CN104822811B

CN104822811B - 润滑脂组合物

Info

Publication number: CN104822811B
Application number: CN201380062477.6A
Authority: CN
Inventors: 山崎聪
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: US9567548B2; US20150247105A1; CN104822811A; KR102099167B1; KR20150063438A; WO2014054797A1; JP6248939B2; JPWO2014054797A1

Abstract

本发明提供含有下述成分的等速万向节用润滑脂组合物：(a)基油、(b)增稠剂、(c)褐煤蜡、(d)磺酸锌以及(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼。

Description

润滑脂组合物

技术领域

本发明涉及用于等速万向节(CVJ)的润滑脂组合物。被润滑的等速万向节部分产生极高的接触压力，在万向节部分承受复杂的滚动滑动作用。因此，经常发生异常振动。本发明涉及一种能够更高效地润滑这样的等速万向节，并有效地降低摩擦系数以防止振动的等速万向节用润滑脂组合物。此外，涉及通过抑制润滑部的磨耗能够提高等速万向节的耐久性的润滑脂组合物。

背景技术

在最近的汽车工业中，从以车辆的环境对策(削减CO₂)为目的的轻量化且确保使用空间的观点出发，FF车急剧地增加，广泛地使用其中不可缺少的等速万向节(CVJ)。在该CVJ中，伸缩式等速万向节(plunging type constant velocity joint)、特别是三球销式等速万向节(TJ)、双偏置式等速万向节(DOJ)等由于在带有某种角度的状态下，旋转时进行复杂的滚动滑动运动，在轴方向产生滑动阻力，因此这成为空转时的振动、起步以及加速时的车体的横摇，在特定速度下的车内的拍频音(beat noise)或闷音(booming noise)的起振源。为了解决该问题，虽然对各种等速万向节(CVJ)的结构进行了改良，但在万向节所占的空间、重量以及成本方面，其改良困难，因此要求振动降低性能优异的润滑脂。

作为这样的润滑脂，提出了下述的等速万向节用润滑脂组合物：含有基油、脲系增稠剂、二硫化钼以及选自氧化蜡的钙盐、石油磺酸的钙盐、烷基芳香族磺酸的钙盐、水杨酸盐的钙盐、酚盐的钙盐、氧化蜡的高碱性钙盐、石油磺酸的高碱性钙盐、烷基芳香族磺酸的高碱性钙盐、水杨酸盐的高碱性钙盐以及酚盐的高碱性钙盐中的至少一种的等速万向节用润滑脂组合物(参照日本特开平9-194871号公报)；除了这些成分以外，还进一步含有不含金属的硫-磷系极压剂和二硫代氨基甲酸钼的等速万向节用润滑脂组合物(特开平9-324189号公报)。此外，还提出了含有基油、二脲系增稠剂、二硫化钼、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼、石油磺酸的钙盐、硫-磷系极压剂以及植物性油脂的等速万向节用组合物(参照日本特开2006-96949号公报)。此外，由于近年来要求进一步的静音性，因此提出了含有基油、二脲系增稠剂、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼、磺酸锌、硫-磷系极压剂以及植物性油脂的等速万向节用组合物(参照日本特开2011-37950号公报)。

近年来，越来越推进汽车的高功率化、高性能化，对于提高车的乘坐舒适度、静音性的要求变大，有更加要求降低由等速万向节产生的振动、经时性振动这样的倾向。然而，就现有的等速万向节用润滑脂组合物而言，存在对于经时性振动的降低的要求无法满足这样的问题，需要更加持续的静音性。

发明内容

本发明为了应对这样的问题而完成，其目的在于，提供一种润滑脂组合物，其不仅高效率地润滑等速万向节，还有效地降低摩擦系数以防止振动的发生，进而降低润滑部的磨耗，抑制由于金属疲劳而引起的剥落(flaking)，从而提高等速万向节的耐久性。

本发明人等进行了各种降低等速万向节的摩擦而防止振动的润滑脂组合物的开发研究，使用作为振动摩擦磨耗试验机而公知的SRV试验机，对在容易发生振动的润滑条件下使用的润滑脂的性能进行了评价。结果发现了，以等速万向节为起振源的振动与由SRV试验机测定的在特定的振动条件下的摩擦系数具有特别的关系。进而，本发明人等进行了专心探讨，结果发现了具有下述成分的润滑脂组合物不仅显著地防止了振动的发生，而且还提高了等速万向节的耐久寿命，以致完成了本发明。

本发明基于上述见解而完成，提供下述润滑脂组合物。

1.含有下述成分(a)～(e)的润滑脂组合物：

(a)基油、

(b)增稠剂、

(c)褐煤蜡、

(d)磺酸锌、和

(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼。

2.上述1所述的润滑脂组合物，成分(b)的增稠剂为下式所表示的二脲系增稠剂，

R³-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR⁴

R³和R⁴独立地选自碳原子数为8～20的烷基、碳原子数为6～12的芳基以及碳原子数为6～12的环烷基，可以相同也可以不同。

3.上述1或2所述的润滑脂组合物，进而含有(f)含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂。

4.上述1～3中任一项所述的润滑脂组合物，进而含有(g)硫-磷系极压添加剂。

5.上述1～4中任一项所述的润滑脂组合物，全组合物中的各成分的含量为，

(a)基油 37～97.25质量％、

(b)增稠剂 1～25质量％、

(c)褐煤蜡 0.1～5质量％、

(d)磺酸锌 0.1～15质量％、

(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼 0.1～10质量％、

(f)含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂0.1～5质量％、和

(g)硫-磷系极压添加剂 0.05～3质量％。

6.上述1～5中任一项所述的润滑脂组合物，润滑脂组合物用于等速万向节。

7.上述6所述的润滑脂组合物，等速万向节为滑动式等速万向节。

本发明的润滑脂组合物能够高效率地润滑等速万向节，有效地降低摩擦系数，显著地防止振动的发生。此外，通过抑制润滑部的磨耗，能够提高等速万向节的耐久寿命。

具体实施方式

以下，详述本发明的润滑脂组合物。

本发明的润滑脂组合物含有下述成分(a)～(e)：

(a)基油、

(b)增稠剂、

(c)褐煤蜡、

(d)磺酸锌、和

(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼。

作为上述(a)成分的基油，可以举出矿物油、醚系合成油、酯系合成油以及烃系合成油等通常使用的润滑油，或它们的混合油。但并不限于这些。从成本方面考虑，优选使用矿物油，此外，优选使用以矿物油为主成分，在其中混合有合成油的基油。

上述基油的100℃时的运动粘度优选为5～30mm²/s，更优选为7～20mm²/s。如果小于5mm²/s，则有在等速万向节(CVJ)内不形成油膜而高速耐久性不充分的倾向，如果超过30mm²/s，则有由于CVJ内的发热而导致高速耐久性下降的倾向。

上述基油的含量优选为37～97.25质量％，更优选为70～90质量％。

作为上述(b)成分的增稠剂，可以使用作为润滑脂用增稠剂而公知的所有的增稠剂。作为这样的增稠剂，可以举出以锂皂、钙皂、钠皂为代表的皂系增稠剂、以复合锂皂、复合钙皂、复合铝皂、复合磺酸钙皂为代表的复合皂系增稠剂、以二脲、四脲为代表的脲系增稠剂、以聚四氟乙烯(PTFE)、MCA、炭黑代表的有机增稠剂、以有机粘土、细微硅为代表的无机增稠剂等。优选的是，可以举出下述式所表示的二脲系增稠剂。

R³-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR⁴

R³和R⁴独立地选自碳原子数为8～20(优选为碳原子数为8～18)的烷基、碳原子数为6～12(优选为碳原子数为6～7)的芳基以及碳原子数为6～12(优选为碳原子数为6～7)的环烷基，可以相同也可以不同。

上述二脲系增稠剂，可以例如通过使规定的二异氰酸酯和规定的单胺反应而得。二异氰酸酯的优选的具体例为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。作为单胺，可以举出脂肪族系胺、芳香族胺、脂环式胺或它们的混合物。作为脂肪族系胺，可以举出碳原子数为8～18的烷基胺，例如辛胺、十二烷胺、十六烷胺、十八烷胺以及油胺。作为芳香族胺的具体例，可以举出苯胺以及对甲苯胺。作为脂环式胺的具体例，可以举出环己胺。使上述二异氰酸酯和单胺反应的方法没有特别制限，可以通过以往公知的方法实施。

优选为使用辛胺、十八烷胺(アクタデシルアミン)以及环己胺(シクロヘキアミン)或它们的混合物而得的成分(b)的二脲系增稠剂。

上述增稠剂的含量优选为1～25质量％、更优选为5～15质量％。如果小于1质量％，则增稠效果减少，有时变得难以润滑脂化，而如果超过25质量％，则所得到的组合物变得过硬而有时无法得到所期望的效果，因此优选设为上述范围内。

上述(c)成分的褐煤蜡是将以褐炭为原料，并将其精炼、氧化而得的褐煤酸作为基础的矿物系蜡的总称。作为用途，可以举出电绝缘剂、涂层剂、复写纸、离型剂等用途。作为市售产品，可以举出CLIENT公司制的褐煤蜡，例如Licowax U、Licowax S等酸蜡、LicowaxE、Licowax WE-40等酯蜡、Licowax OP、Licowax O等部分皂化酯蜡等。

上述褐煤蜡的含量优选为0.1～15质量％、更优选为0.1～5质量％、进一步优选为0.3～5质量％。如果小于0.1质量％，则有时难以得到提高耐久寿命的效果，即使含有超过15质量％、特别是超过5质量％，有时效果也不会增大，因此优选设为上述范围内。

上述(d)成分的磺酸锌作为用于引擎油等的润滑油中的金属系清洁分散剂、防绣剂而公知，通过将润滑油留分中芳香族烃成分磺化而得到。这些磺酸锌的碱度值优选为50mgKOH/g以下，进而优选为40mgKOH/g以下。作为优选的磺酸锌，可以举出例如碱度值为50mgKOH/g以下的二壬基萘磺酸的锌盐。

上述磺酸锌的含量优选为0.1～15质量％，进而优选为1～10质量％。如果小于0.1质量％，则有时难以得到所期望的效果，即使含有超过15质量％，有时效果也不会增大，因此优选设为上述范围内。

上述(e)成分的硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼，优选为下式所表示的硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼。

(R¹R²N-CS-S)₂-Mo₂O_mS_n

式中，R¹和R²独立地表示碳原子数为1～24，优选为碳原子数为2～18的烷基，m为0～3，n为4～1，m+n＝4。

上述硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼的含量优选为0.1～15质量％，更优选为0.1～10质量％，进而优选为0.5～5质量％。如果小于0.1质量％，则有时难以得到所期望的效果，即使含有超过15质量％，特别是超过5质量％，有时效果也不会增大，因此优选设为上述范围内。

本发明的润滑脂组合物优选进一步含有成分(f)含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂。含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂，通过吸附于金属表面而防止金属彼此的接触，缓和摩擦。作为含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂，可以举出蓖麻油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的含量：98.5质量％)、橄榄油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的含量：83.5质量％)、菜籽油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的含量：75.6质量％)、亚麻油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的含量：89.4质量％)等，特别优选为蓖麻油。

上述油脂的含量优选为0.1～5质量％，进而优选为0.5～5质量％。如果小于0.1质量％，则有时难以得到所期望的效果，即使含有超过5质量％，有时效果也不会增大，因此优选设为上述范围内。

本发明的润滑脂组合物优选进而含有成分(g)硫-磷系极压剂。作为硫-磷系极压剂优选的是，硫成分15～35重量％以及磷成分0.5～3质量％的物质，通过调整硫成分和磷成分的比例，能够发挥优异的防磨耗性能、防胶合(焼き付き)性能。如果硫成分多于上述范围，则万向节容易腐蚀，如果磷成分多于上述范围，则有时难以得到万向节的防磨耗效果。另外，两者均少于上述范围的情况下，有时难以充分发挥作为目的的防磨耗性能、防胶合性能。

上述硫-磷系极压剂的含量优选为0.05～3质量％，进而优选为0.1～1质量％。如果小于0.05质量％，则难以得到耐磨耗性的效果，即使含有超过1质量％，有时效果也不会增大，因此优选设为上述范围内。

本发明的润滑脂组合物中，除了上述(a)～(g)成分以外，可以进一步添加各种润滑油、一般用于润滑脂中的油性剂、防氧化剂、防锈剂、聚合物添加剂。此外，可以添加上述成分以外的极压剂、摩擦缓和剂、耐磨耗剂以及固体润滑剂等添加剂。添加上述添加剂的情况下，其含量优选为润滑脂组合物的总质量的0.1～10质量％。

本发明的润滑脂组合物的锥入度优选为220～385，更优选为265～340。

予以说明的是，本发明的润滑脂组合物在用作等速万向节、优选为滑动式等速万向节用润滑脂组合物的情况下，最有效地发挥其性能，而不言而喻也可以用于等速万向节以外的润滑部位的润滑。

以下，根据实施例将本发明进一步详细地说明。另外，不言而喻，本发明的范围不限于该实施例。

实施例

实施例1～6以及比较例1～20

在容器中放入基油455g和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯43.6g，将混合物加热至70～80℃。在另外的容器中放入基油455g和环己胺27.6g以及硬脂酰胺18.8g，加热至70～80℃之后，加入到先前的容器中，一边充分地搅拌，一边进行30分钟的反应。然后一边搅拌一边升温至160℃，放冷之后，得到基础脲润滑脂。在该基础润滑脂中，以表1所示的配合比例添加添加剂，适宜地加入基油，通过三辊轧机，将所得到的混合物的锥入度等级调整为No.1。

作为润滑脂的基油，使用具有以下特性的矿物油。

粘度 40℃ 102mm²/s

100℃ 11.2mm²/s

粘度指数 88

在表1中示出实施例1～6，在表2～表5示出比较例1～20。

比较例20是含有市售的MoDTC的脲润滑脂(协同油脂制)。

予以说明的是，表中所示的各成分如下，表中的数字表示质量％。

MoDTC：硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼(((C₄H₉)₂N-CS-S)₂-Mo₂O₂S₂)

磺酸锌：二壬基萘磺酸锌(碱度值2.8mgKOH/g)

硫-磷系极压添加剂：硫含量31.5质量％、磷含量1.7质量％

油脂A：蓖麻油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯：98.5％)

油脂B：菜籽油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯：75.6％)

油脂C：棕榈油(碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯：55.1％)

蜡A：褐煤蜡

蜡B：脂肪酸酰胺系蜡

蜡C：聚乙烯蜡

对于上述等速万向节用润滑脂组合物，通过以下所示的试验方法进行物性的评价。

1.锥入度

遵从JIS K 2220.7。

2.SRV摩擦磨耗试验

试验片球：直径17.5mm(SUJ2)

板：直径24mm×7.85mm(SUJ2)

试验条件负荷：200N

频率：50Hz

振幅：0.8mm

时间：30分钟

试验温度：40℃

测定项目摩擦系数(μ)以及试验后的磨耗痕径

3.CVJ试验

强制力试验

在下述条件下进行实际万向节的强制力试验，测定强制力。

试验条件旋转数：200rpm

扭矩：700Nm

万向节角度：15°

运转时间：2min.

万向节类型：三球销式等速万向节

测定项目测定万向节强制力，以市售的润滑脂为基准，通过增减率(％)来进行评价。

耐久寿命试验

试验条件旋转数：200rpm

扭矩：1000Nm

角度：7°

万向节类型：三球销式等速万向节

判定基准内侧万向节各部(外轮、耳轴、滚轮、滚针)产生剥落的时间

○：500h以上

×：短于500h

表1(实施例)

表2(比较例)

表3(比较例)

表4(比较例)

表5(比较例)

关于试验效果

由实施例以及比较例的结果也可知，本发明的润滑脂组合物，由于含有(a)基油、(b)增稠剂、(c)褐煤蜡、(d)磺酸锌和(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼，因此由SRV试验结果可知摩擦系数低且具有耐磨耗特性，由CVJ试验结果可知防止振动的发生且耐久寿命大幅度地提高。

Claims

1.一种润滑脂组合物，是用于等速万向节的润滑脂组合物，由下述成分(a)～(h)组成：

(a)基油、

(b)增稠剂、

(c)褐煤蜡、

(d)磺酸锌、

(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼、

(f)可添加的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯、

(g)可添加的硫-磷系极压添加剂、以及

(h)作为可添加成分的从油性剂、防氧化剂、防锈剂、聚合物添加剂及其组合中选择的成分，该可添加成分中不含有三核钼化合物。

2.如权利要求1所述的润滑脂组合物，成分(b)的增稠剂为下式所表示的二脲系增稠剂，

R³-NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR⁴

3.如权利要求1或2所述的润滑脂组合物，进而含有(f)含有70质量％以上的碳原子数C₁₈的脂肪酸甘油酯的油脂。

4.如权利要求1或2所述的润滑脂组合物，进而含有(g)硫-磷系极压添加剂。

5.如权利要求1或2所述的润滑脂组合物，全组合物中，(c)褐煤蜡的含量为0.1～15质量％，(d)磺酸锌的含量为0.1～15质量％，(e)硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼的含量为0.1～10质量％。

6.如权利要求1或2所述的润滑脂组合物，等速万向节为滑动式等速万向节。