JP2003055680A

JP2003055680A - プロペラシャフト用グリース組成物

Info

Publication number: JP2003055680A
Application number: JP2001247884A
Authority: JP
Inventors: Yukitoshi Fujinami; 行敏藤浪; Tadashi Shintani; 忠新谷; Koji Saito; 浩二斉藤; Hideyuki Suzuki; 秀幸鈴木
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-17
Also published as: JP4794084B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高温、高速遠心力を受ける密封された環境下
において、耐焼き付き性、酸化安定性及び油分離性など
に優れ、高い潤滑性能を長期間維持できるプロペラシャ
フト用グリース組成物を提供すること。【解決手段】基油と、滴点２４０℃以上の増ちょう剤
と、粘度指数向上剤を含むと共に、潤滑性向上剤とし
て、（ａ）ジチオカルバミン酸ニッケル０．１〜５重量
％、（ｂ）ジチオカルバミン酸亜鉛０．２〜３０重量％
及び（ｃ）リン系添加剤０．２〜１０重量％を含むプロ
ペラシャフト用グリース組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロペラシャフト用
グリース組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、
高温、高速遠心力を受ける密封された環境下において、
耐焼き付き性、酸化安定性及び耐油分離性などに優れ、
特に、エンジンからの駆動力を車軸に伝達するための自
動車のプロペラシャフトに取付けられているユニバーサ
ルジョイントの潤滑剤として好適なプロペラシャフト用
グリース組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＦＷ車や４ＷＤ車に使用されるプロペラ
シャフトは、トランスミッション側とディファレンシャ
ルギヤ側とを連結するシャフトであり、そして途中にユ
ニバーサルジョイントが適宜設けられている。このユニ
バーサルジョイントの潤滑剤としては、従来ホイールベ
アリング用グリースや汎用グリース（マルチパーパスグ
リース）が多く用いられていた。しかしながら、近年の
技術の進歩に伴い、密封、高温、高速、高トルク、高角
度などの苛酷な環境下においても、長期間使用可能なグ
リースが望まれている。ユニバーサルジョイント用の潤
滑グリースとしては、例えば特開平６−１７０７５号公
報に開示されているものが知られているが、この潤滑グ
リースは、前記の苛酷な環境下においては、必ずしも充
分に満足し得るといいえず、該苛酷な環境下でも優れた
性能を発揮するユニバーサルジョイント用の潤滑グリー
スの開発が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、高温、高速遠心力を受ける密封された環境下
において、耐焼き付き性、酸化安定性及び油分離性など
に優れ、高い潤滑性能を長期間維持でき、特にエンジン
からの駆動力を車軸に伝達するための自動車のプロペラ
シャフトに取付けられているユニバーサルジョイントの
潤滑剤として好適なプロペラシャフト用グリース組成物
を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の優
れた性能を有するグリース組成物を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、基油と増ちょう剤と粘度指数向上剤を含
むとともに、潤滑性向上剤として、三種の化合物を特定
の割合で含むグリース組成物が、その目的に適合し得る
ことを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成
したものである。すなわち、本発明は、基油と、滴点２
４０℃以上の増ちょう剤と、粘度指数向上剤を含むと共
に、潤滑性向上剤として、（ａ）ジチオカルバミン酸ニ
ッケル０．１〜５重量％、（ｂ）ジチオカルバミン酸亜
鉛０．２〜３０重量％及び（ｃ）リン系添加剤０．２〜
１０重量％を含むことを特徴とするプロペラシャフト用
グリース組成物を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のグリース組成物における
基油としては、従来グリースの基油として用いられてい
る鉱油や合成油が使用されるが、酸化安定性に優れる基
油が好ましい。鉱油としては、溶剤精製や水素化精製に
より得られる高精製パラフィン系鉱油が好適であり、合
成油としては、ポリα−オレフィンオリゴマーや、ポリ
オールエステル、ポリグリコールエステル、二塩基酸エ
ステル、リン酸エステルなどのエステル系油、アルキル
ベンゼン、アルキルナフタレンなどのアルキルアリール
化合物、フェニルエーテルやパーフルオロポリアルキル
エーテルなどのエーテル系油、シリコーン油などが挙げ
られる。これらの基油は、それぞれ単独で又は二種以上
組み合わせて用いることができる。また、鉱油と合成油
とを混合して使用することもできる。この基油の粘度と
しては特に制限はないが、通常４０℃で５〜５００ｍｍ
²／ｓ、好ましくは２０〜４００ｍｍ²／ｓの範囲の中
から適宜選定される。

【０００６】本発明のグリース組成物においては、増ち
ょう剤として、滴点２４０℃以上のものが用いられる。
この滴点が２４０℃未満では耐熱性が不充分であって、
軟化によりグリース組成物が漏洩するなどの懸念があ
る。好ましい滴点は２６０℃以上であり、特に２８０℃
以上が好ましい。この増ちょう剤としては、上記滴点を
有するものであればよく、特に制限されず、従来グリー
スに増ちょう剤として慣用されているものの中から、適
宜選択して用いることができる。具体的には、リチウム
コンプレックス系、カルシウムコンプレックス系、アル
ミニウムコンプレックス系、モノウレア、ジウレア、ト
リウレア、テトラウレア、ポリウレアなどのウレア系、
カルシウムスルホネート系、シリカ、ベントンなどが用
いられる。これらは、一種を単独で用いてもよく、二種
以上を組み合わせて用いてもよいが、１５０〜２００℃
の温度で熱硬化が少ないリチウムコンプレックス系増ち
ょう剤が好適である。

【０００７】本発明のグリース組成物においては、この
増ちょう剤の含有量は、通常２〜４０重量％の範囲で選
定される。この含有量が２重量％未満では所望のちょう
度が得られないおそれがあり、４０重量％を超えると潤
滑性能が低下する原因となる。ちょう度及び潤滑性能の
バランスなどの面から、好ましい増ちょう剤の含有量は
５〜３０重量％の範囲であり、特に１０〜２３重量％の
範囲が好ましい。本発明のグリース組成物において用い
られる粘度指数向上剤としては、従来公知のもの、例え
ばポリメタクリレート（ＰＭＡ）系、エチレン−プロピ
レン共重合体（ＯＣＰ）系、ポリイソブチレン系、スチ
レン−ブタジエン水添共重合体系などが挙げられる。こ
れらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合
わせて用いてもよい。

【０００８】グリース組成物中の粘度指数向上剤の含有
量は、通常０．５〜３０重量％の範囲内で、その種類に
応じて適宜選定される。例えば粘度指数向上剤がポリメ
タクリレート系及びエチレン−プロピレン共重合体系の
場合、その含有量は１〜２０重量％の範囲、ポリイソブ
チレン系及び低分子量エチレン−プロピレン共重合体系
の場合は、５〜３０重量％の範囲、スチレン−ブタジエ
ン水添共重合体系の場合は、０．５〜１０重量％の範囲
で選定するのが好ましい。各粘度指数向上剤の含有量
が、前記範囲より少ないとそれを含有させた効果が充分
に発揮されず、所望の特性を有するグリース組成物が得
られないおそれがあり、また前記範囲より多いとグリー
スとしての性能バランスが悪くする場合がある。

【０００９】本発明のグリース組成物においては、潤滑
性向上剤として、（ａ）ジチオカルバミン酸ニッケル
（ＮｉＤＴＣ）、（ｂ）ジチオカルバミン酸亜鉛（Ｚｎ
ＤＴＣ）及び（ｃ）リン系添加剤の組合わせが用いられ
る。前記（ａ）成分のＮｉＤＴＣとしては、例えば一般
式（Ｉ）

【００１０】

【化１】

【００１１】（式中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ炭素数
３〜２０のアルキル基又はアルケニル基を示し、それら
はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表される
ジアルキルジチオカルバミン酸ニッケルを挙げることが
できる。前記一般式（Ｉ）において、炭素数３〜２０の
アルキル基又はアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状
のいずれであってもよい。このＮｉＤＴＣの代表例とし
ては、ニッケルジブチルジチオカーバメイトなどが挙げ
られる。

【００１２】この（ａ）成分のＮｉＤＴＣは、一種を単
独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよ
い。また、グリース組成物中の含有量は、０．１〜５重
量％の範囲で選定される。この含有量が０．１重量％未
満では潤滑性能の向上効果が充分に発揮されず、所望の
特性を有するグリース組成物が得られないし、５重量％
を超えるとその量の割には効果の向上が認められず、む
しろ経済的に不利となる。このＮｉＤＴＣの好ましい含
有量は、0.３〜3.０重量％の範囲であり、特に0.５〜1.
５重量％の範囲が好ましい。また、（ｂ）成分のＺｎＤ
ＴＣとしては、例えば一般式（II）

【００１３】

【化２】

【００１４】（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ炭素数
３〜２０のアルキル基又はアルケニル基を示し、それら
はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表される
ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛を挙げることができ
る。前記一般式（II）において、炭素数３〜２０のアル
キル基又はアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のい
ずれであってもよい。このＺｎＤＴＣの代表例として
は、亜鉛ジブチルジチオカーバメイトなどが挙げられ
る。この（ｂ）成分のＺｎＤＴＣは、一種を単独で用い
てもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た、グリース組成物中の含有量は、０．２〜３０重量％
の範囲で選定される。この含有量が０．２重量％未満で
は潤滑性能の向上効果が充分に発揮されず、所望の特性
を有するグリース組成物が得られないし、３０重量％を
超えるとその量の割には効果の向上が認められず、むし
ろ経済的に不利となる。このＺｎＤＴＣの好ましい含有
量は、０．５〜１０重量％の範囲であり、特に１〜６重
量％の範囲が好ましい。さらに、（ｃ）成分のリン系添
加剤としては、例えば一般式（III)

【００１５】

【化３】

【００１６】（式中のＲ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷はそれぞれ水
素原子又は炭素数３〜２０の炭化水素基であり、それら
はたがいに同一であっても異なっていてもよいが、その
中の少なくとも１つは炭素数３〜２０の炭化水素基であ
る）で表されるリン酸エステル、あるいは一般式（IV）

【００１７】

【化４】

【００１８】（式中のＲ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰はそれぞれ水
素原子又は炭素数３〜２０の炭化水素基であり、それら
はたがいに同一であっても異なっていてもよいが、その
中の少なくとも１つは炭素数３〜２０の炭化水素基であ
る）で表される亜リン酸エステルを挙げることができ
る。前記一般式（III)及び一般式（IV）において、Ｒ⁵
〜Ｒ¹⁰のうちの炭素数３〜２０の炭化水素基としては、
炭素数３〜２０の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキ
ル基又はアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、
炭素数７〜２０のアルキルアリール基、炭素数７〜２０
のアリールアルキル基などを挙げることができる。この
ようなものの具体例としては、プロピル基、ブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル
基、デシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル
基、ステアリル基、オレイル基、エイコシル基、フェニ
ル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基などが挙
げられる。

【００１９】この（ｃ）成分のリン系添加剤は、一種を
単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いても
よい。また、グリース組成物中の含有量は、０．２〜１
０重量％の範囲で選定される。この含有量が０．２重量
％未満では潤滑性能の向上効果が充分に発揮されず、所
望の特性を有するグリース組成物が得られないし、１０
重量％を超えるとその量の割には効果の向上が認められ
ず、むしろ経済的に不利となる。このリン系添加剤の好
ましい含有量は、０．４〜５重量％の範囲であり、特に
０．６〜３重量％の範囲が好ましい。

【００２０】本発明のグリース組成物には、必要に応
じ、従来グリースに慣用されているその他の添加剤、例
えばジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）や硫化オキシモリ
ブデンジチオカーバメイト（ＭｏＤＴＣ）などの潤滑性
向上剤、無灰清浄分散剤、酸化防止剤、金属清浄剤、防
錆剤、腐食防止剤、着色剤などを適宜添加することがで
きる。無灰清浄分散剤としては、例えば、こはく酸イミ
ド系、こはく酸アミド系、ベンジルアミン系、エステル
系のものなどがあり、酸化防止剤としては、例えば、ア
ルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルア
ミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミンなどのア
ミン系酸化防止剤、２，６−ジターシャリーブチルフェ
ノール、４，４′−メチレンビス−（２，６−ジターシ
ャリーブチルフェノール）などのフェノール系酸化防止
剤などを挙げることができる。

【００２１】金属清浄剤としては、例えば、Ｃａ−スル
ホネート、Ｍｇ−スルホネート、Ｂａ−スルホネート、
Ｃａ−サリシレート、Ｍｇ−サリシレート、Ｃａ−フェ
ネート、Ｂａ−フェネートなどがあり、防錆剤として
は、例えばアルケニルこはく酸又はその部分エステルな
どが挙げられる。本発明のグリース組成物の調製方法と
しては特に制限はなく、従来グリースの調製に使用され
ている方法を用いることができる。例えば基油に所定の
割合の増ちょう剤及び粘度指数向上剤を配合し、適当な
温度に加熱して均質化したのち冷却し、次いでこれに三
種の潤滑性向上剤及び所望により用いられる他の添加剤
を、それぞれ所定の割合で配合することにより、本発明
のグリース組成物が得られる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。なお、各例で得られたグリース組
成物の諸特性は、下記の要領に従って求めた。（１）混和ちょう度、不混和ちょう度及び滴点ＪＩＳＫ２２２０に準拠して、混和ちょう度、不混和
ちょう度及び滴点を測定した。（２）焼付き荷重ＡＳＴＭＤ５７０６に準拠してＳＲＶ試験を行った。
すなわち、グリース組成物を塗布した円板上に鋼球を配
置し、該鋼球に垂直方向の荷重と水平方向の振幅を与え
て、摩擦係数μを計測する。荷重をステップ式に上昇さ
せていき、摩擦係数が急上昇する荷重を焼付き荷重と
し、耐焼付き性を評価した。

【００２３】（３）密閉加熱試験ＪＩＳＫ２２２０のグリース酸化安定度試験機を用
い、ＪＩＳＫ２２２０と同様にグリース組成物を充填
し、ボンベ内に大気圧の空気を充填・密封後、１４０℃
で２４０時間静置して、劣化グリース組成物を作製し
た。この劣化グリース組成物について、不混和ちょう度
変化、混和ちょう度変化及び焼付き荷重変化を求めた。（４）遠心分離試験日立工機（株）製の超遠心分離機「ＨｉｍａｃＣＰ７
０Ｇ」を用い、容器内にグリース組成物を充填し、グリ
ース組成物充填部分に、１．８×１０⁵ｍ²／ｓの加速
度を４０℃で１０時間与えた際、グリース組成物から分
離した油分を重量比率で表した。

【００２４】実施例１、２及び比較例１〜１１第１表に示す組成を有するちょう度グレードＮｏ．２の
グリース組成物を調製し、諸特性を評価した。その結果
を第１表に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】（注）鉱油：パラフィン系鉱油，４０℃動粘度１４０ｍｍ²/s
，%C_A0.１％，硫黄分３ｐｐｍＬｉコンプレックス：滴点３００℃以上粘度指数向上剤：スチレン系ポリマーＮｉＤＴＣ：ＮｉジブチルジチオカーバイトＺｎＤＴＣ：ＺｎジアミジチオカーバイトＭｏＤＴＣ：Ｍｏジオクチルジチオカーバイト無灰系ＤＴＣ：Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製Ｖａｎｌｕ
ｂｅ７７２３ＺｎＤＴＰ：Ｚｎジオクチルジチオフォスフェート酸化防止剤：ジノニルジフェニルアミン防錆剤：Ｃａスルホネートなお、増ちょう剤の量は、カルボン酸と、水酸化リチウ
ム（１水和物）の和で示している。

【００２８】実施例３〜８及び比較例１２第２表に示す組成を有するちょう度グレードＮｏ．２の
グリース組成物を調製し、諸特性を評価した。その結果
を第２表に示す。なお、参考のために市販のグリースＡ
及びＢの特性も第２表に併記した。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】（注）鉱油、粘度指数向上剤、ＮｉＤＴＣ、ＺｎＤＴ
Ｃ、酸化防止剤及び防錆剤は、第１表の脚注と同じであ
る。合成油：エステル油（４０℃の動粘度：１００ｍｍ²/s
）ウレア系：滴点２８６℃ Ｃａコンプレックス系：滴点２５４℃ Ｌｉコンプレックス系：滴点３００℃以上

【００３１】実施例９〜１６及び比較例１３〜１５第３表に示す組成を有するちょう度グレードＮｏ．２の
グリース組成物を調製し、諸特性を評価した。その結果
を第３表に示す。

【００３２】

【表６】

【００３３】

【表７】

【００３４】

【表８】（注）鉱油、ＮｉＤＴＣ、ＺｎＤＴＣ、酸化防止剤及び
防錆剤は、第１表の脚注と同じである。Ｌｉコンプレックス系：滴点３００℃以上Ｃａコンプレックス系：滴点２５４℃ ウレア系：滴点２８１℃ ＰＭＡ：ポリメタクリレート系ＯＣＰ：エチレン−プロピレン共重合体系スチレン系ポリマー：スチレン−ブタジエン水添共重合
体系

【００３５】

【発明の効果】本発明のグリース組成物は、高温、高速
遠心力を受ける密封された環境下において、耐焼き付き
性、酸化安定性及び油分離性などに優れ、高い潤滑性能
を長期間維持できるなどの特性を有し、特にエンジンか
らの駆動力を車軸に伝達するための自動車のプロペラシ
ャフトに取付けられているユニバーサルジョイントの潤
滑剤として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:04 10:16 10:16 20:00 20:00 Ｚ 30:02 30:02 30:06 30:06 30:08 30:08 30:10 30:10 40:02 40:02 50:10 50:10 (72)発明者斉藤浩二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者鈴木秀幸愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4H104 BB16B BG10C BH02C BH03C DA02A EA01B EB02 FA01 FA02 FA08 LA01 LA03 LA04 LA05 PA01 QA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基油と、滴点２４０℃以上の増ちょう剤
と、粘度指数向上剤を含むと共に、潤滑性向上剤とし
て、（ａ）ジチオカルバミン酸ニッケル０．１〜５重量
％、（ｂ）ジチオカルバミン酸亜鉛０．２〜３０重量％
及び（ｃ）リン系添加剤０．２〜１０重量％を含むこと
を特徴とするプロペラシャフト用グリース組成物。
【請求項２】滴点２４０℃以上の増ちょう剤が、リチ
ウムコンプレックス系のものである請求項１記載のプロ
ペラシャフト用グリース組成物。
【請求項３】滴点２４０℃以上の増ちょう剤の含有量
が、２〜４０重量％である請求項１又は２記載のプロペ
ラシャフト用グリース組成物。
【請求項４】粘度指数向上剤の含有量が、０．５〜３
０重量％である請求項１、２又は３記載のプロペラシャ
フト用グリース組成物。