风力发电机用生物分解性润滑脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及风力发电机用生物分解性润滑脂组合物。
【背景技术】
[0002] 近年来，地球环境的保护在所有产业中成为课题。润滑脂组合物的使用环境在大 部分的情况下为封闭体系，认为对自然环境造成的影响小。但是，防备于因事故或泄漏等非 有意图地流出到自然界中的情况，对于在自然环境中使用的润滑脂组合物也期望生物分解 性。
[0003] 风力发电机设置于陆地或海洋上的屋外，万一风力发电机中使用的润滑脂组合物 发生泄漏，放出到自然环境中，则有可能污染水质或土壤。因此，对于风力发电机用的润滑 脂组合物也要求生物分解性。
[0004] 一般的风力发电机包括叶片（桨叶）、塔架（支柱）、机舱（引起发电的本体），润 滑脂组合物被用于通过受到风力而旋转叶片的主轴支撑轴承、叶片的桨距转盘中使用的叶 片轴承、机舱的偏航转盘中使用的偏航旋转轴承等中。
[0005] 上述那样的主轴支撑轴承、叶片轴承、偏航旋转轴承处于因风的方向或强度的变 化、叶片或机舱的控制等而经常受到微振动，在轴承中容易产生磨损或腐蚀（微振磨损）的 环境。因此，对于风力发电机用润滑脂组合物要求优异的耐微振磨损性。
[0006] 专利文献1中公开了一种风力发电机轴承用润滑脂组合物，其含有40°C下的动力 粘度为10~70mm 2/s且流动点为-40°C以下的基油、及作为二脲化合物的增稠剂，但关于润 滑脂组合物的生物分解性及耐微振磨损性等未作考虑。
[0007] 专利文献2中记载了一种生物分解性润滑脂组合物，其通过使用相对于基油总量 含有70质量％以上的选自多元醇酯及复合酯中的至少1种以上、且40°C的动力粘度为1~ 2000mm 2/s的基油，能够得到生物分解性、及低温下的极压性。但是，关于耐微振磨损性、作 为风力发电机用等未作考虑。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2011-84646号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2008-208240号公报
【发明内容】
[0012] 发明所要解决的课题
[0013] 本发明的目的是提供耐微振磨损性、极压性、低温特性优异、进而生物分解性优异 且即使是放出到自然环境中的情况下对环境的影响也少的风力发电机用生物分解性润滑 脂组合物。
[0014] 用于解决课题的方案
[0015] 本发明涉及一种风力发电机用生物分解性润滑脂组合物，其含有：包含40°C下的 动力粘度为60~160mm2/s的酯油的基油；以及增稠剂，其使包含碳原子数为4~8的脂环 式单胺及碳原子数为20~24的脂肪族单胺的混合胺与二异氰酸酯化合物反应而得到的二 脲化合物，混合胺中脂环式单胺与脂肪族单胺的含有摩尔比为7 : 3~9 : 1，基油及增稠 剂的总量中的增稠剂的含量为7~11质量％，稠度为265~340。
[0016] 所述混合胺中脂环式单胺与脂肪族单胺的摩尔比优选为8 : 2~9 : 1。
[0017] 优选所述脂环式单胺的碳原子数为6,所述脂肪族单胺的碳原子数为22。
[0018] 优选还含有磷系的耐磨剂。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明，通过含有：包含40°C下的动力粘度为规定的范围的酯油的基油、以 及包含规定的二脲化合物的增稠剂，能够提供耐微振磨损性、极压性、低温特性优异、进而 生物分解性优异且即使是放出到自然环境中的情况下对环境的影响也少的风力发电机用 生物分解性润滑脂组合物。
【具体实施方式】
[0021] 本发明的润滑脂组合物为生物分解性润滑脂组合物。所谓生物分解性是有机物可 以被微生物分解成二氧化碳和水而无机化的性质，将具有该特性的物质表达为具有生物分 解性。将利用微生物的处理的难易性作为生物分解性的指标，就生物分解性润滑脂组合物 而言，将一般在利用0E⑶法等的生物分解度试验中显示60%以上的生物分解度的组合物 作为生物分解性润滑脂组合物，本说明书中也将显示60%以上的生物分解度的组合物作为 生物分解性润滑脂组合物。
[0022] 基油
[0023] 润滑脂组合物的生物分解性大大依赖于作为润滑脂组合物的主要成分的基油。本 发明中，作为生物分解性的基油，使用以能够兼顾生物分解性能和作为润滑脂组合物的性 能的天然油脂为原料而化学合成的酯油。
[0024] 所述酯油只要是具有生物分解性，且40°C下的动力粘度为60~160mm2/s，则没有 特别限定，例如可列举出脂肪酸酯、脂肪酸的多元醇酯、季戊四醇四酯、二酯等，特别是从生 物分解性良好的理由出发优选脂肪酸酯。
[0025] 本发明所述的基油的40°C下的动力粘度为60mm2/s以上，优选为71mm 2/s以上，进 一步优选为l〇〇_2/s以上。该动力粘度低于60mm2/s的情况下，存在极压性恶化的倾向、油 膜变薄的倾向。此外，基油的40°C下的动力粘度为160mm 2/s以下，优选为150mm2/s以下， 进一步优选为120mm2/s以下。该动力粘度超过160mm 2/s的情况下，存在耐微振磨损性恶化 的倾向、流动性恶化的倾向。
[0026] 所述基油的含量在基油及增稠剂的总量中优选为89质量％以上，更优选为90质 量％以上。基油的含量低于89质量％的情况下，存在使润滑脂组合物具有生物分解性变 得困难的倾向、低温性恶化的倾向。此外，基油的含量在基油及增稠剂总量中优选为93质 量％以下，更优选为91质量％以下。基油的含量超过93质量％的情况下，润滑脂组合物发 生软质化，有可能泄漏。
[0027] 增稠剂
[0028] 本发明所述的增稠剂包含使包含碳原子数为4~8的脂环式单胺及碳原子数为 20~24的脂肪族单胺组成的混合胺与二异氰酸酯化合物反应而得到的二脲化合物。通过 使增稠剂为二脲化合物，存在润滑脂组合物的油膜变厚而耐微振磨损性及耐热性提高的倾 向。
[0029] 从获得容易的理由出发，所述脂环式单胺的碳原子数为4~8,优选为5~7,进一 步优选为6的环己基胺。作为脂环式单胺，可列举出环己基胺、烷基环己基胺等。其中从获 得性优异、耐热性优异的方面出发优选环己基胺。
[0030] 所述脂肪族单胺的碳原子数为20~24,优选为21~23,进一步优选为22。脂肪 族单胺的碳原子数低于20的情况下，存在增稠效果降低的倾向，若碳原子数超过24,则获 得困难。
[0031] 混合胺中的脂环式单胺与脂肪族单胺的含有摩尔比（脂环式单胺：脂肪族单胺） 为7 : 3~9 : 1，更优选为8 : 2~9 : 1，最优选为8 : 2。通过将脂环式单胺与脂肪族 单胺的含有摩尔比设为该范围，能够制成耐微振磨损性、极压性、低温特性优异的风力发电 机用润滑脂组合物。
[0032] 作为所述二异氰酸酯化合物，可列举出4,4'_二苯基甲烷-二异氰酸酯、2,4_甲苯 撑二异氰酸酯、2,6_甲苯撑二异氰酸酯等。其中，从获得性优异的方面出发优选4,4' -二 苯基甲烷-二异氰酸酯。
[0033] 混合胺与二异氰酸酯化合物的反应可以在各种方法和条件下进行，但从得到增稠 剂的均匀分散性高的二脲化合物的方面出发，优选在基油中进行。此外，反应可以在溶解有 混合胺的基油中添加溶解有二异氰酸酯化合物的基油来进行，此外，也可以在溶解有二异 氰酸酯化合物的基油中添加溶解有混合胺的基油来进行。
[0034] 所述反应中的温度及时间没有特别限定，只要是与通常的这种反应相同即可。从 混合胺及二异氰酸酯的溶解性、挥发性的方面出发，反应温度优选为80~100°C。从使混合 胺与二异氰酸酯的反应完成的方面和由制造时间缩短带来的效率化的方面出发，反应时间 优选为低于〇. 5小时，也可以不设置反应时间而边混合及升温边进行。此外，混合胺的氨基 与二异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的反应定量地进行，它们的比例相对于混合胺2摩尔优 选设为二异氰酸酯化合物1摩尔。
[0035] 通过所述反应得到的二脲化合物是包含二异氰酸酯化合物的两个异氰酸酯基与 混合胺中的脂环式胺反应而得到的二脲化合物（a)、二异氰酸酯化合物的两个异氰酸酯基 与混合胺中的脂肪族胺反应而得到的二脲化合物（b)、及二异氰酸酯化合物的一个异氰酸 酯基与脂环式胺、另一个与脂肪族胺反应而得到的二脲化合物（c)的二脲化合物的混合 物。另外，在本发明中使用的二脲化合物中，还包含分别合成所述的二脲化合物（a)~（c) 并将它们混合而得到的二脲化合物。
[0036] 所述增稠剂的含量在基油及增稠剂的总量中为7质量％以上，优选为9质量％以 上。增稠剂的含量低于7质量％的情况下，润滑脂组合物发生软质化，有可能泄漏。此外， 增稠剂的含量在基油及增稠剂的总量中为11质量％以下，优选为10质量％以下。增稠剂 的含量超过11质量％的情况下，存在润滑脂组合物的生物分解率降低的倾向。
[0037] 添加剂
[0038] 本发明的润滑脂组合物在不损害本发明的效果的范围内，也可以含有适量的抗氧 化剂、极压剂、耐磨剂、染料、色相稳定剂、增粘剂、结构稳定剂、金属不活性剂、粘度指数提 高剂、分散剂、防锈剂等各种添加剂。但是，若考虑对环境的影响，优选不含重金属。在含有 这些各种添加剂的情况下，润滑脂组合物中的含量相对于基油及增稠剂的总计100质量份 优选设为0. 5质量份~10质量份。
[0039] 作为所述耐磨剂，优选使用亚甲基双二硫代氨基甲酸酯、硫系耐磨剂、磷系耐磨剂 等。其中，从耐磨损性优异的理由出发，更优选使用磷系耐磨剂。
[0040] 作为磷系耐磨剂的具体例子，可列举出二烷基二硫代磷酸的锌盐；以亚磷酸三丁 基酯及亚磷酸三油基酯等为代表的亚磷酸酯类；以磷酸三甲苯酯及酸性磷酸二月桂酯等为 代表的磷酸酯类；以磷酸二丁基辛基胺盐及磷酸二月桂基辛基胺盐等为代表的胺磷酸酯 类；以硫代磷酸三苯基酯及烷基化硫代磷酸酯等为代表的硫代磷酸酯类；以磷酸钙为代表 的固体润滑剂；及亚磷酸氢二苯酯等。本发明中，作为磷系耐磨剂，也可以使用市售品。其 中，从环境负荷小的理由出发，优选为胺磷酸酯类，作为具体例子，可列举出Lubrizol公司 制的 Lubrizol 4320FG 等。
[0041] 含有耐磨剂时的相对于基油及增稠剂的总计100质量份的含量