JP5314488B2 - 等速ジョイント用潤滑グリース組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の等速ジョイント（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｊｏｉｎｔｓ，以下ＣＶＪと略す）用グリース組成物に関する。
自動車エンジンの高出力化、ＣＶＪの小型軽量化や取付角度の増大によってジョイントの温度は上昇する傾向にある。またＣＶＪの中でプランジング型ジョイントは、トルクを伝達しながら回転するので、軸方向にスライド抵抗を生じ、これが車の振動や騒音の起振源となっている。この問題を解決するために、ＣＶＪの構造面からの対策も検討されているが、低摩擦グリースの使用による摩擦抵抗の軽減が効果的である。
従来、ＣＶＪには二硫化モリブデン、硫化油脂、硫化オレフィンおよび鉛化合物等を含有した極圧リチウム石けんグリースが多く使用されている。最近では、摩擦特性に優れる硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを添加したウレアグリースの使用が増加してきている。
これらの代表的技術として、特許文献１には、ウレアグリースに（イ）硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、（ロ）硫化油脂、硫化オレフィン、トリクレジルフォスフェート、トリアルキルチオフォスフェート、ジアルキルジチオリン酸亜鉛から選ばれる１種以上の硫黄−リン系極圧添加剤が必須成分として含有された自動車の等速ジョイント用グリース組成物が開示されている。
また、ウレアグリースに関するその他の技術は特許文献２から特許文献２０等の明細書に開示されている。これらの技術は、いずれもウレアグリースへ硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを加え、さらにジチオリン酸亜鉛のような他の添加剤とを併用添加することにより、摩擦摩耗を低減した技術と言える。
ＣＶＪメーカーにおいては、グリースのコストダウンをグリースメーカーに強く要求しているが、その一方ではＣＶＪの振動特性を向上させるためにさらなる摩擦低減に効果のある高性能なグリースを求めている。
しかしながら、摩擦摩耗低減効果が認められる前記硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンは、高価格であるため、この添加剤を使用したグリースのコストダウンを図ることは難しい問題であった。また、一方では前述の硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを使用しても前記各特許明細書記載のレベルから抜け出すことは難しく、この技術は、ほぼ限界にきていると考えられる。
特公平４−３４５９０号公報 特公平５−７９２８０号 特公平８−２３０３４号 特開平４−１７８４９９号 特開平４−３０４３００号 特開平４−３２８１９８号 特開平６−５７２８３号 特開平６−５７２８４号 特開平６−１００８７８号 特開平６−１８４５８３号 特開平７−１９７０７２号 特開平８−４１４８５号 特開平９−１９４８７１号 特開平９−３２４１９０号 特開平１０−１８３１６１号 特開平１０−２７３６９１号 特開平１０−２７３６９２号 ＵＳＰ４，８４０，７４０号 ＵＳＰ５，１６０，６４５号 ＵＳＰ５，４４９，４７１号
そこで本発明の目的は、硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを使用しないでも優れた摩擦摩耗低減効果を発揮することができる新規な等速ジョイント用グリース組成物を提供する点にある。
本発明者らは、等速ジョイント用グリースの摩擦摩耗特性を評価するための試験法として規格化されたＡＳＴＭ Ｄ５７０７、すなわちＳＲＶ（Ｓｃｈｗｉｎｇｕｎｇ Ｒｅｉｂｕｎｇ Ｕｎｄ Ｖｅｒｓｃｈｌｅｉｓｓ）試験機を用いて各種組成のグリース組成物を試作して試験を行ない、従来グリースよりも優れた摩擦摩耗低減の効果を発現する新規な等速ジョイント用潤滑グリース組成物を見い出すことに成功した。
本発明により、摩擦係数および耐摩耗性に優れる等速ジョイント用潤滑グリース組成物を得ることができた。
特に本発明によれば、ＡＳＴＭ Ｄ５７０７における摩擦係数が０．０７５以下、好ましくは０．０７０以下であり、ボールの平均摩耗痕径（ｍｍ）が０．５０以下、好ましくは０．４５以下の等速ジョイント用潤滑グリース組成物を得ることができる。
すなわち、本発明は基油とウレア系増ちょう剤からなるグリースにおいて、
（Ａ）脂肪油残基を有する有機モリブデン錯体０．１〜１０重量％
（Ｂ）添加剤として、硫化オレフィン、並びにジアルキルチオフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、およびジアルキルジチオフォスフェートの混合物のアルキルアミン塩を含有する硫黄−リン系極圧剤０．１〜５重量％、並びに
（Ｃ）モリブデンジチオフォスフェートおよびジンクジチオフォスフェートよりなる群から選択されたリンを含む少なくとも１種の添加剤０．１〜５重量％
を含有することを特徴とする等速ジョイント用グリース組成物に関する。
本発明に用いる潤滑基油としては、鉱油およびエステル油、エーテル油、炭化水素油等の合成油またはそれらの混合油を用いることができる。
ウレア系増ちょう剤としては、いずれのウレア化合物も使用でき、例えばモノ、ジ、トリ、テトラウレア等を挙げることができる。また、ウレア・ウレタン化合物およびウレア・イミド化合物のようにウレア化合物を含む種々の増ちょう剤を用いることができる。
本発明の（Ａ）成分である脂肪油残基を有する有機モリブデン錯体は、特公平５−６６４３５号公報記載の有機モリブデン錯体であることができる。この有機モリブデン錯体は、（ａ）炭素原子８〜２４個の脂肪油、（ｂ）ジエタノールアミンおよび（ｃ）モリブデン源を反応させることにより製造することができ、その主要成分は下記一般式
Figure 0005314488
 および一般式（２）
Figure 0005314488
 〔一般式（１）および（２）におけるＲは脂肪油残基を表わす〕
であると考えられている。
脂肪油は、炭素原子８〜２４個を有する高級脂肪酸のグリセリルエステルである。このようなエステルは植物油ないし動物油として通常知られているものを用いることができ、具体的には、ヤシ、コーン、綿実、アマニ、ピーナツ、大豆およびヒマワリの種子から誘導される油を挙げることができる。同様に、獣（牛、羊）油のような動物脂肪油を用いることができる。
モリブデンの給源は、脂肪油とジエタノールアミンとの反応生成物と反応してエステルタイプのモリブデン錯体を形成することのできる含酸素モリブデン化合物である。モリブデンの給源には、取分け、モリブデン酸アンモニウム、酸化モリブデンおよびこれらの混合物が含まれる。
本発明に使用する（Ａ）成分は、全ウレア系グリースに対して０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。０．１重量％未満の場合については、摩擦低減効果が不十分であり、また１０重量％を越えても効果の一層の増大はない。
本発明に使用する（Ｂ）成分は、硫化オレフィン、並びにジアルキルチオフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、およびジアルキルジチオフォスフェートの混合物のアルキルアミン塩を含有する硫黄−リン系極圧剤である。その使用量は全ウレア系グリースに対して、０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜２重量％である。０．１重量％未満の場合には摩擦低減効果が不十分であり、また５重量％を越えても効果の一層の増大はない。
本発明に使用する（Ｃ）成分は、モリブデンジチオフォスフェートおよびジンクジチオフォスフェートよりなる群から選択されるリンを含有する添加剤である。その使用量は、単独もしくは混合物の形でウレア系グリースに対して０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜２重量％である。０．１重量％未満の場合については摩擦低減効果が不十分であり、また５重量％を越えても効果の一層の増大はない。
また、本発明の組成物には酸化防止剤、防錆剤、極圧剤／耐摩耗剤、油性向上剤、増粘剤など公知の各種添加剤を配合することができる。
本発明を実施例およ比較例を挙げて説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
表１および表２に示す配合で、基グリースに添加剤を加え、三本ロールミルで処理し、実施例と比較例のグリースを得た。基グリースの組成と性状は、次に示すとおりである。なお、基油は１００℃の粘度が約１１ｍｍ２／Ｓの精製鉱油を用いた。
Ｉ．ジウレアグリース
基油５４００ｇ中において、１モルの４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（２９５．１ｇ）と２モルのオクチルアミン（３０４．９ｇ）を反応させ、生成したウレア化合物を均一に分散、処理してちょう度（２５℃、６０Ｗ）：３０１、滴点：＞２７０℃の性状を有するグリースを得た。ウレア化合物の含有量は１０重量％である。
II．テトラウレアグリース
基油５１００ｇ中において２モルの４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（５１４．６７ｇ）と１モルのオクチルアミン（１３２．９９ｇ）、１モルのラウリルアミン（１９０.５４ｇ）および１モルのエチレンジアミン（６１．８０ｇ）を反応させ、生成したウレア化合物を均一に分散、処理してちょう度（２５℃、６０Ｗ）：３０８、滴点：２５４℃の性状を有するグリースを得た。ウレア化合物の含有量は１５重量％となるようにした。
表１および表２に示すグリース組成物についてＡＳＴＭ Ｄ５７０７に準拠した方法でＳＲＶ試験を行ない、摩擦摩耗の程度を確認した。
試験条件
試験片：標準ポール 直径１０ｍｍ（材質ＤＩＮ １００Ｃｒ６）
標準プレート 直径２４×厚み７．８５ｍｍ
（材質ＤＩＮ １００Ｃｒ６）
荷重／時間 ５０Ｎで３０秒間ならし運転後、２００Ｎで３０分間
周波数 ５０Ｈｚ
試験温度 ５０℃
摩擦係数 試験終了時の最後の１５秒間における平均摩擦係数
なお、表中１）〜４）は下記のとおりである。
１） Ｍｏ−Ｃｏｍｐｌｅｘ（モリブデンコンプレックス）は、ＭＯＬＹＶＡＮ８５５
（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製、商品名）である。
２） 硫黄−リン系は、Ａｎｇｌａｍｏｌ ９９Ｍ（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製、商品名）
である。
３） Ｍｏ−ＤＴＰ（モリブデンジチオフォスフェート）は、Ｓａｋｕｒａｌｕｂｅ
３００（旭電化社製、商品名）である。
４） Ｚｎ−ＤＴＰ（ジンクジチオフォスフェート）は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製
（商品名）である。
Figure 0005314488
Figure 0005314488
〈評価〉
実施例１〜３は、耐摩耗性および摩擦係数に優れた結果を示している。
一方、比較例１〜５は、ウレアグリースへ（Ａ）成分である脂肪油残基を有する有機モリブデン錯体単独、（Ａ）成分と（Ｂ）成分である特定の硫黄を含有する添加剤との併用、（Ａ）成分と（Ｃ）成分である限定されたリンを含有する添加剤との組合せを用いたグリースでＳＲＶ試験を行ったものである。

Claims (1)

  1. 基油とウレア系増ちょう剤からなるグリースにおいて、
    （Ａ）脂肪油残基を有する有機モリブデン錯体０．１〜１０重量％
    （Ｂ）添加剤として、硫化オレフィン、並びにジアルキルチオフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、およびジアルキルジチオフォスフェートの混合物のアルキルアミン塩を含有する硫黄−リン系極圧剤０．１〜５重量％、並びに
    （Ｃ）モリブデンジチオフォスフェートおよびジンクジチオフォスフェートよりなる群から選択されたリンを含む少なくとも１種の添加剤０．１〜５重量％
    を含有することを特徴とする等速ジョイント用グリース組成物。
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