(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）増ちょう剤として一般式（１）
Ｒ１−ＣＯＯＬｉ    ………………（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１７の直鎖アルキル基または炭素数１７の１２ヒドロキシ直鎖
アルキル基を示す。）
で示されるリチウム石けん５〜２５重量部と
（Ｂ）（イ）ポリブテンと（ロ）鉱油および／または合成油とを混合して２０℃の粘度
が８９００〜４６７００センチポアズの範囲とした粘稠剤１００重量部
とを含有することを特徴とするボールジョイント用グリース組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールジョイントに使用する潤滑グリース組成物に関する。特に合成樹脂製ボールシートと金属製ボールスタット並びにソケットから構成されるボールジョイントにおいて、ボールシートとボールスタット間の潤滑に適したボールジョイント用グリース組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来ボールジョイントに関する技術としては、特開昭６０−３１５９８号公報に開示されている４０℃の動粘度が５００〜２０００ｍｍ２／ｓｅｃのポリ−α−オレフィン系合成油とパラフィンワックスや脂肪酸アミドワックスおよびウレア系増ちょう剤を配合するグリースや、特開平２−１９４０９５号公報に開示されているウレア系増ちょう剤と４０℃の動粘度が５０〜５００ｍｍ２／ｓｅｃの水素化脱ろう鉱油並びにパラフィンワックスや脂肪酸アミドワックスを含有してなるボールジョイント用グリース組成物がある。またポリブテンを含有するグリースの発明としては、特開昭４７−３９３０４号公報に開示されているポリブテンと硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブテンを含有するグリース組成物や、特開平６４−９２９７号公報に開示されているエチレン−α−オレフィンオリゴマーとエチレン−α−オレフィンコポリマー並びに脂肪酸の金属塩およびポリブテンを含有する摺動接点用グリース組成物等がある。
【０００３】
一般に自動車に使用されているプラスチックボールジョイントは、基本的には図１に示すように合成樹脂製ボールシートと金属製ボールスタットの間に潤滑グリース組成物が塗布されて潤滑の機能を果たす。
【０００４】
ボールジョイントはその性能の維持および向上を計るため、従来からいくつかの手法がとられており、例えば、ボールスタットの硬度を増し摩耗を抑制したり、ボールシートにモリブテンや黒鉛あるいは潤滑油を含有させ、樹脂自体の潤滑性を高めたり、またボールシート内面に溝をつけ油溜（グリース溜）を設けることで潤滑性の向上を計ったもの等がある。
【０００５】
しかしながら、これらの手法でボールジョイントの性能を向上させるには限度があり、また効果も小さいことからジョイントの性能に大きく関与するグリース等の潤滑剤に頼っているのが現状であり、より高性能なグリースへの期待は大きい。
【０００６】
またボールジョイントは懸架装置やかじとり装置の作動系の極めて重要な部分に位置しており、ジョイントのガタ等が生じた場合は、直接的に車輌の走行性に影響を及ぼす部分であるため、荷重下においてボールスタットの変位量が変動ならびに増大することはボールジョイントにとって致命的な問題となる。このことからプラスッチックボールジョイントは、ボールスタットと合成樹脂製ボールシートをソケットに組み込む際に、ある一定の荷重を加え、この荷重を維持した状態で組み立て、合成樹脂の粘弾性を利用してボールスタットとボールシート間のクリアランスを可及的に小さくし、また負荷時におけるボールスタットの変位を極力抑える機構になっている。そのため、ボールスタットとボールシート間にはある一定の圧力が維持されていることから、一般的な潤滑グリースでは時間の経過と共にグリースが、ボールスタットとボールシート間より押し出され、作動トルクが大きくなり、作動が繰り返される過程において油膜破断が起き、ボールスタットとボールシートが直接接触し摩耗が生じ、ボールスタットの変位量が増大する。
【０００７】
したがって、ボールジョイント用グリースの要求性能としては、荷重下においてグリースがボールスタットとボールシート間に強く付着し、一定の膜厚を維持しかつ静止状態から運動状態に移った時に潤滑剤が摺動部で円滑に流動し、またこれらは繰り返し作動しても形成された潤滑膜に変化が少なく、安定した潤滑性能を与えるものでなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自動車などの懸架装置のリンク部やかじとり装置のリンク部（例えばバーサイドロッド部等）に多く使用されるボールジョイントの作動トルクが低く、温度変化によるトルクの変動を少なくすることが可能な潤滑グリース組成物を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（Ａ）増ちょう剤として一般式（１）
Ｒ１−ＣＯＯＬｉ    ………………（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１７の直鎖アルキル基または炭素数１７の１２ヒドロキシ直鎖
アルキル基を示す。）
で示されるリチウム石けん５〜２５重量部と
（Ｂ）（イ）ポリブテンと（ロ）鉱油および／または合成油とを混合して２０℃の粘度
が８９００〜４６７００センチポアズの範囲とした粘稠剤１００重量部
とを含有することを特徴とするボールジョイント用グリース組成物に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において（Ａ）成分として用いられている増ちょう剤はいわゆるリチウム石けんであり、通常ステアリン酸あるいは１２ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムのけん化反応により得られるものである。その配合量は５〜２５重量部の範囲で効果があり、更に好ましくは１０〜２０重量部がより有効である。その配合量が５重量部より少ないとグリースが軟らかくなり過ぎて、摺動面からグリースが流動してしまい、グリース潤滑膜の維持が得られずトルクが上昇する。一方、２５重量部より多いとグリースは硬くなり過ぎて取り扱いが悪いばかりでなくその効果は逆に弱くなり、また充填工程において圧送が出来なくなる可能性がある。
【００１１】
更に、（Ｂ）成分として用いられている粘稠剤は、ボールジョイントの摺動面間の付着性と円滑な作動性に関係があり、２０℃の粘度が８９００〜４６７００センチポアズの範囲内になければならない。粘度がこの範囲より小さいと付着性が弱く、また潤滑膜が薄くなるため、境界面で樹脂と金属が直接接触してしまい発生するトルクが大きくなる。一方、粘度が前記範囲より大きいと、潤滑剤内部での粘性抵抗が増大し、ボールジョイントにおけるトルクが上昇する。ポリブテンと、鉱油または合成油の混合比率は特に限定はしないが、ポリブテンと油成分（鉱油および／または合成油）は、お互いに１０重量％以上配合されていることが好ましく、その混合して得られた粘稠物の粘度が８９００〜４６７００センチポアズの範囲にあれば良い。
ここで油成分とは通常の潤滑油あるいはグリースの基油として用いられる公知のものであり、例えば、鉱物系のパラフィン系鉱油やナフテン系鉱油、炭化水素系合成油のポリα−オレフィン、α−オレフィンとエチレンのコオリゴマー、アルキレングリコール系のポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、エーテル系のアルキルジフェニルエーテルあるいはシリコン系のジメチルシリコーン等があげられるが特に限定されない。
【００１２】
更に、本発明のグリース組成物には、通常の潤滑グリースに使用されている酸化防止剤や腐食防止剤、防錆剤、油性向上剤、耐摩耗剤や極圧剤ならびに固体潤滑剤などを必要に応じて添加することが出来る。
【００１３】
本発明のボールジョイント用グリース組成物は、ちょう度２３０〜２９０、滴点２００〜２２０℃、遥動トルク０℃の場合７０ｋｇ・ｃｍ以下、２０℃の場合６０ｋｇ・ｃｍ以下、８０℃の場合６０ｋｇ・ｃｍ以下であることが適切である。
【００１４】
【実施例】
以下に、実施例および比較例をあげて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００１５】
実施例および比較例に記載した粘稠剤の詳細は以下に示す通りである。
・ポリブテンＡは、４０℃の動粘度が３２，０００ｍｍ２／ｓｅｃで１００℃の動粘度が８１０ｍｍ２／ｓｅｃの市販品である。
・ポリブテンＢは、４０℃の動粘度が１６０，０００ｍｍ２／ｓｅｃで１００℃の動粘度が３，７１０ｍｍ２／ｓｅｃの市販品である。
・合成油Ａは、ポリ−α−オレフィンで、４０℃の動粘度が３１．２６ｍｍ２／ｓｅｃで１００℃の動粘度が５．９０２ｍｍ２／ｓｅｃの市販品である。
・合成油Ｂは、ポリ−α−オレフィンで、４０℃の動粘度が４０８．０ｍｍ２／ｓｅｃで１００℃の動粘度が４０．００ｍｍ２／ｓｅｃの市販品である。
・合成油Ｃは、α−オレフィンとエチレンのコオリゴマーで、４０℃の動粘度が３８０．０ｍｍ２／ｓｅｃで１００℃の動粘度が４０．００ｍｍ２／ｓｅｃの市販品である。
・鉱油Ａは、４０℃の動粘度が４６．９３ｍｍ２／ｓｅｃで、１００℃の動粘度が８．１００ｍｍ２／ｓｅｃの鉱物油６０重量％と、４０℃の動粘度が４８０．２ｍｍ２／ｓｅｃで、１００℃の動粘度が３１．５６ｍｍ２／ｓｅｃの鉱物油４０重量％を混合したものである。
【００１６】
ボールジョント試験方法は、図１に示すボールジョイントに各種グリースを封入し、下記の条件並びに方法にてジョイントの揺動トルクを測定するものである。
【００１７】
１．ジョイントの材質および条件
ボールスタット：クロムモリブテン鋼、球状頭部の直径２４ｍｍ、ロッドの長さ２０ｃｍ
ボールシート：ポリアセタール樹脂
試験温度：０℃、２０℃、８０℃
プレロード：２，０００ｋｇ
組み付け直後の揺動回数：１０回揺動
揺動トルク組：各温度で１時間放置後、常温にて２０秒以内に揺動トルクを測定。
【００１８】
２．試験方法
ボールシート並びにボールスタットの摺動面に供試グリース約１．０ｇを均一に塗布した後、ボールシートにボールスタットをはめ込み、ソケットに組み付け、ジョイントの軸方向に２，０００ｋｇのプレロードを掛け圧入させた。圧入後、１０回揺動させ、０℃および２０℃並びに８０℃の各温度で、６０分間放置した後、揺動トルクを測定した。揺動トルクの測定は常温にて測定したが、恒温槽の中から取り出した後、２０秒以内に測定した。
【００１９】
実施例１
１，０００ｍｌのビーカーにあらかじめ合成油Ａ９０．０ｇ、合成油Ｂ１９２．０ｇおよびポリブテンＡ１０００．５ｇを計り取り、約５０℃に加熱混合しベースとなる粘稠剤を調合した。次に、グリース製造釜に調合した粘稠剤６５０ｇ（全粘稠剤おおよそ５０重量％）、水酸化リチウム３０．０ｇ、ステアリン酸１８７．５ｇおよび蒸留水６０ｍｌを充填し密閉した。密閉後、毎分３０回転で攪拌しながら加熱を開始した。グリースの内容物の温度が１６０℃に達した時に、グリース製造釜の内圧が、３．３ｋｇ／ｃｍ２を示したので、攪拌回転数を毎分１５回転に落し、脱水用のバルブをわずかに開け脱水を行なった。約２５分経過後、バルブより蒸気がほとんど出なくなったため、更に加熱し、２０８℃まで昇温した。２０８℃に達した時点で残りの粘稠剤６３２．５ｇを釜に充填し一気に冷却を開始した。約３５分後、温度が８０℃まで冷えたので釜からグリースを取り出し、三本ロールで均一に仕上げた。この時得られたグリースのちょう度は２３５で滴点は２１５℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で４６，７００センチポアズであった。
【００２０】
実施例２
グリース製造釜に合成油Ａ１９４．０ｇ、合成油Ｂ４３８．５ｇ、水酸化リチウム３９．０ｇ、ステアリン酸２４３．５ｇおよび蒸留水８０ｍｌを充填し密閉した。密閉後、毎分３０回転で攪拌をしながら加熱を開始した。グリースの内容物の温度が１６０℃に達した時に、グリース製造釜の内圧が、３．４ｋｇ／ｃｍ２を示したので、攪拌回転数を毎分１５回転に落し、脱水用のバルブをわずかに開け脱水を行なった。約３０分経過後、バルブより蒸気がほとんど出なくなったため、更に加熱し、２１０℃まで昇温した。２１０℃に達した時点で残りのポリブテンＡ５８４．４ｇを釜に充填し一気に冷却を開始した。約３０分後、温度が８０℃まで冷えたので釜からグリースを取り出し、三本ロールで均一に仕上げた。この時得られたグリースのちょう度は２８１で滴点は２１３℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で９，１００センチポアズであった。
【００２１】
実施例３
グリース製造釜に合成油Ａ２３７．９ｇ、合成油Ｃ３５６．７ｇ、水酸化リチウム４２．９ｇ、ステアリン酸２６７．８ｇおよび蒸留水９０ｍｌを充填し密閉した。密閉後、毎分３０回転で攪拌をしながら加熱を開始した。グリースの内容物の温度が１６０℃に達した時に、グリース製造釜の内圧が３．４ｋｇ／ｃｍ２を示したので、攪拌回転数を毎分１５回転に落し、脱水用のバルブをわずかに開け脱水を行なった。約３５分経過後、バルブより蒸気がほとんど出なくなったため、更に加熱し、２０７℃まで昇温した。２０７℃に達した時点で残りのポリブテンＡ５９４．７ｇを釜に充填し一気に冷却を開始した。約３０分後、温度が８０℃まで冷えたので釜からグリースを取り出し、三本ロールで均一に仕上げた。この時得られたグリースのちょう度は２７６で滴点は２１５℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で８，９００センチポアズであった。
【００２２】
実施例４
グリース製造釜に合成油Ａ６５２．０ｇ、水酸化リチウム２７．０ｇ、ステアリン酸１６９．０ｇおよび蒸留水６０ｍｌを充填し密閉した。密閉後、毎分３０回転で攪拌をしながら加熱を開始した。グリースの内容物の温度が１６０℃に達した時に、グリース製造釜の内圧が、３．３ｋｇ／ｃｍ２を示したので、攪拌回転数を毎分１５回転に落し、脱水用のバルブをわずかに開け脱水を行なった。約２５分経過後、バルブより蒸気がほとんど出なくなったため、更に加熱し、２１０℃まで昇温した。２１０℃に達した時点で残りのポリブテンＡ６５２．０ｇを釜に充填し一気に冷却を開始した。約２５分後、温度が８０℃まで冷えたので釜からグリースを取り出し、三本ロールで均一に仕上げた。この時得られたグリースのちょう度は２６９で滴点は２１０℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で８，９５０センチポアズであった。
【００２３】
実施例５
グリース製造釜に合成油Ｂ３６５．２５ｇ、ポリブテンＡ２４３．５ｇ、水酸化リチウム３９．０ｇ、ステアリン酸２４３．５ｇおよび蒸留水８０ｍｌを充填し密閉した。密閉後、毎分３０回転で攪拌をしながら加熱を開始した。グリースの内容物の温度が１６０℃に達した時に、グリース製造釜の内圧が３．５ｋｇ／ｃｍ２を示したので、攪拌回転数を毎分１５回転に落し、脱水用のバルブをわずかに開け脱水を行なった。約３０分経過後、バルブより蒸気がほとんど出なくなったため、更に加熱し、２１０℃まで昇温した。２１０℃に達した時点で合成油３６５．２５ｇとポリブテンＢ２４３．５ｇを混合し、釜に充填し一気に冷却を開始した。約３０分後、温度が８０℃まで冷えたので釜からグリースを取り出し、三本ロールで均一に仕上げた。この時得られたグリースのちょう度は２７５、滴点は２１１℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で１４，５００センチポアズであった。
【００２４】
比較例１
実施例１と同様な製造方法により、表２の比較例に記載した量と種類の原料を用いて比較例１を得た。得られたグリースのちょう度は２１１で滴点は２１０℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で７１，０００センチポアズであった。
【００２５】
比較例２
実施例１と同様な製造方法により、表２の比較例に記載した量と種類の原料を用いて比較例２を得た。得られたグリースのちょう度は２９２で滴点は２１５℃であった。この時グリースに使用した粘稠剤（基油＋ポリブテン）をあらかじめＢ型回転粘度計にて測定したところ粘度は２０℃で７６３センチポアズであった。
【００２６】
比較例３
他社の市販アマイド系ボールジョイント用グリースを示す。
【００２７】
比較例４
基油の動粘度が４０℃で１７４．１ｍｍ２／ｓｅｃである当社の市販汎用リチウム系グリースを示す。
【００２８】
比較例５
基油の動粘度が４０℃で１４８．０ｍｍ２／ｓｅｃであるフォード規格Ｍ−１Ｃ７５Ａ適合の当社の固体潤滑剤入り市販ボールジョイント用リチウム系グリースを示す。
【００２９】
表１に実施例１〜５を、表２に比較例１〜５を示すが、実施例１〜５の全てのグリースは全体的にトルクが低く、また温度の変化によるトルクの変動が少なく良好である。比較例１は、粘稠剤の粘度が４６７００センチポアズを超える高い粘度のものを使用したグリースであるが、これは高温や常温においてのトルクが低く、低温においてのトルクが高い。また比較例２は、粘稠剤の粘度が８９００未満の低い粘度のものを使用したグリースであるが、このグリースは低温および高温でのトルクが高い。比較例３〜５は市場で広く使われているグリースであるが、比較例３は８０℃の状態ではボールスタットとボールシートの間からグリースが流れ出し、トルクがやや高い。また、比較例４および５は常温および高温で、何れもトルクが高い。
【００３０】
【表１】
0005013628.tif 000002
【００３１】
【表２】
0005013628.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
本発明のボールジョイント用グリース組成物によって、自動車などの懸架装置のリンク部やかじとり装置のリンク部に多く使用されているボールジョイントの作動トルクを低く出来、また温度変化によるトルクの変動を少なくすることが可能となり、自動車の走行安定性と信頼性の向上に大いに効果がある。
【００３３】
以下に本発明の実施態様項を列記する。
（１）（Ａ）増ちょう剤として一般式（１）
Ｒ１−ＣＯＯＬｉ    ………………（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１７の直鎖アルキル基または炭素数１７の１２ヒドロキシ
直鎖アルキル基を示す。）
で示されるリチウム石けん５〜２５重量部と
（Ｂ）（イ）ポリブテンと（ロ）鉱油および／または合成油とを混合して
２０℃の粘度が８９００〜４６７００センチポアズの範囲とした粘稠剤
１００重量部
とを含有することを特徴とするボールジョイント用グリース組成物。
（２）遥動トルクが、０℃のとき７０ｋｇ・ｃｍ以下、
２０℃のとき６０ｋｇ・ｃｍ以下、
８０℃のとき６０ｋｇ・ｃｍ以下
である前項（１）記載のボールジョイント用グリース組成物。
（３）ちょう度２２０〜２９５（グレード３号〜２号）、滴点１８０〜２２０℃である
前項（１）または（２）記載のボールジョイント用グリース組成物。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボールジョイントの断面図を示す。
【図１】
0005013628.tif 000004