(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
-40℃での動粘度が9000mm2/s以下であり、流動点が-40℃以下であり、粘度指数が130以上であって、3価のアルコールと直鎖脂肪酸及び分岐脂肪酸とから得られるエステル油をグリース基油とし、
増ちょう剤としてウレア化合物、及び
添加剤としてカルシウムスルホネート系防錆剤およびフェノール系酸化防止剤、
を含有するローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
【請求項２】
前記エステル油の40℃での動粘度が15〜35mm2/sであり、100℃での動粘度が4.0〜6.4mm2/sである、請求項1に記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
【請求項３】
前記ウレア化合物が下記一般式（Ｉ）で表される、請求項１又は２記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
Ｒ1−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ2−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ3 ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素であり、Ｒ１およびＲ３は同一または異なる基であり、シクロヘキシル基又は炭素数８〜２２の直鎖若しくは分岐アルキル基を示す。）
【請求項４】
前記エステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜12の直鎖脂肪酸並びに炭素数16の分岐脂肪酸及び/又は炭素数18の分岐脂肪酸とから得られる、請求項１〜３のいずれか１項記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
【請求項５】
前記エステル油の直鎖脂肪酸と分岐脂肪酸との重量比（直鎖脂肪酸/分岐脂肪酸）が60/40〜95/5である、請求項１〜４のいずれか１項記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラー式一方向クラッチ用グリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネーター等の自動車用補機、補機駆動装置には、所定方向の駆動力のみを伝達するために、一方向クラッチが使用されており、その潤滑剤としてグリースが使用されている。
一般に一方向クラッチは、内径側部材と、内径側部材の外周に内径側部材と同心に配置された筒状の外径側部材と、それらが一方向（ロック方向）に相対回転することにより、外径側部材と内径側部材との間に噛み込み、他の方向（フリー方向）に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのローラーと、ローラーを噛み込み方向（楔状空間の狭い側）に付勢する付勢部材としてのばねと、ローラーを楔状空間内に位置させる保持器とを備えている。
オルタネーターはエンジンルーム付近で使用され、作動時に高温になることから、一方向クラッチには高い耐熱性が求められてきた。近年は、オルタネーターの高性能化、高出力化が更に進むことで、一方向クラッチの使用条件も厳しくなっており、より回転速度が高く、負荷荷重の高い条件での動作が要求されるようになってきている。高回転速度、高負荷荷重条件下の動作では、一方向クラッチに発生する熱や振動も大きくなることから、一方向クラッチには高温条件下での耐熱性、耐久性がより求められる。
同時に、冬季極寒地での使用に耐えるべく、-30℃以下の極低温下における性能（噛み合い性）の向上も重要視されるようになってきており、幅広い温度範囲での使用が求められる傾向にある。
また、一方向クラッチの材質は一般的に鋼であるため、潤滑剤には防錆性も必須である。
これまでに、例えば、基油として40℃の動粘度が比較的高い合成油を使用して、耐熱性を改善する方法が提案されている（特許文献１）。また例えば、基油として40℃の動粘度が20mm2/s以下の低粘度エステル油を使用して、低温下での噛み合い性を改善する方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2000-253620号公報
【特許文献２】特開2006-161827号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一般的に耐熱性と低温下における噛み合い性は相反する性能であるため、同時に解決することは困難である。耐熱性を改善するために基油の動粘度を上げると、低温下でグリースの流動性が低下するため、一方向クラッチのローラーを楔状空間に押し付けることが困難になり、その結果噛み合い性が低下する。
他方、低温下における噛み合い性を改善するために基油の動粘度を下げると、基油の蒸発量が大きくなるため、高温条件下での耐熱性、耐久性が低下する。また、防錆性を付与するために、広く一般的に使用されている金属スルホネートを添加すると、その金属成分により基油の蒸発が促進され、耐熱性は低下する。
従って本発明は、低温下における噛み合い性を向上させながら、高温条件下での耐熱性及び耐久性を改良し、かつ防錆性も有するグリース組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に対し、本発明者らが検討した結果、耐熱性と低温性の両方に優れた特定の基油に、増ちょう剤としてウレア化合物を、添加剤としてカルシウムスルホネート系防錆剤とフェノール系酸化防止剤を組み合わせて含ませることで解決した。
即ち、本発明により、以下のグリース組成物を提供する。
１．  -40℃での動粘度が9000mm2/s以下であり、流動点が-40℃以下であり、粘度指数が130以上であって、3価のアルコールと直鎖脂肪酸及び分岐脂肪酸とから得られるエステル油をグリース基油とし、
増ちょう剤としてウレア化合物、及び
添加剤としてカルシウムスルホネート系防錆剤およびフェノール系酸化防止剤、
を含有するローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
２．  前記エステル油の40℃での動粘度が15〜35mm2/sであり、100℃での動粘度が4.0〜6.4mm2/sである、前記１項に記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
３．  前記ウレア化合物が下記一般式（Ｉ）で表される、前記１又は２項記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
Ｒ1−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ2−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ3 ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素、Ｒ１およびＲ３は同一または異なる基であり、シクロヘキシル基又は炭素数８〜２２の直鎖若しくは分岐アルキル基を示す。）
４．  前記エステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜12の直鎖脂肪酸並びに炭素数16の分岐脂肪酸及び/又は炭素数18の分岐脂肪酸とから得られる、前記１〜３のいずれか１項記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
５．  前記エステル油の直鎖脂肪酸と分岐脂肪酸との重量比（直鎖脂肪酸/分岐脂肪酸）が60/40〜95/5である、前記１〜４のいずれか１項記載のローラー式一方向クラッチ用グリース組成物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、低温下における噛み合い性を向上させながら、高温条件下での耐熱性及び耐久性を改良し、かつ防錆性も有するグリース組成物を提供することができる。
低温での動粘度が低く、流動点も低い基油を使用することで、低温下でのグリース組成物の流動性が低下しないため、本発明のグリース組成物は、低温下での噛み合い性に優れる。特に、トリメチロールプロパンエステルは高温での蒸発量が少なく耐熱性に優れるとともに、基油の粘度指数が高く、高温下でも高い動粘度を維持できるので耐久性にも優れる。同時に増ちょう剤としてウレア化合物を使用することで、更に耐久性・耐熱性に優れる。加えて、カルシウムスルホネート系防錆剤とフェノール系酸化防止剤を併用することで、防錆性と耐熱性を両立した。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
〔基油〕
本発明で用いる基油は、-40℃での動粘度が9000mm2/s以下であり、流動点が-40℃以下であり、粘度指数が130以上である、3価のアルコールと直鎖脂肪酸及び分岐脂肪酸とから得られるエステル油である。
-40℃での動粘度が9000mm2/s以下であれば、低温下でグリースの流動性の低下が小さいので、噛み合い性を保持することが出来る。尚、-40℃での動粘度は JIS K 2283に規定の方法に従って測定したときの値である。
流動点が-40℃以下であれば、グリース組成物の低温での流動性を高めることができる。-45℃以下であるのが好ましく、-50℃以下であるのがより好ましい。尚、流動点は、JIS K 2269に規定の方法に従って測定したときの値である。
粘度指数が130以上であると、高温での潤滑性を高めることができる。135以上であるのが好ましく、140以上であるのがより好ましく、145以上であるのが更に好ましい。尚、粘度指数は、JIS K 2283に規定の方法に従って算出したときの値である。
更に好ましくは、40℃での動粘度が15〜35mm2/sであり、かつ100℃での動粘度が4.0〜6.4mm2/sである基油である。なお、40℃及び100℃での動粘度がこのような範囲にあると、低温での流動性を高め、高温での安定な潤滑性を確保できるので好ましい。尚、40℃及び100℃における動粘度は、JIS K 2283に規定の方法に従って測定したときの値である。
【０００８】
本発明で用いる基油を構成する3価のアルコールは、炭素数３〜７の3価アルコールであるのが好ましい。特に好ましくはトリメチロールプロパンである。
本発明で用いる基油を構成する直鎖脂肪酸は、炭素数６〜１２の直鎖脂肪酸であるのが好ましく、炭素数６〜１２の直鎖飽和脂肪酸であるのがより好ましい。
本発明で用いる基油を構成する分岐脂肪酸は、炭素数１０〜２２、好ましくは１６〜１８の分岐飽和脂肪酸であるのが好ましい。
特に好ましい基油は、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜12の直鎖脂肪酸並びに炭素数16の分岐脂肪酸及び/又は炭素数18の分岐脂肪酸とから得られるエステル油である。更に特に、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜12の直鎖飽和脂肪酸並びに炭素数16の分岐脂肪酸及び炭素数18の分岐脂肪酸とから得られるエステル油が好ましい。
とりわけ、直鎖脂肪酸と分岐脂肪酸との重量比（直鎖脂肪酸/分岐脂肪酸）が60/40〜95/5、好ましくは65/35〜90/10、より好ましくは70/30〜90/10、さらに好ましくは75/25〜90/10であるエステルであるのが好ましい。
【０００９】
〔増ちょう剤〕
増ちょう剤としてはウレア化合物が使用可能である。ウレア化合物は、Li石けんやLiコンプレックスに代表される石けん系増ちょう剤に比べ、耐熱性に優れる。
ウレア化合物の中でも、芳香族ウレアはせん断安定性に優れるが、流動性（特に低温時）に劣り、脂肪族ウレアはせん断安定性に劣るが、流動性に優れる。脂環式ウレアはそれらの中間の性能を示し、せん断安定性と流動性のバランスが良い。
本発明で用いる増ちょう剤としては流動性が特に重要であることから、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下記一般式（Ｉ）のウレア化合物が好ましい。
Ｒ1−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ2−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ3 ・・・（Ｉ）
式中、Ｒ2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素である。Ｒ１およびＲ３は同一または異なる基であり、シクロヘキシル基又は炭素数８〜２２の直鎖若しくは分岐アルキル基を示す。
式（Ｉ）の化合物は、単独で用いても、二種以上を混合して用いても良いが、二種以上の混合物として使用するのが好ましい。該混合物が、式（Ｉ）中、Ｒ1およびR3のいずれか一方がシクロヘキシル基であり、他方がシクロヘキシル基又は炭素数8〜22の直鎖もしくは分岐アルキル基を示す化合物を含むのが好ましい。
本発明で用いるジウレア化合物としては、特に、式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ３が共にC16〜20アルキル基であるジウレア化合物と、Ｒ１及びＲ３が共にシクロヘキシル基であるジウレア化合物と、Ｒ１がC16〜20アルキル基であり、Ｒ３がシクロヘキシル基であるジウレア化合物との混合物が好ましい。更に特に、式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ３が共にC18アルキル基であり、Ｒ２が-C6H4-CH2-C6H4-であるジウレア化合物と、Ｒ１及びＲ３が共にシクロヘキシル基でありＲ２が-C6H4-CH2-C6H4-であるジウレア化合物と、Ｒ１がC18アルキル基であり、Ｒ３がシクロヘキシル基であり、Ｒ２が-C6H4-CH2-C6H4-であるジウレア化合物との混合物が好ましい。
上記ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタン-４，４‘-ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等が挙げられる。
上記モノアミンは、脂環式モノアミンとしてシクロヘキシルアミン、脂肪族モノアミンとしてオクチルアミン、ステアリルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等が挙げられる。
増ちょう剤の含有量は、グリース組成物のちょう度を通常200〜400程度に調整するのに必要な量であり、グリース組成物の全質量に対して、好ましくは5〜30質量%、更に好ましくは10〜20質量%である。
【００１０】
〔添加剤〕
本発明のグリース組成物は、防錆剤としてカルシウムスルホネート系防錆剤を含む。広く一般的に防錆剤として使用されている金属スルホネートの中でも、カルシウムスルホネート系防錆剤は、バリウムスルホネート系防錆剤などに比べ耐熱性に優れる。
カルシウムスルホネート系防錆剤の含有量は、グリース組成物の全質量に対して、好ましくは0.1〜10質量%、更に好ましくは0.5〜3質量%である。0.1質量%未満では効果が少なく、10質量%を超えても効果が飽和して不経済である。
本発明のグリース組成物は、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤を含む。フェノール系酸化防止剤は、アミン系酸化防止剤に比べて蒸発量がより抑制され、耐熱性に優れる。
フェノール系酸化防止剤の含有量は、グリース組成物の全質量に対して、好ましくは0.1〜10質量%、更に好ましくは0.5〜3質量%である。0.1質量%未満では効果が少なく、10質量%を超えても効果が飽和して不経済である。
〔任意成分〕
本発明の組成物は、更に、清浄分散剤、腐食防止剤、消泡剤、カルシウムスルホネート以外の防錆剤、耐荷重添加剤、フェノール系酸化防止剤以外の酸化防止剤などを必要に応じて含有することができる。これらの成分の使用量は、通常０．１〜２０質量％程度、好ましくは０．５〜１０質量％である。
【実施例】
【００１１】
〔実施例１及び比較例２−９〕
基油中で芳香族ジイソシアネート（ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート）に所定量のアミン（シクロヘキシルアミン、ステアリルアミン（シクロヘキシルアミンのモル数：ステアリルアミンのモル数=7：1））を反応させ、混和ちょう度が280（JIS K2220.7）になるように基油で希釈してベースグリースを調製した。このグリースに添加剤として防錆剤及び酸化防止剤を加え、実施例1及び比較例2〜9のグリース組成物を調製した。
〔比較例１〕
基油に12−ヒドロキシステアリン酸リチウムを加え、攪拌しながら210℃まで加熱した。加熱後、160℃まで冷却し、混和ちょう度が280（JIS K2220.7）になるように基油で希釈しながら100℃以下まで冷却し、ベースグリースを調製した。このグリースに添加剤として防錆剤及び酸化防止剤を加え、比較例1のグリース組成物を調製した。
なお、実施例及び比較例で使用した基油、防錆剤及び酸化防止剤は以下の通りである。
【００１２】
【表１】
0005457877.tif 000002
【００１３】
防錆剤
カルシウムスルホネート系防錆剤
バリウムスルホネート系防錆剤（比較用）
酸化防止剤
フェノール系酸化防止剤
アミン系酸化防止剤（比較用）
【００１４】
<試験方法>
１．耐熱性評価
（１）高温薄膜試験
60×80×1mmのSPCC鋼板にグリースを2mm厚で塗布し、150℃×500ｈ後の蒸発量とちょう度変化を測定した。
（ちょう度変化評価基準）
-50≦○≦+50
-100≦△＜-50、+50＜△≦+100
×＜-100、+100＜×
（蒸発量評価基準）
○≦8.0 mass%
8.0 mass% ＜△≦15.0 mass%
15.0 mass% ＜×
【００１５】
（２）ロール安定度
ASTM D 1831に準拠した試験方法で、120℃×24h後のちょう度変化を測定した。
（評価基準）
○≦+30
+30＜△≦+60
+60＜×
【００１６】
２．低温性評価
動粘度（ＪＩＳ Ｋ  2283）で-40℃の基油動粘度を測定した。
（評価基準）
○≦9000 mm2/s
9000 mm2/s ＜×
【００１７】
３．防錆性評価
軸受防錆試験（ASTM D 1743-73）で、52℃×48h後の発錆の有無を確認した。
（評価基準）
○：発錆なし
×：発錆あり
【００１８】
【表２】
0005457877.tif 000003
【００１９】
なお、基油の40℃及び100℃における動粘度はJIS K 2283に基づき測定した。基油の流動点は、JIS K 2269に基づき測定した。
本件の実施例1の組成物は、高温薄膜試験後の蒸発量、ちょう度変化および高温でのロール安定度が小さく、耐久性・耐熱性に優れる。同時に、-40℃の基油動粘度が小さく、低温性にも優れる。また、防錆性も良好である。