專利名稱：潤滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤滑油組合物，更詳細(xì)地說涉及抗摩耗性優(yōu)異、特別是能夠長期維持抗摩耗性的低粘度潤滑油組合物。
背景技術(shù)：
近年來，以環(huán)境問題為背景，削減二氧化碳的排放量已成為當(dāng)務(wù)之急，汽車的油耗改善，目前也在提高，這己成為重要課題。對于汽車油耗改善的對策，使所使用的潤滑油低粘度化，降低攪拌阻力，以及，使用摩擦降低劑，降低邊界潤滑油區(qū)域的摩擦都被認(rèn)為是有效的，提高了效果。
在低粘度的內(nèi)燃機(jī)用潤滑油中，提出了配合高分子量的粘度指數(shù)提高劑的或者進(jìn)一步使用有機(jī)鉬化合物等摩擦降低劑的節(jié)省油耗的發(fā)動機(jī)油(例如參照特開2001-181664)。而在變矩器、濕式離合器、齒輪軸承機(jī)構(gòu)、油泵和油壓控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成的自動變速機(jī)中，由于需要使?jié)袷诫x合器的摩擦特性最優(yōu)化，所以通常不使用有機(jī)鉬化合物之類的摩擦降低劑，而認(rèn)為潤滑油的低粘度化是有效的，通過變矩器或油泵的攪拌阻力的降低可期待油耗改善。但是，潤滑油的低粘度化，由于會直接造成抗摩耗性惡化，所以，低粘度化產(chǎn)生的油耗改善和抗摩耗性難以兼得，必然是抗摩耗性是優(yōu)先的。
作為現(xiàn)有的汽車用變速機(jī)油來說，已公開了將合成油和/或礦物油系的潤滑油基礎(chǔ)油、抗摩耗劑、超壓劑、金屬系清凈劑、無灰分散劑、摩擦調(diào)整劑等進(jìn)行最優(yōu)化地配合、作為能夠長期維持變速特性等各種性能的汽車用變速機(jī)油(例如參照特開平3-39399號、特開平7-268375號、特開2000-63869號公報(bào))。而作為粘度指數(shù)提高劑來說，通常平均分子量從1,000～1,000,000的范圍內(nèi)選擇，但作為配合低分子量的粘度指數(shù)提高劑的潤滑油來說，已公開了如下這樣的自動變速機(jī)油組合物，例如，同時(shí)使用1～15重量％的數(shù)均分子量為1,000～10,000的單烯烴聚合物或共聚物和1～5質(zhì)量％的平均分子量為5,000～50,000的飽和脂肪族一元醇與甲基丙烯酸的酯的共聚物的自動變速機(jī)油組合物(參照特開昭61-9497號公報(bào))；含有3～5重量％的數(shù)均分子量為26,000～40,000的乙烯-α-烯烴共聚物的半合成的自動變速機(jī)油組合物(參照特開平1-168798號公報(bào))；或，含有27重量％～34重量％的數(shù)均分子量為19,000～23,000的聚甲基丙烯酸酯的半合成的自動變速機(jī)油組合物(參照特開平1-271494號公報(bào))。
但是，這些組合物中的任何一種，由于不是以改善油耗為目的，所以其運(yùn)動粘度高，對于作為使?jié)櫥偷驼扯然瘯r(shí)的最重要的課題的初期及長期使用時(shí)的對抗摩耗性的影響來說，不僅完全沒有研究，也沒有充分研究粘度指數(shù)提高劑與其它添加劑的最優(yōu)化。而且，現(xiàn)在市場上的汽車用自動變速機(jī)油的運(yùn)動粘度，在40℃下，通常在30～50mm2/s的范圍內(nèi)，因此認(rèn)為油耗改善和抗摩耗性兩者都優(yōu)異的低粘度變速機(jī)油實(shí)質(zhì)上不存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述這樣的情況而提出的，其目的在于提供一種低粘度、同時(shí)在初期及長期使用后都具有充分的抗摩耗性的潤滑油組合物，特別是適合于自動變速機(jī)用或無級變速機(jī)用的低粘度的潤滑油組合物。
本發(fā)明人等人，為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將特定的含氮化合物和特定分子量的粘度指數(shù)提高劑進(jìn)行最佳配合得到的低粘度的潤滑油組合物，能夠解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的潤滑油組合物，其特征在于，在(A)由礦物油、合成油或它們的混合油構(gòu)成的潤滑油基礎(chǔ)油中，配合(B)以組合物總量為基準(zhǔn)、氮含量為0.01～0.20重量％的具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物、以及(C)重均分子量為40,000以下的粘度指數(shù)提高劑，使得組合物的粘度指數(shù)為160以上，而且，組合物在40℃下的運(yùn)動粘度為20～30mm2/s。
上述成分(B)，優(yōu)選是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物。
本發(fā)明的潤滑油組合物，作為上述成分(B)，優(yōu)選必須含有以組合物總量為基準(zhǔn)、硼含量為0.002質(zhì)量％以上的具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
上述硼改性化合物優(yōu)選是具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
上述硼改性化合物優(yōu)選是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
上述硼改性化合物優(yōu)選是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1700以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
上述硼改性化合物中的硼與氮的質(zhì)量比(B/N比)優(yōu)選為0.01～3。
上述成分(B)優(yōu)選由具有數(shù)均分子量為2000以上的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺的硼改性化合物構(gòu)成。
上述成分(B)優(yōu)選是同時(shí)使用具有數(shù)均分子量為900以上、小于2000的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺和具有數(shù)均分子量為2000以上的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺的硼改性化合物。
本發(fā)明的潤滑油組合物優(yōu)選用于自動變速機(jī)或無級變速機(jī)。
本發(fā)明是自動變速機(jī)或無級變速機(jī)的抗摩耗性維持方法，其特征在于，使用上述潤滑油組合物。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明中的成分(A)，是由礦物油、合成油或它們的混合物組成的基礎(chǔ)油，并沒有特別的限制，只要是通常作為潤滑油組合物的基礎(chǔ)油所使用的，無論是礦物油還是合成油都能夠使用。
若例示礦物油系基礎(chǔ)油，則可以舉出將原油進(jìn)行常壓蒸餾及減壓蒸餾得到的潤滑油餾分進(jìn)行脫溶劑、溶劑抽提、加氫分解、溶劑脫蠟、接觸脫蠟、加氫精制、硫酸洗滌、白土處理等精制處理等進(jìn)行適當(dāng)組合精制的石蠟系、環(huán)烷系等礦物油系潤滑油基礎(chǔ)油或正構(gòu)石蠟等。
若例示合成油系基礎(chǔ)油，則可以舉出聚-α-烯烴(聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物、乙烯-丙烯低聚物等)及其加氫物、異丁烯低聚物及其加氫物、異石蠟烴、烷基苯、烷基萘、二酯(戊二酸二(十三烷)酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷)酯、癸二酸二-2-乙基己酯等)、多元醇酯(辛酸三羥甲基丙酯、壬酸三羥甲基丙酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧亞烷基二醇、二烷基二苯基醚、聚苯醚等。
本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油，是2種以上的礦物油系基礎(chǔ)油或2種以上的合成油系基礎(chǔ)油的混合物也是無妨的，是礦物油系基礎(chǔ)油和合成油系基礎(chǔ)油的混合物也是無妨的。上述混合物中的2種以上基礎(chǔ)油的混合比可以任意選擇。
本發(fā)明中的這些潤滑油基礎(chǔ)油，其粘度沒有特別的限制，但在100℃溫度下的運(yùn)動粘度的下限值為1mm2/s，優(yōu)選為2mm2/s，另一方面，希望在100℃溫度下的運(yùn)動粘度的上限值為5mm2/s，優(yōu)選為4mm2/s，特別優(yōu)選為3.5mm2/s。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油在100℃溫度下的運(yùn)動粘度為1mm2/s以上，所以所形成的油膜是充分的，潤滑性更為優(yōu)異，能夠得到在高溫條件下基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失更小的潤滑油組合物。另一方面，通過使100℃下的運(yùn)動粘度為5mm2/s以下，則能夠得到由于減小了流體阻力而使?jié)櫥课坏哪Σ磷枇Ω〉臐櫥徒M合物。
本發(fā)明中的這些潤滑油基礎(chǔ)油，對其粘度指數(shù)沒有特別的限制，但希望其粘度指數(shù)為80以上，優(yōu)選為90以上，特別優(yōu)選為110以上。通過使粘度指數(shù)為80以上，能夠得到在長期使用后抗摩耗性優(yōu)異的組合物。
本發(fā)明的成分(B)，是具有至少一個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物，可以將從其中任意選擇的一種或兩種以上進(jìn)行配合。
作為成分(B)來說，可以具體地舉出例如選自下述的(B-1)、(B-1)和(B-1)中的1種或2種以上的化合物等。
(B-1)具有至少一個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的琥珀酰亞胺或其衍生物。
(B-2)具有至少一個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的芐胺或其衍生物。
(B-3)具有至少一個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的多胺或其衍生物。
作為上述(B-1)琥珀酰亞胺來說，可以具體地舉出用下述式(1)或(2)中所示的化合物等。
(1)在上述式(1)中，R1表示數(shù)均分子量為900以上的烷基或烯基，a表示1～5、優(yōu)選為2～4的整數(shù)。
(2)在上述式(2)中，R2和R3各自分別表示數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基，b表示0～4、優(yōu)選為1～3的整數(shù)。
所謂琥珀酰亞胺，是在亞胺化時(shí)，在多胺的一端加合上琥珀酸酐，成為式(1)的所謂單型琥珀酰亞胺，以及在多胺的兩端加合上琥珀酸酐，成為式(2)的所謂雙型琥珀酰亞胺，作為成分(B-1)來說，任何一種都是可以使用的，但為了在初期和長期使用后也容易維持抗摩耗性，優(yōu)選是雙型即具有2個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的琥珀酰亞胺。
作為上述(B-2)芐胺來說，更具體地舉出下述式(3)表示的化合物等。
(3)在上述式(3)中，R4表示數(shù)均分子量為900以上的烷基或烯基，c表示1～5、優(yōu)選為2～4的整數(shù)。
此芐胺的制造方法沒有任何的限定，可以通過例如使丙烯低聚物、聚丁烯、乙烯-α-烯烴共聚物等聚烯烴與苯酚反應(yīng)得到烷基酚，然后使其與甲醛和二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺等多胺反應(yīng)而得到。
作為上述的(B-3)多胺來說，更具體地可以舉出用下述式(4)表示的化合物等。
(4)在上述式(4)中，R5表示數(shù)均分子量為900以上的烷基或烯基，d表示1～5、優(yōu)選為2～4的整數(shù)。
此多胺的制造方法沒有任何的限定，但可以通過例如使丙烯低聚物、聚丁烯、乙烯-α-烯烴共聚物等聚烯烴進(jìn)行氯化，然后使其與氨、乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺等多胺反應(yīng)而得到。
作為成分(B)中的上述琥珀酰亞胺、芐胺、多胺等含氮化合物衍生物來說，例如可以具體地舉出使上述含氮化合物與碳原子數(shù)為2～30的單羧酸(脂肪酸等)或草酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸等碳原子數(shù)為2～30的多羧酸或其酸酐或酯化合物、碳原子數(shù)為2～6的環(huán)氧烷、碳酸羥基(聚)氧亞烷基酯等相作用，將殘存的一部分或全部氨基和/或亞氨基中和、再酰胺化得到的所謂酸改性化合物；將如上所述的含氮化合物與硼酸、硼酸鹽或硼酸酯等硼化合物相作用，將殘存的一部分或全部氨基和/或亞氨基中和、再酰胺化得到的所謂硼改性化合物；將如上所述的含氮化合物與硫化物相作用得到的硫改性化合物；以及將如上所述的含氮化合物與選自酸改性、硼改性和硫改性中的2種以上改性組合的改性化合物等。
作為本發(fā)明的成分(B)中的數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基來說，可以是直鏈狀的也可以是分支狀的，但具體地說，可以舉出從丙烯、1-丁烯、異丁烯等烯烴的低聚物或乙烯和丙烯的共低聚物衍生的分支狀烷基或分支狀鏈烯基等，優(yōu)選是聚(異)丁烯基，其數(shù)均分子量優(yōu)選為1200以上，更優(yōu)選為1700以上，更優(yōu)選為2000以上，特別優(yōu)選為2300以上。其數(shù)均分子量，其上限沒有特別的限制，優(yōu)選為5000以下，更優(yōu)選為3500以下，特別優(yōu)選為3000以下。當(dāng)使烷基或鏈烯基的數(shù)均分子量為900以上時(shí)，容易維持長期使用后的抗摩耗性，而當(dāng)使之為5000以下時(shí)，能夠得到組合物低溫流動性優(yōu)異的組合物。
成分(B)的含氮化合物的含氮量是任意的，但從抗摩耗性、氧化穩(wěn)定性和摩擦特性等的觀點(diǎn)出發(fā)，通常希望使用的此含氮量為0.01～10質(zhì)量％，優(yōu)選為0.1～10質(zhì)量％。
作為本發(fā)明的潤滑油組合物中的成分(B)來說，為了容易維持抗摩耗性，更優(yōu)選可以使用具有上述的數(shù)均分子量的烷基或鏈烯基琥珀酰亞胺。如上所述數(shù)均分子量、特別是數(shù)均分子量為2000以上的烷基或鏈烯基琥珀酰亞胺的硼改性化合物，由于在初期和長期使用后的抗摩耗性是最為優(yōu)異的，所以特別優(yōu)選必須含有該硼改性化合物。
上述含氮化合物的硼改性化合物中的硼和氮的質(zhì)量比(B/N比)沒有特別的限制，通常為0.01～3，但優(yōu)選為0.05以上，更優(yōu)選為0.1以上，更優(yōu)選為0.2以上，而優(yōu)選為1以下，更優(yōu)選為0.8以下，更優(yōu)選為0.6以下。當(dāng)將硼改性化合物的B/N比選擇在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠得到在初期和長期使用后抗摩耗性優(yōu)異的組合物。而在將上述含氮化合物及其硼改性化合物同時(shí)使用的情況下，例如在同時(shí)使用具有數(shù)均分子量為900～2000(不含2000)的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺和具有數(shù)均分子量為2000以上的雙型聚(異)丁烯基琥珀酰亞胺的硼改性化合物的情況下，能夠協(xié)同地提高初期和長期使用后的抗摩耗性。即使在此情況下，也優(yōu)選將源于硼改性化合物的硼和源于成分(B)的總氮的質(zhì)量比都調(diào)整在上述范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的潤滑油組合物中，成分(B)的含量的下限值，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，以氮量計(jì)，為0.01質(zhì)量％，優(yōu)選為0.02質(zhì)量％，而其含量的上限值，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，以氮量計(jì)，為0.2質(zhì)量％，優(yōu)選為0.18質(zhì)量％。在成分(B)的含量、以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)、以氮量計(jì)、不到0.01質(zhì)量％的情況下，難以維持因含有成分(B)造成的長期使用后的抗摩耗性，而在超過0.2質(zhì)量％的情況下，由于潤滑油組合物的低溫流動性惡化，都是不優(yōu)選的。在成分(B)是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的情況下，其含量的上限值也可以在0.07質(zhì)量％以下，而如果是在具有2個(gè)數(shù)均分子量為2000以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的情況下，即使在0.04質(zhì)量％以下也能夠顯示出充分的抗摩耗性。
作為成分(B)，在必須含有含氮化合物的硼改性化合物的情況下，其含量的下限，以硼量計(jì)，優(yōu)選為0.002質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為0.004質(zhì)量％以上，特別優(yōu)選為0.008質(zhì)量％以上。而其含量的上限值，以硼量計(jì)，優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.02質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為0.015質(zhì)量％以下。只要將作為成分(B)的硼改性化合物的硼含量置于上述優(yōu)選的范圍內(nèi)，在初期和長期使用后也能夠維持更為優(yōu)異的抗摩耗性。
在本發(fā)明中的成分(C)是重均分子量為40,000以下的粘度指數(shù)提高劑，具體可以舉出重均分子量40,000以下的非分散型粘度指數(shù)提高劑和/或分散型粘度指數(shù)提高劑等。
作為非分散型粘度指數(shù)提高劑來說，具體地可以舉出選自用下述式(5)、(6)和(7)表示的化合物中的1種或2種以上的單體(C-1)的共聚物或其加氫物等。另一方面，作為分散型粘度指數(shù)提高劑來說，具體地可以舉出在選自用通式(8)和(9)表示的化合物之中的2種以上的單體的共聚物或其加氫物上導(dǎo)入含氧基而成的分散型粘度指數(shù)提高劑、或選自用通式(5)～(7)表示的化合物之中的1種或2種以上的單體(C-1)和選自用通式(8)和(9)表示的化合物之中的1種或2種以上的單體(C-2)的共聚物或其加氫物等。
(5)在上述式(5)中，R6表示氫或甲基，R7表示碳原子數(shù)為1～18的烷基。
作為表示R7的碳原子數(shù)為1～18的烷基來說，具體地可以舉出甲基、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、十六烷基、十七烷基、十八烷基等(這些烷基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的)。
(6)在上述式(6)中，R8表示氫或甲基，R9表示碳原子數(shù)為1～12的烴基。
作為表示R9的碳原子數(shù)為1～12的烴基來說，具體地可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等烷基(這些烷基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的)；丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基等烯基(這些烯基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的，雙鍵的位置是任意的)；環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基等碳原子數(shù)為5～7的環(huán)烷基；甲基環(huán)戊基、二甲基環(huán)戊基、甲基乙基環(huán)戊基、二乙基環(huán)戊基、甲基環(huán)己基、二甲基環(huán)己基、甲基乙基環(huán)己基、二乙基環(huán)己基、甲基環(huán)庚基、二甲基環(huán)庚基、甲基乙基環(huán)庚基、二乙基環(huán)庚基等碳原子數(shù)為6～11的烷基環(huán)烷基(這些烷基在環(huán)烷基上取代的位置是任意的)；苯基、萘基等芳基甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基等碳原子數(shù)為7～12的各種烷基芳基(這些烷基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的，在芳基上的取代位置是任意的)；芐基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基、苯己基等碳原子數(shù)為7～12的各種苯基烷基(這些烷基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的)等。
(7)在上述式(7)中，D1和D2各自分別表示氫原子、碳原子數(shù)為1～18的烷基醇的殘基(-ORR是碳原子數(shù)為1～18的烷基)或碳原子數(shù)為1～18的單烷基胺的殘基(-NHRR是碳原子數(shù)為1～18的烷基)。
(8)在式(8)中，R10表示氫原子或甲基，R11表示碳原子數(shù)為1～18的亞烷基，E1表示含有1～2個(gè)氮原子、0～2個(gè)氧原子的胺殘基或雜環(huán)殘基。e是0或1的整數(shù)。
作為表示R11的碳原子數(shù)為1～18的亞烷基來說，具體地可以舉出亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基、亞十三烷基、亞十四烷基、亞十五烷基、亞十六烷基、亞十七烷基、亞十八烷基等(這些亞烷基可以是直鏈狀的，也可以是分支狀的)等。
作為表示E1的基來說，具體地可以舉出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯胺基、乙酰胺基、苯甲酰胺基、嗎啉代基、吡咯基、吡咯啉(pyrrolino)基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、喹啉基、吡咯烷酮基(pyrrolidonyl)、吡咯烷酮并(pyrrolidono)基、咪唑啉并(imidazolyno)基、吡嗪并(pyrazino)基等。
(9)在上述式(9)中，R12表示氫原子或甲基，E2表示含有1～2個(gè)氮原子、0～2個(gè)氧原子的胺殘基或雜環(huán)基。
作為表示E2的基來說，具體地可以舉出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯胺基、乙酰胺基、苯甲酰胺基、嗎啉代基、吡咯基、吡咯啉基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、喹啉基、吡咯烷酮基、吡咯烷酮并基、咪唑啉并基、吡嗪并基等。
作為優(yōu)選的成分(C-1)的單體來說，具體地可以舉出丙烯酸碳原子數(shù)為1～18的烷基酯、甲基丙烯酸碳原子數(shù)為1～18的烷基酯、碳原子數(shù)為2～20的烯烴、苯乙烯、甲基苯乙烯、馬來酸酐酯、馬來酰胺以及它們的混合物。
作為優(yōu)選的成分(C-2)的單體來說，具體地可以舉出甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙基氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸嗎啉代甲酯、甲基丙烯酸嗎啉代乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮和它們的混合物等。
在使選自上述(C-1)化合物中的1種或2種以上的單體和選自(C-2)化合物中的1種或2種以上的單體進(jìn)行共聚時(shí)，成分(C-1)和成分(C-2)的摩爾比是任意的，但一般在80∶20～95∶5左右。共聚反應(yīng)的方法也是任意的，但通常是在過氧化苯甲酰等聚合引發(fā)劑存在下，通過使成分(C-1)和成分(C-2)進(jìn)行自由基溶液聚合，很容易得到共聚物。
作為成分(C)的具體例子來說，可以舉出非分散型和分散型聚甲基丙烯酸酯類、非分散型和分散型的乙烯-α-烯烴共聚物及其加氫物、聚異丁烯及其加氫物、苯乙烯-二烯加氫共聚物、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物以及聚烷基苯乙烯等。
在本發(fā)明中，成分(C)的分子量，以重均分子量計(jì)，希望為40,000以下，優(yōu)選為35,000以下。若重均分子量超過40,000時(shí)，則長期使用后的抗摩耗性變差，所用是不優(yōu)選的。而對成分(C)的重均分子量沒有特別的限制，900以上就可以使用，但優(yōu)選為10,000以上，更優(yōu)選為20,000以上。成分(C)的重均分子量不到10,000的粘度指數(shù)提高劑，例如重均分子量為900～10,000(不含10,000)的聚異丁烯，提高粘度指數(shù)的效果小，需要大量地配合，長期使用后難以維持抗摩耗性，所以作為成分(C)的重均分子量來說，10,000是很好的。
作為本發(fā)明中的成分(C)來說，由于重均分子量為10,000～40,000的非分散型聚甲基丙烯酸酯，容易維持長期使用后的抗摩耗性，所以是特別優(yōu)選的。
本發(fā)明的潤滑油組合物中的成分(C)的含量，希望設(shè)定得使組合物的粘度指數(shù)為160以上，優(yōu)選為165以上。另一方面，優(yōu)選對成分(C)的含量進(jìn)行設(shè)定，使得粘度指數(shù)的上限，優(yōu)選不到210，更優(yōu)選不到190。需要含有使得組合物在40℃溫度下的運(yùn)動粘度為20～30mm2/s那樣的量的成分(C)，優(yōu)選含有使得其為22～28mm2/s。在本發(fā)明中，只要組合物的粘度指數(shù)和在40℃溫度下的運(yùn)動粘度在上述設(shè)定范圍內(nèi)，就可以將選自上述粘度指數(shù)提高劑中的任何1種或2種以上的化合物以任意的量進(jìn)行配合，例如其含量為1質(zhì)量％以上，優(yōu)選為5質(zhì)量％以上，特別優(yōu)選為6質(zhì)量％以上，并且，為20質(zhì)量％以下，優(yōu)選為15質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為12質(zhì)量％以下。當(dāng)組合物的粘度指數(shù)小于160時(shí)，由于長期使用后的抗摩耗性惡化，所以是不優(yōu)選的，而當(dāng)40℃溫度下的運(yùn)動粘度不到上述范圍時(shí)，會使初期和長期使用后的抗摩耗性惡化，在40℃溫度下的運(yùn)動粘度超過上述范圍時(shí)，由于難以得到因攪拌阻力降低產(chǎn)生的節(jié)油性，所以都是不優(yōu)選的。
在本發(fā)明中，以成分(A)作為基礎(chǔ)油，配合特定量的成分(B)，配合成分(C)的量使得組合物的粘度指數(shù)為160以上、且組合物在40℃溫度下的運(yùn)動粘度為20～30mm2/s，制成低粘度的潤滑油組合物，能夠得到即使在初期和長期使用后抗摩耗性也優(yōu)異的潤滑油組合物，以提高其性能為目的，根據(jù)需要還可以配合其它種類的添加劑。作為這樣的添加劑，可以舉出抗摩耗劑或超壓劑、金屬系清凈劑、摩擦調(diào)整劑、防銹劑、防腐劑、流動點(diǎn)降低劑、橡膠膨潤劑、消泡劑、著色劑等。這些化合物可以單獨(dú)使用，也可以多種組合使用。
作為在本發(fā)明的潤滑油組合物中可以同時(shí)使用的抗摩耗劑或超壓劑來說，可以使用硫系添加劑、磷系添加劑、硫及磷系添加劑等通常作為潤滑油用的抗摩耗劑或超壓劑所使用的任何化合物，例如，可以使用二硫化物類、硫化烯烴類、硫化油脂類等硫系化合物、磷酸單酯類、磷酸二酯類、磷酸三酯類、亞磷酸單酯類、亞磷酸二酯類、亞磷酸三酯類以及這些酯類和胺類或烷醇胺類的鹽等磷系化合物、二硫代磷酸鋅、硫代磷酸酯等硫系及磷系化合物等。這些抗摩耗劑或超壓劑的含量沒有特別的限定，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，通常是0.01～5.0質(zhì)量％。
作為在本發(fā)明的組合物中可以同時(shí)使用的金屬系清凈劑來說，可以使用作為潤滑油用的金屬系清凈劑通常使用的任何化合物，例如，可以在本發(fā)明的組合物中單獨(dú)使用或組合使用2種以上的堿金屬或堿土金屬的磺酸鹽、酚鹽、水楊酸鹽、萘醇鹽等。在此，作為堿金屬來說，可以舉出鈉和鉀，作為堿土金屬來說，可以舉出鈣、鎂等。作為具體的金屬系清凈劑來說，優(yōu)選使用鈣或鎂的磺酸鹽、酚鹽、水楊酸鹽。這些金屬系清凈劑的總堿值和含量，可以根據(jù)所要求的潤滑油性能任意進(jìn)行選擇，而用高氯酸法測定的總堿值通常為0～500mgKOH/g，其含量為0.01～10質(zhì)量％。
作為在本發(fā)明的潤滑油組合物中可以同時(shí)使用的摩擦調(diào)整劑來說，可以使用通常能夠作為潤滑油用的摩擦調(diào)整劑所使用的任何化合物，可以舉出分子中具有至少一個(gè)碳原子數(shù)為6～30的烷基或鏈烯基、特別是碳原子數(shù)為6～30的直鏈烷基或直鏈烯基的胺化合物、脂肪酸酯、脂肪族酰胺、脂肪酸金屬鹽等。
作為胺化合物來說，可以舉出碳原子數(shù)為6～30的直鏈狀或分支狀、優(yōu)選是直鏈狀的脂肪族單胺、直鏈狀或分支狀、優(yōu)選是直鏈狀的脂肪族多胺、或者這些脂肪族胺的環(huán)氧烷加合物等。作為脂肪酸酯來說，可以舉出碳原子數(shù)為7～31的直鏈狀或分支狀、優(yōu)選是直鏈狀的脂肪酸與脂肪族一元醇或脂肪族多元醇所成的酯等。作為脂肪酰胺來說，可以舉出碳原子數(shù)為7～31的直鏈狀或分支狀、優(yōu)選是直鏈狀的脂肪酸與脂肪族單胺或脂肪族多胺所成的酰胺等。作為脂肪族金屬鹽來說，可以舉出碳原子數(shù)為7～31的直鏈狀或分支狀、優(yōu)選是直鏈狀的脂肪酸的堿土金屬鹽(鎂鹽、鈣鹽)或鋅鹽等。
在本發(fā)明中，可以含有任意量的選自這些摩擦調(diào)整劑之中的任何1種或2種以上的化合物，但其含量，以潤滑油組合物為基準(zhǔn)，通常為0.01～5.0質(zhì)量％，優(yōu)選為0.03～3.0質(zhì)量％。
作為在本發(fā)明的潤滑油組合物中可以同時(shí)使用的抗氧劑來說，只要是苯酚系化合物或胺系化合物等在潤滑油中通常使用的抗氧劑，就能夠使用。
具體地說，可以舉出2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚等烷基酚類、亞甲基-4，4-雙酚(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)等雙酚類、苯基-α-萘胺等萘胺類、二烷基二苯基胺類、二-2-乙基己基二硫代磷酸鋅等二烷基二硫代磷酸鋅類、(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)或(3-甲基-5-叔丁基-4-羥基苯基)脂肪酸(丙酸等)與一元醇或多元醇例如甲醇、辛醇、十八烷醇、1，6-己二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇等而成的酯。
選自其中的任何1種或2種以上的化合物，可以含有任意的量，但通常其含量，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，希望為0.01～5.0質(zhì)量％。
作為在本發(fā)明的潤滑油組合物中可以同時(shí)使用的防腐劑來說，可以使用通常能夠作為潤滑油用的防腐劑所使用的任意化合物，但可以舉出例如苯并三唑系、甲苯并三唑系、噻二唑系、咪唑系化合物等。從其中任選的1種或2種以上的化合物，可以含有任意的量，但通常其含量，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，希望為0.01～3.0質(zhì)量％。
作為在本發(fā)明的潤滑油組合物中可以同時(shí)使用的消泡劑來說，可以使用通常能夠作為潤滑油用的消泡劑所使用的任意化合物，可以舉出例如二甲基聚硅氧烷、氟聚硅氧烷等聚硅氧烷類。從其中任選的1種或2種以上的化合物，可以含有任意的量，但通常其含量，以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)，希望為0.001～0.05質(zhì)量％。
本發(fā)明的潤滑油組合物，由于即使在初期及長期使用后抗摩耗性也優(yōu)異，能夠降低起因于潤滑油的攪拌阻力，能夠作為汽車的潤滑油例如內(nèi)燃機(jī)用、變速機(jī)用、特別是自動變速機(jī)或無級變速機(jī)用潤滑油使用，有助于改善油耗。
實(shí)施例下面通過實(shí)施例和比較例具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明并不受這些內(nèi)容的限制。
(實(shí)施例1～5和比較例1～3)配合表1或表2所示的各種潤滑油基礎(chǔ)油和添加劑，調(diào)制了本發(fā)明的組合物(表1的實(shí)施例1～5)和比較用的潤滑油組合物(表2的比較例1～3)。各種添加劑的添加量都是以組合物總量為基準(zhǔn)的。
對于所得到的各組合物，通過在下面(1)中所示的摩耗試驗(yàn)評價(jià)其初期和長期使用后的抗摩耗性。在初期抗摩耗性評價(jià)中使用新油，在進(jìn)行長期使用后的油的抗摩耗性評價(jià)時(shí)，使用如在(2)中所示的通過超聲波剪切試驗(yàn)劣化以后的劣化油。其性能評價(jià)的結(jié)果分別記載在表1和表2中。
(1)摩耗試驗(yàn)按照ASTM D 2714中規(guī)定的試驗(yàn)條件，在如下所示的條件下進(jìn)行LFW-1摩擦試驗(yàn)，測定試驗(yàn)以后的塊狀試片的摩耗寬度，摩耗寬度越小，抗摩耗性就越好。
(試驗(yàn)條件)環(huán) Falex S-10測試(SAE 4620鋼)塊 Falex H-30測試塊(SAE 01鋼)試驗(yàn)油溫100℃試驗(yàn)負(fù)荷50lb滑動速度100cm/s(2)超聲波剪切試驗(yàn)按照在JASO M347-95中規(guī)定的自動變速機(jī)油剪切穩(wěn)定性試驗(yàn)法，進(jìn)行8小時(shí)的剪切試驗(yàn)。本試驗(yàn)用來評價(jià)在自動變速機(jī)油的使用過程中運(yùn)動粘度降低的程度，8小時(shí)的剪切試驗(yàn)相當(dāng)于實(shí)際運(yùn)行10萬km以上，可認(rèn)為在本試驗(yàn)結(jié)束后的油相當(dāng)于運(yùn)行10萬km后的油。
表1

1)精制礦物油(100℃運(yùn)動粘度2.0mm2/s，粘度指數(shù)95)2)精制礦物油(100℃運(yùn)動粘度4.4mm2/s，粘度指數(shù)95)3)聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量1,000，氮含量2.0質(zhì)量％)4)聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量1,300，氮含量1.6質(zhì)量％)5)含硼聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量2,500，氮含量0.5質(zhì)量％，硼含量0.25質(zhì)量％)6)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量20,000)7)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量30,000)8)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量50,000)9)含有抗摩耗劑、超壓劑、金屬系清凈劑、防腐劑、抗氧劑、摩擦調(diào)整劑、橡膠膨潤劑、消泡劑等的包裝添加劑表2

1)精制基礎(chǔ)油(100℃的運(yùn)動粘度2.0mm2/s，粘度指數(shù)95)2)精制基礎(chǔ)油(100℃的運(yùn)動粘度4.4mm2/s，粘度指數(shù)95)3)聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量1,000，含氮量2.0質(zhì)量％)4)聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量1,300，含氮量1.6質(zhì)量％)5)含硼聚丁烯基琥珀酰亞胺(雙型，聚丁烯基的數(shù)均分子量2,500，含氮量0.5質(zhì)量％，含硼量0.25質(zhì)量％)6)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量20,000)7)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量30,000)8)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量50,000)9)含有抗摩耗劑、超壓劑、金屬系清凈劑、防腐劑、抗氧劑、摩擦調(diào)整劑、橡膠膨潤劑、消泡劑等的包裝添加劑從表1所示的結(jié)果可以看出，本發(fā)明的實(shí)施例1～5的潤滑油組合物，與新油時(shí)相比，任何一種劣化油的抗摩耗性都幾乎沒有降低。另外，在使用重均分子量為30,000的非分散型聚甲基丙烯酸酯作為成分(C)的情況下(實(shí)施例2)、使用具有數(shù)均分子量為1,300的聚丁烯基的琥珀酰亞胺作為成分(B)的情況下、必須使用具有數(shù)均分子量為2,500的聚丁烯基的琥珀酰亞胺的硼改性化合物作為成分(B)的情況下(實(shí)施例4和5)，與實(shí)施例1的組合物相比，即使在初期和長期使用后也顯示出更為優(yōu)異的抗摩耗性。特別是在同時(shí)使用在實(shí)施例1中使用的琥珀酰亞胺和在實(shí)施例5中使用的琥珀酰亞胺的硼改性化合物的情況下(實(shí)施例4)，結(jié)果是協(xié)同地提高了抗摩耗性能。
與此相反，在成分(B)的含量不到本發(fā)明所規(guī)定的范圍的情況下(比較例1)、在組合物的粘度指數(shù)不到160的情況下(比較例2)以及在成分(C)的重均分子量超過40,000的情況下(比較例3)，即使是新油時(shí)，抗摩耗性也很差，劣化油的抗摩耗性就更加惡化。在組合物的40℃下的運(yùn)動粘度不到20的情況下，結(jié)果是與比較例相比摩耗性更差。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的潤滑油組合物，由于既是低粘度的，而且即使在初期和長期使用后、抗摩耗性也都是優(yōu)異的，能夠降低源于潤滑油的攪拌阻力，所以能夠作為汽車的潤滑油例如內(nèi)燃機(jī)用、變速機(jī)用、特別是自動變速機(jī)或無級變速機(jī)用的潤滑油，從而有助于改善汽車的油耗。由于在汽車以外的機(jī)械、裝置用的潤滑油中，在保持抗摩耗性的同時(shí)，能夠抑制機(jī)械、裝置的能量消耗，在例如濕式制動用、油壓致動裝置用、壓縮機(jī)用、渦輪機(jī)用、齒輪用、冷凍機(jī)用、軸承用等各種用途中都是有用的。
權(quán)利要求
1.一種潤滑油組合物，其特征在于在(A)由礦物油、合成油或它們的混合油構(gòu)成的潤滑油基礎(chǔ)油中，配合(B)以組合物總量為基準(zhǔn)、氮含量為0.01～0.20質(zhì)量％的具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物、以及(C)重均分子量為40,000以下的粘度指數(shù)提高劑，使得組合物的粘度指數(shù)為160以上，而且，組合物在40℃下的運(yùn)動粘度為20～30mm2/s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所述成分(B)是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤滑油組合物，其特征在于作為所述成分(B)，必須含有以組合物總量為基準(zhǔn)、硼含量為0.002質(zhì)量％以上的具有至少一種數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤滑油組合物，其特征在于所述硼改性化合物，是具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤滑油組合物，其特征在于所述硼改性化合物，是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1200以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤滑油組合物，其特征在于所述硼改性化合物，是具有2個(gè)數(shù)均分子量為1700以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物的硼改性化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3～6中任一項(xiàng)所述的潤滑油組合物，其特征在于所述硼改性化合物中的硼和氮的質(zhì)量比(B/N比)為0.01～3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所述成分(B)由具有數(shù)均分子量為2000以上的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺的硼改性化合物構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所述成分(B)是同時(shí)使用具有數(shù)均分子量為900以上、小于2000的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺和具有數(shù)均分子量為2000以上的聚(異)丁烯基的雙型琥珀酰亞胺的硼改性化合物而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的潤滑油組合物，其特征在于該潤滑油組合物用于自動變速機(jī)或無級變速機(jī)中。
11.權(quán)利要求1～9所述的潤滑油組合物在自動變速機(jī)或無級變速機(jī)中的應(yīng)用。
12.一種維持自動變速機(jī)或無級變速機(jī)的抗摩耗性的方法，其特征在于使用權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的潤滑油組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種潤滑油組合物，該潤滑油組合物是，在(A)由礦物油、合成油或它們的混合油構(gòu)成的潤滑油基礎(chǔ)油中，配合(B)以組合物總量為基準(zhǔn)、氮含量為0.01～0.20重量％的具有至少1個(gè)數(shù)均分子量為900以上的烷基或鏈烯基的含氮化合物和/或其衍生物、以及(C)重均分子量為40,000以下的粘度指數(shù)提高劑，使得組合物的粘度指數(shù)為160以上，而且，組合物在40℃下的運(yùn)動粘度為20～30mm
文檔編號C10M169/04GK1711345SQ20038010292
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月5日
發(fā)明者有本直純, 大川哲夫 申請人:新日本石油株式會社