JPH08143884A - グリース組成物 - Google Patents

グリース組成物

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JPH08143884A JP6308444A JP30844494A JPH08143884A JP H08143884 A JPH08143884 A JP H08143884A JP 6308444 A JP6308444 A JP 6308444A JP 30844494 A JP30844494 A JP 30844494A JP H08143884 A JPH08143884 A JP H08143884A
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篤弘 山本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長時間の連続運転を行っても、飛散量の増化
および軸受音響の不良がなく、経時変化を抑えて低発塵
性を維持できる耐久性に優れたグリース組成物を提供す
る。 【構成】 基油と増ちょう剤とを含んでなるグリース組
成物に於いて、増ちょう剤は水酸基を含まないＣ12〜Ｃ
24の脂肪酸のリチウム塩と水酸基を含むＣ12〜Ｃ24の脂
肪酸のリチウム塩とを含んで成り、基油は４０℃動粘度
が２５〜２００mm2／secでかつエステル油が１０〜７０
wt％含まれ、該増ちょう剤の含有量が２０〜３０wt％で
あることを特徴とする。

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、半導体
製造装置など低発塵性が要求される軸受やリニアガイ
ド、ボールネジに用いるグリース組成物に関し、特に摩
擦トルク性能、音響性能の改良に加え、特にグリースの
飛散量を長期にわたって抑えることができるグリース組
成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子計算機、半導体製造装置などに用い
る軸受やリニアガイド、ボールネジにに要求される性能
は、トルクが小さいこと、音響性能が優れていることが
挙げられる。この中で最も要求される性能が、軸受から
のグリース飛散量（以下、単に飛散量ともいう）を抑
え、かつ経時的にその性能を維持して耐久性を付与する
ことである。飛散したグリースで記録媒体が汚染されエ
ラー発生の原因となるのを避けるためである。
【０００３】従来は、アンドックＣ（商品名）としてよ
く知られた石けん系グリース（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
飛散性が少ないこと（以下、飛散性と称する）が評価さ
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、４０℃において８〜１８
０mm2／sec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、常温で優れた飛散
性を示す電子計算機用グリース組成物が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、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、均質になりにくいため軸受回転
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、経時的に
グリースが硬化して軸受中での流動性が悪くなり、潤滑
不良を起こして軸受の保持器からの異常音が発生し易く
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、リチウム石けんを増ちょう剤とし、エステル
油を基油とする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
アップを招くと共に、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
初期飛散性が優れているが、電子計算機用軸受の最大使
用温度である約７０℃の高温では飛散量が多く、長時間
の連続運転により軸受音響（以下、音響耐久性ともい
う）が不良となった。更に、本発明者が先に出願した特
願平５−１１８３５９号の明細書に記載の技術は、室温
及び７０℃における飛散量を抑えることができたが、音
響耐久性について好ましい結果が得られず、経時的に飛
散量が増大するという欠点があった。
【０００８】そこで本発明は、上記従来技術の問題点を
解決し、長時間の連続運転を行っても、飛散量の増化お
よび軸受音響の不良がなく、経時変化を抑えて低発塵性
を維持できる耐久性に優れた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】本発明は、基油と増ちょ
う剤とを含んでなるグリース組成物に於いて、増ちょう
剤は水酸基を含まないＣ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩
と水酸基を含むＣ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩とを含
んでなり、基油は４０℃動粘度が２５〜２００mm2／sec
でかつエステル油が１０〜７０wt％含まれ、該増ちょう
剤の含有量が２０〜３０wt％であることを特徴とするグ
リース組成物である。
【００１０】本発明は、本発明者らが先に出願（特願平
５−１１８３５９号）した、増ちょう剤量：２０〜３０
wt％、増ちょう剤の成分：化学構造式中に水酸基を含ま
ないリチウム石けん（以下、リチウム石けんＡともい
う）：水酸基を含むリチウム石けん（以下、リチウム石
けんＢともいう）＝６０〜９０：４０〜１０（wt％）の
増ちょう剤組成に、新たに、基油成分中にエステル油を
１０〜７０wt％含み、基油粘度が２５〜２００mm2／sec
とすることにより得られた。
【００１１】本発明のグリース組成物の構成するものの
詳細は以下の通りである。本発明のグリース組成物に使
用される基油成分中に１０〜７０wt％含まれるエステル
油は、特に限定されないが、二塩基酸と分枝アルコール
の反応から得られるジエステル油、芳香族系三塩基酸と
分枝アルコールの反応から得られる芳香族エステル油、
多価アルコールと一塩基酸の反応から得られるヒンダー
ドエステル油が好適に用いられる。耐熱性（使用条件が
高温高速下）を考慮すると芳香族エステル油、ヒンダー
ドエステル油の中から選択され、単独または混合して用
いるのが特に好ましい。
【００１２】ジエステル油としては、ジオクチルアジペ
ート（ＤＯＡ）、ジイソブチルアジペート（ＤＩＢ
Ａ）、ジブチルアジペート（ＤＢＡ）、ジオクチルアゼ
レート（ＤＯＺ）、ジブチルセバケート（ＤＢＳ）、ジ
オクチルセバケート（ＤＯＳ）、メチル・アセチルリシ
ノレート（ＭＡＲ−Ｎ）等が挙げられる。芳香族エステ
ル油としては、トリオクチルトリメリテート（ＴＯＴ
Ｍ）、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロ
メリテート等が挙げられる。
【００１３】ヒンダードエステル油としては、以下に示
す多価アルコールと一塩基酸を適宜反応させて得られる
ものが挙げられる。多価アルコールに反応させる一塩基
酸は単独でもいいし、複数用いてもよい。さらに、多価
アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリ
ゴエステルであるコンプレックスエステルとして用いて
も良い。
【００１４】多価アルコールとしては、トリメチロール
プロパン（ＴＭＰ）、ペンタエリスリトール（ＰＥ）、
ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、ネオペンチルプリ
コール（ＮＰＧ）、２−メチル−２−プロピル−１，３
−プロパンジオール（ＭＰＰＤ）等が挙げられる。一塩
基酸としは、主にＣ4からＣ18の一価脂肪酸が用いられ
る。具体的には、例えば酪酸、吉草酸、カプロン酸、カ
プリル酸、エナント酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウ
ンデカン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン
酸、牛脂脂肪酸、スレアリン酸、カプロレイン酸、ウン
デシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、ミ
リストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、
オレイン酸、エライジン酸、アスクレピン酸、バクセン
酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、サビニン
酸、リシノール酸などがある。
【００１５】本発明のグリース組成物に使用される基油
における、エステル油以外の基油成分としては、特に限
定されないが、鉱油、合成炭化水素油、エーテル油等が
挙げられる。鉱油としては、石油からの高度精製油が望
ましく、ナフテン系、パラフィン系等がある。油の粘度
指数は特に問わない。
【００１６】合成炭化水素油としては、ポリ−α−オレ
フィン油、α−オレフィンとエチレンとのコオリゴマー
合成油等がある。エーテル油としては、ジフェニル、ト
リフェニル、テトラフェニルのＣ12〜Ｃ20の（ジ）アル
キル鎖が誘導された、フェニルエーテル油がある。特に
高温高速耐久性を考慮すれば、（ジ）アルキルポリフェ
ニルエーテル油が好ましい。
【００１７】基油粘度は４０℃動粘度が２５〜２００mm
2／secであるが、とくに４０〜１８０mm2／secが好まし
い。本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤
は、該グリース組成物中に２０〜３０wt％含有され、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を含んでなるものである。その高級
脂肪酸塩としては、化学構造式中に水酸基を含まないリ
チウム石けん（リチウム石けんＡ）と水酸基を含むリチ
ウム石けん（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、リチウム石
けんＡとリチウム石けんＢと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（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。
【００１８】リチウム石けんＡとしては、特に限定され
ないが、ラウリン酸（Ｃ12）リチウム、ミリスチン酸
（Ｃ14）リチウム、パルミチン酸（Ｃ16）リチウム、マ
ルガリン酸（Ｃ17）リチウム、ステアリン酸（Ｃ18）リ
チウム、アラキジン酸（Ｃ20）リチウム、ベヘン酸（Ｃ
22）リチウム、リグノセリン酸（Ｃ24）リチウム、牛脂
脂肪酸リチウム等が挙げられ、望ましくはステアリン酸
リチウムおよび牛脂脂肪酸リチウムである。リチウム石
けんＢとしては、特に限定されないが、９−ヒドロキシ
ステアリン酸リチウム、１０−ヒドロキシステアリン酸
リチウム、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム、
９，１０−ジヒドロキシステアリン酸リチウム、リシノ
ール酸リチウム、リシノエライジン酸リチウム等が挙げ
られ、望ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸リチウ
ムである。
【００１９】リチウム石けんＡおよびリチウム石けんＢ
はそれぞれ１種で構成されてもよく、２種類以上で構成
されてもよい。また、本発明のグリース組成物の特性を
損なわない限り、リチウム石けんＡおよびリチウム石け
んＢ以外のものを適宜増ちょう剤に含ませることとがで
きる。本発明のグリース組成物は、基油と増ちょう剤と
を含んでなるが、その好ましい特性を損なわない限り、
基油と増ちょう剤以外に、防錆剤、酸化防止剤等を含有
することができる。
【００２０】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、不混和ちょう度
が２５０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。ちょう度は、製造工程の最後に、
３本ロール（ちょう度が小さくなる方向）やニーダー
（ちょう度が大きくなる方向）で調整する。
【００２１】
【作用】エステルは、その構造中のエステル結合によ
り、金属との親和性が良好で油膜保持能力が高く、油滑
性に優れているという効果（油性効果）がある。本発明
の特徴は、エステル油の持つ該油性効果で耐久性、潤滑
性、耐熱性を向上させ、かつ発塵性を低く維持できるよ
うに成分を配合したことである。
【００２２】本発明は、エステル油を所定量含むことに
より、グリースの初期飛散量がわずかに多くなるが、飛
散量、音響、耐久性などの経時変化が極端に少なくな
る。本発明のグリース組成物の組成範囲外の不具合は以
下の通りである。増ちょう剤量が２０wt％未満ではとく
に高温（約７０℃）での初期飛散量が増大し、３０wt％
を越えると初期軸受音響性が不良となり、トルクも大き
くなる。
【００２３】増ちょう剤成分であるリチウムＡとリチウ
ムＢの組成範囲外では、高温での初期飛散量が増大し、
特にリチウムＢの比率が高いと、室温でも飛散量が増大
する。基油成分中のエステル含有量が１０wt％未満では
音響耐久性が不十分であり、７０wt％を越えると初期飛
散量が増大する。
【００２４】基油粘度が２５mm2／sec未満では初期特性
（飛散量、軸受音響）および音響耐久性は良好であるが
経時的に飛散量が増大し、２００mm2／secを越えると初
期トルクが大きくなる。
【００２５】
【実施例】本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説明
する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。表１〜表４に示すような増ちょう剤と基油の配
合で各グリース組成物を作成した。
【００２６】表１〜表４に実施例１〜１５と比較例１〜
１９についての、組成、各組成物のちょう度、初期飛散
量、初期軸受音響、初期トルクの測定結果をしめす。ま
た、実施例１〜９及び初期性状が良好であった比較例
６、９、１１〜１５、１８については耐久性（軸受音響
耐久時間と、試験終了時の飛散量）を測定した。不混和
ちょう度と混和ちょう度とをＪＩＳ Ｋ２２２０（５．
３）により測定した。
【００２７】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、１３mm
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１．５ｋｇｆで常温
（約２５℃）および７０℃（飛散量のみ）の条件下で行
った。飛散量測定装置の概要を図１に示す。この装置は
試験軸受１を、空気入口と空気出口のある容器２に嵌入
し、外部に設けた図示しないモーターにて試験軸受１を
回転させることにより、容器２内部に飛散するグリース
粒子を図示しないパーティクルカウンターにて測定する
ものである。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１を３６００ｒｐｍ
で２０分間回転させながら、図１の容器２中に清浄空気
を流し、０．０１cubic feet（ｃｆ）の体積の空気量毎
にその中に含まれた０．３μｍ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４には
軸受回転２０分後の飛散量を示した。
【００２８】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ア
ンデロン値にて判定した。判定結果を、アンデロンメー
タ値２以下は○、アンデロン値２以上は×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３
６００ｒｐｍで回転させストレインゲージ３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４に示した。な
お、図２において、４はエアスピンドル、５はアーバ、
６はアルミキャップ、７はエアベリングである。測定値
が３ｋｇｆ・ｃｍ以下なら○、３ｋｇｆ・ｃｍを越える
ものは×とした。
【００２９】耐久性試験の為の連続回転装置の概略を図
３および図４に示す。この装置はハウジング８内に入れ
た試験軸受を、ゴムベルト９およびプーリ１０を介して
モータ１１の動力にて回転させるものである。この装置
で試験軸受を７０℃、３６００ｒｐｍで連続回転させ
る。試験時間を３０００ｈｒまでとして、５００ｈｒ毎
に軸受音響を測定し、アンデロン値で２を越えた時間を
測定した。また、試験終了時の７０℃における飛散量を
測定した。
【００３０】実施例および比較例のグリース組成物の各
性状の測定結果を表１〜表４に記す。実施例と比較例
１、２、１６とを対比させてみると、増ちょう剤量が１
５wt％以下では初期飛散量が増大し、４０wt％では初期
音響が不良でトルクが大きくなった。
【００３１】実施例と比較例３、４、５とを対比させて
みると、増ちょう剤成分の１２−ヒドロキシステアリン
酸リチウムが０wt％および７０wt％以上では７０℃での
初期飛散量が増大し、特に１００wt％では室温でも初期
飛散量が増大した。実施例と比較例６〜８、１１〜１５
とを対比させてみると、基油中のエステル含有量が８０
wt％以上では７０℃における初期飛散量が増大し、特に
１００wt％では室温での初期飛散量も増大した。０wt％
では初期性能が良好であったが、耐久時間は２０００ｈ
ｒ以下であった。
【００３２】実施例と比較例９、１０、１８とを対比さ
せてみると、基油粘度が２０mm2／secでは初期性能が良
好で音響耐久時間もクリアしたが、３０００ｈｒ使用後
の７０℃での飛散量が増大した。実施例１〜９と比較例
１１〜１５とを対比させてみると、エステル油含まない
方が初期飛散量（７０℃および室温共）が有利であった
が、耐久時間が短く、またグリースの飛散量が経時的に
増大した。
【００３３】実施例と比較例１７、１９とを対比させて
みると、不混和ちょう度が１８０では初期音響が不良と
なり初期トルクも大きくなることがあり、２７０では７
０℃における初期飛散量が増大（室温においても若干多
い）することがある。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】
【発明の効果】本発明のグリース組成物は、水酸基を含
まないＣ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩と水酸基を含む
Ｃ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩とを含んでなる増ちょ
う剤をを２０〜３０wt％と、４０℃動粘度が２５〜２０
０mm2／secの基油とを含んでなることにより、軸受けの
運転に支障がない程度の初期飛散性、初期音響を保ちな
がら、該基油成分にエステル油を１０〜７０wt％含むこ
とにより、潤滑性、耐久性、耐熱性が向上し、飛散量、
音響、耐久性等の経時変化を極端に少なくすることがで
きる。
【００３９】また、増ちょう剤が水酸基を含まないＣ12
〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩６０〜９０wt％と水酸基を
含むＣ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩１０〜４０wt％を
含んでなるものとすること、更には該グリース組成物の
不混和ちょう度を１９０〜２５０とすることにより、上
記の特性をより確実にすることができる。
【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。
【図３】軸受を連続回転させる装置の斜視図である。
【図４】軸受を連続回転させる装置の断面図である。
【符号の説明】
１ （試験）軸受 ２ 容器 ３ ストレインゲージ ４ エアスピンドル ５ アーバ ６ アルミキャップ ７ エアベアリング ８ ハウジング ９ ゴムベルト １０ プーリ １１ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 10:02 20:02 40:02 50:10 (72)発明者 中 道治 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基油と増ちょう剤とを含んでなるグリー
    ス組成物に於いて、増ちょう剤は水酸基を含まないＣ12
    〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩と水酸基を含むＣ12〜Ｃ24
    の脂肪酸のリチウム塩とを含んで成り、基油は４０℃動
    粘度が２５〜２００mm2／secでかつエステル油が１０〜
    ７０wt％含まれ、該増ちょう剤の含有量が２０〜３０wt
    ％であることを特徴とするグリース組成物。
  2. 【請求項２】 増ちょう剤は、水酸基を含まないＣ12〜
    Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩６０〜９０wt％と水酸基を含
    むＣ12〜Ｃ24の脂肪酸のリチウム塩１０〜４０wt％とを
    含んでなることを特徴とする請求項１記載のグリース組
    成物。
  3. 【請求項３】 不混和ちょう度が１９０〜２５０である
    ことを特徴とする請求項２記載のグリース組成物。
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