专利名称：润滑脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及润滑脂组合物，特别涉及能赋予树脂表面润滑作用的润滑脂组合物。
背景技术：
迄今为止，作为用于齿轮或滑动部等的润滑剂组合物，使用润滑脂。近年，基于汽车部件、家电制品、电子信息仪器、OA仪器等的轻质化、低成本化的目 的，作为用于其中的齿轮或滑动构件，越来越多使用树脂。为了对上述树脂构件表面赋予润滑性，专利文献1公开了一种润滑脂组合物，其 特征在于，在以基油及增稠剂为主成分的润滑脂组合物中添加肌氨酸衍生物防锈剂、仅由 碳、氧、氢3种原子构成的苯酚系抗氧化剂中的任一种或两种。根据专利文献1记载的润滑 脂组合物，作为抗氧化剂及/或防锈剂，由于使用不具有对各种树脂构件带来不良影响的 官能团的物质，所以不会对树脂制润滑构件或树脂制壳体构件带来应力破裂等不良影响， 能提高润滑脂的氧化稳定性和对金属部件的防锈性。另一方面，为了提高在耐久条件下的转矩稳定性，通常使用用了高粘度基油(在 40°C时的运动粘度400 2500mm2/s)的润滑剂，但使用上述润滑剂时，存在在5°C以下等 低温下转矩上升的问题。为了解决上述问题，专利文献2中，作为兼有耐久性与低温性的润滑脂，记载了下 述润滑脂，其含有(i) 100重量份混合基油，所述混合基油是在100重量份含有70重量％以 上链状烃合成油的链状烃系合成油(8 35cSt/40°C )中配合5 55重量％ α -烯烃寡聚 物及/或α -烯烃共聚物(37 12000(^t/10(TC )及3 30重量％酸改性α -烯烃·乙 烯寡聚物(360 20000cSt/4(TC )而得到的；(ii) 1 20重量份高级脂肪酸的锂盐；及 (iii)0. 5 8重量份用含有季氨基的有机化合物处理过的亲油性的合成氟云母。另外，专利文献3中，作为兼具优异的低温性能及柔软性的润滑脂，公开了在基油 中添加特定的乙烯/ α -烯烃共聚物形成的润滑脂(参见实施例)。但是，专利文献2记载的发明在改善低温性时使用粘度较低的链状烃油，并没有 公开使以聚-α -烯烃为主要基油的润滑脂组合物同时实现低温性及在耐久条件下的转矩 稳定性的方法。另外，专利文献3中，没有公开和提示提高在耐久条件下的转矩稳定性的方法。现有技衍文献专利文献专利文献1特开2003-246996号公报专利文献2特开平6-145685号公报专利文献3特表2008-540698号公报
发明内容
因此，本发明的课题在于提供一种以聚-α -烯烃为主要基油的润滑脂组合物，其可以同时实现低温性及在耐久条件下的转矩稳定性。为了解决上述课题，本发明人提供以下构成的润滑脂组合物。(1) 一种润滑脂组合物，其含有基油和增稠剂，所述基油含有聚α-烯烃与乙 烯-α -烯烃共聚物，其特征在于，所述聚α -烯烃在40°C时的运动粘度在18 400mm2/S的范围，所述乙烯-α -烯 烃共聚物的数均分子量在40000 200000的范围，并且其配合量相对于润滑脂组合物整体 在4 12质量％的范围，所述基油在40°C时的运动粘度在400 2500mm2/S的范围，所述增稠剂是相对于润滑脂组合物整体总计为2 8质量％的碱金属皂及/或碱 金属复合皂，或者是相对于润滑脂组合物整体为15 25质量％的碱土金属复合皂。(2)如(1)所述的润滑脂组合物，其中，所述增稠剂是相对于润滑脂组合物整体为 2 8质量％的碱金属皂及/或碱金属复合皂。(3)如⑴或⑵所述的润滑脂组合物，其中，所述碱金属是锂。(4)如⑴所述的润滑脂组合物，其中，所述碱土金属是钡。(5)如(1) (4)中任一项所述的润滑脂组合物，其中，混合稠度(JISK2220. 7)为 265 385。根据本发明的润滑脂组合物，可以实现优异的低温性能及在耐久条件下的转矩稳定性。
具体实施例方式以下，详细说明实施本发明的方案。本发明的润滑脂组合物的特征是，基油含有聚α -烯烃与乙烯-α -烯烃共聚物， 其在40°C时的运动粘度为400 2500mm2/s。本发明的润滑脂组合物中，所谓聚α -烯烃，是指均聚或共聚包括具有3个以上碳 原子的α-烯烃的一种或二种以上的单体得到的聚合物。此处，作为α -烯烃，没有特别限定，可以举出优选碳原子数为3 30、较优选碳原 子数为4 20，更优选为6 16的直链状末端烯烃。作为上述烯烃，更具体而言，可以举出 丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等。关于上述聚α-烯烃的性状，能根据使用条件适当选择，优选使用运动粘度 (40 0C )为18 400mm2/S、较优选使用30 400mm2/S的聚α -烯烃。聚α-烯烃的运动 粘度(40°C )小于18mm2/s时，耐热性变差，超过400mm2/s时，低温时的转矩有可能上升。需要说明的是，关于聚α -烯烃的聚合度，没有特别限定，也包括通常被称为寡聚 物的物质。另外，聚α-烯烃可以单独使用1种，也可以混合2种以上进行使用。本发明中，所谓乙烯-α -烯烃共聚物，是指以乙烯与一种或二种以上碳原子数为 3以上的α-烯烃作为构成单体的共聚物。此处，作为乙烯- α -烯烃共聚物中的α _烯烃，没有特别限定，优选碳原子数为 3 30，较优选碳原子数为4 20，更优选为6 16的直链状末端烯烃。作为上述烯烃，更 具体而言，可以举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等。需要说明的是，聚α-烯烃可以单独使用1种，也可以使用2种以上。需要说明的是，乙烯-α-烯烃共聚物可以具有无规共聚 物、交替共聚物、周期共聚物、嵌段共聚物中的任一种结构。作为乙烯-α-烯烃共聚物的数均分子量，必须为40000以上。原因在于，乙 烯-α-烯烃共聚物的数均分子量小于40000时，低温时的转矩上升。另外，作为乙 烯-α -烯烃共聚物的数均分子量的上限值，优选200000。数均分子量超过200000时，剪切 稳定性有可能变差。另外，优选的重均分子量在10000 120000的范围。作为乙烯-α -烯烃共聚物的配合量，优选相对于润滑脂组合物整体为4 12质 量％。乙烯-α-烯烃共聚物的配合量小于4质量％时，低温时的转矩有可能上升。另一方 面，超过12质量％时，基油粘度升高，低温时的转矩有可能上升。作为上述聚α -烯烃与乙烯-α -烯烃共聚物的混合基油在40°C时的运动粘度，优 选在400mm2/S 2500mm2/s的范围内。运动粘度小于400mm2/s时，对树脂的附着性降低， 在耐久条件下的转矩稳定性有可能降低。另外，超过2500mm2/S时，低温时的转矩有可能上升。增稠剂本发明中使用的增稠剂是碱金属皂、碱金属复合皂及碱土金属复合皂。此处，碱金属皂是指将单独的羧酸或酯用锂、钠、钾等碱金属的氢氧化物进行皂化 得到的皂。碱金属复合皂是指将多种羧酸或酯用锂、钠、钾等碱金属的氢氧化物进行皂化得 到的皂。另外，碱土金属复合皂是指将多种羧酸或酯用镁、钙、锶、钡等碱土金属的氢氧化物 进行皂化得到的皂。作为碱金属皂的具体例，可以举出使水解油脂除去了丙三醇的粗制脂肪酸、硬脂 酸等单羧酸或12-羟基硬脂酸等单羟基羧酸、壬二酸、癸二酸等二元酸、对苯二甲酸、水杨 酸、苯甲酸等芳香族羧酸与例如氢氧化锂等锂化合物反应得到的物质。上述物质中，优选使 用了硬脂酸或12-羟基硬脂酸的锂系皂。作为碱(土)金属复合皂的具体例，可以举出使选自硬脂酸、油酸、棕榈酸等脂肪 酸及/或分子中具有1个以上羟基的碳原子数为12 M的羟基脂肪酸与芳香族羧酸、碳 原子数为2 20 (较优选碳原子数为4 12)的脂肪族二羧酸与羧酸单酰胺中的至少一种 与例如氢氧化锂等锂化合物、氢氧化钡反应得到的物质。与所述碱金属皂相比，碱金属复合 皂耐热性优异，所以作为增稠剂较为优选。作为上述碳原子数为12 M的羟基脂肪酸，没有特别限定，例如可以举出12-羟 基硬脂酸、12-羟基月桂酸、16-羟基棕榈酸等，上述脂肪酸中，特别优选12-羟基硬脂酸。作为芳香族羧酸，可以举出苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三 酸、均苯四酸、水杨酸、对羟基苯甲酸等。另外，作为上述碳原子数为2 20的脂肪族二羧酸，没有特别限定，可以举出例如
乙二酸、丙二酸、琥珀酸、甲基琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亚 壬基二羧酸、亚癸基二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、十三烷二羧酸、十四烷二羧酸、 十五烷二羧酸、十六烷二羧酸、十七烷二羧酸、十八烷二羧酸等，优选使用己二酸、庚二酸、 辛二酸、壬二酸、癸二酸、亚壬基二羧酸、亚癸基二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、十三 烷二羧酸、十四烷二羧酸、十五烷二羧酸、十六烷二羧酸、十七烷二羧酸、十八烷二羧酸等。 上述脂肪族二羧酸中，壬二酸、癸二酸是理想的。
另外，作为羧酸单酰胺，可以举出上述二羧酸的一个羧基被酰胺化得到的羧酸单 酰胺。作为优选的羧酸单酰胺，可以举出壬二酸或癸二酸的一个羧基被酰胺化得到的羧酸 单酰胺。作为酰胺化的胺，可以举出例如丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、月桂基 胺、肉豆蔻基胺、棕榈基胺、硬脂基胺、二十二烷基胺等脂肪族伯胺；二丙基胺、二异丙基胺、 二丁基胺、二戊基胺、二月桂基胺、单甲基月桂基胺、二硬脂基胺、单甲基硬脂基胺、二肉豆 蔻基胺、二棕榈基胺等脂肪族仲胺；烯丙基胺、二烯丙基胺、油胺、二油胺等脂肪族不饱和 胺；环丙胺、环丁胺、环戊胺、环己胺等脂环式胺；苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、苄基胺、二苄 基胺、二苯基胺、α-萘基胺等芳香族胺等，优选使用己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、月桂基 胺、肉豆蔻基胺、棕榈基胺、硬脂基胺、二十二烷基胺、二丁基胺、二戊基胺、单甲基月桂基 胺、单甲基硬脂基胺、油胺等。配合上述皂系增稠剂时，可以在基油中投入羧酸及/或其酯与上述金属氢氧化 物，在基油中使其皂化进行配合。使其在基油中进行皂化反应来调制碱金属复合皂时，例如作为羧酸，优选使用硬 脂酸及/或12-羟基硬脂酸与壬二酸或癸二酸的组合等。使其在基油中进行皂化反应来调制碱土金属复合皂时，例如作为羧酸，优选组合 癸二酸与癸二酸单硬脂酰胺等进行使用。需要说明的是，在基油中进行皂化反应时，可以使多种羧酸及/或其酯或酰胺同 时进行皂化，也可以逐级进行皂化。在碱金属皂及/或碱金属复合皂的情况下，上述增稠剂的配合量优选总计为2 8质量％。配合量小于2质量％时，油分离度(oil separator degree)有可能增大，超过8 质量％时，在耐久条件下的转矩稳定性有可能降低。在碱土金属复合皂的情况下，增稠剂的配合量优选为15 25质量％。配合量小 于15质量％时，油分离度增大，超过25质量％时，在耐久条件下的转矩稳定性有可能降低。其他添加剂本发明的润滑脂组合物中，除上述各成分之外，根据需要可以添加通常公知的各 种添加剂。作为添加剂的代表性的具体例，可以举出抗氧化剂和防锈剂。作为抗氧化剂，优选苯酚系抗氧化剂。作为苯酚系抗氧化剂，例如可以使用季戊四 醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三乙二醇醚-双 (3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯基)丙酸酯、己二醇双[3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸酯]、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，2’-亚甲基双甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-亚 丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3，9-双[2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙 酰氧基)-1，1-二甲基乙基]_2，4，8，10-四氧杂螺(5，5) i^一烷、1，1，3_三甲基4-羟 基-5-叔丁基苯基)丁烷、对甲酚与二环戊二烯的反应物等的至少一种。为了得到充分的抗氧化效果，抗氧化剂的配合量相对于润滑脂组合物总量优选在 0. 1 10质量％的范围。作为防锈剂，没有特别限定，可以使用肌氨酸衍生物防锈剂作为优选的防锈剂。作 为肌氨酸衍生物，例如能使用二烷基(C8 C12) 二氨基乙基甘氨酸、烷基(C12 C18) 二甲基苄基甘氨酸、烷基聚氨基乙基甘氨酸或下述通式(i)表示的化合物中的至少一种。
I °
人 JL (i)
R1,此处，通式⑴中，R1表示-R3或_C( = 0)_R3(其中，R3表示碳原子数为1 30 个(优选10 20)的烷基或链烯基或羟基烷基。)，R2表示氢原子或碳原子数为3 6的
烷基或羟基烷基。为了得到充分的防锈性的效果，肌氨酸衍生物的配合量相对于组合物总量优选使 用0. 1 10质量％。另外，除上述物质以外，可以根据润滑脂组合物的用途使用通常公知的高压润滑 油添加剂、防腐剂、粘度指数提高剂等。关于本发明的润滑脂组合物的调制方法，没有特别限定，通常可以使用下面的方 法。首先，在一部分基油中配合一定比例的增稠剂，以及根据希望配合增粘剂，加热至 规定的温度，用辊磨(roll mill)或高压勻浆机等公知的装置进行均质化。然后，配合剩余 的基油，冷却，当到达规定的温度时，根据希望配合规定量的各种添加剂，由此可以得到本 发明的润滑脂组合物。本发明的润滑脂组合物是低温特性优异同时在耐久条件下的转矩稳定性也优异 的润滑脂。上述本发明的润滑脂组合物中，混合稠度(Jis K2220.7)在265 385的范围， 油分离度(JIS K2220. 10)在0.8 5.0的范围，具有作为润滑脂组合物优异的实用上的特性。本发明的润滑脂组合物适用于各种常用的塑料、工程塑料，例如聚酰胺、聚缩甲 醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚苯 醚、聚苯硫、氟树脂、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚酰亚 胺、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂、AS树脂、ABS树脂、AES树脂、AAS树脂、ACS树脂、 MBS树脂、聚氯乙烯树脂、环氧树脂、苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、 ABS/聚碳酸酯合金(alloy)等。上述树脂作为各种部件或构件形成成形品或树脂层，在它们与其他树脂或金属接 触的部位适用本发明的润滑脂组合物。具体而言，例如有效适用于形成以电动动力转向机 构、前车门侧反光镜等为代表的汽车电装品的滑动部、轴承、树脂齿轮部、收录机、VTR、CD播 放器等音响设备的树脂齿轮部、以激光束打印机为代表的打印机、复印机、传真机等OA设 备的树脂齿轮部、汽车用各种配件、气缸(air cylinder)内部的滑动部等的树脂材料与其 他树脂材料或金属材料的接触部位。实施例以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。(1)润滑脂组合物的调制方法(1-1)含有Li皂(增稠剂A)的润滑脂按照表1及表2所示的配合量在混合搅拌釜中配合基油与12-羟基硬脂酸锂(胜田加工公司制Li-OHST)，加热搅拌至熔融温度后，冷却。然后，在生成的凝胶状物质中加入 各种添加剂搅拌后，通入辊磨或高压勻浆机中，调制含有Li皂的润滑脂。(1-2)含有Li复合皂(增稠剂B)的润滑脂在混合搅拌釜中配合规定量的基油、12-羟基硬脂酸与氢氧化锂，在约80 130°C 下加热搅拌，进行皂化反应。进而，配合规定量的壬二酸，在约80 200°C下加热搅拌，在其 中加入氢氧化锂，形成Li-Comp，然后，冷却。在生成的凝胶状物质中加入各种添加剂搅拌 后，通入辊磨或高压勻浆机中，调制含有Li复合皂的润滑脂。(1-3)含有Ba复合皂(增稠剂C)的润滑脂在混合搅拌釜中配合规定量的基油、癸二酸与癸二酸单硬脂酰胺，在约80 200°C下加热搅拌，在其中加入氢氧化钡，形成Ba-Comp，然后，进行冷却。在生成的凝胶状物 质中加入各种添加剂搅拌后，通入辊磨或高压勻浆机中，调制含有Ba复合皂的润滑脂。(2)测定及评价方法(2-1)平均分子量使用聚苯乙烯标准液通过凝胶渗透色谱法(GPC)来求出平均分子量。分析条件如 下所述。泵日立制L-6000型 检测器日立制L-3300型RI检测器柱GelpackGL-R440+R450+R400M试样浓度120mg/5mlTHF柱尺寸10. 7mm Φ X 300mm注入量200μ 1流量2. 05ml/min洗脱液THF(2-2)基油粘度基于JIS K2283测定基油粘度。(2-3)混合稠度及油分离度分别基于JIS K2220. 7及JIS K2220. 10测定作为一般物性的混合稠度及油分离度。(2-4)耐久性在往复运动试验机的树脂制盘上涂布润滑脂，从上面挤压树脂制的缸，使其往复 运动7小时后，进一步使其往复滑动，由此时的树脂缸与树脂盘之间产生的摩擦力测定摩 擦系数。往复运动试验机上部试验片Ρ0Μ紅(Φ 15 X 22匪)下部试验片Ρ0Μ盘试验负荷20Ν振动数20Hz振幅2mm(速度80mm/s)试验温度25°C
试验时间7小时(2-5)低温性能用旋转粘度测定机评价润滑脂组合物的低温性能。试验方法如下进行，在板上涂 布润滑脂，从上面挤压锥(cone)使其旋转。测定在-10°C下用3分钟使剪切速度上升到 5000s 1时的最大转矩(mNm)。旋转粘度测定仪试验夹具锥(1° )/板剪切速度0-50008-1试验温度-10°C试验时间3min(3)评价结果表1及表2给出实施例及比较例的润滑脂组合物的各测定结果(需要说明的是， 下表中，配合量用重量比表示)。表1
权利要求
1.一种润滑脂组合物，其含有基油与增稠剂，所述基油含有聚α-烯烃与乙烯-α-烯 烃共聚物，其特征在于，所述聚_ α -烯烃在40°C时的运动粘度在18 400mm2/S的范围， 所述乙烯_ α _烯烃共聚物的数均分子量在40000 200000的范围，并且其配合量相 对于润滑脂组合物整体在4 12质量％的范围，所述基油在40°C时的运动粘度在400 2500mm2/S的范围，所述增稠剂是相对于润滑脂组合物整体总计为2 8质量％的碱金属皂及/或碱金属 复合皂，或者是相对于润滑脂组合物整体为15 25质量％的碱土金属复合皂。
2.如权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，所述增稠剂是相对于润滑脂组合物整体 为2 8质量％的碱金属皂及/或碱金属复合皂。
3.如权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述碱金属为锂。
4.如权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，所述碱土金属为钡。
5.如权利要求1 4中任一项所述的润滑脂组合物，其中，按照JISK2220.7测定的混 合稠度为265 385。
全文摘要
本发明提供一种可以实现优异的低温性能及在耐久条件下的转矩稳定性的润滑脂组合物。一种润滑脂组合物，其含有基油与增稠剂，所述基油含有聚α-烯烃与乙烯-α-烯烃共聚物，其特征在于，所述聚α-烯烃在40℃时的运动粘度在18～400mm2/s的范围，所述乙烯-α-烯烃共聚物的数均分子量在40000～200000的范围，并且其配合量相对于润滑脂组合物整体在4～12质量％的范围，所述基油在40℃时的运动粘度在400～2500mm2/s的范围，所述增稠剂是相对于润滑脂组合物整体总计为2～8质量％的碱金属皂及/或碱金属复合皂，或者是相对于润滑脂组合物整体为15～25质量％的碱土金属复合皂。
文档编号C10N50/10GK102134523SQ20111002545
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年1月21日
发明者大谷明, 山崎步, 新田敏夫, 泽口涉 申请人:Nok克鲁勃株式会社