CN115216355A - 流体动压轴承润滑油基础油、流体动压轴承润滑油、流体动压轴承、马达、风扇马达 - Google Patents

流体动压轴承润滑油基础油、流体动压轴承润滑油、流体动压轴承、马达、风扇马达 Download PDF

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Abstract

本发明提供流体动压轴承润滑油基础油、流体动压轴承润滑油、流体动压轴承、马达、风扇马达。提供落入可兼顾节能化和高轴承刚性的适度的40℃和100℃运动粘度范围并且粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异的流体动压轴承润滑油基础油。一种流体动压轴承润滑油基础油,其含有通式(1)[式中,R1~R3相同或不同,分别表示碳原子数6~10的直链状烷基]所表示的偏苯三酸三酯化合物。

Description

流体动压轴承润滑油基础油、流体动压轴承润滑油、流体动压 轴承、马达、风扇马达
技术领域
本发明涉及流体动压轴承润滑油基础油、流体动压轴承润滑油、流体动压轴承、马达、风扇马达。
背景技术
流体动压轴承装置具有高旋转精度和低噪声等特点。流体动压轴承装置作为搭载于以强烈要求高速化和小型化以及高寿命化的信息设备为代表的各种电气设备的马达用轴承装置,具体地说作为组装到硬盘驱动器等盘驱动装置中的主轴马达用、组装到这些盘驱动装置或PC等中的风扇马达用、或者组装到激光打印机中的多边形扫描仪马达用的轴承装置,将流体动压轴承进行了实用化。
最近,随着以笔记本电脑等为代表的IT设备的持续薄型化,在薄型化的同时,马达中使用的流体动压轴承装置也要求应对上述薄型化,通过缩小作为流体动压轴承装置的主轴的轴部件或支承该轴部件的轴承套筒的轴向尺寸,能够应对上述薄型化。但是,在缩小流体动压轴承装置的轴向尺寸时,在现有的马达中,轴承刚性会降低。为了实现静音性更进一步的提高,与以往马达相比,在更低速范围的使用频率增加。在流体动压轴承中,与在高速范围进行驱动的情况相比,在低速范围进行驱动的情况下,流体动压降低。即,旋转刚性进一步降低。由此,在为了应对上述薄型化而缩短轴承套筒的轴向尺寸时,难以得到轴承刚性,因此为了确保轴承刚性,不能缩短轴向尺寸。
这样,为了确保轴承刚性,对于所使用的流体动压轴承油基础油也要求提高轴承刚性。流体动压轴承油基础油的运动粘度越高,则流体动压轴承的轴承刚性越高,但随着运动粘度增高,流体动压轴承的粘性阻力升高,具有能量损失增大的问题。
对于具备流体动压轴承装置的马达,期待其在搭载于第5代移动通信系统(5G)通信设备或汽车中的ECU(电子控制装置)中的应用,由于使用环境温度升高,因此对于所使用的马达用流体动压轴承油基础油要求进一步的耐热性(耐蒸发性)。
近年来,强烈要求提高流体动压轴承的小型化、薄型化、以及进一步的静音性,并且以高寿命化为目标,提出了使用聚-α-烯烃等合成烃系润滑油基础油、脂肪族二元酸二酯、新戊基型多元醇酯、脂肪酸单酯等酯系润滑油基础油等的流体动压轴承用润滑油基础油。
这些之中,作为流体动压轴承用润滑油基础油,多使用粘度特性、低温流动性等优异的酯系润滑油基础油,但正在寻求满足粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异、并且能够兼顾节能化和高轴承刚性的全部条件的流体动压轴承润滑油基础油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公表公报特表平11-514778号公报
专利文献2:日本公表公报特表平11-514779号公报
专利文献3:日本公开公报特开2000-500898号公报
专利文献4:日本公开公报特开2003-119482号公报
专利文献5:日本再公表专利2004/018595号
专利文献6:日本公开公报特开2004-084839号公报
专利文献7:日本公开公报特开2005-290256号公报
专利文献8:日本公开公报特开2008-007741号公报
发明内容
本发明的目的在于提供粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异、并且能够兼顾节能化和高轴承刚性的流体动压轴承润滑油基础油、特别是风扇马达用流体动压轴承润滑油基础油。
本发明所例示的实施方式中,发现以具有40℃和100℃运动粘度范围的芳香族三羧酸三酯化合物作为主体的润滑油基础油的粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异,并且落入能够兼顾节能化和高轴承刚性的适度的40℃和100℃运动粘度范围,特别能够适合于流体动压轴承润滑油基础油、尤其是风扇马达用流体动压轴承润滑油基础油,从而完成了本发明。即,本发明提供下述项目的流体动压轴承润滑油基础油。
[0010M]
本发明所例示的实施方式中,流体动压轴承润滑油含有上述流体动压轴承润滑油基础油。
[0010N]
本发明所例示的实施方式中,流体动压轴承含有上述流体动压轴承润滑油。
[0010P]
本发明所例示的实施方式中,马达具有上述流体动压轴承。
[项1]
一种流体动压轴承润滑油基础油,其含有通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物,
[化1]
Figure BDA0003595636940000031
[式中,R1~R3相同或不同,分别表示碳原子数6~10的直链状烷基]。
[项2]
如[项1]中所述的含有偏苯三酸三酯化合物的流体动压轴承润滑油基础油,其中,通式(1)所表示的R1~R3相同或不同,分别为碳原子数8~10的直链状烷基。
[项3]
如[项1]中所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,偏苯三酸三酯化合物为偏苯三酸三正辛酯或偏苯三酸三正壬酯。
[项4]
如[项1]中所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,偏苯三酸三酯化合物为通过偏苯三酸与正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、或者为通过偏苯三酸与正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物。
[项5]
如[项1]~[项4]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物的含量在流体动压轴承润滑油基础油中为70质量%以上。
[项6]
如[项1]~[项4]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物的含量在流体动压轴承润滑油基础油中为90质量%以上。
[项7]
如[项1]~[项6]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,40℃的运动粘度为30~55mm2/s。
[项8]
如[项1]~[项7]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油,其中,流点为-25℃以下。
[项9]
一种流体动压轴承润滑油,其含有[项1]~[项8]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油。
[项10]
如[项9]中所述的流体动压轴承润滑油,其用于风扇马达。
[项11]
一种流体动压轴承润滑油,其含有[项1]~[项8]中任一项所述的流体动压轴承润滑油基础油和抗氧化剂。
[项12]
如[项11]中所述的流体动压轴承润滑油,其中,抗氧化剂为酚系抗氧化剂和/或胺系抗氧化剂。
[项13]
一种流体动压轴承,其具有[项9]~[项12]中任一项所述的流体动压轴承润滑油。
[项14]
一种马达,其具有[项13]中所述的流体动压轴承。
[项15]
一种风扇马达,其具有[项14]中所述的马达。
发明效果
根据本发明所例示的实施方式,本发明的流体动压轴承润滑油基础油落入能够兼顾节能化和高轴承刚性的适度的40℃和100℃运动粘度范围,并且粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异,作为风扇马达用流体动压轴承润滑油基础油特别优异。
此外,由于流体动压轴承润滑油具有上述的流体动压轴承润滑油基础油,因此粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异。
此外,由于流体动压轴承具有上述的流体动压轴承润滑油,因此粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异。
此外,由于马达具有上述的流体动压轴承,因此粘度指数和耐热性(耐蒸发性)以及低温流动性优异。
[0026A]
由以下的本发明优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是流体动压轴承的截面图。
图2是套筒的截面图。
图3是套筒的俯视图。
图4是套筒的仰视图。
图5是轴承部附近的截面图。
具体实施方式
参照附图对本发明所例示的实施方式进行详细说明。本说明书中,将马达的中心轴线方向的上侧作为“上侧”、将下侧作为“下侧”。需要说明的是,上下方向不表示组装到实际设备时的位置关系、方向。另外,将与中心轴线平行的方向或大致平行的方向称为“轴向”,将以中心轴线为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴线为中心的周向称为“周向”。
图1是流体动压轴承的截面图。马达部11具备静止部21和旋转部22。静止部21具有轴承部23、基座部12、定子210、以及电路板25。
轴承部23配置在定子210的径向内侧。轴承部23具有套筒231、以及轴承外壳232。套筒231是以中心轴线J1为中心的大致圆筒状。套筒231为金属的烧结体。套筒231中浸渗有润滑油。在套筒231的外周面设置有沿轴向延伸、润滑油进行循环的2个以上的循环槽275。2个以上的循环槽275沿周向等间隔地配置。轴承外壳232为有底大致圆筒状,由外壳圆筒部241和帽部242构成。外壳圆筒部241是以中心轴线J1为中心的大致圆筒状,覆盖套筒231的外周面。套筒231利用粘接剂固定于外壳圆筒部241的内周面。轴承外壳232由金属形成。帽部242固定于外壳圆筒部241的下端部。帽部242将外壳圆筒部241的下部封闭。套筒231可以利用粘接剂以外的方式进行固定,例如可以通过压入而固定于外壳圆筒部241的内周面。套筒231、轴承外壳232和帽部242可以由金属以外的导热性优异的材料形成。例如可以由导热性树脂或黄铜形成。
基座部12在径向内侧具有立起部121。立起部121为大致环状的部件。外壳圆筒部241的外周面的下方区域、即轴承外壳232的外周面的下方区域通过粘接或压入固定于立起部121的内周面。轴承外壳232与立起部121的固定可以使用粘接和压入这两者。
定子210是以中心轴线J1为中心的大致环状的部件。定子210具有定子铁芯211、以及形成在定子铁芯211上的2个以上的线圈212。定子铁芯211是将薄板状的硅钢板层积而形成的。定子铁芯211具有大致圆环状的铁芯背部211a、以及从铁芯背部211a朝向径向外侧突出的2个以上的齿211b。2个以上的线圈212通过在2个以上的齿211b上分别卷绕导线而构成。在定子210的下方配置有电路板25。线圈212的引出线与电路板25电连接。电路板25为FPC(柔性印刷电路板,Flexible Printed Circuitboad)。
旋转部22具有轴221、推力板224、转子轮毂222、以及磁铁223。轴221以中心轴线J1为中心进行配置。
转子轮毂222是以中心轴线J1为中心的有盖大致圆筒状。转子轮毂222具有作为筒部的磁铁保持圆筒部222a、盖部222c、以及第1推力部222d。磁铁保持圆筒部222a、盖部222c和第1推力部222d为一体的部件。第1推力部222d从轴221的上端部朝向径向外侧扩展。盖部222c从第1推力部222d朝向径向外侧扩展。盖部222c的下表面是包围轴221的大致环状的面。第1推力部222d与套筒231的上表面231b和外壳圆筒部241的上表面沿轴向对置。
推力板224具有朝向径向外侧扩展的大致圆盘状的部位。推力板224固定于轴221的下端部,从下端部朝向径向外侧扩展。推力板224收纳在由套筒231的下表面231c、帽部242的上表面和外壳圆筒部241的内周面的下部构成的板收纳部239。推力板224的上表面为包围轴221的大致环状的面。推力板224的上表面与套筒231的下表面231c、即板收纳部239的朝向下方的面沿轴向对置。下文中,将推力板224称为“第2推力部224”。另外,第2推力部224的下表面与轴承外壳232的帽部242的上表面对置。轴221插入到套筒231中。推力板224可以与轴221构成为一体的部件。推力板224例如由不锈钢等金属形成。
轴221与转子轮毂222构成为一体的部件。轴221和转子轮毂222通过对金属部件进行切削加工而形成。即,盖部222c与轴221连续。轴221也可以由与转子轮毂222分体的部件构成。这种情况下,轴221的上端部固定于转子轮毂222的盖部222c。另外,磁铁223固定于从转子轮毂222的盖部222c的径向外侧的端部朝轴向下侧延伸的磁铁保持圆筒部222a的内周面,磁铁223配置于定子210的径向外侧。轴221例如由不锈钢等金属形成。
转子轮毂222进一步具有从第1推力部222d的外缘部朝下方延伸的大致环状的环状筒部222b。以下将环状筒部222b称为“转子轮毂圆筒部222b”。在转子轮毂222中,转子轮毂圆筒部222b位于比定子210更靠近径向内侧的位置。转子轮毂圆筒部222b位于轴承外壳232的径向外侧,转子轮毂圆筒部222b的内周面与外壳圆筒部241的上部的外周面沿径向对置。在转子轮毂圆筒部222b的内周面与外壳圆筒部241的外周面之间形成密封间隙35。在密封间隙35形成润滑油的界面所在的密封部35a。
立起部121具有从上端朝向上方延伸的立起上筒部121a。转子圆筒部222b的外周面隔着径向间隙(以下称为微小间隙231d)与立起上筒部121a的内周面对置。由此可抑制该微小间隙231d中的气体出入。其结果可抑制润滑油从密封部35a的蒸发。微小间隙231d的径向宽度为0.15mm或小于0.15mm。更优选微小间隙231d的径向宽度为0.10mm或小于0.10mm。
图2是套筒231的截面图。在套筒231的内周面231a的上部和下部设置有由2个以上的人字形状的槽构成的第1径向动压槽列271和第2径向动压槽列272。另外,图3是套筒231的俯视图。在套筒231的上表面231b设置有由2个以上的螺旋形状的槽构成的第1推力动压槽列273。另外,图4是套筒231的仰视图。在套筒231的下表面231c设置有螺旋形状的第2推力动压槽列274。
图5是轴承部23附近的截面图。在轴221的外周面与套筒231的内周面231a之间形成径向间隙31。径向间隙31具有第1径向间隙311、以及位于第1径向间隙311的下方的第2径向间隙312。第1径向间隙311形成在轴221的外周面与套筒231的内周面231a中的设置有图2的第1径向动压槽列271的部位之间。第1径向间隙311中夹设有润滑油。另外,第2径向间隙312形成在轴221的外周面与套筒231的内周面231a中的设置有图2的第2径向动压槽列272的部位之间。第2径向间隙312中夹设有润滑油。第1径向间隙311和第2径向间隙312构成产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部31a。利用径向动压轴承部31a沿径向方向支承轴221。径向间隙31的径向宽度为5μm或小于5μm。更优选径向间隙31的径向宽度为3μm或小于3μm。
推力部(未图示)具有作为上侧推力部的第1推力部222d和作为下侧推力部的第2推力部224。在套筒231的上表面231b的设置有第1推力动压槽列273的部位与第1推力部222d的下表面之间形成第1推力间隙34。第1推力间隙34中夹设有润滑油。第1推力间隙34形成使润滑油产生流体动压的上推力动压轴承部34a。利用上推力动压轴承部34a沿轴向方向支承第1推力部222d。第1推力间隙34的轴向宽度为70μm或小于70μm。更优选第1推力间隙34的轴向宽度为45μm或小于45μm。
在套筒231的下表面231c的设置有第2推力动压槽列274的部位与第2推力部224的上表面之间形成第2推力间隙32。第2推力间隙32中夹设有润滑油。第2推力间隙32形成产生润滑油的流体动压的下推力动压轴承部32a。利用下推力动压轴承部32a沿轴向方向支承第2推力部224。上推力动压轴承部34a和下推力动压轴承部32a利用循环槽275连通。
在轴承外壳232的帽部242的上表面与第2推力部224的下表面之间形成第3推力间隙33。第3推力间隙33可以使位于帽部242的上表面与第2推力部224的下表面之间的润滑油产生流体动压。
在马达部11,密封间隙35、第1推力间隙34、径向间隙31、第2推力间隙32和第3推力间隙33形成相互连接的1个袋结构,在袋结构中连续存在润滑油。袋结构中,仅在密封间隙35形成润滑油的界面。
在马达部11,利用图1所示的轴221、第1推力部222d、从第1推力部222d的外缘部朝向下方延伸的转子轮毂圆筒部222b、第2推力部224、轴承部23、立起部121和润滑油构成作为轴承装置的轴承机构1。下面将轴221、第1推力部222d、转子轮毂圆筒部222b、第2推力部224、轴承部23和立起部121作为轴承机构1的一部分进行说明。轴承机构1中,轴221、第1推力部222d和第2推力部224藉由润滑油相对于轴承部23相对旋转。
本发明的流体动压轴承润滑油基础油的特征在于,其含有下述通式(1)所表示的化合物。
(通式(1)所表示的化合物)
本发明的化合物为下述通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物。
[化2]
Figure BDA0003595636940000091
[式中,R1~R3相同或不同,分别表示碳原子数6~10的直链状烷基。]
通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物中,R1~R3相同或不同,分别特别优选碳原子数8、碳原子数9或碳原子数10的直链状烷基。
通式(1)所表示的化合物中,R1~R3相同或不同且分别为碳原子数1~5的直链状烷基的情况下,流体动压轴承润滑油基础油的40℃和100℃运动粘度降低,轴承刚性降低,进而耐热性(耐蒸发性)变差,因而不优选。
R1~R3相同或不同且分别为碳原子数11以上的直链状烷基的情况下,流体动压轴承润滑油基础油的40℃和100℃运动粘度增高,风扇马达的能量损失增大,此外低温流动性变差,不优选。
通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物中,R1~R3相同或不同且分别为支链状烷基的情况下,与相同碳原子数的直链状烷基相比,流体动压轴承润滑油基础油的40℃和100℃运动粘度增高、并且粘度指数和耐热性(耐蒸发性)变差,不优选。
本发明的偏苯三酸三酯化合物只要满足作为润滑油基础油的性能即可,不会特别受其制造方法的限制,例如通过加入偏苯三酸或偏苯三酸酐以及一种以上的碳原子数6~10的直链状醇来进行酯化反应,可容易地得到该化合物。此外,根据上述直链状醇的种类,还具有下述方法:预先将偏苯三酸与碳原子数1~4的程度的低级醇酯化后,加入一种以上的上述直链状醇,进行酯交换反应,由此得到该化合物。从简便性等实用性的方面出发,最优选通过加入偏苯三酸酐以及一种以上的上述直链状醇来进行酯化反应而得到的方法。
通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物中,R1~R3包含两种以上的烷基的混基酯只要满足作为润滑油基础油的性能即可,不会特别受其制造方法的限定,例如可以作为通过偏苯三酸酐与选自碳原子数6~10的直链状醇中的2~5种醇的酯化反应而得到的酯混合物中包含的成分得到。从简便性等实用性的方面出发,优选为通过使用偏苯三酸酐、以及选自碳原子数6~10的直链状醇中的两种醇且两种醇的摩尔比为1:10~10:1来进行酯化反应而得到的酯混合物,更优选两种醇的摩尔比为1:5~5:1而得到的酯混合物,进一步优选两种醇的摩尔比为1:3~3:1而得到的酯混合物。
此外可以通过蒸馏等方法从所得到的酯混合物中分离或除去偏苯三酸三酯化合物,例如可以通过蒸馏除去所得到的酯混合物中的低沸点和/或高沸点偏苯三酸三酯化合物,也可以仅分离出R1~R3包含两种以上的烷基的混基酯。
作为碳原子数6~10的直链状醇的具体例,可以举出正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇。其中优选正己醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇,特别优选正辛醇、正壬醇、正癸醇。
作为通式(1)所表示的化合物的具体例,可以举出偏苯三酸三正己酯、偏苯三酸三正庚酯、偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三正壬酯、偏苯三酸三正癸酯、通过偏苯三酸与正己醇和正庚醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物(此处,通过偏苯三酸与正己醇和正庚醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物表示包含偏苯三酸三正己酯、偏苯三酸三正庚酯、偏苯三酸(二正己酯)(正庚酯)、以及偏苯三酸(正己酯)(二正庚酯)的偏苯三酸三酯混合物。以下为同样的含义)、通过偏苯三酸与正己醇和正辛醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇和正辛醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正壬醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇和正辛醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正壬醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇、正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇、正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇、正壬醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正辛醇、正壬醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇、正辛醇、正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇、正壬醇、正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物。其中优选偏苯三酸三正己酯、偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三正壬酯、通过偏苯三酸与正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正壬醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物,特别优选偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三正壬酯、通过偏苯三酸与正辛醇和正壬醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物、通过偏苯三酸与正辛醇和正癸醇的酯化反应得到的偏苯三酸三酯混合物。
也可以将上述偏苯三酸三酯化合物或偏苯三酸三酯混合物混合2种以上作为流体动压轴承润滑油基础油使用。
流体动压轴承润滑油基础油中,通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物的含量优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上、特别优选为98质量%以上。
流体动压轴承的轴承刚性可以通过流体动压轴承润滑油基础油的40℃和100℃运动粘度进行评价,40℃和100℃运动粘度越高,流体动压轴承的轴承刚性越高。但是,若40℃和100℃运动粘度过高,则尽管轴承刚性增高,但流体动压轴承的粘性阻力升高、能量损失增大,因而不优选。因此,流体动压轴承润滑油基础油的40℃运动粘度优选为30mm2/s以上且小于55mm2/s、特别优选为40mm2/s以上且小于50mm2/s。另外,100℃运动粘度优选为5.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、特别优选为6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s。40℃运动粘度为30mm2/s以上时,流体润滑膜的刚性良好;小于55mm2/s时,能量损失小。另外,100℃运动粘度为5.0mm2/s以上时,流体润滑膜的刚性良好;小于9.0mm2/s时,能量损失小。上述运动粘度为利用后记实施例中记载的方法得到的值。
流体动压轴承润滑油基础油的粘度指数优选为85以上的粘度指数、特别优选为100以上的粘度指数。粘度指数越高,粘度-温度特性越优异。上述粘度指数为利用后记实施例中记载的方法得到的值。
流体动压轴承润滑油基础油的耐热性可以利用耐蒸发性进行评价,耐蒸发性例如可以以使用TGDTA装置的5%质量减少时的温度作为指标来进行评价。流体动压轴承润滑油基础油的5%质量减少的温度优选为250℃以上、特别优选为260℃以上。5%质量减少的温度越高,耐蒸发性越优异。上述5%质量减少的温度为利用后述实施例中记载的耐蒸发性试验得到的值。
流体动压轴承润滑油基础油的低温流动性例如可以通过流点进行评价。流体动压轴承润滑油基础油的流点优选为-25℃以下、特别优选为-40℃以下。流点越低,低温流动性越优异。上述流点为利用后述实施例中记载的方法得到的值。
作为流体动压轴承润滑油基础油,优选:40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-25℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-25℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-25℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度30mm2/s以上且小于55mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-25℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-40℃以下的风扇马达用流体轴承油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度30mm2/s以上且小于55mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度30mm2/s以上且小于55mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度30mm2/s以上且小于55mm2/s、100℃运动粘度5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-25℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油;40℃运动粘度30mm2/s以上且小于55mm2/s、100℃运动粘度3.5mm2/s以上且小于6.0mm2/s、粘度指数85以上、5%质量减少的温度250℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油,特别优选40℃运动粘度40mm2/s以上且小于50mm2/s、100℃运动粘度6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s、粘度指数100以上、5%质量减少的温度260℃以上、流点-40℃以下的流体动压轴承润滑油基础油。
本发明的流体动压轴承润滑油基础油的低温流动性优异,粘度指数高,并且耐热性(耐蒸发性)良好,因此可适当地用作流体动压轴承润滑油基础油,进而可适当地用作风扇马达用流体动压轴承油基础油。
流体动压轴承润滑油基础油可以包含除本发明的偏苯三酸三酯化合物以外的基础油(合用基础油)。作为该基础油,例如可以举出矿物油(通过石油的精制得到的烃油)、聚-α-烯烃、聚丁烯、烷基苯、烷基萘、脂环式烃油、动植物油、有机酸酯(本发明的偏苯三酸三酯化合物除外)、聚亚烷基二醇、聚乙烯基醚、聚苯基醚、烷基苯基醚、硅油等基础油。可以适宜地合用这些中的至少一种。
作为矿物油,例如可以举出溶剂精制矿物油、氢化精制矿物油、蜡异构化油,通常使用100℃的运动粘度处于1~25mm2/s、优选处于2~20mm2/s的范围的矿物油。
作为聚-α-烯烃,例如可例示出作为碳原子数2~16的α-烯烃(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯等)的聚合物或共聚物且100℃的运动粘度为1~25mm2/s、粘度指数为100以上的物质,特别优选100℃的运动粘度为2~20mm2/s、粘度指数为120以上的物质。
作为聚丁烯,例如有将异丁烯聚合而成的聚丁烯、将异丁烯与正丁烯共聚而成的聚丁烯,通常可以举出100℃的运动粘度为2~30mm2/s的宽范围的物质。
作为烷基苯,例如可以举出被碳原子数1~40的直链或支链烷基取代的苯,例如可例示出分子量为200~450的单烷基苯、二烷基苯、三烷基苯、四烷基苯等。
作为烷基萘,例如可以举出被碳原子数1~30的直链或支链烷基取代的萘,例如可例示出单烷基萘、二烷基萘等。
作为脂环式烃油,有环烷系烃油等,通常可例示出100℃的运动粘度为1~40mm2/s的宽范围的脂环式烃油。
作为动植物油,例如可例示出牛油、猪油、棕榈油、椰子油、菜籽油、蓖麻油、葵花籽油等。
作为有机酸酯,例如可例示出脂肪酸单酯、脂肪族二元酸二酯、多元醇酯以及其他酯。
作为脂肪酸单酯,例如可以举出碳原子数5~22的脂肪族直链状或支链状单羧酸与碳原子数3~22的直链状或支链状的饱和或不饱和脂肪族醇的酯化合物。
作为脂肪族二元酸二酯,例如可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-九亚甲基二羧酸、1,10-十亚甲基二羧酸等脂肪族二元酸或其酸酐与碳原子数3~22的直链状或支链状的饱和或不饱和脂肪族醇的二酯。
作为多元醇酯,例如可以使用下述多元醇与碳原子数3~22的直链状和/或支链状饱和或不饱和脂肪族单羧酸的全酯,所述多元醇为:新戊二醇、2,2-二乙基丙二醇、2-丁基2-乙基丙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇等新戊基型结构的多元醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、1,4-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,5-己二醇、2-甲基-1,6-己二醇、3-甲基-1,6-己二醇、1,6-庚二醇、2-甲基-1,7-庚二醇、3-甲基-1,7-庚二醇、4-甲基-1,7-庚二醇、1,7-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,8-辛二醇、4-甲基-1,8-辛二醇、1,8-壬二醇、2-甲基-1,9-壬二醇、3-甲基-1,9-壬二醇、4-甲基-1,9-壬二醇、5-甲基-1,9-壬二醇、2-乙基-1,3-己二醇、甘油、聚甘油、山梨糖醇等非新戊基型结构的多元醇。
作为其他酯,可以举出芳香族二羧酸酯、芳香族多元羧酸酯(本发明的偏苯三酸三酯化合物除外)、二聚酸、氢化二聚酸等聚合脂肪酸、或者缩合蓖麻油脂肪酸、氢化缩合蓖麻油脂肪酸等羟基脂肪酸与碳原子数3~22的直链状或支链状的饱和或不饱和脂肪族醇的酯化合物。
作为聚亚烷基二醇,例如可例示出醇与碳原子数2~4的直链状或支链状的环氧烷烃的开环聚合物。作为环氧烷烃,可以举出环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷,可以使用利用了它们中的1种的聚合物、或者利用了2种以上的混合物的共聚物。另外,还可以使用一端或两端的羟基部分进行了醚化或酯化的化合物。作为聚合物的运动粘度,为5~50mm2/s(40℃)、优选为10~40mm2/s(40℃)。
作为聚乙烯基醚,为通过乙烯基醚单体的聚合得到的化合物,作为单体,可以举出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、仲丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、2-甲氧基乙基乙烯基醚、2-乙氧基乙基乙烯基醚等。作为聚合物的运动粘度,为5~50mm2/s(40℃)、优选为10~40mm2/s(40℃)。
作为聚苯基醚,例如可以举出具有2个以上的芳香环的间位利用醚键或硫醚键进行连接而成的结构的化合物,具体地说,可例示出双(间苯氧基苯基)醚、间双(间苯氧基苯氧基)苯、以及它们中的1个或2个以上的氧被置换成硫的硫醚类等。
作为烷基苯基醚,例如可以举出将聚苯基醚利用碳原子数6~18的直链状或支链状烷基取代而成的化合物,特别优选被1个以上的烷基取代的烷基二苯醚。
作为硅油,例如可以举出二甲基硅酮、甲基苯基硅酮、以及长链烷基硅酮、氟硅酮等改性硅酮。
作为流体动压轴承润滑油基础油中的合用基础油的含量,推荐为10质量%以下,为了使物性的平衡良好,更优选为5质量%以下。流体动压轴承润滑油基础油特别优选仅由通式(1)所表示的化合物构成。
本发明的流体动压轴承润滑油包含上述流体动压轴承润滑油基础油。该流体动压轴承润滑油中,为了提高上述流体动压轴承润滑油基础油的性能,除了上述流体动压轴承润滑油基础油以外,还可以混配添加剂(例如抗氧化剂等)。
作为抗氧化剂,例如可以举出酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。其中推荐酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂。
作为酚系抗氧化剂,可以没有特别限制地使用该领域中使用的公知的酚系抗氧化剂。这些酚系抗氧化剂中,推荐优选总碳原子数6~100、更优选20~80的物质。
具体地说,可例示出2,6-二叔丁基苯酚、2,6二叔丁基-对甲酚、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-异亚丙基双酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,2’-二羟基-3,3’-二(α-甲基环己基)-5,5’-二甲基-二苯基甲烷、2,2’-异亚丁基双(4,6-二甲基苯酚)、2,6-双(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苄基)-4-甲基苯酚、1,1’-双(4-羟苯基)环己烷、2,5-二叔戊基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、1,4-二羟基蒽醌、3-叔丁基-4-羟基苯甲醚、2-叔丁基-4-羟基苯甲醚、2,4-二苯甲酰基间苯二酚、4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,5-三羟基二苯甲酮、α-生育酚、双[2-(2-羟基-5-甲基-3-叔丁基苄基)-4-甲基-6-叔丁基苯基]对苯二甲酸酯、三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]等。其中特别优选2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-异亚丙基双酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、双[2-(2-羟基-5-甲基-3-叔丁基苄基)-4-甲基-6-叔丁基苯基]对苯二甲酸酯、三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯],进而最优选2,6-二叔丁基-对甲酚、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚。
酚系抗氧化剂可以单独使用1种或者将2种以上适宜地组合使用,其添加量通常相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份通常为0.01~5质量份、优选为0.1~2质量份。
作为胺系抗氧化剂,可以没有特别限制地使用该领域中使用的公知的胺系抗氧化剂。这些胺系抗氧化剂中,推荐优选总碳原子数6~60、更优选20~40的物质。
具体地说,可例示出二苯胺、单丁基二苯胺、单戊基二苯胺、单己基二苯胺、单庚基二苯胺、单辛基二苯胺等单烷基二苯胺、特别是单(C4-C9烷基)二苯胺(即二苯胺的两个苯环中的一者被烷基、特别是C4-C9烷基进行了单取代的二苯胺);二丁基二苯胺、二戊基二苯胺、二己基二苯胺、二庚基二苯胺、二辛基二苯胺、二壬基二苯胺等二(烷基苯基)胺、特别是二(C4-C9烷基苯基)胺(即,二苯胺的两个苯环分别被烷基、特别是C4-C9烷基进行了单取代的二苯胺且两个烷基相同的物质);二(单C4-C9烷基苯基)胺且一个苯环上的烷基与另一苯环上的烷基不同的物质;二(二-C4-C9烷基苯基)胺且两个苯环上的4个烷基中的至少1个与其余的烷基不同的物质;N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、4-辛基苯基-1-萘胺、4-辛基苯基-2-萘胺等萘胺类;对苯二胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺等苯二胺类等。其中特别优选二辛基二苯胺、二壬基二苯胺、N-苯基-1-萘胺。
本说明书和权利要求书中,作为上述添加剂的烷基,例如可以举出碳原子数1~20的直链或支链烷基,优选可以举出碳原子数1~12的直链或支链烷基。在同一分子内具有2个以上的烷基的情况下,该2个以上的烷基可以相同或不同。另外,在同一分子内具有2个以上的相同碳原子数的烷基的情况下,该2个以上的烷基可以为直链或支链中的任一者。
胺系抗氧化剂可以使用1种或者将2种以上适宜地组合来使用,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,其添加量通常为0.01~5质量份、优选为0.1~2质量份。
将酚系抗氧化剂与胺系抗氧化剂组合的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,它们的合计添加量通常为0.01~5质量份、优选为0.1~2质量份。另外,作为该酚系抗氧化剂与胺系抗氧化剂的比例(质量比)没有特别限制,可以从广泛范围中适宜地选择,推荐优选酚系抗氧化剂(I)与胺系抗氧化剂(II)的质量比为(I):(II)=1:0.05~20、更优选为1:0.2~5的范围。
作为优选的酚系抗氧化剂与胺系抗氧化剂的组合,可例示出选自由2,6-二叔丁基对甲酚、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)和2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚组成的组中的1种或2种以上与选自由二辛基二苯胺、二壬基二苯胺和N-苯基-1-萘胺组成的组中的1种或2种以上的组合。
具体地说,优选下述组合。可例示出2,6-二叔丁基对甲酚与二辛基二苯胺的组合、2,6-二叔丁基-对甲酚与二壬基二苯胺的组合、2,6-二叔丁基-对甲酚与N-苯基-1-萘胺的组合、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与二辛基二苯胺的组合、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与二壬基二苯胺的组合、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与N-苯基-1-萘胺的组合、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚与二辛基二苯胺的组合、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚与二壬基二苯胺的组合、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚与N-苯基-1-萘胺的组合等。其中,从耐热性优异的方面出发,作为更为有效的组合,推荐4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与二辛基二苯胺的组合、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与二壬基二苯胺的组合、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)与N-苯基-1-萘胺的组合等。
通过将上述记载的抗氧化剂混配在流体动压轴承润滑油基础油中,可抑制在空气存在下该流体动压轴承润滑油基础油的分解等,由此提高流体动压轴承润滑油的耐热性。
为了进一步提高上述流体动压轴承润滑油的性能,还可以适宜地混配金属清洁剂、无灰分散剂、油性剂、抗磨耗剂、极压剂、金属钝化剂、防锈剂、粘度指数改进剂、流点降低剂、水解抑制剂等添加剂中的至少一种。只要可发挥出本发明的效果,它们的混配量没有特别限定,其具体例如下所示。
作为金属清洁剂,可以使用石油磺酸Ca、高碱性石油磺酸Ca、烷基苯磺酸Ca、高碱性烷基苯磺酸Ca、烷基苯磺酸Ba、高碱性烷基苯磺酸Ba、烷基苯磺酸Mg、高碱性烷基苯磺酸Mg、烷基苯磺酸Na、高碱性烷基苯磺酸Na、烷基萘磺酸Ca、高碱性烷基萘磺酸Ca等金属磺酸盐、酚Ca、高碱性酚Ca、酚Ba、高碱性酚Ba等金属酚盐、水杨酸Ca、高碱性水杨酸Ca等水杨酸金属盐、膦酸Ca、高碱性膦酸Ca、膦酸Ba、高碱性膦酸Ba等膦酸金属盐、高碱性羧酸Ca等。在使用这些金属清洁剂的情况下,相对于风扇马达用流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为1~10质量份、优选为2~7质量份。
作为无灰分散剂,可例示出聚烯基琥珀酰亚胺、聚烯基琥珀酰胺、聚烯基苄基胺、聚烯基琥珀酸酯等。这些无灰分散剂可以单独使用或组合使用,使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为1~10质量份、优选为2~7质量份。
作为油性剂,可例示出硬脂酸、油酸等脂肪族饱和及不饱和单羧酸、二聚酸、氢化二聚酸等聚合脂肪酸、蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸等羟基脂肪酸、月桂醇、油醇等脂肪族饱和及不饱和单醇、硬脂胺、油胺等脂肪族饱和及不饱和单胺、月桂酰胺、油酰胺等脂肪族饱和及不饱和单羧酸酰胺、鲨肝醇、鲛肝醇、鲨油醇等的甘油醚、月桂基聚甘油醚、油基聚甘油基醚等烷基或烯基聚甘油基醚、二(2-乙基己基)单乙醇胺、二异十三烷基单乙醇胺等烷基或烯基胺的聚(环氧烷)加成物等。这些油性剂可以单独或组合使用,使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.01~5质量份、优选为0.1~3质量份。
作为抗磨耗剂和/或极压剂,可例示出磷酸三甲苯酚酯、磷酸甲苯二苯酯、烷基苯基磷酸酯类、磷酸三丁酯、磷酸二丁酯等磷酸酯类、亚磷酸三丁酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸三异丙酯等亚磷酸酯类和它们的胺盐等磷系、硫化油脂、硫化油酸等硫化脂肪酸、二苄基二硫醚、硫化烯烃、二烷基二硫醚等硫系、二烷基二硫代磷酸Zn、二烷基二硫代磷酸Zn、二烷基二硫代磷酸Mo、二烷基二硫代氨基甲酸Mo等有机金属系化合物等。这些抗磨耗剂可以单独使用或组合使用,在使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.01~10质量份、优选为0.1~5质量份。
作为金属钝化剂,可例示出苯并三唑系、噻二唑系、没食子酸酯系化合物等。这些金属钝化剂可以单独使用或组合使用,使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.01~0.4质量份、优选为0.01~0.2质量份。
作为防锈剂,可例示出十二碳烯基琥珀酸半脂、十八碳烯基琥珀酸酐、十二碳烯基琥珀酰胺等烷基或烯基琥珀酸衍生物、山梨糖醇酐单油酸脂、甘油单油酸脂、季戊四醇单油酸脂等多元醇偏酯、石油磺酸Ca、烷基苯磺酸Ca、烷基苯磺酸Ba、烷基苯磺酸Mg、烷基苯磺酸Na、烷基苯磺酸Zn、烷基萘磺酸Ca等金属磺酸盐、松香胺、N-油酰肌氨酸等胺类、二烷基亚磷酸胺盐等。这些防锈剂可以单独使用或组合使用,在使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.01~5质量份、优选为0.05~2质量份。
作为粘度指数改进剂,可例示出聚甲基丙烯酸烷基酯、聚烷基苯乙烯、聚丁烯、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐酯共聚物等烯烃共聚物。这些粘度指数改进剂可以单独使用或组合使用,使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.1~15质量份、优选为0.5~7质量份。
作为流点降低剂,可例示出氯化链烷烃与烷基萘的缩合物、氯化链烷烃与苯酚的缩合物、上述作为粘度指数改进剂的聚甲基丙烯酸烷基酯、聚烷基苯乙烯、聚丁烯等。这些流点降低剂可以单独使用或组合使用,使用其的情况下,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.01~5质量份、优选为0.1~3质量份。
作为水解抑制剂,可以使用烷基缩水甘油醚类、烷基缩水甘油酯类、亚烷基二醇缩水甘油醚类、脂环式环氧类、苯基缩水甘油醚等环氧化合物、二叔丁基碳化二亚胺、1,3-二-对甲苯基碳化二亚胺等碳化二亚胺化合物,相对于流体动压轴承润滑油基础油100质量份,可以添加通常为0.05~2质量份。
以下举出实施例详细说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。另外,各例中的流体动压轴承润滑油基础油和流体动压轴承润滑油的物理特性和化学特性通过下述方法进行评价。没有特别提及的化合物使用试剂。
<化合物>
原料
·偏苯三酸酐:东京化成工业株式会社制造
·1-戊醇:东京化成工业株式会社制造
·1-己醇:东京化成工业株式会社制造
·1-辛醇:东京化成工业株式会社制造
·1-壬醇:东京化成工业株式会社制造
·1-癸醇:东京化成工业株式会社制造
·1-十二烷醇:东京化成工业株式会社制造
·2-乙基-1-己醇:KH Neochem株式会社制造产品名“Octanol”
·3,5,5-三甲基-1-己醇:KH Neochem株式会社制造产品名“Nonanol”
·癸二酸二(2-乙基己基)酯:新日本理化株式会社制造产品名“SANSO CIZERDOS”
催化剂
·四正丁氧基钛:日本曹达株式会社制造产品名“B-1”
抗氧化剂
·胺系抗氧化剂
二辛基(包含直链和支链)二苯胺:川口化学工业株式会社制造产品名“ANTAGELDA”
·酚系抗氧化剂
4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)(东京化成工业株式会社制造),以下简称为“MBDBP”。
(a)酸值
依据JIS-K-2501(2003)进行测定。检出限为0.01KOHmg/g。
(b)运动粘度
依据JIS-K-2283(2000)测定40℃、100℃的运动粘度。
<40℃运动粘度的评价>
A:40mm2/s以上且小于50mm2/s
B:30mm2/s以上且小于40mm2/s/或者50mm2/s以上且小于55mm2/s
C:小于30mm2/s、或55mm2/s以上
<100℃运动粘度的评价>
A:6.0mm2/s以上且小于9.0mm2/s
B:5.0mm2/s以上且小于6.0mm2/s、或9.0mm2/s以上且小于10.0mm2/s
C:小于5.0mm2/s、或10.0mm2/s以上
(c)粘度指数
依据JIS-K-2283(2000)进行计算。
<粘度指数的评价>
A:100以上
B:85以上且小于100
C:小于85
(d)低温流动性试验(流点)
依据JIS-K-2269(1987)测定流点。
<低温流动性试验(流点)的评价>
A:-40℃以下
B:高于-40℃且为-25℃以下
C:高于-25℃
(e)耐蒸发性
精确称量(至小数点后第3位)约10mg流体轴承用润滑油基础油,置于TG-DTA装置(SII Nanotechnology公司制造装置名;EXSTAR 6000系列、TG/DTA6200)中,在下述测定条件下测定由初期质量减少5%质量时的温度(5%质量减少的温度),将其作为耐蒸发性的指标。
[测定条件]
升温速度:10℃/分钟
流通空气量:50ml/分钟
测定开始温度:50℃
<耐蒸发性的评价>
A:260℃以上
B:250℃以上且小于260℃
C:小于250℃
(f)流体动压轴承润滑油基础油的评价
作为流体动压轴承润滑油基础油的评价,在运动粘度和粘度指数的评价、低温流动性的评价和耐蒸发性的评价结果中,若C为1个以上则评价为不合格,若B为2个以下(其他评价为A)则评价为良好,若B为1个以下(其他评价为A)则评价为特别良好。
[实施例1]
向具备搅拌器、温度计、带冷却管的水分分馏接收器的1升的四口烧瓶中投入1-己醇404.6g(3.96摩尔)、偏苯三酸酐230.5g(1.2摩尔)、作为催化剂的四正丁氧基钛(相对于原料总量为0.1质量%),进行氮气置换后,缓慢地升温至200℃。以理论生成水量(43.2g)为标准,一边除去所馏出的生成水一边进行酯化反应。反应结束后,通过蒸馏除去残留的原料1-己醇,得到酯化粗产物。接着,利用相对于所得到的酯化粗产物的酸值为5当量的氢氧化钠水溶液中和后,用水洗水反复水洗至达到中性为止。进一步将所得到的酯化粗产物用活性炭进行吸附处理后,通过过滤除去活性炭,得到本发明的偏苯三酸三正己酯444.1g。酸值小于0.01KOHmg/g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(A)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[实施例2]
除了使用1-辛醇515.7g(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的本发明的偏苯三酸三正辛酯531.5g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(B)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[实施例3]
除了使用1-壬醇571.2g(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的本发明的偏苯三酸三正壬酯558.2g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(C)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[实施例4]
除了使用1-己醇202.3g(1.98摩尔)和1-辛醇257.8g(1.98摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的本发明的偏苯三酸三酯的酯混合物466.4g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(D)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[实施例5]
除了使用1-辛醇257.8g(1.98摩尔)和1-癸醇313.4g(1.98摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的本发明的偏苯三酸三酯的酯混合物564.1g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(E)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[实施例6]
除了使用1-辛醇257.8g(1.98摩尔)和1-壬醇285.6g(1.98摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的本发明的偏苯三酸三酯的酯混合物494.6g。将该化合物作为流体动压轴承润滑油基础油(F)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0003595636940000241
[比较例1]
将癸二酸二(2-乙基己基)酯(DOS)作为本发明以外的流体动压轴承润滑油基础油,进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表2。
[比较例2]
除了使用1-戊醇394.9g(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的偏苯三酸三正戊酯378.5g。将该化合物作为本发明以外的流体动压轴承润滑油基础油(a)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表2。
[比较例3]
除了将反应容器由1升的四口烧瓶变更为2升的四口烧瓶、使用1-十二烷醇737.9g(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到偏苯三酸三正十二烷基酯,但其在室温发生固化,因此判断该化合物不适合作为本发明的流体动压轴承润滑油基础油。
[比较例4]
除了使用2-乙基己醇515.7(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的偏苯三酸三(2-乙基己基)酯538.1g。将该化合物作为本发明以外的流体动压轴承润滑油基础油(c)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表2。
[比较例5]
除了使用3,5,5-三甲基-1-己醇571.2(3.96摩尔)来代替1-己醇以外,利用与实施例1相同的方法得到酸值小于0.01KOHmg/g的偏苯三酸三(3,5,5-三甲基己醇)酯537.0g。将该化合物作为本发明以外的流体动压轴承润滑油基础油(d)进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表2。
[表2]
Figure BDA0003595636940000251
[实施例7~9]
相对于实施例2的流体轴承用润滑油基础油100质量份,添加抗氧化剂1质量份,制备本发明的流体动压轴承润滑油。对于所制备的各流体动压轴承润滑油,利用与流体动压轴承润滑油基础油相同的方法进行运动粘度和粘度指数的测定以及低温流动性试验(流点)、耐蒸发性试验,将它们的结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0003595636940000261
由表1可知,本发明的流体动压轴承润滑油基础油为下述优异的润滑油基础油:其处于从节能和高轴承刚性方面出发适当的40℃和100℃运动粘度范围,粘度指数高,并且低温流动性和耐热性(耐蒸发性)良好。另外,由表3可知,本发明的流体动压轴承润滑油也是下述优异的流体动压轴承润滑油:其处于适当的40℃和100℃运动粘度范围,粘度指数高,并且低温流动性和耐热性(耐蒸发性)良好。
本发明的流体动压轴承润滑油基础油是处于从节能和高轴承刚性的方面出发适当的40℃和100℃运动粘度范围、粘度指数高、并且低温流动性和耐热性(耐蒸发性)良好的优异的润滑油基础油,因此能够适当地用作流体动压轴承润滑油基础油,例如能够用于使用流体动压轴承的HDD用主轴马达、风扇马达等。

Claims (8)

1.一种流体动压轴承润滑油基础油,其特征在于,其含有通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物,
[化1]
Figure FDA0003595636930000011
通式(1)中,R1~R3相同或不同,分别表示碳原子数6~10的直链状烷基。
2.如权利要求1所述的流体动压轴承润滑油基础油,其特征在于,通式(1)所表示的偏苯三酸三酯化合物的含量在流体动压轴承润滑油基础油中为70重量%以上。
3.如权利要求1或2所述的流体动压轴承润滑油基础油,其特征在于,流体动压轴承润滑油基础油用于风扇马达。
4.一种流体动压轴承润滑油,其特征在于,其含有权利要求1或2所述的流体动压轴承润滑油基础油。
5.如权利要求4所述的流体动压轴承润滑油,其特征在于,流体动压轴承润滑油用于风扇马达。
6.一种流体动压轴承,其特征在于,其具有权利要求4或5所述的流体动压轴承润滑油。
7.一种马达,其特征在于,其具有权利要求6所述的流体动压轴承。
8.一种风扇马达,其特征在于,其具有权利要求7所述的马达。
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