JPS6213397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はボールジヨイント用グリース組成物に
関する。さらに詳しくは、とくに自動車の方向操
縦用リンク装置や車輪懸吊装置などに使用される
金属製ボールスタツドと合成樹脂製ボールシート
から構成されるボールジヨイントの潤滑に好適に
使用されるグリース組成物に関する。 前記のごときボールジヨイントにおいてはいわ
ゆるガタ防止するためにボールスタツドとボール
シートとの間のクリアランスを可及的に小さくし
て荷重下におけるボールスタツドの変位量（以
下、リフト量という）を極力少なくするのが望ま
しく、反面操縦安定性をよくする点からはボール
スタツドの作動トルクはできるだけ低い値で安定
していることが望ましい。 かかる観点から、ボールスタツドとボールシー
トの間には潤滑剤が充填されるが、一般のリチウ
ム石けんグリースでは良好な結果がえられない。
たとえば一般のリチウム石けんグリースを用いる
ばあい、使用初期（新車輌）におけるトルクがい
ちじるしく大きく、またある程度使用したのちに
おいてもトルクが大きくハンドリング操作がスム
ーズにいかない。これはボールスタツドに加わる
荷重によつてボールスタツドとボールシートとの
間に存在しているグリースが押し出されてグリー
ス膜に破断を生じ、金属製ボール部と樹脂製シー
トが直接接触するためである。さらに一般のリチ
ウム石けんグリースのばあい樹脂製シートの摩耗
もはげしくボールジヨイントの寿命を短かくして
いる。 ボールジヨイントにおける前記要件を満足しう
るグリースとして、二塩基酸の不飽和一級脂肪族
アミド、二塩基酸の不飽和一級脂肪族イミドおよ
び低温特性向上剤からなるものが知られている。
しかしこのグリースは温度依存性が大きく、とく
に−30℃程度の低温で固化しやすい傾向があり潤
滑性に充分でないところが見受けられる。また低
温時期に固化するため金属ボールへの付着性が悪
くなり作業性が低下する。さらに滴点が62℃であ
るためジヨイントのシヤフトが下向きおよび横向
きに使用されるばあい、滴点以上の高温時に流出
する惧れがある。 本発明は前記の点に鑑みて、ボールジヨイント
におけるボールスタツドとボールシートとの間の
クリアランスを可及的に小さくしても作動トルク
が適正な低い値で安定しておりかつ低温時のトル
ク増大が少なく付着性も良く、滴点も207℃程度
以上と高く、高温時での作動トルク増大も少な
く、ジヨイントのシヤフトが下向きや横向きで使
用しても流出が少なく充分使用出来、また組成に
有害物質がなく安心して使用出来るグリース組成
物を提供するにある。 すなわち本発明は、(A)粘度が40℃で500〜
2000cstのポリーα―オレフイン系合成油100部
（重量部、以下同様）、(B)パラフインワツクス、ポ
リエチレンワツクス、マイクロクリスタリンワツ
クスおよび脂肪酸アミドワツクスよりなる群から
選ばれた少なくとも１種のワツクス６〜30部、お
よび(C)ウレア系増ちよう剤１〜50部からなること
を特徴とするボールジヨイント用グリース組成物
に関する。 本発明のグリース組成物は基油として前記高粘
度のポリ―α―オレフイン系合成油を用い、これ
を前記特定の増ちよう剤で増ちようし、さらにワ
ツクス類を配合したものである。 しかして前記組成の本発明のグリース組成物
は、これをボールジヨイント、なかんづく金属製
ボールスタツドと合成樹脂製ボールシートとから
構成されてなるボールジヨイントのボールスタツ
ドとボールシートとの間に充填するばあい、ボー
ルスタツドとボールシートとの間のクリアランス
を可及的に小さくしても揺動トルクおよび回転ト
ルクが適正な低い値で安定している。しかも本発
明のグリース組成物は温度依存性が小さく、たと
えば−30〜90℃の広い温度範囲において前記のす
ぐれた特性を発揮する。さらに本発明のグリース
組成物は耐水性、防錆性などにすぐれ、かつボー
ルジヨイントの合成樹脂製ボールシートやゴム製
ダストカバーに悪影響を及ぼすことがない。 本発明において(A)成分として用いるポリ―α―
オレフイン系合成油としては、粘度が40℃におけ
る値（以下同様）で500〜2000cstであることが必
要である。粘度が500cstより低いとボールスタツ
ドとボールシートとの間に加わる荷重により潤滑
油膜が破断し、トルクが増大する。粘度が
2000cstより高いとその粘性抵抗によりトルクが
増大する。 ポリ―α―オレフイン系合成油としては粘度が
前記範囲にあれば潤滑油として用いられているも
のがいずれも使用出来る。たとえば平均分子量が
1000〜2000程度のものが用いられる。 本発明において(B)成分として用いられるワツク
ス類はパラフインワツクス、ポリエチレンワツク
ス、マイクロクリスタリンワツクスおよび脂肪酸
アミドワツクスである。 パラフインワツクスとしては平均炭素数20〜35
程度の直鎖状炭化水素を主成分とする平均分子量
300〜500程度の飽和炭化水素混合物で、融点が47
〜70℃程度のものが用いられる。ポリエチレンワ
ツクスとしては平均分子量が700〜5000程度で、
融点が70〜130℃程度のものが用いられる。マイ
クロクリスタリンワツクスとしては平均炭素数35
〜50程度の直鎖状炭化水素を主成分とする平均分
子量400〜1000程度の飽和炭化水素混合物で、融
点が50〜100℃程度のものが用いられる。脂肪酸
アミドワツクスとしてはメチレンビス（ステアロ
アミド）、メチレンビス（テトラデカンアミド）、
エチレンビス（ステアロアミド）、エチレンビ
ス、（ヘキサデカンアミド）などが用いられる。 前記のワツクス類はその種類を問わず単独で用
いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよ
い。とくにパラフインワツクス、ポリエチレンワ
ツクス、マイクロクリスタリンワツクスおよび脂
肪酸アミドワツクスの４種のワツクスの２種ない
し４種の混合物が好ましく用いられる。たとえば
パラフインワツクスとポリエチレンワツクスとの
混合物のばあい、ワツクス混合物全量に対してパ
ラフインワツクス16〜84％（重量％、以下同
様）、ポリエチレンワツクス84〜16％の割合が好
ましい。パラフインワツクスとポリエチレンワツ
クスと脂肪酸アミドワツクスとの混合物のばあ
い、ワツクス混合物全量に対してパラフインワツ
クス17〜58％、ポリエチレンワツクス17〜58％、
脂肪酸アミドワツクス50〜15％の割合が好まし
い。また前記４種のワツクス類の混合物のばあ
い、ワツクス混合物全量に対してパラフインワツ
クス17〜47％、ポリエチレンワツクス17〜47％、
マイクロクリスタリンワツクス38〜９％、脂肪酸
アミドワツクス38〜９％の割合が好ましい。 本発明に用いる(C)成分としての増ちよう剤はウ
レア系のものである。この増ちよう剤としては従
来のものがとくに制限なく用いられ、たとえばジ
ウレア化合物、ポリウレア化合物などがあげられ
る。 ジウレア化合物は、たとえばジイソシアネート
とモノアミンとの反応でえられる。ジイソシアネ
ートとしてはフエニレンジイソシアネート、ジフ
エニルジイソシアネート、フエニルジイソシアネ
ート、ジフエニルメタンジイソシアネート、オク
タデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネ
ート、ヘキサンジイソシアネートなどがあげら
れ、モノアミンとしてはオクチルアミン、ドデシ
ルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルア
ミン、オレイルアミンなどがあげられる。 ポリウレア化合物はたとえば相当するジイソシ
アネートとジアミンとの反応で得られる。ジイソ
シアネートとしては、ジウレア化合物の生成に用
いられたものと同様なものが用いられ、ジアミン
としては、エチレンジアミン、プロパンジアミ
ン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタ
ンジアミン、フエニレンジアミン、トリレンジア
ミン、キシレンジアミンなどがあげられる。 前記ジアウレア化合物およびポリウレア化合物
は予めつくられたものを用いてもよいが、グリー
ス組成物の調製のさいに反応成分を加えてその場
で生成させてもよい。 本発明のグリース組成物は(A)成分100部に対し
て(B)成分を６〜30部、好ましくは14〜22部、(C)成
分を１〜50部、好ましくは３〜15部配合したもの
である。(B)成分の割合が前記範囲より少いとボー
ルジヨイントを作動させたばあい初期作動トルク
が大きく作動が不安定となり、前記範囲より多い
とグリース組成物が硬くなり、作動トルクが大き
くなるとともに作業性もわるくなる。(C)成分の割
合が前記範囲より少ないと70℃程度でも流動状と
なり、(A)成分が流出しやすくなり、前記範囲より
多いと組成物が硬くなりすぎる。 本発明の組成物には、さらに通常使用される防
錆剤、酸化防止剤などの添加剤を前記の特性を損
なわない範囲内で適宜配合することができる。 本発明の組成物の調製は常法に従つて行なえば
よい。 つぎに実施例および比較例をあげて本発明のグ
リース組成物を説明する。 実施例 １ ４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
20.6ｇをポリ―α―オレフイン合成油（粘度
1200cst、以下合成油Ａという）500ｇに加え100
℃に加熱して均一に溶解した。この溶液に、ステ
アリルアミン44.4ｇを合成油A500ｇに加え90℃
に加熱して均一に溶解した溶液を加え、撹拌しな
がら180℃まで加熱したのち150℃まで冷却し、ポ
リエチレンワツクス（平均分子量1300、融点105
℃）65ｇ、マイクロクリスタリンワツクス（融点
80℃）46ｇ、パラフインワツクス（融点56℃）65
ｇおよびエチレンビス（ステアロアミド）46ｇを
加え撹拌溶解後常温まで冷却したのちコロイドミ
ルで処理してグリース組成物をえた。このグリー
ス組成物のちよう度は264、滴点は207℃であつ
た。 実施例 ２ ４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
25.0ｇを合成油Ａの500ｇに加え50℃に加熱して
均一に溶解した。この溶液に、オクチルアミン
13.2ｇを合成油Ａの200ｇに加え均一に溶解した
溶液を加え、撹拌しながら100℃まで加熱し、つ
いでステアリルアミン26.8ｇを合成油Ａの270ｇ
に加え90℃に加熱して均一に溶解した溶液を加
え、撹拌を続けながら180℃まで加熱したのち150
℃まで冷却し、これに実施例１と同じポリエチレ
ンワツクス65ｇ、マイクロクリスタリンワツクス
46ｇ、パラフインワツクス65ｇおよびエチレンビ
ス（ステアロアミド）46ｇを加え撹拌後常温まで
冷却したのち、コロイドミルで処理してグリース
組成物をえた。このグリース組成物のちよう度は
248、滴点は256℃であつた。 実施例 ３ ４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
25.8ｇを合成油Ａの500ｇに加え50℃に加熱し均
一に溶解した。この溶液に、ドデシルアミン38.2
ｇを合成油Ａの460ｇに加え均一に溶解した溶液
を加え撹拌した。撹拌しながら180℃まで加熱し
たのち150℃まで冷却し、これに実施例１で使用
したポリエチレンワツクス128ｇ、パラフインワ
ツクス102ｇおよびエチレンビス（ステアロアミ
ド）102ｇを加え撹拌溶解後常温まで冷却したの
ちコロイドミルで処理してグリース組成物をえ
た。このグリース組成物のちよう度は257、滴点
は243℃であつた。 実施例 ４ ４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
20.6ｇを合成油Ａの500ｇに加え50℃に加熱し均
一に溶解した。この溶液に、ステアリルアミン
44.4ｇを合成油Ａの500ｇに加え100℃に加熱した
溶液を加え撹拌しながら180℃まで加熱したのち
130℃まで冷却し、ついでポリエチレンワツクス
（平均分子量1500、融点118℃）120ｇおよびパラ
フインワツクス（融点65℃）120ｇを加え撹拌溶
解し常温まで冷却したのちコロイドミルで処理し
てグリース組成物をえた。このグリース組成物の
ちよう度は213、滴点は216℃であつた。 実施例 ５ ４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
25.0ｇを合成油Ａの500ｇに加え50℃に加熱して
均一に溶解した。この溶液に、オクチルアミン
13.2ｇを合成油Ａの200ｇに加え均一に溶解した
溶液を加え、撹拌を続けながら100℃まで加熱し
オレイルアミン26.6ｇを合成油Ａの270ｇに加え
90℃に加熱して均一に溶解した溶液を加え、撹拌
を続けながら180℃まで加熱したのち130℃まで冷
却し、ついでポリエチレンワツクス（融点79℃）
120ｇおよびエチレンビス（ステアロアミド）100
ｇを加え撹拌溶解後常温まで冷却したのちコロイ
ドミルで処理してグリース組成物をえた。このグ
リース組成物のちよう度は240、滴点268℃であつ
た。 実施例１〜５でえられたグリース組成物、市販
の二塩基酸の不飽和一級脂肪族アミド、二塩基酸
の不飽和一級脂肪族イミドおよび低温特性向上剤
からなるグリース（比較例１）、市販のリチウム
石けんグリース（基油粘度：154.1cst）（比較例
２）、実施例１の(A)成分のポリ―α―オレフイン
系合成油を332cstのものに変えたグリース組成物
（比較例３）および実施例１の(B)成分をのぞいた
グリース組成物（比較例４）について試験性状お
よびボールジヨイントに使用したばあいの作動ト
ルクおよび耐久度を測定した結果を第１表に示
す。 〔トルク測定法〕 ボールジヨイントとしてはつぎのものを用い
た。 ボールスタツド 材質：SCr40 ボール部直径：22±0.04mm ボールシート 材質：ポリアセタールおよびポリエステルエ
ラストマー ボールジヨイントの長手方向の締代：0.5mm 前記のボールスタツドのボール部とボールシー
トの表面に各グリースを均一に塗布したのち組立
てた。トルクの測定はボールジヨイントのソケツ
トを固定し、ボールスタツドのボールの中心から
長さ70mmのシヤフトを取りつけ、このシヤフトに
トルクレンチを取りつけてシヤフトを回転させ、
その時のトルクを測定することにより行なつた。
また前記装置を放置した状態で初めて回転させる
時のトルクを静トルクとし、ボールスタツドを20
回捻回させたのちのトルクを動トルクとした。 〔耐久度測定法〕 前記のごとく各グリースを塗布して組立てたボ
ールジヨイントについてつぎの条件で耐久試験を
行ない、耐久度をボールスタツドのリフト増加量
で表わした。 試験条件 １ 温度25℃ ２ 荷重 ボールスタツドのアクシヤル方向 ±450Kg、40cpm ボールスタツドのラジアル方向 ±200Kg、60cpm ３ ボールスタツドの動作 揺動±30゜、70cpm 回転±30゜、55cpm 前記において、リフト量とはボールジヨイント
のソケツトを固定し、ボールスタツドに所定方向
の所定荷重を静的に加えたときのソケツトに対す
るボールスタツドの相対移動量をいう。本試験に
おいてはボールスタツドにソケツトの軸線方向の
引抜き荷重900Kgを加えて測定したリフト量をい
い、リフト増加量とは該リフト量の増加量をい
う。

【表】 第１表より、実施例１〜５に比較し、比較例３
の(A)成分の粘度を下げたばあい作動トルクが大き
くなることがわかる。また比較例４の(B)成分のワ
ツクスを除いたばあい作動トルクが大きくなるこ
とがわかる。市販のリチウムグリース（比較例
２）は作動トルクが非常に大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)粘度が40℃で500〜2000cstのポリ―α―オ
   レフイン系合成油100重量部、(B)パラフインワツ
   クス、ポリエチレンワツクス、マイクロクリスタ
   リンワツクスおよび脂肪酸アミドワツクスよりな
   る群から選ばれた少なくとも１種のワツクス６〜
   30重量部、および(C)ウレア系増ちよう剤１〜50重
   量部からなることを特徴とするボールジヨイント
   用グリース組成物。