JPH07796B2 - 高速ころがり軸受用グリース組成物 - Google Patents

高速ころがり軸受用グリース組成物

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JPH07796B2
JPH07796B2 JP1214116A JP21411689A JPH07796B2 JP H07796 B2 JPH07796 B2 JP H07796B2 JP 1214116 A JP1214116 A JP 1214116A JP 21411689 A JP21411689 A JP 21411689A JP H07796 B2 JPH07796 B2 JP H07796B2
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広嗣 木下
誠 関矢
優 三嶋
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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油（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、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、さび止め機能に優れること、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
能を十分満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、
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、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、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ポリα−オレフィン、
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−２−エチルヘキシ
ルセバケート、ジオクチルアジベート、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ガ
プリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、
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
が挙げられるがポリα−オレフィン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20〜300c
St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R3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、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、R5及び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。）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、 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R3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R5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れ、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、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
セニ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ので好ましくない。
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、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
撹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。
本発明の（Ｂ）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。
この（Ｂ）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。
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、（Ｃ）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。
本発明の（Ｄ）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。（Ｄ）
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、（Ｄ）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。
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、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
防止剤、ベンゾトリアゾール、チアゾアゾールなどの金
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.p.m以上、
好ましくは1000r.p.m以上で回転する、ころまたは玉を
使用した軸受をいう。本発明のグリースは、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、冷却ファンフ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。
合成例１ ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート46.0gを58
0gのポリα−オレフィン油（＠40℃、47.6cSt）に入
れ、60℃に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を同油30
0gに加熱、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。生成したジウレア化合物のオクタ
デシルアミノ基／シクロヘ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。
合成例２ ビトリレンジイソシアネート72.0gを560g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30.2
g、シクロヘキシルアミン37.8gを同油300gに加熱、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。生成したジウレア化合物のラウリルアミノ基／シ
クロヘ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。
合成例３ 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を同油320
g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。
実施例１〜5,比較例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（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（Ｂ）〜（Ｄ）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。
＜性能評価試験＞ 1.ちょう度 混和稠度（60W）をJIS K 2220 5.3のちょう度試験方法
に準拠して測定した。
2.離油度 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に準拠して測定した。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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 115:08 129:76 135:10 129:40） Ｃ１０Ｎ 10:04 30:12 40:02 50:10 (72)発明者 木下 広嗣 神奈川県川崎市中原区木月大町203 (72)発明者 関矢 誠 神奈川県川崎市中原区小杉町２―228 (72)発明者 三嶋 優 神奈川県川崎市中原区小杉町２―228

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項２】前記ウレア系化合物が一般式（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R3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％以上含む混合物である請求
    項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】前記ウレア系化合物が一般式（２） （式中、R4は炭素数６〜15の２価の芳香族系炭化水素基
    であり、R5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。）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. 【請求項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脂肪酸エステルで
    ある請求項1,2または３記載の組成物。
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