CN101341236B - 等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含有下述成分(a)～(g)的等速万向节用润滑脂组合物及封入该组合物的等速万向节，(a)用下述通式(1)表示的双脲系增稠剂，R1NH-CO-NH-C6H4-p-CH2-C6H4-p-NH-CO-NHR2 (1)式中，R1和R2表示相同或相异的、碳原子数8～20的烷基，(b)酯系合成油，(c)矿物油和/或合成烃油，(d)二烷基二硫代氨基甲酸钼，(e)二硫化钼，(f)聚四氟乙烯，以及(g)二硫代磷酸锌化合物。本发明的润滑脂组合物可以降低等速万向节的低温时的转动阻力变化。

Description

等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节
技术领域
本发明涉及降低等速万向节的低温时的转动阻力变化的等速万向节用润滑脂组合物以及封入该组合物的等速万向节。更详细地说，本发明涉及适合用于降低在汽车用传动轴中使用的固定型等速万向节或滑动型等速万向节的低温时的转动阻力变化的等速万向节用润滑脂组合物以及封入该组合物的等速万向节。
背景技术
当今，在汽车产业界，从确保轻量化和居住空间的角度考虑，FF车的生产正在增加。另外，从其功能性的角度考虑，4WD车也正在增加。这些FF车和4WD车通过前轮进行动力传递和转向，因此，需要例如即使是完全转动方向盘的状态也能保证圆滑的动力传递，作为即使在交叉的两轴间交叉角有各种变化也以等速传递旋转运动的部件，等速万向节是不可少的。
近年，由于汽车的高性能化的不断提高以及大功率车产量的增加，使得等速万向节受到的负荷也增大、其润滑条件变得更苛刻。另一方面，具有对提高汽车的乘坐舒适性提出更高水平的要求的倾向。从极热地带到严寒地带，在所有气候的地域都要求提高汽车的乘坐舒适性。
也有人考虑在严寒地带，在极低温状态下可使汽车发动。在这种条件下，在等速万向节转动时，由于构成等速万向节的部件间的摩擦阻力的差异，使得有时在转动阻力中产生变化。如果转动阻力产生变化，则经常产生粘滞滑动声音，成为降低乘车舒适性的主要原因。
以往，作为润滑剂，公开了含有作为基础油的矿物油、作为添加剂的钼化合物的等速万向节用润滑脂组合物(例如，参照专利文献1和2)。但是，在极低温下各种因素组合在一起时，这些等速万向节用润滑脂组合物的降低转动阻力变化的性能有时就变得不充分，因此，希望改善至更加稳定的性能。
专利文献1：日本特开平10-273692
专利文献2：日本特开2003-165988
发明内容
本发明的目的是提供一种降低等速万向节的低温时的转动阻力变化的等速万向节用润滑脂组合物。
本发明的另一目的是提供封入上述等速万向节用润滑脂组合物的等速万向节。
本发明人等为了实现上述目的进行潜心研究，结果发现，含有特定成分的润滑脂组合物可降低等速万向节低温时的转动阻力变化，从而完成本发明。
即，本发明提供以下所示的等速万向节用润滑脂组合物以及封入该组合物的等速万向节。
1.一种等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，含有下述成分(a)～(g)，
(a)用下述通式(1)表示的双脲系增稠剂，
Figure GSB00000965725300021
(式中，R1和R2表示相同或相异的、碳原子数8～20的烷基)
(b)酯系合成油，
(c)矿物油和/或合成烃油，
(d)二烷基二硫代氨基甲酸钼，
(e)二硫化钼，
(f)聚四氟乙烯，以及
(g)二硫代磷酸锌化合物。
2.根据上述1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，在整个组合物中，成分(a)的含量为1～20质量％、成分(b)的含量为5～40质量％、成分(c)的含量为40～80质量％、成分(d)的含量为0.1～10质量％、成分(e)的含量为0.1～10质量％、成分(f)的含量为0.1～10质量％以及成分(g)的含量为0.1～10质量％。
3.根据上述1或2所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，成分(b)是由三元以上的多元醇与羧酸得到的合成酯油。
4.根据上述1～3中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，成分(b)的酯系合成油的倾点(flow point)为-40℃以下。
5.根据上述1～4中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，成分(b)的酯系合成油的40℃的运动粘度为40mm2/s以上。
6.根据上述1～5中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节的扭矩传递构件是球形。
7.根据上述1～6中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节是固定型等速万向节。
8.根据上述1～6中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节是滑动型等速万向节。
9.封入了上述1～8中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物的等速万向节。
对于降低在汽车用传动轴中使用的固定型等速万向节或滑动型等速万向节等的等速万向节在低温时的转动阻力变化，本发明的等速万向节用润滑脂组合物是非常有用的。另外，本发明还提供封入具有这种优秀性能的等速万向节用润滑脂组合物的等速万向节。
随着近年的经济发展，等速万向节的使用环境得到扩展，对性能的要求也变得多样化，同时，也很重视等速万向节在严寒地带的圆滑动作。但是，还未有人提出可以充分降低低温时的转动阻力变化的等速万向节用润滑脂组合物。在这样的情况下，可以说本发明的降低低温时的转动阻力变化的等速万向节用润滑脂组合物是极为有用的发明。
本发明是基于含有特定成分的等速万向节用润滑脂组合物可以实现上述目的的发现来完成的。本发明的等速万向节用润滑脂组合物降低低温时的转动阻力变化的效果优异的原因，有人认为是：通过使用特定的脲化合物作为增稠剂、使用特定的合成油作为基础油、添加特定的钼化合物、二硫代磷酸锌化合物、聚四氟乙烯作为添加剂，使低温时的流动性、粘性和润滑性等实现最优化，从而降低了转动阻力变化。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
所说的本发明的等速万向节用润滑脂组合物是指用于等速万向节的润滑脂状组合物。这里，所说的等速万向节是指，即使在交叉的二轴间交叉角进行各种变化也以等速传递旋转运动的部件。另外，所说的润滑脂是指将增稠剂分散于基础油中制成半固体或固体状的物质。
本发明涉及的等速万向节用润滑脂组合物的特征为，包含作为必须成分的成分(a)～成分(g)。以下，对这些各成分进行说明。
首先，在本发明中使用的成分(a)的双脲系增稠剂是用下述通式(1)表示的物质。
Figure GSB00000965725300041
式中，R1和R2表示相同或相异的、碳原子数8～20的烷基。
成分(a)的双脲系增稠剂例如，可以通过使规定的二异氰酸酯与规定的单胺反应来得到。二异氰酸酯具体来讲是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯。
作为单胺，可以举出脂肪胺、芳香胺、脂环胺或它们的混合物。作为脂肪胺的具体例子，可以举出辛胺、十二胺、十六胺、十八胺以及油胺。作为芳香胺的具体例子，可以举出苯胺和对甲苯胺。作为脂环胺的具体例子，可以举出环己胺。在上述单胺中，优选使用辛胺、十二胺、十六胺、十八胺或它们的混合物来得到的双脲系增稠剂。
以全部组合物的质量为基础的成分(a)的双脲系增稠剂的含量因其种类而异。本发明的润滑脂组合物的稠度优选在250～350的范围内，因而，成分(a)的双脲系增稠剂的含量优选为为了得到这样的稠度而必要的量。以全部组合物的质量为基础的成分(a)的双脲系增稠剂的含量例如，可以是1～20重量％，优选为2～20质量％，但并不限于这些范围。
用于本发明的成分(b)的酯系合成油以偏苯三酸酯以及多元醇酯为代表，特别优选由三元以上的多元醇与羧酸所得到的合成酯油，其倾点为-40℃以下、40℃的运动粘度为40mm2/s以上。以全部组合物的质量为基础的成分(b)的酯系合成油的含量例如可以是5～40质量％，优选为10～40质量％，但并不限于这些范围。
用于本发明的成分(c)的矿物油和/或合成烃油被用作基础油，可以单独使用矿物油、合成油，或者可以组合它们来使用。以全部组合物的质量为基础的成分(c)矿物油和/或合成烃油的含量可以是余量，即，添加含有任意成分的其他全部成分的剩余的量。
作为用于本发明的成分(d)的二烷基二硫代氨基甲酸钼，优选用下述通式(2)表示的化合物。
Figure GSB00000965725300051
式中，R3和R4分别独立地表示碳原子数1～24，优选碳原子数2～18的烷基、m是0～3、n是1～4、m+n＝4。
以全部组合物的质量为基础的成分(d)的二烷基二硫代氨基甲酸钼的含量优选为0.1～10质量％，进一步优选为0.5～5质量％。
用于本发明的成分(e)的二硫化钼，通常被广泛用作等速万向节的固体润滑剂。作为其润滑机理，已知的解释是：二硫化钼具有层状晶格结构，通过滑动运动可以容易地剪切成薄层状，从而降低摩擦阻力。另外，还具有防止等速万向节烧接的效果。
以全部组合物的质量为基础的成分(e)的二硫化钼的含量，优选为0.1～10质量％，进一步优选为0.5～5质量％。其添加量以不对摩擦系数或等速万向节的振动特性等产生不良影响的程度为宜。
用于本发明的成分(f)的聚四氟乙烯除了用于润滑脂以外，还可广泛用于橡胶、涂料、油墨、润滑剂等领域，可以使用分子量为数千～数十万的聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的内聚能比其他的高分子化合物小，而且临界表面张力非常低，因此，有人认为：存在于滑动部的聚四氟乙烯粒子通过由滑动产生的剪切应力而形成微小薄片，其具有容易铺展于滑动部的对应材料的性质，这样可以给予优异的润滑性。以全部组合物的质量为基础的成分(f)的聚四氟乙烯的含量优选为0.1～10质量％，进一步优选为0.5～5质量％。
用于本发明的成分(g)的二硫代磷酸锌化合物是二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌等。以全部组合物的质量为基础的成分(g)的二硫代磷酸锌化合物的含量优选为0.1～10质量％，进一步优选为0.5～5质量％。
本发明的润滑脂组合物中除了上述成分，还可以含有其他的极压添加剂、抗氧化剂、防锈剂、防腐蚀剂等通常用于润滑脂组合物的添加剂。
本发明涉及的作为等速万向节的扭矩传递构件为球形的等速万向节，例如，可以举出球笼(Rzeppa)式、球笼(Birfield)式等固定型等速万向节或双效补偿式、交叉槽式等滑动型等速万向节等。它们使用滚珠作为扭矩传递构件，配置在形成于等速万向节的外轮以及内轮的滚道上，形成通过保持圈来组入的结构。
本发明涉及的作为等速万向节为固定型等速万向节的等速万向节，例如可以举出上述球笼(Rzeppa)式、球笼(Birfield)式等固定型等速万向节等，可以取得45度以上的大的动作角。
本发明涉及的作为等速万向节为滑动型等速万向节的等速万向节，例如可以举出上述双效补偿式、交叉槽式等滑动型等速万向节等，取得的动作角没有固定型等速万向节大，但是可以在轴线方向上滑动。
以下，通过实施例对本发明进行进一步说明，但下述实施例并不限制本发明，在不脱离本发明的主旨的范围内变更实施是完全被包含于本发明的技术范围内的。
实施例
实施例1～4、比较例1～4
润滑脂组合物的制备
在(c)矿物油(在100℃具有11mm2/s的运动粘度)3700g中，使二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯250g(1摩尔)、辛胺129g(1摩尔)以及十八胺270g(1摩尔)进行反应，使生成的(a)双脲系化合物均匀分散，得到基础润滑脂。如表1或表2所示的配比那样，向该基础润滑脂中添加基础油和添加剂，用三辊研磨机混炼，调节至JIS2220混合稠度300。
表1表示实施例的试验品配合比例与其-40℃的转动扭矩变化的结果，表2表示比较例的试验品配合比例与其-40℃的转动扭矩变化的结果。
表1
Figure GSB00000965725300071
表2
Figure GSB00000965725300072
*1)酯油：倾点-50℃、40℃运动粘度53mm2/s的偏苯三酸三烷基酯
*2)合成烃油：40℃运动粘度420mm2/s的聚α-烯烃油
*3)二烷基二硫代氨基甲酸钼：
Figure GSB00000965725300081
(式中，R3和R4是碳原子数1～4的烷基，m为0～3，n为1～4，m+n＝4)
*4)二硫化钼(平均粒径0.45μm)
*5)聚四氟乙烯(平均粒径0.2μm)
*6)二硫代磷酸锌化合物：二烷基二硫代磷酸锌
转动扭矩变化试验
在-40℃氛围下放置等速万向节，以θ＝40deg启动转动时，测定输出轴侧的扭矩变化幅度。本试验采用固定型等速万向节进行评价。对于输出轴侧的扭矩变化幅度，根据对应于平均扭矩的以下评价基准来判断。
○：合格(变化幅度不足20％)
×：不合格(变化幅度在20％以上)
结果
由以上可知，本发明的实施例1～4的等速万向节用润滑脂组合物，与不含有成分(b)、(f)或(g)的比较例1～4的组合物相比，在降低低温时的转动阻力变化方面显示出非常优异的性能。

Claims (7)

1.一种等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，含有下述成分(a)～(g)：
(a)用下述通式(1)表示的双脲系增稠剂，
Figure FSB00000965725200011
式中，R1和R2表示相同或相异的、碳原子数8～20的烷基，
(b)酯系合成油，
(c)矿物油和/或合成烃油，
(d)二烷基二硫代氨基甲酸钼，
(e)二硫化钼，
(f)聚四氟乙烯，以及
(g)二硫代磷酸锌化合物；
其中，(b)酯系合成油为偏苯三酸酯；
在整个组合物中，成分(a)的含量为1～20质量％、成分(b)的含量为5～40质量％、成分(c)的含量为40～80质量％、成分(d)的含量为0.1～10质量％、成分(e)的含量为0.1～10质量％、成分(f)的含量为0.1～10质量％以及成分(g)的含量为0.1～10质量％。
2.根据权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，成分(b)的酯系合成油的倾点为-40℃以下。
3.根据权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，成分(b)的酯系合成油的40℃的运动粘度为40mm2/s以上。
4.根据权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节的扭矩传递构件是球形。
5.根据权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节是固定型等速万向节。
6.根据权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，其特征在于，等速万向节是滑动型等速万向节。
7.封入了权利要求1～6中任一项所述的等速万向节用润滑脂组合物的等速万向节。
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