(57)【要約】【課題】  酸化安定性に優れ、しかも蒸発損失が少ない軸受油組成物を提供する【解決手段】エステル基として炭素数７以上のアルキル基を有するグルタル酸誘導体からなる二塩基酸ジエステルの基油に、アミン系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤を０．０５〜２．０質量％の割合で配合し、組成物としての４０℃動粘度が６〜１００ｍｍ２／ｓである軸受油組成物とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（１）
【化１】
2007332288.tif 000007
（一般式(１)において、Ｒ１及びＲ２は、炭素数７以上のアルキル基であり、同一であっても異なってもよく、Ｒ３及びＲ４は、炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表される二塩基酸ジエステルを基油として含有し、
（Ｂ）アミン系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤を０．０５〜２．０質量％の割合で含有し、組成物としての４０℃動粘度が６〜１００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする軸受油組成物。
【請求項２】
（Ｂ）成分のアミン系酸化防止剤が、一般式（２）
【化２】
2007332288.tif 000008
（一般式（２）において、Ｒ５及びＲ６は、水素原子又は炭素数１〜１６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表されるジフェニルアミン類、
又は、一般式(３)
【化３】
2007332288.tif 000009
（一般式（３）において、Ｒ７は、炭素数１〜１６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。）で表されるアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンであり、
（Ｂ）成分のリン系酸化防止剤が、一般式（４）
【化４】
2007332288.tif 000010
（一般式（４）において、Ｒ８及びＲ９は、炭素数１〜２０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表されるホスファイトである請求項1記載の軸受油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータ等の回転体の軸受部に用いられる焼結含浸軸受や動圧流体軸受に好適に用いることのできる軸受油組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から金属粉末を焼結成形して得られる多孔質部材に潤滑油やグリースを含浸させた焼結含浸軸受は、パソコンやその他周辺機器、ＡＶ機器、自動車電装系などに用いられてきた。また、近年、ハードディスクやポリゴンミラー回転用モータのように、高速・高精度な軸回転が要求される機種には、動圧流体軸受が実用化されている。
焼結含浸軸受や動圧流体軸受用の潤滑油に求められる性能としては、モータが小型化、高精度化、高速回転化するにつれて耐熱性・酸化安定性、低蒸発性、摩耗防止性、低摩擦性が要求され、その多くは無補給使用のため長寿命性が要求される。
【０００３】
さらに、パソコンやＡＶ機器、デジタルカメラ、携帯電話などの携帯端末ではバッテリー駆動のため、モータの消費電力を抑え電池の消耗を抑えることが求められる。また、屋外の環境温度の変化に対応して低温でも粘性トルクの少ない低粘度の潤滑油が求められる。
従来、これらの軸受には潤滑油として低温での流動性が優れているポリα−オレフィン、およびセバシン酸ジ-２−エチルへキシルに代表される二塩基酸ジエステル、ネオペンチルグリコールやトリメチロールプロパンの脂肪酸エステルなどが使用されてきた。近年では、低粘度、低蒸発損失の潤滑油として、ネオペンチルグリコールのカプリル酸とカプリン酸の混合エステルを含有する潤滑油（特許文献１参照）や、ネオペンチルグリコールのｎ−オクタノ-ルエステルなどに、酸化防止剤としてヒンダードフェノール、摩耗防止剤としてトリグリセリドを添加した潤滑油（特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３６３８３号公報
【特許文献２】特開２００２−３３８９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、軸受の用途の拡大や更なる高速化・高精度化の中で、軸受油組成物には、更なる低蒸発性、酸化安定性が求められている。
本発明は、酸化安定性に優れ、しかも蒸発損失が少ない軸受油組成物、特に焼結含浸軸受油や動圧流体軸受油用の軸受油組成物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】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、一般式（１）に表される特定構造の二塩基酸ジエステルを基油として含有し、その基油にアミン系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤を特定量添加することにより、酸化安定性に優れ、しかも蒸発損失が少なくなることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、（Ａ）一般式（１）
【０００７】
【化５】
2007332288.tif 000002
【０００８】
（一般式(１)において、Ｒ１及びＲ２は、炭素数７以上のアルキル基であり、同一であっても異なってもよく、Ｒ３及びＲ４は、炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表される二塩基酸ジエステルを基油として含有し、
（Ｂ）アミン系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤を０．０５〜２．０質量％の割合で含有し、組成物としての４０℃動粘度が６〜１００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする軸受油組成物を提供するものである。
また、本発明は、（Ｂ）成分のアミン系酸化防止剤が、一般式（２）
【０００９】
【化６】
2007332288.tif 000003
（一般式（２）において、Ｒ５及びＲ６は、水素原子又は炭素数１〜１６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表されるジフェニルアミン類、
又は、一般式(３)
【００１０】
【化７】
2007332288.tif 000004
【００１１】
（一般式（３）において、Ｒ７は、炭素数１〜１６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。）で表されるアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンであり、
（Ｂ）成分のリン系酸化防止剤が、一般式（４）
【００１２】
【化８】
2007332288.tif 000005
（一般式（４）において、Ｒ８及びＲ９は、炭素数１〜２０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。）で表されるホスファイトである請求項1記載の軸受油組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の軸受油組成物は、蒸発損失が少なく、かつ酸化安定性に優れており、寿命も長く、また、無補給で長期間使用できる。従って、小型で高精度・高速回転が求められるモータで使用される動圧流体軸受や焼結含浸軸受に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の軸受油組成物は、４０℃における動粘度が６〜１００ｍｍ２／ｓである。
本発明の軸受油組成物を流体軸受装置に用いるとき、４０℃における動粘度が６〜２０ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは８〜１５ｍｍ２／ｓである。
４０℃動粘度が６ｍｍ２／ｓ未満であると蒸発量が多くなる恐れがあり、１００ｍｍ２／ｓを超えると軸が回転するときの粘性トルクが大きくなる場合や、低温流動性が低下する場合があるため好ましくない。  
【００１５】
本発明の軸受油組成物で使用する主成分である基油は、一般式（１）に表される特定構造の二塩基酸ジエステルである。一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、炭素数７以上、好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１５、さらに好ましくは炭素数７〜１０の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、同一であっても異なってもよい。炭素数が２０を超えると、粘度が高くなるため好ましくない。
【００１６】
上記アルキル基の具体例としては、ヘプチル、オクチル、２−オクチル、３−オクチル、イソオクチル、２−エチルへキシル、４−メチル−３−ヘプチル、２−プロピル-1-ペンチル、２，４，４-トリメチル−１−ペンチル、２，２−ジメチル−３−ヘキシル、２，５−ジメチル−２−ヘキシル、２，５−ジメチル−３−ヘキシル、３−エチル−２−メチル−３−ペンチル、２−メチル−２−ヘプチル、３−メチル−３−ヘプチル、４−メチル−４−ヘプチル、５−メチル−１−ヘプチル、５−メチル−２−ヘプチル、５−メチル−３−ヘプチル、６−メチル−２−ヘプチル、６−メチル−３−ヘプチル、ノニル、２−ノニル、３−ノニル、４−ノニル、５−ノニル、２−メチル−３−オクチル、６−メチル−１−オクチル、３，５，５−トリメチル−１−ヘキシル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３−エチル−２，２−ジメチル−３−ペンチル、デシル、２−デシル、３−デシル、４−デシル、５−デシル、３，７−ジメチル−１−オクチル、３，７−ジメチル−３−オクチル、ウンデシル、６−ウンデシル、ドデシル、２−ドデシル、２−ブチル−１−オクチル、トリデシル、２−トリデシル、テトラデシル、２−テトラデシル、７−テトラデシル、７−エチル−２−メチル−４−ウンデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、２−ヘキサデシル、２−ヘキシル−１−デシル、ヘプタデシル、オクタデシル、イソステアリル、５、７、７−トリメチル−２−（１、３、３−トリメチルブチル）オクチル、ノナデシル等が挙げられる。
【００１７】
Ｒ３及びＲ４は、好ましくは炭素数１〜４、より好ましくは炭素数２の低級アルキル基であり、同一であっても異なってもよい。
また本発明の軸受油組成物は、その性能を低下させない範囲で、一般式（１）以外の潤滑油基油、例えば、鉱物油、ポリαオレフィン、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、動植物油、一般式（１）で示されるエステル以外のエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニールエーテル、ポリフェニルエーテル、アルキルフェニルエーテル、シリコーン油、フッ素油等を適宜併用して混合基油を用いることができる。一般式（１）以外の潤滑油基油の混合割合は、通常８０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましい。
【００１８】
本発明の軸受油組成物には、酸化安定性を向上させるためにアミン系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群から選ばれる１種以上の酸化防止剤が含有されている。アミン系酸化防止剤の好適な具体例としては、ジフェニルアミン類やアルキル化フェニル-α-ナフチルアミンが挙げられ、リン系酸化防止剤の好適な具体例としては、ホスファイトが挙げられる。
本発明で使用するアミン系酸化防止剤の1つであるジフェニルアミン類は、一般式（２）で表される構造を持つものが好ましい。
【００１９】
一般式（２）において、Ｒ５及びＲ６は、水素原子又は、炭素数１〜１６、より好ましくは炭素数３〜９、特に好ましくは炭素数４〜８の、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。アルキル基の炭素数が１６を超えると油への溶解性が低下することがあるため好ましくない。Ｒ５、Ｒ６は同一であっても、異なってもよい。これらのアルキル基の具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２-メチルへキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシルなどが挙げられる。
【００２０】
上記ジフェニルアミン類の好適な具体例としては、ジフェニルアミン、ブチルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジブチルジフェニルアミン、オクチルブチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン等が挙げられる。ジフェニルアミン類は１種を単独使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。
本発明で使用するアミン系酸化防止剤の１つであるアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンは、一般式（３）で表される構造を持つものが好ましい。
【００２１】
一般式（３）において、Ｒ７は、炭素数１〜１６、より好ましくは炭素数４〜８の、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。Ｒ７の具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２-メチルへキシル、ｎ−オクチル、ｉ−オクチル、ｔ−オクチル、２-エチルへキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、ｉ−ノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、１−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、１,１−ジメチルノニル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシルなどが挙げられる。上記アルキル化フェニル−α−ナフチルアミンの具体例としては、ｎ−ペンチル化フェニル−α−ナフチルアミン、２-メチルブチル化フェニル−α−ナフチルアミン、２-エチルへキシル化フェニル−α−ナフチルアミン、ｎ−オクチル化フェニル−α−ナフチルアミン、ｎ−ノニル化フェニル−α−ナフチルアミン、１−メチルオクチル化フェニル−α−ナフチルアミン、ｎ−ウンデシル化フェニル−α−ナフチルアミン、ｎ−ドデシル化フェニル−α−ナフチルアミンが挙げられる。アルキル化フェニル−α−ナフチルアミンは、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
本発明で使用するリン系酸化防止剤の１つであるホスファイトは一般式（４）で表される構造を持つものが好ましい。
一般式（４）において、Ｒ８、Ｒ９は、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜６の、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。Ｒ８、Ｒ９の具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２-メチルへキシル、ｎ−オクチル、ｉ−オクチル、ｔ−オクチル、2−エチルヘキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、ｉ−ノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、１−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、１,１−ジメチルノニル、ｎ−ドデシル、１-ドデシル、ｎ−トリデシル、ｉ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｉ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｉ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｉ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｉ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｉ−オクタデシル、ｎ−ノナデシル、ｉ−ノナデシルなどが挙げられる。これらのホスファイトは、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
（Ｂ）成分の酸化防止剤の配合割合は、０．０５〜２．０質量％の割合である。また、この配合割合は、好ましくは０．１〜１．０質量％、さらに好ましくは０．１〜０．５質量％である。０．０５質量％未満では十分な酸化安定性（酸化安定性）が得られないことがあり、２．０質量％を超えても効果が飽和する。
（Ｂ）成分の酸化防止剤は１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
本発明の軸受油組成物には、摩耗防止剤を含有させることが好ましい。摩耗防止剤としては、特に制限はなく、例えば、有機脂肪酸化合物、有機脂肪酸誘導体、高級アルコール、イオウ系、リン系、有機金属系摩耗防止剤等の従来公知の摩耗防止剤が挙げられ、特にリン系摩耗防止剤が好ましい。
有機脂肪酸化合物としては、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。有機脂肪酸誘導体としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン等の脂肪酸エステル（部分エステルも可）等が挙げられる。高級アルコールとしては、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等が挙げられる。イオウ系摩耗防止剤としては、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ポリサルファイド等が挙げられる。リン系摩耗防止剤としては、ホスフェート、ホスファイト、アシッドホスフェート、アシッドホスフェートのアミン塩等が挙げられる。なお、ホスファイトは、酸化防止剤の一般式（４）のホスファイト以外の構造を有するホスファイトであり、摩耗防止機能を有する種々のホスファイトが挙げられる。有機金属系摩耗防止剤としては、Ｚｎジアルキルジチオホスフェート、Ｍｏジアルキルジチオホスフェート、Ｍｏジアルキルジチオカルバメート等が挙げられる。
【００２５】
本発明で使用する摩耗防止剤の含有割合は、好ましくは０．０５〜５質量％であり、より好ましくは０．１〜３質量％、さらに好ましくは０．１５〜２質量％、特に好ましくは０．１５〜１.５質量％である。含有割合を０．０５質量％以上とすることでより高い摩耗防止性を得ることができる。一方、５質量％を超えると効果が飽和するため、５質量％程度までの添加量が好ましい。
【００２６】
さらに、本発明の軸受油組成物には、必要に応じて、上記以外の各種添加剤を配合することもできる。例えば、ベンゾトリアゾ-ル及びその誘導体、アルキルコハク酸誘導体などのさび止め剤、ポリアルケニルコハク酸イミドやその誘導体などの分散剤、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリイソブチレン、ポリメタクリレート等の流動点降下剤、オレフィンポリマー等の粘度指数向上剤等が挙げられる。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
各実施例、各比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次のとおりである。
（Ａ）基油
基油１として、一般式（１）のＲ１、Ｒ２がｎ−オクチル基、Ｒ３、Ｒ４がエチル基であるジエチルグルタル酸ジオクチルを用いた。比較のため、基油２として、ジイソオクチルアジペート、基油３として、オレイン酸２エチルへキシルを使用した。
【００２８】
（Ｂ）酸化防止剤
（Ｂ−ｉ）ジフェニルアミン類
一般式（２）のＲ５、Ｒ６が、直鎖又は分岐鎖のＣ８Ｈ１７であるアルキル化ジフェニルアミンを用いた。
（Ｂ−ｉｉ）アルキル化フェニル-α-ナフチルアミン
一般式（３）のＲ７が、直鎖又は分岐鎖のＣ８Ｈ１７であるアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンを用いた。
（Ｂ−ｉｉｉ）リン系酸化防止剤
一般式（４）のＲ８、Ｒ９が、ｔ−ブチルであるホスファイトを用いた。
【００２９】
（Ｃ）摩耗防止剤
（Ｃ−ｉ）２エチルへキシルアシッドホスフェートのオレイルアミン塩
（Ｃ−ｉｉ）ソルビタンモノオレエート
（Ｃ−ｉｉｉ）直鎖又は分岐鎖のドデシル基を有するトリドデシルホスファイト
（Ｄ）その他添加剤（下記Ｄ−ｉとＤ−ｉｉの混合物）
（Ｄ−ｉ）金属不活性化剤：ベンゾトリアゾ-ルのアミン塩
（Ｄ−ｉｉ）さび止め剤：アルキルコハク酸エステル
【００３０】
（評価方法）
軸受用潤滑油として要求される、低粘度、低蒸発性、酸化安定性、摩耗防止性について、下記の評価方法により評価した。
＜動粘度＞
ＪＩＳＫ ２２８３動粘度試験方法により４０℃動粘度を評価した。
＜蒸発性＞
潤滑油の熱安定性を評価する方法の一つで、ＪＩＳ Ｋ ２５４０に制定されている熱安定度試験に準拠した試験により、蒸発減量を測定し、評価した。
試験条件    温度：１２０℃
時間：１０００ｈｒ
【００３１】
＜回転ボンベ式酸化安定度＞（Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｂｏｍｂ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ、 以下ＲＢＯＴと略す）
ＪＩＳ Ｋ ２５１４に準拠し、１５０℃における規定の圧力低下までの時間をＲＢＯＴ寿命とする。
＜シェル四球試験法＞
潤滑油の耐摩耗性を評価する方法の一つで、ＡＳＴＭＤ２７８３に準拠して行い、耐摩耗性を摩耗径で評価した。
試験条件    回転数：１２００ｒｐｍ
荷重：３０ｋｇｆ
試験時間：３０ｍｉｎ
【００３２】
（実施例１〜３）
基油１に各成分を表１の上段に掲げる割合（質量％）で配合し、軸受油組成物を調製した。それらの軸受油組成物の各種性能を評価し、その結果を表１下段に示す。
【００３３】
(比較例１〜２)
基油２、基油３に各成分を表1の上段に掲げる割合（質量％）で配合し、軸受油組成物を調製した。この軸受油組成物の各種性能を評価し、その結果を表1下段に示す。
【００３４】
【表１】
2007332288.tif 000006
【００３５】
基油１としてジエチルグルタル酸ジオクチルを用いた実施例1〜３は、基油２としてジイソオクチルアジペートを用いた比較例1、基油３としてオレイン酸２エチルへキシルを用いた比較例２に比べ、熱安定度試験において低蒸発性を示している。また、実施例1〜３は、ＲＢＯＴ寿命も比較例1、２よりも長く、酸化安定性も優れている。