CN103571587A

CN103571587A - 润滑剂组合物

Info

Publication number: CN103571587A
Application number: CN201310221655.7A
Authority: CN
Inventors: 阿部沙织; 志村明彦
Original assignee: Nok Klueber Co Ltd
Current assignee: Nok Klueber Co Ltd
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: CN103571587B; JP6312116B2; JP2014019840A

Abstract

本发明提供一种润滑剂组合物，其在高温环境下具有充分的耐微动磨损性。所述润滑剂组合物的特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作为基油，含有氟树脂作为增稠剂，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比为86/14～94/6，所述氟树脂的配合量相对于润滑剂组合物整体为10～40重量%。

Description

润滑剂组合物

技术领域

本发明涉及润滑剂组合物。更详细而言，涉及能够在高温环境中保持充分的耐微动磨损性的润滑剂组合物。

背景技术

含氟润滑脂，其高温耐久性、氧化稳定性、耐化学性、低温性优良，并且能够在非常苛刻的条件下使用。但是，由于基油、增稠剂都是氟类物质，所以价格昂贵，并且与作为润滑材料的金属、树脂、橡胶等的调合较差。另外，在高负荷的条件下，无法形成润滑所需的油膜，有时导致磨损或滑动声音的发生等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-96480号公报

专利文献2：日本特开2004-26941号公报

专利文献3：日本特开2004-3596号公报

发明内容

例如，在专利文献1中，公开了在氟类润滑剂中配合非氟类合成油而得到的润滑脂组合物，但没有讨论耐微动磨损性。另外，在专利文献2中，讨论了利用氟类润滑脂和非氟类润滑脂的混合润滑脂，改善耐微动磨损性，但是该效果仅限于室温，对高温下的耐微动磨损性未进行讨论。在专利文献3中，公开了含有多元醇酯油的润滑脂和含有全氟聚醚油的润滑脂的混合润滑脂，但是耐微动磨损性不充分。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够在高温环境下保持充分的耐微动磨损性的润滑剂组合物。

本发明人进行了深入研究，结果成功地研制出一种润滑剂组合物，该润滑剂组合物含有全氟聚醚及多元醇酯作为基油，并含有氟树脂作为增稠剂，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比为86/14～94/6，所述氟树脂的配合量相对于润滑剂组合物整体为10～40重量%，由此能够在高温环境下保持充分的耐微动磨损性，从而完成了本发明。

即，本发明涉及以下（1）～（4）。

（1）一种润滑剂组合物，其特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作为基油，含有氟树脂作为增稠剂，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比为86/14～94/6，所述氟树脂的配合量相对于润滑剂组合物整体为10～40重量%。

（2）根据（1）所述的润滑剂组合物，其特征在于，所述氟树脂是聚四氟乙烯。

（3）根据（1）或（2）所述的润滑剂组合物，其特征在于，用于汽车辅机的轴承。

（4）根据（3）所述的润滑剂组合物，其特征在于，所述汽车辅机是废气再循环系统、电控节流阀、电动可变气门正时机构或可变喷嘴涡轮增压器

本发明的润滑剂组合物在高温环境下具有充分的耐微动磨损性，所以能够用作汽车辅机用轴承的润滑剂。

具体实施方式

下面结合实施方式详细说明本发明。

（关于润滑剂组合物）

本发明的润滑剂组合物含有全氟聚醚（以下记为PFPE）及多元醇酯作为基油，并含有氟树脂作为增稠剂。根据需要配合各种添加剂。

（基油）

用作基油的PFPE可以使用以通式RfO（CF₂O）_x（C₂F₄O）_y（C₃F₆O）_z Rf表示的物质，CF₂O基、C₂F₄O基以及C₃F₆O基在主链中无规键合。具体而言，使用如通式（I）～（III）所示的物质。另外，也可以使用通式（IV）表示的物质。Rf是全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基等碳原子数为1～5的全氟低级烷基，优选碳原子数为1～3的全氟低级烷基。

（I）RfO[CF（CF₃）CF₂O]_z Rf

此处，Rf与上述定义相同，并且z=2～200。

通过将六氟丙烯进行光氧化聚合而生成的前体完全氟化，或者在氟化铯催化剂的作用下使六氟丙烯进行阴离子聚合，并利用氟气体对所得到的、具有末端CF（CF₃）COF基的酰基氟化合物进行处理，由此得到通式（I）所示的物质。

（II）RfO[CF（CF₃）CF₂O]_z（CF₂O）_x Rf

此处，Rf与上述定义相同，并且x+z=3～200、x：z=10：90～90：10。将六氟丙烯进行光氧化聚合而生成的前体完全氟化，由此得到通式（II）所示的物质。

（III）RfO（CF₂CF₂O）_y（CF₂O）_x Rf

此处，Rf与上述定义相同，并且x+y=3～200、x：y=10：90～90：10。优选y/x>1。将四氟乙烯进行光氧化聚合而生成的前体完全氟化，由此得到通式（III）所示的物质。

（IV）F（CF₂CF₂CF₂O）_2～100CF₂CF₃

该物质是通过在氟化铯催化剂的存在下，使2,2,3,3-四氟氧杂环丁烷进行阴离子聚合，并在160～300℃、紫外线照射下，用氟气体处理所得到的含氟聚醚（CF₂CF₂CF₂O）_n而得到。

可以单独或混合使用PFPE。PFPE中含有的直链部分和侧链部分的重量比优选为100：0～40：60。侧链部分超过60重量%的PFPE，由于低温时的粘度升高，使得轴承转矩上升，所以不优选。另外，PFPE优选40℃时的运动粘度（基于JIS K2283进行测定）为10～200mm²/s。运动粘度低于10mm²/s的PFPE，由于蒸发量多且耐热性差，所以不优选。另外，运动粘度大于200mm²/s的PFPE，由于轴承转矩变大，所以不优选。

用作基油的多元醇酯，例如可以通过多元醇和一元羧酸的酯化而得到。作为多元醇，例如可以举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、双丙甘醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、丙三醇、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇等，其中优选新戊二醇、三羟甲基丙烷。另外，作为一元羧酸，例如可以举出C₅～C₁₈的直链或支链脂肪酸。优选月桂酸、棕榈酸、硬脂酸。上述醇以及羧酸可以单独使用或混合使用。

在本发明的润滑剂组合物中，PFPE和多元醇酯的重量比为86/14～94/6。PFPE低于86重量%时，分散性变差，难以得到均匀的组合物，所以不优选。另外，PFPE超过94重量%时，难以得到降低磨损的效果，所以不优选。

（增稠剂）

对于用作增稠剂的氟树脂没有特别限定，但优选聚四氟乙烯（以下记为PTFE）、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物（以下记为FEP）、1,1-二氟乙烯-丙烯共聚物。PTFE可以使用如下物质，即，利用乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等方法，使四氟乙烯进行聚合，制备数均分子量Mn大约为1000～1000000的程度的PTFE，并通过热分解、电子射线照射分解、γ射线照射、物理粉碎等方法，对该PTFE进行处理，使数均分子量Mn大约为1000～500000的程度而得到的物质。FEP可以使用如下物质，即，利用乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等方法，使四氟乙烯和六氟丙烯进行聚合，制备数均分子量Mn大约为1000～1000000的程度的FEP，并通过热分解、电子射线照射分解、γ射线照射、物理粉碎等方法，对该FEP进行处理，使数均分子量Mn大约为1000～500000的程度而得到的物质。需要说明的是，也可以在共聚反应时使用链转移剂进行分子量的控制。所得到的粉末状氟树脂一般具有大约500μm以下的平均一次粒径。对于用于本发明目的的粒径，优选具有1.0μm以下的平均一次粒径。如果使用一次粒径为1.0μm以上的氟树脂，则导致高温时的离油变差，并且无法期待充分的耐飞散/泄漏性的提高、长寿命以及稳定的导电特性。

在本发明的润滑剂组合物中，增稠剂的配合率为润滑剂组合物整体的10～40重量%，优选为15～35重量%。通过在该范围内进行配合，基油不会从轴承内漏出，并且能够调节至可以长时间将轴承转矩控制为较低水平的硬度（稠度）。

（各种添加剂）

本发明的润滑剂组合物可以根据需要进一步配合抗氧化剂、缓蚀剂、腐蚀抑制剂、高压润滑油添加剂、油性剂、固体润滑剂、导电性促进剂等添加剂。

作为抗氧化剂，例如可以举出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4′-亚甲基双（2,6-二叔丁基苯酚）等酚类抗氧化剂；烷基二苯基胺、三苯基胺、苯基-α-萘基胺、吩噻嗪、烷基化苯基-α-萘基胺、烷基化吩噻嗪等胺类抗氧化剂；以及磷酸类抗氧化剂；硫类抗氧化剂等。

作为缓蚀剂，例如可以举出脂肪酸、脂肪酸胺、烷基磺酸金属盐、烷基磺酸胺盐、氧化石蜡、聚氧乙烯烷基醚等。

作为腐蚀抑制剂，例如可以举出苯并三唑、苯并咪唑、噻二唑、癸二酸钠等。

作为高压润滑油添加剂，例如可以举出磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯胺盐等磷类化合物；硫化物类、二硫化物类等硫化合物；二烷基二硫代磷酸金属盐、二烷基二硫代氨基甲酸金属盐等硫类金属盐；氯化石蜡、氯化联苯等氯化合物等。

作为油性剂，例如可以举出脂肪酸或其酯、高级醇、多元醇或其酯、脂肪族酯、脂肪族胺、脂肪酸单甘油酯、褐煤蜡、酰胺蜡等。

作为固体润滑剂，例如可以举出二硫化钼、炭黑、石墨、氮化硼、氮化硅烷、氰尿酸三聚氰胺（melamine cyanurate）等。

本发明的润滑性组合物通过配合多元醇酯油，提高润滑剂对微小往复运动下的滑动部的供给性。另外，与芳香族酯油比较，多元醇酯油对金属的吸附性优良，并且相同配合量下的耐磨效果良好。即，在配合有芳香族酯油的情况下，为了得到与配合有多元醇酯油时同等的耐磨效果，必须增加配合量。结果为，在配合有芳香族酯油的情况下无法得到均匀的润滑剂组合物。

本发明的润滑性组合物可以用于运输设备中的内燃机以及在其外围使用的机械的滑动部，特别是可以用于汽车辅机用轴承。例如可以举出用于汽车的发动机外围辅机（废气再循环系统（EGR）、电控节流阀（ETC）、电动可变气门正时机构（VVT）、可变喷嘴涡轮增压器（VNT）、电风扇电动机、交流发电机）的轴承。特别优选用于废气再循环系统（EGR）、电控节流阀（ETC）、电动可变气门正时机构（VVT）、可变喷嘴涡轮增压器（VNT）。

实施例

以下说明本发明的实施例。

[润滑剂组合物的制备]

<基油>

·PFPE：上述通式（III）

结构式CF₃O（CF₂CF₂O）_y（CF₂O）_xCF₃y/x>1

40℃时的运动粘度：85mm²/s

·多元醇酯（A）：Unistar H334R（日油株式会社制造）三羟甲基丙烷的脂肪酸酯

40℃时的运动粘度：19.6mm²/s

·多元醇酯（B）：Priolube 2046（Uniqema公司制造）新戊二醇的脂肪酸酯

40℃时的运动粘度：390mm²/s

·芳香族酯：偏苯三酸三辛酯

40℃时的运动粘度：48mm²/s

·二酯：二（2-乙基己基）癸二酸酯

40℃时的运动粘度：15mm²/s

<增稠剂>

·PTFE：乳液聚合型

平均一次粒径约0.1μm

<添加剂>

·腐蚀抑制剂：Irgacor DSS G（BASF JAPAN公司制造）癸二酸钠

加入基油、增稠剂及添加剂，使其达到表1的配合率，使用三辊机进行混炼，由此得到均匀的润滑剂组合物（实施例1～5、比较例1～6）。表1示出润滑剂组合物的评价结果。

[润滑剂组合物的试验及评价]

<耐微动磨损试验>

试验机器：SRV摩擦磨损试验机

球-盘：钢-钢

频率：50Hz

负荷：20N

振幅：0.15mm

温度：180℃

时间：60分钟

试样涂布厚度：0.1mm

在试验后，使用表面粗糙度仪测定盘的滑动部的最大深度（μm）。

【表1】

由表1可知，在作为基油的、PFPE和多元醇酯的重量比为86/14～94/6时，耐微动磨损性优良（实施例1～5）。而基油中多元醇酯的配合率小于6重量%时，不能得到耐磨效果（比较例1～3）。另外，当基油中多元醇酯的配合率多于14重量%时，分散性变差，导致不能得到均匀的润滑剂组合物，并且无法测定微动磨损深度（比较例4）。另外，一同使用PFPE和芳香族酯作为基油时，未得到耐磨效果（比较例5），一同使用PFPE和二酯作为基油时，高温环境下的耐热性差，并且长期使用时不能得到充分的效果（比较例6）。

产业上的可利用性

本发明的润滑剂组合物能够用于要求耐热性、润滑性、耐久寿命的润滑用途中。

例如能够用于运输设备中的内燃机及其外围使用的机械的滑动部，特别是可以用于汽车辅机用轴承。尤其是，能够用于汽车的发动机外围辅机（废气再循环系统（EGR）、电控节流阀（ETC）、电动可变气门正时机构（VVT）、可变喷嘴涡轮增压器（VNT）、电风扇电动机、交流发电机）中使用的轴承。

Claims

1.一种润滑剂组合物，其特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作为基油，含有氟树脂作为增稠剂，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比为86/14～94/6，所述氟树脂的配合量相对于润滑剂组合物整体为10～40重量%。

2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于，所述氟树脂是聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其特征在于，用于汽车辅机的轴承。

4.根据权利要求3所述的润滑剂组合物，其特征在于，所述汽车辅机是废气再循环系统、电控节流阀、电动可变气门正时机构或可变喷嘴涡轮增压器。