(57)【要約】【課題】これまでよりも低発塵の転動装置及びグリース組成物を提供する。【解決手段】内方部材と、外方部材との間に複数の転動体を転動自在に保持してなり、グリース組成物を封入した転動装置において、前記グリース組成物の増ちょう剤が、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方部材と、外方部材との間に複数の転動体を転動自在に保持してなり、グリース組成物を封入した転動装置において、
前記グリース組成物の増ちょう剤が、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを含有することを特徴とする転動装置。
【請求項２】
増ちょう剤として、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを含有することを特徴とするグリース組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転動装置に関し、より詳細には低発塵化を図った転動装置に関する。また、本発明は、低発塵性のグリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置や液晶パネル製造装置、電子部品機器のように、空気中の浮遊微小粒子数が規定の清浄度レベル以下に管理されたクリーンルームで使用される転動装置には、潤滑グリースからの飛沫が発生しないように低飛散性のグリースを使用した低発塵性の転動装置が使用されている。また、半導体製造装置や液晶パネル製造装置では、封入グリースの増ちょう剤として金属石けんを使用すると、この石けん中の金属元素が製品に転移してその品質を大きく低下させる。
【０００３】
そこで、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等のクリーン環境下で使用される転動装置の潤滑には、揮発性が低く、発塵量も比較的少ないという理由からフッ素系グリースが広く使用されている。このフッ素系グリースは、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる基油に、増ちょう剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を配合したものが一般的である。しかし、フッ素系グリースは、一般的に高粘度のＰＦＰＥが使用されるためトルクが大きく、また、鉱油や合成炭化水素油等を基油としたグリースに比べると流動性に乏しく、潤滑性能に劣る傾向にある。トルク低減のために封入量を減らすことも行われているが、今度は潤滑不良による転走面の摩耗が起こりやすくなる。直動装置は半導体製造装置や液晶パネル製造装置等の位置決め用に使用されることが多いが、転走面の摩耗は位置決め精度の低下につながる。また、直動装置は高速で作動される傾向にあり、それに伴って摩耗や摩擦、トルクが更に増大して発熱やモータ過負荷等のトラブルが発生しやすくなっている。半導体製造装置や液晶パネル製造装置では位置決め精度は極めて重要な因子であり、このような潤滑不良による位置決め精度の低下は、製品の品質や歩留まりに大きな損失を与える。
【０００４】
また、同じく金属元素を含まないことから、ウレア系グリースも使用されており、特許文献１では、ウレア化合物に、メラミンシアヌレートやＰＴＦＥ等の自己潤滑性物質を混合した増ちょう剤を含有するグリース組成物を提案している。自己潤滑性物質を更に配合することにより、グリース組成物中の増ちょう剤量が増して低発塵が期待できる。しかし、自己潤滑性物質は固体粒子であり、分散性が課題である。この特許文献１のグリース組成物は、実施例にも記載されているように、ウレア系グリースに自己潤滑性物質を添加し、混練して製造されており、自己潤滑性物質をグリース中に均一に分散させるにはかなりの混練時間を要する。しかも、グリーン環境用途のグリース組成物は、ちょう度を２００程度にして発塵を抑えており、そのためには増ちょう剤量をある程度多くする必要があり、自己潤滑性物質の配合量も多くしなければならない。しかし、上記したように自己潤滑性物質は分散性に課題があり、ちょう度を２００程度にするために多量に配合すると、混練が更に長くなり、生産性に難がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０２０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
低発塵性の要求は強く、更なる低発塵化が望まれており、本発明はこれまでよりも低発塵の転動装置及びグリース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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、下記の転動装置及びグリース組成物を提供する。
（１）内方部材と、外方部材との間に複数の転動体を転動自在に保持してなり、グリース組成物を封入した転動装置において、
前記グリース組成物の増ちょう剤が、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを含有することを特徴とする転動装置。
（２）増ちょう剤として、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを含有することを特徴とするグリース組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを混合して使用することにより、グリースが硬くなることなく増ちょう剤量を多くすることができ、更なる低発塵を実現する。また、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを基油中で同時に合成することもでき、分散性にも優れる。そのため、本発明のグリース組成物を封入した転動装置は、クリーン環境下でも好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】グリース組成物中の増ちょう剤量と、発塵量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１１】
本発明の転動装置は、後述するグリース組成物を封入する限り、その種類や構造に制限はなく、低発塵性であることから、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等のクリーン環境で使用される各種の転がり軸受や直動装置を対象とすることができる。また、グリース組成物の外部への飛散を防ぐためにシール部材で密封されていることが好ましい。
【００１２】
グリース組成物の基油には制限はなく、鉱油や合成油を使用することができる。鉱油としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油が挙げられ、特に減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものが好ましい。
【００１３】
合成油としては、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油が挙げられる。炭化水素系油としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、１−デセンオリゴマー、１−デセンとエチレンオリゴマー等のポリα−オレフィンまたはこれらの水素化物が挙げられる。芳香族系油としては、モノアルキルベンゼンやジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、モノアルキルナフタレンやジアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン等が挙げられる。エステル系油としては、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等のジエステル油、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等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ペラルゴネート、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等のポリオールエステル油、多価アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油等が挙げられる。エーテル系油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、モノアルキルトリフェニルエーテル、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油等が挙げられる。これらの基油はそれぞれ単独でも、２種以上を混合して使用することもできる。
【００１４】
尚、基油は、低温から高温までの流動性を考慮して、４０℃における動粘度が１５〜３９５ｍｍ２／ｓであることが好ましく、５０〜１００ｍｍ２／ｓであることがより好ましい。上記の潤滑油を混合使用する場合は、この動粘度になるように調整する。
【００１５】
増ちょう剤には、ウレア化合物と、ポリアミドイミド化合物との混合物を使用する。ウレア化合物としては、脂肪族ウレア化合物または脂環式のウレア化合物が好ましい。脂肪族ウレア化合物及び脂環式ウレア化合物には制限はなく、ジウレア、トリウレア、テトラウレア及びポリウレアでかまわないが、下記一般式（Ｉ）で表わされるジウレア化合物が特に好ましい。
Ｒ１−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−Ｒ２−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−Ｒ３  ・・・（Ｉ）
式中、Ｒ２は炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を表す。また、Ｒ１，Ｒ３は炭素数６〜２４、好ましくは８〜１８の脂肪族炭化水素基または炭素数３〜８、好ましくは６の脂環式炭化水素基を表し、Ｒ１とＲ３は同一でも異なっていてもよい。
【００１６】
また、脂環式ウレア化合物よりも脂肪族ウレア化合物の方が、より低発塵性で好ましい。
【００１７】
また、一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物は、基油中で、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネート１モルに対して、Ｒ１またはＲ３を骨格中に含むモノアミンを合計で２モルの割合で反応させることにより得られる。
【００１８】
ポリアミドイミド化合物にも制限はないが、炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を有するジイソシアネート１モルに対し、無水トリメリット酸２モルの割合で反応させて得られるものが好ましい。
【００１９】
ウレア化合物と、ポリアミドイミド化合物との増ちょう剤中での割合は、増ちょう剤全量（即ち、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物との合計量）に対してポリアミドイミド化合物を５質量％以上にする。ポリアミドイミド化合物により、グリースを硬くすることなく増ちょう剤量を増やすことができるが、ポリアミドイミド化合物の割合が５質量％未満ではその効果が十分に得られない。但し、ポリアミドイミド化合物の割合が３０質量％を超えるとウレア化合物による効果が少なくなり、潤滑性能等に劣るようになる。従って、ポリアミドイミド化合物の好ましい割合は、増ちょう剤全量の５〜３０質量％である。
【００２０】
そして、増ちょう剤がポリアミドイミド化合物を含むことにより、本発明では増ちょう剤量をグリース全量の３０質量％以上に高めることができる。増ちょう剤量が増えることにより、基油の保持能力が高まり、基油に由来する外部汚染を防ぐことができる。また、一般に増ちょう剤量が増えるとグリースが硬くなるが、ポリアミドイミド化合物を配合してもグリースが硬くならず、トルク増を招くこともない。増ちょう剤量は、好ましくはグリース全量の４０質量％以上であり、３７〜４３質量％がより好ましい。
【００２１】
尚、グリース組成物は上記した基油と増ちょう剤とを基本成分とするが、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。何れも公知のもので構わないが、本発明で使用するグリース組成物は低発塵性であるものの、外部を汚染したときを考慮すると、金属化合物からなる添加剤は好ましくない。
【００２２】
グリース組成物を調製するには、ウレア化合物のアミン成分と、ポリアミドイミド化合物の無水トリメリット酸成分とを、配合割合に応じて適宜調整し、同一の基油中でジイソシアネート成分と反応させることにより、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを同時に合成する。具体的には、基油に、ウレア化合物用のジイソシアネート成分をポリアミドイミド化合物の配合分だけ過剰にし、そこへウレア化合物用のアミン成分と、ポリアミドイミド化合物用の無水トリメリット酸成分とを添加し、反応させることにより、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを同時に合成し、増ちょう剤をこれらの混合物とすることができる。そのため、増ちょう剤であるウレア化合物とポリアミドイミド化合物との分散性が良好であり、特許文献１のように長時間の混練を必要としない。
【００２３】
また、基油中でジイソシアネート成分とアミン成分とを反応させてウレア化合物を合成したウレア系グリースと、基油中でジイソシアネート成分と無水トリメリット酸成分とを反応させてポリアミドイミド化合物を合成したポリアミドイミド系グリースとを別々に調製し、両グリースを処理割合で混合してもよい。両グリースは親和性が高く、混合に長時間の混練を要することがなく、グリース中での分散性も良好である。
【００２４】
グリース組成物のちょう度は、３００以下が望ましい。ちょう度が３００を超えると、遠心力によりグリースが飛散して外部を汚染しやすくなる。また、グリースの圧送性を考慮すると、ちょう度は１８０以上が望ましい。
【実施例】
【００２５】
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、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００２６】
（試験グリースの調製）
表１に示すように、基油及び増ちょう剤を含む試験グリースを調製した。即ち、実施例では、増ちょう剤として脂肪族ウレア化合物と、ポリアミドイミド化合物（ＰＡＩ）との混合物、比較例ではウレア化合物のみ（脂肪族ウレア化合物、脂環式ウレア化合物）を用いた。
【００２７】
尚、脂肪族ウレア化合物とポリアミドイミド化合物との混合物は、基油中でジイソシアネート成分と、ウレア化合物用のアミン成分と、ポリアミドイミド化合物用の無水トリメリット酸成分とを反応させて、脂肪族ウレア化合物とポリアミドイミド化合物とを同時に合成した。
【００２８】
（軸受発塵量評価試験）
試験グリースをシール付き深溝玉軸受（６０８Ｔ１ＸＺＺ１ＭＣ４ＥＲ）に封入して試験軸受とし、下記条件で回転させたときの発塵量を測定した。試験装置は、密封ハウジング内で一対の試験軸受によりモータの回転軸を支持し、ハウジング内に清浄空気を供給しながら試験軸受を回転させ、試験軸受から発生した塵芥を外部の粒子カウンターに送って計数する構成になっている。そして、粒子カウンターでは、２０ｎｍ以上の塵芥の数（発塵量）を計数する。試験条件は以下の通りであり、結果を表１に示す。また、表１の結果を基に、増ちょう剤量と発塵量との関係をグラフ化して図１に示す。
・試験軸受：シール付き深溝玉軸受（６０８Ｔ１ＸＺＺ１ＭＣ４ＥＲ）
・回転数：３０００ｍｉｎ−１
・試験環境：２５℃一定
・グリース封入量：１６０ｍｇ
・粒子カウンター：２０ｎｍ以上の塵芥を検出
【００２９】
【表１】
2017219147.tif 000003
【００３０】
【表２】
2017219147.tif 000004
【００３１】
表１及び図１から、増ちょう剤としてウレア化合物単独よりも、ウレア化合物とポリアミドイミド化合物との混合物の方が、発塵量が格段に少なくなっている。
【００３２】
以上、本発明に関して説明したが、上記グリース組成物は、軸受だけでなく、低発塵性が求められるボールネジやシニアガイドのような直動装置に用いることもできる。
【図１】
2017219147.tif 000005