专利摘要

本发明提供一种润滑脂组合物，其为包含增稠剂和基础油的润滑脂组合物，基础油含有：(a)从布朗葡萄藻提取的烃油、及/或(b)通过将所述烃油加氢而获得的烃油。

权利要求

1.一种润滑脂组合物，其为包含增稠剂和基础油的润滑脂组合物，其特征在于，基础油含有：

(a)从布朗葡萄藻提取的具有双键的烃油、及/或

(b)通过对所述烃油进行部分加氢而获得的具有双键的烃油，

并且所述基础油在25℃下的粘度压力系数为20～70GPa^-1。

2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是通过用己烷从布朗葡萄藻提取而制造的烃油。

3.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是从保藏号为FERM P-22046的布朗葡萄藻Botryococcus tsukuba 1提取的烃油。

4.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是具有以异戊二烯为结构单元的三萜结构的支链烃油。

5.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是含有甲基的烃油。

6.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)含有由下述化学式1表示的烃，

[化1]

7.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)及/或所述加氢而获得的烃油(b)的浓度相对于基础油全体为10质量％以上。

8.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，增稠剂是选自由金属皂、复合金属皂、脲化合物以及二氧化硅组成的组中的至少一个。

9.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，增稠剂是由下述式(2)表示的脲化合物，

R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ (2)

式中，R₁和R₃彼此可以相同也可以不同，各自表示碳数4～20的烃基，R₂表示碳数6～15的芳香族系烃基。

10.一种动力传输机构，其封入了权利要求1～9中任一项所述的润滑脂组合物。

11.一种轴承，其封入了权利要求1～9中任一项所述的润滑脂组合物。

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑脂组合物，其含有从作为绿藻类的“布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)”(以下记为葡萄藻)提取出的葡萄藻油及/或其氢化油。本发明的润滑脂组合物优选使用于离合器(clutch)、扭矩限制器机构或者动力传输机构用的润滑部。本发明的润滑脂组合物也可优选使用于轴承的润滑。

背景技术

考虑到地球的环境问题，正在进行着以环境负荷少的碳中和(carbon neutral)为代表的来自动植物的油脂的探讨、生物燃料的研究。由属于微细藻类的绿藻葡萄藻获得的烃可大量生产并且纯度也高，人们期待其成为石油的代替油(例如专利文献1)。

作为环境问题的应对策略，也进行着以削减温室效应气体为目的的汽车轻型化，相比于以往而言在多种多样的部位适用了离合器、扭矩限制器机构，并且它们的工作次数正在增加。对于离合器或者扭矩限制器机构中使用的润滑脂组合物，主要使用以扭矩传输性优异的硅油、合成环烷油等牵引油为基础油的润滑脂组合物(专利文献2、3)。然而，硅润滑脂的磨耗大因而成为问题，合成环烷油等牵引油在耐热性方面存在问题。作为磨耗、耐热性的对策，正在研究从鲨鱼的肝脏提取的角鲨烯、角鲨烷(专利文献4)，但是有可能与硅油、合成环烷油等牵引油相比牵引系数低。

对于汽车，以燃料费为首还要求节能，作为润滑剂要求低扭矩，从而正在进行基础油的低粘度化。然而，低粘度的油的油膜厚变薄，引起润滑性、寿命(剥离寿命)的降低。因此，人们要求开发出一种即使是低粘度油膜也厚的油剂、即粘度压力系数(α值)高的油剂。在最近的研究中还知晓了粘度压力系数(α值)高的油剂在轴承的电腐蚀防止方面具有效果(非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-252700号公报

专利文献2：日本特许3223210号

专利文献3：日本特公平3-23593号公报

专利文献4：日本特开2007-321042号公报

非专利文献

非专利文献1：砂原贤治等人，日本トライボロジー学会トライボロジー会議(日本摩擦学学会摩擦学会议)预备稿集，(东京2011-5)P239～240

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种润滑脂组合物，其具有与以往的润滑剂或润滑脂组合物同等以上的扭矩传输性，而且与以往的润滑剂或润滑脂组合物相比耐磨耗性以及耐热性优异，另外润滑性优异，剥离寿命长，能够防止轴承的电腐蚀。

用于解决课题的方法

本发明人等为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现了：通过在基础油中包含葡萄藻油及/或其氢化油，能够获得具有与以往的硅润滑脂和/或牵引油同等的扭矩传输性、且耐磨耗性以及耐热性优异的润滑脂组合物。本发明人等还进一步确认了，葡萄藻油及/或其氢化油在25℃下的粘度压力系数(α值)为20以上这样高，以至完成本发明。

即，本发明提供以下的润滑脂组合物：

1.一种润滑脂组合物，其为包含增稠剂和基础油的润滑脂组合物，其特征在于，基础油含有：

(a)从布朗葡萄藻提取的烃油、及/或

(b)通过对前述烃油进行加氢而获得的烃油。

2.根据前述1项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是通过用己烷从布朗葡萄藻提取而制造的烃油。

3.根据前述1或者2项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是从保藏号为FERMP-22046的布朗葡萄藻Botryococcus tsukuba 1提取的烃油。

4.根据前述1～3中任一项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是具有以异戊二烯为结构单元的三萜结构的支链烃油。

5.根据前述1～4中任一项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)是含有甲基的烃油。

6.根据前述1～5中任一项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)含有由下述化学式1表示的烃。

[化1]

7.根据前述1～6中任一项所述的润滑脂组合物，其中，所述烃油(a)及/或前述加氢而得到的烃油(b)的浓度相对于基础油全体为10质量％以上。

8.根据前述1～7中任一项所述的润滑脂组合物，其中，增稠剂是选自由金属皂、复合金属皂、脲化合物以及二氧化硅组成的组中的至少一个。

9.根据前述1～8中任一项所述的润滑脂组合物，其中，增稠剂是由下述式(2)表示的脲化合物。

R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ (2)

(式中，R₁和R₃彼此可以相同也可以不同，各自表示碳数4～20的烃基。R₂表示碳数6～15的芳香族系烃基。)

10.一种动力传输机构，其封入了前述1～9中任一项所述的润滑脂组合物。

11.一种轴承，其封入了前述1～9中任一项所述的润滑脂组合物。

发明的效果

本发明的润滑脂组合物具有与以往的润滑剂或润滑脂组合物同等以上的扭矩传输性，而且与以往的润滑剂或润滑脂组合物相比耐磨耗性以及耐热性优异。本发明的润滑脂组合物由于包含在25℃下的粘度压力系数(α值)高的基础油，因而润滑性优异，剥离寿命长，能够防止轴承的电腐蚀。

具体实施方式

[基础油]

本发明中使用的基础油含有：(a)从布朗葡萄藻提取的烃油(称为葡萄藻油)、及/或(b)通过将前述烃油进行加氢而获得的烃油(称为加氢或氢化葡萄藻油)。

作为提取溶剂，可使用己烷等疏水性有机溶剂，但是优选为己烷。作为烃油(a)，优选为具有以异戊二烯为结构单元的三萜结构的支链烃油。更优选具有甲基。烃油(a)特别优选含有由下述化学式1表示的烃。烃油(a)进一步特别优选含有98质量％以上的由下述化学式1表示的烃。

[化2]

基础油可以单独地使用上述葡萄藻油或氢化葡萄藻油，也可以加入其它的基础油来使用。与葡萄藻油或氢化葡萄藻油并用的基础油没有特别限制。具体而言，可使用矿物油；以癸二酸二辛酯等二酯、多元醇酯为代表的酯系合成油；以聚α烯烃、聚丁烯为代表的合成烃油；以烷基二苯基醚、聚丙二醇为代表的醚系合成油；硅油；氟化油等各种合成油基础油等。

在包含其它的基础油的情况下，以基础油的总量为基准，优选包含10质量％以上的前述(a)成分及/或前述(b)成分，但是最优选为葡萄藻油或氢化葡萄藻油100质量％的基础油。

基础油在40℃下的运动粘度优选为10～120mm²/s，更优选为10～100mm²/s，进一步优选为10～30mm²/s。如果粘度过低，则无法形成充分的厚度的油膜，有可能对疲劳寿命造成不良影响，如果粘度过高，则有可能对扭矩性能造成不良影响。

基础油的粘度压力系数α优选为20～70GPa^-1，更优选为25～65GPa^-1。在α为20GPa^-1以上时，尽管是低粘度的基础油，但能够确保充分的油膜厚度，因而能够提供润滑性优异、剥离寿命长的润滑脂组合物，因此优选。进一步，含有α为20GPa^-1以上的基础油的润滑脂组合物能够有效地防止轴承的电腐蚀，因而优选。

粘度压力系数α根据下述Hamrock-Dowson式而求出。

数学式1

基础油的闪点优选为170℃以上，更优选为200℃以上。如果使用具有这样的范围的闪点的基础油，则成为耐热性特别优异的润滑脂。

葡萄藻油例如可以如下得到。

(1)烃油的提取

将葡萄藻培养至规定的浓度，然后浓缩。此处，浓缩是指将水分与藻体在可能的范围分离。另外，葡萄藻是在独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター)(日本国茨城县筑波市东1丁目1-1)中，以保藏号“FERM P-22046”(保藏日：2010年12月9日)保藏。予以说明，该葡萄藻称为RaceB。

将浓缩得到的葡萄藻展开于上方开口了的浅的容器(方平底盘(vat)等)，干燥。干燥的方法可以为热风干燥，也可以为晒干。如果是热风干燥，则例如将70～80℃的热风吹向葡萄藻20～40小时即可。

使用剪刀将干燥了的葡萄藻切碎，浸渍于己烷。关于己烷的量，相对于干燥了的葡萄藻的藻体的体积通常设为1倍左右。浸没后，放置数小时。浸渍中的己烷的温度没有特别限定。浸渍时，则葡萄藻的油成分溶出于己烷。用蒸发器将该己烷分馏，提取油成分(烃油和甘油三酯等脂质)。使所提取的油成分通过硅胶柱。此时，按照仅使烃油通过硅胶柱的方式选择液相，获得通过了硅胶柱的烃油。这是葡萄藻油。

(2)添加了氢的烃油的制造

在Ar气流下，将由前述(1)获得了的烃油与催化剂(例如，Pd-C)和溶剂(例如，乙酸乙酯)一同投入于高压釜反应容器中。此时，例如，投入的烃油的体积可设为高压釜反应容器的容积的大概1/10，催化剂的体积可设为投入的烃油的大概1/10、溶剂的体积可设为高压釜反应容器的大概1/3。其后，向高压釜反应容器填充氢，搅拌。随着氢的消费，一边追加填充氢，一边继续搅拌。

关于反应，优选在再也没有发现氢的吸收之时停止，但是也可在中途停止。后者的情况下，在烃油的结构中残留有双键。用Ar气将高压釜反应容器内置换，然后用硅藻土将反应液过滤，另外，将催化剂(Pd-C)过滤、用乙酸乙酯等充分地洗涤。将滤液进行减压浓缩，获得残渣。此残渣是加氢了的葡萄藻油。

[增稠剂]

本发明中使用的增稠剂如果是润滑脂组合物中通常使用的增稠剂就可以没有特别限制地使用。具体可以举出金属皂、复合金属皂、脲化合物、氨基甲酸酯化合物、炭黑、膨润土、二氧化硅化合物、聚四氟乙烯(PTFE)等。优选为选自由金属皂、复合金属皂、脲化合物以及二氧化硅组成的组中的增稠剂。

作为金属皂的具体例子，可以举出铝皂、钙皂、锂皂、钠皂、钡皂等。优选为锂皂。

作为复合金属皂的具体例子，可以举出复合锂皂、复合钙皂、复合铝皂等。

作为脲化合物，可以举出二脲化合物、特别是二脲化合物，例如，通过使芳香族胺、脂肪族胺、脂环式胺、它们的2种以上的混合物与芳香族二异氰酸酯进行反应而获得的二脲化合物。二脲化合物例如可由下述式(2)表示。其中，优选为通过使脂肪族胺、脂环式胺或者它们的混合物进行反应而获得的二脲化合物。

R₁-NHCONH-R₂-NHCONH-R₃ (2)

(式中，R₁和R₃彼此可以相同也可以不同，各自表示碳数4～20的烃残基，例如脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。R₂表示碳数6～15的芳香族系烃基。)

作为芳香族二异氰酸酯的具体例子，可以举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等。作为芳香族胺的具体例子，可以举出对甲苯胺、苯胺、萘胺等。作为脂肪族胺的具体例子，可以举出辛胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、十九烷基胺、二十烷基胺等。作为脂环式胺的具体例子，可以举出环己胺等。其中，优选为由芳香族二异氰酸酯与脂肪族胺、脂环式胺或者它们的混合物获得的脲化合物。特别优选芳香族二异氰酸酯是二苯甲烷二异氰酸酯并且脂肪族胺、脂环式胺或者它们的混合物是十八烷基胺、环己胺或者它们的混合物的脲化合物。

作为二氧化硅，优选一次粒子的平均粒径优选为0.1μm以下、进一步优选为0.05μm以下的二氧化硅。

[添加剂]

在本发明的润滑脂组合物中，也可添加通常的在润滑脂组合物中通常使用的抗氧化剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂等添加剂。它们的添加量通常为0.01～10质量％。

本发明的润滑脂组合物的稠度优选为200～400。增稠剂的含量为用于得到该稠度所需的量。具体而言，相对于润滑脂组合物全体优选为3～30质量％，进一步优选为5～25质量％。

本发明的润滑脂组合物优选使用于离合器、扭矩限制器机构或者动力传输机构用的润滑部。本发明的润滑脂组合物也可优选使用于轴承的润滑。

实施例

在各实施例和比较例1中按照另一张纸的表中所示的配合成分而制造润滑脂，通过以下所示的方法对物性进行了评价。予以说明，比较例2～4为市售品。比较例2、3根据润滑脂的状态来评价，比较例4根据油的状态来评价。

[葡萄藻油的制造]

实施例中使用的葡萄藻油如下获得。

将在独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心以保藏号“FERM P-22046”保藏的葡萄藻Botryococcus tsukuba 1，在水中、于室温培养了30天。移到大型方平底盘进行晒干从而将水分与藻体分离，干燥。

使用剪刀将干燥了的葡萄藻切碎，浸渍于等倍量的己烷(室温)。在该温度的状态下放置约2小时，从而将蓄积在葡萄藻内的油成分溶出于己烷中。用蒸发器将该己烷分馏，提取了油成分(烃油与脂质的混合物)。使所提取的油成分通过硅胶柱(Wakogel C-100)，分离了烃油。

利用GC-FID(气相色谱-氢火焰离子化检测器)、GC-MS(气相色谱-质谱仪)对所得到的烃油的组成进行分析。其结果可知，由C₃₄H₅₈式表示。

进行了组成分析以及分子结构解析，结果可确认到，所获得的烃是具有在以下以化学式1表示的分子结构的C₃₄H₅₈。

[化3]

实施例1、比较例1

向反应容器中，采取表中所示的基础油的一半量和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯总量，加热至70～80℃。向其它的容器中，采取基础油的一半量和十八烷基胺、环己胺总量，加热至70～80℃，将其加入到反应容器并搅拌。由于是放热反应，因而反应物的温度升高，但是在该状态下继续搅拌约30分钟，充分进行了反应，然后升温至155℃，冷却。利用3段辊磨机将其混炼，获得了目标润滑脂。

实施例2

向容器中，取出表中所示的基础油的总量和增稠剂成分总量，一边搅拌，一边升温至约200～210℃，在增稠剂刚好完全溶解时停止升温，然后冷却。用3段辊磨机将其混炼，获得了目标润滑脂。

实施例3

向容器中，取出表中所示的基础油的总量和增稠剂(二氧化硅、一次粒子的平均粒径0.012μm)成分总量，进行搅拌，然后利用3段辊磨机混炼，获得了目标润滑脂。

试验方法

(1)基础油的运动粘度(40℃)JIS K2220.23

(2)基础油的粘度压力系数α值GPa^-1(25℃)

首先，使用光干涉式EHL油膜厚度测定装置，先求出了油膜厚度。

试验条件设为温度：25℃、面压：0.56Gpa、速度：1.0m/s。

接着，代入于前已叙述的Hamrock-Dowson的式子而获得了粘度压力系数α(GPa^-1)。

判定：将α值为20以上的判定为(○)、小于20的判定为不合格(×)。

(3)基础油的闪点℃(克利夫兰开口杯式(Cleveland open cup))JIS K2220.24

判定：将200以上的判定为(○)、小于200的判定为不合格(×)。

(4)混和稠度JIS K2220.7

(5)最大牵引系数

利用球/盘EHL试验机来测定出牵引系数。

钢制盘以转速Ud进行旋转，球以转速Ub为自由(free)状态。球旋转轴从盘中心偏离。根据滑移运动Us(相对于球旋转的滑移速度)的产生，从而由负载传感器检测球轴方向的牵引，将其最大值对载荷之比设为最大牵引系数。

试验条件

最大赫兹压力：0.711GPa速度：0.5m/s温度：25℃

判定：○：0.070以上△：0.030～0.070×：小于0.030

(6)SRV试验依照ASTM D5707

试验条件：温度：50℃，振幅数：50Hz，振幅：1mm，时间：2小时，载荷：100N

判定：

摩擦系数：○：0.250以下×：0.250以上

磨耗痕迹面积mm²：○：小于1.0×：1.0以上

[表1]

*文献值 1：村木、润滑第33卷第1号(1988)36-39

2：M.ZIAUR RAHMAN等人，TRIBOLOGY TRANSACTION Vol.46(2003)，4，499-505

3：畑·宫地，自动车技术，vol.58，No.4，(2004)59

*由于是市售品，因而增稠剂量不明

润滑脂组合物专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。