(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃で２０〜１０００ｍｍ2 ／ｓの動粘度を有するシリコーン油９０．０〜９９．４質量％，一次粒子平均径が３０ｎｍ以下であるシリカゲルの群から選択される１種または２種以上の混合物０．１〜５．０質量％，及び防錆剤の群から選択される１種または２種以上の混合物０．５〜５．０質量％から成り，焼結含油軸受に使用されることを特徴とするシリコーン系潤滑油組成物。
【請求項２】
前記シリコーン油は，ジメチルシリコーン油，フェニルメチルシリコーン油，または変性シリコーン油の群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のシリコーン系潤滑油組成物。
【請求項３】
前記シリカゲルは，表面を有機基で修飾した疎水性シリカゲル，または表面にシラノール基を持った親水性シリカゲルであることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコーン系潤滑油組成物。
【請求項４】
前記防錆剤は，スルホン酸塩，カルボン酸，エステル，または複素環を分子内に持つ化合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン系潤滑油組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリコーン系潤滑油組成物を含浸させたことを特徴とする焼結含油軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば，自動車用補機，或いは家電・ＩＴ・産業用機器の電動機に利用される潤滑油組成物であって，主成分がシリコーン油であるシリコーン系潤滑油組成物及びそれを含浸させた焼結含油軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，シリコーン油は，優れた熱安定性，酸化安定性を有しており，高い粘度指数を示すため，様々な産業分野で広く利用されている潤滑油の一つである。
【０００３】
また，シリコーン油とカルボン酸エステルとを混合することにより潤滑性が改善され，且つ摩耗防止剤及び／または酸化防止剤を添加することができる潤滑油組成物が知られている。該潤滑油組成物は，焼結含油軸受用に使用され，低温から高温までの広い温度領域にわたって安定した作動特性をもたらし，かつ潤滑性，及び耐揮発性に優れているものであり，所定のアリール基を含む，４０℃における動粘度が１０〜３０００ｍｍ2 ／ｓのポリオルガノシロキサン２０〜９０重量％と，カルボン酸エステル８０〜１０重量％とからなるものである( 例えば，特許文献１参照) 。
【０００４】
また，シリコーン油に増ちょう剤として金属石けんを配合してグリース化し，そこに亜硝酸塩及び有機スルホン酸塩を含まず，かつマグネシウム化合物および気化性防錆剤を必須成分とする防錆剤を添加した軸受用グリースが知られている（例えば，特許文献２参照）。
【０００５】
また，シリコーン油と平均粒子径が２〜１５μｍのシリカゲル，及び固体潤滑剤を混合したシリコーングリース系潤滑剤組成物が知られている。該シリコーングリース系潤滑剤組成物は，基油であるシリコーン油に無機増ちょう剤と固体潤滑剤を添加したものであって，シリコーン油の配合量が５０〜９９．８重量％，無機増ちょう剤の配合量が０．１〜３０重量％，固体潤滑剤の配合量が０．１〜４９．９重量％であり，シリコーン油がジメチルシリコーン油及びメチルフェニルシリコーン油から選ばれ，２５℃の動粘度が５０〜１，０００，０００ｍｍ2 ／秒であって，無機増ちょう剤が細孔を有する疎水性微粉末シリカゲルである( 例えば，特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６１８９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６０７５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，シリコーン油は，潤滑性や防錆性を有することに劣っており，これらの欠点を，添加剤等を補うことで改善されることが望まれているが，シリコーン油が添加剤等の他の成分との相溶性が悪いため，シリコーン油中に添加剤を安定して分散させるのが難しく，混合できる添加剤が限定されていた。
【０００８】
また，上記潤滑油組成物は，適用できるシリコーン油がメチルフェニルポリシロキサン( フェニルメチルシリコーン油) に限定され，ジメチルポリシロキサン( ジメチルシリコーン油) では，添加剤を安定に分散することはできていないという問題点を有している。また，上記軸受用グリースは，防錆剤の混合が，グリースのような半固体状潤滑剤に限定されるという問題点を有している。更に，上記シリコーングリース系潤滑剤組成物は，平均粒子径２〜１５μｍのシリカゲルを用いて流動性のある潤滑油を調製した場合に，シリカゲルが沈降してしまうという問題が有った。
【０００９】
この発明の目的は，上記課題を解決するものであり，優れた熱安定性・酸化安定性，高い粘度指数を有するシリコーン油に防錆剤を安定に分散させ，優れた防錆性を発揮することができるシリコーン系潤滑油組成物及びそれを含浸させた焼結含油軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は，２５℃で２０〜１０００ｍｍ2 ／ｓの動粘度を有するシリコーン油９０．０〜９９．４質量％，一次粒子平均径が３０ｎｍ以下であるシリカゲルの群から選択される１種または２種以上の混合物０．１〜５．０質量％，及び防錆剤の群から選択される１種または２種以上の混合物０．５〜５．０質量％から成り，焼結含油軸受に使用されることを特徴とするシリコーン系潤滑油組成物に関する。
【００１１】
また，このシリコーン系潤滑油組成物において，前記シリコーン油は，ジメチルシリコーン油，フェニルメチルシリコーン油，または変性シリコーン油の群から選択されるものである。
【００１２】
また，このシリコーン系潤滑油組成物において，前記シリカゲルは，表面を有機基で修飾した疎水性シリカゲル，または表面にシラノール基を持った親水性シリカゲルである。  
【００１３】
また，このシリコーン系潤滑油組成物において，前記防錆剤は，スルホン酸塩，カルボン酸，エステル，または複素環を分子内に持つ化合物である。
【００１４】
また，この発明は，上記のシリコーン系潤滑油組成物を含浸させたことを特徴とする焼結含油軸受に関する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物では，用いられるシリカゲルは，シリコーン油中に安定して分散することができ，化学的に安定な化合物であり，シリコーン油と同様に，広温度範囲で使用することが可能である。上記シリカゲルは，粒径が非常に小さいため，シリコーン油中で安定に分散することができる。特に，シリカゲルを安定して分散させたシリコーン油中に，防錆剤を混合すると，防錆剤はシリカゲルに吸着し，シリコーン油中に防錆剤を均一に分散させることができる。このようにして得られたシリコーン系潤滑油組成物は，優れた防錆性を有する潤滑油となる。また，このシリコーン系潤滑油組成物を含浸させた焼結含油軸受は，軸受が錆び易い条件でも錆を発生させることなく，使用することができ，自動車用補機，家電・ＩＴ・産業用機器の電動機等の軸受として使用して好ましいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明によるシリコーン系潤滑油組成物を含浸した各実施例の軸受を水道水に浸漬して行った錆試験１００時間後を示し，各軸受には発錆はなく，試験に用いた水道水が透明である状態を示す写真である。
【図２】比較例１〜３の防錆剤及び／またはシリカゲルが所定の量含有されていない潤滑油を含浸させた軸受を水道水に浸漬して行った錆試験１００時間後を示し，各軸受の発錆により，試験に用いた水道水が黒く濁っている状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物及びそれを含浸した焼結含油軸受について，詳細に説明する。
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物を含浸させた焼結含油軸受は，例えば，冷蔵庫・冷凍庫用庫内ファン，オーブンレンジ庫内ファン，ＬＥＤ冷却ファン，エアコン，換気扇等の室内空調機器用ファン，車載用各種ファン（例えば，バッテリ・ＤＣ−ＤＣコンバータ・ＬＥＤヘッドライトの冷却用ファン，エアコンブロワ等の空調用ファン，シートファン，センサーブロワ等) ，コンピュータ・テレビ・録画機器・オーディオ等の汎用ボックスファン，ノート型パソコン等に使用される冷却ユニット用ファン，電子スロットル（ＥＴＣ）ユニット用モータ，排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）ユニット用モータ，エンジン・排気系といった高温部周辺で使用されるユニット用モータ，ブラシレスモータ等に使用することができる。
【００１８】
まず，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物について，その構成成分はシリコーン油，シリカゲル，及び防錆剤から成り，それらの種類及び配合割合は次のとおりである。  （ａ）シリコーン油について
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に用いられるシリコーン油は，２５℃で，
２０〜１０００ｍｍ2 ／ｓの動粘度を有するジメチルシリコーン油，フェニルメチルシリコーン油，及び変性シリコーン油の群から選択される１種または２種以上である（少なくとも１種である。）。
ジメチルシリコーン油の一般式は，
（ＣＨ3 ）3 SiO 〔Si（ＣＨ3 ）2 Ｏ〕n Si（ＣＨ3 ）3 で表される化合物である。
フェニルメチルシリコーン油の一般式は，
（ＣＨ3 ）3 SiO 〔Si（ＣＨ3 ）2 Ｏ〕n 〔Si（Ｃ6 Ｈ5 ）2 Ｏ〕m Si（ＣＨ3 ）3 で表される化合物である。
また，変性シリコーン油の一般式は，
（ＣＨ3 ）3 SiO 〔Si（ＣＨ3 ）2 Ｏ〕n 〔Si（ＣＨ3 ）（Ｒ）Ｏ〕m Si（ＣＨ3 ）3 でで表される化合物である。
但し，Ｒはアルキル基，アミノ基，ポリエーテル基，フロロアルキル基，エポキシ基の群から選択される官能基である。各一般式における符号ｍ，ｎは，1 以上の整数である。  このシリコーン系潤滑油組成物に用いられるシリコーン油は，２５℃で２０ｍｍ2 ／ｓ未満の場合は，高温時での蒸発量が大きくなって不適であり，また，１０００ｍｍ2 ／ｓより粘度が高い場合は，シリカゲルの少量添加で流動性を失うため不適である。
【００１９】
（ｂ）シリカゲルについて
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に用いられるシリカゲルは，その表面に防錆剤を吸着させることによって，防錆剤をシリコーン油中に安定して分散させることを目的とし，配合されている。
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に用いられるシリカゲルは，一次粒子の平均径が３０ｎｍ以下であるシリカゲルの群から選択される１種または２種以上の混合物である。シリカゲルの一次粒子の平均径が３０ｎｍを超える場合には，シリコーン油中でシリカゲルの沈降が顕著にみられ，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に用いられるシリカゲルとしては，適さないものである。
また，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物におけるシリカゲルは，表面に多数のシラノール基を持った親水性シリカゲル，または表面を有機基で修飾した疎水性シリカゲルを用いることができる。
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，上記シリカゲルの群から選択される１種または２種以上の混合物０．１〜５．０質量％から成るものである。
シリカゲルの含有量が５．０質量％を超える場合には，このシリコーン系潤滑油組成物はグリース化し，潤滑油としての流動性を失うことになり，逆に，含有量が０．１質量％未満となると，シリカゲルの効果は小さく，添加剤の分散安定性が悪くなる。
【００２０】
（ｃ）添加剤としての防錆剤について
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に用いられる防錆剤は，スルホン酸塩，カルボン酸，エステル，複素環を分子内に持つ化合物が用いられる。
スルホン酸塩としては，例えば，石油スルホン酸，アルキルナフタレンスルホン酸，過塩基性石油スルホン酸，ジノニルナフタレンスルホン酸，アルキルベンゼンスルホン酸等のカルシウム塩，ナトリウム塩，バリウム塩，マグネシウム塩，亜鉛塩等が挙げられる。  カルボン酸としては，例えば，Ｃ7 〜Ｃ54の脂肪酸，ダイマー酸，トリマー酸，安息香酸等が挙げられる。
エステルとしては，例えば，ソルビタンモノオレート，ソルビタントリステアレート，ソルビタンラウレート，ラノリン脂肪酸ペンタエリスリトールエステル，ラノリン脂肪酸イソブチルアルコールエステル，テトラプロペニルコハク酸プロパンジオールエステル等が挙げられる。
複素環としては，例えば，トリアゾール環；  ベンゾトリアゾール環；  イミダゾール環；  チアジアゾール環；  オキサゾール環等が挙げられる。
具体的には，Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）−〔（１，２，４−トリアゾール−１−イル) メチル〕アミン；  １，２，３−ベンゾトリアゾール；  １−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル〕ベンゾトリアゾール；  ２−（アルキルジチオ) ベンゾイミダゾール；  ２，５−ビス（アルキルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール；  ２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール；  ２−ヘプタデセニル−４，４（５Ｈ）−オキサゾールジメタノール等を挙げることができる。
防錆剤の添加量が０．５質量％未満の場合には，所望の防錆性を得る事はできない。
逆に防錆剤の添加量が５．０質量％より多い場合には，シリコーン油の流動性を保つ程度のシリカゲルの量，即ち，５．０質量％以下のシリカゲルでは，安定に分散させるのが難しいため，本発明によるシリコーン系潤滑油組成物には適さないものである。
また，防錆剤以外の添加剤も，シリカゲルに吸着することにより，本発明の組成物中に分散することが可能である。添加剤としては，酸化防止剤，極圧剤，耐摩耗剤など公知の潤滑剤に使用されているものを必要に応じて配合することができる。
【００２１】
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，例えば，次のような方法で調製することができる。シリコーン油に，１種もしくは２種以上のシリカゲル，及び１種もしくは２種以上の防錆剤を投入し，高速回転型乳化撹拌機もしくは高圧ホモジナイザーで十分混錬することによって調製することができる。即ち，このシリコーン系潤滑油組成物は，２５℃で２０〜１０００ｍｍ2 ／ｓの動粘度を有するシリコーン油９０．０〜９９．４質量％と，一次粒子平均径が３０ｎｍ以下であるシリカゲルの群から選択される１種または２種以上の混合物０．１〜５．０質量％，及び防錆剤の群から選択される１種または２種以上の混合物０．５〜５．０質量％を，高速回転型乳化撹拌機もしくは高圧ホモジナイザーに投入して十分混錬することによって調製することができる。
【００２２】
次に，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物を使用した軸受について詳細に説明する。この発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，例えば，焼結含油軸受用の潤滑油として使用して好ましいものである。
ここでいう焼結含油軸受とは，金属粉末を押し固め，加熱することによって製造された多孔質の金属体に潤滑油を含浸させ，自己給油の状態で使用する滑り軸受である。焼結含油軸受の基材としては，主に，青銅，黄銅，洋白といった銅合金や鉄系材料が使用されるが，近年は銅原料価格の高騰の影響により鉄系材料の使用比率が上昇している。これに伴い，含浸される潤滑油に対しては，これまで以上に防錆性の向上を要求される場合が増加している。
また，焼結含油軸受は，同等径の滑り軸受，転がり軸受に比べ，比表面積が非常に大きいという特徴を有している。そのため，焼結含油軸受に含浸される潤滑油には，強い防錆性が求められるが，この特性に富んでいるこの発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，焼結含油軸受に使用して好ましいものである。
【実施例】
【００２３】
以下，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物について，各種の試料，即ち，実施例１〜実施例１６を作製して，また，本発明品との比較のため，比較例１〜比較例５を作製して，本発明品が比較品に比べて防錆性を有しているという効果を説明する。
実施例１〜実施例１６，比較例１〜比較例５における試料は，下記において，１−１〜１−７で示すシリコーン油，２−１〜２−５で示すシリカゲル，及び３−１〜３−５で示す防錆剤を表１〜表３に示す割合で配合した混合物を，高速回転型乳化撹拌機によって調製したものである。
【００２４】
シリコーン油について
１−１：信越化学工業製ＫＦ−９６−２０ＣＳ
〔ジメチルシリコーン油，動粘度：２５℃で２０ｍｍ2 ／ｓ〕
１−２：信越化学工業製ＫＦ−９６−１００ＣＳ
〔ジメチルシリコーン油，動粘度：２５℃で１００ｍｍ2 ／ｓ〕
１−３：信越化学工業製ＫＦ−９６−１０００ＣＳ
〔ジメチルシリコーン油，動粘度：２５℃で１０００ｍｍ2 ／ｓ〕
１−４：信越化学工業製ＫＦ−５０−３００ＣＳ
〔フェニルメチルシリコーン油，動粘度：２５℃で３００ｍｍ2 ／ｓ〕
１−５：信越化学工業製ＫＦ−４００３
〔アルキル変性シリコーン油，動粘度：２５℃で４０ｍｍ2 ／ｓ〕
１−６：信越化学工業製ＦＬ−１００−１００ＣＳ
〔フロロアルキル変性シリコーン油，動粘度：２５℃で１００ｍｍ2 ／ｓ〕
１−７：信越化学工業製ＫＦ−６１５Ａ
〔ポリエーテル変性シリコーン油，動粘度：２５℃で９２０ｍｍ2 ／ｓ〕
【００２５】
シリカゲルについて
２−１：疎水性シリカゲル（一次粒子平均径：１６ｎｍ）
２−２：疎水性シリカゲル（一次粒子平均径：１２ｎｍ）
２−３：親水性シリカゲル（一次粒子平均径：３０ｎｍ）
２−４：親水性シリカゲル（一次粒子平均径：１２ｎｍ）
２−５：親水性シリカゲル（一次粒子平均径：４０ｎｍ）
【００２６】
防錆剤について
３−１：カルボン酸系防錆剤（ダイマー酸，ＨＯＯＣ（ＣＨ2 ）34ＣＯＯＨ
３−２：エステル系防錆剤（ソルビタンモノオレート）
３−３：スルホン酸塩系防錆剤（石油スルホン酸カルシウム塩）
３−４：複素環系防錆剤Ａ
（１−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル) アミノメチル〕ベンゾトリアゾール）    ３−５：複素環系防錆剤Ｂ
〔２，５−ビス（アルキルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール〕
【００２７】
これら試料を下記試験法によって評価した。
〔外観〕
調製１週間静置後に目視でシリカゲルや防錆剤の分離・沈降を確認した。
〔錆試験〕
水道水４ｍｌを入れたφ３０シャーレに，試料を含浸させた鉄系焼結含油軸受
（外径７ｍｍ，内径３ｍｍ，高さ１１．５ｍｍ）を２個静置し，常温で常湿で１００時間放置した。１００時間後に，軸受からの発錆を確認した。
【００２８】
【表１】
0006005648.tif 000002
【００２９】
【表２】
0006005648.tif 000003
【００３０】
【表３】
0006005648.tif 000004
【００３１】
【表４】
0006005648.tif 000005
【００３２】
実施例１〜実施例１６についての試験結果を表１〜表３に，及び比較例１〜比較例５についての試験結果を表４に併記した。また，図１，及び図２に錆試験１００時間後の水道水と軸受を入れたシャーレの写真を示した。
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物に係る実施例１〜実施例１６の各試料でシリカゲル及び防錆剤がシリコーン油から分離せず沈降もなく，錆試験において錆は観察されなかった。即ち，図１の写真では，このシリコーン系潤滑油組成物を含浸させて焼結含油軸受と水道水を入れたシャーレには，上記焼結含油軸受には錆が発生せずに（発錆がなく），シャーレに入れた水道水は錆が入り込むことなく透明のままであった。
これに対して，比較例１は，シリコーン油単体を含浸させた焼結含油軸受であるため，防錆力が弱く，錆試験では焼結含油軸受から発生した錆がシャーレに入れた水道水を濁らせた（即ち，図２では黒くなっている。）。比較例２は，シリコーン油にシリカゲルを添加せず，防錆剤のみを添加していたため，シリコーン油から防錆剤が分離し，沈降し，錆試験では軸受に錆が発生し，軸受から発生した錆がシャーレに入れた水道水を濁らせた（即ち，図２では黒くなっている。）。比較例３では，シリコーン油に添加するシリカゲル量が少な過ぎるため，シリコーン油から防錆剤が分離し，沈降し，防錆試験では，軸受に錆が発生し，軸受から発生した錆がシャーレに入れた水道水を濁らせた（即ち，図２では黒くなっている。）。即ち，図２には，比較例１〜３の錆試験１００時間後の写真を示したが，発錆により試験に用いた水道水が黒く濁っていた。
図示していないが，比較例４では，シリコーン油に対してシリカゲルの添加量が多過ぎるため，潤滑油がグリース化し，潤滑油としての流動性を失った状態になった。また，比較例５では，シリカゲルの粒径が大き過ぎるため，シリカゲルのシリコーン油中への分散安定性が悪く，シリカゲル及び防錆剤が沈降し，軸受に含浸させることができなかった。  上記の実施例１〜１６及び比較例１〜５についての試験結果から，この発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，シリコーン油９０．０〜９９．４質量％に対して，シリカゲル０．１〜５．０質量％，及び防錆剤０．５〜５．０質量％を配合させることが，潤滑油の防錆性を向上させることから最適な配合割合であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明によるシリコーン系潤滑油組成物は，例えば，自動車用補機，または家電，ＩＴ，産業用機器等の機器に使用される電動機に利用される潤滑油であって，主成分がシリコーン油である潤滑油に，少なくとも防錆剤及びシリカゲルを添加したものであり，該潤滑油組成物を含浸させた焼結含油軸受に利用されて好ましいものである。
【図１】
0006005648.tif 000006
【図２】
0006005648.tif 000007