本發(fā)明涉及潤滑特性優(yōu)異的潤滑脂組合物。

背景技術(shù)：

潤滑脂主要在為了使機(jī)械的滑動(dòng)部、旋轉(zhuǎn)部等、接觸的面轉(zhuǎn)動(dòng)而難以保持附著了潤滑劑的膜的狀態(tài)的滑動(dòng)面中使用。近年來，伴隨汽車、電設(shè)備等機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步，各種設(shè)備有小型輕量化、高功率化、長壽命化的傾向，運(yùn)轉(zhuǎn)條件逐漸嚴(yán)苛起來。伴隨此，使用于各種設(shè)備中的潤滑脂的潤滑性等要求性能也增高。

為了該潤滑脂的潤滑性的改善，提出了各種基礎(chǔ)油、增稠劑、添加劑的選擇方案，例如，已知：添加特定的亞磷酸酯的方案(專利文獻(xiàn)1)；含有有機(jī)鉬和二硫代磷酸鋅、多硫化物、甘油三酯的方案(專利文獻(xiàn)2)等。

然而，為了潤滑性的進(jìn)一步提高，要求開發(fā)出新型的潤滑脂用添加劑。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-057134號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014-043526號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明解決上述課題，提供添加新型的潤滑脂用添加劑而成的潤滑性優(yōu)異的潤滑脂組合物。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人等為了開發(fā)潤滑性優(yōu)異的潤滑脂組合物，進(jìn)行了深入地研究，結(jié)果偶然發(fā)現(xiàn)，特定的環(huán)丁砜衍生物作為潤滑脂用添加劑有效。另外，確認(rèn)了該環(huán)丁砜衍生物在特定的條件下具有與其他添加劑的協(xié)同效應(yīng)。

本發(fā)明是基于上述見解而作出的，如下。

〔1〕一種潤滑脂組合物，其含有：潤滑油基礎(chǔ)油、增稠劑和下述通式(1)所示的環(huán)丁砜衍生物。

(上式(1)中，R¹表示碳數(shù)1～20的烴基，R²、R³分別表示氫或碳數(shù)1～20的烴基。)

〔2〕根據(jù)上述〔1〕所述的潤滑脂組合物，其中，環(huán)丁砜衍生物在上述通式(1)中，R¹為碳數(shù)4～18的烷基，R²、R³分別為氫或碳數(shù)1～8的烴基。

〔3〕根據(jù)上述〔1〕或〔2〕所述的潤滑脂組合物，其中，環(huán)丁砜衍生物的含量為0.2～10質(zhì)量％。

〔4〕根據(jù)上述〔1〕～〔3〕中任一項(xiàng)所述的潤滑脂組合物，其還含有：含磷有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物和含磷-硫有機(jī)化合物中的至少1種化合物。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的潤滑脂組合物起到摩擦系數(shù)低、耐載荷能力高、潤滑性極優(yōu)異這樣特別的效果。

具體實(shí)施方式

[潤滑油基礎(chǔ)油]

本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油為通常潤滑油中使用的潤滑油基礎(chǔ)油，也可以使用礦物油系、合成油系、動(dòng)植物油系或者它們的混合物中的任一者。

對于該潤滑油基礎(chǔ)油，100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為1～200mm²/s、更優(yōu)選為5～50mm²/s。

潤滑油基礎(chǔ)油的含量以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為50質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為60質(zhì)量％以上。另外，含量的上限為其他成分的余部，通常優(yōu)選為95質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為85質(zhì)量％以下。

對于礦物油系潤滑油基礎(chǔ)油，通常將對原油進(jìn)行常壓蒸餾、或者進(jìn)一步對該蒸餾殘?jiān)蜏p壓蒸餾而得到的餾出油用各種精制工藝精制而成的潤滑油餾分作為基礎(chǔ)油，將其保持原樣地、或者向其中配混各種添加劑等，進(jìn)行制備。前述精制工藝為加氫精制、溶劑萃取、溶劑脫蠟、氫脫蠟、硫酸洗滌、白土處理等，將這些以期望的順序適當(dāng)組合進(jìn)行處理，可以得到適于本發(fā)明的礦物油系的潤滑油基礎(chǔ)油。將不同的原油或餾出油通過不同工藝的組合、順序而得到的、性狀不同的多種精制油的混合物也可以作為適合的基礎(chǔ)油使用。

該礦物油系潤滑油基礎(chǔ)油從操作安全上的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選芳香族成分為20％以下。

對于合成油系潤滑油基礎(chǔ)油，例如可以單獨(dú)或組合使用：聚-α-烯烴(PAO)、低分子量乙烯·α-烯烴共聚物、聚丁烯、聚異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。

作為動(dòng)植物油系的潤滑油基礎(chǔ)油，可以適當(dāng)使用：牛乳脂、牛油、豬油(豬脂)、羊油、鯨油、鮭魚油、鰹魚油、鯡魚油、鱈魚油；以及大豆油、菜籽油、葵花籽油、紅花油、花生油、玉米油、棉籽油、米糠油、芝麻油、橄欖油、亞麻油、蓖麻油、可可脂、棕櫚油、椰子油、大麻籽油、米油、茶籽油等。

[增稠劑]

本發(fā)明中，可以使用通常潤滑脂組合物中使用的金屬皂系、脲系、以及有機(jī)合成樹脂粉體、無機(jī)粉體、包含酰胺化合物的膠凝劑、蠟等增稠劑。

作為金屬皂系的增稠劑，為金屬的羧酸鹽(金屬皂)，可列舉出鈉皂、鈣皂、鋁皂、鋰皂，其中優(yōu)選鋰皂。

作為形成皂的羧酸，可列舉出脂肪酸、脂肪族二元酸等，也可以為所謂的復(fù)合金屬皂。

作為脲系的增稠劑，例如可列舉出：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們的混合物等，其中，優(yōu)選二脲化合物、脲·氨基甲酸酯化合物、二氨基甲酸酯化合物或者它們的混合物。

作為有機(jī)合成樹脂粉體，可列舉出氟樹脂顆粒(特別是聚四氟乙烯樹脂顆粒)等。

作為無機(jī)粉體，可列舉出：二氧化硅等金屬氧化物、碳酸鈣等金屬碳酸鹽、硫酸鈣等金屬硫酸鹽、h-BN(常壓相氮化硼)等氮化物。另外，也可列舉出膨潤土等源自礦物的金屬氧化物。

作為包含酰胺化合物的膠凝劑，可列舉出單酰胺、雙酰胺、三酰胺等。其中，優(yōu)選脂肪族單酰胺、脂肪族雙酰胺。

作為蠟，可列舉出石油系蠟、合成蠟、天然樹脂蠟等。

增稠劑的含量以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為3～45質(zhì)量％、更優(yōu)選為5～30質(zhì)量％。

[環(huán)丁砜衍生物]

本發(fā)明的環(huán)丁砜衍生物為下述通式(1)所示的化合物。

此處，R¹表示碳數(shù)1～20的烴基，R²、R³分別表示氫或碳數(shù)1～20的烴基。

需要說明的是，上述環(huán)丁砜衍生物中，通式(1)中的R¹優(yōu)選為碳數(shù)4～18的烷基、更優(yōu)選為碳數(shù)6～16的烷基，另一方面，R²、R³優(yōu)選分別為氫或碳數(shù)1～8的烴基，更優(yōu)選R²、R³均為氫。

該環(huán)丁砜化合物作為密封膨脹劑而市售，另外，例如，可以通過日本特開2006-206580號(hào)公報(bào)中記載的方法而制造。

該環(huán)丁砜衍生物的含量以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為0.2～10質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量％。

[第2添加劑]

本發(fā)明中，在上述潤滑油基礎(chǔ)油、增稠劑和環(huán)丁砜衍生物中，優(yōu)選進(jìn)一步含有選自含磷有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物和含磷-硫有機(jī)化合物中的至少1種化合物作為第2添加劑。這些含磷有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物和含磷-硫有機(jī)化合物可以使用作為通常的潤滑油的添加劑而使用的化合物。

例如，作為含磷有機(jī)化合物，可列舉出磷酸酯、亞磷酸酯、酸式磷酸酯、或者它們的胺鹽、銨鹽。其中，優(yōu)選亞磷酸二苯酯、磷酸三甲苯酯。

作為含硫有機(jī)化合物，可列舉出多硫化物、硫化烯烴、硫化油脂、二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)等。

作為含磷-硫有機(jī)化合物，可列舉出二硫代磷酸鋅(ZnDTP)、二硫代磷酸鉬(MoDTP)等。

第2添加劑的含量以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為0.1～10質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.2～5質(zhì)量％。另外，作為磷元素含量，以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為0.01～1質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.02～0.5質(zhì)量％。作為硫元素含量，以潤滑脂組合物總量基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為0.01～1質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.02～0.5質(zhì)量％。

[其他添加劑]

在本發(fā)明的潤滑脂組合物中，根據(jù)需要可以含有除上述第2添加劑以外的公知的添加劑。作為這樣的添加劑，可列舉出酚系、胺系等抗氧化劑、羧酸鹽、磺酸鹽等防銹劑、聚亞烷基二醇、甘油等耐磨耗劑、氯化石蠟等極壓劑、高級(jí)脂肪酸、合成酯等油性改進(jìn)劑、石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑等。需要說明的是，這些可以單獨(dú)或者組合2種以上添加。

[潤滑脂的制備、性狀]

對于本發(fā)明的潤滑脂組合物，可以通過通常的潤滑脂的制備方法、即在潤滑油基礎(chǔ)油中配混增稠劑制成基礎(chǔ)潤滑脂，向其中配混添加劑，進(jìn)行混合而制備，也可以一次性配混潤滑油基礎(chǔ)油、增稠劑、添加劑，進(jìn)行混合而制備。

本發(fā)明的潤滑脂組合物在室溫下為半固態(tài)或固態(tài)，具有以JIS K2220中規(guī)定的稠度標(biāo)號(hào)計(jì)為000號(hào)～6號(hào)的稠度。

實(shí)施例

在潤滑油基礎(chǔ)油中加入表1中記載的增稠劑，以成為表1所示組成的方式分別加入各種添加劑，進(jìn)行攪拌，然后使該混合物在輥磨機(jī)中通過，從而得到實(shí)施例和比較例的潤滑脂組合物。

此處，PAO為聚-α-烯烴(40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度：48mm²/s)。

礦物油1為源自原油的成分通過氫解得到的高精制礦物油(40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度：38mm²/s)。

礦物油2為溶劑精制石蠟系礦物油(40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度：100mm²/s)。

增稠劑的脲為二苯甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)與單胺反應(yīng)得到的脲系的增稠劑，此處，單胺使用的是對甲苯胺2摩爾份和環(huán)己胺8摩爾份的混合物。

增稠劑的Li皂為硬脂酸鋰。

亞磷酸酯為亞磷酸二苯酯。

磷酸酯為磷酸三甲苯酯。

硫化合物為多硫化物(硫元素含量40％)。

環(huán)丁砜衍生物為前述通式(1)中R¹為碳數(shù)8的烷基、R²、R³為氫的化合物。

ZnDTP(二硫代磷酸鋅)中，烷基的碳數(shù)為6，Zn元素含量：8.7質(zhì)量％。

MoDTC(二硫代氨基甲酸鉬)中，烷基的碳數(shù)為4～12，Mo元素含量：10.0質(zhì)量％。

對于摩擦特性，在球/盤型的SRV試驗(yàn)中，以球10mm球、振動(dòng)頻率50Hz、振幅1.0mm、溫度40℃、載荷50N下摩擦5分鐘，提高載荷至100N，再摩擦5分鐘，接著以200N摩擦5分鐘，自此之后，每100N增加載荷，測定直至600N的各載荷的摩擦系數(shù)。

將急劇上升至摩擦系數(shù)為0.3以上而產(chǎn)生了磨傷的載荷作為磨傷載荷(耐載荷能力)進(jìn)行測定。需要說明的是，將即使為600N時(shí)也未磨傷的情況設(shè)為磨傷載荷600N以上。

另外，對于輕載荷的摩擦特性，重要在于在軸承等的實(shí)際使用環(huán)境中的節(jié)能效果，因此，將50N時(shí)的摩擦系數(shù)作為摩擦特性進(jìn)行測定。

SRV試驗(yàn)中使用的試驗(yàn)機(jī)是依照ASTM D5706，球和盤的材質(zhì)為SUJ-2。

將這些結(jié)果示于表1中。

由該結(jié)果顯而易見，可知添加了環(huán)丁砜衍生物的潤滑脂組合物與以往的添加了亞磷酸酯、磷酸酯的潤滑脂組合物相比，耐載荷能力大幅提高。

[表1]

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的潤滑脂組合物由于摩擦系數(shù)低、耐載荷能力高、潤滑性優(yōu)異，因此可以作為汽車、電設(shè)備的滑動(dòng)部、旋轉(zhuǎn)部等的潤滑劑而利用。