CN106661487A - 润滑脂组合物 - Google Patents

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Abstract

提供添加新型的润滑脂用添加剂而成的润滑性优异的润滑脂组合物。一种润滑脂组合物，其含有：润滑油基础油、增稠剂和下述通式(1)所示的环丁砜衍生物。(下式(1)中，R1表示碳数1～20的烃基，R2、R3分别表示氢或碳数1～20的烃基。)

Description

润滑脂组合物
技术领域
本发明涉及润滑特性优异的润滑脂组合物。
背景技术
润滑脂主要在为了使机械的滑动部、旋转部等、接触的面转动而难以保持附着了润滑剂的膜的状态的滑动面中使用。近年来，伴随汽车、电设备等机械技术的进步，各种设备有小型轻量化、高功率化、长寿命化的倾向，运转条件逐渐严苛起来。伴随此，使用于各种设备中的润滑脂的润滑性等要求性能也增高。
为了该润滑脂的润滑性的改善，提出了各种基础油、增稠剂、添加剂的选择方案，例如，已知：添加特定的亚磷酸酯的方案(专利文献1)；含有有机钼和二硫代磷酸锌、多硫化物、甘油三酯的方案(专利文献2)等。
然而，为了润滑性的进一步提高，要求开发出新型的润滑脂用添加剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-057134号公报
专利文献2：日本特开2014-043526号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明解决上述课题，提供添加新型的润滑脂用添加剂而成的润滑性优异的润滑脂组合物。
用于解决问题的方案
本发明人等为了开发润滑性优异的润滑脂组合物，进行了深入地研究，结果偶然发现，特定的环丁砜衍生物作为润滑脂用添加剂有效。另外，确认了该环丁砜衍生物在特定的条件下具有与其他添加剂的协同效应。
本发明是基于上述见解而作出的，如下。
〔1〕一种润滑脂组合物，其含有：润滑油基础油、增稠剂和下述通式(1)所示的环丁砜衍生物。
(上式(1)中，R1表示碳数1～20的烃基，R2、R3分别表示氢或碳数1～20的烃基。)
〔2〕根据上述〔1〕所述的润滑脂组合物，其中，环丁砜衍生物在上述通式(1)中，R1为碳数4～18的烷基，R2、R3分别为氢或碳数1～8的烃基。
〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的润滑脂组合物，其中，环丁砜衍生物的含量为0.2～10质量％。
〔4〕根据上述〔1〕～〔3〕中任一项所述的润滑脂组合物，其还含有：含磷有机化合物、含硫有机化合物和含磷-硫有机化合物中的至少1种化合物。
发明的效果
本发明的润滑脂组合物起到摩擦系数低、耐载荷能力高、润滑性极优异这样特别的效果。
具体实施方式
[润滑油基础油]
本发明的润滑油基础油为通常润滑油中使用的润滑油基础油，也可以使用矿物油系、合成油系、动植物油系或者它们的混合物中的任一者。
对于该润滑油基础油，100℃时的运动粘度优选为1～200mm2/s、更优选为5～50mm2/s。
润滑油基础油的含量以润滑脂组合物总量基准计优选为50质量％以上、更优选为60质量％以上。另外，含量的上限为其他成分的余部，通常优选为95质量％以下、更优选为85质量％以下。
对于矿物油系润滑油基础油，通常将对原油进行常压蒸馏、或者进一步对该蒸馏残渣油减压蒸馏而得到的馏出油用各种精制工艺精制而成的润滑油馏分作为基础油，将其保持原样地、或者向其中配混各种添加剂等，进行制备。前述精制工艺为加氢精制、溶剂萃取、溶剂脱蜡、氢脱蜡、硫酸洗涤、白土处理等，将这些以期望的顺序适当组合进行处理，可以得到适于本发明的矿物油系的润滑油基础油。将不同的原油或馏出油通过不同工艺的组合、顺序而得到的、性状不同的多种精制油的混合物也可以作为适合的基础油使用。
该矿物油系润滑油基础油从操作安全上的观点出发，优选芳香族成分为20％以下。
对于合成油系润滑油基础油，例如可以单独或组合使用：聚-α-烯烃(PAO)、低分子量乙烯·α-烯烃共聚物、聚丁烯、聚异丁烯等高分子聚合物、酯系、醚系等含氧系合成油、硅油、氟化油、烷基萘等。
作为动植物油系的润滑油基础油，可以适当使用：牛乳脂、牛油、猪油(猪脂)、羊油、鲸油、鲑鱼油、鲣鱼油、鲱鱼油、鳕鱼油；以及大豆油、菜籽油、葵花籽油、红花油、花生油、玉米油、棉籽油、米糠油、芝麻油、橄榄油、亚麻油、蓖麻油、可可脂、棕榈油、椰子油、大麻籽油、米油、茶籽油等。
[增稠剂]
本发明中，可以使用通常润滑脂组合物中使用的金属皂系、脲系、以及有机合成树脂粉体、无机粉体、包含酰胺化合物的胶凝剂、蜡等增稠剂。
作为金属皂系的增稠剂，为金属的羧酸盐(金属皂)，可列举出钠皂、钙皂、铝皂、锂皂，其中优选锂皂。
作为形成皂的羧酸，可列举出脂肪酸、脂肪族二元酸等，也可以为所谓的复合金属皂。
作为脲系的增稠剂，例如可列举出：二脲化合物、三脲化合物、四脲化合物、聚脲化合物(除二脲化合物、三脲化合物、四脲化合物以外)等脲化合物、脲·氨基甲酸酯化合物、二氨基甲酸酯等氨基甲酸酯化合物或者它们的混合物等，其中，优选二脲化合物、脲·氨基甲酸酯化合物、二氨基甲酸酯化合物或者它们的混合物。
作为有机合成树脂粉体，可列举出氟树脂颗粒(特别是聚四氟乙烯树脂颗粒)等。
作为无机粉体，可列举出：二氧化硅等金属氧化物、碳酸钙等金属碳酸盐、硫酸钙等金属硫酸盐、h-BN(常压相氮化硼)等氮化物。另外，也可列举出膨润土等源自矿物的金属氧化物。
作为包含酰胺化合物的胶凝剂，可列举出单酰胺、双酰胺、三酰胺等。其中，优选脂肪族单酰胺、脂肪族双酰胺。
作为蜡，可列举出石油系蜡、合成蜡、天然树脂蜡等。
增稠剂的含量以润滑脂组合物总量基准计优选为3～45质量％、更优选为5～30质量％。
[环丁砜衍生物]
本发明的环丁砜衍生物为下述通式(1)所示的化合物。
此处，R1表示碳数1～20的烃基，R2、R3分别表示氢或碳数1～20的烃基。
需要说明的是，上述环丁砜衍生物中，通式(1)中的R1优选为碳数4～18的烷基、更优选为碳数6～16的烷基，另一方面，R2、R3优选分别为氢或碳数1～8的烃基，更优选R2、R3均为氢。
该环丁砜化合物作为密封膨胀剂而市售，另外，例如，可以通过日本特开2006-206580号公报中记载的方法而制造。
该环丁砜衍生物的含量以润滑脂组合物总量基准计优选为0.2～10质量％、更优选为0.5～5质量％。
[第2添加剂]
本发明中，在上述润滑油基础油、增稠剂和环丁砜衍生物中，优选进一步含有选自含磷有机化合物、含硫有机化合物和含磷-硫有机化合物中的至少1种化合物作为第2添加剂。这些含磷有机化合物、含硫有机化合物和含磷-硫有机化合物可以使用作为通常的润滑油的添加剂而使用的化合物。
例如，作为含磷有机化合物，可列举出磷酸酯、亚磷酸酯、酸式磷酸酯、或者它们的胺盐、铵盐。其中，优选亚磷酸二苯酯、磷酸三甲苯酯。
作为含硫有机化合物，可列举出多硫化物、硫化烯烃、硫化油脂、二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)等。
作为含磷-硫有机化合物，可列举出二硫代磷酸锌(ZnDTP)、二硫代磷酸钼(MoDTP)等。
第2添加剂的含量以润滑脂组合物总量基准计优选为0.1～10质量％、更优选为0.2～5质量％。另外，作为磷元素含量，以润滑脂组合物总量基准计优选为0.01～1质量％、更优选为0.02～0.5质量％。作为硫元素含量，以润滑脂组合物总量基准计优选为0.01～1质量％、更优选为0.02～0.5质量％。
[其他添加剂]
在本发明的润滑脂组合物中，根据需要可以含有除上述第2添加剂以外的公知的添加剂。作为这样的添加剂，可列举出酚系、胺系等抗氧化剂、羧酸盐、磺酸盐等防锈剂、聚亚烷基二醇、甘油等耐磨耗剂、氯化石蜡等极压剂、高级脂肪酸、合成酯等油性改进剂、石墨、二硫化钼等固体润滑剂等。需要说明的是，这些可以单独或者组合2种以上添加。
[润滑脂的制备、性状]
对于本发明的润滑脂组合物，可以通过通常的润滑脂的制备方法、即在润滑油基础油中配混增稠剂制成基础润滑脂，向其中配混添加剂，进行混合而制备，也可以一次性配混润滑油基础油、增稠剂、添加剂，进行混合而制备。
本发明的润滑脂组合物在室温下为半固态或固态，具有以JIS K2220中规定的稠度标号计为000号～6号的稠度。
实施例
在润滑油基础油中加入表1中记载的增稠剂，以成为表1所示组成的方式分别加入各种添加剂，进行搅拌，然后使该混合物在辊磨机中通过，从而得到实施例和比较例的润滑脂组合物。
此处，PAO为聚-α-烯烃(40℃时的运动粘度：48mm2/s)。
矿物油1为源自原油的成分通过氢解得到的高精制矿物油(40℃时的运动粘度：38mm2/s)。
矿物油2为溶剂精制石蜡系矿物油(40℃时的运动粘度：100mm2/s)。
增稠剂的脲为二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)与单胺反应得到的脲系的增稠剂，此处，单胺使用的是对甲苯胺2摩尔份和环己胺8摩尔份的混合物。
增稠剂的Li皂为硬脂酸锂。
亚磷酸酯为亚磷酸二苯酯。
磷酸酯为磷酸三甲苯酯。
硫化合物为多硫化物(硫元素含量40％)。
环丁砜衍生物为前述通式(1)中R1为碳数8的烷基、R2、R3为氢的化合物。
ZnDTP(二硫代磷酸锌)中，烷基的碳数为6，Zn元素含量：8.7质量％。
MoDTC(二硫代氨基甲酸钼)中，烷基的碳数为4～12，Mo元素含量：10.0质量％。
对于摩擦特性，在球/盘型的SRV试验中，以球10mm球、振动频率50Hz、振幅1.0mm、温度40℃、载荷50N下摩擦5分钟，提高载荷至100N，再摩擦5分钟，接着以200N摩擦5分钟，自此之后，每100N增加载荷，测定直至600N的各载荷的摩擦系数。
将急剧上升至摩擦系数为0.3以上而产生了磨伤的载荷作为磨伤载荷(耐载荷能力)进行测定。需要说明的是，将即使为600N时也未磨伤的情况设为磨伤载荷600N以上。
另外，对于轻载荷的摩擦特性，重要在于在轴承等的实际使用环境中的节能效果，因此，将50N时的摩擦系数作为摩擦特性进行测定。
SRV试验中使用的试验机是依照ASTM D5706，球和盘的材质为SUJ-2。
将这些结果示于表1中。
由该结果显而易见，可知添加了环丁砜衍生物的润滑脂组合物与以往的添加了亚磷酸酯、磷酸酯的润滑脂组合物相比，耐载荷能力大幅提高。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的润滑脂组合物由于摩擦系数低、耐载荷能力高、润滑性优异，因此可以作为汽车、电设备的滑动部、旋转部等的润滑剂而利用。

Claims (4)

1.一种润滑脂组合物，其含有：润滑油基础油、增稠剂和下述通式(1)所示的环丁砜衍生物，
上式(1)中，R1表示碳数1～20的烃基，R2、R3分别表示氢或碳数1～20的烃基。
2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，环丁砜衍生物在上述通式(1)中，R1为碳数4～18的烷基，R2、R3分别为氢或碳数1～8的烃基。
3.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，环丁砜衍生物的含量为0.2～10质量％。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的润滑脂组合物，其还含有：含磷有机化合物、含硫有机化合物和含磷-硫有机化合物中的至少1种化合物。
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