(57)【要約】【課題】  １８０℃を超える苛酷な高温環境下でも使用に耐え得る耐熱性を備えるとともに、潤滑性能や耐荷重性性にも優れ、特に上記した自動車の電装部品やエンジン補機等に好適なグリース組成物並びに転がり軸受を提供する。【解決手段】  ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を基油とし、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けんまたはジウレア化合物を増ちょう剤とし、かつ、基油全量に対して亜リン酸エステル類を０．１〜１０質量％及びヒンダードアミン類を０．５〜１０質量％の割合で含有するグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなる転がり軸受。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を基油とし、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けんまたはジウレア化合物を増ちょう剤とし、かつ、基油全量に対して亜リン酸エステル類を０．１〜１０質量％及びヒンダードアミン類を０．５〜１０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】
基油がヒンダードエステルを基油全量の５〜２０質量％の割合で含み、かつ、該基油の４０℃における動粘度が１５〜１００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のグリース組成物を封入してなる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、例えば自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ等のような高温・高速下で使用される部品に好適なグリース組成物、並びに前記各部品等に好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は小型軽量化を目的としたＦＦ車の普及により、更には居住空間拡大の要望により、エンジンルーム空間の減少を余儀なくされ、上記に挙げたような電装部品やエンジン補機の小型軽量化がより一層進められており、それに組み込まれる各部品も高性能高出力化がますます求められている。しかし、小型化により出力の低下は避けられず、例えばオルタネータやカーエアコン用電磁クラッチでは高速化することにより出力の低下分を補っており、それに伴って中間プーリも高速化することになる。更に、静粛性向上の要望によりエンジンルームの密閉化が進み、エンジンルーム内の高温化が促進されるため、これらの部品は高温に耐えることも必要となっている。
【０００３】
また、電装部品やエンジン補機は小型軽量化や高速回転化が要求される一方で、省資源化や省エネルギー化の要求も高く、メンテナンスフリー化も要望されてきている。そのため、組み込まれる転がり軸受も、耐熱性に加えて、信頼性や耐久性も要求されている。具体的には、軸受温度が１８０℃を超えるような環境で使用されることがあり、このような高温環境に耐え得るように、本出願人も先に粘土鉱物を配合したグリース組成物を封入することを提案している（例えば、特許文献１〜３参照）。その他にも、耐熱性を考慮したグリース組成物として、ポリオールエステル油とアルキルフェニルエーテル油との混合油を基油とし、酸化防止剤としてジアルキルジチオカルバミン酸塩化合物とヒンダードフェノール系化合物とを添加したものも知られている(例えば、特許文献４参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５０３５３号公報
【特許文献２】特開２００３−４２１６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２６９６号公報
【特許文献４】特開平８−１８８７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に挙げた粘土鉱物系グリースや合成油系グリースは、耐熱性には優れるものの、潤滑性や耐荷重性において改善の余地が認められた。そこで、本発明は、１８０℃を超える苛酷な高温環境下でも使用に耐え得る耐熱性を備えるとともに、潤滑性能や耐荷重性性にも優れ、特に上記した自動車の電装部品やエンジン補機等に好適なグリース組成物並びに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】
【０００６】
上記の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）ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を基油とし、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けんまたはジウレア化合物を増ちょう剤とし、かつ、基油全量に対して亜リン酸エステル類を０．１〜１０質量％及びヒンダードアミン類を０．５〜１０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）基油がヒンダードエステルを基油全量の５〜２０質量％の割合で含み、かつ、該基油の４０℃における動粘度が１５〜１００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする上記（１）記載のグリース組成物。
（３）上記（１）または（２）記載のグリース組成物を封入してなることを特徴とする転がり軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のグリース組成物では、基油を構成するポリフェニルエーテル及びヒンダートエステルが共に優れた耐熱性を有し、亜リン酸エステル類とヒンダードアミン類とを併用して添加することで優れた酸化防止性能が付加され、グリース組成物全体としての耐熱性がより向上する。更に、ヒンダードエステルが添加物の析出を抑制する効果を有するため、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類の基油に対する溶解性が増し、酸化防止性能がより高まる。また、ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとを併用することで、潤滑性及び耐摩耗性も向上する。このように、本発明のグリース組成物は、優れた耐熱性とともに、潤滑性と耐荷重性とを兼備する。
【０００８】
また、本発明の転がり軸受は、上記グリース組成物を封入したことにより、優れた耐熱性とともに、潤滑性能や耐荷重性性にも優れ、自動車の電装部品やエンジン補機等の高温・高速下で使用される用途に好適に使用できる。
【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】
本発明のグリース組成物において、基油としてポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を用いる。ポリフェニルエーテルは、自動車用セラミックスタービンやターボエンジン、コージェネレーション用エンジン、ジェットエンジン等にも使用されているように、極めて耐熱性に優れる潤滑油である。本発明では、ポリフェニルエーテルとして、前記用途用をはじめとして公知のものを使用できる。
【００１１】
ヒンダードエステルも、ポリフェニルエーテルほどではないものの、優れた耐熱性を有する。しかも、このヒンダードエステルは、添加剤の析出を抑える作用があるため、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類を始めとして各種添加剤の基油への溶解性が向上し、添加剤の効果が安定して発現するようになる。ヒンダードエステルは、多価アルコールと脂肪酸（多価カルボン酸を含む）とのエステルであり、両者の組み合わせにより多種多様のものが知られている。本発明では特に制限されるものではないが、ネオペンチルグリコール、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等のネオペンチル骨格を有するエステルやコンプレックスエステル等を好適に使用できる。但し、コンプレックスエステルは高粘度であることから、本発明が目的とする高速用途を考慮すると、コンプレックスエステル以外のポリオールエステルがより好ましい。
【００１２】
ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの配合比は、ヒンダードエステルを基油全量の５〜２０質量％の割合とすることが好ましい。ヒンダードエステルが基油全量の２０質量％を超えると、相対的にポリフェニルエーテルの含有量が少なくなり目的とする耐熱性が得られなくなる。一方、ヒンダードエステルが基油全量の５質量％未満では、添加剤の析出防止効果が十分ではなく、酸化防止効果を始めとする添加剤による効果が安定して得られなくなる。
【００１３】
上記ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油からなる基油は、高速用途を考慮すると低粘度であることが望ましく、４０℃における動粘度で１５〜１００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。このような動粘度となるように、ポリフェニルエーテル及びヒンダードエステルの選択や、上記範囲内での配合比の調整を行う。
【００１４】
上記基油には、酸化防止性能を高めるために、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類が添加される。酸化防止剤では、生成したラジカルを捕捉する一次酸化防止剤と、生成したパーオキサイドを分解して不活性物質に変える二次酸化防止剤とを併用することが効果的であることが知られている。本発明では、ヒンダードアミン類が一次酸化防止剤として機能し、亜リン酸エステル類が二次酸化防止剤として機能し、これらを併用することで優れた酸化防止効果が得られる。また、ヒンダードアミン類は光に対する耐性（耐光性）も有するため、本発明のグリース組成物は紫外線等による劣化も抑えられる。
【００１５】
亜リン酸エステル類としては、トリス（ノニル・フェニル）ホスファイト、トリス（混合モノ−及びジ−ノニルフェニル）ホスファイト、ジフェニル・モノ（２−エチルヘキシル）ホスファイト、トリイソデシルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、テトラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラホスファイト等を好適に使用できる。
【００１６】
また、ヒンダードアミン類としては、下記（１）式で示されるビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、下記（２）式で示されるビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、下記（３）式で示されるテトラキシ（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、下記（４）式で示されるデカン二酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１（オクチルオキシ）−４−ピペリジニルエステル、１，１−ジメチルヒドロキシペルオキシド等を好適に使用できる。
【００１７】
【化１】
2007077244.tif 000002
【００１８】
亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類の添加量は、共に基油全量に対して０．１〜１０質量％であり、０．３〜２質量％とすることがより好ましい。添加量が０．１質量％未満では十分な酸化防止効果が得られず、１０質量％を超えて添加しても効果が飽和するだけでなく、熱安定性が劣るようになり、実用的でない。
【００１９】
また、増ちょう剤は、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん及びジウレア化合物の何れを使用してもよいが、高温での耐久性を考慮すると、耐熱性に優れるジウレア化合が好ましい。
【００２０】
増ちょう剤の配合量は、上記基油とともにゲル構造を形成できれる量であれば制限がないが、グリース組成物全量の５〜３０質量％が好ましい。また、グリース組成物の混和ちょう度は２００〜３５０が好ましい。
【００２１】
本発明のグリース組成物は、上記配合物以外にも、目的に応じて種々の添加剤を添加してもよい。例えば、防錆剤や摩耗防止剤をグリース組成物全量の１〜１０質量％となるように添加することができる。
【００２２】
また、グリース組成物の調製方法には制限がなく、例えば、ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとを所定比率で混合し、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類を所定量添加した基油中で、増ちょう剤を合成し、必要に応じて他の添加剤を添加してニーダーやロールミルで攪拌すればよい。このとき、加熱することも有効である。
【００２３】
本発明はまた、上記のグリース組成物を封入した転がり軸受を提供する。転がり軸受の構造や種類には制限がないが、上記のグリース組成物が潤滑性や耐摩耗性に加えて、特に耐熱性に優れることから、高温・高速環境下で使用される転がり軸受が好適である。例えば、自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ等に組み込まれる転がり軸受を例示できる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１〜６、比較例１〜４）
表１に示す如く、基油、増ちょう剤及び添加剤を配合して試験グリースを調製した。尚、配合量は、何れもグリース全量に対する値である。また、ポリフェニルエーテルとして松村石油研究所（株）製「Ｓ−３１０３」（テトラフェニルエーテル、１２０ｍｍ２／ｓ＠４０℃）を使用し、ヒンダードエステルとして日本油脂（株）製「ユニスターＨ−３３４Ｒ」（２０ｍｍ２／ｓ＠４０℃）を使用した。また、ＰＡＯはポリαオレフィン油、ＰＦＰＥはパーフルオロポリエーテル油である。また、亜リン酸エステルとしてトリス（ノニル・フェニル）ホスファイト（旭電化（株）製）を使用し、ヒンダードアミンとしてビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート（三共（株）製「サノールＬＳ−７７０」）を使用した。
【００２５】
そして、各試験グリースについて下記の（１）耐熱試験、（２）耐摩耗性試験及び（３）焼付き寿命試験を行った。
（１）耐熱試験
試験グリースをシャーレに１０ｇ程度取り、そのまま１８０℃の恒温槽に入れ１００時間放置した。放置後に試験グリースの蒸発量及び全酸価を測定した。結果を表１に示す。
（２）耐摩耗性試験
鏡面仕上げした平板上に試験グリースを塗布し、その上に直径１０ｍｍの軸受鋼球を載せ、雰囲気温度８０℃で、荷重５９Ｎを加えながら振幅０．７ｍｍ、振動数１０Ｈｚにて１０分間揺動させた後、摩耗による平板の痕径を計測した。試験は３回行い、その平均値を求めた。結果を表１に示す。
（３）焼付き寿命試験
日本精工（株）製の耐熱ゴムシール付き玉軸受「６３０５（外径６２ｍｍ、内径２５ｍｍ、幅１７ｍｍ）」に、試験グリースを空間容積の３０％となるように封入して試験軸受を作製した。試験軸受を、外輪温度１８０℃、ラジアル荷重９８Ｎ、アキシアル荷重９８Ｎ、内輪回転速度１００００ｍｉｎ−１の条件で連続して回転させ、温度上昇とトルク上昇（モータ電流値）を起こした時点で焼付き寿命とし、それまでの時間を計測した。試験は３回行い、その平均値を求めた。結果を表１に、比較例１の結果を１とする相対値で示す。
【００２６】
【表１】
2007077244.tif 000003
【００２７】
【表２】
2007077244.tif 000004
【００２８】
表１に示すように、本発明に従い、ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を基油とし、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類の両方を添加することで、耐熱性、耐摩耗性及び耐焼付き性に優れるようになる。これに対し、比較例１、２のように、ポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油を基油に用いても、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類の両方を含まない場合は、耐熱性に劣り、焼付き寿命も短くなる。また、比較例３、４のように、亜リン酸エステル類及びヒンダードアミン類の両方を添加しても、基油がポリフェニルエーテルとヒンダードエステルとの混合油でない場合は、耐熱性、耐摩耗性及び耐焼付き性の全てに劣るようになる。