JP2008174614A - Lubricant composition, and decelerator and electrically driven power steering device using the same - Google Patents

Lubricant composition, and decelerator and electrically driven power steering device using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricant composition maintaining effects of reducing the noises in the vehicle interior over a period longer than the conventional one by decreasing contact sound of gear teeth without causing excessive increase of a steering torque of a pinion-type EPS or the like caused by buffering particles and without generating sliding sound even if the composition is used by being packed in a decelerator of the pinion-type EPS, etc., under a high-temperature environment, a high-humidity environment, a low-temperature environment, an environment of continuously receiving high torque, etc.; and to provide the decelerator and an electrically driven power steering device using the lubricant composition. <P>SOLUTION: The lubricant composition contains the buffering particles comprising a polyurethane resin synthesized by reacting a polyol component at least containing a polycaprolactone polyol, and having 250-1,300 number average molecular weight per one active hydrogen group, with an isocyanate, and having a crosslinked structure. The decelerator 17 packed with the lubricant composition, and the electrically driven power steering device having the decelerator incorporated therein are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、潤滑剤組成物と、前記潤滑剤組成物を充填した減速機と、前記減速機を備えた電動パワーステアリング装置とに関するものである。   The present invention relates to a lubricant composition, a speed reducer filled with the lubricant composition, and an electric power steering apparatus including the speed reducer.

自動車用の電動パワーステアリング装置には、減速機が用いられる。例えば、コラム型EPSでは、電動モータの回転を、前記減速機において、ウォーム等の小歯車から、ウォームホイール等の大歯車に伝えることで、回転速度を減速すると共に出力を増幅した後、ステアリングシャフトに付与してステアリング操作をトルクアシストしている。前記小歯車と大歯車との噛み合いには、適度なバックラッシが必要である。   A reduction gear is used for an electric power steering device for an automobile. For example, in a column type EPS, the rotation of the electric motor is transmitted from a small gear such as a worm to a large gear such as a worm wheel in the speed reducer to reduce the rotational speed and amplify the output, and then the steering shaft. The steering operation is torque-assisted by applying to the above. Appropriate backlash is required for meshing between the small gear and the large gear.

しかし、バックラッシが大きすぎる場合には、例えば、前記両歯車の回転を逆転させた際や、石畳み等の悪路を走行してタイヤからの反力が入力(キックバックと言う)された際等に、バックラッシに起因して歯打ち音が発生する場合があり、それが車室内に騒音として伝わると、運転者に不快感を与えることになる。そのため、従来は、適正なバックラッシとなるように、小歯車と大歯車との組み合わせを選別して減速機を組み立てる、いわゆる層別組み立てが採用されてきたが、層別組み立ての作業には手間がかかるため、減速機の生産性を向上できないという問題があった。   However, if the backlash is too large, for example, when the rotation of both gears is reversed, or when the reaction force from the tire is input (referred to as kickback) while traveling on a rough road such as a cobblestone For example, a rattling noise may occur due to backlash, and if this is transmitted as noise in the passenger compartment, the driver is uncomfortable. For this reason, conventionally, so-called layered assembly has been adopted in which a combination of a small gear and a large gear is selected to assemble a reduction gear so that an appropriate backlash is achieved. Therefore, there has been a problem that the productivity of the reduction gear cannot be improved.

また、ウォームホイールの軸の偏芯によって発生する操舵トルクのむらは、層別組み立てをしても解消することができなかった。また、これらの問題は、電動パワーステアリング装置の減速機に限らず、小歯車と大歯車とを有する一般の減速機においても存在していた。そこで、これらの問題を解決するため、特許文献1において、ウォーム軸をウォームホイールヘ向けて偏倚可能に配設すると共に、前記ウォーム軸を、ばね等を用いて、弾性的に、ウォームホイールヘ向けて偏倚させることによって、実質的に、両者間のバックラッシを無くするようにした電動パワーステアリング装置の減速機が提案された。しかし、前記構成では、減速機の構造が複雑になり、製造コストがかさむという問題があった。   Further, the unevenness of the steering torque caused by the eccentricity of the shaft of the worm wheel could not be eliminated even by layered assembly. Moreover, these problems exist not only in the speed reducer of the electric power steering apparatus but also in a general speed reducer having a small gear and a large gear. Therefore, in order to solve these problems, in Patent Document 1, the worm shaft is arranged to be deflectable toward the worm wheel, and the worm shaft is elastically directed to the worm wheel using a spring or the like. Thus, a reduction gear of an electric power steering apparatus has been proposed that substantially eliminates backlash between the two by biasing the motor. However, the above configuration has a problem that the structure of the speed reducer is complicated and the manufacturing cost is increased.

そこで、特許文献2、3において、ゴムや軟質樹脂等からなる緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、減速機の、少なくとも小歯車と大歯車の噛み合い部分を含む領域に充填することが提案された。前記潤滑剤組成物を用いると、緩衝材粒子が、両歯車の歯面間に介在して、歯面同士の衝突を緩衝するため、減速機の構造には手を加えずに、歯打ち音を減少することができる。しかし、前記緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、特に、ウォーム軸とウォームホイールとを組み合わせた減速機に使用した場合には、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが上昇するという問題があった。   Therefore, in Patent Documents 2 and 3, it is proposed to fill a lubricant composition containing buffer material particles made of rubber, soft resin or the like into a region including at least a meshing portion of a small gear and a large gear. It was. When the lubricant composition is used, the cushioning material particles are interposed between the tooth surfaces of both gears so as to buffer the collision between the tooth surfaces. Can be reduced. However, there has been a problem that the steering torque of the electric power steering device increases when the lubricant composition containing the buffer particles is used in a speed reducer in which a worm shaft and a worm wheel are combined.

そこで、特許文献4において、緩衝材粒子として、数平均分子量500以上の長鎖ポリオールと、1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤と、イソシアネートとを反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる粒子を用いることが提案された。具体的には、芳香族カルボン酸またはその誘導体(酸無水物、ポリエステル等)と低分子量ポリオールとを反応させた芳香族ポリエステルポリオールと、脂肪族カルボン酸またはその誘導体(酸無水物、ポリエステル等)と低分子量ポリオールとを反応させた脂肪族ポリエステルポリオールとを、前記長鎖ポリオールとして併用して、任意の分散媒中に、液滴状に分散させた状態で、架橋剤およびイソシアネートと反応させることで、ポリウレタン樹脂(以下「ポリエステル型ポリウレタン樹脂」と記載することがある)が合成されると共に、緩衝材粒子が製造される。   Therefore, in Patent Document 4, as a buffer material particle, a polyurethane resin synthesized by reacting a long-chain polyol having a number average molecular weight of 500 or more, a crosslinking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule, and isocyanate. It has been proposed to use particles consisting of Specifically, an aromatic polyester polyol obtained by reacting an aromatic carboxylic acid or derivative thereof (acid anhydride, polyester, etc.) and a low molecular weight polyol, and an aliphatic carboxylic acid or derivative thereof (acid anhydride, polyester, etc.). And an aliphatic polyester polyol obtained by reacting a low molecular weight polyol with the above long-chain polyol and reacting with a crosslinking agent and an isocyanate in the form of droplets dispersed in an arbitrary dispersion medium. Then, a polyurethane resin (hereinafter sometimes referred to as “polyester type polyurethane resin”) is synthesized, and buffer particles are produced.

前記ポリエステル型ポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子は、そのもとになる、前記各成分の種類と比率とを選択することで、弾性と硬さとを、任意の範囲で調整することができる。そのため、適度な弾性と硬さとを有するように調整した、前記ポリエステル型ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、小歯車と大歯車の噛み合い部分を含む領域に充填することによって、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させたり、摺動音を発生させて、車室内での騒音を、却って、大きくしたりすることなしに、歯打ち音を、さらに効果的に減少させることが可能となる。
特開2000−43739号公報(第0007欄〜第0009欄、図1) 特開2003−214529号公報(請求項1、第0005欄〜第0006欄) 特開2004−162018号公報(請求項1、第0009欄) 特開2005−263989号公報(請求項1、第0010欄)
The cushioning material particles made of the polyester type polyurethane resin can be adjusted in elasticity and hardness in an arbitrary range by selecting the type and ratio of each component. Therefore, by filling a lubricant composition containing buffer material particles made of the polyester-type polyurethane resin, adjusted to have appropriate elasticity and hardness, into a region including a meshing portion of a small gear and a large gear, It is possible to reduce the rattling noise more effectively without increasing the steering torque of the electric power steering device or generating a sliding noise, thereby increasing the noise in the passenger compartment. It becomes possible.
JP 2000-43739 A (columns 0007 to 0009, FIG. 1) JP 2003-214529 A (Claim 1, columns 0005 to 0006) JP 2004-162018 (Claim 1, column 0009) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-263898 (claim 1, column 0010)

近時、緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、先に説明したコラム型EPSだけでなく、ピニオン型EPS等の、他の方式の電動パワーステアリング装置の減速機にも使用することが求められつつある。ピニオン型EPSとは、電動モータの回転を、減速機において、小歯車から大歯車に伝えることで、回転速度を減速すると共に出力を増幅した後、操舵機構としてのラックアンドピニオン機構のうちピニオン軸に付与して、ステアリング操作をトルクアシストするものである。   Recently, it has been required to use a lubricant composition containing buffer particles not only in the column type EPS described above but also in other types of reduction gears of electric power steering devices such as pinion type EPS. It's getting on. The pinion-type EPS transmits the rotation of the electric motor from the small gear to the large gear in the reduction gear, thereby reducing the rotation speed and amplifying the output, and then the pinion shaft of the rack-and-pinion mechanism as the steering mechanism. To assist the torque in the steering operation.

しかし、発明者が検討したところ、前記ポリエステル型ポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、ピニオン型EPSの減速機等に充填した場合には、前記緩衝材粒子による、操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果が十分に得られないおそれがあるだけでなく、緩衝材粒子の耐久性が不足する場合を生じて、その場合には、前記効果が、比較的、短期間で低下してしまうおそれがあることが明らかとなった。   However, as a result of examination by the inventors, when a lubricant composition containing the buffer material particles made of the polyester type polyurethane resin is filled in a reduction gear of a pinion type EPS or the like, the steering torque by the buffer material particles is increased. Not only may there be a risk that the effect of reducing the noise in the vehicle interior by reducing the rattling noise without excessively raising or generating a sliding sound, but also the cushioning material It has been clarified that there is a case where the durability of the particles is insufficient, and in that case, the effect may be lowered in a relatively short period of time.

この原因としては、前記ポリエステル型ポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子が、ピニオン型EPSの減速機等に使用して、長期間に亘って、歯打ち音を良好に低減させるためには、弾性や硬さが十分でないことが挙げられる。すなわち、ピニオン型EPS等においては、コラム型EPSに比べて、駆動のためにより高いトルクを必要とする上、走行時に、先に説明したキックバックが、減速機にダイレクトに加わることから、コラム型EPSの減速機用として適した弾性と硬さとを有するポリエステル型ポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子を、そのままピニオン型EPSの減速機等に使用しても、弾性が不足して、前記効果が十分に得られない上、硬さが不足して、減速機の、小歯車と大歯車の歯面間に介在した緩衝材粒子が高いトルクを受け続けることによって、比較的、短期間で押し潰されて、前記効果が低下してしまうおそれがあるのである。   This is because the polyester-type polyurethane resin buffer material particles are used in a pinion-type EPS speed reducer or the like to reduce the rattling noise over a long period of time. Is not enough. That is, in the pinion type EPS or the like, a higher torque is required for driving as compared to the column type EPS, and the kickback described above is directly applied to the speed reducer during traveling. Even if the cushioning material particles made of polyester polyurethane resin having elasticity and hardness suitable for EPS speed reducers are used for pinion type EPS speed reducers as they are, the elasticity is insufficient and the above effects are sufficiently obtained. In addition to lack of hardness, the shock absorber particles interposed between the tooth surfaces of the small gear and the large gear of the reduction gear are crushed in a relatively short time by continuing to receive high torque. The effect may be reduced.

また、他の原因としては、ピニオン型EPS等においては、減速機が、主として、自動車のエンジン周りに近く、しかも車外環境にも近い、ステアリングギアボックスの周辺に設置されるため、前記減速機に充填された潤滑剤組成物が、エンジンからの熱による、およそ120℃以上といった高温環境下や、主に車外環境からもたらされる水分による、高湿環境下で使用し続けられることや、特に寒冷地等において、自動車が屋外に駐車される等した際に、潤滑剤組成物が低温に曝される場合が多いこと等も挙げられる。   As another cause, in the pinion type EPS or the like, the speed reducer is mainly installed around the steering gear box near the engine of the automobile and close to the outside environment. The filled lubricant composition can continue to be used in a high temperature environment of approximately 120 ° C. or higher due to heat from the engine, or in a high humidity environment mainly due to moisture from the outside of the vehicle. In other cases, the lubricant composition is often exposed to a low temperature when the automobile is parked outdoors.

すなわち、ポリエステル型ポリウレタン樹脂は、総じて耐熱性が低い上、長鎖ポリオールとしての脂肪族ポリエステルポリオールの割合が多くなるほど、耐湿性、耐水性が低下する傾向があり、場合によっては、前記高温環境下や高湿環境下での使用によって加水分解を生じることがある。その結果、ポリエステル型ポリウレタン樹脂が加水分解して低分子量化することによって、緩衝材粒子の弾性が急激に低下して、減速機の、小歯車と大歯車の歯面間に介在した際に、簡単に押し潰されたり、低分子量化に伴って粘着性が増大して、潤滑剤組成物中で、多数の緩衝材粒子が塊状に凝集したりする結果、比較的、短期間で、歯打ち音を低減させる効果が低下してしまうおそれがあるのである。   That is, the polyester type polyurethane resin generally has low heat resistance, and as the proportion of the aliphatic polyester polyol as the long-chain polyol increases, the moisture resistance and water resistance tend to decrease. Hydrolysis may occur when used in a high humidity environment. As a result, when the polyester-type polyurethane resin is hydrolyzed and has a low molecular weight, the elasticity of the buffer particles is drastically reduced, and when interposed between the tooth surfaces of the small gear and the large gear of the speed reducer, As a result of being easily crushed or having a low molecular weight, the tackiness increases and a large number of buffer particles aggregate in the lubricant composition. There exists a possibility that the effect which reduces a sound may fall.

さらに、長鎖ポリオールとしての芳香族ポリエステルポリオールの割合が多くなるほど、ポリエステル型ポリウレタン樹脂のガラス転移温度が高くなって、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度が上昇する傾向があるため、潤滑剤組成物が低温に曝された状態で操舵操作が行われた際に、減速機の、小歯車と大歯車の歯面間に介在した緩衝材粒子が押し潰されやすくなる結果、やはり比較的、短期間で、歯打ち音を低減させる効果が低下してしまうおそれがあるのである。そのため、特許文献4に記載の、ポリエステル型ポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物では、特にピニオン型EPSの減速機等に使用した際に、歯打ち音を低減させる効果が十分に得られないおそれがあるだけでなく、緩衝材粒子の耐久性が不足する場合を生じて、その場合にはして、前記効果が、比較的、短期間で低下してしまうおそれがある。   Furthermore, as the proportion of the aromatic polyester polyol as the long-chain polyol increases, the glass transition temperature of the polyester-type polyurethane resin increases, and the temperature at which the buffer particles become brittle and lose elasticity in a low temperature environment tends to increase. Therefore, when a steering operation is performed in a state where the lubricant composition is exposed to a low temperature, the cushioning material particles interposed between the tooth surfaces of the small gear and the large gear are easily crushed. As a result, there is a possibility that the effect of reducing the rattling noise is reduced in a relatively short period of time. Therefore, the lubricant composition including the buffer material particles made of polyester type polyurethane resin described in Patent Document 4 has a sufficient effect of reducing rattling noise particularly when used in a reduction gear of a pinion type EPS. In addition to the possibility of not being obtained, there may be a case where the durability of the buffer particles is insufficient, and in that case, the effect may be reduced in a relatively short period of time.

本発明の目的は、特にピニオン型EPSの減速機等に充填して、これまでよりも高温環境下、高湿環境下、低温環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用しても、緩衝材粒子による、前記ピニオン型EPS等の電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果を、これまでより長期間に亘って、良好に維持し続けることができる潤滑剤組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to fill a pinion-type EPS speed reducer, etc., and use it under a high temperature environment, a high humidity environment, a low temperature environment, or an environment in which high torque continues to be applied. Noise in the passenger compartment can be reduced by reducing the rattling noise without excessively increasing the steering torque of the electric power steering device such as the pinion type EPS or generating the sliding noise due to the buffer material particles. It is an object of the present invention to provide a lubricant composition capable of maintaining the effect of reducing the above for a longer period than before.

また、本発明の目的は、前記本発明の潤滑剤組成物を使用することによって、特に長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用し続けても騒音が小さい上、電動パワーステアリング装置等に組み込んだ際に、その操舵トルクを上昇させるおそれのない減速機と、前記減速機を用いた電動パワーステアリング装置とを提供することにある。   Further, the object of the present invention is to use the lubricant composition of the present invention, particularly for a long period of time, in a high temperature environment, a high humidity environment, or an environment where high torque is continuously applied. However, the present invention is to provide a reduction gear that is low in noise and that does not increase the steering torque when incorporated in an electric power steering device or the like, and an electric power steering device that uses the reduction gear.

本発明は、少なくとも、
(1) ポリカプロラクトンポリオールを含み、かつ、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300であるポリオール成分と、
(2) イソシアネートと、
を反応させて合成された、架橋構造を有するポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物である。
The present invention includes at least
(1) a polyol component containing polycaprolactone polyol and having a number average molecular weight of 250 to 1300 per active hydrogen group;
(2) isocyanate and
A lubricant composition comprising buffer particles made of polyurethane resin having a cross-linked structure synthesized by reacting with a lubricant, and a lubricant.

発明者の検討によると、ポリカプロラクトンポリオールを含むポリオール成分を、少なくともイソシアネートと反応させて合成される、架橋構造を有するポリウレタン樹脂(以下「ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂」と記載することがある)は、前記ポリカプロラクトンポリオールが耐油性に優れていることから、従来のポリエステル型ポリウレタン樹脂と同等またはそれ以上の高い耐油性を有する上、前記ポリカプロラクトンポリオールが、ポリウレタン樹脂のガラス転移温度を引き下げる機能をも有するため、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、従来に比べて大幅に低下させることもできる。   According to the inventors' investigation, a polyurethane resin having a crosslinked structure synthesized by reacting at least an isocyanate with a polyol component containing polycaprolactone polyol (hereinafter sometimes referred to as “polycaprolactone type polyurethane resin”) is: Since the polycaprolactone polyol is excellent in oil resistance, the polycaprolactone polyol has oil resistance equal to or higher than that of a conventional polyester polyurethane resin, and the polycaprolactone polyol has a function of lowering the glass transition temperature of the polyurethane resin. Therefore, the temperature at which the buffer material particles become brittle and lose elasticity under a low temperature environment can be significantly reduced as compared with the conventional case.

また、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂は、ポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内に規定されていることから、分子の架橋密度が、従来に比べて高くなる傾向にある。そのため、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂は、従来のポリエステル型ポリウレタン樹脂に比べて、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていると共に、緩衝材粒子の弾性と強度とを、従来に比べて、大幅に向上して、その耐久性を改善することもできる。   In addition, the polycaprolactone type polyurethane resin has a number average molecular weight per active hydrogen group of the polyol component in the range of 250 to 1300, so that the molecular crosslinking density is higher than the conventional one. Tend to be. Therefore, the polycaprolactone type polyurethane resin is excellent in heat resistance, moisture resistance, and water resistance as compared with the conventional polyester type polyurethane resin, and the elasticity and strength of the buffer material particles as compared with the conventional one. The durability can be improved significantly.

そのため、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子を含む、本発明の潤滑剤組成物によれば、特にピニオン型EPSの減速機等に充填して、これまでよりも高温環境下、高湿環境下、低温環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用しても、前記緩衝材粒子による、前記ピニオン型EPS等の電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果を、これまでより長期間に亘って、良好に維持し続けることが可能となる。なお、本発明においては、ポリカプロラクトンポリオール等のポリオール成分の数平均分子量を、前記ポリオール成分の水酸基価と、官能基数とから求めた値でもって表すこととする。   Therefore, according to the lubricant composition of the present invention including the buffer particles composed of the polycaprolactone type polyurethane resin, it is particularly filled in a pinion type EPS speed reducer and the like in a higher temperature environment and higher humidity than before. Even when used in an environment, a low temperature environment, or an environment that continues to receive high torque, the shock absorber particles excessively increase the steering torque of the electric power steering device such as the pinion-type EPS or the sliding noise. It is possible to maintain the effect of reducing the rattling noise and reducing the noise in the passenger compartment for a longer period of time without generating the noise. In the present invention, the number average molecular weight of a polyol component such as polycaprolactone polyol is represented by a value obtained from the hydroxyl value of the polyol component and the number of functional groups.

前記ポリカプロラクトンポリオールが、1分子中に活性水素基を3つ有する3官能のポリカプロラクトンポリオールである場合には、分子の架橋密度をさらに向上させて、先に説明した各特性を、より一層、向上することができる。ポリオール成分としては、前記3官能のポリカプロラクトンポリオールを、1種単独で使用してもよいが、少なくとも3官能のポリカプロラクトンポリオールを含む、2種以上のポリオールを併用することもできる。   In the case where the polycaprolactone polyol is a trifunctional polycaprolactone polyol having three active hydrogen groups in one molecule, the cross-linking density of the molecule is further improved, and the above-described characteristics are further improved. Can be improved. As the polyol component, the trifunctional polycaprolactone polyol may be used alone, or two or more kinds of polyols including at least trifunctional polycaprolactone polyol may be used in combination.

例えば、ポリオール成分として、
(i) 数平均分子量の異なる2種以上の、3官能のポリカプロラクトンポリオールを、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように併用するか、
(ii) 3官能のポリカプロラクトンポリオールと、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールとを、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように併用するか、あるいは
(iii) カルボン酸またはその誘導体(酸無水物、ポリエステル等)とポリオールとの反応生成物であるポリエステルポリオールと、3官能のポリカプロラクトンポリオールとを、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となり、かつ、式(a):
For example, as a polyol component,
(i) Two or more kinds of trifunctional polycaprolactone polyols having different number average molecular weights are used in combination so that the number average molecular weight per active hydrogen group is in the range of 250 to 1300,
(ii) A trifunctional polycaprolactone polyol and a bifunctional polycaprolactone polyol having two active hydrogen groups in one molecule have a number average molecular weight per active hydrogen group in the range of 250 to 1,300. Or use together or
(iii) A polyester polyol which is a reaction product of a carboxylic acid or a derivative thereof (an acid anhydride, polyester, etc.) and a polyol and a trifunctional polycaprolactone polyol have a number average molecular weight of 250 per active hydrogen group. ˜1300 and formula (a):

Figure 2008174614
〔式中、PKはポリカプロラクトンポリオールの質量、PEはポリエステルポリオールの質量を示す。〕
で求められる、ポリカプロラクトンポリオールの、両ポリオールの総量中に占める割合RP(質量%)が50質量%を超える範囲内となるように併用する
ことによって、先に説明した種々の特性を維持しながら、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂に、併用するポリオール成分に基づく、様々な、新たな特性を付与することができる。
Figure 2008174614
Wherein, P K is the mass of polycaprolactone polyols, P E represents the weight of the polyester polyol. ]
By using together such that the ratio R P (% by mass) of the polycaprolactone polyol in the total amount of both polyols determined in (1) is in the range exceeding 50% by mass, the various characteristics described above are maintained. However, various new properties based on the polyol component used in combination can be imparted to the polycaprolactone type polyurethane resin.

イソシアネートとしては、分子中にイソシアヌレート骨格を有し、かつ、1分子中にNCO基を3つ以上有する多官能のイソシアネートが好ましい。前記多官能のイソシアネートを用いることで、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の分子中にイソシアヌレート骨格を導入すると共に、分子の架橋密度をさらに向上させて、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性を、より一層、向上することができる。また、本発明においては、1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤を併用することもでき、かかる併用によって、分子の架橋密度をさらに向上することができる。ただし、架橋剤が多すぎる場合には、分子の架橋密度が高くなりすぎて、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂が、硬く、かつ脆くなるため、前記架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比は2.0倍未満の範囲内とされる。   As the isocyanate, a polyfunctional isocyanate having an isocyanurate skeleton in the molecule and three or more NCO groups in one molecule is preferable. By using the polyfunctional isocyanate, an isocyanurate skeleton is introduced into the molecule of the polycaprolactone-type polyurethane resin, and the cross-linking density of the molecule is further improved to further improve the heat resistance of the polycaprolactone-type polyurethane resin. Can be improved. Moreover, in this invention, the crosslinking agent which has 3 or more of active hydrogen groups in 1 molecule can also be used together, and the crosslinking density of a molecule | numerator can further be improved by this combined use. However, when there are too many crosslinking agents, the crosslinking density of the molecules becomes too high, and the polycaprolactone type polyurethane resin becomes hard and brittle, so the molar ratio of the crosslinking agent to the polyol component is 2.0 times. Within the range of less than.

ポリカプロラクトンポリオールが、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールである場合には、ポリウレタン樹脂のガラス転移温度をさらに引き下げて、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、より一層、低下させることができる。前記2官能のポリカプロラクトンポリオールと反応させるイソシアネートとしては、分子中にイソシアヌレート骨格を有し、かつ、1分子中にNCO基を3つ以上有する多官能のイソシアネートが好ましい。前記多官能のイソシアネートを用いることで、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の分子中にイソシアヌレート骨格を導入すると共に、分子の架橋密度をさらに向上させて、2官能のポリカプロラクトンポリオールによる、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を低下させる効果を維持しながら、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性を、より一層、向上することができる。   When the polycaprolactone polyol is a bifunctional polycaprolactone polyol having two active hydrogen groups in one molecule, the glass transition temperature of the polyurethane resin is further lowered, and the buffer particles become brittle in a low temperature environment. Thus, the temperature at which the elasticity is lost can be further reduced. The isocyanate to be reacted with the bifunctional polycaprolactone polyol is preferably a polyfunctional isocyanate having an isocyanurate skeleton in the molecule and three or more NCO groups in one molecule. By using the polyfunctional isocyanate, an isocyanurate skeleton is introduced into the molecule of the polycaprolactone-type polyurethane resin, and the cross-linking density of the molecule is further improved. Under a low-temperature environment due to the bifunctional polycaprolactone polyol, The heat resistance of the polycaprolactone type polyurethane resin can be further improved while maintaining the effect of reducing the temperature at which the buffer material particles become brittle and lose elasticity.

また、ポリオール成分としての2官能のポリカプロラクトンポリオールと、1分子中にNCO基を2つ有する2官能のイソシアネートとを組み合わせることもでき、その場合には、合成されるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂に架橋構造を導入するため、1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤を併用するのが好ましい。かかる併用系では、2官能のポリカプロラクトンポリオールによる、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を低下させる効果を維持しながら、架橋剤によって架橋させることで、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性、耐湿性、耐水性を向上すると共に、緩衝材粒子の弾性と強度とを向上することができる。ただし、架橋剤が少なすぎる場合には、前記架橋の効果が得られないため、架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比は0.5倍以上の範囲内とされる。   Also, a bifunctional polycaprolactone polyol as a polyol component and a bifunctional isocyanate having two NCO groups in one molecule can be combined. In this case, the polycaprolactone type polyurethane resin to be synthesized is crosslinked. In order to introduce a structure, it is preferable to use a crosslinking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule. In such a combined system, polycaprolactone type polyurethane is obtained by crosslinking with a crosslinking agent while maintaining the effect of reducing the temperature at which the buffer particles become brittle and lose elasticity under a low temperature environment by the bifunctional polycaprolactone polyol. In addition to improving the heat resistance, moisture resistance and water resistance of the resin, the elasticity and strength of the buffer particles can be improved. However, when the amount of the crosslinking agent is too small, the crosslinking effect cannot be obtained, so that the molar ratio of the crosslinking agent to the polyol component is within a range of 0.5 times or more.

緩衝材粒子は、ポリオール成分を、分散媒中に、液滴状に分散させた状態で、少なくともイソシアネートと反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる球状の粒子であるのが好ましい。前記球状の粒子を用いた場合には、潤滑剤組成物の流動性を向上させて、電動パワーステアリング装置の操舵トルクの上昇や、摺動音の発生を、さらに確実に防止することができる。また、前記製造方法によれば、球状で、しかも粒径の揃った緩衝材粒子を、効率よく製造できるという利点もある。   The buffer material particles are preferably spherical particles made of a polyurethane resin synthesized by reacting at least with an isocyanate in a state where the polyol component is dispersed in the form of droplets in a dispersion medium. When the spherical particles are used, the fluidity of the lubricant composition can be improved, and the increase of the steering torque of the electric power steering device and the generation of sliding noise can be prevented more reliably. Moreover, according to the said manufacturing method, there exists an advantage that the buffer material particle | grains which were spherical and uniform in particle size can be manufactured efficiently.

本発明の減速機は、小歯車と大歯車とを備え、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に、本発明の潤滑剤組成物を充填したものであるため、特に長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用し続けても騒音が小さい上、電動パワーステアリング装置等に組み込んだ際に、その操舵トルクを上昇させるおそれがない点で好ましい。また、本発明の電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータの出力を、前記減速機を介して舵取機構に伝えるものであるため、車室内での騒音を、コスト安価に低減できる点で好ましい。   The speed reducer of the present invention includes a small gear and a large gear, and the region including the meshing portion of both the gears is filled with the lubricant composition of the present invention. It is preferable in that it is low in noise even if it is used in an environment, a high humidity environment, or an environment where it continues to receive high torque, and there is no risk of increasing its steering torque when incorporated in an electric power steering device or the like. . In addition, the electric power steering apparatus of the present invention transmits the output of the steering assist motor to the steering mechanism via the reduction gear, so that noise in the vehicle compartment can be reduced at low cost. preferable.

本発明によれば、特にピニオン型EPSの減速機等に充填して、これまでよりも高温環境下、高湿環境下、低温環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用しても、緩衝材粒子による、前記ピニオン型EPS等の電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果を、これまでより長期間に亘って、良好に維持し続けることができる潤滑剤組成物を提供することができる。   According to the present invention, in particular, a pinion type EPS reduction gear or the like is filled, and even when used in a high temperature environment, a high humidity environment, a low temperature environment, or an environment in which high torque is continuously received, Noise in the passenger compartment can be reduced by reducing the rattling noise without excessively increasing the steering torque of the electric power steering device such as the pinion type EPS or generating the sliding noise due to the buffer material particles. Thus, it is possible to provide a lubricant composition that can keep the effect of reducing the temperature better for a longer period than before.

また、本発明によれば、前記本発明の潤滑剤組成物を使用することによって、特に長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用し続けても騒音が小さい上、電動パワーステアリング装置等に組み込んだ際に、その操舵トルクを上昇させるおそれのない減速機と、前記減速機を用いた電動パワーステアリング装置とを提供することができる。   Further, according to the present invention, by using the lubricant composition of the present invention, it is continued to be used under a high temperature environment, a high humidity environment, or an environment in which high torque is continuously applied, particularly for a long period of time. However, it is possible to provide a reduction gear that is low in noise and that does not increase the steering torque when incorporated in an electric power steering device or the like, and an electric power steering device that uses the reduction gear.

〈潤滑剤組成物〉
本発明の潤滑剤組成物は、少なくとも、
(1) ポリカプロラクトンポリオールを含み、かつ、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300であるポリオール成分と、
(2) イソシアネートと、
を反応させて合成された、架橋構造を有するポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とするものである。
<Lubricant composition>
The lubricant composition of the present invention includes at least
(1) a polyol component containing polycaprolactone polyol and having a number average molecular weight of 250 to 1300 per active hydrogen group;
(2) isocyanate and
It contains buffer material particles made of polyurethane resin having a crosslinked structure and synthesized by reacting and a lubricant.

前記本発明の潤滑剤組成物は、先に説明したように、特にピニオン型EPSの減速機等に充填して、これまでよりも高温環境下、高湿環境下、低温環境下、あるいは高いトルクを受け続ける環境下で使用しても、緩衝材粒子による、前記ピニオン型EPS等の電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果を、良好に維持し続けることができるという、特有の作用効果を奏する。   As described above, the lubricant composition of the present invention is filled in a pinion-type EPS speed reducer, etc., in a higher temperature environment, a higher humidity environment, a lower temperature environment, or higher torque than before. Even if it is used in an environment where it continues to be subject to shocks, it does not excessively increase the steering torque of the electric power steering device such as the pinion-type EPS or generate sliding noise due to the buffer material particles. There is a specific effect that the effect of reducing the noise and reducing the noise in the passenger compartment can be maintained satisfactorily.

前記(1)のポリオール成分のうち、ポリカプロラクトンポリオールとしては、ε−カプロラクトンを開環重合させて合成されたものが挙げられる。前記ポリカプロラクトンポリオールは、ε−カプロラクトンを開環重合させる際に用いる重合開始剤の、重合の開始点として機能する官能基の数に基づいて、分子中に導入される、官能基としての活性水素基の個数を調整することができる。例えば重合開始剤として、1分子中に、官能基としての活性水素基を3つ有する、トリメチロールプロパン等を用いた場合には、開環重合によって、1分子中に活性水素基を3つ有する3官能のポリカプロラクトンポリオールを合成することができる。   Among the polyol components (1), examples of the polycaprolactone polyol include those synthesized by ring-opening polymerization of ε-caprolactone. The polycaprolactone polyol is an active hydrogen as a functional group that is introduced into a molecule based on the number of functional groups that function as a polymerization starting point of a polymerization initiator used in ring-opening polymerization of ε-caprolactone. The number of groups can be adjusted. For example, when a trimethylolpropane having three active hydrogen groups as functional groups in one molecule is used as a polymerization initiator, it has three active hydrogen groups in one molecule by ring-opening polymerization. A trifunctional polycaprolactone polyol can be synthesized.

また、重合開始剤として、1分子中に、官能基としての活性水素基を2つ有するエチレングリコール等を用いた場合には、開環重合によって、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールを合成することができる。前記ポリカプロラクトンポリオールを含むポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量は250〜1300に限定される。ポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量が1300を超える場合には、少なくともイソシアネートと反応させて合成される、架橋構造を有するポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の、分子の架橋密度が不足して、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性、耐湿性、および耐水性を向上すると共に、緩衝材粒子の弾性と強度とを向上する効果が得られないため、緩衝材粒子の耐久性が低下してしまう。   In addition, when ethylene glycol or the like having two active hydrogen groups as functional groups in one molecule is used as a polymerization initiator, 2 having two active hydrogen groups in one molecule by ring-opening polymerization. Functional polycaprolactone polyols can be synthesized. The number average molecular weight per active hydrogen group of the polyol component containing the polycaprolactone polyol is limited to 250 to 1300. When the number average molecular weight per active hydrogen group of the polyol component exceeds 1300, the crosslink density of the polycaprolactone type polyurethane resin having a crosslinked structure synthesized by reacting with at least an isocyanate is insufficient. In addition, the heat resistance, moisture resistance, and water resistance of the polycaprolactone type polyurethane resin are improved, and the effect of improving the elasticity and strength of the buffer material particles cannot be obtained. End up.

また、前記数平均分子量が250未満では、少なくともイソシアネートと反応させて合成される、架橋構造を有するポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の、分子の架橋密度が高くなりすぎて、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂が、硬く、かつ脆くなりすぎるため、却って、緩衝材粒子の耐久性が低下してしまう。なお、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の、分子の架橋密度を適度な範囲に調整して、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の各特性を、いずれも向上させることによって、緩衝材粒子の耐久性を向上することを考慮すると、ポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量は、前記範囲内でも300〜1250、特に350〜1200であるのが好ましい。   Further, when the number average molecular weight is less than 250, the polycaprolactone type polyurethane resin having a crosslinked structure synthesized by reacting at least with an isocyanate has a too high molecular crosslinking density, and the polycaprolactone type polyurethane resin is On the other hand, the durability of the buffer particles is lowered because it is too hard and brittle. The durability of the buffer particles is improved by adjusting the molecular crosslinking density of the polycaprolactone type polyurethane resin to an appropriate range and improving each of the properties of the polycaprolactone type polyurethane resin. In view of the above, the number average molecular weight per active hydrogen group of the polyol component is preferably 300 to 1250, particularly preferably 350 to 1200 even within the above range.

ポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量を、前記範囲内となるように調整するためには、前記ポリオール成分として、3官能のポリカプロラクトンポリオール、または2官能のポリカプロラクトンポリオールを、いずれか1種単独で使用する場合は、前記ポリカプロラクトンポリオールの数平均分子量を調整すればよい。例えば、3官能のポリカプロラクトンポリオールを単独で使用する場合は、その数平均分子量を、750〜3600の範囲に調整することで、前記ポリカプロラクトンポリオールの、ひいてはポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量を250〜1300の範囲内とすることができる。   In order to adjust the number average molecular weight per active hydrogen group of the polyol component so as to be within the above range, a trifunctional polycaprolactone polyol or a bifunctional polycaprolactone polyol is used as the polyol component. When any one of them is used alone, the number average molecular weight of the polycaprolactone polyol may be adjusted. For example, when a trifunctional polycaprolactone polyol is used alone, the number average molecular weight thereof is adjusted to a range of 750 to 3600, so that one per active hydrogen group of the polycaprolactone polyol, and hence the polyol component, is adjusted. The number average molecular weight can be in the range of 250 to 1300.

また、ポリオール成分として、2官能のポリカプロラクトンポリオールを単独で使用する場合は、その数平均分子量を、500〜2600の範囲に調整することで、前記ポリカプロラクトンポリオールの、ひいてはポリオール成分の、活性水素基1つあたりの数平均分子量を250〜1300の範囲内とすることができる。また、ポリオール成分として、少なくともポリカプロラクトンポリオールを含む、2種以上のポリオールを併用する場合には、各ポリオールの数平均分子量の総量と、活性水素基の総量とから求められる、活性水素基1つあたりの数平均分子量が前記範囲内となるように、それぞれのポリオールの数平均分子量と活性水素基の数、各ポリオールの配合割合を調整すればよい。   In addition, when a bifunctional polycaprolactone polyol is used alone as the polyol component, the active hydrogen of the polycaprolactone polyol, and thus the polyol component, is adjusted by adjusting the number average molecular weight in the range of 500 to 2600. The number average molecular weight per group can be in the range of 250-1300. Further, when two or more polyols including at least polycaprolactone polyol are used in combination as the polyol component, one active hydrogen group determined from the total number average molecular weight of each polyol and the total amount of active hydrogen groups What is necessary is just to adjust the number average molecular weight of each polyol, the number of active hydrogen groups, and the blending ratio of each polyol so that the number average molecular weight per one may become in the said range.

2種以上のポリオールを併用する場合、その少なくとも1種がポリカプロラクトンポリオールであれば、併用する他のポリオールについては特に限定されないが、先に説明した(i)〜(iii)の組み合わせを採用するのが好ましい。このうち(i)の、数平均分子量の異なる2種以上の、3官能のポリカプロラクトンポリオールを併用する場合には、それぞれのポリカプロラクトンポリオールとして、活性水素基1つあたりの数平均分子量が前記範囲内となるものを用いてもよいし、少なくとも1種は、前記数平均分子量が、前記範囲を外れるものを用いることもできる。いずれの場合においても、ポリオール成分全体としてみたときに、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように、各ポリカプロラクトンポリオールの数平均分子量と配合割合を調整すればよい。   When two or more kinds of polyols are used in combination, other polyols used in combination are not particularly limited as long as at least one of them is polycaprolactone polyol, but the combination of (i) to (iii) described above is adopted. Is preferred. Among these, when two or more kinds of tri-functional polycaprolactone polyols (i) having different number average molecular weights are used in combination, the number average molecular weight per active hydrogen group is within the above range as each polycaprolactone polyol. An inner one may be used, and at least one of them may have a number average molecular weight outside the above range. In any case, the number average molecular weight and blending ratio of each polycaprolactone polyol should be adjusted so that the number average molecular weight per active hydrogen group is in the range of 250 to 1300 when viewed as the whole polyol component. That's fine.

(ii)の、3官能のポリカプロラクトンポリオールと2官能のポリカプロラクトンポリオールとを併用する場合には、前記3官能のポリカプロラクトンポリオールとして、1種のみを単独で用いてもよいし、数平均分子量の異なる2種以上を併用してもよい。同様に、2官能のポリカプロラクトンポリオールとしても、1種のみを単独で用いてもよいし、数平均分子量の異なる2種以上を併用してもよい。   When (ii) the trifunctional polycaprolactone polyol and the bifunctional polycaprolactone polyol are used in combination, only one kind may be used alone as the trifunctional polycaprolactone polyol, or the number average molecular weight may be used. Two or more different types may be used in combination. Similarly, as the bifunctional polycaprolactone polyol, only one kind may be used alone, or two or more kinds having different number average molecular weights may be used in combination.

その他の構成は、前記(i)の場合と同様である。すなわち、それぞれのポリカプロラクトンポリオールとして、活性水素基1つあたりの数平均分子量が前記範囲内となるものを用いてもよいし、少なくとも1種は、前記数平均分子量が、前記範囲を外れるものを用いることもできる。いずれの場合においても、ポリオール成分全体としてみたときに、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように、各ポリカプロラクトンポリオールの数平均分子量と配合割合を調整すればよい。   Other configurations are the same as those in the case (i). That is, as each polycaprolactone polyol, those having a number average molecular weight per active hydrogen group within the above range may be used, and at least one of the polycaprolactone polyols has a number average molecular weight outside the above range. It can also be used. In any case, the number average molecular weight and blending ratio of each polycaprolactone polyol should be adjusted so that the number average molecular weight per active hydrogen group is in the range of 250 to 1300 when viewed as the whole polyol component. That's fine.

(iii)において、3官能のポリカプロラクトンポリオールと併用する、カルボン酸またはその誘導体(酸無水物、ポリエステル等)とポリオールとの反応生成物であるポリエステルポリオールとしては、先に説明した、芳香族カルボン酸またはその誘導体と低分子量ポリオールとを反応させた芳香族ポリエステルポリオールや、脂肪族カルボン酸またはその誘導体と低分子量ポリオールとを反応させた脂肪族ポリエステルポリオール等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、1種のみを単独で用いてもよいし、数平均分子量や構造の異なる2種以上を併用してもよい。また、3官能のポリカプロラクトンポリオールとしても、1種のみを単独で用いてもよいし、数平均分子量の異なる2種以上を併用してもよい。前記併用によって、緩衝材粒子の引張強度を向上したり、ポリエステルポリオールが芳香族ポリエステルポリオールである場合には、前記緩衝材粒子の耐熱性を向上したりする効果が得られる。   In (iii), the polyester polyol which is a reaction product of a carboxylic acid or a derivative thereof (an acid anhydride, polyester, etc.) and a polyol used in combination with a trifunctional polycaprolactone polyol is the aromatic carboxylic acid described above. Examples thereof include aromatic polyester polyols obtained by reacting an acid or a derivative thereof with a low molecular weight polyol, and aliphatic polyester polyols obtained by reacting an aliphatic carboxylic acid or a derivative thereof with a low molecular weight polyol. As said polyester polyol, only 1 type may be used independently and 2 or more types from which a number average molecular weight and a structure differ may be used together. Moreover, also as a trifunctional polycaprolactone polyol, only 1 type may be used independently and 2 or more types from which a number average molecular weight differs may be used together. By the combined use, an effect of improving the tensile strength of the buffer material particles or improving the heat resistance of the buffer material particles when the polyester polyol is an aromatic polyester polyol can be obtained.

前記併用系においては、式(a):   In the combination system, the formula (a):

Figure 2008174614
〔式中、PKはポリカプロラクトンポリオールの質量、PEはポリエステルポリオールの質量を示す。〕
で求められる、ポリカプロラクトンポリオールの、両ポリオールの総量中に占める割合RP(質量%)が50質量%を超える範囲内である必要がある。割合RPが前記範囲未満では、ポリオール成分として、ポリカプロラクトンポリオールを用いたことによる、先に説明した、ポリウレタン樹脂のガラス転移温度を引き下げて、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を低下させる効果が得られなくなってしまう。
Figure 2008174614
Wherein, P K is the mass of polycaprolactone polyols, P E represents the weight of the polyester polyol. ]
It is necessary that the ratio R P (% by mass) of the polycaprolactone polyol determined in (1) to the total amount of both polyols exceeds 50% by mass. When the ratio R P is less than the above range, the glass transition temperature of the polyurethane resin described above is lowered by using polycaprolactone polyol as the polyol component, and the buffer particles become brittle and elastic in a low temperature environment. The effect of lowering the temperature will be lost.

なお、前記効果を、より一層、良好に発揮させると共に、ポリエステルポリオールを併用したことによる、先に説明した効果とを両立させることを考慮すると、前記割合RPは、前記範囲内でも60〜95質量%、特に70〜90質量%であるのが好ましい。その他の構成は、前記(i)(ii)の場合と同様である。
すなわち、それぞれのポリオールとして、活性水素基1つあたりの数平均分子量が前記範囲内となるものを用いてもよいし、少なくとも1種は、前記数平均分子量が、前記範囲を外れるものを用いることもできる。いずれの場合においても、ポリオール成分全体としてみたときに、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように、各ポリオールの数平均分子量と配合割合を調整すればよい。
The ratio R P is 60 to 95 even within the above range, considering that the above effects can be exhibited more satisfactorily and that the above-described effects due to the combined use of the polyester polyol are taken into account. It is preferable that it is mass%, especially 70-90 mass%. Other configurations are the same as those in the cases (i) and (ii).
That is, as each polyol, those having a number average molecular weight per active hydrogen group within the above range may be used, and at least one of those having a number average molecular weight outside the above range may be used. You can also. In any case, the number average molecular weight and the blending ratio of each polyol may be adjusted so that the number average molecular weight per active hydrogen group is in the range of 250 to 1300 when viewed as the whole polyol component. .

ポリオール成分と反応させるイソシアネートとしては、分子中に2つ以上のNCO基を含む種々のイソシアネートが使用可能である。前記イソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;1,6−ヘキサメチレンジイソシネアート、1,12−ドデカンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。   As the isocyanate to be reacted with the polyol component, various isocyanates containing two or more NCO groups in the molecule can be used. Examples of the isocyanate include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate; aliphatic diisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocineate and 1,12-dodecane diisocyanate; And alicyclic diisocyanates such as cyclohexane-1,4-diisocyanate and isophorone diisocyanate.

また、イソシアネートとしては、前記各イソシアネートと、活性水素基含有化合物との反応によるイソシアネート基末端化合物;カルボジイミド化反応、イソシアヌレート化反応等によるイソシアネート変性体;アニリンとホルムアルテヒドとの縮合物をホスゲン化したもの等も挙げられる。また、メタノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトンオキシム、フェノール、クレゾール等の、1分子中に、活性水素を1個有する適当なブロック剤で、その一部または全部を安定化したイソシアネートを使用することもできる。   As the isocyanate, an isocyanate group-terminated compound obtained by reacting each isocyanate with an active hydrogen group-containing compound; an isocyanate-modified product obtained by carbodiimidization reaction, isocyanurate reaction, etc .; a condensate of aniline and formaldehyde is phosgene The thing etc. which were made into a thing are also mentioned. In addition, some or all of it was stabilized with an appropriate blocking agent having one active hydrogen in one molecule such as methanol, n-butanol, benzyl alcohol, ε-caprolactam, methyl ethyl ketone oxime, phenol, cresol, etc. Isocyanates can also be used.

中でも、分子中にイソシアヌレート骨格を有し、かつ、1分子中にNCO基を3つ以上有するイソシアネートが、先に説明したように、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性を向上する効果を有することから、好適に使用され、前記イソシアネートとしては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化反応によって3量化した3量化変性イソシアネート(NCO基数:3.5)等が挙げられる。   Among them, the isocyanate having an isocyanurate skeleton in the molecule and having three or more NCO groups in the molecule has the effect of improving the heat resistance of the polycaprolactone type polyurethane resin as described above. From the above, the isocyanate is preferably a trimerized isocyanate (NCO group number: 3.5) obtained by trimming 1,6-hexamethylene diisocyanate by an isocyanurate-forming reaction.

イソシアネートは、NCO基の当量が、ポリオール成分の活性水素基の当量とほぼ等しくなるように、あるいは、1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤を併用する場合には、前記NCO基の当量が、ポリオール成分の活性水素基の当量、および架橋剤の活性水素基の当量の合計量とほぼ等しくなるように、配合割合を設定すればよい。具体的には、NCO基の当量が、活性水素基の当量の0.9倍〜1.1倍程度となるように、イソシアネートの配合割合を設定するのが好ましい。   Isocyanate has an NCO group equivalent to the equivalent of the active hydrogen group of the polyol component, or when a cross-linking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule is used in combination. The mixing ratio may be set so that the equivalent amount is substantially equal to the total amount of the equivalent of active hydrogen groups of the polyol component and the equivalent of active hydrogen groups of the crosslinking agent. Specifically, it is preferable to set the blending ratio of the isocyanate so that the equivalent of the NCO group is about 0.9 to 1.1 times the equivalent of the active hydrogen group.

架橋剤としては、1分子中に活性水素基を3つ以上有する種々の化合物が使用可能であり、前記架橋剤としては、例えばグリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等のポリオールや、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N,N,N′,N′−テトラ(ヒドロキシプロピル)ジアミン等のアミノアルコール等が挙げられ、特に活性水素基が全て1級水酸基である、トリメチロールプロパンやトリメチロールブタンが好ましい。   As the crosslinking agent, various compounds having three or more active hydrogen groups in one molecule can be used. Examples of the crosslinking agent include glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolbutane, trimethylolethane, 1 Polyols such as 1,2,6-hexanetriol and pentaerythritol, and amino alcohols such as triethanolamine, diethanolamine, N, N, N ′, N′-tetra (hydroxypropyl) diamine, etc., particularly active hydrogen groups Are all primary hydroxyl groups, and trimethylolpropane and trimethylolbutane are preferred.

ポリオール成分として、少なくとも3官能のポリカプロラクトンポリオールを含む系においては、架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比が2.0倍未満の範囲内とされる。架橋剤のモル比が前記範囲を超える場合には、分子の架橋密度が高くなりすぎて、合成されるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂が、硬く、かつ脆くなってしまう。なお、前記系では、架橋剤を添加しなくても、3官能のポリカプロラクトンポリオールと、イソシアネートとの反応によって架橋構造が形成されるため、前記モル比の下限値は0倍、つまり架橋剤を添加しない範囲まで含まれるが、架橋剤を添加する場合には、その添加効果を有効に発揮させることを考慮すると、前記モル比は0.5〜1.5倍の範囲内であるのが好ましい。   In the system containing at least trifunctional polycaprolactone polyol as the polyol component, the molar ratio of the crosslinking agent to the polyol component is set within a range of less than 2.0 times. When the molar ratio of the crosslinking agent exceeds the above range, the molecular crosslinking density becomes too high, and the synthesized polycaprolactone type polyurethane resin becomes hard and brittle. In the above system, since a crosslinked structure is formed by the reaction of trifunctional polycaprolactone polyol and isocyanate without adding a crosslinking agent, the lower limit of the molar ratio is 0 times, that is, the crosslinking agent is not used. Although it is included up to the range not added, in the case of adding a crosslinking agent, the molar ratio is preferably in the range of 0.5 to 1.5 times in consideration of effectively exhibiting the effect of addition. .

また、ポリオール成分が2官能のポリカプロラクトンポリオールであると共に、イソシアネートが、やはり2官能のイソシアネートである系においては、合成されるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂を架橋させるために、架橋剤が必須の成分として配合され、前記架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比が0.5倍以上とされる。
架橋剤のモル比が前記範囲未満では、分子の架橋密度が低すぎて、2官能のポリカプロラクトンポリオールによる、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を低下させる効果を維持しながら、合成されるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の耐熱性、耐湿性、耐水性を向上すると共に、緩衝材粒子の弾性と強度とを向上する効果が得られなくなってしまう。なお、前記系において、緩衝材粒子の弾性と強度とを適度な範囲に調整することを考慮すると、架橋剤のモル比は、前記範囲内でも2.5倍以下、特に0.8〜2.0倍の範囲内であるのが好ましい。
Further, in a system in which the polyol component is a bifunctional polycaprolactone polyol and the isocyanate is also a bifunctional isocyanate, a crosslinking agent is an essential component for crosslinking the polycaprolactone type polyurethane resin to be synthesized. It mix | blends and the molar ratio with respect to the polyol component of the said crosslinking agent shall be 0.5 times or more.
If the molar ratio of the cross-linking agent is less than the above range, the cross-linking density of the molecule is too low, and the bifunctional polycaprolactone polyol maintains the effect of reducing the temperature at which the buffer particles become brittle and lose elasticity under a low temperature environment. However, the effect of improving the heat resistance, moisture resistance and water resistance of the synthesized polycaprolactone type polyurethane resin and improving the elasticity and strength of the buffer material particles cannot be obtained. In the system, considering that the elasticity and strength of the buffer particles are adjusted to an appropriate range, the molar ratio of the crosslinking agent is 2.5 times or less, particularly 0.8-2. It is preferably within the range of 0 times.

前記各成分を反応させて合成されるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子には、必要に応じて、各種の添加剤を含有させることもできる。添加剤としては、例えば、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の劣化を防止するための酸化防止剤、老化防止剤、難燃剤等や、緩衝材粒子に磁性を付与するための磁性粉末、粒子を着色するための着色剤等が挙げられる。   Various additives may be contained in the buffer particles made of polycaprolactone type polyurethane resin synthesized by reacting the above components, if necessary. Examples of additives include antioxidants for preventing deterioration of polycaprolactone type polyurethane resins, antioxidants, flame retardants, magnetic powders for imparting magnetism to buffer particles, and particles for coloring. And the like.

緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径D1は、50μm<D1≦300μmであるのが好ましい。体積分率の平均粒径D1が前記範囲以下では、小歯車と大歯車との噛み合いの衝撃を緩衝して歯打ち音を低減する効果に限界があり、車室内での騒音を、大幅に低減できないおそれがある。また、体積分率の平均粒径D1が前記範囲を超える場合には、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが上昇したり、摺動音を発生したりするおそれがある。なお、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は、歯打ち音を低減する効果を、さらに向上させることを考慮すると、前記範囲内でも、特に100μm以上であるのが好ましい。また、操舵トルクの上昇や摺動音の発生を、より確実に防止することを考慮すると、前記範囲内でも、特に200μm以下であるのが好ましい。 The average particle diameter D 1 of the volume fraction of the buffer particles is preferably 50 μm <D 1 ≦ 300 μm. An average particle diameter D 1 of the volume fraction less than the range, there is a limit to the effect of reducing small gear and shock buffer to rattle engagement with the gear wheel, the noise in the passenger compartment, significantly May not be reduced. Further, when the average particle diameter D 1 of the volume fraction exceeds the above range, there is a possibility that the steering torque of the electric power steering apparatus is or, or generates a sliding sound increase. In addition, the average particle diameter of the volume fraction of the buffer particles is preferably 100 μm or more, even within the above range, in consideration of further improving the effect of reducing the rattling noise. In consideration of more reliably preventing an increase in steering torque and generation of sliding noise, it is particularly preferably 200 μm or less even within the above range.

緩衝材粒子は、種々の方法によって製造できるが、ポリオール成分を、分散媒中に、液滴状に分散させた状態で、少なくともイソシアネートと反応させる分散重合法によれば、分散媒中に分散した球状を維持しつつ、しかも、粒径の揃った緩衝材粒子を、効率よく製造できる。分散媒としては、少なくともポリオール成分と、反応によって生成したポリウレタン樹脂とを溶解しない種々の、非水系の有機溶媒がいずれも使用可能であり、その具体例としてはn−ヘキサン、イソオクタン、ドデカン、流動パラフィン等の脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。特に、反応時の加熱等を考慮すると、分散媒としては、沸点が60℃以上であるものが好ましい。また必要に応じて、前記分散媒としては、トルエン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン等の極性溶媒を併用してもよい。   The buffer particles can be produced by various methods, but the polyol component is dispersed in the dispersion medium according to the dispersion polymerization method in which the polyol component is dispersed in the dispersion medium in the form of droplets and reacted with at least the isocyanate. While maintaining the spherical shape, it is possible to efficiently produce buffer particles having a uniform particle size. As the dispersion medium, any of various non-aqueous organic solvents that do not dissolve at least the polyol component and the polyurethane resin produced by the reaction can be used. Specific examples thereof include n-hexane, isooctane, dodecane, fluid Examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as paraffin, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane. In particular, considering the heating during the reaction, the dispersion medium preferably has a boiling point of 60 ° C. or higher. If necessary, as the dispersion medium, a polar solvent such as toluene, butyl acetate, or methyl ethyl ketone may be used in combination.

反応系には、必要に応じて、ウレタン化促進のための触媒を添加してもよい。触媒としては、例えばジ−n−ブチルスズジラウレート、第1スズオクトエート、第三アミン類(N−メチルモルホリン、トリエチルアミン他)、ナフテン酸鉛、鉛オクトエート等が挙げられる。触媒の添加量は、ポリオール成分等の、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂を形成する成分の総量100質量部に対して、0.01〜1質量部程度が好ましい。   If necessary, a catalyst for promoting urethanization may be added to the reaction system. Examples of the catalyst include di-n-butyltin dilaurate, stannous octoate, tertiary amines (N-methylmorpholine, triethylamine, etc.), lead naphthenate, lead octoate and the like. The amount of the catalyst added is preferably about 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass as the total of the components that form the polycaprolactone type polyurethane resin such as the polyol component.

反応系には、少なくともポリオール成分を、非水系の分散媒中に、安定に分散させるために、分散安定剤を添加してもよい。分散安定剤としては、種々の分散安定剤(界面活性剤)がいずれも使用可能である。好ましい分散安定剤としては、例えば、分子内に不飽和結合を有するポリエステルポリオールまたはポリカーボネートポリオール100質量部と、炭素数6以上の炭化水素基からなる側鎖を有するエチレン性不飽和単量体20〜400質量部とを反応させて得られる化合物が挙げられる。分散安定剤は、ポリオール成分等の、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂を形成する成分の総量100質量部に対して、1〜30質量部程度が好ましい。   A dispersion stabilizer may be added to the reaction system in order to stably disperse at least the polyol component in the non-aqueous dispersion medium. Any of various dispersion stabilizers (surfactants) can be used as the dispersion stabilizer. As a preferable dispersion stabilizer, for example, 100 parts by mass of a polyester polyol or polycarbonate polyol having an unsaturated bond in the molecule and an ethylenically unsaturated monomer 20 to 20 having a side chain composed of a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms. The compound obtained by making 400 mass parts react is mentioned. The dispersion stabilizer is preferably about 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass as a total of the components that form the polycaprolactone type polyurethane resin such as a polyol component.

分散重合法を実施するには、従来公知の種々の、乳化装置等を使用することができる。各成分の仕込みの手順は、適宜、選択することができるが、下記の手順により行うのが好ましい。すなわち、ポリオール成分と、分散媒とを、装置の反応容器に仕込み、分散安定剤を加えてかく拌して、前記ポリオール成分を、分散媒中に球状に分散させた後、触媒とイソシアネートとを添加する。そして、ポリオール成分とイソシアネートとの反応による、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の生成と架橋が進行して、未反応のNCO基が消失するまで反応を続けると、緩衝材粒子が製造される。未反応のNCO基の量は、反応容器中からサンプリングしたポリウレタン樹脂の、末端NCO基の濃度を滴定して求めることができる。   For carrying out the dispersion polymerization method, various conventionally known emulsification apparatuses and the like can be used. The procedure for charging each component can be selected as appropriate, but is preferably performed according to the following procedure. That is, a polyol component and a dispersion medium are charged into a reaction vessel of an apparatus, and a dispersion stabilizer is added and stirred to disperse the polyol component in a spherical shape in the dispersion medium. Added. Then, when the reaction is continued until the production and crosslinking of the polycaprolactone-type polyurethane resin by the reaction between the polyol component and the isocyanate proceeds and the unreacted NCO group disappears, buffer particles are produced. The amount of unreacted NCO groups can be determined by titrating the concentration of terminal NCO groups in the polyurethane resin sampled from the reaction vessel.

架橋剤は、前記反応の任意の時点で添加することができるが、ポリオール成分とイソシアネートとの反応によるポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の生成がある程度、進んだ時点で架橋剤を添加して、補助的に架橋構造を生成させるのが好ましい。ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の生成の進行度合いは、前記と同様に、反応容器中からサンプリングしたポリウレタン樹脂の、末端NCO基の濃度を滴定して求めることができる。   The cross-linking agent can be added at any point of the reaction, but when the production of polycaprolactone-type polyurethane resin by the reaction between the polyol component and the isocyanate proceeds to some extent, the cross-linking agent is added to assist It is preferable to produce a crosslinked structure. The progress of the production of the polycaprolactone type polyurethane resin can be determined by titrating the concentration of the terminal NCO group in the polyurethane resin sampled from the reaction vessel in the same manner as described above.

また、先に説明した、ポリオール成分が2官能のポリカプロラクトンポリオールであると共に、イソシアネートが2官能のイソシアネートである系では、ポリオール成分を、分散媒中に球状に分散させた状態で、触媒とイソシアネートとを添加して、ポリオール成分とイソシアネートとを反応させて、基本的に架橋構造を有しないポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂を生成させる。そして、前記ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂の鎖長が所定値に達した段階で、架橋剤を加えて、ポリウレタン樹脂を架橋させると、緩衝材粒子が製造される。ポリウレタン樹脂の鎖長は、反応容器中からサンプリングしたポリウレタン樹脂の、末端NCO基の濃度を滴定して求めることができる。   In the system in which the polyol component is a bifunctional polycaprolactone polyol and the isocyanate is a bifunctional isocyanate as described above, the catalyst and the isocyanate are dispersed in a spherical state in the dispersion medium. Is added to react the polyol component with the isocyanate to produce a polycaprolactone type polyurethane resin having basically no cross-linked structure. Then, when the chain length of the polycaprolactone type polyurethane resin reaches a predetermined value, a crosslinking agent is added to crosslink the polyurethane resin to produce buffer particles. The chain length of the polyurethane resin can be determined by titrating the terminal NCO group concentration of the polyurethane resin sampled from the reaction vessel.

前記分散重合法において、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径を、先に説明した範囲内に調整するには、かく拌条件(かく拌速度、温度等)を調節したり、分散安定剤の種類や量を選択したり、分散媒の種類や量を選択したりすればよい。また、分散重合法によって製造される緩衝材粒子に、前記添加剤を添加するには、例えば、重合に用いるポリオール成分中に、添加剤を混合しておけばよい。   In the dispersion polymerization method, in order to adjust the average particle size of the volume fraction of the buffer material particles within the range described above, the stirring conditions (stirring speed, temperature, etc.) are adjusted, or the dispersion stability is increased. The type and amount of the agent may be selected, and the type and amount of the dispersion medium may be selected. Moreover, what is necessary is just to mix an additive in the polyol component used for superposition | polymerization, for example, in order to add the said additive to the buffer material particle manufactured by a dispersion polymerization method.

本発明の潤滑剤組成物における、緩衝材粒子の含有割合は、前記潤滑剤組成物の総量の5〜50質量%、特に20〜40質量%であるのが好ましい。含有割合が前記範囲未満では、緩衝材粒子による、小歯車と大歯車との噛み合いの衝撃を緩衝して、歯打ち音を低減する効果が十分に得られず、車室内での騒音を、十分に低減できないおそれがある。また、前記範囲を超える場合には、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが上昇したり、摺動音が発生して、却って、車室内での騒音が大きくなったりするおそれがある。   The content ratio of the buffer particles in the lubricant composition of the present invention is preferably 5 to 50% by mass, particularly 20 to 40% by mass, based on the total amount of the lubricant composition. If the content ratio is less than the above range, the impact of the meshing between the small gear and the large gear by the buffer material particles is buffered, and the effect of reducing the rattling noise cannot be sufficiently obtained. There is a risk that it cannot be reduced. Further, when the range is exceeded, the steering torque of the electric power steering device may increase, or a sliding noise may be generated, which may increase the noise in the passenger compartment.

緩衝材粒子と共に潤滑剤組成物を構成する潤滑油としては、動粘度が5〜200mm2/s(40℃)、特に、20〜100mm2/s(40℃)であるものを用いるのが好ましい。前記潤滑油としては合成炭化水素油〔例えばポリαオレフィン油(PAO)〕が好ましいが、シリコーン油、フッ素油、エステル油、エーテル油等の合成油や鉱油等を用いることもできる。潤滑油はそれぞれ単独で使用できる他、2種以上を併用しても良い。潤滑剤組成物は、液状であってもよいし、半固形状の、いわゆるグリースであってもよい。 The lubricant constituting a lubricant composition with a buffer particles, kinematic viscosity 5~200mm 2 / s (40 ℃) , particularly preferable to use those which are 20~100mm 2 / s (40 ℃) . The lubricating oil is preferably a synthetic hydrocarbon oil [for example, poly α olefin oil (PAO)], but synthetic oils such as silicone oil, fluorine oil, ester oil, and ether oil, mineral oil, and the like can also be used. Lubricating oils can be used alone or in combination of two or more. The lubricant composition may be liquid or semi-solid so-called grease.

グリースは、緩衝材粒子を添加した状態での混和ちょう度(25℃)が265〜475、特に355〜430であるのが好ましい。潤滑剤組成物をグリースにするためには、増ちょう剤を添加すればよい。増ちょう剤としては、石けん系増ちょう剤、ウレア系増ちょう剤、有機系増ちょう剤、無機系増ちょう剤等の、従来公知の種々の増ちょう剤が挙げられる。   The grease preferably has a penetration degree (25 ° C.) of 265 to 475, particularly 355 to 430, with the addition of buffer particles. In order to make the lubricant composition into grease, a thickener may be added. Examples of the thickener include various conventionally known thickeners such as a soap-based thickener, a urea-based thickener, an organic thickener, and an inorganic thickener.

このうち、石けん系増ちょう剤としては、アルミニウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん等の金属石けん型増ちょう剤、リチウム−カルシウム石けん、ナトリウム−カルシウム石けん等の混合石けん型増ちょう剤、アルミニウムコンプレックス、カルシウムコンプレックス、リチウムコンプレックスナトリウムコンプレックス等のコンプレックス型増ちょう剤等が挙げられ、特にリチウムステアレート等のリチウム石けんが好ましい。また、ウレア系増ちょう剤としてはポリウレア等が挙げられ、有機系増ちょう剤としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ナトリウムテレフタラート等が挙げられる。さらに無機系増ちょう剤としては、有機ベントナイト、グラファイト、シリカゲル等が挙げられる。   Among these, soap-type thickeners include aluminum soaps, calcium soaps, lithium soaps, metallic soaps such as sodium soaps, mixed soap-type thickeners such as lithium-calcium soaps and sodium-calcium soaps, aluminum Complex thickeners such as complex, calcium complex, and lithium complex sodium complex are listed, and lithium soap such as lithium stearate is particularly preferable. Examples of the urea thickener include polyurea, and examples of the organic thickener include polytetrafluoroethylene (PTFE) and sodium terephthalate. Further, examples of the inorganic thickener include organic bentonite, graphite, silica gel and the like.

液状の、またはグリースとしての潤滑剤組成物には、必要に応じて、フッ素樹脂(PTFE等)、二硫化モリブデン、グラファイト、ポリオレフィン系ワックス(アマイド等を含む)等の固体潤滑剤、リン系や硫黄系の極圧添加剤、トリブチルフェノール、メチルフェノール等の酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、油性剤等を添加してもよい。   Liquid or grease lubricant compositions include solid lubricants such as fluororesin (PTFE, etc.), molybdenum disulfide, graphite, polyolefin wax (including amide, etc.), phosphorus-based Sulfur-based extreme pressure additives, antioxidants such as tributylphenol and methylphenol, rust inhibitors, metal deactivators, viscosity index improvers, oiliness agents and the like may be added.

本発明の潤滑剤組成物は、先に説明したピニオン型EPSだけでなく、コラム型EPS、ラック型EPS等の、種々の方式の電動パワーステアリング装置の減速機に充填して使用することができる他、例えば、前記ステアリングシャフトと、ラックアンドピニオン機構等の操舵機構との間を繋ぐ中間軸に組み込まれるスプライン継手等の、種々の動力伝達部品に充填することで、歯打ち音等の異音を低減するために機能させることができる。   The lubricant composition of the present invention can be used by filling not only the pinion type EPS described above but also a reduction gear of various types of electric power steering devices such as a column type EPS and a rack type EPS. In addition, for example, by filling various power transmission parts such as a spline joint incorporated in an intermediate shaft that connects between the steering shaft and a steering mechanism such as a rack and pinion mechanism, abnormal noise such as rattling noise is obtained. Can be made to function.

〈減速機および電動パワーステアリング装置〉
図1は、本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、前記ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結される中間軸5と、前記中間軸5に自在継手6を介して連結されるピニオン軸7と、前記ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有しており、前記ピニオン軸7とラックバー8とによって、操舵機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
<Reduction gear and electric power steering device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering shaft 3 connected to a steering member 2 such as a steering wheel, an intermediate shaft 5 connected to the steering shaft 3 via a universal joint 4, A pinion shaft 7 connected to the intermediate shaft 5 via a universal joint 6 and a rack tooth 8a meshing with a pinion tooth 7a provided in the vicinity of the end of the pinion shaft 7 and extending in the lateral direction of the automobile. A rack bar 8 is provided as a rudder shaft, and the pinion shaft 7 and the rack bar 8 constitute a rack and pinion mechanism A as a steering mechanism.

ラックバー8は、ハウジング9内に、図示しない複数の軸受を介して、直線往復動自在に支持されている。ラックバー8の両端部は、ハウジング9の両側へ突出し、各端部には、それぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して、対応する車輪11に連結されている。操舵部材2が操作されて、ステアリングシャフト3が回転されると、前記回転が、ピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿う、ラックバー8の直線運動に変換されて、車輪11の転舵が達成される。   The rack bar 8 is supported in the housing 9 so as to be capable of linear reciprocation through a plurality of bearings (not shown). Both end portions of the rack bar 8 protrude to both sides of the housing 9, and tie rods 10 are coupled to the respective end portions. Each tie rod 10 is connected to a corresponding wheel 11 via a corresponding knuckle arm (not shown). When the steering member 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, the rotation is converted into a linear motion of the rack bar 8 along the left-right direction of the automobile by the pinion teeth 7a and the rack teeth 8a. Steering is achieved.

ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸3aと、ピニオン軸7に連なる出力軸3bとに分割されており、これら入出力軸3a、3bは、トーションバー12を介して、同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。トーションバー12の近傍には、前記トーションバー12を介する、入出力軸3a、3b間の相対回転変位量から操舵トルクを検出するトルクセンサ13が設けられており、前記トルクセンサ13のトルク検出結果は、ECU(Electric Control Unit:電子制御ユニット)14に与えられる。ECU14では、トルク検出結果や、図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路15を介して、操舵補助用の電動モータ16を駆動制御する。そして、電動モータ16の出力回転が、伝動装置としての減速機17を介して減速されて、ラックアンドピニオン機構Aを構成するピニオン軸7に伝達され、前記ピニオン軸7を介して、ラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。   The steering shaft 3 is divided into an input shaft 3a connected to the steering member 2 and an output shaft 3b connected to the pinion shaft 7. These input / output shafts 3a and 3b are on the same axis line via a torsion bar 12. Are connected to each other so as to be relatively rotatable. In the vicinity of the torsion bar 12, there is provided a torque sensor 13 for detecting a steering torque from the relative rotational displacement amount between the input / output shafts 3a and 3b via the torsion bar 12, and the torque detection result of the torque sensor 13 is provided. Is given to an ECU (Electric Control Unit) 14. The ECU 14 drives and controls the steering assist electric motor 16 via the drive circuit 15 based on a torque detection result, a vehicle speed detection result given from a vehicle speed sensor (not shown), and the like. Then, the output rotation of the electric motor 16 is decelerated through a reduction gear 17 as a transmission device and transmitted to the pinion shaft 7 constituting the rack and pinion mechanism A, and the rack bar 8 is transmitted through the pinion shaft 7. It is converted into a linear motion of, and steering is assisted.

減速機17は、電動モータ16により回転駆動される、小歯車としてのウォーム軸18と、前記ウォーム軸18に噛み合うと共に、ピニオン軸7に一体回転可能に連結される、大歯車としてのウォームホイール19とを備えており、ラックバー8を収容するハウジング9内に収容されている。
図2を参照して、ウォーム軸18は、電動モータ16の回転軸16aに、スプライン継手34を介して連結された状態で、ハウジング9によって保持される第1および第2の転がり軸受20、21によって、それぞれ、回転自在に支持されている。前記第1および第2の転がり軸受20、21の内輪22、23は、ウォーム軸18の、対応するくびれ部に嵌合されている。外輪24、25は、ハウジング9の軸受保持孔26、27に、それぞれ保持されている。ハウジング9は、ウォーム軸18の周面の一部に対して、径方向に対向する部分9aを含んでいる。
The speed reducer 17 is rotationally driven by an electric motor 16 and a worm shaft 18 as a small gear and a worm wheel 19 as a large gear that meshes with the worm shaft 18 and is connected to the pinion shaft 7 so as to be integrally rotatable. And is housed in a housing 9 that houses the rack bar 8.
Referring to FIG. 2, the worm shaft 18 is connected to the rotating shaft 16 a of the electric motor 16 via a spline joint 34, and the first and second rolling bearings 20, 21 held by the housing 9. Are respectively supported rotatably. The inner rings 22 and 23 of the first and second rolling bearings 20 and 21 are fitted in corresponding constricted portions of the worm shaft 18. The outer rings 24 and 25 are respectively held in bearing holding holes 26 and 27 of the housing 9. The housing 9 includes a portion 9 a that is radially opposed to a part of the peripheral surface of the worm shaft 18.

ウォーム軸18の一端部18aを支持する第1の転がり軸受20の外輪24は、ハウジング9の段部28に当接して位置決めされている。一方、内輪22は、ウォーム軸18の位置決め段部29に当接されることによって、他端部18b側への移動が規制されている。また、ウォーム軸18の、他端部18b(継手側端部)の近傍を支持する第2の転がり軸受21の内輪23は、ウォーム軸18の位置決め段部30に当接されることによって、一端部18a側への移動が規制されている。   The outer ring 24 of the first rolling bearing 20 that supports the one end portion 18 a of the worm shaft 18 is positioned in contact with the step portion 28 of the housing 9. On the other hand, the movement of the inner ring 22 toward the other end portion 18 b is restricted by contacting the positioning step portion 29 of the worm shaft 18. Further, the inner ring 23 of the second rolling bearing 21 that supports the vicinity of the other end 18b (joint side end) of the worm shaft 18 is brought into contact with the positioning step portion 30 of the worm shaft 18 to thereby end one end. Movement toward the portion 18a is restricted.

外輪25は、予圧調整用のねじ部材31によって、第1の転がり軸受20側へ付勢されている。ねじ部材31は、ハウジング9に形成されるねじ孔32にねじ込まれることで、一対の転がり軸受20、21に予圧を付与すると共に、ウォーム軸18を、軸方向に位置決めしている。33は、予圧調整後のねじ部材31を止定するため、当該ねじ部材31に係合されるロックナットである。   The outer ring 25 is urged toward the first rolling bearing 20 by a preload adjusting screw member 31. The screw member 31 is screwed into a screw hole 32 formed in the housing 9 to apply a preload to the pair of rolling bearings 20 and 21 and position the worm shaft 18 in the axial direction. Reference numeral 33 denotes a lock nut engaged with the screw member 31 in order to fix the screw member 31 after the preload adjustment.

ウォームホイール19は、ピニオン軸7に、一体回転可能に結合された、環状の芯金19aと、前記芯金19aの周囲を取り囲んで外周面部に歯が形成された、合成樹脂部材19bとを備えている。芯金19aは、例えば、合成樹脂部材19bの樹脂成形時に、金型内にインサートされる。そして、このインサートした状態での樹脂成形によって、芯金19aと合成樹脂部材19bとが結合、一体化されている。   The worm wheel 19 includes an annular cored bar 19a coupled to the pinion shaft 7 so as to be integrally rotatable, and a synthetic resin member 19b surrounding the cored bar 19a and having teeth formed on the outer peripheral surface thereof. ing. The cored bar 19a is inserted into the mold when the synthetic resin member 19b is molded with resin, for example. The core metal 19a and the synthetic resin member 19b are combined and integrated by resin molding in the inserted state.

ハウジング9内において、ウォーム軸18とウォームホイール19の噛み合い部分Bを少なくとも含む領域には、先に述べた、本発明の潤滑剤組成物が充填される。すなわち、潤滑剤組成物は、噛み合い部分Bのみに充填されてもよいし、噛み合い部分Bとウォーム軸18の周縁全体に充填されてもよいし、ハウジング9内全体に充填されてもよい。なお、本発明は、図1、2の実施形態には限定されない。例えば、先に説明したように、本発明の電動パワーステアリング装置の構成は、ピニオン型EPS以外の、他の方式の電動パワーステアリング装置に適用することができ、本発明の減速機の構成は、電動パワーステアリング装置以外の他の装置用の減速機に適用することができる等、本発明の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で、種々の変形を施すことができる。   A region including at least the meshing portion B of the worm shaft 18 and the worm wheel 19 in the housing 9 is filled with the lubricant composition of the present invention described above. That is, the lubricant composition may be filled only in the meshing part B, or may be filled in the entire periphery of the meshing part B and the worm shaft 18 or in the entire housing 9. The present invention is not limited to the embodiment shown in FIGS. For example, as described above, the configuration of the electric power steering device of the present invention can be applied to other types of electric power steering devices other than the pinion type EPS, and the configuration of the speed reducer of the present invention is: Various modifications can be made within the scope of the matters described in the claims of the present invention, such as being applicable to a reduction gear for devices other than the electric power steering device.

〈ポリオール成分〉
(3官能のポリカプロラクトンポリオール)
3官能のポリカプロラクトンポリオールとしては、ε−カプロラクトンを、重合開始剤としてトリメチロールプロパンを用いて開環重合させて合成した、活性水素基数nPが3で、かつ数平均分子量MP、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nP、および水酸基価が表1に示す値である、3PCL1〜3PCL8の8種のポリカプロラクトンポリオールを用意した。
<Polyol component>
(Trifunctional polycaprolactone polyol)
As the trifunctional polycaprolactone polyol, ε-caprolactone was synthesized by ring-opening polymerization using trimethylolpropane as a polymerization initiator, the number of active hydrogen groups n P was 3, and the number average molecular weight M P , active hydrogen Eight types of polycaprolactone polyols of 3PCL1 to 3PCL8 having a number average molecular weight M P / n P per group and a hydroxyl value as shown in Table 1 were prepared.

(2官能のポリカプロラクトンポリオール)
2官能のポリカプロラクトンポリオールとしては、ε−カプロラクトンを、重合開始剤としてエチレングリコールを用いて開環重合させて合成した、活性水素基数nPが2で、かつ数平均分子量MP、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nP、および水酸基価が表1に示す値である、2PCL1、2PCL2の2種のポリカプロラクトンポリオールを用意した。
(Bifunctional polycaprolactone polyol)
As the bifunctional polycaprolactone polyol, ε-caprolactone was synthesized by ring-opening polymerization using ethylene glycol as a polymerization initiator, the number of active hydrogen groups n P was 2, and the number average molecular weight M P , active hydrogen groups Two polycaprolactone polyols, 2PCL1 and 2PCL2, having a number average molecular weight M P / n P per one and a hydroxyl value as shown in Table 1 were prepared.

(ポリエステルポリオール)
カルボン酸またはその誘導体とポリオールとの反応生成物であるポリエステルポリオールとして、脂肪族ポリエステルポリオールとしてのポリブチレングリコールアジピン酸エステル〔活性水素基数nP:2、数平均分子量MP:2000、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nP:1000、水酸基価:56.1mgKOH/g、2PEP1〕と、芳香族ポリエステルポリオールとしてのポリヘキサメチレングリコールイソフタル酸エステル〔活性水素基数nP:2、数平均分子量MP:1000、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nP:500、水酸基価:112.2mgKOH/g、2PEP2〕とを用意した。
(Polyester polyol)
As a polyester polyol which is a reaction product of a carboxylic acid or a derivative thereof and a polyol, polybutylene glycol adipic acid ester as an aliphatic polyester polyol [number of active hydrogen groups n P : 2, number average molecular weight M P : 2000, active hydrogen groups Number average molecular weight per unit M P / n P : 1000, hydroxyl value: 56.1 mgKOH / g, 2PEP1], and polyhexamethylene glycol isophthalic acid ester [aromatic group number n P : 2, Number average molecular weight M P : 1000, number average molecular weight per active hydrogen group M P / n P : 500, hydroxyl value: 112.2 mgKOH / g, 2PEP2] were prepared.

Figure 2008174614
〈緩衝材粒子の製造〉
(実施例1)
ポリオール成分としては、前記表1に示した3官能のポリカプロラクトンポリオール3PCL3〔活性水素基数nP:3、数平均分子量MP:800、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nP:266.7、水酸基価:210.4mgKOH/g〕を用いた。窒素置換した1リットルのフラスコ中に、前記ポリカプロラクトンポリオール570gと、分散媒としてのイソオクタン995gと、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕10gとを仕込んだ。
Figure 2008174614
<Manufacture of buffer particles>
(Example 1)
As the polyol component, the trifunctional polycaprolactone polyol 3PCL3 shown in Table 1 above [number of active hydrogen groups n P : 3, number average molecular weight M P : 800, number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group] : 266.7, hydroxyl value: 210.4 mg KOH / g]. In a 1-liter flask purged with nitrogen, 570 g of the polycaprolactone polyol, 995 g of isooctane as a dispersion medium, and 10 g of a dispersion stabilizer [N-5741 manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.] were charged.

次に、かく拌を開始して、ポリカプロラクトンポリオールを、イソオクタン中に、液滴状に分散させた状態で、ヘキサメチレンジイソシアネートを3量化変性した3量化変性イソシアネート〔NCO基数nC:3.5、数平均分子量MC:695.3、NCO基1つあたりの数平均分子量MC/nC:198.7、NCO基含量:21.1%、C−HX〕425gと、触媒としてのジ−n−ブチルスズジラウレート〔日本ポリウレタン工業(株)製のU−600〕とを加えて、未反応のNCO基が消失するまで、80〜90℃で約8時間、反応させた後、固形分をロ別し、シリカ系打粉剤(平均粒径:0.1μm)5gを混合して乾燥させ、目開き300μmの篩を用いて大粒径の異物を除去して、ポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子980gを製造した。 Next, stirring was started, and the polycaprolactone polyol was trimerized and modified with hexamethylene diisocyanate in the form of droplets dispersed in isooctane [NCO group number n C : 3.5. , Number average molecular weight M C : 695.3, number average molecular weight per NCO group M C / n C : 198.7, NCO group content: 21.1%, C-HX] 425 g, -N-butyltin dilaurate [U-600 manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.] was added and reacted at 80 to 90 ° C for about 8 hours until the unreacted NCO group disappeared. 2) Mixing and drying 5 g of a silica-based dusting agent (average particle size: 0.1 μm), removing foreign matter having a large particle size using a sieve having a mesh opening of 300 μm, and using a polycaprolactone type polyurethane resin. Were prepared buffer particles 980 g.

レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、前記緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、前記緩衝材粒子について、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したガラス転移温度Tgは−48℃であった。また、分散媒と分散安定剤とを除く同一処方で作製したシート(厚み約2mm)から切り出した試験片の、測定温度25℃での物性は、日本工業規格JIS K6301:1995「加硫ゴム物理試験方法」所載の測定方法に則って測定した破断時伸びEBが160%、破断時強度TBが33MPaであった。   The buffer particles measured using a laser diffraction particle size distribution meter (registered trademark Microtrac manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) had an average volume fraction of 150 μm and a particle size distribution of 40 to 300 μm. Moreover, about the said buffer material particle, the glass transition temperature Tg measured using the differential scanning calorimeter (DSC) was -48 degreeC. In addition, the physical properties at a measurement temperature of 25 ° C. of a test piece cut out from a sheet (thickness: about 2 mm) prepared with the same formulation excluding the dispersion medium and the dispersion stabilizer are as follows: Japanese Industrial Standard JIS K6301: 1995 “vulcanized rubber physics The elongation at break EB was 160% and the strength at break TB was 33 MPa as measured according to the measurement method described in “Test Method”.

また、前記試験片を、80℃の温水に250時間、及び1000時間、浸漬した後、再度、破断時強度TBを測定して、先に測定した初期値に対するTB保持率(%)を求めたところ、250時間浸漬後が92%、1000時間浸漬後が80%であった。なお、試験片のもとになるシートは、ポリプロピレン製の薄板状成形型に、分散媒と分散安定剤とを除く各成分を同一処方で配合した混合液を注入し、90℃に加熱して硬化させた後、同温度で熟成させて形成した。   Further, after immersing the test piece in warm water at 80 ° C. for 250 hours and 1000 hours, the strength TB at break was measured again to obtain the TB retention (%) with respect to the initial value measured previously. However, it was 92% after immersion for 250 hours and 80% after immersion for 1000 hours. In addition, the sheet | seat which becomes the base of a test piece inject | pours the liquid mixture which mix | blended each component except a dispersion medium and a dispersion stabilizer with the same prescription into the thin plate-shaped mold made from polypropylene, and heats to 90 degreeC. After curing, it was formed by aging at the same temperature.

(実施例2〜5、比較例1〜3)
ポリオール成分として、表1に示した3官能のポリカプロラクトンポリオール3PCL1、3PCL2、3PCL4〜3PCL8のいずれか1種を用いると共に、各成分の仕込み量を、表2に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を、実施例1の結果と併せて表2に示す。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-3)
As the polyol component, any one of the trifunctional polycaprolactone polyols 3PCL1, 3PCL2, 3PCL4 to 3PCL8 shown in Table 1 was used, and the amount of each component charged was changed to the values shown in Table 2 In the same manner as in Example 1, 980 g of buffer material particles were produced. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 2 together with the results of Example 1.

Figure 2008174614
表2より、ポリオール成分として、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPが250未満である3官能のポリカプロラクトンポリオール3PCL1、3PCL2のいずれかを用いて製造された比較例1、2の緩衝材粒子は、共に、試験片の破断時伸びEBが小さかったことから、分子の架橋密度が高すぎて、硬く、かつ脆いものとなっており、耐久性が不十分であることが判った。また、ポリオール成分として、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPが1300を超える3官能のポリカプロラクトンポリオール3PCL8を用いて製造された比較例3の緩衝材粒子は、試験片の破断時強度TBの保持率が、温水に浸漬することによって大きく低下したことから、分子の架橋密度が不足して、耐熱性、耐湿性、および耐水性が十分でなく、やはり耐久性が不十分であることが判った。
Figure 2008174614
From Table 2, Comparative Example 1 produced using any one of trifunctional polycaprolactone polyols 3PCL1 and 3PCL2 having a number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group of less than 250 as a polyol component, In both of the buffer particles, the elongation EB at break of the test piece was small, so that the cross-linking density of the molecule was too high, it was hard and brittle, and the durability was insufficient. understood. Further, as a polyol component, the buffer material particle of Comparative Example 3 produced using trifunctional polycaprolactone polyol 3PCL8 having a number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group exceeding 1300 is Since the retention rate of strength TB at break was greatly reduced by immersion in warm water, the crosslink density of molecules was insufficient, heat resistance, moisture resistance, and water resistance were not sufficient, and durability was still insufficient It turned out that.

これに対し、ポリオール成分として、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPが250〜1300の範囲内である3官能のポリカプロラクトンポリオール3PCL3〜3PCL7のいずれかを用いて製造された実施例1〜5の緩衝材粒子は、いずれも、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例1〜5の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。 On the other hand, as a polyol component, it was produced using any of trifunctional polycaprolactone polyols 3PCL3 to 3PCL7 having a number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group in the range of 250 to 1300. In each of the buffer particles of Examples 1 to 5, since the elongation EB at break of the test piece was large and the decrease in the retention rate of the strength TB at break was small, the molecular crosslinking density was within an appropriate range. In addition to being flexible and tough, it was confirmed to be excellent in heat resistance, moisture resistance and water resistance, and excellent in durability. In addition, since all the buffer particles of Examples 1 to 5 had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

〈潤滑剤組成物の調製〉
実施例1〜5、比較例1〜3で製造した緩衝材粒子を、ポリαオレフィン油にカルシウムスルフォネートを添加したグリース〔動粘度(40℃):48mm2/s〕に配合して、潤滑剤組成物としてのグリースを調製した。緩衝材粒子の含有量は、グリースの総量の30質量%とした。次に、前記グリースを、140℃の恒温槽中で加熱して、加熱開始から168時間後、336時間後、504時間後、1008時間後、および1440時間後にグリースから分離した緩衝材粒子の弾性率を、下記の方法で測定した。
<Preparation of lubricant composition>
The buffer particles produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were blended with grease [kinematic viscosity (40 ° C.): 48 mm 2 / s] obtained by adding calcium sulfonate to poly α-olefin oil, and lubricated. A grease as an agent composition was prepared. The content of the buffer particles was 30% by mass of the total amount of grease. Next, the grease is heated in a constant temperature bath at 140 ° C., and the elasticity of the buffer particles separated from the grease after 168 hours, 336 hours, 504 hours, 1008 hours, and 1440 hours from the start of heating. The rate was measured by the following method.

(弾性率の測定)
図3に示すように、各実施例、比較例で作製した緩衝材粒子101を、平面状とされた石英製のベース102上に載置し、その上から、先端面が平面状とされた石英製の検出棒103の、前記先端面を、緩衝材粒子101に当接させた状態で、前記緩衝材粒子101を、検出棒103によって、一定の荷重Fを加えて、ベース102の方向に圧縮した際の、前記ベース102の表面と、検出棒103の先端面との間の間隔Gを測定し、測定結果から、式(b):
F=(21/2/3)・S3/2・R1/2・E/(1−ν2) (b)
〔式中、Rは緩衝材粒子101の圧縮前の半径、Sは、緩衝材粒子101の半径Rと、前記間隔Gとから、式(c):
S=2R−G (c)
によって求められる、緩衝材粒子101の圧縮変形量、Eは緩衝材粒子101の弾性率、νはポアソン比(=0.49)を示す。〕
に基づいて、緩衝材粒子101の弾性率Eを求めた。
(Measurement of elastic modulus)
As shown in FIG. 3, the buffer material particles 101 produced in each of the examples and comparative examples were placed on a flat quartz base 102, and the tip surface was flattened from above. In the state where the tip end surface of the detection rod 103 made of quartz is in contact with the buffer material particles 101, the buffer material particles 101 are applied with a certain load F by the detection rod 103 in the direction of the base 102. The distance G between the surface of the base 102 and the tip surface of the detection rod 103 when compressed is measured, and from the measurement result, the formula (b):
F = (2 1/2 / 3) · S 3/2 · R 1/2 · E / (1-ν 2) (b)
[In the formula, R is a radius before compression of the buffer material particles 101, S is a radius R of the buffer material particles 101, and the interval G, and the formula (c)
S = 2R-G (c)
Is the amount of compressive deformation of the buffer material particles 101, E is the elastic modulus of the buffer material particles 101, and ν is the Poisson's ratio (= 0.49). ]
Based on the above, the elastic modulus E of the buffer particles 101 was determined.

そして、グリースに添加する前に、あらかじめ、同じ測定方法で測定しておいた、各実施例、比較例の緩衝材粒子の、弾性率の初期値E0と、前記測定値Eとから、式(d):
ΔE(%)=(1−E/E0)×100 (d)
により、弾性率の維持率ΔE(%)を求めた。結果を図4に示す。図より、前記比較例3の緩衝材粒子は、グリースに添加して高温で保持した際に、実施例1〜5、比較例1、2に比べて、弾性率の低下が大きかったことから、耐熱性が十分でないことが確認された。
Then, before adding to the grease, from the initial value E 0 of the elastic modulus and the measured value E of the buffer particles of each example and comparative example, which were previously measured by the same measurement method, the formula (d):
ΔE (%) = (1−E / E0) × 100 (d)
Thus, the elastic modulus maintenance factor ΔE (%) was obtained. The results are shown in FIG. From the figure, when the buffer material particles of Comparative Example 3 were added to grease and held at a high temperature, the elastic modulus decreased greatly compared to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, It was confirmed that the heat resistance was not sufficient.

(実施例6〜9、比較例4、5)
ポリオール成分として、表3に示すように、3官能のポリカプロラクトンポリオールを2種ずつ併用すると共に、併用するポリカプロラクトンポリオールの、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPと、仕込量とを調整することで、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPを、表3に示す値とし、なおかつ、各成分の仕込み量を、表3に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を表3に示す。
(Examples 6 to 9, Comparative Examples 4 and 5)
As shown in Table 3, two types of tri-functional polycaprolactone polyols are used in combination as the polyol component, and the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group of the polycaprolactone polyol used in combination is charged. By adjusting the amount, the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component is set to the value shown in Table 3, and the charged amount of each component is shown in Table 3. 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the values shown in FIG. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 3.

Figure 2008174614
表3より、2種の3官能のポリカプロラクトンポリオールを併用したものの、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPが250未満であった比較例4、5の緩衝材粒子は、共に、試験片の破断時伸びEBが小さかったことから、分子の架橋密度が高すぎて、硬く、かつ脆いものとなっており、耐久性が不十分であることが判った。
Figure 2008174614
From Table 3, Comparative Example 4 in which the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component was less than 250, although two types of trifunctional polycaprolactone polyols were used in combination. Both of the cushioning material particles 5 had a small elongation EB at break of the test piece, so that the cross-linking density of the molecule was too high, and it was hard and brittle, and the durability was insufficient. understood.

これに対し、2種の3官能のポリカプロラクトンポリオールを併用して、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPを250〜1300の範囲内とした実施例6〜9の緩衝材粒子は、いずれも、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例6〜9の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。 In contrast, two trifunctional polycaprolactone polyols were used in combination, and the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component was in the range of 250 to 1300. The buffer particles in Examples 6 to 9 each had a large elongation EB at break of the test piece and a small decrease in the retention rate of the strength TB at break, so that the molecular crosslinking density was within an appropriate range. In addition, it was confirmed to be flexible and tough, excellent in heat resistance, moisture resistance and water resistance, and excellent in durability. In addition, since all of the buffer material particles of Examples 6 to 9 had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer material particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

(実施例10〜13、比較例6、7)
ポリオール成分として、表4に示すように、3官能のポリカプロラクトンポリオールと、2官能のポリカプロラクトンポリオール、または2官能のポリエステルポリオールとを併用すると共に、併用するポリオールの、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPと、仕込量とを調整することで、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPを、表4に示す値とし、なおかつ、各成分の仕込み量を、表4に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を表4に示す。
(Examples 10 to 13, Comparative Examples 6 and 7)
As shown in Table 4, as the polyol component, a trifunctional polycaprolactone polyol and a bifunctional polycaprolactone polyol or a bifunctional polyester polyol are used in combination, and the polyol used in combination per active hydrogen group By adjusting the number average molecular weight M P / n P and the charged amount, the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component is set to the value shown in Table 4, Further, 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the charged amounts of the respective components were set to the values shown in Table 4. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 4.

Figure 2008174614
表4より、3官能のポリカプロラクトンポリオールと2官能のポリカプロラクトンポリオールとを併用するとともに、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPを250〜1300の範囲内とした実施例10、11は、いずれも、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例10、11の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。
Figure 2008174614
As shown in Table 4, the trifunctional polycaprolactone polyol and the bifunctional polycaprolactone polyol are used in combination, and the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component is 250 to 1300. In Examples 10 and 11 within the range, the elongation EB at break of the test piece was large and the decrease in the retention rate of the strength TB at break was small, so that the molecular crosslinking density was within an appropriate range. In addition to being flexible and tough, it was confirmed to be excellent in heat resistance, moisture resistance and water resistance, and excellent in durability. Moreover, since the buffer material particles of Examples 10 and 11 both had a glass transition temperature at a sufficiently low value, the temperature at which the buffer material particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

また、3官能のポリカプロラクトンポリオールと2官能のポリエステルポリオールとを併用した実施例、比較例のうち、ポリオール成分の全体としての、活性水素基1つあたりの数平均分子量MP/nPを250〜1300の範囲内としたものの、ポリカプロラクトンポリオールの、両ポリオールの総量中に占める割合RP(質量%)を50質量%とした比較例6、7の緩衝材粒子は、共に、試験片の破断時強度TBの保持率が、温水に浸漬することによって大きく低下したことから、分子の架橋密度が不足して、耐熱性、耐湿性、および耐水性が十分でなく、耐久性が不十分であることが判った。また、比較例7の緩衝材粒子は、ガラス転移温度が高いことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失いやすいことも判った。 Further, among the examples and comparative examples in which a trifunctional polycaprolactone polyol and a bifunctional polyester polyol are used in combination, the number average molecular weight M P / n P per active hydrogen group as a whole of the polyol component is 250. The buffer particles of Comparative Examples 6 and 7 in which the ratio R P (% by mass) of the polycaprolactone polyol to the total amount of both polyols was 50% by mass, although both were within the range of ˜1300, Since the retention of strength TB at break was greatly reduced by immersion in warm water, the crosslink density of the molecule was insufficient, heat resistance, moisture resistance, and water resistance were not sufficient, and durability was insufficient. It turns out that there is. Further, since the buffer material particles of Comparative Example 7 have a high glass transition temperature, it was also found that the buffer material particles become brittle and easily lose elasticity under a low temperature environment.

これに対し、ポリカプロラクトンポリオールの、両ポリオールの総量中に占める割合RP(質量%)を50質量%未満とした実施例12、13の緩衝材粒子は、いずれも、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例12、13の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。 In contrast, the buffer material particles of Examples 12 and 13 in which the ratio R P (% by mass) of the polycaprolactone polyol in the total amount of both polyols is less than 50% by mass are all the elongation at break of the test piece. Since the EB was large and the decrease in the retention ratio of the strength TB at break was small, the crosslink density of the molecule was within an appropriate range, and it was flexible and tough, as well as heat resistance, moisture resistance, and water resistance. It was confirmed that it was excellent in durability. In addition, since the buffer material particles of Examples 12 and 13 all had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer material particles become brittle and lose elasticity in a low temperature environment is greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

(実施例14〜16)
イソシアネートとして、表5に示すように、3量化変性イソシアネートC−HXと、ヘキサメチレンジイソシアネート〔NCO基数nC:2、数平均分子量MC:168.2、NCO基1つあたりの数平均分子量MC/nC:84.1、NCO基含量:50.0%、HDI〕とを併用するか、または前記HDIを単独で使用すると共に、各成分の仕込み量を、表5に示す値としたこと以外は、実施例2と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を、実施例2の結果と併せて表5に示す。
(Examples 14 to 16)
As shown in Table 5, as the isocyanate, trimerized modified isocyanate C-HX and hexamethylene diisocyanate [number of NCO groups n C : 2, number average molecular weight M C : 168.2, number average molecular weight M per NCO group C / n C : 84.1, NCO group content: 50.0%, HDI] or the HDI alone, and the amount of each component charged is the value shown in Table 5. Except for this, 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 2. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 5 together with the results of Example 2.

Figure 2008174614
表5より、実施例14〜16の緩衝材粒子は、いずれも、実施例2と同様に、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例14〜16の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。
Figure 2008174614
From Table 5, the buffer particles of Examples 14 to 16 all had a large elongation EB at break of the test piece and a small decrease in the retention rate of strength TB at break as in Example 2. From the results, it was confirmed that the cross-linking density of the molecules is within an appropriate range, is flexible and tough, has excellent heat resistance, moisture resistance, and water resistance, and has excellent durability. In addition, since all of the buffer particles of Examples 14 to 16 had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

(実施例17〜19、比較例8)
1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤としてのトリメチロールプロパン〔活性水素基数nL:3、数平均分子量ML:134.2、活性水素基1つあたりの数平均分子量ML/nL:44.7、水酸基価:1254.5mgKOH/g、TMP〕を、ポリオール成分に対するモル比が、表6に示す値となるように添加すると共に、各成分の仕込み量を、表6に示す値としたこと以外は、実施例2と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を、実施例2の結果と併せて表6に示す。
(Examples 17 to 19, Comparative Example 8)
Trimethylolpropane as a crosslinking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule [number of active hydrogen groups n L : 3, number average molecular weight M L : 134.2, number average molecular weight M L per active hydrogen group / N L : 44.7, hydroxyl value: 1254.5 mgKOH / g, TMP] is added so that the molar ratio to the polyol component is the value shown in Table 6, and the amount of each component charged is shown in Table 6. 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 2 except that the values shown in FIG. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 6 together with the results of Example 2.

Figure 2008174614
表6より、TMPの、ポリオールに対するモル比を2.0倍とした比較例8の緩衝材粒子は、試験片の破断時伸びEBが小さかったことから、分子の架橋密度が高すぎて、硬く、かつ脆いものとなっており、耐久性が不十分であることが判った。
Figure 2008174614
From Table 6, the buffer material particle of Comparative Example 8 in which the molar ratio of TMP to polyol was 2.0 times was low because the elongation EB at break of the test piece was small, and the molecular crosslinking density was too high and hard. In addition, it was found to be brittle and insufficient in durability.

これに対し、前記モル比を2.0倍未満とした実施例17〜19の緩衝材粒子は、いずれも、実施例2と同様に、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例17〜19の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。   On the other hand, all of the buffer particles of Examples 17 to 19 having the molar ratio of less than 2.0 times had a large elongation EB at break of the test piece as in Example 2, and at break. Since the decrease in strength TB retention was small, the cross-linking density of the molecules was in an appropriate range, flexible and tough, and excellent in heat resistance, moisture resistance, and water resistance, and durable It was confirmed to be excellent. In addition, since all of the buffer material particles of Examples 17 to 19 had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer material particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

(実施例20、21)
ポリオール成分として、表7に示すように、2官能のポリカプロラクトンポリオールを単独で使用し、かつイソシアネートとして3量化変性イソシアネートC−HXを使用すると共に、各成分の仕込み量を、表7に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。
(Examples 20 and 21)
As shown in Table 7, as a polyol component, a bifunctional polycaprolactone polyol is used alone, and a trimerized modified isocyanate C-HX is used as an isocyanate. Except for the above, 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat.

(比較例9、10)
ポリオール成分として、表7に示すように、2官能のポリエステルポリオールを単独で使用し、かつイソシアネートとして3量化変性イソシアネートC−HXを使用すると共に、各成分の仕込み量を、表7に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。
(Comparative Examples 9 and 10)
As shown in Table 7, as a polyol component, a bifunctional polyester polyol is used alone, and a trimerized modified isocyanate C-HX is used as an isocyanate. Except for this, 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat.

(比較例11、12)
特許文献4に記載された従来の緩衝材粒子を再現するために、ポリオール成分として、2種の2官能のポリエステルポリオールを併用し、かつイソシアネートとしてHDIを使用すると共に、架橋剤としてTMPを用い、各成分の仕込み量を、表7に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。以上の結果を表7に示す。
(Comparative Examples 11 and 12)
In order to reproduce the conventional buffer particles described in Patent Document 4, two types of bifunctional polyester polyols are used in combination as a polyol component, and HDI is used as an isocyanate, and TMP is used as a crosslinking agent. 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the charged amounts of the respective components were set to the values shown in Table 7. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 7.

Figure 2008174614
表7より、ポリオール成分として、脂肪族ポリエステルポリオール2PEP1を単独で使用した比較例9の緩衝材粒子、および特許文献4の従来の緩衝材粒子を再現した比較例11、12の緩衝材粒子は、いずれも、試験片の破断時強度TBの保持率が、温水に浸漬することによって大きく低下したことから、分子の架橋密度が不足して、耐熱性、耐湿性、および耐水性が十分でなく、耐久性が不十分であることが判った。また、ポリオール成分として、芳香族ポリエステルポリオール2PEP2を単独で使用した比較例10の緩衝材粒子は、ガラス転移温度が高いことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失いやすいことが判った。
Figure 2008174614
From Table 7, as the polyol component, the buffer material particles of Comparative Example 9 and the conventional buffer material particles of Patent Document 4 in which the aliphatic polyester polyol 2PEP1 alone was used and the conventional buffer material particles of Patent Document 4 were reproduced. In both cases, the retention rate of the strength TB at break of the test piece was greatly reduced by immersing in warm water, so that the cross-linking density of the molecule was insufficient, and the heat resistance, moisture resistance, and water resistance were not sufficient, It was found that the durability was insufficient. Moreover, since the buffer material particles of Comparative Example 10 using the aromatic polyester polyol 2PEP2 alone as the polyol component have a high glass transition temperature, the buffer material particles tend to become brittle and lose elasticity in a low temperature environment. I understood.

これに対し、ポリオール成分として、2官能のポリカプロラクトンポリオールを使用すると共に、イソシアネートとして、3量化変性イソシアネートC−HXを用いた実施例20、21の緩衝材粒子は、共に、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例20、21の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。   On the other hand, the bifunctional polycaprolactone polyol was used as the polyol component, and the buffer particles of Examples 20 and 21 using the trimerized modified isocyanate C-HX as the isocyanate were both tested when the test piece was broken. Since the elongation EB was large and the decrease in the retention rate of the strength TB at break was small, the crosslink density of the molecule was within an appropriate range, and it was flexible and tough, and also had heat resistance, moisture resistance, and water resistance. It was confirmed that it was excellent in durability and durability. Moreover, since the buffer material particles of Examples 20 and 21 both had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer material particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

(実施例22、23、比較例13)
ポリオール成分として、表8に示すように、2官能のポリカプロラクトンポリオールを単独で使用し、かつイソシアネートとしてHDIを使用すると共に、架橋剤としてのTMPを、ポリオール成分に対するモル比が、表8に示す値となるように添加し、さらに各成分の仕込み量を、表8に示す値としたこと以外は、実施例1と同様にして緩衝材粒子980gを製造した。また、分散媒と、分散安定剤とを除く同一処方でポリカプロラクトン型ポリウレタン樹脂のシートを作製した。そして、前記緩衝材粒子およびシートについて、先に説明した各特性を評価した。結果を表8に示す。
(Examples 22 and 23, Comparative Example 13)
As shown in Table 8, as the polyol component, a bifunctional polycaprolactone polyol is used alone, and HDI is used as the isocyanate, and TMP as a crosslinking agent is shown in Table 8 in terms of a molar ratio to the polyol component. 980 g of buffer material particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component was added and the amount of each component charged was changed to the value shown in Table 8. In addition, a sheet of polycaprolactone type polyurethane resin was prepared with the same formulation except for the dispersion medium and the dispersion stabilizer. And each characteristic demonstrated previously was evaluated about the said buffer material particle | grains and a sheet | seat. The results are shown in Table 8.

Figure 2008174614
表8より、TMPの、ポリオールに対するモル比を0.5倍未満とした比較例13の緩衝材粒子は、耐熱性が低く、耐久性が不十分であることが判った。
これに対し、前記モル比を0.5倍以上とした実施例22、23の緩衝材粒子は、共に、試験片の破断時伸びEBが大きく、かつ、破断時強度TBの保持率の低下が小さかったことから、分子の架橋密度が適度な範囲内にあり、柔軟でかつ強靭である上、耐熱性、耐湿性、および耐水性に優れていて、耐久性に優れていることが確認された。また、前記実施例22、23の緩衝材粒子は、いずれも、ガラス転移温度が十分に低い値にあったことから、低温環境下で、緩衝材粒子が脆化して弾性を失う温度を、大幅に低くできることも確認された。
Figure 2008174614
From Table 8, it was found that the buffer material particles of Comparative Example 13 in which the molar ratio of TMP to polyol was less than 0.5 times had low heat resistance and insufficient durability.
In contrast, the buffer particles of Examples 22 and 23 in which the molar ratio was 0.5 times or more both had a large elongation EB at break of the test piece and a decrease in the retention rate of the strength TB at break. Since it was small, it was confirmed that the crosslink density of the molecule was within an appropriate range, was flexible and tough, and was excellent in heat resistance, moisture resistance, water resistance, and durability. . In addition, since the buffer material particles of Examples 22 and 23 all had a sufficiently low glass transition temperature, the temperature at which the buffer material particles became brittle and lost elasticity under a low temperature environment was greatly increased. It was also confirmed that it can be lowered.

〈潤滑剤組成物の調製〉
実施例22、23、比較例13で製造した緩衝材粒子を、ポリαオレフィン油にカルシウムスルフォネートを添加したグリース〔動粘度(40℃):48mm2/s〕に配合して、潤滑剤組成物としてのグリースを調製した。緩衝材粒子の含有量は、グリースの総量の30質量%とした。
<Preparation of lubricant composition>
The lubricant particles produced in Examples 22 and 23 and Comparative Example 13 were blended with grease (kinematic viscosity (40 ° C.): 48 mm 2 / s) in which calcium sulfonate was added to poly α-olefin oil, and a lubricant composition. As a product, a grease was prepared. The content of the buffer particles was 30% by mass of the total amount of grease.

次に、前記グリースを、140℃の恒温槽中で加熱して、加熱開始から168時間後、336時間後、504時間後、1008時間後、および1440時間後にグリースから分離した緩衝材粒子の弾性率を、先に説明した方法で測定して、弾性率の維持率ΔE(%)を求めた。結果を図5に示す。図より、前記比較例13の緩衝材粒子は、グリースに添加して高温で保持した際に、実施例22、23に比べて、弾性率の低下が大きかったことから、耐熱性が十分でないことが確認された。   Next, the grease is heated in a constant temperature bath at 140 ° C., and the elasticity of the buffer particles separated from the grease after 168 hours, 336 hours, 504 hours, 1008 hours, and 1440 hours from the start of heating. The modulus was measured by the method described above to determine the elastic modulus retention rate ΔE (%). The results are shown in FIG. From the figure, since the buffer material particles of Comparative Example 13 were added to grease and held at a high temperature, the elastic modulus was greatly reduced as compared with Examples 22 and 23, so that the heat resistance was not sufficient. Was confirmed.

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device of one embodiment of the present invention. 電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of an electric power steering device. 実施例、比較例の緩衝材粒子の弾性率を測定する方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the method to measure the elasticity modulus of the buffer material particle of an Example and a comparative example. 図3の方法で測定された、実施例1〜5、比較例1〜3の緩衝材粒子における、弾性率の維持率ΔE(%)の、試験時間による推移を示すグラフである。It is a graph which shows the transition by the test time of the elastic modulus maintenance factor (DELTA) E (%) in the buffer material particle of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3 measured by the method of FIG. 図3の方法で測定された、実施例22、23、比較例13の緩衝材粒子における、弾性率の維持率ΔE(%)の、試験時間による推移を示すグラフである。It is a graph which shows the transition by the test time of the elastic modulus maintenance factor (DELTA) E (%) in the buffer material particle of Examples 22 and 23 and the comparative example 13 measured by the method of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動パワーステアリング装置、16 電動モータ、17 減速機、18 ウォーム軸(小歯車)、19 ウォームホイール(大歯車)、B 噛み合い部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering device, 16 Electric motor, 17 Reduction gear, 18 Worm shaft (small gear), 19 Worm wheel (large gear), B meshing part

Claims (12)

少なくとも、
(1) ポリカプロラクトンポリオールを含み、かつ、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300であるポリオール成分と、
(2) イソシアネートと、
を反応させて合成された、架橋構造を有するポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物。
at least,
(1) a polyol component containing polycaprolactone polyol and having a number average molecular weight of 250 to 1300 per active hydrogen group;
(2) isocyanate and
A lubricant composition comprising buffer particles made of polyurethane resin having a cross-linked structure synthesized by reacting and a lubricant.
ポリウレタン樹脂の原料としてのポリカプロラクトンポリオールが、1分子中に活性水素基を3つ有する3官能のポリカプロラクトンポリオールである請求項1に記載の潤滑剤組成物。   The lubricant composition according to claim 1, wherein the polycaprolactone polyol as a raw material of the polyurethane resin is a trifunctional polycaprolactone polyol having three active hydrogen groups in one molecule. ポリウレタン樹脂の原料であるポリオール成分として、数平均分子量の異なる2種以上の、3官能のポリカプロラクトンポリオールが、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように併用されている請求項2に記載の潤滑剤組成物。   Two or more trifunctional polycaprolactone polyols having different number average molecular weights as the polyol component that is a raw material of the polyurethane resin are used in combination so that the number average molecular weight per active hydrogen group is in the range of 250 to 1300. The lubricant composition according to claim 2. ポリウレタン樹脂の原料であるポリオール成分として、3官能のポリカプロラクトンポリオールと、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールとが、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となるように併用されている請求項2に記載の潤滑剤組成物。   As a polyol component which is a raw material of the polyurethane resin, a trifunctional polycaprolactone polyol and a bifunctional polycaprolactone polyol having two active hydrogen groups in one molecule have a number average molecular weight of 250 per active hydrogen group. The lubricant composition according to claim 2, which is used in combination so as to be in the range of ˜1300. ポリウレタン樹脂の原料であるポリオール成分として、カルボン酸またはその誘導体とポリオールとの反応生成物であるポリエステルポリオールと、3官能のポリカプロラクトンポリオールとが、活性水素基1つあたりの数平均分子量が250〜1300の範囲内となり、かつ、式(a):
Figure 2008174614
〔式中、PKはポリカプロラクトンポリオールの質量、PEはポリエステルポリオールの質量を示す。〕
で求められる、ポリカプロラクトンポリオールの、両ポリオールの総量中に占める割合RP(質量%)が50質量%を超える範囲内となるように併用されている請求項2に記載の潤滑剤組成物。
As a polyol component which is a raw material of a polyurethane resin, a polyester polyol which is a reaction product of a carboxylic acid or a derivative thereof and a polyol, and a trifunctional polycaprolactone polyol have a number average molecular weight per active hydrogen group of 250 to Within the range of 1300 and formula (a):
Figure 2008174614
Wherein, P K is the mass of polycaprolactone polyols, P E represents the weight of the polyester polyol. ]
The lubricant composition according to claim 2, which is used in combination so that the ratio R P (% by mass) of the polycaprolactone polyol determined in (1) to the total amount of both polyols exceeds 50% by mass.
ポリウレタン樹脂の原料としてのイソシアネートが、分子中にイソシアヌレート骨格を有し、かつ、1分子中にNCO基を3つ以上有するイソシアネートである請求項2ないし5のいずれかに記載の潤滑剤組成物。   The lubricant composition according to any one of claims 2 to 5, wherein the isocyanate as a raw material of the polyurethane resin is an isocyanate having an isocyanurate skeleton in a molecule and having three or more NCO groups in one molecule. . 1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤が併用されていると共に、前記架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比が2.0倍未満の範囲内である請求項2ないし6のいずれかに記載の潤滑剤組成物。   The crosslinking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule is used in combination, and the molar ratio of the crosslinking agent to the polyol component is within a range of less than 2.0 times. The lubricant composition described in 1. ポリウレタン樹脂の原料としてのポリカプロラクトンポリオールが、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールであると共に、イソシアネートが、分子中にイソシアヌレート骨格を有し、かつ、1分子中にNCO基を3つ以上するイソシアネートである請求項1に記載の潤滑剤組成物。   The polycaprolactone polyol as a raw material of the polyurethane resin is a bifunctional polycaprolactone polyol having two active hydrogen groups in one molecule, and the isocyanate has an isocyanurate skeleton in the molecule, and in one molecule The lubricant composition according to claim 1, which is an isocyanate having 3 or more NCO groups. ポリウレタン樹脂の原料としてのポリカプロラクトンポリオールが、1分子中に活性水素基を2つ有する2官能のポリカプロラクトンポリオールで、かつ、イソシアネートが、1分子中にNCO基を2つ有するイソシアネートであると共に、1分子中に活性水素基を3つ以上有する架橋剤が併用されており、前記架橋剤の、ポリオール成分に対するモル比が0.5倍以上の範囲内である請求項1に記載の潤滑剤組成物。   The polycaprolactone polyol as a raw material of the polyurethane resin is a bifunctional polycaprolactone polyol having two active hydrogen groups in one molecule, and the isocyanate is an isocyanate having two NCO groups in one molecule. The lubricant composition according to claim 1, wherein a crosslinking agent having three or more active hydrogen groups in one molecule is used in combination, and the molar ratio of the crosslinking agent to the polyol component is within a range of 0.5 times or more. object. 緩衝材粒子が、ポリオール成分を、分散媒中に、液滴状に分散させた状態で、少なくともイソシアネートと反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる球状の粒子である請求項1ないし9のいずれかに記載の潤滑剤組成物。   The buffer material particles are spherical particles made of a polyurethane resin synthesized by reacting at least with an isocyanate in a state where the polyol component is dispersed in the form of droplets in a dispersion medium. The lubricant composition described in 1. 小歯車と大歯車とを備え、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に、請求項1ないし10のいずれかに記載の潤滑剤組成物を充填したことを特徴とする減速機。   A speed reducer comprising a small gear and a large gear, wherein the lubricant composition according to any one of claims 1 to 10 is filled in a region including a meshing portion of the two gears. 操舵補助用のモータの出力を、請求項11に記載の減速機を介して減速して、舵取機構に伝達することを特徴とする電動パワーステアリング装置。   An electric power steering apparatus, wherein the output of a steering assist motor is decelerated via the reduction gear according to claim 11 and transmitted to a steering mechanism.
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