润滑油组合物的制作方法
【专利摘要】提供可保持高的金属间摩擦系数且具有优异的耐咬合性的润滑油组合物。所述润滑油组合物的特征在于包括润滑油基础油，(A)至少0.05质量％的聚硫化物，(B)至少0.05质量％的噻二唑，和(C)至少0.1质量％的含磷添加剂，基于所述组合物的总量，其中所述组合物中硫含量为至少0.2质量％，以硫原子换算；所述组合物中磷含量为至多0.2质量％，以磷原子换算；且硫原子换算的质量％与磷原子换算的质量％的比(S/P)为3.0至5.0。
【专利说明】润滑油组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及润滑油组合物，特别涉及金属带式无级变速机用润滑油组合物。
【背景技术】
[0002] 最近的自动变速机或无级变速机已经要求轻量小型化，并寻求改进动力传输能 力，伴以与变速机组合使用的发动机的功率输出增加。轻量小型化有意改进安装有变速机 的车辆的燃料效率。
[0003] 特别地，在金属带式无级变速机的情况下，如果带和滑轮（pulley)之间的摩擦系 数增加，可小型化，因此用于此处的润滑油优选具有保持高的金属间摩擦系数特性的油。
[0004] 此外，润滑油也已经要求减少燃费。具体地，通过减少润滑油的粘度、搅拌阻力、或 者离合器组件（clutch pack)的空运转时或流体膜润滑时的粘性阻力，导致动力损失减少， 润滑油有利于改进燃料经济性。
[0005] 已提出其中最适化添加摩擦调整剂、金属系清洁剂、无灰分散剂和耐磨耗剂以使 锁止离合器（lock-up clutch)的摩擦特性保持在良好条件下、并提供持久的初期抗振动性 能（initial anti-shudder properties)的变速机油（参照下述专利文献1至7)。
[0006] 例如，专利文献1公开了一种包括各以特定量的特定水杨酸钙、SP系极压剂、特定 琥珀酰亚胺和含硼无灰分散剂的变速机用润滑油组合物，所述组合物显示出优异的性能如 优异的抗振动性能和持久的疲劳寿命。专利文献2公开了一种包含具有特定构造的无机酸 金属盐、耐磨耗剂和含硼琥珀酰亚胺作为必须成分、以具有较高的金属间摩擦系数和对于 滑动控制机制的抗振动性能两者的无极变速机用润滑油组合物。专利文献3公开了一种包 括水杨酸钙、含磷耐磨耗剂、摩擦调整剂、和分散型粘度指数改进剂以具有较高的金属间摩 擦系数和对于滑动控制机制的抗振动性能两者的持久的无级变速机用润滑油组合物。专利 文献4公开了一种包括二硫代氨基甲酸盐（酯）化合物、具有8-30个碳原子的支化的脂肪 酸和胺的缩合物、和胺系抗氧化剂以具有优异的持久的抗振动性能的润滑油组合物。专利 文献5公开了一种包括磺酸钙、亚磷酸酯类、和进一步包括肌氨酸衍生物或羧酸和胺的反 应产物以具有对于滑动锁止机制的持久抗振动性能和防止带式无级变速机擦伤噪音的持 久性能的自动变速机油组合物。专利文献6公开了一种以特定量包含特定碱土金属磺酸盐 的自动变速机油组合物，该组合物的用于滑动控制机构的自动变速机的氧化稳定性优异且 具有持久的抗振动性能。专利文献7公开了一种包括水杨酸钙、水杨酸镁、特定量的摩擦调 整剂和特定量的硼酸改性的琥珀酰亚胺的具有优异的抗振动性能和特定扭矩容量（torque capacity)的自动变速机油。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本专利申请特开第2003-113391号公报 [0010] 专利文献2 :日本专利申请特开第2001-323292号公报
[0011] 专利文献3 :日本专利申请特开第2000-355695号公报
[0012] 专利文献4 :日本专利申请特开平第11-50077号公报
[0013] 专利文献5 :日本专利申请特开平第10-306292号公报
[0014] 专利文献6 :日本专利申请特开平第10-25487号公报
[0015] 专利文献7 :日本专利申请特开第2000-63869号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的问是页
[0017] 然而，当促进粘度减少时，在润滑部的油膜变薄因此可能发生磨耗和咬合。因此， 本发明具有提供以下润滑油组合物的目的，该润滑油组合物保持较高的金属间摩擦系数以 使在维持扭矩容量的同时，即使减少粘度也提高耐磨耗性和耐咬合性，该润滑油组合物特 别适合用作金属带式无级变速机油的润滑油组合物。
[0018] 用于解决问题的方案
[0019] 作为本发明的发明人为实现上述目的进行的广泛的研究的结果，本发明基于以下 发现而完成：上述目的可由包含各以特定量和特定比的特定含硫添加剂和特定含磷添加剂 的润滑油组合物来实现。
[0020] S卩，本发明是包含润滑油基础油和基于组合物的总质量的以下组分的润滑油组 合物：(A)0. 05质量％以上的聚硫化物，（B)0. 05质量％以上的噻二唑（thiadiazole)，和 (C)0. 1质量％以上的含磷添加剂，且所述润滑油组合物以按硫原子换算为0. 2质量％以上 的量包含硫和以按磷原子换算为〇. 2质量％以下的量包含磷，硫原子换算的质量％ /磷原 子换算的质量％的比率（S/P)为3. 0到5. 0。
[0021] 上述润滑油组合物中，（A)聚硫化物优选由式（1)表示的硫化烯烃：
[0022] R^Sx-R2 (1)
[0023] (其中R1为具有2-15个碳原子的烯基，R2为具有2-15个碳原子的烷基或烯基，且 X为4-8的整数。）
[0024] 上述润滑油组合物中，（C)含磷添加剂为具有6-7个碳原子的（烷基）芳基的亚 磷酸酯和/或具有4-8个碳原子的烷基的亚磷酸酯。
[0025] 发明的效果
[0026] 本发明的润滑油组合物可保持高的金属间摩擦系数且耐咬合性优异，特别适合于 带式无极变速机。
[0027] 本发明的润滑油组合物也具有除了上述那些以外的变速机油需要的优异的性能， 因此适合用于汽车、建筑机械、农业机械的自动或手动变速机和差动齿轮。此外，所述润滑 油组合物也可用作工业用齿轮油；用于汽车如两轮车和四轮车用，发电用和船用的汽油发 动机、柴油发动机或燃气发电机的润滑油；汽轮机油（turbine oil)和压缩机油。
【具体实施方式】
[0028] 以下将详细描述本发明。
[0029] 不特别限定本发明的润滑油组合物的润滑油基础油。该润滑油基础油可为通常用 于润滑油中的矿物油系基础油或合成系基础油。
[0030] 矿物油系基础油的具体实例包括将原油常压蒸馏得到的常压蒸馏残油（bottom oil)减压蒸馏产生的润滑油馏分进行选自溶剂脱浙青、溶剂抽提、氢化裂解、溶剂脱蜡和 加氢精制的任何一种或多种处理产生的那些；蜡异构化的矿物油；和由通过异构化GTL蜡 (气变液錯（Gas to Liquid Wax))的技术产生的那些。
[0031] 用于本发明的矿物油系基础油优选为氢化裂解的矿物油系基础油。可选地，该矿 物油系基础油优选蜡异构化的异链烷烃基础油，其通过将包含50质量％以上的蜡如石油 系蜡或费托合成油的原料油异构化来产生。虽然这些基础油可单独或组合使用，但优选单 独使用蜡异构化的基础油。
[0032] 合成系基础油的具体实例包括聚丁烯及其加氢化合物（hydrogenated compound);聚-α -烯经如1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物和1-十二碳烯低聚物，或其加 氢化合物；二酯如二（十三烧基）戊二酸酯（ditridecyl glutarate)、己二酸二-2-乙 基己酯、己二酸二异癸酯、二（十三烧基）己二酸酯（ditridecyl adipate)和癸二酸 二-2-乙基己酯；多元醇酯如新戊二醇酯、三轻甲基丙烧辛酸酯（trimethylolpropane caprylate)、三轻甲基丙烧壬酸酯（trimethylolpropane pelargonate)、季戊四醇 2_ 乙 基己酸酯（pentaerythritol 2-ethylhexanoate)和季戊四醇壬酸酯（pentaerythritol pelargonate);芳族合成油如烧基萘、烧基苯和芳族酯；以及上述的混合物。
[0033] 用于本发明的润滑油基础油可为上述矿物油系基础油和合成系基础油的任一种、 或由此选择的两种或多种类型的混合物。例如，基础油可为一种或多种的矿物油系基础油， 一种或多种的合成系基础油，或一种或多种的矿物油系基础油和一种或多种的合成系基础 油的混合油。
[0034] 不特别限定本发明的润滑油基础油的动力粘度。然而，润滑油基础油优选这样调 整以使100°C动力粘度优选为2至8mm2/s，更优选为2. 5至6mm2/s，特别优选为3至4. 5_2/ s。不优选具有大于8mm2/s的100°C动力粘度的基础油，因为所得润滑油组合物的低温粘度 特性差，同时也不优选具有低于2mm 2/s的100°C动力粘度的基础油，因为所得润滑油组合物 由于其在润滑位点形成不充足的油膜而润滑性差、和润滑油基础油的蒸发损失大。
[0035] 不特别限定润滑油基础油的粘度指数，然而优选为100以上，更优选为120以上， 更优选为130以上，特别优选为140以上且通常为200以下，优选为160以下。使用具有大 于100的粘度指数的润滑油基础油使其能产生显示出从低温到高温的优异的粘度特性的 组合物。同时，如果粘度指数太高，所得组合物将趋于在低温下粘度高。
[0036] 为了改进润滑油组合物的低温粘度特性和粘度指数，基础油优选为选自具有115 以上的粘度指数和2mm 2/s以上且低于3. 5mm2/s的100°C动力粘度的低粘度基础油、和具有 125以上的粘度指数和3. 5mm2/s以上且4. 5mm2/s以下的100°C动力粘度的相对高粘度基础 油的、具有120以上的粘度指数的两种或多种的基础油的组合。特别地，混合这些基础油能 提高粘度指数以使 _40°C博勒菲粘度（Brookfield viscosity)为lOOOOmPa · s以下。
[0037] 上述低粘度基础油的粘度指数优选为120以上，更优选为125以上且相对高粘度 基础油的粘度指数优选为130以上，更优选为135以上以使-40°C博勒菲粘度为8000mPa *s 以下。
[0038] 不特别限定用于本发明的润滑油基础油的硫含量，然而，优选为0. 1质量％以下， 更优选为〇. 05质量％以下，更优选为0. 01质量％以下，特别优选为0. 005质量％以下，最 优选实质上为〇。具有优异的氧化稳定性的组合物可通过减少润滑油基础油的硫含量来产 生。
[0039] 不特别限定润滑油基础油的蒸发损失，然而，N0ACK蒸发损失优选为10质量％至 50质量％，更优选为20质量％至40质量％，特别优选为22质量％至35质量％。使用具有 调整在上述范围的N0ACK蒸发损失的润滑油基础油使其能实现低温特性和耐磨耗性。用于 此处的术语"N0ACK蒸发损失"表示根据CEC L-40-T-87测量的蒸发损失。
[0040] 用于本发明的组分（A)即聚硫化物的实例包括硫化油脂类、硫化烯烃类、二烃基 聚硫化物类。
[0041] 硫化油脂的实例包括油如硫化猪油、硫化菜籽油、硫化蓖麻油、硫化大豆油和硫化 米糠油，二硫化脂肪酸如硫化油酸，和硫化酯如硫化油酸甲酯。
[0042] 硫化烯烃的实例包括由式（1)表示的化合物：
[0043] RlSx-R2 (1)
[0044] 其中R1为具有2-15个碳原子的烯基，R2为具有2-15个碳原子的烷基或烯基，且 X为1-8、优选2以上、特别优选4以上的整数。
[0045] 所述化合物可通过具有2-15个碳原子的烯烃或其二聚物至四聚物与硫或硫化剂 例如氯化硫反应来产生。
[0046] 这种烯烃优选丙烯、异丁烯或二异丁烯。
[0047] 二烃基聚硫化物为由式（2)表示的化合物：
[0048] R3-Sy-R4 (2)
[0049] 式（2)中，R3和R4各独立为具有1-20个碳原子的烷基（包括环烷基）、具有6-20 个碳原子的芳基、或具有7-20个碳原子的芳烷基或烷芳基，且可彼此相同或互不同，y为 2-8的整数。
[0050] R3和R4的具体实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁 基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种半基、各种壬基、各种癸基、各种十-烧基、环己基、 苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、苄基和苯乙基。
[0051] 二烃基聚硫化物的优选实例包括二苄基聚硫化物、二-叔壬基聚硫化物 (di-tert-nonylpolysulfide)、二（十二烧基）聚硫化物（didodecylpolysulfide)、二-叔丁 基聚硫化物（di-tert-butylpolysulfide)、二辛基聚硫化物（dioctylpolysulfide)、二苯基 聚硫化物（diphenylpolysulfide)和二环己基聚硫化物（dicyclohexylpolysulfide)。
[0052] 用于本发明的组分（A)，即聚硫化物优选硫化烯烃，最优选由式（1)表示，其中X为 4-8的整数。
[0053] 本发明中，添加组分（A)以0. 05质量％以上，优选0. 1质量％以上且优选1. 5质 量％以下，更优选1. 2质量％以下，更优选1质量％以下，最优选0. 5质量％以下的量添加， 基于目的是改进金属间摩擦系数的并考虑到耐磨耗性和耐咬合性的润滑油组合物的总质 量。如果组分（A)的量超过1.5质量％，所得组合物将大大劣化氧化稳定性。
[0054] 如果用于本发明的组分（B)为噻二唑，不特别限定组分（B)的构造。这种噻二唑 的实例包括由下式（3)表示的1，3, 4-噻二唑化合物、由下式（4)表示的1，2, 4-噻二唑化 合物和由下式（5)表示的1，4, 5-噻二唑化合物。
[0055]
【权利要求】
1. 一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油和基于组合物的总质量的以下组分： (A) 0. 05质量％以上的聚硫化物； (B) 0.05质量％以上的噻二唑；和 (〇0. 1质量％以上的含磷添加剂，且 所述润滑油组合物以按硫原子换算为〇. 2质量％以上的量包含硫和以按磷原子换算 为0.2质量％以下的量包含磷，且硫原子换算的质量％/磷原子换算的质量％的比率（S/P) 为 3. 0 到 5. 0。
2. 根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中（A)所述聚硫化物优选由式（1)表示的 硫化烯经： RLSx-R2 (1) 其中R1为具有2-15个碳原子的烯基，R2为具有2-15个碳原子的烷基或烯基，且X为 4-8的整数。
3. 根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中（C)所述含磷添加剂为具有6-7个 碳原子的（烷基）芳基的亚磷酸酯和/或具有4-8个碳原子的烷基的亚磷酸酯。
【文档编号】C10M151/04GK104204170SQ201280072058
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年11月9日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】小松原仁 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社