潤滑脂和潤滑脂的軟化方法
【專利摘要】本發明的潤滑脂是在含有烴的基礎油中，以組合物總量為基準，配合15質量%以上且25質量%以下的作為增稠劑的下式（1）所示的雙脲而成，該潤滑脂的攪拌后針入度為170以上且295以下。R1NHCONHR2NHCONHR3（1）。R1、R3相互不同，為碳原子數6至18的烴基。R2為碳原子數6以上且13以下的二價芳香族烴基。
【專利說明】潤滑脂和潤滑脂的軟化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及潤滑脂和潤滑脂的軟化方法，具體而言，涉及在潔凈室等中使用的低發塵潤滑脂和將該潤滑脂進一步軟化的方法。
【背景技術】
[0002]半導體制造裝置或液晶制造裝置等精密電子儀器制造裝置要求非常潔凈的環境，因而設置于潔凈室內。此外，在食品制造工廠或藥品制造工廠等中，為了避免雜質混入產品，也要求潔凈的環境。在這些環境下使用的機械.裝置中具有各種軸承或滑動部、接合部，在其潤滑部分使用低發塵潤滑脂。
[0003]作為低發塵潤滑脂，使用例如氟潤滑脂。但是氟潤滑脂通常價格昂貴，而且潤滑性不足，因而有時填充的軸承的扭距會增大。此外，精密電子部件的制造中，鹵素成分的混入并不優選。進而，低發塵性也談不上充分。作為不含鹵素的低發塵潤滑脂，也使用鋰皂潤滑月旨、或鋰復合皂潤滑脂。例如，提出了一種潤滑脂，其配合了占組合物整體的15~30%的作為脂肪酸的Li鹽、并且長度和直徑為2 μ m以下的纖維狀物質來作為增稠劑，所述脂肪酸的Li鹽的碳原子數為10以上、且不具有羥基(參照專利文獻I)。由于其含有金屬鹽，因而在用于半導體制造裝置，若潤滑劑飛濺，則可能引起產品不良。進而，其低發塵性也談不上充分。
[0004]由于存在上述問題，因而也使用脲潤滑脂。例如，公開了一種潤滑脂，其含有作為基礎油的酯油50%以上，并含有脂肪族雙脲增稠劑20%以上，且其攪拌后針入度為220~300 (參照專利文獻2)。由于大量含有酯油，因而耐水解性令人擔憂，并且此時的壽命也會變短。此外，其低發塵性也談不上充分。
[0005]作為脲潤滑脂，也存在使用了不含酯的基礎油的報道實例。(參照專利文獻3)。該潤滑脂的攪拌后針入度的應用范圍為190~230 (較硬)，因而難以容易地涂布于使用處，此外還擔心扭距的增大或潤滑性能的降低。進而，該潤滑脂也談不上低發塵性充分。
[0006]現有技術文獻專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-352953 專利文獻2:日本特開2005-272764 專利文獻3:日本特開平11-166191。
【發明內容】
[0007]發明要解決的技術問題
如上所述，以往的脲潤滑脂難以在適宜的稠度下抑制發塵量。
[0008]本發明鑒于上述現有技術，其目的在于提供發塵性更低的潤滑脂。此外，潤滑脂變軟時(稠度變高時)通常發塵性也上升，因而本發明的目的還在于提供一邊提高稠度一邊降低發塵性的方法。
[0009]用于解決技術問題的手段
為了解決上述課題，本發明提供以下所示的潤滑脂和潤滑脂的軟化方法。
[0010]〔I〕潤滑脂，其特征在于，其是在含有烴的基礎油中，以組合物總量為基準，配合15質量％以上且25質量％以下的作為增稠劑的下式(I)所示的雙脲而成，
該潤滑脂的攪拌后針入度為170以上且295以下，
R1Nhconhr2NhcoNhr3(I)
R1^R3相互不同，為碳原子數6至18的烴基。R2為碳原子數6以上且13以下的二價芳香族烴基。
[0011]〔2〕本發明的潤滑脂，其特征在于，攪拌后針入度為230以上且265以下。
[0012]〔3〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述烴基為飽和烴基。
[0013]〔4〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述飽和烴基為烷基或環烷基。
[0014]〔5〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述環烷基為環己基。
[0015]〔6〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述RpR3為辛基或環己基。
[0016]〔7〕本發明的潤滑脂，其特征在于，以烷基和環烷基這兩種官能團的總量為基準，所述雙脲中的環烷基的平均比例為85摩爾％以下且15摩爾％以上。
[0017]〔8〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述環烷基的平均比例為50摩爾％以下且15摩爾％以上。
[0018]〔9〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述環烷基的平均比例為85摩爾％以下且75摩爾％以上。
[0019]〔10〕本發明的潤滑脂，其特征在于，以基礎油總量為基準，所述烴為90質量％以上。
[0020]〔11〕本發明的潤滑脂，其特征在于，所述烴為聚α-烯烴。
[0021]〔12〕本發明的潤滑脂，其特征在于，基礎油的40°C運動粘度為400mm2/s以下。
[0022]〔13〕潤滑脂的軟化方法，其特征在于，一邊對本發明的潤滑脂施加離心力一邊進行攪拌。
[0023]本發明的潤滑脂使用規定量的特定結構的雙脲作為增稠劑，因而發塵量非常少，特別適于在潔凈室內使用的機械.裝置用。此外，潤滑脂變軟時(稠度變高時)通常發塵量會增大，但通過一邊對本發明的潤滑脂施加離心力一邊進行攪拌，盡管稠度變得更高，但也可形成發塵性更低的潤滑脂。
【具體實施方式】
[0024]本發明的潤滑脂(以下，也稱為“本潤滑脂”)是在包含烴的基礎油中配合特定結構的雙脲作為增稠劑而成的。
[0025]以下，進行詳細說明。
[0026]〔基礎油〕
用于制造本潤滑脂的基礎油含有烴作為主成分。基礎油為烷基二苯基醚之類的醚油、或酯油時，發塵性會變高，故不優選。進而，若使用這些具有極性基團的基礎油，則會產生水解，還可能損害作為潤滑脂的功能。因此，優選盡可能避免混入這些油種類，基礎油優選含有90質量％以上的烴，最優選僅含有烴。
[0027]作為可用作基礎油的烴，從低發塵性的觀點出發，優選為聚α -烯烴。
[0028]基礎油的40°C運動粘度優選為400mm2/s以下。40°C運動粘度若超過400mm2/s，則攪拌阻力增大，因而扭矩過度增大，耐磨損性變差。特別是微動磨損可能增加。因此，基礎油的40°C運動粘度優選為10mmVs以下、更優選為50mm2/s以下。
[0029]另一方面，基礎油的40°C運動粘度若小于10mm2/s，則揮發性變高，此外，耐荷重性能有可能降低。
[0030]基礎油的40°C運動粘度若為1mmVs以上且50mm2/s以下，則揮發性也充分低，并可降低扭矩，因而在荷重小的條件下使用潤滑脂時有利。應予說明，基礎油的40°C運動粘度可以依照JIS K 2283進行測定。
[0031]〔增稠劑〕
可用于制造本潤滑脂的增稠劑為下式(I)所示的雙脲。
R1Nhconhr2NhcoNhr3(I)。
[0032] 這里，％、R3獨立地為碳原子數6至18的烴基。式(I)的雙脲的R1'R3相互不同。式(I)的雙脲通常作為混合物使用。此外，相互不同表示RpR3的飽和烴基的平均比例均不足100摩爾％。任一官能團的平均比例若為100摩爾％，則有可能無法兼顧優選的攪拌后針入度和低發塵性。
[0033]特別地，從低發塵性的觀點出發，更優選前述雙脲中的環烷基的平均比例，以烷基和環烷基這兩種官能團的總量為基準，環烷基為85摩爾％以下且15摩爾％以上。
[0034]此外，還優選前述環烷基的平均比例為50摩爾％以下且15摩爾％以上，或者前述環烷基的平均比例為85摩爾％以下且75摩爾％以上。
[0035]這里，碳原子數6至18的烴基有飽和與不飽和，飽和烴基有烷基、環烷基。不飽和烴基有烯基。烷基優選為直鏈結構。從低發塵性的觀點出發，烷基優選為辛基，從攪拌后針入度和低發塵性的平衡的觀點出發，環烷基優選為環己基。烯基有油烯基等。
[0036]特別優選Rp R3為辛基和環己基。
[0037]R2為碳原子數6以上且13以下的二價芳香族烴基。可舉出例如:4，4’_ 二苯基甲基或甲苯基。
[0038]上述式(I)的雙脲可通過芳香族二異氰酸酯與單胺的反應而容易地制造。作為芳香族二異氰酸酯，可舉出:二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯。作為單胺，可舉出:辛基胺或環己基胺等。
[0039]〔本潤滑脂〕
本發明的潤滑脂是在上述基礎油中配合上述增稠劑，使攪拌后針入度為175以上且295以下、優選為180以上且275以下、更優選為180以上且265以下、進一步優選為230以上且265以下而成的。
[0040]這里，增稠劑的配合量以組合物總量為基準需要為15質量％以上且25質量％以下，優選為15質量％以上且20質量％以下。增稠劑的配合量若少，則會形成攪拌后針入度過高的潤滑脂，發塵量增加。另一方面，增稠劑的配合量若過多，則攪拌后針入度降低而會形成硬潤滑脂。此時的發塵量雖然少，但對摩擦面的介入性(易滲入性)不足，而有可能引起潤滑不良。
[0041]應予說明，在當量混合二異氰酸酯與胺來制造增稠劑的同時與基礎油混合來制造潤滑脂時，增稠劑的配合量是作為其來源的二異氰酸酯和胺的配合量。
[0042]這樣的本發明的潤滑脂由于使用規定量的特定結構的雙脲來作為增稠劑，因而發塵性非常低、而且由于基礎油為烴，因而耐水解性也優異。特別地，其特征在于，即使在攪拌后針入度為230以上的柔軟且使用感優異的區域，發塵性也低。此外，由于可以不含鹵素和金屬鹽，因而適宜作為精密電子儀器用。
[0043]〔本潤滑脂的軟化處理〕
本潤滑脂通過在離心力下進行攪拌，使得攪拌后針入度上升，同時發塵性降低。通常，若使潤滑脂的稠度上升，則發塵性會變高，因而形成上述性狀的潤滑脂值得特別注明。
[0044]優選的離心力為200G以上、更優選為300G以上。
[0045]本潤滑脂中，可在實現本發明目的的范圍內，根據需要配合抗氧化劑、防銹劑、固體潤滑劑、填充劑、油性劑、和金屬鈍化劑等添加劑。
[0046]作為抗氧化劑，可舉出例如:烷基化二苯基胺、苯基-α -萘基胺、烷基化-α -萘基胺等胺系抗氧化劑、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)等酚系抗氧化劑等，它們按0.05質量％以上且2質量％以下程度的比例使用。
[0047]作為防銹劑，可舉出:亞硝酸鈉、石油磺酸鹽、失水山梨糖醇單油酸酯、脂肪酸皂、胺化合物等。
[0048]作為固體潤滑劑，可舉出:聚酰亞胺、PTFE、石墨、金屬氧化物、氮化硼、氰尿酸三聚氰胺(MCA)、二硫化鑰等。
[0049]以上所述的各種添加劑可以單獨或數種組合配合。
實施例
[0050]接著，列舉實施例和比較例來對本發明進行更詳細說明，但本發明并不受它們的記載內容的任何限制。
[0051 ] 具體地，通過后述方法制造各種潤滑脂，對特性進行比較評價。潤滑脂的各特性依照下示方法求出。
[0052]( I)潤滑脂的攪拌后針入度依照Jis K 2220.7進行測定。
[0053](2)發塵量(發塵試驗)
使用設置于潔凈室(IS014644-1所規定的2級)內的滾珠螺桿評價來自潤滑脂的發塵的程度。具體地，在滾珠螺桿(直徑16mm、螺距8mm)的螺桿面整體填充1g的潤滑脂，在滾珠-螺帽速度100mm/S、沖程150mm的條件下進行50小時的運轉。從設置于往復的中心部的螺桿附近的吸氣口采集空氣(抽吸速度3L/min)、通過粒子計數器(R1N株式會社制KC-03B)計測0.3 μ m以上的微粒子并作為發塵數。用個/1L的單位表示試驗時間(50小時)的總計測數，并用以下基準進行評價。
[0054]A:0 個/1L ~500 個/1L B:501 個/1L ~1500 個 /1L C:1501 個/1L 以上。
[0055]〔實施例1〕
如下所述制造潤滑脂。應予說明，用作基礎油的聚α —烯烴在其它實施例和比較例中也相同，其性狀如下所述。
40°C運動粘度:46mm2/s 100°C運動粘度:7.7mm2/s VI:137
15°C密度:0.83g/cm3。
[0056](潤滑脂的制造)
在分離燒瓶(separate flask)中加入作為基礎油的聚α—烯烴10g和二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(MD1、三井化學制C0SM0NATE PH) 24.8g，放入攪拌葉片后，在氮氣流下，在60°C、250rpm下進行加熱攪拌。在MDI溶解后(約15分鐘后)，緩慢加入溶解于基礎油50g中的混合胺(辛基胺4.96g、環己基胺15.3g)，以整體流動的程度劇烈攪拌一次使其均勻化。此外，將混合胺的容器用剩余的基礎油5.0g清洗，加入分離燒瓶中，再次劇烈攪拌。
[0057]接著，將反應液升溫至160°C，達到最高溫度后，保持I小時(保持時以15分鐘I次的程度劇烈攪拌以使整體均勻化)。然后，停止反應液的加熱，緩慢冷卻。冷卻至室溫后，使用三輥磨機進行2次精加工處理，得到潤滑脂。
[0058](潤滑脂的軟化處理)
相對于通過上述方法得到的潤滑脂，以自動公轉式攪拌機(KURAB0公司制MAZERUSTAR)施加400G的離心力 ，同時進行攪拌直至稠度由2.5號變為2號。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0059]〔實施例2〕
除了使添加試藥量為MDI18.9g、辛基胺11.3g、環己基胺5.80g以外，與實施例1相同地制造潤滑脂，在相同條件下進行軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0060]〔實施例3〕
除了使添加試藥量為MDI27.7g、辛基胺22.3g、環己基胺4.0lg以外，與實施例1相同地制造潤滑脂，在相同條件下進行軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0061]〔實施例4〕
除了使添加試藥量為MDI27.7g、辛基胺22.3g、環己基胺4.0lg,并使潤滑脂制造中的攪拌葉片的旋轉速度從250rpm改變為400rpm以外，與實施例1相同地制造潤滑脂。其中，未進行所得潤滑脂的軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0062]〔實施例5〕
除了使添加試藥量為MDI27.7g、辛基胺22.3g、環己基胺4.0lg以外，與實施例1相同地制造潤滑脂。其中，未進行所得潤滑脂的軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表
1
[0063]〔比較例I〕
除了使添加試藥量為MDI21.3g、辛基胺21.3g (未使用環己基胺)以外，與實施例1相同地制造潤滑脂，在相同條件下進行軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0064]〔比較例2〕
除了使添加試藥量為MDI30.5g、環己基胺23.4g (未使用辛基胺)以外，與實施例1相同地制造潤滑脂，在相同條件下進行軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0065]〔比較例3〕
除了使添加試藥量為MDI12.3g、正辛基胺9.84g、環己基胺1.89g以外，與實施例1相同地制造潤滑脂。其中，未進行所得潤滑脂的軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0066]〔比較例4〕
除了使添加試藥為MDI11.6g、正十八烷基胺24.4g (未使用環己基胺、辛基胺)以外，與實施例1相同地制造潤滑脂。其中，未進行所得潤滑脂的軟化處理。該潤滑脂的組成和評價結果示于表1。
[0067]〔參考例〕
市售的低發塵潤滑脂(THK公司制AFE-CA)的評價結果示于表1。
[0068] [表 I]
【權利要求】
1.潤滑脂，其特征在于，其是在含有烴的基礎油中，以組合物總量為基準，配合15質量％以上且25質量％以下的作為增稠劑的下式(I)所示的雙脲而成， R1Nhconhr2NhcoNhr3(I) R1^ R3相互不同，為碳原子數6至18的烴基；R2為碳原子數6以上且13以下的二價芳香族烴基； 該潤滑脂的攪拌后針入度為170以上且295以下。
2.權利要求1所述的潤滑脂，其特征在于， 該潤滑脂的攪拌后針入度為230以上且265以下。
3.權利要求1或2所述的潤滑脂，其特征在于， 所述烴基為飽和烴基。
4.權利要求3所述的潤滑脂，其特征在于， 所述飽和經基為烷基或環烷基。
5.權利要求4所述的潤滑脂，其特征在于， 所述環烷基為環己基。
6.權利要求4或5所述的潤滑脂，其特征在于， 所述Rp R3為辛基或環己基。
7.權利要求4至6中任一項所述的潤滑脂，其特征在于， 以烷基和環烷基這兩種官能團的總量為基準，所述雙脲中的環烷基的平均比例為85摩爾％以下且15摩爾％以上。
8.權利要求7所述的潤滑脂，其特征在于， 所述環烷基的平均比例為50摩爾％以下且15摩爾％以上。
9.權利要求7所述的潤滑脂，其特征在于， 所述環烷基的平均比例為85摩爾％以下且75摩爾％以上。
10.權利要求1至9中任一項所述的潤滑脂，其特征在于， 以基礎油總量為基準，所述烴為90質量％以上。
11.權利要求1至10中任一項所述的潤滑脂，其特征在于， 所述烴為聚α-烯烴。
12.權利要求1至11中任一項所述的潤滑脂，其特征在于， 基礎油的40°C運動粘度為400mm2/s以下。
13.潤滑脂的軟化方法，其特征在于，一邊對權利要求1至12中任一項所述的潤滑脂施加離心力，一邊進行攪拌。
【文檔編號】C10N20/00GK104169404SQ201380010619
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月19日 優先權日:2012年2月24日
【發明者】關口浩紀, 香村健太郎, 末次義幸, 中西祐輔, 藤浪行敏 申請人:出光興產株式會社