JPH09324190A - 等速ジョイント用グリース組成物 - Google Patents
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Abstract
擦を低減し振動の発生を防止し得るプランジング型等速
ジョイント用グリース組成物を提供すること。 【解決手段】 (a) 基油、(b) ウレア系増ちょう剤、
(c) モリブデンジチオカーバメート及びモリブデンジチ
オホスフェートからなる群から選択される少なくとも1
種の有機モリブデン化合物、(d) 石油スルホン酸のカル
シウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、
サリシレートのカルシウム塩、フェネートのカルシウム
塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過
塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩
基性カルシウム塩、サリシレートの過塩基性カルシウム
塩、フェネートの過塩基性カルシウム塩、酸化ワックス
の過塩基性カルシウム塩からなる群から選択される少な
くとも1種のカルシウム塩、を含有する等速ジョイント
用グリース組成物。
Description
グリース組成物に関するものである。潤滑されるべき等
速ジョイントには極めて高い面圧がかかり、またジョイ
ントは複雑なころがり運動を行うため、異常振動がしば
しば発生する。従って、本発明は特に、このような等速
ジョイントを効率よく潤滑し、有効に摩擦を低減して振
動の発生を防止得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。
られている潤滑グリースとしては、カルシウムコンプレ
ックス石けんを増ちょう剤とするグリースや、リチウム
石けんを増ちょう剤とし、例えば、硫化油脂、トリクレ
ジルホスフェート、及びジチオリン酸亜鉛からなる群か
ら選択された硫黄−リン系極圧剤を含有したグリースが
使用されている。最近の自動車工業においては、軽量化
かつ居住空間の確保の点から、FF車が急激に増加し、
これに不可欠な等速ジョイント(CVJ)が広く用いら
れている。このCVJの中で、プランジング型等速ジョ
イント、特に、トリポード型等速ジョイント(TJ)、
ダブルオフセット型等速ジョイント(DOJ)等は、あ
る角度の付いた状態で、回転時に複雑なころがりすべり
運動を行うため、軸方向にスライド抵抗を生じ、これが
アイドリング時の振動、発進及び加速時の車体の横揺
れ、特定速度での車内でのビート音及び/又はこもり音
の起振源となっている。この問題の解決のため、種々の
等速ジョイント(CVJ)自体の構造の改良もなされて
いるが、ジョイントの占めるスペース、重さ、及びコス
ト面でその改良は難しく、振動低減性能に優れたグリー
スが要求されている。
は、等速ジョイントの振動を低減するグリース組成物を
提供することである。本発明の他の目的は、等速ジョイ
ントを効率よく潤滑し、有効に摩擦を低減し振動の発生
を防止し得るプランジング型等速ジョイント用グリース
組成物を提供することである。
ントの摩擦を低減し、振動を防止するグリース組成物の
開発研究を種々行い、振動の発生し易い潤滑条件下で使
用するグリースの性能評価を、振動摩擦摩耗試験機とし
て知られるSRV(Schwingung Reibung und Verschlei
ss) 試験機を用いて行った。その結果、等速ジョイント
を起振源とした振動と、SRV試験機で測定した特定の
振動条件下の摩擦係数に特別な関係があることを見いだ
した。さらに、本発明者は、基グリースにウレアグリー
スを用いて、各種極圧剤等の様々な組み合わせについ
て、上述の関係を検討した。その結果、本発明者等は、
基油、ウレア系増ちょう剤、有機モリブデン、及び特定
のカルシウム塩を含有するグリース組成物、また、さら
に、特定の硫黄−リン系極圧剤を含有するグリース組成
物が、低摩擦係数の望ましい潤滑特性を示すことを見い
だし、さらに、実際の等速ジョイントを用いた強制力試
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、振動の発生を防止し得ることを確認し、本発明を
完成するに至った。
ジョイント用グリース組成物により効果的に達成するこ
とができる。 (a) 基油、(b) ウレア系増ちょう剤、(c) モリブデンジ
チオカーバメート及びモリブデンジチオホスフェートか
らなる群から選択される少なくとも1種の有機モリブデ
ン化合物、(d) 石油スルホン酸のカルシウム塩、アルキ
ル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、サリシレートのカ
ルシウム塩、フェネートのカルシウム塩、酸化ワックス
のカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム
塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム
塩、サリシレートの過塩基性カルシウム塩、フェネート
の過塩基性カルシウム塩、酸化ワックスの過塩基性カル
シウム塩からなる群から選択される少なくとも1種のカ
ルシウム塩。本発明の好ましい実施態様は、上記(a) 〜
(d) 成分に加えて、(e) 硫化油脂、ポリサルファイド、
ホスフェート、ホスファイト、チオホスフェート、およ
びジチオリン酸亜鉛からなる群より選ばれる1種または
2種以上の組み合わせよりなる硫黄−リン系極圧剤を含
有する等速ジョイント用グリース組成物である。
としては、鉱物油、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またはそれらの混合
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) 成分のウレア系増ちょう剤として
は、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。ジウレア
化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの
反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレ
ンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フ
ェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、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ト等が挙げられ、
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、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、シクロヘキシル
アミン等が挙げられる。
ネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジ
イソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物
の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、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
ジアミン等が挙げられる。特に好ましいウレア系増ちょ
う剤は、オクチルアミン、ステアリルアミン等の脂肪族
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る。
デンジチオカーバメートを使用することができる。この
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(1)で表されるものが挙げられる。 (R1R2N−CS−S)2−Mo2OmSn (1) (式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立して、炭素数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であり、m+n=4である。) また、(c) 成分としてはモリブデンジチオホスフェート
も使用できる。このようなモリブデンジチオホスフェー
トの好ましい例としては、下記の式(2)で表されるも
のが挙げられる。
て、炭素数1〜24、好ましくは3〜20の一級又は二
級アルキル基、又は炭素数6〜30、好ましくは8〜1
8のアリール基を示す。)
ウム塩としては、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、酸化ワッ
クスのカルシウム塩、潤滑油留分中の芳香族炭化水素成
分のスルホン化によって得られる石油スルホン酸のカル
シウム塩、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の
カルシウム塩、サリシレートのカルシウム塩、フェネー
トのカルシウム塩、酸化ワックスの過塩基性カルシウム
塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル
芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、サリシレー
トの過塩基性カルシウム塩、及びフェネートの過塩基性
カルシウム塩が挙げられる。特に好ましいのは、石油ス
ルホン酸のカルシウム塩、ジノニルナフタレンスルホン
酸カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸カルシウム
塩である。
油脂を使用することができる。この硫化油脂の例として
好ましいものは、オリーブ油、ひまし油、茶実油、ヌカ
油、綿実油、ナタネ油、大豆油、トウモロコシ油、牛
脂、牛脚油、マッコウ鯨油、鯨ロウなど不飽和結合を有
する動植物油脂に硫黄を加え、加熱することにより得ら
れる化合物をいう。(e) 成分としては、ポリサルファイ
ドも使用することができる。このポリサルファイドの例
として好ましいものとしては、下記の式(3)で表され
る多硫化物や1分子中に2〜5個結合した硫黄原子を含
む硫化オレフィン類が挙げられる。 R7 −Sc−R8 (3) (式中、R7 、R8 は同一でも異なっていてもよく、炭
素数4〜22のアルキル基、アリール基、アルキルアリ
ール基、アリールアルキル基を、およびcは2〜5の整
数を示す。) 特に好ましいものは、ジベンジルジサルファイド、ジt
ertドデシルポリサルファイド、ジtertノニルポ
リサルファイドである。又、(e) 成分としては、下記の
式(4)で表されるホスフェート、下記の式(5)で表
されるホスファイト、下記の式(6)で表されるチオホ
スフェート、下記の式(7)で表されるジチオリン酸亜
鉛、も使用することができる。 (R9 O)(R10O)P(=O)(OR11) (4) (R9 O)(R10O)P(OR11) (5) (R9 O)(R10O)P(=S)(OR11) (6) 〔(R9 O)(R12O)P(=S)−S〕2 −Zn (7) (式中、R9 、R12は炭素数1〜24のアルキル基、シ
クロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール
基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を、
R10、R11は水素原子または炭素数1〜24のアルキル
基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、ア
リール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を
示す。) 特に好ましいものは、ホスフェートとしては、トリクレ
ジルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチル
ホスフェート;ホスファイトとしては、トリステアリル
ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリフェニル
フォスファイト;チオホスフェートとしては、R9 、R
10、R11が炭素数12もしくは13のアルキル基である
トリアルキルチオホスフェート、アルキルトリフェニル
チオホスフェート;ジチオリン酸亜鉛としては、R9 、
R12が炭素数3〜20の一級もしくは二級アルキル基又
は8〜18のアリール基であるものが挙げられる。本発
明の(e) 成分は、硫黄−リン系極圧剤である。したがっ
て、チオホスフェート、ジチオリン酸亜鉛は単独で使用
できるが、硫黄のみを含有する硫化油脂、ポリサルファ
イド、リンのみを含有するホスフェート、ホスファイト
の場合は両者を併用する必要がある。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、防食剤を含有させることができる。
は、好ましくは、グリース組成物の全重量に対して、
(a) 成分の基油:50.0〜98.4重量%、(b) 成分のウ
レア系増ちょう剤:1〜25重量%、(c) 成分のモリブ
デン化合物:0.1〜10重量%、(d) 成分のカルシウム
塩:0.5〜15重量%を含んでいる。本発明の等速ジョ
イント用グリース組成物は、さらに好ましくは、グリー
ス組成物の全重量に対して、(a) 成分の基油:40.0〜
98.3重量%、(b) 成分のウレア系増ちょう剤:1〜2
5重量%、(c) 成分のモリブデン化合物:0.1〜10重
量%、(d) 成分のカルシウム塩:0.5〜15重量%、
(e) 成分の硫黄−リン系極圧剤:0.1〜10重量%を含
んでいる。本発明の等速ジョイント用グリース組成物
は、さらに好ましくは、グリース組成物の全重量に対し
て、(a) 成分の基油:60.0〜95.0重量%、(b) 成分
のウレア系増ちょう剤:3〜20重量%、(c) 成分のモ
リブデン化合物:0.5〜5重量%、(d) 成分のカルシウ
ム塩:1〜10重量%、(e) 成分の硫黄−リン系極圧
剤:0.5〜10重量%を含んでいる。(b) 成分の含有量
が1重量%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重量%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) 成分の含有量が0.1重量%未満、(d) 成分のカ
ルシウム塩の含有量が0.5重量%未満、(e) 成分の含有
量が0.1重量%未満では、所期の効果を十分に得ること
が困難になり、一方(c) 成分の含有量が10重量%より
多く、(d) 成分のカルシウム塩の含有量が15重量%よ
り多く、(e) 成分の含有量が10重量%より多い場合に
も効果の増大はない。
する。 〔実施例1〜10、13〜15、比較例1〜6〕容器に
基油460gとジフェニルメタン−4,4′−ジイソシ
アネート38.7gをとり、混合物を70〜80℃に加熱
した。別容器に基油460gとシクロヘキシルアミン2
4.6g、ステアリルアミン16.7gをとり、70〜80
℃に加熱後、先の容器に加えよく攪拌しながら、30分
間反応させた。その後攪拌しながら、170℃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。
ェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート58.9gを
とり、混合物を70〜80℃に加熱した。別容器に基油
440gとオクチルアミン61.1gをとり、70〜80
℃に加熱後、先の容器に加えよく攪拌しながら、30分
間反応させた。その後攪拌しながら、160℃まで昇温
し、放冷後、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。 〔実施例12〕容器に基油425gとジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート68.0gをとり、混合物
を70〜80℃に加熱した。別容器に基油425gとス
テアリルアミン73.8g、エチレンジアミン8.2gをと
り、70〜80℃に加熱後、先の容器に加えよく攪拌し
ながら、30分間反応させた。その後攪拌しながら、1
60℃まで昇温し、放冷後、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
実施例および比較例において、いずれもグリースの基油
としては以下の性質を有する鉱油を使用した。 粘度 40℃ 91.4 mm2/s 100℃ 10.5 mm2/s 粘度指数 97 また、硫黄系極圧剤、リン系極圧剤を含有する市販リチ
ウムグリースを比較例7のグリースとした。
法で物性の評価を行い、得られた結果を表に併記する。 <ちょう度> JIS K 2220 5.3による <滴点> JIS K 2220 5.4による <SRV試験> テストピース ボール 直径 17.5mm (SUJ-2) 円筒プレート 直径 24mm ×厚み 7.85mm (SUJ-2) 試験条件 荷重 200 N 周波数 20 Hz 振幅 0.4 mm 時間 2分 試験温度 40℃ 測定項目 摩擦係数 <強制力試験>下記条件にて、実ジョイントの強制力試
験を行い、強制力を測定した。 試験条件 回転数 200rpm トルク 400N・m ジョイント角度 8゜ 運転時間 5分 ジョイントタイプ トリポードジョイント 測定項目 ジョイント強制力を測定し、市販リチウムグリースを基準 としての増減率で評価した。
イント用グリース組成物は、(a) 基油、(b) ウレア系増
ちょう剤、(c) モリブデンジチオカーバメート及びモリ
ブデンジチオホスフェートからなる群から選択される少
なくとも1種の有機モリブデン化合物、(d) 石油スルホ
ン酸のカルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカル
シウム塩、サリシレートのカルシウム塩、フェネートの
カルシウム塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スル
ホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホ
ン酸の過塩基性カルシウム塩、サリシレートの過塩基性
カルシウム塩、フェネートの過塩基性カルシウム塩、酸
化ワックスの過塩基性カルシウム塩からなる群から選択
される少なくとも1種のカルシウム塩、及び必要により
(e) 硫化油脂、ポリサルファイド、ホスフェート、ホス
ファイト、チオホスフェート、およびジチオリン酸亜鉛
から選ばれる1種または2種以上の組み合わせよりなる
硫黄−リン系極圧剤を含有しているため、表1に示す実
施例および比較例の結果からもわかるように、著しい摩
擦係数低減効果及び振動発生防止効果を示す。
ミンとステアリルアミ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) モノアミンとして、オクチルアミンを使用したジウ
レア化合物を用いたジウレアグリース 3) モノアミンとして、ステアリルアミン、ジアミンと
して、エチレンジアミンを混合使用したポリウレア化合
物を用いたポリウレアグリース 4) モリブデンジチオカーバメート(商品名:Molyvan
A R.T.Vanderbilt 社製) 5) モリブデンジチオカーバメート(商品名:Molyvan
822 R.T.Vanderbilt 社製) 6) モリブデンジチオホスフェート(商品名:サクラル
ーブ300 旭電化工業株式会社製) 7) アルキル芳香族スルホン酸カルシウム(商品名:AL
OX 2292B ALOX Corporation 製) 8) ジノニルナフタレンスルホン酸カルシウム塩(商品
名:NA-SUL 729 KING INDUSTRIES社製) 9) 石油スルホン酸カルシウム塩(商品名:スルホール
Ca-45 株式会社松村石油研究所製) 10) カルシウムサリシレート(商品名:OSCA 423 オス
カ化学株式会社製) 11) カルシウムフェネート(商品名:OLOA 218A オロナ
イトジャパン株式会社製) 12) 過塩基性カルシウムスルホネート(商品名:Bryton
C-400C Witco Corporation 製) 13) チオリン酸エステル(商品名:Irgalube 211 CIBA-
GEIGY 社製) 14) ジチオリン酸亜鉛(商品名:Lubrizol 1360 日本ル
ーブリゾール(Lubrizol)社製) 15) ちょう度 60W 16)滴点(℃) 17) SRV試験 摩擦係数 18) 強制力試験 *市販硫黄系極圧剤、リン系極圧剤入りグリース
Claims (4)
- 【請求項1】 (a) 基油、(b) ウレア系増ちょう剤、
(c) モリブデンジチオカーバメート及びモリブデンジチ
オホスフェートからなる群から選択される少なくとも1
種の有機モリブデン化合物、(d) 石油スルホン酸のカル
シウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、
サリシレートのカルシウム塩、フェネートのカルシウム
塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過
塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩
基性カルシウム塩、サリシレートの過塩基性カルシウム
塩、フェネートの過塩基性カルシウム塩、酸化ワックス
の過塩基性カルシウム塩からなる群から選択される少な
くとも1種のカルシウム塩、を含有する等速ジョイント
用グリース組成物。 - 【請求項2】 さらに、(e) 硫化油脂、ポリサルファイ
ド、ホスフェート、ホスファイト、チオホスフェート、
およびジチオリン酸亜鉛からなる群から選ばれる1種ま
たは2種以上の組み合わせよりなる硫黄−リン系極圧剤
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。 - 【請求項3】 全組成物中、ウレア系増ちょう剤の含有
量が1〜25重量%、モリブデン化合物の含有量が0.1
〜10重量%、カルシウム塩の含有量が0.5〜15重量
%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。 - 【請求項4】 全組成物中、ウレア系増ちょう剤の含有
量が1〜25重量%、モリブデン化合物の含有量が0.1
〜10重量%、カルシウム塩の含有量が0.5〜15重量
%、硫黄−リン系極圧剤の含有量が0.1〜10重量%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。
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