TWI448549B - 潤滑劑組成物及使用該組成物之潤滑系統 - Google Patents

Description

潤滑劑組成物及使用該組成物之潤滑系統

本發明有關在常溫下為半固態狀的潤滑劑組成物，特別有關具有高度的耐極壓性(extreme pressure property)及穩定的摩擦特性之潤滑劑組成物。再者，本發明有關將該耐潤滑劑組成物採用於傳動元件機構(transmission element rnechanism)之潤滑系統。

近年來，環保關連、省能源等已成為重要的關鍵技術。特別是環保課題而言，可例舉：二氧化碳排出量的削減、省電、省能源、資源有效利用等多種。可作為對象之領域，亦有各種生產事業活動、輸送系統等種種。

各種產業機械，例如，壓延機(calender)、可塑性加工機械、工作機械、注射模塑機(injection.rnoulding machine)、加壓(press)機、鍛壓機等當然需要精確度高的加工、高可靠性之外，尚強烈要求省能源化。又，壓縮機(compressor)、真空泵(vacuum pump)方面，亦要求省能源之運轉。又，汽車、建設機械、農業機械、火車、飛機、船舶等所代表之運輸系統方面亦除舒適而穩定的行車、航行之外，尚需要省燃料費、省能源化。再者，家電製品、OA(辦公室自動化)設備、精密機械等的機械系統亦在開發考量進一步節約能源所對應之製品。

此等機械系統中，按照用途組裝有多數個軸承、齒輪、傳動螺桿(motive screw)、直接驅動台(direct－drive table)、 凸輪(cam)、皮帶、鏈條、鋼索等傳動元件機構。亦在應用經適當組裝此等元件之系統。軸承而言，有：各種滾動軸承、滑動軸承等。齒輪亦可例舉：正齒輪(spur gear)或斜齒輪(helical gear)等的平行軸齒輪、平面齒輪(face gear)等的交叉軸齒輪、螺旋齒輪(screw gear)或準雙曲面齒輪(hypoid gear)等的不對稱軸齒輪(skew wheel)、蝸輪(worm gear)、行星齒輪(epicyclic gear)、差動齒輪(differential gear)等種種型式。傳動螺桿(rnotive screw)之代表性者可例舉：滑動螺桿(slide screw)或滑動螺桿(rolling screw)。具體性的傳動元件機構可例舉：有為煉鐵工場以及金屬加工領域中所使用之壓延機(calender)或可塑性加工機(plasticity processing machine)等之軸承、輥道(table roller)、鏈條驅動(chain driving)、齒輪聯軸器(gear coupling)等，又為機床、注射模塑機、壓機、鍛壓機、研磨機等則有軸承、傳動螺桿(rnotive screw)、齒輪、皮帶、鏈條等之精密驅動機構部位。汽車的動力系(power train)、方面有等速接頭、萬向接頭、軸承，在引擎部周邊方面則在使用致動器(actuator)、起動器、齒輪、交流發電機(alternator)、軸承，又操舵(steering)周邊方面則在使用電動動力轉向裝置(power steering)、超速的齒條(rack)和小齒輪(pinion)、傾斜式望遠裝置(tilt telescope)、懸掛(suspension)球接頭(ball joint)機構、制動裝置或汽車底盤(chassis)的潤滑，電氣裝置零件．電氣裝置機構而言，在使用車門的門把部、自動關門裝置(door check)、門鉸鏈(door hinge)、門鎖致動器 (door lock actuator)、門棘輪(door ratchet)的各處、鎖芯(key cylinder)、電動反射鏡、座椅安全帶(seat belt)、座椅、窗門調整器(door regulator)、各種開關(switch)的各種傳動元件機構。又，自動兩輪車、腳踏車等方面，有鏈條驅動部位、軸承。在挖土機(excavator)、輪式裝料車(wheel loader)、推土機(bull dozer)、起重機(crane)等的建設機械方面，有導套(guide bush)、齒輪、軸承，而在農業機械、割草機、電鋸(chain saw)等中有軸承、齒輪、鏈條驅動部。又，在鐵路系統中，有變速齒輪、鋼軌的軌道切換機構，而在飛機或船舶上，亦設置有各種軸承及齒輪。再者，以CD(光碟)、DVD(多樣化數位光碟)、錄音磁帶、數位帶等作為記憶媒體之各種影像音響資訊設備、以及此等的攜帶用設備、印表機、傳真機、複印機等的OA設備。又在冷氣機、冰箱、吸塵機、電磁爐、洗衣機、健康按摩機等的家電製品中之軸承、齒輪、直接連動螺桿、鏈條驅動、電腦內的硬碟驅動部、膠卷照相機、數位相機等的相機快門機構部、透鏡驅動部、鐘錶的齒輪機構亦可作為傳動元件機構的一例示。

於此等傳動元件機構中，適用有按照用途之各種潤滑油、潤滑劑、潤滑脂(grease)、固態潤滑劑、以及經組合此等之潤滑方法。特別是潤滑脂係不容易漏油，已開發有具有按照各用途之要求性能之製品，並已供為實用。又，亦揭示有一種含有礦物油系及/或合成系的液狀潤滑基油(liquid lubricating base oil)、雙醯胺及/或單醯胺、以及含 摩擦調整劑之具有熱可逆性凝膠狀的潤滑性之組成物(專利文獻1)。

然而近年來，由於對上述機械系統強烈要求高功能化、小型化、耐用化，因而對潤滑劑要求更進一步之高性能化、特別是即使極少量的油量仍能有順利潤滑之功能。

[專利文獻1]WO(世界專利)2006/051671

本發明係為解決上述課題所開發者，本發明之目的在於提供一種潤滑劑組成物，係將極少量的油劑塗佈於潤滑滑動部，則即使在薄膜狀態下仍能顯示高的耐極壓性與穩定的摩擦特性等優異的潤滑性，且在常溫下為半固態狀、以及提供一種將此潤滑劑組成物使用於傳導元件機構之潤滑系統。

本發明人等，為解決前述課題，就潤滑油基油、保持潤滑性之化學物質、添加劑等，以及此等組合而專心致志研究之結果，終於達成本發明。

亦即，本發明係如下述之潤滑劑組成物及潤滑系統。

(1)一種潤滑劑組成物，其特徵為：含有液狀基油10至99.9質量%、醯胺化合物0.1至90質量%、以及固態潤滑劑1.0至20質量%或以鉬(Mo)量計為0.0005至5質量%之有機鉬化合物，且在常溫下為半固態狀者。

(2)如上述(1)所記載之潤滑劑組成物，其中液狀基油，係選 自聚－α－烯烴低聚合物及脂肪酸酯之至少1種者。

(3)如上述(1)或(2)所記載之潤滑劑組成物，其中醯胺化合物，係以下述一般式(1)至(3)表示之至少1種化合物。

R ¹ －CO－NH－R ² (1) R ³ －CO－NH－A ¹ －NH－CO－R ⁴ (2) R ⁵ －NH－CO－A ² －CO－NH－R ⁵ (3) (式(1)至(3)中，R¹ 、R² 、R³ 、R⁴ 、R⁵ 以及R⁶ 各自獨立，係碳數5至25的飽和或不飽和鏈狀烴基，而R² 可為氫，A¹ 及A² 係選自碳數1至10的伸烷基、伸苯基或碳數7至10的烷伸苯基之碳數1至10的2價烴基。)

(4)如上述(1)至(3)中任一項所記載之潤滑劑組成物，其中，固態潤滑劑係選自二硫化鉬、石墨、氮化硼以及含氟樹脂中之1種以上者。

(5)如上述(1)至(3)中任一項所記載之潤滑劑組成物，其中，有機鉬化合物係二硫代胺基甲酸鉬及二硫代磷酸鉬之至少1種者。

(6)一種潤滑系統，其特徵為：將上述(1)至(5)中任一項所記載之潤滑劑組成物使用於傳動元件機構中。

(7)如上述(6)所記載之潤滑系統，其中，傳動元件機構含有軸承、齒輪、傳動螺桿、直接驅動台、凸輪、皮帶、鏈條、以及鋼索之至少1種。

如採用本發明之潤滑劑組成物，而少量塗佈於潤滑滑動部，則可發揮在滑動時能形成穩定的薄膜並長期間顯示 高的耐特壓性與低的摩擦特性等優異的潤滑性之特別效果者。又，由於在常溫下為半固態狀的潤滑劑組成物之故，固然可替代一般用的潤滑脂，尚可作為軸承、齒輪、傳動螺桿、直接連動桌、凸輪、皮帶、鏈條、鋼索等的傳動元件機構，特別是作為汽車的動力轉向裝置的潤滑劑有效使用者。

[用以實施本發明的最佳形態]

本發明係一種潤滑劑組成物，其特徵為：含有液狀基油10至99.9質量%、醯胺化合物0.1至90質量%、以及固態潤滑劑1.0至20質量%或0.0005至5質量%之有機鉬化合物作為鉬(Mo)量，且在常溫下為半固態狀者，如塗佈於需要潤滑之傳動元件機構，則當成為需要潤滑之狀態時，會成為液狀而發揮所期望之潤滑性能。特別是在擔心會發生燒結故障(seizuring trouble)之低速、高負荷之作業上、需要耐極壓潤滑之作業上則為有用，由於可在薄膜下顯示高的潤滑性，同時油保持性亦優異而難以發生斷油，因此並不容易發生燒結。又，本發明之潤滑組成物，當傳動元件機構的滑動部開始運行時因該滑動部的溫度上升，而從半固態狀變成液體狀態並進入狹窄的滑動部後作為潤滑劑組成物發揮作用，惟由於遠離滑動部而不傳播摩擦熱之部分則仍保持半固態的狀態，故不需要擔心所謂漏油而可經常保持周圍之清潔。

又，在此「常溫」表示室內的普通溫度，具體而言， 為50℃以下，更一般而言，係指－10至30℃左右的溫度環境。

[液狀基油(liquid base oil)]

用於本發明之液狀基油，可採用礦物油(mineral oil)、合成油或此等的混合油。液狀基油的特性，並不特別限定，惟較佳為40℃下之動黏度(kinernatic viscosity)在5至5000mm² /s者，更佳為10至1000mm² /s，再佳為20至700mm² /s。再者，黏度指數(viscosity index)在90以上，較佳為95至250，流動點(pour point)在－10℃以下，較佳為－15至－70℃，閃點(flash point)在150℃以上為宜。

礦物油而言，可適合使用將原油(crude oil)在常壓下蒸餾後，再在減壓下將蒸餾所得之潤滑油餾分以適當組合溶劑脫瀝青(solvent deasphalting process)、溶劑萃取(solvent extraction)、氫化分解、溶劑脫臘(solvent dewaxing process)、氫化脫臘、氫化精製、硫酸洗滌、白土處理(clay treatrnent)等的潤滑油精製手段處理所得之精製潤滑油餾分。亦可單獨方式使用由各種原料與各種精製手段的組合所得之性狀相異的精製潤滑油餾分，亦可組合2種以上之方式使用。

又，合成油而言，可例舉：聚－α－烯烴(PAO)、乙烯－α－烯烴低聚合物等的聚－α－烯烴低聚合物、烷基石油環烷、乙二醇、脂肪酸酯、有機矽油(silicone oil)、氟化油(fluoro oil)等。其中，從黏度特性、氧化穩定性、材料適合性、成本面來看，聚－α－烯烴、脂肪酸酯較優而很適合 使用。此等合成油，祇要是能符合上述物性，則可單獨使用，亦可組合2種以上使用。再者，可將上述礦物油與合成油按任意混合比例混合使用。此時，礦物油及合成油，可分別使用複數種。

聚－α－烯烴，係化學惰性者，可在市面上購得黏度特性優異、具有廣範圍之黏度者而成本上亦較低廉。聚－α－烯烴，較佳為使用將1－突烯或1－十二烯、或者1－十四烯等的烯烴低聚合物聚合後，在聚合度2至10的範圍內，經將此等聚合物為黏度之調整而適當調配者。

脂肪酸酯亦可在市面上購得種種分子構造的化合物，分別具有特有的黏度特性(高黏度指數、低流動點)，如與同一黏度之烴系基油比較時，為具有閃點高的特徵之基油。脂肪酸酯，可由醇與脂肪酸之脫水縮合反應而製得，惟本發明中，在化學穩定性方面，可例舉：二酯、多醇酯、或複合酯(complex ester)為合適的液狀基油成分。

二酯而言，碳數4至14的二元酸與碳數5至18的醇所成之酯為適用。在此，二元酸而言，可具體例舉：己二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸等，而較佳為己二酸、壬二酸、癸二酸。醇而言，碳數6至12的一元醇，特佳為於8至10的烴基上具有分枝之一元醇。具體而言，可例舉：2－乙基己醇、3,5,5－三甲基己醇、癸醇、月桂醇、油醇等。

又，多醇酯而言，較佳為新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、二(三羥甲基丙烷)、三(三 羥甲基丙烷)、異戊四醇、二(異戊四醇)、三(異戊四醇)等的受阻醇(hindered alcohol)與碳數1至24的脂肪酸所成之酯。脂肪酸中，其碳數並不特別限制，在碳數1至24的脂肪酸之中，從潤滑性來看，較佳為碳數3以上者，更佳為碳數4以上者，再佳為碳數5以上者，特佳為碳數7以上者。可具體例舉：戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸(eicosanic acid)等，而此等脂肪酸可為直鏈狀脂肪酸、分枝狀脂肪酸中之任一者，再者亦可為α碳原子為四級碳原子之脂肪酸(新酸)。此中，纈草酸(正戊酸)、己酸(caproic acid)(正己酸)、庚酸(enanth acid)(正庚酸)、辛酸(caprylic acid)(正辛酸)、壬酸(pelargonic acid)(正壬酸)、癸酸(capric acid)(正癸酸)、油酸(順式-9-十八烯酸)、異戊酸(3-甲基丁酸)、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2-乙基己酸以及3,5,5-三甲基己酸為適用。

又，從二元酸與多元醇與一元羧酸或一元醇所合成之複合酯亦適用。礦物油係更廣泛使用之基油，且在成本面、黏度特性、氧化穩定性等的平衡良好者。此等基油之中，聚-α-烯烴可作為在性能面、成本面最優異的基油使用。

[醯胺化合物]

用於本發明之醯胺化合物，為具有1個以上醯胺基(-NH-CO-)之脂肪醯胺化合物，而以下式(1)表示之具有1個醯胺基之單醯胺以及式(2)及(3)表示之具有2個醯胺基之雙醯胺為適用。

R ¹ －CO－NH－R ² (1)

式中，R¹ 及R² 各自獨立，係碳數5至25的飽合或不飽和鏈狀烴基，又，R² 可為氫。

R ³ －CO－NH－A ¹ －NH－CO－R ⁴ (2) R ⁵ －NH－CO－A ² －CO－NH－R ⁵ (3)

式(2)及(3)中，R³ 、R⁴ 、R⁵ 及R⁶ 各自獨立，係碳數5至25的飽和或不飽和鏈狀烴基，A¹ 及A² 為選自碳數1至10的伸烷基、伸苯基或碳數7至10的烷伸苯基中之碳數1至10的2價烴基。又，如係烷伸苯基時，可為伸苯基與烷基及/或伸烷基的2個以上結合之形態的2價烴基。

單醯胺化合物，係以上述式(1)表示者，惟構成R¹ 及R² 之氫的一部分，可經羥基所取代。此種單醯胺化合物而言，可具體例舉：月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、山萮醯胺(behen amide)、羥基硬脂醯胺等的飽和脂肪醯胺、油醯胺、芥子醯胺(eruc amide)等的不飽和脂肪醯胺，以及硬脂基硬脂醯胺、油基油醯胺、油基硬脂醯胺、硬脂基油醯胺等的飽和或不飽和長鏈脂肪酸與長鏈胺之取代醯胺類等。

此等單醯胺化合物之中，較佳為式(1)的R¹ 及R² 係各自獨立之碳數12至20飽和鏈狀烴基的醯胺化合物及/或R¹ 及R² 的至少任一者係碳數12至20的不飽和鏈狀烴基的醯胺化合物，更佳為兩醯胺化合物的混合物。再者，較佳為不飽和鏈狀烴基係碳數18之具有不飽和鍵之油基之單醯胺化合物。具體而言，較佳為油醯胺、油基油醯胺， 而在滑動部形成薄膜並保持，以確保為解除燒結困擾上有效的薄膜保持性。

雙醯胺化合物而言，係以具有二元胺的酸醯胺或二元酸的酸醯胺的形態之上述式(2)或(3)分別表示之化合物。又，式(2)及(3)中以R³ 、R⁴ 、R⁵ 以及R⁶ ，再者以A¹ 及A² 表示之烴基中，一部分的氫可經羥基(－OH)所取代。

以式(2)表示之醯胺化合物而言，可具體例舉：伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙異硬脂醯胺、伸乙基雙油醯胺、亞甲基雙月桂醯胺、六亞甲基雙油醯胺、六亞甲基雙經基硬脂醯胺、間苯二甲基雙硬脂醯胺等。以式(3)表示之醯胺化合物而言，可具體例舉：N,N’－二硬脂基癸二醯胺等。

此等雙醯胺化合物之中，按與單醯胺化合物的情形同樣方式，較佳為式(2)的R³ 及R⁴ 以及式(3)的R⁵ 及R⁶ 係分別獨立之碳數12至20飽和鏈狀烴基的醯胺化合物及/或R³ 與R⁴ 以及R⁵ 與R⁶ 的至少任一者係碳數12至20不飽和鏈狀烴基的醯胺化合物，更佳為兩醯胺化合物的混合物。再者，從確保薄膜保持性來看，較佳為不飽和鏈狀烴基係碳數18之具有不飽和鍵之油基之雙醯胺。此種化合物而言，可例舉：伸乙基雙油醯胺、六亞甲基雙油醯胺等。

醯胺化合物，如與液狀基油均勻混合時，則形成常溫下為凝膠狀之具有潤滑性之組成物。將此組成物與後述的固態潤滑劑或有機鉬化合物均勻調配，以調製本發明之常溫下為半固態狀(凝膠狀)的潤滑劑組成物。因而，醯胺化合物，除了發揮使液狀基油半固化(凝膠化)之半固化化合 物之功能，同時在發揮潤滑劑組成物本來的潤滑特性之狀況下，則因摩擦熱而熔解後作為液體的潤滑劑組成物發揮功能。如考慮到在常溫下為半固態、在高溫下為液體的狀態應用之情形時，則適用之醯胺化合物而言，熔點較佳為50至200℃、更佳為80至180℃，再者，分子量較佳為100至1000，更佳為150至800。

又，在因機械系統的設計上之限制而僅能使用極少量的油劑之滑動部下，為防止在嚴苛的潤滑環境下亦不產生燒結等情形，則需要油劑堅固地吸附．附著於滑動表面以保持油膜。為此，需要具有附著性的油劑，而在本發明中發現，如本身為半固化化合物之醯胺化合物的烴基係不飽和鏈狀時，則可增大附著性之事實。如附著性增大時，則能按薄膜狀方式塗佈於滑動表面，而即使在嚴苛的潤滑環境中仍不容易發生油膜斷裂而提升潤滑性能。不飽和鏈狀烴基而言，較佳為碳數12至20之具有不飽和鍵之鏈烯基、特佳為屬於碳數18之具有不飽和鍵之油基之雙醯胺化合物。

醯胺化合物係調配為完成後之常溫下為半固態狀之潤滑劑組成物中所含的0.1至90質量%。如醯胺化合物的調配量在0.1質量%以下時，則在常溫下係無法形成凝膠的組成物，另一方面，即使調配90質量%以上，仍因過硬而難以操作處理，故不宜。更佳的調配量為1至80質量%。

[固態潤滑劑及有機鉬化合物]

本發明之潤滑劑組成物中，為實現高度潤滑性起見， 則調配固態潤滑劑1.0至20質量%或調配Mo量為0.0005至5質量%之有機鉬化合物。特佳為兩者均調配。

可於本發明之潤滑劑組成物中使用之固態潤滑劑而言，可例舉：屬於層狀構造化合物之二硫化鉬、石墨或氮化硼、更進一步之聚醯亞胺、聚四氟乙烯(PTFE)等的含氟樹脂。

固態潤滑劑，係調配為本發明之潤滑劑組成物中所含的1至20質量%、較佳2至10質量%。如含量低於1質量%時，則與固態潤滑劑並無調配之意義，又即使調配超過20質量%時未能獲得相當於增量分之潤滑性的效果且不能穩定分散於基油中。

此等固態潤滑劑，祇要是能以微粒狀均勻分散於基油中，則可在粒徑等方面並無特別限制下使用，惟為使不致於沉澱之下而穩定分散起見，較佳為0.01至100 μm、更佳為0.1至10 μm的粒徑。又預先經將此等固態潤滑劑均勻分散於稀釋油、稀釋溶劑中者亦可適當使用。此等固態潤滑劑之中，由於層狀構造化合物，特別是二硫化鉬係將在滑動部所形成之潤滑被膜能在嚴厲的潤滑區域中高效率方式對低摩擦特性有助益，故更佳。

能有效使用於本發明之潤滑劑組成物中之有機鉬化合物而言，可例舉：二硫代胺基甲酸鉬(MoDTC)、二硫代磷酸鉬(MoDTP)等。此等化合物可以單獨使用，亦可組合2組以上使用。特別是如將無機鉬化合物與有機鉬化合物組合使用，則可獲得更大的潤滑性的提升效果。因而，較佳 為將二硫化鉬、與MoDTC及/或MoDTP組合使用。此時無機鉬化合物與有機鉬化合物的混合比例係以鉬原子作為基準時較佳為0.5：1至150：1，更佳為1：1至20：1。

無機鉬化合物及有機鉬化合物，係以鉬原子作為基準時，於經完成後之常溫下為半固態狀之潤滑劑組成物中，按能含有較佳為0.02至20質量%、特佳為0.1至10質量%之方式調配。如調配比例低於0.02質量%時，則不能獲得潤滑性的提升效果，又另一方面，即使調配超過20質量%時，不僅不能獲得調配量所相當之潤滑性之提升效果，且可能因添加量過多而無法穩定地溶解於基油中因而有不良影響。

[潤滑劑組成物之調製]

本發明之常溫下為半固態狀之潤滑劑組成物，雖並不特別限定，惟如將液狀基油、醯胺化合物、固態潤滑劑以及有機鉬化合物按上述比例均勻混合，即可調製。例如，分別按既定量取液狀基油、醯胺化合物、固態潤滑劑以及有機鉬化合物，將液狀基油與醯胺化合物(半固化化合物)加熱至熔點以上後，在液體狀態下添加固態潤滑劑及有機鉬化合物並均勻攪拌，冷卻後作成半固態狀即可製得。由於二硫化鉬係粉末固體而難以均勻混合於液體的油中，特別是由於二硫化鉬係對油為不溶性之惰性無機化合物而難於均勻分散在液體中。於是，亦可於將液狀基油或有機鉬化合物與加熱至熔點以上之醯胺化合物均勻混合後冷卻所得之半固態狀的組成物中混練二硫化鉬，以調製經均勻混 合各成分之常溫下為半固態狀之潤滑劑組成物。

本發明之組成物中，可再適當調配公知之極壓劑、抗腐蝕劑、抗摩損劑、防鏽劑、抗氧化劑、以及消泡劑等的添加劑。極壓劑、抗摩損劑而言，可例舉：二烷基二硫代磷酸鋅、硫系化合物、磷系化合物等，抗腐蝕劑而言，可例舉：噻二唑(thiadiazole)衍生物、苯并三唑(benzothiazole)及其衍生物，防鏽劑而言，可例舉：脂肪酸部分酯、金屬磺酸鹽、磷系化合物等，抗氧化劑而言，可例舉：酚系、胺系化合物等，以及消泡劑而言，可例舉：有機矽系化合物、PMA(聚甲基丙烯酸酯)聚合物，流動點下降劑、黏度指數改善劑而言，可例舉：PMA聚合物等。又，前述各種添加劑，亦可以預先經混合數種添加劑之所謂添加劑套裝(package)的形態使用。

本發明之常溫下為半固態狀之潤滑劑組成物，如適用於需要潤滑作用之機械機構(滑動部)時，則滑動時因摩擦熱而改變為液體狀態而滲透於滑動部中，並於金屬或樹脂等構成滑動部之固體表面形成薄膜以潤滑滑動部。如滑動停止時，則溫度下降，而原為液體狀態之潤滑劑組成物即再度恢復為半固態狀(凝膠狀)。又，本發明之潤滑劑組成物，係由於特別是具有如高燒結荷重、低摩擦係數等優異的摩擦特性，再能長期持續保持此種優異的摩擦特性，因此在用途方面適合於低速、高荷重的極壓作業者，又，對難於補給潤滑劑之滑動部或一度經組裝後絕不再開放之構造的裝置的滑動部亦很適合使用。再者，本發明之潤滑劑 組成物，係由於即使反覆經過因使用、不使用所引起之升溫、冷卻應力(stress)，仍然能再構建凝膠(半固態狀)構造，故可避免因漏油所引起之污染。

因而，除了能替代以往的潤滑脂而充分使用之外，尚可適合使用於例如，軸承、齒輪、傳動螺桿、直接驅動台、凸輪、皮帶、鏈條、鋼索等的傳動元件機構，尤其是高負荷的傳導元件機構上。特佳的用途而言，可例舉：由蝸輪或行星齒輪等所構成之變速齒輪等，其用途而言，可例舉：各種輸送機械系統、以及汽車的動力轉向裝置等。

[實施例]

以下，藉由實施例而詳細說明本發明內容，惟本發明並不因實施例而有所限定。

[液狀基油]

為調製實施例及比較例用的潤滑劑組成物而使用下列3種液狀基油。

基油A：市售之聚－α－烯烴(PAO：Mobil社製SHF－400：黏度級數VG400) 基油B：VG100的礦物油(日本能源(Japan Energy)社製500中性(neutral)油) 基油C：脂肪酸酯(優尼肯馬(Unikema)社製Priolube 2087複合酯)

將此3種液狀基油的物性，表示於表1中。再者，此等液狀潤滑基油中，預先調配有既定量之抗氧化劑、抗摩損劑等添加劑，而具有作為潤滑油之基本性能(抗氧化、抗 摩損等)。

[醯胺化合物]

調配於液狀基油，並為使其半固化而使用下述醯胺化合物。

醯胺A：乙烯雙油醯胺(日本化成製，斯力帕克士(音譯)O)，熔點119℃ 醯胺B：N－硬脂基硬脂醯胺(日本化成製，日化醯胺s)，熔點95℃

[固態潤滑劑]

作為固態潤滑劑，使用下列2種化合物。

MoS₂ ：二硫化鉬，粒徑1 μm，Mo量60質量%， PTFE：聚四氟乙烯微粒KD－300AS(喜多村製)，粒徑0.3 μm，礦物油稀釋，PTFE濃度40%

[有機鉬化合物]

MoDTC：阿替卡沙克拉路布(Adeka Sakura Lube)515(ADEKA製)，Mo量10質量%，動黏度(40℃)700mm² /s。

[潤滑劑組成物之調製]

作為上述液狀基油而使用基油A(PAO)及基油B(礦物油)，作為醯胺化合物而使用醯胺A(乙烯雙油醯胺)及醯胺B(N－硬脂基硬脂醯胺)，並作為鉬化合物而使用MoS₂ (二硫化鉬)及MoDTC(二硫代胺基甲酸鉬)，按下述步驟調製實施例1至10及比較例1、2的供試油(潤滑劑組成物)。

不鏽鋼製的燒杯中，將液狀基油、醯胺化合物以及鉬化合物依對表2的上部所示之完成後之供試油之比例(質量%)，按分別能獲得約100ml的供試油之方式量取既定量，使用桌上電磁加熱器，在加溫至醯胺化合物的熔點以上(熔點＋20℃)之溫度下一邊攪拌。以外觀的觀察判斷已均勻溶解後，將均勻溶解液約100ml移至耐熱玻璃容器(內徑60rnmx高度90mrn)並放冷，調製實施例1至10及比較例1、2在常溫下為半固態狀的潤滑劑組成物。

將以往作為半固態狀潤滑劑組成物使用之市售的鋰(Li)潤滑脂作為比較對象(比較例2)加以評價。該潤滑脂含有Mo系添加劑(以Mo計為7%)，而潤滑脂的稠度(consistency)分類，係相當於稠度號碼2號(混合稠度範圍265至295)。

[評價方法]

依下述所記述之方法實施實施例及比較例的各潤滑劑組成物及Li潤滑脂的評價試驗(燒結荷重及摩擦係數之測定)。將其結果呈示於表2下部。

(1)FALEX燒結試驗 使用ASTM D3233所記載之FALEX試驗機，進行依塊料(block)/銷子(pin)的組合之燒結荷重之測定。V字塊料及銷子的材質，係AISI(美國鋼鐵學會)鋼。按回轉數300rpm、連續荷重、室溫之條件開始測定。一般性評價，係在塊料/銷子全部浸漬於供試油中之狀態下測定，惟在本評價中，則僅於2個V字塊料的V字部分(三角柱)塗佈供試油，並記錄在少量供試油時之燒結荷重。在此，試驗中的供試油的補給，則並未實施。

(2)HFRR試驗 使用JPI－5S－50－98(石油學會規格，輕油－潤滑性試驗方法)中所規定之HFRR試驗機(PCS Instruments社製HFRR D－826)測定摩擦係數。材質為SUJ(高碳含鉻軸承鋼)－2。圓盤(disk)為直徑9mm、厚度5mm，而材質為SUJ－2。供試油係於圓盤表面按作為塗布量能成為0.0003g/cm² 之方式加以極薄之塗佈。試驗係依荷重300gf，振幅數50Hz，振幅(amplitude)1.0mm，溫度25℃下，實施10分鐘往返摩擦。

實施例1至10，係在FALEX時的燒結荷重為1500至2100LBF(磅)，而顯示有高度的耐極壓性能。相對地，比較例1、2中之燒結荷重係較實施例為低的值。又，在HFRR試驗中，實施例1至10的摩擦係數顯示有如0.12至0.14之穩定的值，惟比較例中，則摩擦時間不及10分鐘即發生燒結。從以上的結果可知，實施例中，即使極少量的油劑仍然能顯示高度的耐極壓性，且即使塗佈為薄膜狀仍然能形成堅固的摩擦係數之情形。

[產業上之可利用性]

由上可知，本發明之常溫下為半固態狀的潤滑劑組成物，係較通用潤滑脂為能以極少量的使用量形成薄膜狀態，並顯示高度的耐極壓性及穩定的摩擦特性。特別穩定的摩擦特性(低摩擦係數)，係對省能源有助益者。因而，如適用於傳動元件機構，例如，由軸承、齒輪、傳動螺桿、凸輪、皮帶、鏈條、鋼索等機構所成之機械系統並加以利用時，則可實現省能源，且由於耐特壓性極高，故可期待為可貢獻於機械系統的耐用化。

Claims (6)

1. 一種潤滑劑組成物，其特徵為：含有液狀基油10質量%以上，其餘部分為醯胺化合物0.1至80質量%、以及固態潤滑劑1.0至20質量%或以鉬(Mo)量計為0.0005至5質量%之有機鉬化合物，且在常溫下為半固態狀者，且醯胺化合物係含有以下述一般式(1)表示化合物及一般式(2)表示化合物二者，R ¹ -CO-NH-R ² (1) R ³ -CO-NH-A ¹ -NH-CO-R ⁴ (2) (式(1)及(2)中，R¹ 、R² 、R³ 、R⁴ 各自獨立，係碳數5至25的飽和或不飽和鏈狀烴基，R² 可為氫，A¹ 係選自碳數1至10的伸烷基、伸苯基或碳數7至10的烷伸苯基之碳數1至10的2價烴基)。
2. 如申請專利範圍第1項之潤滑劑組成物，其中液狀基油，係選自聚-α-烯烴低聚合物及脂肪酸酯之至少1種者。
3. 如申請專利範圍第1項潤滑劑組成物，其中，固態潤滑劑係選自二硫化鉬、石墨、氮化硼以及含氟樹脂中之1種以上者。
4. 如申請專利範圍第1項潤滑劑組成物，其中，有機鉬化合物係二硫代胺基甲酸鉬及二硫代磷酸鉬之至少1種者。
5. 一種潤滑系統，其特徵為：將申請專利範圍第1項至第4項中任一項之潤滑劑組成物使用於傳動元件機構中。
6. 如申請專利範圍第5項之潤滑系統，其中，傳動元件機構含有軸承、齒輪、傳動螺桿、直接驅動台、凸輪、皮帶、鏈條、以及鋼索之至少1種。