DE19680834B4

DE19680834B4 - Schmierstoffzusammensetzung für Wälzlager

Info

Publication number: DE19680834B4
Application number: DE19680834T
Authority: DE
Inventors: Michiharu Odawara Naka; Atsushi Yokohama Yokouchi; Hideki Chigasaki Koizumi; Kenichi Yamato Iso; Hirotugu Yokohama Kinoshita; Souichi Nomura; Fumihiro Yokohama Itano
Original assignee: NSK Ltd; Nippon Mitsubishi Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JPH093466A; WO1997000927A1; DE19680834T1; JP3337593B2; US5728659A

Abstract

Eine Schmierstoffzusammensetzung für ein Wälzlager enthält, bezogen auf 100 Gewichtsteile eines Basisöls, 10 bis 60 Gewichtsteile einer Mischung aus Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel mit einer Zusammensetzung von 25 bis 90 Mol-% einer Diharnstoffverbindung der Formel (1), 90 bis 50 Mol-% einer Diharnstoffverbindung der Formel (2) und 1 bis 30 Mol-% einer Diharnstoffverbindung der Formel (3), wobei R·1· für eine aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, R·2· für eine divalente aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen und R·3· für eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen steht und der Wert (Anteile R·1·/(Anteile R·2· + Anteile R·3·)) in der Mischung 0,55 bis 0,95 beträgt. DOLLAR F1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Schmierstoffzusammensetzung für Wälzlager. Insbesondere betrifft sie eine Schmierstoffzusammensetzung, die für Wälzlager in elektrischen Komponenten und Nebenaggregaten für Automobile, wie Wechselstromgeneratoren, elektromagnetische Kupplungen für Autoklimaanlagen, Leerlaufübertragungen, elektrische Ventilatormotoren und dergleichen, verwandt wird.
Hintergrund der Erfindung
In Kraftfahrzeugen wurde, um mit der Weiterentwicklung von FF-Fahrzeugen (Frontmotor-Frontantrieb), die auf die Verminderung der Größe und des Gewichts der Fahrzeuge abzielt, mitzuhalten und angesichts der Forderung nach vergrößerten Fahrgastzellen innerhalb der Fahrzeuge, der Motorraum notwendigerweise verkleinert, wobei die Größe und das Gewicht der elektrischen Komponenten und Zusatzaggregate, wie Wechselstromgeneratoren, elektromagnetische Kupplungen für Autoklimaanlagen, Leerlaufriemenscheiben oder Motoren für elektrische Ventilatoren, weiter reduziert wurde. Andererseits werden eine erhöhte Leistung und eine erhöhte Energieabgabe der elektrischen Komponenten und Zusatzgeräte verlangt. Daher wurde beispielsweise die durch die Größenreduktion verursachte Verminderung der Energieabgabe eines Wechselstromgenerators durch eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit kompensiert. Weiterhin wurde, um der Forderung nach geräuscharmem Betrieb nachzukommen, das Ausmaß der hermetischen Kapselung des Motorraums verbessert, weshalb der Motorraum zur Aufheizung neigt, so daß Komponenten benötigt werden, die höheren Temperaturen standhalten können. In diesen elektrischen Komponenten und Zusatzgeräten werden Wälzlager verwandt, wobei die Schmierung der Wälzlager hauptsächlich durch Verwendung von Schmierstoffen sichergestellt wird. Gegenwärtig wird von Schmierstoffen, die in gekapselten Lagern, die in elektrischen Komponenten und Zusatzgeräten in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen, verlangt, daß sie eine lange Lebensdauer aufweisen, was die Verschleißverhinderung und die Lagerschmierung anbetrifft, geringe Schmierstoffverluste durch Lecken, sehr gute Eigenschaften bezüglich Rostvorbeugung sowie einen sehr geräuscharmen Betrieb der Lager ermöglichen.
JP-A-5/98280, 5/194979 und 5/263091 beschreiben Schmierstoffe, die als Verdickungsmittel eine Diharnstoffverbindung mit aromatenhaltigen Kohlenwasserstoffgruppen an den meisten Endungen aufweisen. Die Schmierstoffe haben eine erhöhte Standzeit, was die Verschleißverhinderung an den Lagern anbetrifft, jedoch ein eine herabgesetzte Fluidität, so daß sie bei Betriebsbedingungen unter hohen Temperaturen und bei hoher Geschwindigkeit zum Heißlaufen der Lager führen, weshalb Pobleme bei der Lebensdauer der Lagerschmierung bleiben.
JP-A-3/79698, 5/140576 und 6/17079 beschreiben Schmierstoffe, die als Verdickungsmittel eine Diharnstoffverbindung mit Cyclohexylgruppen an den meisten Endungen enthalten. Diese Schmierstoffe haben eine erhöhte Lebensdauer der Lagerstoffschmierung unter Betriebsbedingungen bei hohen Temperaturen und hohen Geschwindigkeiten, jedoch nicht ausreichende Standzeit, was die Verschleißverhinderung anbetrifft.
JP-A-4/253796 beschreibt einen Schmierstoff, der als Verdickungsmittel eine Diharnstoffverbindung mit sowohl einer Cyclohexylgruppe als auch einer Alkylgruppe an ihren Enden aufweist. JP-A-6/88085 beschreibt einen Schmierstoffe, der als Verdickungsmittel eine Diharnstoffverbindung mit einer aromatenhaltigen Kohlenwasserstoffgruppe, einer Cyclohexylgruppe und einer Alkylgruppe an ihren Enden aufweist. Diese Schmierstoffe sind schlechter, was die Verschleißverhinderung anbetrifft und die Scherstabilität, und verursachen in hohen Ausmaß Schmierstoffverluste durch Lecks.
JP-A-61/155496 beschreibt einen Schmierstoff, der als Verdickungsmittel eine Diharnstoffverbindung mit einer langkettigen Alkylphenylgruppe und einer Cyclohexylgruppe an ihren Enden aufweist. Dieser Schmierstoff zeigt bis zu einem gewissen Grad ausreichende Dauerhaftigkeit bei Betriebsbedingungen unter hohen Temperaturen und hoher Geschwindigkeit, jedoch nicht genug Dauerhaftigkeit unter schweren Bedingungen, wie einem dmn-Wert von nicht weniger als 600.000 und einer Temperatur von nicht weniger als 150°C.
Offenbarung der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Schmierstoffzusammensetzung für ein Wälzlager mit einer stark verlängerten Lebensdauer der Lagerschmierung und verbesserter Verschleißverhinderung, insbesondere unter Betriebsbedingungen bei hohen Temperaturen und hoher Geschwindigkeit der Lager.
Erfindungsgemäß wird eine Schmierstoffzusammensetzung für ein Wälzlager bereitsgestellt, welche 10 bis 60 Gewichtsteile einer Mischung von Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile eines Basisöl, enthält, wobei die Mischung der Diharnstoffverbindungen die Zusammensetzung aufweist:

(a) 25 bis 30 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (1)
(b) 9 bis 50 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (2)
(c) 1 bis 30 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (3)
worin R¹ für eine aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, R² für eine divalente aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen und R³ für eine Cyclohexylgruppe oder einer Alkylcyclohexylgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei der Wert (Anteil R¹/Anteil R¹ + Anteil R³)) in der Mischung 0,55 bis 0,95 beträgt.

Beste Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend im Detail erläutert.
Die Schmierstoffzusammensetzung für Wälzlager gemäß der Erfindung verwendet als Verdickungsmittel eine Mischung aus Diharnstoffverbindungen, welche aus 25 bis 90 mol%, vorzugsweise 50 bis 70 mol%, besonders bevorzugt 60 bis 65 mol% einer Diharnstoffverbindung der vorstehenden Formel (1); 9 bis 50 mol%, vorzugsweise 15 bis 40 mol%, besonders bevorzugt 15 bis 35 mol% einer Diharnstoffverbindung der vorstehenden Formel (2); und 1 bis 30 mol%, vorzugsweise 1 bis 15 mol%, besonders bevorzugt 5 bis 15 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (3) zusammengesetzt ist.
In jeder der Formeln (1), (2) und (3) steht R¹ für eine aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, etwa eine Toluylgruppe, Xylylgruppe, β-Phenetylgruppe, t-Butylphenylgruppe, Benzylgruppe oder Methylbenzylgruppe. R² steht für eine divalente aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, wobei die nachstehenden Beispiele als Gruppen für R² besonders bevorzugt sind:
R³ steht für eine Cyclyohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, etwa eine Cyclohexylgruppe, Methylcyclohexylgruppe, Dimethylcyclohexylgruppe, Ethylcyclohexylgruppe, Diethylcyclohexylgruppe, Propylcyclohexylgruppe, Isopropylcyclohexylgruppe, 1-Methyl-3-propylcyclohexylgruppe, Butylcyclohexylgruppe, Pentylcyclohexylgruppe, Pentylmethylcyclohexylgruppe oder Hexylcyclohexylgruppe. Von diesen sind die Cyclohexylgruppe und Alkylcyclohexylgruppen mit 7 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise die Methylcyclohexylgruppe oder Ethylcyclohexylgruppe, besonders bevorzugt.
Als Diharnstoffverbindung der Formeln (1), (2) oder (3) werden insbesondere die folgenden Beispiele für Verbindungen bevorzugt eingesetzt.
In der Mischung der Diharnstoffverbindungen beträgt das Verhältnis der molaren Anteile an R¹ zur Gesamtzahl der molaren Anteile R¹ und R³, d. h. der Wert von (Anteile R¹/Anteile R1 + Anteile R³) 0,55 bis 0,95, vorzugsweise 0,6 bis 0,9, besonders bevorzugt 0,65 bis 0,85. Falls dieser Wert kleiner ist als 0,55, wird keine hinreichende Flockenbeständigkeit erzielt, wohingegen bei mehr als 0,95 sich die Fluidität vermindert, was zu einem möglichen Heißlaufen der Lager führt.
In der erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzung beträgt der Gehalt an Verdickungsmittel 10 bis 60 Gewichtsteile, vorzugsweise 15 bis 55 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 20 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Basisöl. Falls der Gehalt an Verdickungsmittel weniger als 10 Gewichtsteile beträgt, ist das Gelierungsverhalten des Schmierstoffs unzureichend und kann keine hinreichende Festigkeit erzielt werden, wodurch sich die Gefahr für Leckverluste an Schmierstoff erhöht. Andererseits erniedrigt sich die Standdauer unter Betriebsbedingungen bei hohen Temperaturen und hoher Geschwindigkeit deutlich, wenn der Gehalt an Verdickungsmittel mehr als 60 Gewichtsprozent beträgt.
Die Mischung der Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel kann durch Herstellung einer jeder dieser Verbindungen der Formeln (1) bis (3) nach bekannten Verfahren und Mischen der erhaltenen Verbindungen im erwünschten Mischverhältnis erhalten werden. Die Mischung der Diharnstoffverbindungen kann weiterhin in einem Schritt durch Umsetzung eines Diisocyanats der Formel OCN-R²-NCO, eines primären Amins der Formel R¹-NH₂ und eines primären Amins der Formel R³-NH₂ (wobei R¹ bis R³ die gleichen sind, wie R¹ bis R³ in den vorstehenden Formeln (1) bis (3)), vorzugsweise bei 10 bis 200°C, besonders bevorzugt bei 60 bis 100°C, hergestellt werden. Um die der Reaktion unterworfenen Materialien ohne Überschuß und Unterschuß miteinander umzusetzen, ist das bevorzugte molare Verhältnis für die Reaktion des Diisocyanats mit den o. g. primären Aminen in Kombination im wesentlichen 1:2. Bevorzugte molare Verhältnisse für die Reaktion des primären Amins der Formel R¹-NH₂ zum primären Amin der Formel R³-NH₂ ist gewöhnlich 6:4 bis 9:1, besonders bevorzugt 8:2 bis 7:3. Falls das molare Verhältnis der Reaktion einer jeden Komponente außerhalb des o. g. Bereichs liegt, wird ein Verdickungsmitttel mit dem erwünschten molaren Verhältnis der Komponenten selten erzielt, was somit nicht bevorzugt ist. In der Reaktion kann ein flüchtiges Lösungsmittel verwandt werden, jedoch kann auch das Basisöl als Lösungsmittel eingesetzt werden, um die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung ohne anderes Lösungsmittel zu erhalten.
Das in der erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzung verwandte Basisöl unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und grundsätzlich kann jedes als Basisöl für Schmierzwecke verwandte Öl eingesetzt werden. Um eine Zunahme der Startdrehkraft des Lagers wegen unzureichender Fluidität des Schmiermittels bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden und ein hohes Risiko des Heißlaufens des Lagers aufgrund von Schwierigkeiten des Schmierstoffs bei der Bildung einer Ölschicht bei hohen Temperaturen zu vermindern ist ein Basisöl mit einer kinematischen Viskosität von vorzugsweise 40 bis 400 mm²/s, stärker bevorzugt 60 bis 250 mm²/s, besonders bevorzugt 80 bis 150 mm²/s bei 40°C bevorzugt. Die kinematische Viskosität wird gewöhnlich auf Basis eines mit einem Glaskapillarviskometer gemessenen Wertes bestimmt.
Das Basisöl kann ein mineralisches, synthetisches oder natürliches Basisschmieröl sein. Ein mineralisches Basisschmieröl kann durch Reinigung eines Mineralöls mittels eines Prozesses erhalten werden, bei dem Destillation unter vermindertem Druck, Lösungsmitteldeasphaltierung, Lösungsmittelextraktion, Hydrocracking, Lösungsmittelentwachsung, Wäsche mit Schwefelsäure, Tonerdereinigung, Hydroraffinierung oder dergleichen geeignet miteinander kombiniert werden. Das synthetische Basisschmieröl kann ein Kohlenwasserstofföl, ein aromatisches Öl, ein Esteröl oder ein Etheröl sein.
Beispiele für ein Kohlenwasserstofföl können Poly-α-olefine, wie normales Paraffin, Isoparaffin, Polybuten, Polyisobutylen, 1-Decen-Oligomer, ein Cooligomer von 1-Decen und Ethylen, oder Hydrierprodukte davon einschließen.
Beispiele für aromatische Öle können Alkylbenzole, wie Monoalkylbenzol, Dialkylbenzol oder Polyalkylbenzole; oder Alkylnaphthaline, wie Monoalkylnaphthalin, Dialkylnaphthalin oder Polyalkylnaphthaline einschließen.
Beispiele für das Esteröl können Diester, wie Di-2-ethylhexylsebacat, Dioctyladipat, Diisodecyladipat, Ditridecyladipat oder Ditridecylglutarat einschließen; oder Polyolester, wie Trimethylolpropancaprylat, Trimethylpropanpelargonat, Pentaerythritol-2-ethylhexanoat oder Pentaerythritolpelargonat.
Beispiele für das Etheröl können Polyglykole einschließen, wie Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polyethylenglykolmonoether oder Polypropylenglykolmonoether; Phenylether, wie Monoalkyltriphenylether, Alkyldiphenylether, Dialkyldiphenylether, Pentaphenylether, Tetraphenylether, Monoalkyltetraphenylether oder Dialklytetraphenylether.
Beispiele für andere synthetische Basisschmieröle können Tricresylphosphat, Silikonöl oder Perfluoralkylether einschließen. Diese Basisöle können allein oder als Mischung verwandt werden.
Erfindungsgemäß kann geeigneterweise jedes beliebige Basisöl verwandt werden. Gleichwohl enthält jedes Basisöl, um die Standzeit und Verschleißschutzwirkung bei Wälzlagern des Schmierstoffs weiter zu verlängern, 10 bis 100 Gew.-% eines Basisöls mit einer kinematischen Viskosität, die vorzugsweise im vorstehend genannten Bereich liegt, sowie als requisite Komponente Dialkyldiphenylether und/oder synthetisches Esteröl, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basisöls. Wenn ein Basisöl, das Dialkyldiphenylether enthält, verwandt wird, beträgt der bevorzugte Gehalt an Dialkyldiphenylether 50 bis 100 Gew.-% des Gesamtgewichts des Basisöls, wohingegen wenn ein synthetisches Esteröl enthaltendes Basisöl verwandt wird, der bevorzugte Gehalt an synthetischem Esteröl 20 bis 100 Gew.-% des Gesamtgewichts des Basisöls beträgt. Wenn ein anderes Basisöl als Dialkyldiphenylether und/oder synthetisches Esteröl zusätzlich verwandt wird, ist dieses Öl vorzugsweise ein Poly-α-olefin und beträgt der bevorzugte Gehalt daran nicht mehr als 80 Gew.-% des Gesamtgewichts des Basisöls. Wenn ein Dialkyldiphenylether zusammen mit Poly-α-olefin verwandt wird, beträgt der bevorzugte Gehalt an Poly-α-olefin nicht mehr als 50 Gew.-% des Gesamtgewichts des Basisöls. Wenn ein synthetisches Esteröl zusammen mit Poly-α-olefin verwandt wird, beträgt der bevorzugte Gehalt an Poly-α-olefin nicht mehr als 80 Gew.-% des Gesamtgewichts des Basisöls.
Der Dialkyldiphenylether kann durch die nachstehende Formel (4) wiedergegeben werden. In der Formel sind R⁴, R⁵ und R⁶ gleiche oder verschiedene Gruppen, wobei eines für ein Wasserstoffatom und jedes der beiden anderen für eine Alkylgruppe steht, vorzugsweise eine gradkettige Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt 12 bis 14 Kohlenstoffatomen.
Spezifische Beispiele für den Dialkyldiphenylether können jeweils die durch die nachstehenden Formeln wiedergegebenen Verbindungen einschließen, welche Verbindungen allein oder als Mischung verwandt werden können:
Das Poly-α-olefin kann durch die nachstehende Formel (5) wiedergegeben werden. In der Formel steht R⁷ für eine Alkylgruppe. Zwei oder mehr verschieden Alkylgruppen können in einem Molekül vorhanden sein, jedoch steht R⁷ vorzugsweise für ein n-Octylgruppe. n ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 3 bis 8.
Das verwandte Poly-α-olefin kann von einheitlicher Art sein oder eine Mischung verschiedener Poly-α-olefine mit verschiedenen R⁷ und/oder n in der Formel.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung allgemein bekannte Zusätze enthalten, um ihre ausgezeichneten Eigenschaften weiter zu verbessern. Beispiele dieser Zusätze sind Gelierungsmittel, wie Metallseifen, Bentone oder Kieselgel; Antioxidantien, etwa Amin-, Phenol- oder Schwefelantioxidantien oder Zinkdithiophosphat; Mittel für extremen Druck, etwa chlor-, schwefel- oder phosphorhaltige Mittel für extremen Druck oder Zinkditiophosphat oder Organomolybdän; ein Schmiermittel, etwa Fettsäuren oder tierische oder pflanzliche Öle; Rostverhinderer, wie Petroleumsulfonat, Dinonylnaphthalinsulfonat oder Sorbitanester; Metalldesaktivatoren, etwa Benzotriazol oder Natriumnitirit; oder einen Viskositätsindexverbesserer, wie etwa Polymethacrylat, Polyisobutylen oder Polystyrol. Diese Zusätze können allein oder als Kombination von zwei oder mehreren verwandt werden. Die Menge an zuzusetzenden Additiven ist nicht im einzelnen beschränkt, solange das von der Erfindung angestrebte Ziel erreicht wird, beträgt jedoch gewöhnlich nicht mehr als 20 Gew.-% der Schmierstoffzusammensetzung.
Die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung kann durch gleichmäßiges Mischen der Mischung der Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel, ggfs. anderer Verdickungsmittel und der Additive mit dem Basisöl hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung kann weiterhin durch Herstellen der Mischung der Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel in einer Reaktionsstufe unter Verwendung des Basisöls als Lösungsmittel erhalten werden, so daß die Schmierstoffzusammensetzung gemäß der Erfindung direkt erzeugt wird, wobei ggfs. eine Auswahl an Zusätzen anschließend zugefügt wird.
Da die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung als Verdickungsmittel die Mischung der Diharnstoffverbindungen mit der speziellen Zusammensetzung enthält, hat sie eine stark verlängerte Lebensdauer bei der Schmierung und dem Verschleißschutz von Lagern, insbesondere unter Betriebsbedingungen bei hohen Temperaturen und hohen Geschwindigkeiten. Daher ist sie besonders geeignet als Schmierstoffzusammensetzung für Wälzlager für elektrische Komponenten und Zusatzgeräte von Kraftfahrzeugen.
Beispiele
Die Erfindung wird nun im einzelnen durch die Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert, wobei aber die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Beispiel 1
0,78 mol Tolylendiisocyanat (nachstehend als TDI abgekürzt) wurde zu 100 Gewichtsteilen Polyolester als Basisöl gegeben und unter Erhitzen auf 60°C gelöst. Zur erhaltenen Mischung wurden weiterhin 1.40 mol p-Toluidin und 0,16 mol Cyclohexylamin gegeben, aufgelöst und unter Erhitzen auf 70°C zur Reaktion gebracht. Danach wurde die erhaltene Mischung gerührt bis sie ein Gel ergab, das durch eine Mahlwerk geführt wurde, wodurch der angestrebte Schmierstoff erhalten wurde. Die Zusammensetzung des erhaltenen Schmierstoffs wurde bestimmt, wobei sich ergab, daß 50 Gewichtsteile der Mischung aus Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel in 100 Gewichtsteilen Basisöl enthalten waren, welche Mischung eine Zusammensetzung aus 81 mol% Diharnstoffverbindung der Formel To-NHCONH-T-NHCONH-To, 18 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel To-NHCONH-T-NHCONH-Cy und 1 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel Cy-NHCONH-T-NHCONH-Cy aufwies, worin To für eine Tolylgruppe, Cy für eine Cyclohexylgruppe steht und T für eine Gruppe der Formel
und in welcher Mischung der Wert (Anteil To/(Anteil To + Anteil Cy) 0,90 betrug.
Die kinematische Viskosität des erhaltenen Schmierstoffs wurde bei 40°C mit einem Glaskapillarviskometer gemessen, und die Konsistenz der Mischung mit einem ½-Penetrometer. Anschließend wurden die folgenden Tests durchgeführt. Die Ergebnisse einer jeden Messung und die Ergebnisse eines jeden Tests sind in Tabelle 1 wiedergegeben, und die Zusammensetzung des Verdickungsmittels in der Schmierstoffzusammensetzung in Tabelle 2.
Test bei schneller Beschleunigung/Abbremsung
2,3 g Schmierstoff wurden in Tiefbettkugellagern (mit einem Kunststoffgehäuse) mit einem inneren Durchmesser von 17 mm, einem äußeren Durchmesser von 47 mm und einer Weite von 14 mm, ausgestattet mit einer Kontakt-Gummidichtung, eingekapselt. Die Lager wurden unter andauernder Rotation mit einer Riemenscheibenbelastung von 160 Kgf und sich wiederholender schneller Beschleunigung von einer Rotationsgeschwindigkeit des inneren Lagerrings von 2.000 upm auf 14.000 upm und schneller Abbremsung von 14.000 upm auf 2.000 upm gehalten. Der Ausdauertest war auf eine Beendigung nach 500 h ausgelegt, jedoch abgebrochen, wenn wegen Ablösungen auf der Transmissionsoberfläche des äußeren Lagerrings Vibrationen auftraten. Der Test wurde viermal durchgeführt.
Heißlauftest bei hohen Temperaturen/hoher Geschwindigkeit
2.3 g Fett wurde in Tiefbettkugellagern (mit einem Kunststoffgehäuse) mit einem inneren Durchmesser von 17 mm, einem äußeren Durchmesser von 47 mm und einer Weiter von 14 mm, ausgestattet mit einer Kontakt-Gummidichtung, eingekapselt. Die Lager wurden bei einer Rotationsgeschwindigkeit des inneren Lagerrings von 22.000 upm, einer Temperatur des äußeren Lagerrings von 150°C, einer Radialbelastung von 10 kgf und einer axialen Belastung von 22 Kgf in kontinuierlicher Rotation gehalten. Der Ausdauertest war auf die Beendigung nach 1.000 h ausgelegt, wurde jedoch abgebrochen, wenn die Temperatur des äußeren Lagerrings 165°C wegen Heißlaufens überschritt. Der Test wurde dreimal durchgeführt.
Schmierstoff-Lecktest
2,3 g Schmierstoff wurden in Tiefbettkugellagern (mit einem Kunststoffgehäuse) mit einem inneren Durchmesser von 17 mm, einem äußeren Durchmesser von 47 mm und einer Weite von 14 mm, ausgestattet mit einer Kontakt-Gummidichtung, eingekapselt. Die Lager wurden 20 h bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 15.000 upm des inneren Lagerrings, einer Temperatur von 150°C des äußeren Lagerrings, einer Radialbelastung von 10 Kgf und eine Axiallast von 20 Kgf laufen gelassen. Das Gewicht des am Ende des Tests ausgetretenen Schmierstoffs wurde gemessen. Der Test wurde viermal durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schmierstoffs, angegeben. Proben mit einem Verlust von nicht mehr als 10 Gew.-% wurden als testgerecht angesehen.
Bespiele 2 bis 14
Ein Schmierstoff wurde auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das als Ausgangsmaterialien für das Verdickungsmittel und die Basisöle anstelle von TDI, Polyolester, p-Toluidin und Cyclohexylamin die in Tabelle 1 angegebenen eingesetzt wurden. Die jeweils erhaltene Schmierstoffzusammensetzung wurde hinsichtlich der Zusammensetzung des Verdickungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basisöls im Schmierstoff, auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1, gemessen. Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Der erhaltene Schmierstoff wurde den gleichen Messungen und Tests unterworfen, wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wieder angegeben.
Vergleichsbeispiele 1 bis 14
Ein Schmierstoff wurde auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das als Ausgangsmaterialien für das Verdickungsmittel und die Basisöle anstelle von TDI, Polyolester, p-Toluidin und Cyclohexylamin die in Tabelle 3 angegebenen verwandt wurden. Die jeweils erhaltene Schmierstoffzusammensetzung wurde hinsichtlich der Zusammensetzung des Verdickungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basisöls im Schmierstoff, auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1, gemessen. Ergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben. Der erhaltene Schmierstoff wurde den gleichen Messungen und Tests unterworfen, wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
In den Tabellen 1 bis 4 bezieht sich MDI auf die Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und A¹ bis A¹⁶ auf Verbindungen mit den jeweils nachstehend angegebenen Formeln
Der als Basisöl verwandte Dialkyldiphenylether war eine Mischung von alkylsubstituierten Dialkyldiphenylethern mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen. Das als Basisöl verwandte Poly-α-olefin war eine Mischung von Hydridren von Trimeren bis Octameren von 1-Decen. Der als Basisöl verwandte Diester war Dioctylsebacat. Der als Basisöl verwandte Polyolester war ein Ester einer Mischung aus Pentaerytritol und gesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen.

Claims

Schmierstoffzusammensetzung für Wälzlager mit 10 bis 60 Gewichtsteilen einer Mischung aus Diharnstoffverbindungen als Verdickungsmittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile eines Basisöls, wobei die Mischung aus Diharnstoffbindungen die Zusammensetzung aufweist: (a) 25 bis 90 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (1)
(b) 9 bis 50 mol% einer Diharnstoffverbindung der Formel (2)
und (c) 1 bis 30 mol.% einer Diharnstoffverbindung der Formel (3)
worin R¹ für eine aromatenhaltige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, R² für eine divalente aromatenhaltige Kohlenwas serstoffgruppe mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen und R³ für eine Cyclohexylgruppe oder eine Alkylcyclohexylgruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, und wobei der Wert (Anteile R¹/(Anteile R¹ + Anteile R³)) in der Mischung 0,55 bis 0,95 beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Diharnstoffverbindungen der Formeln (1) bis (3) aus durch die folgenden Formeln wiedergegebenen Verbindungen und Mischungen derselben ausgewählt ist:
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisöl ein Basisöl ist, das aus Dialkyldiphenylether, synthetischem Esteröl und Mischungen davon ausgewählt ist und eine kinematische Viskosität von 40 bis 400 mm²/s bei 40 °C aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 10 bis 100 Gew.-% Dialkyldiphenylether enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basisöls.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dialkyldiphenylether ausgewählt ist aus den durch die folgenden Formeln wiedergegebenen Verbindungen und Mischungen davon:
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 20 bis 100 Gew.-% synthetisches Esteröl, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basisöls, enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Esteröl aus Diestern, Polyolestern und Mischungen davon ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Basisöl ein Poly-α-olefin enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin ein aus Gelierungsmitteln, Antioxidantien, Mitteln für extremen Druck, Schmiermitteln, Antirostmitteln, Metalldesaktivatoren, Viskositätsindexverbesserern und Mischungen davon ausgewähltes Additiv enthält.