專(zhuān)利名稱(chēng)：潤(rùn)滑脂組合物及軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑脂組合物及軸承。更詳細(xì)地，涉及適于在處于高溫條件 下的滾動(dòng)軸承中所使用的、蒸發(fā)損失量少的、具有優(yōu)異的防銹性的氟系潤(rùn)滑 脂組合物及封入有該組合物的軸承。
背景技術(shù)：
在高溫條件下，為提高潤(rùn)滑脂組合物的潤(rùn)滑壽命而對(duì)于潤(rùn)滑脂組合物所 要求的性能，是低蒸發(fā)損失量、高氧化穩(wěn)定性、優(yōu)異的防銹性和優(yōu)異的潤(rùn)滑 性等。至今，人們提出了各種涉及提高潤(rùn)滑脂組合物的防銹性和潤(rùn)滑壽命的 方案。
例如，有人提出了這樣的潤(rùn)滑脂的方案關(guān)于作為溫度函數(shù)的運(yùn)動(dòng)粘度 穩(wěn)定性和低蒸氣壓和極限條件下的良好的潤(rùn)滑特性，以非官能性全氟聚醚為 基礎(chǔ)的潤(rùn)滑脂可保持良好的性能，通過(guò)使用包含這樣的全氟聚醚或氟聚醚衍 生物的具有分子末端官能團(tuán)的含氟油，在像高速下操作這樣的用途中顯示出 優(yōu)秀的潤(rùn)滑性，此外，還具有高耐腐蝕性(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。
此外，還有人提出了這樣的潤(rùn)滑脂組合物的方案通過(guò)向全氟聚醚基礎(chǔ) 油中添加作為增稠劑的脂肪族二羧酸金屬鹽、單酰胺單羧酸金屬鹽或單酯羧 酸金屬鹽中的至少一種，使得對(duì)于對(duì)象材料在耐磨耗性、耐泄漏性、洗滌性 等方面優(yōu)異，而且也可滿(mǎn)足成本要求(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
為了給予潤(rùn)滑脂組合物防銹性能，通常添加防銹劑。作為高溫用滾動(dòng)軸 承用氟系潤(rùn)滑脂的防銹劑的成分，多使用無(wú)機(jī)鈍化劑，尤其是亞硝酸鈉作為 最有效的防銹劑至今還被廣泛使用。但是，已知亞硝酸鈉與仲胺在酸性條件 下反應(yīng)而生成N-亞硝胺。亞硝胺是對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，因此正在尋求代替 亞硝酸鈉的防銹劑。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)平1-272696
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2001-354986本發(fā)明的目的是提供一種氟系潤(rùn)滑脂組合物及封入有該組合物的軸承，該氟系潤(rùn)滑脂組合物適合于高溫條件下的滾動(dòng)軸承，且長(zhǎng)時(shí)間地顯示出優(yōu)異的防銹性和穩(wěn)定的潤(rùn)滑性，此外還考慮到了降低環(huán)境負(fù)荷。即，提供一種在高溫條件下蒸發(fā)損失量少、具有優(yōu)異的防銹性的低環(huán)境負(fù)荷型氟系潤(rùn)滑脂組合物及封入有該組合物的軸承。
本發(fā)明人等為實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果完成了如下所述的
潤(rùn)滑脂組合物通過(guò)使用含有氟系合成油的基礎(chǔ)油、作為低環(huán)境負(fù)荷型防銹劑的二元酸鹽，該組合物具有優(yōu)異的防銹性，此外，通過(guò)添加特定量的該二元酸鹽，該組合物在高溫條件下的蒸發(fā)損失量?jī)?yōu)異，適合于高溫下的滾動(dòng)軸承，而且還考慮了降低環(huán)境負(fù)荷。
本發(fā)明提供以下所述的氟系潤(rùn)滑脂組合物及軸承。
1. 一種潤(rùn)滑脂組合物，其特征在于，其為基礎(chǔ)油包含氟系合成油的潤(rùn)滑脂組合物，作為防銹劑，含有0.1質(zhì)量％以上且小于1.0質(zhì)量。/。的用通式
(1)表示的脂肪族二元酸鹽。(CH2)n(COO)2Mm(1)
(式中，n表示l 19的整數(shù)，M表示堿金屬或堿土金屬，m在M為堿金屬時(shí)表示2、在M為堿土金屬時(shí)表示1。)
2. 根據(jù)上述1所述的潤(rùn)滑脂組合物，其中，氟系合成油是全氟烷基聚醚油。
3. 根據(jù)上述1或2所述的潤(rùn)滑脂組合物，其中，脂肪族二元酸鹽是堿金屬鹽。
4. 一種封入有上述1~3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑脂組合物的軸承。
本發(fā)明的考慮了降低環(huán)境負(fù)荷的氟系潤(rùn)滑脂組合物，由于蒸發(fā)損失量少、防銹性?xún)?yōu)異、適合于在高溫條件下的滾動(dòng)軸承中使用、而且長(zhǎng)時(shí)間地顯示出穩(wěn)定的潤(rùn)滑性，因而是非常有用的。特別是，使用癸二酸鈉、壬二酸鈉、辛二酸鈉等二元酸鹽作為防銹劑時(shí)，與亞硝酸鈉不同，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生不良影響，可發(fā)揮優(yōu)異的防銹性，通過(guò)添加特定量的二元酸鹽，具有即使在高溫條件下蒸發(fā)損失量也少的優(yōu)異特性。
4本發(fā)明基于如下認(rèn)識(shí)而得到使用氟系合成油作為基礎(chǔ)油，作為防銹劑，添加特定量的特定的低環(huán)境負(fù)荷型二元酸鹽系防銹劑，由此得到的潤(rùn)滑脂組合物具有與使用亞硝酸鈉作為防銹劑的潤(rùn)滑脂組合物同等的優(yōu)異的防銹性，即使在高溫條件下蒸發(fā)損失量也少，不損失耐熱性。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
就本發(fā)明的氟系潤(rùn)滑脂組合物而言，作為基礎(chǔ)油而使用的氟系合成油，只要在其分子中含有氟，并且耐熱性?xún)?yōu)異，可用作潤(rùn)滑油的氟系合成油，就完全可以使用。特別優(yōu)選惰性的、蒸氣壓低的全氟烷基聚醚油。作為全氟烷基聚醚油，運(yùn)動(dòng)粘度(動(dòng)粘度)(40°C)優(yōu)選為5~1500mm2/s,進(jìn)一步優(yōu)選為50 1000mm2/s,特別優(yōu)選為70~800mm2/s。運(yùn)動(dòng)粘度(40°C )小于5mm2/s的全氟烷基聚醚油，其流動(dòng)點(diǎn)低，但蒸發(fā)量增多，另一方面，當(dāng)運(yùn)動(dòng)粘度(40'C)超過(guò)1500mm々s時(shí)，蒸發(fā)量低，但是流動(dòng)點(diǎn)趨于增高。當(dāng)蒸發(fā)量增多時(shí)，耐熱性有損失，當(dāng)流動(dòng)點(diǎn)增高時(shí)，不能在低溫下使用。
基礎(chǔ)油相對(duì)于本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物中的基礎(chǔ)油、增稠劑和防銹劑的合計(jì)量的比例，優(yōu)選為50 98質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為65~85質(zhì)量％。
作為本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物中所使用的增稠劑，只要是^t于氟系合成油中，形成潤(rùn)滑脂狀(半固體狀)的固體，就完全可以使用?？膳e出例如以聚四氟乙烯、聚三氟乙烯為代表的氟樹(shù)脂，以L(fǎng)i皂、Ca皂、Al皂為代表的金屬皂，以L(fǎng)i復(fù)合皂、Ca復(fù)合急、Al復(fù)合皂為代表的復(fù)合皂，尿素化合物、聚氨酯化合物、膨潤(rùn)土、硅化合物、對(duì)苯二曱酸鈉、氰尿酸三聚氰胺、炭黑等。特別優(yōu)選耐熱性?xún)?yōu)異的聚四氟乙烯、二氧化硅、氰尿酸三聚氰胺、炭黑等。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物中的增稠劑的比例，優(yōu)選為1~49質(zhì)量％，更優(yōu)選額外10~40質(zhì)量％。這是因?yàn)?，?dāng)增稠劑量小于1質(zhì)量％時(shí)，流動(dòng)性增高，當(dāng)增稠劑量超過(guò)49質(zhì)量％時(shí)，變得過(guò)硬，不論是哪種情況，都難以用作潤(rùn)滑脂。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物的特征為，作為防銹劑，配合0.1質(zhì)量％以上且小于1.0質(zhì)量％的用通式(1 )表示的脂肪族二元酸金屬鹽。當(dāng)小于0.1質(zhì)量%時(shí)，沒(méi)有防銹效果，當(dāng)為1.0質(zhì)量％以上時(shí)，與小于1.0質(zhì)量％的情況相比，
蒸發(fā)量增多，耐熱性有損失。
(CH2)n(COO)2Mm ( 1 )
(式中，n表示l 19的整數(shù)，M表示堿金屬或堿土金屬，m在M為堿金屬時(shí)表示2、在M為堿土金屬時(shí)表示1。)
作為脂肪族二元酸金屬鹽的具體例子，有癸二酸鈉、癸二酸鋰、己二酸鈉、己二酸鋰、壬二酸鈉、壬二酸鋰等，癸二酸鈉尤其有效。
以下,例示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。
使用表格中所示的成分來(lái)制備試驗(yàn)潤(rùn)滑脂。
作為增稠劑，使用聚四氟乙烯(PTFE)、 二氧化硅、氰尿酸三聚氰胺(MCA)和PTFE的混合物、碳黑這4種。
作為基礎(chǔ)油，使用運(yùn)動(dòng)粘度(40°C )為420mm2/s、 80mm2/s、 700mm2/s的3種全氟烷基聚醚油。
作為防銹劑，使用0.2質(zhì)量％、 0.5質(zhì)量％、 0.8質(zhì)量％、 2.0質(zhì)量％的癸二酸鈉，各0.5質(zhì)量％的磺酸鋇(二壬基萘磺酸鋇)、琥珀酸酐、硬脂酸鋅、硬脂酸鈉。
<試驗(yàn)方法>
防銹性Emcor防銹試驗(yàn)(IP220 )評(píng)價(jià)基準(zhǔn)0:無(wú)銹
4:外圏面的5~10%的范圍上產(chǎn)生銹
5:外圈面的10%以上的范圍上產(chǎn)生銹 蒸發(fā)損失量(試驗(yàn)條件)
將試驗(yàn)潤(rùn)滑脂以約2mm的厚度均勻地涂布于60x80xlmm的SPCC鋼板上，在規(guī)定溫度的恒溫空氣浴中放置規(guī)定時(shí)間，測(cè)定重量的減少(即，蒸發(fā)損失量)。
規(guī)定溫度230°C
規(guī)定時(shí)間1200h※蒸發(fā)損失量在10°/。以上為不良。
結(jié)果
配合了 0.2-0.8質(zhì)量％的癸二酸鈉的實(shí)施例1~8中，防銹性都良好。配 合了 0.5質(zhì)量％的癸二酸鈉以外的二元酸鹽的實(shí)施例9~11中，防銹性都良好。
不含癸二酸鈉的比較例1 、包含二元酸鹽以外的防銹劑的比較例2~5中， 防銹性差。
另外，從使癸二酸鈉的配合量變化的實(shí)施例1~3、比較例1和比較例6 來(lái)看，在包含0.1質(zhì)量。/o以上且小于1.0質(zhì)量％的癸二酸鈉的實(shí)施例1~3中， 防銹性?xún)?yōu)異，并且，蒸發(fā)損失量也在10%以下，耐熱性?xún)?yōu)異，但是，在不含 癸二酸鈉的比較例l中，防銹性差，在包含2.0質(zhì)量。/。的癸二酸鈉的比較例 6中，蒸發(fā)損失量超過(guò)10%,耐熱性差。
表1
實(shí)施例 1實(shí)施例 2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例 6
增稠劑 (配合量％)PTFE (25.0)PTFE (25.0)PTFE (25.0)二氧化硅 (10.0)MCA (20.0 ) PTFE (5.0)碳 (10.0)
基礎(chǔ)油 運(yùn)動(dòng)粘度 (配合量％)PFAE 420 (74.5 )PFAE 420 (74.8 )PFAE 420 (74.2 )PFAE 420 (89.5 )PFAE 420 (74.5 )PFAE 420 (89.5 )
防銹劑 (配合量％)癸二酸 鈉 (0.5)癸二酸 鈉 (0.2)癸二酸 鈉 (0.8)癸二酸鈉 (0.5)癸二酸 鈉 (0.5)癸二酸 鈉 (0.5)
防銹性000000
蒸發(fā)損失量 (質(zhì)量％)8.07.58.4--—
7表2
實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10實(shí)施例11
增稠劑PTFEPTFEPTFEPTFEPTFE
(配合量％)(25.0)(25.0)(25.0 )(25.0)(25.0)
基礎(chǔ)油PFAEPFAEPFAEPFAEPFAE
(運(yùn)動(dòng)粘度)80700420420420
(配合量％)(74.5 )(74.5 )(74.5 )(74.5 )(74.5 )
防銹劑癸二酸鈉癸二酸鈉癸二酸鋰己二酸鈉壬二酸鈉
(配合量％)(0.5)(0.5)(0.5)(0.5)(0.5)
防銹性00000
表3
比較例 1比4支例 2比較例 3比較例 4比較例5比專(zhuān)交例6
增稠劑 (配合量％)PTFE (25.0)PTFE (25.0)PTFE (25.0)PTFE (25.0)PTFE (25.0)PTFE (25.0)
基礎(chǔ)油 運(yùn)動(dòng)粘度 (配合量％)PFAE 420 (75.0)PFAE 420 (74.5 )PFAE 420 (74.5 )PFAE 420 (74.5 )PFAE 420 (74,5 )PFAE 420 (73.0)
防銹劑 (配合量°/0)不添力口 (0.0)磺酸鋇 (0.5)琥珀酸 酐 (0.5)硬脂酸 鋅 (0.5)硬脂酸 鈉 (0.5)癸二酸 鈉 (2.0)
防銹性44440
蒸發(fā)損失量 (質(zhì)量％)7.4-—--14.6
表中，蒸發(fā)損失量一行的"-"表示未測(cè)定。
8
權(quán)利要求
1. 一種潤(rùn)滑脂組合物，其特征在于，其為基礎(chǔ)油包含氟系合成油的潤(rùn)滑脂組合物，含有0.1質(zhì)量％以上且小于1.0質(zhì)量％的用通式(1)表示的脂肪族二元酸鹽作為防銹劑，(CH2)n(COO)2Mm(1)式中，n表示1～19的整數(shù)，M表示堿金屬或堿土金屬，m在M為堿金屬時(shí)表示2、m在M為堿土金屬時(shí)表示1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂組合物，其中，氟系合成油是全氟烷基 聚醚油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑脂組合物，其中，脂肪族二元酸鹽是
4. 一種軸承，其特征在于，封入有權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑 脂組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑脂組合物以及封入有該潤(rùn)滑脂組合物的軸承，該潤(rùn)滑脂組合物為基礎(chǔ)油包含氟系合成油的潤(rùn)滑脂組合物，其特征在于，含有0.1質(zhì)量％以上且小于1.0質(zhì)量％的用通式(1)((CH₂)_n(COO)₂M_m；式中，n表示1～19的整數(shù)，M表示堿金屬或堿土金屬，m在M為堿金屬時(shí)表示2、在M為堿土金屬時(shí)表示1)表示的脂肪族二元酸鹽作為防銹劑。前述組合物是適于高溫條件下的滾動(dòng)軸承、具有優(yōu)異的防銹性、且降低環(huán)境負(fù)荷的氟系潤(rùn)滑脂組合物。
文檔編號(hào)C10M169/00GK101484558SQ20078002535
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者大貫裕次, 松原憲一郎 申請(qǐng)人:協(xié)同油脂株式會(huì)社