汽车电气部件的减速机部用润滑脂组合物的制作方法

1.本发明涉及一种汽车电气部件的减速机部用润滑脂组合物。


背景技术：

2.近年来，对于开闭体驱动电机、雨刮电机、电动座椅电机、后视镜电机等汽车电气部件，为了以提高车辆燃料效率为目的的各部件的轻量化，要求小型化(高减速比化)、高输出化。与此相伴，汽车电气部件的减速机部中使用的润滑脂也被要求应对高速化、高面压化、向使用温度范围的高温侧的扩大等比以往更苛刻的使用条件。特别是，高速条件下的长寿命化成为重要的课题之一。为了延长高速条件下的寿命，需要即使减速机旋转润滑脂也不飞散，且润滑脂附着并残存于减速机部。此外，关于使用温度范围，不仅要求应对高温侧，而且要求应对比以往更低的低温侧，特别是低温时的起动电压降低也成为重要的课题之一。
3.已知，为了提高附着性，使润滑脂中含有增粘剂(专利文献1)。为了提高低温性，一般降低润滑脂中基础油的运动粘度或者提高润滑脂的稠度。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特表2014-501292号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.然而，本发明人等调制专利文献1的实施例e记载的组合物，使用直径50mm的试验环，以转数400rpm进行评价的结果，润滑脂的附着性下降。认为这是润滑脂所含的增粘剂在试验部被剪切而进行取向的结果。为了在高速条件下延长减速机的寿命，需要即使减速机高速旋转润滑脂也不飞散，且不使润滑部乏油。进而，润滑脂的低温性也恶化，但认为这是因为增粘剂在低温环境下发生增粘。为了提高润滑脂的低温性，如果降低基础油的运动粘度或者提高润滑脂的稠度，则润滑脂的附着性会下降。
9.基于以上，本发明所要解决的课题在于，提供一种兼顾了低温性和高速条件下的附着性的汽车电气部件的减速机部用润滑脂组合物。
10.用于解决课题的方法
11.针对兼顾低温性和高速条件下的附着性这样的课题，本发明人等通过并用特定的二脲化合物作为增稠剂，使用具有特定范围的运动粘度和倾点的聚α烯烃(“pao”)或pao与矿物油的混合油作为基础油，而且将润滑脂组合物的稠度设为特定范围，从而实现该课题。即，通过本发明，提供以下的润滑脂组合物。
12.[1]一种润滑脂组合物，是含有基础油和增稠剂的汽车电气部件的减速机部用润滑脂组合物，其中，基础油在100℃时的运动粘度为4～19mm2/s且倾点为-30℃以下，是聚α烯烃或是聚α烯烃与矿物油的混合油，增稠剂是下述式(1)所表示的二脲化合物与下述式
(2)所表示的二脲化合物的混合物，
[0013]r1-nhconh-r
2-nhconh-r1ꢀꢀꢀ
(1)
[0014]r3-nhconh-r
2-nhconh-r3ꢀꢀꢀ
(2)
[0015]
式中，r1独立地为碳原子数8或18的直链烷基，r2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基，r3为碳原子数6～7的芳基，所述润滑脂组合物的稠度为220～280。
[0016]
[2]根据上述1项所述的润滑脂组合物，其中，所述二脲化合物的混合比以质量比计为(1)：(2)＝9：1～5：5。
[0017]
[3]根据上述1或2项所述的润滑脂组合物，其中，所述汽车电气部件为开闭体驱动电机、雨刮电机、电动座椅电机、后视镜电机。
[0018]
发明效果
[0019]
根据本发明，能够提供兼顾了低温性和高速条件下的附着性的汽车电气部件的减速机部用润滑脂组合物。由此，能够延长汽车电气部件的减速机的寿命，并且降低减速机的电机在低温时的起动电压。此外，本发明的组合物的耐热性也优异。由此，能够提高汽车电气部件的减速机部的耐久性。
具体实施方式
[0020]
[脂肪族二脲和芳香族二脲的混合物]
[0021]
本发明的润滑脂组合物中使用的增稠剂为下述式(1)所表示的二脲化合物与下述式(2)所表示的二脲化合物的混合物。
[0022]r1-nhconh-r
2-nhconh-r1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0023]r3-nhconh-r
2-nhconh-r3ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0024]
式中，r1独立地为碳原子数8或18的直链烷基，r2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基，r3为碳原子数6～7的芳基。
[0025]
作为式(1)的化合物，可以是r1均为碳原子数8的直链烷基，也可以是r1均为碳原子数18的直链烷基，还可以是一方的r1为碳原子数8的直链烷基，另一方的r1为碳原子数18的直链烷基。从附着性的观点考虑，优选r1均为碳原子数8的直链烷基的化合物。
[0026]
作为式(2)的化合物，优选r3为甲苯甲酰基。
[0027]
作为式(1)和式(2)中的r2，优选为来源于甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团，更优选为来源于二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团。
[0028]
作为式(1)的化合物，更优选r1为碳原子数8的直链烷基，且r2为来源于二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团的化合物。作为式(2)的化合物，更优选r3为甲苯甲酰基，且r2为来源于二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团的化合物。最优选为这些化合物的混合物。
[0029]
二脲系增稠剂一般通过在基础油中使原料的异氰酸酯与胺反应而得到。本发明的增稠剂可以通过在基础油中分别调制原料胺为辛胺和/或硬脂胺的式(1)所表示的二脲化合物(属于所谓“脂肪族二脲”)和原料胺为芳香族胺的式(2)所表示的二脲化合物(属于所谓“芳香族二脲”)之后，混合而得到。本发明的增稠剂与通过使脂肪族胺和芳香族胺的混合物与异氰酸酯反应而得到的增稠剂不同。
[0030]
上述式(1)所表示的二脲化合物与上述式(2)所表示的二脲化合物的质量比优选为(1)：(2)＝9：1～5：5，更优选为9：1～7：3，进一步优选为9：1～8：2。如果质量比处于这样
的范围，则高速条件下的润滑脂对于减速机部的附着性优异，因此优选。
[0031]
本发明的润滑脂组合物中增稠剂的含量优选为5～30质量％，更优选为5～20质量％，进一步优选为8～20质量％。如果增稠剂的含量处于这样的范围，则附着性良好，因此优选。
[0032]
本发明的组合物优选不含上述混合物以外的增稠剂。
[0033]
[聚α烯烃或聚α烯烃与矿物油的混合油]
[0034]
本发明的润滑脂组合物中使用的基础油为单独pao，或为pao与矿物油的混合油。
[0035]
基础油在100℃时的运动粘度为4～19mm2/s，优选为6～15mm2/s，更优选为8～15mm2/s。如果基础油在100℃时的运动粘度为4mm2/s以上，则能够得到耐热性优异的润滑脂组合物。如果基础油在100℃时的运动粘度为19mm2/s以下，则能够得到低温性优异的润滑脂组合物。特别是，在基础油的运动粘度为6～15mm2/s或8～15mm2/s时，能够得到可以兼顾低温性和耐热性的润滑脂组合物。在混合油的情况下，只要基础油整体的运动粘度落入上述范围内，则对于pao和矿物油各自的运动粘度没有限制，但是，如果将在100℃时的运动粘度为4～100mm2/s的pao和在100℃时的运动粘度为6～15mm2/s的矿物油并用，则低温性优异，因此优选。
[0036]
基础油的倾点为-30℃以下。由于基础油的倾点为-30℃以下，因而能够得到低温性优异的润滑脂组合物。
[0037]
在本发明的基础油为pao与矿物油的混合油的情况下，只要在100℃时的运动粘度和倾点处于上述范围，则各油的比例没有特别限制。在混合油的情况下，更优选为pao：矿物油(质量比)＝9：1～5：5，进一步优选为9：1～6：4。如果质量比处于这样的范围，则低温性优异，因此优选。
[0038]
本发明的润滑脂组合物中基础油的含量优选为70～90质量％，更优选为80～90质量％，进一步优选为80～90质量％。如果基础油的含量处于这样的范围，则低温性优异，因此优选。
[0039]
[其他添加剂]
[0040]
本发明的润滑脂组合物可以根据需要包含润滑脂中通常使用的添加剂。在本发明的润滑脂组合物包含添加剂的情况下，以润滑脂组合物的总量为基准，添加剂的含量通常为0.5～35质量％，优选为5～25质量％，更优选为0.5～5％。作为这样的添加剂，例如可举出无机钝化剂、抗氧化剂、防锈剂、抗金属腐蚀剂、油性剂、抗磨损剂、极压剂、固体润滑剂。其中，优选包含抗氧化剂和防锈剂。具体而言，作为无机钝化剂，可举出亚硝酸钠等。
[0041]
作为抗氧化剂，可举出胺系、酚系、喹啉系、硫系、二硫代磷酸锌等，但优选为胺系、酚系抗氧化剂。
[0042]
作为防锈剂，可举出锌系、羧酸系、羧酸盐系、琥珀酸系、胺系、磺酸盐系，但优选为琥珀酸系，更优选为琥珀酸酐，特别优选为烯基琥珀酸酐(例如，具有碳原子数12的烯基的琥珀酸酐)。
[0043]
作为抗金属腐蚀剂，可举出噻二唑系、苯并咪唑系、苯并三唑系。
[0044]
作为油性剂，可举出脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯。
[0045]
作为抗磨损剂、极压剂，可举出磷系、硫系、有机金属系。
[0046]
作为固体润滑剂，可举出氧化金属盐(酸化金属塩)、二硫化钼、聚四氟乙烯、三聚
氰胺氰尿酸酯、石墨。
[0047]
作为添加剂，优选不含增粘剂。
[0048]
[稠度]
[0049]
本发明的润滑脂组合物的稠度为220～280，优选为235～265。通过将稠度设定为220以上，从而能够得到低温性优异的润滑脂组合物，通过设为280以下，从而能够得到高速条件下的附着性优异的润滑脂组合物。需要说明的是，本说明书中，用语“稠度”是指60次混合稠度。稠度可以依照jis k2220 7.进行测定。
[0050]
其中，基础油是在100℃时的运动粘度为13.6mm2/s且倾点为-30℃以下的聚α烯烃或聚α烯烃与矿物油的混合油，
[0051]
增稠剂是式(1)中r1为碳原子数8的直链烷基且r2为来源于二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团的化合物与式(2)中r3为甲苯甲酰基且r2为来源于二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯的基团的化合物的混合物，混合比以质量比计为(1)：(2)＝9：1，
[0052]
稠度为250的润滑脂组合物由于低温性、高速条件下的附着性和耐热性(进而润滑寿命)的平衡良好，因此优选。特别优选该润滑脂组合物进一步包含作为抗氧化剂的0.5质量％的酚系抗氧化剂以及作为防锈剂的0.5质量％的具有碳原子数12的烯基的琥珀酸酐。
[0053]
本发明的润滑脂组合物可以用于汽车电气部件的减速机部，例如开闭体驱动电机、雨刮电机、电动座椅电机、后视镜电机。构成这些构件的材料可以为树脂，也可以为金属。作为树脂，可举出聚缩醛(pom)、脂肪族聚酰胺(pa6、pa66等)、芳香族聚酰胺(pa6t、pa9t等)、聚亚苯基硫醚(pps)等。作为金属，可举出钢、铜合金(黄铜等)等。从尺寸精度、润滑性、成本的观点考虑，优选为聚缩醛与钢的组合。
[0054]
[实施例]
[0055]
调制实施例和比较例的润滑脂组合物时所使用的基础油如下。
[0056]
·
聚α烯烃a(“pao-a”)：在100℃时的运动粘度100.0mm2/s，倾点：-30℃
[0057]
·
聚α烯烃b(“pao-b”)：在100℃时的运动粘度8.0mm2/s，倾点：-55℃
[0058]
·
聚α烯烃c(“pao-c”)：在100℃时的运动粘度4.0mm2/s，倾点：-65℃
[0059]
·
聚α烯烃d(“pao-d”)：在100℃时的运动粘度2.0mm2/s，倾点：-65℃以下
[0060]
·
矿物油a(“mo-a”)：在100℃时的运动粘度11.2mm2/s，倾点：-15.0℃
[0061]
·
矿物油b(“mo-b”)：在100℃时的运动粘度31.6mm2/s，倾点：-12.5℃调制例1：增稠剂为脂肪族二脲的润滑脂组合物的调制
[0062]
在基础油中，以辛胺2摩尔相对于4.4'-二苯基甲烷二异氰酸酯1摩尔的比率进行反应，冷却，制成基础润滑脂。
[0063]
在该基础润滑脂中，加入作为抗氧化剂的酚系抗氧化剂(商品名irganox l135，巴斯夫日本株式会社制)0.5％以及作为防锈剂的烯基琥珀酸酐(具有碳原子数12的烯基的琥珀酸酐)(商品名dsa，三洋化成工业株式会社制)0.5％，用三辊磨机进行混炼，调制了预定稠度的润滑脂组合物。
[0064]
调制例2：增稠剂为芳香族二脲的润滑脂组合物的调制
[0065]
使用对甲苯胺代替辛胺，除此以外，与调制例1同样地操作，调制了润滑脂组合物。
[0066]
调制例3：增稠剂为脂肪族二脲与芳香族二脲的混合物的润滑脂组合物的调制
[0067]
通过将调制例1中得到的基础润滑脂与调制例2中得到的基础润滑脂混合，从而调
制了增稠剂为脂肪族二脲与芳香族二脲的混合物的基础润滑脂。
[0068]
在该基础润滑脂中，加入作为抗氧化剂的酚系抗氧化剂(商品名irganox l135，巴斯夫日本株式会社制)0.5％以及作为防锈剂的烯基琥珀酸酐(具有碳原子数12的烯基的琥珀酸酐)(商品名dsa，三洋化成工业株式会社制)0.5％，用三辊磨机进行混炼，调制了预定稠度的润滑脂组合物。
[0069]
各组合物中的增稠剂的质量％如表1和表2所示。剩余部分为基础油。
[0070]
需要说明的是，基础油在100℃时的运动粘度依照jis k2220 23.进行测定。基础油的倾点依照jis k2269进行测定。润滑脂组合物的稠度依照jis k2220 7.进行测定。
[0071]
对于上述得到的润滑脂组合物，用以下所示的方法进行试验、评价。
[0072]
《利用环上环(ring on ring)试验的高速下的附着性评价》
[0073]
·
试验方法
[0074]
将试样润滑脂以均匀的厚度涂布于环a的表面，在其上放置环b，以预定转数旋转后，计量从环表面飞散的润滑脂量。
[0075]
·
试验条件
[0076]
环a
[0077]
材质：聚缩醛
[0078]
转数：400rpm(v＝62.8m/min)
[0079]
环b
[0080]
材质：钢
[0081]
转数：800rpm(v＝62.8m/min)
[0082]
载荷：10n(10.7mpa)
[0083]
试验温度：25℃
[0084]
·
测定项目
[0085]
飞散率(％)＝润滑脂飞散量(mg)/润滑脂塗布量(mg)
[0086]
·
判定基准
◎
附着性合格：飞散率小于20％
[0087]
〇附着性合格：飞散率小于25％
[0088]
△
附着性不合格：飞散率为25％以上
[0089]
×
附着性不合格：飞散率为30％以上
[0090]
《利用流变试验的低温性评价》
[0091]
·
试验方法
[0092]
在圆锥体与平板之间充入试样润滑脂，冷却至预定温度后，使圆锥体旋转，测定平板受到的最大剪切应力。
[0093]
·
试验条件
[0094]
测定温度：-40℃
[0095]
剪切率：0.1～100s-1
[0096]
·
评价项目
[0097]
剪切率10s-1
以下的最大剪切应力
[0098]
·
判定基准
◎
低温性合格：最大剪切应力小于20000pa
[0099]
〇低温性合格：最大剪切应力小于30000pa
[0100]
△
低温性不合格：最大剪切应力为30000pa以上
[0101]
×
低温性不合格：最大剪切应力为40000pa以上
[0102]
《利用高温薄膜试验的耐热性评价》
[0103]
·
试验方法
[0104]
将润滑脂以2mm厚度均匀地涂布于钢板，测定在恒温槽内静置预定温度、预定时间后的润滑脂的蒸发量。
[0105]
·
试验条件
[0106]
试验温度：120℃
[0107]
试验时间：250h
[0108]
·
判定基准
◎
耐热性合格：蒸发量小于2.0质量％
[0109]
〇耐热性合格：蒸发量小于3.0质量％
[0110]
△
耐热性不合格：蒸发量为3.0质量％以上
[0111]
×
耐热性不合格：蒸发量为4.0质量％以上
[0112]
将结果示于表1和表2。
[0113]
[表1]
[0114]
[0115]
[表2]
[0116]