JPH08209176A

JPH08209176A - グリース組成物

Info

Publication number: JPH08209176A
Application number: JP7041388A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamamoto; 雅雄山本; Atsuhiro Yamamoto; 篤弘山本; Atsushi Yokouchi; 敦横内; Michiharu Naka; 道治中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 1996-08-13
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: JP3356194B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高温下での軸受音響特性を改善し、高速から
低速回転時における音響特性の長寿命化に適したグリー
ス組成物を提供する。【構成】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０〜６０ｗｔ％と、水酸基を
含むＣ₁₂〜Ｃ₂₄の脂肪酸のリチウム塩４０〜１００ｗｔ
％とからなる増ちょう剤と、４０℃動粘度が８０〜３０
０mm²／secでかつエステル油が少なくとも１０ｗｔ％含
む基油とからなり、しかも前記増ちょう剤を５ｗｔ％以
上で２０ｗｔ％未満含有して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種軸受に適用され
るグリース組成物に関し、特に高温下での軸受音響特性
を改善し、高速から低速回転時における音響特性の長寿
命化に適したグリース組成物に関する。

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、空気調整装置（エアーコンデショナー）は、その高
性能化や多機能化が進み、例えば高速運転による急速冷
却で短時間で室内温度を下げた後は、低速運転で一定温
度に維持することが行われている。また、低速運転時に
は、空気の吹き出し音やモータの回転音等を抑えた低騒
音運転が要求されている。しかし、低速運転時には装置
内部の冷却効率が低下して、モータに組み込まれた軸受
の温度は１００〜１２０℃前後まで上昇することがあ
る。その結果、軸受に適用されているグリース組成物が
劣化して、騒音を引き起こすことになる。

【０００２】従来より空気調整装置の軸受用グリース組
成物として、増ちょう剤にリチウム石けん、基油にジオ
クチルセバケート（ＤＯＳ）やペンタエリスリトール
（ＰＥＴ）等を用いたエステル系グリース組成物が使用
されている。このグリース組成物は、リチウム石けんの
分散性が良好で音響特性に優れる一方、高温下における
音響特性が早期に劣化するという問題点があった。ま
た、特開平４−２５２２９６号では、ポリオキシエチレ
ンエーテルを添加したリチウムコンプレックスグリース
組成物により、滴点を高め、かつ基油と増ちょう剤との
分散性を高めることで、音響特性を改善することを提案
している。しかし、前記グリース組成物は、初期の音響
特性については優位性が示されているものの、高温下に
おける音響特性についての知見が得られていない。

【０００３】そこで本発明は、上記従来技術の問題点を
解決し、高温下での軸受音響特性を改善し、高速から低
速回転時における音響特性の長寿命化に適したグリース
組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明
の、（１）基油と増ちょう剤とを含んでなるグリース組
成物であって、前記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０〜６０ｗｔ％と、水酸基
を含むＣ₁₂〜Ｃ₂₄の脂肪酸のリチウム塩４０〜１００ｗ
ｔ％のとからなり、前記基油は４０℃動粘度が８０〜３
００mm²／secでかつエステル油が少なくとも１０ｗｔ％
含むとともに、前記増ちょう剤の含有量が５ｗｔ％以上
で２０ｗｔ％未満であることを特徴とするグリース組成
物、（２）エステル油がヒンダードエステル油、芳香族
エステル油の少なくとも一種であるあることを特徴とす
る前項（１）記載のグリース組成物、（３）基油にエー
テル油および／または合成炭化水素油が含有されること
を特徴とする前項（１）記載のグリース組成物、（４）
基油と増ちょう剤とを含んでなるグリース組成物であっ
て、前記増ちょう剤がジウレア、ポリウレアの少なくと
も１種を５〜３０ｗｔ％含有し、前記基油は４０℃動粘
度が８０〜３００mm²／secでかつエステル油が少なくと
も１０ｗｔ％含むことを特徴とするグリース組成物、に
よって達成される。

【０００５】以下、本発明に係るグリース組成物を詳細
に説明する。本発明のグリース組成物に使用される基油
は、エステル油を必須成分とする。このエステル油は特
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。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。

【０００６】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。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
としては、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。

【０００７】以上のエステル油は、基油全量の少なくと
も１０ｗｔ％、好ましくは１５ｗｔ％以上含まれる。エ
ステル油が１０ｗｔ％未満では、特に低速時における高
温耐久性が十分得られない。

【０００８】本発明のグリース組成物には、エステル油
以外にも基油成分として合成炭化水素油、エーテル油を
配合することができる。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。これらの配合割
合は、９０ｗｔ％以内である。

【０００９】基油粘度は４０℃動粘度が８０〜３００mm
²／secの範囲であるが、特に８０〜２５０mm²／secが好
ましい。前記動粘度が８０mm²／sec未満では、特に低速
回転時に成膜性が十分でなく、３００mm²／sec以上の高
粘度になるとモータに負荷がかかりすぎ、軸受トルクが
高くなるため好ましくない。

【００１０】本発明のグリース組成物に使用される増ち
ょう剤は、水酸基を含まないＣ₁₂〜Ｃ₂₄の脂肪酸のリチ
ウム塩（以下、リチウム石けんＡと呼ぶ）と、水酸基を
含むＣ₁₂〜Ｃ₂₄の脂肪酸のリチウム塩（以下、リチウム
石けんＢと呼ぶ）とから構成される。このリチウム石け
んＢは、構造中に含む水酸基の作用により基油との親和
性が高く、分散性が良好で、グリース組成物を適用した
軸受の音響特性を向上させることができる。また、水酸
基を構造中に持たないリチウム石けんＡを併用すること
で、石けん構造がより安定し、緻密な石けん構造が得ら
れ、本願発明の高温条件下での耐久性を改善する。リチ
ウム石けんＡとリチウム石けんＢとを混合して用いる場
合は、リチウム石けんＡが０〜６０ｗｔ％であり、リチ
ウム石けんＢが４０〜１００ｗｔ％の範囲となるように
配合することが好ましい。また、前記増ちょう剤は、グ
リース組成物中に５ｗｔ％以上で２０ｗｔ％未満、好ま
しくは５〜１８ｗｔ％含有される。増ちょう剤が５ｗｔ
％未満では、ちょう度が大きくなり、グリースが軟化し
軸受からのグリースもれを生じ十分な音響特性が得られ
ない。２０ｗｔ％以上ではトルク及び高温時における音
響特性に劣る。

【００１１】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。

【００１２】本発明のグリース組成物においては、前記
リチウム石けんからなる増ちょう剤に代えて、下記一般
式（Ｉ）で示されるジウレア、ポリウレアを使用するこ
とができる。

【００１３】

【化１】

【００１４】式中、Ｒ₂は炭素数６〜１５の芳香族系炭
化水素基、Ｒ₁およびＲ₃は炭素数６〜１２の芳香族系
炭化水素基、シクロヘキキシル基、炭素数７〜１２のシ
クロヘキシル誘導体基あるいは炭素数８〜２０のアルキ
ル基を表す。

【００１５】具体的には、ジウレアとして後述するＩＡ
及びＩＢの化合物や、またポリウレアとしてＩＡ及びＩ
Ｂの化合物の構造が三量化又は四量化した化合物等を挙
げることができる。

【００１６】このウレア系増ちょう剤は、ジウレアまた
はポリウレアをそれぞれ単独で、若しくは混合して、グ
リース組成物中に５〜３０ｗｔ％、好ましくは１０〜３
０ｗｔ％含有される。増ちょう剤が５ｗｔ％未満では、
ちょう度が大きくなり、グリースが軟化し軸受からのグ
リースもれを生じ十分な音響特性が得られない。３０ｗ
ｔ％以上では初期における音響不良（耐久テスト前）及
びトルクが大きくなり、低温異常音が発生する可能性も
でてくる。また、ジウレアとポリウレアとを混合して使
用する場合、その配合割合は特に制限されない。

【００１７】本発明のグリース組成物は、前記基油と増
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。例えば、リチウム以外の
金属塩からなる金属石けん、ベントンやシリカゲル等の
他の増ちょう剤；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、有機モリブデン等の極圧
剤；脂肪酸、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
の防錆剤；ベンゾトリアゾールや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を、単独または２種
以上組み合わせて添加することができる。

【００１８】

【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。〔実施例１〜２６、比較例１〜２０〕表１〜表６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。尚、ステアリン酸リチウム、１２−ＯＨス
テアリン酸リチウムおよび基油の総量は９５０ｇであ
り、これに酸化防止剤、錆止め剤、金属不活性化剤を総
量で５０ｇ加え、総量１０００ｇのグリース組成物とし
た。同様に、増ちょう剤として下記ウレア化合物（Ｉ
Ａ）を用いて基油との総量９５０ｇとし、これに酸化防
止剤、錆止め剤、金属不活性化剤を総量で５０ｇ加え、
総量１０００ｇのグリース組成物とした。また、各グリ
ース組成物の増ちょう剤量（ｗｔ％）および基油粘度
（４０℃）を同表に併記する。

【００１９】

【化２】

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】

【表５】

【００２５】

【表６】

【００２６】各グリース組成物を試験軸受に適用し、
（１）軸受音響試験および（２）回転トルク試験に供し
た。

【００２７】（１）軸受音響試験試験軸受として、石油ベンジンで回転洗浄を２回行い、
室温放置して乾燥させて完全脱脂した内径６ｍｍ、外径
１５ｍｍ、幅５ｍｍのプラスチック保持器付き玉軸受を
用い、この試験軸受に注射器を用いて各グリース組成物
を０．０５０ｇ封入し、非接触ゴムシールで密封した。
前記軸受を各グリース組成物毎に１６個ずつ用意し、図
１および図２に示すグリース寿命試験機に装着した。こ
のグリース寿命試験機は、ハウジング１内に入れた試験
軸受を、ゴムベルト２およびプーリ３を介してモータ４
の動力にて回転させるものである。そして、グリース寿
命試験機を１２０℃に調整された恒温槽中に収納し、内
輪を３００ｒｐｍおよび５６００ｒｐｍ（いずれもアキ
シャル荷重２ｋｇｆ）で１０００時間回転させた。１０
００時間後、軸受を取り出し、下記の評価基準により軸
受の音響特性を調べた。

【００２８】軸受の音響測定はアンデロンメータを用い
て行い、グリース組成物を封入した直後の軸受のアンデ
ロン値と、１０００時間回転後の軸受のアンデロン値と
を比較して音響特性の判定を行った。判定結果を、音響
特性の低下なし「○」、低下やや有り「△」および低下
有り「×」として、上記表１〜表６に示した。本発明に
係るグリース組成物（実施例１〜２６）は、低速回転時
および高速回転時とも音響特性に優れていることがわか
る。これに対して比較例１〜１９は、特に低速回転時に
おける音響特性に劣る傾向がある。なお、比較例２０は
初期音響不良のために音響測定をしなかった。

【００２９】（２）回転トルク試験試験軸受として、石油ベンジンで回転洗浄を２回行い、
室温放置して乾燥させて完全脱脂した内径５ｍｍ、外径
１３ｍｍ、幅４ｍｍのプラスチック保持器付き玉軸受を
用い、この試験軸受に注射器を用いて各グリース組成物
を０．０１６ｇ封入し、非接触ゴムシールで密封した。
回転トルク試験は、前記軸受を各グリース組成物毎に５
個ずつ用意し、図３に示すトルク測定装置に装着して、
２ｋｇｆの予圧を付与した状態で軸受１０の内輪を３６
００回転させ、ストレインゲージ１１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で判定した。尚、図３において、１
２はエアスピンドル、１３はアーバ、１４はアルミキャ
ップ、１５はエアベリングである。

【００３０】判定結果を上記表１〜表６に併記する。表
中、測定値が３ｋｇｆ・ｃｍ以下なら「○」、３ｋｇｆ
・ｃｍを越えるものは「×」とした。本発明に係るグリ
ース組成物（実施例１〜２６）は、何れも回転トルクが
小さく、実用上好ましいことがわかる。また比較例か
ら、基油粘度が本発明の範囲外にあると、回転トルクが
大きくなることが確認された。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のグリース
組成物は、４０℃における動粘度が８０〜３００mm²／s
ecでかつエステル油が少なくとも１０ｗｔ％含む基油
と、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から
なる増ちょう剤またはウレア系の増ちょう剤とを含んで
なることを特徴とし、それにより高温下での軸受音響特
性を改善し、高速から低速回転時における音響特性の長
寿命化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】軸受音響試験に使用した装置の概略図である。

【図２】図１の装置の回転機構を説明するための要部断
面図である。

【図３】回転トルク試験に使用した装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１ハウジング２ゴムベルト３プーリ４モータ１０軸受１１ストレインゲージ１２エアスピンドル１３アーバ１４アルミキャップ１５エアベアリング

───────────────────────────────────────────────────── 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 133:20）Ｃ１０Ｎ 10:02 20:02 30:00 Ｚ 30:08 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】基油と増ちょう剤とを含んでなるグリー
ス組成物であって、前記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０〜６０ｗｔ％と、水
酸基を含むＣ₁₂〜Ｃ₂₄の脂肪酸のリチウム塩４０〜１０
０ｗｔ％とからなり、前記基油は４０℃動粘度が８０〜
３００mm²／secでかつエステル油が少なくとも１０ｗｔ
％含むとともに、前記増ちょう剤の含有量が５ｗｔ％以
上で２０ｗｔ％未満であることを特徴とするグリース組
成物。
【請求項２】エステル油がヒンダードエステル油、芳
香族エステル油の少なくとも一種であるあることを特徴
とする請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】基油にエーテル油および／または合成炭
化水素油が含有されることを特徴とする請求項１記載の
グリース組成物。
【請求項４】基油と増ちょう剤とを含んでなるグリー
ス組成物であって、前記増ちょう剤がジウレア、ポリウ
レアの少なくとも１種を５〜３０ｗｔ％含有し、前記基
油は４０℃動粘度が８０〜３００mm²／secでかつエステ
ル油が少なくとも１０ｗｔ％含むことを特徴とするグリ
ース組成物。