潤滑油組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種潤滑油組合物，其作為熱穩(wěn)定性、耐水性、極壓性和耐磨耗性優(yōu)異、且對環(huán)境友好的潤滑油組合物，含有：潤滑油基礎(chǔ)油、和以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為10～10000質(zhì)量ppm的式(1)所示的磷化合物。(式中，R1、R2表示碳數(shù)2～18的烴基，R3表示碳數(shù)1～4的烴基，R4表示氫原子或碳數(shù)1以上的烴基。)。
【專利說明】
潤滑油組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及熱穩(wěn)定性、耐負(fù)載性優(yōu)異的潤滑油組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著近年來的產(chǎn)業(yè)機(jī)械的高速化、高壓化、小型化，液壓機(jī)械、壓縮機(jī)械、渦輪、 齒輪要件、軸承等機(jī)械要件變得在更嚴(yán)苛的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，對于這些機(jī)械所使用的潤滑 油，要求即使在高壓、高速、高負(fù)載、高溫度條件下經(jīng)過長時(shí)間也能夠充分保證機(jī)械壽命的 優(yōu)異潤滑性能。
[0003] 潤滑油中為了提高其性能而配混各種添加劑，一直以來，作為耐磨耗性添加劑，使 用二烷基二硫代磷酸(ZDTP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。
[0004] 然而，ZDTP在高溫高壓條件下的熱氧化穩(wěn)定性、由水混入導(dǎo)致的水解穩(wěn)定性方面 存在問題，因此難以在嚴(yán)苛的條件下得到充分的潤滑性能，而且從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā)，對 于使用如ZDTP那樣的鋅化合物的擔(dān)心逐漸增加。另一方面，TCP與ZDTP相比，雖然熱穩(wěn)定性、 水解穩(wěn)定性優(yōu)異，但有極壓性方面差的問題。
[0005] 為了解決這樣的問題，開發(fā)了硫化合物、磷化合物組合而成的磷硫系耐磨耗性潤 滑油組合物。例如已知有:硫化烴和酸性磷酸酯的組合、三芳基硫代磷酸酯和三芳基磷酸酯 的組合(參照下述專利文獻(xiàn)1)、硫代磷酸酯和酸性磷酸酯的組合(參照下述專利文獻(xiàn)2)以及 β-二硫代磷?；岷腿蓟姿狨サ慕M合(參照下述專利文獻(xiàn)3)等。
[0006] 然而，含硫化合物產(chǎn)生腐蝕性、臭氣的問題，活性高的酸性磷酸酯存在水解穩(wěn)定性 等問題。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:英國專利1415964號公報(bào) [0010] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-260972號公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-265971號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的問題
[0013] 本發(fā)明是鑒于這樣的情況而作出的，其目的在于，提供在環(huán)境保護(hù)、安全性方面和 潤滑油的實(shí)用性能方面這兩方面有用、且熱穩(wěn)定性、耐水性優(yōu)異、進(jìn)而在高負(fù)載的嚴(yán)苛環(huán)境 下也具有優(yōu)異的極壓性和耐磨耗性的無灰的耐負(fù)載性潤滑油組合物。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] 本發(fā)明人等針對上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在潤滑油基礎(chǔ)油中以 規(guī)定的比例配混特定結(jié)構(gòu)的磷化合物而得到的潤滑油組合物能夠解決課題，從而完成了本 發(fā)明。
[0016] 即，本發(fā)明為一種潤滑油組合物，其含有：潤滑油基礎(chǔ)油、和以組合物總量為基準(zhǔn) 按照磷量換算為IO~1000 O質(zhì)量ppm的式(I)所示的磷化合物。
[0017]
[0018](式中，心、1?2表示碳數(shù)2~18的烴基，R3表示碳數(shù)1~4的烴基，R 4表示氫原子或碳數(shù) 1以上的烴基。）
[0019] 另外，本發(fā)明涉及前述記載的潤滑油組合物，其還含有以組合物總量為基準(zhǔn)按照 磷量換算為10~10000質(zhì)量ppm的式(2)所示的磷化合物。
[0020]
[0021 ](式中，R5U7表不氫原子或碳數(shù)2~18的經(jīng)基，Χι、Χ2表不氧原子或硫原子。）
[0022]另外，本發(fā)明涉及前述記載的潤滑油組合物，其特征在于，潤滑油基礎(chǔ)油為羧酸與 多元醇的酯。
[0023] 發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供不必?fù)?dān)憂環(huán)境方面的熱穩(wěn)定性、耐水性、極壓性和耐磨耗性 優(yōu)異的潤滑油組合物。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0026] 本發(fā)明的潤滑油組合物中的潤滑油基礎(chǔ)油可以使用礦物油系基礎(chǔ)油或合成油系 基礎(chǔ)油。它們也可以為混合物。
[0027] 作為礦物油，例如可列舉出對于將原油進(jìn)行常壓蒸餾和減壓蒸餾而得到的潤滑油 餾分適宜組合溶劑脫瀝青、溶劑萃取、加氫裂化、溶劑脫蠟、催化脫蠟、加氫精制、硫酸清洗、 白土處理等精制處理中的1種或2種以上而精制得到的鏈烷烴系礦物油或者環(huán)烷烴系礦物 油。
[0028] 作為合成油，例如可列舉出聚α-烯烴、烷基苯、烷基萘、單酯、二酯、聚酯、多元醇 酯、聚氧亞烷基二醇、聚苯醚、二烷基二苯基醚、磷酸酯、含氟化合物、硅油等，它們可以單獨(dú) 使用1種或組合2種以上使用。
[0029] 作為本發(fā)明中的潤滑油基礎(chǔ)油，從添加劑的耐磨耗性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為酯化合 物，尤其優(yōu)選為羧酸與多元醇的多元醇酯。羧酸可以為一元酸、多元酸，酯可以為全酯、偏 酯。
[0030] 作為多元醇，可以使用通常為2~10元、優(yōu)選為2~6元的多元醇。作為多元醇，例如 可列舉出乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇（乙二醇的3~15聚體）、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇 (丙二醇的3~15聚體）、1，3_丙二醇、1，2_丙二醇、1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、2-甲基-1，2-丙 二醇、2-甲基-I，3-丙二醇、I，2-戊二醇、I，3-戊二醇、I，4-戊二醇、I，5-戊二醇、新戊二醇等 二元醇;甘油、聚甘油(甘油的2~8聚體，例如二甘油、三甘油、四甘油等）、三羥甲基鏈烷烴 (三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷等）、這些三羥甲基鏈烷烴的2~8聚體、季戊 四醇、季戊四醇的2~4聚體、1，2,4_ 丁三醇、1，3,5_戊三醇、1，2,6_己三醇、1，2,3,4_ 丁四 醇、山梨醇、失水山梨醇、山梨醇甘油縮合物、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇等多元 醇;木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纖維素二糖、麥芽 糖、異麥芽糖、海藻糖、蔗糖等糖類;和它們的混合物等。
[0031]作為一元酸，通?？梢允褂锰紨?shù)2~24的脂肪酸，該脂肪酸可以為直鏈或支鏈，而 且可以為飽和或不飽和。具體而言，可列舉出乙酸、丙酸、丁酸、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、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、二十四烷酸等飽和脂肪酸； 丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、己烯酸、庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯 酸、十三碳稀酸、十四碳稀酸、十五碳稀酸、十六碳稀酸、十七碳稀酸、十八碳稀酸、十九碳稀 酸、二十碳烯酸、二十一碳烯酸、二十二碳烯酸、二十三碳烯酸、二十四碳烯酸等不飽和脂肪 酸;和它們的混合物等。它們之中，從能夠進(jìn)一步提高潤滑性和操作性的觀點(diǎn)出發(fā)，尤其優(yōu) 選碳數(shù)3~20的飽和脂肪酸、碳數(shù)3~22的不飽和脂肪酸。
[0032]作為多元酸，可列舉出碳數(shù)2~16的二元酸和偏苯三酸等。作為碳數(shù)2~16的二元 酸，可以為直鏈或支鏈，而且可以為飽和或不飽和。具體而言，可列舉出乙二酸、丙二酸、丁 二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二 酸、十四烷二酸、十七烷二酸、十六烷二酸、己烯二酸、庚烯二酸、辛烯二酸、壬烯二酸、癸烯 二酸、十一碳烯二酸、十二碳烯二酸、十三碳烯二酸、十四碳烯二酸、十七碳烯二酸、十六碳 烯二酸和它們的混合物等。
[0033]形成酯的多元醇和羧酸的組合為任意，沒有特別限制，例如可列舉出下述的酯，這 些酯可以為單獨(dú)1種或組合2種以上。
[0034] (a)多元醇與一元酸的酯
[0035] (b)多元醇與多元酸的酯
[0036] (c)多元醇與一元酸、多元酸的混合物的混合酯
[0037]潤滑油基礎(chǔ)油的40°C下的運(yùn)動(dòng)粘度沒有特別限制，優(yōu)選為5~300mm2/s、更優(yōu)選為 10~100mm2/s、進(jìn)一步優(yōu)選為15~70mm2/s。潤滑油基礎(chǔ)油的40°C下的運(yùn)動(dòng)粘度超過300mm 2/ s時(shí)，低溫粘度特性惡化，另一方面該運(yùn)動(dòng)粘度不足5mm2/s時(shí)，由于在潤滑部位形成油膜不 充分，因此潤滑性差，而且潤滑油基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失增大，因此分別不優(yōu)選。
[0038]潤滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)沒有特別限制，優(yōu)選為100以上、更優(yōu)選為110以上、進(jìn)一 步優(yōu)選為120以上、特別優(yōu)選為140以上，且優(yōu)選為240以下、進(jìn)一步優(yōu)選為200以下。通過將 粘度指數(shù)設(shè)為100以上，能夠得到從低溫至高溫均顯示良好的粘度特性的組合物。另一方 面，粘度指數(shù)過高時(shí)，對疲勞壽命而言，效果小。
[0039]潤滑油基礎(chǔ)油的硫成分沒有特別限制，優(yōu)選為100質(zhì)量ppm以下、更優(yōu)選為50質(zhì)量 ppm以下。超過100質(zhì)量ppm時(shí)，氧化穩(wěn)定性惡化，因此不優(yōu)選。
[0040]本發(fā)明的潤滑油組合物含有下述通式(1)所示的磷化合物。
[0041]
[0042] 式（1)中，Κι、Κ2分別谷表不候數(shù)2~18的?；琑3表示碳數(shù)1~4的2價(jià)的烴基，R4表 示氫原子或碳數(shù)1以上的烴基。
[0043] 作為R^R2的具體例，可列舉出乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、各種己 基等烷基;環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基;苯基、萘基等芳基；甲苯基、乙基苯基、 丙基苯基等烷基芳基;芐基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基等。
[0044] 它們之中，從水解穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為烷基、特別優(yōu)選為碳數(shù)2~10的烷基。 [0045] 作為R3的具體例，可列舉出亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基。另外，作為R4的碳數(shù)1 以上的烴基，可列舉出甲基和前述的碳數(shù)2~18的烴基等。
[0046] 式（1)所示的磷化合物的含量以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為10~10000質(zhì) 量ppm。優(yōu)選為30~5000質(zhì)量ppm、更優(yōu)選為50~1000質(zhì)量ppm、進(jìn)一步優(yōu)選為100~500質(zhì)量 ppm。式（1)所示的磷化合物的含量以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為不足10質(zhì)量ppm時(shí) 無法得到充分的效果，超過10000質(zhì)量ppm時(shí)存在潤滑油組合物的氧化穩(wěn)定性降低的傾向， 因此分別不優(yōu)選。
[0047] 本發(fā)明的潤滑沛組合物優(yōu)詵含有式（2)所示的磷化合物。
[0048]
[0049]式(2)中，R5、R6、R7分別各表不氫原子或碳數(shù)2~18的經(jīng)基，Χι、Χ2分別各表不氧原子 或硫原子。
[0050]作為R5、R6、R7的烴基的具體例，可列舉出乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊 基、各種己基等烷基;環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基;苯基、萘基等芳基；甲苯基、 乙基苯基、丙基苯基等烷基芳基;芐基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基等。
[0051 ]它們之中，從水解穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為烷基、特別優(yōu)選為碳數(shù)2~10的烷基。 [0052]式(2)所示的磷化合物的含量以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為10~10000質(zhì) 量ppm。優(yōu)選為30~5000質(zhì)量ppm、更優(yōu)選為50~1000質(zhì)量ppm、進(jìn)一步優(yōu)選為100~500質(zhì)量 ppm。式(2)所示的磷化合物的含量以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為不足10質(zhì)量ppm時(shí) 無法得到充分的效果，超過10000質(zhì)量ppm時(shí)存在潤滑油組合物的氧化穩(wěn)定性降低的傾向， 因此分別不優(yōu)選。
[0053]本發(fā)明的潤滑油組合物中，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，根據(jù)需要可以含有 各種添加劑。作為所述添加劑，例如可列舉出金屬系清凈劑、無灰分散劑、抗氧化劑、極壓 劑、抗磨耗劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、降凝劑、抗腐蝕劑、防銹劑、抗乳化劑、金屬減活劑、消泡劑等。這 些添加劑可以單獨(dú)使用1種或組合2種以上使用。
[0054] 本發(fā)明的潤滑油組合物優(yōu)選ZDTP等含金屬的添加劑的配混少，組合物的硫酸灰分 優(yōu)選設(shè)為0.5質(zhì)量％以下、特別優(yōu)選設(shè)為0.1質(zhì)量％以下。
[0055] 此處，硫酸灰分是表示根據(jù)JIS K 2272的5."硫酸灰分的試驗(yàn)方法"規(guī)定的方法測 定的值。
[0056] 本發(fā)明的潤滑油組合物的運(yùn)動(dòng)粘度沒有特別限制，從低溫流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，40 °C下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為100mm2/s以下、更優(yōu)選為80mm 2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為60mm2/s以下、 特別優(yōu)選為50mm2/s以下。另一方面，40 °C下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為5mm2/s以上、更優(yōu)選為IOmm2/ s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為15mm2/s以上。
[0057] 實(shí)施例
[0058]以下舉出實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0059] (實(shí)施例1~8和比較例1~8)
[0060] 表1和表2中記載了各種潤滑油基礎(chǔ)油及添加劑的配混量和性能。各添加劑的添加 量以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)(質(zhì)量％ )。
[0061 ]所得到的各組合物的性能由以下所示試驗(yàn)來評價(jià)。
[0062] (極壓試驗(yàn)）
[0063] 使用砰錘式高速四球試驗(yàn)機(jī)（shell-type high speed four-ball friction tester)，依據(jù)ASTM D2783評價(jià)極壓性。
[0064] (耐磨耗試驗(yàn)）
[0065] 使用秤錘式高速四球試驗(yàn)機(jī)，在下述2條件下評價(jià)耐磨耗性。
[0066] (條件 1)
[0067] 負(fù)載:301^、轉(zhuǎn)速:1200印111、溫度:隨時(shí)間變化、試驗(yàn)時(shí)間：30分鐘 [0068](條件2)
[0069] 負(fù)載:30kg、轉(zhuǎn)速：1200rpm、溫度:75°C、試驗(yàn)時(shí)間：60分鐘
[0070][表1]

[0074] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0075]本發(fā)明的潤滑油組合物不含有ZDTP等鋅化合物，因此環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小、且熱穩(wěn)定性、耐 水性、極壓性和耐磨耗性優(yōu)異，故是有用的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種潤滑油組合物，其含有:潤滑油基礎(chǔ)油、和以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算為 10~10000質(zhì)量ppm的式(1)所示的磷化合物，式(1)中，辦、1?2表示碳數(shù)2~18的烴基，R3表示碳數(shù)1~4的烴基，R4表示氫原子或碳數(shù)1以 上的烴基。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其還含有以組合物總量為基準(zhǔn)按照磷量換算 為10~10000質(zhì)量ppm的式(2)所示的磷化合物，式(2)中，R5U7表不氫原子或碳數(shù)2~18的經(jīng)基，Χι、Χ2表不氧原子或硫原子。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，潤滑油基礎(chǔ)油為羧酸與多元 醇的酯。
【文檔編號】C10N40/08GK105829511SQ201480060034
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月15日
【發(fā)明人】八木下和宏, 置鹽直史
【申請人】捷客斯能源株式會(huì)社