JP6913566B2 - グリース組成物 - Google Patents
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Description
電磁クラッチは、走行用エンジンから出力される回転駆動力によって回転する磁性材料であるロータ(駆動側回転体)と、ロータと連結されることによって回転する磁性材料であるアーマチュアと、通電されることによってロータとアーマチュアとを連結させる電磁力を発生させる電磁石とを有している。アーマチュアはハブを介して圧縮機の回転軸に連結されており、アーマチュアが電磁石の電磁力によって吸引されてロータと連結することでトルクを伝達し、圧縮機の回転軸が回転して圧縮機が作動する。
電磁クラッチのロータとアーマチュアとが連結すると、接触面を通して両磁性材料間に吸引力が作用して互いが接合する。両磁性材料の表面は、微視的には平滑でないため、両磁性材料同士は真実接触部で接触している。真実接触部では結合(凝着)が生じ、それを引き離すのに要するせん断力が摩擦力として作用する。凝着部においてせん断や破壊が起こると、磁性材料表面から材料が徐々に失われていく、いわゆる凝着摩耗がおこり、やがて面荒れが発生する。この面荒れにより、異音(所謂面荒れ異音)が発生するという問題があった。また、更に凝着摩耗が進むと最終的には摺動面がくっついて離れなくなってしまうという問題もあった。
そのため摩擦面には一般的に潤滑剤が塗布されており、リンとイオウを含んだ極圧潤滑剤(特許文献1)や、リン化合物と特定の有機酸塩とを含有する潤滑油組成物(特許文献2)等が知られている。
よって、本発明が解決しようとする課題は、高いトルク伝達性能と優れた凝着防止性能とを両立するグリース組成物を提供することである。
1.基油及び増ちょう剤を含み、組成物の全質量を基準にして、硫黄元素に換算して5質量%以上の硫黄分を含むことを特徴とする、自動車のマグネットクラッチ用グリース組成物。
2.前記基油が、硫化脂肪酸、硫化油脂、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である前記1項記載のグリース組成物。
3.前記増ちょう剤として金属の酸化物を含む前記1又は2項記載のグリース組成物。
4.前記金属の酸化物がシリカである前記3項記載のグリース組成物。
5.前記シリカの1次粒径が300nm以下である前記4項記載のグリース組成物。
本発明の硫黄分は、トルク伝達性と凝着防止性の観点から、硫黄元素換算で5質量%以上であるのが好ましく、10質量%以上であるのがより好ましい。20質量%以上であることが更に好ましく、30質量%であることが最も好ましい。耐腐食性の観点から、50質量%以下であるのが好ましい。
本発明で用いられる基油としては、その構造中に硫黄原子を有する硫黄系化合物を用いることができる。このような硫黄系化合物としては、硫化脂肪酸、硫化油脂、ポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種が好ましい。硫化油脂、ポリサルファイドがより好ましい。
硫化脂肪酸は、脂肪酸の硫化物をいう。代表的な化合物は、下記式(1)又は(2)により表される(式中、RはHであり、xは1以上の数である)。商業的に入手できる硫化脂肪酸としては、例えば、DAILUBE GS−550、DAILUBE GS−520(以上DIC製)、Additin RC2715(ラインケミー製)、SOR−B(マルニ製油製)があげられる。
ポリサルファイドは、一般式R−Sn−R’(式中、R及びR’は互いに同一でも異なっていてもよく、直鎖又は分岐アルキル基(前記アルキル基はフェニル基等の芳香環、シクロヘキシル基等のシクロアルカンで置換されていてもよく、及び/又は鎖中に硫黄などのヘテロ原子を含んでいてもよい)等の炭化水素基を表す。nは2以上の数である)で表われる化合物をいう。なお、オレフィンの硫化物であって、その硫化物が混合物である場合を硫化オレフィンと呼び、その硫化物が単一物である場合をポリサルファイドと区別して呼ぶこともあるようであるが、本明細書では、硫化物が混合物であるか単一物であるかにより両者を区別せず、硫化オレフィンはポリサルファイドの下位概念として扱う。代表的なポリサルファイドは、下記式(3)〜(6)により表される(式中、Rは炭化水素基である)。商業的に入手できるポリサルファイドとしては、例えば、DAILUBE IS−30、DAILUBE IS−35、DAILUBE GS−440L、DAILUBE GS−420(以上DIC製)、Additin RC2520、Additin RC2540、Additin RC2541、Additin RC2940(以上ラインケミー製)、TNPS537、TBPS454(以上シェブロンフィリップス製)、TPS32、TPS44(アルケマ製)があげられる。炭化水素部分がオレフィンのみからなるポリオレフィンを特に硫化オレフィンと呼ぶこともある。
本発明の基油の40℃における動粘度は、耐熱性および低温性の観点から、10〜200mm2/sであるのが好ましく、15〜100mm2/sであるのがより好ましい。20〜50mm2/sであるのが更に好ましい。なお、本明細書において、動粘度は、JIS K2220 23.に従って測定した値をいう。
本発明の組成物における基油の割合は、組成物の全質量を基準として、50〜95質量%であるのが好ましく、75〜95質量%であるのがより好ましい。85〜95質量%であるのが更に好ましい。
本発明において増ちょう剤として用いられるシリカは、耐摩耗性の観点から、1次粒径が300nm以下であるのが好ましく、100nm以下であるのがより好ましい。50nm以下であるのがさらに好ましい。トルク伝達性の観点から、5nm以上であるのが好ましい。10〜12μm程度であるのが特に好ましい。なお、本明細書において、シリカの1次粒径は、電子顕微鏡観察写真より粒子直径を解析した平均値をいう。
増ちょう剤の含有量は、本発明のグリース組成物の全質量を基準として、好ましくは5〜25質量%、より好ましくは7〜20質量%である。5質量%以上あると、グリースが適度な硬さを有し、潤滑部からの漏洩を防止して、十分な潤滑寿命を満足することができる。一方、25質量%以下で好適な流動性を担保し、潤滑部への流入も円滑であり、十分な潤滑性を満足することができる。
実施例1〜3,5〜7及び比較例1〜4
表1及び表2に示した増ちょう剤及び基油を容器中で混合し、撹拌しながら昇温及び冷却して、ベースグリースを得た。得られたベースグリースを3本ロールミルで混練し、60回混和ちょう度(試験方法JIS K2220 7.)が300になるように調製し、グリース組成物を得た。
実施例4
表1に示した基油中で、4.4’−ジフェニルメタンジイソシアネート1モルに対オクタデシルアミン2モルの比率で反応させ、ベースグリースを得た。得られたベースグリースを3本ロールミルで混練し、60回混和ちょう度(試験方法JIS K2220 7.)が300になるように調製し、グリース組成物を得た。
上で調製したグリース組成物を下記試験に供した。試験結果を表1及び表2に示す。
試験には線接触型の摩擦摩耗試験機を用いる。試験片をもう片方の試験片に面接触させ、この状態で荷重を加えながら試験片を回転させることにより、発生する摩擦力から試験開始初期の最大摩擦係数を求める。
試験条件は以下の通りである。
荷重 :900 N
回転数 :1 rpm
判定基準 :0.13≦μ ○○○
0.11≦μ<0.13 ○○
0.09≦μ<0.11 ○
μ<0.09 ×
試験には線接触型の摩擦摩耗試験機を用いる。試験片をもう片方の試験片に線接触させ、この状態で荷重を加えながら試験片を回転させる。荷重を徐々に増加させ、摩擦係数が0.5以上に上昇しない限界荷重を測定する。
試験条件は以下の通りである。
回転数 :500 rpm
判定基準 :500N≦限界荷重 ○○
400N≦限界荷重<500N ○
限界荷重<400N ×
グリース組成物中の硫黄量は、JIS K 2541−3に従って測定した。表1及び表2中の質量%は、グリース組成物の全質量を基準とした値である。
〔基油の動粘度の測定〕
基油の40℃における動粘度は、JIS K2220 23.に従って測定した。
Claims (4)
- 基油及び増ちょう剤を含み、組成物の全質量を基準にして、硫黄元素に換算して5質量%以上の硫黄分を含むことを特徴とする、自動車のマグネットクラッチ用グリース組成物であって、前記基油が、硫化脂肪酸、硫化油脂、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である、前記グリース組成物。
- 前記増ちょう剤として金属の酸化物を含む請求項1記載のグリース組成物。
- 前記金属の酸化物がシリカである請求項2記載のグリース組成物。
- 前記シリカの1次粒径が300nm以下である請求項3記載のグリース組成物。
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