JP4119956B2

JP4119956B2 - Flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin

Info

Publication number: JP4119956B2
Application number: JP00140598A
Authority: JP
Inventors: 克志斎藤; 和茂西田; 真幸鳥海; 敦之宇田; 均上乃
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH11199780A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）等の熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＥ）からなるジョイントブーツに関する。詳しくは、自動車の等速ジョイントなどに用いられるジャバラ状のジョイントブーツに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や産業機械の駆動シャフトのジョイントには、封入されているグリースを保持するため、あるいは塵などを防ぐためにジョイントブーツと呼ばれる筒状の弾性体膜が装着される。
【０００３】
このようなジョイントブーツは、例えば、図４に示すように、両端部に口径差のある筒状のジャバラ構造であり、このジョイントブーツの大口径端円筒部５と小口径端円筒部６に、自在継ぎ手ケース３とシャフト２とが挿入されそれぞれ締め付けクランプ４により固着されている。自在継ぎ手ケース３内において上記シャフト２と別のシャフトとが回転駆動力を伝達可能な自在継ぎ手により接続されている。大口径端円筒部５及び小口径端円筒部６の内周には、断面が山形のシール用突条９１が形成されており、このシール用突条９１がクランプ４によって締め付けられて押さえ込まれることにより、封入されているグリースの漏れが防止されている。
【０００４】
従来、このようなジョイントブーツは、クロロプレンゴム材料などのゴム材料を射出成形することにより製造されていた。しかし、自動車用途においては、近年、部品の保証期間が長期化しており、このような汎用合成ゴム材料では耐オゾン性や耐摩耗性についての要求を十分に満足させることができなかった。
【０００５】
そこで、これらの要求を満足できる材料として熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂等の熱可塑性エラストマー樹脂が用いられるようになってきている。
【０００６】
熱可塑性エラストマー樹脂とは、一般に、高分子鎖が、高融点結晶性のハードセグメントと、低融点のソフトセグメントとが互いに連結されてなり、ハードセグメント同士が凝集して物理的に架橋が行われることによりエラストマーとしての性能を発揮するものである。熱可塑性エラストマー樹脂の語は、広義には、部分的に化学的な架橋がなされるものをも含めて用いられており、本明細書においても広義に用いる。
【０００７】
ポリエステル系の熱可塑性エラストマー樹脂にあっては、一般に、高融点結晶性の芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメントと、ポリテトラメチレングリコールといった低融点ポリエーテル単位、またはポリカプロラクトンといった低融点ポリエステル単位からなるソフトセグメントとがエステル結合されている。熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂は、可使用温度範囲が広く、耐屈曲疲労性、及び強度が優れるため、ジョイントブーツ用のエラストマー樹脂として特に適している。
【０００８】
しかし、このような熱可塑性エラストマー樹脂を、自動車の等速ジョイントといった比較的広角度の変角変形（等速ジョイントにあっては通常２０度以上）を繰り返すジョイントに装着した場合、回転駆動時に、ジャバラの山同士、または、ジャバラの山と大口径端部の肩部とがこすれ合って不快な異音が発生する。このようなこすれによる異音は、ジャバラの外面に水分が付着した場合に特に顕著となる。自動車に装着されるジョイントブーツにあっては、このこすれによる異音が車内の人に不快感を与え乗り心地を損なうため、自動車の商品としての競争力を減じることにもなる。
【０００９】
ジャバラのこすれによる異音を抑制する目的で、特開平９−１７７９７１においては、ジエチレンビスステアリン酸（融点１４０℃）といった、高融点の、高級脂肪酸の脂肪酸アミドを滑剤として用いることが提案されている。高級脂肪酸の脂肪酸アミドを、ポリエステル系エラストマー樹脂１００重量部に対して、例えば、０．０８〜０．２重量部添加することにより、こすれによる異音を抑制することができるとしている。また、高級脂肪酸の脂肪酸アミドの滑剤としての効果を持続させるためには、ジョイントブーツの使用温度の上限である１２０℃よりも、融点の高い脂肪酸アミドが望ましいとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような高級脂肪酸の脂肪酸アミドを必要量添加した場合には、シール部における密着性が低下してしまうため問題となっていた。シール部における密着性を充分に高めなければ、シール性を損ないグリース漏れを起こすおそれがある。そのため、例えば小口径円筒部の幅（軸方向寸法）を増加させる、または、大口径円筒部に接続する自在継ぎ手ケースの外面に突条を設けるといった対策を施す必要があった。しかし、これらは、いずれもジョイント部分の製造コストの増大といった弊害を伴うものである。しかも、なお、必ずしも充分なシール性が得られなかった。
【００１１】
また、高級脂肪酸の脂肪酸アミドを用いる方法では、常温〜低温領域においてこすれによる異音を抑制する効果が著しく不十分であった。自動車に装着されるジョイントブーツにあっては、使用環境温度が、最大で−３０℃から１００℃にもなるのであるが、従来の技術では、このような広い温度範囲においてこすれによる異音の発生を充分に抑制することができなかった。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、広い温度領域にわたってジャバラ山部同士のこすれによる異音の発生を抑制できるとともに、シール部締め付けのための部品コスト及び工程負担の増大なしにシール部の充分な信頼性を確保することのできる樹脂製ブーツを提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいては、自在継ぎ手の一方のシャフトに固定された自在継ぎ手収納ケースに接続するための大口径端短円筒部と、自在継ぎ手の他方のシャフトに接続するための小口径端短円筒部と、大口径端から小口径端へと径が順次小さくなっているジャバラとからなる熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいて、熱可塑性エラストマー樹脂高分子成分１００重量部に対して、融点が２０〜６０℃である低融点脂肪酸アミドを０．２〜１．５重量部含み、融点が６０℃以上である高融点脂肪酸アミドを０．０３〜０．１５重量部含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、広い温度領域にわたってジャバラ山部同士のこすれによる異音を回避することができるとともに、シール部締め付けのための部品コスト及び工程負担の増大なしにシール部の充分な信頼性を確保することができる。
【００１５】
請求項２記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいては、請求項１記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいて、高融点脂肪酸アミドの融点が８０〜１５０℃であることを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、５０℃以上の高温領域においても、こすれによる異音の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項３記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいては、請求項２記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいて、高融点脂肪酸アミド及び低融点脂肪酸アミドが下式（Ｉ）〜（III）のいずれかで表されることを特徴とする。
【００１８】
Ｒ₁−ＣＯＮＨ₂ （Ｉ）（モノアミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₂ （II）（Ｎ−置換アミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₃−ＮＨＣＯ−Ｒ₁ （III）（ビスアミド）
ここで、Ｒ₁及びＲ₂は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が６以上のものである。
【００１９】
Ｒ₃は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が２以上のものである。
【００２０】
請求項４記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいては、請求項３記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいて、前記低融点脂肪酸アミドが下式（II）で表されるＮ−置換アミドであり、前記高融点脂肪酸アミドが下式（III）で表されるビスアミドであることを特徴とする。
【００２１】
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₂ （II）（Ｎ−置換アミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₃−ＮＨＣＯ−Ｒ₁ （III）（ビスアミド）
ここで、Ｒ₁及びＲ₂は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が６以上のものである。
【００２２】
Ｒ₃は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が２以上のものである。
【００２３】
請求項５記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいては、請求項４記載の熱可塑性エラストマー樹脂製のフレキシブルジョイントブーツにおいて、前記熱可塑性エラストマー樹脂が熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂であることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＥ）としては、耐グリース性、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、ポリウレタン系、ポリオレフィン系等、いずれも使用可能であるが、好ましくはポリエステル系（ＴＰＥＥ）である。
【００２５】
熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂（ＴＰＥＥ）は、高融点ポリエステルセグメントと、分子量４００〜６０００の低融点重合体セグメントとからなるブロック共重合体であり、高融点ポリエステルセグメント構成部分だけで高重合体を形成した場合の融点が１５０℃以上であって、低融点重合体セグメント構成部分のみで測定した場合の融点ないし軟化点が８０℃以下であるような構成成分からなる。熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂全体としての融点は８０℃以上である。
【００２６】
熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂を構成する高融点ポリエステルセグメントとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ビス安息香酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン、４，４−スルホニルジ安息香酸などの芳香族ジカルボン酸の残基と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、２，２−ジメチルトリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ｐ−キシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオール残基とからなるポリエステルが、まず、挙げられる。ここで、高融点ポリエステルセグメントをなすポリエステルは、上記に列挙した中で、２種類以上のジカルボン酸あるいは２種類以上のジオールを用いたコポリエステルであっても良い。
【００２７】
高融点ポリエステルセグメントとして特に好ましいものは、ポリブチレンテレフタレートである。
【００２８】
高融点ポリエステルセグメントとしては、また、ｐ−（β−ヒドロキシエトキシ）安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシ酸またはそれらの残基から誘導されるポリエステルを挙げることができ、さらには、ポリピバロラクトンなどのポリラクトン、または、１，４−ビス（４，４−ジカルボキシフェノキシ）エタンなどの芳香族エーテルジカルボン酸の残基と前述のジオール残基とからなるポリエーテルエステルを挙げることができる。
【００２９】
高融点ポリエステルセグメントとしては、上記以外のポリエステルであっても、既述のジカルボン酸、ヒドロキシ酸、ジオール類などを組み合わせたコポリエステルに属し、融点が１５０℃以上であるものであれば良い。
【００３０】
一方、低融点重合体セグメントとしては、分子量４００〜６０００のポリエステル系ブロック共重合体であって実質的に非晶の状態を示すものが用いられる。このセグメント構成部分だけで測定した場合の融点あるいは軟化点は８０℃以下である。低融点重合体セグメントが、熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂の中で占める重量分率は３〜９０％である。
【００３１】
代表的な低融点共重合体セグメントとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリエーテルグリコール、及びこれらの共重合体、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００３２】
低融点共重合体セグメントとして、また、炭素数２〜１２の脂肪族または脂環式ジカルボン酸と、炭素数２〜１０の脂肪族または脂環式グリコールとからなるポリエステルが挙げられる。例えば、ポリエチレンアジペート、ポリテトラメチレンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリネオペンチルセバケート、ポリテトラメチレンドデカネート、ポリテトラメチレンアゼレート、ポリヘキサメチレンアゼレート等の脂肪族ポリエステルである。２種のジカルボン酸あるいは２種のグリコールを用いて得られる脂肪族ポリエステルであっても良い。
【００３３】
低融点共重合体セグメントとして、さらに、ポリ−ε−カプロラクトン等のポリラクトン等からなる脂肪族ポリエステルが挙げられる。
【００３４】
低融点共重合体セグメントは、上記の脂肪族ポリエステルと上記の脂肪族エーテルとを組み合わせたポリエーテルエステル共重合体であっても良い。
【００３５】
熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂は、通常の重合方法によって製造することができるものである。好適な製造方法としては、下記(1)〜(3)が挙げられる。
【００３６】
(1)芳香族ジカルボン酸またはそのジメチルエステルと、これとともに上記の高融点ポリエステルセグメントを形成する低分子ジオールと、上記の低融点重合体セグメントをなすジオールとを触媒の存在下に約１５０〜２６０℃に加熱し、エステル化反応またはエステル交換反応を行い、次いで真空下に過剰の低分子ジオールを除去することにより重縮合を行う方法。
【００３７】
(2)あらかじめ、高融点ポリエステルセグメントをなすプレポリマーと、低融点重合体セグメントをなすプレポリマーとを調製しておき、これらの末端と反応する鎖延長剤を加えて混合し、ある程度反応させた後、高真空下に揮発分を除去することにより重合反応を完結させる方法。
【００３８】
(3)ある程度高重合度の高融点ポリエステルと、ラクトン類とを加熱混合し、ラクトンを開環重合させつつエステル交換反応を行う方法。
【００３９】
このような熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂として、東洋紡績（株）製ペルプレン、東レ・デュポン（株）製ハイトレルなどが挙げられる。
【００４０】
熱可塑性エラストマー樹脂には、滑剤として、融点が２０〜６０℃の低融点脂肪酸アミドと、融点が６０℃を越える高融点脂肪酸アミドとが共に添加される。
【００４１】
このように、低融点脂肪酸アミドと高融点脂肪酸アミドとを併用することにより、低温〜高温、例えば−２３℃〜５０℃の広い温度領域において、こすれによる異音を効果的に抑制することができる。また、低融点脂肪酸アミドが、ジョイントブーツの表面にブリードして被膜を形成することにより、シール部の滑りの原因となる高融点脂肪酸アミドのブリードを抑制する。そのため、シール部の滑りを長期間にわたって効果的に抑制することができる。
【００４２】
低融点脂肪酸アミド単独では、常温〜高温領域においてジョイントブーツのジャバラのこすれによる異音を抑制する効果が充分でない。また、高融点脂肪酸アミド単独では、常温〜低温においてこすれによる異音を抑制する効果が充分でないばかりか、シール部のシール性を低下させてしまう。
【００４３】
一方、低融点脂肪酸アミドの融点が２０℃未満であると、２０〜６０℃の領域においてこすれによる異音を抑制する効果が充分でないため、好ましくない。
【００４４】
また、高融点脂肪酸アミドは、好ましくは、融点が８０〜１５０℃のものである。高融点脂肪酸アミドの融点が８０℃未満であると、約５０℃またはそれ以上の温度領域におけるおいてこすれによる異音を抑制する効果が必ずしも充分でない。
【００４５】
低融点脂肪酸アミド及び高融点脂肪酸アミドとしては、融点が上記範囲のものであればいずれも使用可能であるが、例えば、下式（Ｉ）〜（III）のいずれかで表されるものが好ましい。
【００４６】
Ｒ₁−ＣＯＮＨ₂ （Ｉ）（モノアミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₂ （II）（Ｎ−置換アミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₃−ＮＨＣＯ−Ｒ₁ （III）（ビスアミド）
ここで、Ｒ₁及びＲ₂は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が６以上のものである。Ｒ₁及びＲ₂は、好ましくは炭素数が１１〜２５のものである。
【００４７】
また、Ｒ₃は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が２以上のものである。Ｒ₃は、好ましくは炭素数が２〜１６のものである。
【００４８】
融点が２０〜６０℃の低融点脂肪酸アミドとしては、下式（II）で表されるＮ−置換アミド（１級アミンと脂肪酸とが縮合した形の化合物）が好ましい。また、融点が６０℃以上の高融点脂肪酸アミドとしては、下式（III）で表されるビスアミドが好ましい。
【００４９】
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₂ （II）（Ｎ−置換アミド）
Ｒ₁−ＣＯＮＨ−Ｒ₃−ＮＨＣＯ−Ｒ₁ （III）（ビスアミド）
ここで、Ｒ₁及びＲ₂は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が６以上のものである。Ｒ₁及びＲ₂は、好ましくは炭素数が１１〜２５のものである。
【００５０】
Ｒ₃は、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、及び不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が２以上のものである。
【００５１】
低融点脂肪酸アミドとしての、式（II）で表されるＮ−置換アミドしては、例えば、Ｎ−オレイルオレイン酸アミドが好ましいものとして挙げられる。
【００５２】
高融点脂肪酸アミドとしての、式（III）で表されるビスアミドしては、例えば、エチレンビスオレイン酸アミドが好ましいものとして挙げられる。
【００５３】
低融点の脂肪酸アミドの配合量は、ベース樹脂１００重量部に対して０．２〜１．５重量部（すなわち０．２〜１．５ｐｈｒ）が好ましい。低融点の脂肪酸アミドの配合量が０．２ｐｈｒより少ない場合には、こすれによる異音を抑制する効果が充分でなく、配合量が１．５ｐｈｒを越える場合には耐久性を低下させるので好ましくない。さらに好ましい配合量は、０．３〜１．５ｐｈｒである。
【００５４】
一方、高融点の脂肪酸アミドの配合量は、０．０３〜０．１５ｐｈｒが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜０．１ｐｈｒである。高融点の脂肪酸アミドの配合量が０．０３ｐｈｒより少ない場合には、こすれによる異音を抑制する効果が充分でなく、配合量が０．１５ｐｈｒを越える場合には、シールの滑りを発生させるとともに耐久性を低下させるので好ましくない。
【００５５】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００５６】
＜配合＞
ジョイントブーツのベース樹脂は、東洋紡績（株）の熱可塑性ポリエステルエラストマー、ペルプレンＰ４６Ｄである。
【００５７】
融点が２０〜６０℃の脂肪酸アミドとしては、Ｎ−置換アミドである、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド（Ａ）を用いた。融点は４５℃であった。ここで、融点の測定は、メトラー式融点測定装置にて、昇温速度を２℃／分とし、０．５ｇの粉末試料が液状となるのをルーペで観察することにより行った。
【００５８】
融点が８０〜１５０℃の脂肪酸アミドとしては、不飽和脂肪酸ビスアミドの１種である、エチレンビスオレイン酸アミド（Ｂ）を用いた。融点は、上記と同様の方法により１１８℃と測定された。
【００５９】
ベース樹脂１００重量部に対して、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド（Ａ）を０．２〜１．５重量部、エチレンビスオレイン酸アミド（Ｂ）を０．０３〜０．１５重量部加えたものを、２３０℃の温度で混練し、ストランド状に押し出した後、チップ化したものを用い、射出成形で試験片を作成した。
【００６０】
＜シート成形物における滑剤のブリード＞
このシート成形物について、２３℃及び５０℃の恒温機中に所定日数放置した後に取り出してブリードした滑剤（脂肪酸アミド）の量を測定した。ブリード量は、アルコールに浸した布で表面にブリードした滑剤を拭き取った際の重量減少から算出した。
【００６１】
【表１】

高融点の脂肪酸アミドのみを配合した比較例１〜３においては、２３℃放置及び５０℃放置のいずれの場合も、日数の経過に伴いブリード量が一様に増加していた。これに対し、低融点の脂肪酸アミドを併用した実施例においては、ブリード量にあまり変動が見られなかった。
【００６２】
＜ジョイントブーツ製品の作成＞
ジョイントブーツ製品を、上記配合による樹脂組成物から、プレスブロー法により作成した。
【００６３】
図１に、作成したジョイントブーツのジャバラの形状を示す。図１において、向かって右半が軸方向断面図であり、左半が側面図である。ここで、ジョイントブーツの大口径端円筒部５の径は約１００ｍｍである。
【００６４】
このジョイントブーツは、形状において、下記（１）〜（８）の特徴を備えている。
【００６５】
（１）大口径端から小口径端へとジャバラの山及び谷の径が順次小さくなっている。
【００６６】
（２）継ぎ手ケースに接続する大口径端円筒部５の端縁から第１谷が始まる。
【００６７】
（３）ブーツ軸方向の断面において、大口径端円筒部の中点Ｃ１と小口径端円筒部の中点Ｃ２との間のブーツ軸方向における距離をＬとし、大口径端円筒部の中点から第１山の稜線までのブーツ軸方向における距離をＬ０、第５山の稜線から小口径端円筒部の中点までのブーツ軸方向における距離をＬ１、第１山の稜線から第５山の稜線までのブーツ軸方向における距離をＬ２としたとき、Ｌ０はＬの５〜１５％、Ｌ１はＬの１２〜２２％、Ｌ２はＬの６７〜７７％である。
【００６８】
（４）各谷において、大口径端側斜面についてのブーツ径方向（ジョイントブーツの半径方向）における寸法（谷面の深さ）が、小口径端側の山の稜線におけるジョイントブーツの外径の２８〜４０％である。
【００６９】
（５）大口径端円筒部の外径が約１００ｍｍである場合に、稜線における曲率半径が約２ｍｍである。
【００７０】
（６）ジャバラの稜線近傍の肉厚が、谷底近傍の肉厚の６０〜１００％である。
【００７１】
（７）ジャバラを構成する斜面であって大口径端円筒部及び小口径端円筒部に直接接続しないもの、即ちジャバラの両端以外のものは、ブーツ軸方向の断面形状において、ジョイントブーツの外側に向かって凸であってその曲率半径が大口径端円筒部の外径の０．３〜２倍である（凸Ｒ形と呼ぶ）。
【００７２】
（８）ジャバラの二つの稜線に挟まれた谷において、大口径端側の稜線から谷底までのジョイントブーツ軸方向における距離が、これら二つの稜線の間のジョイントブーツ軸方向における距離の３０〜４０％である（のこ刃形と呼ぶ）。
【００７３】
ジョイントブーツのジャバラの形状が以上のようであると、変形を受けた際の各部分にかかる応力についてシミュレーションを行った場合（特願平９−２２９５２８に詳細を記載）、屈曲内側において、ジャバラの山が比較的整然と積み重なり、ジャバラとシャフト間の押圧を小さくすることができる。そのため、大口径端側のシール部をブーツ内側から剥がす向きに作用するトルクを小さくすることができる。
【００７４】
また、屈曲外側においても、小口径端側へのジャバラの山の突きだしが少なく、小口径端に隣接した山の折り畳みを小さくすることができる。そのため、小口径端側のシール部をブーツ内側から剥がす向きに作用するトルクを小さくすることができる。
【００７５】
図２には、作成したジョイントブーツのシール部の形状について示す。
【００７６】
シール部は、そのブーツ軸方向に切断した断面図において、シール用突条９１が略半円形をなし、この背面に、条溝９２が正方形を少し扁平にしたような形状に形成されている。また、該断面図において、シール部外面条溝９２の左右対称軸は、シール用突条９１の左右対称軸と一致する。シール用突条９１の突起の高さ、及び、条溝９２の深さｂは、シール用突条９１に隣接する部位におけるジョイントブーツの膜厚とほぼ同程度である。また、条溝９２の底面からシール用突条９１の外面までの距離は、最短で、該膜厚と同程度である。
【００７７】
シール部は、図３のように作成することもできる。図３に示すジョイントブーツのシール部では、そのブーツ軸方向に切断した断面図において、シール用突条９１が、角を丸めた台形状をなし、この背面には、略逆くさび形の突条９３を中央に有する略半円形の条溝９２が形成されている。シール用突条９１の突起の高さは、シール用突条９１に隣接する部位におけるジョイントブーツの膜厚の約２倍であり、条溝９２の深さｂは、該膜厚の約１．５倍である。条溝内突条９３の突起の高さは、条溝９２の深さと同程度である。また、条溝９２の底面からシール用突条９１の外面までの距離は、最短で、該膜厚と同程度である。
【００７８】
シール部の形状を図２または図３のように形成することにより、締め付けクランプの強度、及び、締め付け作業の負担を増大させることなく、シール部における密着性、及びシールの信頼性を向上させることができる。
【００７９】
＜ジョイントブーツ製品試験＞
上記のように作成したジョイントブーツ製品を等速ジョイントに組み付けて、こすれによる異音の抑制、シール性及び耐久性について評価した。
【００８０】
試験の方法は次のとおりである。
【００８１】
(1)こすれによる異音の抑制：−２０℃、２３℃、及び５０℃の各雰囲気にて、２週間及び６週間の放置後に、等速ジョイントに組み付けて駆動を行い、こすれによる異音の発生が観察されない場合には○と判定し、観察された場合に×と判定した。このとき、雰囲気温度を３０℃、等速ジョイントのジョイント角を３９度、駆動回転数を１５０ｒｐｍとした。また、ジョイントブーツの表面に、予め水を吹きかけておいた。
【００８２】
(2)シール性：等速ジョイントに組み付けて所定期間連続駆動を行い、ジョイントブーツのシール部（大口径端または小口径端にあって締め付けクランプにより締め付けられる部位）おける、継ぎ手ケースやシャフトの外面との滑りに起因する所定位置からのずれ、または、グリースの漏れ出しがないかどうかについて観察した。いずれかが観察された場合に×と判定し、いずれも観察されない場合に○と判定した。具体的には、ジョイントブーツ製品を等速ジョイントに組み付け、雰囲気温度３０℃、ジョイント角度４７度、及び、駆動回転数１００ｒｐｍの条件にて、連続駆動を、２週間、６週間、及び８週間の各所定期間行い、駆動後の状態を観察した。
【００８３】
(3)耐久性：雰囲気温度を１００℃、ジョイント角度を４３度、回転数を５００ｒｐｍとし、ジョイントブーツ本体に貫通亀裂が発生するまでの時間を測定した。また、目標値である１５．５時間に達したならば○、達しなければ×と判定した。
【００８４】
ジョイントブーツ製品についての試験の結果を表２にまとめて示す。
【００８５】
【表２】

表２に示すように、低融点の脂肪酸アミド（Ａ）の配合量が０．２〜１．５ｐｈｒであって、高融点の脂肪酸アミド（Ｂ）の配合量が０．０３〜０．１５ｐｈｒであるときに良好な結果が得られた（実施例１〜４）。特に、低融点の脂肪酸アミド（Ａ）の配合量が０．３〜１．５ｐｈｒであって、高融点の脂肪酸アミド（Ｂ）の配合量が０．０６〜０．１５ｐｈｒであるときに、異音の抑制、シール性及び耐久性の全ての項目において極めて良好な結果が得られた（実施例１〜３）。
【００８６】
低融点の脂肪酸アミド（Ａ）の配合量が１．５ｐｈｒを越える場合（比較例２）には、６週間以上経過後についてのシール性が不十分であり、また、製品の耐久性が不十分であった。低融点の脂肪酸アミド（Ａ）が配合されない場合（比較例１）には、常温以下で放置した後におけるこすれによる異音の抑制がはなはだ不十分であり、また、６週間以上経過後についてのシール性が不十分であった。
【００８７】
高融点の脂肪酸アミド（Ｂ）の配合量が０．１５ｐｈｒを越える場合（比較例３）には、６週間以上経過後についてのシール性が不十分であり、また、製品の耐久性が不十分であった。高融点の脂肪酸アミド（Ｂ）が配合されない場合（比較例５）には、常温以上で放置した後におけるこすれ音の抑制が不十分であった。
【００８８】
【発明の効果】
比較的広角度の屈曲変形に対応するジャバラ状のジョイントブーツにおいて、ジャバラの山がこすれることによる異音の発生を抑制することができるとともに、製品コストを上昇させることなく充分なシール性及びその信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】性能評価に用いたジョイントブーツの寸法形状について示す半断面半側面図である。
【図２】性能評価に用いたジョイントブーツにおけるシール部の縦断面図である。
【図３】シール部の他の可能な形状を示す縦断面図である。
【図４】ジョイントブーツを概念的に説明するための切開側面図である。
【符号の説明】
１ジョイントブーツ
２シャフト
３継ぎ手ケース
４締め付けバンド
５大口径端円筒部
６小口径端円筒部
７ジャバラの稜線
８ジャバラの谷線
９シール部
91 シール用突条
92 シール用突条の背面の条溝
93 条溝内突条[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joint boot made of a thermoplastic elastomer resin (TPE) such as a thermoplastic polyester elastomer (TPEE). Specifically, the present invention relates to a bellows-shaped joint boot used for a constant velocity joint of an automobile.
[0002]
[Prior art]
A cylindrical elastic membrane called a joint boot is attached to a joint of a drive shaft of an automobile or industrial machine in order to hold the enclosed grease or prevent dust and the like.
[0003]
For example, as shown in FIG. 4, such a joint boot has a cylindrical bellows structure with a difference in diameter at both ends, and the large-diameter end cylindrical portion 5 and the small-diameter end cylindrical portion 6 of the joint boot The universal joint case 3 and the shaft 2 are inserted and fixed by fastening clamps 4 respectively. In the universal joint case 3, the shaft 2 and another shaft are connected by a universal joint capable of transmitting a rotational driving force. On the inner periphery of the large-diameter end cylindrical portion 5 and the small-diameter end cylindrical portion 6, a sealing protrusion 91 having a mountain-shaped cross section is formed, and the sealing protrusion 91 is tightened and pressed down by the clamp 4. This prevents leakage of the enclosed grease.
[0004]
Conventionally, such a joint boot has been manufactured by injection molding a rubber material such as a chloroprene rubber material. However, in automotive applications, the warranty period for parts has been prolonged in recent years, and such general-purpose synthetic rubber materials have not been able to sufficiently satisfy the requirements for ozone resistance and wear resistance.
[0005]
Accordingly, thermoplastic elastomer resins such as thermoplastic polyester elastomer resins have been used as materials that can satisfy these requirements.
[0006]
In general, a thermoplastic elastomer resin is a polymer chain in which a high-melting crystalline hard segment and a low-melting soft segment are connected to each other, and the hard segments are aggregated and physically crosslinked. As a result, the performance as an elastomer is exhibited. The term thermoplastic elastomer resin is used in a broad sense including those that are partially chemically cross-linked, and is also used in a broad sense in this specification.
[0007]
In general, a polyester-based thermoplastic elastomer resin is composed of a hard segment composed of a high-melting crystalline aromatic polyester unit, a low-melting-point polyether unit such as polytetramethylene glycol, or a low-melting-point polyester unit such as polycaprolactone. The soft segment is ester-linked. The thermoplastic polyester elastomer resin is particularly suitable as an elastomer resin for joint boots because it has a wide usable temperature range and is excellent in bending fatigue resistance and strength.
[0008]
However, when such a thermoplastic elastomer resin is attached to a joint that repeats a relatively wide angle change (typically 20 degrees or more for a constant velocity joint) such as a constant velocity joint of an automobile, An unpleasant noise is generated by rubbing the bellows mountains or the bellows mountains and the shoulder of the large diameter end. Such abnormal noise due to rubbing becomes particularly noticeable when moisture adheres to the outer surface of the bellows. In joint boots to be mounted on automobiles, the noise caused by this rubbing causes discomfort to the people in the car and impairs the ride comfort, so that the competitiveness of the car as a product is reduced.
[0009]
In order to suppress abnormal noise due to rubbing of bellows, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-177971 proposes to use a fatty acid amide of a higher melting point fatty acid such as diethylenebisstearic acid (melting point 140 ° C.) as a lubricant. . The addition of 0.08 to 0.2 parts by weight of a fatty acid amide of a higher fatty acid to 100 parts by weight of the polyester-based elastomer resin can suppress abnormal noise due to rubbing. In addition, in order to maintain the effect of higher fatty acid fatty acid amide as a lubricant, fatty acid amide having a melting point higher than 120 ° C., which is the upper limit of the use temperature of the joint boot, is desirable.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a necessary amount of such a fatty acid amide of a higher fatty acid is added, there is a problem because the adhesion at the seal portion is lowered. If the adhesion at the seal portion is not sufficiently increased, the sealing performance may be impaired and grease leakage may occur. Therefore, for example, it has been necessary to take measures such as increasing the width (axial dimension) of the small-diameter cylindrical portion or providing a protrusion on the outer surface of the universal joint case connected to the large-diameter cylindrical portion. However, all of these are accompanied by adverse effects such as an increase in manufacturing cost of the joint portion. In addition, sufficient sealing performance cannot always be obtained.
[0011]
Further, the method using a fatty acid amide of a higher fatty acid has an extremely insufficient effect of suppressing abnormal noise due to rubbing in a room temperature to low temperature range. In joint boots mounted on automobiles, the maximum operating environment temperature is -30 ° C to 100 ° C, but in the conventional technology, noise is generated by rubbing in such a wide temperature range. Could not be sufficiently suppressed.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and can suppress the generation of abnormal noise due to rubbing between bellows portions over a wide temperature range, and without increasing the cost of parts and the process burden for tightening the seal portion. It is an object of the present invention to provide a resin boot capable of ensuring sufficient reliability of a seal portion.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 1, a large-diameter end short cylindrical portion for connection to a universal joint storage case fixed to one shaft of the universal joint, and the other shaft of the universal joint are provided. A thermoplastic elastomer resin polymer component in a flexible joint boot made of a thermoplastic elastomer resin comprising a small cylindrical end short cylindrical portion for connection and a bellows whose diameter is gradually reduced from the large diameter end to the small diameter end 100 parts by weight of 0.2 to 1.5 parts by weight of a low melting point fatty acid amide having a melting point of 20 to 60 ° C., and 0.03 to 0.15 of a high melting point fatty acid amide having a melting point of 60 ° C. or more. It includes a weight part.
[0014]
With the above configuration, it is possible to avoid abnormal noise due to rubbing between the bellows portions over a wide temperature range, and to ensure sufficient reliability of the seal portion without increasing the cost of parts and process burden for tightening the seal portion. be able to.
[0015]
The flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 2, wherein the high melting point fatty acid amide has a melting point of 80 to 150 ° C in the flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 1. To do.
[0016]
With the above configuration, generation of abnormal noise due to rubbing can be suppressed even in a high temperature region of 50 ° C. or higher.
[0017]
In the flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 3, in the flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 2, the high melting point fatty acid amide and the low melting point fatty acid amide are represented by the following formulas (I) to (I): It is represented by any one of III).
[0018]
R ₁ -CONH ₂ (I) (Monoamide)
R ₁ -CONH-R ₂ (II) (N-substituted amide)
R ₁ -CONH-R _Three -NHCO-R ₁ (III) (Bisamide)
Where R ₁ And R ₂ Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 6 or more carbon atoms.
[0019]
R _Three Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 2 or more carbon atoms.
[0020]
The flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 4, wherein the low melting point fatty acid amide is represented by the following formula (II): It is a substituted amide, and the high melting point fatty acid amide is a bisamide represented by the following formula (III).
[0021]
R ₁ -CONH-R ₂ (II) (N-substituted amide)
R ₁ -CONH-R _Three -NHCO-R ₁ (III) (Bisamide)
Where R ₁ And R ₂ Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 6 or more carbon atoms.
[0022]
R _Three Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 2 or more carbon atoms.
[0023]
The flexible joint boot made of the thermoplastic elastomer resin according to claim 5, wherein the thermoplastic elastomer resin is a thermoplastic polyester elastomer resin, in the flexible joint boot made of the thermoplastic elastomer resin according to claim 4. To do.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the thermoplastic elastomer resin (TPE), any of polyester-based, polyurethane-based, polyolefin-based, etc. can be used as long as it has grease resistance, bending fatigue resistance, and flexibility, preferably Polyester (TPEE).
[0025]
The thermoplastic polyester elastomer resin (TPEE) is a block copolymer composed of a high melting point polyester segment and a low melting point polymer segment having a molecular weight of 400 to 6000, and a high polymer was formed only by the constituent parts of the high melting point polyester segment. The melting point in the case is 150 ° C. or higher, and the melting point or softening point is 80 ° C. or lower when measured only with the low melting point polymer segment constituent part. The melting point of the entire thermoplastic polyester elastomer resin is 80 ° C. or higher.
[0026]
The high melting point polyester segment constituting the thermoplastic polyester elastomer resin includes terephthalic acid, isophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, bisbenzoic acid, bis (P-carboxyphenyl) methane, residues of aromatic dicarboxylic acids such as 4,4-sulfonyldibenzoic acid, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, 2,2-dimethyltri First, polyesters composed of diol residues such as methylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, p-xylene glycol, and cyclohexanedimethanol are exemplified. Here, the polyester constituting the high melting point polyester segment may be a copolyester using two or more kinds of dicarboxylic acids or two or more kinds of diols as listed above.
[0027]
Particularly preferred as the high melting point polyester segment is polybutylene terephthalate.
[0028]
Examples of the high melting point polyester segment include polyesters derived from hydroxy acids such as p- (β-hydroxyethoxy) benzoic acid and p-hydroxybenzoic acid or residues thereof. Examples thereof include polylactones such as valolactone, and polyether esters composed of residues of aromatic ether dicarboxylic acids such as 1,4-bis (4,4-dicarboxyphenoxy) ethane and the aforementioned diol residues. .
[0029]
As the high melting point polyester segment, even polyesters other than those described above may be used as long as they belong to the above-described copolyesters combined with dicarboxylic acids, hydroxy acids, diols and the like and have a melting point of 150 ° C. or higher.
[0030]
On the other hand, as the low melting point polymer segment, a polyester block copolymer having a molecular weight of 400 to 6000 and showing a substantially amorphous state is used. The melting point or softening point when measured only with this segment component is 80 ° C. or less. The weight fraction of the low melting point polymer segment in the thermoplastic polyester elastomer resin is 3 to 90%.
[0031]
Typical low melting point copolymer segments include polyether glycols such as polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, copolymers thereof, and mixtures thereof.
[0032]
Examples of the low melting point copolymer segment include polyesters composed of an aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms and an aliphatic or alicyclic glycol having 2 to 10 carbon atoms. Examples thereof include aliphatic polyesters such as polyethylene adipate, polytetramethylene adipate, polyethylene sebacate, polyneopentyl sebacate, polytetramethylene dodecanate, polytetramethylene azelate, polyhexamethylene azelate. It may be an aliphatic polyester obtained by using two kinds of dicarboxylic acids or two kinds of glycols.
[0033]
Examples of the low melting point copolymer segment further include aliphatic polyesters made of polylactone such as poly-ε-caprolactone.
[0034]
The low melting point copolymer segment may be a polyether ester copolymer obtained by combining the above aliphatic polyester and the above aliphatic ether.
[0035]
The thermoplastic polyester elastomer resin can be produced by a normal polymerization method. As a suitable production method, the following (1) to (3) may be mentioned.
[0036]
(1) About 150 to 260 in the presence of a catalyst, an aromatic dicarboxylic acid or a dimethyl ester thereof, a low molecular diol that forms the high melting point polyester segment together with the aromatic dicarboxylic acid, and a diol that forms the low melting point polymer segment. A method in which polycondensation is carried out by heating to 0 ° C., carrying out an esterification reaction or a transesterification reaction, and then removing excess low-molecular diol under vacuum.
[0037]
(2) A prepolymer forming a high-melting polyester segment and a prepolymer forming a low-melting polymer segment were prepared in advance, and a chain extender that reacts with these ends was added and mixed, and reacted to some extent. Thereafter, the polymerization reaction is completed by removing volatile components under high vacuum.
[0038]
(3) A method in which a high melting point polyester having a certain degree of polymerization and a lactone are heated and mixed to carry out a transesterification reaction while ring-opening polymerization of the lactone.
[0039]
Examples of such a thermoplastic polyester elastomer resin include Perprene manufactured by Toyobo Co., Ltd. and Hytrel manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.
[0040]
A low melting point fatty acid amide having a melting point of 20 to 60 ° C. and a high melting point fatty acid amide having a melting point exceeding 60 ° C. are added to the thermoplastic elastomer resin as a lubricant.
[0041]
As described above, by using the low melting point fatty acid amide and the high melting point fatty acid amide in combination, it is possible to effectively suppress noise caused by rubbing in a wide temperature range from low temperature to high temperature, for example, -23 ° C to 50 ° C. . Further, the low melting point fatty acid amide bleeds on the surface of the joint boot to form a film, thereby suppressing the bleeding of the high melting point fatty acid amide that causes the seal portion to slip. Therefore, the slip of the seal portion can be effectively suppressed over a long period.
[0042]
The low melting point fatty acid amide alone is not sufficient in suppressing the abnormal noise caused by rubbing the bellows of the joint boot in the normal temperature to high temperature range. Moreover, the high melting point fatty acid amide alone does not have an effect of suppressing abnormal noise due to rubbing at room temperature to low temperature, but also reduces the sealing performance of the seal portion.
[0043]
On the other hand, if the melting point of the low melting point fatty acid amide is less than 20 ° C., the effect of suppressing abnormal noise due to rubbing is not sufficient in the region of 20 to 60 ° C., which is not preferable.
[0044]
The high melting point fatty acid amide preferably has a melting point of 80 to 150 ° C. When the melting point of the high melting point fatty acid amide is less than 80 ° C., the effect of suppressing abnormal noise due to rubbing in a temperature range of about 50 ° C. or higher is not always sufficient.
[0045]
Any of the low melting point fatty acid amide and the high melting point fatty acid amide can be used as long as the melting point is in the above range. For example, those represented by any of the following formulas (I) to (III) are preferable. .
[0046]
R ₁ -CONH ₂ (I) (Monoamide)
R ₁ -CONH-R ₂ (II) (N-substituted amide)
R ₁ -CONH-R _Three -NHCO-R ₁ (III) (Bisamide)
Where R ₁ And R ₂ Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 6 or more carbon atoms. R ₁ And R ₂ Preferably has 11 to 25 carbon atoms.
[0047]
R _Three Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 2 or more carbon atoms. R _Three Preferably has 2 to 16 carbon atoms.
[0048]
As the low melting point fatty acid amide having a melting point of 20 to 60 ° C., an N-substituted amide represented by the following formula (II) (a compound in which a primary amine and a fatty acid are condensed) is preferable. Further, as the high melting point fatty acid amide having a melting point of 60 ° C. or higher, a bisamide represented by the following formula (III) is preferable.
[0049]
R ₁ -CONH-R ₂ (II) (N-substituted amide)
R ₁ -CONH-R _Three -NHCO-R ₁ (III) (Bisamide)
Where R ₁ And R ₂ Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 6 or more carbon atoms. R ₁ And R ₂ Preferably has 11 to 25 carbon atoms.
[0050]
R _Three Is any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 2 or more carbon atoms.
[0051]
As the N-substituted amide represented by the formula (II) as the low melting point fatty acid amide, for example, N-oleyl oleic acid amide is preferable.
[0052]
As the bisamide represented by the formula (III) as the high melting point fatty acid amide, for example, ethylene bisoleic acid amide is preferable.
[0053]
The blending amount of the low melting point fatty acid amide is preferably 0.2 to 1.5 parts by weight (that is, 0.2 to 1.5 phr) with respect to 100 parts by weight of the base resin. When the blending amount of the low melting point fatty acid amide is less than 0.2 phr, the effect of suppressing noise due to rubbing is not sufficient, and when the blending amount exceeds 1.5 phr, the durability is lowered, which is not preferable. . A more preferable blending amount is 0.3 to 1.5 phr.
[0054]
On the other hand, the blending amount of the high melting point fatty acid amide is preferably 0.03 to 0.15 phr, more preferably 0.05 to 0.1 phr. When the blending amount of the high melting point fatty acid amide is less than 0.03 phr, the effect of suppressing abnormal noise due to rubbing is not sufficient, and when the blending amount exceeds 0.15 phr, a slip of the seal occurs. Since durability is reduced, it is not preferable.
[0055]
Specific examples of the present invention will be described below.
[0056]
<Combination>
The base resin of the joint boot is Toyobo Co., Ltd. thermoplastic polyester elastomer, Perprene P46D.
[0057]
As the fatty acid amide having a melting point of 20 to 60 ° C., N-oleyl oleic acid amide (A), which is an N-substituted amide, was used. The melting point was 45 ° C. Here, the melting point was measured by observing with a Mettler-type melting point measuring apparatus a heating rate of 2 ° C./min and observing that a 0.5 g powder sample became liquid with a loupe.
[0058]
As the fatty acid amide having a melting point of 80 to 150 ° C., ethylene bisoleic acid amide (B), which is one type of unsaturated fatty acid bisamide, was used. The melting point was measured to be 118 ° C. by the same method as described above.
[0059]
What added 0.2-1.5 weight part of N-oleyl oleic acid amide (A) and 0.03-0.15 weight part of ethylenebisoleic acid amide (B) with respect to 100 weight part of base resins. Was kneaded at a temperature of 230 ° C., extruded into a strand, and then used as a chip to prepare a test piece by injection molding.
[0060]
<Bleed of lubricant in sheet molding>
About this sheet | seat molding, the quantity of the lubricant (fatty acid amide) which took out and bleed | bleeded after leaving for a predetermined number of days in a 23 degreeC and 50 degreeC thermostat was measured. The amount of bleed was calculated from the weight loss when the lubricant bleed on the surface was wiped with a cloth soaked in alcohol.
[0061]
[Table 1]

In Comparative Examples 1 to 3 containing only the high melting point fatty acid amide, the amount of bleed increased uniformly with the passage of days in both cases of leaving at 23 ° C. and standing at 50 ° C. On the other hand, in the examples in which the low melting point fatty acid amide was used in combination, the bleed amount did not change much.
[0062]
<Creation of joint boot products>
A joint boot product was prepared from the resin composition having the above composition by a press blow method.
[0063]
FIG. 1 shows the shape of the bellows of the created joint boot. In FIG. 1, the right half is an axial sectional view, and the left half is a side view. Here, the diameter of the large-diameter end cylindrical portion 5 of the joint boot is about 100 mm.
[0064]
This joint boot has the following features (1) to (8) in shape.
[0065]
(1) From the large diameter end to the small diameter end, the diameters of the bellows peaks and valleys are gradually reduced.
[0066]
(2) The first valley starts from the edge of the large-diameter end cylindrical portion 5 connected to the joint case.
[0067]
(3) In the cross section in the boot axis direction, the distance in the boot axis direction between the midpoint C1 of the large-diameter end cylindrical portion and the midpoint C2 of the small-diameter end cylindrical portion is L, and the midpoint of the large-diameter end cylindrical portion The distance in the boot axis direction from the ridgeline of the first mountain to L0, the distance in the boot axis direction from the ridgeline of the fifth mountain to the midpoint of the small-diameter end cylindrical portion is L1, and the distance from the ridgeline of the first mountain to the fifth mountain When the distance in the boot axis direction to the ridge line is L2, L0 is 5 to 15% of L, L1 is 12 to 22% of L, and L2 is 67 to 77% of L.
[0068]
(4) In each valley, the dimension (the depth of the valley surface) in the boot radial direction (the radial direction of the joint boot) on the large-diameter end side slope is the outer diameter of the joint boot at the ridge line of the mountain on the small-diameter end side. 28 to 40%.
[0069]
(5) When the outer diameter of the large-diameter end cylindrical portion is about 100 mm, the radius of curvature at the ridgeline is about 2 mm.
[0070]
(6) The thickness near the ridgeline of the bellows is 60 to 100% of the thickness near the bottom of the valley.
[0071]
(7) The slopes constituting the bellows that are not directly connected to the large-diameter end cylindrical portion and the small-diameter end cylindrical portion, that is, those other than both ends of the bellows, are outside the joint boot in the cross-sectional shape in the boot axial direction. It is convex toward the top and its radius of curvature is 0.3 to 2 times the outer diameter of the large-diameter end cylindrical portion (referred to as a convex R shape).
[0072]
(8) In a valley sandwiched between two ridge lines of bellows, the distance in the joint boot axial direction from the ridge line on the large-diameter end side to the bottom of the valley is 30 to 40 of the distance in the joint boot axial direction between these two ridge lines. % (Referred to as a saw blade).
[0073]
When the shape of the bellows of the joint boot is as described above, when a simulation is performed on the stress applied to each part when subjected to deformation (details are described in Japanese Patent Application No. 9-229528), Mountains can be stacked relatively orderly, and the pressure between the bellows and the shaft can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the torque that acts in the direction in which the seal portion on the large diameter end side is peeled off from the inside of the boot.
[0074]
Further, even on the outer side of the bend, there is little protrusion of the bellows peak toward the small diameter end side, and the folding of the peak adjacent to the small diameter end can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the torque that acts in the direction in which the seal portion on the small diameter end side is peeled off from the inside of the boot.
[0075]
In FIG. 2, it shows about the shape of the seal part of the created joint boot.
[0076]
In the cross-sectional view cut in the boot axis direction, the seal protrusion 91 has a substantially semicircular shape, and the groove 92 is formed on the back surface of the seal portion such that the square is slightly flattened. In the cross-sectional view, the symmetrical axis of the seal portion outer surface groove 92 coincides with the symmetrical axis of the sealing protrusion 91. The height of the protrusion of the sealing protrusion 91 and the depth b of the groove 92 are substantially the same as the film thickness of the joint boot at the portion adjacent to the sealing protrusion 91. Further, the distance from the bottom surface of the groove 92 to the outer surface of the sealing protrusion 91 is the shortest and is about the same as the film thickness.
[0077]
The seal portion can also be created as shown in FIG. In the seal portion of the joint boot shown in FIG. 3, in the cross-sectional view cut in the boot axial direction, the sealing protrusion 91 has a trapezoidal shape with rounded corners. A substantially semicircular groove 92 having 93 at the center is formed. The height of the protrusion of the sealing protrusion 91 is about twice the film thickness of the joint boot at the portion adjacent to the sealing protrusion 91, and the depth b of the groove 92 is about 1.. 5 times. The height of the protrusion 93 in the groove is approximately the same as the depth of the groove 92. Further, the distance from the bottom surface of the groove 92 to the outer surface of the sealing protrusion 91 is the shortest and is about the same as the film thickness.
[0078]
By forming the shape of the seal portion as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the adhesion of the seal portion and the reliability of the seal are improved without increasing the strength of the clamp and the burden of the tightening operation. Can do.
[0079]
<Joint boot product test>
The joint boot product created as described above was assembled into a constant velocity joint, and evaluation was made on suppression of noise caused by rubbing, sealing performance, and durability.
[0080]
The test method is as follows.
[0081]
(1) Suppression of abnormal noise due to rubbing: After being left for 2 weeks and 6 weeks at -20 ° C, 23 ° C, and 50 ° C, drive it by assembling it into a constant velocity joint. When generation | occurrence | production was not observed, it determined with (circle), and when observed, it determined with x. At this time, the ambient temperature was set to 30 ° C., the joint angle of the constant velocity joint was set to 39 degrees, and the driving rotation speed was set to 150 rpm. In addition, water was sprayed in advance on the surface of the joint boot.
[0082]
(2) Sealability: The joint case and the outer surface of the shaft in the joint boot seal part (the part at the large diameter end or the small diameter end and tightened by the tightening clamp) that is assembled to the constant velocity joint and continuously driven for a predetermined period. It was observed whether or not there was a deviation from a predetermined position due to slippage or leakage of grease. When any one was observed, it was determined as x, and when none was observed, it was determined as ◯. Specifically, a joint boot product is assembled to a constant velocity joint, and continuous driving is performed for 2 weeks, 6 weeks, and 8 weeks under conditions of an ambient temperature of 30 ° C., a joint angle of 47 degrees, and a driving speed of 100 rpm. After each predetermined period, the state after driving was observed.
[0083]
(3) Durability: The atmosphere temperature was 100 ° C., the joint angle was 43 degrees, the rotation speed was 500 rpm, and the time until a through crack occurred in the joint boot body was measured. Further, when the target value of 15.5 hours was reached, it was judged as ◯, and when not reached, it was judged as ×.
[0084]
The test results for the joint boot products are summarized in Table 2.
[0085]
[Table 2]

As shown in Table 2, the blending amount of the low melting point fatty acid amide (A) is 0.2 to 1.5 phr, and the blending amount of the high melting point fatty acid amide (B) is 0.03 to 0.15 phr. At certain times, good results were obtained (Examples 1-4). In particular, when the blending amount of the low melting point fatty acid amide (A) is 0.3 to 1.5 phr and the blending amount of the high melting point fatty acid amide (B) is 0.06 to 0.15 phr, Very good results were obtained in all items of sound suppression, sealing properties and durability (Examples 1 to 3).
[0086]
When the blending amount of the low melting point fatty acid amide (A) exceeds 1.5 phr (Comparative Example 2), the sealing performance after 6 weeks or more is insufficient, and the durability of the product is insufficient. Met. In the case where the low melting point fatty acid amide (A) is not blended (Comparative Example 1), suppression of abnormal noise due to rubbing after standing at room temperature or below is insufficient, and a seal after 6 weeks or more has passed. Sex was insufficient.
[0087]
When the blending amount of the high melting point fatty acid amide (B) exceeds 0.15 phr (Comparative Example 3), the sealing performance after 6 weeks or more is insufficient, and the durability of the product is insufficient. Met. In the case where the high melting point fatty acid amide (B) was not blended (Comparative Example 5), the rubbing noise after standing at room temperature or higher was insufficient.
[0088]
【The invention's effect】
In bellows-shaped joint boots that can be bent and deformed at a relatively wide angle, it is possible to suppress the generation of abnormal noise due to rubbing of bellows, and sufficient sealing performance and reliability without increasing the product cost. Sex can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half cross-sectional side view showing a dimensional shape of a joint boot used for performance evaluation.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a seal portion in a joint boot used for performance evaluation.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another possible shape of the seal part.
FIG. 4 is a cut-away side view for conceptually explaining the joint boot.
[Explanation of symbols]
1 Joint boots
2 Shaft
3 Fitting case
4 Tightening band
5 Large-diameter end cylindrical part
6 Small diameter cylindrical part
7 Bellows ridgeline
8 Bellows Valley Line
9 Sealing part
91 Sealing ridge
92 Groove on the back of the seal ridge
93.

Claims

From the large-diameter end short cylindrical portion for connecting to the universal joint storage case fixed to one shaft of the universal joint, the small-diameter end short cylindrical portion for connecting to the other shaft of the universal joint, and the large-diameter end In a flexible joint boot made of a thermoplastic elastomer resin composed of bellows whose diameter is gradually reduced toward a small diameter end, a melting point of 20 to 60 ° C. is low with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer resin polymer component. It contains 0.2 to 1.5 parts by weight of an N-substituted amide represented by the following formula ( II ) as the melting point fatty acid amide , and is represented by the following formula ( III ) as a high melting point fatty acid amide having a melting point of 80 to 150 ° C. A flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin, containing 0.03 to 0.15 parts by weight of bisamide .
R ₁ —CONH—R ₂ ( II ) (N-substituted amide)
R ₁ —CONH—R ₃ —NHCO—R ₁ ( III ) (Bisamide)
Here, R ₁ and R ₂ are any of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group having 11 to 25 carbon atoms. It is. R ₃ is any one of an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, and an unsaturated hydrocarbon group, and has 2 or more carbon atoms.

The flexible joint boot made of thermoplastic elastomer resin according to claim 1 , wherein N-oleyl oleic acid amide is used as the low melting point fatty acid amide.

The flexible joint boot made of a thermoplastic elastomer resin according to claim 2 , wherein the thermoplastic elastomer resin is a thermoplastic polyester elastomer resin.