JPH0379698A - 高速ころがり軸受用グリース組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は高速ころがり軸受用グリース組成物に関し、詳
しくは、合成系潤滑基油にウレア系ゲル化剤と特定の添
加剤とを含有してなる高速ころがり軸受用グリース組成
物に関する。

〈従来の技術〉 自動車に使用されているオルタネータ、カーエアコン用
電磁クラッチ、アイドラプーリ、電動ファンモータなど
の電装部品や、冷却ファン用フルードカップリング、タ
イミングベルト用テンショナ、エアポンプなどの補機等
には、ころがり軸受が使用されている。ころがり軸受の
潤滑には主としてグリースが使用されている。

従来、ころがり軸受用グリースとしては、比較的安価な
鉱油を基油とするリチウム石けん系グリースやポリウレ
ア系グリース、さらには、エステル系合成油を、リチウ
ム石けんやナトリウムテレフタラメートでゲル化したワ
イドレンジグリースと呼ばれるグリース等が使用されて
いる。また上記のグリースよりも長い寿命、あるいは、
高温耐久性が要求される場合には、シリコーン油やフル
オロシリコーン油あるいはフッ素化部（パーフルオロポ
リエーテル油）等を基油に用いたグリースなどが使用さ
れている。

一方、自動車においては、小型軽量化を目的としたＦＦ
車の普及により、またさらに、最近では自動車の居住空
間拡大の要望により、エンジンルーム空間の減少を余儀
なくされ、電装部品、補機の小型、軽量化がより一層進
められている。加えて電装部品、補機自体は、高性能、
高出力のものがますます求められており１例えばオルタ
ネータでは、小型化による出力低下分を設計上高速化す
ることにより補っている。さらに、静粛性向上の要望に
よりエンジンルームの密閉化が進み、エンジンルーム内
の高温化が促進されるため、より一層高温に耐える仕様
の部品が必要となっている。

現在、自動車の電装部品、補機等の密封型軸受用グリー
スの要求としては、軸受寿命が長いこと、グリース漏れ
が少ないこと、低温性能に優れること、さび止め性能に
優れること、軸受音響性能に優れていることなどが挙げ
られる。

これらの状況のもと、従来から使用されていた鉱油−リ
チウム石けん系、鉱油−ポリウレア、エステル合成油−
リチウム石けん系などのグリースでは、高温高速下の軸
受寿命が問題となり、シリコン油、フルオロシリコン油
、フッ化油などを基油に用いたグリースでは耐荷重性、
耐摩耗性、防錆性、音響性能等の点で前記の要求性能を
十分溝たしていなかったり、非常に高価であったりする
ため、汎用性に欠けるのが現状である。

そこで、前記の要求性能を満たす高速ころがり軸受用長
寿命゛グリースを開発するため研究がなされた結果、合
成油を基油とし、ウレア系化合物をゲル化剤とするグリ
ースが、従来使用されていたグリースと比較して各種性
能に優れていることが見い出され、現在注目されている
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、高速ころがり軸受には、前記のように、
防錆性が要求されるため、グリースに防錆剤を加える必
要があり、要求されるレベルまで防錆剤を添加すると１
本来の要求性能である軸受寿命が低下するという重大な
問題を有している。

本発明者らは、合成油−ウレア系グリースが各種性能に
優れていることに着目し、研究を重ねた結果５合成油−
ウレアグリースに特定の添加剤を組み合わせたグリース
が、寿命低下を起こすことなく防錆性に優れており、か
つ、その他の各種性能も優れていることを見出し、本発
明を完成するに至った。

本発明は、寿命低下を起こすことなく防錆性に優れ、高
速ころがり軸受用グリースとしての要求性能を満足し、
かつ、その他の各種性能にも優れた高速ころがり軸受用
グリースを提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、合成系潤滑基油に、組成物全量を
基準として （Ａ）ウレア系化合物よりなるゲル化剤２〜３０重量％
（Ｂ）ソルビタンモノオレエート０．２〜３．０重量％
（Ｃ）スルホン酸バリウム０．２〜３．０重量％および （Ｄ）ラノリン酸バリウム０．２〜３．０重量％を必須
の成分として配合することを特徴とする高速ころがり軸
受用グリース組成物を提供するものである。

以下、本発明の内容をより詳細に説明する。

本発明でいう合成系潤滑基油としては１通常、潤滑油と
して使用されている程度の粘度をもつ合成油であれば何
を使用してもよい。具体的には例えば、ノルマルパラフ
ィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン
、１−デセンオリゴマーなどのα−オレフィンオリゴマ
ー、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、ポリ
アルキルベンゼンなどのアルキルベンゼン、モノアルキ
ルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナ
フタレンなどのアルキルナフタレン、ジー２〜エチルへ
キシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシ
ルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシル
グルタレートなどのジエステル、トリメチロールプロパ
ンカプリレート、トリメチロールプロパンカプリレ−ト
、ペンタエリスリトール−２〜エチルヘキサノエート、
ペンタエリスリトールペラルゴネートなどのポリオール
エステル、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリ
コールモノエーテル、ポリプロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコールモノエーテルなどのポリグリコー
ル、ポリフェニルエーテル、トリクレジルホスフェート
、シリコーン油。

パーフルオロアルキルエーテルなどが挙げられるがα−
オレフィンオリゴマーおよびペンタエリスリトール脂肪
酸エステルが特に好ましい。また上記のような油を２種
以上混合して使用してもよい。

この合成系潤滑基油の好ましい粘度範囲は、４０℃にお
いて２０〜３００ｃＳｔである。

本発明の（Ａ）成分であるウレア系化合物としては、ジ
ウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物
、ポリウレア化合物など、従来グリースのゲル化剤とし
て知られているウレア系化合物あるいはその混合物であ
れば何を使用してもよいが、特に好ましいものは、一般
式（１）（式中、Ｒ１は炭素数６〜１５の２価の芳香族
系炭化水素基であり、Ｒ２およびＲ１は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれシクロヘキシル基または炭素数
７〜１２のシクロヘキシル誘導体基、あるいは炭素数８
〜２０のアルキル基またはアルケニル基のいずれかを示
す、）を有するジウレア化合物の少なくとも２種以上の
混合物からなり、かつ、シクロヘキシル基またはその誘
導体基の含有率［（（シクロヘキシル基またはその誘導
体基の数）／（シクロヘキシル基またはその誘導体基の
数十アルキル基またはアルケニル基の数））ｘｌｏｏ］
が２０〜９０％であり、さらに、Ｒ２がシクロヘキシル
基またはシクロヘキシル誘導体基であり、かつ、Ｒ３が
アルキル基またはアルケニル基である化合物を１０モル
％以上含む混合物ならびに一般式（２） （式中、Ｒ４は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素
基であり、Ｒ６及びＲ，は同一でも異なっていてもよく
、それぞれシクロヘキシル基または炭素数７〜１２のシ
クロヘキシル誘導体基を示す。）で表される化合物の１
種または２種以上の混合物である。

上記式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ４で表される炭
素数６〜１５の２価の芳香族系炭化水素基としては、具
体的には例えば、 し■。

などの基が好ましく用いられるが、その他のものでも２
価の芳香族系炭化水素基であるならば熱安定性、酸化安
定性など優れた性能が発揮される。

また上記式（１）中、Ｒ２およびＲ１は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれシクロヘキシル基または炭素数
７〜１２のシクロヘキシル誘導体基。

あるいは炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル
基を示す。さらに上記式（２）中Ｒ９およびＲ６は同一
でも異なっていてもよく、それぞれシクロヘキシル基ま
たは炭素数７〜１２のシクロヘキシル誘導体基を示す。

シクロヘキシル基または炭素数７〜１２のシクロヘキシ
ル誘導体基としては、具体的には例えば、シクロヘキシ
ル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシ
ル基、エチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシ
ル基、プロピルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロ
ヘキシル基、１−メチル−３−プロピルシクロヘキシル
基、ブチルシクロヘキシル基。

アミルシクロヘキシル基、アミルメチルシクロヘキシル
基、ヘキシルシクロヘキシル基などが挙げら八、特に好
ましいものはシクロヘキシル基または炭素数７〜８のシ
クロヘキシル誘導体基１例えばメチルシクロヘキシル基
、ジメチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基
である。

また炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル基と
しては、具体的には例えば、オクチル基、ノニル基、デ
シル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テ
トラデシル基、ペンタデシル基。

ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノ
ナデシル基、エイコシル基、オクテニル基、ノネニル基
、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデ
セニル基、テトラデセニル基。

ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル
基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、エイコシル基
などで表わされる直鎖構造または分枝構造を有するもの
が挙げられ、特に好ましいものは炭素数１６〜１９のア
ルキル基またはアルケニル基、例えばヘキサデシル基、
ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、ヘキ
サデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基。

ノナデセニル基である。

また上記式（１）で表されるウレア化合物の混合物を用
いる場合、シクロヘキシル基またはその誘導体とアルキ
ル基またはアルケニル基がジウレア末端のいずれかに存
在し、かつシクロヘキシル基またはその誘導体基の含有
率は２０〜９０％であるのが好ましく、さらに望ましく
は４５〜７５％であるのが好ましい。この含有率が２０
％未満であると滴点が著しく低下するとともにゲル化状
態が劣化し、また９０％を超える場合にはゲル化剤の必
要量が増加し経済的に不利である。

さらに上記式（１）で表わされる化合物の混合物はＲ２
がシクロヘキシル基またはシクロヘキシル誘導体基であ
り、かつ、Ｒｊがアルキル基またはアルケニル基である
化合物を１０モル％以上含むものであることが好ましい
。

本発明の（Ａ）成分であるウレア系化合物よりなるゲル
化剤の製造方法は任意であるがアミンをイソシアネート
と反応させることにより一段階で製造できる。この際に
揮発性の溶媒、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、
ヘキサン、ナフサ、ジイソブチルエーテル、四塩化炭素
、石油エーテルなどを使用できる。またさらに適当な溶
媒として潤滑基油を使用することができる。この際の反
応温度は１０〜２００℃が好ましい。このようにして反
応させるに際し均一なグリースを生成するように十分混
合攪拌しなければならない。

このようにして製造したゲル化剤は揮発性溶媒を使用し
た場合は溶媒を除き、前記のような合成系潤滑基油を適
量加えてグリースとする。また溶媒として合成系潤滑基
油を使用した場合にはそのままグリースとして使用に供
してもよい。

本発明のグリース組成物において、ゲル化剤である（Ａ
）成分の含有量は組成物全量を基準として２〜３０重量
％、好ましくは３〜２５重量％である。（Ａ）成分の含
有量が上記範囲に達しない場合には、ゲル化剤としての
効果がなく、一方、（Ａ）成分の含有量が上記範囲を超
えるとグリースとして固くなりすぎて十分な潤滑性能を
発揮することができないためそれぞれ好ましくない６本
発明の（８）成分とは、ソルビタンモノオレエートであ
り、次式で表される。

または この（Ｅｌ）成分の含有量は組成物全量を基準として０
．２〜３．０重量％、好ましくは０．５〜２．０重量％
である。（Ｂ）成分の含有量が上記範囲に達しない場合
には、さび止め性能が十分でなく、一方、（Ｂ）成分の
含有量が上記範囲を超える場合には軸受寿命が短くなる
ためそれぞれ好ましくない。

本発明の（Ｃ）成分とは、スルホン酸バリウムである。

このスルホン酸バリウムとしては、石油精製の際に得ら
れる石油スルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ア
ルキルナフタレンスルホン酸など各種の鉱油系、合成系
スルホン酸のバリウム塩が使用できる。また、これらの
金属スルホネートは、中性、塩基性、過塩基性のいずれ
のものでも使用できる。

この（Ｃ）成分の含有量は組成物全量を基準として０．
２〜３．０重量％好ましくは０．５〜２．０重量％であ
る。（Ｃ）成分の含有量が上記範囲に達しない場合には
、さび止め性能が十分でなく、一方、（（１）成分の含
有量が上記範囲を超える場合には、軸受寿命が短くなる
ためそれぞれ好ましくない。

本発明のＣＤ）成分とは、ラノリン酸バリウムである。

これは、市販のラノリン脂肪酸をバリウム化したもので
よい。

この（Ｄ）成分の含有量は組成物全量を基準として０．
２〜３．０重量％好ましくは０．５〜２．０重量％であ
る。（Ｃ）成分の含有量が上記範囲に達しない場合には
、さび止め性能が十分でなく、一方、ＣＤ）成分の含有
量が上記範囲を超える場合には、軸受寿命が短くなるた
めそれぞれ好ましくない。

本発明のグリースは、その性能をそこねることなしに、
さらに性能を向上させる添加剤を加えることができる。

この添加剤としては１例えば、金属石けん、ベントン、
シリカゲルなどの他のゲル化剤、塩素系、いおう系、り
ん系、ジチオリン酸亜鉛などの極圧剤、脂肪酸、動物油
、植物油などの油性剤、ポリメタクリレート、ポリブテ
ン、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、アミン系、フ
ェノール系、いおう系、ジチオリン酸亜鉛などの酸化防
止性、ベンゾトリアゾール、チアジアゾールなどの金属
不活性化剤などが挙げられる。

本発明において、高速ころがり軸受とは５００ｒ、ρ側
以上、好ましくは１０００ｒ、ｐ側以上で回転する、こ
るまたは玉を使用した軸受をいう。本発明のグリースは
１例えば、自動車のオルタネータ軸受、カークーラ用電
磁クラッチ軸受、アイドラプーリ軸受、電動ファンモー
タ軸受などの電装部品の軸受、冷却ファンブルードカッ
プリング軸受、タイミングベルト用テンショナ軸受、エ
アポンプ軸受などの補機の軸受等、各種の高速ころがり
軸受に使用できる。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の内容を、実施例および比較例によりさら
に具体的に説明する。

企履凱上 ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート４６．
０ｇを５８０ｇのポリα−オレフィン油（＠４０℃、４
７　、６ｃＳｔ）　４．入れ、６０’］：加熱し均一に
溶解した。これにオクタデシルアミン５９．４ｇおよび
シクロヘキシルアミン１４．６ｇを回部３００ｇに加熱
、溶解させたものを加え、攪拌すると、すぐにゲル状物
質を生じた。ロールミルを通すと目的のベースグリース
が得られた。

生成したジウレア化合物のオクタデシルアミノ基／シク
ロへキシルアミノ基の比は６０／４０で、ゲル化剤含有
量は１２重量％であった。

金度量裟 ビトリレンジイソシアネート７２．０　ｇを５６０　ｇ
のペンタエリスリトールエステル油（＠４０℃、３３．
５ｃＳｔ）に入れ、７０℃に加熱し均一に溶解した。こ
れにラウリルアミン３０．２ｇ、シクロヘキシルアミン
３７．８ｇを同曲３００ｇに加熱、溶解させたものを加
え、攪拌すると、すぐにゲル状物質を生じた。ロールミ
ルを通すと目的のベースグリースが得られた。生成した
ジウレア化合物のラウリルアミノ基／シクロへキシルア
ミノ基の比は２９／７１で、ゲル化剤含有量は１４重量
％であった。

査双五１ トリレンジイソシアネート６０．０ｇを５００ｇのポリ
α−オレフィン油（＠４０℃、５１．７ｃＳｔ）に入れ
、６０℃に加熱し均一にした。これにシクロヘキシルア
ミン６９．２ｇを同曲３２０ｇに溶解させたものを加え
、撹拌すると、すぐにゲル状物質を生じた。ロールミル
を通すと目的のベースグリースが得られた。ゲル化剤含
有量は１３重量％であった。

１〜５比　１〜１０ 上記合成例で得られたベースグリースに、（Ｂ）〜（Ｄ
）の各成分を配合し、第１表に示す組成のグリースを得
た（実施例１〜４）。また市販のポリα−オレフィン油
／ポリウレアグリースに（Ｂ）〜（Ｄ）の各成分を配合
したものについてもその組成を第１表に示した（実施例
５）。

さらに比較のため、上記ベースグリースを使用しくＢ）
〜（Ｄ）の各成分を配合しないベースグリース（比較例
１及び２）、上記ベースグリースに（Ｂ）〜（Ｄ）成分
のうち１成分のみ配合したグリース（比較例３〜５）、
上記ベースグリースに（Ｉｌ）〜（０）成分のうち２成
分のみ配合したグリース（比較例６〜８）、鉱油／ジウ
レアグリース、ポリα−オレフィン油／リチウム石けん
グリースにそれぞれ（Ｂ）〜（Ｄ）成分を配合したグリ
ース（比較例９及び１０）についてもその組成を第１表
に示した。

これらのグリースについて、以下に示す評価試験を行い
、その結果も第１表に併記した。

く性能評価試験〉 １、ちょう度 混和稠度（６０Ｗ）をＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．３のち
ょう度試験方法に準拠して測定した。

２、Ｗ油度 ＪＩＳ　　Ｋ　　２２２０　５．７離油度試験方法に準
拠し、１００℃、２４時間の条件で測定した。

３、滴点 ＪＩＳ　　Ｋ　　２２２０　５．４滴点試験方法に準拠
して測定した。

４、さび止め性能試験 ＡＳＴＭ　Ｄ　　１７４３に準拠しで測定した。性能の
良い方から順に１．２．３の数字で表した。

５、軸受寿命試験 軸受として６３０５ｖｖを用い、この軸受に３．４ｇの
グリースを封入し、１４０℃、１００００ｒ、ｐ、ｍの
条件で寿命時間を測定した。

（１ （以下余白）　１７で

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）合成系潤滑基油に、組成物全量を基準として（Ａ）
   ウレア系化合物よりなるゲル化剤２〜３０重量％（Ｂ）
   ソルビタンモノオレエート０．２〜３．０重量％（Ｃ）
   スルホン酸バリウム０．２〜３．０重量％および （Ｄ）ラノリン酸バリウム０．２〜３．０重量％を必須
   の成分として配合することを特徴とする高速ころがり軸
   受用グリース組成物。 ２）前記ウレア系化合物が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は炭素数６〜１５の２価の芳香族系炭化
   水素基であり、Ｒ＿２およびＲ＿３は同一でも異なって
   いてもよく、それぞれシクロヘキシル基または炭素数７
   〜１２のシクロヘキシル誘導体基、あるいは炭素数８〜
   ２０のアルキル基またはアルケニル基のいずれかを示す
   。）を有するジウレア化合物の少なくとも２種以上の混
   合物からなり、かつ、シクロヘキシル基またはその誘導
   体基の含有率［｛（シクロヘキシル基またはその誘導体
   基の数）／（シクロヘキシル基またはその誘導体基の数
   ＋アルキル基またはアルケニル基の数）｝×１００］が
   ２０〜９０％であり、さらにＲ＿２がシクロヘキシル基
   またはシクロヘキシル誘導体基であり、かつ、Ｒ＿３が
   アルキル基またはアルケニル基である化合物を１０モル
   ％以上含む混合物である請求項１記載の組成物。 ３）前記ウレア系化合物が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿４は炭素数６〜１５の２価の芳香族系炭化
   水素基であり、Ｒ＿５およびＲ＿６は同一でも異なって
   いてもよく、それぞれシクロヘキシル基または炭素数７
   〜１２のシクロヘキシル誘導体基を示す。）で表わされ
   る化合物の１種または２種以上の混合物である請求項１
   記載の組成物。 ４）前記合成系潤滑基油がポリα−オレフィンおよび／
   またはペンタエリスリトールエステルである請求項１、
   ２または３記載の組成物。