(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリ−α−オレフィンである基油と、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミンのいずれかのアミンとジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られるジウレアである増ちょう剤と、グリセロールモノオレートからなる添加剤とを含有し、
２００以下の不混和ちょう度、および２５０以上の混和ちょう度を有する、グリース組成物が封入された転がり軸受。
【請求項２】
前記不混和ちょう度と前記混和ちょう度との差が、１００以上である、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記添加剤を、０．５質量％〜２質量％含有している、請求項１または２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記増ちょう剤の平均粒子径が、１０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物およびその製造方法、ならびに当該グリース組成物が封入された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置、液晶製造装置、電子計算機、プリント基板製造装置等の製品は、異物やホコリ等に敏感なので、クリーンな状態で維持される必要がある。そのため、この種の製品内の潤滑部品に使用される潤滑剤（グリース組成物）には、飛散によって製品を汚染しないようにするため、低発塵性が要求される。
低発塵性グリース組成物として、例えば、特許文献１は、エステル油およびポリ−α−オレフィンからなる基油と、ステアリン酸リチウムおよび１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムからなる増ちょう剤とを含有するグリース組成物を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４３８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、低発塵性グリースとして、２００以下の混和ちょう度を有するものが流通している。
しかしながら、混和ちょう度が２００以下であると、せん断を受けても硬さが維持されるため、流動性が悪く、軸受に封入しづらいという不具合もある。
そこで、本発明の目的は、低騒音と低発塵とを両立でき、トルク安定性を発現できると共に、さらに、軸受の生産性の低下を抑制することができるグリース組成物およびその製造方法、ならびに当該グリース組成物が封入された転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための本発明の転がり軸受（１）は、少なくともポリ−α−オレフィンである基油と、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミンのいずれかのアミンとジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られるジウレアである増ちょう剤と、グリセロールモノオレートからなる添加剤とを含有し、２００以下の不混和ちょう度、および２５０以上の混和ちょう度を有する、グリース組成物（Ｇ）が封入されている（請求項１）。
このグリース組成物によれば、ロール処理等でせん断を受けたときに軟らかくなり流動性が増すので、例えば、軸受等の潤滑部品に対して容易に封入することができる。そのため、軸受を生産する場合でも、生産性の低下を抑制することができる。
【０００６】
一方、不混和ちょう度が２００以下であり、静止状態で比較的硬さを維持できるので、飛散による発塵を抑制することもできる。
また、ポリオキシエチレンアルキルアミンは油溶性であるため、基油中に溶解して界面活性剤として作用し易い。その結果、基油と増ちょう剤との相互作用を強め、静止状態のグリース組成物の硬さ（ちょう度）を上げることができる。これにより、低発塵性能を向上することができる。一方、グリセロールモノオレートは非油溶性であるが、基油中に分散して増ちょう剤が形成するネットワークに入りこむことができる。その結果、増ちょう剤の繊維間の相互作用を強め、静止状態のグリース組成物の硬さ（ちょう度）を上げることができる。これにより、低発塵性能を向上することができる。
そして、本発明の転がり軸受によれば、前記グリース組成物が封入されているので、低騒音と低発塵とを両立でき、かつトルク安定性を発現できる転がり軸受を提供することができる。
本発明の転がり軸受では、前記不混和ちょう度と前記混和ちょう度との差が、１００以上であってもよい（請求項２）。
この構成によれば、せん断を受けた状態と静止状態との間において、グリース組成物の性状の差を大きくすることができる。
【０００８】
本発明の転がり軸受は、前記添加剤を、０．５質量％〜２質量％含有していてもよい（請求項３）。
この構成によれば、基油および増ちょう剤といったグリース組成物の主成分の配合割合に影響を与えずに、上記した作用効果を発現することができる。
前記グリース組成物は、前記基油と前記増ちょう剤の混合物をロール処理した後に、前記添加剤を混合して得られるものであってもよい。
【０００９】
この構成によれば、増ちょう剤をロール処理によって基油中に分散させた後に添加剤が混合されるので、当該添加剤をグリース組成物全体に良好に行き渡らせることができる。
本発明の転がり軸受では、前記増ちょう剤の平均粒子径が、１０μｍ以下であってもよい（請求項４）。
この構成によれば、増ちょう剤が基油全体に良好に分散するので、基油と増ちょう剤との相互作用を強めることができる。
【００１０】
前記グリース組成物の製造方法は、ポリ−α−オレフィンである基油と、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミンのいずれかのアミンとジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られるジウレアである増ちょう剤の混合物をロール処理する工程と、ロール処理された前記混合物に、グリセロールモノオレートからなる添加剤を混合する工程とを含んでいてもよい。
【００１１】
この方法によって、本発明のグリース組成物を製造することができる。また、増ちょう剤をロール処理によって基油中に分散させた後に添加剤が混合されるので、当該添加剤をグリース組成物全体に良好に行き渡らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受を示す断面図である。
【図２】図２は、軸受回転トルク測定装置の概略図である。
【図３】図３は、実施例および比較例のちょう度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受１を示す断面図である。
転がり軸受１は、互いの間に環状の領域２を区画する一対の軌道部材としての内輪３および外輪４と、領域２に配置され内輪３および外輪４に対して転動する複数の転動体としてのボール５と、領域２に配置され、各ボール５を保持する保持器６と、領域２に充填されたグリースＧと、外輪４に固定されて内輪３と摺接する一対の環状のシール部材７，８とを備えている。
【００１４】
各シール部材７，８は、環状の芯金９，９と、この芯金９，９に焼き付けられた環状のゴム体１０，１０とを有している。各シール部材７，８は、その外周部が外輪４の両端面に形成した溝部１１，１１に嵌められて固定されており、内周部が内輪３の両端面に形成した溝部１２，１２に嵌められて固定されている。
グリースＧは、両輪３，４間に一対のシール部材７，８で区画された領域２内に略一杯となるように封入されている。
【００１５】
次に、グリースＧを構成するグリース組成物について詳細に説明する。
本発明のグリース組成物は、基油、増ちょう剤および添加剤を含有している。
基油としては、例えば、合成油、鉱油が使用されるが、好ましくは、合成油が使用される。合成油であれば、不純物が混入していないか、混入していても少ないため、グリース組成物の潤滑性能を向上させることができる。また、分子量や分子構造に応じて、基油の動粘度や流動点を広い範囲で選択することができる。
【００１６】
合成油としては、例えば、合成炭化水素油、エステル油、シリコーン油、フッ素油、フェニルエーテル油、ポリグリコール油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油、ビフェニル油、ジフェニルアルカン油、ジ(アルキルフェニル)アルカン油、ポリグリコール油、ポリフェニルエーテル油、パーフルオロポリエーテル、フッ素化ポリオレフィン等のフッ素化合物等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、合成炭化水素油が使用される。
【００１７】
合成炭化水素油として、さらに具体的には、エチレン、プロピレン、ブテンおよびこれらの誘導体等を原料として製造されたα−オレフィンを、単独または２種以上混合して重合したものが挙げられる。α−オレフィンとしては、好ましくは、炭素数６〜２０のものが使用され、さらに好ましくは、１−デセンや１−ドデセンのオリゴマーであるポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）が使用される。
【００１８】
鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、中間基系鉱油等が挙げられる。
基油の物性については、特に制限されないが、例えば、動粘度（ＪＩＳ Ｋ ２２８３に準拠）は、好ましくは、２０ｍｍ２／ｓ〜５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）であり、さらに好ましくは、３０ｍｍ２／ｓ〜５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）である。
【００１９】
また、基油の配合量は、グリース組成物全量に対して、好ましくは、７５質量％〜８５質量％である。
増ちょう剤としては、好ましくは、ウレア系化合物が使用される。ウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、ポリウレア化合物（ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物を除く）等のウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物、ジウレタン等のウレタン化合物またはこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、ジウレア化合物が使用され、さらに好ましくは、脂肪族アミンと、ジイソシアネート化合物とを反応させて得られるジウレア化合物が使用される。この組み合わせのジウレア化合物であれば、グリース組成物の耐熱性を向上させることができる。
【００２０】
脂肪族アミンとしては、炭素鎖長が１０以下であるものが挙げられ、例えば、ヘキシルアミン（炭素鎖長が６）、ヘプチルアミン（炭素鎖長が７）、オクチルアミン（炭素鎖長が８）、ノニルアミン（炭素鎖長が９）、デシルアミン（炭素鎖長が１０）等が挙げられる。
ジイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、飽和および／または不飽和の直鎖状、または分岐鎖の炭化水素基を有するジイソシアネートが挙げられ、具体的には、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート（ＨＤＩ）等が挙げられる。また、脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシルジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。また、芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、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（ＴＤＩ）、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、芳香族ジイソシアネートが使用され、さらに好ましくは、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が使用される。すなわち、増ちょう剤として好ましくは、脂肪族アミン（炭素鎖長が１０以下）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）との組み合わせからなる脂肪族ジウレアが使用される。
【００２１】
そして、アミンとジイソシアネート化合物は、種々の方法と条件下で反応させることができる。増ちょう剤の均一分散性が高いジウレア化合物が得られることから、基油中で反応させることが好ましい。また、反応は、アミンを溶解した基油中に、ジイソシアネート化合物を溶解した基油を添加して行ってもよいし、ジイソシアネート化合物を溶解した基油中に、アミンを溶解した基油を添加して行ってもよい。これらの反応における温度および時間は、特に制限されず、通常のこの種の反応と同様でよい。反応温度は、アミンおよびジイソシアネートの溶解性、揮発性の点から、６０℃〜１７０℃が好ましい。反応時間は、アミンとジイソシアネートの反応を完結させるという点と製造時間短縮による効率化の点から０．５〜２．０時間が好ましい。
【００２２】
増ちょう剤の平均粒子径は、好ましくは、１０μｍ以下、さらに好ましくは、５μｍ〜８μｍである。増ちょう剤の平均粒子径は、例えば、レーザー回折法、動的光散乱法、画像イメージング法、重力沈降法等の公知の測定方法によって測定してもよい。増ちょう剤の平均粒子径が上記の範囲であれば、増ちょう剤が基油全体に良好に分散するので、基油と増ちょう剤との相互作用を強めることができる。
【００２３】
また、増ちょう剤の配合量は、グリース組成物全量に対して、好ましくは、１５質量％〜２５質量％である。
添加剤としては、必須成分として、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよびグリセロールモノオレートの少なくとも一種が挙げられ、任意成分として、例えば、極圧剤、油性剤、防錆剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、染料、色相安定剤、増粘剤、構造安定剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤等の各種添加剤が挙げられる。
【００２４】
ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレン牛脂アミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレン牛脂プロピレンジアミン、ポリオキシエチレンステアリルプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンＮ−シクロヘキシルアミン、ポリオキシエチレンメタキシレンジアミン、ドデシルジオキシエチルアミン、テトラデシルジオキシエチルアミン、オクタデシルジオキシエチルアミン、１６−オキシヘプタデシルジオキシエチルアミン、オクタデシルオキシエトキシエチルアミン、１７−オクタデセニルジオキシエチルアミン、１−メチルヘプタデシルジオキシエチルアミン等が挙げられる。例えば、市販品としては、ＡＤＥＫＡ社製の「アデカキクルーブＦＭ−８１２」等を使用できる。
【００２５】
グリセロールモノオレートは、例えば、市販品として、ＡＤＥＫＡ社製の「アデカキクルーブＦＭ−２１０」等を使用できる。
また、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよび／またはグリセロールモノオレートの配合量（併用する場合は総量）は、グリース組成物全量に対して、好ましくは、０．５質量％〜２質量％である。
【００２６】
上記のように、添加剤としてポリオキシエチレンアルキルアミンおよび／またはグリセロールモノオレートを用いる理由は次の通りである。つまり、ポリオキシエチレンアルキルアミンは油溶性であるため、基油中に溶解して界面活性剤として作用し易い。その結果、基油と増ちょう剤との相互作用を強め、静止状態のグリース組成物の硬さ（ちょう度）を上げることができる。これにより、低発塵性能を向上することができる。一方、グリセロールモノオレートは非油溶性であるが、基油中に分散して増ちょう剤が形成するネットワークに入りこむことができる。その結果、増ちょう剤の繊維間の相互作用を強め、静止状態のグリース組成物の硬さ（ちょう度）を上げることができる。これにより、低発塵性能を向上することができる。
【００２７】
そして、本発明のグリース組成物を製造するには、例えば、まず基油および増ちょう剤を混合して攪拌する。次に、当該混合物をロールミル等に通すことによってロール処理（ロール掛け）する。ロール処理後、混合物に、必須成分としてのポリオキシエチレンアルキルアミンおよび／またはグリセロールモノオレート、さらに必要に応じてその他の添加剤を加えて、撹拌する。このように、増ちょう剤をロール処理によって基油中に分散させた後に添加剤を混合することで、当該添加剤をグリース組成物全体に良好に行き渡らせることができる。以上の工程を経て、上記のグリース組成物を得ることができる。
【００２８】
以上のように得られるグリース組成物（グリースＧ）は、２００以下の不混和ちょう度、および２５０以上の混和ちょう度を有している。
したがって、図１においてグリースＧが、内輪３および外輪４とボール５との間の摺動によってせん断される場合でも、当該粗大粒子に起因する音響特性やトルク安定性の低下を低減することができる。また、混和ちょう度が２５０以上であることにより、ロール処理等でせん断を受けたときに軟らかくなり流動性が増すので、例えば、転がり軸受１に対して容易に封入することができる。そのため、転がり軸受１を生産する際の生産性の低下を抑制することができる。
【００２９】
一方、不混和ちょう度が２００以下であり、静止状態で比較的硬さを維持することができる。そのため、例えば、グリースＧのうち、内輪３および外輪４とボール５との界面（摺動面１３）から離れている外側領域１４においては、ボール５の摺動によるせん断の影響が少なく、摺動面１３の近傍の内側領域１５に比べて硬く維持することができる。その結果、内側領域１５が、せん断を受けて軟らかくなり流動性が増しても、当該外側領域１４が蓋のような役割を担い、流動性の増したグリースＧの飛散を阻止し、発塵を抑制することができる。さらに、グリースＧにおいて不混和ちょう度と混和ちょう度との差を１００以上としておけば、せん断を受けた状態と静止状態との間において、グリースＧの性状の差を大きくすることができる。これにより、せん断を受け易い内側領域１５と、静止状態の外側領域１４との間の性状の差が顕著となる。したがって、摺動面１３には、流動性が高く潤滑性能に優れるグリースＧを主に内側領域１５から供給しつつ、そのグリースＧの飛散を外側領域１４で抑制することができる。
【００３０】
そして、上記のような効果を、増ちょう剤の量を大幅に変えずに達成することができるので、基油および増ちょう剤といったグリース組成物の主成分の配合割合に影響を与えずに済む。そのため、基油の量を潤滑に適した量に維持できるので、転がり軸受１の接触部（摺動面１３）に長期に亘って基油を供給することができる。その結果、グリースＧの寿命を長くすることができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記の実施形態に制限されることなく、他の実施形態で実施することもできる。
例えば、上記の実施形態では、（複列）玉軸受によって構成された転がり軸受１にグリース（Ｇ）が封入された例を説明したが、本発明のグリース組成物からなるグリースが封入される軸受は、転動体として玉以外のものが使用された針軸受、ころ軸受等、他の転がり軸受であってもよい。
【００３２】
また、必須成分の添加剤としては、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよびグリセロールモノオレートに限らず、グリース組成物の不混和ちょう度を２００以下にし、混和ちょう度を２５０以上に調整できる添加物であれば、これら以外の添加物を使用してもよい。
また、上記の実施形態では、基油と増ちょう剤を予めロール処理した後に添加剤を混合したが、基油、増ちょう剤および添加剤を先に混合し、その後にロール処理を行ってもよい。
【００３３】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【実施例】
【００３４】
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって制限されるものではない。
実施例１〜２および比較例１〜２
＜グリースの配合＞
各実施例および各比較例について表１に示す配合割合で、基油および増ちょう剤を配合してロール処理した後、添加剤を混合・攪拌することによって、試験用グリース組成物を調製した。得られた試験用グリース組成物に対して、次に示す評価を行った。評価結果を表１および図３に示す。表１において、基油の動粘度はＪＩＳ Ｋ ２２８３に準拠して測定された値である。また、Ｍｏ−ＤＴＣはジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを示し、Ｚｎ−Ｓｔはステアリン酸亜鉛を示している。
＜評価＞
（I）グリースのちょう度
各試験用グリース組成物の不混和ちょう度および混和ちょう度を、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定した。
（II）グリースの軸受回転トルクの測定
冠型樹脂保持器を有する非接触シール付の深溝玉軸受６２０２に、試験用グリース組成物を空間容積比３５％で封入したものを２個使いで評価した。また、基油は０．１１ｇを玉に滴下して用いた。そして、図２に示す測定装置を用い、アキシアル予圧（軸負荷）を４４Ｎ負荷し、室温にて１８００ｒ／ｍで内輪を回転させたときにハウジングに作用する接線力をロードセルで測定し、ハウジング外径寸法から回転トルクを算出した。なお、評価時間は１８００ｓｅｃ．とした。
【００３５】
【表１】
0006722379.tif 000002
【００３６】
表１によれば、実施例１および２によって、比較例１〜３と同等のトルク性能を達成しながら、比較例１および２では達成できない低発塵を達成できることが分かった。
【符号の説明】
【００３７】
１…転がり軸受、Ｇ…グリース
【図１】
0006722379.tif 000003
【図２】
0006722379.tif 000004
【図３】
0006722379.tif 000005