JP7551473B2 - Anti-oxidation grease composition and bearing containing same - Google Patents
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Description
本発明は、耐酸化グリース組成物、及びそれを封入した軸受に関するものである。 The present invention relates to an oxidation-resistant grease composition and a bearing containing the same.
工場の大規模化や自動車等の交通量の増加により、大気中に排出されるガス成分濃度が上昇すると、前記ガス成分に含まれる窒素酸化物や炭化水素(揮発性有機化合物)が紫外線の影響を受けて変質し、オゾンなどの酸化性物質が生成することがある。この現象は光化学スモッグとも呼ばれる。
また近年、前記オゾンや活性酸素(酸素ラジカル、ヒドロキシラジカルなど)等の酸化性物質を、清浄成分として空間に低濃度で排出することで、身の回りの空間を含め、菌やウィルス、悪臭等を減少させるための装置(例えばイオン発生装置や、イオン発生源を備える空気清浄装置や空気調節装置等)や薬品が普及してきている。
When the concentration of gas components emitted into the atmosphere increases due to the expansion of factories and increased traffic, nitrogen oxides and hydrocarbons (volatile organic compounds) contained in the gas components can be altered by ultraviolet rays, resulting in the generation of oxidizing substances such as ozone. This phenomenon is also known as photochemical smog.
In recent years, devices (e.g., ion generators, air purifiers and air conditioners equipped with an ion generating source, etc.) and chemicals for reducing bacteria, viruses, bad odors, etc., including in the space around us, by discharging oxidizing substances such as ozone and active oxygen (oxygen radicals, hydroxyl radicals, etc.) at low concentrations into the space as cleaning components have become widespread.
大気中で光化学スモッグが発生したり、空気調節装置等から清浄成分として低濃度の酸化性物質が放出された場合、その空間中の酸化性物質が周囲の物体に悪影響を及ぼす可能性がある。たとえば、金属部品や樹脂部品、軸受内のグリース等が前記オゾンやヒドロキシラジカル等によって酸化、すなわち劣化するおそれがある。特に、前記清浄成分を拡散させるための送風機及びそれに用いられる軸受は、清浄成分でもある酸化性物質発生装置(イオン発生源等)の近傍に設置されるため、酸化性物質の暴露を受けやすいと考えられる。 When photochemical smog occurs in the atmosphere, or when low concentrations of oxidizing substances are released as cleaning components from air conditioners or the like, the oxidizing substances in that space can have a detrimental effect on surrounding objects. For example, metal parts, resin parts, grease in bearings, etc. may be oxidized, i.e., deteriorated, by the ozone or hydroxyl radicals. In particular, fans for diffusing the cleaning components and the bearings used therein are installed near oxidizing substance generators (ion generating sources, etc.), which are also cleaning components, and are therefore thought to be susceptible to exposure to oxidizing substances.
例えば特許文献1には、高温・長寿命のグリースを得るべく、グリースの耐酸化性の向上を目指し、基油とウレア系化合物からなる増ちょう剤と、酸化防止剤としてアミン系酸化防止剤とキノリン系酸化防止剤を併用したグリース組成物の開示がある。 For example, Patent Document 1 discloses a grease composition that uses a thickener made of a base oil and a urea-based compound, and an amine-based antioxidant and a quinoline-based antioxidant as antioxidants, aiming to improve the oxidation resistance of the grease in order to obtain a grease that can be used at high temperatures and has a long life.
前記イオン発生装置や空気調節装置等は、該装置に設置された送風機によってオゾンやヒドロキシラジカル等を室内に送風し、室内の浮遊細菌の殺菌や消臭を図っている。しかしこれらの装置を設置・動作後に異音の発生が確認される事例がある。この要因の一つとして、前述の酸化性物質発生装置(イオン発生源等)から発生させたオゾンやヒドロキシラジカルによって、該装置内の送風機に備えられた軸受内に封入されているグリースの劣化が促進されることが挙げられ、この劣化グリースに起因して軸受に異音が発生することが確認されている。
また近年、空気調節装置等は低電力で動作することが求められている。そしてこれらに使用される送風機においても低電力で動作することが必須とされ、該送風機に使用される軸受を低トルクで駆動させることが求められる。これまで、低トルクを目的とする軸受に使用されるグリースには、一般にチャネリング特性(軸受内のグリース系潤滑剤が転動体によって押し退けられやすい性質)を有するグリースが用いられるが、該特性を有するグリースは異音の発生を引き起こしやすい問題がある。一方、音響特性に優れるグリースはチャーニング現象(軸受動作時にグリースが軸受内部で絶えずかき混ぜられた状態となること)のためにトルクが高くなりやすい。このように、低トルクと音響特性の双方の特性に優れるグリースへの要望がある。
The ion generating device, air conditioning device, etc., blow ozone, hydroxyl radicals, etc. into a room using a blower installed in the device, and aim to kill airborne bacteria and deodorize the room. However, there are cases where abnormal noises are confirmed after these devices are installed and operated. One of the causes of this is that the ozone and hydroxyl radicals generated from the oxidizing substance generating device (ion generating source, etc.) accelerate the deterioration of the grease sealed in the bearings installed in the blower in the device, and it has been confirmed that abnormal noises are generated in the bearings due to this deteriorated grease.
In recent years, air conditioners and the like are required to operate at low power. The blowers used in these devices are also required to operate at low power, and the bearings used in the blowers are required to be driven at low torque. Grease used in bearings for low torque purposes has generally been grease with channeling properties (the property that the grease-based lubricant in the bearing is easily pushed aside by the rolling elements), but grease with such properties has the problem of easily generating abnormal noise. On the other hand, grease with excellent acoustic properties tends to have high torque due to the churning phenomenon (the state in which the grease is constantly stirred inside the bearing when the bearing is operating). Thus, there is a demand for grease with both low torque and excellent acoustic properties.
本発明は、オゾンやヒドロキシラジカル等の酸化性物質の影響下にあっても劣化を受けにくく、優れた音響特性と低トルクを実現できるグリース組成物、並びに該グリース組成物の適用により、異音の発生が抑制され且つ低トルクを実現できる転がり軸受を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a grease composition that is resistant to deterioration even under the influence of oxidizing substances such as ozone and hydroxyl radicals, and that can achieve excellent acoustic properties and low torque, as well as a rolling bearing that can suppress the generation of abnormal noise and achieve low torque by applying the grease composition.
本発明の一態様は、基油と、
下記式(1)で表されるジウレア化合物からなるウレア系増ちょう剤と、
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3・・・(1)
(式中、R1及びR3は、夫々独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、このとき、R1及びR3の合計モル数に対して、一価の脂肪族炭化水素基の割合は10%~60%であり、
R2は、二価の芳香族炭化水素基を表す。)
芳香族アミン系酸化防止剤とを含む、グリース組成物である。
本発明はまた、前記グリース組成物が封入されている転がり軸受、並びにイオン発生装置又は空気調節装置の送風機に備えられる前記該転がり軸受を対象とする。
One aspect of the present invention is a composition comprising a base oil and
A urea-based thickener comprising a diurea compound represented by the following formula (1),
R 1 -NHCONH-R 2 -NHCONH-R 3 ...(1)
(In the formula, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and in this case, the proportion of the monovalent aliphatic hydrocarbon group relative to the total number of moles of R 1 and R 3 is 10% to 60%;
R2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group.
and an aromatic amine-based antioxidant.
The present invention also relates to a rolling bearing in which the grease composition is packed, and to the rolling bearing provided in an ion generating device or a blower of an air conditioning device.
前述したように、オゾンやヒドロキシラジカル等を放出する、イオン発生装置や空気調節装置等において、該装置内の送風機に備えられた軸受内に封入されたグリースの劣化により、異音が発生することが確認されている。しかしこれまでこうした装置に設置される送風機に使用する軸受に着目し、異音の発生を抑制するべく改善を図ったグリース組成物の提案は為されていない。
本発明者らは、オゾンやヒドロキシラジカルなどの酸化性物質の存在下における、グリース劣化の検討を進めたところ、脂肪族アミン由来の基の比率が高いウレア化合物を増ちょう剤として用いたグリースにおいて凝集物が形成され易く、これが軸受の音響特性に悪影響を及ぼすことを見出した。一方で、脂肪族アミン由来の基を有するウレア化合物を増ちょう剤として用いることにより、低トルクを実現できるグリースとなることを見出した。また併せて、該グリースに配合する酸化防止剤として脂肪族アミン系化合物を用いた場合、音響特性の劣化が進行することを見出した。
なお上記グリースの劣化の一要因として、増ちょう剤のウレア化合物や酸化防止剤の脂肪族アミン系化合物に含まれる脂肪族基が、オゾンやヒドロキシラジカルなどの酸化性物質により変性し、それらの一部が縮合するなどして凝集物形成を引き起こしたものと考えられる。
As mentioned above, it has been confirmed that abnormal noise occurs due to deterioration of the grease sealed in the bearings of the blowers in ion generating devices, air conditioning devices, and the like that emit ozone, hydroxyl radicals, etc. However, no proposal has been made so far that focuses on the bearings used in the blowers installed in such devices and aims to improve the grease composition to suppress the generation of abnormal noise.
The present inventors have investigated grease deterioration in the presence of oxidizing substances such as ozone and hydroxyl radicals, and have found that aggregates are easily formed in greases using a urea compound with a high ratio of groups derived from aliphatic amines as a thickener, which has a negative effect on the acoustic characteristics of bearings. On the other hand, they have found that the use of a urea compound having a group derived from aliphatic amines as a thickener results in a grease that can achieve low torque. They have also found that the deterioration of acoustic characteristics progresses when an aliphatic amine-based compound is used as an antioxidant blended in the grease.
One of the causes of the deterioration of the grease is believed to be that the aliphatic groups contained in the urea compound in the thickener and the aliphatic amine compound in the antioxidant are modified by oxidizing substances such as ozone and hydroxyl radicals, and some of these groups condense, causing the formation of aggregates.
本発明に係る転がり軸受に封入されるグリース組成物(以降、単に“グリース組成物”と称する)は、後述するように特定のウレア系増ちょう剤を配合してなることを特徴とし、さらに、特定の酸化防止剤を配合してなることを特徴とする。このグリース組成物は、酸化性物質の存在下においても劣化が抑制され、良好な音響特性且つ低トルクを実現する
。以下具体的に説明する。
The grease composition (hereinafter simply referred to as "grease composition") filled into the rolling bearing according to the present invention is characterized by being blended with a specific urea-based thickener as described below, and further characterized by being blended with a specific antioxidant. This grease composition is inhibited from deteriorating even in the presence of oxidizing substances, and achieves good acoustic properties and low torque. A specific description will be given below.
[グリース組成物]
まず本発明のグリース組成物について説明する。
[Grease composition]
First, the grease composition of the present invention will be described.
<基油>
本発明のグリース組成物において、基油として、一般にグリース基油として使用される炭化水素系合成油、エステル系合成油、エーテル系合成油等の合成油を単独または混合して使用することができる。
なお、フッ素系基油は一般に耐熱性・耐酸化性に優れるものの、潤滑特性及び音響特性に劣る。そのため、空気調節装置など室内での使用が想定される機器・装置に使用される転がり軸受において、該軸受に使用されるグリース組成物へのフッ素系基油の使用は適さない。
<Base oil>
In the grease composition of the present invention, as the base oil, synthetic oils generally used as grease base oils, such as hydrocarbon synthetic oils, ester synthetic oils and ether synthetic oils, can be used alone or in combination.
In addition, although fluorine-based base oils generally have excellent heat resistance and oxidation resistance, they have poor lubricating properties and acoustic properties, and therefore are not suitable for use in grease compositions for rolling bearings used in equipment and devices that are expected to be used indoors, such as air conditioners.
前記炭化水素系合成油としては、例えば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-デセントエチレンオリゴマーなどのポリアルファオレフィン(PAO)を挙げることができる。
前記エステル系合成油としては、例えば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、ジトリデシルフタレート、メチル・アセチルリ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-2-エチルヘキシルトリメリテート、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、テトラ-2-エチルヘキシ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ペラルゴネートなどのポリオールエステル油、炭酸エステル油などが挙げられる。これらの中でも芳香族エステル油を好適に用いることができる。
また前記エーテル系合成油としては、モノ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、ポリアルキルジフェニルエーテルなどのアルキルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油などを挙げることができる。
Examples of the synthetic hydrocarbon oil include normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, 1-decene ethylene oligomer and other polyalphaolefins (PAO).
Examples of the ester-based synthetic oil include diester oils such as dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl phthalate, and methyl acetyl ricinoleate, aromatic ester oils such as trioctyl trimellitate, tri-2-ethylhexyl trimellitate, tridecyl trimellitate, tetraoctyl pyromellitate, and tetra-2-ethylhexyl pyromellitate, polyol ester oils such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, and pentaerythritol pelargonate, and carbonate ester oils. Among these, aromatic ester oils can be preferably used.
Examples of the ether-based synthetic oil include alkyl ether oils such as monoalkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, and polyalkyl diphenyl ether, and alkyl diphenyl ether oils.
本発明のグリース組成物の全量に対する基油の割合は70~90質量%、例えば75~95質量%、75~85質量%とすることができる。 The proportion of the base oil in the total amount of the grease composition of the present invention can be 70 to 90 mass%, for example 75 to 95 mass%, or 75 to 85 mass%.
<増ちょう剤>
本発明で使用するグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア系増ちょう剤を添加する。
ウレア化合物は、耐熱性、耐水性ともに優れ、金属元素を含まないため酸化安定性に有利であり、高温環境下等での適用箇所において増ちょう剤として好適に用いられる。
ウレア系増ちょう剤としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、ポリウレア化合物などのウレア化合物を使用できるが、特に本発明にあっては音響特性(静音性)の観点からジウレア化合物を用いる。
ジウレア化合物の種類としては、脂肪族ジウレア、脂環-脂肪族ジウレア、脂肪-芳香族ジウレアなどが挙げられる。
これらウレア系増ちょう剤として、従来公知のウレア化合物を用いることができる。
<Thickener>
The grease composition used in the present invention contains a urea-based thickener as a thickener.
Urea compounds have excellent heat resistance and water resistance, and because they do not contain metal elements, they are advantageous in terms of oxidation stability, and are therefore suitably used as thickeners in applications where the application is in a high-temperature environment, etc.
As the urea-based thickener, a urea compound such as a diurea compound, a triurea compound, or a polyurea compound can be used, but in the present invention, a diurea compound is used in particular from the viewpoint of acoustic characteristics (silence).
The types of diurea compounds include aliphatic diureas, alicyclic-aliphatic diureas, and aliphatic-aromatic diureas.
As these urea-based thickeners, conventionally known urea compounds can be used.
本発明に適したウレア系増ちょう剤として、下記一般式(1)で表されるジウレア化合物を挙げることができる。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3・・・(1)
式(1)中、R1及びR3は、夫々独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、このとき、R1及びR3の合計モル数
に対して、一価の脂肪族炭化水素基と、一価の脂環式炭化水素基及び/又は一価の芳香族炭化水素基とのモル比は、10%~60%:90%~40%である。
またR2は、二価の芳香族炭化水素基を表す。
As a urea-based thickener suitable for the present invention, a diurea compound represented by the following general formula (1) can be mentioned.
R 1 -NHCONH-R 2 -NHCONH-R 3 ...(1)
In formula (1), R1 and R3 each independently represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and in this case, the molar ratio of the monovalent aliphatic hydrocarbon group to the monovalent alicyclic hydrocarbon group and/or the monovalent aromatic hydrocarbon group relative to the total number of moles of R1 and R3 is 10% to 60%:90% to 40%.
Furthermore, R2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group.
前記一価の脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数6乃至26の直鎖状又は分枝鎖状の飽和又は不飽和のアルキル基が挙げられる。
前記一価の脂環式炭化水素基としては、例えば炭素原子数5乃至12のシクロアルキル基が挙げられる。
また前記芳香族炭化水素基としては、炭素原子数6乃至20の一価又は二価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
The monovalent aliphatic hydrocarbon group includes a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group having 6 to 26 carbon atoms.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group is, for example, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms.
The aromatic hydrocarbon group may be a monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.
ウレア系増ちょう剤として用いるウレア化合物は、アミン化合物とイソシアネート化合物を用いて合成可能である。例えば後述する脂肪族アミンと芳香族アミンをアミン原料に用い、これと芳香族ジイソシアネートとを用いて合成する脂肪-芳香族ジウレア化合物、脂肪族アミンと脂環式アミンをアミン原料に用い、これと芳香族ジイソシアネートとを用いて合成する脂環-脂肪族ジウレア化合物などを挙げることができる。
本発明にあっては、前記イソシアネート化合物との反応に使用する前記アミン化合物として、脂肪族アミンをモル比10%~60%にて使用し、脂環式アミン及び/又は芳香族アミンをモル比40%~90%にて(合計100%)使用することができる。すなわち、本発明で使用するウレア系増ちょう剤は、アミン化合物とイソシアネート化合物との反応生成物であるウレア化合物であって、該アミン化合物由来の構造がその総モル数に対して10~60モル%の割合で脂肪族アミン由来の構造を含むウレア化合物を用いることができる。
The urea compound used as the urea-based thickener can be synthesized using an amine compound and an isocyanate compound. For example, an aliphatic-aromatic diurea compound synthesized using an aliphatic amine and an aromatic amine described below as amine raw materials and an aromatic diisocyanate, and an alicyclic-aliphatic diurea compound synthesized using an aliphatic amine and an alicyclic amine as amine raw materials and an aromatic diisocyanate can be mentioned.
In the present invention, as the amine compound used in the reaction with the isocyanate compound, an aliphatic amine can be used in a molar ratio of 10% to 60%, and an alicyclic amine and/or an aromatic amine can be used in a molar ratio of 40% to 90% (total 100%). That is, the urea-based thickener used in the present invention is a urea compound which is a reaction product of an amine compound and an isocyanate compound, and the urea compound can contain a structure derived from the amine compound at a ratio of 10 to 60 mol % based on the total number of moles.
前記アミン化合物のうち、脂肪族アミンとしては、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)、べヘニルアミン、オレイルアミンなどが用いられる。脂環式アミンとしては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどが用いられる。芳香族アミンとしては、アニリン、p-トルイジン、エトキシフェニルアミンなどが用いられる。
またイソシアネート化合物としては、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、ジメチルビフェニルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、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ト等の脂肪族ジイソシアネートなどが用いられる。
なお、アミン原料として芳香族モノアミンのみと芳香族ジイソシアネートとを用いて得られる芳香族ジウレア化合物を増ちょう剤として用いた場合は、異音が発生するおそれがあるため、使用を控えたほうが良い。
Among the amine compounds, the aliphatic amines include hexylamine, octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine (stearylamine), behenylamine, oleylamine, etc. The alicyclic amines include cyclohexylamine, dicyclohexylamine, etc. The aromatic amines include aniline, p-toluidine, ethoxyphenylamine, etc.
As the isocyanate compound, aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, dimethylbiphenyl diisocyanate, etc., and aliphatic diisocyanates such as octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc. may be used.
In addition, when an aromatic diurea compound obtained by using only an aromatic monoamine as the amine raw material and an aromatic diisocyanate is used as a thickening agent, there is a risk of abnormal noise being generated, so it is better to refrain from using it.
前記ウレア系増ちょう剤は、グリース組成物の全量に対して10~20質量%の量にて使用することが好ましい。 The urea-based thickener is preferably used in an amount of 10 to 20% by mass based on the total amount of the grease composition.
<酸化防止剤>
本発明のグリース組成物では、脂肪族アミン系酸化防止剤を除く酸化防止剤を用い、特に芳香族アミン系酸化防止剤を用いる。
前記芳香族アミン系酸化防止剤としては、ジフェニルアミン、ジアリールアミン、トリフェニルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、アルキル化フェニル-α-ナフチルアミン、フェノチアジン、アルキル化フェノチアジン等が挙げられるがこれらに限定されない。
前記芳香族アミン系酸化防止剤は、グリース組成物の全量に対して0.1~10質量%、好ましくは0.1~5質量%、例えば0.5~3質量%の量にて使用することが好まし
い。
<Antioxidants>
In the grease composition of the present invention, an antioxidant other than an aliphatic amine-based antioxidant is used, and in particular, an aromatic amine-based antioxidant is used.
Examples of the aromatic amine antioxidant include, but are not limited to, diphenylamine, diarylamine, triphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, alkylated phenyl-α-naphthylamine, phenothiazine, and alkylated phenothiazine.
The aromatic amine antioxidant is preferably used in an amount of 0.1 to 10 mass %, preferably 0.1 to 5 mass %, for example 0.5 to 3 mass %, based on the total amount of the grease composition.
<その他添加剤>
また、グリース組成物には、上述の必須成分に加えて、必要に応じてグリース組成物に通常使用される添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲において含むことができる。
このような添加剤の例としては、前記以外の酸化防止剤、極圧剤、金属不活性剤、摩擦防止剤(耐摩耗剤)、錆止め剤(防錆添加剤)、油性向上剤、粘度指数向上剤、増粘剤などが挙げられる。
これらその他の添加剤を含む場合、その添加量(合計量)は、通常、グリース組成物の全量に対して0.1~10質量%である。
<Other additives>
In addition to the above-mentioned essential components, the grease composition may contain additives that are usually used in grease compositions, if necessary, within the range that does not impair the effects of the present invention.
Examples of such additives include antioxidants other than those mentioned above, extreme pressure agents, metal deactivators, antifriction agents (antiwear agents), rust inhibitors (rust prevention additives), oiliness improvers, viscosity index improvers, thickeners, etc.
When these other additives are contained, the amount (total amount) of them added is usually 0.1 to 10 mass % based on the total amount of the grease composition.
例えば前記以外の酸化防止剤としては、例えばオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンゼンプロピオンアミド)等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、および4,4-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。ただしこれらは固体のものが多く、再結晶化が懸念されるためその使用には注意を要する。また、オクチルアミンやヘキシルアミン等の脂肪族アミン系酸化防止剤は、グリースの劣化を促進することが懸念されるためその使用は好まれない。 Examples of antioxidants other than those mentioned above include octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazine, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], Examples of antioxidants include hindered phenol-based antioxidants such as 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-benzenepropionamide), and phenol-based antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 4,4-methylenebis(2,6-di-t-butylphenol). However, many of these are solids, and there is a concern that they may recrystallize, so caution is required when using them. In addition, the use of aliphatic amine-based antioxidants such as octylamine and hexylamine is not preferred due to concerns that they may accelerate the deterioration of the grease.
また極圧剤としては、例えばリン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等のリン系化合物、スルフィド類、ジスルフィド類等の硫黄系化合物、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル等の塩素系化合物、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン等の硫黄系化合物の金属塩等が挙げられる。 Extreme pressure agents include, for example, phosphorus compounds such as phosphate esters, phosphites, and amine salts of phosphate esters; sulfur compounds such as sulfides and disulfides; chlorine compounds such as chlorinated paraffins and chlorinated diphenyls; and metal salts of sulfur compounds such as zinc dialkyldithiophosphates and molybdenum dialkyldithiocarbamates.
金属不活性剤としては、例えばベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]-ベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]-4-メチルベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系化合物、チアジアゾール、2-メルカプトチアジアゾール、2,5-ビス(アルキルジチオ)-1,3,4-チアジアゾール等のチアジアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-(デシルジチオ)-ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系化合物、亜硝酸ソーダ等が挙げられる。 Examples of metal deactivators include benzotriazole-based compounds such as benzotriazole, 1-[N,N-bis(2-ethylhexyl)aminomethyl]-benzotriazole, and 1-[N,N-bis(2-ethylhexyl)aminomethyl]-4-methylbenzotriazole; thiadiazole-based compounds such as thiadiazole, 2-mercaptothiadiazole, and 2,5-bis(alkyldithio)-1,3,4-thiadiazole; benzimidazole-based compounds such as benzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, and 2-(decyldithio)-benzimidazole; and sodium nitrite.
また耐摩耗剤はトリクレジルホスフェートや高分子エステルを挙げることができる。
前記高分子エステルとしては、例えば脂肪族1価カルボン酸及び2価カルボン酸と、多価アルコールとのエステルが挙げられる。前記高分子エステルの具体例としては、例えばクローダジャパン社製のPRIOLUBE(登録商標)シリーズなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Anti-wear agents include tricresyl phosphate and polymer esters.
Examples of the polymer ester include esters of aliphatic monovalent carboxylic acids and divalent carboxylic acids with polyhydric alcohols. Specific examples of the polymer ester include, but are not limited to, the PRIOLUBE (registered trademark) series manufactured by Croda Japan.
錆止め剤(防錆添加剤)としては、亜鉛系防錆剤や、スルホン酸塩系防錆剤、カルボン酸又はカルボン酸塩系防錆剤等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。 Examples of rust inhibitors (rust prevention additives) include, but are not limited to, zinc-based rust inhibitors, sulfonate-based rust inhibitors, carboxylic acid or carboxylate-based rust inhibitors, etc.
本発明のグリース組成物は、前記基油と、前記増ちょう剤、そして前記酸化防止剤を、上述の所定の割合となるように混合し、所望によりその他添加剤を配合して得ることができる。
また、例えば合成油(PAO、エステル油、エーテル油)とウレア系増ちょう剤からなるウレア系グリース(ベースグリース)と、酸化防止剤、そして所望によりその他添加剤とを配合し、グリース組成物を得ることもできる。
通常、ベースグリースに対する増ちょう剤の含有量は10~30質量%程度であり、例えば上記のウレア系グリースに対するジウレア化合物(ウレア系増ちょう剤)の含有量は10~25質量%程度、また10~20質量%程度とすることができる。
The grease composition of the present invention can be obtained by mixing the base oil, the thickener, and the antioxidant in the above-mentioned predetermined ratio, and adding other additives as desired.
In addition, a grease composition can be obtained by blending, for example, a urea-based grease (base grease) consisting of a synthetic oil (PAO, ester oil, ether oil) and a urea-based thickener, an antioxidant, and other additives as desired.
Typically, the content of the thickener in the base grease is about 10 to 30 mass %, and for example, the content of the diurea compound (urea-based thickener) in the above-mentioned urea-based grease can be about 10 to 25 mass %, or about 10 to 20 mass %.
[転がり軸受]
以下に添付図面を参照して、本発明に係る転がり軸受の好ましい実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
[Rolling bearings]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the rolling bearing according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments.
図1は、本発明の好ましい実施形態の転がり軸受10の径方向の断面図である。転がり軸受10は、従来技術の転がり軸受と同様の基本構造を有するものであって、環状の内輪11と外輪12と複数の転動体13と保持器14とシール部材15とを具備する。
内輪11は、図示を省略するシャフトの外周側に、その中心軸と同軸に設置される円筒形の構造体である。外輪12は、内輪11の外周側で、内輪11と同軸に配置される円筒形の構造体である。複数の転動体13の各々は、内輪11と外輪12との間に形成される環状の軸受空間16内の軌道に配置された玉である。すなわち、本実施形態における転がり軸受10は玉軸受である。
保持器14は、軌道内に配置されて複数の転動体13を保持する。保持器14は、シャフトの中心軸と同軸に設置される環状体であり、中心軸の方向における一方の側に、転動体13を保持するための複数のポケット部を備え、各ポケット部内に転動体13が収容された構造を有する。なお、保持器14の形状(冠形や波形等)や材質(鋼板製あるいは樹脂製等)は任意であり、特定の形状や材質に限定されない。
シール部材15は、外輪12の内周面に固定されて内輪11側に延在し、軸受空間16を密封する。シール部材15により密封された軸受空間16には、グリース組成物Gが封入されている。なお、軸受空間16内部へのグリース組成物Gの封入量は、例えばその容積の5~50%である。トルク性能と寿命性能を両立させるためには25~35%程度の量が好ましい。シール部材15は、例えば鋼板又はゴムにより形成され、内輪11の外周と非接触である鋼板シールド、内輪11の外周と非接触である非接触式ゴムシール、内輪11の外周と接触する接触式ゴムシールが挙げられる。本発明にあっては前記鋼板シールド、非接触式ゴムシール又は接触式ゴムシールの何れのシール部材でも使用することができる。なお本図はシール部材15を具備する態様であるが、本発明の転がり軸受はシール部材を具備しない転がり軸受の態様も対象とする。
以上の構成を有する転がり軸受10において、グリース組成物Gは、転動体13と保持器14との間、および、転動体13と内輪11ないし外輪12との間における摩擦を低減するように作用する。図1に示される構成から解るように、転がり軸受10に封入されたグリース組成物Gは、転がり軸受10が回転する際に、転動体13と内輪11ないし外輪12との間を潤滑する。
1 is a radial cross-sectional view of a rolling
The
The
The
In the rolling
[イオン発生装置又は空気調節装置]
本発明の転がり軸受は、好適な態様において、イオン発生装置又は空気調節装置の送風機に備えられ、例えば該送風機のモータに用いられる。上記イオン発生装置や空気調節装置には、所謂オゾン発生装置や空気清浄装置なども含まれ、また加湿装置や除湿装置、換気装置なども含まれ得、ただしこれらに限定されない。
また本発明の転がり軸受は、上記イオン発生装置や空気調節装置の送風機以外にも、イオン発生源(オゾンやヒドロキシラジカル等の発生源)を備える装置の送風機に好適に使用され得、例えば冷蔵庫、洗濯乾燥装置、掃除機などにも適用可能であるがこれらに限定されない。
[Ion generating device or air conditioning device]
In a preferred embodiment, the rolling bearing of the present invention is provided in an ion generator or a blower of an air conditioner, and is used, for example, in the motor of the blower . The ion generator and air conditioner include so-called ozone generators and air purifiers, and may also include, but are not limited to, humidifiers, dehumidifiers, ventilators, and the like.
Furthermore, the rolling bearing of the present invention can be suitably used in blowers for devices that include an ion generation source (a source that generates ozone, hydroxyl radicals, or the like) other than the ion generating devices and air conditioning devices described above, and can also be applied to, but is not limited to, refrigerators, washer/dryers, vacuum cleaners, and the like.
一例として、図2に、本実施形態の転がり軸受を備えているモータの実施形態について説明するが、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
図2は、本実施形態の転がり軸受を備えるモータにおけるシャフト方向の断面図である。モータ20は、従来技術のモータと同様の基本構造を有するものであって、ハウジング21、ステータ22、コイル23、ロータマグネット24、シャフト25、及びシャフト25を支持する転がり軸受26から構成される。
モータ20は、駆動回路を介して電源(以上図示せず)より供給された電流をステータ22に巻回されたコイル23に流すことで磁力が発生し、それによりロータマグネット24が回転し、シャフト25を通じて外部の回転体に回転が伝えられる。
本発明では、送風機に使用するモータの軸受として本発明の転がり軸受を好適に用いることができ、この場合、上記外部の回転体は送風機のインペラ(図示せず)が該当することとなる。
As an example, an embodiment of a motor equipped with the rolling bearing of this embodiment will be described with reference to FIG. 2, but the present invention is not limited to the following embodiment.
2 is a cross-sectional view in the shaft direction of a motor equipped with the rolling bearing of this embodiment. The
In the
In the present invention, the rolling bearing of the present invention can be suitably used as a bearing for a motor used in a blower, and in this case, the external rotating body corresponds to the impeller (not shown) of the blower.
本発明の上記転がり軸受は、中でも、吸気口、イオン発生源(オゾン発生源とも言われる場合がある)、排気口及び送風機を備え、吸気口から排気口へと、発生したイオンとともに空気が流れ、その際、その流れが送風機と接触する構造を有する、イオン発生装置又は空気調節装置の送風機に使用される。例えば本発明の転がり軸受は、同じ閉空間内に吸気口と排気口を有するように設置される、イオン発生装置や空気調節装置の送風機に好適に使用されるがこれに限定されない。送風機のインペラ(図示せず)の回転により、モータの軸受周辺が負圧となるため、そこへイオンを含んだ空気が流入する。これにより軸受に封入されたグリースがイオンに曝される。 The rolling bearing of the present invention is used in, among others, an ion generating device or a blower of an air conditioning device, which is equipped with an intake port, an ion generating source (sometimes called an ozone generating source), an exhaust port, and a blower, and has a structure in which air flows from the intake port to the exhaust port together with the generated ions, and at that time, the flow comes into contact with the blower. For example, the rolling bearing of the present invention is suitably used in, but is not limited to, an ion generating device or a blower of an air conditioning device, which are installed so as to have an intake port and an exhaust port in the same closed space. The rotation of the blower impeller (not shown) creates a negative pressure around the bearing of the motor, and air containing ions flows into the negative pressure. This exposes the grease sealed in the bearing to the ions.
上記イオン発生装置又は空気調節装置の一例として、その模式図を図3に示す。なお本図によって本発明が限定されるものではない。
図3は、イオン発生装置又は空気調節装置30の模式図であり、該装置30は、送風機31、イオン発生源32、吸気口33及び排気口34を備える。図3中、実線矢印が空気の流れを、点線矢印がイオンの流れを示す。なお、送風機31には本発明の転がり軸受(図示せず)を備えるモータ(図示せず)が設置されている。
図3(a)及び図3(b)は吸気口33から送風機31に吸い込まれる空気の流路と、送風機31から排気口34に排出される空気の流路が独立して設けられた装置の模式図である。図3(a)では、イオン発生源32が、送風機31から排気口34に排出される空気の流路内に設置された態様を示す。該装置32から発生したイオンは、排気口34から空気とともに装置30の外に排出される。そして吸気口33から空気とともにイオンが吸い込まれ、これらが送風機31に吸い込まれることとなる。図3(b)は、イオン発生源32が、吸気口33から送風機31に吸い込まれる空気の流路内に設置された態様を示す。該装置32から発生したイオンは、吸気口33から吸い込まれた空気とともに送風機31に吸い込まれ、これらが排気口34から装置30の外に排出される。
また図3(c)では、イオン発生源32から発生したイオンが、吸気口33から吸い込まれた空気とともに送風機31に吸い込まれ、これらが排気口34から装置30の外に排出される。
そして図3(d)では、装置30の内部に設けられたイオン発生源32から発生したイオンが、吸気口33から吸い込まれた空気とともに送風機31に吸い込まれ、これらが排気口34から装置30の外に排出される。
An example of the ion generating device or air conditioning device is shown in a schematic diagram in Fig. 3. Note that the present invention is not limited to this diagram.
Fig. 3 is a schematic diagram of an ion generating device or
3(a) and 3(b) are schematic diagrams of a device in which a flow path of air drawn from an
In FIG. 3C, ions generated from an
In FIG. 3( d ), ions generated from an
本発明は、本明細書に記載された実施形態や具体的な実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
例えば、上記実施形態及び下記実施例では、転がり軸受として玉軸受を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の転がり軸受、たとえばころ軸受、針軸受、円錐ころ軸受、球面ころ軸受、スラスト軸受等や、自動車の車軸支持軸受のような軸受ユニットへのグリース組成物の適用を制限するものではない。
The present invention is not limited to the embodiments and specific examples described in this specification, and various changes and modifications are possible within the scope of the technical ideas described in the claims.
For example, in the above embodiment and the following examples, a ball bearing is given as an example of a rolling bearing, but the present invention is not limited thereto, and there is no restriction on application of the grease composition to other rolling bearings, such as roller bearings, needle bearings, tapered roller bearings, spherical roller bearings, thrust bearings, etc., or bearing units such as automotive axle support bearings.
以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
〔グリース組成物の評価〕
下記表1に示す配合量にて実施例1乃至実施例7並びに比較例1乃至比較例7に使用するグリース組成物を調製した。
[Evaluation of Grease Composition]
The grease compositions used in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared in the amounts shown in Table 1 below.
なおグリースの調製に用いた各成分の詳細及びその略称等は以下のとおりである。
(a)基油
(a1)PAO:ポリアルファオレフィン油
(a2)エステル油
(a3)エーテル油
(b)増ちょう剤
(b1)ウレア系増ちょう剤
ジイソシアネート化合物(芳香族系ジイソシアネート)と、下記(b1-1)~(b1-3)から選択される1種又は2種のアミン(アミンの配合比率(モル比)は表1に記載)とから合成されるジウレア化合物
(b1-1)脂肪族アミン
(b1-2)脂環式アミン
(b1-3)芳香族アミン
(b2)リチウム石鹸増ちょう剤:12-ヒドロキシステアリン酸リチウム
なお一般に、ウレア系増ちょう剤(b1)は、該ウレア系増ちょう剤と基油((a1)~(a3))を含むベースグリース全量に対して10~25質量%にて添加され、また、リチウム石けん増ちょう剤(b4)は、該石鹸系増ちょう剤と基油(PAO(a1))を含むベースグリース全量に対して10~20質量%にて添加される。
(c)添加剤:酸化防止剤
(c1)芳香族アミン系酸化防止剤
(c2)脂肪族アミン系酸化防止剤
(d)その他添加剤
(d1)極圧添加剤
(d2)防錆添加剤
なお(d)その他添加剤は、実施例1乃至実施例7並びに比較例1乃至比較例7の各グリース組成物(全質量)に対して、上記極圧添加剤、防錆添加剤をあわせて3質量%となるように添加した。
Details of the components used in preparing the grease and their abbreviations are as follows:
(a) Base oil (a1) PAO: polyalphaolefin oil (a2) Ester oil
(a3) Ether oil (b) Thickener (b1) Urea-based thickener A diurea compound synthesized from a diisocyanate compound (aromatic diisocyanate) and one or two amines selected from the following (b1-1) to (b1-3) (the amine blending ratio (molar ratio) is shown in Table 1): (b1-1) Aliphatic amine (b1-2) Alicyclic amine
(b1-3) Aromatic amine (b2) Lithium soap thickener: lithium 12-hydroxystearate Generally, the urea-based thickener (b1) is added in an amount of 10 to 25 mass % based on the total amount of the base grease containing the urea-based thickener and base oil ((a1) to (a3)), and the lithium soap thickener (b4) is added in an amount of 10 to 20 mass % based on the total amount of the base grease containing the soap-based thickener and base oil (PAO (a1)).
(c) Additives: Antioxidants (c1) Aromatic amine-based antioxidants (c2) Aliphatic amine-based antioxidants (d) Other additives (d1) Extreme pressure additives (d2) Antirust additives Note that (d) other additives were added so that the total amount of the extreme pressure additives and antirust additives was 3 mass % relative to the total mass of each of the grease compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7.
また以下の試験評価に用いた転がり軸受は以下のとおりである。
(1)鋼板シールド付き玉軸受(内径5mm、外径13mm、幅4mm)
(2)鋼板シールド付き玉軸受(内径3mm、外径8mm、幅3mm)
The rolling bearings used in the following test evaluations are as follows:
(1) Ball bearing with steel plate shield (inner diameter 5 mm,
(2) Ball bearing with steel plate shield (
<試験方法>
1.軸受音響評価
酸化性物質暴露後の転がり軸受の音響評価を以下の手順にて実施した。
本試験には、(1)鋼板シールド付き玉軸受(内径5mm、外径13mm、幅4mm)を用い、これに実施例1乃至実施例7、比較例1乃至比較例7のグリース組成物を、それ
ぞれ軸受容積の25%~35%で封入した。該玉軸受を酸化性物質発生装置内に入れて250時間放置し、酸化性物質に該玉軸受(及び封入したグリース組成物)を暴露させた。なお、暴露条件は以下のとおりである。
・酸化性物質:オゾン濃度 0.1ppm
(検知管:株式会社ガステック社製 低濃度測定検知管でオゾン濃度を検知)
・暴露時間:250時間
・気圧:900hPa~950hPa
・温度:24℃~27℃
・湿度:平均85RH%(45RH%~95RH%)
<Test Method>
1. Bearing Acoustic Evaluation Acoustic evaluation of the rolling bearings after exposure to oxidizing substances was carried out according to the following procedure.
In this test, (1) a steel shielded ball bearing (inner diameter 5 mm,
Oxidizing substances: Ozone concentration 0.1 ppm
(Detection tube: Ozone concentration is detected using a low concentration measurement detector tube manufactured by Gastec Corporation.)
Exposure time: 250 hours Pressure: 900hPa to 950hPa
・Temperature: 24℃~27℃
・Humidity: Average 85RH% (45RH% to 95RH%)
酸化性物質に暴露させた該転がり軸受について、以下の手順を用いて、室温における音響特性(軸受音響評価)について評価した。以降の説明において、グリース組成物の例番号を、これを封入した転がり軸受の性能評価の例番号としても扱うものとする。 The rolling bearings exposed to the oxidizing substance were evaluated for acoustic properties (bearing acoustic evaluation) at room temperature using the following procedure. In the following explanation, the example numbers of the grease compositions will also be treated as example numbers for the performance evaluation of the rolling bearings in which they are packed.
各試験グリース組成物を使用した玉軸受の音響性能を、アンデロンメータを用いて、Mバンド(300~1800Hz)のアンデロン値を測定することにより評価した。
室温にて、上記酸化性物質暴露後の玉軸受をハウジングにセットし、軸受内径にシャフトを挿入して、外輪に対してアキシアル方向より10Nの予圧をかけた後、試験用モータの回転軸にシャフトを結合し、玉軸受が内輪回転するようにした。また玉軸受の外輪の外周に半径方向にて速度型ピックアップを接触させた。
ついで、回転速度1,800rpmで回転させ、外輪に伝わる機械的振動を検出してアンデロン値を算出し、回転開始から10秒間における最大アンデロン値を求めた。本試験を、各試験グリース組成物毎に4個の玉軸受を用いて行い、最大アンデロン値の平均値を求め、以下の基準にて音響性能を評価した(測定上のアンデロン値の最大値:50)。
なお、Mバンドの周波数:300~1800Hzは、人にとって耳障りな音と言われている。
<評価基準>
本実施例の試験条件において、アンデロン値が1を超えると騒音が顕著となるため、1以下を好適と評価する。
A(好適):アンデロン値が1以下
N(不適):アンデロン値が1超
The acoustic performance of the ball bearings using each test grease composition was evaluated by measuring the Anderon value in the M band (300 to 1800 Hz) using an Anderon meter.
At room temperature, the ball bearing after exposure to the oxidizing substance was set in a housing, a shaft was inserted into the inner diameter of the bearing, and a preload of 10 N was applied to the outer ring in the axial direction. The shaft was then connected to the rotating shaft of a test motor so that the inner ring of the ball bearing rotated. A speed type pickup was also brought into contact with the outer periphery of the outer ring of the ball bearing in the radial direction.
The bearings were then rotated at a speed of 1,800 rpm, and mechanical vibrations transmitted to the outer ring were detected to calculate the anderon value, and the maximum anderon value for 10 seconds from the start of rotation was determined. This test was carried out using four ball bearings for each test grease composition, and the average maximum anderon value was calculated and the acoustic performance was evaluated according to the following criteria (maximum anderon value measured: 50).
The M-band frequencies between 300 and 1800 Hz are said to be harsh to the ears of humans.
<Evaluation criteria>
Under the test conditions of this embodiment, when the Anderon value exceeds 1, the noise becomes noticeable, so an Anderon value of 1 or less is evaluated as being preferable.
A (good): Anderon value is 1 or less. N (bad): Anderon value is more than 1.
2.トルク試験
図4に示す構成の回転装置60にて、回転トルク試験を実施した。
本試験には、(2)鋼板シールド付き玉軸受(内径3mm、外径8mm、幅3mm)を用い、これに実施例1乃至実施例7、比較例1乃至比較例7のグリース組成物を、それぞれ軸受容積の25%~35%で封入した。
この玉軸受(玉軸受61)を試験用モータ64のシャフト62に挿入した。玉軸受61の外輪に対してアキシアル方向より予圧用重り63にて3Nの予圧をかけた後、試験用モータ64の回転軸65にシャフト62を結合し、玉軸受61が内輪回転するようにし、回転装置60を構成した。
前記回転装置60を25℃の恒温槽(図示せず)にセットし、外部電源(図示せず)によって回転数10,000rpmで玉軸受61を回転させ、試験用モータ64の回転により玉軸受61の外輪が連れ回る応力をひずみゲージ(図示せず)によって検出して、回転トルクに換算した。回転開始から2分後のトルク値(定常トルク)を計測し、測定値(mNm)とした。各実施例および比較例の試験グリースにつき、それぞれ3回ずつ試験を行い、各測定値の平均値を求めた。
<評価基準>
本実施例の試験条件において、トルクの測定値が0.5mNm以下であるものを好適と評価する。
A:トルクの測定値が0.5mNm以下
N:トルクの測定値が0.5mNm超
2. Torque Test A rotation torque test was carried out using the
In this test, (2) a steel shielded ball bearing (
This ball bearing (ball bearing 61) was inserted into
The
<Evaluation criteria>
Under the test conditions of this embodiment, a measured torque value of 0.5 mNm or less is evaluated as favorable.
A: The measured torque is 0.5 mNm or less. N: The measured torque is more than 0.5 mNm.
結果を表1に示す。なお、表中の配合量:質量%は組成物の全質量に対する値であり、増ちょう剤のアミン種に関する配合割合はモル%を示す。 The results are shown in Table 1. Note that the blending amounts (mass %) in the table are values relative to the total mass of the composition, and the blending ratios of the amine species of the thickener are shown in mol %.
表1に示すように、ウレア系増ちょう剤として、脂肪族アミンの配合比率(モル比率)を50%又は20%としたジウレア化合物を用い、また芳香族アミンを酸化防止剤として用いた実施例1~実施例7のグリース組成物は、基油の種類によらず、酸化性物質暴露後の音響特性(アンデロン値:1以下で好適判定であるところ、0.35~0.52)に優
れ、回転トルク(トルク値:0.5mNm以下で好適判定であるところ、0.22~0.48mNm)も低トルクであることが確認された。なお、基油としてPAOを用いた実施例1のグリース組成物は、エステル油を用いたグリース組成物(実施例5)と比べて、音響特性(アンデロン値;実施例1:0.35、実施例5:0.38)、及び回転トルク(トルク値;実施例1:0.22mNm、実施例5:0.48mNm)の双方ともに良好である傾向がみられた。
As shown in Table 1, the grease compositions of Examples 1 to 7, which used a diurea compound with an aliphatic amine blending ratio (molar ratio) of 50% or 20% as a urea-based thickener and an aromatic amine as an antioxidant, were confirmed to have excellent acoustic properties (Anderon value: 0.35 to 0.52, where 1 or less is judged as suitable) after exposure to an oxidizing substance, regardless of the type of base oil, and to have low rotational torque (torque value: 0.22 to 0.48 mNm, where 0.5 mNm or less is judged as suitable). The grease composition of Example 1, which used PAO as the base oil, tended to have better acoustic properties (Anderon value; Example 1: 0.35, Example 5: 0.38) and rotational torque (torque value; Example 1: 0.22 mNm, Example 5: 0.48 mNm) than the grease composition using an ester oil (Example 5).
一方、脂肪族アミンの配合比率(モル比率)を70%としたジウレア化合物を用いたグリース組成物(比較例1)は、音響特性が悪化し(アンデロン値:1.3)、該配合比率を100%としたジウレア化合物を用いたグリース組成物(比較例5)は、音響特性がさらに悪化した(アンデロン値:3.8)だけでなく、回転トルク値も大きくなり(トルク値:0.90mNm)、トルク性能も悪化した。
また酸化防止剤として脂肪族アミンを用いた場合(比較例2、比較例3)、芳香族アミンを用いたグリース組成物(比較例1、実施例1)と比べて音響特性が悪化した(アンデロン値;比較例2:3.5、比較例3:2.8)。
増ちょう剤としてリチウム石鹸増ちょう剤を用いた比較例4にあっては、音響特性には優れる(アンデロン値:0.17)ものの、トルク性能に劣るものであった(トルク値:0.58mNm)。
また増ちょう剤として、脂環式アミンの配合比率(モル比率)を100%としたジウレア化合物を用いたグリース組成物(比較例6)、並びに芳香族アミンの配合比率(モル比率)を100%としたジウレア化合物を用いたグリース組成物(比較例7)では、音響特性及びトルク性能の何れも劣る結果となった(アンデロン値;比較例6:1.2、比較例7:1.5、トルク値;比較例6:0.93mNm、比較例7:1.20mNm)。なお比較例6と比較例7とを比較すると、アミン化合物として芳香族アミンのみを用いたジウレア化合物を配合した比較例7のグリース組成物が、脂環式アミンのみを用いたジウレア化合物を配合した比較例6のグリース組成物と比べて、音響特性及びトルク性能の双方に劣る傾向がみられた。
On the other hand, the grease composition using a diurea compound with an aliphatic amine blending ratio (molar ratio) of 70% (Comparative Example 1) exhibited deteriorated acoustic properties (Anderon value: 1.3), and the grease composition using a diurea compound with said blending ratio of 100% (Comparative Example 5) not only exhibited an even worse acoustic property (Anderon value: 3.8), but also exhibited an increased rotational torque value (torque value: 0.90 mNm) and deteriorated torque performance.
Furthermore, when an aliphatic amine was used as the antioxidant (Comparative Example 2, Comparative Example 3), the acoustic properties were deteriorated compared to the grease compositions using an aromatic amine (Comparative Example 1, Example 1) (Anderon value; Comparative Example 2: 3.5, Comparative Example 3: 2.8).
In Comparative Example 4, in which a lithium soap thickener was used as the thickener, the acoustic properties were excellent (Anderon value: 0.17), but the torque performance was poor (torque value: 0.58 mNm).
In addition, the grease composition (Comparative Example 6) using a diurea compound with a 100% blend ratio (molar ratio) of alicyclic amine as a thickener, and the grease composition (Comparative Example 7) using a diurea compound with a 100% blend ratio (molar ratio) of aromatic amine showed inferior acoustic properties and torque performance (Anderon value: Comparative Example 6: 1.2, Comparative Example 7: 1.5, torque value: Comparative Example 6: 0.93 mNm, Comparative Example 7: 1.20 mNm). When Comparative Example 6 and Comparative Example 7 are compared, the grease composition of Comparative Example 7, which contains a diurea compound containing only aromatic amine as an amine compound, shows a tendency to be inferior in both acoustic properties and torque performance compared to the grease composition of Comparative Example 6, which contains a diurea compound containing only alicyclic amine.
ここで、ウレア系増ちょう剤(ジウレア化合物)を構成するアミン化合物において、脂肪族アミンの使用割合を変化させた場合の、グリース組成物の音響特性の変化について図5に示す。
図5は、ウレア系増ちょう剤を構成するアミン化合物において、脂肪族アミンの配合比率(モル%)の変化(横軸)に対する、該ウレア系増ちょう剤を配合したグリース組成物を用いた音響評価(アンデロン値)の結果(縦軸)を示す図である。
図5中、横軸に対して並行に付された直線はアンデロン値:1.0を示す。なお本図に示す測定点のグリース組成物は、ウレア系増ちょう剤を構成するアミン化合物として脂肪族アミンと脂環式アミンとをこれらの配合比率を変えて用い、酸化防止剤として芳香族アミンを使用したグリース組成物(比較例6(脂肪族アミン比率0モル%)、実施例2(同20モル%)、実施例1(同50モル%)、比較例1(同70モル%)、比較例5(同100モル%)、以上のアンデロン値より算出した近似曲線をあわせて示す)、あるいは、脂肪族アミン比率を50モル%とし、酸化防止剤として脂肪族アミンを使用したグリース組成物(比較例3、近似曲線から離れ、点線で囲まれた測定点)である。
図5に示すように、脂肪族アミンの配合比率が10モル%から60モル%の範囲においてはアンデロン値が1以下となることが近似曲線より推定される(図中、点線矢印範囲)。なお、脂肪族アミンの配合比率が50モル%とした場合においても、酸化防止剤として脂肪族アミンを用いた場合にはアンデロン値が大きく上昇することが明確に示される。
FIG. 5 shows the change in acoustic properties of the grease composition when the proportion of aliphatic amine used in the amine compound constituting the urea-based thickener (diurea compound) is changed.
FIG. 5 is a graph showing the results of acoustic evaluation (Anderon value) (vertical axis) of a grease composition containing a urea-based thickener, relative to the change in the blending ratio (mol %) of aliphatic amines (horizontal axis) in the amine compounds that constitute the urea-based thickener.
In Fig. 5, the straight line parallel to the horizontal axis indicates an Anderon value of 1.0. The grease compositions at the measurement points shown in this figure are grease compositions in which an aliphatic amine and an alicyclic amine are used as the amine compounds constituting the urea-based thickener at different blend ratios, and an aromatic amine is used as the antioxidant (Comparative Example 6 (
5, it is estimated from the approximation curve that when the blending ratio of the aliphatic amine is in the range of 10 mol % to 60 mol % (the range indicated by the dotted arrow in the figure), the anderon value is 1 or less. It is also clearly shown that when the blending ratio of the aliphatic amine is 50 mol %, the anderon value increases significantly when an aliphatic amine is used as an antioxidant.
以上の結果は、ウレア系増ちょう剤を構成するアミン化合物として、その全量に対して10~60モル%の割合で脂肪族アミンを含むウレア化合物を用いることにより、酸化性物質暴露後にあっても異音の発生が抑制され、音響特性に優れるグリース組成物を提供す
ること、さらには、低トルク性能も実現できるグリース組成物を提供することが可能となることが示唆されるものである。
The above results suggest that by using a urea compound containing an aliphatic amine in a ratio of 10 to 60 mol % relative to the total amount of the amine compound constituting the urea-based thickener, it is possible to provide a grease composition that suppresses the generation of abnormal noise even after exposure to an oxidizing substance and has excellent acoustic properties, and further to provide a grease composition that can also achieve low torque performance.
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。 The above describes the best embodiment in detail, but the present invention is not limited to the above embodiment, and any modifications or improvements that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
G…グリース組成物、 10…転がり軸受、 11…内輪、 12…外輪、 13…転動体、 14…保持器、 15…シール部材、 16…軸受空間
30…イオン発生装置又は空気調節装置、 31…送風機、 32…イオン発生源、 33…吸気口、 34…排気口
G... grease composition, 10... rolling bearing, 11... inner ring, 12... outer ring, 13... rolling element, 14... cage, 15... sealing member, 16... bearing space, 30... ion generating device or air conditioning device, 31... blower, 32... ion generating source, 33... air intake, 34... exhaust port
Claims (5)
下記式(1)で表されるジウレア化合物からなるウレア系増ちょう剤と、
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3・・・(1)
(式中、R1及びR3は、夫々独立して、一価の脂肪族炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基、又は一価の芳香族炭化水素基を表し、このとき、R1及びR3の合計モル数に対して、一価の脂肪族炭化水素基の割合は10%~60%であり、
R2は、二価の芳香族炭化水素基を表す。)
芳香族アミン系酸化防止剤とを含む、グリース組成物が封入されており、イオン発生装置又は空気調節装置の送風機に備えられる転がり軸受であって、
前記イオン発生装置又は空気調節装置は、吸気口、酸化性物質発生装置、排気口及び送風機を備え、吸気口から排気口へと、発生した酸化性物質とともに空気が流れ、その際、その流れが送風機と接触する構造を有する、転がり軸受。 A base oil,
A urea-based thickener comprising a diurea compound represented by the following formula (1),
R 1 -NHCONH-R 2 -NHCONH-R 3 ...(1)
(In the formula, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and in this case, the proportion of the monovalent aliphatic hydrocarbon group relative to the total number of moles of R 1 and R 3 is 10% to 60%;
R2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group.
A rolling bearing having a grease composition filled therein, the grease composition including an aromatic amine-based antioxidant, the rolling bearing being provided in an ion generating device or an air conditioning device blower,
The ion generator or air conditioning device is equipped with an air intake port, an oxidizing substance generator, an exhaust port, and a blower, and air flows from the air intake port to the exhaust port together with the generated oxidizing substance, and the air flow is structured so that it comes into contact with the blower .
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