JP2008297369A - Foamed solid lubricant for universal joint and universal joint - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foamed solid lubricant-sealed universal joint which has a long life, can be made at a low cost, is excellent in productivity, and can simultaneously achieve the reduction in loads on environments. <P>SOLUTION: This universal joint is characterized in that the foamed solid lubricant 10 is sealed on the periphery of a torque transmission member (ball) 6; the foamed solid lubricant 10 is produced by foaming and curing a mixture of a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent; the lubricating component is at least one lubricating component selected from lubricants and/or greases; the resin component is a urethane prepolymer having an isocyanate group content of ≥2 wt.% to <6 wt%; the foaming agent is water; the mixture contains the lubricating component in an amount of 30 to 70 wt.% based on the total amount of the mixture; and an open-cell rate is ≥50%, after foamed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は自在継手用発泡固形潤滑剤およびこの潤滑剤を封入した自在継手(ジョイント)に関する。   The present invention relates to a foamed solid lubricant for a universal joint and a universal joint (joint) in which the lubricant is sealed.

近年、自動車の高性能化、コンパクト化および軽量化のための技術的改良が進み、自動車部品や産業機械の駆動伝達に用いられる等速ジョイントなどの自在継手についても小型化、高性能化および長寿命化の要求が高まっている。
コンパクト化や軽量化の進展とともに、自在継手にも高い負荷が加わることになり、従来のグリースによる潤滑では、充分な長寿命化が困難な場合がある。今後ますます高性能化が求められることからグリースの封入量や添加剤を最適化するだけでは、高温、高速、高負荷の使用環境下での潤滑剤の飛散や垂れ落ちを防止するには限界がある。
このような問題に対して、固形成分を発泡体化し、これに潤滑油を充填させる潤滑剤含有発泡体が報告されている(特許文献1参照)。
この潤滑剤含有発泡体は、等速ジョイントの屈曲により変形するブーツに追従して固形状となった発泡体が圧縮される。ここで発泡体の空間に存在していた液状潤滑剤が放出されて必要部位に供給され、良好な潤滑を可能にするものである。
In recent years, technical improvements for higher performance, compactness and weight reduction of automobiles have progressed, and universal joints such as constant velocity joints used for drive transmission of automobile parts and industrial machines have also been reduced in size, performance and length. There is an increasing demand for longer life.
Along with the progress of downsizing and weight reduction, a high load is also applied to the universal joint, and it may be difficult to achieve a long life with conventional grease lubrication. Since higher performance will be required in the future, simply optimizing the amount of grease and additives will limit the prevention of lubricant scattering and dripping under high temperature, high speed, and high load operating environments. There is.
In order to solve such a problem, a lubricant-containing foam in which a solid component is foamed and filled with a lubricating oil has been reported (see Patent Document 1).
In this lubricant-containing foam, the solid foam is compressed following the boot that is deformed by the bending of the constant velocity joint. Here, the liquid lubricant present in the space of the foam is released and supplied to a necessary portion, thereby enabling good lubrication.

特許文献1に開示されている潤滑剤は発泡樹脂に潤滑油を含浸させるという後含浸型のものである。後含浸型の場合、潤滑油は発泡樹脂の発泡空間には含浸されるが、発泡樹脂そのものには殆ど含浸しない。そのため、発泡樹脂と潤滑油との親和性が弱い場合など、潤滑油保持力が小さく、高速条件下で使用した場合には潤滑油が一度に抜け出てしまうという問題がある。このような発泡潤滑剤においては短時間での潤滑や密閉空間においては使用可能であるが、長時間や開放空間で使用することが困難である。また、油保持性が高くないため、潤滑油の放出と発泡体への吸収を繰り返しながら潤滑油は絶えず空間内を流動する。このような場合、潤滑油やそれに含まれる添加剤の化学的性質によってはブーツ材を攻撃、劣化させる可能性があり、潤滑剤またはブーツ材のどちらか一方の材料選択が制限されるという問題がある。また、後含浸に伴う製造工程の工数増加や、製造時間の増加、それらに伴うコストアップは避けられないという問題がある。   The lubricant disclosed in Patent Document 1 is a post-impregnation type in which a foamed resin is impregnated with a lubricating oil. In the case of the post-impregnation type, the lubricating oil is impregnated in the foaming space of the foamed resin, but hardly impregnated in the foamed resin itself. For this reason, there is a problem that the lubricating oil retention force is small, such as when the affinity between the foamed resin and the lubricating oil is weak, and the lubricating oil escapes at a time when used under high speed conditions. Such a foamed lubricant can be used in a short time of lubrication or in a sealed space, but is difficult to use in a long time or in an open space. Further, since the oil retention is not high, the lubricant constantly flows in the space while repeating the release of the lubricant and the absorption into the foam. In such a case, depending on the chemical nature of the lubricating oil and the additives contained in it, there is a possibility that the boot material may be attacked and deteriorated, and there is a problem that the material selection of either the lubricant or the boot material is limited. is there. In addition, there are problems in that the number of man-hours in the manufacturing process associated with post-impregnation, the increase in manufacturing time, and the associated cost increase are unavoidable.

一方、ポリオール成分とイソシアネート成分とで生成されるポリウレタン樹脂内に潤滑油を含ませた潤滑性組成物が知られている(特許文献2〜特許文献5参照)。
また、瀝青などによる油展が可能な原料として水酸基末端ポリジエン化合物がこれまでに報告されている(特許文献6参照)。
しかしながら、圧縮・屈曲などの外部応力の働く部位において使用できるようなゴム弾性を有し、潤滑剤の保持性が高く、かつ大きな変形を許容する発泡固形潤滑剤は知られていない。
On the other hand, a lubricating composition in which a lubricating oil is contained in a polyurethane resin produced from a polyol component and an isocyanate component is known (see Patent Documents 2 to 5).
In addition, a hydroxyl-terminated polydiene compound has been reported as a raw material that can be oil-extended by bitumen or the like (see Patent Document 6).
However, there is no known solid foamed lubricant that has rubber elasticity that can be used at sites where external stress such as compression and bending acts, has high lubricant retention, and allows large deformation.

そこで上記のような理由から潤滑剤の保持性が高く、かつ大きな変形を許容する固形潤滑剤を用いた自在継手が求められている。特に固形樹脂成分内にも潤滑油等を含有させ、潤滑剤保持力を高める必要がある。
このように自在継手に求められている潤滑剤は工業的に汎用されているようなグリース潤滑と比較しても、必要量を必要箇所に供給することが可能であるため、従来のグリース使用量の低減によるコストダウン、ブーツ材への負荷低減、自在継手の軽量化とコンパクト化を可能にする技術であるという利点があり、工業的に有利な経済的側面だけでなく環境に対する負荷低減、設計の自由度という複数の観点からも社会的重要度の高い技術であるといえる。
特開平9−42297号公報 特開昭60−173010号公報 特開昭62−241997号公報 特開平8−3259号公報 特開平6−172770号公報 特開昭58−189243号公報
Therefore, a universal joint using a solid lubricant that has high lubricant retention and allows large deformation is required for the reasons described above. In particular, it is necessary to include lubricating oil or the like in the solid resin component to increase the lubricant retention.
In this way, the lubricant required for universal joints can supply the required amount to the required locations even compared to the grease lubrication that is widely used in the industry. This technology has the advantage of reducing costs by reducing the load, reducing the load on boot materials, and reducing the weight and size of universal joints. It can be said that this technology is highly socially important from multiple viewpoints.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-42297 JP-A-60-173010 Japanese Patent Laid-Open No. 62-241997 JP-A-8-3259 JP-A-6-172770 JP 58-189243 A

本発明は、このような課題に対処するためになされたものであり、長寿命で低コストであり、生産性にも優れ、環境への負荷低減を同時に達成できる自在継手用発泡固形潤滑剤およびこの潤滑剤が封入された自在継手の提供を目的とする。   The present invention has been made in order to cope with such a problem, and is a foamed solid lubricant for a universal joint capable of achieving a long life, low cost, excellent productivity, and simultaneously reducing the environmental load. An object of the present invention is to provide a universal joint in which this lubricant is enclosed.

本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤は、トラック溝とトルク伝達部材との係り合いによって回転トルクが伝達され、上記トルク伝達部材が上記トラック溝に沿って転動することによって軸方向移動がなされる自在継手の上記トルク伝達部材の周囲に封入して使用され、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させてなり、日本工業規格(JIS)K6400に準じて測定される上記発泡固形潤滑剤の引張強さが 50 kPa 以上、伸びが 200 %以上、40 %圧縮時応力が 15 kPa 未満であることを特徴とする。   The foamed solid lubricant for a universal joint of the present invention is transmitted with rotational torque by the engagement between the track groove and the torque transmission member, and is axially moved by rolling the torque transmission member along the track groove. This product is used by being sealed around the torque transmission member of a universal joint, and foamed and cured with a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent. Japanese Industrial Standard (JIS) K6400 The above-mentioned foamed solid lubricant measured according to the above has a tensile strength of 50 kPa or more, an elongation of 200% or more, and a 40% compression stress of less than 15 kPa.

上記発泡固形潤滑剤の中で第1の発泡固形潤滑剤は、潤滑成分が炭化水素系潤滑油および炭化水素系グリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、上記樹脂成分は、高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25 mgKOH/g〜110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであり、上記硬化剤は分子内にイソシアネート基を有する有機化合物であり、上記発泡剤が水であり、上記液状ゴムと上記硬化剤との割合は、上記液状ゴムに含まれる水酸基と上記硬化剤に含まれるイソシアネート基とが当量比で(OH/NCO)=1/( 1.0〜2.0 )の範囲であり、上記混合物は、混合物全体に対して、上記潤滑成分を 40 重量%〜80 重量%、上記液状ゴムを 5 重量%〜45 重量%含むことを特徴とする。
また、上記液状ゴムがブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体であることを特徴とする。
また、上記分子内にイソシアネート基を持つ有機化合物は、分子内に2個以上のイソシアネート基を有し、イソシアネート基の割合が 2.5 NCO%〜5.0 NCO%からなるプレポリマーであるか、または芳香族ポリイソシアネートであることを特徴とする。
Among the solid foam lubricants, the first solid foam lubricant is at least one lubricating component whose lubricating component is selected from hydrocarbon-based lubricants and hydrocarbon-based greases, and the resin component is a polymer main component. A liquid rubber having a chain composed of hydrocarbons and having a hydroxyl group amount of 25 mgKOH / g to 110 mgKOH / g at the end of the main chain, and the curing agent is an organic compound having an isocyanate group in the molecule The ratio of the liquid rubber and the curing agent is such that the hydroxyl group contained in the liquid rubber and the isocyanate group contained in the curing agent are equivalent (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0), and the mixture contains 40% to 80% by weight of the lubricating component and 5% to 45% by weight of the liquid rubber with respect to the whole mixture. To do.
Further, the liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3500 having a hydroxyl group at the main chain terminal of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene system obtained by hydrogenating the diene polymer. It is a polymer.
The organic compound having an isocyanate group in the molecule is a prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule and a ratio of the isocyanate group of 2.5 NCO% to 5.0 NCO%, or aromatic. It is a polyisocyanate.

上記発泡固形潤滑剤の中で第2の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分が潤滑油およびグリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、上記樹脂成分は、イソシアネート基含有量が 2 重量%以上 6 重量%未満のウレタンプレポリマーであり、上記発泡剤が水であり、上記混合物は、混合物全体に対して、上記潤滑成分を 30 重量%〜70 重量%含み、発泡後の連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする。また、上記ウレタンプレポリマーは、エステル系ウレタンプレポリマー、カプロラクトン系ウレタンプレポリマー、およびエーテル系ウレタンプレポリマーから選ばれた少なくとも1つのウレタンプレポリマーであることを特徴とする。
また、上記イソシアネート基と、該イソシアネート基と反応する上記硬化剤の官能基との割合が当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲であることを特徴とする。
また、上記水の水酸基と、上記硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲であることを特徴とする。
上記硬化剤が芳香族ポリアミノ化合物、特にアミノ基の隣接位に置換基を有する芳香族ポリアミノ化合物であることを特徴とする。
Among the foamed solid lubricants, the second foamed solid lubricant is at least one lubricating component in which the lubricating component is selected from lubricating oil and grease, and the resin component has an isocyanate group content of 2% by weight. More than 6% by weight of urethane prepolymer, the foaming agent is water, and the mixture contains 30% to 70% by weight of the lubricating component with respect to the whole mixture, and the open cell ratio after foaming is It is characterized by being 50% or more. The urethane prepolymer is at least one urethane prepolymer selected from an ester urethane prepolymer, a caprolactone urethane prepolymer, and an ether urethane prepolymer.
Further, the ratio of the isocyanate group to the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio (functional group of the curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5). And
The ratio of the hydroxyl group of water to the functional group of the curing agent is an equivalent ratio (hydroxyl group of water / functional group of the curing agent) = 1 / (0.7 to 2.0).
The curing agent is an aromatic polyamino compound, particularly an aromatic polyamino compound having a substituent at a position adjacent to an amino group.

本発明の自在継手は、トラック溝とトルク伝達部材との係り合いによって回転トルクが伝達され、周囲に上記発泡固形潤滑剤が封入されたトルク伝達部材が上記トラック溝に沿って転動することによって軸方向移動がなされることを特徴とする。
また、該自在継手が等速自在継手(以下、等速ジョイントともいう)であることを特徴とする。
また、上記トルク伝達部材がボールであり、該ボールが3個、6個または8個の固定式であることを特徴とする。
According to the universal joint of the present invention, the rotational torque is transmitted by the engagement between the track groove and the torque transmission member, and the torque transmission member, in which the foamed solid lubricant is enclosed, rolls along the track groove. It is characterized by axial movement.
The universal joint is a constant velocity universal joint (hereinafter also referred to as a constant velocity joint).
Further, the torque transmission member is a ball, and the ball is a fixed type of three, six or eight.

本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤は、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させてなるので、潤滑成分が発泡・硬化した樹脂からなる固形成分内に吸蔵される。なお、本発明において「吸蔵」とは、液体・半固体状の潤滑成分が他の配合成分と反応することなく、固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることをいう。
また、JIS K6400に準じて測定される上記発泡固形潤滑剤の引張強さを 50 kPa 以上、伸びを 200 %以上、40 %圧縮時応力を 15 kPa 未満とするので、自在継手の回転運動に伴う遠心力や自在継手が角度をとったときに発生する圧縮、屈曲、膨張などの外的な応力に順応して速やかに発泡固形潤滑剤中より外部に潤滑油が徐放される。その結果、潤滑剤保持力に優れ、自在継手の小型化、高性能化および長寿命化が図れる。
本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤は、非発泡の自在継手用固形潤滑剤と比較して屈曲時に必要なエネルギーが非常に小さく、潤滑成分を高密度に保持しながら柔軟な変形が可能である。よって、該自在継手用発泡固形潤滑剤を固化させた後冷却する過程において、固形潤滑剤が収縮しトルク伝達部材を抱き込んだとしても屈曲・変形時に必要なエネルギーが小さいために容易に変形することができ、自在継手に印加されるトルクが大きくなるという問題を防ぐことができる。
The foamed solid lubricant for a universal joint of the present invention is formed by foaming and curing a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent. Occluded in the ingredients. In the present invention, “occlusion” means that a liquid / semi-solid lubricating component does not react with other compounding components and is contained in a solid resin without becoming a compound.
In addition, since the tensile strength of the foamed solid lubricant measured according to JIS K6400 is 50 kPa or more, the elongation is 200% or more, and the 40% compression stress is less than 15 kPa. Lubricating oil is gradually released from the foamed solid lubricant to the outside in response to external stresses such as compression, bending and expansion that occur when the centrifugal force and the universal joint take an angle. As a result, the lubricant holding power is excellent, and the universal joint can be reduced in size, improved in performance and extended in life.
The foamed solid lubricant for universal joints of the present invention requires very little energy when bent compared to the solid lubricant for non-foamed universal joints, and can be flexibly deformed while maintaining a high density of lubricating components. is there. Therefore, in the process of cooling after solidifying the foamed solid lubricant for universal joints, even if the solid lubricant contracts and embraces the torque transmission member, it is easily deformed because the energy required for bending and deformation is small. This can prevent the problem that the torque applied to the universal joint increases.

自在継手、特に等速自在継手の内部に封入される発泡固形潤滑剤は、等速自在継手が角度を有して回転する際に、様々な力が作用する。作動角を有して軸が回転するとき、各部品は軸方向に往復運動するため、内部に封入された発泡固形潤滑剤に作用する力も大きく変動だけでなく、引張り・圧縮や曲げ、せん断と様々な力が作用することとなる。そのため、封入される発泡固形潤滑剤はそれに適した物性が要求される。   The foamed solid lubricant enclosed in the universal joint, particularly the constant velocity universal joint, is subjected to various forces when the constant velocity universal joint rotates at an angle. When the shaft rotates with an operating angle, each part reciprocates in the axial direction, so that the force acting on the foamed solid lubricant enclosed inside is not only greatly varied, but also tension, compression, bending, and shearing. Various forces will act. For this reason, the foamed solid lubricant to be encapsulated is required to have suitable physical properties.

本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤は、自在継手のトルク伝達部材の周囲に封入して使用され、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させて得られ、日本工業規格(JIS)K6400に準じて測定される発泡固形潤滑剤の引張強さが 50 kPa 以上、好ましくは 65 kPa 〜400 kPa 、伸びが 200 %以上、好ましくは 210 %〜 800 %、40%圧縮時応力が 15 kPa 未満、好ましくは 3 kPa 〜 13 kPa である。
引張強さおよび伸びが上記範囲を逸脱すると、作動角が大きくなったときに発泡固形潤滑剤が破断し、自在継手の潤滑が必要な場所に留まることができなくなる。
また、40 %圧縮時応力が 15 kPa 以上であると、圧縮時における発泡固形潤滑剤の自己発熱により、自在継手内部の温度が上昇し、自在継手の耐久性が悪くなる。
また、引張り強さが 400kPa 以上、伸びが 800%以上、40%圧縮時応力が 3kPa の場合は、それぞれの物性値を満たした材料設計が難しい場合がある。
The foamed solid lubricant for a universal joint of the present invention is used by being enclosed around the torque transmission member of the universal joint, and foams and cures a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent. The tensile strength of the foamed solid lubricant measured in accordance with Japanese Industrial Standard (JIS) K6400 is 50 kPa or more, preferably 65 kPa to 400 kPa, and the elongation is 200% or more, preferably 210% to 800. %, 40% compressive stress is less than 15 kPa, preferably 3 kPa to 13 kPa.
If the tensile strength and elongation deviate from the above ranges, the foamed solid lubricant breaks when the operating angle increases, and the universal joint cannot be lubricated where it needs to be lubricated.
If the 40% compression stress is 15 kPa or more, the temperature inside the universal joint rises due to self-heating of the foamed solid lubricant during compression, and the durability of the universal joint deteriorates.
In addition, when the tensile strength is 400 kPa or more, the elongation is 800% or more, and the 40% compression stress is 3 kPa, it may be difficult to design a material that satisfies each physical property value.

本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤を構成する樹脂成分としては、発泡・硬化後にゴム状弾性を有し、変形により潤滑成分の滲出性を有するものが好ましい。
発泡・硬化は、樹脂生成時に発泡・硬化させる形式であっても、樹脂成分に発泡剤を配合して成形時に発泡・硬化させる形式であってもよい。本発明においては、樹脂生成時に発泡・硬化させる形式が好ましい。ここで硬化は架橋反応および/または液状物が固体化する現象を意味する。また、ゴム状弾性とは、ゴム弾性を意味するとともに、外力により加えられた変形がその外力を無くすことにより元の形状に復帰することを意味する。
As the resin component constituting the foamed solid lubricant for a universal joint of the present invention, a resin component that has rubber-like elasticity after foaming and curing and has a leaching property of the lubricating component due to deformation is preferable.
Foaming / curing may be in a form in which foaming / curing is performed at the time of resin production, or in a form in which a foaming agent is added to the resin component and foaming / curing is performed in molding. In the present invention, a form that is foamed and cured at the time of resin production is preferred. Here, curing means a cross-linking reaction and / or a phenomenon in which a liquid is solidified. The rubber-like elasticity means rubber elasticity and means that deformation applied by an external force returns to the original shape by eliminating the external force.

本発明の自在継手用発泡固形潤滑剤の樹脂成分には耐熱性および柔軟性に優れ、低コスト化が可能となるウレタン樹脂を用いるのが好ましい。樹脂成分として、以下に説明する分子内に水酸基を有する液状ゴムを用いる第1の発泡固形潤滑剤、所定のNCOを含有するウレタンプレポリマーを用いる第2の発泡固形潤滑剤が自在継手用発泡固形潤滑剤として好ましい。
また、ポリオールとしてのポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる樹脂成分を用いることができる。
As the resin component of the solid foam foamed lubricant for use in the present invention, it is preferable to use a urethane resin that is excellent in heat resistance and flexibility and can be reduced in cost. As a resin component, a first foamed solid lubricant using a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule described below and a second foamed solid lubricant using a urethane prepolymer containing a predetermined NCO are foamed solids for universal joints. Preferred as a lubricant.
Moreover, the resin component obtained by making the polyether polyol and polyisocyanate as a polyol react can be used.

上記第1の発泡固形潤滑剤に用いられる樹脂成分には耐熱性および柔軟性に優れ、低コスト化が可能となるウレタン樹脂を用いるのが好ましい。ウレタン樹脂を形成する水酸基含有成分としては、分子内に水酸基を有する液状ゴムが好ましく、この液状ゴムは高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25〜110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであることが好ましい。水酸基価が 25 mg KOH/g 未満では、発泡・硬化が十分でなく、水酸基価が 110 mg KOH/g をこえると、発泡固形潤滑剤の弾力性が失われる場合がある。
この液状ゴムは、ブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体を用いることができる。
水酸基末端液状ポリブタジエンとしては、poly-bd R45HT(出光興産社製)、poly-bd R15HT(出光興産社製)、NISSO−PB G−1000、G−2000、G−3000(日本曹達社製)が挙げられ、水酸基末端液状ポリイソプレンとしては、poly-ip(出光興産社製)が挙げられ、水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物としては、エポール(出光興産社製)、NISSO−PB GI−1000、GI−2000、GI−3000(日本曹達社製)等が挙げられる。
As the resin component used for the first foamed solid lubricant, it is preferable to use a urethane resin that is excellent in heat resistance and flexibility and can be reduced in cost. The hydroxyl group-containing component that forms the urethane resin is preferably a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule, and the liquid rubber has a polymer main chain composed of hydrocarbons, and a hydroxyl value of 25 to 110 mgKOH / A liquid rubber having a hydroxyl group in an amount of g is preferred. When the hydroxyl value is less than 25 mg KOH / g, foaming / curing is not sufficient, and when the hydroxyl value exceeds 110 mg KOH / g, the elasticity of the foamed solid lubricant may be lost.
This liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3,500 having a hydroxyl group at the main chain terminal of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene polymer obtained by hydrogenating the diene polymer. Coalescence can be used.
As the hydroxyl-terminated liquid polybutadiene, poly-bd R45HT (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), poly-bd R15HT (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), NISSO-PB G-1000, G-2000, G-3000 (made by Nippon Soda Co., Ltd.) are available. Examples of the hydroxyl group-terminated liquid polyisoprene include poly-ip (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Examples of the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene compound include Epol (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), NISSO-PB GI-1000, GI-2000, GI-3000 (made by Nippon Soda Co., Ltd.), etc. are mentioned.

また、これら水酸基末端ポリジエン化合物または水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物の末端水酸基をイソシアネート基やエポキシ基などで一部変性した水酸基末端ポリジエン化合物または水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物も水酸基が末端に含まれれば使用することができる。製造された発泡体の物性を制御するなどの目的でこれら化合物を2種類以上混合して用いてもよい。   In addition, the hydroxyl group-terminated polydiene compound or the hydroxyl group-terminated polydiene compound obtained by partially modifying the hydroxyl group-terminated polydiene compound or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene compound with an isocyanate group or an epoxy group or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene compound are also included at the terminal. If it can be used. Two or more of these compounds may be mixed and used for the purpose of controlling the physical properties of the produced foam.

上記水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体は、後述する炭化水素から構成されるパラフィン系やナフテン系の鉱物油からなる潤滑成分と分子構造が類似するので、潤滑成分を構成する分子との化学的親和性に優れ、水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体と潤滑成分分子とが比較的弱い相互作用によって絡み合っていると考えられる。そのため多くの潤滑成分をその水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体の分子内に含浸させることが可能であり、高い潤滑成分保持性を発揮することができる。これに熱や遠心力などの強い力を加えることで、水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体と潤滑成分の相互作用が壊され、潤滑成分を徐放させることができる。   The hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer has a molecular structure similar to that of a lubricating component composed of paraffinic or naphthenic mineral oil composed of hydrocarbons, which will be described later. It is considered that the hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer and the lubricating component molecule are intertwined by a relatively weak interaction. Therefore, many lubricating components can be impregnated in the molecule of the hydroxyl-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene polymer, and high lubricating component retention can be exhibited. By applying a strong force such as heat or centrifugal force to this, the interaction between the hydroxyl-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene polymer and the lubricating component is broken, and the lubricating component can be released gradually. it can.

液状ゴムを硬化させる硬化剤としての分子内にイソシアネート基を有する有機化合物は、液状ゴム内の水酸基と反応し、分子鎖を延長させ、または架橋させるイソシアネート化合物であれば、特に制限なく使用できる。好ましいイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート類を挙げることができる。ポリイソシアネート類は後述する発泡剤となる水と反応して気体を発生させることができるので特に好ましい。
ポリイソシアネート類としては、ポリイソシアネートおよび/または分子内に2個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーが挙げられる。
The organic compound having an isocyanate group in the molecule as a curing agent for curing the liquid rubber can be used without particular limitation as long as it is an isocyanate compound that reacts with a hydroxyl group in the liquid rubber to extend the molecular chain or crosslink. Preferred isocyanate compounds include polyisocyanates. Polyisocyanates are particularly preferable because they can react with water to be a foaming agent described later to generate gas.
Examples of the polyisocyanates include polyisocyanates and / or prepolymers having two or more isocyanate groups in the molecule.

ポリイソシアネート類は芳香族、脂肪族、または脂環族ポリイソシアネート類を挙げることができる。
芳香族ポリイソシアネート類としては、トリレンジイソシアネート(以下、TDIと記す)、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと記す)、TDIの多量体、MDIの多量体、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、フェニレンジイソシアネート、ジフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類としては、オクタデカメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、へキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類としては、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
また、上記ポリイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどのポリオールとの付加物も使用できる。
液状ゴムの末端官能基である水酸基との反応を高温度で行なう場合は、フェノール類、ラクタム類、アルコール類、オキシム類などのブロック剤でイソシアネート基をブロックしたブロックイソシアネート等を使用することができる。
Polyisocyanates can include aromatic, aliphatic, or alicyclic polyisocyanates.
Aromatic polyisocyanates include tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI), diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), TDI multimer, MDI multimer, naphthalene diisocyanate (NDI), phenylene diisocyanate, diphenylene. And diisocyanate.
Examples of aliphatic polyisocyanates include octadecamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and xylylene diisocyanate.
Examples of the alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate.
Also, an adduct of the polyisocyanate and a polyol such as trimethylolpropane can be used.
When the reaction with the hydroxyl group that is the terminal functional group of the liquid rubber is performed at a high temperature, a blocked isocyanate or the like in which an isocyanate group is blocked with a blocking agent such as phenols, lactams, alcohols, and oximes can be used. .

水酸基末端ポリジエン系重合体と反応させる場合、ポリイソシアネート類の中で芳香族ポリイソシアネート類が好ましく、更には水酸基末端ポリジエン系重合体等との発泡性および反応性に優れるTDIが好ましい。   In the case of reacting with a hydroxyl group-terminated polydiene polymer, aromatic polyisocyanates are preferred among the polyisocyanates, and TDI having excellent foamability and reactivity with the hydroxyl group-terminated polydiene polymer is preferred.

分子内に2個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーとしては、イソシアネート基の割合が 2.5〜5.0 NCO%からなるプレポリマーであれば使用できる。ここでNCO%はプレポリマー全体に含まれるNCO重量%を意味する。2.5〜5.0 NCO%のプレポリマーは水酸基末端ポリジエン系重合体等と反応して弾力性に富んだウレタンを得ることができる。
プレポリマー類には重合させるモノマーの種類によりPPG系、PTMG系、エステル系、カプロラクトン系などに分類される。PPG系にはタケネートL-1170(三井化学ポリウレタン社製)、L-1158(三井化学ポリウレタン社製)があり、PTMG系にはコロネート4090(日本ポリウレタン社製)がある。また、エステル系としてはコロネート4047(日本ポリウレタン社製)などがあり、カプロラクトン系にはタケネートL-1350(三井化学ポリウレタン社製)、タケネートL-1680(三井化学ポリウレタン社製)、サイアナプレン7-QM(三井化学ポリウレタン社製)、プラクセルEP1130(ダイセル化学工業社製)などを挙げることができる。上記プレポリマーは、目的に応じて2種類以上を混合して使用することもできる。
As the prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule, any prepolymer having an isocyanate group ratio of 2.5 to 5.0 NCO% can be used. Here, NCO% means NCO wt% contained in the whole prepolymer. A 2.5 to 5.0 NCO% prepolymer can react with a hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the like to obtain a urethane having high elasticity.
Prepolymers are classified into PPG type, PTMG type, ester type, caprolactone type, etc., depending on the type of monomer to be polymerized. There are Takenate L-1170 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane) and P-1158 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes) in the PPG system, and Coronate 4090 (manufactured by Nippon Polyurethanes) in the PTMG system. Coronate 4047 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is used as the ester system, and Takenate L-1350 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), Takenate L-1680 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), and Sianaprene 7-QM are used as caprolactones. (Mitsui Chemical Polyurethane Co., Ltd.), Plaxel EP1130 (Daicel Chemical Industries Co., Ltd.) and the like. Two or more kinds of the above prepolymers can be mixed and used according to the purpose.

末端水酸基を有する水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体とイソシアネート基を有するイソシアネート化合物との配合割合は、水酸基(−OH)とイソシアネート基(−NCO)との当量比で(OH/NCO)=1/( 1.0 〜 2.0 )の範囲が好ましく、特に優れた発泡性および弾力性を考慮すると、(OH/NCO)=1/( 1.1 〜 1.9 )の範囲が好ましい。(OH/NCO)が1/ 2.0 より小さいときはイソシアネート基が過剰となり、架橋密度が大きく弾性に劣る場合がある。また、(OH/NCO)が1/ 1.0 より大きいときには架橋するイソシアネート基が不足するため硬化が十分でなくなる。   The blending ratio of the hydroxyl group-terminated polydiene polymer having a terminal hydroxyl group or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer and the isocyanate compound having an isocyanate group is equivalent ratio of hydroxyl group (—OH) to isocyanate group (—NCO). The range of (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0) is preferable, and the range of (OH / NCO) = 1 / (1.1 to 1.9) is preferable in consideration of particularly excellent foamability and elasticity. When (OH / NCO) is smaller than 1 / 2.0, the isocyanate group becomes excessive, the crosslink density is large, and the elasticity may be poor. On the other hand, when (OH / NCO) is greater than 1 / 1.0, the crosslinking groups are insufficient and curing is not sufficient.

第1の発泡固形潤滑剤に使用できる潤滑成分は、発泡体を形成する固形成分を溶解しないものであれば使用することができる。潤滑成分としては、炭化水素系潤滑油、炭化水素系グリース、または炭化水素系潤滑油と炭化水素系グリースとの混合物が挙げられる。
炭化水素系潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、炭化水素系合成油、GTL基油等が挙げられる。これらは単独でも混合油としても使用できる。
炭化水素系グリースは炭化水素油を基油とするグリースであり、基油としては上述の炭化水素系潤滑油を挙げることができる。増ちょう剤としては、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。ジウレア化合物はジイソシアネートとモノアミンの反応で、ポリウレア化合物はジイソシアネートとポリアミンの反応で、それぞれ得られる。
The lubricating component that can be used for the first foamed solid lubricant can be used as long as it does not dissolve the solid component that forms the foam. Examples of the lubricating component include hydrocarbon-based lubricants, hydrocarbon-based greases, and mixtures of hydrocarbon-based lubricants and hydrocarbon-based greases.
Examples of the hydrocarbon-based lubricating oil include paraffinic and naphthenic mineral oils, hydrocarbon-based synthetic oils, GTL base oils, and the like. These can be used alone or as a mixed oil.
The hydrocarbon-based grease is a grease having a hydrocarbon oil as a base oil, and examples of the base oil include the above-described hydrocarbon-based lubricating oil. Examples of the thickener include lithium soaps, lithium complex soaps, calcium soaps, calcium complex soaps, aluminum soaps, aluminum complex soaps, and other urea compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. It is not a thing. The diurea compound is obtained by the reaction of diisocyanate and monoamine, and the polyurea compound is obtained by the reaction of diisocyanate and polyamine.

上記潤滑成分には、炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、高級脂肪酸エステル系ワックス、高級脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを混合して使用することができる。   As the lubricating component, hydrocarbon synthetic wax, polyethylene wax, higher fatty acid ester wax, higher fatty acid amide wax, ketone / amines, hydrogenated oil, and the like can be mixed and used.

第1の発泡固形潤滑剤を発泡させる手段は、原料にイソシアネート化合物を用いることから、イソシアネート化合物と反応して二酸化炭素ガスを発生させる水を用いることが好ましい。   Since the means for foaming the first foamed solid lubricant uses an isocyanate compound as a raw material, it is preferable to use water that reacts with the isocyanate compound to generate carbon dioxide gas.

第1の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分と、液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させて得られる。
上記潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、40〜80 重量%である。潤滑成分が 40 重量%未満であると、潤滑油などの供給量が少なく発泡固形潤滑剤としての機能を発揮できず、80 重量%より多いときには固化しなくなる。
上記液状ゴムの配合割合は、混合物全体に対して、5〜45 重量%、好ましくは 9〜42 重量%である。5 重量%より少ないときは固化しないため発泡固形潤滑剤としての機能を持たず、45 重量%より多いときには潤滑剤の供給が少なく、発泡固形潤滑剤としての機能を持たない。
The first solid foam lubricant is obtained by foaming and curing a mixture containing the above-described lubricating component, liquid rubber, a curing agent, and a foaming agent.
The blending ratio of the lubricating component is 40 to 80% by weight based on the entire mixture. If the lubricating component is less than 40% by weight, the supply amount of lubricating oil and the like is so small that it cannot function as a foamed solid lubricant, and if it exceeds 80% by weight, it will not solidify.
The blending ratio of the liquid rubber is 5 to 45% by weight, preferably 9 to 42% by weight, based on the entire mixture. When it is less than 5% by weight, it does not solidify, so it does not have a function as a foamed solid lubricant. When it is more than 45% by weight, the supply of the lubricant is small and it does not function as a foamed solid lubricant.

第1の発泡固形潤滑剤において発泡倍率は 1.1〜50 倍であることが好ましく、より好ましくは 1.1〜10 倍である。発泡倍率 1.1 倍未満の場合は気泡体積が小さく、外部応力が加わったときに変形を許容できない。また、50 倍をこえる場合は外部応力に耐える強度を得ることが困難となる。   In the first foamed solid lubricant, the expansion ratio is preferably 1.1 to 50 times, more preferably 1.1 to 10 times. When the expansion ratio is less than 1.1 times, the bubble volume is small and deformation cannot be allowed when external stress is applied. If it exceeds 50 times, it will be difficult to obtain the strength to withstand external stress.

また、第1の発泡固形潤滑剤の硬化速度を促進させるために、3級アミン系触媒や有機金属触媒などを用いることができる。使用する3級アミン系触媒としてはモノアミン類、ジアミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類などが挙げられる。また、有機金属触媒としてはスタナオクタエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマレエート、ジオクチルチンジメルカプチド、ジオクチルチンチオカルボキシレートなどが挙げられる。また、反応のバランスを整えるなどの目的でこれら複数種類を混合して用いてもよい。   Moreover, in order to accelerate the curing rate of the first foamed solid lubricant, a tertiary amine catalyst, an organometallic catalyst, or the like can be used. Examples of the tertiary amine catalyst used include monoamines, diamines, triamines, cyclic amines, alcohol amines, ether amines and the like. Examples of the organometallic catalyst include stanaoctaate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin mercaptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin maleate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin thiocarboxylate and the like. Moreover, you may mix and use these multiple types for the purpose of adjusting the balance of reaction.

本発明の第2の発泡固形潤滑剤の樹脂成分として使用できるウレタンプレポリマーは、活性水素基を有する化合物とポリイソシアネートとの反応によって得られ、イソシアネート基は、分子鎖末端であっても、あるいは分子鎖内から分岐した側鎖末端に含まれていてもよい。また、ウレタンプレポリマーは分子鎖内にウレタン結合を有していてもよい。
反応するモノマー(=活性水素基を有する化合物)の種類によって、カプロラクトン系、エステル系、エーテル系などに分類される。エーテル系にはタケネートL-1170(三井化学ポリウレタン社製)、L-1158(三井化学ポリウレタン社製)、コロネート4090(日本ポリウレタン社製)などがある。また、エステル系としてはコロネート4047(日本ポリウレタン社製)などがあり、カプロラクトン系にはタケネートL-1350(三井化学ポリウレタン社製)、タケネートL-1680(三井化学ポリウレタン社製)、サイアナプレン7-QM(三井化学ポリウレタン社製)、プラクセルEP1130(ダイセル化学工業社製)などが挙げられる。
また、末端基をイソシアネート基に変性したオリゴマーやプレポリマー化合物も使用することが出来る。このような化合物としては末端イソシアネート変性ポリエーテルポリオールや水酸基末端ポリブタジエンのイソシアネート変性体が挙げられる。末端イソシアネート変性ポリエーテルポリオールにはコロネート1050(日本ポリウレタン社製)などが挙げられる。また、水酸基末端ポリブタジエンのイソシアネート変性体にはpoly-bd MC50(出光興産社製)やpoly-bd HTP9(出光興産社製)が挙げられる。
これらのウレタンプレポリマーは、目的とする機械的性質などに応じて2種類以上を混合して使用することができる。
The urethane prepolymer that can be used as the resin component of the second foamed solid lubricant of the present invention is obtained by a reaction between a compound having an active hydrogen group and a polyisocyanate, and the isocyanate group may be a molecular chain terminal, or It may be contained at the end of the side chain branched from the molecular chain. The urethane prepolymer may have a urethane bond in the molecular chain.
Depending on the type of monomer (= compound having an active hydrogen group) to be reacted, it is classified into caprolactone, ester and ether. Examples of ethers include Takenate L-1170 (Mitsui Chemical Polyurethane), L-1158 (Mitsui Chemical Polyurethane), Coronate 4090 (Nippon Polyurethane). Coronate 4047 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is used as the ester system, and Takenate L-1350 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), Takenate L-1680 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), and Sianaprene 7-QM are used as caprolactones. (Manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane), Plaxel EP1130 (manufactured by Daicel Chemical Industries) and the like.
In addition, oligomers or prepolymer compounds whose terminal groups are modified to isocyanate groups can also be used. Examples of such a compound include a terminal isocyanate-modified polyether polyol and an isocyanate-modified product of a hydroxyl group-terminated polybutadiene. Examples of the terminal isocyanate-modified polyether polyol include Coronate 1050 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.). Moreover, poly-bd MC50 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and poly-bd HTP9 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) can be mentioned as isocyanate-modified products of hydroxyl-terminated polybutadiene.
These urethane prepolymers can be used in a mixture of two or more depending on the intended mechanical properties.

第2の発泡固形潤滑剤は、イソシアネート基含有量が 2 重量%以上 6 重量%未満のウレタンプレポリマーを使用できる。イソシアネート基(NCO)の含有量が 2 重量%未満であると発泡性と弾力性の両立が難しくなるし、6 重量%以上であると硬度が大きくなりすぎて反発弾性が大きくなり外力による変形を受けるときに発熱等を起こしやすくなる。
また、イソシアネート基は、フェノール類、ラクタム類、アルコール類、オキシム類などのブロック剤でイソシアネート基をブロックしたブロックイソシアネート等を使用することができる。
As the second foamed solid lubricant, a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 2 wt% or more and less than 6 wt% can be used. If the isocyanate group (NCO) content is less than 2% by weight, it will be difficult to achieve both foamability and elasticity, and if it is more than 6% by weight, the hardness will be too high and the rebound resilience will increase and deformation due to external force will occur. It becomes easy to generate heat when receiving.
Moreover, the isocyanate group can use the block isocyanate etc. which blocked the isocyanate group with blocking agents, such as phenols, lactams, alcohols, and oximes.

上記ウレタンプレポリマーを硬化させる硬化剤としては、活性水素を有する化合物が好ましく、官能基がアミノ基であるポリアミノ化合物、官能基が水酸基であるポリオール化合物が挙げられる。
ポリアミノ化合物としては、3,3′-ジクロロ-4,4′-ジアミノジフェニルメタン(以下、MOCAと記す)、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノジフェニルメタン、3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジアミノジフェニルメタン、4,4′-ジアミノ-3,3′-ジエチル-5,5′-ジメチルジフェニルメタン、トリメチレン-ビス-(4-アミノベンゾアート)、ビス(メチルチオ)-2,4-トルエンジアミン、ビス(メチルチオ)-2,6-トルエンジアミン、メチルチオトルエンジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,6-ジアミンに代表される芳香族ポリアミノ化合物が挙げられる。
The curing agent for curing the urethane prepolymer is preferably a compound having active hydrogen, and examples thereof include a polyamino compound having a functional group as an amino group and a polyol compound having a functional group as a hydroxyl group.
Polyamino compounds include 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (hereinafter referred to as MOCA), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, and 3,3'-dimethoxy-4. , 4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, trimethylene-bis- (4-aminobenzoate), bis (methylthio) -2,4- Aromatics typified by toluenediamine, bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, methylthiotoluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine Examples include polyamino compounds.

上記ポリアミノ化合物の中でも芳香族アミノ化合物が低コストであり、物性が優れているため、好ましく、特にアミノ基の隣接位に置換基を有する芳香族ジアミノ化合物が好ましい。第2の発泡固形潤滑剤においては、発泡と共に硬化させる工程を経るため、隣接位の置換基によりアミノ基の反応性が抑制されるためと考えられる。   Among the polyamino compounds, aromatic amino compounds are preferable because of low cost and excellent physical properties, and aromatic diamino compounds having a substituent at the position adjacent to the amino group are particularly preferable. In the 2nd foaming solid lubricant, since it passes through the process of hardening with foaming, it is thought that the reactivity of an amino group is suppressed by the substituent of an adjacent position.

ウレタンプレポリマーをポリアミノ化合物で硬化させるとウレタンおよびウレア結合を分子内に有する発泡固形潤滑剤となる。ウレア結合を生成させることによって分子中のウレタン結合密度を下げることになり、伸びや反発弾性が向上する。また、ウレア結合を生成させることによって剛性を与えることができる。   When the urethane prepolymer is cured with a polyamino compound, it becomes a foamed solid lubricant having urethane and urea bonds in the molecule. By generating urea bonds, the urethane bond density in the molecule is lowered, and elongation and impact resilience are improved. Moreover, rigidity can be provided by generating a urea bond.

ポリオール化合物としては、1,4-ブタングリコールやトリメチロールプロパンに代表される低分子ポリオール、ポリエーテルポリオール、ひまし油系ポリオール、ポリエステル系ポリオールが挙げられる。ポリオール化合物の中では、ポリエーテルポリオール、トリメチロールプロパンが好ましい。   Examples of the polyol compound include low molecular polyols such as 1,4-butane glycol and trimethylolpropane, polyether polyols, castor oil polyols, and polyester polyols. Among the polyol compounds, polyether polyol and trimethylolpropane are preferable.

ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基(−NCO)と、該イソシアネート基と反応する硬化剤の官能基との割合は、官能基がアミノ基または水酸基である場合、当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲である。
ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基と硬化剤のアミノ基(−NH2)または水酸基(−OH)、そして発泡剤である水の水酸基(−OH)との割合で発泡固形潤滑剤の発泡倍率や柔軟性、弾力性等が定まる。硬化剤のアミノ基(−NH2)または水酸基(−OH)とウレタンプレポリマーのイソシアネート基(−NCO)とを当量で反応させると、発泡剤である水と反応するイソシアネート基(−NCO)が消失してしまうため、(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲が好ましい。また、発泡剤である水の水酸基と、硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲である。
上記範囲よりも硬化剤の量が少なくなると発泡固形潤滑剤の強度等の物性が著しく低下するばかりでなく、ウレタンエラストマーとして硬化しない場合もある。
The ratio of the isocyanate group (—NCO) contained in the urethane prepolymer and the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio when the functional group is an amino group or a hydroxyl group (functional group of the curing agent). /NCO)=1/(1.1 to 2.5).
The ratio of the isocyanate group contained in the urethane prepolymer, the amino group (—NH 2 ) or hydroxyl group (—OH) of the curing agent, and the hydroxyl group of water (—OH) as the foaming agent, Flexibility, elasticity, etc. are determined. When the amino group (—NH 2 ) or hydroxyl group (—OH) of the curing agent is reacted with the isocyanate group (—NCO) of the urethane prepolymer in an equivalent amount, an isocyanate group (—NCO) that reacts with water as the foaming agent is formed. Since it will disappear, the range of (functional group of curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5) is preferable. Moreover, the ratio of the hydroxyl group of water which is a foaming agent and the functional group of a hardening | curing agent is the range of (hydroxyl group of water / functional group of a hardening | curing agent) = 1 / (0.7-2.0) by an equivalent ratio.
If the amount of the curing agent is less than the above range, not only the physical properties such as the strength of the foamed solid lubricant are remarkably lowered, but also the urethane elastomer may not be cured.

第2の発泡固形潤滑剤に使用できる潤滑成分は、第1の発泡固形潤滑剤と同様に、発泡体を形成する固形成分を溶解しないものであれば使用することができる。潤滑成分としては、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独でもしくは混合して使用できる。特に好ましいものとして炭化水素系潤滑油、炭化水素系グリース、または炭化水素系潤滑油と炭化水素系グリースとの混合物が挙げられる。
炭化水素系潤滑油としては、第1の発泡固形潤滑剤と同様のものを使用できる。また、エステル系合成油、エーテル系合成油、フッ素油、シリコーン油等も使用することができる。これらは単独でも混合油としても使用できる。
グリースとしては第1の発泡固形潤滑剤と同様のグリースの他に、エステル系合成油、エーテル系合成油、GTL基油、フッ素油、シリコーン油等を基油としたグリースも使用できる。
また、第1の発泡固形潤滑剤と同様の炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、高級脂肪酸エステル系ワックス、高級脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを混合して使用することができる。
The lubricating component that can be used in the second foamed solid lubricant can be used as long as it does not dissolve the solid component that forms the foam, like the first foamed solid lubricant. As the lubricating component, for example, lubricating oil, grease, wax or the like can be used alone or in combination. Particularly preferred are hydrocarbon-based lubricants, hydrocarbon-based greases, or mixtures of hydrocarbon-based lubricants and hydrocarbon-based greases.
As the hydrocarbon-based lubricant, the same one as the first foamed solid lubricant can be used. In addition, ester synthetic oils, ether synthetic oils, fluorine oils, silicone oils and the like can also be used. These can be used alone or as a mixed oil.
As the grease, in addition to the grease similar to the first foamed solid lubricant, a grease based on ester synthetic oil, ether synthetic oil, GTL base oil, fluorine oil, silicone oil or the like can be used.
In addition, the same hydrocarbon-based synthetic wax, polyethylene wax, higher fatty acid ester-based wax, higher fatty acid amide-based wax, ketone / amines, hydrogenated oil, and the like as the first foamed solid lubricant may be used. it can.

第2の発泡固形潤滑剤を発泡させる発泡剤としては、原料にイソシアネート化合物を用いることから、イソシアネート化合物と反応して二酸化炭素ガスを発生させる水を用いることが好ましい。
また、第2の発泡固形潤滑剤の硬化速度を促進させるために、上述した3級アミン系触媒や有機金属触媒などを用いることができる。
As the foaming agent for foaming the second foamed solid lubricant, since an isocyanate compound is used as a raw material, it is preferable to use water that reacts with the isocyanate compound to generate carbon dioxide gas.
Moreover, in order to accelerate the curing rate of the second foamed solid lubricant, the above-described tertiary amine catalyst, organometallic catalyst, or the like can be used.

第2の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させて得られる。
上記潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、30〜70 重量%、好ましくは 40〜60 重量%である。潤滑成分が 30 重量%未満であると、潤滑油などの供給量が少なく発泡固形潤滑剤としての機能を発揮できず、70 重量%より多いときには固化しなくなる。
The second foamed solid lubricant is obtained by foaming and curing a mixture containing the lubricating component, the resin component, the curing agent, and the foaming agent.
The blending ratio of the lubricating component is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight, based on the entire mixture. If the lubricating component is less than 30% by weight, the supply amount of lubricating oil and the like is so small that it cannot function as a foamed solid lubricant, and if it exceeds 70% by weight, it does not solidify.

第2の発泡固形潤滑剤の発泡後の連続気泡率は 50 %以上である。さらに好ましくは50 %以上 90 %以下である。連続気泡率が 50%未満の場合は、樹脂成分(固形成分)の潤滑油が一時的に独立気泡中に取り込まれている割合が多くなり、必要な時に外部へ供給されない場合がある。なお、90%をこえると、発泡体自体の強度が低下しやすくなるし、潤滑成分の保持力が低下するために潤滑成分の放出が多くなり、長期使用には不利となる。   The open cell ratio of the second foamed solid lubricant after foaming is 50% or more. More preferably, it is 50% or more and 90% or less. When the open cell ratio is less than 50%, the ratio of the resin component (solid component) lubricating oil temporarily taken up into the closed cells increases and may not be supplied to the outside when necessary. If it exceeds 90%, the strength of the foam itself tends to decrease, and the holding power of the lubricating component decreases, so that the release of the lubricating component increases, which is disadvantageous for long-term use.

第2の発泡固形潤滑剤の連続気泡率は以下の手順で算出できる。
(1)発泡硬化した発泡固形潤滑剤を適当な大きさにカットし、試料Aを得る。試料Aの重量を測定する。
(2)Aを 3 時間ソックスレー洗浄(溶剤:石油ベンジン)する。その後 80℃で 2 時間恒温槽に放置し、有機溶剤を完全に乾燥させ、試料Bを得る。試料Bの重量を測定する。
(3)連続気泡率を以下の手順で算出する。
連続気泡率=(1−(試料Bの樹脂成分重量−試料Aの樹脂成分重量)/試料Aの潤滑成分重量)×100
なお、試料A、Bの樹脂成分重量、潤滑成分重量は、試料A、Bの重量に組成の仕込み割合を乗じて算出する。
連続していない独立気泡中に取り込まれた潤滑成分は 3 時間ソックスレー洗浄では外部へ放出されないため試料Bの重量を減少させることがないので、上記の操作で試料Bの重量減少分は連続気泡からの潤滑成分の放出によるものとして連続気泡率が算出できる。
The open cell ratio of the second solid foam lubricant can be calculated by the following procedure.
(1) The foamed solid lubricant that has been foam-cured is cut into an appropriate size to obtain sample A. The weight of sample A is measured.
(2) A is soxhlet washed (solvent: petroleum benzine) for 3 hours. Thereafter, the sample is left in a thermostatic bath at 80 ° C. for 2 hours to completely dry the organic solvent, and sample B is obtained. The weight of sample B is measured.
(3) The open cell ratio is calculated by the following procedure.
Open cell ratio = (1− (weight of resin component of sample B−weight of resin component of sample A) / weight of lubricating component of sample A) × 100
The resin component weight and the lubrication component weight of Samples A and B are calculated by multiplying the weights of Samples A and B by the composition charge ratio.
Lubricating components taken into discontinuous closed cells are not released to the outside by Soxhlet cleaning for 3 hours, so the weight of sample B is not reduced. The open cell ratio can be calculated as a result of the release of the lubricating component.

なお、第1および第2の発泡固形潤滑剤には必要に応じて顔料や帯電防止剤、難燃剤、防黴剤、補強剤、無機充填剤、老化防止剤、フィラーなどの各種添加剤等を添加することができる。補強剤としてはカーボンブラック、ホワイトカーボン、コロイダルシリカなどが挙げられ、無機充填剤としては炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレイ、硅石粉などが挙げられる。
さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系などの極圧剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
The first and second foamed solid lubricants may contain various additives such as pigments, antistatic agents, flame retardants, antifungal agents, reinforcing agents, inorganic fillers, anti-aging agents, and fillers as necessary. Can be added. Examples of the reinforcing agent include carbon black, white carbon, colloidal silica, and examples of the inorganic filler include calcium carbonate, barium sulfate, talc, clay, and meteorite powder.
In addition, solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite, friction modifiers such as organic molybdenum, oily agents such as amines, fatty acids, and fats, antioxidants such as amines and phenols, petroleum sulfonates, dinonylnaphthalene sulfone Antirust agents such as nates and sorbitan esters, extreme pressure agents such as sulfur and sulfur-phosphorus, antiwear agents such as organic zinc and phosphorus, metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite, polymethacrylate, polystyrene Various additives such as a viscosity index improver such as

第1および第2の発泡固形潤滑剤は、潤滑油などの潤滑成分存在下で発泡反応と硬化反応とを同時に行なう反応型含浸法を用いることが、潤滑成分の高充填化と材料物性の高伸化を同時に両立させるためには望ましい。これは発泡体形成段階において発泡体に形成された気泡に潤滑剤が均一に含浸されるとともに、潤滑成分が発泡・硬化した固形成分内に吸蔵されることにより潤滑剤の高充填化と材料物性の高伸化が両立するものと考えられる。
これに対してあらかじめ発泡体を製造しておき、これに潤滑剤を含浸させる後含浸法では潤滑剤保持力が十分でなく、短時間で潤滑剤が放出され長期的に使用すると潤滑剤が供給不足となる。
For the first and second foamed solid lubricants, it is possible to use a reactive impregnation method in which a foaming reaction and a curing reaction are simultaneously performed in the presence of a lubricating component such as a lubricating oil. It is desirable to achieve both elongation simultaneously. This is because the lubricant is uniformly impregnated into the foam formed in the foam during the foam formation stage, and the lubricant is occluded in the foamed / cured solid component, so that the lubricant is highly filled and the material properties It is considered that the high elongation of both is compatible.
On the other hand, after the foam is manufactured in advance, the post-impregnation method in which the lubricant is impregnated does not have sufficient lubricant holding power, and the lubricant is released in a short period of time and supplied when used for a long time. It becomes insufficient.

本発明の自在継手を等速ジョイントに利用した例としては、ボールフィクストジョイント(以下、BJと記す)の他、アンダーカットフリージョイント(以下、UJと記す)などが挙げられる。このようなBJやUJのトルク伝達部材(ボール)数は6個または8個の場合がある。
BJやUJに発泡固形潤滑剤を封入した場合、潤滑剤が必要な部位のみに充填されることになるため、低コスト化・軽量化に寄与できると共に、使用される作動角が大きいことから圧縮・屈曲を受けやすく、摺動部へ潤滑剤が供給されやすい。
また、摺動式等速ジョイントに利用した例としては、ダブルオフセットジョイント(以下、DOJと記す)、トリポードジョイント(以下、TJと記す)、クロスグルーブジョイントなどが挙げられる。DOJのトルク伝達部材(ボール)数は6個または8個の場合がある。
また、不等速ジョイントとしては、クロスジョイントなどが挙げられる。
Examples of using the universal joint of the present invention for a constant velocity joint include a ball fixed joint (hereinafter referred to as BJ), an undercut free joint (hereinafter referred to as UJ), and the like. The number of torque transmitting members (balls) of such BJ and UJ may be 6 or 8.
When a foamed solid lubricant is sealed in BJ or UJ, the lubricant is filled only in the necessary parts, which contributes to cost reduction and weight reduction, and because the operating angle used is large, it is compressed.・ It is easy to bend and the lubricant is easily supplied to the sliding part.
Examples of use for the sliding constant velocity joint include a double offset joint (hereinafter referred to as DOJ), a tripod joint (hereinafter referred to as TJ), and a cross groove joint. The number of DOJ torque transmission members (balls) may be six or eight.
Moreover, a cross joint etc. are mentioned as an inconstant velocity joint.

本発明の自在継手を図1〜図3に基づいて説明する。図1はBJの一部切欠断面図を、図2はDOJの一部切欠断面図を、図3はTJの一部切欠断面図を、それぞれ示す。
図1に示すように、BJ1は外方部材2としての外輪の内面および球形の内方部材3としての内輪の外面に軸方向の六本のトラック溝4、5を等角度に形成し、そのトラック溝4、5間に組み込んだトルク伝達部材6をケージ7で支持し、このケージ7の外周を球面7aとし、かつ内周を内方部材3の外周に適合する球面7bとしている。
また、外方部材2の外周とシャフト8の外周とをブーツ9で覆い、外方部材2と、球形の内方部材3と、トラック溝4、5と、トルク伝達部材6と、ケージ7と、シャフト8とに囲まれた空間に発泡固形潤滑剤10が封入されている。
The universal joint of this invention is demonstrated based on FIGS. 1-3. 1 is a partially cutaway sectional view of BJ, FIG. 2 is a partially cutaway sectional view of DOJ, and FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of TJ.
As shown in FIG. 1, BJ1 forms six track grooves 4, 5 in the axial direction at equal angles on the inner surface of the outer ring as the outer member 2 and the outer surface of the inner ring as the spherical inner member 3. A torque transmission member 6 incorporated between the track grooves 4 and 5 is supported by a cage 7, the outer periphery of the cage 7 is a spherical surface 7 a, and the inner periphery is a spherical surface 7 b that matches the outer periphery of the inner member 3.
Further, the outer periphery of the outer member 2 and the outer periphery of the shaft 8 are covered with a boot 9, and the outer member 2, the spherical inner member 3, the track grooves 4 and 5, the torque transmission member 6, and the cage 7 The foamed solid lubricant 10 is enclosed in a space surrounded by the shaft 8.

図2に示すように、DOJ11は外方部材12としての外輪の内面および球形の内方部材13としての内輪の外面に軸方向の六本のトラック溝14、15を等角度に形成し、そのトラック溝14、15間に組み込んだトルク伝達部材16をケージ17で支持し、このケージ17の外周を球面17aとし、かつ内周を内方部材13の外周に適合する球面17bとし、各球面17a、17bの中心(イ)、(ロ)を外方部材12の軸心上において軸方向に位置をずらしてある。
また、外方部材12の外周とシャフト18の外周とをブーツ19で覆い、外方部材12と、球形の内方部材13と、トラック溝14、15と、トルク伝達部材16と、ケージ17と、シャフト18とに囲まれた空間に発泡固形潤滑剤20が封入されている。
As shown in FIG. 2, the DOJ 11 has six track grooves 14 and 15 in the axial direction formed at equal angles on the inner surface of the outer ring as the outer member 12 and the outer surface of the inner ring as the spherical inner member 13. The torque transmission member 16 incorporated between the track grooves 14 and 15 is supported by a cage 17, the outer periphery of the cage 17 is a spherical surface 17a, and the inner periphery is a spherical surface 17b that matches the outer periphery of the inner member 13, and each spherical surface 17a. , 17b are shifted in the axial direction on the axis of the outer member 12 (b).
The outer periphery of the outer member 12 and the outer periphery of the shaft 18 are covered with a boot 19, and the outer member 12, the spherical inner member 13, the track grooves 14 and 15, the torque transmission member 16, and the cage 17 The foamed solid lubricant 20 is enclosed in a space surrounded by the shaft 18.

図3に示すように、TJ21は外方部材22としての外輪の内面に軸方向の三本の円筒形トラック溝23を等角度に形成し、外方部材22の内側に組み込んだトリポード部材24には三本の脚軸25を設け、各脚軸25の外側にトルク伝達部材である球面ローラ26を嵌合し、そのトルク伝達部材である球面ローラ26と脚軸25との間にニードル27を組み込んでトルク伝達部材である球面ローラ26を回転可能に、かつ軸方向にスライド可能に支持し、そのトルク伝達部材である球面ローラ26を上記トラック溝23に嵌合してある。
また、外方部材22の外周とシャフト28の外周とをブーツ29で覆い、外方部材22と、トラック溝23と、トリポード部材24と、シャフト28とに囲まれた空間に発泡固形潤滑剤30が封入されている。
As shown in FIG. 3, the TJ 21 has three cylindrical track grooves 23 in the axial direction formed at equal angles on the inner surface of the outer ring as the outer member 22, and is attached to a tripod member 24 incorporated inside the outer member 22. Has three leg shafts 25, a spherical roller 26 as a torque transmission member is fitted to the outside of each leg shaft 25, and a needle 27 is interposed between the spherical roller 26 as the torque transmission member and the leg shaft 25. The spherical roller 26 which is a built-in torque transmission member is supported rotatably and slidable in the axial direction, and the spherical roller 26 which is the torque transmission member is fitted in the track groove 23.
Further, the outer periphery of the outer member 22 and the outer periphery of the shaft 28 are covered with a boot 29, and a foamed solid lubricant 30 is formed in a space surrounded by the outer member 22, the track groove 23, the tripod member 24, and the shaft 28. Is enclosed.

このようなTJやDOJについては、軸方向に摺動しろが必要なためにジョイント内空間容積が大きく、グリースなどの既存の潤滑剤を用いた場合は上述したBJなどの固定式ジョイントよりも封入量が多くなる。
しかしながら、発泡固形潤滑剤(図1の10、図2の20、図3の30)は、必要な部位にのみ充填が可能であるため、DOJやTJに発泡固形潤滑剤を封入する場合に低コスト化と軽量化への寄与度がより大きくなる。
For such TJ and DOJ, the space in the joint is large due to the need to slide in the axial direction, and when existing lubricants such as grease are used, they are sealed more than fixed joints such as BJ described above. The amount increases.
However, since the foamed solid lubricant (10 in FIG. 1, 20 in FIG. 2, 30 in FIG. 3) can be filled only in the necessary portions, it is low when encapsulating the foamed solid lubricant in DOJ or TJ. The contribution to cost reduction and weight reduction becomes larger.

本発明の自在継手は、原料の各成分を混合して混合物を得る混合工程と、上記混合物の発泡・硬化が完了する前に、上記混合物をトルク伝達部材の周囲に充填する充填工程と、上記充填された上記混合物を発泡・硬化させ固形物を得る発泡・硬化工程とにより製造される。
本発明の自在継手は、上記各種自在継手のトルク伝達部材周りのみ組み立てたサブアッシーの所定空間に少なくともウレタンプレポリマーと、硬化剤と、潤滑成分と、発泡剤との混合物を充填し、発泡・硬化させた後、ブーツ等の部材を組み付けることで得られる。混合物を自在継手サブアッシーに充填し発泡・硬化させるだけであるので、形状が複雑な自在継手内の任意の部位にも容易に充填することが可能であり、得られる自在継手には既に潤滑剤が含浸されている。このため発泡成形体を得るための成形金型や潤滑剤の後含浸工程等も不要である。
The universal joint of the present invention includes a mixing step of mixing each component of the raw material to obtain a mixture, a filling step of filling the mixture around the torque transmission member before the foaming and curing of the mixture is completed, It is manufactured by a foaming / curing step of foaming / curing the filled mixture to obtain a solid.
In the universal joint of the present invention, a predetermined space of the subassembly assembled only around the torque transmission member of the above-mentioned various universal joints is filled with a mixture of at least a urethane prepolymer, a curing agent, a lubricating component, and a foaming agent. After curing, it is obtained by assembling a member such as a boot. Since the mixture is simply filled into the universal joint sub-assembly and foamed / cured, it can be easily filled into any part of the universal joint with a complicated shape. The resulting universal joint already contains a lubricant. Is impregnated. For this reason, a molding die for obtaining a foamed molded product, a post-impregnation step of a lubricant, and the like are unnecessary.

上記混合工程は、原料の各成分を混合して混合物を得る工程である。潤滑成分と、分子内にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を混合する方法は、特に限定されることなく、例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサー、ジューサーミキサー、ミキシングヘッド等、一般に用いられる撹拌機を使用して混合することができる。
混合物は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させておくことが望ましい。また、この整泡剤の種類によって表面張力を制御し、生じる気泡の種類を連続気泡または独立気泡に制御することが可能となる。このような界面活性剤としては陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
The said mixing process is a process of mixing each component of a raw material and obtaining a mixture. A method of mixing a mixture containing a lubricating component, a urethane prepolymer having an isocyanate group in the molecule, a curing agent, and a foaming agent is not particularly limited, and for example, a Henschel mixer, a ribbon mixer, a juicer mixer, a mixing Mixing can be performed using a generally used stirrer such as a head.
For the mixture, it is desirable to use a surfactant such as a commercially available silicone foam stabilizer, and to uniformly disperse each raw material molecule. Further, the surface tension can be controlled by the type of the foam stabilizer, and the type of the generated bubbles can be controlled to open cells or closed cells. Examples of such surfactants include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, silicone surfactants, and fluorine surfactants.

上記充填工程は、混合物が発泡・硬化する前にこの混合物を自在継手サブアッシーの任意の部位に充填する工程である。発泡・硬化する前の混合物は流動性があるので形状が複雑な自在継手内の任意の部位にも容易に充填することが可能である。なお、混合物を充填する際は、必要に応じて自在継手サブアッシー内の所定空間の側面に金具等の治具で蓋をすることにより、所定の形状に成形することができる。   The filling step is a step of filling an arbitrary part of the universal joint subassembly before the mixture is foamed and cured. Since the mixture before foaming / curing is fluid, it can be easily filled into any part of a universal joint having a complicated shape. In addition, when filling the mixture, it can be formed into a predetermined shape by covering the side surface of the predetermined space in the universal joint sub-assembly with a jig such as a metal fitting as necessary.

上記発泡・硬化工程は、充填された混合物を自在継手サブアッシー内で発泡・硬化させる工程である。
樹脂成分を発泡させる手段としては上述の発泡手段を採用することができる。本発明においては原料として反応性の高いイソシアネート基を持つ化合物を使用して、イソシアネート化合物と水分子との化学反応によって生じる二酸化炭素による化学的発泡を用いている。また、このような反応を伴う発泡を用いる場合には必要に応じて上述の触媒を使用することが好ましい。また、発泡により得られる気泡は上述の連続気泡であることが好ましい。
The foaming / curing step is a step of foaming / curing the filled mixture in the universal joint sub-assembly.
As the means for foaming the resin component, the above-described foaming means can be employed. In the present invention, a compound having a highly reactive isocyanate group is used as a raw material, and chemical foaming by carbon dioxide generated by a chemical reaction between an isocyanate compound and water molecules is used. Moreover, when using foaming with such a reaction, it is preferable to use the above-mentioned catalyst as needed. Moreover, it is preferable that the bubble obtained by foaming is the above-mentioned open cell.

また上記製造方法において、混合物を自在継手サブアッシーに充填する以外の方法として、成形用金型内に充填後、発泡・硬化させて成形した発泡固形潤滑剤を自在継手に組み込む方法がある。
また成形用金型を用いずに常圧で混合物を発泡・硬化させる方法もあるが、この場合は発泡・硬化物を裁断や研削等で目的の形状に後加工して、自在継手に組み込む必要がある。なお後加工の場合は、加工時に潤滑剤が漏出する場合があるので、この場合は後含浸して所定量の潤滑剤を確保する必要がある。
これらの方法は成形用金型等の治具を必要としたり、研削や後含浸、組み込み等の後加工が必要となる。また、硬化した発泡体に潤滑剤を後含浸して追加しても、潤滑剤保持性が低いことや、自在継手に組み込むためのハンドリング時に発泡体から潤滑剤が漏出しやすい等の不具合が生じやすい。
以上のことから本発明においては、品質面、作業面、コスト面で混合物を自在継手サブアッシーに充填して発泡・硬化させる方法を採用することが好ましい。
Further, in the above manufacturing method, as a method other than filling the mixture into the universal joint sub-assembly, there is a method in which the foamed solid lubricant formed by foaming and curing after filling into the molding die is incorporated into the universal joint.
There is also a method of foaming and curing the mixture at normal pressure without using a molding die. In this case, it is necessary to post-process the foamed / cured product into the desired shape by cutting or grinding, and incorporate it into the universal joint. There is. In the case of post-processing, the lubricant may leak during processing. In this case, it is necessary to ensure a predetermined amount of lubricant by post-impregnation.
These methods require a jig such as a molding die, and require post-processing such as grinding, post-impregnation, and incorporation. In addition, even if the cured foam is added by post-impregnation with a lubricant, problems such as low lubricant retention and easy leakage of the lubricant from the foam during handling for incorporation into a universal joint occur. Cheap.
From the above, in the present invention, it is preferable to adopt a method in which the mixture is filled into the universal joint sub-assembly and foamed and cured in terms of quality, work and cost.

従来の自在継手ではブーツ破損などでグリースが流出し、その結果潤滑不良にいたるような場合でも、本発明の自在継手においては潤滑剤が徐放されるためブーツ破損は寿命に直接的な要因とはならず、また、外部からの塵や水分等の侵入に対してはシールの役割をも果たす。   Even if the conventional universal joint causes grease to flow out due to damage to the boot, resulting in poor lubrication, the universal joint of the present invention releases the lubricant gradually, so that the damage to the boot is a direct factor in life. It also serves as a seal against intrusion of dust and moisture from the outside.

本発明の自在継手において、発泡固形潤滑剤中に含浸された状態で含まれる潤滑成分は、外力による発泡体の変形によっても急激に滲み出すことがなく、潤滑成分を効率よく摺動面に滲み出させて用いることができる。その結果、潤滑成分量は必要最小限でよく、しかも長寿命でゴム製ブーツの劣化も少ない自在継手が得られる。このため本発明の自在継手は各種産業用自在継手に、好ましくは自動車用自在継手に、特に好ましくは自動車用等速ジョイントに用いることができる。   In the universal joint of the present invention, the lubricating component contained in the foamed solid lubricant impregnated does not rapidly exude even when the foam is deformed by an external force, and the lubricating component is efficiently exuded on the sliding surface. It can be used. As a result, it is possible to obtain a universal joint that requires a minimum amount of lubricating components, has a long life, and has little deterioration in rubber boots. For this reason, the universal joint of the present invention can be used for various industrial universal joints, preferably for automobile universal joints, and particularly preferably for automobile constant velocity joints.

以下に本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
実施例1〜実施例15および比較例1〜比較例4
実施例1〜実施例15および比較例1〜比較例4に用いた潤滑成分、液状ゴム、硬化剤、発泡剤、触媒を以下に示す。なお、( )内は表中での略号を表す。
潤滑成分
潤滑油(潤滑油):タービン100(新日本石油社製)
潤滑グリース(グリース1):NTG2218M(協同油脂社製)
液状ゴム
水酸基末端ポリブタジエン(PBOH1):Poly-bd R45HT(水酸基価:46.6 mgKOH/g、数平均分子量:2,800、出光興産社製)
水酸基末端ポリブタジエン(PBOH2):Poly-bd R15HT(水酸基価:102.7 mgKOH/g 、数平均分子量:1,200、出光興産社製)
水酸基末端ポリイソプレン(PipOH):Poly-ip(水酸基価:46.6 mgKOH/g 、数平均分子量:2,500、出光興産社製)
水添水酸基末端ポリイソプレン(HPipOH):エポール(水酸基価:50.5 mgKOH/g 、数平均分子量:2,500、出光興産社製)
硬化剤
イソシアネート化合物(TDI):コロネートT-80(日本ポリウレタン社製)
エラストマ1(UE1):コロネート4090(4.4 NCO% 日本ポリウレタン社製)
エラストマ2(UE2):プラクセルEP1130(3.3 NCO% ダイセル化学工業社製)
発泡剤(発泡剤) イオン交換水
整泡剤(整泡剤) SRX298(東レダウ社製)
触媒(触媒1) DM70(東ソー社製)
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereby.
Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4
The lubricating components, liquid rubber, curing agent, foaming agent, and catalyst used in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 are shown below. In addition, () represents an abbreviation in the table.
Lubricating component Lubricating oil (lubricating oil): Turbine 100 (manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating grease (Grease 1): NTG2218M (manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd.)
Liquid rubber Hydroxyl-terminated polybutadiene (PBOH1): Poly-bd R45HT (hydroxyl value: 46.6 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,800, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydroxyl-terminated polybutadiene (PBOH2): Poly-bd R15HT (hydroxyl value: 102.7 mgKOH / g, number average molecular weight: 1,200, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydroxyl-terminated polyisoprene (PipOH): Poly-ip (hydroxyl value: 46.6 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,500, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydrogenated hydroxyl-terminated polyisoprene (HPipOH): Epol (hydroxyl value: 50.5 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,500, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Curing agent Isocyanate compound (TDI): Coronate T-80 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Elastomer 1 (UE1): Coronate 4090 (4.4 NCO% made by Nippon Polyurethane)
Elastomer 2 (UE2): Plaxel EP1130 (3.3 NCO% manufactured by Daicel Chemical Industries)
Foaming agent (foaming agent) Ion exchange water foam stabilizer (foam stabilizer) SRX298 (manufactured by Toray Dow)
Catalyst (Catalyst 1) DM70 (manufactured by Tosoh Corporation)

硬化剤(イソシアネート)を除く配合材料を表1〜表3に示す配合割合でよく混合し、最後に硬化剤を加えて素早く混合した混合物 40 g を、ポリテトラフルオロエチレン樹脂製容器(直径 70 mm×高さ 150 mm )に充填した。数秒後に発泡反応が始まり、常温で数時間放置し硬化させて円柱試験片を得た。この試験片を目視および光学顕微鏡を用いて観察した。試験片に 30Nの力を試験片の円柱軸方向に印加したときに油が滲み出す形状の弾性ゴムの発泡体であるものを優れた発泡固形潤滑剤であると評価して「○」印を、また、発泡体として硬化しない場合、潤滑油が分離したり放出したりしない場合を「×」印を付して表1〜表3に併記した。
また、「○」印と評価された試験片は試験片の円柱軸方向に 20%伸張させても油が滲み出すことはなかった。
Mix well the compounding materials except the curing agent (isocyanate) at the blending ratios shown in Tables 1 to 3, and finally add 40 g of the mixture that was quickly mixed by adding the curing agent to a polytetrafluoroethylene resin container (70 mm in diameter). × Height 150 mm). After a few seconds, the foaming reaction started and allowed to stand at room temperature for several hours to be cured to obtain a cylindrical test piece. This test piece was observed visually and using an optical microscope. Evaluate a foam with elastic rubber that exudes oil when a force of 30 N is applied to the specimen in the direction of the cylindrical axis of the specimen and mark it as an excellent foamed solid lubricant. Moreover, the case where it does not harden as a foam and the case where the lubricating oil does not separate or release is marked with “X” and also shown in Tables 1 to 3.
In addition, the test piece evaluated as “◯” showed no oil oozing even when it was stretched 20% in the direction of the cylinder axis of the test piece.

Figure 2008297369
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表1〜表3に示すように、実施例1〜実施例15の発泡固形潤滑剤では指で押したとき相当する力を加えたときに油が滲み出す形状の弾性ゴムの発泡体であり、優れた発泡固形潤滑剤であると認められたが、比較例1〜比較例4では発泡はしたものの一部固化せず、発泡固形潤滑剤としては機能しないことがわかった。
また、JIS K 6400に準じて測定された実施例1〜実施例15の発泡固形潤滑剤の引張強さは 50 kPa 以上、伸びは 200 %以上、40 %圧縮時応力は 15 kPa 未満であった。
次に、実施例1〜実施例15の発泡固形潤滑剤成分を図1に示す固定式8個ボールジョイントサブアッシー(NTN株式会社製、EBJ82 外径サイズ 72.6 mm )に 17.0 g 封入した。数秒後に発泡反応が始まり、100℃で 30分間放置し発泡・硬化させた後、ブーツ、シャフトなど他の部材を組み付け発泡固形潤滑剤を封入した試験用等速ジョイントを得た。
この自在継手は、内部に発泡固形潤滑剤が封入されているので、後述する実施例16で述べる運転時間 300 時間の条件での実機耐久試験において、継続運転可能であった。
As shown in Tables 1 to 3, the foamed solid lubricants of Examples 1 to 15 are elastic rubber foams in which oil oozes out when a corresponding force is applied when pressed with a finger. Although it was recognized as an excellent foamed solid lubricant, in Comparative Examples 1 to 4, it was found that although foamed, it did not partially solidify and function as a foamed solid lubricant.
The foamed solid lubricants of Examples 1 to 15 measured according to JIS K 6400 had a tensile strength of 50 kPa or more, an elongation of 200% or more, and a 40% compression stress of less than 15 kPa. .
Next, 17.0 g of the solid foamed lubricant component of Examples 1 to 15 was sealed in 8 fixed ball joint subassies (NTN Corporation, EBJ82 outer diameter size 72.6 mm) shown in FIG. After a few seconds, the foaming reaction started, and after standing at 100 ° C. for 30 minutes to foam and cure, other members such as boots and shafts were assembled to obtain a constant velocity joint for testing in which a foamed solid lubricant was enclosed.
Since this universal joint was filled with a foamed solid lubricant, it could be continuously operated in an actual machine durability test under the condition of an operation time of 300 hours described in Example 16 described later.

実施例16〜実施例30および比較例5〜比較例7
実施例16〜実施例30および比較例5〜比較例7に用いた潤滑成分、ウレタンプレポリマー、硬化剤、発泡剤、触媒を以下に示す。なお、( )内は表中での略号を表す。
潤滑成分
潤滑油(潤滑油1):タービン100(パラフィン系鉱油、新日本石油社製)
潤滑油(潤滑油2):クリセフ150(ナフテン系鉱油、新日本石油社製)
潤滑油(潤滑油3):シンフルード801(ポリ-α-オレフィン、新日鉄化学社製)
潤滑グリース(グリース2):パイロノックユニバーサルN6C(新日本石油社製)
ウレタンプレポリマー
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー1(プレポリマー1):プラクセルEP1130(NCO 3.3%、ダイセル化学工業社製)
エーテル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー2):コロネート4090(NCO 4.3%、日本ポリウレタン社製)
エステル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー3):コロネート4047(NCO 4.3%、日本ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー4):タケネートL-1350(NCO 2.3%、三井化学ポリウレタン社製)
エーテル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー5):タケネートL-1170(NCO 2.4%、三井化学ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー6):タケネートL-1680(NCO 3.2%、三井化学ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー7):サイアナプレン7−QM(NCO 2.3%、三井化学ポリウレタン社製)
硬化剤
MOCA(MOCA):イハラキュアミンMT(イハラケミカル社製)
トリメチレン-ビス-(4-アミノベンゾアート)(CUA−4):CUA-4(イハラケミカル社製)
ビス(メチルチオ)-2,4-トルエンジアミン、ビス(メチルチオ)-2,6-トルエンジアミンおよびメチルチオトルエンジアミンの混合物(エタキュア300):エタキュア300(アルベマール社製)
トリメチロールプロパン:試薬
発泡剤(発泡剤) イオン交換水
整泡剤(整泡剤) SRX298(東レダウ社製)
触媒(触媒1) DM70(東ソー社製)
Examples 16 to 30 and Comparative Examples 5 to 7
The lubricating components, urethane prepolymers, curing agents, blowing agents, and catalysts used in Examples 16 to 30 and Comparative Examples 5 to 7 are shown below. In addition, () represents an abbreviation in the table.
Lubricating component Lubricating oil (lubricating oil 1): Turbine 100 (paraffinic mineral oil, manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating oil (lubricating oil 2): Crisef 150 (Naphthenic mineral oil, manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating oil (lubricating oil 3): Sinfluid 801 (poly-α-olefin, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)
Lubricating grease (Grease 2): Pyronock Universal N6C (manufactured by Nippon Oil Corporation)
Urethane prepolymer Caprolactan-based urethane prepolymer 1 (prepolymer 1): Plaxel EP1130 (NCO 3.3%, manufactured by Daicel Chemical Industries)
Ether-based urethane prepolymer (Prepolymer 2): Coronate 4090 (NCO 4.3%, manufactured by Nippon Polyurethane)
Ester urethane prepolymer (Prepolymer 3): Coronate 4047 (NCO 4.3%, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 4): Takenate L-1350 (NCO 2.3%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Ether-based urethane prepolymer (Prepolymer 5): Takenate L-1170 (NCO 2.4%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 6): Takenate L-1680 (NCO 3.2%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 7): Cyanaprene 7-QM (NCO 2.3%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Hardener MOCA (MOCA): Iharacamine MT (manufactured by Ihara Chemical)
Trimethylene-bis- (4-aminobenzoate) (CUA-4): CUA-4 (manufactured by Ihara Chemical)
Mixture of bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, bis (methylthio) -2,6-toluenediamine and methylthiotoluenediamine (Etacure 300): Etacure 300 (manufactured by Albemarle)
Trimethylolpropane: Reagent blowing agent (foaming agent) Ion exchange water foam stabilizer (foam stabilizer) SRX298 (manufactured by Toray Dow)
Catalyst (Catalyst 1) DM70 (manufactured by Tosoh Corporation)

表4および表5に示す配合割合で、ウレタンプレポリマー、整泡剤、潤滑油、グリースをよく混合し、次に、硬化剤を加えて素早く混合した。なお、硬化剤がMOCAの場合は、混合温度を 80℃として、MOCAは 120℃で溶解して加えた。硬化剤がCUA−4の場合は、混合温度を 100℃として、CUA−4は 140℃で溶解して加えた。硬化剤がエタキュア300およびトリメチロールプロパンの場合は、混合温度を 80℃とした。最後に発泡剤およびアミン触媒を投入し撹拌した後、外方部材2、内方部材3、ケージ7およびトルク伝達部材6を組み付けた図1に示す固定式8個ボールジョイントサブアッシー(NTN株式会社製、EBJ82 外径サイズ 72.6 mm )に 17.0 g 封入した。数秒後に発泡反応が始まり、100℃で 30分間放置し発泡・硬化させた後、ブーツ、シャフトなど他の部材を組み付け発泡固形潤滑剤を封入した試験用等速ジョイントを得た。この試験用等速ジョイントを用いて以下に示す高角度試験および実機耐久試験を行ない、実機での耐久性を評価した。結果を表4および表5に併記する。また、発泡固形潤滑剤の引張強さ、伸び、40 %圧縮時応力を以下の方法で測定した。さらに前述の連続気泡率の算出法に基づき発泡固形潤滑剤の連続気泡率を測定した。結果を表4および表5に併記する。   The urethane prepolymer, foam stabilizer, lubricating oil, and grease were mixed well at the blending ratios shown in Table 4 and Table 5, and then the curing agent was added and mixed quickly. When the curing agent was MOCA, the mixing temperature was 80 ° C., and MOCA was dissolved and added at 120 ° C. When the curing agent was CUA-4, the mixing temperature was 100 ° C., and CUA-4 was dissolved and added at 140 ° C. When the curing agent was Etacure 300 and trimethylolpropane, the mixing temperature was 80 ° C. Finally, after adding a foaming agent and an amine catalyst and stirring, the fixed eight ball joint subassembly (NTN Corporation) shown in FIG. 1 in which the outer member 2, the inner member 3, the cage 7 and the torque transmission member 6 are assembled. 17.0 g was sealed in an EBJ82 outer diameter size of 72.6 mm). After a few seconds, the foaming reaction started, and after standing at 100 ° C. for 30 minutes to foam and cure, other members such as boots and shafts were assembled to obtain a constant velocity joint for testing in which a foamed solid lubricant was enclosed. Using this test constant velocity joint, the following high angle test and actual machine durability test were conducted to evaluate the durability in the actual machine. The results are shown in Tables 4 and 5. Further, the tensile strength, elongation and 40% compression stress of the solid foam lubricant were measured by the following methods. Further, the open cell ratio of the foamed solid lubricant was measured based on the above-mentioned method for calculating the open cell ratio. The results are shown in Tables 4 and 5.

比較例5
潤滑油を用いずに発泡・硬化させた後、潤滑油を後含浸したこと以外は実施例16と同様に処理して試験用等速ジョイントを得た。この試験用等速ジョイントを用いて以下に示す実機耐久試験を行ない、実機での耐久性を評価した。結果を表5に併記する。
Comparative Example 5
A test constant velocity joint was obtained in the same manner as in Example 16 except that foaming / curing was carried out without using a lubricating oil, followed by post-impregnation with a lubricating oil. Using this constant velocity joint for testing, the actual machine durability test shown below was performed, and the durability in the actual machine was evaluated. The results are also shown in Table 5.

<引張強さおよび伸びの測定>
発泡固形潤滑剤を幅 13〜15mm 、高さ 10〜15mm 、長さ 70mm 程度の試験片に切り出し、JIS K6400−5に準拠して試験を行ない、引張強さおよび伸びを求めた。結果を表4および表5に併記する。
<40 %圧縮時応力の測定>
発泡固形潤滑剤を直径 70mm 、高さ 20mm に調整し、JIS K6400−2に準拠して試験を行ない、40 %圧縮時応力値を求めた。結果を表4および表5に併記する。
<高角度試験1>
試験用等速ジョイントをトルク負荷 0 N・m、回転数 200 rpm、角度 30deg にて運転時間 10 時間の条件で台上運転を行なった。外輪の温度変化が 10 ℃未満であったものを○とした。結果を表4および表5に併記する。
<高角度試験2>
試験用等速ジョイントをトルク負荷 0 N・m、回転数 80 rpm、角度 40deg にて運転時間 10 時間の条件で台上運転を行なった。等速ジョイントに封入した試験後の発泡固形潤滑剤を目視で確認し、破断していないものを○とした。結果を表4および表5に併記する。
<Measurement of tensile strength and elongation>
The foamed solid lubricant was cut into a test piece having a width of 13 to 15 mm, a height of 10 to 15 mm, and a length of about 70 mm, and a test was conducted in accordance with JIS K6400-5 to determine tensile strength and elongation. The results are shown in Tables 4 and 5.
<Measurement of 40% compression stress>
The foamed solid lubricant was adjusted to a diameter of 70 mm and a height of 20 mm, and tested in accordance with JIS K6400-2 to obtain a 40% compression stress value. The results are shown in Tables 4 and 5.
<High angle test 1>
The test constant velocity joint was operated on a bench at a torque load of 0 N · m, a rotation speed of 200 rpm, an angle of 30 deg, and an operation time of 10 hours. The case where the temperature change of the outer ring was less than 10 ° C was marked as ◯. The results are shown in Tables 4 and 5.
<High angle test 2>
The test constant velocity joint was operated on a bench with a torque load of 0 N · m, a rotation speed of 80 rpm, and an angle of 40 deg. The foamed solid lubricant after the test encapsulated in the constant velocity joint was visually confirmed, and those that were not broken were marked with ◯. The results are shown in Tables 4 and 5.

<実機耐久試験>
試験用等速ジョイントをトルク負荷 186 N・m 、回転数 1700 rpm、角度 6 deg にて運転時間 300 時間の条件で実機耐久試験を行なった。試験後に試験用等速ジョイント内部を点検し、継続運転可能なものを可として「○」を、損傷が激しく、継続運転不可能なものを不可として「×」を、また、試験中に外方部材表面温度が100℃をこえたものは、異常温度上昇として不可とし「×」を表4および表5に併記した。
<Real machine durability test>
The test constant velocity joint was subjected to an actual machine durability test under the conditions of a torque load of 186 N · m, a rotational speed of 1700 rpm, an angle of 6 deg and an operating time of 300 hours. Check the inside of the constant velocity joint for the test after the test, mark “Yes” for those that can continue operation, “X” for those that are severely damaged and impossible to continue operation, and outward during the test. When the surface temperature of the member exceeded 100 ° C., an abnormal temperature rise was not permitted, and “x” was also shown in Tables 4 and 5.

Figure 2008297369
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実施例16〜実施例30は、実機を用いた耐久試験において良好な結果を示した。比較例5〜7は、引張強さが 50 kPa 以上、伸びが 200 %以上、40 %圧縮時応力が 15 kPa 未満であるとの全ての条件を満たさないため、高角度試験1には適合したが、高角度試験2で破断してしまい、実機耐久試験においても損傷が大きかった。   Examples 16 to 30 showed good results in an endurance test using an actual machine. Since Comparative Examples 5 to 7 did not satisfy all the conditions that the tensile strength was 50 kPa or more, the elongation was 200% or more, and the 40% compression stress was less than 15 kPa, it was suitable for the high angle test 1. However, it broke in the high-angle test 2, and the damage was great in the actual machine durability test.

本発明の自在継手は、潤滑成分を効率よく滲み出させることができ、潤滑成分量は必要最小限でよく、しかも長期間潤滑性を保持できるので、撚線機、電動機器、印刷機、自動車部品、電装補機、建設機械等の各種産業用機械用の自在継手として、特に自動車用等速ジョイントとして好適に利用できる。   The universal joint according to the present invention can efficiently exude the lubricating component, the amount of the lubricating component is the minimum necessary, and can maintain the lubricity for a long period of time, so that the stranded wire machine, the electric device, the printing machine, the automobile It can be suitably used as a universal joint for various industrial machines such as parts, electrical equipment, and construction machines, particularly as a constant velocity joint for automobiles.

本発明の一実施例に係る等速ジョイントの断面図である。It is sectional drawing of the constant velocity joint which concerns on one Example of this invention. 本発明の他の実施例に係る等速ジョイントの断面図である。It is sectional drawing of the constant velocity joint which concerns on the other Example of this invention. 本発明の他の実施例に係る等速ジョイントの断面図である。It is sectional drawing of the constant velocity joint which concerns on the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、11、21 等速ジョイント
2、12、22 外方部材
3、13 内方部材
4、5、14、15、23 トラック溝
6、16 トルク伝達部材(ボール)
7、17 ケージ
7a、17a 球面
7b、17b 球面
8、18、28 シャフト
9、19、29 ブーツ
10、20、30 発泡固形潤滑剤
24 トリポード部材
25 脚軸
26 トルク伝達部材(球面ローラ)
27 ニードル
1, 11, 21 Constant velocity joint 2, 12, 22 Outer member 3, 13 Inner member 4, 5, 14, 15, 23 Track groove 6, 16 Torque transmission member (ball)
7, 17 Cage 7a, 17a Spherical surface 7b, 17b Spherical surface 8, 18, 28 Shaft 9, 19, 29 Boots 10, 20, 30 Foamed solid lubricant 24 Tripod member 25 Leg shaft 26 Torque transmission member (spherical roller)
27 Needle

Claims (16)

トラック溝とトルク伝達部材との係り合いによって回転トルクが伝達され、前記トルク伝達部材が前記トラック溝に沿って転動することによって軸方向移動がなされる自在継手の前記トルク伝達部材の周囲に封入して使用され、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させてなる自在継手用発泡固形潤滑剤であって、
日本工業規格K6400に準じて測定される前記発泡固形潤滑剤の引張強さが 50 kPa 以上、伸びが 200 %以上、40 %圧縮時応力が 15 kPa 未満であることを特徴とする自在継手用発泡固形潤滑剤。
Rotational torque is transmitted by the engagement between the track groove and the torque transmission member, and the torque transmission member rolls along the track groove and is moved around in the axial direction. A foamed solid lubricant for a universal joint obtained by foaming and curing a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent,
Foam for universal joints characterized in that tensile strength of the foamed solid lubricant measured in accordance with Japanese Industrial Standard K6400 is 50 kPa or more, elongation is 200% or more, and 40% stress at compression is less than 15 kPa. Solid lubricant.
前記潤滑成分は炭化水素系潤滑油および炭化水素系グリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、
前記樹脂成分は分子内に水酸基を有する液状ゴムであり、該液状ゴムは高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25 〜 110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであり、
前記硬化剤は分子内にイソシアネート基を有する有機化合物であり、
前記発泡剤が水であり、
前記液状ゴムと前記硬化剤との割合は、前記液状ゴムに含まれる水酸基と前記硬化剤に含まれるイソシアネート基とが当量比で(OH/NCO)=1/( 1.0 〜 2.0 )の範囲であり、
前記混合物は、混合物全体に対して、前記潤滑成分を 40 〜80 重量%、前記液状ゴムを 5 〜45 重量%含むことを特徴とする請求項1記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。
The lubricating component is at least one lubricating component selected from a hydrocarbon-based lubricating oil and a hydrocarbon-based grease;
The resin component is a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule. The liquid rubber has a polymer main chain composed of hydrocarbon, and a hydroxyl group having an amount of hydroxyl value of 25 to 110 mgKOH / g at the end of the main chain. A liquid rubber having
The curing agent is an organic compound having an isocyanate group in the molecule,
The blowing agent is water;
The ratio between the liquid rubber and the curing agent is such that the hydroxyl group contained in the liquid rubber and the isocyanate group contained in the curing agent are in an equivalent ratio of (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0). ,
2. The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 1, wherein the mixture includes 40 to 80 wt% of the lubricating component and 5 to 45 wt% of the liquid rubber with respect to the entire mixture.
前記液状ゴムがブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体であることを特徴とする請求項2記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3,500 having a hydroxyl group at the main chain end of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene polymer obtained by hydrogenating the diene polymer. The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 2, wherein 前記分子内にイソシアネート基を持つ有機化合物は、分子内に2個以上のイソシアネート基を有し、イソシアネート基の割合が 2.5 〜 5.0 NCO%からなるプレポリマーであることを特徴とする請求項2または請求項3記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The organic compound having an isocyanate group in the molecule is a prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule and a ratio of isocyanate groups of 2.5 to 5.0 NCO%. The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 3. 前記分子内にイソシアネート基を持つ有機化合物は、芳香族ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項2または請求項3記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 2 or 3, wherein the organic compound having an isocyanate group in the molecule is an aromatic polyisocyanate. 前記芳香族ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネートであることを特徴とする請求項5記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 5, wherein the aromatic polyisocyanate is tolylene diisocyanate. 前記潤滑成分は潤滑油およびグリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、
前記樹脂成分は分子内にイソシアネート基を 2 重量%以上 6 重量%未満含有するウレタンプレポリマーであり、
前記発泡剤が水であり、
前記混合物は、混合物全体に対して、前記潤滑成分を 30 〜 70 重量%含み、発泡後の連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする請求項1記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。
The lubricating component is at least one lubricating component selected from lubricating oil and grease;
The resin component is a urethane prepolymer containing 2 wt% or more and less than 6 wt% of isocyanate groups in the molecule,
The blowing agent is water;
The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 1, wherein the mixture contains 30 to 70% by weight of the lubricating component with respect to the whole mixture, and the open cell ratio after foaming is 50% or more. .
前記ウレタンプレポリマーは、エステル系ウレタンプレポリマー、カプロラクトン系ウレタンプレポリマー、およびエーテル系ウレタンプレポリマーから選ばれた少なくとも1つのウレタンプレポリマーであることを特徴とする請求項7記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   8. The foam for a universal joint according to claim 7, wherein the urethane prepolymer is at least one urethane prepolymer selected from an ester urethane prepolymer, a caprolactone urethane prepolymer, and an ether urethane prepolymer. Solid lubricant. 前記イソシアネート基と、該イソシアネート基と反応する前記硬化剤の官能基との割合が当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲であることを特徴とする請求項7または請求項8記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The ratio of the isocyanate group and the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio (functional group of the curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5). The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 7 or 8. 前記水の水酸基と、前記硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲であることを特徴とする請求項7、請求項8または請求項9記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The ratio of the hydroxyl group of the water to the functional group of the curing agent is an equivalent ratio (water hydroxyl group / functional group of the curing agent) = 1 / (0.7 to 2.0). The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 8 or 9. 前記硬化剤が芳香族ポリアミノ化合物であることを特徴とする請求項7ないし請求項10のいずれか一項記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The foamed solid lubricant for a universal joint according to any one of claims 7 to 10, wherein the curing agent is an aromatic polyamino compound. 前記芳香族ポリアミノ化合物がアミノ基の隣接位に置換基を有する芳香族ポリアミノ化合物であることを特徴とする請求項11記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The foamed solid lubricant for a universal joint according to claim 11, wherein the aromatic polyamino compound is an aromatic polyamino compound having a substituent at a position adjacent to an amino group. 前記混合物は、発泡・硬化が完了する前にトルク伝達部材の周囲に充填されることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれか一項記載の自在継手用発泡固形潤滑剤。   The foamed solid lubricant for a universal joint according to any one of claims 1 to 12, wherein the mixture is filled around a torque transmission member before foaming / curing is completed. トラック溝とトルク伝達部材との係り合いによって回転トルクが伝達され、前記トルク伝達部材が前記トラック溝に沿って転動することによって軸方向移動がなされる自在継手であって、
前記トルク伝達部材の周囲に請求項1ないし請求項12のいずれか一項記載の自在継手用発泡固形潤滑剤が封入されてなることを特徴とする自在継手。
A rotational joint is transmitted by the engagement between the track groove and the torque transmission member, and the torque transmission member rolls along the track groove to move in the axial direction.
A universal joint, wherein the foamed solid lubricant for a universal joint according to any one of claims 1 to 12 is sealed around the torque transmission member.
前記自在継手が等速自在継手であることを特徴とする請求項14記載の自在継手。   The universal joint according to claim 14, wherein the universal joint is a constant velocity universal joint. 前記トルク伝達部材がボールであり、該ボールが3個、6個または8個の固定式であることを特徴とする請求項15記載の自在継手。   The universal joint according to claim 15, wherein the torque transmitting member is a ball, and the ball is a fixed type of three, six, or eight.
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