JP7811162B2 - Grease composition and method for producing grease composition - Google Patents
Grease composition and method for producing grease compositionInfo
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Description
本発明は、グリース組成物、及び、グリース組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a grease composition and a method for producing a grease composition.
グリースは、基油に親油性の強い固体の増ちょう剤を分散させて半固体状にした潤滑剤である。グリースは、潤滑油に比べ潤滑部に付着しやすく、流出しにくい。そのため、グリースを用いることにより、潤滑システムの機械構造を簡略化できる。また、グリースは、潤滑油に比べ漏れも少なくクリーンな環境を実現でき、補給間隔も潤滑油に比べ少なくすることが可能である。
グリースは、主に転がり軸受、すべり軸受、ボールネジ、直動ガイド、及び歯車等の機械要素の潤滑に用いられる。転がり軸受は、工作機械の主軸、鉄道車両の車両、自動車のオルタネータ等のエンジン補機、等速ジョイント、及びホイール等に幅広く用いられている。
Grease is a semi-solid lubricant made by dispersing a solid, highly lipophilic thickener in a base oil. Grease adheres more easily to lubricated parts and is less likely to leak out than lubricating oil. Therefore, using grease can simplify the mechanical structure of the lubrication system. Grease also leaks less than lubricating oil, creating a cleaner environment, and the replenishment interval can be shortened compared to lubricating oil.
Grease is mainly used to lubricate machine elements such as rolling bearings, plain bearings, ball screws, linear guides, and gears. Rolling bearings are widely used in machine tool spindles, railroad car carriages, engine accessories such as automobile alternators, constant velocity joints, wheels, etc.
近年の省エネルギー化、高効率化の要求を受けて、軸受にはトルクを低減することが望まれている。
例えば、特許文献1には、レーザー回折法によって測定された増ちょう剤粒度分布から算出される増ちょう剤の相対表面積が特定の値以上であるグリース組成物が開示されている。該グリース組成物によれば、攪拌抵抗に起因するトルクを低減することができると開示されている。
In response to recent demands for energy conservation and higher efficiency, there is a demand for bearings that can reduce torque.
For example, Patent Document 1 discloses a grease composition in which the relative surface area of a thickener calculated from the particle size distribution of the thickener measured by laser diffraction is equal to or greater than a specific value, and discloses that the grease composition can reduce torque caused by stirring resistance.
省エネルギー化、高効率化の要求レベルがより高まっており、特許文献1に記載されているような従来のグリース組成物よりも、より高いレベルのトルクの低減性が求められている。 Demands for energy savings and higher efficiency are increasing, and a higher level of torque reduction is required than with conventional grease compositions such as those described in Patent Document 1.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、低トルクのグリース組成物、及び、当該グリース組成物の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a low-torque grease composition and a method for producing said grease composition.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]基油(A)と、増ちょう剤(B)とを含有するグリース組成物であって、6204玉軸受に前記グリース組成物を2g封入し、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で所定の時間前記玉軸受を回転させた後、中性子によって観察される前記玉軸受内の軸受球への前記グリース組成物の付着量を計測した際に、回転開始前の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量に対する回転開始1分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量の比率が、70%以上140%以下である、グリース組成物。
[2]回転開始1分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量に対する回転開始60分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量の比率が、165%以下である、[1]に記載のグリース組成物。
[3]回転開始60分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量が、2.00×1010μm3以上6.20×1010μm3以下である、[1]又は[2]に記載のグリース組成物。
[4]前記増ちょう剤(B)は、金属コンプレックス石けん及びウレア化合物から選択される1種以上の増ちょう剤(B1)を含む、[1]~[3]のいずれか一項に記載のグリース組成物。
[5][1]~[4]のいずれか一項に記載のグリース組成物の製造方法であって、前記増ちょう剤(B)を合成するため合成材料(B0)を準備する準備工程と、前記基油(A)中で、前記合成材料(B0)を反応させて、前記増ちょう剤(B)を合成する合成工程と、前記合成された増ちょう剤(B)と前記基油(A)とを混合する混合工程と、前記混合工程で得られた混合物を混練する混練工程とを有する、グリース組成物の製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
[1] A grease composition containing a base oil (A) and a thickener (B), wherein 2 g of the grease composition is sealed in a 6204 ball bearing, and the ball bearing is rotated at a speed of 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for a predetermined time. When the amount of the grease composition adhering to the bearing balls in the ball bearing is measured using neutron observation, the ratio of the amount of the grease composition adhering to the bearing balls one minute after the start of rotation to the amount of the grease composition adhering to the bearing balls before the start of rotation is 70% or more and 140% or less.
[2] The grease composition according to [1], wherein the ratio of the amount of the grease composition adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation to the amount of the grease composition adhering to the bearing balls 1 minute after the start of rotation is 165% or less.
[3] The grease composition according to [1] or [2], wherein the amount of the grease composition adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation is 2.00×10 10 μm 3 or more and 6.20×10 10 μm 3 or less.
[4] The grease composition according to any one of [1] to [3], wherein the thickener (B) comprises one or more thickeners (B1) selected from metal complex soaps and urea compounds.
[5] A method for producing a grease composition according to any one of [1] to [4], comprising: a preparation step of preparing a synthetic material (B0) for synthesizing the thickener (B); a synthesis step of reacting the synthetic material (B0) in the base oil (A) to synthesize the thickener (B); a mixing step of mixing the synthesized thickener (B) with the base oil (A); and a kneading step of kneading the mixture obtained in the mixing step.
本発明によれば、低トルクのグリース組成物、及び、当該グリース組成物の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a low-torque grease composition and a method for producing the grease composition.
(グリース組成物)
本実施形態のグリース組成物は、基油(A)と、増ちょう剤(B)とを含有する。
本実施形態のグリース組成物は、6204玉軸受に前記グリース組成物を2g封入し、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で所定の時間前記玉軸受を回転させた後、中性子によって観察される前記玉軸受内の軸受球への前記グリース組成物の付着量を計測した際に、回転開始前の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量(以下、「0min付着量」という)に対する回転開始1分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量(以下、「1min付着量」という)の比率(以下、「1min付着量/0min付着量」という)が、70%以上140%以下である。
(Grease composition)
The grease composition of the present embodiment contains a base oil (A) and a thickener (B).
In the grease composition of this embodiment, 2 g of the grease composition is sealed in a 6204 ball bearing, and the ball bearing is rotated at a speed of 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for a predetermined period of time. When the amount of the grease composition adhered to the bearing balls in the ball bearing is measured using neutrons, the ratio (hereinafter referred to as "1 min adhesion amount") of the amount of the grease composition adhered to the bearing balls 1 minute after the start of rotation (hereinafter referred to as "1 min adhesion amount") to the amount of the grease composition adhered to the bearing balls before the start of rotation (hereinafter referred to as "0 min adhesion amount") (hereinafter referred to as "1 min adhesion amount/0 min adhesion amount") is 70% or more and 140% or less.
本実施形態のグリース組成物は、1min付着量/0min付着量が、70%以上であり、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
一方で、本実施形態のグリース組成物は、1min付着量/0min付着量が、140%以下であり、138%以下であることが好ましく、135%以下であることがより好ましく、130%以下であることがさらに好ましい。
The grease composition of this embodiment has a 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 90% or more.
On the other hand, the grease composition of this embodiment has a 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of 140% or less, preferably 138% or less, more preferably 135% or less, and even more preferably 130% or less.
本実施形態のグリース組成物の1min付着量/0min付着量が、70%以上であれば、軸受トルクを低減することができる。本実施形態のグリース組成物の1min付着量/0min付着量が、上記の好ましい下限値以上であれば、軸受トルクをより低減することができる。
本実施形態のグリース組成物の1min付着量/0min付着量が、140%以下であれば、軸受回転時の本実施形態のグリース組成物の抵抗を抑制し、軸受トルクを低減することができる。本実施形態のグリース組成物の1min付着量/0min付着量が、上記の好ましい上限値以下であれば、軸受トルクをより低減することができる。
If the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is 70% or more, the bearing torque can be reduced. If the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the bearing torque can be further reduced.
If the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is 140% or less, the resistance of the grease composition of this embodiment during bearing rotation can be suppressed and bearing torque can be reduced. If the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is not more than the above-mentioned preferable upper limit value, bearing torque can be further reduced.
例えば、本実施形態のグリース組成物は、1min付着量/0min付着量が、80%以上138%以下であることが好ましく、85%以上135%以下であることがより好ましく、90%以上130%以下であることがさらに好ましい。 For example, the grease composition of this embodiment preferably has a 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount of 80% or more and 138% or less, more preferably 85% or more and 135% or less, and even more preferably 90% or more and 130% or less.
本実施形態のグリース組成物における軸受トルクの低減のメカニズムについて、図1及び2を参照しつつ説明する。
図1は、6204玉軸受を回転させた際の本実施形態のグリース組成物の挙動を説明するための模式図である。
1min付着量/0min付着量が70%以上140%以下であれば、グリース組成物が玉軸受内の軸受球に適度に付着した状態を維持するため、グリース組成物を用いる効果が十分に得られる。加えて、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗(撹拌抵抗)も抑制することができるため、軸受トルクが低減すると推測される。
一方で、図示していないが、1min付着量/0min付着量が70%未満の場合は、軸受球へのグリース組成物の付着量が回転後に大きく減少することを意味し、さらにその中でも、回転前後の軸受球へのグリース組成物の付着量がいずれも少ないか、いずれも多い場合の2ケースが想定される。前者の場合、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗は抑制できるが、グリース組成物の潤滑する効果が十分に得られないため、軸受内で金属接触を起こし、軸受トルクが増大すると推測される。後者の場合、過剰量のグリース組成物が玉軸受内の軸受球付近に存在することになるため、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗が増大し、軸受トルクが増大すると推測される。
また、図2に示すように、1min付着量/0min付着量が140%超である場合、過剰量のグリース組成物が玉軸受内の軸受球付近に留まり続けてしまい、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗が増大し、軸受トルクが増大すると推測される。
The mechanism by which the grease composition of this embodiment reduces bearing torque will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the behavior of the grease composition of this embodiment when a 6204 ball bearing is rotated.
If the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount is 70% or more and 140% or less, the grease composition will maintain a moderate adhesion state to the bearing balls in the ball bearing, and the effect of using the grease composition will be fully obtained. In addition, it is presumed that the resistance (stirring resistance) received from the grease composition when the bearing balls rotate can be suppressed, thereby reducing bearing torque.
On the other hand, although not shown, if the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount is less than 70%, this means that the amount of grease composition adhering to the bearing balls decreases significantly after rotation, and two cases are expected: one where the amount of grease composition adhering to the bearing balls before and after rotation is small, and the other where it is large. In the former case, the resistance received from the grease composition when the bearing balls rotate can be suppressed, but the lubricating effect of the grease composition is not fully obtained, which is presumed to cause metal contact within the bearing and increase bearing torque. In the latter case, an excessive amount of grease composition is present near the bearing balls in the ball bearing, which is presumed to increase the resistance received from the grease composition when the bearing balls rotate, which is presumed to increase bearing torque.
Furthermore, as shown in Figure 2, when the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount ratio exceeds 140%, an excessive amount of grease composition continues to remain near the bearing balls inside the ball bearing, which increases the resistance that the bearing balls receive from the grease composition when they rotate, and is presumed to increase the bearing torque.
本実施形態のグリース組成物は、6204玉軸受に前記グリース組成物を2g封入し、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で所定の時間前記玉軸受を回転させた後、中性子によって観察される前記玉軸受内の軸受球への前記グリース組成物の付着量を計測した際に、1min付着量に対する回転開始60分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量(以下、「60min付着量」という)の比率(以下、「60min付着量/1min付着量」という)が、165%以下であることが好ましく、160%以下であることがより好ましく、158%以下であることがさらに好ましい。 In this embodiment, 2 g of the grease composition is packed into a 6204 ball bearing, and the ball bearing is rotated at 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for a predetermined period of time. The amount of grease composition adhered to the bearing balls in the ball bearing is then measured using neutrons. The ratio of the amount of grease composition adhered to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation (hereinafter referred to as the "60-min adhesion amount") to the amount adhered in 1 minute (hereinafter referred to as the "60-min adhesion amount/1-min adhesion amount") is preferably 165% or less, more preferably 160% or less, and even more preferably 158% or less.
本実施形態のグリース組成物における60min付着量/1min付着量が上記の好ましい上限値以下であれば、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗がより抑制され、軸受トルクをより低減することができる。 When the 60-minute adhesion amount/1-minute adhesion amount of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferred upper limit, the resistance experienced by the bearing balls from the grease composition as they rotate is further reduced, enabling further reduction in bearing torque.
一般的に玉軸受を長時間回転させるほど、グリース組成物の軸受球への付着量は増加することから、本実施形態のグリース組成物の60min付着量/1min付着量の下限値は特に限定されないが、90%以上であることが好ましく、100%以上であることがより好ましく、110%以上であることがさらに好ましい。 Generally, the longer a ball bearing is rotated, the greater the amount of grease composition that adheres to the bearing balls. Therefore, the lower limit of the 60-minute adhesion amount/1-minute adhesion amount for the grease composition of this embodiment is not particularly limited, but is preferably 90% or more, more preferably 100% or more, and even more preferably 110% or more.
例えば、本実施形態のグリース組成物は、60min付着量/1min付着量が、90%以上165%以下であることが好ましく、100%以上160%以下であることがより好ましく、110%以上158%以下であることがさらに好ましい。 For example, the grease composition of this embodiment preferably has a 60-minute adhesion amount/1-minute adhesion amount of 90% or more and 165% or less, more preferably 100% or more and 160% or less, and even more preferably 110% or more and 158% or less.
本実施形態のグリース組成物における0min付着量は、1.00×1010μm3以上が好ましく、1.20×1010μm3以上がより好ましく、1.50×1010μm3以上がさらに好ましい。
本実施形態のグリース組成物における0min付着量は、5.00×1010μm3以下が好ましく、4.50×1010μm3以下がより好ましく、4.00×1010μm3以下がさらに好ましい。
The 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 1.00×10 10 μm 3 or more, more preferably 1.20×10 10 μm 3 or more, and even more preferably 1.50×10 10 μm 3 or more.
The 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 5.00×10 10 μm 3 or less, more preferably 4.50×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 4.00×10 10 μm 3 or less.
本実施形態のグリース組成物における0min付着量が上記の好ましい下限値以上であれば、軸受トルクがより低減する。
本実施形態のグリース組成物における0min付着量が上記の好ましい上限値以下であれば、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗がより低減され、軸受トルクがより低減する。
If the 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the bearing torque is further reduced.
When the 0 min adhesion weight of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit, the resistance that the bearing balls experience from the grease composition when rotating is further reduced, and the bearing torque is further reduced.
例えば、本実施形態のグリース組成物における0min付着量は、1.00×1010μm3以上5.00×1010μm3以下が好ましく、1.20×1010μm3以上4.50×1010μm3以下がより好ましく、1.50×1010μm3以上4.00×1010μm3以下がさらに好ましい。 For example, the 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 1.00×10 10 μm 3 or more and 5.00×10 10 μm 3 or less, more preferably 1.20×10 10 μm 3 or more and 4.50×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 1.50×10 10 μm 3 or more and 4.00×10 10 μm 3 or less.
なお、本実施形態のグリース組成物における0min付着量は、後述の通り、特定の場所に特定の量を充填する方法で算出すれば、測定者の技量や充填方法で値が変化するものではない。本実施形態のグリース組成物における0min付着量は、該グリース組成物の物性により変化するものである。該0min付着量の制御方法は後述する。 The 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment can be calculated by filling a specific amount in a specific location, as described below, and the value does not change depending on the skill of the person measuring or the filling method. The 0-min adhesion amount of the grease composition of this embodiment changes depending on the physical properties of the grease composition. A method for controlling the 0-min adhesion amount will be described below.
本実施形態のグリース組成物における1min付着量は、1.80×1010μm3以上が好ましく、2.00×1010μm3以上がより好ましく、2.20×1010μm3以上がさらに好ましい。
本実施形態のグリース組成物における1min付着量は、5.00×1010μm3以下が好ましく、4.50×1010μm3以下がより好ましく、4.00×1010μm3以下がさらに好ましい。
The adhesion amount per minute of the grease composition of this embodiment is preferably 1.80×10 10 μm 3 or more, more preferably 2.00×10 10 μm 3 or more, and even more preferably 2.20×10 10 μm 3 or more.
The adhesion amount per minute of the grease composition of this embodiment is preferably 5.00×10 10 μm 3 or less, more preferably 4.50×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 4.00×10 10 μm 3 or less.
本実施形態のグリース組成物における1min付着量が上記の好ましい下限値以上であれば、軸受トルクがより低減する。
本実施形態のグリース組成物における1min付着量が上記の好ましい上限値以下であれば、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗がより低減され、軸受トルクがより低減する。
If the adhesion weight per minute of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the bearing torque is further reduced.
If the adhesion weight per minute of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit, the resistance that the bearing balls experience from the grease composition when rotating is further reduced, and the bearing torque is further reduced.
例えば、本実施形態のグリース組成物における1min付着量は、1.80×1010μm3以上5.00×1010μm3以下が好ましく、2.00×1010μm3以上4.50×1010μm3以下がより好ましく、2.20×1010μm3以上4.00×1010μm3以下がさらに好ましい。 For example, the adhesion amount per minute of the grease composition of this embodiment is preferably 1.80×10 10 μm 3 or more and 5.00×10 10 μm 3 or less, more preferably 2.00×10 10 μm 3 or more and 4.50×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 2.20×10 10 μm 3 or more and 4.00×10 10 μm 3 or less.
本実施形態のグリース組成物における60min付着量は、2.00×1010μm3以上が好ましく、2.20×1010μm3以上がより好ましく、2.50×1010μm3以上がさらに好ましい。
本実施形態のグリース組成物における60min付着量は、6.20×1010μm3以下が好ましく、6.00×1010μm3以下がより好ましく、5.80×1010μm3以下がさらに好ましい。
The 60-minute adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 2.00×10 10 μm 3 or more, more preferably 2.20×10 10 μm 3 or more, and even more preferably 2.50×10 10 μm 3 or more.
The 60-minute adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 6.20×10 10 μm 3 or less, more preferably 6.00×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 5.80×10 10 μm 3 or less.
本実施形態のグリース組成物における60min付着量が上記の好ましい下限値以上であれば、軸受トルクがより低減する。
本実施形態のグリース組成物における60min付着量が上記の好ましい上限値以下であれば、軸受球が回転する際のグリース組成物から受ける抵抗がより低減され、軸受トルクがより低減する。
If the 60-minute adhesion weight of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the bearing torque is further reduced.
If the 60-minute adhesion weight of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit, the resistance that the bearing balls experience from the grease composition when rotating is further reduced, and the bearing torque is further reduced.
例えば、本実施形態のグリース組成物における60min付着量は、2.00×1010μm3以上6.20×1010μm3以下が好ましく、2.20×1010μm3以上6.00×1010μm3以下がより好ましく、2.50×1010μm3以上5.80×1010μm3以下がさらに好ましい。 For example, the 60-minute adhesion amount of the grease composition of this embodiment is preferably 2.00×10 10 μm 3 or more and 6.20×10 10 μm 3 or less, more preferably 2.20×10 10 μm 3 or more and 6.00×10 10 μm 3 or less, and even more preferably 2.50×10 10 μm 3 or more and 5.80×10 10 μm 3 or less.
本実施形態のグリース組成物における0min付着量、1min付着量、及び60min付着量は、中性子イメージング法により算出することができる。
例えば、本実施形態のグリース組成物における0min付着量、1min付着量、及び60min付着量は、大強度陽子加速器施設 J-PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex )のMaterials and Life Science Experimental Facility(MLF)におけるRADENを用いて、6204玉軸受内のグリース組成物分布の中性子ラジオグラフィー及びコンピュータ断層撮影(CT)測定により算出することができる。
The 0-minute adhesion weight, 1-minute adhesion weight, and 60-minute adhesion weight of the grease composition of this embodiment can be calculated by a neutron imaging method.
For example, the 0-min adhesion weight, 1-min adhesion weight, and 60-min adhesion weight of the grease composition of this embodiment can be calculated by neutron radiography and computed tomography (CT) measurements of the grease composition distribution in a 6204 ball bearing using RADEN at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC).
図3は、6204玉軸受10を説明するための模式図である。
6204玉軸受10は、外輪7、内輪5、軸受球3、及び、保持器1で構成されている。
軸受球3は、内輪5と外輪7との間に、8個の軸受球3が互いに接触しないように、一定の間隔で保持器1によって保持されている。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the 6204 ball bearing 10.
The 6204 ball bearing 10 is composed of an outer ring 7 , an inner ring 5 , bearing balls 3 , and a cage 1 .
The bearing balls 3 are held by a cage 1 between an inner ring 5 and an outer ring 7 at regular intervals so that the eight bearing balls 3 do not come into contact with one another.
本実施形態のグリース組成物における0min付着量、1min付着量、及び60min付着量の算出方法の具体的な操作手順は以下の通りである。
(i)6204玉軸受の軸受球と軸受球との間の計8ヶ所の保持器上に、それぞれ0.25g(計2g)本実施形態のグリース組成物を充填し、ゴムシールで封止することで、サンプルを作成する。
(ii)サンプルを回転ステージ上に固定し、上記RADENにより中性子ビームを照射する。サンプルを透過した中性子を、厚さ0.10mmの6LiF/ZnS シンチレータスクリーンで可視光に変換した後、2048×2048画素の水冷CCD カメラで透過画像を保存する。ラジオグラフィー観察では、80mm×80mmの視野と約30秒のカメラ露光時間で、6204玉軸受の軸方向に中性子を照射する。得られる透過像の空間分解能は、例えば、60μmである。
(iii)サンプルを0°から360°まで0.6°刻みで回転させて得た600枚の透過画像から、フィルタ補正逆投影法を用いて3次元画像を作成する。
(iv)(iii)で得られた3次元画像において、軸受球の直径の1.2倍の大きさを測定範囲として、本実施形態のグリース組成物部分の体積(μm3)を画像解析により算出する。8個の軸受球に付着した本実施形態のグリース組成物の体積の平均(最小値及び最大値を除いた6個の平均)から、0min付着量を算出することができる。
(v)25℃の大気圧下で2000rpmの速度で1分間前記玉軸受を回転させた後に上記(ii)~(iv)の手順を行うことで、1min付着量を算出することができる。また、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で60分間前記玉軸受を回転させた後に上記(ii)~(iv)の手順を行うことで、60min付着量を算出することができる。
The specific procedure for calculating the 0-min adhesion weight, 1-min adhesion weight, and 60-min adhesion weight of the grease composition of this embodiment is as follows.
(i) A sample was prepared by filling 0.25 g (2 g in total) of the grease composition of this embodiment onto each of eight locations on the cage between the bearing balls of a 6204 ball bearing and sealing with a rubber seal.
(ii) The sample is fixed on a rotating stage and irradiated with a neutron beam using the RADEN. The neutrons that pass through the sample are converted into visible light using a 0.10 mm thick 6 LiF/ZnS scintillator screen, and the transmission image is then saved using a 2048 x 2048 pixel water-cooled CCD camera. For radiographic observation, neutrons are irradiated in the axial direction of the 6204 ball bearing with a field of view of 80 mm x 80 mm and a camera exposure time of approximately 30 seconds. The spatial resolution of the resulting transmission image is, for example, 60 μm.
(iii) A three-dimensional image is created using filtered back projection from 600 transmission images obtained by rotating the sample from 0° to 360° in 0.6° increments.
(iv) In the three-dimensional image obtained in (iii), the volume ( μm3 ) of the grease composition of this embodiment is calculated by image analysis, using a measurement range 1.2 times the diameter of the bearing ball. The 0-min adhesion amount can be calculated from the average volume of the grease composition of this embodiment adhered to the eight bearing balls (the average of the six volumes excluding the minimum and maximum values).
(v) The 1-minute adhesion amount can be calculated by rotating the ball bearing at 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for 1 minute and then performing the steps (ii) to (iv) above. Also, the 60-minute adhesion amount can be calculated by rotating the ball bearing at 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for 60 minutes and then performing the steps (ii) to (iv) above.
本実施形態のグリース組成物における0min付着量、1min付着量、及び60min付着量は、後述する基油(A)、及び増ちょう剤(B)の種類や含有量、グリース組成物の製造条件により制御することができる。該製造条件として、具体的には、グリース組成物の製造に3本ロールミルを用いる場合には、ローラーの速度差によるせん断力、及び3本ロールミルを通す回数等が挙げられる。また、油圧式の3本ロールミルを用いる場合には、ローラー間の圧力を利用した圧縮力等が挙げられる。 The 0-min, 1-min, and 60-min adhesion amounts of the grease composition of this embodiment can be controlled by the type and content of the base oil (A) and thickener (B) described below, and the manufacturing conditions of the grease composition. Specific examples of the manufacturing conditions include, when a three-roll mill is used to manufacture the grease composition, the shear force due to the difference in roller speeds and the number of times the material is passed through the three-roll mill. Furthermore, when a hydraulic three-roll mill is used, examples of the manufacturing conditions include the compression force generated by the pressure between the rollers.
本実施形態のグリース組成物のちょう度は、190以上が好ましく、200以上がより好ましく、210以上がさらに好ましい。
一方で、本実施形態のグリース組成物のちょう度は、340以下が好ましく、320以下がより好ましく、300以下がさらに好ましい。
例えば、本実施形態のグリース組成物のちょう度は、190以上340以下が好ましく、200以上320以下がより好ましく、210以上300以下がさらに好ましい。
The consistency of the grease composition of this embodiment is preferably 190 or more, more preferably 200 or more, and even more preferably 210 or more.
On the other hand, the consistency of the grease composition of this embodiment is preferably 340 or less, more preferably 320 or less, and even more preferably 300 or less.
For example, the consistency of the grease composition of this embodiment is preferably 190 or more and 340 or less, more preferably 200 or more and 320 or less, and even more preferably 210 or more and 300 or less.
本実施形態のグリース組成物のちょう度が上記の好ましい下限値以上であると、該グリース組成物の潤滑性が良好となり、軸受トルクがより低減する。
本実施形態のグリース組成物のちょう度が上記の好ましい上限値以下であると、該グリース組成物に起因する粘性抵抗が低減し、軸受トルクがより低減する。
本明細書におけるちょう度は、JIS K2220:2013に準拠して測定される混和ちょう度を意味する。
When the consistency of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the lubrication properties of the grease composition are improved, and the bearing torque is further reduced.
When the consistency of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit, the viscous resistance caused by the grease composition is reduced, and the bearing torque is further reduced.
In this specification, the consistency refers to worked consistency measured in accordance with JIS K2220:2013.
<基油(A)>
本実施形態のグリース組成物は、基油(A)を含有する。
基油(A)の40℃における動粘度は、15mm2/s以上が好ましく、30mm2/s以上がより好ましい。
基油(A)の40℃における動粘度は、100mm2/s以下が好ましく、70mm2/s以下がより好ましい。
<Base oil (A)>
The grease composition of the present embodiment contains a base oil (A).
The kinematic viscosity of the base oil (A) at 40°C is preferably 15 mm 2 /s or more, more preferably 30 mm 2 /s or more.
The kinematic viscosity of the base oil (A) at 40°C is preferably 100 mm 2 /s or less, more preferably 70 mm 2 /s or less.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)の40℃における動粘度が上記の好ましい下限値以上であると、該グリース組成物の潤滑性が良好となり、軸受トルクがより低減する。
本実施形態のグリース組成物の基油(A)の40℃における動粘度が上記の好ましい上限値以下であると、該グリース組成物に起因する粘性抵抗が低減し、軸受トルクがより低減する。
When the kinematic viscosity at 40°C of the base oil (A) of the grease composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the lubricity of the grease composition is improved, and the bearing torque is further reduced.
When the kinematic viscosity at 40°C of the base oil (A) of the grease composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit, the viscous resistance caused by the grease composition is reduced, and the bearing torque is further reduced.
例えば、基油(A)の40℃における動粘度は、15mm2/s以上100mm2/s以下が好ましく、30mm2/s以上70mm2/s以下がより好ましい。 For example, the kinematic viscosity of the base oil (A) at 40° C. is preferably 15 mm 2 /s or more and 100 mm 2 /s or less, and more preferably 30 mm 2 /s or more and 70 mm 2 /s or less.
本明細書における40℃における動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定された40℃における動粘度を意味する。 In this specification, the kinematic viscosity at 40°C refers to the kinematic viscosity at 40°C measured in accordance with JIS K2283:2000.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)としては、合成油、鉱油が挙げられる。 The base oil (A) of the grease composition of this embodiment may be a synthetic oil or a mineral oil.
≪合成油≫
合成油としては、例えば、ポリ-α-オレフィン等のポリオレフィン、ジエステル及びポリオールエステル等のエステル基油、ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼン、並びにアルキルナフタレン等が挙げられる。
本実施形態のグリース組成物の基油(A)としては、合成油を1種単独で用いてもよく、複数の合成油を混合して用いてもよい。
≪Synthetic oil≫
Examples of synthetic oils include polyolefins such as poly-α-olefins, ester base oils such as diesters and polyol esters, polyalkylene glycols, alkylbenzenes, and alkylnaphthalenes.
As the base oil (A) of the grease composition of this embodiment, a single synthetic oil may be used alone, or a mixture of multiple synthetic oils may be used.
≪鉱油≫
鉱油としては、原油を常圧蒸留して得られる留出油を使用することができる。また、この留出油をさらに減圧蒸留して得られる留出油を、各種の精製プロセスで精製した潤滑油留分も使用することができる。
精製プロセスとしては、水素化精製、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、硫酸洗浄、及び白土処理等を、適宜組み合わせることができる。これらの精製プロセスを適宜の順序で組み合わせて処理することにより、鉱油を得ることができる。
また、異なる原油又は留出油を異なる精製プロセスの組合せに供することにより得られた、性状の異なる複数の精製油の混合物を用いてもよい。
<Mineral oil>
As the mineral oil, a distillate obtained by atmospheric distillation of crude oil can be used. In addition, a lubricating oil fraction obtained by further vacuum distillation of the distillate obtained by the atmospheric distillation and then refining the distillate through various refining processes can also be used.
The refining process may be a suitable combination of hydrorefining, solvent extraction, solvent dewaxing, hydrodewaxing, sulfuric acid washing, clay treatment, etc. Mineral oil can be obtained by combining these refining processes in a suitable order.
Furthermore, a mixture of a plurality of refined oils with different properties obtained by subjecting different crude oils or distillate oils to a combination of different refining processes may also be used.
鉱油としては、API基油分類のグループI基油(以下、「APIグループI基油」という)、グループII基油(以下、「APIグループII基油」という)、若しくはグループIII基油(以下、「APIグループIII基油」という)、又は、それらの混合基油を用いることができる。
APIグループI基油は、硫黄分が0.03質量%超、及び/又は、飽和分が90質量%未満であって、かつ、粘度指数が80以上120未満の鉱油系基油である。
APIグループII基油は、硫黄分が0.03質量%以下、飽和分が90質量%以上、かつ、粘度指数が80以上120未満の鉱油系基油である。
APIグループIII基油は、硫黄分が0.03質量%以下、飽和分が90質量%以上、かつ、粘度指数が120以上の鉱油系基油である。
As the mineral oil, a Group I base oil (hereinafter referred to as "API Group I base oil"), a Group II base oil (hereinafter referred to as "API Group II base oil"), or a Group III base oil (hereinafter referred to as "API Group III base oil") of the API base oil classification, or a mixture thereof, can be used.
API Group I base oils are mineral base oils having a sulfur content greater than 0.03 wt.% and/or a saturates content less than 90 wt.% and a viscosity index greater than or equal to 80 and less than 120.
API Group II base oils are mineral base oils having a sulfur content of 0.03 wt.% or less, a saturates content of 90 wt.% or more, and a viscosity index of 80 or more but less than 120.
API Group III base oils are mineral base oils having a sulfur content of 0.03 wt.% or less, a saturates content of 90 wt.% or more, and a viscosity index of 120 or more.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)としては、鉱油を1種単独で用いてもよく、複数の鉱油を混合して用いてもよい。複数の鉱油を含む混合基油においては、それらの鉱油のAPI分類は同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。 The base oil (A) of the grease composition of this embodiment may be a single mineral oil, or a mixture of multiple mineral oils. In a mixed base oil containing multiple mineral oils, the API classifications of the mineral oils may be the same or different from each other.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)としては、鉱油又は合成油のいずれかを用いてもよく、鉱油及び合成油を混合して用いてもよい。 The base oil (A) of the grease composition of this embodiment may be either a mineral oil or a synthetic oil, or a mixture of a mineral oil and a synthetic oil.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)の含有量は、グリース組成物全量に対して、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。
本実施形態のグリース組成物の基油(A)の含有量は、グリース組成物全量に対して、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。
例えば、本実施形態のグリース組成物の基油(A)の含有量は、グリース組成物全量に対して、50質量%以上95質量%以下が好ましく、60質量%以上95質量%以下がより好ましく、80質量%以上90質量%以下がさらに好ましい。
The content of the base oil (A) in the grease composition of this embodiment is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, based on the total amount of the grease composition.
The content of the base oil (A) in the grease composition of this embodiment is preferably 95 mass % or less, and more preferably 90 mass % or less, based on the total amount of the grease composition.
For example, the content of the base oil (A) in the grease composition of the present embodiment is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 95% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or more and 90% by mass or less, based on the total amount of the grease composition.
本実施形態のグリース組成物の基油(A)の含有量が上記の好ましい範囲内であれば、グリース組成物における1min付着量/0min付着量を70%以上140%以下により制御しやすくなる。 When the content of base oil (A) in the grease composition of this embodiment is within the above preferred range, it becomes easier to control the 1-min adhesion amount/0-min adhesion amount in the grease composition to 70% or more and 140% or less.
<増ちょう剤(B)>
本実施形態のグリース組成物は、増ちょう剤(B)を含有する。
増ちょう剤(B)としては、金属コンプレックス石けん及びウレア化合物から選択される1種以上の増ちょう剤(B1)(以下、「(B1)成分」ともいう)が好ましい。
<Thickener (B)>
The grease composition of the present embodiment contains a thickener (B).
The thickener (B) is preferably one or more thickeners (B1) (hereinafter also referred to as "component (B1)") selected from metal complex soaps and urea compounds.
≪金属コンプレックス石けん≫
金属コンプレックス石けんとは、複数の異なる分子構造のカルボン酸を金属水酸化物でケン化し、複合化させた金属石けんである。
金属コンプレックス石けんとして、具体的には、金属水酸化物に脂肪酸と二塩基酸又は芳香族カルボン酸とを反応させて得られる金属コンプレックス石けんが挙げられる。
金属コンプレックス石けんにおける金属としては、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、又はアルミニウムのような両性金属等が挙げられる。該金属としては、上記の中でも、軸受トルクをより低減させる観点から、リチウム、アルミニウムが好ましく、リチウムがより好ましい。
<Metal Complex Soap>
Metal complex soap is a metal soap made by saponifying and compounding carboxylic acids of different molecular structures with metal hydroxides.
Specific examples of the metal complex soap include metal complex soaps obtained by reacting a metal hydroxide with a fatty acid and a dibasic acid or an aromatic carboxylic acid.
Examples of the metal in the metal complex soap include alkali metals such as lithium and sodium, alkaline earth metals such as calcium, and amphoteric metals such as aluminum. Of the above, lithium and aluminum are preferred, with lithium being more preferred, from the viewpoint of further reducing bearing torque.
該脂肪酸は、ヒドロキシ基等の置換基を有する脂肪酸誘導体であってもよい。
該脂肪酸としては、1価又は2価の脂肪酸が好ましい。
該脂肪酸としては、炭素数6~20の脂肪酸が好ましく、炭素数12~20の1価の脂肪酸又は炭素数6~14の2価の脂肪酸がより好ましい。なお、本発明において「炭素数6~20」とは、炭素原子を6個以上20個以下有することを意味する。
The fatty acid may be a fatty acid derivative having a substituent such as a hydroxy group.
The fatty acid is preferably a monovalent or divalent fatty acid.
The fatty acid is preferably a fatty acid having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a monovalent fatty acid having 12 to 20 carbon atoms or a divalent fatty acid having 6 to 14 carbon atoms. In the present invention, "6 to 20 carbon atoms" means having 6 or more and 20 or less carbon atoms.
上記の中でも、該脂肪酸としては、1個のヒドロキシ基を含む1価の脂肪酸が好ましい。
金属コンプレックス石けんにおいて脂肪酸と組み合わせる二塩基酸としては、酢酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。
金属コンプレックス石けんにおいて脂肪酸と組み合わせる芳香族カルボン酸としては、安息香酸等が挙げられる。
Among the above, the fatty acid is preferably a monovalent fatty acid containing one hydroxy group.
Examples of dibasic acids to be combined with fatty acids in metal complex soaps include acetic acid, azelaic acid, and sebacic acid.
Examples of aromatic carboxylic acids to be combined with fatty acids in metal complex soaps include benzoic acid.
金属コンプレックス石けんとしては、上記の中でも、水酸化リチウムに1個のヒドロキシ基を含む炭素数6~20の1価の脂肪酸と二塩基酸とを反応させて得られるリチウムコンプレックス石けんが好ましく、水酸化リチウムに1個のヒドロキシ基を含む炭素数12~20の1価の脂肪酸とアゼライン酸とを反応させて得られるリチウムコンプレックス石けんがより好ましく、水酸化リチウムに12-ヒドロキシステアリン酸とアゼライン酸とを反応させて得られるリチウムコンプレックス石けんがさらに好ましい。 Among the above metal complex soaps, preferred are lithium complex soaps obtained by reacting lithium hydroxide with a monovalent fatty acid having 6 to 20 carbon atoms and containing one hydroxy group and a dibasic acid, more preferred are lithium complex soaps obtained by reacting lithium hydroxide with a monovalent fatty acid having 12 to 20 carbon atoms and containing one hydroxy group and azelaic acid, and even more preferred are lithium complex soaps obtained by reacting lithium hydroxide with 12-hydroxystearic acid and azelaic acid.
本実施形態のグリース組成物の金属コンプレックス石けんとしては、1種の金属コンプレックス石けんを単独で用いてもよく、複数の金属コンプレックス石けんを混合して用いてもよい。 As the metal complex soap in the grease composition of this embodiment, one type of metal complex soap may be used alone, or multiple metal complex soaps may be mixed and used.
≪ウレア系増ちょう剤≫
ウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、及びポリウレア化合物が挙げられる。
ジウレア化合物は、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる化合物であり、ウレア基(-NH-CO-NH-)を2つ有する化合物である。
本明細書において、ポリウレア化合物は、ジイソシアネートとモノアミン又はジアミンとの反応で得られる化合物であり、ウレア基(-NH-CO-NH-)を3つ以上有する化合物を意味する。
<Urea-based thickener>
Examples of the urea-based thickener include diurea compounds and polyurea compounds.
A diurea compound is a compound obtained by reacting a diisocyanate with a monoamine, and has two urea groups (—NH—CO—NH—).
In this specification, the polyurea compound refers to a compound obtained by reacting a diisocyanate with a monoamine or diamine, and having three or more urea groups (—NH—CO—NH—).
・ジイソシアネート
ジイソシアネートとは、炭化水素の2つの水素がイソシアネート基(-N=C=O)で置換された化合物である。
該炭化水素は、環状の炭化水素であっても、鎖状の炭化水素であってもよい。また、該炭化水素は、芳香族炭化水素であっても、脂肪族炭化水素であってもよい。
該炭化水素の炭素数は、好ましくは4~20であり、より好ましくは8~18である。
Diisocyanates Diisocyanates are compounds in which two hydrogen atoms of a hydrocarbon are replaced with an isocyanate group (-N=C=O).
The hydrocarbon may be a cyclic hydrocarbon or a chain hydrocarbon, and may be an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon.
The hydrocarbon preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 8 to 18 carbon atoms.
ジイソシアネートの好ましい具体例としては、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、ビフェニルジイソシアネート(ジフェニルジイソシアネート)、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、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等が挙げられる。
ジイソシアネートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific preferred examples of diisocyanates include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, biphenyl diisocyanate (diphenyl diisocyanate), diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, and hexane diisocyanate.
The diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
・モノアミン
モノアミンとは、1分子中に1個のアミノ基を有する化合物である。
モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン(オクタデシルアミン)、オレイルアミン、アニリン、p-トルイジン、及びシクロヘキシルアミン等が好ましい。
モノアミンは、環状のアミンであっても、鎖状のアミンであってもよい。また、モノアミンは、脂環式アミンであっても、芳香族アミンであっても、脂肪族アミンであってもよい。
モノアミンとしては、鎖状のアミンが好ましい。
鎖状のアミンの炭素数は、好ましくは4~20であり、より好ましくは6~16であり、さらに好ましくは6~10である。
-Monoamines Monoamines are compounds that have one amino group per molecule.
Preferred monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, stearylamine (octadecylamine), oleylamine, aniline, p-toluidine, and cyclohexylamine.
The monoamine may be a cyclic amine or a chain amine, and may also be an alicyclic amine, an aromatic amine, or an aliphatic amine.
The monoamine is preferably a chain amine.
The chain amine preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms.
・ジアミン
ジアミンとは、1分子中に2個のアミノ基を有する化合物である。
ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、及びジアミノジフェニルメタン等が好ましい。
ジアミンは、環状のアミンであっても、鎖状のアミンであってもよい。また、ジアミンは、脂環式アミンであっても、芳香族アミンであっても、脂肪族アミンであってもよい。
該ジアミンの炭素数は、好ましくは4~20であり、より好ましくは8~18である。
- Diamine Diamine is a compound that has two amino groups in one molecule.
Preferred diamines include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, and diaminodiphenylmethane.
The diamine may be a cyclic amine or a chain amine, and may also be an alicyclic amine, an aromatic amine, or an aliphatic amine.
The diamine preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 8 to 18 carbon atoms.
ウレア系増ちょう剤としては、上記の中でも、ジウレア化合物が好ましい。
該ジウレア化合物としては、芳香族炭化水素基を有するジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる化合物であることが好ましい。
芳香族炭化水素基を有するジイソシアネートとしては、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)が好ましい。
モノアミンとしては、接触部における摩擦係数低減の観点から、脂肪族アミンが好ましい。
その中でも軸受内におけるグリース組成物の過剰な流動を低減し、軸受球へのグリース組成物の付着量を適切に制御する観点から、炭素数6~16の脂肪族アミンがより好ましく、炭素数6~10の脂肪族アミンがさらに好ましい。
Of the above, diurea compounds are preferred as the urea-based thickener.
The diurea compound is preferably a compound obtained by reacting a diisocyanate having an aromatic hydrocarbon group with a monoamine.
As the diisocyanate having an aromatic hydrocarbon group, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) is preferred.
As the monoamine, an aliphatic amine is preferred from the viewpoint of reducing the coefficient of friction at the contact portion.
Among these, from the viewpoint of reducing excessive flow of the grease composition within the bearing and appropriately controlling the amount of the grease composition adhering to the bearing balls, aliphatic amines having 6 to 16 carbon atoms are more preferred, and aliphatic amines having 6 to 10 carbon atoms are even more preferred.
本実施形態のグリース組成物のウレア系増ちょう剤としては、1種のウレア系増ちょう剤を単独で用いてもよく、複数のウレア系増ちょう剤を混合して用いてもよい。 As the urea-based thickener for the grease composition of this embodiment, one type of urea-based thickener may be used alone, or multiple urea-based thickeners may be used in combination.
上述した(B1)成分以外の増ちょう剤(B2)(以下、「(B2)成分」ともいう)としては、以下の増ちょう剤が挙げられる。 Examples of thickeners (B2) (hereinafter also referred to as "component (B2)") other than the above-mentioned component (B1) include the following thickeners:
≪(B1)成分以外の増ちょう剤(B2)≫
(B2)成分としては、例えば、単一金属石けん系増ちょう剤、及び、無機系の増ちょう剤等が挙げられる。
<<Thickener (B2) Other Than Component (B1)>>
Examples of the component (B2) include single metal soap thickeners and inorganic thickeners.
・単一金属石けん系増ちょう剤
単一金属石けん系増ちょう剤は、脂肪酸又は油脂を、金属水酸化物でケン化した単一金属石けんである。
該脂肪酸としては、上述した金属コンプレックス石けんにおける脂肪酸と同様のものが挙げられる。
- Single metal soap thickeners Single metal soap thickeners are single metal soaps obtained by saponifying fatty acids or fats and oils with metal hydroxides.
The fatty acid may be the same as the fatty acid in the metal complex soap described above.
単一金属石けん系増ちょう剤における金属としては、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、又はアルミニウムのような両性金属等が挙げられる。 Metals in single metal soap thickeners include alkali metals such as lithium and sodium, alkaline earth metals such as calcium, and amphoteric metals such as aluminum.
・無機系の増ちょう剤
無機系の増ちょう剤として、具体的には、ベントナイト、及び、シリカゲル等が挙げられる。
Inorganic Thickeners Specific examples of inorganic thickeners include bentonite and silica gel.
本実施形態のグリース組成物の増ちょう剤(B)中の(B1)成分の割合は、増ちょう剤(B)全量に対して、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%、すなわち、(B1)成分のみからなることがさらに好ましい。
一実施形態のグリース組成物としては、増ちょう剤(B)として、(B2)成分を含有するグリース組成物は除かれる。
The proportion of component (B1) in the thickener (B) of the grease composition of this embodiment is preferably 80 mass % or more, more preferably 90 mass % or more, based on the total amount of thickener (B), and even more preferably 100 mass %, i.e., it is composed solely of component (B1).
In one embodiment of the grease composition, a grease composition containing component (B2) as the thickener (B) is excluded.
本実施形態のグリース組成物の増ちょう剤(B)の含有量は、グリース組成物全量に対して、5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。
本実施形態のグリース組成物の増ちょう剤(B)の含有量は、グリース組成物全量に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、18質量%以下がさらに好ましい。
例えば、本実施形態のグリース組成物の増ちょう剤(B)の含有量は、グリース組成物全量に対して、5質量%以上30質量%以下が好ましく、8質量%以上20質量%以下がより好ましく、10質量%以上18質量%以下がさらに好ましい。
The content of the thickener (B) in the grease composition of this embodiment is preferably 5 mass % or more, more preferably 8 mass % or more, and even more preferably 10 mass % or more, based on the total amount of the grease composition.
The content of the thickener (B) in the grease composition of this embodiment is preferably 30 mass % or less, more preferably 20 mass % or less, and even more preferably 18 mass % or less, based on the total amount of the grease composition.
For example, the content of the thickener (B) in the grease composition of the present embodiment is preferably 5 mass % or more and 30 mass % or less, more preferably 8 mass % or more and 20 mass % or less, and even more preferably 10 mass % or more and 18 mass % or less, relative to the total amount of the grease composition.
グリース組成物全量に対する増ちょう剤(B)の含有量が、上記の好ましい範囲内であれば、軸受トルクがより低減する。 When the content of thickener (B) relative to the total amount of the grease composition is within the above preferred range, bearing torque is further reduced.
<任意成分>
本実施形態のグリース組成物は、上述した基油(A)及び増ちょう剤(B)以外の任意成分を含有してもよい。該任意成分としては、固体潤滑剤、摩耗防止剤又は極圧剤、酸化防止剤、油性剤、防錆剤、並びに腐食防止剤等が挙げられる。
<Optional ingredients>
The grease composition of this embodiment may contain optional components other than the base oil (A) and thickener (B) described above, such as solid lubricants, anti-wear or extreme pressure agents, antioxidants, oiliness agents, rust inhibitors, and corrosion inhibitors.
固体潤滑剤としては、例えば、黒鉛、フッ化黒鉛、メラミンシアヌレート、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、硫化アンチモン、窒化ホウ素、アルカリ(土類)金属ホウ酸塩等が挙げられる。グリース組成物が固体潤滑剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.1質量%以上20質量%以下である。固体潤滑剤は、1種単独で用いてもよく、複数の固体潤滑剤を混合して用いてもよい。 Examples of solid lubricants include graphite, graphite fluoride, melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, antimony sulfide, boron nitride, and alkaline (earth) metal borates. When the grease composition contains a solid lubricant, the content is, for example, 0.1 mass % or more and 20 mass % or less based on the total amount of the grease composition. A single solid lubricant may be used, or multiple solid lubricants may be used in combination.
摩耗防止剤又は極圧剤としては、例えば、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亜鉛等の有機亜鉛化合物;ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン、ジハイドロカルビルポリサルファイド、硫化エステル、チアゾール化合物、チアジアゾール化合物等の硫黄含有化合物;リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、亜リン酸エステル等のリン系極圧剤等が挙げられる。グリース組成物が摩耗防止剤又は極圧剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.1質量%以上10質量%以下である。摩耗防止剤又は極圧剤は、1種単独で用いてもよく、複数の摩耗防止剤又は極圧剤を混合して用いてもよい。 Examples of anti-wear agents or extreme pressure agents include organic zinc compounds such as zinc dialkyldithiophosphate and zinc dialkyldithiocarbamate; sulfur-containing compounds such as molybdenum dialkyldithiocarbamate, dihydrocarbyl polysulfides, sulfurized esters, thiazole compounds, and thiadiazole compounds; and phosphorus-based extreme pressure agents such as phosphate esters, acid phosphate esters, amine salts of acid phosphate esters, and phosphites. When the grease composition contains an anti-wear agent or extreme pressure agent, the content thereof is, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total amount of the grease composition. One type of anti-wear agent or extreme pressure agent may be used alone, or multiple anti-wear agents or extreme pressure agents may be used in combination.
酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール等のフェノール系化合物;ジフェニルアミン、ジアルキルジフェニルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、p-アルキルフェニル-α-ナフチルアミン等のアミン系化合物等が挙げられる。グリース組成物が酸化防止剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.5質量%以上10質量%以下である。酸化防止剤は、1種単独で用いてもよく、複数の酸化防止剤を混合して用いてもよい。 Examples of antioxidants include phenolic compounds such as 2,6-di-t-butylphenol and 2,6-di-t-butyl-p-cresol; and amine compounds such as diphenylamine, dialkyldiphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, and p-alkylphenyl-α-naphthylamine. When the grease composition contains an antioxidant, the content is, for example, 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total amount of the grease composition. One type of antioxidant may be used alone, or multiple antioxidants may be used in combination.
油性剤としては、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン等のアミン類;ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコール類;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸類;ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル等の脂肪酸エステル類;グリセリンオレート、グリセリンステアレート等の油脂等が挙げられる。グリース組成物が油性剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.01質量%以上5質量%以下である。油性剤は、1種単独で用いてもよく、複数の油性剤を混合して用いてもよい。 Examples of oily agents include amines such as laurylamine, myristylamine, palmitylamine, stearylamine, and oleylamine; higher alcohols such as lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, and oleyl alcohol; higher fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and oleic acid; fatty acid esters such as methyl laurate, methyl myristate, methyl palmitate, methyl stearate, and methyl oleate; and fats and oils such as glycerin oleate and glycerin stearate. When the grease composition contains an oily agent, the content thereof is, for example, 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the grease composition. One oily agent may be used alone, or multiple oily agents may be used in combination.
防錆剤としては、例えば、アミン類、中性又は過塩基性の石油系又は合成油系金属スルフォネート、カルボン酸金属塩類、エステル類、リン酸、リン酸塩等が挙げられる。グリース組成物が防錆剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.005質量%以上5質量%以下である。防錆剤は、1種単独で用いてもよく、複数の防錆剤を混合して用いてもよい。 Examples of rust inhibitors include amines, neutral or overbased petroleum-based or synthetic oil-based metal sulfonates, metal carboxylates, esters, phosphoric acid, and phosphates. When the grease composition contains a rust inhibitor, the content is, for example, 0.005% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the grease composition. A single rust inhibitor may be used, or multiple rust inhibitors may be used in combination.
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、及びイミダゾール系化合物等の公知の腐食防止剤を使用可能である。グリース組成物が腐食防止剤を含有する場合、その含有量はグリース組成物全量に対して、例えば、0.01質量%以上10質量%以下である。腐食防止剤は、1種単独で用いてもよく、複数の腐食防止剤を混合して用いてもよい。 The corrosion inhibitor may be a known corrosion inhibitor such as a benzotriazole-based compound, a tolyltriazole-based compound, a thiadiazole-based compound, or an imidazole-based compound. When the grease composition contains a corrosion inhibitor, the content thereof is, for example, 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total amount of the grease composition. A single corrosion inhibitor may be used, or multiple corrosion inhibitors may be used in combination.
(グリース組成物の製造方法)
本実施形態のグリース組成物の製造方法は、基油(A)と、増ちょう剤(B)とを混合して、混合物を得る混合工程と、前記混合工程で得られた混合物を混練する混練工程とを有する。
(Method for producing grease composition)
The method for producing the grease composition of the present embodiment includes a mixing step of mixing the base oil (A) and the thickener (B) to obtain a mixture, and a kneading step of kneading the mixture obtained in the mixing step.
<混合工程>
混合工程は、基油(A)と、増ちょう剤(B)とを混合する工程である。
混合工程は、例えば、マグネチックスターラーを用いて行うこともできるし、人手により混合してもよい。
混合工程は加熱して行うことが好ましい。加熱温度としては、40℃以上120℃以下が好ましく、50℃以上110℃以下がより好ましい。
<Mixing process>
The mixing step is a step of mixing the base oil (A) and the thickener (B).
The mixing step can be carried out using, for example, a magnetic stirrer, or by hand.
The mixing step is preferably carried out under heating. The heating temperature is preferably 40°C or higher and 120°C or lower, and more preferably 50°C or higher and 110°C or lower.
<混練工程>
混練工程は、上記混合工程で得られた混合物を混練する工程である。
混練工程は、例えば、3本ロールミルを用いて行うことができる。3本ロールミルは油圧式のものと油圧式でないものがある。
油圧式でない3本ロールミルは、ロールとロールとの隙間を制御し、その狭いロール間の隙間に混練対象物が押し込まれることによる圧縮と、ロールの速度差によるせん断とで、混練対象物を粉砕、混練、分散、脱泡する装置である。
一方で、油圧式の3本ロールミル(以下、「油圧ロール」ともいう)は、ロール同士を油圧の力で押し付けることが可能な装置であり、上記油圧式でない3本ロールミルとは異なり、混練対象物にかかる負荷をより精度よく制御できる装置である。
<Kneading process>
The kneading step is a step of kneading the mixture obtained in the mixing step.
The kneading step can be carried out using, for example, a three-roll mill, which may be hydraulic or non-hydraulic.
A non-hydraulic three-roll mill is a device that pulverizes, kneads, disperses, and degasses materials by controlling the gap between the rolls and compressing the material by forcing it into the narrow gap between the rolls, and by shearing it due to the difference in roll speed.
On the other hand, a hydraulic three-roll mill (hereinafter also referred to as a "hydraulic roll") is a device that can press rolls together using hydraulic force, and unlike the non-hydraulic three-roll mill described above, it is a device that can more precisely control the load on the material to be kneaded.
グリース組成物の製造に3本ロールミルを用いる場合には、ローラーの速度差によるせん断力、及び3本ロールミルを通す回数、油圧式の3本ロールミルを用いる場合には、ローラー間の圧力を利用した圧縮力等を適宜調整することで、グリース組成物の1min付着量/0min付着量を制御することができる。 When a three-roll mill is used to produce the grease composition, the 1 min/0 min adhesion amount of the grease composition can be controlled by appropriately adjusting the shear force due to the difference in roller speeds and the number of times the material passes through the three-roll mill; when a hydraulic three-roll mill is used, the compression force using the pressure between the rollers, etc.
<任意工程>
本実施形態のグリース組成物の製造方法は、混合工程及び混練工程に加えて任意工程を有してもよい。任意工程としては、上述した混合工程の前に、増ちょう剤(B)を合成するため合成材料(B0)を準備する準備工程と、基油(A)中で、合成材料(B0)を反応させて、増ちょう剤(B)を合成する合成工程と、混合工程で得られた混合物を冷却する冷却工程が挙げられる。
<Optional process>
The method for producing a grease composition of this embodiment may include optional steps in addition to the mixing step and the kneading step. The optional steps include, before the above-mentioned mixing step, a preparation step of preparing a synthetic material (B0) for synthesizing the thickener (B), a synthesis step of reacting the synthetic material (B0) in the base oil (A) to synthesize the thickener (B), and a cooling step of cooling the mixture obtained in the mixing step.
≪準備工程≫
準備工程は、上述した混合工程の前に、増ちょう剤(B)を合成するため合成材料(B0)を準備する工程である。
合成材料(B0)として、具体的には、上述した(B1)成分における金属コンプレックス石けんを合成するための複数の異なる分子構造のカルボン酸及び金属水酸化物、並びに、(B1)成分におけるウレア化合物を合成するためのジイソシアネート及びモノアミン又はジアミンが挙げられる。
≪Preparation process≫
The preparation step is a step of preparing a synthesis material (B0) for synthesizing the thickener (B) before the above-mentioned mixing step.
Specific examples of the synthesis material (B0) include carboxylic acids and metal hydroxides with a plurality of different molecular structures for synthesizing the metal complex soap in the component (B1) described above, and diisocyanates and monoamines or diamines for synthesizing the urea compound in the component (B1).
≪合成工程≫
合成工程は、基油(A)中で、合成材料(B0)を反応させて、増ちょう剤(B)を合成する工程である。
基油(A)と増ちょう剤(B)とをそれぞれ準備し、それらを混合するより、基油(A)中で、合成材料(B0)を反応させて、増ちょう剤(B)を合成する方が、増ちょう剤(B)の分散性が向上する。このとき、合成工程と混合工程は同時に行われる。
≪Synthesis process≫
The synthesis step is a step of synthesizing a thickener (B) by reacting a synthetic material (B0) in a base oil (A).
The dispersibility of the thickener (B) is improved by synthesizing the thickener (B) by reacting the synthetic material (B0) in the base oil (A) rather than preparing the base oil (A) and the thickener (B) separately and mixing them. In this case, the synthesis step and the mixing step are carried out simultaneously.
合成工程は、混合工程と同じく加熱して行うことが好ましい。加熱温度としては、40℃以上200℃以下が好ましく、50℃以上150℃以下がより好ましい。 The synthesis process is preferably carried out under heating, just like the mixing process. The heating temperature is preferably 40°C or higher and 200°C or lower, and more preferably 50°C or higher and 150°C or lower.
≪冷却工程≫
冷却工程は、混合工程で得られた混合物を冷却する工程である。
混合物を冷却する方法は、冷却機を用いて冷却してもよいし、室温(25℃)で冷却してもよい。
≪Cooling process≫
The cooling step is a step of cooling the mixture obtained in the mixing step.
The mixture may be cooled using a cooler or at room temperature (25° C.).
<グリース組成物の配合>
実施例1及び2のグリース組成物及び比較例1~3のグリース組成物を、表1に示す配合割合で、基油(A)、及び増ちょう剤(B)を配合することによって調製した。表1中の数値は、グリース組成物全量に対する含有量(質量%)である。
<Formulation of grease composition>
The grease compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by blending a base oil (A) and a thickener (B) in the blending ratios shown in Table 1. The values in Table 1 indicate the content (mass%) relative to the total amount of the grease composition.
(1)基油(A)
・基油(A)-1:APIグループI基油(40℃動粘度=32mm2/s)
・基油(A)-2:ポリ-α-オレフィン(40℃動粘度=48mm2/s)
(1) Base oil (A)
Base oil (A)-1: API Group I base oil (kinematic viscosity at 40°C = 32 mm 2 /s)
Base oil (A)-2: Poly-α-olefin (kinematic viscosity at 40° C. = 48 mm 2 /s)
(2)増ちょう剤(B)
・増ちょう剤(B)-1:リチウムコンプレックス石けん(水酸化リチウム、12-ヒドロキシステアリン酸、及びアゼライン酸の反応で得られるリチウムコンプレックス石けん)
・増ちょう剤(B)-2:ステアリン酸リチウム石けん(単一リチウム石けん)
・増ちょう剤(B)-3:ジウレア化合物(MDIとオクチルアミンとの反応で得られるジウレア化合物)
・増ちょう剤(B)-4:ジウレア化合物(MDIとオクタデシルアミンとの反応で得られるジウレア化合物)
・増ちょう剤(B)-5:ジウレア化合物(MDIとシクロヘキシルアミンとの反応で得られるジウレア化合物)
(2) Thickener (B)
Thickener (B)-1: Lithium complex soap (lithium complex soap obtained by reaction of lithium hydroxide, 12-hydroxystearic acid, and azelaic acid)
Thickener (B)-2: Lithium stearate soap (single lithium soap)
Thickener (B)-3: Diurea compound (a diurea compound obtained by reacting MDI with octylamine)
Thickener (B)-4: Diurea compound (a diurea compound obtained by reacting MDI with octadecylamine)
Thickener (B)-5: Diurea compound (a diurea compound obtained by reacting MDI with cyclohexylamine)
<グリース組成物の製造>
(実施例1のグリース組成物)
・準備工程~冷却工程
基油(A)-1を表1に示す配合割合でステンレス製容器に入れた。該容器に12-ヒドロキシステアリン酸を加え、70℃に加熱し、マグネチックスターラーで撹拌した。次いで、該容器に、さらに水酸化リチウム水溶液を加え、加熱脱水した。その後、アゼライン酸を加えて100℃で溶解させ、再度水酸化リチウムを加えた後、加熱脱水することで、12-ヒドロキシステアリン酸とアゼライン酸と水酸化リチウムとを基油(A)-1中で反応させて、増ちょう剤(B)-1を合成しながら、基油(A)-1と増ちょう剤(B)-1とを混合した。そして、室温に冷却することで半固体状の組成物を得た。
<Production of grease composition>
(Grease composition of Example 1)
Preparation Step to Cooling Step Base oil (A)-1 was placed in a stainless steel container in the blending ratio shown in Table 1. 12-Hydroxystearic acid was added to the container, heated to 70°C, and stirred with a magnetic stirrer. Next, an aqueous lithium hydroxide solution was added to the container and heated to dehydrate. Thereafter, azelaic acid was added and dissolved at 100°C, lithium hydroxide was added again, and the mixture was heated to dehydrate. By reacting the 12-hydroxystearic acid, azelaic acid, and lithium hydroxide in base oil (A)-1 and synthesizing thickener (B)-1, base oil (A)-1 and thickener (B)-1 were mixed. The mixture was then cooled to room temperature to obtain a semi-solid composition.
・混練工程
3本ロールミルを用いて、得られた半固形状の組成物を混練して実施例1のグリース組成物を調製した。
Kneading Step The obtained semi-solid composition was kneaded using a three-roll mill to prepare the grease composition of Example 1.
(実施例2のグリース組成物)
・準備工程~冷却工程
基油(A)-2を、合計量が表1に示す配合割合になるよう2つのステンレス製容器に二分した。
一方のステンレス製容器にMDIを加え、60~65℃に加熱し、マグネチックスターラーで撹拌して、混合液Pを得た。また、他方のステンレス製容器にオクチルアミンを加え、60~65℃に加熱し、マグネチックスターラーで撹拌して、混合液Qを得た。次いで、混合液P及び混合液Qを混合し、60~65℃で、マグネチックスターラーで撹拌することで、MDIとオクチルアミンとを基油(A)-2中で反応させて、増ちょう剤(B)-3を合成しながら、基油(A)-1と増ちょう剤(B)-3とを混合した。そして、室温に冷却することで半固体状の組成物を得た。
(Grease composition of Example 2)
Preparation Step to Cooling Step Base oil (A)-2 was divided into two stainless steel containers so that the total amount was the blending ratio shown in Table 1.
MDI was added to one stainless steel container, heated to 60 to 65°C, and stirred with a magnetic stirrer to obtain a mixed solution P. Octylamine was added to the other stainless steel container, heated to 60 to 65°C, and stirred with a magnetic stirrer to obtain a mixed solution Q. Next, mixed solutions P and Q were mixed and stirred with a magnetic stirrer at 60 to 65°C, whereby MDI and octylamine were reacted in base oil (A)-2, synthesizing thickener (B)-3, while base oil (A)-1 and thickener (B)-3 were mixed. The mixture was then cooled to room temperature to obtain a semi-solid composition.
・混練工程
3本ロールミルを用いて、得られた半固形状の組成物を混練して実施例2のグリース組成物を調製した。
Kneading Step The obtained semi-solid composition was kneaded using a three-roll mill to prepare the grease composition of Example 2.
(比較例1のグリース組成物)
・準備工程~冷却工程
基油(A)-1を表1に示す配合割合でステンレス製容器に入れた。該容器にステアリン酸を加え、70℃に加熱し、マグネチックスターラーで攪拌しながら、水酸化リチウム水溶液を加えた後、加熱脱水することで、ステアリン酸と水酸化リチウムとを基油(A)-1中で反応させて、増ちょう剤(B)-2を合成しながら、基油(A)-1と増ちょう剤(B)-2とを混合した。その後、室温に冷却することで半固体状の組成物を得た。
(Grease composition of Comparative Example 1)
Preparation Step to Cooling Step Base oil (A)-1 was placed in a stainless steel container in the blending ratio shown in Table 1. Stearic acid was added to the container, heated to 70°C, and an aqueous lithium hydroxide solution was added while stirring with a magnetic stirrer. The mixture was then heated and dehydrated, causing the stearic acid and lithium hydroxide to react in base oil (A)-1, synthesizing thickener (B)-2, while mixing base oil (A)-1 and thickener (B)-2. The mixture was then cooled to room temperature, yielding a semi-solid composition.
・混練工程
3本ロールミルを用いて、得られた半固形状の組成物を混練して比較例1のグリース組成物を調製した。
Kneading Step The obtained semi-solid composition was kneaded using a three-roll mill to prepare the grease composition of Comparative Example 1.
(比較例2のグリース組成物)
原料として用いたアミンを、オクチルアミンからオクタデシルアミンに変更したこと以外は実施例2と同様の方法で、比較例2のグリース組成物を調製した。
(Grease composition of Comparative Example 2)
A grease composition of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the amine used as a raw material was changed from octylamine to octadecylamine.
(比較例3のグリース組成物)
原料として用いたアミンを、オクチルアミンからシクロヘキシルアミンに変更したこと以外は実施例2と同様の方法で、比較例3のグリース組成物を調製した。
(Grease composition of Comparative Example 3)
A grease composition of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the amine used as a raw material was changed from octylamine to cyclohexylamine.
[ちょう度の評価]
JIS K2220:2013に準拠して測定した各例のグリース組成物の混和ちょう度を表1に示した。
[Evaluation of consistency]
The worked penetration of each grease composition measured in accordance with JIS K2220:2013 is shown in Table 1.
[軸受球への付着量の評価]
各例のグリース組成物における0min付着量、1min付着量、及び60min付着量は以下の方法で算出した。
(i)6204玉軸受の軸受球と軸受球との間の計8ヶ所の保持器上に、それぞれ0.25g(計2g)各例のグリース組成物をそれぞれ充填し、ゴムシールで封止することで、各例のサンプルをそれぞれ作成した。
(ii)サンプルを回転ステージ上に固定し、上述したRADENにより中性子ビームを照射した。サンプルを透過した中性子を、厚さ0.10mmの6LiF/ZnS シンチレータスクリーンで可視光に変換した後、2048×2048画素の水冷CCD カメラで透過画像を保存した。ラジオグラフィー観察では、80mm×80mmの視野と約30秒のカメラ露光時間で、6204玉軸受の軸方向に中性子を照射した。得られた透過像の空間分解能は60μmであった。
(iii)サンプルを0°から360°まで0.6°刻みで回転させて得た600枚の透過画像から、フィルタ補正逆投影法を用いて3次元画像を作成した。
(iv)(iii)で得られた3次元画像において、軸受球の直径の1.2倍の大きさを測定範囲として、各例のグリース組成物部分の体積(μm3)を画像解析により算出した。8個の軸受球に付着した各例のグリース組成物の体積の平均(最小値及び最大値を除いた6個の平均)から、0min付着量を算出した。
(v)25℃の大気圧下で2000rpmの速度で1分間前記玉軸受を回転させた後に上記(ii)~(iv)の手順を行うことで、1min付着量を算出した。また、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で60分間前記玉軸受を回転させた後に上記(ii)~(iv)の手順を行うことで、60min付着量を算出した。
0min付着量、1min付着量、及び60min付着量の平均、並びに各付着量の最大値・最小値を除いた平均(6個の平均値)を表2に示す。また、1min付着量/0min付着量、及び60min付着量/1min付着量も表2に示す。
また、各例のグリース組成物の付着量を計測するために用いた画像解析データの一部を図4~13に示す。
[Evaluation of adhesion amount to bearing balls]
The 0-minute adhesion amount, 1-minute adhesion amount, and 60-minute adhesion amount of the grease composition of each example were calculated by the following method.
(i) 0.25 g (2 g in total) of the grease composition of each example was filled onto the cage at eight locations between the bearing balls of a 6204 ball bearing, and each was sealed with a rubber seal to create a sample of each example.
(ii) The sample was fixed on a rotating stage and irradiated with a neutron beam using the RADEN described above. The neutrons that passed through the sample were converted into visible light using a 0.10 mm thick 6 LiF/ZnS scintillator screen, and then the transmission image was saved using a water-cooled CCD camera with 2048 x 2048 pixels. For radiographic observation, neutrons were irradiated in the axial direction of the 6204 ball bearing with a field of view of 80 mm x 80 mm and a camera exposure time of approximately 30 seconds. The spatial resolution of the obtained transmission image was 60 μm.
(iii) A three-dimensional image was generated using filtered back projection from 600 transmission images obtained by rotating the sample from 0° to 360° in 0.6° increments.
(iv) In the three-dimensional images obtained in (iii), the volume ( μm3 ) of the grease composition portion of each example was calculated by image analysis, with a measurement range 1.2 times the diameter of the bearing ball. The amount of adhesion at 0 min was calculated from the average volume of the grease composition of each example adhered to the eight bearing balls (average of six values excluding the minimum and maximum values).
(v) The ball bearing was rotated at 2000 rpm for 1 minute under atmospheric pressure at 25°C, and then the steps (ii) to (iv) were carried out to calculate the 1-minute adhesion amount. The ball bearing was also rotated at 2000 rpm for 60 minutes under atmospheric pressure at 25°C, and then the steps (ii) to (iv) were carried out to calculate the 60-minute adhesion amount.
The average of the 0-minute adhesion weight, 1-minute adhesion weight, and 60-minute adhesion weight, as well as the average (average value of six values) excluding the maximum and minimum values of each adhesion weight, are shown in Table 2. Table 2 also shows the 1-minute adhesion weight/0-minute adhesion weight and the 60-minute adhesion weight/1-minute adhesion weight.
4 to 13 show a portion of the image analysis data used to measure the amount of adhesion of the grease composition of each example.
図4は、回転開始前の実施例1のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図5は、回転開始60分後の実施例1のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図6は、回転開始前の比較例1のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図7は、回転開始60分後の比較例1のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図8は、回転開始前の実施例2のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図9は、回転開始60分後の実施例2のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図10は、回転開始前の比較例2のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図11は、回転開始60分後の比較例2のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図12は、回転開始前の比較例3のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
図13は、回転開始60分後の比較例3のグリース組成物の軸受球への付着量を計測するために用いた画像解析データである。
FIG. 4 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Example 1 attached to the bearing balls before the start of rotation.
FIG. 5 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Example 1 adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation.
FIG. 6 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 1 adhering to the bearing balls before the start of rotation.
FIG. 7 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 1 adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation.
FIG. 8 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Example 2 adhering to the bearing balls before the start of rotation.
FIG. 9 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Example 2 adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation.
FIG. 10 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 2 adhering to the bearing balls before the start of rotation.
FIG. 11 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 2 adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation.
FIG. 12 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 3 adhering to the bearing balls before the start of rotation.
FIG. 13 shows image analysis data used to measure the amount of the grease composition of Comparative Example 3 adhering to the bearing balls 60 minutes after the start of rotation.
[軸受トルクの評価]
(i)に記載の方法で軸受サンプルを用意し、アキシャル荷重50N、ラジアル荷重50Nを負荷し、室温にて回転数2000rpmで内輪を回転させ、ハウジングに作用する接線力をロードセルで測定することにより軸受トルク(mN・m)を算出した。なお、軸受トルクは回転開始30分の時点での値を測定した。各例のグリース組成物の軸受トルクの結果を表2に示す。
[Bearing torque evaluation]
A bearing sample was prepared using the method described in (i), and an axial load of 50 N and a radial load of 50 N were applied. The inner ring was rotated at 2000 rpm at room temperature, and the tangential force acting on the housing was measured with a load cell to calculate the bearing torque (mN m). The bearing torque was measured 30 minutes after the start of rotation. The bearing torque results for each example grease composition are shown in Table 2.
表2に示す通り、1min付着量/0min付着量が129%である実施例1のグリース組成物、及び1min付着量/0min付着量が94%である実施例2のグリース組成物は、比較例1~3のグリース組成物に比べて、軸受トルクが低く、トルク性能が良好であった。このことから、グリース組成物は、玉軸受の回転によっても軸受球への付着量があまり変化しないものであるとトルク性能に優れるということが分かった。 As shown in Table 2, the grease composition of Example 1, in which the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount was 129%, and the grease composition of Example 2, in which the 1 min adhesion amount/0 min adhesion amount was 94%, had lower bearing torque and better torque performance than the grease compositions of Comparative Examples 1 to 3. This demonstrates that grease compositions in which the amount of adhesion to the bearing balls does not change significantly even when the ball bearing is rotating will have excellent torque performance.
Claims (4)
前記グリース組成物は、6204玉軸受に前記グリース組成物を2g封入し、25℃の大気圧下で2000rpmの速度で所定の時間前記玉軸受を回転させた後、中性子によって観察される前記玉軸受内の軸受球への前記グリース組成物の付着量を計測した際に、回転開始前の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量に対する回転開始1分後の前記グリース組成物の前記軸受球への付着量の比率が、70%以上140%以下であり、
前記増ちょう剤(B)を合成するため合成材料(B0)を準備する準備工程と、
前記基油(A)中で、前記合成材料(B0)を反応させて、前記増ちょう剤(B)を合成する合成工程と、
前記合成された増ちょう剤(B)と前記基油(A)とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を混練する混練工程とを有し、
前記混練工程において、3本ロールミルを用い、
前記3本ロールミルのローラーの速度差によるせん断力、3本ロールミルを通す回数、及び、ローラー間の圧力を利用した圧縮力からなる群から選択される1種以上を調整して、前記グリース組成物の前記軸受球への付着量の比率が70%以上140%以下となるように制御する、グリース組成物の製造方法。 A method for producing a grease composition containing a base oil (A) and a thickener (B), comprising :
The grease composition is such that, when 2 g of the grease composition is filled into a 6204 ball bearing, the ball bearing is rotated at a speed of 2000 rpm under atmospheric pressure at 25°C for a predetermined time, and the amount of the grease composition adhering to the bearing balls in the ball bearing is measured using neutron observation, the ratio of the amount of the grease composition adhering to the bearing balls one minute after the start of rotation to the amount of the grease composition adhering to the bearing balls before the start of rotation is 70% or more and 140% or less,
a preparation step of preparing a synthesis material (B0) for synthesizing the thickener (B);
a synthesis step of synthesizing the thickener (B) by reacting the synthesis material (B0) in the base oil (A);
a mixing step of mixing the synthesized thickener (B) with the base oil (A);
a kneading step of kneading the mixture obtained in the mixing step,
In the kneading step, a three-roll mill is used,
A method for producing a grease composition, wherein one or more selected from the group consisting of a shear force due to a speed difference between rollers of the three-roll mill, a number of times the material is passed through the three-roll mill, and a compressive force utilizing pressure between the rollers are adjusted to control the ratio of the amount of the grease composition adhering to the bearing balls to 70% or more and 140% or less .
前記増ちょう剤(B)の含有量は、グリース組成物全量に対して、5質量%以上30質量%以下である、請求項1又は2に記載のグリース組成物の製造方法。3. The method for producing a grease composition according to claim 1, wherein the content of the thickener (B) is 5% by mass or more and 30% by mass or less based on the total amount of the grease composition.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6682271B2 (en) | 2013-12-02 | 2020-04-15 | Jxtgエネルギー株式会社 | Grease composition |
| WO2021060232A1 (en) | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社ジェイテクト | Grease composition and rolling bearing |
| WO2021115685A1 (en) | 2019-12-13 | 2021-06-17 | Klueber Lubrication Muenchen Se & Co. Kg | Use of a lubricating grease composition having a high upper use temperature |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Kazumi Sakai et al.,Observation of Grease Fluidity in a Ball Bearing Using Neutron Imaging Technology,Tribology Online,Vol.16, No.2,Japanese Society of Tribologists,2021年06月15日,pp.146-150 |
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