JPH06330070A - 電子計算機軸受用グリース組成物 - Google Patents

電子計算機軸受用グリース組成物

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JPH06330070A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】音響・トルク性能と共に特に高温における飛散
性が優れた電子計算機軸受用グリース組成物を提供す
る。 【構成】本発明のグリース組成物は、増ちょう剤として
化学構造式中に水酸基を含まないリチウム石けん及び水
酸基を含むリチウム石けんを混合し、緻密で均一に安定
した石けんの短繊維構造をグリースに与える。基油には
鉱油と合成炭化水素油を用いた。このようにして得られ
たグリースは、常温かつ高温でのグリースの飛散量を低
減することができ、また軸受の音響トルク性能の向上が
はかれた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子計算機軸受用グ
リース組成物に関し、特にグリースの飛散性，摩擦トル
ク性能，音響性能の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子計算機軸受用グリース組成物に対す
る要求性能としては、飛散量が少ないこと、トルクが小
さいこと、音響性能が優れていることがあげられる。こ
の中で最大の要求性能は、軸受からのグリース飛散量の
少ないことである。飛散したグリースで記録媒体が汚損
されエラー発生の原因となるのを避けるためである。
【０００３】従来の電子計算機軸受用グリース組成物と
しては、アンドックＣ（商品名）として良く知られたナ
トリウム石けん系グリース（鉱油を基油とし、増ちょう
剤にナトリウムコンプレックス石けんを用いたナトリウ
ムコンプレックス石けん−鉱油系グリース）が、その飛
散性を評価されて２０年以上にわたり殆ど独占的に使用
されてきた。
【０００４】また、最近の代表的な先行技術としては、
特開平５−９４８９号公報に示されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナトリ
ウムコンプレックス石けん−鉱油系グリースは、石けん
のグリース中での分散が悪く、均質でないため軸受回転
初期における音響・振動性能が良くない。さらに、ナト
リウムコンプレックス石けんは吸水性が強く、時間の経
過とともにグリースが硬化して軸受中での流動性が悪く
なり、潤滑不良を来して軸受の保持器音が発生し易くな
るという問題点があった。
【０００６】そのため、特に低騒音・低振動が重視され
る場合は、リチウム石けん−エステル系グリースに代表
される低騒音．低トルクグリースが使用されている。し
かしこのリチウム石けん−エステル系グリースは、飛散
し易く、そのまま使用した場合は記録媒体を汚損するお
それが大きいという問題点があった。その飛散を防止す
るため磁性流体シールと併用することもおこなわれる
が、高価で製品のコストアップを招くとともに、磁性流
体シールの取付スペースが必要で小型化の妨げになる。
【０００７】また、特開平５−９４８９号公報の技術
は、４０℃において８〜１８０ｃＳｔの動粘度を有する
鉱油，合成炭化水素油およびポリフェニルエーテル油の
群から選ばれた少なくとも１種の基油７０〜８０ｗｔ％
と、化学構造式中に水酸基を含まないＣ12〜Ｃ24高級脂
肪酸のリチウム塩２０〜３０ｗｔ％とを含有し、特定の
防錆剤を加えた電子計算機用グリース組成物である。し
かしこの技術は、常温で優れた飛散性を示すが電子計算
機用軸受の最大使用温度である約７０℃の高温で飛散量
が多くなるという欠点があった。
【０００８】そこで本発明は、従来技術における常温で
の優れた飛散性を維持し、かつ約７０℃の高温でも飛散
量が少なく、しかも音響特性，トルク性能も共に優れて
いる電子計算機用グリース組成物を提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のグリース組成物
は、４０℃において８〜１８０ｃＳｔの動粘度を有する
鉱油および合成炭化水素油の群の中から選ばれた少なく
とも１種の基油７０〜８０ｗｔ％と、Ｃ12〜Ｃ24の高級
脂肪酸のリチウム塩とＣ12〜Ｃ24の高級ヒドロキシ脂肪
酸リチウム塩とからなる増ちょう剤２０〜３０ｗｔ％と
を含有してなることを特徴とする。
【００１０】また、本発明のグリース組成物は、上記増
ちょう剤中の高級ヒドロキシ脂肪酸リチウム塩の含有量
は１０〜４０ｗｔ％で、得られるグリースの不混和ちょ
う度１９０〜２５０を有する電子計算機軸受用組成物で
ある。
【００１１】
【作用】本発明のグリース組成物は増ちょう剤にリチウ
ム石けんを用いている。リチウム石けんは増ちょう剤の
中でも比較的潤滑性が良く、グリース中で均一かつ十分
に分散することにより優れた軸受の音響性能・トルク性
能が得られる。また、増ちょう剤を短繊維構造としたう
え、化学構造式中に水酸基を含まないリチウム石けん
（以後、リチウム石けん（Ａ）と呼ぶ）と化学構造式中
に水酸基を含むリチウム石けん（以後、リチウム石けん
（Ｂ）と呼ぶ）とを混合して用いた。そのため、リチウ
ム石けんと基油によるミセル構造がより安定化し、緻密
な構造が得られるためグリースの離油度を低減できる。
その結果、グリースの飛散量は少なくなった。しかし、
グリースの離油度が小さくても、リチウム石けん（Ａ）
とリチウム石けん（Ｂ）との混合比率が所定の範囲でな
ければ７０℃の温度条件での飛散量は大幅には少なくな
らないことが分かった。
【００１２】特に、増ちょう剤中のリチウム石けん
（Ｂ）の混合比率が増えると、ちょう度収率が高くなり
硬いグリースとなるため、音響・トルク性能に問題が生
じてくる。本発明者らは、リチウム石けんグリースの増
ちょう剤量を通常より多くするとともに、短繊維構造と
することが有効であることを見いだしていたが、今回、
増ちょう剤にリチウム石けん（Ａ）とリチウム石けん
（Ｂ）を、基油に鉱油と合成炭化水素油あるいはそれら
の混合油を用いることにより、高温での飛散性に優れた
本発明のグリース組成物に至った。
【００１３】本発明のグリース組成物に使用される基油
としては、鉱油と合成炭化水素油を単独に又は混合して
用いることができる。両者を混合して用いると、特に高
温時のグリース飛散性が良くなる。なお、両者の混合比
率は鉱油が３０〜７０ｗｔ％が好ましく、鉱油が約５０
ｗｔ％のときが最も好ましい。鉱油はいわゆる石油から
の高度精製油が望ましいが、粘度指数は問わない。合成
炭化水素油としてはポリαオレフィン、液状ポリブテン
などのオレフィン重合油およびアルキル芳香族油のいず
れも使用できる。その中では、ポリαオレフィン例えば
１−Ｄｅｃｅｎｅ（CH3(CH2)7CH=CH2 ) のオリゴマーや
エチレンとポリαオレフィンとの共重合体などが好まし
い。
【００１４】本発明のグリース組成物に用いる基油の粘
度については、４０℃において８〜１８０ｃＳｔの動粘
度を有するものが使用可能である。８ｃＳｔ未満では高
温で蒸発しやすく、グリースの製造が困難であり、一
方、１８０ｃＳｔを超えると摩擦トルクを増大させるだ
けでなく飛散量も増加するので好ましくない。本発明者
らの研究によれば、どちらかといえば基油粘度は低い方
が飛散性の点で有利であることが確認されており、その
点を考慮すれば４０℃における粘度として１６〜１００
ｃＳｔが好ましいといえる。
【００１５】本発明のグリース組成物に使用される増ち
ょう剤は、分散性が良く良好な音響性能が得やすいＣ12
〜Ｃ24の高級脂肪酸のリチウム塩である。その高級脂肪
酸塩としては、例えばステアリン酸リチウムや牛脂脂肪
酸リチウム塩などのような化学構造式中に水酸基を含ま
ないリチウム石けん（Ａ）と１２−ヒドロキシステアリ
ン酸リチウムのような水酸基を含むリチウム石けん
（Ｂ）とを所定の比率で混合して用いることが必要であ
る。なぜならば、ステアリン酸リチウムと１２−ヒドロ
キシステアリン酸リチウムを所定の混合比率の範囲で適
当に組み合わせて用いることにより高温時の飛散量をか
なり減少させることができるからである。水酸基を含む
リチウム石けん（Ｂ）の混合比率が大きくなり過ぎる
と、特に高温時の飛散量が顕著に増える。
【００１６】本発明のグリース組成物に用いるＣ12〜Ｃ
24の高級脂肪酸のリチウム塩からなる増ちょう剤は、基
油に対する配合量がグリース組成物の飛散性に影響を及
ぼす。従来のリチウム石けん系グリースでは、増ちょう
剤の配合量は、８〜１８ｗｔ％が一般的である。これに
対して本発明の場合は、実験結果に基づいて増ちょう剤
の配合量を２０〜３０ｗｔ％の範囲にしている。好まし
くは、２３〜２７重量％である。たとえば増ちょう剤の
混合量が３０ｗｔ％を上回ったり２０ｗｔ％を下回った
場合は高温時の飛散性が悪くなる。さらにリチウム石け
ん系増ちょう剤の配合量は、グリース組成物の飛散性の
みでなく、音響・トルク性能の向上にも重要な要素であ
る。
【００１７】グリースの飛散は軸受の回転により発生し
たグリースの微粒子が飛び散るものであり、飛散性を向
上させるために適度の硬さのグリースが要求される。一
方、グリースはあまり硬いと軸受内部での流動性が低下
し、保持器音が発生するなど悪影響を及ぼす。つまりグ
リースの硬さは飛散性や音響性能に非常に関係する因子
でもある。そこで、本発明者らはグリース組成物のちょ
う度についても検討を加えた結果、不混和ちょう度を１
９０〜２５０の範囲とすることが望ましいとの結論を得
た。不混和ちょう度が１９０未満であると硬すぎて音響
・トルク性能が顕著に悪化する。一方、ちょう度が２５
０を超えると飛散量が増加して、電子計算機の記録媒体
が汚損される。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例と比較例について説明
する。表１，表２に示す実施例１〜１８のグリース組成
物と表３に示す比較例１〜１５のグリース組成物を用い
て、ちょう度，飛散量，軸受音響，トルク等を測定し
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】ちょう度は不混和ちょう度と混和ちょう度
とをＪＩＳ Ｋ２２２０（５．３）により測定し、離油
度はＪＩＳ Ｋ２２２０（５．７）により測定した。飛
散量，軸受音響，トルクの各物性値の測定は、有機溶媒
により完全に脱脂した内径５mm，外径１４mmの非接触ゴ
ムシール付単列深みぞ玉軸受に被検体のグリース組成物
を１９ｍｇ封入し、予圧1.5 Kgｆで常温（約２５℃）お
よび７０℃（飛散量のみ）の条件下で行った。
【００２３】飛散量測定装置の概要を図１に示す。この
装置を室温または７０℃の条件下に置き、グリース組成
物を封入した軸受Ａを３６００ｒｐｍで２０分間回転さ
せながら、図１の容器Ｂ中に清浄空気を流し、0.01cfの
体積の空気量毎にその中に含まれた0.3 μｍ以上の飛散
物の数をパーティクルカウンターを用いて測定した。表
１，表２および表３には軸受回転２０分後の飛散量を示
した。
【００２４】軸受の音響測定は、アンデロンメータを用
い、１８００ｒｐｍで被検体軸受を回転させたときの保
持器音の有無を聴覚にて判定した。判定結果を、保持器
音が発生しないときは○、ほとんど発生しないときは
△、ときどきもしくは常時発生するときは×で表示し
た。トルク測定装置の概略を図２に示す。被検体軸受Ａ
を３６００ｒｐｍで回転させストレインゲージＣを用い
て測定したトルク値をレコーダに記録し、回転１０分後
のトルクがほぼ安定した時の値を表１，表２および表３
に示した。なお、図２において、Ｄはエアスピンドル、
Ｅはアーバ、Ｆはアルミキャップ、Ｇはエアベアリング
である。
【００２５】実施例１〜１８のグリースは、どのグリー
ス組成物も全て飛散性，音響性能ともに良好であったの
に対して、比較例１〜１５のグリースは飛散性，音響性
能の少なくともいずれかに問題があった。以下、増ちょ
う剤，基油の動粘度，基油の種別，基油と増ちょう剤と
の比率，ちょう度等とグリース組成物との関連につい
て、各表中のデータを比較検討してみる。
【００２６】増ちょう剤に関しては、ステアリン酸リチ
ウムと１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムをそれぞ
れ単独で用いた比較例１，４，７，８，１０，１１と両
者を混合して用いた実施例１〜１８とを比較すると、実
施例の方が７０℃の時の飛散量が比較例よりかなり少な
くなっている。特に、１２−ヒドロキシステアリン酸リ
チウムを単独で用いた比較例４は、２５℃の時の飛散量
も遙に多くなっており、単独での使用は不適当である。
また、増ちょう剤中の１２−ヒドロキシステアリン酸リ
チウムの比率が大きくなると飛散量が増え、増ちょう剤
中のこの比率が７０％の比較例２，３は実施例１，４，
７，８，１３と比較すると離油度は小さいが７０℃での
飛散量がなり多くなっている。また、ステアリン酸リチ
ウムと１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムとをある
範囲内の混合比率で混合して用いることにより、７０℃
での飛散量を少なくすることができた。これは、リチウ
ム石けん（Ａ）とリチウム石けん（Ｂ）を適度に混合し
たことにより、緻密で安定したグリース構造が得られた
ためであると考えられる。
【００２７】基油の動粘度に関しては、４０℃における
動粘度が８〜１８０ｃＳｔである実施例１〜８と、４０
℃における動粘度を２００ｃＳｔまで上げた比較例５と
を比べると、比較例は離油度は小さいが７０℃での飛散
量が多くなり、音響・トルク性能も実施例より劣ってい
る。基油の種別に関しては、鉱油，ポリαオレフィン油
あるいはそれらを混合して用いた実施例１〜１８は、常
温および７０℃の温度条件下において良好な飛散量を示
す。ジエステル油とポリオールエステル油を使用した比
較例１４，１５と比べても、実施例の方が格段に優れた
飛散量を示すことがわかる。この結果から、増ちょう剤
と同様に基油についても、鉱油，ポリαオレフィン油あ
るいはそれらの混合油を用いることが飛散量を減少させ
るのに有効であることが分かった。
【００２８】基油と増ちょう剤との比率に関しては、実
施例１２，１３と比較例６〜９とを比べると、増ちょう
剤にステアリン酸リチウムと１２−ヒドロキシステアリ
ン酸リチウムを混合して用いても、グリース中の増ちょ
う剤量が３５ｗｔ％の比較例６は音響・トルク性能に問
題があり、一方増ちょう剤量が１０ｗｔ％の比較例９は
飛散性に問題がある。この結果から、グリース中の増ち
ょう剤量が飛散・音響・トルク性能を良くするために重
要であることがわかる。
【００２９】また、基油に鉱油とポリαオレフィンを、
増ちょう剤にステアリン酸リチウムと１２−ヒドロキシ
ステアリン酸リチウムをそれぞれ混合して用いた実施例
１４〜１８は、７０℃のときの飛散量が特に少なくなっ
ている。ちょう度に関しては、同一組成であってもちょ
う度が１９０〜２５０の範囲にある実施例１５と、ちょ
う度が２５０以上の比較例１２および１８０以下の比較
例１３とを比べると、比較例１２は７０℃の時の飛散量
が多くなり、比較例１３は音響・トルク性能が悪化して
いることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子計算
機軸受用グリース組成物は、室温のみでなく、より高温
の７０℃の条件下でも優れた飛散性を示し、かつ軸受の
音響トルク性能に有効な成果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】飛散量測定装置の概略図である。
【図２】トルク測定装置の概略図である。
【符号の説明】
Ａ （被検用）軸受
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１０Ｍ 117:04） Ｃ１０Ｎ 10:02 20:02 40:02 50:10 (72)発明者 磯 賢一 神奈川県大和市福田2590−１ (72)発明者 土谷 哲夫 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 昭 和シェル石油株式会社内 (72)発明者 尾崎 幸洋 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 昭 和シェル石油株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ４０℃において８〜１８０ｃＳｔの動粘
    度を有する鉱油および合成炭化水素油から選ばれた少な
    くとも１種の基油７０〜８０ｗｔ％と、Ｃ12〜Ｃ24の高
    級脂肪酸のリチウム塩とＣ12〜Ｃ24の高級ヒドロキシ脂
    肪酸リチウム塩とからなる増ちょう剤２０〜３０ｗｔ％
    とを含有してなる電子計算機軸受用グリース組成物。
  2. 【請求項２】 化学構造式中に水酸基を含むＣ12〜Ｃ24
    の高級脂肪酸のリチウム塩１０〜４０ｗｔ％と、化学構
    造式中に水酸基を含まないＣ12〜Ｃ24の高級脂肪酸のリ
    チウム塩６０〜９０ｗｔ％とを含有する増ちょう剤を２
    ０〜３０ｗｔ％含有してなる請求項１記載の電子計算機
    軸受用グリース組成物。
  3. 【請求項３】 不混和ちょう度１９０〜２５０を有する
    請求項２記載の電子計算機軸受用グリース組成物。
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