JP2004123858A

JP2004123858A - 等速ジョイント用グリース組成物

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Publication number: JP2004123858A
Application number: JP2002288398A
Authority: JP
Inventors: Junichi Imai; 今井　淳一; Takashi Okaniwa; 岡庭　隆志; Naohiro Ogura; 小倉　尚宏
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】フレーキング防止性能及び耐熱性能に優れ、かつ摩擦係数の低い、等速ジョイント用グリース組成物を提供すること。
【解決手段】下記の成分を含む等速ジョイント用グリース組成物。
（ａ）　基油、（ｂ）下記式で表されるジウレア化合物：
Ｒ_１ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｃ_４−ｐ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ_２
（式中、Ｒ_１　及びＲ_２　は、同一もしくは異なる炭素原子数６又は７のアリール基もしくはシクロヘキシル基である）、（ｃ）　メラミンシアヌレート、（ｄ）　二硫化モリブデン、（ｅ）　リン分を含まない硫黄系極圧添加剤、及び（ｆ）　アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩；さらに、（ｇ）　モリブデンジチオカーバメートを含有する、上記等速ジョイント用グリース組成物。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等速ジョイント用グリース組成物、特にプランジング型等速ボールジョイント用又は固定型等速ボールジョイント用グリース組成物に関するものである。等速ジョイントの潤滑条件は、極めて高面圧であり、その結果、異常摩耗や金属疲労の発生による、剥離現象、すなわち、ジョイントのフレーキングが発生し易い。本発明は、このような等速ジョイントを潤滑し、ジョイントの摩耗を効果的に低減し、潤滑部分のフレーキングの発生を効果的に防止することのできる等速ジョイント用グリース組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような等速ジョイントに用いられている潤滑グリースとしては、二硫化モリブデンを含有するリチウム系極圧グリースや、二硫化モリブデンと硫黄−リン系極圧剤やナフテン酸の鉛塩を含有するリチウム系極圧グリースが挙げられる。しかし、これらの等速ジョイント用グリースは、近年の高性能自動車において発生する厳しい作用条件の下では、必ずしも満足なものとはいえない。プランジング型等速ボールジョイントとして用いられているダブルオフセット型等速ジョイントやクロスグルーブ型等速ジョイント等、また固定型等速ボールジョイントとして用いられているバーフィールドジョイント等は、いずれも６個のボールでトルクを伝達する構造を持つ。これらの等速ジョイントでは、回転時高面圧下で複雑なころがりすべりの往復運動により、ボール及びボールと接触する金属表面に繰り返し応力が加わり、金属疲労によるフレーキング現象が発生し易い。近年のエンジンの高出力化、また燃費向上のための自動車の軽量化により、ジョイントのサイズも小さくなるため、相対的に高面圧となり、従来のグリースではフレーキング現象を充分に防止することができない。また、グリースの耐熱性向上も必要になってきている。
上記要求を満足するグリース組成物として、特許文献１には、基油、下記式で表されるジウレア化合物：
Ｒ_１ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｃ_４−ｐ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ_２
（式中、Ｒ_１　及びＲ_２　は、同一もしくは異なる炭素原子数６又は７のアリール基もしくはシクロヘキシル基である）、メラミンシアヌレート、二硫化モリブデン、及びリン分を含まない硫黄系極圧添加剤を含む等速ジョイント用グリース組成物が記載されている。このグリース組成物は高速四球試験機にて高い極圧性能を示すが、この高い極圧性能を維持しつつ、低摩擦力性に優れたグリース組成物が望まれている。
【特許文献１】
特開平９−２５５９８３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、フレーキング防止性能及び耐熱性能に優れ、かつ摩擦係数の低い、等速ジョイント用の新規なグリース組成物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は等速ジョイントの摩耗を最適化し、異常な摩耗や金属疲労によるジョイントのフレーキングを防止し、かつ耐熱性能に優れたグリース組成物を開発するため種々の研究を行った。上記のような高面圧下での複雑なころがりすべり往復運動を伴う潤滑条件で使用するグリースの性能評価を、特にすべり運動に着目し、高速四球試験機として知られる、潤滑性能試験機を用いて行い、各種極圧添加剤、固体潤滑剤又は各種添加剤の組合せによる極圧性能について検討した。その結果本発明者等は、前記特許文献１記載のグリース組成物を開発した。本発明者等はさらにこの組成物の高い極圧性能を維持しつつ、低摩擦力性に優れたグリース組成物について、復動摩擦磨耗試験機（ＳＲＶ試験機）を用いて検討し、上記グリース組成物にさらにアルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩を添加したグリース組成物、あるいはさらにモリブデンジチオカーバメートを添加したグリース組成物が、高い極圧性能及び低摩擦性を示すことを見出し、さらに、実際の等速ジョイントを用いた耐久性能試験においても、従来の等速ジョイント用グリースとは異なり、フレーキング現象の発生を効果的に防止し得ることを確認し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
本発明は、下記の成分を含む等速ジョイント用グリース組成物である。
（ａ）　基油、
（ｂ）　下記式で表されるジウレア化合物：
Ｒ_１ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｃ_４−ｐ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ_２
（式中、Ｒ_１　及びＲ_２　は、同一もしくは異なる炭素原子数６又は７のアリール基もしくはシクロヘキシル基である）、
（ｃ）　メラミンシアヌレート、
（ｄ）　二硫化モリブデン、
（ｅ）　リン分を含まない硫黄系極圧添加剤、及び
（ｆ）　アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施態様は、上記（ａ）　〜（ｆ）　成分に加えて、（ｇ）　モリブデンジチオカーバメートを含有する等速ジョイント用グリース組成物である。
本発明に使用する（ａ）　成分の基油としては、鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油等の普通に使用されている潤滑油又はそれらの混合油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に使用する（ｂ）　成分のジウレア化合物は、アニリン、ｐ−トルイジン等の芳香族系アミン、シクロヘキシルアミン、又はこれらの混合物と、ジイソシアネート化合物との反応によって得られる、ジウレア化合物であり、ジウレア化合物中のアリール基は６又は７個の炭素原子を有するものが好ましく、ジウレア化合物中のアリール基の割合は、１００ないし０％である。
【０００７】
本発明に使用する（ｃ）　成分のメラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸の付加物である。シアヌル酸は、イソシアヌル酸と互変異性の関係にあり、通常市販されているメラミンシアヌレートは、メラミン１モルとシアヌル酸１モルの付加物であり、メラミンイソシアヌレートの形態にある。この明細書において、メラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸又はイソシアヌル酸の付加物を示すものとする。メラミンシアヌレートは、例えば、メラミン水溶液とシアヌル酸又はイソシアヌル酸水溶液を混合すると容易に白色の沈殿として析出してくる。メラミンシアヌレートは、通常平均粒径１〜２μｍの白色微粉末として市販されており、６員環構造のメラミン分子とシアヌル酸分子が水素結合で強力に結合して平面状に配列し、その平面が互いに弱い結合力で層状に重なりあって、二硫化モリブデンと同様にへき開性を有すると推定され、優れた潤滑性を与えるものと考えられる。
【０００８】
本発明に使用する（ｄ）　成分の二硫化モリブデンは、一般に極圧添加剤として広く用いられている。その潤滑機構としては、層状格子構造を持ち、すべり運動により薄層状に容易にせん断し、摩擦係数を低下させることが知られている。また、ジョイントの焼け付き防止にも効果がある。
本発明に使用する（ｅ）　成分である、リン分を含まない、硫黄極圧添加剤として好ましいものは、硫黄分３５〜５０質量％のものである。
本発明に使用する（ｆ）　成分である、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩は、エンジン油等の潤滑油に用いられる金属系清浄分散剤や防錆剤として知られているジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のようなアルキル芳香族スルホン酸などの合成スルホン酸のカルシウム塩である。
【０００９】
本発明に使用する（ｇ）成分である、モリブデンジチオカーバメートの好ましい例としては下記の式で表されるものが挙げられる。
〔Ｒ_４Ｒ_３Ｎ−ＣＳ−Ｓ〕_２−Ｍｏ_２Ｏ_ｍＳ_ｎ（式中、Ｒ_３　及びＲ_４　は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜２４、好ましくは３〜１８のアルキル基を表し、ｍは０〜３、ｎは４〜１、ｍ＋ｎ＝４である。）
本発明の等速ジョイント用グリース組成物には、上記成分に加えて、酸化防止剤、防錆剤、防食剤等を含有させることができる。
【００１０】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、好ましくはグリース組成物の全質量に対して、（ａ）　成分の基油：６０．０〜９８．３質量％、（ｂ）　成分のジウレア化合物：１〜２５質量％、（ｃ）　成分のメラミンシアヌレート：０．１〜５．０質量％、（ｄ）　成分の二硫化モリブデン：０．５〜５．０質量％、（ｅ）　成分のアルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩：０．１〜５質量％、及び（ｆ）　成分のリン分を含まない硫系極圧添加剤：０．１〜５．０質量％を含んでいる。
本発明の他の等速ジョイント用グリース組成物は、好ましくは、グリース組成物の全質量に対して、（ａ）　成分の基油：５５．０〜９８．２質量％、（ｂ）　成分のジウレア化合物：１〜２５質量％、（ｃ）　成分のメラミンシアヌレート：０．１〜５．０質量％、（ｄ）　成分の二硫化モリブデン：０．５〜５．０質量％、（ｅ）　成分のアルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩：０．１〜５質量％、（ｆ）　成分のリン分を含まない硫黄系極圧添加剤：０．１〜５．０質量％、（ｇ）　成分のモリブデンジチオカーバメート：０．１〜５．０質量％を含んでいる。
【００１１】
（ｂ）　成分のジウレア化合物の含有量が１質量％未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化しにくくなり、２５質量％より多いと、得られた組成物が硬くなり過ぎ、所期の効果が得られにくくなる。
（ｃ）　成分のメラミンシアヌレートの含有量が０．１質量％未満、（ｄ）　成分の二硫化モリブデンの含有量が０．５　質量％未満、（ｅ）　成分のアルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩の含有量が０．１質量％未満、（ｆ）　成分のリン分を含まない硫黄系極圧添加剤の含有量が０．１質量％未満では、所期の効果を十分に得ることが困難な場合があり、一方（ｃ）　成分の含有量が５質量％より多く、（ｄ）　成分の含有量が５質量％より多く、（ｅ）　成分の含有量が５質量％より多く、（ｆ）　成分の含有量が５質量％より多い場合にも、効果の増大はなく、フレーキング防止効果においては、むしろ逆効果である。
また、（ｇ）　成分のモリブデンジチオカーバメートの含有量が０．１質量％未満であるか、５質量％より多い場合には、添加効果が顕著でなくなる。
【００１２】
【実施例】
次に本発明を実施例及び比較例により説明する。
〔実施例１〜４、比較例１〜５〕
容器に基油４１００ｇとジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート１０１２ｇをとり、混合物を７０〜８０℃に加熱した。別容器に基油４１００ｇとシクロヘキシルアミン５６３ｇ、アニリン２２５ｇをとり、７０〜８０℃に加熱後、先の容器に加えた。混合物をよく攪拌しながら、３０分間反応させ、その後攪拌しながら、１６０℃まで昇温し、放冷し、ベースウレアグリースを得た。
このベースグリースに、表１及び表２に示す配合で、添加剤を添加し、適宜基油を加え、得られる混合物を、三段ロールミルにて、ちょう度Ｎｏ．　１　グレードに調整した。上記実施例及び比較例において、いずれもグリースの基油としては以下の特性を有するＰ系鉱油を使用した。
粘度１００℃　１６．５ｍｍ^２／ｓ
【００１３】
これらのグリース組成物につき以下に示す試験方法で物性の評価を行い、得られた結果を表１及び表２に併記した。

【００１４】
＜実ジョイント台上耐久試験＞
下記条件にて、実ジョイントでの台上耐久試験を行い、フレーキング等の発生の時間を評価した。

【００１５】
【表１】

【００１６】
【表２】

【００１７】
１）　モノアミンとして、シクロヘキシルアミンとアニリンを混合使用したジウレア化合物を用いたジウレアグリース
２）　メラミンシアヌレート（商品名：ＭＣＡ　三菱化学株式会社製）
３）　二硫化モリブデン（スーパーファイン　グレード）（商品名：Ｍｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ　ＣＬＩＭＡＸ　ＭＯＬＹＢＤＥＮＵＭ　ＣＯＭＰＡＮＹ　製平均粒径０．４５μｍ）
４）　硫黄系極圧剤（商品名：Ａｎｇｌａｍｏｌ　３３　日本ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社製）
５）　モリブデンジチオカーバメート（商品名：Ｍｏｌｙｖａｎ　Ａ　Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製）
６）　カルシウムスルホネート（商品名：ＮＡＳＵＬ　７２９　ＫＩＮＧ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製）
【００１８】
表１及び表２から、以下のことが分かる。
成分（ａ）￣（ｆ）を含む実施例１及び２のグリース組成物は、高い極圧性能を有するとともに、摩擦係数が低く、剥離寿命が長い。成分（ａ）￣（ｆ）及び成分（ｇ）を含む実施例３及び４のグリース組成物は、高い極圧性能を維持するとともに、摩擦係数がさらに低く、剥離寿命がさらに長い。
成分（ｃ）及び成分（ｇ）を含まない比較例１のグリース組成物は、極圧性能が低く、摩擦係数が高く、剥離寿命が短い。成分（ｄ）及び成分（ｇ）を含まない比較例２のグリース組成物は、極圧性能が低く、摩擦係数が高く、剥離寿命が短い。成分（ｅ）を含まない比較例３のグリース組成物は、極圧性能が低く、摩擦係数が高く、剥離寿命が短い。成分（ｆ）を含まない比較例４及び５のグリース組成物は、極圧性能は高いが、摩擦係数が高く、剥離寿命が短い。

Claims

下記の成分を含む等速ジョイント用グリース組成物。
（ａ）　基油、
（ｂ）下記式で表されるジウレア化合物：
Ｒ_１ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｃ_４−ｐ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ_２
（式中、Ｒ_１　及びＲ_２　は、同一もしくは異なる炭素原子数６又は７のアリール基もしくはシクロヘキシル基である）、
（ｃ）　メラミンシアヌレート、
（ｄ）　二硫化モリブデン、
（ｅ）　リン分を含まない硫黄系極圧添加剤、及び
（ｆ）　アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩。
さらに、（ｇ）　モリブデンジチオカーバメートを含有する、請求項１記載の等速ジョイント用グリース組成物。
全組成物中、ジウレア化合物の含有量が、１〜２５質量％、メラミンシアヌレートの含有量が０．１〜５質量％、二硫化モリブデンの含有量が０．５〜５質量％、リン分を含まない硫黄系極圧添加剤の添加量が０．１〜３質量％、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩の添加量が０．１〜５質量％である、請求項１記載の等速ジョイント用グリース組成物。
全組成物中、ジウレア化合物の含有量が１〜２５質量％、メラミンシアヌレートの含有量が０．１〜５質量％、二硫化モリブデンの含有量が０．５〜５質量％、リン分を含まない硫黄系極圧添加剤の添加量が０．１〜３質量％、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩の添加量が０．１〜５質量％、モリブデンジチオカーバメートの添加量が０．１〜５質量％である、請求項２記載の等速ジョイント用グリース組成物。