(57)【要約】      （修正有）【課題】静音性と高温高速耐久性を兼ね備え、かつ回転トルクが小さく、フレッティング性に優れた潤滑組成物およびこの潤滑組成物を封入した潤滑組成物封入軸受を提供する。【解決手段】潤滑組成物は、基油および増ちょう剤を含み、基油が（イ）組成が合成炭化水素油とエステル油との混合油；（ロ）上記混合油の 40℃における動粘度が 40〜70 mm2/sec；（ハ）上記混合油の配合割合が重量比で、（上記エステル油：上記合成炭化水素油＝ 30：70〜70：30 ）；の特性を有する混合油であり、増ちょう剤が以下の式（１）で示されるジウレアを含むウレア化合物であり、2004352858.tif 000007（式中Ｒ１、Ｒ３はＣ９〜Ｃ２２の直鎖アルキル基を示し、Ｒ２はＣ６〜Ｃ１５の芳香族炭化水素を示す。）潤滑組成物封入軸受が上記潤滑組成物を封入してなる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油および増ちょう剤を含む潤滑組成物において、
前記基油は、以下の混合油であり、
（イ）組成が合成炭化水素油とエステル油との混合油；
（ロ）前記混合油の  ４０℃における動粘度が  ４０〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃ；
（ハ）前記混合油の配合割合が重量比で、（前記エステル油：前記合成炭化水素油＝  ３０：７０〜７０：３０  ）；
前記増ちょう剤は、以下の式（１）で示されるジウレアを含むウレア化合物であることを特徴とする潤滑組成物。
【化１】
2004352858.tif 000006
（式中、Ｒ１およびＲ３は、同一または異なる炭素数  ９〜２２  の直鎖アルキル基を示し、Ｒ２は炭素数  ６〜１５  の芳香族炭化水素基を示す。）
【請求項２】
前記エステル油がジペンタエリスリトールエステルを含むエステル油であることを特徴とする請求項１記載の潤滑組成物。
【請求項３】
前記式（１）におけるＲ１およびＲ３から選ばれた少なくとも一つの基がｎ−ドコシル基およびｎ−オクタデシル基より選ばれた少なくとも一つの直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の潤滑組成物。
【請求項４】
潤滑組成物を封入してなる潤滑組成物封入軸受であって、前記潤滑組成物が請求項１、請求項２または請求項３記載の潤滑組成物であることを特徴とする潤滑組成物封入軸受。
【請求項５】
前記潤滑組成物封入軸受がモータ軸受用転がり軸受であることを特徴とする請求項４記載の潤滑組成物封入軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は潤滑組成物および該潤滑組成物封入軸受、特に家電や産業機器などの高温高速回転で使用され、静音性と高温長寿命、低回転トルク、フレッティング性が要求されるモータ軸受用転がり軸受に封入して使用される潤滑組成物および該潤滑組成物封入軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種産業機械や車両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潤滑組成物が封入される。この潤滑組成物は基油および増ちょう剤と、必要に応じて添加剤とを混練して得られ、基油としては鉱油やエステル油、シリコーン油、エーテル油等の合成潤滑油が、また増ちょう剤としてはリチウム石けん等の金属石けんやウレア化合物が一般的に使用されている。また、添加剤としては、必要に応じて酸化防止剤、さび止剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤などの各種添加剤が配合される。
近年、家電や産業機器などに使用されるモータ軸受は、高温高速回転で使用される。また、静音性、高温高速耐久性、小さい回転トルク、およびフレッティング性に優れていることが要求されている。
従来、高温耐久性に優れ、冷時異音を抑え、高温高荷重下での剥離性に優れたグリースなどの潤滑組成物として、合成炭化水素とエステル油とからなる基油にウレア系増ちょう剤等を配合した潤滑組成物が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
また、高温高速回転条件における焼き付き寿命が長い潤滑組成物として、基油にエステル油を含み、脂肪族ジウレア化合物を必須とした増ちょう剤を  ３〜３０  重量％含むグリース組成物が知られている（特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２０８９８２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平１１−２７０５６６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開２００１−１０７０７３号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸受に封入することで、高温高速耐久性に優れるとともに、フレッティング性に優れ、回転トルクを低下させ、静音性に優れるなど全ての潤滑特性を満足させる潤滑組成物は得られていないという問題がある。
例えば、高温高速耐久性を向上させるためには基油としてエステル油が好ましいが、フレッティング性を向上させるためには合成炭化水素油が好ましい。また、回転トルクは潤滑組成物の粘度が低いと小さくなるが、高温高速耐久性は低下するため、全ての特性を満足する潤滑組成物を得ることは極めて困難である。このため、特許文献１の場合は高温高速耐久性が十分でなく、特許文献２の場合は転がり軸受の回転音が大きくなりやすく、特許文献３の場合は高温高速耐久性とフレッティング性とが不十分であるという問題がある。
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、静音性と高温高速耐久性を兼ね備え、かつ回転トルクが小さく、フレッティング性に優れた潤滑組成物およびこの潤滑組成物を封入した潤滑組成物封入軸受の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る潤滑組成物は、基油および増ちょう剤を含む潤滑組成物において、上記基油が（イ）組成が合成炭化水素油とエステル油との混合油；（ロ）上記混合油の  ４０℃における動粘度が  ４０〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃ；（ハ）上記混合油の配合割合が重量比で、（上記エステル油：上記合成炭化水素油＝  ３０：７０〜７０：３０  ）；の特性を有する混合油であり、上記増ちょう剤が以下の式（１）で示されるジウレアを含むウレア化合物であることを特徴とする。
【化２】
2004352858.tif 000002
（式中、Ｒ１およびＲ３は、同一または異なる炭素数  ９〜２２  の直鎖アルキル基を示し、Ｒ２は炭素数  ６〜１５  の芳香族炭化水素基を示す。）
また、混合油を構成するエステル油がジペンタエリスリトールエステルを含むエステル油であることを特徴とする。
また、上記ウレア化合物におけるＲ１、Ｒ３、または、Ｒ１およびＲ３がｎ−ドコシル基およびｎ−オクタデシル基から選ばれた少なくとも一つの直鎖アルキル基であることを特徴とする。
本発明に係る潤滑組成物封入軸受、特にモータ軸受用転がり軸受は、上記潤滑組成物を封入してなることを特徴とする。
【０００６】
家電や産業機器などの高温高速回転で使用されるモータ軸受用転がり軸受に封入して、軸受としての静音性、高温高速耐久性、回転トルク、およびフレッティング性の全ての特性を満足する潤滑組成物について検討した。
分散性の優れた増ちょう剤を使用すると静音性が向上することが分かった。分散性の優れた増ちょう剤の中でも式（１）で示されるウレア化合物は、合成炭化水素油とエステル油との混合油からなる基油に配合すると、式（１）中の直鎖アルキル基の寄与により分散性がより優れる。そのため、より静音性を向上できることが分かった。
【０００７】
高温高速耐久性に優れる基油の種類・特性を検討した結果、所定の動粘度特性および配合割合を有する上記合成炭化水素油とエステル油との混合油を用いることにより、最も高温高速耐久性が向上した。また、回転トルクおよびフレッティング性がともに向上することが分かった。
【０００８】
潤滑組成物を封入した軸受の回転トルクは、基油の動粘度に影響され、基油粘度が低いほど低トルクとなる。一方、基油粘度が低くなりすぎると高温高速耐久性が低下する傾向があり、式（１）で示されるウレア化合物と組み合わせた場合、  ４０℃における動粘度が  ４０〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃ  の場合に低トルクで高温高速耐久性に優れることが分かった。
【０００９】
また、フレッティング性は基油に合成炭化水素油を少なくとも３０重量％配合することで向上することが分かった。
以上の結果、基油として合成炭化水素油とエステル油との混合油を用い、増ちょう剤として式（１）で示されるウレア化合物を配合することにより、静音性、高温高速耐久性、回転トルク、およびフレッティング性の全ての特性を満足する潤滑組成物が得られた。本発明はこのような知見に基づくものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に使用できる基油は以下の条件を満たす基油である。
（イ）組成が合成炭化水素油とエステル油との混合油；
（ロ）上記混合油の  ４０℃における動粘度が  ４０〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃ；
（ハ）上記混合油の各成分配合割合が重量比で、（上記エステル油：上記合成炭化水素油＝  ３０：７０〜７０：３０  ）である。
【００１１】
本発明に使用できる合成炭化水素油は脂肪族系炭化水素油が好ましく、脂肪族系炭化水素油の中でもポリ−α−オレフィン油、α−オレフィンとオレフィンとの共重合体等がより好ましい。
これらは、α−オレフィン等の低重合体であるオリゴマーの末端二重結合に水素を添加した構造である。また、ポリα−オレフィンの  １  種であるポリブテンも使用でき、これはイソブチレンを主体とする出発原料から塩化アルミニウム等の触媒を用いて重合して製造できる。ポリブテンは、そのまま用いても水素添加して用いてもよい。
合成炭化水素油は室温で液状を示し、  ４０℃における動粘度が  ４０  ｍｍ２／ｓｅｃ  以上である。好ましくは  ４０  〜６０  ｍｍ２／ｓｅｃ  である。  ４０  ｍｍ２／ｓｅｃ  未満であると、短時間で基油が劣化し、生成した劣化物が基油全体の劣化を促進するため、高温高速耐久性に劣る。
【００１２】
本発明に使用できるエステル油は分子内にエステル基を有し室温で液状を示す化合物である。好適なエステル油としては芳香族エステル油、ポリオールエステル油が挙げられる。
芳香族エステル油は、芳香族多塩基酸またはその誘導体と、高級アルコールとの反応で得られる化合物が好ましい。芳香族多塩基酸としてはトリメリット酸、ビフェニルトリカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸などの芳香族三塩基酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸などの芳香族四塩基酸、またはこれらの酸無水物などの誘導体が挙げられる。高級アルコールとしてはオクチルアルコール、デシルアルコール等炭素数４以上の脂肪族一価アルコールが好ましい。芳香族エステル油の例として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などが挙げられる。
【００１３】
ポリオールエステル油はポリオールと一塩基酸との反応で得られる分子内にエステル基を複数個有する化合物が好ましい。ポリオールに反応させる一塩基酸は単独で用いてもよく、また混合物として用いてもよい。なお、オリゴエステルの場合には二塩基酸を用いてもよい。
ポリオールとしては、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、ネオペンチルグリコール、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。
一塩基酸としては、炭素数  ４〜１８  の一価の脂肪酸が挙げられる。例えば、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、ミリスチン酸、パルミチン酸、牛脂酸、ステアリン酸、カプロレイン酸、ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、ミリストレイン酸、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、リノレン酸、サビニン酸、リシノール酸などが挙げられる。
【００１４】
式（１）に示されるウレア化合物と組み合わせて使用する場合、基油を構成するエステル油がポリオールとしてジペンタエリスリトールを用いるジペンタエリスリトールエステルであることが好ましい。また酸としては、上記炭素数  ４〜１８の一価の脂肪酸が好ましい。ジペンタエリスリトールエステルを用いることにより高温耐久性がより向上する。
【００１５】
エステル油の  ４０℃における動粘度は  ３０  ｍｍ２／ｓｅｃ以上である。好ましくは  ４０  〜１００  ｍｍ２／ｓｅｃである。  ３０  ｍｍ２／ｓｅｃ  未満であると、短時間で基油が劣化し、生成した劣化物が基油全体の劣化を促進するため、高温高速耐久性に劣る。
【００１６】
本発明に使用できる基油は、上記合成炭化水素油とエステル油との混合油である。その配合割合は、混合油全体に対するエステル油の割合が  ３０〜７０  重量％、かつ、その混合油の  ４０℃における動粘度が  ４０  〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃである。エステル油の割合が  ３０  重量％未満であると高温高速耐久性に劣り、７０  重量％をこえるとフレッティング性が低下する。また、混合油の  ４０℃における動粘度が  ７０  ｍｍ２／ｓｅｃ  をこえると、回転トルクが上昇する。
【００１７】
本発明に使用できる増ちょう剤は、上記基油に分散したときに微細粒子となる下記式（１）で示されるジウレアを含むウレア化合物である。
【化３】
2004352858.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ３は、同一または異なる炭素数  ９〜２２  の直鎖アルキル基を示し、Ｒ２は炭素数  ６〜１５  の芳香族炭化水素基を示す。）
式（１）で示されるウレア化合物は、芳香族ジイソシアネート化合物類と炭素数  ９〜２２  の直鎖アルキルアミノ化合物類とを反応させることにより得られる。芳香族ジイソシアネート化合物としては、例えば、１，５−ナフチレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。直鎖アルキルアミノ化合物類としては、例えば、ｎ−ドコシルアミン、ｎ−オクチネルアミン、ｎ−イコシルアミン等が挙げられる。
【００１８】
ウレア化合物の合成は、反応性ある遊離基を残さないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミノ化合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましい。
基油中へ増ちょう剤を配合するときは、基油中でイソシアネート化合物とアミノ化合物とを反応させてもよく、またあらかじめ合成されたウレア系増ちょう剤を基油に混合してもよい。好ましい作製方法は、潤滑組成物の安定性を保ちやすい前者の方法である。
【００１９】
上記ウレア化合物の配合割合は、潤滑組成物全体に対して  ５〜２０  重量％である。５  重量％未満では、潤滑組成物が軟化して漏洩しやすく軸受に封入することが困難になる。また  ２０  重量％をこえると硬質化して、軸受封入用の潤滑組成物として実用性がなくなる。
【００２０】
本発明に係る潤滑組成物には必要に応じて酸化防止剤を含む添加剤を配合できる。酸化防止剤としてはアミン系酸化防止剤および／またはイオウを含む酸化防止剤が好ましい。
アミン系酸化防止剤は特にエステル油の高温高速耐久性を、イオウ系酸化防止剤は合成炭化水素油の高温高速耐久性をそれぞれ向上させる。そのため、本発明においては、アミン系酸化防止剤およびイオウを含む酸化防止剤を、該酸化防止剤を除いた潤滑組成物全体に対して、それぞれ該潤滑組成物全体の  ０．１〜３  重量％配合させることにより、全体として高温高速耐久性に優れた潤滑組成物が得られる。
【００２１】
本発明に使用できるアミン系酸化防止剤は、ｐ，ｐ′−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアルキルジフェニルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、オレイルアミドアミン等が挙げられる。
本発明に使用できるイオウを含む酸化防止剤は、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、アルキルジチオリン酸金属塩、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネートなどのイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。
【００２２】
本発明に係る潤滑組成物には、その優れた性能を高めるため、必要に応じて他の公知の添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、塩素系、イオウ系、リン系、有機モリブデンなど極圧剤、石油スルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、ソルビタンエステルなどのさび止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などが挙げられ、これらを単独または  ２
種類以上組み合わせて添加できる。
【００２３】
本発明に係る潤滑組成物封入軸受の一例を図１に示す。図１は深溝玉軸受の断面図である。
潤滑組成物封入軸受１は、外周面に内輪転走面２ａを有する内輪２と内周面に外輪転走面３ａを有する外輪３とが同心に配置され、内輪転走面２ａと外輪転走面３ａとの間に複数個の転動体４が配置される。この複数個の転動体４を保持する保持器５および外輪３等に固定されるシール部材６とにより構成される。少なくとも転動体４の周囲に潤滑組成物７が封入される。
【００２４】
本発明に係る軸受は、上記潤滑組成物を封入するので、静音性、高温高速耐久性、回転トルク、およびフレッティング性の全ての特性を満足する軸受が得られる。その結果、家電や産業機器などに使用されるモータ用軸受として用いることができる。
【００２５】
【実施例】
実施例１〜６、比較例１〜７
表１に示す配合割合で基油および増ちょう剤の原料を使用して潤滑組成物を作製した。なお、表１および表２に示すエステル油１はジペンタエリスリトールエステル油（新日鉄化学社製商品名ハトコールＨ２３６２、動粘度（４０℃）が  ７０  ｍｍ２／ｓｅｃ）、エステル油２はポリオールエステル油（花王社製商品名カオルーブ２６８、動粘度（４０℃）が  ３３  ｍｍ２／ｓｅｃ）、合成炭化水素油１および合成炭化水素油２は新日鉄化学社製商品名シンフルード（動粘度（４０℃）がそれぞれ  ４６  ｍｍ２／ｓｅｃ（合成炭化水素油１）および  ３０  ｍｍ２／ｓｅｃ（合成炭化水素油２））を、合成炭化水素油３はエクソンモービル社製商品名ＳＨＦ（動粘度（４０℃）が  ６８  ｍｍ２／ｓｅｃ）をそれぞれ用いた。
【００２６】
ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）を基油半量に加熱溶解させ、これに表１記載のアミンを同基油半量に加熱溶解させたものを加えた。アミンの配合量は、モル比でジイソシアナートの  ２  倍である。生成したゲル状物質を撹拌した後、ロールミルに通し、潤滑組成物として半固形状の潤滑グリースを得た。得られた潤滑組成物の混和ちょう度の測定結果と、用いた基油の粘度測定結果を表１および表２に示した。また、以下に示す音響測定、高温高速耐久性試験、回転トルク試験およびフレッティング試験を行ない、これらの結果を表１および表２に併記した。
【００２７】
（１）音響測定
潤滑組成物を封入した転がり玉軸受（軸受寸法：内径  ８ｍｍ、外径  ２２ｍｍ、幅  ７ｍｍ）を用意して、この軸受に  ７．８Ｎ  のアキシャル荷重をかけ、１８００ｒｐｍで  ３０  秒運転し、振動値Ｇ（ＲＭＳ値）を測定した。下記のように３段階評価し、その結果を表１および表２に併記する。
◎印：振動値が  ２５ｍＧ  未満
○印：振動値が  ２５ｍＧ  以上、  ３０ｍＧ  未満
×印：振動値が  ３０ｍＧ  以上
【００２８】
（２）高温高速耐久性試験
転がり軸受（軸受寸法：内径  ２０ｍｍ、外径  ４７ｍｍ、幅  １４ｍｍ）に潤滑組成物を  ０．７ｇ  封入し、軸受外輪外径部温度  １５０℃、ラジアル荷重  ６７Ｎ、アキシャル荷重  ６７Ｎ  の下で  １００００ｒｐｍ  の回転数で回転させ、焼き付きに至るまでの時間を測定した。結果を表１および表２に併記する。
（３）回転トルク試験
転がり軸受（軸受寸法：内径  ２０ｍｍ、外径  ４７ｍｍ、幅  １４ｍｍ）に潤滑組成物を  １．８ｇ  封入し、回転数  ８０００ｒｐｍ  、室温雰囲気、アキシャル荷重  ３９．２Ｎ  で回転させた。回転開始してから  １０分後、軸受で発生する回転トルクの平均値を算出した。算出した回転トルクの平均値を下記のように２段階評価し、その結果を表１および表２に併記する。
○印：回転トルクが  ５×１０−２Ｎｍ  未満
×印：回転トルクが  ５×１０−２Ｎｍ  以上
【００２９】
（４）フレッティング試験
５１２０４軸受（スラスト玉軸受：軸受寸法：内径  ２０ｍｍ、外径  ４０ｍｍ）の内部に潤滑組成物を塗布し、振動数  ３０  Ｈｚ、揺動角：１２度、雰囲気温度：室温、アキシャル荷重  ２４５０Ｎで  ２  時間連続して振動させた。そして、上記試験後、摩耗による軸受の重量減少を測定し、下記のように３段階に評価し、その結果を表１および表２に併記する。重量減少の値が小さいほど耐フレッティング摩耗性に優れた潤滑組成物といえる。
○印：摩耗重量が  ２ｍｇ  未満
△印：摩耗重量が  ２ｍｇ  以上、  ３ｍｇ  未満
×印：摩耗重量が  ３ｍｇ  以上
【００３０】
【表１】
2004352858.tif 000004
【表２】
2004352858.tif 000005
【００３１】
表１および表２に示すように、合成炭化水素油とエステル油との混合油からなる所定の特性を有する基油に、式（１）で示される特定のウレア化合物を配合した各実施例は、静音性、高温高速耐久性、回転トルク、およびフレッティング性の全ての特性を満足した。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係る潤滑組成物は、基油が合成炭化水素油とエステル油との混合油で、その混合油の  ４０℃における動粘度が  ４０〜７０  ｍｍ２／ｓｅｃで、混合油の配合割合が重量比で、（上記エステル油：上記合成炭化水素油＝  ３０：７０〜７０：３０  ）であり、上記増ちょう剤が特定の上記式（１）で示されるウレア化合物であるので、軸受に用いたとき、静音性と高温高速耐久性を兼ね備え、かつ回転トルクが小さく、フレッティング性に優れる。
本発明に係る軸受は、上記潤滑組成物を封入してなるので、静音性、高温高速耐久性、回転トルク性、フレッティング性の全てを満足する軸受が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小径転がり軸受の断面図である。
【符号の説明】
１  潤滑組成物封入軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  シール部材
７  潤滑組成物
【図１】
2004352858.tif 000008