JPH08176578A

JPH08176578A - 転がり軸受封入用グリース組成物

Info

Publication number: JPH08176578A
Application number: JP32450694A
Authority: JP
Inventors: Masami Minami; 政美南; Norihide Satou; 則秀佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JP3464063B2

Abstract

(57)【要約】【目的】転がり軸受封入用グリースを、高温耐久性
（長寿命性）に極めて優れた性質を有し、しかも冷時異
音の発生を抑えて高温から低温まで広い温度範囲に亘っ
て密封軸受の静粛性を保ち、防錆性を発揮するものとす
る。【構成】ポリαオレフィン油とアルキルジフェニルエ
ーテル油を０．２〜０．８：０．２〜０．８の重量比で
配合した基油に、増稠剤としてジイソシアネートとモノ
アミンを反応させて得られる脂環族ジウレア化合物を５
〜４０重量％を配合し、極圧剤として、ジチオリン酸塩
を必須成分とし、ジチオカルバミン酸塩もしくはリン酸
エステルのそれぞれ単独または両者混合したものを添加
した転がり軸受封入用グリースとする。または、前記極
圧剤に代えて、ジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸モリブ
デンおよびジチオリン酸鉛から選ばれる２種以上のジチ
オリン酸塩を添加したグリースとする。さらには、防錆
剤としてスルホン酸塩及びエステル化合物を配合した軸
受封入用グリース組成物とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用のアイドラ
プーリ、テンションプーリ等の電装部品その他の補機用
の密封転がり軸受を潤滑する転がり軸受封入用グリース
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の小型化、軽量化の要求に
伴い、その電装部品や補機部品の小型化、軽量化が図ら
れているが、その一方で、装置の性能自体には高出力・
高効率化の要求が増大し、小型化の要求に伴って生じる
出力の低下を高速回転することで補う手法が採られてい
る。

【０００３】具体的には、回転軸に駆動力を伝達するプ
ーリをできるだけ小型化すること、および伝達効率の低
下を防ぐために、プーリに伝導ベルトの係合溝を多数連
成し、更にベルトのテンションを高くする等の手段が採
用されている。その為、プーリを支持する軸受は、高速
回転しかつ高荷重が加わることになる。

【０００４】上記したグリース封入軸受においては、軸
受自体の疲労による寿命より、潤滑性能の劣化によるグ
リースの寿命の方が短く、そのため、このような電装部
品および補機用軸受に使用されていた従来のグリース
は、主に高温耐久性の良いものが選ばれ、その組成は例
えば基油として鉱油、合成炭化水素、ポリオールエステ
ル油、アルキルジフェニルエーテル油、シリコーン油、
フッ素油を用い、増稠剤としてリチウム石鹸、リチウム
コンプレックス、ポリウレア、フッ素樹脂を用いたもの
であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記高温耐久
性のあるグリースは密封軸受に封入すると、寒冷地での
低温下の始動時に異音（以下、冷時異音という。）が発
生し、静粛性を保つことができないという問題点があ
る。

【０００６】また、自動車用の軸受内には泥水等の水分
が浸入し易いため、軸受内部の防錆性を考慮する必要も
ある。

【０００７】また、本願の出願人は、先の出願に係る特
開平５−１４０５７６において、ポリαオレフィン油と
アルキルジフェニルエーテル油を０．５〜０．９：０．
１〜０．５の重量比で配合した基油に、増稠剤として脂
環族ジウレア化合物を５〜４０重量％を配合した軸受封
入用のグリース組成物が開示したが、このものには高温
耐久性の点でさらに改良されるべき余地があった。

【０００８】そこで、この発明は、高温耐久性（長寿命
性）に極めて優れた性質を有し、しかも冷時異音の発生
を抑えて高温から低温まで広い温度範囲に亘って密封軸
受の静粛性を保つと共に、軸受の防錆性をも考慮したグ
リースとすることを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、ポリαオレフィン油とアル
キルジフェニルエーテル油を０．２〜０．８：０．２〜
０．８の重量比で配合した基油に、増稠剤として脂環族
ジウレア化合物を５〜４０重量％を配合すると共に、極
圧剤として、ジチオリン酸塩を必須成分とし、さらにジ
チオカルバミン酸塩もしくはリン酸エステルのそれぞれ
単独または両者混合したものを添加した転がり軸受封入
用グリース組成物としたのである。

【００１０】または、ポリαオレフィン油とアルキルジ
フェニルエーテル油を０．２〜０．８：０．２〜０．８
の重量比で配合した基油に、増稠剤として脂環族ジウレ
ア化合物を５〜４０重量％を配合すると共に、極圧剤と
してジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸モリブデンおよび
ジチオリン酸鉛から選ばれる２種以上のジチオリン酸塩
を添加した転がり軸受封入用グリース組成物としたので
ある。

【００１１】また、上記の転がり軸受封入用グリースに
防錆剤を添加した転がり軸受封入用グリース組成物とし
たのである。

【００１２】この発明に用いるポリαオレフィン油は、
αオレフィンを低重合し、その末端二重結合に水素を添
加した構造であり、下記の化１の式に示すものを例示す
ることができる。

【００１３】

【化１】

【００１４】また、この発明に用いるアルキルジフェニ
ルエーテル油は、ジフェニルエーテル１モルと炭素数１
０〜２２のαオレフィン１〜３モルの付加反応によって
得られるものであるが、αオレフィンの炭素数および使
用モル数によってその性状は異なる。

【００１５】この発明の基油におけるポリαオレフィン
油とアルキルジフェニルエーテル油との配合重量比は、
０．２〜０．８：０．２〜０．８である。なぜなら、こ
のような範囲であれば、基油粘度（例えば、４０℃での
動粘度：ｃＳｔ）がほぼ５８ｃＳｔ前後（５５〜６０ｃ
Ｓｔ）といった小さい値を示して好ましく、ポリαオレ
フィン油が上記範囲未満では、低温下での所期した性能
が劣るようになり、また上記範囲を越えると、耐熱性が
充分に得られなくなって好ましくないからである。

【００１６】つぎに、この発明において増稠剤として使
用される脂環族ジウレア化合物は、下記の化２の式で示
されるものであり、このものはジイソシアネートとモノ
アミンの反応によって得られる。

【００１７】

【化２】

【００１８】化２の式におけるＲ₁を形成するジイソシ
アネートとしては、４，４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネートなどが挙げられ
る。化２の式中、Ｒ₂、Ｒ₃を形成するモノアミンとし
てはシクロヘキシルアミン、ステアリルアミン、セチル
アミン、ラウリルアミンなどが挙げられる。

【００１９】このような脂環族ジウレア化合物の前記基
油に対する添加量は、５〜４０重量％である。なぜな
ら、５重量％未満の少量のジウレア化合物を添加して得
たグリースは、粘性の乏しい液状となり、４０重量％を
越える多量では固体状となって、軸受封入用グリースの
性状として不適となるからである。

【００２０】この発明では、低温条件でのグリースの潤
滑性能を考慮して、前述のように基油粘度を極力小さく
し、高温耐久性、すなわち耐熱時のグリース寿命を改良
するために、通常、高荷重の摩擦面での油膜破壊を防止
する所定の極圧剤を採用することによって補っている。

【００２１】この場合に有効な所定の極圧剤として、ジ
チオリン酸塩を必須成分とし、さらにジチオカルバミン
酸塩もしくはリン酸エステルのそれぞれ単独または両者
混合したものか、またはジチオリン酸亜鉛、ジチオリン
酸モリブデンおよびジチオリン酸鉛から選ばれる２種以
上のジチオリン酸塩を採用する。

【００２２】ジチオリン酸塩またはジチオカルバミン酸
塩の塩としては、いずれも亜鉛、モリブデンまたは鉛を
採用できる。具体的には、いずれも炭素鎖としてアルキ
ル基またはアリル基をもった、ジチオリン酸亜鉛（ジン
クジチオフォスフェイト、以下、Ｚｎ−ＤＴＰと略記す
る。）、ジチオリン酸モリブデン（モリブデンジチオフ
ォスフェイト、以下、Ｍｏ−ＤＴＰと略記する。）、ジ
チオリン酸鉛（以下、Ｐｂ−ＤＴＰと略記する。）、ジ
チオカルバミン酸亜鉛（ジンクジチオカーバメート、以
下、Ｚｎ−ＤＴＣと略記する。）、ジチオカルバミン酸
モリブデン（モリブデンジチオカーバメート、以下、Ｍ
ｏ−ＤＴＣと略記する。）が例示できる。

【００２３】また、この発明で用いる通常、極圧剤とし
て用いられるリン酸エステルは、リン酸トリクレジル
（以下、ＴＣＰと略記する。）、トリフェニルフォスフ
ェイトであり、これらはトルエンまたはベンゼンを出発
材料として合成される周知の合成化合物である。

【００２４】以上述べた各種の極圧剤は、グリース組成
物の全体量の０．１〜１０重量％程度配合して好ましい
結果を得ている。

【００２５】次に、この発明に用いる防錆剤としては、
スルホン酸塩とエステル化合物を併用して好ましい結果
を得ている。錆止め性に優れたスルホン酸塩の具体例と
しては、アンモニウムスルホネート、バリウムスルホネ
ートなどが挙げられる。前記したエステル化合物として
は、コハク酸ハーフエステルが挙げられる。これら防錆
剤の添加量は、通常、０．１〜５重量％程度が効率的で
好ましい。

【００２６】

【作用】この発明の転がり軸受封入用グリース組成物
は、その基油をアルキルジフェニルエーテル油とポリα
オレフィン油を所定の割合で配合した混成油とすること
で基油粘度が小さくなって、低温条件での潤滑性に優
れ、かつ耐熱性についても優れた基油となる。また、こ
のような基油に添加される増稠剤として、熱安定性、酸
化安定性、付着性が、リチウム石鹸やナトリウム石鹸な
どの金属石鹸より優れた脂環族ジウレア化合物を使用
し、さらに、所定の極圧剤を添加したことによって耐熱
性が充分に向上し、高温で長寿命のグリースになる。

【００２７】また、上記組成物に対してスルホン酸塩及
びエステル化合物を添加して防錆性が顕著である。

【００２８】

【実施例】

〔実施例１および２〕ポリαオレフィン油とアルキルジ
フェニルエーテル油の混成油からなる基油を表１に示す
配合割合で調製し、１ｍｏｌの４，４’−ジフェニルメ
タンジイソシアネートを表１に示す基油（重量％）の半
量に溶かした液に、残りの半量の基油に２ｍｏｌのモノ
アミン（シクロヘキシルアミン）を溶かして撹拌しなが
ら加えた後、１００〜１２０℃で３０分間撹拌を続けて
反応させて脂環族ジウレア化合物を基油中に生成させる
ようにして配合した。

【００２９】このグリースに、酸化防止剤としてフェノ
チアジンを０.5重量％を加えて１００〜１２０℃で１０
分間撹拌し、その後冷却して、表１に示す極圧剤および
防錆剤の所定量をそれぞれ添加混合してから、三本ロー
ルで均質化してグリースを得た。

【００３０】このグリースの稠度、滴点、高温耐久試
験、冷時異音の測定および錆防止性試験を行ない、その
結果を表１に併記した。

【００３１】稠度：ＪＩＳＫ２２２０５．３
により測定した。

【００３２】滴点：グリースが融解して自重で落
下し始める温度（℃）をグリース類滴点試験方法ＪＩＳ
Ｋ２２２０５．４により測定した。

【００３３】高温耐久試験：軸受６２０４にグリース
を封入し、鉄製の非接触型シールを両側面に備え付け、
これを軸受運転装置に装着し、雰囲気温度を１５０℃に
保ち、ラジアル荷重６７Ｎ、アキシャル荷重６７Ｎの条
件下毎分１００００回転の速度で内輪を回転し、軸受内
グリースが劣化したことによって軸受の回転トルクが過
大になり、この主軸の回転を駆動している電動機の入力
電流が制限電流を超過して電動機が停止するまでの時間
を寿命とした。

【００３４】冷時異音測定：軸受６２０３にグリース
を封入し、ゴム製の接触シールを両側面に備え付け、そ
の軸受をハウジングにセットし、それを−４０℃の低温
槽に入れ、充分冷却させた後、室温に設置された軸受装
置に取り付け、アキシャル荷重１．９６Ｎの条件下で毎
分２０００回転の速度で内輪を回転させ、聴覚による異
常音（冷時異音）の発生の有無を調べた。

【００３５】防錆試験：ＡＳＴＭＤ１７４３の錆
試験法をさらに厳しくした方法を採用した。すなわち、
円錐ころ軸受３０２０４に、試料グリースを１．９〜
２．１ｇ封入して、アキシャル荷重を９８Ｎ加えて毎分
１８００回転で１分間慣らし運転した。次に、１％食塩
水中に１０秒間浸漬した。この軸受をデシケータに入れ
て４０℃で４８時間放置した後、発錆状況を調べた。発
錆状況は外輪レースを周方向に３２等分し、これらのう
ち錆のあった区間を数え、ｎ＝４回の平均を錆評点とし
た。

【００３６】

【表１】

【００３７】〔比較例１〜３〕表２に示すように、前記
所定の配合割合を越え、ポリαオレフィン油（９０重量
％）とアルキルジフェニルエーテル（１０重量％）を混
合したものを基油とし、増稠剤に脂環族ジウレアを用い
たグリースを比較例１とした。ポリ−α−オレフィン油
（８０重量％）とアルキルジフェニルエーテル油（２０
重量％）を混合したものを基油とし、増稠剤に芳香族ジ
ウレアを採用したグリースを比較例２とした。また、増
稠剤に芳香族ジウレアを採用し、基油をアルキルジフェ
ニルエーテル油の単独成分としたグリースを比較例３と
して、実施例と全く同様の試験〜を行い、その結果
を表２中に併記した。

【００３８】

【表２】

【００３９】〔比較例４〜６〕表３に示すように、実地
例１と全く同じ基油、増稠剤を用い、同じ酸化防止剤を
添加したグリースに、ジチオリン酸モリブデン（Ｍｏ−
ＤＴＰ）、ジチオカルバミン酸モリブデン（Ｍｏ−ＤＴ
Ｃ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）の中から、いずれ
か１つのみを１重量％添加したグリースを比較例４〜６
とした。

【００４０】これらに対して、実施例と全く同様の試験
〜を行い、その結果を表３中に併記した。

【００４１】

【表３】

【００４２】〔比較例７〜９〕表４に示すように、実地
例１と全く同じ基油、増稠剤を用い、同じ酸化防止剤と
同じ極圧剤を添加したグリースに、それぞれアンモニウ
ムスルホネート、バリウムスルホネートまたはコハク酸
ハーフエステルのいずれかを１重量％添加したグリース
を比較例７〜９とした。

【００４３】これらに対して、実施例と全く同様の試験
〜を行い、その結果を表４中に併記した。

【００４４】

【表４】

【００４５】表２の試験結果から明らかなように、ポリ
αオレフィン油とアルキルジフェニルエーテル油の配合
割合が、前記所定の範囲外の比較例１と比較例３は、高
温耐久性に劣るか、または冷時異音が発生した。比較例
２は、基油組成は所定の範囲内であるが、増稠剤に芳香
族ジウレアを用いており、冷時異音が発生した。

【００４６】表３の結果から明らかなように、極圧剤と
して、ＤＴＰ、ＤＴＣまたはリン酸エステルのいずれか
１種のみを配合した比較例４〜６は、いずれも高温耐久
性が充分に改善できなかった。

【００４７】表４の結果から明らかなように、防錆剤と
してスルホネート塩またはエステル化合物のいずれか１
種のみを採用した比較例７〜９は、防錆性に劣っている
か、または防錆性を満足しても高温耐久性に劣ってい
た。

【００４８】一方、表１の結果からも明らかなように、
基油組成を所定配合割合とし、増稠剤として脂環族ジウ
レア化合物を用い、さらに極圧剤の所定の添加条件を満
足する実施例１〜３は、いずれも高温耐久性が４０００
時間以上であるという優れた性質を示し、さらに冷時異
音の発生もなかった。

【００４９】また、これら実施例は、スルホン酸塩とエ
ステル化合物を併用することによって、前記優れた高温
耐久性を低下させることなく、顕著な防錆効果を奏する
ものであった。

【００５０】

【効果】この発明は、以上説明したように、基油として
アルキルジフェニルエーテル油とポリαオレフィン油を
所定の割合で配合し粘度を極力小さくした混成基油を採
用し、かつ増稠剤として耐熱性に優れた脂環族ジウレア
化合物を使用し、さらに、所定の極圧剤を採用した転が
り軸受封入用グリースとしたので、高温耐久性（長寿命
性）に極めて優れた性質を有し、しかも冷時異音の発生
を抑えて、高温から低温まで広い温度範囲に亘って密封
軸受の静粛性を保つことができグリースとなる利点があ
る。

【００５１】また、このようなグリースに防錆剤を添加
したものは、上記利点に加えて防錆性も顕著に現れるの
で、このようなグリースを封入した転がり軸受の長寿命
化に大きく貢献でき、産業上の利用価値が極めて高いも
のであるといえる。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ１０Ｍ 137:10 135:18）Ｃ１０Ｎ 30:08 30:12 40:02 50:10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリαオレフィン油とアルキルジフェニ
ルエーテル油を０．２〜０．８：０．２〜０．８の重量
比で配合した基油に、増稠剤として脂環族ジウレア化合
物を５〜４０重量％を配合すると共に、極圧剤として、
ジチオリン酸塩を必須成分とし、さらにジチオカルバミ
ン酸塩もしくはリン酸エステルのそれぞれ単独または両
者混合したものを添加してなる転がり軸受封入用グリー
ス組成物。
【請求項２】ジチオカルバミン酸塩が、ジチオカルバ
ミン酸亜鉛またはジチオカルバミン酸モリブデンである
請求項１記載の転がり軸受封入用グリース組成物。
【請求項３】ポリαオレフィン油とアルキルジフェニ
ルエーテル油を０．２〜０．８：０．２〜０．８の重量
比で配合した基油に、増稠剤として脂環族ジウレア化合
物を５〜４０重量％を配合すると共に、極圧剤としてジ
チオリン酸亜鉛、ジチオリン酸モリブデンおよびジチオ
リン酸鉛から選ばれる２種以上のジチオリン酸塩を添加
してなる転がり軸受封入用グリース組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸
受封入用グリースに防錆剤を添加してなる転がり軸受封
入用グリース組成物。