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润滑油组合物

阅读:535发布:2021-02-22

IPRDB可以提供润滑油组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且润滑油组合物在基础油中配混有(A)磷酸酯、(B)硫代磷酸酯、以及(C)萘胺衍生物。本发明的润滑油组合物的耐磨耗性优异、即使在高温下也难以产生淤浆,因此作为DVD-RAM、蓝光光碟等中使用的高速主轴电动机的含油轴承用途是适合的。,下面是润滑油组合物专利的具体信息内容。

1.润滑油组合物,其特征在于,其在基础油中配混有(A)磷酸酯、(B)硫代磷酸酯、以及(C)萘胺衍生物。

2.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其特征在于,其还配混有(D)烯基琥珀酸多元醇酯。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的润滑油组合物,其特征在于,其还配混有(E)苯并三唑或其衍生物。

4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,所述基础油为烃系基础油。

5.根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,其用于含油轴承。

6.根据权利要求5所述的润滑油组合物,其特征在于,所述含油轴承用于对合成树脂制的盘进行旋转驱动的电动机。

说明书全文

润滑油组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及润滑油组合物,详细而言,涉及AV设备等的电动机的含油轴承中使用的润滑油组合物。

背景技术

[0002] 含油轴承是使润滑油含浸于烧结金属、生长铸铁、合成树脂等多孔质材料而制作的轴承。尤其是,烧结含油轴承的成本低且摩擦较低、精度高,并为自润滑方式,因此在汽车用电装部件、音响影像设备、事务用品、家电电装设备、计算机用辅助记忆装置驱动部的各部位中作为电动机轴承而广泛使用。
[0003] 另外,对于AV设备等中使用的主轴电动机而言,要求的是,使旋转轴与轴承的摩擦阻抗(滞后损失、軸ロス)降低、抑制连续旋转时的温度上升的润滑油。因而,提出了在基础油中添加脂肪酸金属盐以及进一步向其中添加磷酸酯类或其胺盐和硫系极压剂之中的至少一种而成的含油轴承用润滑油(参照专利文献1)。
[0004] 现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特许第4777526号公报。

发明内容

[0005] 发明要解决的课题另一方面,对于DVD-RAM或蓝光光碟而言,记录速度的加速化推进,寻求在超高速下的润滑。另外,随着变得高速,在施加偏载时的磨耗量大,会成为发热胶着(焼付き)和故障的原因。另外,用于降低摩擦系数的添加剂通常氧化稳定性差、在高温下产生淤浆、引起含油轴承的堵塞、润滑油变得难以渗出、轴承寿命变短。然而,即使是专利文献1中记载的含油轴承用润滑油,也难以充分地解决这些课题。
[0006] 本发明的目的在于,提供耐磨耗性优异、即使在高温下也难以产生淤浆、适合于含油轴承用途的润滑油组合物。
[0007] 用于解决问题的手段为了解决前述课题,本发明提供如下那样的润滑油组合物。(1)润滑油组合物,其特征在于,其在基础油中配混有(A)磷酸酯、(B)硫代磷酸酯、以及(C)萘胺衍生物。
[0008] (2)根据上述(1)所述的润滑油组合物,其特征在于,其还配混有(D)烯基琥珀酸多元醇酯。
[0009] (3)根据上述(1)或(2)所述的润滑油组合物,其特征在于,其还配混有(E)苯并三唑或其衍生物。
[0010] (4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,所述基础油为烃系基础油。
[0011] (5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,其用于含油轴承。
[0012] (6)根据上述(5)所述的润滑油组合物,其特征在于,前述含油轴承用于对合成树脂制的盘进行旋转驱动的电动机。
[0013] 根据本发明,可提供耐磨耗性优异、即使在高温下也难以产生淤浆的润滑油组合物。因此,本发明的润滑油组合物作为含油轴承用途是适合的。

具体实施方式

[0014] 本发明的润滑油组合物(以下,也称为“本组合物”)的特征在于,其在基础油中配混有(A)磷酸酯、(B)硫代磷酸酯、以及(C)萘胺或其衍生物。需要说明的是,配混有是指进行配混、进而包含的意义。以下,针对本组合物进行详细说明。
[0015] 〔基础油〕作为本组合物中使用的基础油,没有特别限定。其中,将本组合物作为含油轴承用途而适用于合成树脂制盘的旋转驱动用电动机时,优选为烃系基础油。此处,合成树脂制盘是指DVD(DVD-R、DVD-RAM、DVD-RW等)、蓝光光碟等之类的光学盘。
[0016] 这是因为,使用酯系基础油、醚系基础油之类的具有极性的基础油时,有可能使合成树脂制盘表面变质,从而产生读取错误之类的问题。
[0017] 另外,基础油的粘度过低时,有可能无法保持油膜,过高时,电动机的扭矩有可能变得过高。进而,基础油的粘度过高时,润滑油有可能在高速旋转时难以渗入至润滑部位,2 2
产生烧结。因此,基础油的40℃运动粘度优选为15mm/s以上且40mm/s以下、更优选为
2 2
20mm/s以上且30mm/s以下。
[0018] 作为烃系基础油,优选为聚烯烃,可列举出例如α-烯烃均聚物、α-烯烃共聚物。这些基础油可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。
[0019] 〔(A)成分〕本组合物中使用的(A)成分为磷酸酯。对于磷酸酯,作为极压剂而起作用的磷酸酯从耐磨耗性的观点来看是适合的。
[0020] 作为这样的磷酸酯,可列举出例如三芳基磷酸酯、三烷基磷酸酯、三烷基芳基磷酸酯、三芳基烷基磷酸酯、三烯基磷酸酯等,具体而言,可列举出三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、苄基二苯基磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、三丁基磷酸酯、乙基二丁基磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、二甲苯基苯基磷酸酯、乙基苯基二苯基磷酸酯、二乙基苯基苯基磷酸酯、丙基苯基二苯基磷酸酯、二丙基苯基苯基磷酸酯、三乙基苯基磷酸酯、三丙基苯基磷酸酯、丁基苯基二苯基磷酸酯、二丁基苯基苯基磷酸酯、三丁基苯基磷酸酯、三己基磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、(十三烷基)磷酸酯、三月桂基磷酸酯、三肉豆蔻基磷酸酯、三棕榈基磷酸酯、三硬脂基磷酸酯、以及三油基磷酸酯等。
[0021] 本组合物中,可以将作为(A)成分的前述磷酸酯单独使用一种,也可以组合两种以上使用。另外,其配混量以本组合物总量基准计优选为0.1质量%以上且5质量%以下、更优选为1质量%以上且4质量%以下、进一步优选为1.5质量%以上且2.5质量%以下。(A)成分的配混量不足0.1质量%时,耐磨耗性有可能不充分。另一方面,(A)成分的配混量即使超过5质量%,也无法期待与其配混量相符的耐磨耗性提高效果。
[0022] 需要说明的是,若为磷换算量,则(A)成分的配混量以本组合物总量基准计优选为150质量ppm以上且3000质量ppm以下、更优选为300质量ppm以上且2000质量ppm以下。
[0023] 〔(B)成分〕本组合物中使用的(B)成分为硫代磷酸酯。硫代磷酸酯在本组合物中起到保持氧化稳定性且提高耐磨耗性的效果。
[0024] 作为这样的硫代磷酸酯,可列举出例如三丁基硫代磷酸酯、三戊基硫代磷酸酯、三己基硫代磷酸酯、三庚基硫代磷酸酯、三辛基硫代磷酸酯、三壬基硫代磷酸酯、(十三烷基)硫代磷酸酯、三(十一烷基)硫代磷酸酯、三(十二烷基)硫代磷酸酯、三(十三烷基)硫代磷酸酯、三(十四烷基)硫代磷酸酯、三(十五烷基)硫代磷酸酯、三(十六烷基)硫代磷酸酯、三(十七烷基)硫代磷酸酯、三(十八烷基)硫代磷酸酯、三油基硫代磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯、三甲苯基硫代磷酸酯、三(二甲苯基)硫代磷酸酯、甲苯基二苯基硫代磷酸酯、(二甲苯基)二苯基硫代磷酸酯、三(正丙基苯基)硫代磷酸酯、三(异丙基苯基)硫代磷酸酯、三(正丁基苯基)硫代磷酸酯、三(异丁基苯基)硫代磷酸酯、三(仲丁基苯基)硫代磷酸酯、三(叔丁基苯基)硫代磷酸酯、以及三(2,4-C9-C10异烷基苯酚)硫代磷酸酯等。
[0025] 本组合物中,可以将作为(B)成分的前述硫代磷酸酯单独使用一种,也可以组合两种以上使用。另外,其配混量以本组合物总量基准计优选为0.1质量%以上且5质量%以下、更优选为0.2质量%以上2质量%以下、进一步优选为0.3质量%以上且0.6质量%以下。(B)成分的配混量不足0.1质量%时,氧化稳定性、耐磨耗性的提高效果有可能不充分。另一方面,(B)成分的配混量即使超过5质量%,也无法期待与配混量相符的效果。
[0026] 〔(C)成分〕本组合物中使用的(C)成分为萘胺衍生物。萘胺衍生物在本组合物中起到保持氧化稳定性且抑制蒸发性的效果。
[0027] 作为这样的萘胺衍生物,特别优选为下述通式(1)所示的苯基-α-萘胺及其衍生物(以下,也将它们简称为“萘胺”。)。
[0028] [化1]上述式(1)中的R为氢原子或烷基。上述式(1)中的R为烷基时,该烷基为碳原子数1~16的直链状或支链状的烷基。作为这样的烷基,具体而言,可列举出例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、以及十六烷基等。需要说明的是,R的碳原子数超过16时,有可能在分子中所占的官能团的比例变小、抗氧化性能降低。
[0029] 上述式(1)中的R为烷基时,从溶解性的观点出发,R优选为碳原子数8~16的支链烷基,进而由碳原子数3或4的烯烃的低聚物衍生的碳原子数8~16的支链烷基是更优选的。作为碳原子数3或4的烯烃,具体而言,可列举出丙烯、1-丁烯、2-丁烯以及异丁烯,从溶解性的观点出发,优选为丙烯或异丁烯。进而,为了获得优异的溶解性,R进而更优选为由异丁烯的二聚物衍生的支链辛基、由丙烯的三聚物衍生的支链壬基、由异丁烯的三聚物衍生的支链十二烷基、由丙烯的四聚物衍生的支链十二烷基或者由丙烯的五聚物衍生的支链十五烷基,特别优选为由异丁烯的二聚物衍生的支链辛基、由异丁烯的三聚物衍生的支链十二烷基或者由丙烯的四聚物衍生的支链十二烷基。
[0030] 另外,R为烷基时,可键合于苯基的任意位置,优选相对于氨基为对位。进而,氨基可键合于萘基的任意位置,优选为α位。
[0031] 上述式(1)所示的萘胺可以单独使用一种,也可以使用结构不同的两种以上的混合物。
[0032] 本组合物中,可以将作为(C)成分的前述萘胺衍生物单独使用一种,也可以组合两种以上使用。另外,其配混量以本组合物总量基准计优选为0.1质量%以上且5质量%以下、更优选为0.2质量%以上且2质量%以下、进一步优选为0.3质量%以上且1质量%以下。(C)成分的配混量不足0.1质量%时,氧化稳定性、蒸发特性的提高效果有可能不充分。另一方面,(C)成分的配混量即使超过5质量%,也无法期待与配混量相符的效果。
[0033] 本组合物中,从提高蒸发特性的观点出发,还可以进一步配混作为(D)成分的烯基琥珀酸多元醇酯。
[0034] 这样的(D)成分例如是烯基的碳原子数为12以上且20以下的烯基琥珀酸与多元醇的酯。
[0035] 这样的烯基为十二碳烯基、十六碳烯基、十八碳烯基以及异十八碳烯基等,烯基的碳原子数不足12时,摩擦系数有可能略微变大。另一方面,烯基的碳原子数超过20时,有可能无法发挥出防锈性。
[0036] 作为多元醇,除了乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇以及它们的异构体等饱和二元醇之外,还可列举出三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上的饱和多元醇。这些之中,碳原子数3~4的饱和二元醇、即丙二醇和丁二醇、以及三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇的使用从润滑性的观点出发是优选的。
[0037] 该(D)成分可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。另外,其配混量以本组合物总量基准计优选为0.01质量%以上且2质量%以下、更优选为0.02质量%以上且1质量%以下、进一步优选为0.03质量%以上且0.5质量%以下。(D)成分的配混量不足0.01质量%时,提高蒸发特性的效果不充分。另一方面,(D)成分的配混量即使超过2质量%,也无法期待与配混量相符的效果。
[0038] 本组合物中,从提高蒸发特性的观点出发,还可以进一步配混作为(E)成分的苯并三唑或其衍生物。具体而言,可列举出例如1,2,3-苯并三唑、1-甲基-1,2,3-苯并三唑、1-苯基-1,2,3-苯并三唑、2-苯基-1,2,3-苯并三唑、4-氯-1,2,3-苯并三唑、4-硝基-1,2,3-苯并三唑、5-甲基-1,2,3-苯并三唑、5-乙基-1,2,3-苯并三唑、5-丙基-1,2,3-苯并三唑、5-异丁基-1,2,3-苯并三唑、5-甲氧基-1,2,3-苯并三唑、
5-氯-1,2,3-苯并三唑、5,6-二甲基-1,2,3-苯并三唑、1,2,3-苯并三唑羧酸及其酯衍生物、N-二烷基氨基甲基-1,2,3-苯并三唑等。
[0039] 该(E)成分可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。另外,其配混量以本组合物总量为基准计优选为0.001质量%以上且5质量%以下、更优选为0.005质量%以上且3质量%以下、进一步优选为0.01质量%以上且2质量%以下。(E)成分的配混量不足0.001质量%时,提高蒸发特性的效果不充分。另一方面,(E)成分的配混量即使超过5质量%,也无法期待与配混量相符的效果。
[0040] 进而,本组合物中根据需要还可以配混抗乳化剂、防锈剂、清净分散剂以及消泡剂等公知的添加剂。
[0041] 作为抗乳化剂,可列举出聚亚烷基二醇、金属磺酸盐等,其中,优选为EO/PO嵌段共聚物(EO表示环氧乙烷、PO表示环氧丙烷)且两末端为OH的聚亚烷基二醇。
[0042] 作为防锈剂,可列举出金属系磺酸盐、羧酸、烷醇胺、酰胺、磷酸酯的金属盐等,其中,优选为羧酸。
[0043] 作为清净分散剂,可列举出金属磺酸盐、金属酚盐、金属水杨酸盐、金属膦酸盐、琥珀酰亚胺等。
[0044] 作为消泡剂,可列举出甲基硅氧烷、氟代硅氧烷、聚丙烯酸酯等,其中,优选为甲基硅氧烷。
[0045] 根据上述本组合物,由于在基础油中配混了规定的成分,因此作为AV设备等的电动机的含油轴承中使用的润滑油是适合的。尤其是,对于DVD-RAM、蓝光光碟等中使用的主轴电动机而言,要求在超高速的旋转轴与含油轴承之间稳定的润滑,通过将本组合物用于含油轴承用途,由于磨耗少、即使在高温下也难以生成淤浆、进而从轴承蒸发的量也少,因此能够长时间稳定地运转。实施例
[0046] 接着,通过实施例和比较例来更详细地说明本发明,但本发明不受这些例子的任何限定。
[0047] 〔实施例1~4、比较例1~14〕制备表1~3所示配混组成的润滑油组合物(试样油)。
[0048] [表1]
[0049] [表2]
[0050] [表3]
[0051] 上述表1~3中的基础油1~2和化合物1~11如下所示。基础油1:PAO、40℃运动粘度 30mm2/s
基础油2:PAO、40℃运动粘度 17mm2/s
化合物1:单丁基苯基单辛基苯基胺
化合物2:对叔辛基苯基-1-萘胺((C)成分)
化合物3:N-二烷基氨基甲基苯并三唑((E)成分)
化合物4:烯基琥珀酸多元醇酯(十二碳烯基琥珀酸的PO加成物)((D)成分)化合物5:二硫代磷酸酯
化合物6:三苯基硫代磷酸酯((B)成分)
化合物7:三甲苯基磷酸酯((A)成分)
化合物8:三(2,4-C9-C10异烷基苯酚)硫代磷酸酯((B)成分)
化合物9:二硫代乙醇酸二丁酯
化合物10:膦酸氢二油烯基酯(dioleylhydrogenphosphonate)化合物11:硬脂酸铝。
[0052] 如下操作求出各试样油的性状和性能。将结果示于表1~3。
[0053] (1)运动粘度(40℃、100℃)和粘度指数基于JIS K 2283来测定。
[0054] (2)酸值基于JIS K2501中规定的“润滑油中和试验方法”,利用电位差法来测定。
[0055] (3)色相(ASTM颜色)基于JIS K 2580来测定。
[0056] (4)磷含量(P)基于JPI-5S-38-92来测定。
[0057] (5)硫含量(S)基于JIS K 2541来测定。
[0058] (6)ISOT试验基于JIS K 2514来进行。具体而言,将试样油保持在165.5℃,在钢-铜催化剂的存在下,以1300rpm进行强制搅拌,边通过搅拌将周围的空气搅入试样油内边保持24小时。其后,针对上述(1)~(5)的各性状再次进行测定。
[0059] (7)旋转瓶(Rotary Bombe)式氧化稳定性试验基于JIS K 2514,测定直至压力下降终点的时间(min)。
[0060] (8)淤浆生成量关于上述ISOT试验后的试样油,基于JIS K 2514-1996,用孔径为0.8μm的微孔过滤器来收集所生成的淤浆,测定其量(mg/100mL)。
[0061] (9)振子试验使用JASO M 314中规定的试验仪,在室温下评价温度,求出摩擦系数。
[0062] (10)4球式耐磨耗性试验基于ASTM D 4172,在载荷392N、转速1200rpm、油温80℃、试验时间60分钟的条件下进行。取3个1/2英寸球的磨耗痕径的平均,算出平均磨耗痕径(mm),作为报告值。
[0063] (11)FALEX磨耗试验使用ASTM D2670中规定的FALEX试验仪,在载荷890N、转速1800rpm、油温80℃、试验时间60分钟的条件下进行,测定销的磨耗量(mg)。需要说明的是,销的材质是AISI/SAE-3135钢、块的材质是AISI-1137钢。
[0064] (12)LFW-1式磨耗试验使用JASO M358等中规定的LFW-1式的环块(block on ring)试验仪,在转速1800rpm、载荷(在150N、200N、250N的阶段载荷(ステップ荷重)下各十分钟)的条件下以室温进行试验,测定试验后的块的磨耗痕迹深度(mm)。需要说明的是,试运转在载荷50N、转速100rpm下进行。
[0065] (13)蒸发特性在基于JIS K 2540的容器中填充试样油1g和铁粉1g,在150℃的恒温气氛下放置7
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