潤滑脂組合物及軸承的製作方法

2023-09-15 18:36:35 2

專利名稱：：潤滑脂組合物及軸承的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種含有含酯油的基油和增稠劑的潤滑脂組合物。更詳細地涉及一種適用於滾動軸承的低溫轉矩性和潤滑壽命提高了的潤滑脂組合物、以及將其封入的軸承。
背景技術：
：為提高潤滑脂組合物的低溫轉矩性和潤滑壽命，基油所要求的性能是高粘度指數、低溫流動性、熱氧化穩定性及低揮發性等，迄今為止，提出了關於潤滑脂組合物及基油的性能提高的各種提案。在潤滑脂組合物中使用的基油一般情況下大致分為礦物油和合成油。目前廣泛使用礦物油來作為潤滑脂基油。但是，礦物油雖然有廉價的優點，但也有在低溫使用時潤滑性明顯惡化的缺點。另一方面，作為消除上述缺點的潤滑脂基油，近年來正在開發使用各種合成油。特別是作為改善低溫使用時的潤滑性的基油，公開了由季戊四醇和酸成分構成的合成潤滑油基油，其中，酸成分是將辛酸和/或癸酸和2-乙基己酸按80/2050/50的重量比〔(辛酸和/或癸酸)/2-乙基己酸〕混合而成的(例如參照專利文獻l)。另外，公開了一種由季戊四醇和脂肪酸的酯構成的潤滑脂基油，其中脂肪酸為選自(A)正庚酸和(B)2-乙基己酸及異壬酸中的至少一種支鏈脂肪酸(例如參照專利文獻2)。而現狀是，即使將使用了這些基油的潤滑脂利用到滾動軸承，低溫流動性等也不充分，還沒能得到用戶滿意的產品。專利文獻1:日本特開平07-224289專利文獻2:日本特開平11-80766
發明內容本發明的課題在於提供一種適合低溫下的滾動軸承，且長期顯示穩定的潤滑性的潤滑脂組合物。即，提供一種低溫轉矩性和潤滑壽命優良的潤滑脂組合物和將其封入的軸承。本發明人等為了達到上述目的進行了專心研究，結果通過在基油中使用特定的酯油，改善了低溫轉矩性和潤滑壽命，得到了適合於低溫下的軸承、且長期顯示穩定的潤滑性的潤滑脂組合物。本發明提供以下所示的潤滑脂組合物及軸承。1.一種潤滑脂組合物，其含有基油和增稠劑，所述基油含有由季戊四醇和脂肪酸構成的用通式(1)表示的酯油；其特徵在於所述潤滑脂組合物含有上述脂肪酸的組成為至少包括2-乙基己酸51~55質量°/。，辛酸和癸酸總計39~49質量％(其中，辛酸30質量％以上，及癸酸5~10質量％)的季戊四醇四酯油。C(CH20COR1)4(1)(式中，R'表示碳數為6~12的直鏈和/或支鏈的脂肪酸殘基)2.如上述1中所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，所述脂肪酸的組成為辛酸38~41質量％、癸酸6~8質量％及2-乙基己酸52~54質量％。'3.如上述1或2中所述的潤滑脂組合物，所述季戊四醇四酯油的運動粘度為40mm2/s以下(40°C)，粘度指數為100以上，且流動點為-45。C以下。4.如上述1~3中的任一項所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，相對於整個潤滑脂組合物含基油50質量％以上，增稠劑5~30質量％，基油為單獨的所述季戊四醇四酯油或為所述季戊四醇四酯油與其他合成油和/或礦物油的混合物。5.如上述1~4中的任一項所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，混合稠度為200350。6.—種軸承，其特徵在於，封入有上述1~5中的任一項所述的潤滑脂組合物。發明效果本發明的潤滑脂組合物具有得以改善的低溫轉矩性和潤滑壽命，適合使用於低溫下的滾動軸承，而且長期顯示穩定的潤滑性，所以非常有用。對於利用酯系合成油的潤滑脂組合物和將其封入的軸承來說，關於通過確定脂肪酸種類和配合來改善高粘度指數、低溫流動性、熱氧化穩定性及低揮發性的酯油、以及將該酯油用於基油來使低溫轉矩性和潤滑壽命大幅度提高的潤滑脂組合物的提案，迄今尚未提出，可以說是一種極其有用的發明。本發明是根據如下見解而完成的，即就季戊四醇和脂肪酸的酯來說，通過規定脂肪酸的種類及其混合的比例、直鏈成分和支鏈成分的比率等，就可以在不損害熱氧化穩定性的條件下，使粘度指數及低溫流動性顯著提高。即，就季戊四醇和脂肪酸成分的酯來說，當脂肪酸成分的碳數增高時，流動點增高，而蒸發損失降低；相反當脂肪酸成分的碳數降低時，流動點降低，而蒸發損失增高。另外，脂肪酸成分如果只是直鏈成分，則由於分子的對稱性優良而結晶，低溫時的流動性變差。而且，如果脂肪酸成分只為支鏈成分，低溫時的流動性也變差，並且粘度指數也降低，從而不優選。從如上所述的觀點考慮，用於本發明的潤滑脂組合物的季戊四醇四酯油中，將用於合成的脂肪酸的種類規定為碳數為6~12的直鏈和/或支鏈的脂肪酸。特別是關於辛酸、癸酸及2-乙基己酸，通過規定其混合比例，可以在不損害該季戊四醇四酯油的熱氧化穩定性的條件下提高粘度指數及低溫流動性。認為通過使用這種含有特定的季戊四醇四酯油的基油，可提高本發明的潤滑脂組合物的低溫轉矩性和潤滑壽命。具體實施例方式以下將詳細說明本發明。本發明的潤滑脂組合物為如上所述包括含有特定的季戊四醇四酯油的基油和增稠劑的潤滑脂組合物，作為基油可以單獨使用季戊四醇四酯油，也可以與例如礦物油、聚a-烯烴(PAO)、上述的季戊四醇四酯油以外的酯油、矽油、醚油等各種合成油並用來使用。本發明的潤滑脂組合物優選含有基油50質量％以上、增稠劑5~30質量％以及根據需要含有其他添加劑，混合稠度為200~350。在基油中^吏用的由通式(1)表示的季戊四醇四酯油由季戊四醇和特定的脂肪酸構成，其脂肪酸為碳數為612的直鏈和/或支鏈的脂肪酸，特別是含有以總含量計為卯％質量％以上的辛酸、癸酸及2-乙基己酸。該脂肪酸的組成至少包括2-乙基己酸5155%質量％、辛酸和癸酸的總含量為40~49質量％(其中，辛酸30%以上，癸酸510質量％)。優選為包括辛酸3841質量％、癸酸6~8質量％及2-乙基己酸52~54%質量％的脂肪酸組成。作為季戊四醇可以使用普通市售的高純度產品，純度優選90%以上，更優選95%以上。季戊四醇的市售產品中還存在含有二聚物及三聚物等二聚物以上的產品，也可以使用這些產品。本發明的潤滑脂組合物中使用的季戊四醇四酯油，通過在合成原料中使用上述脂肪酸組成的物質，使熱穩定性、耐氧化性、粘度指數及低溫流動性大幅度提高。通過將該季戊四醇四酯油作為基油來使用，可大幅度提高本發明的潤滑脂組合物的低溫轉矩性和潤滑壽命。作為本發明的潤滑脂組合物中使用的基油，可以單獨使用上述季戊四醇四酯油，或可以將季戊四醇四酯油和礦物油和/或酯、多元醇酯為^表的酯系合成油；聚a-烯烴、聚丁烯為代表的合成烴油；烷基二苯醚、聚丙二醇為代表的醚系合成油；矽油、氟化油等組成的組中的至少一種合成油並用來使用。用上述通式(1)表示的季戊四醇四酯系合成油，其熱氧化穩定性、粘度指數及低溫流動性得以提高，通過在潤滑脂組合物中配合含有該特定的季戊四醇四酯油的基油，可以使低溫轉矩性和潤滑壽命大幅度改善。在本發明的潤滑脂組合物中，含基油50質量°/。以上，優選60~90質量％，在該基油中使用上述的季戊四醇四酯油，該基油中的酯油的比例為50質量％以上，特別優選70質量％以上，更優選卯質量％以上，最優選含有100質量%。本發明中，上述季戊四醇四酯油的40°c的運動粘度優選40mm2/s以下，粘度指數為100以上，且流動點為-45。c以下。作為增稠劑可列舉以鋰肥皂及複合鋰肥皂為代表的肥皂系增稠劑；以雙脲為代表的尿素系增稠劑；以有機粘土及二氧化矽為代表的無機系增稠劑；以聚四氟乙烯及氰尿酸三聚氰胺為代表的有機系增稠劑等，可以從其中選擇至少一種使用。優選從由鋰肥皂、鈉肥皂、鈣肥皂、鋁肥皂及尿素化合物組成的組中選擇。特別優選的是鋰肥皂，例如硬酯酸鋰及12-羥基硬脂酸鋰。另外，在尿素化合物中，雙脲系增稠劑優選用下式(2)表示的化合物。r2-nhco藩r3-nhconh-r4(2)R2、R"表示相同或不同的碳數為420的l價烴殘基，例如脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基。113表示碳數6~15的2價芳香族烴基，例如用下式(3)(5)表示的基。上述雙脲系增稠劑例如可以通過使規定的二異氰酸酯和規定的一元胺反應而得到。二異氰酸酯具體地說為二苯甲烷-4，4'-二異氰酸酯。作為一元胺可列舉脂肪族胺、芳香族胺、脂環式胺或它們的混合物。作為脂肪族胺的具體例子，可列舉辛胺、十二胺、十六胺、十八胺及油胺。作為芳香族胺的具體例子，可列舉苯胺及對曱苯胺。作為脂環式胺的具體例子，可舉出環己胺。優選在上述的一元胺中使用辛胺、十二胺、十六胺、十八胺或它們的混合物而得到的雙脲系增稠劑。本發明的潤滑脂組合物中的增稠劑的含量為5~30質量％,優選616質量%,更優選9~13質量％。作為其他添加劑，可以將抗氧化劑、防鏽劑、金屬鈍化劑、清潔分散劑、極壓添加劑、消泡劑、抗乳化劑、油性提高劑等在潤滑脂中通常使用的添加劑單獨或混合兩種以上來使用。而且，這些添加劑是根據需要來添加，其添加量一般情況下為0.01~10質量％,但是，只要是在不損害本發明的目的範圍內，則沒有特別的限定。使用這種原料製造的本發明的潤滑脂組合物的混合稠度，優選200~350，更優選230270，最適合封入各種軸承。以下，根據實施例更詳細地說明本發明，但是以下的實施例並不限制本發明，在不脫離本發明的宗旨的範圍內變更實施，也完全包含在本發明的技術範圍內。實施例1.試驗用潤滑脂配合處方是在表1中表示實施例1~6,在表2和表3中表示比較例1~13。2.季戊四醇四酯油的合成將季戊四醇和脂肪酸作為原料，通過使用烷基苯磺酸等酸催化劑的一般的脫水化反應，進行酯合成。3.潤滑脂的製造方法將基油、增稠劑計量至容器中，加熱到230。C,冷卻。冷卻後，加入規定量的添加劑，充分攪拌，用三輥研磨機混煉後，用捏合機調整稠度到230~270，脫泡得到潤滑脂組合物。4.分析方法及評價試驗方法運動粘度及粘度指數根據在JISK2283中規定的"原油及石油製品的運動粘度試驗方法和石油製品粘度指數算出方法"進行。流動點根據在JISK2269中規定的"原油及石油製品的流動點和石油製品濁點(cloudypoint)試'險方法"進4亍。蒸發損失在玻璃燒杯(100ml)中加入準確稱量的試驗油50g,將其在150。C的空氣循環型恆溫槽中靜置500小時後，測定試驗油的重量變化，算出蒸發損失(mass.%)。低溫轉矩試-險按照JISK2220.18中規定的"低溫轉矩試驗方法"進行。軸承潤滑壽命試驗依照ASTMD3336的試驗方法進行。試驗在150。C進行，用時間(h)表示潤滑壽命。5.評價試驗的結果在表4、表5中表示實施例1~6,並且在表5表7中表示比較例113。表1實施例配合處方(質量％)tableseeoriginaldocumentpage9表2比^^例配合處方tableseeoriginaldocumentpage9表3tableseeoriginaldocumentpage10*1抗氧化劑烷基二苯胺*2防鏽劑二壬基萘磺酸鋇*3金屬鈍化劑苯並三唑表4實施例的評價試驗結果tableseeoriginaldocumentpage11表5tableseeoriginaldocumentpage12表6tableseeoriginaldocumentpage13表7比較例的評價試驗結果tableseeoriginaldocumentpage14PET:本發明的季戊四醇四酯油評價標準低溫流動性o:流動點-45.(TC以下、x:流動點超過-45.(TC蒸發損失o:減少量4.0質量％以下、x:減少量超過4.0質量°/。低溫轉矩起動轉矩合格500mNm以下、不合格超過500mNm旋轉轉矩合格100mNm以下、不合格超過100mNm軸承潤滑壽命合格超過700小時、不合格700小時以下試驗結果實施例1~6在低溫轉矩及軸承潤滑壽命的兩個試驗中顯示出了良好的結果。與此相反，比較例13在低溫轉矩和軸承潤滑壽命中的一個或兩個試驗中顯示出了差的結果。權利要求1.一種潤滑脂組合物，其含有基油和增稠劑，該基油含有由季戊四醇和脂肪酸構成的由通式(1)表示的酯油，其特徵在於，該潤滑脂組合物含有上述脂肪酸的組成為至少包括2-乙基己酸51～55質量％、辛酸和癸酸總計39～49質量％(其中，辛酸30質量％以上、癸酸5～10質量％)的季戊四醇四酯油，C(CH2OCOR1)4(1)式中，R1表示碳數為6～12的直鏈和/或支鏈的脂肪酸殘基。2.如權利要求1所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，所述脂肪酸的組成為辛酸3841質量％、癸酸68質量％及2-乙基己酸5254質量％。3.如權利要求1或2所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，所述季戊四醇四酯油的運動粘度為40mm2/s以下(40°C),粘度指數為100以上，且流動點為-45。C以下。4.如權利要求1~3中的任一項所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，相對於整個潤滑脂組合物含有基油50質量％以上、增稠劑530質量％，基油為單獨的所述季戊四醇四酯油或者所述季戊四醇四酯油與其他合成油和/或礦物油的混合物。5.如權利要求1~4中的任一項所述的潤滑脂組合物，其特徵在於，混合稠度為200~350。6.—種軸承，其特徵在於，封入有權利要求1~5中的任一項所述的潤滑脂組合物。全文摘要本發明提供一種潤滑脂組合物，其含有基油和增稠劑，所述基油含有由季戊四醇和脂肪酸構成的由通式(1)表示的酯油，其特徵在於，該潤滑脂組合物含有上述脂肪酸的組成為至少包含2-乙基己酸51～55質量％，辛酸和癸酸總計39～49質量％(其中，辛酸30質量％以上、癸酸5～10質量％)的季戊四醇四酯油。C(CH2OCOR1)4(1)(式中，R1表示碳數為6～12的直鏈和/或支鏈的脂肪酸殘基)本發明還提供封入有上述潤滑脂組合物的軸承。本發明的潤滑脂組合物適合低溫下的滾動軸承，長期顯示穩定的潤滑性。文檔編號C10N40/02GK101321851SQ20068004551公開日2008年12月10日申請日期2006年12月5日優先權日2005年12月5日發明者今井裕,大貫裕次,柴山淳申請人:協同油脂株式會社