DE112020004390B4

DE112020004390B4 - Schmierfettzusammensetzung und Verwendung der Fettzusammensetzung in einem Wälzlager

Info

Publication number: DE112020004390B4
Application number: DE112020004390.8T
Authority: DE
Inventors: Yurie Hagino; Takeshi Tsuda
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2040-09-16
Also published as: WO2021054328A1; CN114423850A; JPWO2021054328A1; JP7231046B2; US20240101825A1; CN114423850B; DE112020004390T5

Abstract

Fettzusammensetzung, die ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A) enthält, wobeidas Basisöl ein Trimellitsäureester ist,das leitende Additiv (A) eine Mischung ist, die Sepiolith und Bentonit enthält, wobei der Sepiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist, undeine Menge des leitenden Additivs (A) bezüglich einer Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) 3 bis 10 Masse-% beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmierfett- (im Folgenden kurz „Fett“) zusammensetzung und Verwendung der Fettzusammensetzung in einem Wälzlager.
In den letzten Jahren wurden mit steigender Nachfrage nach EV-Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen Gegenmaßnahmen gegen elektrolytische Korrosion in Motorlagern erforderlich.
Um beispielsweise ein Wälzlager bereitzustellen, das aufgrund seiner Leitfähigkeit weniger wahrscheinlich eine Elektrifizierung oder elektrolytische Korrosion verursacht und weniger wahrscheinlich ein Austreten einer Fettzusammensetzung verursacht, schlägt die JP 2006-329364 A eine leitfähige Fettzusammensetzung vor, die ein synthetisches Kohlenwasserstofföl und spezifische drei Arten von Rußen als leitfähiges Additiv enthält.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei ferner auf die EP 2231839 B1 (Use in Grease Formulations), die CN 109913306 A (Offizielle Übersetzung durch PatentTranslate: Packungsfettzusammensetzung und Herstellungsverfahren dafür), die CN 101967417 A (Offizielle Übersetzung durch PatentTranslate: Schmierfettverbundstoff und Herstellungsverfahren dafür) und die DE 102019131070 A1 (Fettzusammensetzung und Wälzlager) verwiesen.
Ein Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Fettzusammensetzung, die enthält ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A), wobei
das Basisöl ist ein Trimellitsäureester,
das leitende Additiv (A) ist eine Mischung, die enthält Sepiolith und Bentonit wobei der Spiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist, und
eine Menge des leitenden Additivs (A) bezüglich eine Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) ist 3 bis 10 Masse-%
Eine Verwendung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Verwendung der Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Wälzlager.

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Kugellager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Basisfett-Vorbereitungsschritts.
3(a) ist ein schematisches Diagramm einer Prüfmaschine zur Messung des Drehmoments von Lagern.
3(b) ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils von 3(a).
4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen einem Drehmoment und einer Verlustenergie (abgeleitet vom Drehmoment).
5 ist ein schematisches Diagramm einer Prüfmaschine zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer.

<Durch die Erfindung der vorliegenden Offenbarung zu lösende Probleme>
Eine Carbon Black enthaltende Fettzusammensetzung ist schwarz, so dass, wenn die Fettzusammensetzung aus einem Wälzlager austritt, das Wälzlager oder ein Element um das Wälzlager schwarz verfärbt werden kann, was das Aussehen verschlechtert.
Ferner kann eine Beimengung von Carbon Black zu einer Drehmomenterhöhung führen
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung haben unter diesen Umständen eine intensive Untersuchung durchgeführt und herausgefunden, dass eine in einem Wälzlager eingeschlossene Fettzusammensetzung mit einem bestimmten Basisöl und leitenden Additiv eine gute Leitfähigkeit besitzt und eine Drehmomenterhöhung des Wälzlagers verhindern kann, und haben die Erfindung der vorliegenden Offenbarung abgeschlossen.
<Vorteilhafte Effekte der Erfindung der vorliegenden Offenbarung>
Die Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung hat eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, und es ist weniger wahrscheinlich, dass das Wälzlager gemäß der vorliegenden Offenbarung mit der darin eingeschlossenen Fettzusammensetzung eine elektrolytische Korrosion verursacht.
Ferner ist die Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung nützlich zur Verringerung des Drehmoments eines Wälzlagers.
<Kurzbeschreibung einer Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Offenbarung>
Nachfolgend sind die Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Offenbarung aufgelistet und beschrieben.
(1) Eine Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Fettzusammensetzung, die ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A) enthält, wobei
das Basisöl ein Trimellitsäureester ist,
das leitende Additiv (A) eine Mischung ist, die Sepiolith und Bentonit enthält, wobei der Sepiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist und
eine Menge des leitenden Additivs (A) bezogen auf eine Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) 3 bis 10 Masse-% beträgt.
Die obige Fettzusammensetzung ist eine Fettzusammensetzung, die ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A) enthält, das Basisöl ist ein Trimellitsäureester, und das leitende Additiv (A) ist eine Mischung, die Sepiolith und Bentonit enthält, wobei der Sepiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist
Die Fettzusammensetzung, die solche Beimengungsbestandteile enthält, besitzt eine gute Leitfähigkeit und kann somit eine elektrolytische Korrosion in einem Wälzlager verhindern, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist. Ferner kann die Fettzusammensetzung zur Reduzierung des Drehmoments des Wälzlagers beitragen, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist.
(2) In der Fettzusammensetzung beträgt ein Verhältnis des Verdickers zu einer Gesamtmasse aus Basisöl und Verdicker vorzugsweise 10 bis 25 Masse-%.
(3) In der Fettzusammensetzung ist der Verdicker vorzugsweise ein Diharnstoff, der durch die nachstehende Strukturformel (1) dargestellt wird. R¹-NHCONH-R²-NHCONH-R³ (1), wobei R¹ und R³ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt wird (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), und R² -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Dieser Fall eignet sich besser zur Verringerung des Drehmoments des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist.
(4) In der Fettzusammensetzung der obigen (3) beträgt das Verhältnis des Verdickers zur Gesamtmasse aus Basisöl und Verdicker vorzugsweise 15 bis 25 Masse-%.
(5) In der Fettzusammensetzung ist der Verdicker vorzugsweise eine Mischung aus einem Diharnstoff, der durch die nachstehende Strukturformel (2) dargestellt wird, einem Diharnstoff, der durch die nachstehende Strukturformel (3) dargestellt wird, und einem Diharnstoff, der durch die nachstehende Strukturformel (4) dargestellt wird. R⁴-NHCONH-R⁵-NHCONH-R⁶ (2), wobei R⁴ und R⁶ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt wird (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), und R⁵ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist. R⁷-NHCONH-R⁸-NHCONH-R⁹ (3), wobei R⁷ und R⁹ jeweils unabhängig voneinander eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome umfassen (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatomen der Alkylgruppen ist nicht größer als 4), sind, und R⁸ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist. R¹⁰-NHCONH-R¹¹-NHCONH-R¹² (4), wobei R¹⁰ eine funktionelle Gruppe ist, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt wird (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), R¹² eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome umfassen (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4), ist, und R¹¹ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Dieser Fall eignet sich besser zur Verringerung des Drehmoments des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist. Ferner eignet sich dieser Fall zur Verlängerung der Zeit bis zum Ende der Fettgebrauchsdauer des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist.
(6) In dem Verdicker der Fettzusammensetzung der obigen (5) beträgt ein Verhältnis einer Gesamtmenge von R⁴, R⁶ und R¹⁰ zu einer Gesamtmenge von R⁴, R⁶, R¹⁰, R⁷, R⁹ und R¹² vorzugsweise 50 bis 90 Mol-%.
(7) In der Fettzusammensetzung der obigen (5) oder (6) beträgt das Verhältnis des Verdickers zur Gesamtmasse aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 10 bis 20 Masse-%.
(8) Die Fettzusammensetzung von einem der obigen (1) bis (7) enthält vorzugsweise ferner wenigstens ein Rostschutzmittel oder ein Antioxidans.
(9) Ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Wälzlager, in dem die Fettzusammensetzung von einem der obigen (1) bis (8) eingeschlossen ist.
<Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Offenbarung>
Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein Wälzlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Kugellager, in dem ein Fett mit einer Fettzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen ist.
1 ist eine Querschnittsansicht, die das Kugellager gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Ein Kugellager 1 umfasst einen Innenring 2, einen Außenring 3, der radial außerhalb des Innenrings 2 angeordnet ist, Kugeln 4 als mehrere Wälzkörper, die zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 angeordnet sind, und einen ringförmigen Käfig 5, der diese Kugeln 4 hält. Ferner ist in dem Kugellager 1 auf beiden Seiten in dessen Achsrichtung eine Dichtung 6 vorgesehen.
Ferner ist ein Fett G mit der Fettzusammensetzung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem ringförmigen Bereich 7 zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 eingeschlossen.
Der Innenring 2 hat eine innere Lauffläche 21, die auf ihrem Außenumfang gebildet ist und auf der die Kugeln 4 rollen.
Der Außenring 3 hat eine äußere Lauffläche 31, die auf ihrem Innenumfang gebildet ist und auf der die Kugeln 4 rollen.
Die mehreren Kugeln 4 sind zwischen der inneren Lauffläche 21 und der äußeren Lauffläche 31 angeordnet und rollen auf der inneren Lauffläche 21 und der äußeren Lauffläche 31.
Das in dem Bereich 7 eingeschlossene Fett G befindet sich auch an Stellen, an denen sich die Kugeln 4 und die innere Lauffläche 21 des Innenrings 2 in Kontakt miteinander befinden, und an Stellen, an denen sich die Kugeln 4 und die äußere Lauffläche 31 des Außenrings 3 in Kontakt miteinander befinden. Das Fett G ist so eingeschlossen, dass es 20 bis 40 Vol-% des Volumens eines Raums einnimmt, den man erhält, wenn man von dem Raum, der durch den Innenring 2, den Außenring 3 und die Dichtungen 6 umgeben ist, den Raum abzieht, den die Kugeln 4 und der Käfig 5 einnehmen.
Jede Dichtung 6 ist ein ringförmiges Element, das einen ringförmigen Metallring 6a und ein elastisches Element 6b, das an dem Metallring 6a befestigt ist, umfasst, und ist so montiert, dass ein radial äußerer Abschnitt davon an dem Außenring 3 befestigt ist und eine Lippenspitze eines radialen inneren Abschnitts davon auf dem Innenring 2 gleiten kann. Jede Dichtung 6 verhindert, dass das eingeschlossen Fett G austritt.
In dem wie oben beschrieben ausgelegten Kugellager 1 ist als das Fett G das Fett mit der Fettzusammensetzung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie es weiter unten beschrieben ist, eingeschlossen. Daher wird in dem Kugellager 1, in dem das Fett G eingeschlossen ist, eine elektrolytische Korrosion verhindert und ein Betrieb mit geringem Drehmoment gewährleistet.
Nachfolgend ist die Fettzusammensetzung, die das Fett G bildet, ausführlich beschrieben.
Die Fettzusammensetzung, die das Fett G bildet, ist die Fettzusammensetzung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und enthält ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A).
Das Basisöl ist ein Trimellitsäureester. Der Trimellitsäureester dient dazu, dem Fett G eine gute Leitfähigkeit zu verleihen, wenn er in Kombination mit einem organophilen Schichtsilikat verwendet wird. Ferner eignet sich die Verwendung des Trimellitsäureesters als das Basisöl auch dazu, dem Fett G eine gute Wärmebeständigkeit zu verleihen.
Der Trimellitsäureester ist vorzugsweise ein Trimellitsäuretriester.
Beispiele des Trimellitsäuretriester umfassen Reaktionsprodukte von Trimellitsäure und einem Monoalkohol mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen. Darunter ist ein Reaktionsprodukt von Trimellitsäure und einem Monoalkohol mit 8 und/oder 10 Kohlenstoffatomen vorteilhaft.
Konkrete Beispiele des Trimellitsäuretriesters umfassen Tris(2-ethylhexyl)trimellitat Tri-n-Alkyl-Trimellitat (C8, C10), und Tri-Isodecyl-Trimellitat.
Es ist möglich, entweder nur einen der Trimellitsäuretriester oder zwei oder mehrere der Trimellitsäuretriester in Kombination zu verwenden.
Die kinematische Viskosität des Basisöls bei 40°C des Trimellitsäuretriesters beträgt vorzugsweise 37 bis 57 mm²/s. Dieser Fall ist dazu geeignet, das Drehmoment eines Wälzlagers zu verringern und gleichzeitig die Wärme- oder Hitzebeständigkeit zu gewährleisten.
Die kinematische Viskosität des Basisöls ist ein Wert, der gemäß JIS K 2283 gemessen wird.
In der Fettzusammensetzung beträgt das Verhältnis des Verdickers zur Gesamtmasse aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 10 bis 25 Masse-%.
Wenn die Menge des Verdickers geringer als 10 Masse-% ist, kann das Vermögen, das Basisöl des Fetts G zurückzuhalten, abnehmen und die Menge des von dem Fett G während der Drehung des Wälzlagers getrennten Basisöls groß werden. Wenn hingegen die Menge des Verdickers 25 Masse-% überschreitet, kann der durch Scheren des Fetts G aufgrund der Relativbewegung des Innenrings, des Außenrings, der Kugeln und des Käfigs durch Drehung des Wälzlagers erzeugte Bewegungswiderstand größer werden, so dass das Drehmoment des Wälzlagers größer wird oder es können eine Oxidation des Fetts G aufgrund der Wärmeerzeugung des Fetts G durch den durch Scheren des Fetts G erzeugten Bewegungswiderstand und eine Degradation des Fetts G aufgrund der Verdampfung oder Trennung des Basisöls gefördert werden.
Als der Verdicker wird zum Beispiel ein harnstoffbasierter Verdicker verwendet. Der Verdicker ist vorzugsweise ein Diharnstoff.
Der Diharnstoff als der Verdicker ist vorzugsweise ein durch die nachstehende Strukturformel (1) dargestellter Diharnstoff. R¹-NHCONH-R²-NHCONH-R³ (1) , wobei R¹ und R³ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt wird (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), und R² -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Wenn R² -C₆H₃(CH₃)- ist, ist die Phenylengruppe, die an der 1-Position an die Methylgruppe gebunden ist, vorzugsweise an der 2- und 4-Position oder der 2- und 6-Position gebunden. Ferner sind vorzugsweise beide Phenylengruppen an der Para-Position gebunden, wenn R² -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
R² ist vorzugsweise -C₆H₄-CH₂-C₆H₄-.
Der durch die Strukturformel (1) dargestellte Diharnstoff ist ein aliphatischer Diharnstoff, der eine kurze Kohlenstoffkette hat und in dem R¹ und R³ jeweils eine Alkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen sind. Die Fettzusammensetzung, in der ein solcher aliphatischer Diharnstoff verwendet wird, hat eine hohe viskositätsverringernde Energie, die ein Index von Gassenbildungs- bzw. Kanalisierungseigenschaften und zur Drehmomentverringerung geeignet ist.
Die viskositätsverringernde Energie ist eine Thixotropie und kann unter Verwendung eines Dreh-Rheometers gewonnen werden.
Der durch die Strukturformel (1) dargestellte Diharnstoff ist ein durch Reaktion zwischen einem aliphatischen Amin und einer Diisocyanatverbindung hergestelltes Produkt.
Das aliphatisches Amin ist ein aliphatisches Amin mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, und konkrete Beispiele des aliphatischen Amins umfassen 1-Aminohexan, 1-Aminoheptan, 1-Aminooctan, 1-Aminononan und 1-Aminodecan.
Von diesen ist 1-Aminooctan vorteilhaft.
Es ist möglich, entweder nur eines der aliphatischen Amine oder zwei oder mehrere der aliphatischen Amine in Kombination zu verwenden.
Beispiele der Diisocyanatverbindung umfassen Hexamethylen-Diisocyanat (HDI), 2,4-Toluol-Diisocyanat (2,4-TDI), 2,6-Toluol-Diisocyanat (2,6-TDI), eine Mischung aus 2,4-TDI und 2,6-TDI sowie 4,4'-Diphenylmethane-Diisocyanat (MDI).
Um den durch die Strukturformel (1) dargestellten Diharnstoff zu gewinnen, können das aliphatische Amin und die Diisocyanatverbindung unter verschiedenen Bedingungen umgesetzt werden. Das aliphatische Amin und die Diisocyanatverbindung werden vorzugsweise in dem Basisöl umgesetzt, da eine Diharnstoffverbindung mit hoher gleichförmiger Dispergierbarkeit als der Verdicker gewonnen wird.
Ferner kann die Reaktion zwischen dem aliphatischen Amin und der Diisocyanatverbindung durch Addition eines Basisöls, in dem die Diisocyanatverbindung gelöst ist, zu einem Basisöl, in dem das aliphatische Amin gelöst ist, oder durch Addition eines Basisöls, in dem das aliphatische Amin gelöst ist, zu einem Basisöl, in dem die Diisocyanatverbindung gelöst ist, ausgeführt werden.
Die Temperatur und die Reaktionszeit zwischen dem aliphatischen Amin und der Diisocyanatverbindung sind nicht besonders begrenzt, und es können die für eine solche Reaktion üblicherweise verwendeten Bedingungen verwendet werden.
Die Reaktionstemperatur beträgt im Hinblick auf die Löslichkeit und die Flüchtigkeit des aliphatischen Amins und der Diisocyanatverbindung vorzugsweise 150°C bis 170°C.
Die Reaktionszeit beträgt im Hinblick auf die Beendigung der Reaktion zwischen dem aliphatischen Amin und der Diisocyanatverbindung und im Hinblick auf die Verkürzung der Herstellungszeit vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Stunden, um effizient die Fettzusammensetzung herzustellen.
Wenn der Diharnstoff als der Verdicker der durch die Strukturformel (1) dargestellte Diharnstoff ist, beträgt die Menge des Verdickers bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 15 bis 25 Masse-%.
Wenn die Menge des Verdickers innerhalb des obigen Bereichs liegt, ist dieser Fall zur Verkleinerung der Menge des von dem Fett G während der Drehung des Wälzlagers getrennten Basisöls, zur Vermeidung einer Zunahme des Drehmoments des Wälzlagers und zur Verhinderung einer Oxidation des Fetts G aufgrund der Wärmeerzeugung des Fetts G und zur Degradation des Fetts G aufgrund der Verdampfung oder Trennung des Basisöls geeignet.
In diesem Fall beträgt die Menge des Verdickers bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 18 bis 22 Masse-%.
Wenn der Verdicker der Fettzusammensetzung ein Diharnstoff ist, ist auch der Diharnstoff als der Verdicker vorzugsweise eine Mischung aus einem durch die nachstehende Strukturformel (2) dargestellten Diharnstoff, einem durch die nachstehende Strukturformel (3) dargestellten Diharnstoff und einem durch die nachstehende Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoff. R⁴-NHCONH-R⁵-NHCONH-R⁶ (2), wobei R⁴ und R⁶ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt werden (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), und R⁵ - (CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist. R⁷-NHCONH-R⁸-NHCONH-R⁹ (3), wobei R⁷ und R⁹ jeweils unabhängig voneinander eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4), sind und R⁸ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist. R¹⁰-NHCONH-R¹¹-NHCONH-R¹² (4) wobei R¹⁰ eine funktionelle Gruppe ist, die durch -C_nH_2n+₁ dargestellt wird (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10), R¹² eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4), ist und R¹¹ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Wenn R⁵, R⁸ und R¹¹ jeweils -C₆H₃(CH₃)- sind, ist die Phenylengruppe, die an die Methylgruppe an der 1-Position gebunden ist, vorzugsweise an der 2- und 4-Position oder der 2- und 6-Position gebunden. Ferner sind beide Phenylengruppeen vorzugsweise an der Para-Position gebunden, wenn R⁵, R⁸ und R¹¹ jeweils -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- sind.
R⁵, R⁸ und R¹¹ sind jeweils vorzugsweise -C₆H₄-CH₂-C₆H₄-.
Die durch die Strukturformel (2) und die Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoffe sind ein aliphatischer Diharnstoff und ein aliphatischer / alicyclischer Diharnstoff, die jeweils eine kurze Kohlenstoffkette haben und in denen R⁴, R⁶ und R¹⁰ jeweils unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen sind.
Ferner sind in den durch die Strukturformel (3) und Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoffen R⁷, R⁹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4). Daher sind die durch die Strukturformel (3) und Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoffe ein alicyclischer Diharnstoff und ein aliphatischer/ alicyclischer Diharnstoff, die jeweils keine Kohlenstoffkette oder eine kurze Kohlenstoffkette haben.
Die Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatome sind jeweils eine beliebige Alkylgruppe aus einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer n-Propylgruppe, einer i-Propylgruppe, einer n-Butylgruppe, einer i-Butylgruppe und einer t-Butylgruppe. Daher ist die Alkylcyclohexylgruppe (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4) eine Alkylcyclohexylgruppe, in der die Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen an die 1- bis 4-Stellen von der 2-Position bis 6-Position einer Cyclohexylgruppe gebunden sind, so dass die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen 1 bis 4 ist.
Was die Fettzusammensetzung betrifft, in der eine Mischung aus einem solchen aliphatischen Diharnstoff, alicyclischen Diharnstoff und aliphatischen / alicyclischen Diharnstoff verwendet wird, so haben der aliphatische Diharnstoff und der aliphatische / alicyclische Diharnstoff eine hohe viskositätsverringernde Energie, die ein Index von Gassenbildungs- bzw. Kanalbildungseigenschaften ist, und sind zur Drehmomentverringerung geeignet.
Ferner verhindern der alicyclische Diharnstoff und der aliphatische / alicyclische Diharnstoff in der Fettzusammensetzung, in der die obige Mischung verwendet wird, ein Erweichen des Fetts aufgrund von Scherung, so dass die Fettzusammensetzung ein Austreten des Fetts von der zu schmierenden Position verhindert und dazu geeignet ist, die Zeit bis zum Ende der Fettgebrauchsdauer des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist, zu verlängern.
Wenn in der Fettzusammensetzung der Diharnstoff als der Verdicker die Mischung aus dem aliphatischen Diharnstoff, dem alicyclischen Diharnstoff und dem aliphatischen / alicyclischen Diharnstoff ist, beträgt das Verhältnis der Gesamtmenge von R⁴, R⁶ und R¹⁰ (Gesamtmenge der Alkylgruppe) zur Gesamtmenge von R⁴, R⁶, R¹⁰, R⁷, R⁹ und R¹² (Gesamtmenge der Alkylgruppe, der Cyclohexylgruppe und der Alkylcyclohexylgruppe) (nachfolgen auch als Verhältnis der aliphatischen funktionellen Gruppe bezeichnet) vorzugsweise 50 bis 90 Mol-% bezogen auf die Stoffmenge (Mol).
In diesem Fall ist die Dichtheit, verglichen mit einer in einem Wälzlager eingeschlossenen Fettzusammensetzung, in der ein Diharnstoff als ein Verdicker aus nur einem aliphatischen Diharnstoff verwendet wird, sehr gut. Ferner hat die Fettzusammensetzung, ebenso wie eine Fettzusammensetzung, in der ein Diharnstoff als ein Verdicker nur aus einem aliphatischen Diharnstoff gebildet ist, eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, und das Drehmoment des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist, kann verringert werden.
Wenn hingegen das Verhältnis der aliphatischen funktionellen Gruppe 90 Mol-% überschreitet, wird der Dichtheitverbesserungseffekt schlecht. Ferner, wenn das Verhältnis der aliphatischen funktionellen Gruppe weniger als 50 Mol-% beträgt, kann der Effekt der Verringerung des Drehmoments des Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist, schlecht werden oder eine thermische Degradation der Fettzusammensetzung aufgrund der Wärmeerzeugung, wenn sich das Wälzlager mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, ist wahrscheinlich.
Der Verhältnis der aliphatischen funktionellen Gruppe ist vorzugsweise 60 bis 80 Mol-%.
Die Mischung aus dem durch die Strukturformel (2) dargestellten Diharnstoff, dem durch die Strukturformel (3) dargestellten Diharnstoff und dem durch die Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoff ist ein durch Reaktion zwischen einem aliphatischen Amin und/oder einem alicyclischen Amin und einer Diisocyanatverbindung hergestelltes Produkt.
Das aliphatische Amin ist ein aliphatisches Amin mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, und konkrete Beispiele des aliphatischen Amins umfassen 1-Aminohexan, 1-Aminoheptan, 1-Aminooctan, 1-Aminononan und 1-Aminodecan.
Von diesen ist 1-Aminooctan vorteilhaft.
Es ist möglich, entweder nur eines der aliphatischen Amine oder zwei oder mehrere der aliphatischen Amine in Kombination zu verwenden.
Beispiele des alicyclischen Amins umfassen Cyclohexylamin mit einer Cyclohexylgruppe und Alkyl-Cyclohexylamine, in denen jeweils eine beliebige Alkylgruppe aus einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer n-Propylgruppe, einer i-Propylgruppe, einer n-Butylgruppe, einer i-Butylgruppe und einer t-Butylgruppe an der 1- bis 4-Stelle von der 2-Position bis 6-Position einer Cyclohexylgruppe ist gebunden, so dass die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen 1 bis 4 ist.
Von den alicyclischen Aminen ist Cyclohexylamin vorteilhaft.
Es ist möglich, entweder nur eines der alicyclischen Amine oder zwei oder mehrere der alicyclischen Amine in Kombination zu verwenden.
Beispiele der Diisocyanatverbindung umfassen Hexamethylen-Diisocyanat (HDI), 2,4-Toluol-Diisocyanat (2,4-TDI), 2,6-Toluol-Diisocyanat (2,6-TDI), eine Mischung aus 2,4-TDI und 2,6-TDI sowie 4,4'-Diphenylmethane-Diisocyanat (MDI).
Um die Mischung aus dem durch die Strukturformel (2) dargestellten Diharnstoff, dem durch die Strukturformel (3) dargestellten Diharnstoff und dem durch die Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoff zu erhalten, können das aliphatische Amin und das alicyclische Amin und die Diisocyanatverbindung unter verschiedenen Bedingungen umgesetzt werden. Das aliphatische Amin und das alicyclische Amin und die Diisocyanatverbindung werden vorzugsweise in dem Basisöl umgesetzt, da eine Mischung aus Diharnstoff-Verbindungen mit hoher gleichförmiger Dispergierbarkeit als der Verdicker gewonnen wird.
Ferner kann die Reaktion zwischen dem aliphatischen Amin und dem alicyclischen Amin und der Diisocyanatverbindung durch Addition eines Basisöls, in dem die Diisocyanatverbindung gelöst ist, zu einem Basisöl, in dem das aliphatische Amin und das alicyclische Amin gelöst sind, oder durch Addition eines Basisöls, in dem das aliphatische Amin und das alicyclische Amin gelöst sind, zu einem Basisöl, in dem die Diisocyanatverbindung gelöst ist, ausgeführt werden.
Die Temperatur und die Reaktionszeit zwischen dem aliphatischen Amin und dem alicyclischen Amin und der Diisocyanatverbindung sind nicht besonders begrenzt, und es können die für eine solche Reaktion üblicherweise verwendeten Bedingungen verwendet werden..
Die Reaktionstemperatur ist im Hinblick auf die Löslichkeit und die Flüchtigkeit des aliphatischen Amins und des alicyclischen Amins und der Diisocyanatverbindung vorzugsweise 150°C bis 170°C.
Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise im Hinblick auf die Beendigung der Reaktion zwischen dem aliphatischen Amin und dem alicyclischen Amin und der Diisocyanatverbindung und im Hinblick auf die Verkürzung der Herstellungszeit 0,5 bis 2,0 Stunden, um die Fettzusammensetzung effizient herzustellen.
Wenn der Diharnstoff als der Verdicker die Mischung aus dem durch die Strukturformel (2) dargestellten Diharnstoff, dem durch die Strukturformel (3) dargestellten Diharnstoff und dem durch die Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoff ist, beträgt die Menge des Verdickers bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 10 bis 20 Masse-%.
Wenn die Menge des Verdickers ist innerhalb des obigen Bereichs liegt, ist dieser Fall zur Verkleinerung der Menge des von dem Fett G während der Drehung des Wälzlagers getrennten Basisöls, zur Vermeidung einer Zunahme des Drehmoments des Wälzlagers und zur Verhinderung einer Oxidation des Fetts G aufgrund der Wärmeerzeugung des Fetts G oder einer Degradation des Fetts G aufgrund der Verdampfung oder Trennung des Basisöls geeignet.
In diesem Fall beträgt die Menge des Verdickers bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl und dem Verdicker vorzugsweise 13 bis 17 Masse-%.
Das leitende Additiv (A) ist eine Mischung, die Sepiolith und Bentonit enthält, ist ein organisch modifiziertes Additiv und wird auch als ein organophiles Schichtsilikat bezeichnet.
Sepiolith ist ein Mineral mit einer Kettenstruktur, und Bentonit ist ein Mineral mit einer geschichteten oder plattenartigen Struktur.
In dem organophilen Schichtsilikat ist ein dreidimensionales Netzwerk gebildet, in dem Sepiolith und Bentonit auf komplexe Weise ineinander verschränkt sind. In dem organophilen Schichtsilikat sind durch das dreidimensionale Netzwerk leitende Pfade gebildet, so dass das organophile Schichtsilikat leitfähig ist. Ferner ist das organophile Schichtsilikat organisch modifiziert und hat somit auch eine ausgezeichnete Affinität zum Basisöl.
Daher kann der Fettzusammensetzung durch Mischen des organophilen Schichtsilikats eine gute Leitfähigkeit verliehen werden.
Ferner kann das organophile Schichtsilikat die Gassenbildungs- bzw. Kanalbildungseigenschaften der Fettzusammensetzung verbessern und zu einer Verringerung des Drehmoments des Wälzlagers beitragen.
In dem organophilen Schichtsilikat können sowohl Sepiolith als auch Bentonit organisch modifiziert sein oder entweder das Sepiolith oder das Bentonit kann organisch modifiziert sein.
In dem organophilen Schichtsilikat können sowohl Sepiolith als auch Bentonit vorzugsweise organisch modifiziert sind. Dieser Fall eignet sich besser zur Verringerung des Drehmoments des Lagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist.
Ein organisch modifizierter Sepiolith oder Bentonit bedeutet, dass zum Beispiel der Sepiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist.
Beispiele des kationischen Tensids umfassen kationische Tenside vom Typ quaternärer Ammoniumsalze wie etwa Alkyltrimethylammonium-Chloride, Alkyltrimethylammonium-Bromide, Alkyltrimethylammonium-lodide, Dialkyldimethylammonium-Chloride, Dialkyldimethylammonium-Bromide, Dialkyldimethylammonium-Iodide und Alkylbenzalkonium-Chloride; und kationische Tenside vom Alkylaminsalztyp wie etwa Monoalkylaminsalze, Dialkylaminsalze und Trialkylaminsalze.
Von diesen sind kationische Tenside vom Typ quaternärer Ammoniumsalze vorteilhaft.
Als die Mischung, die Sepiolith und Bentonit enthält und organisch modifiziert ist (organophiles Schichtsilikat), kann auch ein im Handel erhältliches Produkt verwendet werden.
Konkrete Beispiele des im Handel erhältlichen Produkts umfassen GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 1958 (hergestellt durch BYK), GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 2578 (hergestellt durch BYK), GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 7303 (hergestellt durch BYK) und GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 7305 (hergestellt durch BYK).
Die Menge des organophilen Schichtsilikats, das das leitende Additiv (A) ist, bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) beträgt 3 bis 10 Masse-%.
Wenn die Menge des leitenden Additivs (A) innerhalb des obigen Bereichs liegt, ist die Fettzusammensetzung eine Fettzusammensetzung, die eine elektrolytische Korrosion verhindert, wenn sie in einem Wälzlager eingeschlossen ist, und die zur Drehmomentverringerung nützlich ist.
Wenn hingegen die Menge des leitenden Additivs (A) geringer als 3 Masse-% ist, wird die Leitfähigkeit der Fettzusammensetzung nicht ausreichend hoch. Ferner kann das Drehmoment des Wälzlagers groß werden, wenn die Fettzusammensetzung in einem Wälzlager eingeschlossen ist.
Wenn die Menge des leitenden Additivs (A) 10 Masse-% überschreitet, kann ferner die Fettzusammensetzung härter und das Drehmoment eines Wälzlagers, in dem die Fettzusammensetzung eingeschlossen ist, übermäßig groß werden.
Der Menge des organophilen Schichtsilikats bezogen auf die Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) beträgt vorzugsweise 3 bis 7 Masse-%.
Die Fettzusammensetzung enthält zusätzlich zu dem leitenden Additiv (A) vorzugsweise ein Rostschutzmittel und/oder ein Antioxidans. In diesem Fall kann die Schmierungslebensdauer der Fettzusammensetzung weiter verbessert werden.
Als weitere Additive kann die Fettzusammensetzung ferner zum Beispiel ein Hochdruckmittel, ein öliges Mittel, ein Antiverschleißmittel, einen Farbstoff, einen Farbtonstabilisator, ein Verdickungsmittel, einen Strukturstabilisator, einen Metalldeaktivator, einen Viskositätsindexverbesserer, etc. enthalten.
Vorzugsweise enthält die Fettzusammensetzung kein Carbon Black. Dies dient dazu, eine Situation zu vermeiden, in der ein Element um das Wälzlager schwarz eingefärbt wird, wenn die Fettzusammensetzung von dem Wälzlager austritt.
Nachfolgend ist ein Verfahren zur Herstellung der Fettzusammensetzung beschrieben.
Die Fettzusammensetzung kann zum Beispiel hergestellt werden, indem zu Beginn ein Basisfett vorbereitet wird, das das Basisöl und den Verdicker enthält, dann das leitende Additiv (A) und je nach Notwendigkeit optional Komponenten in das gewonnene Basisfett gegeben werden und alle Komponenten unter Verwendung eines Rotations-Revolutions-Mischer oder dergleichen gerührt und gemischt bzw. vermengt werden.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird als die Fettzusammensetzung, die das in dem Kugellager 1 eingeschlossene Fett G bildet, eine Fettzusammensetzung verwendet, die das oben beschriebene leitende Additiv (A) zusätzlich zu dem Trimellitsäureester als ein Basisöl und den Verdicker enthält. Unter Verwendung einer solchen Fettzusammensetzung kann eine elektrolytische Korrosion in dem Kugellager 1, in dem das Fett G eingeschlossen ist, verhindert werden.
Ferner kann durch Verwenden des Fetts G das Drehmoment des Kugellagers 1 verringert werden.
Die Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt, sondern kann eine andere Ausführungsform sein.
Zum Beispiel kann eine Ausführungsform des Wälzlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung ein anderes Wälzlager als ein Kugellager sein, in dem andere Wälzkörper als Kugeln verwendet werden, wie etwa ein Wälzlager, in dem ein Fett mit der Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen ist.
BEISPIELE
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung detaillierter auf der Grundlage von Beispielen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Hierzu wurden mehrere Fettzusammensetzungen vorbereitet, und die Eigenschaften jeder Fettzusammensetzung wurden bewertet. Die Mischformel und die Bewertung der Ergebnisse der einzelnen Fettzusammensetzungen sind in Tabelle 1 gezeigt.
(Vorbereitung des Basisfetts A)
Eine Fettzusammensetzung, die eine Trimellitsäuretriester als ein Basisöl und ein Diharnstoff als ein Verdicker enthält, wurde durch die folgenden Schritte als eine Basisfett A vorbereitet.
2 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Basisfett-Vorbereitungsschritts.

(1) Tri-n-Alkyl-Trimellitat (C8, C10) (hergestellt durch Kao Corporation, (Handelsname) TRIMEX N-08), das ein Trimellitsäuretriester ist, wird als ein Basisöl verwendet, und das Basisöl wird auf 100°C erwärmt.
(2) Das Basisöl, das 1-Aminooctan und das 4,4’-Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI) werden abgewogen.
(3) Die Hälfte des Basisöls (100°C) und des MDI werden in ein Gefäß A aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.
(4) Die verbleibende Hälfte des Basisöls (100°C) und des 1-Aminooctan werden in ein weiteres Gefäß B aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.

Die obigen Schritte (3) und (4) werden als Primärschritt bezeichnet.

(5) Die Aminlösung in dem Gefäß B aus Edelstahl wird in das Gefäß A aus Edelstahl getropft und nach und nach in die Isocyanatlösung gegeben. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur der Lösung durch die Reaktionswärme um etwa 20°C.
(6) Nachdem man sich vergewissert hat, dass die Gesamtmenge der Aminlösung in dem Gefäß B aus Edelstahl in das Gefäß A aus Edelstahl gegeben ist, wird die Temperatur auf 170°C erhöht.
(7) Die Lösung wird gerührt, wobei sie erwärmt wird, und die Temperatur wird 30 Minuten bei 170° C gehalten. Dieser Schritt (7) ist als Sekundärschritt bezeichnet.
(8) Die Erwärmung wird gestoppt und die Lösung wird natürlich abgekühlt, während sie gerührt wird, und wird bis 100°C abgekühlt.
(9) Nachdem man sich vergewissert hat, dass die Temperatur 100°C oder weniger erreicht hat, wird der Rührvorgang gestoppt und die Lösung so wie sie ist natürlich abgekühlt, bis sie Normaltemperatur erreicht.
(10) Eine Homogenisierungsbehandlung wird unter Verwendung eines Dreiwalzwerk durchgeführt. Die Behandlungsbedingungen zu diesem Zeitpunkt sind wie folgt.
- Spalt zwischen Walzen: 50 µm Druck zwischen Walzen: 1 MPa Umdrehungszahl: 200 min^-1 Behandlungstemperatur: 25°C

Durch die Schritte (1) bis (10) wurde das Basisfett A, das 20 Masse-% des Verdickers und 80 Masse-% des Basisöls enthält, vorbereitet.
Ferner wurde das Basisfett A wie weiter unten beschrieben als eine Fettzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1 bewertet.
Der Verdicker des hergestellten Basisfetts A ist ein Diharnstoff mit der nachstehenden Strukturformel (a).
(Beispiel 1)
Ein Fettzusammensetzung wurde durch Mischen von 95,00 Masseteilen des Basisfetts A und 5,00 Masseteilen eines organophilen Schichtsilikats mit dem folgenden Verfahren vorbereitet.
Das organophile Schichtsilikat wurde mit dem Basisfett A unter Verwendung eines Rotations-Revolutions-Mischers 3 Minuten mit einer Drehgeschwindigkeit von 2000 min^-1 gemischt.
Hier wurde GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 7303, hergestellt durch BYK'' als das organophile Schichtsilikat verwendet.
(Beispiel 2)
Eine Fettzusammensetzung wurde in gleicher Weise wie Beispiel 1 vorbereitet, mit der Ausnahme, dass die Mischungsmengen des Basisfetts A und des organophilen Schichtsilikats auf 90,00 Masseteile bzw. 10,.00 Masseteile geändert wurden.
(Beispiel 3)
(A) Zuerst wurde eine Fettzusammensetzung, die einen Trimellitsäuretriester als ein Basisöl und eine Mischung aus drei Arten von Diharnstoffen als einen Verdicker enthält, als ein Basisfett B durch die folgenden Schritte vorbereitet (siehe 2).

(1) Tri-n-Alkyl-Trimellitat (C8, C10) (hergestellt durch Kao Corporation, (Handelsname) TRIMEX N-08), das ein Trimellitsäuretriester ist, wird als ein Basisöl verwendet, und das Basisöl wird auf 100°C erwärmt.
(2) Basisöl, 1-Aminooctan, Cyclohexylamin und 4,4'-Diphenylmethane-Diisocyanat (MDI) werden abgewogen. Hier werden das 1-Aminooctan und das Cyclohexylamin so abgewogen, dass das Molverhältnis 1-Aminooctan : Cyclohexylamin = 7 : 3 beträgt.
(3) Die Hälfte des Basisöls (100°C) und des MDI wird in ein Gefäß C aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.
(4) Die andere Hälfte des Basisöls (100°C), des 1-Aminooctans und des Cyclohexylamins wird in ein weiteres Gefäß D aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.

Die obigen Schritte (3) und (4) sind hier als Primärschritt bezeichnet.

(5) Die Aminlösung in dem Gefäß D aus Edelstahl wird in das Gefäß C aus Edelstahl getropft und dann nach und nach in die Isocyanatlösung gegeben. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur der Lösung durch die Reaktionswärme um etwa 20°C.
(6) Nachdem man sich vergewissert hat, dass die Gesamtmenge der Aminlösung in dem Gefäß D aus Edelstahl in das Gefäß C aus Edelstahl gegeben wurde, wird die Temperatur auf 170°C erhöht.
(7) Die Lösung wird während sie erwärmt wird gerührt, wobei die Temperatur 30 Minuten bei 170°C gehalten wird. Dieser Schritt (7) ist als Sekundärschritt bezeichnet.
(8) Die Erwärmung wird gestoppt und die Lösung natürlich abgekühlt, wobei sie gerührt und bis 100°C abgekühlt wird.
(9) Nachdem man sich vergewissert hat, dass die Temperatur 100°C oder weniger erreicht hat, wird der Rührvorgang gestoppt und die Lösung so wie sie ist natürlich abgekühlt, bis sie Normaltemperatur erreicht hat.
(10) Eine Homogenisierungsbehandlung wird unter Verwendung eines Dreiwalzwerks durchgeführt. Die Behandlungsbedingungen zu diesem Zeitpunkt sind wie folgt.
- Spalt zwischen Walzen: 50 µm Druck zwischen Walzen: 1 MPa Umdrehungszahl: 200 min^-1 Behandlungstemperatur: 25°C

Durch die Schritte (1) bis (10) wurde das Basisfett B vorbereitet, das 15 Masse-% des Verdickers und 85 Masse-% des Basisöls enthält.
Der Verdicker des hergestellten Basisfetts B ist eine Mischung aus einem aliphatischen Diharnstoff mit der nachstehenden Strukturformel (a), einem alicyclischen Diharnstoff mit der nachstehenden Strukturformel (b) und einem aliphatischen / alicyclischen Diharnstoff mit der nachstehenden Strukturformel (c).
In der Mischung der Diharnstoffe beträgt das Verhältnis der Gesamtmenge aus den zwei Octylgruppen in der Strukturformel (a) und der Octylgruppe in der Strukturformel (c) zur Gesamtmenge der zwei Octylgruppen in der Strukturformel (a), der Octylgruppe in der Strukturformel (c), den zwei Cyclohexylgruppen in der Strukturformel (b) und der Cyclohexylgruppe in der Strukturformel (c) bezogen auf die Stoffmenge 70 Mol-%.
(B) Danach wurde durch Mischen von 95,00 Masseteilen des Basisfetts B und 5,00 Masseteilen eines organophilen Schichtsilikats (GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 7303) durch das folgende Verfahren eine Fettzusammensetzung vorbereitet.
Das organophile Schichtsilikat wurde mit dem Basisfett B mit Hilfe eines Rotations-Revolutions-Mischer für 3 Minuten bei einer Drehgeschwindigkeit: 2000 min^-1 gemischt.
(Vergleichsbeispiel 1)
Das Basisfett A wurde als eine Fettzusammensetzung dieses Vergleichsbeispiels verwendet.
(Vergleichsbeispiel 2)
Eine Fettzusammensetzung wurde in gleicher Weise wie Beispiel 1 vorbereitet, mit der Ausnahme, dass Mischungsmengen des Basisfetts A und des organophilen Schichtsilikats auf 98,00 Masseteile bzw. 2,00 Masseteile geändert wurden.
(Vergleichsbeispiel 3)
Ein Fettzusammensetzung wurde in gleicher Weise wie Beispiel 2 vorbereitet, mit Ausnahme, dass Carbon Black „#3050B, hergestellt durch Mitsubishi Chemical Corporation“, anstelle des organophilen Schichtsilikats beigemengt wurde.
(Vergleichsbeispiel 4)
(A) Zuerst wurde eine Fettzusammensetzung, die Poly-α-Olefin als ein Basisöl und ein Diharnstoff als einen Verdicker enthält, durch die folgenden Schritte als ein Basisfett C vorbereitet (siehe 2).

(1) PAO6 (hergestellt durch INEOS Oligomers, (Handelsname) Durasyn 166 Polyalphaolefin, kinematische Viskosität (40°C): 29 bis 33 mm²/s), das ein Poly-α-Olefin ist, wird als ein Basisöl verwendet, und das Basisöl wird auf 100°C erwärmt.
(2) Das Basisöl, das p-Toluidin und das 4,4’-Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI) werden abgewogen.
(3) Die Hälfte des Basisöls (100°C) und des MDI werden in ein Gefäß E aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.
(4) Die andere Hälfte des Basisöls (100°C) und des p-Toluidins werden in ein weiteres Gefäß F aus Edelstahl gegeben, und die Mischung wird 30 Minuten bei 100°C gerührt.

Die obigen Schritte (3) und (4) sind als Primärschritt bezeichnet.

(5) Die Aminlösung in dem Gefäß F aus Edelstahl wird in das Gefäß E aus Edelstahl getropft und dann nach und nach in die Isocyanatlösung gegeben. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur der Lösung durch die Reaktionswärme um etwa 20°C.
(6) Nachdem man sich vergewissert hat, dass die Gesamtmenge der Aminlösung in dem Gefäß F aus Edelstahl in das Gefäß E aus Edelstahl gegeben wurde, wird die Temperatur auf 170°C erhöht.
(7) Die Lösung wird während sie erwärmt wird gerührt, und die Temperatur wird 30 Minuten bei 170°C gehalten. Dieser Schritt (7) ist als Sekundärschritt bezeichnet.
(8) Die Erwärmung wird gestoppt, und die Lösung wird natürlich abgekühlt, während sie gerührt wird, und wird bis 100°C abgekühlt.
(9) Nachdem man sich vergewissert hat, dass sich die Temperatur auf 100°C oder weniger verringert hat, wird der Rührvorgang gestoppt und die Lösung so wie sie ist natürlich bis auf Normaltemperatur abgekühlt.
(10) Eine Homogenisierungsbehandlung wird mit Hilfe eines Dreiwalzwerks durchgeführt. Der Behandlungsbedingungen zu diesem Zeitpunkt sind wie folgt.
- Spalt zwischen Walzen: 50 µm
- Druck zwischen Walzen: 1 MPa
- Umdrehungszahl: 200 min^-1
- Behandlungstemperatur: 25°C

Durch die Schritte (1) bis (10) wurde die Fettzusammensetzung vorbereitet.
Der Verdicker des hergestellten Basisfetts C ist ein aromatischer Diharnstoff.
(B) Danach wurde eine Fettzusammensetzung durch Mischen von 90,00 Masseteilen des Basisfetts C mit 10,00 Masseteilen eines organophilen Schichtsilikats (GARAMITE (eingetragenes Warenzeichen) 7303) mit dem folgenden Verfahren vorbereitet.
Das organophile Schichtsilikat wurde mit Hilfe eines Rotations-Revolutions-Mischers für 2 Minuten bei einer Drehgeschwindigkeit 2000 min^-1 mit dem Basisfett C gemischt.
(Bewertung der Fettzusammensetzungen)

Die in den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 vorbereiteten Fettzusammensetzungen wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]

			Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Vgl. Bsp. 1	Vgl. Bsp. 2	Vgl. Bsp. 3	Vgl. Bsp. 4
Basisöl	Trimellitsäureester	Masse-%	76,00	72,00	80,75	80,00	78,40	72,00	-
Basisöl	Poly-α-Olefin	Masse-%	-	-	-	-	-	-	65,00
Verdicker	Aliphatischer Diharnstoff	Masse-%	19,00	18,00	-	20,00	19,60	18,00	-
	Mischung aus aliphatische Diharnstoff, alicyclischem Diharnstoff und aliphatisch / alicyclisch Diharnstoff (aliphatisch : alicyclisch = 7 : 3 (Molverhältnis)	Masse-%	-	-	14,25	-	-	-	-
	Aromatischer Diharnstoff	Masse-%	-	-	-	-	-	-	25,00
Leitendes Additiv	Organophiles Schichtsilikat	Masse-%	5,00	10,00	5,00	0,00	2,00	0,00	10,00
	Carbon Black	Masse-%	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	10,00	0,00
Bewertung	Volumenwiderstand	Ω·cm	4.8×10⁶	6.1×10⁶	6.8×10⁶	5.6×10⁹	3.2×10⁷	2.7×10⁸	2,0×10⁹
	Verlustenergie (abgeleitet von Drehmoment)	J	6,5	14,0	8,4	10,8	15,2	16,3	11,9
	Gebrauchsdauer des Fetts	h	11	-	133	-	-	-	-

Das Verfahren für alle in Tabelle 1 gezeigten Bewertungen ist wie folgt.
(1) Messung des Volumenwiderstands
Der Volumenwiderstand aller in den Beispielen und Vergleichsbeispielen vorbereiteten Fettzusammensetzungen wurde durch das folgende Verfahren gemessen.

Eine „ADCMT Flüssigkeitswiderstands-Probenbox 12707“ wurde als Elektrode verwendet, und ein „digitales ADCMT Ultrahochwiderstands-/Mikroamperemeter R8340A" wurde als Messvorrichtung verwendet, 0,8 ml einer Fettzusammensetzung als Probe wurde in die Flüssigkeitswiderstands-Probenbox gegeben und der Volumenwiderstand (Ω·cm) der Fettzusammensetzung gemessen. Die Messbedingungen sind in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]

Punkt	Bedingung
Messvorrichtung	ADCMT digitales Ultrahochwiderstands-/Mikroamperemeter R8340A
Elektrode	ADCMT Flüssigkeitswiderstands-Probenbox 12707
Menge an Fett	0,8 ml
Probendicke	1000 µm
Messspannung	0,01 V
Messverstärkung	×10000
Vorhandensein/Fehlen einer Schutzelektrode	Vorhandensein

(2) Messung der Verlustenergie (abgeleitet von Drehmoment)
Die Verlustenergie (abgeleitet vom Drehmoment) aller in den Beispielen und Vergleichsbeispielen vorbereiteten Fettzusammensetzungen wurde mit Hilfe einer Prüfmaschine zur Messung des Drehmoments von Lagern (siehe 3(a) und 3(b)) gemäß den Bedingungen in nachstehender Tabelle 3 gemessen. 3(a) ist ein schematisches Diagramm einer Prüfmaschine zur Messung des Drehmoments von Lagern 30, und 3(b) ist eine Querschnittsansicht eines Gehäuses 32 der Testmaschine mit darin eingebauten Testlagern 31.
Hier wurde jede der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen vorbereiteten Fettzusammensetzungen in den „6202 2RUCM FGP0S00“ eingeschlossen, die die Testlager 31 sind, so dass die Fettzusammensetzung 35 Vol-% des Volumens eines Raums einnimmt, den man erhält, wenn man von dem Raum, der von einem Innenring, einem Außenring und Dichtungen umgeben ist, den Raum abzieht, den die Kugeln und der Käfig einnehmen.

Zwei Testlager 31 waren in das Gehäuse 32 der Prüfmaschine zur Messung des Drehmoments von Lagern 30 eingebaut, wie es in 3(b) gezeigt ist, und ein Test wurde wie folgt durchgeführt. Eine über eine Feder 33 ausgeübte Axiallast wurde auf eine konstante Last von 44 N eingestellt, die Innenringe wurden zunächst 60 Sekunden bei Raumtemperatur mit 1800 min^-1 gedreht, dann ließ man die Testlager 31 60 Sekunden stehen, und die Innenringe wurde mit 1800 min^-1 gedreht. Die Testzeit betrug 1800 Sekunden. Das Drehmoment wurde durch Messen der auf das Gehäuse 32 wirkenden Tangentialkraft mit einer Lasterkennungs-Wägezelle 34 und Multiplizieren der Tangentialkraft mit der Außendurchmesserabmessung des Gehäuses 32 berechnet. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 35 eine Spindel. [Tabelle 3]

Punkt	Bedingung
Testlager	6202 2RUCM FGP0S00 (Hauptabmessungen: Innendurchmesser 15 mm × Außendurchmesser 35 mm × Breite 11 mm)
Eingeschlossen Menge an Fett	Menge äquivalent zu 35% im Raumvolumenverhältnis
Axiallast	44 N
Oberflächendruck (Berechnung)	0,93 GPa
Umdrehungszahl	1800 min^-1
Umgebungstemperatur	25°C (Zimmertemperatur)
Testzeit	1800 s (Vorlauf: 60 s)
Messposition	Verlustenergie (Zeitintegralwert während der gesamten Testzeit)
Testmaschine	Testmaschine zur Messung des Lagermoments

Anschließend wurde das gemessene Drehmoment über die Zeit integriert, um den Energieverlust während der Lagerdrehung zu berechnen. In dieser Bewertung wurde diese Energie als Verlustenergie (abgeleitet vom Drehmoment) definiert.
Die zeitliche Änderung des Drehmoments kann geplottet werden, wie es in 4 gezeigt ist, und die Größe der schraffierten Fläche in 4 entspricht der obigen Verlustenergie. In der obigen Verlustenergiebewertung bedeutet untere Verlustenergie, dass die Fettzusammensetzung eine Fettzusammensetzung vom Kanalbildungstyp ist, bei der es unwahrscheinlicher ist, dass sie erneut auf eine Walz- oder Rollfläche (Bereich einer Lauffläche, mit dem Kugeln in Kontakt sind) fließt, nachdem sie von der Walz- oder Rollfläche entfernt wurde.
4 spiegelt nicht die tatsächlichen Testergebnisse eines der Beispiele und Vergleichsbeispiele wider, sondern ist eine Beispiel zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehmoment und der obigen Verlustenergie.
(3) Messung der Gebrauchsdauer des Fetts
Die Fettgebrauchsdauer der einzelnen in Beispiel 1 und Beispiel 3 vorbereiteten Fettzusammensetzungen wurde mit Hilfe einer Prüfmaschine zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer (siehe 5) gemäß den Bedingungen in nachstehender Tabelle 4 gemessen. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Prüfmaschine 40 zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer mit darin eingebauten Testlagern 41.
Der Prüfmaschine 40 zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer umfasst ein Gehäuse 42, eine Welle 43 mit einem Wellenkörper 43a, einem Flansch 43b an einem Wellenende, einer männlichen Schraube 43c an dem weiteren Wellenende, einen Deckel 44, eine Lastfeder 45, einen ersten Abstandshalter 46, einen zweiten Abstandshalter 47, eine Lagermutter 48, eine Antriebsluftturbine 49 und einen Drehgeschwindigkeits-Erfassungssensor 50.
In der Prüfmaschine 40 zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer ist die Lastfeder 45 in Kontakt mit dem Flansch 43b an dem einen Wellenende der Welle 43 gebracht, wird der erste Abstandshalter 46 in Kontakt mit der Lastfeder 45 gebracht, wird der Innenring eines ersten Testlagers 41a in Kontakt mit dem ersten Abstandshalter 46 gebracht, wird der zweite Abstandshalter 47 in Kontakt mit dem Außenring des ersten Testlagers 41a gebracht, wird der Außenring eines zweiten Testlagers 41 b in Kontakt mit dem zweite Abstandshalter 47 gebracht und wird die Lagermutter 48 ist in Kontakt mit dem Innenring des zweiten Testlagers 41 b gebracht, und diese Komponenten werden auf den Außenumfang des Wellenkörpers 43a montiert. Indem die Lagermutter 48 auf die männliche Schraube 43c an dem weiteren Wellenende geschraubt wird, wird die Lastfeder 45 zusammengedrückt, so dass sie eine Axiallast auf das erste Testlager 41a und das zweite Testlager 41b ausübt. Die Antriebsluftturbine 49 ist an der Spitze der männlichen Schraube 43c an dem weiteren Wellenende befestigt. Ferner wird eine Anordnung aus der Welle 43, der Lastfeder 45, des ersten Abstandshalters 46, des ersten Testlagers 41a, des zweiten Abstandshalters 47, des zweiten Testlagers 41b, der Lagermutter 48 und der Antriebsluftturbine 49 in das Gehäuse 42 eingeführt, und der Deckel 44 wird auf das Gehäuse 42 montiert. Der Deckel 44 hat einen Lufteinlass 51, der an einer Position in der Achsrichtung gebildet ist, die der Luftturbine 49 entspricht. Durch Einblasen eines hohen Luftdrucks über den Lufteinlass 51 zur Luftturbine 49 werden der Innenring des ersten Testlagers 41a und der Innenring des zweiten Testlagers 41b, die an der Welle 43 befestigt sind, relativ zum Außenring des ersten Testlagers 41a und zum Außenring des zweiten Testlagers 41b, die an dem Gehäuse 42 befestigt sind, gedreht. Der an dem Deckel 44 befestigte Drehgeschwindigkeits-Erfassungssensor 50 misst die Drehgeschwindigkeit der Luftturbine 49 bezüglich des Gehäuses 42.

Hier wurden alle in Beispiel 1 und Beispiel 3 vorbereiteten Fettzusammensetzungen in „608-2RU (Harzkäfig verwendet wird)“ eingeschlossen, die das erste Testlager 41a und das zweite Testlager 41 b sind, so dass die Fettzusammensetzung 20 Vol-% des Volumens eines Raum einnimmt, der durch Aussparen von Kugeln und eines Käfigs von eine Raum, der durch einen Innenring, einen Außenring und Dichtungen umgeben ist, gewonnen wird. [Tabelle 4]

Punkt	Bedingung
Testlager	608-2RU (Hauptabmessungen: Innendurchmesser 8 mm × Außendurchmesser 22 mm × Breite 7 mm)
Eingeschlossene Fettmenge	Menge äquivalent bis 20% im Raum-Volumen-Verhältnis
Axiallast	20 N
Umdrehungszahl	100000 min^-1
Umgebungstemperatur	25°C (Zimmertemperatur)
Messposition	Zeit bis zum Blockieren des Testlagers durch Degradation des Fetts
Testmaschine	Testmaschine zur Messung des Lagermoments

Im Falle dieses Tests wurde die Fettgebrauchsdauer dadurch beendet, dass das Testlager eine schlechte Schmierung verursacht, da das Fett aus dem Raum von dem Innenring, dem Außenring und den Dichtungen umgebenen Raum in den Außenraum austritt. In diesem Test wurde die Zeit (h) bis zum Blockieren des Testlagers gemessen. Dieser Test ergab, dass die Fettzusammensetzung, die einen Verdicker enthält, der eine Mischung aus einem aliphatischen Diharnstoff, einem alicyclischen Diharnstoff und einem aliphatischen / alicyclischen Diharnstoff ist, mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu dem Testlager austritt als die Fettzusammensetzung, die einen Verdicker enthält, der ein aliphatischer Harnstoff ist.
Wie es in den Ergebnissen der Beispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt ist, wurde herausgefunden, dass die Fettzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine gute Leitfähigkeit besitzt, so dass eine elektrolytische Korrosion in einem Wälzlager verhindert werden kann und die Fettzusammensetzung auch zur Verringerung des Drehmoments des Wälzlagers nützlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Kugellager
2: Innenring
3: Außenring
4: Kugel
5: Käfig
6: Dichtung
7: Bereich
30: Prüfmaschine zur Messung des Drehmoments von Lagern
31, 41: Testlager
40: Prüfmaschine zur Messung der Lagerfettgebrauchsdauer
G: Fett

Claims

Fettzusammensetzung, die ein Basisöl, einen Verdicker und ein leitendes Additiv (A) enthält, wobei das Basisöl ein Trimellitsäureester ist, das leitende Additiv (A) eine Mischung ist, die Sepiolith und Bentonit enthält, wobei der Sepiolith oder der Bentonit mit einem kationischen Tensid behandelt ist, und eine Menge des leitenden Additivs (A) bezüglich einer Gesamtmenge aus dem Basisöl, dem Verdicker und dem leitenden Additiv (A) 3 bis 10 Masse-% beträgt.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis des Verdickers zu einer Gesamtmasse aus dem Basisöl und dem Verdicker 10 bis 25 Masse-% beträgt.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verdicker ein Diharnstoff ist, der durch die nachstehende Strukturformel (1) dargestellt wird, R¹-NHCONH-R²-NHCONH-R³ (1), wobei R¹ und R³ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+1 (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10) dargestellt ist, und R² -(CH₂)₆-, - C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Verhältnis des Verdickers zur Gesamtmasse aus dem Basisöl und dem Verdicker 15 bis 25 Masse-% beträgt.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verdicker eine Mischung aus einem durch die nachstehende Strukturformel (2) dargestellten Diharnstoff, einem durch die nachstehende Strukturformel (3) dargestellten Diharnstoff und einem durch die nachstehende Strukturformel (4) dargestellten Diharnstoff ist, R⁴-NHCONH-R⁵-NHCONH-R⁶ (2), wobei R⁴ und R⁶ jeweils unabhängig voneinander eine funktionelle Gruppe sind, die durch -C_nH_2n+1 (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10) dargestellt ist, und R⁵ -(CH₂)₆-, - C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist, R⁷-NHCONH-R⁸-NHCONH-R⁹ (3), wobei R⁷ und R⁹ jeweils unabhängig voneinander eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe, mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4) umfassen, sind und R⁸ -(CH₂)₆-, -C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist, R¹⁰-NHCONH-R¹¹-NHCONH-R¹² (4), wobei R¹⁰ eine funktionelle Gruppe ist, die durch -C_nH_2n+1 (n ist eine ganze Zahl von 6 bis 10) dargestellt ist, R¹² eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 1 bis 4 Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome (die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppen ist nicht größer als 4) umfassen, ist, und R¹¹ -(CH₂)₆-, - C₆H₃(CH₃)- oder -C₆H₄-CH₂-C₆H₄- ist.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei ein Verhältnis einer Gesamtmenge von R⁴, R⁶ und R¹⁰ zur einer Gesamtmenge von R⁴, R⁶, R¹⁰, R⁷, R⁹ und R¹² in dem Verdicker 50 bis 90 Mol-% beträgt.
Fettzusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Verhältnis des Verdickers zur Gesamtmasse aus dem Basisöls und dem Verdicker 10 bis 20 Masse-% beträgt.
Fettzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner wenigstens ein Rostschutzmittel oder ein Antioxidans enthält.
Verwendung der Fettzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Wälzlager.