JPH0617079A - 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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、グリース寿命、軸受のはく離寿命
とも従来のグリースに比べて大幅に延長できる高速ころ
がり軸受用グリース組成物を提供する。 【構成】 アルキルジフェニルエーテル油を含む基油
に、必須成分として一般式化１ 【化１】 で表わされるジウレア化合物の少なくとも１種からな
り、かつシクロヘキシル基又はその誘導体基の含有率
［｛（シクロヘキシル基又はその誘導体基の数）／（シ
クロヘキシル基又はその誘導体基の数＋アルキル基の
数）｝×１００］が５０〜１００％であるゲル化剤を含
有したことを特徴とする高速ころがり軸受用グリース組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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、詳しくは特に自動車電装部品・補
機（例えばオルタネータ、電磁クラッチ、テンションプ
ーリ等）の軸受に使用するグリース組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車に使用されるオルタネータ、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
モータ等の電装部品や、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ー、エアポンプ等
の補機等には、ころがり軸受が使用されており、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。
【０００３】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が使用されている。また前
記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、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等が使用されている。
【０００４】一方、自動車においては、小型軽量化を目
的としたＦＷＤ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
の減少が余儀なくされ、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、高性能化、高出力化が益々求められており、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、静粛性を向上
させるためにエンジンルームの密閉化が進み、エンジン
ルーム内が高温化するので、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、軸受音響性に
優れること等が挙げられる。
【０００５】これらの状況下、従来から使用されている
鉱油−リチウム石けん系、鉱油−ポリウレア、エステル
合成油−リチウム石けん系等のグリースでは、高温高速
下の軸受潤滑寿命に問題があり、またシリコン油、フル
オロシリコン油、フッ素化油等を基油に用いたグリース
では、耐荷重性、耐摩耗性、防錆性、音響性能等が十分
でなかったり、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。
【０００６】そこで、長寿命の高速ころがり軸受用グリ
ースとして、ポリα−オレフィン、エステル等の合成油
を使用し、ウレア化合物をゲル化剤とするグリースが開
発され、現在使用されている。
【０００７】しかしながら、自動車電装部品および補機
（特にオルタネータ）の高性能、高出力化は現在益々進
んでおり、それに伴うグリースの使用条件の高速化、高
温化も進み（１３０〜１４０℃，１００００〜１６００
０ｒｐｍ→１５０〜１８０℃，１８０００〜２２０００
ｒｐｍ）、前記ポリα−オレフィン、エステルを基油と
して使用するウレア系グリースでは、グリース寿命を必
ずしも満足できなくなっっているのが現状である。
【０００８】一方、オルタネータ軸受をはじめ、電磁ク
ラッチ軸受、中間プーリー軸受では、高速化、高温化に
よるグリース寿命の短縮だけでなく、ポリＶベルトの使
用による高荷重条件に起因する軸受のはく離寿命も問題
となり、このような点からも前記ポリα−オレフィン、
エステルを基油とするウレア系グリースでは満足できな
くなっている。
【０００９】更に、アルキルジフェニルエーテルを基油
とし、ウレア系ゲル化剤を使用したグリースも提案され
ている（特開平１−２５９０９７号公報、同３−２８２
９９号公報）が、いまだ前記問題を解決するには不十分
であり、さらなる改善が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、グリース寿
命、軸受のはく離寿命とも従来のグリースに比べて大幅
に延長できる高速ころがり軸受用グリース組成物を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アルキ
ルジフェニルエーテル油を含む基油に、必須成分として
下記一般式化２
【００１２】
【化２】
【００１３】で表わされるジウレア化合物（以下ジウレ
ア化合物１と称す）の少なくとも１種からなり、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
ロヘキシル基又はその誘導体基の数）／（シクロヘキシ
ル基又はその誘導体基の数＋アルキル基の数）｝×１０
０］が５０〜１００％であるゲル化剤を含有させたこと
を特徴とする高速ころがり軸受用グリース組成物が提供
される。
【００１４】以下、本発明の内容を詳細に説明する。
【００１５】本発明の組成物において、基油として用い
るアルキルジフェニルエーテル油としては、通常潤滑油
の基油として使用されているものを用いることができ、
例えば、ジフェニルエーテル１モルに対し、炭素数１０
〜２２、好ましくは炭素数１０〜１６のα−オレフィン
を１モル以上、好ましくは１〜３モル付加した基油等を
用いることができる。前記アルキルジフェニルエーテル
油の好ましい動粘度は、４０℃において２０〜３００ｃ
Ｓｔである。また必要に応じてアルキルジフェニルエー
テル油以外の潤滑油、例えばペンタエリスリトールエス
テル、ジペンタエリスリトールエステル、トリメチロー
ルプロパンエステル等の１種又は２種以上を、前記アル
キルジフェニルエーテル油に混合することも可能であ
る。その際の混合割合は任意であるが、アルキルジフェ
ニルエーテル油１００重量部に対して１００重量部以下
が好ましい。
【００１６】本発明の組成物において、前記基油に含有
させるゲル化剤は、前記一般式化２で表わされるジウレ
ア化合物１の少なくとも１種からなり、シクロヘキシル
基又はその誘導体基の含有率［｛（シクロヘキシル基又
はその誘導体基の数）／（シクロヘキシル基又はその誘
導体基の数＋アルキル基の数）｝×１００］が５０〜１
００％、好ましくは７０〜１００％の化合物である。前
記シクロヘキシル基又はシクロヘキシル誘導体基の含有
率が５０％未満の場合には、せん断安定性が悪く、軸受
からの漏洩が大きくなりグリース寿命が短くなる。
【００１７】前記ジウレア化合物１において、式中Ｒ1
で表わされる炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基
としては、具体的には例えば化３〜化５等の基が好まし
く挙げられるが、その他の基でも２価の芳香族炭化水素
基であれば特に限定されるものではない。
【００１８】
【化３】
【００１９】
【化４】
【００２０】
【化５】
【００２１】また前記ジウレア化合物１において、式中
Ｒ2およびＲ3で表わされる炭素数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、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、ペンチルシクロヘキシル基、ペンチルメチル
シクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシル基等が挙げ
られる。更に炭素数８〜２０のアルキル基としては具体
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、エイコシル基等が
挙げられる。
【００２２】前記ジウレア化合物１としては、前述の条
件を備えておれば特に限定されるものではない。ジウレ
ア化合物１におけるＲ2−Ｒ3の組合せとしては、具体的
には例えば、シクロヘキシル基−シクロヘキシル基、シ
クロヘキシル基−テトラデシル基、シクロヘキシル基−
ヘキサデシル基、シクロヘキシル基−オクタデシル基、
テトラデシル基−テトラデシル基、テトラデシル基−ヘ
キサデシル基、テトラデシル基−オクタデシル基、ヘキ
サデシル基−ヘキサデシル基、ヘキサデシル基−オクタ
デシル基、オクタデシル基−オクタデシル基等を好まし
く挙げることができるが、いずれにせよ重要なのは前述
したとおり、シクロヘキシル基又はその誘導体基の含有
率が５０〜１００％、好ましくは７０〜１００％である
ことである。
【００２３】本発明に用いる前記ジウレア化合物よりな
るゲル化剤の製造方法は任意であるが、例えばアミンを
イソシアネートと１０〜２００℃で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を使用し
てもよいが、アルキルジフェニルエーテル油を溶媒とし
て使用するとそのまま本発明の組成物を得ることができ
る。
【００２４】本発明の組成物において、ゲル化剤の含有
量は特に限定されないが、好ましくは組成物全量に対し
て５〜３０重量％、更に好ましくは１６〜２５重量％で
ある。ジウレア化合物の含有量が５重量％未満の場合に
は、ゲル化能が不足し、３０重量％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しない場
合があるので好ましくない。
【００２５】本発明の組成物においては、さらにその優
れた性能を高めるため、前記必須成分の他に、必要に応
じて公知の添加剤を含有させることもできる。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
等の他のゲル化剤；アミン系、フェノール系、イオウ
系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；塩素系、イオウ
系、リン系、ジチオリン酸亜鉛等の極圧剤；脂肪酸、動
植物油等の油性剤；石油スルホネート、ジノニルナフタ
レンスルホネート、ソルビタンエステル等のさび止め
剤；ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダ等の金属不活性
化剤；ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリス
チレン等の粘度指数向上剤等が挙げられ、使用に際して
は単独若しくは混合物として用いることができる。この
際添加剤の添加量は、組成物全体に対して２０重量％以
下であるのが好ましい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の高速ころがり軸受用グリース組
成物は、軸受寿命、グリース寿命、軸受漏洩防止、高速
潤滑性能、音響性能のいずれにも優れるので、例えばオ
ルタネータ、電磁クラッチ、テンションプーリ等自動車
電装部品・補機の軸受用グリース等として極めて有用で
ある。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により更
に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。
【００２８】
【実施例１〜５、比較例１〜６】表１に示す基油、イソ
シアネート及びアミン類を、表１に示す配合割合で使用
し、まず基油に、イソシアネートを添加し、加熱溶解さ
せた後、同様にアミン類を基油に加熱溶解させたものを
添加して撹拌したところ、直ちにゲル状物質が生じた。
得られたゲル状物質をロールミルに通して混練して夫々
のグリースを得た。ただし比較例４においては、リチウ
ム１２ヒドロキシステアレートを基油に添加し、加熱溶
解した後、同基油を更に添加して急冷することによりゲ
ル状物質を得、次いで更に撹拌し、同様にロールミルに
通して目的のグリースを得た。使用したイソシアネー
ト、アミン類、基油の種類および配合量、並びにリチウ
ム１２ヒドロキシステアレートの量を、更にゲル化剤の
構造を表１に示す。次に得られたこれらのグリースにつ
いて、以下に示す各試験を行った。その結果を表２に示
す。
【００２９】［軸受グリース寿命試験］内径１７mm、外
径４０mm、幅１２mmの接触ゴムシール付き深溝玉軸受
（プラスチック保持器付き）にグリースを１．０ｇ封入
し、回転速度１５０００ｒｐｍ、軸受外輪温度１８０
℃、ラジアル荷重１０ｋｇｆ、アキシャル荷重２０ｋｇ
ｆの条件で軸受を連続回転させ、焼き付きが生じて軸受
外輪温度が１９５℃以上に上昇するまでの運転時間を測
定した。
【００３０】［高速焼き付き試験］内径１７mm、外径４
７mm、幅１４mmの接触ゴムシール付き深溝玉軸受（プラ
スチック保持器付き）にグリースを２．３ｇ封入し、回
転速度２００００ｒｐｍ、軸受外輪温度１５０℃、ラジ
アル荷重１０ｋｇｆの条件で軸受を連続回転させ、焼き
付きが生じて軸受外輪温度が１６５℃以上に上昇するま
での運転時間を測定した。
【００３１】［軸受グリース漏洩試験］内径１７mm、外
径４０mm、幅１２mmの接触ゴムシール付き深溝玉軸受
（プラスチック保持器付き）にグリースを１．０ｇ封入
し、回転速度１５０００ｒｐｍ、軸受外輪温度１８０
℃、ラジアル荷重１０ｋｇｆ、アキシャル荷重２０ｋｇ
ｆの条件で軸受を２０時間連続回転させ、試験終了後ま
でに漏洩したグリース重量を測定した。
【００３２】［軸受寿命試験］内径１７mm、外径４７m
m、幅１４mmの接触ゴムシール付き深溝玉軸受（プラス
チック保持器付き）にグリースを２．３ｇ封入し、回転
速度１８０００ｒｐｍ、雰囲気温度１１０℃、ラジアル
荷重２００ｋｇｆの条件で軸受を連続回転させ、軸受に
異常振動が発生するまでの時間を測定した。
【００３３】［音響試験］内径１５mm、外径３５mm、幅
１１mmのオープン深溝玉軸受（鋼板打抜き保持器付き）
にグリースを０．７ｇ封入し、回転速度１８００ｒｐ
ｍ、雰囲気温度常温、アキシャル荷重３ｋｇｆの条件で
軸受を１２０秒間連続回転させ、その間に発生する振動
速度をノイズテスターで読みとり、振動実効値の約４倍
以上の値を示すピーク値の数を測定し、以下に示す評価
を行った。ピーク値パルス数 ●：少ない、○：中、△：多い、×：極めて多い 表２に示す結果から明らかなように、本発明のグリース
組成物は、いずれの試験においても優れた結果が得られ
た。基油がアルキルジフェニルエーテル以外のものか、
あるいはゲル化剤が本発明のジウレア化合物以外のもの
を用いたグリースでは、全ての試験項目を満足すること
はできないことが判る。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:02 50:10 (72)発明者 高橋 有三 神奈川県藤沢市藤が丘２丁目14−15 303 (72)発明者 木下 広嗣 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 三嶋 優 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルキルジフェニルエーテル油を含む基
    油に、必須成分として下記一般式化１ 【化１】 で表わされるジウレア化合物の少なくとも１種からな
    り、かつシクロヘキシル基またはその誘導体基の含有率
    ［｛（シクロヘキシル基又はその誘導体基の数）／（シ
    クロヘキシル基又はその誘導体基の数＋アルキル基の
    数）｝×１００］が５０〜１００％であるゲル化剤を含
    有させたことを特徴とする高速ころがり軸受用グリース
    組成物。
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