(57)【要約】【課題】１８０℃を超える高温でも十分な潤滑性を維持し、かつ、高荷重性や耐久性にも優れるグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなり、耐久性に優れる転がり軸受を提供する。【解決手段】特定の分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、４−フェノキシアニリンをアミン成分の全部または一部として含むウレア化合物からなる像ちょう剤を配合してなるグリース組成物、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】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、４−フェノキシアニリンをアミン成分の全部または一部として含むウレア化合物からなる像ちょう剤を配合してなることを特徴とするグリース組成物。
【化１】
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〔（Ｉ）式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である。〕
【請求項２】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体とを備え、請求項１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、高温高速回転条件で使用される転がり軸受に好適なグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなる転がり軸受に関する.
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のエンジン周りの電装機器は小型軽量化及び高速回転化の要求が強く、それらに組み込まれる転がり軸受においても高温化の傾向にある。その一方で、これら電装機器には省資源化や省エネ化、更にはメンテナンスフリー化の要望も高く、これらに組み込まれる転がり軸受は、耐熱性に加えて信頼性や耐久性も要求されてきている。
【０００３】
このような要求に対して従来は、フッ素系グリースやウレア系グリースが多用されており、本出願人も先に、高温での潤滑性や耐久性の更なる向上を目的として、特定構造のウレア化合物を増ちょう剤に用いたグリース組成物を封入することを提案している（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０-２０４４５９号公報
【特許文献２】特開平１０-２０４４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、耐熱性の更なる向上の要求は必至であり、今日では軸受温度が１８０℃を超えるような環境での使用に対しても潤滑性を維持できることが要求されている。また、振動や荷重に対する耐性の要求も高くなってきている。
【０００６】
そこで本発明は、１８０℃を超える高温でも十分な潤滑性を維持し、かつ、高荷重性や耐久性にも優れるグリース組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、前記グリース組成物を封入してなり、高温耐久性に優れる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】
上記の目的を達成するために、本発明は下記を提供する。
（１）一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、４−フェノキシアニリンをアミン成分の全部または一部として含むウレア化合物からなる像ちょう剤を配合してなることを特徴とするグリース組成物。
【０００８】
【化２】
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【０００９】
〔（Ｉ）式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である。〕
（２）内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体とを備え、上記（１）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】
【００１０】
本発明のグリース組成物において、基油に用いる特定の分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油は揮発性が低く、１８０℃を超えるような使用温度でも十分な潤滑性を維持できる。また、増ちょう剤に用いる特定のウレア化合物も高温でも分解し難く熱的安定性が高く、凝集し難いことかグリースの硬化を抑える作用もある。このように、本発明のグリース組成物は、特定の基油及び増ちょう剤の組み合わせにより、これまでにない優れた耐熱性を示す。また、このようなグリース組成物を封入した本発明の転がり軸受も耐熱性や耐久性等に優れ、長寿命となる。
【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】
〔グリース組成物〕
本発明のグリース組成物において、基油は、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む。
【００１３】
【化３】
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【００１４】
（Ｉ）式において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である。分岐アルキル基において、炭素数は１２〜２４であることがより好ましい。炭素数が２６より多い分岐アルキル基では、流動点が高まり低温での流動性が乏しくなり使用上問題になる。また、炭素数が１０未満の分岐アルキル基では、蒸発量が大きくなり使用上問題となる。
【００１５】
分岐アルキル基の中では、それぞれ分岐しているデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が好ましい。
【００１６】
この分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油は、基油全量の５０質量％以上を占めることが好ましく、６０質量％以上がより好ましい。勿論、分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油のみで基油を構成してよく、上限は１００質量％である。分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油が基油全量の５０質量％未満では、目的とする耐熱性が得られない。
【００１７】
併用可能な潤滑油としては、一般式（II）で表される直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油が好ましい。
【００１８】
【化４】
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【００１９】
（II）式において、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６の１つは水素原子であり、他の２つは好ましくは炭素数８〜２０、さらに好ましくは炭素数１２〜１４の直鎖アルキル基である。炭素数が２０より多い直鎖アルキル基では、流動点が高まり低温での流動性が乏しくなり使用上問題になる。また、炭素数が８未満の直鎖アルキル基では、蒸発量が大きくなり使用上問題となる。
【００２０】
また、併用可能な潤滑油として、エステル系合成油、ポリαオレフィン油も好ましい。エステル系合成油としては、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート等のジエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート等のポリオールエステルや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等のトリメリット酸エステル、テトラオクチルピロメリテート等のピロメリット酸エステルの芳香族エステル油が挙げられる。ポリαオレフィン油は、下記一般式（III）で表されるものが好ましい。
【００２１】
【化５】
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【００２２】
（III）式において、Ｒ７はアルキル基であり、同一分子中の２種類の異なったアルキル基が混在していてもよいが、ｎ−オクチル基が好ましい。また、ｎは３〜８の整数が好ましい。
【００２３】
特に好ましい基油組成は、一般式（Ｉ）においてＲ１が水素原子で、Ｒ２及びＲ３が共に炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油と、一般式（II）においてＲ４が水素原子で、Ｒ５及びＲ６が共に炭素数１０〜２６の直鎖アルキル基である直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油とを、直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油：分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油＝１５〜４５：８５〜５５の比率で配合したものであり、更に好ましくは直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油：分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油＝１：２の比率で配合したものである。また、最も好ましい基油組成は、一般式（Ｉ）においてＲ１が水素原子で、Ｒ２及びＲ３が共に炭素数１０〜１８の分岐アルキル基である分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油と、一般式（II）においてＲ４が水素原子で、Ｒ５及びＲ６が共に炭素数１０〜１８である直鎖アルキル基である直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテルとを、前記の比率で配合したものである。
【００２４】
また、基油は、４０℃における動粘度が２０〜５００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。４０℃における動粘度が５００ｍｍ２／ｓを超えると、トルクが上昇しすぎるとともに、低温での流動性が不十分となって低温下で起動する際に異音が発生するおそれがある。また、４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ未満では、蒸発損失や潤滑性の問題が懸念され、例えば高温において軸受の回転中に軌道面と転動体との金属接触を避けるのに十分な潤滑油膜の形成が困難となるおそれがある。このような点から、基油の４０℃における動粘度は３０〜４００ｍｍ２／ｓがより好ましい。
【００２５】
増ちょう剤には、４−フェノキシアニリン（＝４−アミノジフェニルエーテル）をアミン成分とするウレア化合物を用いる。一般に、分子中に芳香族環を持つ化合物は熱的安定性が高いことが知られており、４−フェノキシアニリンは分子中に芳香族環を２つ持つことから、熱的安定性に特に優れ、本発明が目的とする１８０℃を超えるような高温でも分解や蒸発を起こし難い。
【００２６】
また、ウレア化合物において、アミン成分の全てを４−フェノキシアニリンとしてもよく、４−フェノキシアニリンと他のアミンとを併用してもよい。従来からウレア化合物のアミン成分として脂肪族系アミン、脂環族系アミン、芳香族系アミンが用いられており、本発明においてもこれらを併用できる。併用する場合の両者の比率には制限が無いが、４−フェノキシアニリンが全アミン量の半分以上であることが好ましい。
【００２７】
尚、ウレア化合物の他方の成分としては、各種ジイソシアネートを使用できる。
【００２８】
増ちょう剤の含有量は、グリース組成物全量の３〜４０質量％が好ましく、５〜２５質量％がより好ましい。３質量％より少ないとグリース状態を維持することは困難となり、また、４０質量％より多くなるとグリース組成物が硬くなりすぎて十分な潤滑状態を発揮することができない。
【００２９】
また、グリース組成物には、その各種性能をさらに向上させるため、所望により種々の添加剤を混合してもよい。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；アルカリ金属およびアルカリ土類金属等の有機スルフォン酸塩、アルキル、アルケニルこはく酸エステル等のアルキル、アルケニルこはく酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル等の防錆剤；リン系、ジチオリン酸亜鉛、ユウキ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；モリブデン化合物等の摩擦調整剤等を、単独又は２種以上混合し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程度であれば特に限定されるものではない。
【００３０】
尚、グリース組成物のちょう度は、用途により適宜選択されるが、例えば自動車のエンジン周りの電装機器に組み込まれる転がり軸受の封入グリースとした場合は混和ちょう度で２２０〜３８５とすればよい。２２０未満では、硬すぎて十分な潤滑性能が期待できず、３８５超では軸受から漏洩するおそれがある。
【００３１】
グリース組成物を製造するには、通常のウレア系グリースの製造方法に従うことができ、上記の分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油中で、４−フェノキシアニリン、必要に応じて他のアミンと、ジイソシアネートとを反応させればよい。
【００３２】
｛転がり軸受｝
本発明はまた、上記グリース組成物を封入した転がり軸受を提供する。
【００３３】
転がり軸受の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を例示することができる。図示される玉軸受１は、内輪１０と外輪１１との間に、保持器１２により複数個の玉１３を転動自在に保持してなり、内輪１０、外輪１１及び玉１３とで形成される軸受内部空間に上記のグリース組成物Ｇを充填し、シール１４で封止して構成されている。
【００３４】
また、封入するグリース組成物Ｇが耐熱性に優れるため、本発明の転がり軸受は高温での使用に特に好適であり、例えば自動車のエンジン周りの電装機器の他、自動車用セラミックガスタービン、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組み込まれる転がり軸受として使用できる。
【実施例】
【００３５】
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、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
〔実施例１〜６、比較例１〜６〕
基油として、下記Ａの分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油と下記Ｂの直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油とを、Ａ：Ｂ＝１：２で混合したアルキルジフェニルエーテルを調製した。
【００３７】
【化６】
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【００３８】
そして、表１に示すように、アミン成分として４−フェノキシアニリン（４−ＰＡ）、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、ｐ−トルイジンを、それぞれ単独で、もしくは表記のモル比にて併用し、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）と上記基油中で反応させて試験グリースを調製した。各試験グリースには、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、防錆剤及び摩擦調整剤を、それぞれ表１に示す量添加した。尚、増ちょう剤量及び添加剤量はグリース全量に対する値であり、残部は基油量である。
【００３９】
調製した各試験グリースについて、下記の（１）耐熱試験、（２）耐摩耗試験及び（３）焼付き寿命試験を行った。結果を表１に併記する。
（１）耐熱試験
シャーレに試験グリースを１０ｇ載せ、開放したまま２００℃で３００時間放置し、加熱前後の重量差から蒸発減量を求めた。また、加熱後に全酸化及びちょう度を測定した。
（２）耐摩耗試験
鏡面仕上げした平板に試験グリースを塗布し、その上に直径１０ｍｍの軸受鋼球を載置して荷重５９Ｎ、振幅０．７ｍｍ、振動数１０Ｈｚにて雰囲気温度８０℃で１０分間往復動させ、摩耗痕径を測定した。試験は３回行い、その平均値を求めた。
（３）焼付き寿命試験
耐熱ゴムシールを備える玉軸受（呼び番号６３０５；外径６２ｍｍ、内径２５ｍｍ、幅１７ｍｍ）に、試験グリースを軸受内部空間の３０％を占めるように封入し、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１５０００ｍｉｎ−１にて連続回転させ、温度上昇またはモータ電流値（トルク）上昇を起こしたときを焼付き寿命とし、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、比較例１を１とする相対値で示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
【表２】
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【００４２】
表１及び表２から、本発明に従い、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を基油とし、４−フェノキシアニリンをアミン成分の全部または一部として含むウレア化合物からなる像ちょう剤を配合したグリース組成物は、蒸発し難く、高温でも変質せず熱的安定性に優れ、更に耐摩耗性及び焼付き寿命にも優れることがわかる。これに対し、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を基油に用いても、４−フェノキシアニリンを含まないウレア化合物と増ちょう剤に用いても、耐熱性、耐磨耗性及び焼付き寿命の改善効果が不十分である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  玉軸受
１０  内輪
１１  外輪
１２  保持器
１３  玉
１４  シール
Ｇ  グリース組成物
【図１】
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