KR102655924B1

KR102655924B1 - 주행함으로써 차체가 대전하는 차량용 윤활제

Info

Publication number: KR102655924B1
Application number: KR1020217022814A
Authority: KR
Inventors: 준이치 스도; 히로유키 아라이; 요우지 가네하라; 고우시 야마다; 고 다니무라; 도모노부 고모리야
Original assignee: 도요타 지도샤（주）; 교도유시 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2024-04-08
Also published as: JP2020117696A; KR20210110619A; CN113330100A; JP7295044B2

Abstract

본 발명은, 주행함으로써 차체가 대전하는 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 윤활제를 제공한다. 본 발명의 일 양태는, 기유와, 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 함유하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 윤활제에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일 양태는, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재와, 본 발명의 일 양태의 윤활제를 포함하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 키트에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일 양태는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

Description

주행함으로써 차체가 대전하는 차량용 윤활제

본 발명은 주행함으로써 차체가 대전하는 차량용 윤활제에 관한 것이다.

자동차 등에 있어서, 조종 안정성은, 승차감과 함께 가장 중요한 성능의 하나이다. 일반적으로, 자동차 등에 있어서의 조종 안정성과 승차감은, 양립시키는 것이 어려운 성능인 것이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 은, 조종 안정성과 승차감의 양립을 실현하는 것을 목적으로 한, 전류 제어식의 감쇠력 가변 댐퍼의 제어 장치를 기재한다.

특허문헌 2 는, 충분한 배수성이나 조종 안정성을 확보하는 것을 목적으로 한, 트레드 폭 방향에 있어서의 중앙부로부터 트레드 숄더까지 연장되고, 타이어 둘레 방향에 대하여 경사지는 경사 홈이 노면과 접지하는 육부 (陸部) 에 형성된 타이어를 기재한다.

특허문헌 3 은, 주행풍이 타이어에 휩쓸려 들어가는 것을 확실하게 억제함으로써, 조종 안정성 및 연비의 개선을 도모하는 것을 목적으로 한, 자동차의 주행풍 가이드 구조를 기재한다.

자동차 등에 있어서는, 동력 전달부, 조타 기구부 및 충격 흡수부 등의 다양한 슬라이딩부에 윤활제가 사용된다. 이들 용도에 사용되는 윤활제는, 통상적으로는, 첨가제를 함유한다.

예를 들어, 특허문헌 4 는, 자동차의 전장 부품, 엔진 보조기인 얼터네이터나 중간 풀리, 카 에어콘용 전자 클러치, 물펌프, 가스 히트 펌프용 전자 클러치, 컴프레서 등의 고온, 고속, 고하중 조건하에서 사용되고, 또한 물이 혼입하기 쉬운 부위에 적합한 구름 베어링에 봉입되는 그리스 조성물로서, 카본 블랙과 같은 도전성 물질을 0.1 ∼ 10 중량％ 의 비율로 함유하는 그리스 조성물을 기재한다.

일본 공개특허공보 2009-40171호 일본 공개특허공보 2013-35344호 일본 공개특허공보 2015-209121호 일본 공개특허공보 2002-195277호

상기와 같이, 자동차 등의 조종 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 한 다양한 기술이 알려져 있다. 그러나, 이들 종래 기술에는, 몇 가지 과제가 존재하였다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 자동차 등에 있어서의 조종 안정성과 승차감은 상반되는 성능이며, 통상적으로는, 양립시키는 것은 곤란하다. 일반적으로, 조종 안정성을 향상시키기 위해서는, 댐퍼를 단단하게 설정하는 것이 유리하다. 그러나, 이와 같은 설정은, 승차감을 저하시킬 가능성이 있다.

조종 안정성에는, 타이어도 영향을 줄 수 있다 (특허문헌 2). 일반적으로, 조종 안정성을 향상시키기 위해서는, 타이어의 트레드면에 있어서의 블록 면적을 확대시키는 것이 유리하다. 그러나, 타이어의 트레드면에 있어서의 블록 면적을 확대시키면, 웨트 노면에 있어서의 배수성이 저하될 가능성이 있고, 결과적으로 웨트 노면에 있어서의 조종 안정성도 저하될 수 있다.

특허문헌 3 에 기재된 자동차의 주행풍 가이드 구조와 같은 공력 (空力) 특성을 개선하는 부재는, 부재의 설치에 의한 중량의 증가, 노면에 대한 간섭, 및 의장성의 저하 등의 바람직하지 않은 영향을 일으킬 가능성이 있다.

특허문헌 4 에 기재된 그리스 조성물은, 자동차의 전장 부품 등에 적용된다. 특허문헌 4 는, 당해 문헌에 기재된 그리스 조성물과 자동차 등의 조종 안정성의 사이의 관계에 대해, 조금도 기재되어 있지 않다.

그러므로, 본 발명은, 주행함으로써 차체가 대전하는 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 윤활제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단을 여러 가지 검토하였다. 본 발명자들은, 자동차 등의 차축을 지지하는 슬라이딩부인 구름 베어링에 사용되는 그리스 조성물의 형태인 윤활제에, 도전성 물질인 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 함유시킴으로써, 그 윤활제를 슬라이딩부에 적용한 자동차 등의 조종 안정성이 현저하게 향상되는 것을 알아냈다. 본 발명자들은, 상기 지견에 기초하여, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은, 이하의 양태 및 실시형태를 포함한다.

(1) 기유 (基油) 와, 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 함유하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 윤활제.

(2) 상기 첨가제가, 폴리테트라플루오로에틸렌을 추가로 포함하는, 상기 실시형태 (1) 에 기재된 윤활제.

(3) 증조제를 추가로 함유하고, 또한 그리스 조성물의 형태인, 상기 실시형태 (1) 또는 (2) 에 기재된 윤활제.

(4) 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재와, 상기 실시형태 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 윤활제를 포함하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 키트.

(5) 자동차의 슬라이딩부에, 상기 실시형태 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 윤활제를 적용하는 공정

을 포함하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키는 방법.

(6) 자동차의 차체에, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재를 배치하는 공정을 추가로 포함하는, 상기 실시형태 (5) 에 기재된 방법.

(7) 상기 슬라이딩부가, 차축 구름 베어링인, 상기 실시형태 (5) 또는 (6) 에 기재된 방법.

본 발명에 의해, 주행함으로써 차체가 대전하는 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 윤활제를 제공하는 것이 가능해진다.

본 명세서는, 본원의 우선권의 기초인 일본 특허출원 제2019-008170호 및 제2020-004896호의 명세서 및/또는 도면에 기재되는 내용을 포함한다.

도 1 은, 조종 안정성의 측정 시험에 있어서의 레인 체인지 시의 스티어링 조타각을 시간 경과적으로 나타내는 그래프이다.
도 2 는, 실시예 1 및 비교예 1 의 시험 차량에 있어서, 60°/초의 스티어링 조타각에 있어서의 차량 요각 (yaw angle) 가속도의 값을 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 실시예 2 및 비교예 1 의 시험 차량에 있어서, 주행 중의 펜더 라이너의 전위의 시간 경과적 변화를 나타내는 그래프이다. (a) 는 비교예 1 의 시험 차량의 측정 결과를, (b) 는 실시예 2 의 시험 차량의 측정 결과를, 각각 나타낸다. (a) 및 (b) 에 있어서, 가로축은 경과 시간 (초) 이고, 세로축은 전위 (㎸) 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

＜1. 윤활제＞

본 발명자들은, 자동차 등의 차축을 지지하는 슬라이딩부인 구름 베어링에 사용되는 그리스 조성물의 형태인 윤활제에, 도전성 물질인 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 함유시킴으로써, 자동차 등의 조종 안정성이 현저하게 향상되는 것을 알아냈다. 그러므로, 본 발명의 일 양태는, 기유와, 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 함유하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 윤활제에 관한 것이다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 상기와 같은 작용 효과를 발휘하는 이유는, 이하와 같이 설명할 수 있다. 또한, 본 발명의 각 양태는, 이하의 작용 및 원리에 한정되는 것은 아니다. 자동차 등의 차체는, 주행에 의해 발생하는 타이어와 노면의 마찰 및 외란 등에서 기인하여, 통상적으로는, 정 (正) 으로 대전하고 있다. 한편, 공기는, 통상적으로는 정으로 대전하고 있다. 이 때문에, 자동차 등이 주행할 때, 차체의 표면에 있어서, 공기와의 사이에 정전적인 반발력이 발생하고, 차체의 표면 부근의 공기류에 대해, 자동차 등으로부터 멀어지는 방향으로 척력이 발생한다. 또, 자동차 등의 타이어도, 통상적으로는, 노면과의 접촉에 기인하여, 정으로 대전하고 있다. 특히, 최근, 에너지 절약 타이어에 대한 요청이 높아짐에 따라, 타이어에 사용되는 실리카의 함유량이 증가하고 있다. 이와 같은 고실리카 함유량의 타이어는, 정으로 대전하는 경향이 높다. 상기와 같은 대전의 결과, 자동차 등은, 원하는 공력 성능 및/또는 주행 성능을 얻을 수 없어, 결과적으로 조종 안정성이 저하될 수 있다. 여기서, 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 본 태양의 윤활제를 적용하는 경우, 그 윤활제에 함유되는 도전성 물질인 카본 블랙에 의해, 슬라이딩부를 통해서 차체의 표면 및/또는 타이어에 대전한 정의 전하가 제거될 수 있다. 그러므로, 본 태양의 윤활제에 의해, 자동차 등의 차체의 표면 및/또는 타이어의 대전의 제거를 통해서, 그 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 자동차 등의 차체의 표면 및/또는 타이어의 대전의 제거 효과는, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 본 발명의 일 양태의 윤활제 또는 키트를 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용한 자동차 등의 시험 차량을 준비하고, 비접촉 표면 전위 측정기 (예를 들어 0.1 ∼ 5 ㎸ 범위의 정극 및 부극의 표면 전위를 측정 가능) 를 사용하여, 주행 중의 그 시험 차량의 표면 및/또는 타이어의 전위의 시간 경과적 변화를 측정하고, 대조 시험 차량의 측정 결과와 비교함으로써, 정량적으로 측정할 수 있다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 자동차 등의 조종 안정성은, 「달리고, 돌고, 멈추는」 등의 자동차 등의 기본적인 운동 성능 중에서, 주로 조타에 관한 운동 성능의 안정성을 의미한다. 자동차 등의 조종 안정성은, 예를 들어, 자동차 등의 운전자가 능동적으로 스티어링 조타를 할 때의 그 자동차 등의 차량의 추종성 및 응답성, 그리고, 자동차 등의 운전자가 능동적으로 스티어링 조타를 하지 않을 때의 그 자동차 등의 코스 유지성, 및 노면 형상 또는 횡풍 등의 외적 요인에 대한 수속성 등에 기초하여 정의할 수 있다. 본 발명의 각 양태에 있어서, 자동차 등의 조종 안정성은, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 본 발명의 일 양태의 윤활제 또는 키트를 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용한 자동차 등의 시험 차량을 준비하고, 그 시험 차량의 조종에 대한 그 시험 차량의 응답성을 평가함으로써, 정량적으로 측정할 수 있다. 상기 방법의 경우, 예를 들어, 시험 차량의 조종을 스티어링 조타각에 의해, 시험 차량의 거동의 응답성을 차량 요각 가속도에 의해, 각각 측정할 수 있다. 스티어링 조타각은, 예를 들어, 차량 탑재의 타각 (舵角) 센서 또는 컨트롤러·에어리어·네트워크 (CAN) 데이터 로거 등에 의해 측정할 수 있다. 또, 차량 요각 가속도는, 예를 들어, 자이로 센서 등에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 자동차 등은, 4 륜, 2 륜 또는 그 밖의 수의 고무제 차륜 (타이어) 을 갖는 차량으로서, 엔진 또는 모터 등의 원동기를 구비하는 차량을 의미한다. 이하, 본 명세서에 있어서, 상기 정의에 포함되는 자동차 등을, 간단히 「자동차」 라고 기재하는 경우가 있다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 차축 구름 베어링은, 자동차 등에 있어서, 차축을 지지하는 구름 베어링으로서, 당해 기술 분야에 있어서, 차륜 지지용 구름 베어링 장치, 차축 베어링, 허브 유닛, 허브 베어링, 휠 허브 베어링 또는 휠 베어링 등으로 호칭되는 부재를 의미한다. 차축 구름 베어링은, 통상적으로는, 자동차 등의 차륜을 부착하기 위한 허브륜을, 복렬의 구름 베어링을 통해서 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 구조를 갖는다. 본 발명의 일 양태의 윤활제가 적용되는 자동차 등의 차축 구름 베어링은, 예를 들어, 복렬 앵귤러 볼 베어링 또는 복렬 원추 롤러 베어링과 같은 당해 기술 분야에 있어서 통상적으로 사용되는 각종 베어링이면 된다. 또, 본 태양의 윤활제는, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재를 구비한 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용할 수도 있다. 본 실시형태에 있어서, 방전 부재는, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 알루미늄제 부재 (예를 들어, 알루미늄 박, 또는 알루미늄 테이프 혹은 도전 필름 테이프 등의 점착 테이프), 또는 도전성 코팅인 것이 바람직하다. 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재를 구비한 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 본 태양의 윤활제를 적용함으로써, 슬라이딩부에 더하여, 방전 부재를 통해서 차량의 표면 및/또는 타이어에 대전한 정의 전하를 제거할 수 있다.

본 태양의 윤활제에 있어서, 기유는, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 광유 및 합성유와 같은 각종 기유에서 적절히 선택할 수 있다. 본 태양의 윤활제에 함유되는 광유는, 파라핀계 광유 및 나프텐계 광유 중 어느 것이어도 되고, 파라핀계 광유인 것이 바람직하다. 상기 광유는, 예를 들어, 감압 증류, 유제 탈력, 용제 추출, 수소화 분해, 용제 탈납, 황산 세정, 백토 정제, 및 수소화 정제 등에서 선택되는 1 종 이상의 임의의 정제 수단을 적절히 조합하여 제조된 것인 것이 바람직하다. 본 태양의 윤활제에 함유되는 합성유는, 예를 들어, 1-데센을 출발 원료로 하는 폴리α-올레핀유 및 α-올레핀과 에틸렌의 코올리고머유와 같은 탄화수소계 합성유, 페닐에테르계 합성유, 에스테르계 합성유, 폴리글리콜계 합성유, 그리고 실리콘유 등의 공지된 합성유 중 어느 것이어도 되고, 탄소 및 수소 원자만으로 이루어지는 탄화수소계 합성유인 것이 바람직하다.

상기 기유는, 상기에서 예시한 광유 및 합성유 중 어느 것으로 구성되어 있어도 되고, 복수의 광유 및/또는 합성유의 혼합물로서 구성되어 있어도 된다. 상기 기유는, 광유만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 기유가 광유만으로 이루어지는 경우, 비용을 경감할 수 있다. 상기 특징을 갖는 기유를 함유함으로써, 본 태양의 윤활제는, 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용하는 경우에 원하는 유동성을 발현할 수 있다.

본 태양의 윤활제에 있어서, 기유는, 40 ℃에 있어서 40 ∼ 200 ㎟/s 범위의 동점도를 갖는 것이 바람직하고, 60 ∼ 100 ㎟/s 범위의 동점도를 갖는 것이 보다 바람직하다. 기유의 동점도가 상기 하한값 미만인 경우, 본 태양의 윤활제를 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서 충분한 유막을 형성할 수 없고, 차축 구름 베어링의 전동면에 손상이 발생할 가능성이 있다. 또, 기유의 동점도가 상기 상한값을 초과하는 경우, 본 태양의 윤활제의 점성 저항이 증가하여, 본 태양의 윤활제를 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서 토크의 증대 및 발열을 발생할 가능성이 있다. 그러므로, 상기 범위의 동점도를 갖는 기유를 함유하는 경우, 본 태양의 윤활제는, 그 조성물을 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서 충분한 유막을 형성하여, 원하는 유동성을 발현할 수 있다.

본 발명의 각 양태에 있어서, 기유 등의 동점도는, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 유리 세관 점도계를 사용하여, JIS K2283 에 기초하여 측정할 수 있다.

본 태양의 윤활제에 있어서, 첨가제의 카본 블랙은, 도전성 재료로서 통상적으로 사용되는 각종 형태를 갖는 것에서 적절히 선택할 수 있다. 카본 블랙의 일차 입경은, 1 ∼ 100 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하고, 5 ∼ 50 ㎚ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 카본 블랙의 함유량은, 윤활제의 총질량에 대하여, 0.1 ∼ 15 질량％ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 10 질량％ 의 범위인 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 8 질량％ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 카본 블랙의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 본 태양의 윤활제의 도전성이 불충분해져, 그 윤활제를 적용하는 자동차 등의 차체의 표면 및/또는 타이어의 대전의 제거가 불충분해질 가능성이 있다. 또, 카본 블랙의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 본 태양의 윤활제의 유동성이 저하되고, 본 태양의 윤활제를 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서, 그 윤활제가 충분히 널리 퍼지지 않을 가능성이 있다. 그러므로, 상기 특징을 갖는 카본 블랙을 함유함으로써, 본 태양의 윤활제는, 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용하는 경우, 그 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 태양의 윤활제에 있어서, 첨가제는, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 을 추가로 포함하는 것이 바람직하다. PTFE 는, 부 (負) 로 대전하기 쉬운 물질인 것이 알려져 있다. 그러므로, 본 실시형태에 있어서, 본 태양의 윤활제의 첨가제가 PTFE 를 포함함으로써, 그 윤활제를 적용하는 자동차 등의 차체의 표면 및/또는 타이어에 있어서의 정의 전하를 중화하여, 그 자동차 등의 차체의 표면 및/또는 타이어의 대전을 제거할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, PTFE 의 입경은, 특별히 한정되지 않는다. PTFE 의 입도 분포에 있어서의 평균 입경은, 0.5 ∼ 50 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 1 ∼ 15 ㎛ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. PTFE 의 함유량은, 윤활제의 총질량에 대하여, 0.1 ∼ 15 질량％ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 10 질량％ 의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 8 질량％ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다. PTFE 의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 본 실시형태의 윤활제를 적용하는 자동차 등의 차량의 표면 및/또는 타이어의 대전의 제거가 불충분해질 가능성이 있다. 또, PTFE 의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 본 태양의 윤활제의 유동성이 저하되어, 본 태양의 윤활제를 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서, 그 윤활제가 충분히 널리 퍼지지 않을 가능성이 있다. 그러므로, 상기 특징을 갖는 PTFE 를 함유함으로써, 본 태양의 윤활제는, 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 적용하는 경우, 그 자동차 등의 조종 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 태양의 윤활제는, 원하는 바에 따라, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 1 종 이상의 추가적인 첨가물을 함유할 수 있다. 추가적인 첨가물로는, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 카본 블랙 및 PTFE 이외의 고체 첨가물 (예를 들어, 2황화몰리브덴, 그라파이트 또는 멜라민시아누레이트 (MCA) 등), 극압제 (예를 들어, 황화올레핀, 황화에스테르 또는 황화 유지 등), 내마모제 (예를 들어, 인산에스테르, 산성 인산에스테르, 산성 인산에스테르아민염, 아연디티오포스페이트 또는 아연 디티오카바메이트 등), 유성제 (예를 들어, 알코올류, 아민류, 에스테르류 또는 동식물계 유지 등), 산화 방지제 (예를 들어, 페놀계 산화 방지제 또는 아민계 산화 방지제), 녹방지제 (예를 들어, 지방산 아민염류, 나프텐산아연류 또는 금속 술포네이트류 등), 및 금속 불활성화제 (예를 들어, 벤조트리아졸류 또는 티아디아졸류 등) 를 들 수 있다. 본 태양의 윤활제가 추가적인 첨가물을 함유하는 경우, 그 추가적인 첨가물은, 상기에서 예시한 첨가물 중 어느 것으로 구성되어 있어도 되고, 복수의 첨가물의 혼합물로서 구성되어 있어도 된다.

본 태양의 윤활제는, 증조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 경우, 본 태양의 윤활제는, 반고체상 또는 고체상의 그리스 조성물의 형태로 할 수 있다. 본 실시형태의 그리스 조성물에 있어서, 증조제는, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 비누계 재료 및 비비누계 재료와 같은 각종 재료에서 적절히 선택할 수 있다. 비누계 재료로는, 예를 들어, 리튬 비누 등을 들 수 있다. 또, 비비누계 재료로는, 예를 들어, 디우레아 화합물 또는 불소 분말과 같은 유기계 재료에 더하여, 실리카 분말, 티타니아, 알루미나 또는 탄소 섬유와 같은 무기계 재료를 들 수 있다. 본 발명의 각 양태에 있어서, 디우레아 화합물은, 통상적으로는, 식 (I) :

[화학식 1]

로 나타내는 화합물이다. 식 (I) 중, R¹ 및 R² 는, 서로 독립적으로, 치환 혹은 비치환의 C₆ ∼ C₂₀ 알킬 또는 치환 혹은 비치환의 C₆ ∼ C₁₈ 아릴인 것이 바람직하고, 치환 혹은 비치환의 C₆ ∼ C₁₈ 아릴인 것이 보다 바람직하고, 치환 혹은 비치환의 페닐인 것이 더욱 바람직하고, R¹ 및 R² 가 모두 4-메틸페닐인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 각 양태에 있어서, R¹ 및 R² 가, 서로 독립적으로, 치환 혹은 비치환의 C₆ ∼ C₁₈ 아릴인, 상기 식 (I) 로 나타내는 디우레아 화합물을, 「방향족 디우레아 화합물」 이라고 기재하는 경우가 있다. 본 실시형태의 그리스 조성물에 함유되는 증조제는, 디우레아 화합물 혹은 리튬 비누, 또는 그들의 혼합물인 것이 바람직하고, 디우레아 화합물인 것이 보다 바람직하고, 방향족 디우레아 화합물인 것이 더욱 바람직하다. 상기 특징을 갖는 증조제를 함유함으로써, 본 실시형태의 그리스 조성물은, 높은 유입성을 발현할 수 있다.

상기 증조제는, 본 실시형태의 그리스 조성물의 혼화 조도가 220 ∼ 385 의 범위가 되는 양으로 그 그리스 조성물에 함유되는 것이 바람직하다. 상기 혼화 조도는, 265 ∼ 340 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 상기 요건을 만족하는 증조제의 함유량은, 그리스 조성물의 총질량에 대하여 통상적으로는 2 ∼ 30 질량％ 의 범위이고, 전형적으로는 3 ∼ 25 질량％ 의 범위이고, 특히 4 ∼ 20 질량％ 의 범위이다. 증조제의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 본 실시형태의 그리스 조성물을 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 있어서, 그 그리스 조성물이 충분히 널리 퍼지지 않을 가능성이 있다. 또, 증조제의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 본 실시형태의 그리스 조성물이 과도하게 연화하여, 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링으로부터 누설될 가능성이 있다. 그러므로, 상기 범위의 혼화 조도를 갖는 증조제를 함유하는 경우, 본 실시형태의 그리스 조성물은, 그 조성물을 적용하는 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링으로부터 누설되는 일 없이, 원하는 유동성을 발현할 수 있다.

또한, 그리스 조성물의 혼화 조도는, 예를 들어, JIS K2220 7 에 기초하여 측정할 수 있다.

＜2. 윤활제의 제조 방법＞

본 발명의 다른 일 양태는, 본 발명의 일 양태의 윤활제의 제조 방법에 관한 것이다. 본 태양의 방법은, 특별히 한정되지 않고 여러 가지 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 본 태양의 방법은, 기유와, 카본 블랙을 포함하는 첨가제를 혼합하는 공정 (이하, 「혼합 공정」 이라고도 기재한다) 을 포함한다.

본 태양의 방법에 있어서, 본 발명의 일 실시형태의 그리스 조성물을 제조하는 경우, 혼합 공정은, 기유와, 카본 블랙을 포함하는 첨가제와, 증조제를 혼합함으로써 실시되는 것이 바람직하다.

본 태양의 방법에 있어서, 혼합 공정은, 롤 밀, 프라이마 밀, 샬롯 밀 또는 호모게나이저 등의 당해 기술 분야에 있어서 통상적으로 사용되는 혼련 수단을 사용하여 실시할 수 있다. 혼합 공정에 있어서, 각종 성분을 혼합하는 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기유에, 카본 블랙을 포함하는 첨가제 및 경우에 따라 증조제를 동시에 첨가하여 혼합해도 되고, 혹은 따로 따로 (예를 들어, 연속적으로 또는 소정의 간격을 띄우고) 첨가하여 혼합해도 된다.

＜3. 키트＞

본 발명의 다른 일 양태는, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재와, 본 발명의 일 양태의 윤활제를 포함하는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 키트에 관한 것이다.

본 태양의 키트에 있어서, 방전 부재는, 본 발명의 일 양태의 윤활제에 관해서 상기에서 예시한 방전 부재를 적용할 수 있다. 상기 방전 부재는, 통상적으로는, 본 태양의 키트가 적용되는 자동차 등에 있어서, 차체에 배치할 (예를 들어, 범퍼, 휠 하우스 또는 언더커버 등에 첩부 (貼付) 한다) 수 있다. 본 태양의 키트를 자동차 등에 적용함으로써, 그 자동차 등의 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링에 더하여, 방전 부재를 통해서 차체의 표면 및/또는 타이어에 대전한 정의 전하를 제거하여, 그 자동차 등의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

＜4. 자동차의 조종 안정성을 향상시키는 방법＞

본 발명의 다른 일 양태는, 자동차의 조종 안정성을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 본 태양의 방법은, 자동차의 슬라이딩부에, 본 발명의 일 양태의 윤활제를 적용하는 공정 (이하, 「윤활제 적용 공정」 이라고도 기재한다) 을 포함한다. 본 태양의 방법은, 경우에 따라, 자동차의 차체에, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재를 배치하는 공정 (이하, 「방전 부재 배치 공정」 이라고도 기재한다) 을 추가로 포함할 수 있다.

본 태양의 방법에 있어서, 윤활제 적용 공정을 실시함으로써, 슬라이딩부, 예를 들어 차축 구름 베어링을 통해서 차체의 표면 및/또는 타이어에 대전한 정의 전하를 제거하여, 자동차의 조종 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

방전 부재 배치 공정에 있어서, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재는, 본 발명의 일 양태의 키트에 관해서 상기에서 예시한 방전 부재를 적용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

＜I : 윤활제의 조제＞

기유 (파라핀계 광유, 동점도 : 75 ㎟/s (40 ℃)) 에, 증조제 (방향족 디우레아 화합물, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 및 p-톨루이딘의 반응 생성물), 카본 블랙 (일차 입경 : 10 ∼ 20 ㎚), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, 입도 분포에 있어서의 평균 입경 : 5 ㎛), 및 기타 첨가제 (산화 방지제, 녹방지제 및 내마모제) 를 첨가하여, 3 본 롤 밀로 혼련하여, 실시예 1 및 비교예 1 의 그리스 조성물의 형태인 윤활제를 조제하였다. 방향족 디우레아 화합물의 구조를 하기에 나타낸다. 실시예 1 및 비교예 1 의 윤활제에 있어서의 각 성분의 함유량을 표 1 에 나타낸다. 표 중, 각 성분의 함유량은, 윤활제의 총질량에 대한 질량％ 로서 나타낸다.

[화학식 2]

[표 1]

＜II : 윤활제의 성능 평가＞

[혼화 조도의 측정 시험]

실시예 1 및 비교예 1 의 그리스 조성물의 형태인 윤활제의 혼화 조도를, JIS K2220 7 에 기초하여 측정하였다. 그 결과, 실시예 1 및 비교예 1 의 윤활제의 혼화 조도는, 모두 300 이었다.

[조종 안정성의 측정 시험]

실시예 1 및 비교예 1 의 그리스 조성물의 형태인 윤활제를, 차축 구름 베어링 (JTEKT 사 제조, 복렬 앵귤러 볼 베어링을 갖는 허브 유닛) 에 봉입하였다. 이 차축 구름 베어링을, 시험 차량의 전후 및 좌우의 4 륜에 조립하였다. 시험 차량의 사양을 표 2 에 나타낸다.

[표 2]

실시예 1 및 비교예 1 의 시험 차량을, 70 km/h 의 속도로 주행시켰다. 주행 중, 도 1 에 나타내는 레인 체인지 시의 조타 방법에 기초하여, 레인 체인지를 반복하였다. 도 1 에 나타내는 조타 방법에서는, 0°→ 30°→ 0° 의 스티어링 조타각의 변화를, 1 초간 실시한다 (이하, 이 스티어링 조타각의 변화를 「60°/초의 스티어링 조타각」 이라고도 기재한다). 상기 주행 시험에 있어서, 실시예 1 및 비교예 1 의 시험 차량의 스티어링 조타각 및 차량 요각 가속도를 측정하였다. 스티어링 조타각은, 차량 탑재의 타각 센서 및 CAN 데이터 로거에 의해 측정하였다. 또, 차량 요각 가속도는, 자이로 센서 (CROSSBOW 제조 NAV440CA-200) 에 의해 측정하였다.

시험 차량의 조종 안정성을 정량적으로 측정하기 위해서, 시험 차량의 조종에 대한 그 시험 차량의 응답성을 평가하였다. 본 시험에서는, 시험 차량의 조종을 스티어링 조타각에 의해, 시험 차량의 거동의 응답성을 차량 요각 가속도에 의해, 각각 측정하였다. 실시예 1 및 비교예 1 의 시험 차량에 있어서, 60°/초의 스티어링 조타각에 있어서의 차량 요각 가속도의 값을 도 2 에 나타낸다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 시험 차량의 차량 요각 가속도의 값은, 비교예 1 의 시험 차량의 값과 비교하여, 현저하게 높은 값이었다. 이 결과로부터, 실시예 1 의 윤활제의 사용에 의해, 시험 차량의 스티어링 조타에 대한 그 시험 차량의 응답성이 향상하고, 결과적으로 그 시험 차량의 조종 안정성이 향상한 것이 명확해졌다.

[차체의 대전 제거 효과의 측정 시험]

실시예 1 의 윤활제에 있어서, 증조제의 함유량을 3 질량％, 카본 블랙의 함유량을 5 질량％, PTFE 의 함유량을 10 질량％, 그 밖의 첨가제의 함유량을 1.8 질량％, 기유의 함유량을 잔부로 변경한 것 외에는 상기와 동일한 조건으로, 실시예 2 의 윤활제를 조제하였다. 실시예 2 의 윤활제를 사용하여, 상기와 동일한 조건으로 시험 차량을 준비하였다.

실시예 2 및 비교예 1 의 시험 차량을, 발진으로부터 약 100 km/h 의 속도로 주행시켰다. 주행 중, 비접촉 표면 전위 측정기 (0.1 ∼ 5 ㎸ 범위의 정극 및 부극의 표면 전위를 측정 가능) 를 사용하여, 왼쪽 후륜의 후부에 있어서의 타이어 트레드면의 전위 및 펜더 라이너 (타이어 트레드면에 대향하는 부품) 의 전위를 측정하였다. 펜더 라이너 전위의 시간 경과적 변화를 도 3 에 나타낸다. 도 중, (a) 는 비교예 1 의 시험 차량의 측정 결과를, (b) 는 실시예 2 의 시험 차량의 측정 결과를, 각각 나타낸다. (a) 및 (b) 에 있어서, 가로축은 경과 시간 (초) 이며, 세로축은 전위 (㎸) 이다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 의 시험 차량의 경우, +0.34 ∼ -0.24 ㎸ 의 범위에서 전위가 변동하였다. 이에 비해, 실시예 2 의 시험 차량의 경우, +0.09 ∼ -0.12 ㎸ 의 범위에서 전위가 변동하였다. 상기 결과로부터, 실시예 2 의 윤활제를 사용함으로써, 차체의 정 전위 및/또는 타이어의 대전이 제거되어, 차량 주행 시의 차체의 대전 전위 변동이 약 1/3 로 저감되는 것이 분명해졌다.

본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허출원을 그대로 참고로서 본 명세서에 받아들이는 것으로 한다.

Claims

광유, 탄화수소계 합성유, 페닐에테르계 합성유, 에스테르계 합성유, 폴리글리콜계 합성유 및 실리콘유로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 기유 (基油) 와, 폴리테트라플루오로에틸렌을 제외한 증조제와, 카본 블랙 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 첨가제를 함유하고, 또한 그리스 조성물의 형태인, 차량 요각 가속도로 측정되는 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 윤활제.
제 1 항에 있어서,
상기 기유가, 광유만으로 이루어지는, 윤활제.
제 1 항에 있어서,
상기 기유가 40 ℃에 있어서 40 ∼ 200 ㎟/s 범위의 동점도를 갖는 파라핀계 광유인, 윤활제.
제 1 항에 있어서,
상기 탄화수소계 합성유가, 1-데센을 출발 원료로 하는 폴리α-올레핀유 또는 α-올레핀과 에틸렌의 코올리고머유인, 윤활제.
제 1 항에 있어서,
상기 카본 블랙의 일차 입경이, 1 ~ 100 ㎚ 의 범위이고, 또한 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 입도 분포에 있어서의 평균 입경이, 0.5 ~ 50 ㎛ 의 범위인, 윤활제.
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제가,
2황화몰리브덴, 그라파이트, 및 멜라민시아누레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 고체 첨가제 ;
황화올레핀, 황화에스테르, 및 황화 유지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 극압제 ;
인산에스테르, 산성 인산에스테르, 산성 인산에스테르아민염, 아연디티오포스페이트 및 아연디티오카바메이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 내마모제 ;
아민류, 에스테르류 및 동식물계 유지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 유성제 ;
페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 산화 방지제 ;
지방산 아민염류, 나프텐산아연류 및 금속 술포네이트류로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 녹방지제 ; 그리고
벤조트리아졸류 및 티아디아졸류로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 금속 불활성화제 ;
로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 다른 첨가제를 추가로 함유하는, 윤활제.
공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재와, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 윤활제를 포함하는, 차량 요각 가속도로 측정되는 자동차의 조종 안정성을 향상시키기 위한 키트.
자동차의 슬라이딩부에, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 윤활제를 적용하는 공정을 포함하는, 차량 요각 가속도로 측정되는 자동차의 조종 안정성을 향상시키는 방법.
제 8 항에 있어서,
자동차의 차체에, 공기 이온화 자기 방전하는 돌기를 갖는 방전 부재를 배치하는 공정을 추가로 포함하는, 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 슬라이딩부가, 차축 구름 베어링인, 방법.