(57)【要約】【課題】特に、極圧条件下で使用される用途における潤滑寿命の長寿命化をもたらすグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなり、極圧条件で使用されても長寿命となる転がり軸受を提供する。【解決手段】鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、増ちょう剤とを含み、かつ、非イオン性界面活性剤をグリース全量の０．１〜５質量％の割合で含有するグリース組成物、並びに内輪と外輪との間に複数の転動体を転動自在に保持し、前記グリース組成物を封入した転がり軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、増ちょう剤とを含み、かつ、非イオン性界面活性剤をグリース全量の０．１〜５質量％の割合で含有することを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
内輪と外輪との間に複数の転動体を転動自在に保持し、かつ、請求項１記載のグリース組成物を封入したことを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなり、各種の産業機械や鉄鋼設備、車両、電機機器、モータ、自動車部品等に組み込まれる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械や鉄鋼設備、車両、電機機器、モータや自動車部品等に組み込まれる転がり軸受には、潤滑性を付与するためにグリース組成物が封入されている。使用されるグリース組成物は、供される軸受の種類によって異なるが、例えば鉄鋼設備や車両、産業機械に使用されているころ軸受では、高荷重が負荷されることから、摩耗抑制のために硫黄系化合物を添加したグリース組成物が使用されることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、その他の機器においても、装置や機器の小型軽量化や高速化に伴いグリース組成物にも耐摩耗性をはじめとして、耐久性の向上が要求されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような各種の要求は今後も引き続き高まることが予想され、特に耐摩耗性の要求は年々厳しくなっており、軸受メーカーにとっても最重要課題の一つとなっている。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、極圧条件下で使用される用途における潤滑寿命の長寿命化をもたらすグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなり、極圧条件で使用されても長寿命となる転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、下記のグリース組成物及び転がり軸受を提供する。
（１）鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、増ちょう剤とを含み、かつ、非イオン性界面活性剤をグリース全量の０．１〜５質量％の割合で含有することを特徴とするグリース組成物。
（２）内輪と外輪との間に複数の転動体を転動自在に保持し、かつ、上記（１）記載のグリース組成物を封入したことを特徴とする転がり軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグリース組成物は、非イオン性界面活性剤の作用により増ちょう剤がグリース組成物中に均一に分散し、潤滑性を良好に維持できるとともに、摩擦面に入り込み易くなり、摩擦面を保護して耐摩耗性を向上させる。また、本発明の転がり軸受も耐摩耗性に優れ、長寿命となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１０】
〔グリース組成物〕
本発明のグリース組成物において、基油は鉱油及び合成油から選択される。鉱油は、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を、適宜組み合わせて精製したものを用いることができる。
【００１１】
合成油としては、炭化水素系油、芳香族基油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。炭化水素系油としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、１−デセンオリゴマー、１−デセンとエチレンコオリゴマー等のポリ−α−オレフィンまたはこれらの水素化物等が挙げられる。芳香族系油としては、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、あるいはモノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン等が挙げられる。エステル系油としては、ジブチルセバケート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレート等のジエステル油、あるいはトリオクチルトリメリテート、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の芳香族エステル油、更にはトリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンベラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオールエステル油、更にはまた、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油等が挙げられる。エーテル系油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、あるいはモノアルキルトリフェニルエーテル、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油等が挙げられる。
【００１２】
その他の合成油も使用可能であり、例えば、トリクレジルフォスフェート、シリコーン油、パーフルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
【００１３】
上記の鉱油、合成油は、それぞれ単独で使用してもよく、混合物として使用してもよい。また、基油は、低温起動時の異音発生や高温で油膜が形成され難いことにより起こる焼付きを防ぐために、４０℃における動粘度が１０〜４００ｍｍ２／ｓであることが好ましく、より好ましくは２０〜２５０ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは４０〜１５０ｍｍ２／ｓである。
【００１４】
増ちょう剤は、ゲル構造を形成し、基油をゲル構造中に保持する能力があれば、特に制限されない。例えば、Ｌｉ、Ｎａ等からなる金属石けん、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ等から選択される複合金属石けん等の金属石けん類、ベントナイト、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物等の非金属石けん類を適宜選択して使用できる。また、これらは単独でも、混合して使用してもよい。
【００１５】
増ちょう剤の配合量は、グリース全量の５〜４０質量％とすることが好ましく、混合使用の場合は合計量でこの範囲とする。増ちょう剤の配合量が５質量％未満であるとグリース状態を維持することが困難となり、４０質量％を超えるとグリース組成物が硬くなりすぎて潤滑性を十分に発揮することができなくなるため、好ましくない。
【００１６】
グリース組成物には、必須添加剤として非イオン性界面活性剤が添加される。非イオン性界面活性剤は、一つの分子内に親水基と親油基の両方を持ち、増ちょう剤粒子に対し、親水基を増ちょう剤の親水基に向け、親油基を基油側に向けて吸着する。このように増ちょう剤粒子の表面が親油化されるため、基油中に安定して分散でき、潤滑作用を長期間安定して発現するとともに、適用箇所、例えば軸受の内外輪と転動体との隙間の油膜に入り込みやくなり、摩擦面を保護して耐摩耗性を向上させる。
【００１７】
このような作用に優れることから、非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を好適に使用できる。中でも、増ちょう剤中での浸透力が高く、増ちょう剤の凝集物を単分散状態に分散することができることから、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが特に好ましい。
【００１８】
非イオン性界面活性剤の添加量は、グリース全量の０．１〜５質量％である。添加量が０．１質量％未満では、非イオン性界面活性剤の増ちょう剤への吸着量が少なすぎて増ちょう剤の親油化が不十分となり、５質量％を超えて添加しても効果が飽和するとともに、相対的に基油量が減り潤滑性が低下するようになる。非イオン性界面活性剤の添加量は、より好ましくはグリース全量の０．１〜３質量％である。
【００１９】
本発明のグリース組成物には、各種性能をさらに向上させるために種々の添加剤を混合してもよい。添加剤としては、アミン系、フェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛等の酸化防止剤、スルフォン酸金属塩、エステル系、アミン系、ナフテン酸金属塩、コハク酸誘導体等の防錆剤、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、動植物油等の油性向上剤、ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤等、潤滑で使用される添加剤を単独又は２種以上混合して用いることができる。これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００２０】
また、グリース組成物を調製する方法は、増ちょう剤に非イオン界面活性剤を吸着させるため、基油中で増ちょう剤を反応させて得られたベースグリースに、非イオン界面活性剤を所定量添加し、ニーダーやロールミル等で十分に攪拌する。その他の添加剤を添加する場合は、非イオン界面活性剤のみを添加し攪拌した後、その他の添加剤を添加し、攪拌する。この処理を行うときは、加熱することも有効である。
【００２１】
〔転がり軸受〕
本発明は、上記グリース組成物を封入してなる転がり軸受を提供する。転がり軸受の構造には制限はなく、例えば図１に示す転がり軸受１を例示することができる。図示される転がり軸受１は、内輪１０と、外輪１１との間に、保持器１２により転動体１３を転動自在に保持し、更に内輪１０、外輪１１及び転動体１３で形成される軸受空間にグリース組成物Ｇを充填し、内輪１０と外輪１１との間の開口を接触シール１４で封止した構造である。尚、グリース組成物の封入量は、通常のグリース封入量と同等でかまわない。
【００２２】
本発明の転がり軸受は、グリース組成物の作用により、極圧条件下でも摩耗が抑えられ、長寿命となる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００２４】
〔実施例１〜５、比較例１〜３〕
表１に示す配合に従い、試験グリースを調製した。尚、配合の数値はグリース全量に占める割合（質量％）である。また、試験グリースのちょう度は、何れもＮＬＧＩ  Ｎｏ．２に調整した。そして、下記に示す評価を行った。
【００２５】
（１）増ちょう剤分散性評価試験
増ちょう剤の沈降速度から増ちょう剤の分散性を評価した。即ち、試験グリースをヘキサン中に分散させ、その分散液中を増ちょう剤が沈降する速度を測定した。沈降速度が遅いほど、分散性が良いと判断した。結果を表１に示す。
【００２６】
（２）耐摩耗試験
試験グリース組成物を、それぞれ４つの試験球（玉軸受用鋼球、ＳＵＪ２製、直径１２．７ｍｍ）に塗布し、これらの試験球をＡＳＴＭ  Ｄ  ２５９６に規定された試験機に類似した超高速四球試験機に組み込み、下記条件にて耐摩耗性試験を行なった。尚、４つの試験球のうち、３つの試験球が互いに接触するように正三角形状に配置され、それにより形成された窪みに１つの試験球を載せ、載置した試験球を荷重を加えた状態で回転させる構成となっている。
・面圧      ：２．３ＧＰａ
・回転数    ：１４００ｒｐｍ
・回転時間  ：２０分間
そして、２０分間回転させた後、下側に配置された３つの試験球の摩耗面積を光学顕微鏡により測定した。試験は各試験グリースとも５回行い、摩耗面積の平均値を求めた。結果を表１に示すが、比較例１の試験グリースの平均摩耗面積を１とする相対値で示してある。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１から、本発明に従い非イオン界面活性剤を規定量含有する試験グリースは、沈降速度が遅いことから、グリース中に増ちょう剤が良く分散していると考えられ、この効果により耐摩耗性に優れている。これに対し、非イオン界面活性を添加しない試験グリースでは、沈降速度が速く、耐摩耗性も悪い。また、非イオン界面活性剤の添加量がグリース全量の０．１質量％では、増ちょう剤への吸着が不十分であり、増ちょう剤を基油中に十分に分散させることができず、結果として十分な耐摩耗性を付与できていない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の転がり軸受の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  転がり軸受
１０  内輪
１１  外輪
１２  保持器
１３  転動体
１４  接触シール
Ｇ  グリース組成物
【図１】
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