JPH03243696A - 低騒音ウレアグリース組成物 - 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、低騒音を要求される軸受に用いられるジウレ
アグリース組成物に関するものである。

［従来の技術とその問題点］ 近年の技術発展とユーザーの高級指向から家庭電気製品
、ＯＡ機器、さらには自動車部品などにおいては、その
本来的な機能向上とともに耳障りな騒音の低減が課題と
なっている。

この様な機器類の騒音の発生源の１つとして、モーター
など回転装置の回転軸を支えている軸受が挙げられる。

この軸受から発生する音は、他の部分から発生する音と
一緒になって機器全体の騒音レベルを押し上げる事にな
る。この軸受騒音の原因としては、軸受の加工組立精度
、取り付は精度の問題、潤滑剤として使用するグリース
中の異物や増稠剤粒子の影響が挙げられるが、近年、問
題となっているのは潤滑グリースに起因する騒音である
。すなわち、軸受の転動体と転走面の間の微小すき間に
侵入した潤滑グリース中の異物や増稠剤粒子がくだけた
り、つぶれたりする時に軸受を振動させ、それが軸受の
騒音として現われる。

低騒音を要求される軸受には、異物混入防止のため厳密
に管理された製造工程により製造されるリチウム石鹸グ
リースが広く用いられているが、近年の使用条件の過酷
化により高温でも長期間安定な性能を発揮するグリース
が求められるようになってきた。

この様な要求に対して、リチウム石鹸グリースに比へて
高温でも安定なゲル構造を有するウレアグリースを用い
ようという試みがなされているが、ウレアグリースはそ
の増稠剤粒子の性質上、軸受騒音を発生させやすく、低
騒音を要求される軸受にはほとんど普及していない。

本発明者らは、まずウレアグリースによる軸受騒音発生
の原因を究明するため市販ウレアグリースに関して分析
した結果、グリース中のウレア化合物の単位粒子（また
は単位繊維、以下口）の長径（または繊維長さ）は、太
きくても１１０４Ｌ程度でほとんどが５ヰ■以下である
にもかかわらず、その単位粒子が集まった２０〜２００
４ｍ程度の凝集体が多数存在し、この凝集体が軸受騒音
の原因である事を突きとめた。

また、下記に示すアミン類、ジイソシアネート類、基油
各々の組合せについて、アミンとジイソシアネートの反
応により生成するウレア化合物と基油の重量比が１０対
９０になるような配合を作成し、アミンの基油溶液とジ
インシアネートの基油溶液を混合して反応させ、１７０
℃まで加熱攪拌処理を行ない、室温まで放冷後、三木ロ
ールミルで仕上げ処理するという一般的な製法により試
作して分析を行なった。

アミン類 ｎ−プロピルアミン、　イソプロピルアミンｎ−ブチル
アミン　　　イソブチルアミンＳ−ブチルアミン　　　
ｎ−ペンチルアミン３−メチルブチルアミン、ｎ−へブ
チルアミンｎ−オクチルアミン、　２−エチルヘキシル
アミンｎ−ドデシルアミン、　ｎ−テトラデシルアミン
ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−オクタデジルアミンアニ
リン　　　　　　４−ビフェニルアミンｐ−フェネチジ
ン　、　ｐ−７ニシジンｐ−ドデシルアニリン、シクロ
ペンチルアミンシクロヘキシルアミン。

ジヒドロアビエチルアミン。

３．５．５−　）リメチルヘキシルアミン。

オレイルアミン ジインシアネート類 １．５−ナフチレンジイソシアネート ４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネート２．４−
　　トリレンジイソシアネート３．３′−ジメチル−４
，４′−ビフェニレンジインシアネート ヘキサメチレンジイソシアネート 基　　油 α−オレフィンオリゴマー（４０℃動粘度３０ｃＳｔ）
パラフィン系鉱油　　　　００℃動粘度６７ｃＳｔ）ジ
メチルシリコーン　　（２５℃動粘度２００ｃＳｔ）ペ
ンタエリスリトールテトラエステル （４０℃動粘度３１ｃＳｔ） 分析結果は、オレイルアミンと３．３′−ジメチル−４
，４′−ビフェニレンジイソシアネートを基油中で反応
させたグリースを除く、全ての試作グリースにおいて２
０〜２００．鵬程度の凝集体が多数存在する事を確認し
た。

２０〜２００川■程度の凝集体の存在する試料のうち、
ｎ−オクチルアミンと４，４′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネートをパラフィン系鉱油（４０℃動粘度６７ｃ
Ｓｔ）中で反応させたグリース、シクロヘキシルアミン
と４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートをペン
タエリスリトールテトラエステル（４０℃動粘度３１ｃ
Ｓｔ）中で反応させたグリースについて、さらに３本ロ
ールミルを通過させる処理を試みた結果、２０回通過さ
せると約５０％程度減る事が確認された。しかし、さら
に１００回通過させても若干の減少は認められるが完全
に消失するわけではなく、また、この様な方法は過大な
時間と労力を要し、実用には供し難い、他の仕上げ処理
方法としてホモジナイザー処理、ボールミル処理、コロ
イドミル処理を試みたが、顕著な効果は得られなかった
０以上の様に、−旦凝集体ができてしまうと、機械的処
理では限界があると考えられた。

凝集体の存在しなかったオレイルアミンと３．３′−ジ
メチル−４，４′−ビフェニレンジインシアネートを基
油中で反応させたグリースは、優れた低騒音性能を有し
ているが、長期間静置保存すると、たとえば、鉱油を基
油とするグリース（増稠剤含有量２０重量％）では、８
０日間で混和稠度（ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．３）が２
７１から３２８に変化するというように、かなり軟化す
る傾向を示し、また滴点試験（ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５
．４）では１８０℃以下で滴下してしまい、現実的には
１５０℃以下の温度でしか使用できない、すなわち、こ
の増稠剤を使用したグリースは、他のウレアグリースと
比較して貯蔵安定性および高温安定性が劣るという問題
点があった。

［問題を解決するための手段］ そこで、本発明者らは、オレイルアミンと３．３′−ジ
メチル−４，４′−ビフェニレンジイソシアネートを基
油中で反応させたグリースの優れた低騒音性能を損なう
事なく、優れた貯蔵安定性および高温安定性を有するよ
うに、その増稠剤について鋭意研究を重ねた結果、以下
の一般式で示される増稠剤を見いだした。

一般式 ％式％ ［式中、Ｒ１およびＲ３は炭素数８〜１８のアルキル基
とオレイル基の混合体であり、且つオレイル基の割合が
５〜９５モル％である。またＲ２は３，３′−ジメチル
−４，４′−ビフェニレン基を表わす、］この式で、Ｒ
１およびＲ３に炭素数が７以下のアルキル基やフェニル
基、シクロアルキル基を含む場合は、増稠剤の凝集体が
生成し本発明には適さない。Ｒ１およびＲ３に炭素数１
８を超えるアルキル基を含む場合は、その原料となる長
鎖のモノアミンを経済的価格で入手する事が難しいので
実用には適さない、また、Ｒ１およびＲ３中に占めるオ
レイル基の割合は、５〜９５モル％好ましくは２０〜７
０モル％であり、５モル％未満では増稠剤の凝集体が生
威し、９５モル％を越えると貯蔵安定性および高温安定
性が劣るので、ともに本発明には適さない。

すなわち、上記一般式で示される増稠剤と基油からなる
ウレアグリース組成物は、優れた低騒音性能を有し、か
つ、６０日間静置保存での混和稠度の変化が±ｌＯ以下
という貯蔵安定性および滴点が１９０℃以上という高温
安定性を有する。

さらに研究を重ねた結果、上記一般式のＲ１およびＲ３
に含まれるアルキル基が異なる２種類以上のグリースを
別々に製造し、それらを混合する事により、満点が混合
前のいずれのグリースよりも高くなり、さらに高温でも
安定なゲル構造を有するグリースが得られる事を見いだ
した。グリースの混合比としては、混合された２種類の
グリースの増稠剤の重量比が１対Ｓ９になるような混合
比でも滴点の上昇は認められるが、２５０℃以上の満点
を有するグリースを得るには、異なる増稠剤の重量比が
１０〜９０対９０〜１０になるような混合比が望ましい
。

以上のような方法によりウレアグリースの特徴である高
温安定性を有し、かつ、リチウム石鹸グリースより優れ
た低騒音性能を有するきわめて有用なウレアグリースの
完成に至った。

本発明の特許請求の範囲第１項記載のウレアグリースは
、たとえば、全アミン、全ジイソシアネートそれぞれの
基油溶液を、８０−１２０℃で混合し、攪拌しながら毎
分１〜５℃の速度で１７０〜２００℃まで昇温させ、放
冷後、３本ロールミルで仕上げ処理するというような、
公知の一般的な製法により得ることができる。また、本
発明の特許請求の範囲第２項記載の増稠剤中に異なるア
ルキル基を含む２種類以上のグリースの混合も、それら
グリースが均一によく混じり有ってさえいれば、その方
法、装置は特に限定されない、ただし、本発明の高温に
おいても安定なゲル構造を有する特許請求の範囲第２項
記載のグリースを得るためには、グリース同士を混合す
る必要があり。

ジインシアネートとアミンの反応時に異なる２種類以上
のアルキルアミンを混合しても、目的とするウレアグリ
ースは得られない。

本発明に用いる基油は一般に知られている潤滑油であり
、鉱油、α−オレフィンオリゴマー　シリコーン油、ジ
エステル油、トリエステル油、テトラエステル油、フッ
素油、リン酸エステル油、ヒマシ油、フェニルエーテル
油、アルキルナフタレン、アルキレングリコール等でア
ル。

本発明のジウレアグリース組成物において、増稠剤であ
るジウレア化合物の含有量は２〜４０重量％、好ましく
は５〜３５重量％である。ジウレア化合物の含有量が２
重量％未渦の場合には、増稠効果が少なくグリース状に
はならず、また、４０重量％を越えるとグリースは硬く
なりすぎて十分な潤滑効果が得られない。

本発明のジウレアグリースには、その目的とする性質を
損ねることなしに、さらにその性能を向上させるため本
来の成分とは別に、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤など各
種添加剤を加える事ができる。

［作用］ 本発明の作用は概ね以下のように考えられるが、詳細な
メカニズムを解明するには至っていない。

本発明のジウレアグリースは、第１に、その増稠剤中に
オレイル基と炭素数８〜１８のアルキル基とを適度に混
在させる事を特徴とする。この方法によりオレイルアミ
ンと３，３′−ジメチル−４，４′−ビフエニレンジイ
ソシアネートを基油中で反応させて得られたグリースの
貯蔵安定性および高温安定性が改良された。これは、炭
化水素基が二重結合に対して同じ側にあるシス構造をと
り、炭素鎖の中央部分で大きく折れ曲った立体構造を有
するオレイル基、すなわちシス−８−オクタデセニル基
がジウレア分子中に存在するため、その立体構造の影響
で増稠剤粒子の凝集体ができにくいが、その立体構造ゆ
えの増稠剤としての不安定さを適度のアルキル基の混合
で緩和したものと考えられる。

さらに、前記方法で得られたグリースのうち増稠剤に異
なるアルキル基を含む２種類以上のグリースを混合する
事が第２の特徴である。この混合により高温安定性がさ
らに改良された。このように混合する事によって滴点が
高くなる理由は、異なる性質を有する粒子、すなわち増
稠剤中のアルキル基の異なる粒子が相互にゲル構造を補
強し合うためと考えられる。

一般に、ジインシアネート溶液に２種類以上のモノアミ
ンを均一に分散させた溶液を加え反応させると、その両
端に結合しているアミン残基の違いによって３種類以上
のジウレア化合物が生成し、それらの生成割合は使用す
るモノアミンの反応性と混合比による。しかし、それら
ジウレア化合物分子はグリース中で、それぞれの種類毎
に別々の粒子を作っているわけではなく、複雑に混じり
合い、厳密には個々の粒子は少しずつ異なる事はあって
も、類似した性質を有する粒子になっていると考えられ
る。従って、ジイソシアネートとモノアミンの反応時に
異なる２種類以上のアルキルアミンを混合しても、異な
る性質を有する増稠剤粒子が相互にゲル構造を補強し合
う事はでき得す、高滴点を有する本発明の特許請求の範
囲第２項記載のジウレアグリースは得られない。

［実施例］ 本発明を以下の実施例、比較例により具体的に説明する
。ここで実施例、比較例に用いる略語、用語、試験方法
は以下の通りである。

■ＴＯ［］　Ｉ ３．３　−ジメチル−４，４′−ビフェニレンジインシ
アネート ■鉱油 パラフィン系精製鉱油　４０℃動粘度８７ｃＳｔ■α−
オレフィン α−オレフィンオリゴマー　４０℃動粘度３０ｃＳｔ■
フェニルエーテル アルキルジフェニルエーテル４０℃動粘に８７ｃＳｔ■
オレイル／非オレイル比 グリース中の全ジウレア化合物の両末端基のオレイル基
とそれ以外の炭化水素基（非オレイル基）とのモル比を
示す、たとえば、オレイル基が３０モル％、非オレイル
基が１０モル％ならば、９０／　１０と表示する。

■混和稠度 ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．３による。

■満点 ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．４による。

■貯蔵安定度 グリース約５００ｇを、２５±３℃で６０日間、容器に
密閉保存した後の混和稠度を測定し、下式で試験前との
積度差を算出する。

稠度差＝６０日後の混和稠度−試験前の混和稠度■凝集
体の個数 きょう雑物試験（ＪＩＳ　Ｋ　２２２０５．９）を応用
し、スライドガラスにグリースを塗在し、カバーガラス
をかぶせてグリース膜厚を３０ｐｍにし、光学ｍ微鏡（
倍率１００倍）で観察し、０．４６ｍｗＸ０．６４ｍｍ
の枠内にある２０ル曽以上の大きさの凝集体を数える。

・１のアンゾロン値 アンゾロンメーターはころがり軸受の振動測定器として
広く使用されており、軸受の内輪を回転させ、スラスト
荷重を負荷した外輪の振動をアンゾロンという単位で指
示する装置である０本発明では軸受６２００、グリース
充てん量０．３０ｇ　、軸受内輪回転数１８０Ｏｒ、ｐ
、ｍ　、スラスト荷重２．０ｋｇという条件で、１分間
軸受を回転させ、１分後の旧ｇｈＢａｎｄ（１８００”
　１００ＯＯＨ２）における指示値をアンゾロン値とし
て読み取る。

表に、実施例、比較例の各グリースの配合および試験結
果を示す、各グリースの製法は次の通りである。

実施例１〜１２）比較例１〜６ 表に示す配合で、基油局量に全ジイソシアネートを８０
℃で加熱溶解した溶液と残りの基油に全アミンを８０℃
で加熱溶解した溶液を混合して２０分間よく攪拌した。

この混合物を攪拌しながら平均毎分２℃の速度で１９０
℃まで昇温させた。室温付近まで放冷後、３本ロールミ
ルを２回通過させて、それぞれのグリースを得た。

実施例１３〜１５ 実施例２および実施例８で得たグリースを、表に示す配
合で混合し、３本ロールミルを２回通過させて、それぞ
れのグリースを得た。

実施例１６ 実施例２）実施例６および実施例８で得たグリースを、
それぞれ重量比４０対３０対３０で混合し、３本ロール
ミルを２回通過させて、グリースを得た。

比較例７〜ＩＯ 市販ウレアグリースおよび市販低騒音リチウム石鹸グリ
ースである。

実施例１〜１２から、増稠剤中にオレイル基と炭素数８
〜１８のアルキル基とを適度に混在させる事により、比
較例１のグリースの低騒音性能を損なう事なしに、その
貯蔵安定性および高温安定性が改良された事がわかる。

実施例１〜１２のグリースは、滴屯は市販低騒音リチウ
ム石鹸グリースと同程度であるが、２０枇１以りの凝集
体は全く存在せず、また、アンゾロン値が１１．５〜１
３，５であり、比較例７〜１０に示す市販ウレアグリー
スおよび市販低騒音リチウム石鹸グリースよりも優れた
低騒音性能を有している事は明らかである。

実施例１１および実施例１２のグリースは、増稠剤中に
異なるアルキル基を有するが、ジイソシアネートとの反
応時に異なる２種類のアルキルアミンを加えたもので、
グリース同士を混合したものではないため高滴点を有し
ない。

実施例１３〜１６は、増稠剤に異なるアルキル基を有す
る本発明の特許請求の範囲第１項記載のグリースを２種
類以上混合したものであり、いずれのグリースも満点の
上昇が認められる。特に実施例１４〜１６は、ウレアグ
リースの特徴である優れた高温安定性と市販低騒音リチ
ウム石鹸グリースよりも優れた低騒音性能を有する極め
て有用なグリースである。

比較例１のグリースは、優れた低騒音性能を有するが、
適度なアルキル基の混在がないため高温安定性と貯蔵安
定性が本発明グリースより劣っている。

比較例２〜５のグリースは、その増稠剤中に炭素数７以
下のアルキル基またはシクロアル午ル基またはフェニル
基を含むので、増稠剤の凝集体が生成し、目的とする低
騒音性能を有していない。

比較例６は増稠剤中のオレイル基が５モル％未満である
ため、増稠剤の凝集体が生威し、目的とする低騒音性能
を有していない。

（発明の効果〕 本発明に係る低騒音ウレアグリース組成物は、その増稠
剤であるジウレア化合物粒子の２０ｉＬ口以上の凝集体
の存在しない微細なジウレア化合物結晶の分散系であり
、しかも従来と同様の集注により製造することが可能で
ある。

得られたジウレアグリース組成物は、市販低騒芹リチウ
ム石鹸グリースに優る低騒音性能および高温安定性を有
する事が確認された。

すなわち、本発明は従来の低騒音リチウム石鹸グリース
より耐熱性、耐久性の優れた低騒音ウレアグリースを提
供できるという効果を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ３［式中
   、Ｒ１およびＲ３は炭素数８〜１８のアルキル基とオレ
   イル基の混合体であり、且つオレイル基の割合が５〜９
   ５モル％である、またＲ２は３，３′−ジメチル−４，
   ４′−ビフェニレン基を表わす。］で示されるウレア化
   合物２〜４０重量％と基油９８〜６０重量％からなるこ
   とを特徴とする低騒音ウレアグリース組成物。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のグリース組成物の２
   種類以上の混合体であって、高温においても安定なグリ
   ース構造を保つことを特徴とする低騒音ウレアグリース
   組成物。