいずれか一項記載の低高温用潤滑グリースであることを特徴とする転がり軸受。
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