本發(fā)明涉及潤滑脂組合物、滾動軸承和馬達。

背景技術(shù)：

對于用于家電制品、通信設(shè)備的風(fēng)扇馬達等的滾動軸承，為了潤滑而使用潤滑脂組合物。潤滑脂組合物含有基礎(chǔ)油、增稠劑和添加劑，例如有含有脲化合物作為增稠劑的脲基潤滑脂。由于該脲基潤滑脂的耐熱性良好，因此，使用該脲基潤滑脂的滾動軸承在高溫下使用，聲學(xué)特性也良好。

例如，專利文獻1中公開了一種脲基潤滑脂，是含有基礎(chǔ)油、增稠劑和添加劑的潤滑脂組合物，含有作為增稠劑的脲化合物、作為添加劑(防銹劑)的羧酸、羧酸鹽和酯中的至少1種。

另外，專利文獻2中公開了一種脲基潤滑脂，是含有基礎(chǔ)油、增稠劑和添加劑的潤滑脂組合物，含有基礎(chǔ)油為30質(zhì)量％(wt％)以上的芳香族酯油，且含有5～35質(zhì)量％(wt％)的二脲化合物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-224823號公報

專利文獻2：日本特開2004-339448號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，由于家電制品、通信設(shè)備的發(fā)熱量的增加等而使風(fēng)扇馬達的使用環(huán)境高溫化，與此相伴，滾動軸承的使用環(huán)境更高溫化。因此，要求脲基潤滑脂在比以往更高溫的環(huán)境下使用也可抑制熱劣化。然而，即使使用專利文獻1、2所述的脲基潤滑脂，耐熱性也不充分，因此，有在如上述的高溫環(huán)境下脲基潤滑脂發(fā)生凝聚，用于滾動軸承時聲學(xué)特性劣化的問題，需要進一步的改善。

本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，其目的在于提供一種即使在高溫環(huán)境下使用熱劣化也少的潤滑脂組合物、高溫環(huán)境下使用聲學(xué)特性也良好的滾動軸承以及馬達。

為了解決上述課題，并實現(xiàn)目的，本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，含有基礎(chǔ)油、增稠劑、0.5wt％以上的分散劑，上述分散劑含有羧酸的金屬鹽、多元羧酸的金屬鹽、以及羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物中的至少任一方。

另外，本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，上述羧酸的金屬鹽和上述多元羧酸的金屬鹽中的至少一方是含有鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽中的至少一種的堿金屬鹽，或者含有鎂鹽、鈣鹽中的至少一種的堿土金屬鹽。

另外，本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，形成上述羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物的上述羧酸金屬鹽是含有鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽中的至少一種的堿金屬鹽，或者含有鎂鹽、鈣鹽中的至少一種的堿土金屬鹽。

另外，本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，上述分散劑的含量為10wt％以下。

另外，本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，上述增稠劑含有下述通式(1)表示的二脲化合物。

r1-nhconh-r2-nhconh-r3···(1)

這里，r1、r2、r3是選自脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基、芳香族烴基中的烴基。

本發(fā)明的一個方式的潤滑脂組合物的特征在于，含有基礎(chǔ)油、包含下述通式(1)表示的二脲化合物的增稠劑、和0.5wt％～10％wt％的分散劑，上述分散劑含有癸二酸的鈉鹽、聚丙烯酸的鈉鹽、以及馬來酸鈉鹽與異丁烯的共聚物中的至少任一方。

r1-nhconh-r2-nhconh-r3···(1)

這里，r1、r2、r3是選自脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基、芳香族烴基中的烴基。

本發(fā)明的一個方式的滾動軸承的特征在于，封入了上述潤滑脂組合物。

本發(fā)明的一個方式的馬達的特征在于，具備上述滾動軸承。

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種高溫環(huán)境下使用熱劣化也少的潤滑脂組合物、高溫環(huán)境下使用聲學(xué)特性也良好的滾動軸承以及馬達。

附圖說明

圖1是具備本發(fā)明的實施方式的滾動軸承的風(fēng)扇馬達的截面圖。

圖2是本發(fā)明的實施方式的滾動軸承的截面圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施例的實驗結(jié)果的圖。

圖4是表示本發(fā)明的實施例的實驗結(jié)果的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的潤滑脂組合物、滾動軸承和馬達的實施方式進行詳細說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明并不受以下的實施方式限定。另外，在各附圖中，對同一或?qū)?yīng)的要素適當(dāng)?shù)貥?biāo)記同一符號，適當(dāng)?shù)厥÷灾貜?fù)說明。

圖1是具備本發(fā)明的實施方式的滾動軸承20的風(fēng)扇馬達10的截面圖。圖2是本發(fā)明的實施方式的滾動軸承20的截面圖。

本發(fā)明的實施方式的風(fēng)扇馬達10具備轉(zhuǎn)子軸11、滾動軸承20、定子12、葉輪13、外殼16。轉(zhuǎn)子軸11通過滾動軸承20可旋轉(zhuǎn)地保持。葉輪13具有轉(zhuǎn)子殼體14和設(shè)置于轉(zhuǎn)子殼體14的外周的葉片15。

滾動軸承20具備內(nèi)輪21、外輪22、球狀的轉(zhuǎn)動體23、保持器24和密封材料25。而且，在被密封材料25密封的內(nèi)部封入了潤滑脂組合物g。應(yīng)予說明，對于應(yīng)用本發(fā)明的實施方式的滾動軸承20，不限定于風(fēng)扇馬達，也可以應(yīng)用于其它種類的馬達。

接下來，對本發(fā)明的實施方式的潤滑脂組合物g進行說明。本發(fā)明的實施方式的潤滑脂組合物g含有基礎(chǔ)油和增稠劑，進一步含有羧酸的金屬鹽、多元羧酸的金屬鹽、以及羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物中的至少任一方作為分散劑。本發(fā)明人等對潤滑脂組合物進行深入研究，結(jié)果確認在滾動軸承中使用潤滑脂組合物而在高溫環(huán)境下(例如140℃以上)長時間使用時，因潤滑脂組合物中的凝聚物粗大化，而導(dǎo)致滾動軸承的聲學(xué)特性劣化。而且，發(fā)現(xiàn)通過使?jié)櫥M合物含有羧酸的金屬鹽、多元羧酸的金屬鹽、以及羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物中的至少任一方作為分散劑，即使在高溫環(huán)境下長時間使用滾動軸承，也能夠抑制凝聚物的粗大化，能夠減少聲學(xué)特性的劣化。本發(fā)明的實施方式的潤滑脂組合物g基于該見解而完成。

基礎(chǔ)油的種類沒有特別限定，一般而言，可以將可用作潤滑脂基礎(chǔ)油的、合成烴油、烷基醚油、烷基二苯基醚油、酯油、礦油、氟油、硅油等單獨或混合使用?；A(chǔ)油的含量例如為70wt％～90wt％即可。

作為合成烴油系，例如可舉出正鏈烷烴、異鏈烷烴、聚丁烯、聚異丁烯、1-癸烯低聚物、1-癸烯乙烯低聚物等聚α-烯烴。作為酯油，例如可舉出癸二酸二丁酯、癸二酸二-2-乙基己基酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、戊二酸二(十三烷基)酯(ジトリデシルタレート)、乙酰蓖麻醇酸甲酯(メチル·アセチルシノレート)等二酯油，偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三-2-乙基己基酯、偏苯三酸十三烷基酯、均苯四甲酸四辛酯、均苯四甲酸四-2-乙基己基酯等芳香族酯油，三羥甲基丙烷辛酸酯、三羥甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等多元醇酯油，碳酸酯油等。作為烷基二苯基醚油，可舉出單烷基二苯基醚、二烷基二苯基醚、聚烷基二苯基醚等。上述中，優(yōu)選為芳香族酯油，可以單獨或混合使用。特別優(yōu)選使用將偏苯三酸三-2-乙基己基酯與均苯四甲酸四-2-乙基己基酯混合而成的基礎(chǔ)油。

作為增稠劑，可使用非脲化合物或脲化合物，但從耐熱性和聲學(xué)特性方面考慮，優(yōu)選使用脲化合物。增稠劑的含量例如為10wt％～30wt％的范圍即可。

作為非脲化合物，可舉出金屬皂、聚四氟乙烯樹脂等。金屬皂可以由硬脂酸等脂肪族單羧酸、12-羥基硬脂酸等含有至少一個羥基的脂肪族單羧酸和堿土金屬氫氧化物合成。另外，也可以使用由脂肪族單羧酸和脂肪族二羧酸等二元酸合成的復(fù)合金屬皂。

作為脲化合物，可使用二脲化合物、三脲化合物、多脲化合物等脲化合物。特別從耐熱性和聲學(xué)特性(靜音性)的方面考慮，優(yōu)選使用二脲化合物。二脲化合物可由下述式(1)表示。

r1-nhconh-r2-nhconh-r3···(1)

這里，r1、r2、r3為選自脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基、芳香族烴基中的烴基，具體而言，r1、r2、r3可以為脂肪族烴基，也可以為脂環(huán)族烴基，還可以為芳香族烴基，碳原子數(shù)沒有特別限定。r2優(yōu)選為芳香族烴基，更優(yōu)選為苯基的1個或2個被取代的芳香族烴基。合成這些化合物時使用的原料可使用胺化合物和異氰酸酯化合物。作為胺化合物，除了以己胺、辛胺、十二胺、十六胺、十八胺、硬脂胺、油胺等為代表的脂肪族胺，以環(huán)己胺等為代表的脂環(huán)式胺以外，還可使用以苯胺、對甲苯胺、乙氧基苯胺等為代表的芳香族胺。作為異氰酸酯化合物，可以使用亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、十八烷二異氰酸酯、癸烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯。優(yōu)選使用采用脂肪族胺和芳香族胺作為胺原料與芳香族異氰酸酯合成的脂肪芳香族二脲化合物。

對作為分散劑含有的羧酸的金屬鹽所使用的羧酸沒有限定，但優(yōu)選脂肪族羧酸，可以為脂肪族飽和羧酸，也可以為脂肪族不飽和羧酸。另外，對多元羧酸的金屬鹽所使用的多元羧酸也沒有限定，作為構(gòu)成多元羧酸的羧酸，同樣地優(yōu)選脂肪族羧酸，可以為脂肪族飽和羧酸，也可以為脂肪族不飽和羧酸。作為構(gòu)成多元羧酸的羧酸，更優(yōu)選使用脂肪族不飽和羧酸。如果為不飽和羧酸，有丙烯酸、巴豆酸、異巴豆酸、3-丁烯酸、甲基丙烯酸、當(dāng)歸酸、惕各酸、4-戊烯酸、2-乙基-2-丁烯酸、10-十一烯酸、油酸等，如果為飽和二羧酸，有草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸。如果為飽和羧酸，有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸，如果為不飽和二羧酸，有富馬酸、馬來酸、衣康酸等。另外，由這些羧酸構(gòu)成的多元羧酸可以是單羧酸的聚合物或二羧酸的聚合物。特別優(yōu)選含有1個或2個羧基的不飽和羧酸的聚合物。應(yīng)予說明，這些羧酸的金屬鹽可以形成與烴化合物的共聚物。即，潤滑脂組合物可以包含羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物作為分散劑。另外，潤滑脂組合物可以為包含羧酸金屬鹽、多元羧酸的金屬鹽以及羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物中的至少任一方的構(gòu)成。作為羧酸金屬鹽和多元羧酸的金屬鹽或形成羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物的羧酸金屬鹽的具體例，例如，可舉出選自堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種。作為堿金屬鹽，優(yōu)選為鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽等，作為堿土金屬鹽，優(yōu)選鎂鹽、鈣鹽等。在羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物中，作為與羧酸金屬鹽聚合(聚合反應(yīng))的烴化合物，例如，有異丁烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯等。

多元羧酸的重均分子量優(yōu)選利用凝膠滲透色譜(gpc)得到的聚乙二醇換算的重均分子量(mw)為5000～200000，更優(yōu)選為7000～80000，進一步優(yōu)選為9000～16000。

在本發(fā)明的實施方式的潤滑脂組合物g中，作為分散劑的羧酸金屬鹽或多元羧酸的金屬鹽優(yōu)選含有0.5wt％以上。羧酸金屬鹽或多元羧酸的金屬鹽的含量為0.5wt％以上時，能夠充分提高耐熱性，減少熱劣化，聲學(xué)特性變得良好。應(yīng)予說明，分散劑為羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物時，也優(yōu)選含有0.5wt％以上。在本發(fā)明的實施方式的潤滑脂組合物g中，分散劑的含量優(yōu)選為10wt％以下。

另外，潤滑脂組合物g中可以根據(jù)需要含有作為其它添加劑的、抗氧化劑、抗摩擦劑、金屬鈍化劑、防銹劑、油性劑、粘度指數(shù)提高劑等。

在成為如上構(gòu)成的本實施方式的潤滑脂組合物、滾動軸承以及馬達中，潤滑脂組合物含有上述分散劑，所以耐熱性高，在高溫環(huán)境下使用熱劣化也少，滾動軸承的聲學(xué)特性良好。這里，潤滑脂組合物通過含有分散劑，從而在高溫環(huán)境下長時間使用也可抑制凝聚物的粗大化，因此，用于滾動軸承時，即便在高溫下使用，聲學(xué)特性也變得良好。

應(yīng)予說明，將上述各構(gòu)成要素適當(dāng)?shù)亟M合而構(gòu)成的實施方式也包含在本發(fā)明中。另外，關(guān)于更進一步的變形例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地導(dǎo)出。由此，本發(fā)明更廣泛的方式不限定于上述實施方式，可以進行各種變更。

例如，上述實施方式中，潤滑脂組合物可以含有羧酸或多元羧酸的鈉鹽作為分散劑。另外，也可以為含有羧酸或多元羧酸的鈉鹽以外的多元羧酸的金屬鹽作為分散劑的構(gòu)成。作為羧酸或多元羧酸的金屬鹽，除了鈉鹽以外，例如可舉出鋰鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽。該情況下，含有羧酸或多元羧酸的金屬鹽中的至少1種即可。只要潤滑脂組合物含有羧酸或多元羧酸的金屬鹽，就起到與上述實施方式中說明的潤滑脂組合物g相同的效果。另外，可以為由羧酸金屬鹽與烴化合物形成的共聚物使用鈉鹽或鈉鹽以外的金屬鹽的構(gòu)成。另外，潤滑脂組合物含有羧酸金屬鹽、多元羧酸的金屬鹽、和由羧酸金屬鹽與烴化合物形成的共聚物中的2種以上作為分散劑時，優(yōu)選合計含有0.5wt％以上。

(實施例和比較例)

接下來，對本發(fā)明的實施例和比較例進行說明。在實施例和比較例中，制作各種潤滑脂組合物，并對其特性進行比較研究。

按表1、2所示的成分，將基礎(chǔ)油、增稠劑和分散劑混合，制作實施例1～20和比較例1～9的潤滑脂組合物。作為基礎(chǔ)油，使用酯油(totm(偏苯三酸三辛酯)+topm(均苯四甲酸四辛酯))、pao(聚-α-烯烴)、礦油。作為增稠劑，使用作為二脲化合物a(表1、2中為二脲a)的將芳香族脲化合物和脂肪族脲化合物混合而得的混合物、作為二脲化合物b(表1、2中為二脲b)的將脂肪族脲化合物和脂環(huán)式脲化合物混合而得的混合物。作為分散劑，使用作為多元羧酸的金屬鹽的聚丙烯酸的鈉鹽(表1、2中為a)、作為羧酸金屬鹽與烴化合物的共聚物的馬來酸鈉鹽與異丁烯的共聚物(表1、2中為b)、作為羧酸金屬鹽的癸二酸鈉鹽(表1、2中為c)。表1、2中，以百分率表示的數(shù)字是以質(zhì)量％表示分散劑的含量。即，在實施例1～20的潤滑脂組合物中，在0.5wt％～10.0wt％的范圍含有分散劑a、b或c。比較例1～3的潤滑脂組合物中不含有分散劑。比較例4、5、8的潤滑脂組合物中分別含有0.1wt％的分散劑a、b、c。另外，比較例6、7的潤滑脂組合物中分別含有2.0wt％的、作為屬于多元羧酸鹽但金屬鹽以外的聚丙烯酸銨鹽(表2中為d)、聚丙烯酸胺鹽(表2中為e)。此外，在比較例9的潤滑脂組合物中含有2.0wt％的、作為屬于羧酸鹽但金屬鹽以外的癸二酸銨鹽(表2中為f)。對制成的各潤滑脂組合物進行后述的加熱靜置試驗后，對凝聚物的大小進行評價。

[表1]

[表2]

表2(比較例)

凝聚物的大小通過進行在160℃的環(huán)境下將各潤滑脂組合物靜置500小時這樣的加熱靜置試驗后，用光學(xué)顯微鏡觀察凝聚物的大小來進行評價。此時，對以200倍的倍率觀察300μm見方的區(qū)域的1處視野時的凝聚物的最大直徑進行測定。將上述實驗的結(jié)果示于表1、2。

如表1、2的耐熱性的評價結(jié)果所示，在實施例1～20中，即使在160℃的高溫環(huán)境下長時間靜置，凝聚物的最大直徑也小于100μm。另一方面，比較例1～9中，潤滑脂組合物中的凝聚物粗大化為100μm以上。

進而，對于實施例3、9、16和比較例1、4的潤滑脂組合物，作為耐熱性的評價，進行粘度的測定。具體而言，對制成的實施例3、9、16和比較例1、4的潤滑脂組合物分別在120℃、140℃、160℃的溫度條件下進行500小時的加熱靜置試驗后，測定各潤滑脂組合物的粘度。粘度的測定在溫度25℃、剪切速度1/s、間距0.2mm的條件下，使用流變儀進行測定。將實驗結(jié)果示于圖3。圖3中，橫軸表示靜置溫度，縱軸表示粘度。根據(jù)圖3的結(jié)果，可知在120℃的加熱靜置試驗結(jié)果中，實施例與比較例之間的粘度差別不是很大，但在140℃或160℃這樣的高溫環(huán)境下的加熱靜置試驗后，實施例3、9、16的潤滑脂組合物與比較例1、4的潤滑脂組合物相比，粘度明顯更低。即，可確認實施例3、9、16的潤滑脂組合物在超過120℃的高溫環(huán)境下熱劣化也少，可維持潤滑脂的特性。

進而，對于實施例3、9、16和比較例1、4的潤滑脂組合物，作為耐熱性試驗，進行如下的加熱旋轉(zhuǎn)試驗：將各潤滑脂組合物封入滾動軸承，分別在120℃、140℃、160℃的試驗溫度，以旋轉(zhuǎn)速度3000rpm旋轉(zhuǎn)500小時，調(diào)查其后的滾動軸承的聲學(xué)特性。

具體而言，在帶有防護鋼罩的滾珠軸承(內(nèi)徑8mm、外徑22mm、寬度7mm)中，以軸承容積的25％～35％封入試驗潤滑脂。然后，將該滾珠軸承安裝于殼體中，在軸承內(nèi)徑插入軸，使軸與試驗用馬達的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合，以使?jié)L珠軸承進行內(nèi)輪旋轉(zhuǎn)的方式在各試驗溫度條件下旋轉(zhuǎn)，進行加熱旋轉(zhuǎn)試驗。

加熱旋轉(zhuǎn)試驗后的聲學(xué)特性的評價是使用安德魯儀(株式會社菅原研究所社制)對各試驗溫度下旋轉(zhuǎn)后的滾珠軸承，測定m頻帶(300～1800hz)的anderon值。應(yīng)予說明，m頻帶的頻率300～1800hz對人來說是刺耳的聲音。將該實驗結(jié)果示于圖4。圖4中，橫軸表示試驗溫度，縱軸表示anderon值。如圖4所示，可確認實施例3、9、16的潤滑脂組合物在140℃、160℃這樣的高溫環(huán)境下，加熱旋轉(zhuǎn)試驗后的anderon值與比較例1、4的潤滑脂組合物相比，也顯示明顯低的值，聲學(xué)特性(靜音性)良好。例如，160℃的加熱旋轉(zhuǎn)試驗后的情況是，實施例3、9、16的anderon值均約為5，是比較例1、4的anderon值(分別約為17、約為13)的1/2以下或1/3以下的值。

應(yīng)予說明，如表2所示，比較例1、4的潤滑脂組合物進行加熱靜置試驗時，凝聚物的最大直徑分別為250μm、130μm，成為超過100μm的大小。而且，比較例1、4的潤滑脂組合物在160℃下的加熱旋轉(zhuǎn)試驗后的anderon值成為超過10的值，感覺到刺耳的聲音。因此，作為潤滑脂組合物，優(yōu)選以對潤滑脂組合物進行在160℃的環(huán)境下靜置500小時這樣的加熱靜置試驗后產(chǎn)生的凝聚物的最大直徑成為100μm以下的方式含有分散劑的潤滑脂組合物。

由上述實施例、比較例可知，本發(fā)明中的分散劑在潤滑脂組合物中，以抑制由脲化合物等增稠劑的熱劣化所致的凝聚物的粗大化為目的而含有。

符號說明

g潤滑脂組合物

10馬達(風(fēng)扇馬達)

11轉(zhuǎn)子軸

12定子

13葉輪

14轉(zhuǎn)子殼體

15葉片

16外殼

20滾動軸承

21內(nèi)輪

22外輪

23轉(zhuǎn)動體

24保持器

25密封材料