WO2018101432A1 - グリース組成物および転がり軸受 - Google Patents

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佑介 浅井
祐介 榎本
真太郎 ▲高▼田
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    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication

Definitions

  • the present disclosure relates to a grease composition and a rolling bearing, and more particularly to a grease composition that achieves excellent acoustic characteristics not only at high temperature and high speed but also in a high load environment, and a rolling bearing suitable for a small motor.
  • small diameter ball bearings having an outer diameter of 22 mm or less. Since such small-diameter ball bearings are required to have durability under high-temperature environments, conventionally, fluorine-based greases that are excellent in heat resistance and oxidation resistance, and urea-based greases that are excellent in heat resistance with fluorine-based greases as lubricants Hybrid grease with grease is used.
  • Patent Document 1 in order to realize high temperature durability and low temperature torque property, fluorine resin particles as a thickening agent to a fluorine base oil (perfluoropolyether oil), and a specific aspartic ester type rust inhibitor And a rolling bearing sealed with grease containing an oil agent.
  • a grease composition containing a perfluoropolyether base oil and a specific metal carboxylate as a thickener which is improved in abrasion resistance, leak resistance, washability and the like with respect to a mating material and in consideration of cost is also available. It is proposed (patent document 2).
  • fluorine-based greases in particular those based on perfluoropolyethers, are excellent in heat resistance, they can be used as base oils when used under high load or overload due to misassembly. It is known that fluoropolyethers) decompose and cause corrosion on metal surfaces such as bearing transfer surfaces due to the generated hydrofluoric acid. Metal corrosion that occurs on the transfer surface can cause deterioration of acoustic characteristics and the occurrence of rotational defects. For this reason, there is a demand for a grease which can realize the occurrence of a rotation failure and a rise in sound in a rolling bearing not only in high temperature and high speed environments but also when used under high load.
  • the present disclosure has been made in view of such a situation, and a grease composition capable of suppressing an increase in sound under a high temperature and high speed environment and under a high load, and heat resistant acoustic characteristics and resistance to application by the application of the grease composition.
  • An object of the present invention is to provide a rolling bearing excellent in load acoustic characteristics.
  • the inventors of the present application conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, 3 of soap-based thickeners such as fluorine-based thickeners, urea-based thickeners, and calcium complex soap thickeners. It is found that the grease composition in which heat increase in high temperature high speed test and high load test can be suppressed and the grease composition is excellent in heat resistance and load resistance can be found by blending various kinds of thickeners in the base oil in specific amounts respectively. , Completed the present disclosure.
  • one aspect of the present disclosure includes a fluorine-based base oil and a non-fluorine-based base oil as a base oil, a fluorine-based thickener and a urea-based thickener as a thickener, and a calcium complex soap thickener, calcium
  • the present invention relates to a grease composition comprising at least one soap-based thickener selected from the group consisting of a soap thickener, a barium soap thickener, a magnesium soap thickener and a sodium soap thickener.
  • the urea-based thickener preferably contains at least one of a fatty-aromatic urea, an alicyclic-aliphatic urea, and an aliphatic urea.
  • the aspect in which the said urea-type thickener contains the diurea compound represented by following General formula (1) is preferable.
  • R 1 -NHCONH-R 2 -NHCONH-R 3 (1) (Wherein, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and R At least one of 1 and R 3 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group, R 2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group. )
  • the total amount (100% by mass) of the grease composition is 70 to 90% by mass in total of a fluorine-based base oil and a non-fluorinated base oil, and 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener. It is preferable that the composition contains 0.5 to 7% by mass of a urea based thickener and 0.3 to 3% by mass of a calcium complex soap thickener. Furthermore, it is preferable that the calcium complex soap thickener is a calcium complex soap of an aliphatic dicarboxylic acid and a monoamide monocarboxylic acid.
  • a total of 70 to 90% by mass of a fluorine-based base oil and a non-fluorine-based base oil and 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener and a urea-based thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable that the composition contains 0.5 to 7% by mass and 0.3 to 3% by mass of a calcium soap thickener.
  • a total of 70 to 90% by mass of a fluorine-based base oil and a non-fluorine-based base oil and 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener and a urea-based thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable that the composition contains 0.5 to 7% by mass and 0.6 to 3.6% by mass of a barium soap thickener.
  • a total of 70 to 90% by mass of a fluorine-based base oil and a non-fluorine-based base oil and 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener and a urea-based thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable that the composition contains 0.5 to 7% by mass and 0.6 to 3.6% by mass of a magnesium soap thickener.
  • a total of 70 to 90% by mass of a fluorine-based base oil and a non-fluorine-based base oil and 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener and a urea-based thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable that the composition contains 0.5 to 7% by mass and 0.6 to 3.6% by mass of a sodium soap thickener.
  • the non-fluorinated base oil is preferably one or more selected from the group consisting of a hydrocarbon synthetic oil, an ether synthetic oil, an ester synthetic oil, and a silicone synthetic oil.
  • the present disclosure is also directed to a rolling bearing in which the grease composition is enclosed.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating the structure of a rolling bearing according to the present disclosure.
  • Fig. 2 shows the heat resistance test and load resistance by using an Anderon meter when the content of the calcium complex soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine type grease, urea type grease and calcium complex soap grease. It is a figure which shows the result (M-band anderon value) of a sex test.
  • Fig. 3 shows the heat resistance test and load resistance test with an Anderon meter when the content of the calcium soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine grease, urea grease and calcium soap grease. Of the M band (Anderon value of M band).
  • FIG. 4 shows the heat resistance test and load resistance test with an Anderon meter when the content of the barium soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine-based grease, urea-based grease and barium soap grease Of the M band (Anderon value of M band).
  • Fig. 5 shows the heat resistance test and load resistance test with an Anderon meter when the content of magnesium soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine-based grease, urea-based grease and magnesium soap grease. Of the M band (Anderon value of M band).
  • FIG. 6 shows the heat resistance test and load resistance test with an Anderon meter when the content of sodium soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine-based grease, urea-based grease and sodium soap grease Of the M band (Anderon value of M band).
  • FIG. 7 shows heat resistance test and load resistance test with an Anderon meter when the content of lithium soap thickener is changed in three types of mixed greases of fluorine-based grease, urea-based grease and lithium soap grease Of the M band (Anderon value of M band).
  • fluorine-based grease has the problem that the fluorine oil (base oil) decomposes when used under high load, and the corrosion of the metal surface occurs due to the generation of hydrofluoric acid. This problem is likely to occur in greases based on perfluoropolyethers having chain structures.
  • the inventors of the present application examined the composition of a grease composition that retains heat resistance and is also equipped with load resistance.
  • a hybrid grease of fluorine-based grease and urea-based grease that is excellent in heat resistance
  • it was found that the combination of a soap-based grease containing a soap-based thickener such as a calcium complex soap thickener as a thickener leads to a measure against race surface corrosion in a high load environment.
  • the inventors of the present invention in a mixed grease of three types (fluorinated grease, urea based grease, calcium complex soap grease as an example of soap based grease), the effect of the fluorinated grease while keeping the compounding amount of the fluorinated grease constant.
  • the amount of each of the urea-based grease and the calcium complex soap grease was changed variously, and the influence of the change in the amount of the combination on the heat resistance and load resistance of the mixed grease was compared and examined.
  • the load resistance test means an acoustic evaluation test after rotating the bearing in a high load environment
  • a heat resistance test heat resistance evaluation
  • soap-based grease calcium soap grease, barium soap grease, magnesium soap grease, and sodium soap grease are used as the soap-based grease, and the same evaluation is carried out, and these soap-based greases are also subjected to the load resistance test and the heat resistance test. The compounding quantity which obtained a favorable acoustic characteristic in all was discovered.
  • the blending amount of the fluorine-based grease is 90 to 49% by mass (the content of the fluorine-based thickening agent with respect to 100% by mass of the combined grease) in three mixed greases: 17.8 to 9. 8% by mass), 0 to 48% by mass of urea based grease (content of urea based thickener relative to 100% by mass of mixed grease: 0 to 7.2% by mass), incorporated amount of calcium complex soap grease After heat resistance test and load resistance test for greases that are variously changed to 0 to 29 mass% (blended amount of calcium complex soap thickener based on 100 mass% of total mixed grease: 0 to 4.3 mass%) Of the calcium complex soap thickener (mass%) relative to the total amount of the three types of mixed grease on the horizontal axis, and the M band after the test is completed.
  • the grease composition (hereinafter simply referred to as "grease composition”) enclosed in the rolling bearing according to the present disclosure is characterized in that it is formulated by combining specific thickeners as described below. . The details will be described below.
  • FIG. 1 is a radial cross-sectional view of a rolling bearing (ball bearing) 10 according to a preferred embodiment of the present disclosure.
  • the rolling bearing 10 has the same basic structure as the rolling bearing of the prior art, and includes an annular inner ring 11, an outer ring 12, a plurality of rolling elements 13, a cage 14, and an annular sealing member 15 (15a, 15b). Equipped with
  • the inner ring 11 is a cylindrical structure installed coaxially with the central axis of the shaft.
  • the outer ring 12 is a cylindrical structure disposed coaxially with the inner ring 11 on the outer peripheral side of the inner ring 11.
  • Each of the plurality of rolling elements 13 is a ball (ball) disposed on a track in a bearing space (annular space) 16 formed between the inner ring 11 and the outer ring 12. That is, the rolling bearing 10 in the present embodiment is a ball bearing.
  • a grease composition G is enclosed as a lubricant.
  • the annular seal member 15 (15a, 15b) is formed of, for example, a steel plate, and protrudes from the inner peripheral surface of the outer ring 12 to the inner ring 11 side to block the bearing space 16 from the outside.
  • the amount of the grease composition G enclosed in the bearing space 16 is, for example, 5 to 50% of the volume thereof. An amount of about 25 to 35% is preferable to achieve both torque performance and life performance.
  • a recess 12 a having an arc-shaped cross section is formed in the circumferential direction of the outer ring 12. Further, on the outer peripheral surface of the inner ring 11, a recess 11 a having an arc-shaped cross section is formed in the circumferential direction of the inner ring 11. The plurality of rolling elements 13 are guided in the circumferential direction by the recess 11 a and the recess 12 a.
  • the cage 14 is disposed in the track to hold the plurality of rolling elements 13.
  • the cage 14 is an annular body installed coaxially with the central axis of the shaft, includes a plurality of recesses for holding the rolling elements 13 on one side in the direction of the central axis, and the rolling elements in each recess 13 has a structure housed.
  • the shape (crown shape, a waveform, etc.) and the material (steel plate, resin, etc.) of the holder 14 are arbitrary, and are not limited to a specific shape or material.
  • the grease composition G acts to reduce the friction between the rolling element 13 and the cage 14 and between the rolling element 13 and the inner ring 11 or the outer ring 12 .
  • the grease composition G enclosed in the rolling bearing 10 intrudes between the rolling element 13 and the inner ring 11 or the outer ring 12 when the rolling bearing 10 rotates.
  • ⁇ Base oil> In the grease composition sealed in the rolling bearing according to the present embodiment, a fluorinated base oil and a non-fluorinated base oil are used as the base oil.
  • PFPE perfluoropolyether
  • the linear type has a viscosity lower than that of the side chain type in a low temperature environment, and has a viscosity higher than that of the side chain type in a high temperature environment.
  • the viscosity in the high temperature environment is high, that is, linear perfluoropolyethers, from the viewpoint of suppressing the outflow of grease from the application site and the associated depletion. Use is preferred.
  • the non-fluorinated base oil is not particularly limited, and is generally used as a grease base oil, a hydrocarbon-based synthetic oil, an ether-based synthetic oil such as an alkyl ether oil or an alkyl diphenyl ether oil, an ester-based synthetic oil And silicone synthetic oils may be used alone or in combination.
  • hydrocarbon synthetic oil examples include polyalphaolefins (PAO) such as normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, 1-decent ethylene oligomer and the like.
  • PAO polyalphaolefins
  • ester synthetic oils include dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di tridecyl adipate, diesters such as methyl triacetyl cinolate, trioctyl ester Aromatic ester oils such as trimellitate, tri-2-ethylhexyl trimellitate, tridecyl trimellitate, tetraoctyl pyromelitate, tetra-2-ethylhexyl pyromelitate, trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargo And polyol ester oils such as pentaerythritol 2-ethylhexanoate and pentaerythritol pelargonate, and carbonic ester oils.
  • alkyl diphenyl ether oil examples include monoalkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, polyalkyl diphenyl ether and the like.
  • aromatic ester oils are preferred, and can be used alone or in combination.
  • a fluorine-based thickener and a urea-based thickener as thickeners, and a calcium complex soap thickener, a calcium soap thickener, a barium soap thickener, a magnesium soap thickener And at least one soap based thickener selected from the group consisting of: and sodium soap thickeners.
  • a fluorine-based thickener and a urea-based thickener as thickeners
  • a calcium complex soap thickener a calcium soap thickener, a barium soap thickener, a magnesium soap thickener
  • at least one soap based thickener selected from the group consisting of: and sodium soap thickeners 9 to 18% by mass of a fluorine based thickener, 0.5 to 7% by mass of a urea based thickener and 0.3 to 3 parts by weight of a calcium complex soap based on the total amount of the grease composition It is preferable to contain 3% by mass.
  • 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener, 0.5 to 7% by mass of a urea-based thickener, and 0.3 to 3% of a calcium soap thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable to contain mass%.
  • 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickener, 0.5 to 7% by mass of a urea-based thickener and 0.6 to 3 of a magnesium soap thickener based on the total amount of the grease composition It is preferable to contain .6% by mass.
  • the total amount of at least one soap-based thickener is 10 to 30% by mass, in particular 10 to 20% by mass, based on the total amount of the grease composition Is preferred.
  • fluorine resin particles are preferable, and for example, particles of polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferably used.
  • PTFE is a polymer of tetrafluoroethylene, and is represented by a general formula: [C 2 F 4 ] n (n: degree of polymerization).
  • FEP perfluoroethylene-propylene copolymer
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer
  • the size of the PTFE particles is not particularly limited, and for example, polytetrafluoroethylene with an average particle diameter of 0.5 to 100 ⁇ m can be used. Further, the PTFE particles are not particularly limited in terms of their shape, and may be spherical, multifaceted, needle-like, or the like.
  • the fluorine-based thickener is preferably used in an amount of 9 to 18% by mass based on the total amount of the grease composition.
  • Urea compounds are excellent in both heat resistance and water resistance, and in particular, are excellent in stability at high temperatures, so they are suitably used as thickeners at application points under high temperature environments.
  • urea type thickener urea compounds, such as a diurea compound, a triurea compound, and a polyurea compound, can be used.
  • a diurea compound in terms of heat resistance and acoustic characteristics (silence).
  • the type of urea compound it is preferable to include at least one of fatty-aromatic urea, alicyclic-aliphatic urea and aliphatic urea.
  • these urea-based thickeners conventionally known urea compounds can be used.
  • R 1 -NHCONH-R 2 -NHCONH-R 3 each independently represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, or a monovalent aromatic hydrocarbon group, And, at least one of R 1 and R 3 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group.
  • R 2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group.
  • monohydric aliphatic hydrocarbon group a C6-C26 linear or branched saturated or unsaturated alkyl group is mentioned, for example.
  • monohydric alicyclic hydrocarbon group a C5-C12 cycloalkyl group is mentioned, for example.
  • aromatic hydrocarbon group a C6-C20 monovalent
  • the urea compound used as a urea type thickener can be synthesized using an amine compound and an isocyanate compound.
  • aromatic amines represented by aniline, p-toluidine, ethoxyphenylamine and the like are used.
  • aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and aliphatic diisocyanates such as octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc. are used.
  • aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and aliphatic diisocyanates such as octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc.
  • an aliphatic-aromatic diurea compound which is obtained by using an aliphatic amine and an aromatic amine as an amine raw material as an amine raw material and using it and an aromatic diiso
  • the urea thickener is preferably used in an amount of 0.5 to 7% by mass with respect to the total amount of the grease composition.
  • a soap-based thickener in addition to the fluorine-based thickener and the urea-based thickener described above, a soap-based thickener is used.
  • a soap-based thickener in addition to the fluorine-based thickener and the urea-based thickener described above, a soap-based thickener is used.
  • calcium complex soap thickeners, calcium soap thickeners, barium soap thickeners, magnesium soap thickeners, and sodium soap thickeners are used as soap-based thickeners.
  • a calcium complex soap whose heat resistance is further improved.
  • a calcium complex soap of a higher fatty acid and a lower fatty acid or a calcium complex soap consisting of a calcium salt of a dibasic acid and a fatty acid can be used.
  • calcium complex soap of aliphatic dicarboxylic acid and monoamide monocarboxylic acid is preferably used as a calcium complex soap thickening agent used in the grease composition of the present invention.
  • saturated dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, methylsuccinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonamethylene dicarboxylic acid, decamethylene dicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid And dodecanedicarboxylic acid, tridecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, pentadecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, heptadecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid and the like, and preferably adipic acid, pimelic acid, suberic acid, a
  • unsaturated dicarboxylic acid for example, alkenyl succinic acid such as maleic acid, fumaric acid, 2-methylene succinic acid, 2-ethylene succinic acid, 2-methylene glutaric acid and the like are used. These saturated or unsaturated dicarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • aliphatic amines such as butylamine, amylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, laurylamine, myristylamine, palmitylamine, stearylamine, behenylamine and the like
  • Aliphatic secondary amines such as primary amines, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, diamylamine, dilaurylamine, monomethyllaurylamine, distearylamine, monomethylstearylamine, dimyristylamine, dipalmitylamine, allylamine Aliphatic unsaturated amines such as diallylamine, oleylamine and dioleylamine, cycl
  • hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, laurylamine, palmitylamine, stearylamine, behenylamine, dibutylamine, diamylamine, monomethyl laurylamine, monomethyl stearylamine, oleylamine and the like are preferably used.
  • calcium complex soap thickeners can be suitably used.
  • aliphatic dicarboxylic acid and monoamide monocarboxylic acid are added in a non-fluorinated base oil, and the temperature is such that stirring is possible, the temperature at which the reaction proceeds efficiently, and the temperature at which the base oil does not deteriorate
  • it may be heated and stirred at about 80 to 180 ° C., and calcium hydroxide may be added here to form calcium complex soap.
  • the calcium complex soap thickener is preferably used in an amount of 0.3 to 3% by mass with respect to the total amount of the grease composition.
  • aliphatic carboxylic acid may be linear, branched, saturated or unsaturated and may generally be a fatty acid having about 2 to 30 carbon atoms, for example, 12 to 24 carbon atoms.
  • saturated fatty acids such as butyric acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, etc.
  • oleic acid, linoleic acid, ricylic acid, ricinole Unsaturated fatty acids such as acids (ricinoleic acid) can be mentioned.
  • calcium soap thickener, barium soap thickener, magnesium soap thickener, sodium soap thickener, stearic acid, lauric acid, calcium salt of ricinoleic acid, barium salt, magnesium salt, sodium salt Can be mentioned as a representative example.
  • the calcium soap thickener, the barium soap thickener, the magnesium soap thickener, and the sodium soap thickener are preferably commercially available products.
  • the calcium soap thickener is preferably used in an amount of 0.3 to 3% by mass with respect to the total amount of the grease composition.
  • the above-mentioned barium soap thickener, magnesium soap thickener and sodium soap thickener are magnesium soap at 0.6 to 3.6% by mass of the barium soap thickener based on the total amount of the grease composition. It is preferable to use 0.6 to 3.6% by weight of a thickener and 0.6 to 3.6% by weight of a sodium soap thickener.
  • the grease composition can contain, if necessary, additives generally used in the grease composition as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • additives include antioxidants, extreme pressure agents, metal deactivators, antifriction agents (antiwear agents), rust inhibitors, oil improvers, viscosity index improvers, thickeners and the like.
  • the addition amount is usually 0.1 to 10% by mass based on the total amount of the grease composition.
  • antioxidant for example, octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-) Hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, 1,3,5- Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate], 1,6-Hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,2-thio Di
  • Phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 4,4-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol)
  • amine antioxidants such as phenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylated phenyl- ⁇ -naphthylamine, phenothiazine, and alkylated phenothiazine.
  • extreme pressure agent for example, phosphorus compounds such as phosphoric acid ester, phosphorous acid ester, phosphoric acid ester amine salt, sulfur compounds such as sulfides, disulfides, etc., chlorine compounds such as chlorinated paraffin, chlorinated difail etc.
  • sulfur compounds such as sulfides, disulfides, etc., chlorine compounds such as chlorinated paraffin, chlorinated difail etc.
  • metal salts of sulfur compounds such as compounds, zinc dialkyl dithiophosphates and molybdenum dialkyl dithio carbanmic acids.
  • metal deactivators examples include benzotriazole and sodium nitrite.
  • Antiwear agents may include tricresyl phosphate and high molecular weight esters.
  • high molecular weight esters include esters of aliphatic monovalent carboxylic acids and divalent carboxylic acids with polyhydric alcohols.
  • Specific examples of the above-mentioned high molecular weight ester include, for example, PRIOLUBE (registered trademark) series manufactured by Croda Japan Co., Ltd., but not limited thereto.
  • the grease composition of the present invention can be obtained by mixing the above-mentioned various base oils with various thickeners in a predetermined ratio, and optionally blending other additives.
  • a fluorine-based grease comprising a fluorine-based base oil and a fluorine-based thickener, a urea-based grease comprising a non-fluorine-based base oil and a urea-based thickener, and a non-fluorinated base oil and a soap-based thickener
  • a soap-based thickener calcium Soap-based grease (calcium composite soap grease, calcium soap grease, barium soap grease) consisting of a complex soap thickener, a calcium soap thickener, a barium soap thickener, a magnesium soap thickener, or a sodium soap thickener
  • Three types of base greases such as magnesium soap grease or sodium soap grease and optionally other additives may be compounded and obtained, and one or two of the above base greases, the remaining base oil and They
  • the content of the thickener relative to the base grease is about 10 to 30% by mass.
  • the content of each thickener relative to each base grease is a fluorine-based thickener, respectively. 15-30% by mass, urea-based thickener: 10-20% by mass, and soap-based thickeners (calcium complex soap thickener, calcium soap thickener, barium soap thickener, magnesium soap thickener Agent, sodium soap thickener): 10 to 20% by mass.
  • the rolling bearing of the present embodiment is particularly preferably used as a rolling bearing of a small motor (for example, a brushless motor, a fan motor) such as an automobile, a home appliance, and an information device.
  • a small motor for example, a brushless motor, a fan motor
  • Base oil (a1) Fluorinated base oil: Linear perfluoropolyether (PFPE) (A2) Non-fluorinated base oil: Synthetic oil 1 Mixed oil of polyalphaolefin oil and ester oil (a3) Non-fluorinated base oil: Synthetic oil 2 Polyalphaolefin oil (b) Thickener (b1) Fluorine type Thickener: PTFE (polytetrafluoroethylene, particle size 10 to 25 ⁇ m (B2-1) Urea-based thickener: Urea compound containing fatty-aromatic urea (b2-2) Urea-based thickener: Urea compound containing alicyclic-aliphatic urea (b2-3) Urea-based thickener Agent: Urea compound containing aliphatic urea (b3-1) Ca complex soap thickener: Calcium complex soap of aliphatic dicarboxylic acid and monoamide monocar
  • ⁇ Test method> 1 Heat Resistance Test A test grease composition was sealed in a steel shield-equipped ball bearing (inner diameter 8 mm, outer diameter 22 mm, width 7 mm) at 25% to 35% of the bearing volume. The ball bearing is set in the housing, and after applying a preload of 39 N to the outer ring in the axial direction, the shaft is inserted into the bearing inner diameter and the shaft is coupled to the rotating shaft of the test motor. I made it rotate. Next, the housing was heated to 180 ° C. and rotated at a test temperature of 180 ° C. and a rotation speed of 21,000 rpm for 200 hours, and then an acoustic evaluation test was performed in the following procedure. The test grease of each of the examples and the comparative examples was tested three times each, and the average value was determined.
  • a test grease composition was enclosed in a steel shielded ball bearing (inner diameter 8 mm, outer diameter 22 mm, width 7 mm) at 25% to 35% of the bearing volume.
  • the ball bearing is set in the housing, and after applying a preload of 500 N to the outer ring in the axial direction, the shaft is inserted into the inner diameter of the bearing and the shaft is coupled to the rotating shaft of the test motor. I made it rotate.
  • an acoustic evaluation test was performed in the following procedure. The test grease of each of the examples and the comparative examples was tested three times each, and the average value was determined.
  • the acoustic performance of the ball bearing using each of the test grease compositions was evaluated by measuring the Anderon value of the M band (300 to 1800 Hz) using an Anderon meter. Specifically, after rotating each ball bearing for a predetermined time in the above-mentioned procedure, the speed type pickup is brought into contact with the outer periphery of the outer ring of the ball bearing in the radial direction while maintaining the preload, temperature conditions and rotational speed. The mechanical vibration transmitted to the sensor was detected to calculate the anderon value, and the acoustic performance in each test was evaluated based on the following criteria (maximum value of anderon value on measurement: 50). The M band frequency of 300 to 1800 Hz is said to be offensive to people.
  • FIG. 2 shows that the content of the fluorine-based thickener with respect to the total amount of the grease composition is 17.8 to 9.8 mass% (the compounding amount of the fluorine-based grease for the total amount of the grease composition: 90 to 49 mass) %),
  • the content of the urea thickener is 0 to 7.2% by mass (the blending amount of the urea grease: 0 to 48% by mass),
  • the content of the calcium complex soap thickener is 0 to 4 .3 mass% (compound content of the calcium complex soap grease: 0 to 29 mass%) (Example 1 to Example 15, Comparative Example 11 to Comparative Example 13, Comparative Example 15, Comparative Example 17, And it is a result of the Anderon value of each M band after a heat resistance test and a load bearing test in comparative example 18).
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 2 is the content (mass%) of the calcium complex soap thickener relative to the total amount of the grease composition, and the vertical axis is the anderon value of the M band after the test is completed.
  • the broken line parallel to the horizontal axis indicates the Anderon value: 15, and the range indicated by the arrows parallel to the horizontal axis is after the load resistance test and the heat resistance test.
  • the content range of the calcium complex soap thickener in which good acoustic properties can be obtained is shown. As shown in FIG.
  • the load resistance test (high load test in the figure: ⁇ ( It has been confirmed that good acoustic characteristics can be obtained in any of the black squares), the same as the following) and the heat resistance test (in the figure, the high temperature and high speed test: ((diamond), the same as the following).
  • the acoustic properties after the load resistance test show that the Anderon value sharply increases as the content of the calcium complex soap becomes smaller than 0.3% by mass, while the Anderon value is increased to 15 when it is larger than 0.3% by mass. Stable in good condition with less than.
  • the anderon value rapidly increases as the content of the calcium complex soap thickener becomes larger than 3% by mass, while the smaller than 3% by mass, the anderon value is good at less than 15 It is stable in Therefore, in the range of 0.3 to 3% by mass of the calcium complex soap thickener used in combination with the fluorine-based thickener and the urea-based thickener, it is good in both the load resistance test and the heat resistance test. Sound characteristics are obtained.
  • FIG. 3 shows that the content of the calcium soap thickener relative to the total amount of the grease composition is 0 to 4.3% by mass (the blending amount of calcium soap grease relative to the total amount of the grease composition: 0 to 29% by mass) M bands after the heat resistance test and the load resistance test in the obtained grease compositions (Examples 16 to 30, Comparative Examples 11 to 13, Comparative Examples 20, 22 and 23) Is the result of the Anderon value of.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 3 is the content (mass%) of the calcium soap thickener based on the total amount of the grease composition, and the vertical axis is the anderon value of the M band after the test is completed.
  • FIG. 4 shows a grease composition in which the content of the barium soap thickener is 0 to 5.4% by mass (the amount of the barium soap grease relative to the total amount of the grease composition: 0 to 36% by mass) based on the total amount of the grease composition.
  • FIG. 5 shows a grease composition in which the content of magnesium soap thickener is 0 to 5.4% by mass (the blending amount of magnesium soap grease to the total amount of grease composition: 0 to 36% by mass) based on the total amount of the grease composition.
  • Value of each M band after the heat resistance test and the load resistance test in the samples (Examples 43 to 54, Comparative Examples 11 to 13 and Comparative Examples 31 to 33) Is the result of
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 is the content (% by mass) of the magnesium soap thickener relative to the total amount of the grease composition, and the vertical axis is the anderon value of the M band after the test is completed.
  • the content of magnesium soap thickener is 0 to 5.4% by mass (the blending amount of magnesium soap grease to the total amount of grease composition: 0 to 36% by mass) based on the total amount of the grease composition.
  • FIG. 6 shows a grease composition in which the content of sodium soap thickener is 0 to 5.4% by mass (the content of sodium soap grease relative to the total amount of grease composition: 0 to 36% by mass) based on the total amount of the grease composition.
  • the content of the calcium soap thickener is 0.3 to 3% by mass, and the content of the barium soap thickener is 0.6 to 3% with respect to the total amount of the grease composition.
  • 6% by mass, content of magnesium soap thickener 0.6 to 3.6% by mass, and content of sodium soap thickener 0.6 to 3.6% by mass, load resistance test It has been confirmed that good acoustic characteristics can be obtained in any of the heat resistance tests. These acoustic properties show the same tendency as the acoustic properties of the grease composition using the calcium complex soap thickener in FIG. On the other hand, in FIG.
  • the content of lithium soap thickener was 0 to 4.3% by mass with respect to the total amount of the grease composition (blending amount of lithium soap grease: 0 to 29% by mass with respect to the total amount of grease composition).
  • the results of the anderon values of the respective M bands after the heat resistance test and the load resistance test in the grease compositions are shown.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 7 is the content (mass%) of lithium soap thickener based on the total amount of the grease composition, and the vertical axis is the anderon value of the M band after the test is completed.
  • the broken line parallel to the horizontal axis indicates the anderon value: 15. As shown in FIG.
  • the acoustic properties of the load resistance test deteriorate due to the combined use of a lithium soap thickener as a thickener, and the acoustic properties of the heat resistance test also deteriorate as the content of the lithium soap thickener increases. It was confirmed to do.
  • the acoustic properties after the load-bearing test remain with an Anderon value higher than 15 regardless of the content of lithium soap thickener.
  • the anderon value is less than 15 if the content of lithium soap thickener is less than 0.6% by mass, and the anderon value is more than 0.6% by mass. It is higher than 15.
  • Grease compositions containing 9 to 18% by mass of a thickener and 0.5 to 7% by mass of a urea thickener and 0.3 to 3% by mass of a calcium complex soap thickener
  • the average Anderon value is 15
  • the result was that the acoustic performance was good.
  • the content of the fluorine-based thickener is 9 to 18% by mass
  • the urea-based thickener is 0.5 to 7% by mass
  • calcium soap is increased with respect to the total amount of the grease composition.
  • Grease compositions containing 0.3 to 3% by mass of a thickener; as shown in Table 3, 9 to 18% by mass of a fluorine-based thickening agent, based on the total amount of the grease composition, urea-based thickener Composition containing 0.5 to 7% by mass of a thickener and 0.6 to 3.6% by mass of a barium soap thickener; as shown in Table 4, fluorine-based thickening relative to the total amount of the grease composition Composition containing 9 to 18% by mass of a thickener, 0.5 to 7% by mass of a urea thickener and 0.6 to 3.6% by mass of a magnesium soap thickener; and As shown in 5, the amount of fluorine increases relative to the total amount of the grease composition.
  • Grease compositions containing 9 to 18% by mass of an insecticide, 0.5 to 7% by mass of a urea thickener and 0.6 to 3.6% by mass of a sodium soap thickener Also in both the heat resistance test and the load resistance test, the average Anderon value was less than 15, and the result was that the acoustic performance was good.
  • the composition does not contain a urea-based thickener, but contains only a fluorine-based thickener and a calcium complex soap thickener (Comparative Examples 14 to 16), and only the fluorine-based thickener and the calcium soap thickener.
  • Formulations (Comparative Examples 19 to 21), Formulations of only a fluorochemical thickener and a barium soap thickener (Comparative Examples 24 and 25), and formulations of only a fluorochemical thickener and a magnesium soap thickener ( In Comparative Example 31 and Comparative Example 32), and in the combination of only the fluorine-based thickener and the sodium soap thickener (Comparative Example 38 and Comparative Example 29), the load resistance was obtained with respect to the heat resistance of those obtained. Performance deteriorated (see Tables 7 and 8).
  • the amount of the calcium complex soap-based thickener specified in the present invention is the prescribed amount. If the compounding amount of the calcium soap thickener is excessive (Comparative Examples 22 and 23), the barium soap thickener is used. When the compounding amount is excessive (Comparative Example 29 and Comparative Example 30), when the compounding amount of the magnesium soap thickener is excessive (Comparative Example 36 and Comparative Example 37), and sodium soap thickening agent When the compounding amount became excessive (comparative example 43 and comparative example 44), the acoustic performance regarding heat resistance deteriorated although load resistance was obtained in each case.
  • the grease composition of the present invention to which a kind of soap-based thickener selected from the group is added has an acoustic rise even in use under high temperature environment (for example, 180 ° C. or more) and under high load environment (for example 500 N) It was confirmed that the heat resistance (high-temperature and high-speed characteristics) and the load resistance (high-load characteristics) become excellent.
  • the acoustic characteristics are evaluated using a standard small diameter ball bearing with an outer diameter of 22 mm as an example, but the rolling bearing targeted by the present disclosure is not limited to this size, The size of the rolling bearing of the present disclosure may be arbitrarily selected, and the type of rolling bearing may also be arbitrarily selected.
  • G Grease composition
  • 10 rolling bearing
  • 11 inner ring
  • 11a recess
  • 12 outer ring
  • 12a recess
  • 13 rolling element
  • 14 cage
  • 15 (15a, 15b): annular seal member
  • 16 Bearing space

Abstract

フッ素系グリースとウレア系グリースと石鹸系グリース(カルシウム複合石鹸グリース、カルシウム石鹸グリース、バリウム石鹸グリース、マグネシウム石鹸グリース、又はナトリウム石鹸グリース)とを混合してなるグリース組成物、及び該グリース組成物が封入されている転がり軸受。

Description

グリース組成物および転がり軸受
 本開示は、グリース組成物および転がり軸受に関し、詳細には、高温高速下のみならず高荷重環境下においても優れた音響特性を実現するグリース組成物、並びに小型モータに適した転がり軸受に関する。
 自動車向けに使用されるファンモータや高速モータ等の小型モータに使用される転がり軸受としては、例えば外径22mm以下の所謂小径玉軸受がある。このような小径玉軸受は高温環境下での耐久性が要求されることから、従来、潤滑剤として、耐熱性や耐酸化性に優れるフッ素系グリースや、フッ素系グリースと耐熱性に優れるウレア系グリースとのハイブリットグリースなどが使用されている。
 例えば特許文献1には、高温耐久性と低温トルク性の実現を図るべく、フッ素系基油(パーフルオロポリエーテル油)に増ちょう剤としてフッ素樹脂粒子と、特定のアスパラギン酸エステル系防錆剤及び油性剤を含有するグリースを封入した転がり軸受が開示されている。
 また相手材に対する耐摩耗性や耐漏洩性、洗浄性などの改善を図り且つコスト面も考慮した、パーフルオロポリエーテル基油と増ちょう剤として特定のカルボン酸金属塩を配合したグリース組成物が提案されている(特許文献2)。
日本国特許第4239514号公報 日本国特許第4505954号公報
 上述のフッ素系グリース、特にパーフルオロポリエーテルを基油とするフッ素系グリースは耐熱性に優れるものの、高荷重下あるいはミスアッセンブリーによる過荷重下で使用された場合、基油であるフッ素油(パーフルオロポリエーテル)が分解し、それにより発生したフッ酸によって、軸受の転送面などの金属表面において腐食を引き起こすことが知られている。転送面に生じた金属腐食は、音響特性の悪化や回転不良の発生の要因となり得る。
 このため、高温・高速環境下のみならず、高荷重下において使用した場合においても、転がり軸受における回転不良の発生や音響上昇の抑制を実現できるグリースへの要望がある。
 本開示は、このような状況に鑑みなされたものであって、高温・高速環境下及び高荷重下において音響上昇が抑制できるグリース組成物、並びに該グリース組成物の適用により、耐熱音響特性及び耐荷重音響特性に優れる転がり軸受を提供することを目的とする。
 本願の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、フッ素系増ちょう剤、ウレア系増ちょう剤、及びカルシウム複合石鹸増ちょう剤等の石鹸系の増ちょう剤の3種の増ちょう剤を、それぞれ特定量にて基油に配合することにより、高温高速試験及び高荷重試験における音響上昇が抑制でき、耐熱性及び耐荷重性に優れるグリース組成物となることを見出し、本開示を完成させた。
 すなわち本開示の一態様は、基油として、フッ素系基油及び非フッ素系基油と、増ちょう剤として、フッ素系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤、並びにカルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤及びナトリウム石鹸増ちょう剤からなる群から選択される少なくとも一種の石鹸系の増ちょう剤とを含有してなるグリース組成物に関する。
 中でも本開示の好ましい態様として、前記ウレア系増ちょう剤が、脂肪-芳香族ウレア、脂環-脂肪族ウレア及び脂肪族ウレアのうち少なくとも一種を含むことが好ましい。
 そして前記ウレア系増ちょう剤が、下記一般式(1)で表されるジウレア化合物を含む、態様が好ましい。
 R-NHCONH-R-NHCONH-R・・・(1)
(式中、R及びRは、夫々独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、且つ、R及びRのうち少なくとも一方は、一価の脂肪族炭化水素基又は一価の脂環式炭化水素基を表し、
 Rは、二価の芳香族炭化水素基を表す。)
 また、グリース組成物の全量(100質量%)に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、カルシウム複合石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%とを含有してなることが好ましい。さらに前記カルシウム複合石鹸増ちょう剤が、脂肪族ジカルボン酸とモノアミドモノカルボン酸とのカルシウム複合石鹸であることが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、カルシウム石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%とを含有してなることが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、バリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有してなることが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、マグネシウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有してなることが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、ナトリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有してなることが好ましい。
 また前記非フッ素系基油が、炭化水素系合成油、エーテル系合成油、エステル系合成油、及びシリコーン系合成油からなる群から選択される一種以上であることが好ましい。
 本開示はまた、前記グリース組成物が封入されている、転がり軸受も対象とする。
 本開示によれば、上述の構成を有するグリース組成物を転がり軸受に適用することにより、高温下並びに高荷重下における良好な音響性能を実現し、耐熱性及び耐荷重性に優れる転がり軸受を提供することが可能となる。
図1は、本開示に係る転がり軸受の構造を説明する模式図である。 図2は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びカルシウム複合石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。 図3は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びカルシウム石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、カルシウム石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。 図4は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びバリウム石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、バリウム石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。 図5は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びマグネシウム石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、マグネシウム石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。 図6は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びナトリウム石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、ナトリウム石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。 図7は、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びリチウム石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、リチウム石鹸増ちょう剤の含有量を変化させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験及び耐荷重性試験の結果(Mバンドのアンデロン値)を示す図である。
 前述したように、フッ素系グリースでは、高荷重下での使用においてフッ素油(基油)が分解し、フッ酸の発生による金属表面の腐食が生じるという問題があり、特にフッ素油の中でも、直鎖構造を有するパーフルオロポリエーテルを基油としたグリースにおいて、この問題が発生し易い。
 この問題を解決するべく、本願の発明者らは、耐熱性を保持し且つ耐荷重性をも備えるグリース組成物の構成を検討したところ、耐熱性に優れるフッ素系グリースとウレア系グリースのハイブリッドグリースにおいて、さらに増ちょう剤としてカルシウム複合石鹸増ちょう剤等の石鹸系の増ちょう剤を含有する石鹸系グリースの配合が、高荷重環境におけるレース面の腐食対策につながることを見出した。
 そしてまず本願の発明者らは、3種(フッ素系グリース、ウレア系グリース、石鹸系グリースの例としてカルシウム複合石鹸グリース)の混合グリースにおいて、フッ素系グリースの配合量を一定としてフッ素系グリースの影響を排除した上で、ウレア系グリースとカルシウム複合石鹸グリースの配合量を種々変化させ、これらの配合量の変化が混合グリースの耐熱性や耐荷重性に如何なる影響を及ぼすかを比較検討した。なお本開示では、混合グリースを使用した軸受を高温・高速環境下又は高荷重環境下で回転させた後、アンデロンメータを用いて音響性能を測定し、得られたアンデロン値を、耐熱性及び耐荷重性の指標とした。従って後述するように、本開示において、耐荷重性試験(耐荷重性評価)とは、高荷重環境下で軸受を回転させた後の音響評価試験を意味し、耐熱性試験(耐熱性評価)とは、高温環境下で軸受を回転させた後の音響評価試験を意味する。
 するとカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が特定量を超えると、耐荷重性試験では、アンデロン値で評価される音響上昇の抑制が実現でき、含有量の増加とともに音響評価が好適となることが確認された。
 一方、耐熱性試験では、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が特定量までは音響上昇の抑制が実現できたものの、特定量を超えると途端に音響上昇が発生した。
 これらの知見に基づき、さらにフッ素系グリースの配合量を変化させた場合においても同様の評価を実施し、耐荷重性試験並びに耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性が得られる配合量を確認した。
 さらに、石鹸系グリースとして、カルシウム石鹸グリース、バリウム石鹸グリース、マグネシウム石鹸グリース、並びにナトリウム石鹸グリースを採用して同様の評価を実施し、これら石鹸系グリースにおいても、耐荷重性試験並びに耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性が得られる配合量を見出した。
 一例として、図2に、3種(フッ素系グリース、ウレア系グリース、カルシウム複合石鹸グリース)の混合グリース(グリース組成物)おいて、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びカルシウム複合石鹸グリースの配合量を種々変更させた場合の、アンデロンメータによる耐熱性試験(予圧39N、試験温度180℃、回転速度21,000rpm、200時間)及び耐荷重性試験(予圧500N、試験温度:室温、回転速度3,000rpm、100時間)の結果を示す(詳細手順、並びに結果の詳細は後述の実施例参照)。
 詳細には、図2は、3種の混合グリースにおいて、フッ素系グリースの配合量を90~49質量%(混合グリース全量100質量%に対するフッ素系増ちょう剤の含有量:17.8~9.8質量%)、ウレア系グリースの配合量を0~48質量%(混合グリース全量100質量%に対するウレア系増ちょう剤の含有量:0~7.2質量%)、カルシウム複合石鹸グリースの配合量を0~29質量%(混合グリース全量100質量%に対するカルシウム複合石鹸増ちょう剤の配合量:0~4.3質量%)に、種々変化させたグリースについて、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのアンデロン値を測定したとき、3種の混合グリース全量に対するカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)を横軸に、試験完了後のMバンドのアンデロン値を縦軸に示したものである。なお図中、横に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示す(本実施例の試験条件において、アンデロン値が15以上では顕著な摩耗がみられたため、15未満を好適と評価)。
 図2に示すように、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が特定量(図2の場合はおよそ0.3質量%、特に0.5質量%)を超えると、耐荷重性試験(高荷重試験:■(黒四角))では、アンデロン値で評価される音響上昇の抑制が実現でき、含有量の増加とともに音響評価が好適となることが確認された。
 一方、耐熱性試験(高温高速試験:◇(ひし形))では、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が特定量(図2の場合はおよそ3質量%)までは音響上昇の抑制が実現できたものの、特定量を超えると途端に音響上昇が発生した。
 これら図2の結果に示すように、フッ素系グリース、ウレア系グリース及びカルシウム複合石鹸グリースの3種の混合グリースにおいて、混合グリース全量に対するカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量を0.3~3質量%、特に0.5~3質量%(混合グリース全量に対するカルシウム複合石鹸グリースの配合量:2~20質量%、特に4~20質量%)としたとき、耐荷重性試験並びに耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性を得られることが確認できた。図2において、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験及び耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性(アンデロン値:15未満)が得られるカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示したものである。
 そして本願の発明者らは、図2に示す結果に基づき、これら3種のグリース(3種の増ちょう剤)の配合割合の上限及び下限を検討し、本開示に係る発明を完成させたものである。
 本開示に係る転がり軸受に封入されるグリース組成物(以降、単に“グリース組成物”と称する)は、下記に説明するような特定の増ちょう剤を組み合わせて配合してなることを特徴とする。以下具体的に説明する。
[転がり軸受]
 まず以下に添付図面を参照して、本開示に係る転がり軸受の好ましい実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本開示に係る発明が限定されるものではない。
 図1は、本開示の好ましい実施形態の転がり軸受(玉軸受)10の径方向の断面図である。
 転がり軸受10は、従来技術の転がり軸受と同様の基本構造を有するものであって、環状の内輪11と外輪12と複数の転動体13と保持器14と環状シール部材15(15a、15b)とを具備する。
 内輪11は、シャフトの中心軸と同軸に設置される円筒形の構造体である。
 外輪12は、内輪11の外周側に内輪11と同軸に配置される円筒形の構造体である。
 複数の転動体13の各々は、内輪11と外輪12との間に形成される軸受空間(環状の空間)16内の軌道に配置された球体(玉)である。すなわち、本実施形態における転がり軸受10は玉軸受である。
 軸受空間16内には、潤滑剤として、グリース組成物Gが封入される。環状シール部材15(15a、15b)は、例えば鋼板により形成され、外輪12の内周面から内輪11側に突起し、軸受空間16を外界から遮断する。なお、軸受空間16内部へのグリース組成物Gの封入量は、例えばその容積の5~50%である。トルク性能と寿命性能を両立させるためには25~35%程度の量が好ましい。
 外輪12の内周面には、断面が円弧状の凹部12aが外輪12の周方向に形成されている。また、内輪11の外周面には、断面が円弧状の凹部11aが内輪11の周方向に形成されている。複数の転動体13は、凹部11aおよび凹部12aにより周方向に案内される。
 保持器14は、軌道内に配置されて複数の転動体13を保持する。保持器14は、シャフトの中心軸と同軸に設置される環状体であり、中心軸の方向における一方の側に、転動体13を保持するための複数の凹部を備え、各凹部内に転動体13が収容された構造を有する。なお、保持器14の形状(冠形や波形等)や材質(鋼板製あるいは樹脂製等)は任意であり、特定の形状や材質に限定されない。
 以上の構成を有する転がり軸受10において、グリース組成物Gは、転動体13と保持器14との間、および、転動体13と内輪11ないし外輪12との間における摩擦を低減するように作用する。図1に示される構成から解るように、転がり軸受10に封入されたグリース組成物Gは、転がり軸受10が回転する際に、転動体13と内輪11ないし外輪12との間に侵入する。
[グリース組成物]
 次に、本開示の転がり軸受に封入されるグリース組成物について説明する。
<基油>
 本実施形態に係る転がり軸受に封入されるグリース組成物において、基油としてフッ素系基油と非フッ素系基油を使用する。
 フッ素系基油としては、例えばパーフルオロポリエーテル(PFPE)を主成分とするものが挙げられる。なおPFPEは、一般式:RfO(CFO)(CO)(CO)Rf(Rf:パーフルオロ低級アルキル基、p、q、r:整数)で表される化合物である。
 なおパーフルオロポリエーテルは直鎖型と側鎖型に大別され、直鎖型は側鎖型に比べて動粘度の温度依存性が小さい。これは、直鎖型は、低温環境下において側鎖型より粘度が低く、高温環境下では側鎖型より粘度が大きくなることを意味する。特に高温環境下で使用を想定した場合、適用箇所からのグリースの流出やそれに伴う枯渇を抑制する観点から、高温環境下における粘度は高いことが望ましく、すなわち、直鎖型のパーフルオロポリエーテルの使用が好ましい。
 非フッ素系基油としては特に限定されるものではなく、一般的にグリース基油として使用される、炭化水素系合成油、アルキルエーテル油あるいはアルキルジフェニルエーテル油などのエーテル系合成油、エステル系合成油、シリコーン系合成油などを単独または混合して使用できる。
 上記炭化水素系合成油としては、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、1-デセントエチレンオリゴマーなどのポリアルファオレフィン(PAO)が挙げられる。
 エステル系合成油としては、例えばジブチルセバケート、ジ-2-エチルヘキシルセバケート、ジオクチルセバケート、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、ジトリデシルフタレート、メチル・アセチルシノレートなどのジエステル油、トリオクチルトリメリテート、トリ-2-エチルヘキシルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート、テトラ-2-エチルヘキシルピロメリテートなどの芳香族エステル油、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油、炭酸エステル油などが挙げられる。
 アルキルジフェニルエーテル油としては、モノアルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリアルキルジフェニルエーテルなどが挙げられる。
 上述した中でも、芳香族エステル油が好ましく、単独または混合して使用できる。
 上記フッ素系基油と非フッ素系基油の配合割合は特に限定されないが、例えば基油の合計量100質量%に対して、フッ素系基油:非フッ素系基油=95~5質量%:5~95質量%、例えば同=95~40質量%:5~60質量%などとすることができる。
 また本発明のグリース組成物の全量に対するフッ素系基油、及び、非フッ素系基油を合計した基油全体の割合は70~90質量%、例えば75~95質量%、75~85質量%とすることができる。
<増ちょう剤>
 本発明のグリース組成物においては、増ちょう剤としてフッ素系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤、並びにカルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤及びナトリウム石鹸増ちょう剤からなる群から選択される少なくとも一種の石鹸系の増ちょう剤を添加する。
 中でも、グリース組成物の全量に対して、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、カルシウム複合石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%とを含有することが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、カルシウム石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%とを含有することが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、バリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有することが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、マグネシウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有することが好ましい。
 あるいは、グリース組成物の全量に対して、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、ナトリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%とを含有することが好ましい。
 なおフッ素系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤、並びにカルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤及びナトリウム石鹸増ちょう剤からなる群から選択される少なくとも一種の石鹸系の増ちょう剤の合計量(増ちょう剤合計量)は、グリース組成物の全量に対して、10~30質量%、特に10~20質量%となるように配合することが好ましい。
<フッ素系増ちょう剤>
 フッ素系増ちょう剤としては、フッ素樹脂粒子が好ましく、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の粒子を用いることが好ましい。PTFEは、テトラフルオロエチレンの重合体であり、一般式:[C(n:重合度)で表される。
 その他、採用し得るフッ素系増ちょう剤として、例えばパーフルオロエチレンプロピレンコポリマー(FEP)、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、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)が挙げられる。
 上記PTFE粒子の大きさは特に限定されないが、例えば平均粒径で0.5~100μmのポリテトラフルオロエチレンを使用することができる。またPTFE粒子はその形状について特に限定されず、球状、多面形状、針状などであってもよい。
 上記フッ素系増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して9~18質量%の量にて使用することが好ましい。
<ウレア系増ちょう剤>
 ウレア化合物は、耐熱性、耐水性ともに優れ、特に高温での安定性が良好なため、高温環境下での適用箇所において増ちょう剤として好適に用いられる。
 ウレア系増ちょう剤としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、ポリウレア化合物などのウレア化合物を使用できる。特に、耐熱性及び音響特性(静音性)の点から、ジウレア化合物を使用することが好ましい。また、ウレア化合物の種類としては、脂肪-芳香族ウレア、脂環-脂肪族ウレア及び脂肪族ウレアのうち少なくとも一種を含むことが好ましい。
 これらウレア系増ちょう剤として、従来公知のウレア化合物を用いることができる。
 中でも本発明に適したウレア系増ちょう剤として、下記一般式(1)で表されるジウレア化合物を挙げることができる。
 R-NHCONH-R-NHCONH-R・・・(1)
 上記式(1)中、R及びRは、夫々独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、且つ、R及びRのうち少なくとも一方が、一価の脂肪族炭化水素基又は一価の脂環式炭化水素基を表す。
 またRは、二価の芳香族炭化水素基を表す。
 上記一価の脂肪族炭化水素基としては、例えば炭素原子数6乃至26の直鎖状又は分枝鎖状の飽和又は不飽和のアルキル基が挙げられる。
 上記一価の脂環式炭化水素基としては、例えば炭素原子数5乃至12のシクロアルキル基が挙げられる。
 また上記芳香族炭化水素基としては、例えば炭素原子数6乃至20の一価又は二価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
 ウレア系増ちょう剤として用いるウレア化合物は、アミン化合物とイソシアネート化合物を用いて合成可能である。
 ここで使用するアミン化合物として、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどに代表される脂肪族アミンや、シクロヘキシルアミンなどに代表される脂環式アミンの他に、アニリン、p-トルイジン、エトキシフェニルアミンなどに代表される芳香族アミンが用いられる。
 またイソシアネート化合物として、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートなどが用いられる。
 中でも、アミン原料として脂肪族アミンと芳香族アミンをアミン原料に用い、これと芳香族ジイソシアネートとを用いて合成し得られる脂肪-芳香族ジウレア化合物を用いることが好ましい。
 なお、アミン原料として芳香族モノアミンと芳香族ジイソシアネートとを用いて得られる芳香族ジウレア化合物をウレア系増ちょう剤として用いた場合は、異音が発生するおそれがあるため、使用を検討する必要がある。
 上記ウレア系増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して0.5~7質量%の量にて使用することが好ましい。
<石鹸系の増ちょう剤>
 本発明では、上記のフッ素系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤に加えて、石鹸系の増ちょう剤を使用する。
 石鹸系の増ちょう剤として、本発明では、カルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤を使用する。
<カルシウム複合石鹸増ちょう剤>
 本発明では、より耐熱性を改良したカルシウム複合石鹸を用いることが好ましく、例えば高級脂肪酸と低級脂肪酸のカルシウム複合石鹸や、二塩基酸と脂肪酸のカルシウム塩からなるカルシウム複合石鹸などを用いることができる。
 中でも、本発明のグリース組成物に使用するカルシウム複合石鹸増ちょう剤としては、脂肪族ジカルボン酸とモノアミドモノカルボン酸とのカルシウム複合石鹸を用いることが好適である。
 上記脂肪族ジカルボン酸としては、炭素原子数が2~20の飽和または不飽和のジカルボン酸が用いられる。
 飽和ジカルボン酸としては、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナメチレンジカルボン酸、デカメチレンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ペンタデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ヘプタデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等が挙げられ、好ましくはアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナメチレンジカルボン酸、デカメチレンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ペンタデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ヘプタデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等が用いられる。
 また、不飽和ジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、2-メチレンコハク酸、2-エチレンコハク酸、2-メチレングルタル酸等のアルケニルコハク酸などが用いられる。
 これらの飽和または不飽和のジカルボン酸は、単独であるいは2種以上混合して用いてもよい。
 上記モノアミドモノカルボン酸としては、前記脂肪族ジカルボン酸における一方のカルボキシル基がアミド化されたものが挙げられる。
 このときカルボキシル基をアミド化するアミンとしては、例えばブチルアミン、アミルアミン、へキシルアミン、へプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン等の脂肪族第1級アミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジラウリルアミン、モノメチルラウリルアミン、ジステアリルアミン、モノメチルステアリルアミン、ジミリスチルアミン、ジパルミチルアミン等の脂肪族第2級アミン、アリルアミン、ジアリルアミン、オレイルアミン、ジオレイルアミン等の脂肪族不飽和アミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂環式アミン、アニリン、メチルアニリン、エチルアニリン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、α-ナフチルアミン等の芳香族アミンなどが挙げられる。
 中でもヘキシルアミン、へプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、モノメチルラウリルアミン、モノメチルステアリルアミン、オレイルアミン等が好適に用いられる。
 上記カルシウム複合石鹸増ちょう剤は市販品を好適に使用できる。
 また非フッ素系基油中で、脂肪族ジカルボン酸及びモノアミドモノカルボン酸を加え、撹拌可能な温度であり、反応を効率的に進行する温度であり、且つ、基油の劣化を生じさせない温度(例えば約80~180℃)に加熱し撹拌して、ここに水酸化カルシウムを加えて、カルシウム複合石鹸を形成させたものを使用してもよい。
 上記カルシウム複合石鹸増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して0.3~3質量%の量にて使用することが好ましい。
<カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤>
 上記カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤として、脂肪族モノカルボン酸の金属塩、すなわち、脂肪族モノカルボン酸のカルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩を用いることができる。
 上記脂肪族カルボン酸は、直鎖、分岐鎖、飽和、不飽和のいずれでもよく、一般に炭素原子数2乃至30程度、例えば炭素原子数12乃至24の脂肪酸を用いることができる。具体的には、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベへニン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リシレン酸、リシノール酸(リシノレイン酸)等の不飽和脂肪酸が挙げられる。
 中でも、上記カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤としては、ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸のカルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩を、代表例として挙げることができる。
 上記カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤は市販品を好適に使用できる。
 上記カルシウム石鹸増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して、0.3~3質量%の量にて使用することが好ましい。
 また上記バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して、バリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%にて、マグネシウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%にて、ナトリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%にて、使用することが好ましい。
<その他添加剤>
 また、グリース組成物には、上記必須成分に加えて、必要に応じてグリース組成物に通常使用される添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲において含むことができる。
 このような添加剤の例としては、酸化防止剤、極圧剤、金属不活性剤、摩擦防止剤(耐摩耗剤)、錆止め剤、油性向上剤、粘度指数向上剤、増粘剤などが挙げられる。
 これらその他の添加剤を含む場合、その添加量(合計量)は、通常、グリース組成物の全量に対して0.1~10質量%である。
 例えば上記酸化防止剤としては、例えばオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナミド)等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、および4,4-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)等のフェノール系酸化防止剤、トリフェニルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、アルキル化フェニル-α-ナフチルアミン、フェノチアジン、アルキル化フェノチアジン等のアミン系酸化防止剤等が挙げられる。
 また極圧剤としては、例えばリン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等のリン系化合物、スルフィド類、ジスルフィド類等の硫黄系化合物、塩素化パラフィン、塩素化ジフェイル等の塩素系化合物、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバンミン酸モリブデン等の硫黄系化合物の金属塩等が挙げられる。
 金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダ等が挙げられる。
 また耐摩耗剤はトリクレジルホスフェートや高分子エステルを挙げることができる。
 上記高分子エステルとしては、例えば脂肪族1価カルボン酸及び2価カルボン酸と、多価アルコールとのエステルが挙げられる。上記高分子エステルの具体例としては、例えばクローダジャパン社製のPRIOLUBE(登録商標)シリーズなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本発明のグリース組成物は、上記各種基油と、各種増ちょう剤を所定の割合となるように混合し、所望によりその他添加剤を配合して得ることができる。
 また、フッ素系基油とフッ素系増ちょう剤からなるフッ素系グリース、非フッ素系基油とウレア系増ちょう剤からなるウレア系グリース、そして非フッ素系基油と石鹸系の増ちょう剤(カルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、又はナトリウム石鹸増ちょう剤)からなる石鹸系グリース(カルシウム複合石鹸グリース、カルシウム石鹸グリース、バリウム石鹸グリース、マグネシウム石鹸グリース、又はナトリウム石鹸グリース)の3種のベースグリースと、所望によりその他添加剤とを配合し、得ることもできるし、前記ベースグリースの1種又は2種と、残りの基油及び増ちょう剤、そして所望によりその他添加剤とを配合し、製造してもよい。
 通常、ベースグリースに対する増ちょう剤の含有量は10~30質量%程度であり、例えば上記3種のベースグリースにおいて、各ベースグリースに対する各増ちょう剤の含有量は、それぞれ、フッ素系増ちょう剤:15~30質量%、ウレア系増ちょう剤:10~20質量%、そして石鹸系の増ちょう剤(カルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤、ナトリウム石鹸増ちょう剤):10~20質量%とすることができる。
 本実施形態の転がり軸受は、特に、自動車、家電機器、情報機器等の小型モータ(例えば、ブラシレスモータ、ファンモータ)の転がり軸受として使用されるのが好ましい。
 本開示に係る発明は、本明細書に記載された実施形態や具体的な実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
 例えば、上記実施形態では、転がり軸受として玉軸受を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の転がり軸受、たとえばころ軸受にも適用可能である。
 以下、本開示に係る発明を実施例により、さらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
〔グリース組成物の評価〕
 下記各表に示す配合量にて実施例1乃至実施例66並びに比較例1乃至比較例51に使用するグリース組成物を調製した。
 なおグリースの調製に用いた各成分の詳細及びその略称は以下のとおりである。
(a)基油
(a1)フッ素系基油:直鎖パーフルオロポリエーテル(PFPE)
(a2)非フッ素系基油:合成油1 ポリアルファオレフィン油とエステル油との混合油
(a3)非フッ素系基油:合成油2 ポリアルファオレフィン油
(b)増ちょう剤
(b1)フッ素系増ちょう剤:PTFE(ポリテトラフルオロエチレン、粒径10~25μm
(b2-1)ウレア系増ちょう剤:脂肪-芳香族ウレアを含むウレア化合物
(b2-2)ウレア系増ちょう剤:脂環-脂肪族ウレアを含むウレア化合物
(b2-3)ウレア系増ちょう剤:脂肪族ウレアを含むウレア化合物
(b3-1)Ca複合石鹸増ちょう剤:脂肪族ジカルボン酸とモノアミドモノカルボン酸とのカルシウム複合石鹸
(b3-2)Ca石鹸増ちょう剤:12OHCa石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸カルシウム)
(b3-3)Ba石鹸増ちょう剤:12OHBa石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸バリウム)
(b3-4)Mg石鹸増ちょう剤:12OHMg石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウム)
(b3-5)Na石鹸増ちょう剤:12OHNa石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸ナトリウム)
(b3-6)Li石鹸増ちょう剤:12OHLi石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸リチウム)
 なお一般に、ウレア系増ちょう剤(b2-1~b2-3)は、該ウレア系増ちょう剤と非フッ素系基油:合成油1(a2)を含むベースグリース全量に対して10~20質量%にて添加され、また、Ca複合石鹸増ちょう剤(b3-1)、Ca石鹸増ちょう剤(b3-2)、Ba石鹸増ちょう剤(b3-3)、Mg石鹸増ちょう剤(b3-4)、Na石鹸増ちょう剤(b3-5)又はLi石鹸増ちょう剤(b3-6)は、該Ca複合石鹸増ちょう剤、Ca石鹸増ちょう剤、Ba石鹸増ちょう剤、Mg石鹸増ちょう剤、Na石鹸増ちょう剤又は該Li石鹸増ちょう剤と非フッ素系基油:合成油2(a3)を含むベースグリース全量に対して10~20質量%にて添加される。
(c)その他添加剤・酸化防止剤:アミン系酸化防止剤・極圧剤:リン系極圧添加剤
 なおその他添加剤は、実施例及び比較例の各グリース組成物(全質量)に対して、上記酸化防止剤、極圧剤をあわせて3質量%となるように添加した。
 得られたグリース組成物の特性について、以下の手順を用いて耐熱性試験および耐荷重性試験を行った後、音響特性について評価した。
<試験方法>1.耐熱性試験
 鋼シールド付き玉軸受(内径8mm、外径22mm、幅7mm)に、試験グリース組成物を、軸受容積の25%~35%で封入した。この玉軸受をハウジングにセットして、外輪に対してアキシアル方向より39Nの予圧をかけた後、軸受内径にシャフトを挿入して、試験用モータの回転軸にシャフトを結合し、玉軸受が内輪回転するようにした。
 ついで、前記ハウジングを180℃に加熱し、試験温度180℃、回転速度21,000rpmで200時間回転させた後、下記手順にて音響評価試験を行った。各実施例および比較例の試験グリースにつき、それぞれ3回ずつ試験を行い、平均値を求めた。
2.耐荷重性試験
 鋼シールド付き玉軸受(内径8mm、外径22mm、幅7mm)に、試験グリース組成物を、軸受容積の25%~35%で封入した。この玉軸受をハウジングにセットして、外輪に対してアキシアル方向より500Nの予圧をかけた後、軸受内径にシャフトを挿入して、試験用モータの回転軸にシャフトを結合し、玉軸受が内輪回転するようにした。
 ついで、室温にて、回転速度3,000rpmで100時間回転させた後、下記手順にて音響評価試験を行った。各実施例および比較例の試験グリースにつき、それぞれ3回ずつ試験を行い、平均値を求めた。
<音響評価>
 各試験グリース組成物を使用した玉軸受の音響性能を、アンデロンメータを用いて、Mバンド(300~1800Hz)のアンデロン値を測定することにより評価した。
 詳細には、上述の手順にて各玉軸受を所定時間回転させた後、予圧、温度条件及び回転数はそのままに、玉軸受の外輪の外周に半径方向にて速度型ピックアップを接触させ、外輪に伝わる機械的振動を検出してアンデロン値を算出し、以下の基準にて各試験における音響性能を評価した(測定上のアンデロン値の最大値:50)。なお、Mバンドの周波数:300~1800Hzは、人にとって耳障りな音と言われている。
<評価基準>
 本実施例の試験条件において、アンデロン値が15以上では顕著な摩耗がみられたため、15未満を好適と評価する。
   A:平均アンデロン値が15未満
   N:平均アンデロン値が15以上
 結果を表1乃至表9に、並びに図2乃至図7に示す。なお、表中の配合量:質量%は組成物の全質量に対する値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
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 前述したように、図2は、グリース組成物の全量に対するフッ素系増ちょう剤の含有量を17.8~9.8質量%(グリース組成物全量に対するフッ素系グリースの配合量:90~49質量%)、同ウレア系増ちょう剤の含有量を0~7.2質量%(同ウレア系グリースの配合量:0~48質量%)、同カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量を0~4.3質量%(同カルシウム複合石鹸グリースの配合量:0~29質量%)としたグリース組成物(実施例1~実施例15、比較例11~比較例13、比較例15、比較例17、及び比較例18)における、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果である。図2に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図2中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示し、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験および耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性が得られるカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示す。
 図2に示すように、グリース組成物の全量に対してカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量を0.3~3質量%としたとき、耐荷重性試験(図中、高荷重試験:■(黒四角)、以下同)並びに耐熱性試験(図中、高温高速試験:◇(ひし形)、以下同)のいずれにおいても良好な音響特性を得られることが確認できた。耐荷重性試験後の音響特性は、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が0.3質量%より小さくなるにつれてアンデロン値が急激に高くなる一方、0.3質量%より大きいとアンデロン値が15未満で良好な状態に安定している。また、耐熱性試験後の音響特性は、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が3質量%より大きくなるにつれてアンデロン値が急激に高くなる一方、3質量%より小さいとアンデロン値が15未満で良好な状態に安定している。したがって、フッ素系増ちょう剤およびウレア系増ちょう剤と併用されるカルシウム複合石鹸増ちょう剤の含有量が0.3~3質量%の範囲では耐荷重性試験および耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性が得られる。
 同様に、図3は、グリース組成物の全量に対するカルシウム石鹸増ちょう剤の含有量を0~4.3質量%(グリース組成物の全量に対するカルシウム石鹸グリースの配合量:0~29質量%)としたグリース組成物(実施例16~実施例30、比較例11~比較例13、比較例20、比較例22、及び比較例23)における、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果である。図3に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するカルシウム石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図3中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示し、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験および耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性が得られるカルシウム石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示す。
 図4は、グリース組成物の全量に対するバリウム石鹸増ちょう剤の含有量を0~5.4質量%(グリース組成物の全量に対するバリウム石鹸グリースの配合量:0~36質量%)としたグリース組成物(実施例31~実施例42、比較例11~比較例13、比較例24、及び比較例26~比較例30)における、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果である。図4に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するバリウム石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図4中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示し、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験および耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性が得られるバリウム石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示す。
 図5は、グリース組成物の全量に対するマグネシウム石鹸増ちょう剤の含有量を0~5.4質量%(グリース組成物の全量に対するマグネシウム石鹸グリースの配合量:0~36質量%)としたグリース組成物(実施例43~実施例54、比較例11~比較例13、比較例31、及び比較例33~比較例37)における、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果である。図5に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するマグネシウム石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図5中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示し、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験および耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性が得られるマグネシウム石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示す。
 図6は、グリース組成物の全量に対するナトリウム石鹸増ちょう剤の含有量を0~5.4質量%(グリース組成物の全量に対するナトリウム石鹸グリースの配合量:0~36質量%)としたグリース組成物(実施例55~実施例66、比較例11~比較例13、比較例38、及び比較例40~比較例44)における、耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果である。図6に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するナトリウム石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図6中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示し、横軸に対して平行に付された矢印で示す範囲は、耐荷重性試験および耐熱性試験後のいずれにおいても良好な音響特性が得られるナトリウム石鹸増ちょう剤の含有量範囲を示す。
 図3~図6に示すように、グリース組成物の全量に対してカルシウム石鹸増ちょう剤の含有量を0.3~3質量%、バリウム石鹸増ちょう剤の含有量を0.6~3.6質量%、マグネシウム石鹸増ちょう剤の含有量を0.6~3.6質量%、そしてナトリウム石鹸増ちょう剤の含有量を0.6~3.6質量%としたとき、耐荷重性試験並びに耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性を得られることが確認できた。これらの音響特性は、図2におけるカルシウム複合石鹸増ちょう剤を用いたグリース組成物の音響特性と同様の傾向を示している。
 一方、図7に、グリース組成物の全量に対するリチウム石鹸増ちょう剤の含有量を0~4.3質量%(グリース組成物の全量に対するリチウム石鹸グリースの配合量:0~29質量%)としたグリース組成物(比較例11~比較例13、比較例45~比較例51)における耐熱性試験及び耐荷重性試験後のそれぞれのMバンドのアンデロン値の結果を示す。図7に示すグラフの横軸はグリース組成物全量に対するリチウム石鹸増ちょう剤の含有量(質量%)であり、縦軸は試験完了後のMバンドのアンデロン値である。なお、図7中、横軸に対して平行に付された破線はアンデロン値:15を示す。
 図7に示すように、増ちょう剤としてリチウム石鹸増ちょう剤の併用により耐荷重試験の音響特性が悪化し、またリチウム石鹸増ちょう剤の含有量の増加とともに、耐熱性試験の音響特性も悪化することが確認された。耐荷重性試験後の音響特性は、リチウム石鹸増ちょう剤の含有量に係わらずアンデロン値が15よりも高いままである。また、耐熱性試験後の音響特性は、リチウム石鹸増ちょう剤の含有量が0.6質量%よりも小さければアンデロン値が15未満であるが、0.6質量%よりも大きくなるとアンデロン値が15よりも高くなっている。このように、フッ素系増ちょう剤およびウレア系増ちょう剤とリチウム石鹸増ちょう剤を併用した場合は、耐荷重性試験および耐熱性試験のいずれにおいても良好な音響特性を得られないことを確認できた。
 試験の結果、表1に示すように、フッ素系増ちょう剤とウレア系増ちょう剤とカルシウム複合石鹸増ちょう剤を特定割合にて配合したグリース組成物、すなわち、グリース組成物全量に対し、フッ素系増ちょう剤の含有量を9~18質量%、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%、カルシウム複合石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%で配合したグリース組成物は、耐熱性試験(180℃、21,000rpm、予圧39Nにて200時間回転)及び耐荷重性試験(室温、3,000rpm、予圧500Nにて100時間回転)のいずれにおいても、平均アンデロン値が15を下回り、音響性能が良好であるとする結果となった。
 また同様に、表2に示すように、グリース組成物全量に対し、フッ素系増ちょう剤の含有量を9~18質量%、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%、カルシウム石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%で配合したグリース組成物;表3に示すように、グリース組成物全量に対し、フッ素系増ちょう剤の含有量を9~18質量%、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%、バリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%で配合したグリース組成物;表4に示すように、グリース組成物全量に対し、フッ素系増ちょう剤の含有量を9~18質量%、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%、マグネシウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%で配合したグリース組成物;そして、表5に示すように、グリース組成物全量に対し、フッ素系増ちょう剤の含有量を9~18質量%、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%、ナトリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%で配合したグリース組成物は、いずれも、上記耐熱性試験及び耐荷重性試験のいずれにおいても、平均アンデロン値が15を下回り、音響性能が良好であるとする結果となった。
 一方、表6に示すように、増ちょう剤を一種のみの配合とした場合(比較例1乃至比較例10)、フッ素系増ちょう剤のみ(比較例1)の場合には耐荷重性に関する音響性能が悪化し、ウレア系増ちょう剤のみ(比較例2乃至比較例4)又は石鹸系の増ちょう剤のみ(比較例5乃至比較例10)の場合には耐熱性に関する音響性能が悪化した。
 また、フッ素系増ちょう剤とウレア系増ちょう剤のみを配合し、石鹸系の増ちょう剤を配合しなかった場合(比較例11乃至比較例13)には、耐熱性は得られたものの耐荷重性に関する音響性能が悪化した。
 さらに、ウレア系増ちょう剤を配合せず、フッ素系増ちょう剤とカルシウム複合石鹸増ちょう剤のみの配合(比較例14乃至比較例16)、フッ素系増ちょう剤とカルシウム石鹸増ちょう剤のみの配合(比較例19乃至比較例21)、フッ素系増ちょう剤とバリウム石鹸増ちょう剤のみの配合(比較例24及び比較例25)、フッ素系増ちょう剤とマグネシウム石鹸増ちょう剤のみの配合(比較例31及び比較例32)、そしてフッ素系増ちょう剤とナトリウム石鹸増ちょう剤のみの配合(比較例38及び比較例29)にあっては、耐荷重性は得られたものの耐熱性に関する音響性能が悪化した(表7及び表8参照)。
 さらに、フッ素系増ちょう剤とウレア系増ちょう剤と石鹸系の増ちょう剤の3種の増ちょう剤を配合した場合においても、カルシウム複合石鹸増ちょう剤の配合量が本発明で定める規定量の範囲外(過多)となった場合(比較例17及び比較例18)、カルシウム石鹸増ちょう剤の配合量が過多となった場合(比較例22及び比較例23)、バリウム石鹸増ちょう剤の配合量が過多となった場合(比較例29及び比較例30)、マグネシウム石鹸増ちょう剤の配合量が過多となった場合(比較例36及び比較例37)、そして、ナトリウム石鹸増ちょう剤の配合量が過多となった場合(比較例43及び比較例44)は、いずれも、耐荷重性は得られたものの耐熱性に関する音響性能が悪化した。一方、3種の増ちょう剤を配合した場合においても、バリウム石鹸増ちょう剤の配合量が本発明で定める規定量の範囲外(過少)となった場合(比較例26乃至比較例28)、マグネシウム石鹸増ちょう剤の配合量が過少となった場合(比較例33乃至比較例35)、そして、ナトリウム石鹸増ちょう剤の配合量が過少となった場合(比較例40乃至比較例42)はいずれも、耐熱性は得られたものの耐荷重性に関する音響性能が悪化した(表7及び表8参照)。
 なお、石鹸系の増ちょう剤としてリチウム石鹸増ちょう剤を併用した場合(比較例45乃至比較例比較例51)は、いずれも耐荷重性に関する音響性能が悪化し、リチウム石鹸増ちょう剤の配合量が1.3質量%を超えると耐熱性に関する音響性能も悪化する結果となった(表9、図7参照)。
 以上の通り、フッ素系増ちょう剤、ウレア系増ちょう剤、並びに、カルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤及びナトリウム石鹸増ちょう剤からなる群から選択される一種の石鹸系の増ちょう剤を添加した本発明のグリース組成物は、高温環境下(例えば180℃以上)並びに高荷重環境下(例えば500N)における使用においても、音響上昇が抑制でき、耐熱性(高温高速特性)並びに耐荷重性(高荷重特性)が良好となることが確認された。
 なお本実施例において、一例として、外径22mmの標準的な小径玉軸受を用いて音響特性の評価を行ったが、本開示が対象とする転がり軸受はこのサイズに限定されるわけではなく、本開示の転がり軸受のサイズは任意に選定され得、また転がり軸受の種類も任意に選択され得るものである。
 以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本開示に係る発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示に係る発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。
 本出願は、2016年11月30日付で出願された日本国特許出願(特願2016-233443)および2017年11月15日付で出願された日本国特許出願(特願2017-220393)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 G…グリース組成物、 10…転がり軸受、 11…内輪、 11a…凹部、 12…外輪、 12a…凹部、 13…転動体、 14…保持器、 15(15a、15b)…環状シール部材、 16…軸受空間

Claims (11)

  1.  基油として、フッ素系基油及び非フッ素系基油と、
     増ちょう剤として、フッ素系増ちょう剤及びウレア系増ちょう剤、並びにカルシウム複合石鹸増ちょう剤、カルシウム石鹸増ちょう剤、バリウム石鹸増ちょう剤、マグネシウム石鹸増ちょう剤及びナトリウム石鹸増ちょう剤からなる群から選択される少なくとも一種の石鹸系の増ちょう剤と
    を含有してなるグリース組成物。
  2.  前記ウレア系増ちょう剤が、脂肪-芳香族ウレア、脂環-脂肪族ウレア及び脂肪族ウレアのうち少なくとも一種を含む請求項1に記載のグリース組成物。
  3.  前記ウレア系増ちょう剤が、下記一般式(1)で表されるジウレア化合物を含む請求項2に記載のグリース組成物。
     R-NHCONH-R-NHCONH-R・・・(1)
    (式中、R及びRは、それぞれ独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、且つ、R及びRのうち少なくとも一方は、一価の脂肪族炭化水素基又は一価の脂環式炭化水素基を表し、
     Rは、二価の芳香族炭化水素基を表す。)
  4.  グリース組成物の全量に対して、フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、カルシウム複合石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%と
    を含有してなる請求項1乃至請求項3のうち何れか一項に記載のグリース組成物。
  5.  前記カルシウム複合石鹸増ちょう剤が、脂肪族ジカルボン酸とモノアミドモノカルボン酸とのカルシウム複合石鹸である請求項4に記載のグリース組成物。
  6.  グリース組成物の全量に対して、
     フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、
     フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、
     ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、
     カルシウム石鹸増ちょう剤を0.3~3質量%と
    を含有してなる請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のグリース組成物。
  7.  グリース組成物の全量に対して、
     フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、
     フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、
     ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、
     バリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%と
    を含有してなる請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のグリース組成物。
  8.  グリース組成物の全量に対して、
     フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、
     フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、
     ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、
     マグネシウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%と
    を含有してなる請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のグリース組成物。
  9.  グリース組成物の全量に対して、
     フッ素系基油及び非フッ素系基油を合計して70~90質量%と、
     フッ素系増ちょう剤を9~18質量%と、
     ウレア系増ちょう剤を0.5~7質量%と、
     ナトリウム石鹸増ちょう剤を0.6~3.6質量%と
    を含有してなる請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のグリース組成物。
  10.  前記非フッ素系基油が、炭化水素系合成油、エーテル系合成油、エステル系合成油、及びシリコーン系合成油からなる群から選択される一種以上である請求項1乃至請求項9のうち何れか一項に記載のグリース組成物。
  11.  請求項1乃至請求項10のうち何れか一項に記載のグリース組成物が封入されている転がり軸受。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085100A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 ミネベアミツミ株式会社 低発塵高速回転用グリース組成物及びそれを封入した軸受
WO2023182533A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 協同油脂株式会社 グリース組成物

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190688A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Nsk Ltd 燃料電池用転がり軸受、燃料電池システム用圧送機及び燃料電池システム
JP2005008745A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Showa Shell Sekiyu Kk 等速ジョイント用ウレアグリース組成物
WO2006043566A1 (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Nsk Ltd. 耐水性グリース組成物及び車輪支持用転がり軸受
JP2006169386A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Showa Shell Sekiyu Kk 潤滑グリース組成物及びそれを用いた軸受
WO2006112502A1 (ja) * 2005-04-20 2006-10-26 Ntn Corporation グリース組成物、グリース封入軸受、および、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置
JP2006306275A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Jtekt Corp 潤滑グリース組成物を用いた転動装置およびこの転動装置を用いた電動パワーステアリング装置
JP2008121748A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Ntn Corp インバータ駆動モータ用グリース封入軸受
JP2008239962A (ja) * 2007-02-26 2008-10-09 Ntn Corp 高速軸受用グリースおよびスピンドル用転がり軸受
JP2013053318A (ja) * 2012-12-19 2013-03-21 Nok Kluber Kk 潤滑グリース組成物
JP2013087193A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Nsk Ltd グリース組成物及び工作機械用転がり軸受

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190688A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Nsk Ltd 燃料電池用転がり軸受、燃料電池システム用圧送機及び燃料電池システム
JP2005008745A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Showa Shell Sekiyu Kk 等速ジョイント用ウレアグリース組成物
WO2006043566A1 (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Nsk Ltd. 耐水性グリース組成物及び車輪支持用転がり軸受
JP2006169386A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Showa Shell Sekiyu Kk 潤滑グリース組成物及びそれを用いた軸受
WO2006112502A1 (ja) * 2005-04-20 2006-10-26 Ntn Corporation グリース組成物、グリース封入軸受、および、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置
JP2006306275A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Jtekt Corp 潤滑グリース組成物を用いた転動装置およびこの転動装置を用いた電動パワーステアリング装置
JP2008121748A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Ntn Corp インバータ駆動モータ用グリース封入軸受
JP2008239962A (ja) * 2007-02-26 2008-10-09 Ntn Corp 高速軸受用グリースおよびスピンドル用転がり軸受
JP2013087193A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Nsk Ltd グリース組成物及び工作機械用転がり軸受
JP2013053318A (ja) * 2012-12-19 2013-03-21 Nok Kluber Kk 潤滑グリース組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085100A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 ミネベアミツミ株式会社 低発塵高速回転用グリース組成物及びそれを封入した軸受
EP4053252A4 (en) * 2019-10-31 2023-11-22 Minebea Mitsumi Inc. LOW DUST GREASE COMPOSITION FOR FAST ROTATION AND BEARINGS INCLUDING THESE
WO2023182533A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 協同油脂株式会社 グリース組成物

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