JP4567157B2

JP4567157B2 - 等速ジョイント用グリース組成物

Info

Publication number: JP4567157B2
Application number: JP2000229321A
Authority: JP
Inventors: 聡山崎; 隆志岡庭; 実石島
Original assignee: NSK Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP2002038177A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は等速ジョイント用グリース組成物に関し、更に詳細には等速ジョイントを潤滑し、潤滑部分のフレーキングの発生を防止し得る、耐久性に優れた等速ジョイント用グリース組成物に関する。本発明の等速ジョイント用グリース組成物はフレーキングの発生を防止し得、耐久性に優れるので、特に固定型等速ジョイント用のグリース組成物として好適である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
等速ジョイントにおいては、潤滑されるべき等速ジョイントには極めて高い面圧がかかり、またジョイントは複雑なころがり運動を行なうため、金属疲労による剥離現象、すなわちジョイントのフレーキングが発生しやすい。
従来、このような等速ジョイントに用いられている潤滑グリースとしては、例えば、二硫化モリブデンを含有するリチウム系と硫黄−リン系極圧剤やナフテン酸の鉛塩を含有するリチウム系極圧グリース等が挙げられる。
また、最近の自動車工業においては、軽量化かつ居住空間確保の点から、ＦＦ車が急激に増加している。ＦＦ車に不可欠なものとして等速ジョイント（ＣＶＪ）が広く用いられている。このＣＶＪの中でも、固定型等速ジョイント、特にバーフィールド型等速ジョイント（ＢＪ）は、６個のボールでトルクを伝達する構造を有する。これらの等速ジョイントにおいては、回転時に高面圧下で複雑なころがりすべりの往復運動により、ボール及びボールと接触する金属表面に繰り返し応力が加わり、金属疲労によるフレーキング現象が発生しやすいという問題がある。また、最近のエンジンの高出力化により、また燃費向上のための自動車の軽量化により、等速ジョイントのサイズは小さくなっており、面圧は相対的に高いものとなり、従来の等速ジョイント用グリース組成物ではフレーキング現象を充分に防止することができなくなっている。
【０００３】
従って、本発明の目的は、固定型等速ジョイントに用いられる、フレーキング防止性能に優れ、かつ耐久性に優れた等速ジョイント用グリース組成物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の成分を含有してなる等速ジョイント用グリース組成物が上記目的を達成し得るという知見を得た。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、下記の成分を含有する等速ジョイント用グリース組成物を提供するものである。
（ａ）基油、
（ｂ）以下の一般式(I)で示されるジウレア系増ちょう剤、
R¹-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR² (I)
（式中、R¹及びR²は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数６又は７のアリール基又はシクロヘキシル基である）
（ｃ）モリブデンジチオカーバメート、
（ｄ）二硫化モリブデン、
（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤、及び
（ｆ）ナトリウムスルホネート。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の等速ジョイント用グリース組成物について詳述する。
本発明のグリース組成物は、下記成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）を含有する。
（ａ）基油、
（ｂ）以下の一般式(I)で示されるジウレア系増ちょう剤、
R¹-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR² (I)
（式中、R¹及びR²は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数６又は７のアリール基又はシクロヘキシル基である）
（ｃ）モリブデンジチオカーバメート、
（ｄ）二硫化モリブデン、
（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤、及び
（ｆ）ナトリウムスルホネート。
まず、上記（ａ）成分について説明する。上記（ａ）成分の基油としては、鉱物油、エーテル系合成油、エステル系合成油及び炭化水素系合成油等の通常に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。コストの点から、鉱物油を用いるのが好ましく、また、鉱物油を主成分とし、これに合成油を混合した基油を用いるのが好ましい。
【０００６】
上記（ｂ）成分のジウレア系増ちょう剤は、以下の一般式(I)で示されるものである。
R¹-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR² (I)
上記一般式(I)において、R¹及びR²は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数６又は７のアリール基又はシクロヘキシル基である。
上記一般式(I)で示されるジウレア系増ちょう剤は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応により得られる。上記イソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルイソシアネート及びフェニルジイソシアネート等が挙げられ、上記モノアミンとしては、例えば、アニリン、ｐ−トルイジン及びシクロヘキシルアミン等が挙げられる。上記ジイソシアネートとモノアミンとを反応させる方法には特に制限はなく、従来公知の方法により実施することができる。
【０００７】
上記（ｃ）成分のモリブデンジチオカーバメートとしては、以下の一般式(II)で示される化合物が用いられる。
(R³R⁴N-CS-S)₂-Mo₂OmSn (II)
上記一般式(II)において、R³及びR⁴は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数１〜２４、好ましくは炭素原子数３〜１８のアルキル基であり、ｍは０〜３であり、ｍ＋ｎ＝４である。
【０００８】
上記（ｄ）成分の二硫化モリブデンは、一般に固体潤滑剤として広く用いられているものである。この化合物は、層状格子構造を有しており、すべり運動によって容易に薄層状にせん断され、金属接触を防止し、焼付き防止効果を有するものである。
上記（ｅ）成分のリン分を含まない硫黄系極圧剤は、工業用ギヤ油、自動車用ハイポイドギヤ油、切削油、引抜き油等の金属加工油、作動油、自動変速機油等の各種潤滑油やグリースに用いられることが知られている、分子構造中に硫黄を含有し、リン分を含まない耐加重添加剤である。上記硫黄系極圧剤の具体例としては、例えば、ジアルキルジチオカルバミン酸の亜鉛塩、モリブデン塩、銅塩、ビスマス塩、ニッケル塩及び鉄塩；モリブデン塩等を代表とする有機金属化合物；金属を含有しないジチオカルバミン酸やチオカーボネート、キザンテート等の有機化合物；ひまし油、菜種油、牛脂及び豚脂等を代表とする動植物油を硫化した硫化油脂及び硫化エステル；オレフィンを硫化して得られる硫化オレフィンやポリスルフィド等が挙げられる。更に、ジアルキルジチオカルバミン酸のモリブデン塩、硫化アンモン等を代表とする固体潤滑剤も使用可能である。本発明においては、上記硫黄系極圧剤を単独で用いてもよく、または２種以上を混合して用いてもよい。また、上記（ｅ）成分のリン分を含まない硫黄系極圧剤としては、その硫黄含有量が３５〜５０質量％もののが好ましい。
このような硫黄系極圧剤としては、市販されているものを用いることもできる。そのような硫黄系極圧剤としては、例えば、日本ルーブリゾール社製アングラモル３３、大日本インキ製 DAILUBE G-290、モービルケミカル社製 Mobilad C-100, Mobilad C-170、Elco社製 Elco 217、及びアキテーヌ社製 TPS32等が挙げられる。
上記（ｆ）成分のナトリウムスルホネートは、一般に、錆止め剤、清浄分散剤として用いられているものである。
【０００９】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物中は、好ましくは等速ジョイント用グリース組成物の全重量に対して、（ｂ）ジウレア系増ちょう剤：１〜２５質量％、（ｃ）モリブデンジチオカーバメート：０．１〜１０質量％、（ｄ）二硫化モリブデン：０．１〜１０質量％、（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤：０．１〜１０質量％、及び（ｆ）ナトリウムスルホネート：０．１〜１０質量％を含有する。
本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、更に好ましくは等速ジョイント用グリース組成物の全重量に対して、（ｂ）ジウレア系増ちょう剤：４〜２０質量％、（ｃ）モリブデンジチオカーバメート：０．５〜８質量％、（ｄ）二硫化モリブデン：０．５〜５質量％、（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤：０．５〜５質量％、及び（ｆ）ナトリウムスルホネート：０．５〜５質量％を含有する。
【００１０】
上記（ｂ）成分のジウレア系増ちょう剤の含有量が１質量％未満であると、増ちょう効果が少なくなり、グリース化しにくくなり、２５質量％を越えると、得られた組成物が硬くなりすぎ初期の効果が得られなくなる場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
上記（ｃ）成分のモリブデンジチオカーバメートの含有量が０．１質量％未満であると初期の効果を得ることが困難になり、１０質量％を越えて含有させても初期の効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
上記（ｄ）成分の二硫化モリブデンの含有量が０．１質量％未満であると初期の効果を得ることが困難になり、１０質量％を越えて含有させても初期の効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
上記（ｅ）成分のリン分を含まない硫黄系極圧剤の含有量が０．１質量％未満であると初期の効果を得ることが困難になり、１０質量％を越えて含有させても初期の効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
上記（ｆ）成分のナトリウムスルホネートの含有量が０．１質量％未満であると、初期の効果を得ることが困難になり、１０質量％を越えて含有させても効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００１１】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物には、上記（ａ）〜（ｆ）成分に加え、（ｇ）カルシウムスルホネートを含有させてもよい。
（ｇ）は一般に、錆止め剤、清浄分散剤として用いられているものである。
本発明の等速ジョイント用グリース組成物に、上記（ｇ）カルシウムスルホネートを含有させる場合、その含有量は、等速ジョイント用グリース組成物の全重量に対して、好ましくは０．１〜１０質量％であり、更に好ましくは０．５〜５質量％である。
上記（ｇ）成分のカルシウムスルホネートの含有量が０．１質量％未満であると、初期の効果を得ることが困難になり、１０質量％を越えて含有させても効果の増大がない場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
【００１２】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物には、上記（ａ）〜（ｆ）又は（ａ）〜（ｇ）成分に加え、更に各種潤滑油やグリースに一般的に用いられている酸化防止剤、防錆剤、ポリマー添加剤を添加することができる。上記添加剤を含有させる場合、その含有量は、等速ジョイント用グリース組成物の全量中、好ましくは０．１〜１０質量％である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。
実施例１〜４及び比較例１〜３
容器に基油４１０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート１０１．２ｇをとり、撹拌して混合物を得、該混合物を７０〜８０℃の温度まで加熱した。別の容器に基油４１０．０ｇ、シクロヘキシルアミン５６．３ｇ及びアニリン２２．５ｇをとり、撹拌して混合物を得、７０〜８０℃の温度まで加熱し、該混合物を、基油４１０．０ｇ及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート１０１．２ｇの混合物中に加えた。次いで、該混合物を撹拌しながら３０分間反応させ、その後撹拌しながら温度を１６０℃まで上昇させ、次いで放冷し、（ｂ）成分のジウレア系増ちょう剤を含む（ａ）基油（以下、ベースグリースともいう）を得た。次いで、得られたベースグリースに、表１及び表２に示す割合になるように（表１及び表２に示す数は質量％である）、（ｃ）〜（ｆ）又は（ｇ）成分を加え、適宜基油を加えながら、三段ロールミルにて、ちょう度No.1グレードに調製し、等速ジョイント用グリース組成物を得た。
なお、上記実施例及び比較例で用いた基油は以下のものである。

【００１４】
上記実施例及び比較例の等速ジョイント用グリース組成物、及び市販のグリース組成物（比較例４）につき、以下に示す方法で物性の評価を行った。得られた結果を表１及び表２に併記する。
＜ちょう度＞ＪＩＳＫ２２２０５．３による。
＜滴点＞ＪＩＳＫ２２２０５．４による。
また、以下の方法による耐久試験を行った。試験結果を図１に示す。結果は、実施例１を１００として相対的に評価を行い、図１に相対的な寿命比を示した。
＜耐久試験＞
市販＃８７サイズバーフィールド型ジョイントを用い、所定の高速回転、高トルク条件で、ジョイントが寿命に至るまでの時間を測定した。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【表２】

【００１７】
表１及び表２において、1)〜7)は以下のものを示す。
1)モノアミンとして、シクロヘキシルアミンとアニリンとを混合したものを用い、イソシアネートとして、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートを用いて製造されたジウレア化合物。
2)商品名：Molyvan A R.T.Vanderbilt社製
3)商品名：Molyvan 822 R.T.Vanderbilt社製
4)商品名：Molysulfide, CLIMAX MOLYBDENUM社製（平均粒径０．４５μｍ）
5)商品名：Anglamol 33 日本ルーブリゾール(Lubrizol)社製
6)商品名：LUBRIZOL 5318A 日本ルーブリゾール(Lubrizol)社製
7)商品名：LUBRIZOL 5283 日本ルーブリゾール(Lubrizol)社製
*市販二硫化モリブデン入りリチウム系極圧グリース
【００１８】
図１には、耐久試験の結果を示す。図１から明らかなように、実施例１〜４の等速ジョイント用グリース組成物は、比較例１〜４の等速ジョイント用グリース組成物に比べ、優れた耐久性を示した。
【００１９】
以上、詳述した通り、本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、（ａ）基油、
（ｂ）以下の一般式(I)で示されるジウレア系増ちょう剤、
R¹-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR² (I)
（式中、R¹及びR²は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数６又は７のアリール基又はシクロヘキシル基である）
（ｃ）モリブデンジチオカーバメート、（ｄ）二硫化モリブデン、（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤、及び（ｆ）ナトリウムスルホネートを含有することにより、潤滑部分のフレーキングの発生を防止し、耐久性に優れた等速ジョイント用グリース組成物となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】等速ジョイント用グリース組成物の耐久試験の結果を示すグラフである。

Claims

下記の成分を含有する等速ジョイント用グリース組成物。
（ａ）基油、
（ｂ）以下の一般式(I)で示されるジウレア系増ちょう剤、
R¹-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR² (I)
（式中、R¹及びR²は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数６又は７のアリール基又はシクロヘキシル基である）
（ｃ）モリブデンジチオカーバメート、
（ｄ）二硫化モリブデン、
（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤、及び
（ｆ）ナトリウムスルホネート。
更に（ｇ）カルシウムスルホネートを含有する、請求項１記載の等速ジョイント用グリース組成物。
全組成物中、（ｂ）ジウレア系増ちょう剤の含有量が１〜２５質量％、（ｃ）モリブデンジチオカーバメートの含有量が０．１〜１０質量％、（ｄ）二硫化モリブデンの含有量が０．１〜１０質量％、（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤の含有量が０．１〜１０質量％、（ｆ）ナトリウムスルホネートの含有量が０．１〜１０質量％である、請求項１記載の等速ジョイント用グリース組成物。
組成物の全重量に対して、（ｂ）ジウレア系増ちょう剤の含有量が１〜２５質量％、（ｃ）モリブデンジチオカーバメートの含有量が０．１〜１０質量％、（ｄ）二硫化モリブデンの含有量が０．１〜１０質量％、（ｅ）リン分を含まない硫黄系極圧剤の含有量が０．１〜１０質量％、（ｆ）ナトリウムスルホネートの含有量が０．１〜１０質量％、（ｇ）カルシウムスルホネートの含有量が０．１〜１０質量％である、請求項２記載の等速ジョイント用グリース組成物。
固定型等速ジョイントに用いられる、請求項１〜４のいずれか１項記載の等速ジョイント用グリース組成物。