潤滑劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種潤滑劑組合物，其在高溫環境下具有充分的耐微動磨損性。所述潤滑劑組合物的特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作為基油，含有氟樹脂作為增稠劑，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比為86/14～94/6，所述氟樹脂的配合量相對于潤滑劑組合物整體為10～40重量%。
【專利說明】潤滑劑組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及潤滑劑組合物。更詳細而言，涉及能夠在高溫環境中保持充分的耐微動磨損性的潤滑劑組合物。
【背景技術】
[0002]含氟潤滑脂，其高溫耐久性、氧化穩定性、耐化學性、低溫性優良，并且能夠在非常苛刻的條件下使用。但是，由于基油、增稠劑都是氟類物質，所以價格昂貴，并且與作為潤滑材料的金屬、樹脂、橡膠等的調合較差。另外，在高負荷的條件下，無法形成潤滑所需的油膜，有時導致磨損或滑動聲音的發生等。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2003-96480號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2004-26941號公報
[0007]專利文獻3:日本特開2004-3596號公報
【發明內容】
[0008]例如，在專利文獻I中，公開了在氟類潤滑劑中配合非氟類合成油而得到的潤滑脂組合物，但沒有討論耐微動磨損性。另外，在專利文獻2中，討論了利用氟類潤滑脂和非氟類潤滑脂的混合潤滑脂，改善耐微動磨損性，但是該效果僅限于室溫，對高溫下的耐微動磨損性未進行討論。在專利文獻3中，公開了含有多元醇酯油的潤滑脂和含有全氟聚醚油的潤滑脂的混合潤滑脂，但是耐微動磨損性不充分。
[0009]因此，本發明的目的在于，提供一種能夠在高溫環境下保持充分的耐微動磨損性的潤滑劑組合物。
[0010]本發明人進行了深入研究，結果成功地研制出一種潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物含有全氟聚醚及多元醇酯作為基油，并含有氟樹脂作為增稠劑，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比為86/14~94/6，所述氟樹脂的配合量相對于潤滑劑組合物整體為10~40重量％，由此能夠在高溫環境下保持充分的耐微動磨損性，從而完成了本發明。
[0011]gp，本發明涉及以下(I)~(4)。
[0012](1) 一種潤滑劑組合物，其特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作為基油，含有氟樹脂作為增稠劑，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比為86/14~94/6，所述氟樹脂的配合量相對于潤滑劑組合物整體為10~40重量％。
[0013](2)根據(I)所述的潤滑劑組合物，其特征在于，所述氟樹脂是聚四氟乙烯。
[0014](3)根據(I)或(2)所述的潤滑劑組合物，其特征在于，用于汽車輔機的軸承。
[0015](4)根據(3)所述的潤滑劑組合物，其特征在于，所述汽車輔機是廢氣再循環系統、電控節流閥、電動可變氣門正時機構或可變噴嘴渦輪增壓器
[0016]本發明的潤滑劑組合物在高溫環境下具有充分的耐微動磨損性，所以能夠用作汽車輔機用軸承的潤滑劑。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施方式詳細說明本發明。
[0018](關于潤滑劑組合物)
[0019]本發明的潤滑劑組合物含有全氟聚醚(以下記為PFPE)及多元醇酯作為基油，并含有氟樹脂作為增稠劑。根據需要配合各種添加劑。
[0020](基油)
[0021]用作基油的PFPE可以使用以通式RfO (CF2O)x (C2F4O)y (C3F6O)z Rf表示的物質，CF2O基、C2F4O基以及C3F6O基在主鏈中無規鍵合。具體而言，使用如通式(I)~(III)所示的物質。另外，也可以使用通式(IV)表示的物質。Rf是全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基等碳原子數為I~5的全氟低級烷基，優選碳原子數為I~3的全氟低級烷基。
[0022](I) RfO[CF (CF3) CF2Ojz Rf
[0023]此處，Rf與上述定義相同，并且z=2~200。
[0024]通過將六氟丙烯進行光氧化聚合而生成的前體完全氟化，或者在氟化銫催化劑的作用下使六氟丙烯進行陰離子聚合，并利用氟氣體對所得到的、具有末端CF (CF3)COF基的酰基氟化合物進行處理，由此得到通式(I)所示的物質。
[0025](II) RfO[CF (CF3) CF2O]z (CF2O) x Rf
[0026]此處，Rf與上述定義相同，并且x+z=3~200、X:z=10:90~90:10。將六氟丙烯進行光氧化聚合而生成的前體完全氟`化，由此得到通式(II)所示的物質。
[0027](III) RfO (CF2CF2O)y (CF2O)x Rf
[0028]此處，Rf與上述定義相同，并且x+y=3~200、x:y=10:90~90:10。優選y/x>l。將四氟乙烯進行光氧化聚合而生成的前體完全氟化，由此得到通式(III)所示的物質。
[0029](IV)F (CF2CF2CF2O)2^100CF2CF3
[0030]該物質是通過在氟化銫催化劑的存在下，使2，2，3，3-四氟氧雜環丁烷進行陰離子聚合，并在160~300°C、紫外線照射下，用氟氣體處理所得到的含氟聚醚(CF2CF2CF2O)n而得到。
[0031]可以單獨或混合使用PFPE。PFPE中含有的直鏈部分和側鏈部分的重量比優選為100:0~40:60o側鏈部分超過60重量％的PFPE，由于低溫時的粘度升高，使得軸承轉矩上升，所以不優選。另外，PFPE優選40°C時的運動粘度(基于JIS K2283進行測定)為10~200mm2/s。運動粘度低于10mm2/s的PFPE，由于蒸發量多且耐熱性差，所以不優選。另外，運動粘度大于200mm2/s的PFPE，由于軸承轉矩變大，所以不優選。
[0032]用作基油的多元醇酯，例如可以通過多元醇和一元羧酸的酯化而得到。作為多元醇，例如可以舉出乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、雙丙甘醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、丙三醇、三羥甲基甲烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇等，其中優選新戊二醇、三羥甲基丙烷。另外，作為一元羧酸，例如可以舉出C5~C18的直鏈或支鏈脂肪酸。優選月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸。上述醇以及羧酸可以單獨使用或混合使用。[0033]在本發明的潤滑劑組合物中，PFPE和多元醇酯的重量比為86/14~94/6。PFPE低于86重量％時，分散性變差，難以得到均勻的組合物，所以不優選。另外，PFPE超過94重量％時，難以得到降低磨損的效果，所以不優選。
[0034](增稠劑)
[0035]對于用作增稠劑的氟樹脂沒有特別限定，但優選聚四氟乙烯(以下記為PTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(以下記為FEP)、1，1- 二氟乙烯-丙烯共聚物。PTFE可以使用如下物質，即，利用乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合等方法，使四氟乙烯進行聚合，制備數均分子量Mn大約為1000~1000000的程度的PTFE，并通過熱分解、電子射線照射分解、Y射線照射、物理粉碎等方法，對該PTFE進行處理，使數均分子量Mn大約為1000~500000的程度而得到的物質。FEP可以使用如下物質，即，利用乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合等方法，使四氟乙烯和六氟丙烯進行聚合，制備數均分子量Mn大約為1000~1000000的程度的FEP，并通過熱分解、電子射線照射分解、Y射線照射、物理粉碎等方法，對該FEP進行處理，使數均分子量Mn大約為1000~500000的程度而得到的物質。需要說明的是，也可以在共聚反應時使用鏈轉移劑進行分子量的控制。所得到的粉末狀氟樹脂一般具有大約500 μ m以下的平均一次粒徑。對于用于本發明目的的粒徑，優選具有1.0μm以下的平均一次粒徑。如果使用一次粒徑為1.0μm以上的氟樹脂，則導致高溫時的離油變差，并且無法期待充分的耐飛散/泄漏性的提高、長壽命以及穩定的導電特性。
[0036]在本發明的潤滑劑組合物中，增稠劑的配合率為潤滑劑組合物整體的10~40重量％，優選為15~35重量％。通過在該范圍內進行配合,基油不會從軸承內漏出，并且能夠調節至可以長時間將軸承轉矩控制為較低水平的硬度(稠度)。
[0037](各種添加劑)
[0038]本發明的潤滑劑組合物可以根據需要進一步配合抗氧化劑、緩蝕劑、腐蝕抑制劑、高壓潤滑油添加劑、油性劑、固體潤滑劑、導電性促進劑等添加劑。
[0039]作為抗氧化劑，例如可以舉出2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚、4，4'-亞甲基雙(2，6- 二叔丁基苯酚)等酚類抗氧化劑；烷基二苯基胺、三苯基胺、苯基-α -萘基胺、吩噻嗪、烷基化苯基-α -萘基胺、烷基化吩噻嗪等胺類抗氧化劑；以及磷酸類抗氧化劑；硫類抗
氧化劑等。
[0040]作為緩蝕劑，例如可以舉出脂肪酸、脂肪酸胺、烷基磺酸金屬鹽、烷基磺酸胺鹽、氧化石蠟、聚氧乙烯烷基醚等。
[0041]作為腐蝕抑制劑，例如可以舉出苯并三唑、苯并咪唑、噻二唑、癸二酸鈉等。
[0042]作為高壓潤滑油添加劑，例如可以舉出磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯胺鹽等磷類化合物；硫化物類、二硫化物類等硫化合物；二烷基二硫代憐酸金屬鹽、二烷基二硫代氣基甲酸金屬鹽等硫類金屬鹽；氯化石蠟、氯化聯苯等氯化合物等。
[0043]作為油性劑，例如可以舉出脂肪酸或其酯、高級醇、多元醇或其酯、脂肪族酯、脂肪族胺、脂肪酸單甘油酯、褐煤蠟、酰胺蠟等。
[0044]作為固體潤滑劑，例如可以舉出二硫化鑰、炭黑、石墨、氮化硼、氮化硅烷、氰尿酸三聚氰胺(melamine cyanurate)等。
[0045]本發明的潤滑性組合物通過配合多元醇酯油，提高潤滑劑對微小往復運動下的滑動部的供給性。另外，與芳香族酯油比較，多元醇酯油對金屬的吸附性優良，并且相同配合量下的耐磨效果良好。即，在配合有芳香族酯油的情況下，為了得到與配合有多元醇酯油時同等的耐磨效果，必須增加配合量。結果為，在配合有芳香族酯油的情況下無法得到均勻的潤滑劑組合物。
[0046]本發明的潤滑性組合物可以用于運輸設備中的內燃機以及在其外圍使用的機械的滑動部，特別是可以用于汽車輔機用軸承。例如可以舉出用于汽車的發動機外圍輔機(廢氣再循環系統(EGR)、電控節流閥(ETC)、電動可變氣門正時機構(VVT)、可變噴嘴渦輪增壓器(VNT)、電風扇電動機、交流發電機)的軸承。特別優選用于廢氣再循環系統(EGR)、電控節流閥(ETC)、電動可變氣門正時機構(VVT )、可變噴嘴渦輪增壓器(VNT )。
[0047]實施例
[0048]以下說明本發明的實施例。
[0049][潤滑劑組合物的制備]
[0050]< 基油 > [0051].PFPE:上述通式(III)
[0052]結構式CF3O (CF2CF2O)y (CF2O) xCF3y/x>I
[0053]40°C時的運動粘度:85mm2/s
[0054].多元醇酯(A) =Unistar H334R (日油株式會社制造)三羥甲基丙烷的脂肪酸酯
[0055]40 °C 時的運動粘度:19.6mm2/s
[0056]?多元醇酯(B):Priolube 2046 (Uniqema公司制造)新戍二醇的脂肪酸酯
[0057]40°C 時的運動粘度:390mm2/s
[0058].芳香族酯:偏苯三酸三辛酯
[0059]40°C時的運動粘度:48mm2/s
[0060]?二酯:二( 2-乙基己基)癸二酸酯
[0061]40°C時的運動粘度:15mm2/s
[0062]<增稠劑>
[0063].PTFE:乳液聚合型
[0064]平均一次粒徑約0.1 μ m
[0065]<添加劑>
[0066].腐蝕抑制劑:Irgacor DSS G (BASF JAPAN公司制造)癸二酸鈉
[0067]加入基油、增稠劑及添加劑，使其達到表1的配合率，使用三輥機進行混煉，由此得到均勻的潤滑劑組合物(實施例1~5、比較例I~6)。表1示出潤滑劑組合物的評價結
果O
[0068][潤滑劑組合物的試驗及評價]
[0069]<耐微動磨損試驗>
[0070]試驗機器:SRV摩擦磨損試驗機
[0071]球-盤:鋼-鋼
[0072]頻率:50Hz
[0073]負荷:20N
[0074]振幅:0.15mm
[0075]溫度:180°C[0076]時間:60分鐘
[0077]試樣涂布厚度:0.1mm
[0078]在試驗后，使用表面粗糙度儀測定盤的滑動部的最大深度(μ m)。
[0079]【表1】
[0080]
【權利要求】
1.一種潤滑劑組合物，其特征在于，含有全氟聚醚及多元醇酯作為基油，含有氟樹脂作為增稠劑，所述全氟聚醚和所述多元醇酯的重量比為86/14~94/6，所述氟樹脂的配合量相對于潤滑劑組合物整體為10~40重量％。
2.根據權利要求1所述的潤滑劑組合物，其特征在于，所述氟樹脂是聚四氟乙烯。
3.根據權利要求1或2所述的潤滑劑組合物，其特征在于，用于汽車輔機的軸承。
4.根據權利要求3所述 的潤滑劑組合物，其特征在于，所述汽車輔機是廢氣再循環系統、電控節流閥、電動可變氣門正時機構或可變噴嘴渦輪增壓器。
【文檔編號】C10M169/02GK103571587SQ201310221655
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】阿部沙織, 志村明彥 申請人:Nok克魯伯有限公司