(57)【要約】【課題】転動部品の潤滑剤として使用でき、１８０℃以上のような高温条件下でも長期にわたり高い潤滑性能を維持し得る潤滑剤組成物、および、該潤滑剤組成物を封入してなる転がり軸受を提供する。【解決手段】潤滑剤組成物封入軸受１は、潤滑剤組成物７が転動体４の周囲に封入されてなり、この潤滑剤組成物７は、基油と酸防止剤とを含み、上記基油は、アルキルジフェニルエーテル油と、ポリ−α−オレフィン油およびエステル油から選ばれる少なくとも１つの油との混合油であり、かつ、アルキルジフェニルエーテル油を基油全体に対して５０重量％以上含み、上記酸化防止剤は、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンまたはその重合物であり、潤滑剤組成物全体に対して０．１〜１０重量％含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動部品の潤滑に使用される、基油と酸防止剤とを含む潤滑剤組成物であって、
前記基油は、アルキルジフェニルエーテル油と、ポリ−α−オレフィン油およびエステル油から選ばれる少なくとも１つの油との混合油であり、かつ、前記アルキルジフェニルエーテル油を前記基油全体に対して５０重量％以上含み、
前記酸化防止剤は、下記式（１）で表される化合物またはその重合物であり、前記潤滑剤組成物全体に対して０．１〜１０重量％含まれることを特徴とする潤滑剤組成物。
【化１】
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【請求項２】
前記基油は、前記アルキルジフェニルエーテル油を前記基油全体に対して７０〜９０重量％含むことを特徴とする請求項１記載の潤滑剤組成物。
【請求項３】
前記潤滑剤組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含むグリースであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の潤滑剤組成物。
【請求項４】
前記潤滑剤組成物は、１８０℃以上の高温条件下で使用されることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の潤滑剤組成物。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の潤滑剤組成物を封入してなることを特徴とする潤滑剤組成物封入軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑剤組成物に関し、特に高温（例えば、１８０℃以上）となる条件で使用される軸受などの転動部品の潤滑に供する潤滑剤組成物に関する。また、この潤滑剤組成物が封入された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から産業界において、転がり軸受などの転動部品に使用する潤滑剤の高性能化を図る目的で、潤滑剤に種々の添加剤を配合する試みがなされている。転がり軸受などが高温条件下で使用される場合、封入した潤滑油やグリースが酸化劣化して潤滑膜が破断しやすくなるなど、潤滑寿命が短くなるおそれがある。特に高温かつ高速条件下では、潤滑膜の破断が起こりやすくなり、破断すると転動部品間の金属接触が発生し、発熱、摩擦摩耗が増大する不具合が発生する。このため、転がり軸受などに使用する潤滑油やグリースには、高温耐久性向上のために、酸化防止剤として、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、有機亜鉛化合物などを、単独で、または、複数種類を組み合わせて用いている。
【０００３】
例えば、軸受用潤滑剤において、２，２´−メチレンビス（６−tert−ブチル−４−メチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤や、オクチル化ジフェニルアミンなどのアミン系酸化防止剤、フェノチアジンなどのイオウ系酸化防止剤などを用いたものが提案されている（特許文献１参照）。また、モータ用転がり軸受に用いるグリース組成物において、その低トルク化および静音化を図るため、低粘度のエステル油を基油とし、金属石けんを増ちょう剤とし、酸化防止剤として液体のヒンダードアミンとトリフェニルホスホロチオネートとを併用したものが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８８５５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６２６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２のような酸化防止剤を用いる場合でも、組み合わせる基油の種類や、潤滑時の温度条件などによっては、高温耐久性について十分な性能を得られない場合がある。例えば、潤滑剤の基油の一種であるフェニルエーテル系合成油は、熱安定性や酸化安定性に優れるものの、１８０℃以上のような高温条件下で使用する場合、酸化防止剤の種類によっては十分な高温耐久性を付与できないおそれがある。
【０００６】
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あり、転動部品の潤滑剤として使用でき、１８０℃以上のような高温条件下でも長期にわたり高い潤滑性能を維持し得る潤滑剤組成物、および、該潤滑剤組成物を封入してなる転がり軸受の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の潤滑剤組成物は、転動部品の潤滑に使用される、基油と酸防止剤とを含む潤滑剤組成物であって、上記基油は、アルキルジフェニルエーテル油と、ポリ−α−オレフィン（以下、「ＰＡＯ」ともいう）油およびエステル油から選ばれる少なくとも１つの油との混合油であり、かつ、上記アルキルジフェニルエーテル油を上記基油全体に対して５０重量％以上含み、上記酸化防止剤は、下記式（１）で表される化合物またはその重合物であり、上記潤滑剤組成物全体に対して０．１〜１０重量％含まれることを特徴とする。
【化１】
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【０００８】
上記基油は、上記アルキルジフェニルエーテル油を上記基油全体に対して７０〜９０重量％含むことを特徴とする。
【０００９】
上記潤滑剤組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含むグリースであることを特徴とする。
【００１０】
上記潤滑剤組成物は、１８０℃以上の高温条件下で使用されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の潤滑剤組成物封入軸受は、上記本発明の潤滑剤組成物を潤滑対象部位に封入してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の潤滑剤組成物は、所定のフェニルエーテル系合成油を主成分とする混合基油に、酸化防止剤として所定のキノリン系酸化防止剤を配合してなるので、１８０℃以上となるような高温条件下での使用に際して、同基油に対して他の酸化防止剤を用いる場合と比較して、長期間にわたり酸化劣化を抑制でき、潤滑寿命を延長できる。この結果、該潤滑剤組成物を封入する軸受などの転動部品の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の潤滑剤組成物封入軸受の一例である深溝玉軸受の断面図である。
【図２】高温放置試験結果を示す図である。
【図３】高温放置試験結果を示す図である。
【図４】高温放置試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の潤滑剤組成物は、転動部品の潤滑に使用されるものである。具体的には、転がり軸受や歯車、およびそれらの構成部品において、その潤滑対象部位に封入等して使用される。該潤滑剤組成物において想定される使用温度は、例えば、１５０℃以上、特に１８０℃以上であり、上限は２００℃程度である。すなわち、使用温度範囲としては、例えば、１５０〜２００℃、特に１８０〜２００℃の範囲である。
【００１５】
本発明の潤滑剤組成物の態様には、（Ａ）所定の基油と、所定のキノリン系酸化防止剤とを必須構成とする潤滑油と、（Ｂ）所定の基油と、増ちょう剤と、所定のキノリン系酸化防止剤とを必須構成とするグリースとの２種類がある。
【００１６】
本発明に用いるキノリン系酸化防止剤は、式（１）で表される化合物である２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、および、この２量体以上の縮合物（重合物）である。また、該化合物と重合物との混合物を用いてもよい。
【化２】
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【００１７】
この重合物は、ＪＩＳ Ｋ ６２１１の老化防止剤「ＴＭＤＱ」に相当するものであり、その物性としては、軟化点８０〜１１０℃、比重１．０６〜１．１１、灰分０．５％以下のものが挙げられる。本発明に使用できる市販品としては、Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製：ＶＡＮＬＵＢＥ  ＲＤ、大内新興化学工業社製：ノクラック（登録商標）２２４などが挙げられる。
【００１８】
上記潤滑剤組成物を潤滑油として使用する場合、キノリン系酸化防止剤の配合割合は、潤滑剤組成物全体に対して０．１〜１０重量％とする。０．１重量％未満であると、高温耐久性の十分な向上が図れない。また、１０重量％をこえると、性能が向上しないばかりか、酸化防止剤の劣化物で蒸発などかえって高温耐久性が悪くなるおそれがある。好ましくは０．３〜１０重量％であり、より好ましくは０．３〜５重量％であり、さらに好ましくは２〜５重量％である。
【００１９】
上記潤滑剤組成物をグリースとして使用する場合、キノリン系酸化防止剤の配合割合は、基油と増ちょう剤の合計量１００重量部に対して０．１〜１０重量部とする。０．１重量部未満であると、高温耐久性の十分な向上が図れない。また、１０重量部をこえると、性能が向上しないばかりか、酸化防止剤の劣化物で蒸発などかえって高温耐久性が悪くなるおそれがある。好ましくは０．３〜１０重量部であり、より好ましくは０．３〜５重量部であり、さらに好ましくは２〜５重量部である。
【００２０】
本発明の潤滑剤組成物は、（Ｘ）必須成分であるアルキルジフェニルエーテル油と、（Ｙ）ＰＡＯ油およびエステル油から選ばれる少なくとも１つの油との混合油であり、かつ、アルキルジフェニルエーテル油を上記基油全体に対して５０重量％以上含む油である。混合基油における（Ｘ）と（Ｙ）の重量比としては、Ｘ：Ｙ＝６：４〜９：１が好ましく、Ｘ：Ｙ＝７：３〜９：１がより好ましく、Ｘ：Ｙ＝７．５：２．５〜８．５：１．５が特に好ましい。Ｘ：Ｙ＝７：３〜９：１、すなわち、アルキルジフェニルエーテル油を基油全体に対して７０重量％以上含む場合、特に上記キノリン系酸化防止剤による高温耐久性の向上効果が得られやすい。
【００２１】
必須成分であるアルキルジフェニルエーテル油としては、下記式（２）で示されるモノアルキルジフェニルエーテル油、下記式（３）で示されるジアルキルジフェニルエーテル油、またはポリアルキルジフェニルエーテルなどが挙げられる。
【００２２】
【化３】
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【化４】
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【００２３】
式中のＲ１、Ｒ２、およびＲ３は、それぞれ炭素原子数８〜２０のアルキル基であり、一つのフェニル環に結合しているか、あるいは二つのフェニル環にそれぞれ結合している。これらの中で、耐熱性などを考慮するとＲ２およびＲ３を有するジアルキルジフェニルエーテル油が好ましい。
【００２４】
ＰＡＯ油（合成炭化水素油）は、α−オレフィンまたは異性化されたα−オレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。α−オレフィンの具体例としては、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、１−ドコセン、１−テトラドコセンなどが挙げられ、通常はこれらの混合物が使用される。
【００２５】
エステル油としては、ジブチルセバケート、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、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレートなどのジエステル油、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の芳香族エステル油、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンベラルゴネート、ペンタエリスリトール-２-エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネートなどのポリオールエステル油、炭酸エステル油、りん酸エステル油などが挙げられる。
【００２６】
本発明の潤滑剤組成物の基油において、アルキルジフェニルエーテル油の動粘度は、４０℃において５０〜２００ｍｍ２／ｓが好ましく、６０〜１２０ｍｍ２／ｓがより好ましい。基油全体（混合油）の動粘度としては、４０℃において３０〜２００ｍｍ２／ｓが好ましく、低温性と耐熱性を考慮して６０〜１００ｍｍ２／ｓがより好ましい。
【００２７】
本発明の潤滑剤組成物をグリースとして使用する場合、さらに増ちょう剤を配合する。増ちょう剤としては、耐熱耐久性に優れ、摺動部への介入性と付着性にも優れることからウレア化合物を使用することが好ましい。
【００２８】
ウレア化合物は、ポリイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ポリイソシアネート成分としては、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、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、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卜などが挙げられる。また、モノアミン成分は、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミンおよび芳香族モノアミンを用いることができる。脂肪族モノアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。脂環族モノアミンとしては、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。芳香族モノアミンとしては、アニリン、ｐ−トルイジンなどが挙げられる。
【００２９】
基油にウレア化合物などの増ちょう剤を配合してベースグリースが得られる。ウレア化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中で上記ポリイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。ベースグリース中に占める増ちょう剤の配合割合は、１〜４０重量％が好ましく、３〜２５重量％がより好ましい。増ちょう剤の含有量が１重量％未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、４０重量％をこえると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。
【００３０】
上記グリースの場合、その混和ちょう度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）は、２００〜３５０の範囲にあることが好ましい。ちょう度が２００未満である場合は、油分離が小さく潤滑不良となるおそれがある。一方、ちょう度が３５０をこえる場合は、グリースが軟質で封入箇所から流出しやすくなり好ましくない。
【００３１】
上記潤滑剤組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて上記キノリン系酸化防止剤を以外の公知の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑剤、金属スルホネート、多価アルコールエステルなどの防錆剤、エステル、アルコールなどの油性剤、他の摩耗防止剤などが挙げられる。これらを単独で、または２種類以上組み合せて添加できる。
【００３２】
本発明では上述の所定の基油に対して、所定のキノリン系酸化防止剤を用いることで、他の酸化防止剤を単独使用する場合と比較して、高温耐久性を優位に向上させることができる。さらに、必要に応じて、他の酸化防止剤として、芳香族アミン系酸化防止剤やフェノール系酸化防止剤などを併用してもよい。
【００３３】
本発明の潤滑剤組成物を封入してなる潤滑剤組成物封入軸受（転がり軸受）について図１に基づいて説明する。図１は深溝玉軸受の断面図である。転がり軸受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。この転動体４は、保持器５により保持される。また、内・外輪の軸方向両端開口部８ａ、８ｂがシール部材６によりシールされ、少なくとも転動体４の周囲に上述の潤滑剤組成物７が封入される。内輪２、外輪３および転動体４は鉄系金属である軸受鋼からなり、グリースである潤滑剤組成物７が転動体４との転走面に介在して潤滑される。
【００３４】
図１では軸受として玉軸受について例示したが、本発明の転がり軸受は、上記以外の円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等としても使用できる。
【００３５】
本発明の潤滑剤組成物封入軸受は、上述の潤滑剤組成物を封入しているので、１８０℃以上となるような高温かつ高速条件下での使用に際しても長期間にわたり潤滑剤の酸化劣化を抑制でき、長寿命となる。
【実施例】
【００３６】
本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００３７】
実施例１、比較例１〜比較例６
表１における潤滑剤組成物について、その高温耐久性を高温放置時の重量減少率の測定により評価した。表１における基油はいずれも、アルキルジフェニルエーテル油とポリ−α−オレフィン油との混合油であり、その混合比率が重量比で８：２である。供試潤滑剤組成物を１８０℃および１２０℃の恒温槽中に空気雰囲気で放置して、０、２００、４００、６００、８００、１０００時間（１２０℃では６００時間まで）となった時点で恒温槽より取り出し、それぞれの重量を測定し、下記式より重量減少率を求めた。結果を表１に併記する。また、１８０℃での高温放置試験結果を図２に、１２０℃での高温放置試験結果を図３にそれぞれ示す。各図において、横軸は測定時間（ｈ）であり、縦軸が重量減少率（重量％）である。
重量減少率（重量％）＝１００×（恒温槽放置前の潤滑剤組成物の重量（ｇ）−恒温槽放置後の潤滑剤組成物の重量（ｇ））／恒温槽放置前の潤滑剤組成物の重量（ｇ）
【００３８】
【表１】
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【００３９】
実施例２、実施例３、比較例７、および比較例８
表２における潤滑剤組成物について、その高温耐久性を高温放置時の重量減少率の測定により評価した。表２における基油は、アルキルジフェニルエーテル油と、ポリ−α−オレフィン油またはエステル油との混合油であり、その混合比率（重量比）は表中に示すとおりである。また、表２における上付き１）〜３）は、表１のものと同じである。供試潤滑剤組成物を１８０℃の恒温槽中に空気雰囲気で放置して、０、２００、４００時間となった時点で恒温槽より取り出し、それぞれの重量を測定し、上記式より重量減少率を求めた。結果を表２に併記する。また、実施例１等と同様に、高温放置試験結果を図４に示した。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
表１、２、および図２〜４に示すとおり、アルキルジフェニルエーテル油を主成分とする混合基油に、酸化防止剤として所定のキノリン系酸化防止剤を配合した各実施例は、同基油に対して他の酸化防止剤を用いる場合と比較して、高温放置試験において重量減少率が小さく、長期間にわたり酸化劣化を抑制できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の潤滑剤組成物は、高温（例えば、１８０℃以上）となる条件で使用される軸受などの転動部品の潤滑に供する潤滑剤組成物として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  シール部材
７  潤滑剤組成物
８ａ、８ｂ  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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