WO2005068864A1 - 樹脂製ジョイントブーツ - Google Patents

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WO2005068864A1
WO2005068864A1 PCT/JP2004/000378 JP2004000378W WO2005068864A1 WO 2005068864 A1 WO2005068864 A1 WO 2005068864A1 JP 2004000378 W JP2004000378 W JP 2004000378W WO 2005068864 A1 WO2005068864 A1 WO 2005068864A1
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oil
resin
joint boot
mineral oil
oils
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PCT/JP2004/000378
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English (en)
French (fr)
Inventor
Katsushi Saito
Takenori Ohshita
Eiichi Imazu
Original Assignee
Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover

Definitions

  • the present invention relates to a bellows-shaped resin joint boot used for a constant velocity joint of an automobile.
  • This type of resin joint block has a large-diameter part fitted on the outer periphery of the housing part on one shaft side of a constant-velocity joint of an automobile, and a small-diameter part fitted on the outer periphery of the other shaft.
  • the mouth is connected to the tapered J] bellows of the dog to prevent the grease sealed in the constant velocity joint from leaking and to prevent the entry of dust.
  • chloroprene rubber has been the mainstream as a molding material for such joints, but recently, because of its excellent heat resistance, bending resistance, and strength, it has been known to use high elasticity thermoplastic polyester elastomers and the like. Plastic elastomer resins have been used.
  • joint boots made of such a thermoplastic elastomer resin also have disadvantages. That is, when a joint boot made of a highly elastic thermoplastic elastomer resin is attached to a constant velocity joint of an automobile and rotated while being bent at a wide angle, the peaks of the bellows rub against each other. Abnormal noise is generated by the rubbing action, and the material is worn down due to the abnormal noise. In particular, when the outer surface of the joint boots is slightly covered with moisture, such abnormal noise is liable to occur remarkably.
  • Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2003-22-568 proposes to add a mineral oil or a vegetable oil to a thermoplastic elastomer resin.
  • a mineral oil or vegetable oil By adding mineral oil or vegetable oil to the thermoplastic elastomer resin in this way, oil gradually precipitates on the surface of the joint boot, and the precipitated oil causes frictional resistance when the bellows rub against each other. Is reduced to suppress the generation of abnormal noise be able to.
  • the deposited liquid adheres to the surface of the joint boot in the form of an oil film, unlike a solid powder-like precipitate such as fatty acid amide, it is not easily rubbed off the surface of the joint boot, and the generation of abnormal noise is suppressed. The duration can be extended.
  • the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a resin joint boot capable of stably exhibiting an abnormal noise generation suppressing effect over a long period of time while preventing initial noise generation. Aim.
  • a resin joint boot according to the first invention of the present invention is formed from a resin composition containing a thermoplastic elastomer resin and a plurality of oils having different kinematic viscosities.
  • a resin composition containing a thermoplastic elastomer resin and a plurality of oils having different kinematic viscosities.
  • the oils having a low kinematic viscosity tend to precipitate relatively early on the joint boot surface.
  • oil with a high kinematic viscosity precipitates relatively slowly, so that the effect of suppressing abnormal noise generation can be stably exhibited over a long period of time while securing the effect of suppressing initial noise generation.
  • the amount of such oil deposited has a temperature dependence. That is, as shown by the dotted line Y in FIG. 2, the amount of precipitated oil is reduced at a certain temperature zone as a peak and before and after the peak. This peak temperature depends on the kinematic viscosity of the oil, and a single oil cannot eliminate such temperature dependence.
  • the temperature dependence of the amount of precipitated oil can be reduced as shown by a solid line X in FIG. Oil can be deposited stably at ambient temperature.
  • a resin joint boot according to a second invention of the present invention is a resin joint boot molded from a resin composition containing a thermoplastic elastomer resin,
  • the resin composition is a mineral oil having a paraffin content of less than 60% and a naphthene content of 35% or more (ie, a naphthenic oil), and a paraffin content of 6% or more and a naphthene content of 35%
  • a mineral oil ie, a paraffinic oil
  • Mineral oil a naphthenic oil with a high content of naphthenic components
  • mineral oil a paraffinic oil with a high content of paraffin components
  • the time required for precipitation on the surface of the joint boots varies.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating the shape of a resin joint boot.
  • Figure 2 is a graph showing the relationship between the amount of oil deposited on the surface of the joint boot and the ambient temperature.
  • FIG. 1 is a sectional view (longitudinal side view) of a resin joint boot 1 according to one embodiment of the present invention.
  • the joint boot 1 has a large-diameter portion 2 at one end and a small-diameter portion 3 at the other end, and is connected between the large-diameter portion 2 and the small-diameter portion 3 by a tapered bellows portion 4.
  • It is a flexible boot made of resin that is integrally molded by a known molding method such as injection molding, press blow molding, injection blow molding, or direct blow molding.
  • the resin joint boot “1" formed in this manner is, for example, connected to an outer case (housing section) 5 of an inboard joint (universal joint) for linking a drive shaft to a rear axle of an automobile so as to bend and displace.
  • the large diameter part 2 is externally fitted and tightened and fixed by the tightening clamp 6, and the small diameter part 3 is externally fitted to the rear axle 7 and tightened and fixed by the tightening clamp 8, thereby joining
  • a grease-filled space 9 is formed inside each bellows portion 4 when covering the outside of the bird.
  • a resin composition for molding the resinous joint boot 1 having the above configuration a resin obtained by mixing a plurality of oils having different kinematic viscosities with a thermoplastic elastomer resin as a base resin material is used.
  • thermoplastic elastomer resin TPE
  • polyester TPEE
  • polyolefin TPO
  • polyamide ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Any of these can be used, such as ⁇ ⁇ ) and urethane (TPU), but polyester is preferred ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • thermoplastic polyester elastomer is composed of a hard segment composed of an aromatic dicarbonic acid and a low molecular weight glycol and a soft segment having a molecular weight of 400 to 400 ⁇ 0, Excellent in bending resistance, strength, and in combination with mineral oil, etc., described later, while ensuring sealing performance and durability, especially excellent initial noise generation prevention effect, long-lasting noise generation suppression It is preferable because it has an effect.
  • the polyester segment constituting the hard segment has a melting point of 180 ° C. or more when a high polymer is formed using only the hard segment, whereas the soft segment has a softening point or melting point of 8 °° C. It is preferably C or less.
  • aromatic dicarboxylic acid constituting the hard segment examples include terephthalic acid, diphenyl carboxylic acid, 5-natridium sulfoisophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 1,5.
  • examples include naphthalenedicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid and 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and it is particularly preferable to use at least one selected from terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid. That's right.
  • aliphatic (alicyclic) dicarboxylic acid increases the degree of freedom in adjusting the properties of TPEE, and is a preferred embodiment.
  • the cyclic dicarboxylic acids include cyclohexanedicarponic acid, tetrahydrophthalic anhydride, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, dimeric acid, and hydrogenated dimer acid.
  • the content of the aromatic dicarboxylic acid is preferably at least 0 mol% in the total acidic content, more preferably 7 mol% or more. 5 mol% or more.
  • the low molecular weight glycol constituting the hard segment include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-heptanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, , 9-nonanediol, neopentyl glycol, dimethylol heptane, dimethylol pentane, tricyclodecane dimethanol, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol F ethylene oxide adduct, bisphenol S ethylene Examples include oxide adducts, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimer glycol, and the like. Among these, at least one selected from ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and dimer glycol is particularly preferable.
  • the aromatic dicarboxylic acid is terephthalic acid and the low molecular weight glycol is 1,4-butanediyl.
  • the soft segment in the thermoplastic polyester elastomer include polyoxytetramethylene glycol (PTMG), polyoxypropylene glycol (PPG), and aliphatic polyester polyester. It is preferable that the terminal of the polyoxypropylene glycol be an ethylene oxide unit.
  • Aliphatic polyester diols include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, dimer acid, and hydrogenated dimer acid, and ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, and 1,4-pta.
  • Condensation polymers of glycols such as 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, dimethylolheptane, and dimethylopentylpentane; ⁇ -force prolactone Ring-opened polymers, and copolymers obtained by adding ⁇ -force prolactone based on ⁇ TMG.
  • the soft segment is preferably polyoxytetramethylene glycol, polyoxypropylene glycol, or poly ⁇ -force prolactone diol, and the soft segment is preferably polyoxytetramethylene glycol. preferable.
  • the copolymerization amount of the polyoxytetramethylene glycol in the thermoplastic polyester elastomer is preferably 35 to 55% by weight. More preferably, the copolymerization amount of tramethylene glycol is 4% to 5% by weight.
  • thermoplastic polyester elastomers using the above-mentioned components include Perprene (trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Hytrel (trade name, manufactured by Toray Dupont Co., Ltd.), ARNITEL (manufactured by DSM) Are commercially available and their use is recommended.
  • a thermoplastic polyester elastomer using a polymer of terephthalic acid and 1,4-butanediol as the hard segment and PTMG as the soft segment, wherein the copolymerization amount of PTMG is 40 to 50% by weight> For example, Perprene # 46D is exemplified as a suitable commercial product.
  • thermoplastic elastomer resin As the plurality of oils having different kinematic viscosities to be added to the above-mentioned thermoplastic elastomer resin, it is preferable to use two or more kinds selected from various mineral oils and vegetable oils. Preferably, two or more kinds are selected from mineral oils.
  • mineral oils contain paraffin components, naphthene components, and aromatic components, and are classified as paraffin-based process oils, naphthenic-based process oils, and aroma-based process oils according to their composition ratios.
  • a paraffinic oil or a naphthic oil having an aromatic component content of 13% or less is used. Futen oils are preferably used.
  • the content of paraffin, naphthene, and aromatic components in the process oil was measured by a ring analysis method ( ⁇ 1 d-M method). ) Line by the method according to.
  • Suitable vegetable oils include rapeseed oil, linseed oil, soybean oil, castor oil, and the like.
  • the difference between the kinematic viscosities of at least two kinds of oils blended in the thermoplastic elastomer resin is 50 mm 2 / s (25 ° C.) or more. That is, the difference between the kinematic viscosities of the two oils is preferably 50 mm 2 / s (25 ° C) or more, and the addition of three or more oils is The difference between the kinematic viscosities of the lowest viscosity oil and the highest viscosity oil is preferably 5 Omm 2 s (25 ° C) or more.
  • kinematic viscosity 50 ⁇ 15_Rei_mm 2 Zs and (25 ° C) at a low to medium oil viscosity (A) kinematic viscosity 200 ⁇ 600mm 2 Zs (25 °
  • B high-viscosity oil
  • the oil (A) is a mineral oil (paraffin-based oil) having a paraffin content of 60% or more and a naphthene content of less than 35%, or a naphthene content of 35% or less. % Or more of the mineral oil (naphthenic oil), and the oil (B) is preferably a mineral oil (paraffinic oil) having a naphthenic component content of less than 35% with a paraffin component content of 60% or more.
  • the oil (A) is a naphthenic oil and the oil (B) is a paraffinic oil
  • the time required for the paraffinic oil and the naphthenic oil to precipitate on the surface of the joint boot differs depending on the component ratio. .
  • the mineral oil (A) and the mineral oil (B) have different kinematic viscosities, but this is mainly due to the difference in the molecular weight. And the ambient temperature at which precipitation tends to occur is also different. Therefore, by utilizing the difference in the molecular weight (kinematic viscosity) and the difference in the component ratio of the mineral oil, the timing of precipitation on the surface of the joint boot can be effectively controlled.
  • Such a plurality of oils are preferably blended in an amount of 5 parts by weight or less, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer resin. It is to mix.
  • the amount is more than 5 parts by weight, the duration of noise suppression can be prolonged.However, depending on the composition of TPEE used, cracks may be formed early in the valley of the bellows, and it may be necessary. + Sufficient durability may not be obtained.
  • the above resin composition contains an antioxidant, a light stabilizer, an antistatic agent, a molecular regulator such as a peroxide, a metal deactivator, an organic or inorganic nucleating agent, a filler, a bulking agent, and a reinforcing agent. And various additives such as a coloring agent.
  • an antioxidant known liquid or solid antioxidants such as hindered phenol-based, zeolite-based, and phosphorus-based antioxidants can be used.
  • As the light stabilizer hindered amine-based and triazole-based antioxidants can be used.
  • Known light stabilizers such as benzophenone, benzoate, nickel and salicyl can be used.
  • filler As the filler, extender, reinforcing agent, and colorant, known ones can be used without limitation.
  • carbon black, silica, calcium carbonate, kaolin, talc examples thereof include clay oxides, diatomaceous earth, wollastonite, etc., metal oxides such as calcium carbonate and barium carbonate, and organic or inorganic pigments.
  • the method of preparing such a resin composition is not particularly limited, but the thermoplastic elastomer resin pellets are heated and a liquid additive such as the plurality of oils is added thereto. It is preferable that the additive is added and mixed and stirred, and the resulting mixture is kneaded and extruded using an extruder to prepare the mixture, whereby the oil can be uniformly dispersed in the thermoplastic elastomer resin. . Then, using the resin composition thus obtained as a molding material, the resin joint boot may be molded.
  • thermoplastic elastomer resin a polymer of terephthalic acid and 1,4-butanediol is used as a hard segment, and PTMG is used as a soft segment.
  • PTMG is used as a soft segment.
  • a certain thermoplastic polyester elastomer, Perprene P46D (Toyobo Co., Ltd.) was used. After the temperature of the pellet of the thermoplastic polyester elastomer was reduced to about 60 ° C by stirring, the oil was added to 10 parts by weight of the resin as shown in Tables 2 and 3 below.
  • the temperature dependence of the amount of precipitation and the persistence of the precipitation were examined as the precipitation characteristics of the oil, which is an abnormal noise generation suppressing material.
  • the results are shown in Tables 2 and 3 below.
  • the temperature dependence of precipitation is as follows: Immediately after molding each joint boot, leave it in an atmosphere of 10 ° C, 10 ° C, 23 ° C, 30 ° C, and 5 ° C for 2 weeks. Later, the inner and outer surfaces of the boot were wiped with a soft cloth (wess), and the weight change was measured to determine the amount of oil deposited on the boot surface. The amount of precipitation is indicated by weight (mg) per boot (55 g).
  • the persistence of precipitation can be measured by leaving each joint boot at room temperature immediately after molding, wiping the inner and outer surfaces of the boot with a soft cloth once every two weeks, and measuring the change in weight. The amount of oil deposited on the surface was measured. The amount of precipitation was indicated by the above and the weight (mg) per solid-like boot.
  • Example 1 PS-430 / PS-90 1.0 / 0.5phr 346 51 65 75 55 48
  • Example 1 PS-430 / PS-90 1.0 / 0.5 phr 346 75 52 45 38
  • Example 2 PS-430 / NS-1 ⁇ 0 Two 1.0Z0.5phr 335 60 46 41 3.8 Comparative Example 1 PS-90 / NS-100 Two 1.0 / 0.5phr 1 1 41 31 20 15 Comparative Example 2 PS-430 Two 1.5phr one 55 35 31 26 Comparative Example 3 PS- 90 2 1.5 phr ⁇ 65 28 13 8 Comparative Example 4 NS-100 1.5 phr 25 22 18 15
  • Example 1 in which a plurality of minerals having different kinematic viscosities were used in combination, and in Example 2 in which kinematic viscosities were different and a paraffinic oil and a naphthenic oil were used in combination, the sustained was excellent.
  • the initial precipitation amount was equal to or greater than that of Comparative Examples 1 to 4, but the high precipitation amount was secured to some extent even after a long period of time. The reason is that, although the amount of oil to be added was the same (1.5 phr), the amount of precipitation of I ⁇ tal was able to be increased. From the above, according to Examples 1 and 2, it can be seen that the noise generation suppressing effect can be stably exhibited over a long period of time while securing the initial noise generation suppressing effect.
  • the resin joint boot of the present invention can be used for various kinds of joins such as a constant velocity joint of an automobile, and also suppresses the generation of abnormal noise at the time of continuous rotation while being bent at a wide angle. In addition, the effect of suppressing abnormal noise generation can be exhibited stably over a long period of time.

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Abstract

初期の異音発生を防止しながら長期間にわたって安定的に異音発生抑制効果を発揮させることのできる樹脂製ジョイントブーツであり、該ブーツは、熱可塑性エラストマー樹脂と動粘度の異なる複数の油を含有する樹脂組成物から成形される。前記複数の油の動粘度の差は50mm2/s(25℃)以上であることが好ましく、例えば、動粘度が50~150mm2/s(25℃)の鉱物油(A)と、動粘度が200~600mm2/s(25℃)の鉱物油(B)を併用する。更には、鉱物油(A)がパラフィン系オイル又はナフテン系オイルであり、鉱物油(B)がパラフィン系オイルであることが好ましい。

Description

明細書 樹脂製ジョイントブーツ 〔技術分野〕
本発明は、 自動車の等速ジョイン卜などに用いられる蛇腹状の樹脂製ジョイン 卜ブーツに関する。
〔背景技術〕
この種の樹脂製ジョイントブ一ッは、 自動車の等速ジョイン卜の一方のシャフ ト側にあるハウジング部外周に嵌着される大径ロ部と、 他方のシャフトの外周に 嵌着される小径口部とをテーパ J]犬の蛇腹部で連結してなり、 等速ジョイン卜に封 入されているグリースの漏れを防止したり、 麈挨の進入などを防いでいる。 かかるジョイントプ一ッの成形材料として、 従来はクロロプレンゴムが主流で あつたが、 最近では、 耐熱性、 耐屈曲性、 強度に優れるという理由から、 高弾性 の熱可塑性ポリエステルエラス卜マー等の熱可塑性エラス卜マ一樹脂が用いられ るようになってきている。 しかしながら、 このような熱可塑性エラス卜マー樹脂 からなるジョイン卜ブーツにも難点がある。 すなわち、 高弾性の熱可塑性エラス 卜マー樹脂からなるジョイン卜ブーツは、 自動車の等速ジョイン卜に装着し、 広 角度に屈曲変位した状態で回転させると、 蛇腹部の山部同士が擦れ、 この擦れ作 用によって異音が発生し、 この異音に伴い材料が磨り減ったりする。 特に、 ジョ イン卜ブーツの外表面に水分が ί寸着している場合に、 そのよラな異音が顕著に発 生しやすい。
このような異音発生の抑制対策として、 曰本国特開 20 0 3— 2 2了 56 8号 公報には、 熱可塑性エラストマ一樹脂に鉱物油や植物油を添加することが提案さ れている。 このように熱可塑性エラストマ一樹脂に鉱物油や植物油を添加するこ とにより、 油分がジョイントブーツ表面に少しずつ析出し、 この析出しだ油分に より蛇腹部の山部同士の擦れる際の摩擦抵抗が低減されて異音の発生を抑制する ことができる。 ま 、 析出した液状物はジョイン卜ブーツ表面に油膜状に密着す るので、 脂肪酸アミドのような固形粉状の析出物と違ってジョイン卜ブーツ表面 から簡単にこすれ落ち難く、 異音発生抑制の持続時間を長くすることができる。
〔発明の開示〕
上記のように熱可塑性エラストマ一樹脂に鉱物油等の油を添加することにより、 異音発生抑制の持続時間を長くすることができるが、 最近の自動車の一層の静寂 性、 高耐久化の要請により、 初期異音を防止しながら、 しかも従来にも増して長 期間にわたって安定的に異音発生抑制効果を発揮することが求められている。 本発明は、 以上に鑑みてなされたものであり、 初期の異音発生を防止しながら 長期間にわだって安定的に異音発生抑制効果を発揮させることのできる樹脂製ジ ョイントブーツを提供することを目的する。
本発明の第 1の発明に係る樹脂製ジョイン卜ブーツは、 熱可塑性エラス卜マー 樹脂と動粘度の異なる複数の油を含有する樹脂組成物から成形されたちのである。 このようにベース樹脂材料である熱可塑性エラス卜マー樹脂に対して動粘度の 異なる複数種の油を添加した揚合、 動粘度の低い油はジョィン卜ブーツ表面に比 較的早期に析出しやすく、 一方、 動粘度の高い油は比較的ゆっくり析出してくる ため、 初期の異音発生抑制効果を確保しながら、 長期にわたって安定して異音発 生抑制効果を発揮させることができる。
また、 このような油の析出量には温度依存性があり、 すなわち、 図 2において 点線 Yで示すように、 ある温度帯をピークとしてその前後の温度帯では析出量が 少なくなつてしまう。 このピーク温度は油の動粘度によって異なり、 単一の油で はかかる温度依存性を解消することはできない。 本発明では、 上記のように動粘 度の異なる複数の油を配合したことにより、 図 2において実線 Xで示すように、 油の析出量の温度依存性を少なくすることができ、 幅広し、雰囲気温度下で安定し て油を析出させることができる。
本発明の第 2の発明に係る樹脂製ジョイン卜ブーツは、 熱可塑性エラス卜マ一 樹脂を含有する樹脂組成物から成形された樹脂製ジョイントブーツであって、 前 記樹脂組成物が、 パラフィン成分含有率 60 %未満でナフテン成分含有率 3 5 % 以上の鉱物油 (即ち、 ナフテン系オイル) と、 パラフィン成分含有率 6〇%以上 でナフテン成分含有率 3 5%未満の鉱物油 (即ち、 パラフィン系オイル) とを含 有するものであることを特徴とする。
ナフテン成分含有率の高いナフテン系オイルである鉱物油と、 パラフィン成分 含有率の高いパラフィン系オイルである鉱物油とは、 その成分の違いにより熱可 塑性エラス卜マ一樹脂に対する親和性が異なるので、 ジョイン卜ブーツ表面に析 出するまでの時間が異なる。 そのだめ、 このような 2種類の油を併用することに より、 油がジョイントブーツ表面に析出するまでの時間を操作して、 初期の異音 発生抑制効果を確保しながら、 長期にわだって安定して異音発生抑制効果を発揮 させることができる。
本発明によれば、 自動車の等速ジョイン卜などに装着し、 広角度に屈曲変位し た状態で連続回転させる揚合も、 樹脂製ジョイントブーツの初期の異音発生を抑 制することができるとともに、 従来にも増して長期間にわたって安定に異音発生 抑制効果を発揮させることができる。
〔図面の簡単な説明〕
図 1は、 樹脂製ジョイントブーツの形状を例示した縦断面図である。
図 2は、 ジョイン卜ブーツ表面への油の析出量と雰囲気温度との関係を示すグ ラフである。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、 本発明の実施に関連する事項とともに最良の実施形態について説明する。 図 1は本発明の一実施形態に係る樹脂製ジョイン卜ブーツ 1の断面図 (縦断側 面図) である。 このジョイントブーツ 1は、 一端に大径ロ部 2を、 他端に小径口 部 3をそれぞれ有し、 これら大径ロ部 2と小径口部 3との間をテーパ状の蛇腹部 4で連結する形に射出成形、 プレスブロー成形、 インジェクションブロー成形、 ダイレクトブロー成形等の公知の成形法で一体成形してなる樹脂製のフレキシプ ルブーツである。 このように成形された樹脂製ジョイン卜ブーツ "1は、 例えば、 自動車の後部車 軸に駆動軸を屈曲変位可能に連動連結するインボードジョイン卜 (自在継手) の アウターケース (ハウジング部) 5に大径ロ部 2を外嵌させて締付クランプ 6に より締付け固定するととちに、 後部車軸 7に小径口部 3を外嵌させて締付クラン プ 8により締付け固定することにより、 上記ジョイン卜の外側を被覆するととち に、 各蛇腹部 4の内部にグリース封入空間 9を形成する。
上記構成の樹脂製ジョイン卜ブーツ 1の成形するための樹脂組成物としては、 熱可塑性エラス卜マ一樹脂をベース樹脂材料とし、 これに動粘度の異なる複数の 油を配合したものを用いる。
熱可塑性エラス卜マ一樹脂 (T P E) としては、 耐グリース、 耐屈曲疲労性、 及び、 柔軟性を有するものであれば、 ポリエステル系 (T P E E) 、 ポリオレフ イン系 (T P O) 、 ポリアミド系 (Τ Ρ Α Ε ) 、 ウレタン系 (T P U) 等、 いず れも使用可能であるが、 好ましくはポリエステル系 (Τ Ρ Ε Ε ) である。
熱可塑性ポリエステルエラス卜マ一 (T P E E ) としては、 芳香族ジカルポン 酸と低分子量グリコールからなるハードセグメントと、 分子量 400〜40〇0 のソフトセグメントとを構成成分とするものであることが、 耐熱性、 耐屈曲性、 強度に優れ、 また後述する鉱物油等との組合せにより、 シール性、 耐久性を確保 しつつ、 特に優れだ初期の異音発生防止効果、 その異音発生抑制の長時間持続効 果を有するため、 好ましい。 ハードセグメン卜を構成するポリエステルセグメン 卜は、 そのハードセグメン卜のみで高重合体とした場合には融点が 1 8 0°C以上 であり、 一方ソフ卜セグメントは、 軟化点ないし融点が 8〇°C以下であることが 好まししヽ。
前記ハードセグメントを構成する芳香族ジカルボン酸としては、 具体的には、 テレフタル酸、 ジフエ二ルカルボン酸、 5—ナ卜リウ厶スルホイソフタル酸、 並 びに 2, 6—ナフタレンジカルポン酸、 1, 5—ナフタレンジカルボン酸、 1, 4一ナフタレンジカルボン酸等のナフタレンジカルボン酸が例示され、 特にテレ フタル酸、 ナフタレンジカルボン酸から選択される少なくとも 1種の使用が好ま しい。 これらの芳香族ジカルポン酸と共に脂肪族系な ( し脂環族系ジカルポン酸 を併用することは、 T P E Eの特性の調整における自由度が高くなり、 好適な態 様である。 かかる脂肪族系ないし脂環族系ジカルボン酸としては、 シクロへキサ ンジカルポン酸、 テ卜ラヒドロ無水フタル酸、 コハク酸、 グルタル酸、 アジピン 酸、 ァゼライン酸、 セバシン酸、 ドデカン酸、 ダイマ一酸、 水添ダイマー酸等が 例示される。 芳香族ジカルボン酸と脂肪族系ないし脂環族系ジカルボン酸を併用 する場合、 芳香族ジカルボン酸が全酸性分中了 0モル%>以上であることが好まし く、 より好ましくは 7 5モル%以上である。
前記ハ一ドセグメントを構成する低分子量グリコールとしては、 具体的にはェ チレングリコール、 1, 3—プロピレングリコール、 1, 4ープタンジオール、 1, 5—ペンタンジオール、 1 , 6—へキサンジオール、 1, 9—ノナンジォ一 ル、 ネオペンチルグリコール、 ジメチロールヘプタン、 ジメチロールペンタン、 トリシクロデカンジメタノール、 ビスフエノール Aエチレンォキサイド付加物、 ビスフエノール Fエチレンォキサイド付加物、 ビスフエノール Sエチレン才キサ イド付加物、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、 ダイマーグリコール等が例 示される。 これらのなかでも特に、 エチレングリコール、 1, 4—ブタンジォ一 ル、 1, 4—シクロへキサンジメタノール、 ダイマーグリコールから選択される 少なくとも 1種であることが好ましい。
前記ハードセグメン卜としては、 芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸であり、 低分子畺グリコールが 1, 4—ブタンジ才一ルであることが特に好ましい。 前記熱可塑性ポリエステルエラス卜マ一におけるソフ卜セグメントとしては、 具体的には、 ポリオキシテトラメチレングリコール (P T MG) 、 ポリオキシプ ロピレングリコール (P P G) 、 脂肪族ポリエステルジ才一ルが例示される。 ポ リオキシプロピレングリコールは、 末端がエチレンォキサイド単位となっている ちのが好ましい。 脂肪族ポリエステルジオールとしては、 アジピン酸、 ァゼライ ン酸、 セバシン酸、 ドデカン酸、 ダイマー酸、 水添ダイマー酸等の脂肪族ジカル ポン酸と、 エチレングリコール、 1, 3—プロピレングリコール、 1, 4ープタ ンジオール、 1, 5—ペンタンジオール、 1, 6—へキサンジオール、 1, 9一 ノナンジオール、 ネオペンチルグリコール、 ジメチロールヘプタン、 ジメチ口一 ルペンタン等のグリコールの縮合重合体、 ε—力プロラク卜ンの開環重合体、 Ρ T MGをベースとして ε—力プロラクトンを閧環付加し 共重合体等が例示され る。 ソフ卜セグメン卜は、 ポリオキシテ卜ラメチレングリコ一ル、 ポリオキシプ ロピレングリコール、 又はポリ ε—力プロラクトンジオールであることが好まし く、 前記ソフトセグメントがポリオキシテトラメチレングリコ一ルであることが 特に好ましい。
ポリオキシテ卜ラメチレングリコールをソフトセグメン卜とする場合には、 前 記熱可塑性ポリエステルエラス卜マ一中のポリオキシテ卜ラメチレングリコール の共重合量が 3 5〜5 5重量%であることが好ましく、 ポリオキシテ卜ラメチレ ングリコールの共重合量が 4〇〜5〇重量%であることがより好ましし、。
上記構成成分を使用した熱可塑性ポリエステルエラス卜マ一としては、 ペルプ レン (商品名、 東洋紡績 (株) 製) 、 ハイトレル (商品名、 東レ ·デュポン (株) 製) 、 A R N I T E L (D S M社製) などが市販されており、 使用が推奨 される。 特にハードセグメントとしてテレフタル酸と 1, 4一ブタンジオールの 重合体を、 かつソフトセグメントとして P T MGを使用し、 P T MGの共重合量 が 40〜50重量%>である熱可塑性ポリエステルエラス卜マ一としては、 ペルプ レン Ρ 46 Dが好適な市販品として例示される。
上記熱可塑性エラス卜マ一樹脂に対して添加される動粘度の異なる複数の油と しては、 種 の鉱物油および植物油の中から 2種以上選択して使用することが好 ましく、 特に好ましくは種 の鉱物油の中から 2種以上選択して使用することで ある。
一般に、 鉱物油は、 パラフィン成分、 ナフテン成分、 芳香族成分を含有し、 そ の構成比率に じてパラフィン系プロセスオイル、 ナフテン系プロセスオイル、 ァロマ系プロセスオイルとして分類される。 本発明では、 これらのプロセスオイ ルのなかでち、 芳香族成分の含有率が 1 3%以下のパラフィン系オイルまたはナ フテン系オイルが好ましく用いられる。 なお、 プロセスオイルのパラフィン成分、 ナフテン成分、 芳香族成分の含有率の測定は、 環分析法(ή一 d— M法) ( 「潤 滑八ンドブック」 曰本潤滑学会 1982年発行第 6版記載) に準じだ方法により 行ラ。
植物油としては、 なたね油、 あまに油、 大豆油、 ひまし油などが好適なものと して挙げられる。
このよろな複数の油につき、 より好ましくは、 上記熱可塑性エラス卜マ一樹脂 に配合する少なくとも 2種の油の動粘度の差が 50mm2/ s (25°C) 以上であ る。 すなわち、 2種の油を添加する揚合には両者の動粘度の差が 50mm2/ s (25°C) 以上であることが好ましく、 また、 3種以上の油を添加する揚合には、 最も低粘度の油と最も高粘度の油の動粘度の差が 5 Omm2ノ s (25°C)以上で あることが好ましい。 このように動粘度の差を 5〇mm2/s (25°C) 以上とす ることにより、 上記した油の持続的な析出効果を高めるとともに、 析出量の温度 依存性を少なくすることができる。 より好ましくは、 動粘度の差を 1 OOmrn2, s (25°C) 以上とすることであり、 更に好ましくは動粘度の差を 100〜50 OmmVs (25°C) とすることである。 なお、 この動粘度測定は、 温度 25°C で B型粘度計を使用して、 測定計算される (J I S K71 1了準拠) 。
より詳細には、 前記複数の油として、 動粘度が 50〜15〇mm2Zs (25 °C) である低〜中粘度の油 (A) と、 動粘度が200〜600mm2Zs (25 °C) である高粘度の油 (B) を含有することが好ましい。 また、 この場合、 油 (A) と油 (B) の比率が、 重量比で、 (A) / (B) =3ノ 1〜1/3である ことが、 両油を併用する効果を高める上で好ましい。
また、 この場合、 前記油 (A)がパラフィン成分含有率 60%以上でナフテン 成分含有率 35%未満の鉱物油 (パラフィン系オイル) 又はパラフィン成分含有 率 6〇%>未満でナフテン成分含有率 35%以上の鉱物油 (ナフテン系オイル) で あり、 前記油 (B) がパラフィン成分含有率 60%)以上でナフテン成分含有率 3 5%未満の鉱物油 (パラフィン系オイル) であることが好ましい。 特に、 油 (A) をナフテン系オイルとし、 油 (B) をパラフィン系オイルとし 場合、 パラフィン系オイルとナフテン系オイルではその成分比の違いにより、 ジョイン卜ブーツ表面に析出するまでの時間が異なる。 また、 上記のように鉱物 油 (A) と鉱物油 (B) とは動粘度が異なるが、 これは主として分子量の違いに よるものであり、 分子量が異なると、 ジョイン卜ブーツ表面に析出するまでの時 間が異なるとともに、 析出しやすい雰囲気温度も異なる。 そのため、 分子量 (動 粘度) の違し、とともに鉱物油を構成する成分比の違いを利用することにより、 ジ ョイン卜ブーツ表面に析出するタイミングを効果的に操作することができる。 このような複数の油は、 熱可塑性エラス卜マ一樹脂 1 0 0重量部に対して、 5 重量部以下に配合してあることが好ましく、 より好ましくは 0. 5〜3重量部の 範囲で配合することである。 5重量部を越えて配合すると、 異音発生抑制の持続 時間を長くすることができる反面、 使用する T P E Eの組成によっては、 早期に 蛇腹部の谷部に亀裂が貫通状に発生して必要かつ +分な耐久性が得られない場合 がある。
上記樹脂組成物には、 酸化防止剤、 光安定剤、 帯電防止剤、 過酸化物等の分子 調整剤、 金属不活性剤、 有機系や無機系の核剤、 充填剤、 増量剤、 補強剤、 着色 剤等の各種添加剤を配合することができる。 酸化防止剤としては、 ヒンダ一 フ ェノール系、 ィォゥ系、 リン系等の公知の液状ないし固体状の酸化防止剤が使用 可能であり、 光安定剤としては、 ヒンダ一ドアミン系、 トリァゾ一ル系、 ベンゾ フエノン系、 ベンゾエー卜系、 ニッケル系、 サリチル系等の公知の光安定剤が使 用できる。 また、 充填剤、 増量剤、 補強剤、 着色剤としては、 公知のちのが限定 なく使用可能であり、 具体的には、 力一ボンブラック類、 シリカ、 ケィ酸カルシ ゥム、 カオリン、 タルク、 クレー、 ケイソゥ土、 ウォラス卜ナイ卜等のケィ酸化 合物、 炭酸カルシウムゆ炭酸バリウム等の金属炭酸塩、 有機系ないし無機系の顔 料等が例示される。
かかる樹脂組成物を調製する方法については、 特に限定されないが、 熱可塑性 エラス卜マー樹脂のペレツ卜を加温した状態でこれに前記複数の油などの液状添 加剤を添加して混合撹拌し、 得られた混合物を押出機を用いて混練し押出して調 製することが好ましく、 これにより、 熱可塑性エラストマ一樹脂中に油を均一に 分散させることができる。 そして、 このようにして得られた樹脂組成物を成形材 料として用いて、 前記樹脂製ジョイン卜ブーツを成形すればよい。
〔実施例〕
以下、 本発明の実施例を示すが、 本発明はこれらの実施例に限定されるもので はない。
熱可塑性エラストマ一樹脂としては、 ハードセグメントとしてテレフタル酸と 1 , 4—ブタンジオールの重合体を、 かつソフトセグメントとして P T MGを使 用し、 P T MGの共重合量が 40〜5 0重量%である熱可塑性ポリエステルエラ ス卜マ一であるペルプレン P 46 D (東洋紡績 (株) 製) を用いだ。 この熱可塑 性ポリエステルエラス卜マ一のペレツ卜の温度を攪拌により約 6 0°Cに ¾0温して から、 樹脂 1 0〇重量部に対して、 下記表 2, 3に示すように油を 1 . 5重量部 添加し、 ミキサーで撹拌後、 他の固体状添加剤として酸化防止剤 (商品名: ノク ラック 8 1 0— N A、 大内新興 (株) 製) 1 . 0重量部、 顔料 (カーボンブラッ ク、 シ一スト G S〇、 平均粒径 43 n m) 1 . 0重量部を添加撹拌し、 この混合 物を二軸押出機 ( (株) 東芝製二軸押出機 T E M 1 00) を用いて混練し押出し て成形材料を作成した。 得られたブーツ成形材料を用いて実施例 1, 2および比 較例 1〜4の樹脂製ジョイントブーツを成形した。 油の詳細については下記表 1 に示す通りである。
成形したジョイン卜ブーツについて、 異音発生抑制材である油の析出特性とし て、 析出量の温度依存性と、 析出の持続性を調べた。 結果を下記表 2, 3に示す。 析出衋の温度依存性は、 各ジョイン卜ブーツを成形後直ちに一 1 0°C、 1 0°C、 2 3°C、 30°C、 5〇°Cの雰囲気下にそれぞれ放置し、 2週間後にブーツの内外 面を柔らかい布 (ウェス) で拭き取り、 その重量変化を測定することで、 ブーツ 表面へのオイルの析出量を測定した。 析出量はブーツ 1個 (5 5 g ) 当りの重量 (m g) にて表示しに。 析出の持続性は、 各ジョイン卜ブーツを成形後直ちに常温下に放置し、 2週間 毎に 1回ブーツの内外面を柔らかい布 (ウェス) で拭き取り、 その重量変化を測 定することで、 ブーツ表面へのオイルの析出量を測定しだ。 析出量は上記と固様 ブーツ 1個当りの重量 (m g) にて表示した。
. 〔表 1〕
Figure imgf000012_0001
〔表 2〕 析出量の溫度依存性
動粘度の差 析出量 (mg)
油の配合
(mm2/s) -10°C 10°C 23°C 30°C 50°C 実施例 1 PS-430/PS-90=1.0/0.5phr 346 51 65 75 55 48 実施例 2 PS-430/NS-100=1.0/0.5phr 335 40 43 60 51 38 比較例 1 PS-90/NS-100=1.0/0.5phr 1 1 60 50 41 20 15 比較例 2 PS-430=1.5phr 一 10 18 55 53 50 比較例 3 PS-90=1.5phr 一 47 54 65 33 12 比較例 4 NS-100=1.5phr 一 34 37 25 14 8
〔表 3〕 析出の持続性
動粘度の差
油の配合 析出量 (mg)
(mm2/s) 2週間後 4週間後 6週間後 8週間後 実施例 1 PS-430/PS-90=1.0/0.5phr 346 75 52 45 38 実施例 2 PS-430/NS-1〇0二 1.0Z0.5phr 335 60 46 41 3.8 比較例 1 PS-90/NS-100二 1.0/0.5phr 1 1 41 31 20 15 比較例 2 PS - 430二 1.5phr 一 55 35 31 26 比較例 3 PS - 90二 1.5phr ― 65 28 13 8 比較例 4 NS- 100=1.5phr 一 25 22 18 15
表 2に示すように、 動粘度の異なる複数の鉱物油を併用した実施例 1及び 2で は、 低温から高温の広い温度雰囲気下 (一1 0〜50 ) において安定した析出 量を確保することができ、 即ち、 析出量が広い温度雰囲気下にわだって均等化さ れていた。 このことから、 動粘度の異なる複数の鉱物油を併用しだ実施例 1及び 2によれば、 広い温度雰囲気下にわたって優れだ異音防 J±効果を発揮できること が分かる。
また、 表 3に示すように、 動粘度の異なる複数の鉱物由を併用した実施例 1、 及び動粘度が異なりかつパラフィン系オイルとナフテン系オイルを併用した実施 例 2では、 析出量の持続性に優れていた。 特筆すべきは、 実施例 1及び 2によれ ぱ、 比較例 1〜4に比べて、 初期の析出量は同等以上でありながら、 長期間経過 後もその高い析出量がある程度確保されていたことであり、 油の添加量として同 量 (1 . 5 p h r ) であったにもかかわらず、 I ^一タルの析出衋を多くすること ができた点である。 以上のことから、 実施例 1及び 2によれば、 初期の異音発生 抑制効果を確保しながら、 長期にわたって安定して異音発生抑制効果を発揮でき ることが分かる。
〔産業上の利用可能性〕
本発明の樹脂製ジョイン卜ブーツは、 自動車の等速ジョイン卜などの各種ジョ インドに用いることができ、 広角度に屈曲変位した状態で連続回転させる揚合も、 初期の異音発生を抑制することができるとともに、 長期間にわたって安定に異音 発生抑制効果を発揮させることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 熱可塑性エラス卜マー樹脂と動粘度の異なる複数の油を含有する樹脂組成物 から成形されだ樹脂製ジョイン卜ブーツ。
2. 前記樹脂組成物に配合されだ少なぐとち 2種の前記油の動粘度の差が 5〇m m s ( 2 5°C) 以上であることを特徴とする請求項 1記載の樹脂製ジョイン 卜ブーツ。
3. 前記複数の油として、 動粘度が 5〇〜1 50 mm2/ s ( 2 5°C) の油 (A) と、 動粘度が 2 00〜6 00mm2Z s ( 2 5°C) の油 (B) を含有することを 特徴とする請求項 1又は 2記載の樹 S旨製ジョイン卜ブーツ。
4. 前記油 (A) と前記油 (B) の比率が、 重衋比で、 (A) / ( B) 二 3Z 1 〜1 3である匚とを特徴とする請求項 3記載の樹脂製ジョイントブーツ。
5. 前記油が鉱物油であることを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載の樹 脂製ジョイントブーツ。
6. 前記油 (A) がパラフィン成分含有率 6 0%以上でナフテン成分含有率 3 5 %未満の鉱物油であり、 前記油 (B) がパラフィン成分含有率 6 0%以上でナ フテン成分含有率 3 5%未満の鉱物油であることを特徴とする請求項 3又は 4 記載の樹脂製ジョイン卜ブーツ。
7. 前記油 (A) がパラフィン成分含有率 6〇%未満でナフテン成分含有率 3 5 %以上の鉱物油であり、 前記油 (B) がパラフィン成分含有率 6 0%以上でナ フテン成分含有率 3 5%未満の鉱物油であることを特徴とする請求項 3又は 4 記載の樹脂製ジョイン卜ブーツ。
8. 熱可塑性エラス卜マー樹脂を含有する樹脂組成物から成形されだ樹脂製ジョ イン卜ブーツであって、 前記樹脂組成物が、 パラフィン成分含有率 6 0%未満 でナフテン成分含有率 3 5%以上の鉱物油と、 パラフィン成分含有率 6〇%以 上でナフテン成分含有率 3 5%未満の鉱物油とを含有するものであることを特 徴とする樹脂製ジョイン卜ブーツ。
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