(57)【要約】【課題】適用箇所における耐摩耗性や耐久性、低トルク化をより向上させ得る潤滑剤組成物、並びに低トルクで、耐摩耗性や耐久性に優れ長寿命の転がり軸受を提供する。【解決手段】基油に、特定のウレア化合物と、ベンジリデンソルビトール誘導体とを合計で１０〜３０質量％の割合で配合した潤滑剤組成物、並びに前記潤滑剤組成物を封入した転がり軸受。【選択図】図１
2008280476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油に、下記一般式（１）または（２）で表されるウレア化合物と、ベンジリデンソルビトール誘導体とを合計で１０〜３０質量％の割合で配合したことを特徴とする潤滑剤組成物。
【化１】
2008280476.tif 000007
〔（１）式中、ＣｍＨ２ｍ＋１及びＣｎＨ２ｎ＋１は直鎖アルキル基であり、ｍ＋ｎは１６〜３６である。また、（２）式中、ＣｘＨ２ｘ＋１及びＣｙＨ２ｙ＋１は直鎖アルキル基であり、ｘ＋ｙは２０〜３６である。〕
【請求項２】
基油がエステル油であることを特徴とする請求項１記載の潤滑剤組成物。
【請求項３】
（ウレア化合物／ベンジリデンソルビトール誘導体）重量比が０．１〜１，０であることを特徴とする請求項１または２記載の潤滑剤組成物。
【請求項４】
ＮＳＫグリースノイズテスターによるグリースノイズカウントの１２０秒値が５０カウント以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の潤滑剤組成物。
【請求項５】
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１〜４の何れか１項に記載の潤滑剤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、各種産業機械や各種モータ、自動車部品等に組み込まれる転がり軸受、並びに前記転がり軸受に好適な潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、各種産業機械や各種モータ、自動車部品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や潤滑油が使用されている。このうち、グリースは、軸受に密封できるという利点があり、転がり軸受では非常に広く使用されている。反面、潤滑油を供給する油潤滑方式に比べてグリースは流動性が悪いため、転送面への供給性が悪く、潤滑不足から種々の不具合を招く可能性がある。
【０００３】
このような背景から、増ちょう剤と少量のゲル化剤とを併用することにより、せん断・熱が加えられたときに流動性が発現し、せん断・熱を取り除くと再硬化するグリース組成物が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２１９２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のグリース組成物は、転がり軸受の回転時には、軸受転送面では増ちょう剤量が少なくなり発熱が抑えられ、軸受転送面から排出されたグリース組成物はせん断を受けることがないため硬化して漏洩や異物混入を防ぐことができる。しかし、軸受転送面から排出されたグリース組成物が再度軸受転送面に流入しないと、発熱は抑えられても、潤滑不足のために耐摩耗性や耐久性の向上には至らない。
【０００６】
近年、各種産業機械や各種モータ、自動車部品に組み込まれる転がり軸受は、高速化が一層進んでおり、耐摩耗性や耐久性の更なる改善に加え、低トルク化が望まれている。そこで本発明は、適用箇所におけるこれらの特性をより向上させ得る潤滑剤組成物、並びに低トルクで、耐摩耗性や耐久性に優れ長寿命の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】
上記課題を解決するために、本発明は下記の潤滑剤組成物及び転がり軸受を提供する。
（１）基油に、下記一般式（１）または（２）で表されるウレア化合物と、ベンジリデンソルビトール誘導体とを合計で１０〜３０質量％の割合で配合したことを特徴とする潤滑剤組成物。
【０００８】
【化２】
2008280476.tif 000003
【０００９】
〔（１）式中、ＣｍＨ２ｍ＋１及びＣｎＨ２ｎ＋１は直鎖アルキル基であり、ｍ＋ｎは１６〜３６である。また、（２）式中、ＣｘＨ２ｘ＋１及びＣｙＨ２ｙ＋１は直鎖アルキル基であり、ｘ＋ｙは２０〜３６である。〕
（２）基油がエステル油であることを特徴とする上記（１）記載の潤滑剤組成物。
（３）（ウレア化合物／ベンジリデンソルビトール誘導体）重量比が０．１〜１，０であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の潤滑剤組成物。
（４）ＮＳＫグリースノイズテスターによるグリースノイズカウントの１２０秒値が５０カウント以下であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の潤滑剤組成物。
（５）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）〜（４）の何れか１項に記載の潤滑剤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】
【００１０】
本発明の潤滑剤組成物は、せん断力が加わる状態では油状（降伏値を持たない）となり、せん断力が加わらない状態では固まってゲル状（降伏値の大きい状態）となる。そのため、転がり軸受に封入した場合、転送面から排出されても、保持器とシールとの隙間や転送面付近に存在する潤滑剤組成物スとの接触で生じる極く弱いせん断力により油状となり、転送面に再度供給され、潤滑不足による摩耗が抑えられて長寿命となり、低トルク化も図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１２】
〔潤滑剤組成物〕
本発明の潤滑剤組成物は、基油に、下記一般式（１）または（２）で表されるウレア化合物と、ベンジリデンソルビトール誘導体とを配合したものである。
【００１３】
【化３】
2008280476.tif 000004
【００１４】
（１）式中、ＣｍＨ２ｍ＋１及びＣｎＨ２ｎ＋１は直鎖アルキル基であり、ｍ＋ｎは１６〜３６である。また、（２）式中、ＣｘＨ２ｘ＋１及びＣｙＨ２ｙ＋１は直鎖アルキル基であり、ｘ＋ｙは２０〜３６である。
【００１５】
基油としては、ウレア化合物及びベンジリデンソルビトール誘導体との親和性が高く、これらを完全に溶解できることからエステル油が好ましい。エステル油としては、制限はないが、芳香族系三塩基酸または芳香族系四塩基酸と、分岐アルコールとの反応から得られる芳香族エステル油、一塩基酸と多価アルコールとの反応から得られるポリオールエステル油等を好適に挙げることができる。
【００１６】
具体的には、芳香族エステル油としては、芳香族系三塩基酸と分岐アルコールとの反応から得られるエステル油としてピロメリット酸エステル油、トリメシン酸エステル油、具体的にはトリオクチルトリメリテートやトリデシルトリメリテート、芳香族系四塩基酸と分岐アルコールとの反応から得られるピロメリット酸エステル油、具体的にはテトラオクチルピロメリテート等が挙げられる。
【００１７】
また、ポリオール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とを適宜組み合わせて反応させて得られるものが挙げられる。尚、一塩基酸は単独でもよいし、複数を用いてもよい。更に、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よい。多価アルコールとしては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ネオペンチルグルコール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。一方、一塩基酸としては、主に炭素数４〜１６の一価脂肪酸が用いられ、具体的には、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、ミステリン酸、パルミチン酸、牛脂脂肪酸、ステアリン酸、カプロレイン酸、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、リノイン酸、アビニン酸、リシノール酸等が挙げられる。
【００１８】
上記のウレア化合物は、ジイソシアネートと、モノアミンとを反応させて得られる。ジイソシアネートとしては、一般式（１）で表されるウレア化合物ではヘキサメチレンジイソシアネートを、一般式（２）で表されるウレア化合物では４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートを用いる。一方、モノアミンとしては、一般式（１）で表されるウレア化合物では直鎖のＣｍＨ２ｍ＋１を有する脂肪族アミン及び直鎖のＣｎＨ２ｎ＋１を有する脂肪族アミンを用い、一般式（２）で表されるウレア化合物では直鎖のＣｘＨ２ｘ＋１を有する脂肪族アミン及び直鎖のＣｙＨ２ｙ＋１を有する脂肪族アミンを用いる。尚、ｍ＋ｎは１６〜３６であり、ｘ＋ｙは２０〜３６であるが、炭素数が多いほど基油、特にエステル油との親和性が高く、好ましい。
【００１９】
ベンジリデンソルビトール誘導体としては、ジベンジリデンソルビトール、ジトリリデンソルビトール、非対称のジアルキルベンジリデンソルビトール等を好適に挙げることができる。
【００２０】
ベンジリデンソルビトール誘導体は、数質量％の添加量で基油をＮＬＧＩ  Ｎｏ．２〜Ｎｏ．３程度の硬さに増ちょうできる能力を備えている。また、せん断を受けた時に結晶粒子が分散して流動性を示し、せん断を受けない時には結晶粒子が凝集して流動性を示さなくなるという、流動−復元可逆性を有する。しかし、せん断の有無を繰り返すうちに短時間での構造復元が困難になり、軟化するようになる。そこで、この流動−復元可逆性が緩やかであるウレア化合物を併用することにより、ベンジリデンソルビトール流動体の結晶粒子がウレア化合物の結晶粒子を架橋して再凝集し易くなり、安定した流動−復元可逆性が得られるようになる。
【００２１】
このような作用を効果的に得るために、ウレア化合物とベンジリデンソルビトール誘導体とを、（ベンジリデンソルビトール誘導体／ウレア化合物）重量比で０．１〜１．０となるように混合する。この混合比が０．１未満であると、ベンジリデンソルビトール誘導体の結晶粒子の凝集が起こり難く、せん断を受けない時に増ちょう剤網目構造の復元が遅くなり、適用箇所から漏洩しやすくなる。一方、この混合比が１を超えると、分散・凝集の可逆性が損なわれ、漏洩しやすくなる。
【００２２】
また、ウレア化合物及びベンジリデンソルビトール誘導体は、共に増ちょう剤として機能する。そのため、両者の合計で、潤滑剤組成物全量の１０〜３０質量％を占めるように配合される。合計での配合量が１０質量％未満では潤滑剤組成物が初期から柔らかすぎて適用箇所から漏洩しやすく、３０質量％を超える流動性が低く適用箇所に十分な潤滑性を付与できない。
【００２３】
本発明の潤滑剤組成物は、せん断力が加わる状態ではウレア化合物とベンジリデンソルビトール誘導体とからなる網目構造が切断され、ウレア化合物の結晶粒子及びベンジリデンソルビトール誘導体の結晶粒子が配向され著しい硬さ変化が起こり、油状となる。一方、せん断が加わらない状態では網目構造が復元してゲル状となる。従って、転がり軸受に封入した場合、作動時に一部の潤滑剤組成物は転送面から排出されても、保持器とシールとの隙間や転送面付近に存在する潤滑剤組成物と接触すると、極く弱いせん断力が加わり流動性が付与され、転送面に再度供給される。このように、潤滑剤組成物は、潤滑油に近い良好な流動性を有し、低トルクで、耐久性能が良好となる。また、シールに付着した潤滑剤組成物は、せん断力が加わらない状態となるため、ゲル状となり漏洩を防止することもできる。
【００２４】
潤滑剤組成物には、その用途に応じて添加剤を配合することにより、各種性能を向上させることができる。例えば、揺動運動用転がり軸受の潤滑に使用する場合、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；スルホン酸金属塩、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をそれぞれ単独で、あるいは適宜組み合わせて添加することができる。尚、これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に制限されるものではない。
【００２５】
［転がり軸受］
本発明はまた、上記の潤滑剤組成物を封入した転がり軸受を提供する。転がり軸受の種類や構造には制限がなく、例えば図１に断面図で示す玉軸受１を例示するが、内輪１０と外輪１１との間に、保持器１２を介して複数の転動体である玉１３を転動自在に保持し、内輪１０と外輪１１との間に上記の潤滑剤組成物Gを充填し、シール部材１４で封止して構成される。
【００２６】
本発明の転がり軸受は、上記したように、潤滑剤組成物の作用により、送面に再供給され、潤滑不足による摩耗が抑えられて長寿命となり、低トルク化も図られている。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
第１の容器にて、４２部のペンタエリスリトールエステル（ＰＥＴ）にヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）を４部添加して溶解し、７０℃まで加熱した。第２の容器にて、４５部のＰＥＴにオクチルアミン（Ｃ８ＮＨ２）を６部溶解した。そして、第１の容器に第２の容器の内容物を入れ、攪拌しながら徐々に昇温して１４０℃で３０分保持してウレア化合物を合成した。次いで、第１の容器にジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）を３部添加し、十分に攪拌して混合した後、１９５℃まで昇温してウレア化合物とＤＢＳとを完全に溶解させた。次いで、予め水冷したアルミニウム製バットに第１の容器の内容物を流し込み、バットを流水で冷却することでゲル状物を得た。そして、ゲル状物を３本ロールミルにかけて供試潤滑剤組成物を得た。
【００２９】
（実施例２〜６）
表１に示す基油、ジイソシアネート、モノアミン及びベンジリデンソルビトール誘導体を用い、実施例１に準じて供試潤滑剤組成物を得た。
【００３０】
（比較例１）
ＰＥＴ中で、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とシクロへキシルアミン（ＣＨＡ）とを反応させてウレア化合物を合成し、供試潤滑剤組成物を得た。
【００３１】
（比較例２）
ＰＥＴにＤＢＳを添加して供試潤滑剤組成物を得た。
【００３２】
（比較例３）
鉱油（ＭＯ）に、１２ヒドロキシステアリン酸リチウム及びＤＢＳを配合して供試潤滑剤組成物を得た。
【００３３】
（比較例４）
ＭＯ中で、ＭＤＩとｐ−トルイジンとを反応させてウレア化合物を合成し、Ｎ−アシルアミノ酸ジアミドを添加して供試潤滑剤組成物を得た。
【００３４】
（比較例５）
ＰＥＴ中で、ＨＤＩとＣ８ＮＨ２とを反応させてウレア化合物を合成し、供試潤滑剤組成物を得た。
【００３５】
（比較例６）
ＰＥＴ中で、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とＣ８ＮＨ２とを反応させてウレア化合物を合成し、ＤＢＳを添加して供試潤滑剤組成物を得た。
【００３６】
上記の各供試潤滑剤組成物について、下記の評価を行なった。
【００３７】
（１）せん断の有無と見かけ粘度との関係
実施例１の供試潤滑剤組成物と比較例１の供試潤滑剤組成物とを用い、初期の見かけ粘度（図中●）、せん断を１回受けた後の見かけ粘度（図中▲）、せん断を１回受け所定時間放置した後の見かけ粘度（図中■）、放置後更にせん断を受けたとき（せん断２回目）の見かけ粘度（図中◆）を測定した。図２に実施例１の供試潤滑剤組成物の測定結果を示すが、せん断を受けたときに油状となって流動性を示し、放置すると元の硬さのゲル状に戻る特性を有することがわかる。一方、図３に比較例１の供試潤滑剤組成物の測定結果を示すが、ウレア化合物のみを含むため、せん断を受けた時と放置時とで見かけ粘度の変化が少ない。
【００３８】
（２）混和ちょう度、不混和ちょう度の評価
各供試潤滑剤組成物について、混和ちょう度（６０Ｗ）と不混和ちょう度（０Ｗ）との差を求めた。結果を表１及び表２に示すが、５０以上を合格とした。
【００３９】
（３）流動−復元可逆性試験
各供試潤滑剤組成物を、自転−公転式攪拌機（せん断条件：自転１３７０ｒ／ｍｉｎ、公転１３７０ｒ／ｍｉｎ、３ｍｉｎ）で攪拌して不混和ちょう度を測定した後、４０℃で３時間放置して不混和ちょう度を測定するサイクルを４回繰り返した。結果を表１及び表２に示すが、１回目のせん断後の不混和ちょう度と、２〜４回のせん断後の各不混和ちょう度との差、並びに１回目の放置後の不混和ちょう度と、２〜４回目の放置後の各不混和ちょう度との差が、何れも±１５以内であれば、良好な流動−復元可逆性を有すると見なすことができ、各実施例の供試潤滑剤組成物はこの基準を満足している。
【００４０】
また、図４に、実施例１、比較例１及び比較例２の各供試潤滑剤組成物の測定結果をグラフ化して示すが、比較例１及び比較例２の供試潤滑剤組成物は、攪拌と放置とを繰り返すうちに、放置後の不混和ちょう度の上昇が大きく、流動−復元可逆性が低下している。
【００４１】
（４）軸受トルク試験
非接触シール付きの単列深溝玉軸受（内径２５ｍｍ、外径６２ｍｍ、幅１７ｍｍ）に各供試潤滑剤組成物を充填して供試軸受を作製した。そして、供試軸受を、回転数３０００ｒ／ｍｉｎ、アキシアル荷重９８Ｎ，ラジアル荷重９８Ｎにて１８０秒間回転させた後、回転トルクを測定した。結果を表１及び表２に示すが、比較例１に対する相対値で示してある。このトルク相対値１．０未満を合格としたが、実施例の供試軸受は何れも前記基準を満たしている。
【００４２】
（５）軸受漏洩試験
非接触シール付きの単列深溝玉軸受（内径２５ｍｍ、外径６２ｍｍ、幅１７ｍｍ）に各供試潤滑剤組成物を充填して供試軸受を作製した。そして、供試軸受を、回転数１００００ｒ／ｍｉｎ、アキシアル荷重９８Ｎ，ラジアル荷重９８Ｎにて２０時間連続回転させ、初期重量との差からグリース漏洩率を求めた。結果を表１に示すが、グリース漏洩率６質量％以下を合格とした。実施例の供試軸受は、何れも前記基準を満たしている。
【００４３】
また、実施例１に従い、（ベンジリデンソルビトール誘導体／ウレア化合物）重量比を変えて供試潤滑剤組成物を調製し、同様にしてグリース漏洩率を求めた。結果を図５に示すが、（ベンジリデンソルビトール誘導体／ウレア化合物）重量比が１の供試軸受に対する相対値で示してある。同図から、（ベンジリデンソルビトール誘導体／ウレア化合物）重量比が０．１〜１．０の範囲であればグリース漏洩を極力抑え得ることがわかる。
【００４４】
（６）グリースノイズ試験
非接触シール付きの単列深溝玉軸受（内径１５ｍｍ、外径３５ｍｍ、幅１１ｍｍ）に各供試潤滑剤組成物を充填して供試軸受を作製した。そして、供試軸受を、回転数１８００ｒ／ｍｉｎ、アキシアル荷重２９．４Ｎにて１２０秒間回転させた後、ＮＳＫグリースノイズテスターを用い、軸受ラジアル方向の振動による規定値以上のパスル値を計測した。結果を表１及び表２に示すが、このグリースノイズカウントの１２０秒値が５０カウント以下を合格とした。実施例の供試軸受は、何れも前記基準を満たしている。
【００４５】
【表１】
2008280476.tif 000005
【００４６】
【表２】
2008280476.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の転がり軸受の一例である玉軸受を示す断面図である。
【図２】実施例１の供試潤滑剤組成物におけるせん断応力と見かけ粘度との関係を示すグラフである。
【図３】比較例１の供試潤滑剤組成物におけるせん断応力と見かけ粘度との関係を示すグラフである。
【図４】実施例における（３）流動−復元可逆性試験の結果を示すグラフである。
【図５】実施例で得られた（ベンジリデンソルビトール誘導体／ウレア化合物）重量比とグリース漏洩率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１  玉軸受
１０  内輪
１１  外輪
１２  保持器
１３  玉
１４  シール部材
G  潤滑剤組成物
【図１】
2008280476.tif 000008
【図２】
2008280476.tif 000009
【図３】
2008280476.tif 000010
【図４】
2008280476.tif 000011
【図５】
2008280476.tif 000012