CN1981021B - 等速联轴节用润滑脂组合物以及封入其的等速联轴节 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含下述组分(a)～(g)的等速联轴节用润滑脂组合物和封入其的等速联轴节。(a)基础油、(b)由下列通式表示的双脲增稠剂：R1NH-CO-NH-C6H4-p-CH2-C6H4-p-NH-CO-NHR2(式中，R1和R2各自独立为碳原子数8-20的烷基、碳原子数6-12的芳基或碳原子数6-12的环烷基)、(c)不溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼、(d)溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼、(e)二硫化钼、(f)苯酚钙和/或磺酸钙、以及(g)不含磷的硫系极压添加剂。本发明的等速联轴节用的润滑脂组合物可以有效地防止等速联轴节的温度上升，并且可以赋予等速联轴节优异的耐久性。

Description

等速联轴节用润滑脂组合物以及封入其的等速联轴节
技术领域
本发明涉及等速联轴节用润滑脂组合物，特别是涉及适合于在汽车固定型等速联轴节或滑动型等速联轴节中使用的等速联轴节用润滑脂组合物。本发明还涉及封入该润滑脂组合物的等速联轴节。
背景技术
目前，在汽车工业界，从确保轻量化和乘坐空间的观点来看，FF车的生产急剧增加。另外，从它的功能性观点来看，4WD车的生产也急剧增加。在这些FF车和4WD车中，因为采用前轮进行动力传动和操纵，例如在将方向盘转动到转满的状态下，所以平滑的动力传动非常必要。因此，对于FF车和4WD车，作为即使交叉两轴的交叉角发生多种变化也能够等速传输旋转运动的部件，等速联轴节仍然是不可欠缺的。
另外，作为等速联轴节可以采用例如ツエツパ型联轴节等固定型等速联轴节。对于ツエツパ型联轴节，当联轴节在工作角的状态下传递扭矩时，在这些构成部件之间的嵌合方面，将发生复杂的滚动和滑动。虽然像ツエツパ型联轴节这样的固定型等速联轴节需要复杂的运动，但是从发动机的高输出化、车辆的高速化、等速联轴节的小型轻量化等的观点来看，润滑条件变得更加严格，因此改善耐久性(剥离寿命)、抑制发热就成为研究的课题。
另外，就滑动型等速联轴节(例如双重补偿型等速联轴节：DOJ)而言，随着轮胎的上下运动，联轴节内的滚球在伸缩方向上滑动(10～100mm)，因此其具有吸收驱动轴的有效长度变化的性能，因此其同样需要改善耐久性和抑制发热。
目前已知的等速联轴节组合物(例如：参照专利文献1)包含例如基础油、特定的双脲增稠剂、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二硫化钼、特定的硫系极压添加剂以及硫-氮系极压添加剂。另外，还知道一种等速联轴节润滑脂
(例如：参照专利文献2)，其特征是，将增稠剂混入基础油中形成基础润滑脂，并将溶于上述基础油的二硫代氨基甲酸钼和不溶于上述基础油的二硫代氨基甲酸钼混入基础润滑脂而形成。
然而，就等速联轴节而言，目前的这些润滑脂组合物虽然耐久性优良，但还存在不能充分有效地抑制发热的问题。
专利文献1：特开平10-273692号公报，特别是权利要求1
专利文献2：特开2003-165988，特别是权利要求1
发明公开
发明要解决的任务
本发明的目的是，提供一种等速联轴节用润滑脂组合物，该组合物在等速联轴节中可以有效地抑制温度上升，并且可以满足耐久性。
解决任务的措施
本发明人等经过专心研究，结果发现，使基础油中含有特定的双脲增稠剂、2种特定的有机钼化合物、二硫化钼、苯酚钙或磺酸钙以及特定的极压添加剂的组合，可以有效地解决上述任务，基于这一发现完成了本发明。
即，本发明提供了一种以下所述的等速联轴节用润滑脂组合物以及将该组合物封入其中的等速联轴节。
1.含有下述组分(a)～(g)的等速联轴节用润滑脂组合物：
(a)基础油；
(b)由下列通式表示的双脲增稠剂：
R1NH-CO-NH-C6H4-p-CH2-C6H4-p-NH-CO-NHR2式中，R1和R2各自独立为碳原子数8-20的烷基、碳原子数6-12的芳基或碳原子数6-12的环烷基)；
(c)不溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
(d)溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
(e)二硫化钼；
(f)选自苯酚钙和磺酸钙中的至少一种；以及
(g)不含磷的硫系极压添加剂。
2.上述1记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，在整个组合物中，组分(b)的含量为1～20质量％、组分(c)的含量为0.1～10质量％、组分(d)的含量为0.1～10质量％、组分(e)的含量为0.1～10质量％、组分(f)的含量为0.1～10质量％、组分(g)的含量为0.1～10质量％。  
3.上述1或2记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，等速联轴节是固定型等速联轴节。
4.上述1或2记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，等速联轴节是滑动型等速联轴节。
5.封入上述1～4中任一项记载的润滑脂组合物的等速联轴节。
发明效果
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物，能够有效地防止等速联轴节的温度上升，并且可以赋予其优良的耐久性。另外，本发明提供了一种等速联轴节，它将具有那样优良性能的润滑脂组合物封入其中。
实施本发明的最佳实施方式
本发明的等速联轴节用润滑脂是为了用于等速联轴节的润滑脂状组合物。此处所述的等速联轴节，是指即使交叉两轴的交叉角发生多种变化也能等速传递旋转运动的部件。另外，所述的润滑脂是将增稠剂分散到基础油中形成半固体或固体状的物质。
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物的特征是，作为必要的组分包含组分(a)～组分(g)。以下对这些组分进行说明。
首先，作为本发明中使用的组分(a)的基础油，可以举出环烷系、石蜡系、液体石蜡、加氢脱蜡油等的矿物油。另外，作为组分(a)的基油，可以是例如以二酯、多元醇酯为代表的酯系合成油，以聚α烯烃、聚丁烯为代表的合成烃油，以烷基二苯基醚、聚丙二醇为代表的醚系合成油，硅油、氟化油等各类合成油。在本发明中，可以单独使用矿物油或合成油作为组分(a)的基础油，也可以将它们组合使用，特别优选单独使用矿物油。以全部组合物的质量作为基准，组分(a)基础油的含量可以是余量，即，添加了包含任意组分的其他全部组分后的剩余量，例如30.0～98.5质量％，优选为81～87质量％，但并不限定于这些量。
本发明中使用的组分(b)的双脲增稠剂是以下通式表示的物质：
R1NH-CO-NH-C6H4-p-CH2-C6H4-p-NH-CO-NHR2
式中，R1和R2可以相同或不同，是碳原子数8-20、优选碳原子数8～18的烷基，碳原子数6～12、优选碳原子数6～7的芳基或者碳原子数6-12、优选碳原子数6～7的环烷基)。
组分(b)的双脲增稠剂，例如可以通过使规定的二异氰酸酯和规定的单胺反应而得到。二异氰酸酯可以具体是二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯。作为单胺，可以出脂肪族胺、芳香族胺、脂环族胺或这些胺的混合物。作为脂肪族胺的具体实例，可以举出辛胺、十二胺、十六胺、十八胺和油胺。作为芳香族胺的具体实例可以举出苯胺、对甲苯胺。作为脂环族的具体实例可以举出环己胺。
在上述单胺中，优选采用由辛胺、十二胺、十六胺、十八胺或它们的混合物得到的组分(b)双脲系增稠剂。
以全部组合物的质量作为基准，组分(b)双脲系增稠剂的含量视其种类而不同。本发明润滑脂组合物的稠度最好是在后述的范围内，因此，组分(b)双脲系增稠剂的含量优选得到这样稠度的必要量。以全部组合物的质量作为基准，双脲系增稠剂的含量例如可以是1～25质量％，优选2～20质量％，但是不限于这些范围。
关于本发明中使用的组分(c)不溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼(以下简称为非油溶性MoDTC)，所谓“不溶于基础油(非油溶性)”，是指将0.5质量％的二烷基二硫代氨基甲酸钼加入基础油中搅拌，然后保持70℃×24小时后用肉眼观察，结果存在不溶于基础油的部分，优选是指所添加的组分(c)的98质量％残留下来。如果存在不溶解的部分，基础油就不会变透明，用肉眼观察其变为胶体状态或悬浮状态。
作为组分(c)的非油溶性MoDTC，优选由下述通式表示。
[R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn
式中，R3和R4各自独立，例如是1～4个碳原子，优选2～4个碳原子的烷基，m是0～3，n是4～1，m+n＝4。
以全部组合物的质量为基准，组分(c)非油溶性MoDTC的含量例如是0.1～10质量％，优选为0.5～5质量％。
关于本发明中使用的组分(d)溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼(以下简称“油溶性MoDTC”)，所谓“溶于基础油(油溶性)”是指将0.5质量％的二烷基二硫代氨基甲酸钼加入基础油中搅拌，然后保持70℃×24小时后用肉眼观察，结果基础油中不存在不溶解的部分。作为组分(d)的油溶性MoDTC优选由下述通式表示：
[R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn
式中，R3和R4是5～24个碳原子，优选5～18个碳原子的烷基，m是0～3，n是4～1，m+n＝4。
以全部组合物的质量为基准，组分(d)油溶性MoDTC的含量例如是0.1～10质量％，优选为0.5～5质量％。
组分(c)非油溶性MoDTC和组分(d)油溶性MoDTC的配比，以质量比计优选为5∶95～95∶5，更优选20∶80～40∶60。
本发明中使用的组分(e)二硫化钼，通常广泛地被用来作为等速联轴节中的固体润滑剂。已知其润滑机理为，其具有层状晶格结构、由于滑动容易剪切成薄层状，使摩擦阻力降低。另外，还具有防止等速联轴节烧接的效果。
以全部组合物的质量为基准，组分(e)二硫化钼的含量例如是0.1～10质量％，优选0.5～5质量％。其添加量以不给摩擦系数和振动特性带来不良影响为佳。
作为本发明中使用的组分(f)，可以是苯酚钙，例如硫化烷基苯酚的钙盐，可以使用市售的产品作为清洁分散剂。或者，作为组分(f)还可以采用磺酸钙，例如本领域中已知的磺酸钙。作为组分(f)，也可以以任意比例使用苯酚钙和磺酸钙两者。
以全部组合物的质量为基准，组分(f)苯酚钙和/或磺酸钙的含量例如为0.1～10质量％，优选为0.5～5质量％。
作为本发明中使用的组分(g)的不含磷的硫系极压添加剂的优选例子，可以举出硫含量为5～30质量％的物质。例如，作为组分(g)可以采用二硫代氨基甲酸锌，也可以是例如由烷基二取代的二烷基二硫代氨基甲酸锌。
以全部组合物的质量为基准，组分(g)的含量例如是0.1～10质量％，优选0.5～5质量％。
另外，在本发明的等速联轴节用润滑脂组合物中，根据需要可以添加多种添加剂。这样的添加剂例如可以举出：抗氧化剂、防锈剂、金属腐蚀防止剂、油剂、耐磨损剂、极压剂和固体润滑剂。
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物可以按以下所述制造：按照所希望的配比使用组分(a)～组分(g)作为必要组分，根据情况采用上述多种添加剂作为任意组分。其制备方法例如可以是，将组分(a)和组分(b)混合，预先制备作为基础油的脲润滑脂，然后向其中适当添加组分(c)～(g)。
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物，例如按JIS K2220 5.3测定的稠度为265～385，更优选稠度为310～340。通过按规定量使用上述(b)组分，可以调整成这样的稠度。
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物，只要是等速联轴节即可使用，没有任何限制，对于扭矩传递部件是球体的等速联轴节尤为适用，特别是适用于固定型等速联轴节，例如ツエツパ型联轴节。另外，本发明的等速联轴节用润滑脂组合物还可以应用于滑动型等速联轴节，例如双重补偿型等速联轴节(DOJ)。因此，封入上述润滑脂组合物的各种等速联轴节也在本发明的范围之内。
实施例1
通过以下实施例和对比实施例说明本发明。制备润滑脂组合物
在4000g的(a)矿物油(100℃下运动粘度为13.5mm2/s)中，使250g(1mol)二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯、129g(1mol)辛胺和270g(1mol)十八胺进行反应，将生成的(b)二脲系化合物均匀分散，得到基础润滑脂。在该基础润滑脂中按表1或表2所示的配比加入添加剂，一面进一步添加适宜的(a)矿物油，一面用三级辊磨机调节成JIS稠度No.1级(310～340)。
表1
表2
*1：非油溶性MoDTC([R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn(式中，R3和R4是碳原子数4的烷基，m为0～3，n为4～1，m+n＝4))。
*2：油溶性MoDTC([R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn(式中，R3和R4是碳原子数13的烷基，m为0～3，n为4～1，m+n＝4))。
*3：二硫化钼(平均粒径0.45μm)
*4：苯酚钙(TBN＝144)
*5：不含磷的硫系极压添加剂(硫化油脂S＝10.5％)
*5-1：不含磷的硫系极压添加剂(ZnDTC S＝12.3％)
*6：根据JIS K2220 5.3测定
*7：防止温度升高的性能的评价方法
将上述实施例1～4和对比实施例1～5的各自润滑脂组合物填充到固定型等速联轴节(ツエツパ型)的筒内，在转速1500rpm，扭矩300N·m，角度10度的条件下操作该联轴节。
防止温度升高的性能的评价基准
○：良好-外轮表面温度不到110℃
×：不良-外轮表面温度高于110℃
*8：耐久性的评价方法
将上述实施例1～4和对比实施例1～5的各自润滑脂组合物填充到固定型等速联轴节(ツエツパ型)的筒内，在转速200rpm，扭矩1000N·m，角度10度的条件下操作该联轴节。
耐久性的评价基准
○：良好-可以继续运转
×：不良-不可能继续运转
结果
从以上可以知道，与对比实施例1～5的润滑脂相比，根据本发明实施例1～4用于等速联轴节的润滑脂组合物给予了非常优异的抗温度上升性能和耐久性。
工业利用的可能性
本发明的等速联轴节用润滑脂组合物可以有效地防止等速联轴节的温度上升，并且可以赋予其优良的耐久性。

Claims (9)

1.含有下述组分(a)～(g)的等速联轴节用润滑脂组合物：
(a)基础油；
(b)由下列通式表示的双脲增稠剂：
R1NH-CO-NH-C6H4-p-CH2-C6H4-p-NH-CO-NHR2
式中，R1和R2各自独立为碳原子数8-20的烷基、碳原子数6-12的芳基或碳原子数6-12的环烷基；
(c)不溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
(d)溶于基础油的二烷基二硫代氨基甲酸钼；
(e)二硫化钼；
(f)选自苯酚钙和磺酸钙中的至少一种；以及
(g)不含磷的硫系极压添加剂；
在整个组合物中，组分(b)的含量为1～25质量％、组分(c)的含量为0.1～10质量％、组分(d)的含量为0.1～10质量％、组分(e)的含量为0.1～10质量％、组分(f)的含量为0.1～10质量％、组分(g)的含量为0.1～10质量％；
所述组分(c)和组分(d)的配比以质量比计为20∶80～40∶60。
2.权利要求1记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，在整个组合物中，组分(b)的含量为2～20质量％、组分(c)的含量为0.5～5质量％、组分(d)的含量为0.5～5质量％、组分(e)的含量为0.5～5质量％、组分(f)的含量为0.5～5质量％、组分(g)的含量为0.5～5质量％。
3.权利要求1记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，组分(f)为苯酚钙。
4.权利要求1记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，在组分(b)的式中，R1和R2各自独立为碳原子数8-20的烷基。
5.权利要求1或2记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，等速联轴节是固定型等速联轴节。
6.权利要求1或2记载的等速联轴节用润滑脂组合物，其中，等速联轴节是滑动型等速联轴节。
7.封入权利要求1或2记载的润滑脂组合物的等速联轴节。
8.封入权利要求3记载的润滑脂组合物的等速联轴节。
9.封入权利要求4记载的润滑脂组合物的等速联轴节。
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