(57)【要約】【課題】広い温度範囲で耐久性及び低温性に優れ、長寿命を有するグリース組成物を提供すること。【解決手段】（a）基油、（b）ウレア系化合物からなる増ちょう剤、（c）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のアミン系酸化防止剤、及び（d）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のキノリン系酸化防止剤を含有する、グリース組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（a）基油、
（b）ウレア系化合物からなる増ちょう剤、
（c）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のアミン系酸化防止剤、及び
（d）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のキノリン系酸化防止剤
を含有する、グリース組成物。
【請求項２】
前記(b)ウレア系化合物からなる増ちょう剤が、下記式（１）で表されるジウレア化合物である請求項１記載のグリース組成物。
【化１】
2018021140.tif 000007
（式中、Ｒ2は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ1及びＲ3は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数６〜３０の飽和又は不飽和アルキル基、炭素数６又は７のアリール基、又はシクロヘキシル基である。）
【請求項３】
前記（a）基油が鉱油及び炭化水素系合成油からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
前記（a）基油が高精製鉱油を含む、請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項５】
前記（a）基油の４０℃における動粘度が５０〜１５０mm2/sである請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項６】
前記(c)アミン系酸化防止剤が、フェニルαナフチルアミン、アルキルフェニルαナフチルアミン、及びアルキルジフェニルアミンよりなる群から選択される少なくとも１種のアミン系酸化防止剤である請求項１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項７】
前記(d)キノリン系酸化防止剤が、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２−メチル−２，４−ジエチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，６−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，７−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン及び６，６’−ビス（２，２，４−トリメチル-１，２−ジヒドロキノリン）及びそれらの誘導体又はそれらの高分子化物よりなる群から選択される少なくとも１種のキノリン系酸化防止剤である請求項１〜６のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項８】
前記(c)アミン系酸化防止剤と前記(d)キノリン系酸化防止剤との質量比が、１：３〜３：１である請求項１〜７のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項９】
さらに、（e）亜鉛系防錆剤を含み、該亜鉛系防錆剤の含有量が、グリース組成物の全質量を基準として、０．５〜１０質量％である請求項１〜８のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項１０】
モーターの回転子を支持するモーター用転がり軸受に使用するための、請求項１〜９のいずれか１項記載のグリース組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各産業で使用される電気機器や機械部品に用いられるモーター回転子を支える転がり軸受に好適に使用出来るグリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業機械で使用されるモーターは、寒冷地から自動車のエンジンルーム内のような高温雰囲気まで様々な環境で運転される為、モーターに使用される軸受には、広温度範囲でかつ長期間メンテナンスフリーで使用可能であることが求められ、耐久性に関する要求は高まる一方である。
機械部品等の潤滑剤として使用されるグリース組成物は、一般的に、増ちょう剤、基油及び添加剤の三つから構成されている。
高温で長寿命のグリースを得る手段としては、グリースの耐酸化性を向上させる必要がある。例えば、増ちょう剤にウレア化合物を、添加剤に特定量の過塩基性金属スルホネートを用いたグリースが、高温で使用される転がり軸受に使用し得るグリースとして提案されている（特許文献１）。高温・高速等の厳しい条件における焼付き寿命延長の為、増ちょう剤に脂環式脂肪族ジウレア化合物を、基油に高性能合成油であるペンタエリスリトールエステル油を用いたグリースもまた提案されている（特許文献２）。
近年の機械部品の高温・高速化により、転がり軸受の長寿命の要求は従来よりも更に高まっており、更には汎用的に使えるよう、基油の耐酸化性（種類）によらず、幅広い温度領域で性能を維持できることも求められている。
特許文献３では、酸化防止剤としてアミン系：Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンとキノリン系：ポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）を用いた生分解性グリース組成物が提案されているが、あくまで生分解性を付与することに着目しており、軸受の耐久性能の指標である軸受潤滑寿命の評価は１００℃環境下で実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７７３２０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９７４０１号公報
【特許文献３】特開平１１−２２２５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の目的は、高温かつ高速環境下での耐久性に優れ、かつ低温性にも優れる、長寿命を有するグリース組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記のグリース組成物を提供する。
１．（a）基油、
（b）ウレア系化合物からなる増ちょう剤、
（c）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のアミン系酸化防止剤、及び
（d）組成物の全質量を基準として、０．５〜５質量％のキノリン系酸化防止剤
を含有する、グリース組成物。
２．前記(b)ウレア系化合物からなる増ちょう剤が、下記式（１）で表されるジウレア化合物である前記１項記載のグリース組成物。
【０００６】
【化１】
2018021140.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ2は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ1及びＲ3は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数６〜３０の飽和又は不飽和アルキル基、炭素数６又は７のアリール基、又はシクロヘキシル基である。）
３．前記（a）基油が鉱油及び炭化水素系合成油からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む、前記１又は２項記載のグリース組成物。
４．前記（a）基油が高精製鉱油を含む、前記１又は２記載のグリース組成物。
５．前記（a）基油の４０℃における動粘度が５０〜１５０mm2/sである前記１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
６．前記(c)アミン系酸化防止剤が、フェニルαナフチルアミン、アルキルフェニルαナフチルアミン、及びアルキルジフェニルアミンよりなる群から選択される少なくとも１種のアミン系酸化防止剤である前記１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。
７．前記(d)キノリン系酸化防止剤が、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２−メチル−２，４−ジエチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，６−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，７−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン及び６，６’−ビス（２，２，４−トリメチル-１，２−ジヒドロキノリン）及びそれらの誘導体又はそれらの高分子化物よりなる群から選択される少なくとも１種のキノリン系酸化防止剤である前記１〜６のいずれか１項記載のグリース組成物。
８．前記(c)アミン系酸化防止剤と前記(d)キノリン系酸化防止剤との質量比が、１：３〜３：１である前記１〜７のいずれか１項記載のグリース組成物。
９．さらに、（e）亜鉛系防錆剤を含み、該亜鉛系防錆剤の含有量が、グリース組成物の全質量を基準として、０．５〜１０質量％である前記１〜８のいずれか１項記載のグリース組成物。
１０．モーターの回転子を支持するモーター用転がり軸受に使用するための、前記１〜９のいずれか１項記載のグリース組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温かつ高速環境下での耐久性に優れ、かつ低温性にも優れる、長寿命を有するグリース組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜基油＞
本発明のグリース組成物に使用される基油は、特に限定されない。例えば、鉱油をはじめとする全ての基油が使用できる。基油が鉱油及び炭化水素系合成油からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むのが好ましい。基油は、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
鉱油としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、これらの混合物を使用することができる。高精製鉱油を含むことが好ましい。
高精製鉱油とは、脱ロウ処理によって低温時のワックス成分の析出を低減し、それによって、精製していない鉱油の流動点（−５℃〜−２０℃位）よりも流動点を低くした鉱油をいう。流動点が−３５℃以下の高精製鉱油を含むことにより、低温時の低トルク性に悪影響なく使用することができる。また耐蒸発性も問題なく使用することができる。なお、基油の流動点は、JIS K 2269に従って測定することができる。
高精製鉱油の含有割合は基油全量を１００とした場合、５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２０質量％であることがより好ましい。高精製鉱油をこのような割合で含むことにより、低温性に優れる。
【００１０】
合成油としては、ジエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油；ポリα オレフィン、ポリブテンに代表される合成炭化水素油；アルキルジフェニルエーテル、ポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油；シリコーン油、フッ素化油など各種合成油が使用できる。このうち、合成炭化水素油、エステル油、エーテル系合成油及びこれらの混合油が好ましい。合成炭化水素油、エステル油及びこれらの混合油がより好ましい。合成炭化水素油、及び合成炭化水素油とその他の油との混合油がさらにより好ましい。
本発明の基油としては、鉱油を単独で用いることがとりわけ好ましい。基油が高精製鉱油を含むのがより好ましい。
本発明における基油の動粘度は特に限定されない。必要に応じて基油動粘度を選定することができる。好ましくは４０℃の基油動粘度で１０〜２００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは５０〜１５０ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは７０〜１００ｍｍ2／ｓである。なお、基油の動粘度は、JIS K 2220 23.に従って測定することができる。
本発明のグリース組成物における基油の含有量は、７０〜９０質量％であるのが好ましく、８０〜９０質量％であるのがより好ましい。
【００１１】
＜増ちょう剤＞
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤である。ウレア系増ちょう剤の中では、下記式（１）で示されるジウレア化合物が好ましい。
【００１２】
【化２】
2018021140.tif 000003
【００１３】
式中、Ｒ2は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ1及びＲ3は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数６〜３０の飽和又は不飽和アルキル基、炭素数６又は７のアリール基、又はシクロヘキシル基である。
シクロヘキシルアミン及び脂肪族アミンと、ジイソシアネートとの反応生成物である脂環式脂肪族ジウレアがとりわけ好ましい。なかでも、Ｒ1及びＲ3のいずれかがシクロヘキシル基の場合、もう一方は炭素数１２〜２２の飽和アルキル基であるのが好ましく、炭素数１６〜１８の飽和アルキル基であるのがより好ましく、炭素数１８の飽和アルキル基であるジウレア化合物を含むのがさらに好ましい。とりわけ、Ｒ1及びＲ3がシクロアルキルであるジウレア化合物と、Ｒ1及びＲ3が炭素数１８の飽和アルキル基であるジウレア化合物と、Ｒ1及びＲ3の一方がシクロアルキルであり、他方が炭素数１８の飽和アルキル基であるジウレア化合物との混合物が好ましい。脂環式脂肪族ジウレアにおけるシクロヘキシル基とアルキル基とのモル比は、１０：９０〜５０：５０であるのが好ましく、２０：８０〜４０：６０であるのがより好ましい。モル比がこのような範囲にあると、グリース中に含むことのできる基油の量をより多くでき、耐久性が良好となるので好ましい。
Ｒ2としては、トリレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネート由来の基が好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネート由来の基がより好ましく、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート由来の基がさらに好ましい。
【００１４】
式（１）のジウレア化合物は、例えば、基油中で、所定のジイソシアネートと、所定のモノアミンとを反応させることにより得ることができる。ジイソシアネートの好ましい具体例は、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、トリレンジイソシアネートである。モノアミンとしては、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂環式アミン又はこれらの混合物が挙げられる。脂肪族アミンの具体例としては、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノニルデシルアミン、エイコデシルアミン及びオレイルアミン等が挙げられる。芳香族アミンの具体例としては、アニリン、ｐ−トルイジン及びナフチルアミン等が挙げられる。脂環式アミンの具体例としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
本発明のグリース組成物中の増ちょう剤の含有量は、増ちょう剤の種類により異なる。本発明のグリース組成物のちょう度は、２００〜４００が好適であり、より好ましくは２００〜３００、更に好ましくは２４０〜２８０である。増ちょう剤の含有量はこのちょう度を得ることができる量であるのが好ましい。本発明のグリース組成物中、増ちょう剤の含有量は、通常３〜３０質量％、好ましくは５〜２５質量％、更に好ましくは５〜１５質量％である。
【００１５】
＜添加剤＞
〔酸化防止剤〕
本発明に使用される酸化防止剤は、（c）アミン系酸化防止剤、（d）キノリン系酸化防止剤の少なくとも２種を必須成分として含有する。
（c）アミン系酸化防止剤と（d）キノリン系酸化防止剤との質量比は１：３〜３：１であるのが好ましい。
（c）アミン系酸化防止剤としては、フェニルαナフチルアミン、アルキルフェニルαナフチルアミン、アルキルジフェニルアミンであることが好ましく、アルキルジフェニルアミンであることがより好ましい。
【００１６】
（d）キノリン系酸化防止剤としては、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２−メチル−２，４−ジエチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，６−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン、２，２，４，７−テトラメチル−１，２−ジヒドロキノリン及び６，６’−ビス（２，２，４−トリメチル-１，２−ジヒドロキノリン）及びそれらの誘導体又はそれらの高分子化物であることが好ましく、下記式（２）の構造を有する種々の化合物やその高分子化物があげられる。前記高分子化物は、ポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）〔ＪＩＳ  Ｋ６２１１「ゴム用老化防止剤」において規定された老化防止剤ＴＭＤＱに相当するもの、比重１．０８〜１．１１、軟化点８０〜１１０℃、灰分０．５％以下、加熱減量０．７％以下〕や、あるいは６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン〔上記ＪＩＳ  Ｋ６２１１「ゴム用老化防止剤」において規定された老化防止剤ＥＴＭＤＱに相当するもの〕などがあげられる。
中でも、ポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）が好ましい。なお、下記式(２) 中のｎは、かかる化合物が、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの単量体だけでなく、当該化合物の２量体以上の、種々の縮合物をも含む混合物（ｎ＝１の単量体も含みうる）であることを示しているが、その具体的な数値範囲は明らかでない。
【００１７】
【化３】
2018021140.tif 000004
【００１８】
（c）アミン系酸化防止剤がアルキルジフェニルアミンであり、（d）キノリン系酸化防止剤がポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）であるのがとりわけ好ましい。
本発明のグリース組成物における前記（ｃ）の含有量は、０．５〜５質量％であるのが好ましく、０．５〜２．５質量％であるのがより好ましい。前記（ｃ）の含有量がこのような範囲にあると、基油への溶解性に優れる。
本発明のグリース組成物における前記（ｄ）の含有量は、０．５〜５質量％であるのが好ましく、０．５〜２．５質量％であるのがより好ましい。前記（ｄ）の含有量がこのような範囲にあると、基油への溶解性に優れる。
前記（ｃ）と前記（ｄ）との総量は、好ましくは組成物全量の１〜１０質量％、より好ましくは２〜５質量％である。前記（ｃ）と前記（ｄ）との総量がこのような範囲にあると、十分な酸化防止効果を発揮して軸受潤滑寿命を延命するだけでなく、基油への溶解も良好であることから、グリースの基本性能の一つである軸受音響性能及び低温性に悪影響を与えることがない。
【００１９】
〔任意の添加剤〕
本発明のグリース組成物は、必要に応じてグリース組成物に通常使用される種々の添加剤を含むことが出来る。このような添加剤の例としては、上記（ｃ）及び（ｄ）以外の酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、清浄分散剤、極圧添加剤、泡消剤、抗乳化剤、油性向上剤、耐摩耗剤、固体潤滑剤などが挙げられる。これらの添加量は通常０．０１〜１０質量％である。
防錆剤を含むのが好ましく、亜鉛系防錆剤を含むのがより好ましい。防錆剤がナフテン酸亜鉛であるのが特に好ましい。含有量は特に制限されないが、ナフテン酸亜鉛の場合、本発明の組成物の全質量を基準として、０．５〜１０質量％であることが好ましい。このような量のナフテン酸亜鉛を含むことにより、Ｅｍｃｏｒ防錆試験（ＩＰ２２０）のような過酷な条件を想定した試験でも錆の発生を防止することができる。
【００２０】
本発明のグリース組成物は、各産業で使用される電気機器や機械部品に用いられるモーター回転子を支える転がり軸受に用いることができる。
【実施例】
【００２１】
増ちょう剤として、芳香族ジウレア（実施例６）を含むグリース組成物は、下記表に示す基油中で、4.4'−ジフェニルメタンジイソシアネート１モルに対し原料アミン（ｐ−トルイジン）２モルの比率で所定量を反応させ、アミン系酸化防止剤、キノリン系酸化防止剤及び亜鉛系防錆剤を所定量加え、３本ロールミルで規定のちょう度になるように調整することにより製造した。
増ちょう剤として、脂環式脂肪族ジウレア（実施例１〜５、７〜１３、比較例４〜９）を含むグリース組成物は、原料アミンとして、ｐ−トルイジンに代えてシクロヘキシルアミン及びステアリルアミンを使用したこと以外は、実施例６のグリース組成物と同様にして製造した。
増ちょう剤として、リチウムコンプレックス石けん（比較例１〜３）を含むグリース組成物は、基油にアゼライン酸及び１２ヒドロキシステアリン酸を投入し、加温した後、水酸化リチウム水溶液を添加し、再度加熱した後、急冷し、アミン系酸化防止剤、キノリン系酸化防止剤及び亜鉛系防錆剤を所定量加え、３本ロールミルで規定のちょう度になるように調整することにより製造した。
なお、ちょう度（６０回混和ちょう度）はすべて２６０に調整した（ＪＩＳ Ｋ２２２０）。
【００２２】
（ａ）基油
鉱油Ａ：粘度指数：95以上、動粘度10.8mm2/s@100℃、動粘度96.6mm2/s@40℃
鉱油Ｂ：粘度指数：95以上、動粘度11.2mm2/s@100℃、動粘度95.0mm2/s@40℃
鉱油Ｃ：粘度指数：95以上、動粘度6.0mm2/s@100℃、動粘度37.0mm2/s@40℃
鉱油Ｄ：粘度指数：95以上、動粘度31.6mm2/s@100℃、動粘度436mm2/s@40℃
高精製鉱油Ａ：粘度指数：120以上、動粘度7.80mm2/s@100℃、動粘度46.0mm2/s@40℃
（c）アミン系酸化防止剤
・アルキルジフェニルアミン
・フェニルαナフチルアミン
（d）キノリン系酸化防止剤
・２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの高分子化物（前記式(２) で表されるポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）〔比重１．０８〜１．１１、軟化点８０〜１１０℃、灰分０．５％以下、加熱減量０．７％以下〕。）
・６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン〔上記ＪＩＳ  Ｋ６２１１「ゴム用老化防止剤」において規定された老化防止剤ＥＴＭＤＱに相当するもの〕
（e）亜鉛系防錆剤
・ナフテン酸亜鉛
（f）フェノール系酸化防止剤
・オクタデシル-３-(３,５-ジ-t-ブチル-４-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
【００２３】
＜試験方法および判定＞
〔耐久性（耐熱性、軸受潤滑寿命）〕
・評価方法
試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ３３３６に準拠した軸受潤滑寿命試験機を用いて行った。
試験条件を下記に示す。なお、モータが過電流（４アンペア以上）を生じるまでの時間、または軸受外輪温度が試験温度+15℃上昇するまでの時間のいずれか短い方の時間を焼付寿命とした。
軸受形式：６２０４金属シール
試験温度：１６０℃
回転数：１００００ｒｐｍ
グリース量：１．８ｇ
試験荷重：アキシャル荷重６６．７Ｎ  ラジアル荷重６６．７Ｎ
・判定
軸受潤滑寿命  １０００ｈ以上・・・○（合格）
１０００ｈ未満・・・×（不合格）
【００２４】
〔低温性（低トルク性）〕
＜試験方法＞
低トルク性は、ＪＩＳ  Ｋ２２２０  １８．に規定する低温トルク試験に準拠して行った。
軸受形式：６２０４
試験温度：−３０℃
回転数  ：１ｒｐｍ
計測項目：
起動トルク（測定開始時の最大トルク）
回転トルク（回転１０分間の最後の１５秒間における平均トルク）
【００２５】
評価基準
起動トルク（−３０℃）      １０００mNm未満：合格（○）
１０００mNm以上：不合格（×）
回転トルク（−３０℃）      １００mNm未満：合格（○）
１００mNm以上：不合格（×）
【００２６】
〔総合判定〕
耐久性評価、低トルク性評価のいずれも合格：○（合格）
いずれか１つでも不合格：×（不合格）
【００２７】
【表１】
2018021140.tif 000005
【００２８】
【表２】
2018021140.tif 000006