JP2013018941A

JP2013018941A - Lubricant composition and rolling bearing

Info

Publication number: JP2013018941A
Application number: JP2011155753A
Authority: JP
Inventors: Kaneaki Matsumoto; 兼明松本; Atsushi Yokouchi; 敦横内; Kentaro Sonoda; 健太郎園田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: JP5782882B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To specify an additive to be added to a lubricant composition in which a base oil is thickened with a gellant, thereby: rapidly recovering the remodeling of a network; and keeping lubrication at the site of application for a long period.SOLUTION: A lubricant composition comprises: the base oil; a gellant; and at least one of an antirust agent and an antiwear agent, which show relative permittivity of 1,000 or larger at 1,000 Hz. The lubricant composition is sealed in a rolling bearing.

Description

本発明は、基油をゲル化剤で増ちょうした潤滑剤組成物、並びに前記潤滑剤組成物を封入した転がり軸受に関する。 The present invention relates to a lubricant composition in which a base oil is increased with a gelling agent, and a rolling bearing in which the lubricant composition is enclosed.

例えば、各種機器や装置の回転部位を支持するための転がり軸受では、潤滑のために、基油をゲル化剤で増ちょうした潤滑剤組成物が使用されることがある。ゲル化剤としては、アミノ酸系ゲル化剤やベンジリデンソルビトール系ゲル剤等が使用されている。これらゲル化剤では、ネットワーク形成要因が水素結合力であるが、水素結合力は弱い結合力であるため、せん断力が付与されると容易に結合が切れてゲル化剤が基油中に分散し、粘性が大きく低下する。また、せん断力が無くなると、水素結合が点と点とで形成されて速やかにネットワークを再形成して粘性を回復するようになる。ゲル剤のこのような作用を利用して、本出願人も特許文献１〜３等を出願している。 For example, in a rolling bearing for supporting rotating parts of various devices and apparatuses, a lubricant composition in which a base oil is increased with a gelling agent may be used for lubrication. As the gelling agent, an amino acid gelling agent, a benzylidene sorbitol gel or the like is used. In these gelling agents, the network formation factor is hydrogen bonding force, but hydrogen bonding force is weak bonding force, so when shearing force is applied, the bond breaks easily and the gelling agent is dispersed in the base oil. However, the viscosity is greatly reduced. Further, when the shearing force is lost, hydrogen bonds are formed at points, and the network is quickly re-formed to restore the viscosity. The applicant has also applied for Patent Documents 1 to 3 and the like using such action of the gel.

特開２０１１−２６４３２号公報JP 2011-26432 A 特開２０１０−２０９１２９号公報JP 2010-209129 A 特開２０１０−１９６７２７号公報JP 2010-196727 A

潤滑剤組成物には、各種の添加剤が添加されるのが一般的であるが、添加剤の種類によっては、ゲル化剤によるネットワークの再形成に時間がかかり、粘性が早期に回復せず、適用箇所や軸受から漏洩しやすくなり、安定した潤滑が長期に渡り維持できなくなる場合がある。 Various additives are generally added to the lubricant composition, but depending on the type of additive, it takes time to re-form the network with the gelling agent, and the viscosity does not recover early. , Leakage from the application location and bearings, and stable lubrication may not be maintained for a long time.

そこで本発明は、基油をゲル化剤で増ちょうした潤滑剤組成物に添加される添加剤を特定して、ネットワークの再形成を早期に回復させ、適用箇所における潤滑を長期間維持することを目的とする。 Therefore, the present invention specifies the additive added to the lubricant composition in which the base oil is increased with the gelling agent, recovers the re-formation of the network at an early stage, and maintains the lubrication at the application site for a long time. With the goal.

上記課題を解決するために本発明は、下記の潤滑剤組成物及び転がり軸受を提供する。
（１）基油と、ゲル化剤と、１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上である防錆剤及び摩耗防止剤の少なくとも１種とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物。
（２）内輪と外輪との間に、保持器により複数の転動体を回動自在に保持してなり、かつ、上記（１）記載の潤滑剤組成物を封入したことを特徴とする転がり軸受。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following lubricant composition and rolling bearing.
(1) A lubricant composition comprising a base oil, a gelling agent, and at least one of a rust inhibitor and an antiwear agent having a relative dielectric constant of 1000 or more at 1000 Hz.
(2) A rolling bearing characterized in that a plurality of rolling elements are rotatably held by a cage between an inner ring and an outer ring, and the lubricant composition described in (1) above is enclosed. .

本発明の潤滑剤組成物は、基油をゲル化剤で増ちょうしたものであるが、比誘電率の高い防錆剤や摩耗防止剤を添加したことにより、ゲル化剤のネットワークの再形成を早期に回復させることができ、適用箇所における潤滑を長期間維持できる。 The lubricant composition of the present invention is obtained by increasing the base oil with a gelling agent. By adding a rust preventive agent or antiwear agent having a high relative dielectric constant, the network of the gelling agent is reformed. Can be recovered at an early stage, and lubrication at the application site can be maintained for a long period of time.

実施例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example.

以下、本発明に関して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の潤滑剤組成物は、基油をゲル化剤で増ちょうし、更に１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上である防錆剤及び摩耗防止剤の少なくとも１種を添加したものである。 The lubricant composition of the present invention is obtained by increasing the base oil with a gelling agent and further adding at least one of a rust inhibitor and an antiwear agent having a relative dielectric constant of 1000 or more at 1000 Hz.

（ゲル化剤）
ゲル化剤としては、アミノ酸系ゲル化剤及びベンジリデンソルビトール系ゲル化剤が好ましく、それぞれ単独で、もしくは両者を混合して使用する。 (Gelling agent)
As the gelling agent, an amino acid gelling agent and a benzylidene sorbitol gelling agent are preferable, and each is used alone or in combination.

アミノ酸系ゲル化剤としては、基油中に分散させてゲルを形成できるものであれば制限はないが、Ｎ−２−エチルヘキサノイル−Ｌ−グルタミン酸ジブチルアミド、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，γ−ｎ−ジブチルアミド等が好適である。また、これらを併用してもよい。 The amino acid gelling agent is not limited as long as it can be dispersed in a base oil to form a gel, but N-2-ethylhexanoyl-L-glutamic acid dibutylamide, N-lauroyl-L-glutamic acid- α, γ-n-dibutylamide and the like are preferred. These may be used in combination.

ベンジリデンソルビトール系ゲル化剤としては、基油中に分散させてゲルを形成できるものであれば制限はないが、ベンジリデンソルビトール、ジトリリデンソルビトール、非対称のジアルキルベンジリデンソルビトール等が好適である。また、これらを併用してもよい。 The benzylidene sorbitol-based gelling agent is not limited as long as it can be dispersed in a base oil to form a gel, but benzylidene sorbitol, ditrilidene sorbitol, asymmetric dialkyl benzylidene sorbitol and the like are preferable. These may be used in combination.

また、アミノ酸系ゲル化剤とベンジリデンソルビトール系ゲル化剤とを併用する場合は、アミノ酸系ゲル化剤：ベンジリデンソルビトール系ゲル化剤＝２０〜８０：８０〜２０の配合比とすることが好ましく、４０〜６０：６０〜４０の配合比とすることがより好ましい。アミノ酸系ゲル化剤とベンジリデンソルビトール系ゲル化剤とを併用することにより相乗効果が得られるが、上記の配合比から外れると相乗効果が低くなり、粘性回復の向上度合が低下する。 Moreover, when using together an amino acid type gelling agent and a benzylidene sorbitol type gelling agent, it is preferable to set it as the compounding ratio of amino acid type gelling agent: benzylidene sorbitol type gelling agent = 20-80: 80-20, It is more preferable to set it as the compounding ratio of 40-60: 60-40. A synergistic effect can be obtained by using an amino acid-based gelling agent and a benzylidene sorbitol-based gelling agent in combination. However, if the amino acid-based gelling agent deviates from the above-mentioned blending ratio, the synergistic effect is lowered and the degree of improvement in viscosity recovery is lowered.

アミノ酸系ゲル化剤及びベンジリデンソルビトール系ゲル化剤の配合量は、それぞれ単独で使用した場合も、両者を併用した場合も、潤滑剤組成物全量の２〜８質量％とすることが好ましく、３〜６質量％とすることがより好ましい。ゲル化剤の配合量が２質量％未満では、潤滑剤組成物が初期から柔らかすぎて適用箇所から漏洩しやすくなる。一方、ゲル化剤の配合量が８質量％を超えると、潤滑剤組成物の初期ちょう度が硬くなりすぎるため、ハンドリングが悪くなり、更にはせん断を付与しても油状に流動せず、適用箇所に基油が行き渡らずに潤滑性が悪くなる。 The blending amount of the amino acid gelling agent and the benzylidene sorbitol gelling agent is preferably 2 to 8% by mass based on the total amount of the lubricant composition, both when used alone and when both are used in combination. It is more preferable to set it as -6 mass%. When the blending amount of the gelling agent is less than 2% by mass, the lubricant composition is too soft from the beginning and easily leaks from the application site. On the other hand, if the blending amount of the gelling agent exceeds 8% by mass, the initial consistency of the lubricant composition becomes too hard, and handling becomes worse. The base oil does not spread to the place, and the lubricity is deteriorated.

（基油）
基油は、ゲル化剤を溶解でき、ゲル化剤によりゲル化される潤滑油であれば制限は無く、鉱油系、合成油系または天然油計の潤滑剤を目的に応じて選択することができる。鉱油系潤滑油としては、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものが好ましい。合成油系潤滑油としては、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。天然油系潤滑油としては、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油等の油脂系油またはこれらの水素化物が挙げられる。これらの基油はそれぞれ単独でも、２種以上を混合して使用することもできる。これらの潤滑油の中でも、せん断付与後の粘性の回復性を考慮すると、エステル系油が最も好適である。 (Base oil)
The base oil is not limited as long as it can dissolve the gelling agent and is gelled by the gelling agent, and a mineral oil-based, synthetic oil-based or natural oil meter lubricant can be selected according to the purpose. it can. The mineral oil-based lubricating oil is preferably refined by appropriately combining vacuum distillation, oil removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, sulfuric acid washing, clay purification, hydrorefining, and the like. Examples of synthetic oils include hydrocarbon oils, aromatic oils, ester oils, ether oils, and the like. Examples of natural oil-based lubricating oils include beef tallow, lard, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, and other oils and hydrides thereof. These base oils can be used alone or in admixture of two or more. Among these lubricating oils, ester-based oils are most suitable in view of the viscosity recovery after shearing.

また、基油の動粘度は、潤滑性や低トルク等を考慮すると１０〜４００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）が好ましく、２０〜２００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）がより好ましい。 Further, the kinematic viscosity of the base oil, in view of the lubricity and low torque, etc. 10~400mm ² / s (40 ℃) are ^{preferred, 20~200mm 2 / s (40 ℃} ) is more preferable.

（添加剤）
防錆剤及び摩耗防止剤は、共に１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上であれば制限はない。例えば、摩耗防止剤としてはジフェニルハイドロゲンフォスファイトやモノｎ−オクチルホスフェート、防錆剤としてはジエチルホスホノ酢酸、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。これら防錆剤及び摩耗防止剤は、それぞれ単独でもよく、両者を併用してもよい。尚、防錆剤及び摩耗防止剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。 (Additive)
The antirust agent and antiwear agent are not limited as long as the relative dielectric constant at 1000 Hz is 1000 or more. Examples of the antiwear agent include diphenyl hydrogen phosphite and mono n-octyl phosphate, and examples of the antirust agent include diethylphosphonoacetic acid and sodium dialkylsulfosuccinate. These rust inhibitors and antiwear agents may be used alone or in combination. In addition, the addition amount of a rust preventive and an antiwear agent will not be specifically limited if it is a grade which does not impair the objective of this invention.

防錆剤や摩耗防止剤は、化学構造的に極性部位以外に無極性部位を多数有するものが多い。そして、ゲル化剤が存在していると、防錆剤や摩耗防止剤はゲル化剤に吸着した状態となり、その際に極性部位をゲル化剤側に向け、無極性部位が基油側を向くように吸着する。そのため、ゲル化剤は、表面を防錆剤や摩耗防止剤の無極性部位で取り囲まれた形となり、水素結合力を形成し難くなり、せん断により分散したゲル化剤がネットワークを再形成するのに時間がかかり、粘性の回復性が低下する。これに対し１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上の防錆剤や摩耗防止剤は、ゲル化剤に吸着しても、吸着していない部位に極性部位を多数有し、それらが水素結合を形成することでネットワークが再形成され、粘性が早期に回復するようになる。 Many rust inhibitors and antiwear agents have many nonpolar sites in addition to polar sites in terms of chemical structure. When the gelling agent is present, the rust preventive agent and antiwear agent are adsorbed on the gelling agent, with the polar part facing the gelling agent side and the nonpolar part facing the base oil side. Adsorb to face. For this reason, the gelling agent has a surface surrounded by a nonpolar portion of a rust inhibitor or antiwear agent, making it difficult to form a hydrogen bonding force, and the gelling agent dispersed by shearing re-forms the network. Takes a long time to reduce the viscosity recovery. In contrast, rust inhibitors and antiwear agents with a relative dielectric constant of 1000 or more at 1000 Hz have a number of polar sites at sites that are not adsorbed even when adsorbed on the gelling agent, and these form hydrogen bonds. By doing so, the network is re-formed and the viscosity is restored early.

（製造方法）
本発明の潤滑剤組成物を製造する方法には、先ず、基油にゲル化剤を所定量添加し、ゲル化剤が完全に溶解するまで加熱攪拌する。次いで、予め水冷したアルミニウム製バットに流し込み、バットを冷水で冷却する。そして、ゲル状に硬化した硬化物に防錆剤、摩耗防止剤を所定量添加し、撹拌後、３本ロールミルにかけて混練して潤滑剤組成物を得る。 (Production method)
In the method for producing the lubricant composition of the present invention, first, a predetermined amount of a gelling agent is added to the base oil, and the mixture is heated and stirred until the gelling agent is completely dissolved. Next, it is poured into an aluminum bat that has been previously cooled with water, and the bat is cooled with cold water. And a predetermined amount of a rust preventive agent and an antiwear agent is added to the hardened | cured material hardened | cured in the gel form, and after stirring, it knead | mixes with a 3 roll mill and obtains a lubricant composition.

（転がり軸受）
上記した本発明の潤滑剤組成物は、増ちょう性を有し、かつ、早期に粘性を回復するため、転がり軸受に封入して使用することも好適であり、長寿命の転がり軸受となる。尚、転がり軸受自体の構成には制限はない。 (Rolling bearing)
Since the above-described lubricant composition of the present invention has a thickening property and recovers viscosity at an early stage, it is also suitable to be used by being enclosed in a rolling bearing, resulting in a long-life rolling bearing. In addition, there is no restriction | limiting in the structure of rolling bearing itself.

以下に、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

（実施例１〜３、比較例１〜５）
表１に示すように、基油にゲル化剤を表記の量添加し、ゲル化剤が完全に溶解するまで加熱攪拌した後、予め水冷したアルミニウム製バットに流し込み、バットを冷水で冷却してゲル状の硬化物を得た。そして、硬化物に防錆剤または摩耗防止剤を表記の量添加し、撹拌後、３本ロールミルにかけて潤滑剤組成物を得た。 (Examples 1-3, Comparative Examples 1-5)
As shown in Table 1, the indicated amount of gelling agent is added to the base oil, heated and stirred until the gelling agent is completely dissolved, then poured into a water-cooled aluminum vat, and the vat is cooled with cold water. A gel-like cured product was obtained. Then, the indicated amount of a rust inhibitor or an antiwear agent was added to the cured product, and after stirring, a lubricant composition was obtained by applying it to a three-roll mill.

そして、各潤滑剤組成物について、せん断を付与する前の不混和ちょう度（せん断前不混和ちょう度）を測定した。また、各潤滑剤組成物に、自転−公転式攪拌機により自転１３７０ｒ／ｍｉｎ、公転１３７０ｒ／ｍｉｎにて３分間攪拌してせん断を加えた後、不混和ちょう度（せん断後不混和ちょう度）を測定した。更に、せん断付与後、４０℃で１時間放置した後、不混和ちょう度（放置後不混和ちょう度）を測定した。そして、下記式から、粘性回復率を求めた。この粘性回復率は、せん断付与後１時間経過したときに何％まで粘性が回復したかを示した値であり、この値が高い潤滑剤組成物ほど粘性が回復しやすいことを示している。粘性回復率が１００％では、１時間でせん断付与前のちょう度まで回復していることを示す。また、添加剤を添加しない潤滑剤組成物の粘性回復率は１００％である。結果を表１及び図１に併記する。 And about each lubricant composition, the immiscible consistency before giving a shear (immiscible consistency before a shear) was measured. Further, each lubricant composition was stirred for 3 minutes with a rotation-revolution stirrer at a rotation of 1370 r / min and a rotation of 1370 r / min for 3 minutes and then sheared, and then the immiscible consistency (immiscible consistency after shearing) was obtained. It was measured. Further, after applying shear, the mixture was allowed to stand at 40 ° C. for 1 hour, and then the immiscible penetration (immiscible penetration after standing) was measured. And the viscosity recovery rate was calculated | required from the following formula. This viscosity recovery rate is a value indicating how much the viscosity has been recovered when 1 hour has passed since the application of shear, and indicates that the higher the value of the lubricant composition, the easier the viscosity is recovered. When the viscosity recovery rate is 100%, it indicates that the consistency before shearing is recovered in 1 hour. The viscosity recovery rate of the lubricant composition to which no additive is added is 100%. The results are shown in Table 1 and FIG.

表１の実施例から、１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上の防錆剤または摩耗防止剤を添加することにより、粘性回復率がほぼ１００％であり、粘性の回復が早いことがわかる。特に、実施例１、２のように、アミノ酸系ゲル化剤とベンジリデンソルビトール系ゲル化剤とを併用することにより、両者の相乗効果により、粘性の回復がより早まることがわかる。 From the examples in Table 1, it can be seen that by adding a rust inhibitor or antiwear agent having a relative dielectric constant of 1000 or more at 1000 Hz, the viscosity recovery rate is almost 100%, and the viscosity recovery is quick. In particular, as in Examples 1 and 2, it can be seen that the combined use of an amino acid-based gelling agent and a benzylidene sorbitol-based gelling agent speeds up the viscosity recovery due to the synergistic effect of both.

これに対し比較例では、１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００未満の防錆剤を添加したため、粘性の回復が遅くなっている。 On the other hand, in the comparative example, since the rust inhibitor having a relative dielectric constant of less than 1000 at 1000 Hz was added, the recovery of the viscosity was delayed.

Claims

基油と、ゲル化剤と、１０００Ｈｚ時の比誘電率が１０００以上である防錆剤及び摩耗防止剤の少なくとも１種とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物。 A lubricant composition comprising a base oil, a gelling agent, and at least one of a rust inhibitor and an antiwear agent having a relative dielectric constant of 1000 or more at 1000 Hz.

内輪と外輪との間に、保持器により複数の転動体を回動自在に保持してなり、かつ、請求項１記載の潤滑剤組成物を封入したことを特徴とする転がり軸受。 A rolling bearing characterized in that a plurality of rolling elements are rotatably held by a cage between an inner ring and an outer ring, and the lubricant composition according to claim 1 is enclosed.