工业机械装置用润滑性组合物的制作方法

文档序号:5100773阅读:131来源:国知局
专利名称:工业机械装置用润滑性组合物的制作方法
技术领域
本发明涉及新型的工业机械装置用润滑性组合物,具体来说,涉及耐磨耗性、极压性、摩擦特性等润滑特性优异,同时根据该工业机械装置的使用状况所要求的各种特性优异的润滑油组合物,更具体地说,涉及齿轮油组合物、造纸机用润滑油组合物、滑动引导面用润滑油组合物以及液压油。特别地,齿轮油组合物的耐油泥性能和极压性优异,造纸机用润滑油组合物的耐油泥性能和极压性优异,滑动引导面用润滑油组合物的摩擦特性和防粘滑性均优异,且液压油的油泥抑制性、耐磨耗性和摩擦特性均优异。
背景技术
关于齿轮油组合物随着工业发展,虽然高效率化、节能化已经得到了显著的改善,但对它们的要求永远是一个强烈的课题。而对于各种工业用机械中所使用的齿轮,也一直要求高效率、低成本。因此,对齿轮油来说,随着高速、高功率化倾向,也希望能够耐受更高的温度、且能够耐受在更高负荷下的运转。
例如,在有关齿轮油的下述专利文献1、2中公开了在齿轮油中配合硫磺极压添加剂、磷系极压添加剂。
但是,现有的齿轮油在用于最近的工业机械等的齿轮的情形中的耐油泥性能和极压性都不能说很充分。即,虽然在要求高极压性、耐磨耗性的用途中广泛使有添加了二烷基二硫代磷酸锌等极压剂的润滑油,但是这些现有的极压剂即使在其添加量为微量时,如果外加热负荷,则生成大量的油泥,并且还存在导致热·氧化稳定性降低的倾向。因此,添加了硫系极压剂的润滑油在最近的工业机械等的齿轮中难以达到充分的热·氧化稳定性。另一方面,虽然磷系极压剂和硫系极压剂相比具有难生成油泥的倾向,但在单独使用磷系极压剂时,难以在齿轮油水平下得到高极压性。
专利文献1特开平10-259394号公报专利文献2特开平9-208976号公报关于造纸机用润滑油组合物在造纸机中造纸之后,虽然包括干燥该纸的工序,但在现有的造纸机中干燥所耗费的时间也较长且干燥温度也较低。但是,近年来,从提高造纸机的生产效率出发,缩短干燥工序的时间,结果导致干燥温度也变得非常高,对该造纸机中所使用的润滑油的耐热性的要求也提高了,并且同样地对于该润滑油的耐磨耗性的要求水平也提高了。此外,在造纸机中造纸时使用强酸性的白水,而由于该白水具有腐蚀金属的倾向,因而对于造纸机用润滑油也要求能够防止由于这些白水所导致的机械的腐蚀。因此,对于造纸机用润滑油,存在耐热性、耐磨耗性和防腐蚀性等重要的要求性能。
其中,为了改善耐磨耗性,现有的造纸机用润滑油通常使用极压剂,但如果使用极压剂,则会导致耐热性变差,容易在润滑部分产生油泥和捻缝等。因此,为了抑制油泥,认为可以大量使用金属类洁净剂和无灰分散剂,但是如果使用这些材料,则会导致防腐蚀性降低、造纸机主体发生腐蚀等麻烦,结果难以完全满足上述耐热性、耐磨耗性和防腐蚀性等要求性能。例如,在专利文献3中,虽然提出了耐热性、耐磨耗性和防腐蚀性同时优异的造纸机用润滑油,但却并不一定能够满足要求。
专利文献3特开2002-97485号公报关于滑动引导面用润滑油组合物另外,如果工作机械的加工台等滑动引导面内产生粘滑,该摩擦振动就会直接转印到加工物上,结果是加工精度降低,或者由于该振动导致工具寿命降低等问题。因此,在滑动引导面用润滑油中,除了要求低摩擦(摩擦系数小)之外,还要求在金属面-金属面之间具有高防粘滑性。
关于粘滑的防止,提出了使用例如将硫化合物、酯和脂肪酸组合而成的润滑油组合物(参照例如专利文献4),将硫化合物与磷化合物的胺盐组合而成的润滑油组合物(参照例如专利文献5)。
另外,关于摩擦特性,提出了例如将酸式磷酸酯或其烷基铵盐、亚磷酸、脂肪酸和直链烷基胺组合而成的润滑油组合物(参照例如专利文献6),使用了磷化合物的滑动引导面用润滑油组合物(参照例如专利文献7),将甘油酯化合物和磷酸酯类或其胺盐组合而成的工作机械油组合物(参照例如专利文献8)等。
专利文献4特开昭57-67693号公报专利文献5特开昭51-74005号公报专利文献6特开平8-134488号公报专利文献7特开平8-209175号公报专利文献8特开平11-209775号公报但是,却并不一定容易兼顾摩擦特性和防粘滑性这两者,现有的滑动引导面用润滑油并不具有充分令人满意的性能。
关于液压油近来,油压工作系统正越来越高性能化,为了进行高速、高精度的控制,通过滑阀等阀控制油压系统的流量、方向等的情形,进而安装伺服阀的情形正变得越来越多。如果液压油中产生油泥,这样的滑阀和伺服阀的性能就会大幅降低,因此,在近年来高性能化的系统中所使用的液压油中,强烈需要在具有优异的耐磨耗性的同时,不产生油泥的无油泥液压油。
另一方面,根据节能法的修正,在要求进行工厂能源管理的工厂中,节能是必须的项目,必须制定年度数值目标实施节能。因此,作为该节能化的一环,在工厂内广泛使用的油压工作装置的运行马达的消耗电力的削减成为重要的课题。因此,在液压油中,从节能化的观点出发,也要求改善其性能。
在这样的背景下,为了适应上述要求,正在不断开发新型的液压油。例如,迄今为止,作为液压油的防磨耗剂,广泛使用二硫代磷酸锌(ZnDTP)等锌系防磨耗剂,但锌系防磨耗剂的使用会导致产生油泥。另外,使用ZnDTP等产生的防磨耗效果是利用在金属表面形成磷酸铁等硬被膜而实现的,但该被膜的形成会导致滑动部位的摩擦系数上升,因而,从节能的观点出发,并不能说是优选的。因此,对使用了非锌系防磨耗剂的液压油进行了研究,例如,为了在防止产生油泥的同时确保耐磨耗性,提出了配合芳香族磷酸酯、亚磷酸酯及其胺盐、硫代磷酸酯、β-二硫代磷酰基化丙酸化合物等非锌系防磨耗剂以代替ZnDTP的非锌系液压油的技术方案(参照例如专利文献9~11)。
另外,为了改善高压下的氧化稳定性和润滑性能,公开了将多元醇的完全酯或部分酯、或者脂肪酸酰胺等油性改进剂与胺类抗氧剂、酚类抗氧剂和磷酸酯一起配合到规定的基础油中的液压油(参照专利文献12)。
专利文献9特开平10-67993号公报专利文献10特开平11-217577号公报专利文献11特开2002-265971号公报专利文献12特开平09-111277号公报发明内容本发明第1涉及工业机械·装置用润滑性组合物,其以选自矿物油、油脂、合成油以及它们的混合油的任一种作为基础油,含有选自以下(A)成分~(D)成分的至少一种的添加剂(A)成分(A-1)含有磷的羧酸化合物和/或(A-2)硫代磷酸酯;(B)成分分散型粘度指数提高剂;(C)成分以下的(C-1)成分和/或(C-2)成分(C-1)成分下述通式(1)~(3)所示的化合物的至少一种R1-CO-NR2-(CH2)n-COOX1(1)
(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,X1表示氢、碳原子数为1~30的烷基或碳原子数为1~30的烯基,n表示1~4的整数),[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]mY1(2)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Y1表示碱金属或碱土类金属,n表示1~4的整数,m在Y1为碱金属时表示1,在Y1为碱土类金属时表示2),[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]m-Z-(OH)m’(3)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Z表示2元以上的多元醇的去除了羟基的残基,m表示1以上的整数,m’表示0以上的整数,m+m’表示Z的价数,n表示1~4的整数),(C-2)成分下述通式(4)所示的化合物,R3-CH2COOH通式(4)(式中,R3表示碳原子数为7~29的烯基或通式(5)表示的基团),R4-C6H4O-(5)(式中,R4表示碳原子数为1~20的烷基或氢);(D)成分酯油性改进剂。
本发明第2涉及作为齿轮油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自(A)成分~(C)成分的任一种。
上述齿轮油组合物的耐油泥性能和极压性优异。
本发明第3涉及作为造纸机用润滑油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自(A)成分~(C)成分的任一种。
上述造纸机用润滑油组合物的耐油泥性能和极压性优异。
本发明第4涉及作为滑动引导面用润滑油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自(A)成分~(C)成分的任一种。
上述滑动引导面用润滑油组合物的耐油泥性能和防粘滑性优异。
本发明第5涉及作为润滑油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述润滑剂由成分(A-1)的含有磷的羧酸化合物和(B)成分的分散型粘度指数提高剂组成。
本发明第6涉及作为润滑油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述润滑剂由成分(A-2)的硫代磷酸酯和(B)成分的分散型粘度指数提高剂组成。
本发明第7涉及作为润滑油组合物的本发明第1的润滑性组合物,其中,上述润滑剂由上述(D)成分的酯油性改进剂组成,上述(D)成分的酯油性改进剂为多元醇和一元酸的脂肪酸的酯。
本发明第8涉及本发明第7的润滑性组合物,其中,作为上述多元醇和一元酸的脂肪酸的酯的上述(D)成分的酯油性改进剂是选自以下(D-1)~(D-3)的酯的任一种(D-1)包含酯化度为1的部分酯或酯化度为2以上的部分酯的多元醇与不饱和脂肪酸的酯;(D-2)多元醇与脂肪酸为短链脂肪酸和长链脂肪酸的混合脂肪酸的完全酯;(D-3)包含酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的多元醇与支链饱和脂肪酸的酯。
本发明第9涉及本发明第8的润滑性组合物,其中,上述润滑油组合物为液压油。
上述液压油的油泥抑制性、耐磨耗性和摩擦特性都优异。


图1为本申请的实施方式之一的滑动引导面用润滑油组合物的实施例中所使用的摩擦系数测定系统的简要结构示意图。
图2为本申请的实施方式之一的滑动引导面用润滑油组合物的实施例中所使用的防粘滑性评价装置的简要结构示意图。
图3为使用上述图2的装置得到的摩擦系数和时间的相关性的一个实例的曲线图。
图4为在本申请的实施方式之一的滑动引导面用润滑油组合物的实施例中,对于水溶性切削液的分离性的评价试验中各层的分离状况的说明图。
图5为本申请的实施方式之一的液压油组合物的实施例中SRV(微小往复动摩擦)试验的盘与球的配置及动作的说明图。
具体实施例方式
在本发明的润滑性组合物中,使用选自矿物油、油脂和合成油中的至少1种作为基础油。
其中,作为矿物油,可以列举对于将原油常压蒸馏或减压蒸馏得到的润滑油馏分,适当组合使用溶剂脱沥青、溶剂萃取、氢化分解、溶剂脱蜡、接触脱蜡、氢化精制、硫酸洗涤、白土处理等的1种或2种以上的精制方法而得到的石蜡类或环烷类等矿物油。另外,还可以使用蜡异构化基础油、采用对GTL WAX进行异构化的方法制造的基础油等。
另外,作为油脂,可以列举例如牛脂、猪脂、葵花油、大豆油、菜籽油、米糠油、椰子油、棕榈油、棕榈核油、或者它们的氢化物等。
另外,作为合成油,可以列举例如聚α-烯烃(乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物、以及它们的氢化物等)、烷基苯、烷基萘、单酯(硬脂酸丁酯、月桂酸辛酯)、二酯(戊二酸二(十三烷基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯等)、多酯(偏苯三酸酯等)、多元醇酯(三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚亚氧烷基二醇、聚苯醚、二烷基二苯基醚、磷酸酯(磷酸三(甲苯酯)等)、含氟化合物(全氟聚醚、氟化聚烯烃等)、硅油等。
这些基础油中,优选矿物油、聚α-烯烃、多元醇酯、聚亚氧烷基二醇。
作为本发明的润滑性组合物的基础油,可以单独使用上述基础油,也可以将2种以上组合使用。
另外,这些基础油的运动粘度并无特别限制,是任意的,但从耐沥青性方面出发,40℃运动粘度的下限值为10mm2/s以上,优选为20mm2/s以上,更优选为40mm2/s以上,最优选为60mm2/s以上,从搅拌阻力产生的摩擦损失少的方面出发,其上限值为10000mm2/s以下,优选为5000mm2/s以下,更优选为1000mm2/s以下。另外,其粘度指数也是任意的,但从抑制高温下油膜降低方面出发,其下限值为80以上,优选为90以上。并且,通常为500以下的值。另外,其流动点也是任意的,但从低温特性方面出发,通常,其流动点优选为-5℃以下,更优选为-15℃以下。
作为润滑性组合物,在上述基础油中配合选自上述(A)成分~(D)成分的至少一种的添加剂。
以下对上述(A)成分~(D)成分进行进一步说明。
(A)成分为(A-1)含有磷的羧酸化合物、(A-2)硫代磷酸酯或它们的混合物。
(A-1)成分对(A-1)含有磷的羧酸化合物进行说明。
作为(A-1)含有磷的羧酸化合物,可以在同一分子中含有羧基和磷原子两者,其结构并无特别限制。但从极压性和热·氧化稳定性方面出发,优选磷酰基化羧酸。
作为磷酰基化羧酸,可以列举例如下述通式(6)所示的化合物。
[式(6)中,R5和R6可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1~30的烃基,R7表示碳原子数为1~20的亚烷基,R8表示氢原子或碳原子数为1~30的烃基,X1、X2、X3和X4可以相同也可以不同,各自表示氧原子或硫原子]。
通式(6)中,R5和R6各自表示氢原子或碳原子数为1~30的烃基。作为碳原子数为1~30的烃基,可以列举烷基、烯基、环烷基、双环烷基、三环烷基、烷基环烷基、烷基双环烷基、烷基三环烷基、环烷基烷基、双环烷基烷基、三环烷基烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基等。另外,R5和R6可以结合形成下述通式(7)所示的2价基团。应予说明,该2价基团的2个结合部位分别与X1、X2结合。
[式(7)中,R9和R10可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,优选R9和R10两者为甲基]。
作为R5和R6,其中优选烷基、环烷基、环烷基烷基、三环烷基烷基、芳基、烷基芳基、如R1和R2结合的上述通式(7)所示的2价基团,更优选为烷基。
作为R5、R6的烷基,可以是直链状或支链状的任一种。另外,该烷基的碳原子数优选为1~18。作为这样的烷基,具体可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、3-庚基、辛基、2-乙基己基、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、2-乙基丁基、1-甲基苯基、1,3-二甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、1-甲基己基、异庚基、1-甲基庚基、1,1,3-三甲基己基和1-甲基十一烷基等。其中,优选碳原子数为3~18的烷基,更优选碳原子数为3~8的烷基。
作为R5、R6的环烷基,可以列举例如环戊基、环己基、环庚基、环辛基或环十二烷基等。其中,优选碳原子数为5或6的环烷基(环戊基和环己基),特别优选环己基。
作为R5、R6的环烷基烷基,优选环烷基甲基,更优选碳原子数为6或7的环烷基甲基,特别优选环戊基甲基和环己基甲基。
作为R5、R6的双环烷基烷基,优选双环烷基甲基,更优选碳原子数为9~11的双环烷基甲基,特别优选十氢萘基甲基。
作为R5、R6的三环烷基烷基,优选三环烷基甲基,更优选碳原子数为9~15的三环烷基甲基,特别优选下述式(8)或(9)所示的基团。
作为R5、R6的芳基和烷基芳基,可以列举苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、乙烯基苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、二叔丁基苯基、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基等。其中,优选碳原子数为6~15的芳基和烷基芳基。
R7表示碳原子数为1~20的亚烷基。该亚烷基的碳原子数优选为1~10,更优选为2~6,进一步优选为3~4。另外,作为这样的亚烷基,优选下述通式(10)所示的基团。
通式(10)中,R11、R12、R13和R14可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1~4的烃基,R11、R12、R13和R14的碳原子数的和为6以下。另外,优选R11、R12、R13和R14可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1~3的烃基,R11、R12、R13和R14的碳原子数的和为5以下。更优选R11、R12、R13和R14可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1或2的烃基,R11、R12、R13和R14的碳原子数的和为4以下。特别优选R11、R12、R13和R14可以相同也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数为1~2的烃基,R11、R12、R13和R14的碳原子数的和为3以下。最优选R13或R14的任一个为甲基,其余的3个基团为氢原子。
另外,通式(6)中的R8表示氢原子或碳原子数为1~30的烃基。作为该烃基,可以列举在R5和R6的说明中所列举的烃基。
另外,通式(6)中的X2、X3、X4和X5可以相同也可以不同,各自表示氧原子或硫原子。从极压性方面考虑,优选X2、X3、X4或X5中的1个以上为硫原子,更优选2个以上为硫原子,进一步优选2个为硫原子且其余的2个为氧原子。此时,X2、X3、X4或X5中的哪个为硫原子是任意的,但优选X2和X3为氧原子且X4和X5为硫原子。
以上对通式(6)中的各个基团进行了说明,但从极压性更优异出发,优选使用下述通式(11)所示的β-二硫代磷酰基化丙酸。
[式(11)中,R5、R6分别表示与式(6)中的R5、R6相同的定义内容,R11、R12、R13、R14分别表示与(10)中的R11、R12、R13、R14相同的定义内容]。
以下对(A-2)硫代磷酸酯进行说明。
(A-2)成分硫代磷酸酯本发明的(A-2)硫代磷酸酯为下述通式(12)所示的化合物。
[式中,R15~R17可以相同也可以不同,各自表示碳原子数为1~24的烃基]。
作为R15~R17所示碳原子数为1~24的烃基,具体可以列举烷基、环烷基、烯基、烷基环烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基等。
作为烷基,可以列举例如甲基、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、十八烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。
作为环烷基,可以列举例如环戊基、环己基、环庚基等碳原子数为5~7的环烷基。另外,作为上述烷基环烷基,可以列举例如甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基、二乙基环庚基等碳原子数为6~11的烷基环烷基(烷基在环烷基上的取代位置也是任意的)。
作为烯基,可以列举例如丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状,另外,双键的位置也是任意的)。
作为芳基,可以列举例如苯基、萘基等芳基。另外,作为上述烷基芳基,可以例如例如甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基等碳原子数为7~18的烷基芳基(烷基可以是直链状也可以是支链状,而且在芳基上的取代位置也是任意的)。
作为芳基烷基,可以列举例如苄基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基戊基、苯基己基等碳原子数为7~12的芳基烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。
上述R15~R17所示的碳原子数为1~24的烃基,优选为烷基、芳基、烷基芳基,更优选为碳原子数为4~18的烷基、碳原子数为7~24的烷基芳基、苯基。
作为通式(12)所示的硫代磷酸酯,具体可以列举硫代磷酸三丁酯、硫代磷酸三戊酯、硫代磷酸三己酯、硫代磷酸三庚酯、硫代磷酸三辛酯、硫代磷酸三壬酯、硫代磷酸三癸酯、硫代磷酸三(十一烷基)酯、硫代磷酸三(十二烷基)酯、硫代磷酸三(十三烷基)酯、硫代磷酸三(十四烷基)酯、硫代磷酸三(十五烷基)酯、硫代磷酸三(十六烷基)酯、硫代磷酸三(十七烷基)酯、硫代磷酸三(十八烷基)酯、硫代磷酸三油基酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三(甲苯基)酯、硫代磷酸三(二甲苯基)酯、硫代磷酸(甲苯基)二(苯基)酯、硫代磷酸(二甲苯基)二(苯基)酯、硫代磷酸三(正丙基苯基)酯、硫代磷酸三(异丙基苯基)酯、硫代磷酸三(正丁基苯基)酯、硫代磷酸三(异丁基苯基)酯、硫代磷酸三(仲丁基苯基)酯、硫代磷酸三(叔丁基苯基)酯等。另外,还可以使用它们的混合物。
在本发明的润滑性组合物中,可以单独使用上述(A-1)含有磷的羧酸化合物或(A-2)硫代磷酸酯,或者将这两者配合使用。
(B)成分分散型粘度指数提高剂本发明的润滑性组合物的上述(B)成分为分散型粘度指数提高剂。其中所述的分散型粘度指数提高剂,可以使用用作润滑油的分散型粘度指数提高剂的任意的化合物,具体可以列举例如将选自下述通式(13)、(14)或(15)所示化合物中的1种或2种以上的单体(B-1)、与选自下述通式(16)或(17)所示化合物中的1种或2种以上的含氮单体(B-2)共聚而得到的共聚物或其氢化物。
(B-1)成分
(B-2)成分 [另外,作为Y4,可以分别具体列举二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基 、甲苯胺基 二甲苯胺基 、乙酰氨基(CH3CONH-)、苯甲酰氨基 、吗啉基 、吡咯基 、吡唑基 、吡啶基 、甲基吡啶基 、吡咯烷基 、哌啶基 、喹啉基 、吡咯烷酮基 、氧代吡咯烷基 咪唑基 、吡嗪基 等]
[另外,作为Y5,可以分别具体列举二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基 、甲苯胺基( )、二甲苯胺基 、乙酰氨基(CH3CONH-)、苯甲酰氨基 、吗啉基 、吡咯基 、吡唑基 、吡啶基 、甲基吡啶基 、吡咯烷基 、哌啶基 、喹啉基 、吡咯烷酮基 、氧代吡咯烷基 咪唑基 、吡嗪基 等]。
在通式(13)、(14)和(15)中,R18和R20各自分别表示氢原子或甲基,R19表示碳原子数为1~18的烷基,R21表示碳原子数为1~12的烃基,Y2和Y3各自分别表示氢原子、碳原子数为1~18的烷基醇的残基(-OR25R25表示碳原子数为1~18的烷基)或碳原子数为1~18的单烷基胺的残基(-NHR26R26表示碳原子数为1~18的烷基)。
作为R19、R25和R26的碳原子数为1~18的烷基,具体可以各自分别列举甲基、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、十八烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。
另外,作为R21,具体可以列举甲基、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(这些烷基可以是直链状也可以是支链状);丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状);环戊基、环己基、环庚基等碳原子数为5~7的环烷基;甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基、二乙基环庚基等碳原子数为6~11的烷基环烷基(烷基可以是直链状也可以是支链状,而且其在环烷基上的结合位置也是任意的);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、己基苯基等碳原子数为7~12的各烷基芳基(烷基可以是直链状也可以是支链状,而且其在芳基上的结合位置也是任意的);苄基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基戊基、苯基己基等碳原子数为7~12的芳基烷基(烷基可以是直链状也可以是支链状,而且芳基在烷基上的结合位置也是任意的)等。
作为(B-1)成分的优选的单体,具体可以列举碳原子数1~18烷基丙烯酸酯、碳原子数1~18烷基甲基丙烯酸酯、碳原子数2~20的烯烃、苯乙烯、甲基苯乙烯、马来酸酐酯、马来酸酐酰胺以及它们的混合物等。其中,作为(B-1)成分的单体,是通式(13)所示的单体,例如,烷基的碳原子数为1~18的烷基(甲基)丙烯酸酯。
另一方面,作为(B-2)成分的通式(16)和通式(17)中,R22和R24各自分别表示氢原子或甲基,R23表示碳原子数为2~18的亚烷基,a表示0或1的整数。
Y4和Y5各自分别表示碳原子数为1~30的含有氮原子的有机基团。
作为Y4和Y5,优选为具有环的基团,更优选相对于芳香环而言,该环具有脂肪环的基团。
作为Y4和Y5,从油泥抑制性方面考虑,优选为具有6元环的基团。
作为Y4和Y5,从油泥抑制性方面考虑,更优选为具有含有氧原子的环的基团。
作为Y4和Y5,优选为具有1个氮原子的基团。
作为Y4和Y5,从油泥抑制性方面考虑,最优选吗啉基。
作为R23,具体可以列举亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基、亚十八烷基等亚烷基(这些亚烷基可以是直链状也可以是支链状)等。
在作为成分(B-2)单体的通式(16)和通式(17)中,从油泥抑制性方面出发,优选通式(16)所示的单体。具体可以列举甲基丙烯酸(二甲基氨基甲基)酯、甲基丙烯酸(二乙基氨基甲基)酯、甲基丙烯酸(二甲基氨基乙基)酯、甲基丙烯酸(二乙基氨基乙基)酯、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸(吗啉甲基)酯、甲基丙烯酸(吗啉乙基)酯以及它们的混合物等。
由以上可知,作为(B)成分的分散型粘度指数提高剂,是指以上述(B-2)成分那样的含氮单体作为共聚单体的共聚物。作为(B)成分的分散型粘度指数提高剂,能够通过将选自上述(B-1)成分中的1种或2种以上的单体、和选自(B-2)成分中的1种或2种以上的含氮单体共聚而得到。共聚时(B-1)成分和(B-2)成分的摩尔比是任意的,但通常为80∶20~95∶5左右。另外,共聚反应的方法也是任意的,通常在过氧化苯甲酰等聚合引发剂的存在下,通过使(B-1)成分和(B-2)成分进行自由基溶液聚合而容易地得到共聚物。另外,作为(B)成分的分散型粘度指数提高剂的数均分子量也是任意的,通常,数均分子量为1000~1500000,优选10000~200000。
C成分再次示出本发明的润滑性组合物中配合的上述(C-1)成分和(C-2)成分,以下更详细地说明。
即,如已经说明的那样,(C-1)成分由下述通式(1)~(3)所示的化合物的至少一种组成。
R1-CO-NR2-(CH2)n-COOX1(1)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,X1表示氢、碳原子数为1~30的烷基或碳原子数为1~30的烯基,n表示1~4的整数)。
mY1(2)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Y1表示碱金属或碱土类金属,n表示1~4的整数,当Y1表示碱金属时,m表示1,当Y1表示碱土类金属时,m表示2)。
m-Z-(O H)m’(3)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Z表示二元以上的多元醇脱去羟基后的残基,m表示1以上的整数,m’表示0以上的整数,m+m’表示Z的价数,n表示1~4的整数)。
通式(1)~(3)中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基。从在基础油中的溶解性等方面出发,必须是碳原子数为6以上的烷基或烯基,优选碳原子数为7以上,更优选碳原子数为8以上。另外,从储藏稳定性等方面出发,必须是碳原子数为30以下的烷基或烯基,优选碳原子数为24以下,更优选碳原子数为20以下。作为这样的烷基和烯基,具体可以列举例如己基、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、十九烷基、二十烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状);己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状,另外双键的位置也是任意的)等。
在通式(1)~(3)中,R2表示碳原子数为1~4的烷基。从储藏稳定性等方面出发,必须是碳原子数为4以下的烷基,优选碳原子数为3以下,更优选碳原子数为2以下。在通式(1)~(3)中,n表示1~4的整数。从储藏稳定性等方面出发,必须是4以下的整数,优选为3以下,更优选为2以下。
在通式(1)中,X1表示氢、碳原子数为1~30的烷基或碳原子数为1~30的烯基。作为X1所示的烷基或烯基,从储藏稳定性等方面考虑,必须是碳原子数为30以下,优选碳原子数为20以下,更优选碳原子数为10以下。作为这样的烷基或烯基,具体可以列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状);乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状,而且双键的位置也是任意的)等。另外,从耐油泥性优异等方面考虑,优选为烷基。作为X1,从摩擦特性提高、摩擦特性效果的持续性提高等方面出发,优选为氢、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~20的烯基,更优选为氢或碳原子数为1~20的烷基,进一步优选为氢或碳原子数为1~10的烷基。
通式(2)中,Y1表示碱金属或碱土类金属,具体可以列举例如钠、钾、镁、钙等。其中,从摩擦特性效果的持续性提高方面出发,优选碱土类金属。通式(2)中,当Y1表示碱金属时,m表示1,当Y1表示碱土类金属时,m表示2。
通式(3)中,Z表示2元以上的多元醇脱去了羟基后的残基。作为这样的多元醇,具体可以列举例如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、异戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、山梨糖醇、儿茶酚、雷锁酚、氢醌、双酚A、双酚F、氢化双酚A、氢化双酚F、二聚体二醇等2元醇;甘油、2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、1,2,3-丁三醇、1,2,3-戊三醇、2-甲基-1,2,3-丙三醇、2-甲基-2,3,4-丁三醇、2-乙基-1,2,3-丁三醇、2,3,4-戊三醇、2,3,4-己三醇、4-丙基-3,4,5-庚三醇、2,4-二甲基-2,3,4-戊三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,4-戊三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等3元醇;季戊四醇、赤藓醇、1,2,3,4-戊四醇、2,3,4,5-己四醇、1,2,4,5-戊四醇、1,3,4,5-己四醇、二甘油、山梨糖醇酐等4元醇;核糖醇、阿糖醇、木糖醇、三甘油等5元醇;二季戊四醇、山梨醇、甘露醇、艾壮醇、肌醇、卫矛醇、塔罗糖、阿洛糖等6元醇;聚甘油或它们的脱水缩合物等。
通式(3)中,m为1以上的整数、m’为0以上的整数,且m+m’与Z的价数相同。即,在Z的多元醇的羟基中,可全部被取代,也可以只一部分被取代。
上述(C-1)成分为选自通式(1)~(3)中至少1种的化合物,但从摩擦特性效果的持续性提高等方面考虑,优选为选自通式(1)和(2)中的至少1种的化合物。另外,可以只单独使用选自通式(1)~(3)中的1种化合物,也可以使用2种以上化合物的混合物。
另外,作为通式(1)所示的化合物的优选的实例,可以列举出R1为碳原子数17的烯基、R2为甲基、X1为氢、n为1的N-油酰基肌氨酸。
(C-2)成分其中,上述(C-2)成分为下述通式(4)所示的化合物。
R3-CH2COOH通式(4)(式中,R3表示碳原子数为7~29的烷基、碳原子数为7~29的烯基或通式(5)所示的基团)。
R4-C6H4O-通式(5)(式中,R4表示碳原子数为1~20的烷基或氢)。
通式(4)中,R3表示碳原子数为7~29的烷基、碳原子数为7~29的烯基或通式(5)所示的基团。作为R3表示的烷基,碳原子数必须为7~29。从在基础油中的溶解性等方面考虑,碳原子数必须为7以上,优选碳原子数为9以上。另外,从储藏稳定性等方面出发,碳原子数必须为29以下,优选碳原子数为22以下,更优选碳原子数为19以下。作为这样的烷基,具体可以列举例如庚基、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、十九烷基等(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。
作为R3所示的烯基,碳原子数必须为7~29。从在基础油中的溶解性等方面考虑,碳原子数必须为7以上,优选碳原子数为9以上。另外,从储藏稳定性等方面出发,碳原子数必须为29以下,优选碳原子数为22以下,更优选碳原子数为19以下。作为这样的烯基,具体可以列举例如庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基等(这些烯基可以是直链状也可以是支链状)。
通式(5)中,R4表示碳原子数为1~20的烷基或氢。作为R4所示的烷基,从储藏稳定性等方面考虑,碳原子数必须为20以下,优选碳原子数为19以下,更优选碳原子数为15以下。另外,从在基础油中的溶解性等方面考虑,优选碳原子数为3以上,更优选碳原子数为5以上。另外,当R4为烷基时,其取代位置是任意的,但从摩擦特性的提高效果更优异方面考虑,优选为对位或间位,更优选为对位。通式(4)中,R3如上所示,可以是碳原子数为7~29的烷基,也可以是碳原子数为7~29的烯基,还可以是通式(5)所示的基团,但从摩擦特性更优异等方面考虑,优选为通式(5)所示的基团。
(D)成分酯油性改进剂在本发明的润滑性组合物中,添加酯油性改进剂作为(D)成分。
作为(D)成分的酯油性改进剂,通过使醇和羧酸反应而得到。作为醇,可以是一元醇也可以是多元醇。另外,作为羧酸,可以是一元酸也可以是多元酸。
作为构成酯油性改进剂的一元醇,通常使用碳原子数为1~24、优选1~12、更优选1~8的一元醇,作为这样的醇,可以是直链的也可以是支链的,而且可以是饱和的也可以是不饱和的。作为碳原子数为1~24的醇,具体可以列举例如甲醇、乙醇、直链状或支链状的丙醇、直链状或支链状的丁醇、直链状或支链状的戊醇、直链状或支链状的己醇、直链状或支链状的庚醇、直链状或支链状的辛醇、直链状或支链状的壬醇、直链状或支链状的癸醇、直链状或支链状的十一烷醇、直链状或支链状的十二烷醇、直链状或支链状的十三烷醇、直链状或支链状的十四烷醇、直链状或支链状的十五烷醇、直链状或支链状的十六烷醇、直链状或支链状的十七烷醇、直链状或支链状的十八烷醇、直链状或支链状的十九烷醇、直链状或支链状的二十烷醇、直链状或支链状的二十一烷醇、直链状或支链状的二十三烷醇、直链状或支链状的二十四烷醇以及它们的混合物等。
另外,作为构成酯油性改进剂的多元醇,通常使用2~10元、优选2~6元的多元醇。作为2~10的多元醇,具体可以列举例如乙二醇、二甘醇、聚乙二醇(乙二醇的3~15聚体)、丙二醇、一缩二丙二醇、聚丙二醇(丙二醇的3~15聚体)、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-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇等2元醇;甘油、聚甘油(甘油的2~8聚体,例如二甘油、三甘油、四甘油等)、三羟甲基烷烃(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等)以及它们的2~8聚体、季戊四醇及其2~4聚体、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、山梨糖醇酐、山梨醇甘油缩合物、核糖醇、阿糖醇、木糖醇、甘露醇等多元醇;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、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗醣等醣类、以及它们的混合物等。
在这些多元醇中,优选乙二醇、二甘醇、聚乙二醇(乙二醇的3~10聚体)、丙二醇、一缩二丙二醇、聚丙二醇(丙二醇的3~10聚体)、1,3-丙二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、甘油、二甘油、三甘油、三羟甲基烷烃(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等)以及它们的2~4聚体、季戊四醇、二季戊四醇、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、山梨糖醇酐、山梨醇甘油缩合物、核醣醇、阿糖醇、木糖醇、甘露醇等2~6元的多元醇及它们的混合物等。更优选乙二醇、丙二醇、新戊二醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇酐、以及它们的混合物等,特别优选甘油。
构成本发明的(D)成分所涉及的酯油性改进剂的醇如上所述,可以是一元醇,也可以是多元醇,但从摩擦特性更优异方面等出发,优选为多元醇。
另外,在构成本发明的(D)成分所涉及的酯油性改进剂的酸中,作为一元酸,通常使用碳原子数为1~24的脂肪酸,该脂肪酸可以是直链的也可以是支链的,而且可以是饱和的也可以是不饱和的。具体可以列举例如甲酸、乙酸、丙酸、直链状或支链状的丁酸、直链状或支链状的戊酸、直链状或支链状的己酸、直链状或支链状的庚酸、直链状或支链状的辛酸、直链状或支链状的壬酸、直链状或支链状的癸酸、直链状或支链状的十一烷酸、直链状或支链状的十二烷酸、直链状或支链状的十三烷酸、直链状或支链状的十四烷酸、直链状或支链状的十五烷酸、直链状或支链状的十六烷酸、直链状或支链状的十七烷酸、直链状或支链状的十八烷酸、直链状或支链状的羟基十八烷酸、直链状或支链状的十九烷酸、直链状或支链状的二十烷酸、直链状或支链状的二十一烷酸、直链状或支链状的二十二烷酸、直链状或支链状的二十三烷酸、直链状或支链状的二十四烷酸等饱和脂肪酸;丙烯酸、直链状或支链状的丁烯酸、直链状或支链状的戊烯酸、直链状或支链状的己烯酸、直链状或支链状的庚烯酸、直链状或支链状的辛烯酸、直链状或支链状的壬烯酸、直链状或支链状的癸烯酸、直链状或支链状的十一碳烯酸、直链状或支链状的十二碳烯酸、直链状或支链状的十三碳烯酸、直链状或支链状的十四碳烯酸、直链状或支链状的十五碳烯酸、直链状或支链状的十六碳烯酸、直链状或支链状的十七碳烯酸、直链状或支链状的十八碳烯酸、直链状或支链状的羟基十八碳烯酸、直链状或支链状的十九碳烯酸、直链状或支链状的二十碳烯酸、直链状或支链状的二十一碳烯酸、直链状或支链状的二十二碳烯酸、直链状或支链状的二十三碳烯酸、直链状或支链状的二十四碳烯酸等不饱和脂肪酸,及它们的混合物等。
作为多元酸,可以列举出二元酸、偏苯三酸等,优选为二元酸。二元酸可以是链状二元酸、环状二元酸的任一种。另外,当为链状二元酸时,可以是直链状、支链状的任一种,而且可以是饱和、不饱和的任一种。作为链状二元酸,优选碳原子数为2~16的链状二元酸,具体可以列举例如乙二酸、丙二醇、直链状或支链状的丁二酸、直链状或支链状的戊二酸、直链状或支链状的己二酸、直链状或支链状的庚二酸、直链状或支链状的辛二酸、直链状或支链状的壬二酸、直链状或支链状的癸二酸、直链状或支链状的十一烷二酸、直链状或支链状的十二烷二酸、直链状或支链状的十三烷二酸、直链状或支链状的十四烷二酸、直链状或支链状的十五烷二酸、直链状或支链状的十六烷二酸、直链状或支链状的己烯二酸、直链状或支链状的庚烯二酸、直链状或支链状的辛烯二酸、直链状或支链状的壬烯二酸、直链状或支链状的癸烯二酸、直链状或支链状的十一碳烯二酸、直链状或支链状的十二碳烯二酸、直链状或支链状的十三碳烯二酸、直链状或支链状的十四碳烯二酸、直链状或支链状的十七碳烯二酸、直链状或支链状的十六碳烯二酸及它们的混合物等。另外,作为环状二元酸,可以列举1,2-环己烷二甲酸、4-环己烯-1,2-二甲酸、芳香族二羧酸等。其中,从稳定性方面考虑,优选链状二元酸。
作为构成酯类油性改进剂的酸,如上所述可以一元酸也可以是多元酸,但从摩擦特性方面出发,优选一元酸。
酯类油性改进剂中醇和酸的组合是任意的,并无特别限制,可以列举例如下述(i)~(vii)的组合产生的酯。
(i)一元醇和一元酸的酯、(ii)多元醇和一元酸的酯、(iii)一元醇和多元酸的酯、(iv)多元醇和多元酸的酯、(v)一元醇、多元醇的混合物与多元酸的混合酯、(vi)多元醇与一元酸、多元酸的混合物的混合酯、(vii)一元醇、多元醇的混合物与一元酸、多元酸的混合酯。
上述(ii)~(vii)的酯可以分别是多元醇的羟基或多元酸的羧基全部被酯化的完全酯,也可以是部分作为羟基或羧基残留的部分酯。
在上述(i)~(vii)的酯中,作为上述(D)成分的酯油性改进剂,优选(ii)的多元醇与一元酸的酯。该酯的摩擦特性的提高效果非常高。
上述(ii)的酯可以是多元醇的羟基完全被酯化的完全酯,也可以是部分作为羟基残留的部分酯。从防止析出方面出发,优选完全酯,另外,从摩擦特性方面出发,优选部分酯。
另外,当上述(ii)的酯包含部分酯时,从防析出性、耐磨耗性、以及摩擦特性方面出发,该部分酯优选为酯化度不同的2种以上的部分酯的混合物,更优选为酯化度为1的部分酯与酯化度为2以上的部分酯的混合物。另外,其中所述的酯化度,是指1分子中的酯键的数目。例如,当构成上述(ii)的酯的多元醇为山梨糖醇酐时,酯化度为1的部分酯为山梨糖醇酐单酯,另一方面,在酯化度为2以上的部分酯中,包含山梨糖醇酐二酯和山梨糖醇酐三酯。
另外,当上述(ii)的酯包含酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯两者时,酯化度为1的部分酯的比例,基于两者的总量,优选为10~70mol%,更优选为20~50mol%。另外,酯化度为2以上的部分酯的比例,基于两者的总量,优选为30~70mol%,更优选为50~80mol%。
此外,作为构成上述(ii)的酯的一元酸,可以是直链脂肪酸或支链脂肪酸的任一种,但从摩擦特性方面出发,优选直链脂肪酸,另外,从防止析出方面考虑,优选支链脂肪酸。
另外,作为构成上述(ii)的酯的一元酸,可以是饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸的任一种,但从摩擦特性和耐磨耗性方面出发,优选饱和脂肪酸,另外,从防止析出方面考虑,优选不饱和脂肪酸。另外,当一元酸包含饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两者时,饱和脂肪酸占两者的总和的比例,从摩擦特性(特别是降低摩擦系数)方面出发,优选为60mol%以上,更优选为75mol%以上,进一步优选为90mol%以上,更优选为95mol%以上。
另外,构成上述(ii)的酯的一元酸的碳原子数并无特别限制,从防止析出方面出发,优选将碳原子数为1~4、优选碳原子数为2的短链脂肪酸和碳原子数为10~24、优选12~18的长链脂肪酸两者混合使用。另外,当将上述短链脂肪酸和长链脂肪酸组合时,短链脂肪酸占两者的总和的比例,优选为50~80mol%、更优选60~75mol%、进一步优选65~70mol%。
在上述(ii)的酯中,从能够均衡地实现摩擦特性、防析出性等各种特性方面出发,优选使用下述(ii-1)~(ii-4)所示的酯。
(ii-1)多元醇和不饱和脂肪酸酯的单酯、(ii-2)多元醇和不饱和脂肪酸的酯,酯化度为1的部分酯与酯化度为2以上的部分酯的混合物、(ii-3)多元醇和饱和脂肪酸的完全酯,构成脂肪酸由碳原子数为1~4的短链脂肪酸和碳原子数为10~24的长链脂肪酸的混合物组成、(ii-4)多元醇和支链饱和脂肪酸的酯,酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的混合物。
上述(ii-1)的酯,能够以高水平同时具有摩擦特性和防析出性,因此优选。构成上述(ii-1)的酯的不饱和脂肪酸的碳原子数,从进一步提高摩擦特性方面出发,优选为10以上,更优选为12以上,进一步优选为14以上。另外,不饱和脂肪酸的碳原子数,从防析出性方面出发,优选为28以下,更优选为26以下,进一步优选为24以下。作为这样的酯,可以列举甘油单油酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯等。
另外,上述(ii-2)的酯,由于能够高水平且均衡地全部实现摩擦特性、防析出性、耐磨耗性和防锈性,故优选。另外,构成(ii-2)的酯的多元醇可以是1种,也可以是2种以上的混合物,当该多元醇包含2元醇时,优选进一步包含3元以上的多元醇。
在上述(ii-2)的酯中,酯化度为1的部分酯的比例,基于酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的总量,优选为10~70mol%,更优选为20~50mol%。另外,酯化度为2以上的部分酯的比例,基于酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的总量,优选为30~70mol%,更优选为50~80mol%。另外,上述(ii-2)的酯可以进一步含有完全酯,但从高水平且均衡地完全实现摩擦特性、防析出性、耐磨耗性和防锈性方面出发,完全酯的含量,相对于(ii-2)的酯,为10mol%以下,优选5mol%以下,特别优选基本上不含完全酯。
(ii-3)的酯,由于能够高水平且均衡地全部实现摩擦特性(特别是降低摩擦系数和节能性)、防析出性和耐磨耗性,故优选。在上述(ii-3)的酯中,从能够进一步提高防析出性方面出发,优选将碳原子数为2的短链脂肪酸和碳原子数为12~18的长链脂肪酸组合。另外,短链脂肪酸占构成脂肪酸总量的比例优选为60~80mol%,更优选为60~75mol%,进一步优选为65~70mol%。如果短链脂肪酸的比例小于50mol%,则相对于基础油的溶解性有降低的倾向。另外,如果短链脂肪酸的比例超过80mol%,则摩擦降低效果有降低的倾向。另外,从能够进一步提高摩擦特性(特别是摩擦系数的降低)方面出发,饱和脂肪酸占构成脂肪酸总量的比例优选为60mol%以上,更优选为75mol%以上,进一步优选为90mol%以上,更优选为95mol%以上。另外,如果饱和脂肪酸的比例小于60mol%,则摩擦降低效果有变得不充分的倾向。
另外,上述(ii-4)的酯,由于能够高水平且均衡地全部实现摩擦特性、防析出性、耐磨耗性和防锈性,故优选。另外,构成(ii-4)的酯的多元醇可以是1种,也可以是2种以上的混合物,当该多元醇包含2元的多元醇时,优选进一步包含3元以上的多元醇。
在上述(ii-4)的酯中,酯化度为1的部分酯的比例,基于酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的总量,优选为10~70mol%,更优选为20~50mol%。另外,酯化度为2以上的部分酯的比例,基于酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的总量,优选为30~70mol%,更优选为50~80mol%。另外,上述(ii-4)的酯可以进一步含有完全酯,但从能够高水平且均衡地完全实现摩擦特性、防析出性、耐磨耗性和防锈性方面出发,完全酯的含量,相对于(ii-4)的酯,为10mol%以下,优选5mol%以下,特别优选基本上不含完全酯。
在上述(ii-1)~(ii-4)的酯中,从摩擦特性、防析出性和耐磨耗性的均衡性更良好,且防锈性也优异出发,(ii-2)、(ii-3)、(ii-4)的酯,优选分别作为下述(D)成分的(D-1)、(D-2)、(D-3)。更优选(D-1)的酯。
(D-1)多元醇和不饱和脂肪酸的酯,酯化度为1的部分酯与酯化度为2以上的部分酯的混合物、(D-2)多元醇和饱和脂肪酸的完全酯,构成脂肪酸由碳原子数为1~4的短链脂肪酸和碳原子数为10~24的长链脂肪酸的混合物组成、(D-3)多元醇和支链饱和脂肪酸的酯,酯化度为1的部分酯与酯化度为2以上的部分酯的混合物。
<具体方式>
本发明的润滑性组合物具体来说适合作为润滑油组合物。
作为更具体的方式,适合用作齿轮油组合物、造纸机用润滑油组合物、滑动引导面用润滑油组合物以及液压油等。
(齿轮油组合物的方式)作为齿轮油组合物,更具体地说,是在上述基础油中包含上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的至少一种的组合物。
齿轮油组合物中的上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的配合比例如下所述。
本发明的齿轮油组合物中作为(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物的含量并无特别限制,基于组合物的总量,优选为0.001~5质量%,更优选为0.002~3质量%,进一步优选为0.003~1质量%。含有磷的羧酸化合物的含量如果低于上述下限值,不能得到充分的润滑性。另一方面,即使超过上述上限值,也不能得到与含量相称的润滑性提高效果,而且还存在热·氧化稳定性、水解稳定性降低的可能,故不优选。另外,在通式(1)所示的磷酰基化羧酸中,对于R4为氢原子的化合物(包含通式(6)所示的β-二硫代磷酰基化丙酸)的含量,优选为0.001~0.1质量%,更优选为0.002~0.08质量%,进一步优选为0.003~0.07质量%,更优选为0.004~0.06质量%,特别优选为0.005~0.05质量%。当该含量小于0.001质量%时,极压性提高效果有可能变得不充分,另一方面,如果超过0.1质量%,则热·氧化稳定性有可能降低。
本发明的齿轮油组合物中作为(A-2)成分的硫代磷酸酯的含量没有特别的限制,通常,基于齿轮油组合物的总量(基础油和全部配合添加剂的总量基准),该含量为0.001~10质量%,优选为0.005~5质量%,更优选为0.01~3质量%。
在本发明的齿轮油中,上述(A-1)含有磷的羧酸化合物或(A-2)硫代磷酸酯可以单独使用,或者将这两者配合使用。
本发明的齿轮油组合物中作为任意成分的(B)成分的分散型粘度指数提高剂的含量的上限值,基于组合物的总量,为10质量%,优选5质量%,更优选2质量%。即使含量超过10质量%,也没有发现与含量相称的油泥生成抑制效果的进一步提高,而且还会引起由于剪切导致的粘度降低,故不优选。另一方面,分散型粘度指数提高剂的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选0.05质量%,更优选0.1质量%。当分散型粘度指数提高剂的含量小于0.01质量%时,不能观察到其添加效果,齿轮油组合物的油泥生成抑制效果有可能恶化,故不优选。
本发明的齿轮油中任意成分的(C-1)成分的含量的上限值,基于组合物的总量,为5质量%,优选2质量%,更优选为1质量%。当含量超过5质量%时,没有发现与含量相称的摩擦特性的进一步提高,储藏稳定性降低,故不优选。另一方面,(C-1)成分的含量的下限值,基于组合物总量,为0.001质量%,优选为0.003质量%,更优选为0.005质量%。当(C-1)成分的含量小于0.001质量%时,不能观察到摩擦特性的提高效果,故不优选。
在本发明的齿轮油组合物中,配合(C-2)成分时的含量是任意的,但如果大量配合,则耐油泥性有可能降低,因而基于组合物总量,优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下。另一方面,从充分发挥摩擦特性的提高效果等方面出发,优选基于组合物总量为0.001质量%以上,更优选为0.003质量%以上,进一步优选为0.005质量%以上。
(造纸机用润滑油的方式)本发明的润滑性组合物具体来说适合作为造纸机用润滑油组合物。
作为造纸机用润滑油组合物,更具体地说,是在上述基础油中含有上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的至少一种的组合物。
造纸机用润滑油组合物中的上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的比例如下所述。
本发明的造纸机用润滑油组合物中含有磷的羧酸化合物(A-1)的含量并无特别限制,基于组合物的总量,优选为0.001~5质量%,更优选为0.002~3质量%,进一步优选为0.003~1质量%。含有磷的羧酸化合物的含量如果低于上述下限值,不能得到充分的润滑性。另一方面,即使超过上述上限值,也不能得到与含量相称的润滑性提高效果,而且还存在热·氧化稳定性、水解稳定性降低的可能,故不优选。另外,在通式(1)所示磷酰基化羧酸中,对于R4为氢原子的化合物(包含通式(6)所示的β-二硫代磷酰基化丙酸)的含量,优选为0.001~0.1质量%,更优选为0.002~0.08质量%,进一步优选为0.003~0.07质量%,更优选为0.004~0.06质量%,特别优选为0.005~0.05质量%。当该含量小于0.001质量%时,极压性提高效果有可能变得不充分,另一方面,如果超过0.1质量%,则热·氧化稳定性有可能降低。
硫代磷酸酯(A-2)的含量没有特别的限制,通常,基于造纸机用润滑油组合物的总量(基础油和全部配合添加剂的总量基准),该含量为0.001~10质量%,优选为0.005~5质量%,更优选为0.01~3质量%。
在本发明的造纸机用润滑油组合物中,上述(A-1)含有磷的羧酸化合物或(A-2)硫代磷酸酯可以单独使用,或者将两者配合使用。
本发明的造纸机用润滑油组合物中作为任意成分的(B)成分的分散型粘度指数提高剂的含量的上限值,基于组合物的总量,为10质量%,优选5质量%,更优选2质量%。即使含量超过10质量%,也没有发现与含量相称的油泥生成抑制效果的进一步提高,而且还会引起由于剪切导致的粘度降低,故不优选。另一方面,(B)成分的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选0.05质量%,更优选0.1质量%。当(C)成分的含量小于0.01质量%时,不能观察到其添加效果,造纸机用润滑油组合物的油泥生成抑制效果有可能恶化,故不优选。
本发明的造纸机用润滑油组合物中任意成分的(C-1)成分的含量的上限值,基于组合物的总量,为5质量%,优选为2质量%,更优选为1质量%。当含量超过5质量%时,没有发现与含量相称的摩擦特性的进一步提高,储藏稳定性降低,故不优选。另一方面,(C-1)成分的含量的下限值,基于组合物总量为0.001质量%,优选为0.003质量%,更优选为0.005质量%。当(C-1)成分的含量小于0.001质量%时,由于没有观察到摩擦特性的提高效果,故不优选。
在本发明的造纸机用润滑油组合物中,配合(C-2)成分时的含量是任意的,但如果大量配合,则耐油泥性有可能降低,因而基于组合物总量,优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下。另一方面,从充分发挥摩擦特性的提高效果等方面出发,基于组合物总量,优选为0.001质量%以上,更优选为0.003质量%以上,进一步优选为0.005质量%以上。
(滑动引导面用润滑油的方式)本发明的润滑性组合物具体来说适合作为滑动引导面用润滑油组合物。
作为滑动引导面用润滑油组合物,更具体地说,是在上述基础油中含有上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的任一种的组合物。
滑动引导面用润滑油组合物中的上述(A)成分、(B)成分和(C)成分的比例如下所述。
本发明的滑动引导面用润滑油组合物中含有磷的羧酸化合物(A-1)的含量并无特别限制,基于滑动引导面用润滑油组合物的总量,优选为0.001~5质量%,更优选为0.002~3质量%,进一步优选为0.003~1质量%。含有磷的羧酸化合物的含量如果低于上述下限值,不能得到充分的低摩擦性、抗粘滑性。另一方面,即使超过上述上限值,也不能得到与含量相称的低摩擦性、抗粘滑性提高效果,而且还存在热·氧化稳定性、水解稳定性降低的可能,故不优选。另外,在通式(1)所示的磷酰基化羧酸中,对于R4为氢原子的化合物(包含通式(6)所示的β-二硫代磷酰基化丙酸)的含量,优选为0.001~0.1质量%,更优选为0.002~0.08质量%,进一步优选为0.003~0.07质量%,更优选为0.004~0.06质量%,特别优选为0.005~0.05质量%。当该含量小于0.001时,低摩擦性、抗粘滑性提高效果有可能变得不充分,另一方面,如果超过0.1质量%,则热·氧化稳定性有可能降低。
硫代磷酸酯(A-2)的含量没有特别的限制,通常,基于滑动引导面用润滑油组合物的总量(基础油和全部配合添加剂的总量基准),该含量为0.001~10质量%,优选0.005~5质量%,更优选为0.01~3质量%。
在本发明的滑动引导面用润滑油中,上述(A-1)含有磷的羧酸化合物或(A-2)硫代磷酸酯可以单独使用,或者将两者配合使用。
本发明的滑动引导面用润滑油组合物中作为任意成分的(B)成分的分散型粘度指数提高剂的含量的上限值,基于组合物的总量,为10质量%,优选5质量%,更优选2质量%。即使含量超过10质量%,也没有发现与含量相称的摩擦特性、与水溶性切削油的分离性的进一步提高,而且还会引起由于剪切导致的粘度降低,故不优选。另一方面,(B)成分的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选0.05质量%,更优选0.1质量%。当(B)成分的含量小于0.01质量%时,不能观察到其添加效果,滑动引导面用润滑油组合物的摩擦特性、与水溶性切削油的分离性有可能恶化,故不优选。
本发明的滑动引导面用润滑油组合物中任意成分的(C-1)成分的含量的上限值,基于组合物的总量,为5质量%,优选2质量%,更优选为1质量%。当含量超过5质量%时,没有观察到与含量相称的摩擦特性的进一步提高,储藏稳定性降低,故不优选。
另一方面,(C-1)成分的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.001质量%,优选0.003质量%,更优选0.005质量%。当(C-1)成分的含量小于0.001质量%时,没有观察到摩擦特性的提高效果,故不优选。
在本发明的滑动引导面用润滑油组合物中,配合(C-2)成分时的含量是任意的,但如果大量配合,则耐油泥性有可能降低,因而基于组合物总量,优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下。另一方面,从充分发挥摩擦特性的提高效果等方面出发,基于组合物总量,优选为0.001质量%以上,更优选为0.003质量%以上,进一步优选为0.005质量%以上。
(液压油的方式)本发明的润滑性组合物具体来说适合作为液压油组合物。
作为液压油组合物,更具体地说,是在上述基础油中包含上述(A)成分和(B)成分的组合物。另外,作为液压油组合物,更具体地说,是在上述基础油中包含上述(D)成分的组合物。
液压油组合物中(A)成分、(B)成分和(D)成分的配合比例如下所述。
本发明的液压油中含有磷的羧酸化合物(A-1)的含量并无特别限制,基于组合物的总量,优选为0.001~1质量%,更优选为0.002~0.5质量%。含有磷的羧酸化合物的含量如果低于上述下限值,耐磨耗性和摩擦特性的提高效果变得不充分,另一方面,如果超过上述上限值,则油泥抑制性有降低的倾向。另外,在通式(1)所示的磷酰基化羧酸中,对于R4为氢原子的化合物(包含通式(6)所示的β-二硫代磷酰基化丙酸)的含量,优选为0.001~0.1质量%,更优选为0.002~0.08质量%,进一步优选为0.003~0.07质量%,更优选为0.004~0.06质量%,特别优选为0.005~0.05质量%。当该含量小于0.001质量%时,耐磨耗性和摩擦特性的提高效果变得不充分,另一方面,如果超过0.1质量%,则油泥抑制性有降低的倾向。
本发明的液压油中(A-2)成分的含量,基于组合物的总量,优选为5质量%以下,更优选为2质量%以下,进一步优选为1.5质量%以下。当含量超过5质量%时,液压油的热稳定性变得不足,油泥抑制性有降低的倾向。另外,(A-2)成分的含量,基于组合物的总量,优选为0.005质量%以上,更优选为0.01质量%以上,进一步优选为0.05质量%以上。当含量小于0.005质量%时,耐磨耗性变得不充分。
在本发明的液压油中,上述(A-1)含有磷的羧酸化合物或(A-2)硫代磷酸酯可以单独使用,或者将两者配合使用。
本发明的液压油中(B)分散型粘度指数提高剂的含量,基于组合物的总量,优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为2质量%以下。即使含量超过10质量%,也没有发现与含量相称的油泥抑制性、耐磨耗性和摩擦特性的进一步提高,而且容易引起剪切导致的粘度降低。另外,液压油中(B)分散型粘度指数提高剂的含量,基于组合物的总量,优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上。当含量小于0.01质量%时,油泥抑制性、耐磨耗性或摩擦特性有降低的倾向。
本发明的液压油中(D)酯油性改进剂的含量是任意的,但从摩擦降低效果优异方面出发,基于组合物的总量,优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上。另外,从防析出性方面出发,该含量基于组合物的总量,优选为10质量%以下,更优选为7.5质量%以下,进一步优选为5质量%以下。
当液压油组合物是在上述基础油中包含上述(A)成分和(B)成分的组合物时,如果使用硫类抗磨耗剂或磷类抗磨耗剂,则有可能导致摩擦系数的上升、油泥抑制性的恶化,因此硫类抗磨耗剂和磷类抗磨耗剂的含量,基于组合物的总量,优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,最优选不含有这些抗磨耗剂。
另外,作为上述液压油组合物,更具体地说,是在上述基础油中包含上述(D)成分的组合物,这时,如果使用硫类抗磨耗剂,则有可能导致摩擦系数的上升、油泥抑制性的恶化,因此硫类抗磨耗剂的含量,基于组合物的总量,优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,最优选不含有该抗磨耗剂。
(润滑性组合物的任意成分的说明)接着,对于除了上述(A)成分~(D)成分之外,本发明的润滑性组合物可任意包含的(E)成分~(K)成分说明如下。
(E)成分在本发明的润滑性组合物中,作为任意成分的(E)成分,从提高极压性方面出发,优选使用硫类极压剂。
作为该硫类极压剂,具体来说,可以列举出硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化酯、硫化烯烃、二烃基(多)硫化物、噻二唑化合物、烷基硫代氨甲酰基化合物、硫代氨基甲酸酯化合物、硫代萜烯化合物、二烷基硫代二丙酸酯化合物、硫化矿物油、二硫代磷酸锌化合物、二硫代氨基甲酸锌化合物、二硫代磷酸钼化合物以及二硫代氨基甲酸钼等。这些硫类极压剂可以单独使用1种,也可以使用2种以上的混合物。
硫化油脂是通过使硫、含有硫的化合物与油脂(猪油、鲸油、植物油、鱼油等)反应而得到的,其含硫量并无特别限制,通常5~30质量%是合适的。作为其具体实例,可以列举出硫化猪油、硫化菜籽油、硫化蓖麻油、硫化大豆油、硫化米糠油以及它们的混合物等。
作为硫化脂肪酸的实例,可以列举硫化油酸等,作为硫化酯的实例,可以列举采用任意方法将使不饱和脂肪酸(包括油酸、亚油酸或从上述动植物油脂中提取的脂肪酸类等)与各种醇反应得到的不饱和脂肪酸酯及其混合物等硫化而得到的硫化酯等,具体可以列举例如硫化油酸甲酯、硫化米糠脂肪酸辛酯及它们的混合物等。
作为硫化烯烃,可以列举例如下述通式(18)所示的化合物。
该化合物通过使碳原子数为2~15的烯烃或其二~四聚体与硫、氯化硫等硫化剂反应而得到,作为该烯烃,优选丙烯、异丁烯、二异丁烯等。
R27-Sa-R28(18)[式中,R27表示碳原子数为2~15的烯基,R28表示碳原子数为2~15的烷基或烯基,a表示1~8的整数]。
另外,二烃基(多)硫化物是下述通式(19)所示的化合物。其中,当R29和R30为烷基时,有时称为烷基硫。
R29-Sb-R30(19)[式中,R29和R30可以相同也可以不同,分别表示碳原子数为1~20的链状烷基、支链状或环状烷基,碳原子数为6~20的芳基,碳原子数为7~20的烷基芳基或碳原子数为7~20的芳基烷基,b表示1~8的整数]。
作为上述通式(19)中的R29和R30,具体可以列举正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链或支链戊基、直链或支链己基、直链或支链庚基、直链或支链辛基、直链或支链壬基、直链或支链癸基、直链或支链十一烷基、直链或支链十二烷基、直链或支链十三烷基、直链或支链十四烷基、直链或支链十五烷基、直链或支链十六烷基、直链或支链十七烷基、直链或支链十八烷基、直链或支链十九烷基、直链或支链二十烷基等直链状或支链状的烷基;苯基、萘基等芳基;甲苯基(包括全部结构异构体)、乙基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链丙基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链丁基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链戊基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链己基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链庚基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链辛基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链壬基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链癸基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链十一烷基苯基(包括全部结构异构体)、直链或支链十二烷基苯基(包括全部结构异构体)、二甲苯基(包括全部结构异构体)、乙基甲基苯基(包括全部结构异构体)、二乙基苯基(包括全部结构异构体)、二(直链或支链)丙基苯基(包括全部结构异构体)、二(直链或支链)丁基苯基(包括全部结构异构体)、甲基萘基(包括全部结构异构体)、乙基萘基(包括全部结构异构体)、直链或支链丙基萘基(包括全部结构异构体)、直链或支链丁基萘基(包括全部结构异构体)、二甲基萘基(包括全部结构异构体)、乙基甲基萘基(包括全部结构异构体)、二乙基萘基(包括全部结构异构体)、二(直链或支链)丙基萘基(包括全部结构异构体)、二(直链或支链)丁基萘基(包括全部结构异构体)等烷基芳基;苄基、苯基乙基(包括全部异构体)、苯基丙基(包括全部异构体)等芳基烷基等。其中,作为通式(19)中的R29和R30,优选为由丙烯、1-丁烯或异丁烯衍生的碳原子数为3~18的烷基、或碳原子数为6~8的芳基、烷基芳基或芳基烷基,作为这些基团,可以列举异丙基、由丙烯2聚体衍生的分支状己基(包括全部分支状异构体)、由丙烯3聚体衍生的分支状壬基(包括全部分支状异构体)、由丙烯4聚体衍生的分支状十二烷基(包括全部分支状异构体)、由丙烯5聚体衍生的分支状十五烷基(包括全部分支状异构体)、由丙烯6聚体衍生的分支状十八烷基(包括全部分支状异构体)、仲丁基、叔丁基、由1-丁烯2聚体衍生的分支状辛基(包括全部分支状异构体)、由异丁烯2聚体衍生的分支状辛基(包括全部分支状异构体)、由1-丁烯3聚体衍生的分支状十二烷基(包括全部分支状异构体)、由异丁烯3聚体衍生的分支状十二烷基(包括全部分支状异构体)、由1-丁烯4聚体衍生的分支状十六烷基(包括全部分支状异构体)、由异丁烯4聚体衍生的分支状十六烷基(包括全部分支状异构体)等烷基;苯基、甲苯基(包括全部结构异构体)、乙基苯基(包括全部结构异构体)、二甲苯基(包括全部结构异构体)等烷基芳基;苄基、苯基乙基(包括全部异构体)等芳基烷基。
另外,作为上述通式(19)中的R29和R30,从加工效率和工具寿命提高方面出发,分别更优选由乙烯或丙烯衍生的碳原子数为3~18的支链状烷基,特别优选由乙烯或丙烯衍生的碳原子数为6~15的支链状烷基。
作为通式(19)所示的二烃基(多)硫化物,可以列举例如二苄基多硫化物、各种二壬基多硫化物、各种二(十二烷基)多硫化物、各种二丁基多硫化物、各种二辛基多硫化物、二苯基多硫化物、二环己基多硫化物以及它们的混合物等。
作为噻二唑化合物,可以列举例如下述通式(20)所示的1,3,4-噻二唑、下述通式(21)所示的1,2,4-噻二唑化合物以及下述通式(22)所示的1,4,5-噻二唑化合物化合物。
[式中,R31和R32可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~20的烃基,c和d可以相同也可以不同,分别表示0~8的整数]。
作为这样的噻二唑化合物的具体实例,可以列举2,5-双(正己基二硫)-1,3,4-噻二唑、2,5-双(正辛基二硫)-1,3,4-噻二唑、2,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑、2,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基二硫)-1,3,4-噻二唑、3,5-双(正己基二硫)-1,2,4-噻二唑、3,5-双(正辛基二硫)-1,2,4-噻二唑、3,5-双(正壬基二硫)-1,2,4-噻二唑、3,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基二硫)-1,2,4-噻二唑、4,5-双(正己基二硫)-1,2,3-噻二唑、4,5-双(正辛基二硫)-1,2,3-噻二唑、4,5-双(正壬基二硫)-1,2,3-噻二唑、4,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基二硫)-1,2,3-噻二唑以及它们的混合物等。
作为烷基硫代氨甲酰基化合物,可以列举例如下述通式(23)所示的化合物。
[式中,R33~R36可以相同也可以不同,分别表示碳原子数为1~20的烷基,e表示1~8的整数]。
作为这样的烷基硫代氨甲酰基化合物的具体实例,优选列举双(二甲基硫代氨甲酰基)单硫化物、双(二丁基硫代氨甲酰基)单硫化物、双(二甲基硫代氨甲酰基)二硫化物、双(二丁基硫代氨甲酰基)二硫化物、双(二戊基硫代氨甲酰基)二硫化物、双(二辛基硫代氨甲酰基)二硫化物以及它们的混合物等。
作为烷基硫代氨基甲酸酯化合物,可以列举例如下述通式(24)所示的化合物。
[式中,R37~R40可以相同也可以不同,分别表示碳原子数为1~20的烷基,R41表示碳原子数为1~10的烷基]。
作为这样的烷基硫代氨基甲酸酯化合物的具体实例,优选列举亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)、亚甲基双[二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸酯]等。
另外,作为硫代萜烯类化合物,可以列举例如五硫化磷与蒎烯的反应物,作为二烷基硫代二丙酸酯化合物,可以列举例如二月桂基硫代二丙酸酯、二硬脂基硫代二丙酸酯和它们的混合物等。
硫化矿物油是指在矿物油中溶解了单质硫的物质。其中,作为本发明的硫化矿物油中所使用的矿物油,并无特别限制,具体可以列举将溶剂脱沥青、溶剂萃取、氢化分解、溶剂脱蜡、接触脱蜡、氢化精制、硫酸洗涤、白土处理等精制处理适当组合,对于通过对原油实施常压蒸馏和减压蒸馏得到的润滑油馏分进行精制得到的石蜡类矿物油、环烷类矿物油等。另外,作为单质硫,可以使用块状、粉末状、熔融液体状等任一形态的硫,但如果使用粉末状或熔融液体状的单质硫,则能够高效地溶解在基础油中,故优选。另外,虽然熔融液体状的单质硫由于将液体之间混合,因而具有能够在非常短的时间内进行溶解操作的优点,但必须在单质硫的熔点以上进行操作,需要加热设备等特殊的装置,而且由于需要在高温气氛下进行操作,伴有危险等,因此操作并不容易。与此相比,粉末状的单质硫价格便宜且容易处理,且溶解所需的时间非常短,故特别优选。另外,本发明的硫化矿物油中的硫含量并无特别限制,通常,基于硫化矿物油的总量,优选为0.05~1.0质量%,更优选为0.1~0.5质量%。
二硫代磷酸锌化合物、二硫代氨基甲酸锌化合物、二硫代磷酸钼化合物和二硫代氨基甲酸钼化合物是指分别由下述通式(25)~(28)所示的化合物
[式(25)~(28)中,R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56和R57可以相同也可以不同,分别表示碳原子数为1以上的烃基,X6和X7分别表示氧原子或硫原子]。
其中,作为R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56和R57所示烃基的具体例,可以列举甲基、乙基、丙基(包含全部分支异构体)、丁基(包含全部分支异构体)、戊基(包含全部分支异构体)、己基(包含全部分支异构体)、庚基(包含全部分支异构体)、辛基(包含全部分支异构体)、壬基(包含全部分支异构体)、癸基(包含全部分支异构体)、十一烷基(包含全部分支异构体)、十二烷基(包含全部分支异构体)、十三烷基(包含全部分支异构体)、十四烷基(包含全部分支异构体)、十五烷基(包含全部分支异构体)、十六烷基(包含全部分支异构体)、十七烷基(包含全部分支异构体)、十八烷基(包含全部分支异构体)、十九烷基(包含全部分支异构体)、二十烷基(包含全部分支异构体)、二十一烷基(包含全部分支异构体)、二十二烷基(包含全部分支异构体)、二十三烷基(包含全部分支异构体)、二十四烷基(包含全部分支异构体)等烷基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;甲基环戊基(包含全部取代异构体)、乙基环戊基(包含全部取代异构体)、二甲基环戊基(包含全部取代异构体)、丙基环戊基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基乙基环戊基(包含全部取代异构体)、三甲基环戊基(包含全部取代异构体)、丁基环戊基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基丙基环戊基(包含全部分支异构体、取代异构体)、二乙基环戊基(包含全部取代异构体)、二甲基乙基环戊基(包含全部取代异构体)、甲基环己基(包含全部取代异构体)、乙基环己基(包含全部取代异构体)、二甲基环己基(包含全部取代异构体)、丙基环己基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基乙基环己基(包含全部取代异构体)、三甲基环己基(包含全部取代异构体)、丁基环己基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基丙基环己基(包含全部分支异构体、取代异构体)、二乙基环己基(包含全部取代异构体)、二甲基乙基环己基(包含全部取代异构体)、甲基环庚基(包含全部取代异构体)、乙基环庚基(包含全部取代异构体)、二甲基环庚基(包含全部取代异构体)、丙基环庚基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基乙基环庚基(包含全部取代异构体)、三甲基环庚基(包含全部取代异构体)、丁基环庚基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基丙基环庚基(包含全部分支异构体、取代异构体)、二乙基环庚基(包含全部取代异构体)、二甲基乙基环庚基(包含全部取代异构体)等烷基环烷基;苯基、萘基等芳基;甲苯基(包含全部取代异构体)、二甲苯基(包含全部取代异构体)、乙基苯基(包含全部取代异构体)、丙基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基乙基苯基(包含全部取代异构体)、三甲基苯基(包含全部取代异构体)、丁基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、甲基丙基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、二乙基苯基(包含全部取代异构体)、二甲基乙基苯基(包含全部取代异构体)、戊基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、己基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、庚基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、辛基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、壬基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、癸基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十一烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十二烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十三烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十四烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十五烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十六烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十七烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)、十八烷基苯基(包含全部分支异构体、取代异构体)等烷基芳基;苄基、苯乙基、苯基丙基(包含全部分支异构体)、苯基丁基(包含全部分支异构体)等芳基烷基等。
在本发明的润滑性组合物中,作为(E)成分的硫类极压剂的含量是任意的,但从所得到的润滑性组合物的极压性提高方面出发,基于组合物的总量,其下限值优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选0.1质量%以上。另外,即使配合更多的量,也不能得到与添加量相称的效果,因此上述硫类极压剂的含量的上限值,基于组合物的总量,优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为3质量%以下,最优选为1质量%以下。
(F)成分环氧化合物在本发明的润滑性组合物中,从油泥抑制方面出发,可以配合环氧化合物作为任意成分的(F)成分。作为环氧化合物,可以列举如下(1)苯基缩水甘油基醚型环氧化合物、(2)烷基缩水甘油基醚型环氧化合物、(3)缩水甘油基酯型环氧化合物、(4)烯丙基环氧乙烷化合物、(5)烷基环氧乙烷化合物、(6)脂环式环氧化合物、(7)环氧化脂肪酸单酯、(8)环氧化植物油。
作为(1)苯基缩水甘油基醚型环氧化合物,具体可以列举苯基缩水甘油基醚或烷基苯基缩水甘油基醚。其中,所谓烷基苯基缩水甘油基醚,可以列举具有1~3个碳原子数为1~13的烷基的醚,其中优选具有1个碳原子数为4~10的烷基的醚,例如正丁基苯基缩水甘油基醚、异丁基苯基缩水甘油基醚、仲丁基苯基缩水甘油基醚、叔丁基苯基缩水甘油基醚、戊基苯基缩水甘油基醚、己基苯基缩水甘油基醚、庚基苯基缩水甘油基醚、辛基苯基缩水甘油基醚、壬基苯基缩水甘油基醚、癸基苯基缩水甘油基醚等。
作为(2)烷基缩水甘油基醚型环氧化合物,具体可以列举癸基缩水甘油基醚、十一烷基缩水甘油基醚、十二烷基缩水甘油基醚、十三烷基缩水甘油基醚、十四烷基缩水甘油基醚、2-乙基己基缩水甘油基醚、新戊二醇二缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、季戊四醇四缩水甘油基醚、1,6-己二醇二缩水甘油基醚、山梨醇多缩水甘油基醚、聚烷撑二醇单缩水甘油基醚、聚烷撑二醇二缩水甘油基醚等。
作为(3)缩水甘油基酯型环氧化合物,具体可以列举下述通式(29)所示的化合物。
[式中,R58表示碳原子数为1~18的烃基]。
上述式(29)中,R58表示碳原子数为1~18的烃基,作为这样的烃基,可以列举碳原子数为1~18的烷基、碳原子数为2~18的烯基、碳原子数为5~7的环烷基、碳原子数为6~18的烷基环烷基、碳原子数为6~10的芳基、碳原子数为7~18的烷基芳基、碳原子数为7~18的芳基烷基等。其中,优选碳原子数为5~15的烷基、碳原子数为2~15的烯基、苯基和具有碳原子数为1~4的烷基的烷基苯基。
在缩水甘油基酯型环氧化合物中,优选的化合物具体可以列举例如2,2-二甲基辛酸缩水甘油酯、苯甲酸缩水甘油酯、叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
作为(4)烯丙基环氧乙烷化合物,具体可以列举1,2-环氧苯乙烯、烷基-1,2-环氧苯乙烯等。
作为(5)烷基环氧乙烷化合物,具体可以列举1,2-环氧丁烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧己烷、1,2-环氧庚烷、1,2-环氧辛烷、1,2-环氧壬烷、1,2-环氧癸烷、1,2-环氧十一烷、1,2-环氧十二烷、1,2-环氧十三烷、1,2-环氧十四烷、1,2-环氧十五烷、1,2-环氧十六烷、1,2-环氧十七烷、1,2-环氧十八烷、1,2-环氧十九烷、1,2-环氧二十烷等。
作为(6)脂环式环氧化合物,可以列举如下述通式(30)所示化合物那样,构成环氧基的碳原子直接构成脂环的化合物。
作为脂环式环氧化合物,具体可以列举1,2-环氧环己烷、1,2-环氧环戊烷、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、外-2,3-环氧降冰片烷、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、2-(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)-螺(1,3-二恶烷-5,3’-[7]氧杂双环[4.1.0]庚烷、4-(1’-甲基环氧乙基)-1,2-环氧-2-甲基环己烷、4-环氧乙基-1,2-环氧环己烷等。
作为(7)环氧化脂肪酸单酯,具体可以列举环氧化的碳原子数为12~20的脂肪酸与碳原子数为1~8的醇或酚、烷基酚的酯等。特别优选使用环氧硬脂酸的丁酯、己酯、苄酯、环己酯、甲氧基乙酯、辛酯、苯酯和丁基苯酯。
作为(8)环氧化植物油,具体可以列举大豆油、亚麻籽油、棉籽油等植物油的环氧化合物等。
当在本发明的润滑性组合物中配合这些作为(F)成分的环氧化合物时,其配合量并无特别限制,通常基于润滑性组合物的总量(基于基础油和全部配合添加剂的总量),优选配合其含量为0.1~5.0质量%、更优选为0.2~2.0质量%的量的环氧化合物。
(G)成分抗氧剂从氧化稳定性方面出发,可以在本发明的润滑性组合物中配合(G-A)酚类抗氧剂、(G-B)胺类抗氧剂、或者这两种作为任意成分的(G)成分。
作为上述(G-A)酚类抗氧剂,可以使用用作润滑油的抗氧剂的任意酚类化合物,并无特别限制,优选列举例如选自下述通式(31)或通式(32)所示化合物中的1种或2种以上的烷基酚化合物。
在上述通式(31)中,R59表示碳原子数为1~4的烷基,R60表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,R61表示氢原子、碳原子数为1~4的烷基、下述通式(31-i)所示的基团或下述通式(31-ii)所示的基团。
在上述通式(31-i)中,R62表示碳原子数为1~6的亚烷基,而R63表示碳原子数为1~24的烷基或烯基。
在上述通式(31-ii)中,R64表示碳原子数为1~6的亚烷基,R65表示碳原子数为1~4的烷基,R66表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基。
在上述通式(32)中,R67和R71各自分别表示碳原子数为1~4的烷基,R68和R72各自分别表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,R69和R70各自分别表示碳原子数为1~6的亚烷基,X8表示碳原子数为1~18的亚烷基或下述通式(32-i)所示的基团。
-R73-S-R74-通式(32-i)在上述通式(32-i)中,R73和R74各自分别表示碳原子数为1~6的亚烷基。
在通式(31)中,作为R59,具体可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等,从氧化稳定性优异方面出发,优选叔丁基。另外,作为R60,具体可以列举氢原子或上述碳原子数为1~4的烷基,但从氧化稳定性优异方面出发,优选甲基或叔丁基。
在通式(31)中,当R61为碳原子数1~4的烷基时,具体而言,作为R61,可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等,但从氧化稳定性优异方面出发,优选甲基或乙基。
在通式(31)所示的烷基酚化合物中,作为R61为碳原子数1~4的烷基时的化合物,特别优选2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基酚和它们的混合物等。
在通式(31)中的R61为通式(31-i)所示的基团时,通式(31-i)的R62所示的碳原子数为1~6的亚烷基,可以是直链状也可以是支链状,具体可以列举例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)、乙基亚甲基、亚丙基(甲基亚乙基)、三亚甲基、直链或支链的亚丁基、直链或支链的亚戊基、直链或支链的亚己基等。
从通式(31)所示的化合物能用少的反应工序制造方面出发,更优选R62为碳原子数为1~2的亚烷基,具体地例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)等。
另一方面,作为通式(31-i)的R63所示的碳原子数为1~24的烷基或烯基,可以是直链状也可以是支链状,具体可以列举例如甲基、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、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状);乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十八碳二烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状,另外双键的位置也是任意的)等。
作为R63,从对基础油的溶解性优异方面出发,优选碳原子数为4~18的烷基,具体优选例如丁基、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、十八烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状),更优选碳原子数为6~12的直链状或支链状烷基,特别优选碳原子数为6~12的支链状烷基。
在通式(31)所示的酚化合物中,作为R61为通式(31-i)所示基团时的化合物,更优选通式(31-i)中的R62为碳原子数为1~2的亚烷基、R63为碳原子数为6~12的直链状或支链状烷基,特别优选通式(31-i)中的R62为碳原子数为1~2的亚烷基、R63为碳原子数为6~12的支链状烷基。
更具体地说,作为更优选的化合物,可以列举(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正庚酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异庚酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正辛酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异辛酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸2-乙基己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正壬酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异壬酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正癸酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异癸酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正十一烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异十一烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正十二烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异十二烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正庚酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异庚酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正辛酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸2-乙基己酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正壬酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异壬酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正癸酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异癸酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十一烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异十一烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十二烷基酯、(3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异十二烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正庚酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异庚酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正辛酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异辛酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸2-乙基己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正壬酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异壬酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正癸酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异癸酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正十一烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异十一烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸正十二烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)醋酸异十二烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正庚酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异庚酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正辛酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸2-乙基己酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正壬酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异壬酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正癸酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异癸酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十一烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异十一烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十二烷基酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异十二烷基酯、和它们的混合物等。
当通式(31)中的R61为通式(31-ii)所示的基团时,通式(31-ii)中的R64表示碳原子数为1~6的亚烷基。作为该亚烷基,可以是直链状或支链状,具体可以列举例如前文对于R63所列举的各种亚烷基。从通式(31)的化合物能用少的反应工序制造且原料容易获得出发,R64更优选为碳原子数为1~3的亚烷基,具体地例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)、乙基亚甲基、亚丙基(甲基亚乙基)、四亚甲基等。另外,作为通式(31-ii)中的R65,具体可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等,从氧化稳定性优异方面出发,优选叔丁基。此外,作为R66,可以列举氢原子或上述的碳原子数为1~4的烷基,从氧化稳定性优异方面出发,优选甲基或叔丁基。
在通式(31)所示的烷基酚化合物中,作为R61为通式(31-ii)所示基团时的化合物,如果具体列举优选实例,可以列举双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)乙烷、1,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、1,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、1,3-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、以及它们的混合物等。
另一方面,在上述通式(32)中,R67和R71各自分别表示碳原子数为1~4的烷基,具体表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等,但从氧化稳定性优异方面出发,特别优选为叔丁基。另外,作为R68和R72,可各自分别列举氢原子或上述的碳原子数为1~4的烷基,但从氧化稳定性优异方面出发,优选各自分别为甲基或叔丁基。
另外,在通式(32)中,作为表示R69和R70的碳原子数为1~6的亚烷基,可以是直链状或支链状,具体可各自分别列举对于R62所列举的各种亚烷基。从通式(32)所示化合物能用少的反应工序制造且其原料容易获得出发,R69和R70各自分别优选为碳原子数为1~2的亚烷基,具体地例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)等。
另外,在通式(32)中,作为表示X8的碳原子数为1~18的亚烷基,具体可以列举例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)、乙基亚甲基、亚丙基(甲基亚乙基)、三亚甲基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基、亚十八烷基(这些亚烷基可以是直链状也可以是支链状),但从原料容易获得等出发,优选碳原子数为1~6的亚烷基,具体地更优选例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)、乙基亚甲基、亚丙基(甲基亚乙基)、三亚甲基、亚丁基、亚戊基、亚己基(这些亚烷基可以是直链状也可以是支链状),特别优选亚乙基(二亚甲基)、三亚甲基、直链亚丁基(四亚甲基)、直链亚戊基(五亚甲基)、直链亚己基(六亚甲基)等碳原子数为2~6的直链亚烷基。在通式(32)所示的烷基酚化合物中,作为X8为碳原子数为1~18的亚烷基时的化合物,特别优选为下述式(33)所示的化合物。
另外,当通式(32)中的X8为通式(32-i)所示的基团时,通式(32-i)中的R73和R74所示的碳原子数为1~6的亚烷基可以是直链状也可以是支链状,具体可各自分别列举前文对于R62所列举的上述各种亚烷基。从制造通式(32)的化合物时的原料容易获取出发,R73和R74更优选各自分别为碳原子数为1~3的亚烷基,具体例如亚甲基、甲基亚甲基、亚乙基(二亚甲基)、乙基亚甲基、亚丙基(甲基亚乙基)、三亚甲基等。在通式(32)所示的烷基酚中,作为X8为通式(32-i)所示基团时的化合物,特别优选为下述式(34)所示的化合物。
另外,当然,作为本发明的任意成分的(G-A)成分,可以单独使用选自通式(31)和通式(32)所示烷基酚化合物中的1种化合物,进而也可以使用选自上述中的2种以上化合物的以任意比例混合的混合物等。
本发明的润滑性组合物中(G-A)成分的上限值,基于组合物的总量,为3质量%,优选为2质量%,更优选为1质量%。即使含量超过3质量%,也没有发现与含量相称的氧化稳定性、油泥生成抑制效果的进一步提高,而且对基础油的溶解性降低,故不优选。
另一方面,(G-A)成分的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选为0.1质量%,更优选为0.2质量%。当(G-A)成分的含量小于0.01质量%时,没有发现其添加效果,齿轮油组合物的氧化稳定性、油泥生成抑制效果有可能恶化,故不优选。
作为能够作为任意成分添加的(G)成分中的(G-B)胺类抗氧剂,可以使用能够用作润滑油的抗氧剂的任意胺类化合物,并无特别限定,例如,优选列举选自下述通式(35)所示(N-对烷基)苯基-α-萘胺或通式(36)所示的对,对’-二烷基二苯胺的1种或2种以上的芳香族胺。
上述通式(35)中,R75表示氢原子或碳原子数为1~16的烷基。
上述通式(36)中,R76和R77各自分别表示碳原子数为1~16的烷基。
在表示(N-对烷基)苯基-α-萘胺的上述通式(35)中,R75表示氢原子或碳原子数为1~16的直链状或支链状的烷基。当R75的碳原子数超过16时,分子中官能团所占的比例变小,抗氧化能力有可能变弱。作为R75的烷基,具体可以列举例如甲基、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、十六烷基等(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。
在通式(35)所示的化合物中当R75为烷基时,从相对于基础油的其自身的氧化生成物的溶解性优异出发,优选碳原子数为8~16的支链烷基,更优选由碳原子数为3或4的烯烃的低聚物衍生的碳原子数为8~16的支链烷基。这里所说的碳原子数为3或4的烯烃,具体可以列举丙烯、1-丁烯、2-丁烯和异丁烯,从相对于基础油的其自身的氧化生成物的溶解性优异方面出发,优选丙烯或异丁烯。
当使用上述通式(35)所示的(N-对烷基)苯基-α-萘胺作为胺类抗氧剂(G-B)成分时,作为R75,特别优选氢原子或由异丁烯的2聚体衍生的支链辛基、由丙烯的3聚体衍生的支链壬基、由异丁烯的3聚体衍生的支链十二烷基、由丙烯的4聚体衍生的支链十二烷基或由丙烯的5聚体衍生的支链十五烷基,特别优选氢原子或由异丁烯的2聚体衍生的支链辛基、由异丁烯的3聚体衍生的支链十二烷基或由丙烯的4聚体衍生的支链十二烷基。
当使用R75为烷基的N-对烷基苯基-α-萘胺作为通式(35)所示的芳香族胺时,该N-对烷基苯基-α-萘胺可以使用市售的化合物。另外,通过使用Friedel-Crafts催化剂使苯基-α-萘胺与碳原子数为1~16的卤化烷基化合物、碳原子数为2~16的烯烃,或者使碳原子数为2~16的烯烃低聚物与苯基-α-萘胺反应能够容易地合成。作为这时的Friedel-Crafts催化剂,具体地可以使用例如氯化铝、氯化锌、氯化铁等金属卤化物;硫酸、磷酸、五氧化磷、氟化硼、酸性白土、活性白土等酸性催化剂等。
另一方面,在表示对,对’-二烷基二苯胺的上述通式(36)中,R76和R77各自分别表示碳原子数为1~16的烷基。当R76和R77的一方或两者为氢原子时,其自身有可能因氧化形成油泥而沉降,另一方面,当碳原子数超过16时,分子中官能团所占的比例变小,抗氧化能力有可能变弱。
作为R76和R77,具体可以列举例如甲基、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、十六烷基等(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)。其中,从其自身的氧化生成物相对于基础油的溶解性优异方面出发,R76和R77优选碳原子数为3~16的支链烷基,更优选由碳原子数为3或4的烯烃、或其低聚物衍生的碳原子数为3~16的支链烷基。其中所说的碳原子数为3或4的烯烃,具体可以列举丙烯、1-丁烯、2-丁烯和异丁烯等,从其自身的氧化生成物相对于润滑油基础油的溶解性优异方面出发,优选丙烯或异丁烯。
当使用上述通式(36)所示的对,对’-二烷基二苯胺作为胺类抗氧剂(G-B)成分时,作为R76和R77,特别优选由丙烯衍生的异丙基、由异丁烯衍生的叔丁基、由丙烯的2聚体衍生的支链己基、由异丁烯的2聚体衍生的支链辛基、由丙烯的3聚体衍生的支链壬基、由异丁烯的3聚体衍生的支链十二烷基、由丙烯的4聚体衍生的支链十二烷基或由丙烯的5聚体衍生的支链十五烷基,特别优选由异丁烯衍生的叔丁基、由丙烯的2聚体衍生的支链己基、由异丁烯的2聚体衍生的支链辛基、由丙烯的3聚体衍生的支链壬基、由异丁烯的3聚体衍生的支链十二烷基或由丙烯的4聚体衍生的支链十二烷基。
作为通式(36)所示的对,对’-二烷基二苯胺,可以使用市售的化合物。另外,与通式(35)所示的N-对烷基苯基-α-萘胺同样,通过使用Friedel-Crafts催化剂使二苯胺与碳原子数为1~16的卤化烷基化合物、碳原子数为2~16的烯烃,或者使碳原子数为2~16的烯烃或它们的低聚物与二苯胺反应,能够容易地合成。作为此时的Friedel-Crafts催化剂,具体地可以使用例如N-对烷基苯基-α-萘胺合成时所列举的金属卤化物、酸性催化剂等。另外,当然,作为本发明的任意成分的(G)成分,可以单独使用选自通式(35)和通式(36)所示芳香族胺中的1种化合物,进而也可以使用选自上述中的2种以上的化合物以任意比例混合的混合物。
本发明的润滑性组合物中(G-B)胺类抗氧剂的含量的上限值,基于组合物的总量,为3质量%,优选为2质量%,更优选为1质量%。即使含量超过3质量%,也没有发现与含量相称的氧化稳定性和油泥生成抑制效果的进一步提高,而且对基础油的溶解性降低,故不优选。另一方面,(G-B)胺类抗氧剂的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选为0.1质量%,更优选为0.2质量%。当(G-B)胺类抗氧剂的含量小于0.01质量%时,其添加效果没有显现,润滑性组合物的氧化稳定性、油泥生成抑制效果有可能恶化,故不优选。
(H)成分磷类化合物为了提高本发明的润滑性组合物的极压性,可以含有作为任意成分的(H)成分的(H)磷类化合物。
作为其中所说的可含有的磷类化合物,具体可以列举例如磷酸单酯、磷酸二酯、磷酸三酯等磷酸酯类;亚磷酸单酯、亚磷酸二酯、亚磷酸三酯等亚磷酸酯类;这些磷酸酯类、亚磷酸酯类的盐;以及它们的混合物等。上述磷酸酯类、亚磷酸酯类通常为含有碳原子数为2~30、优选3~20的烃基的化合物。
作为该碳原子数为2~30的烃基,具体可以列举例如乙基、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、十八烷基等烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状);丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基等烯基(这些烯基可以是直链状也可以是支链状,而且双键的位置也是任意的);环戊基、环己基、环庚基等碳原子数为5~7的环烷基;甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基、二乙基环庚基等碳原子数为6~11的烷基环烷基(烷基在环烷基上的取代位置也是任意的);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、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基等碳原子数为7~18的各烷基芳基(烷基可以是直链状也可以是支链状,而且在芳基上的取代位置也是任意的);苄基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基戊基、苯基己基等碳原子数为7~12的各芳基烷基(这些烷基可以是直链状也可以是支链状)等。
作为可以含有的任意成分的磷化合物(H)成分,优选的化合物具体可以列举例如磷酸单丙酯、磷酸单丁酯、磷酸单戊酯、磷酸单己酯、磷酸单庚酯、磷酸单辛酯等磷酸单烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);磷酸单苯酯、磷酸单(甲苯酯)等磷酸单(烷基)芳基酯;磷酸二丙酯、磷酸二丁酯、磷酸二戊酯、磷酸二己酯、磷酸二庚酯、磷酸二辛酯等磷酸二烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);磷酸二苯酯、磷酸二(甲苯酯)等磷酸二(烷基)芳基酯;磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三庚酯、磷酸三辛酯等磷酸三烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);磷酸三苯酯、磷酸三(甲苯酯)等磷酸三(烷基)芳基酯;亚磷酸单丙酯、亚磷酸单丁酯、亚磷酸单戊酯、亚磷酸单己酯、亚磷酸单庚酯、亚磷酸单辛酯等亚磷酸单烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);亚磷酸单苯酯、亚磷酸单(甲苯酯)等亚磷酸单(烷基)芳基酯;亚磷酸二丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二戊酯、亚磷酸二己酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二辛酯等亚磷酸二烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);亚磷酸二苯酯、亚磷酸二(甲苯酯)等亚磷酸二(烷基)芳基酯;亚磷酸三丙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三戊酯、亚磷酸三己酯、亚磷酸三庚酯、亚磷酸三辛酯等亚磷酸三烷基酯(烷基可以是直链状也可以是支链状);亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(甲苯酯)等亚磷酸三(烷基)芳基酯;以及它们的混合物等。
另外,作为上述磷酸酯类、亚磷酸酯类的盐,具体可以列举通过使磷酸单酯、磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸二酯等与氨、分子中只含有碳原子数为1~8的烃基或含有羟基的烃基的胺化合物等含氮化合物作用,将残留的酸性氢的部分或全部中和的盐等。
作为该含氮化合物,具体可以列举例如氨;单甲胺、单乙胺、单丙胺、单丁胺、单戊胺、单己胺、单庚胺、单辛胺、二甲胺、甲基乙基胺、二乙胺、甲基丙基胺、乙基丙基胺、二丙胺、甲基丁基胺、乙基丁基胺、丙基丁基胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺等烷基胺(烷基可以是直链状也可以是支链状);单甲醇胺、单乙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺、单戊醇胺、单己醇胺、单庚醇胺、单辛醇胺、单壬醇胺、二甲醇胺、甲醇乙醇胺、二乙醇胺、甲醇丙醇胺、乙醇丙醇胺、二丙醇胺、甲醇丁醇胺、乙醇丁醇胺、丙醇丁醇胺、二丁醇胺、二戊醇胺、二己醇胺、二庚醇胺、二辛醇胺等烷醇胺(烷醇基可以是直链状也可以是支链状);以及它们的混合物等。
另外,当然,可作为(H)成分含有的磷化合物,可以单独使用选自上述磷酸酯类、亚磷酸酯类、它们的盐等中的1种化合物,进而也可以使用选自上述中的2种以上的化合物以任意比例混合的混合物等。
本发明的润滑性组合物中上述磷化合物(H成分)的含量的上限值,基于组合物的总量,为10质量%,优选为5质量%,更优选为3质量%。即使含量超过5质量%,也没有发现与含量相称的润滑性的进一步提高,而且氧化稳定性降低,故不优选。另一方面,磷化合物的含量的下限值,基于组合物的总量,为0.01质量%,优选为0.05质量%,更优选为0.1质量%。当磷化合物的含量小于0.01质量%时,其添加效果没有显现。
(I)成分油性改进剂从提高摩擦特性方面出发,在本发明的润滑性组合物中,可以添加任意成分的作为(I)成分的油性改进剂。
作为油性改进剂,可以列举酯油性改进剂、醇油性改进剂、羧酸油性改进剂、醚油性改进剂、胺油性改进剂、酰胺油性改进剂等。
作为酯油性改进剂,可以列举作为(D)成分已列举的油性改进剂。
作为醇油性改进剂,可以列举在上述酯油性改进剂的说明中所列举的醇。从提高摩擦特性方面出发,醇油性改进剂的碳原子数优选为6以上,更优选为8以上,最优选为10以上。另外,如果碳原子数过大,则有可能容易析出,因此碳原子数优选为24以下,更优选为20以下,最优选为18以下。
作为羧酸油性改进剂,可以是一元酸也可以是多元酸。作为这样的羧酸,可以列举例如在酯油性改进剂的说明中所列举的一元酸和多元酸。其中,从摩擦特性的提高方面出发,优选一元酸。另外,从摩擦特性的提高方面出发,羧酸油性改进剂的碳原子数优选为6以上,更优选为8以上,最优选为10以上。另外,如果羧酸油性改进剂的碳原子数过大,则有可能容易析出,因此碳原子数优选为24以下,更优选为20以下,最优选为18以下。
作为醚油性改进剂,可以列举3~6元的脂肪族多元醇的醚化物、3~6元的脂肪族多元醇的2分子缩合物或3分子缩合物的醚化物等。
3~6元的脂肪族多元醇的醚化物由例如下述通式(37)~(42)所示。

[式中,R78~R102可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、芳基、芳烷基、-(RaO)n-Rb(Ra表示碳原子数为2~6的亚烷基,Rb表示碳原子数为1~20的烷基、芳基、芳烷基,n表示1~10的整数)所示的二元醇醚残基]。
作为3~6元的脂肪族多元醇的具体实例,可以列出甘油、三羟甲基丙烷、赤藓醇、季戊四醇、阿糖醇、山梨醇、甘露醇等。作为上述通式(37)~(42)中的R77~R101,可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基、各种壬基、各种癸基、各种十一烷基、各种十二烷基、各种十三烷基、各种十四烷基、各种十五烷基、各种十六烷基、各种十七烷基、各种十八烷基、苯基、苄基等。另外,上述醚化物也包含R77~R101的一部分为氢原子的部分醚化物。
作为3~6元的脂肪族多元醇的2分子缩合物或3分子缩合物的酯化物,可以列举上述通式(37)~(42)所示化合物中的同种或异种的缩合物。例如,通式(37)所示的醇的2分子缩合物和3分子缩合物的醚化物分别由通式(43)和(44)表示。另外,通式(39)所示的醇的2分子缩合物和3分子缩合物的醚化物分别由通式(45)和(46)表示。
[式中,R78~R80以及R88~R91分别表示与式(37)中的R77~R79以及式(40)中的R88~R91相同的定义内容]。
作为3~6元的脂肪族多元醇的2分子缩合物、3分子缩合物的具体实例,可以列举二甘油、二(三羟甲基丙烷)、二季戊四醇、二山梨醇、三甘油、三(三羟甲基丙烷)、三季戊四醇、三山梨醇等。
作为通式(37)~(46)所示的醚油性改进剂的具体实例,可以列举甘油的三己基醚、甘油的二甲基辛基三醚、甘油的二(甲基氧基异亚丙基)十二烷基三醚、甘油的二苯基辛基三醚、甘油的二(苯基氧基异亚丙基)十二烷基三醚、三羟甲基丙烷的三己基醚、三羟甲基丙烷的二甲基辛基三醚、三羟甲基丙烷的二(甲基氧基异亚丙基)十二烷基三醚、季戊四醇的四己基醚、季戊四醇的三甲基辛基四醚、季戊四醇的三(甲基氧基异亚丙基)十二烷基四醚、山梨醇的六丙基醚、山梨醇的四甲基辛基五醚、山梨醇的六(甲基氧基异亚丙基)醚、二甘油的四丁基醚、二甘油的二甲基二辛基四醚、二甘油的三(甲基氧基异亚丙基)十二烷基四醚、三甘油的五乙基醚、三甘油的三甲基二辛基五醚、三甘油的四(甲基氧基异亚丙基)癸基五醚、二(三羟甲基丙烷)的四丁基醚、二(三羟甲基丙烷)的二甲基二辛基四醚、二(三羟甲基丙烷)的三(甲基氧基异亚丙基)十二烷基四醚、三(三羟甲基丙烷)的五乙基醚、三(三羟甲基丙烷)的三甲基二辛基五醚、三(三羟甲基丙烷)的四(甲基氧基异亚丙基)癸基五醚、二季戊四醇的六丙基醚、二季戊四醇的五甲基辛基六醚、二季戊四醇的六(甲基氧基异亚丙基)醚、三季戊四醇的八丙基醚、三季戊四醇的五甲基辛基六醚、三季戊四醇的六(甲基氧基异亚丙基)醚、二山梨醇的八甲基二辛基十醚、二山梨醇的十(甲基氧基异亚丙烯)醚等。
其中,优选甘油的二苯基辛基三醚、三羟甲基丙烷的二(甲基氧基异亚丙基)十二烷基三醚、季戊四醇的四己基醚、山梨醇的六丙基醚、二甘油的二甲基二辛基四醚、三甘油的四(甲基氧基异亚丙基)癸基五醚、二季戊四醇的六丙基醚、三季戊四醇的五甲基辛基六醚。
在本发明的润滑性组合物中能够使用的作为(I)成分的油性改进剂中,另外还可以列举(I-1)胺油性改进剂、(I-2)酰胺油性改进剂等。
作为(I-1)胺油性改进剂,可以列举单胺、多胺、烷醇胺等,其中,从摩擦特性提高方面出发,优选单胺。
作为单胺,具体可以列举例如单甲胺、二甲胺、三甲胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺、单丙胺(包含全部异构体)、二丙胺(包含全部异构体)、三丙胺(包含全部异构体)、单丁胺(包含全部异构体)、二丁胺(包含全部异构体)、三丁胺(包含全部异构体)、单戊胺(包含全部异构体)、二戊胺(包含全部异构体)、三戊胺(包含全部异构体)、单己胺(包含全部异构体)、二己胺(包含全部异构体)、单庚胺(包含全部异构体)、二庚胺(包含全部异构体)、单辛胺(包含全部异构体)、二辛胺(包含全部异构体)、单壬胺(包含全部异构体)、单癸胺(包含全部异构体)、单十一烷胺(包含全部异构体)、单十二烷胺(包含全部异构体)、单十三烷胺(包含全部异构体)、单十四烷胺(包含全部异构体)、单十五烷胺(包含全部异构体)、单十六烷胺(包含全部异构体)、单十七烷胺(包含全部异构体)、单十八烷胺(包含全部异构体)、单十九烷胺(包含全部异构体)、单二十烷胺(包含全部异构体)、单二十一烷胺(包含全部异构体)、单二十二烷胺(包含全部异构体)、单二十三烷胺(包含全部异构体)、二甲基(乙基)胺、二甲基(丙基)胺(包含全部异构体)、二甲基(丁基)胺(包含全部异构体)、二甲基(戊基)胺(包含全部异构体)、二甲基(己基)胺(包含全部异构体)、二甲基(庚基)胺(包含全部异构体)、二甲基(辛基)胺(包含全部异构体)、二甲基(壬基)胺(包含全部异构体)、二甲基(癸基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十一烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十二烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十三烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十四烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十五烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十六烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十七烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十八烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十九烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十一烷基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十三烷基)胺(包含全部异构体)等烷基胺;
单乙烯基胺、二乙烯基胺、三乙烯基胺、单丙烯基胺(包含全部异构体)、二丙烯基胺(包含全部异构体)、三丙烯基胺(包含全部异构体)、单丁烯基胺(包含全部异构体)、二丁烯基胺(包含全部异构体)、三丁烯基胺(包含全部异构体)、单戊烯基胺(包含全部异构体)、二戊烯基胺(包含全部异构体)、三戊烯基胺(包含全部异构体)、单己烯基胺(包含全部异构体)、二己烯基胺(包含全部异构体)、单庚烯基胺(包含全部异构体)、二庚烯基胺(包含全部异构体)、单辛烯基胺(包含全部异构体)、二辛烯基胺(包含全部异构体)、单壬烯基胺(包含全部异构体)、单癸烯基胺(包含全部异构体)、单十一碳烯基胺(包含全部异构体)、单十二碳烯基胺(包含全部异构体)、单十三碳烯基胺(包含全部异构体)、单十四碳烯基胺(包含全部异构体)、单十五碳烯基胺(包含全部异构体)、单十六碳烯基胺(包含全部异构体)、单十七碳烯基胺(包含全部异构体)、单十八碳烯基胺(包含全部异构体)、单十九碳烯基胺(包含全部异构体)、单二十碳烯基胺(包含全部异构体)、单二十一碳烯基胺(包含全部异构体)、单二十二碳烯基胺(包含全部异构体)、单二十三碳烯基胺(包含全部异构体)等烯基胺;二甲基(乙烯基)胺、二甲基(丙烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(丁烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(戊烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(己烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(庚烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(辛烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(壬烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(癸烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十一碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十二碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十三碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十四碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十五碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十六碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十七碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十八碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(十九碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十一碳烯基)胺(包含全部异构体)、二甲基(二十三碳烯基)胺(包含全部异构体)等具有烷基和烯基的单胺;单苄基胺、(1-苯基乙基)胺、(2-苯基乙基)胺(别名单苯乙基胺)、二苄基胺、双(1-苯基乙基)胺、双(2-苯基亚乙基)胺(别名二苯乙基胺)等芳香族取代烷基胺;单环戊基胺、二环戊基胺、三环戊基胺、单环己基胺、二环己基胺、单环庚基胺、二环庚基胺等碳原子数为5~16的环烷基胺;二甲基(环戊基)胺、二甲基(环己基)胺、二甲基(环庚基)胺等具有烷基和环烷基的单胺;(甲基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、双(甲基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、(二甲基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、双(二甲基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、(乙基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、双(乙基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、(甲基乙基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、双(甲基乙基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、(二乙基环戊基)胺(包含全部的取代异构体)、(甲基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、双(甲基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、(二甲基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、双(二甲基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、(乙基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、双(乙基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、(甲基乙基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、(二乙基环己基)胺(包含全部的取代异构体)、(甲基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)、双(甲基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)、(二甲基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)、(乙基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)、(甲基乙基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)、(二乙基环庚基)胺(包含全部的取代异构体)等烷基环烷基胺等。另外,在上述单胺中也包含牛脂胺等由油脂衍生的单胺。
在上述单胺中,从摩擦特性提高方面出发,特别优选烷基胺、具有烷基和烯基的单胺、具有烷基和环烷基的单胺、环烷基胺以及烷基环烷基胺,更优选烷基胺、具有烷基和烯基的单胺。
对于单胺的碳原子数并无特别限制,从防锈性方面出发,优选为8以上,更优选为12以上。另外,从摩擦特性提高方面出发,优选为24以下,更优选为18以下。
另外,对于单胺中结合在氮原子上的烃基的个数,并无特别限制,但从摩擦特性提高方面出发,优选为1~2个,更优选为1个。
作为(I-2)酰胺油性改进剂,可以列举使碳原子数为6~30的脂肪酸、其酸盐化合物与氨、分子中只含有碳原子数为1~8的烃基或含有羟基的烃基的胺化合物等含氮化合物反应而得到的酰胺等。
作为其中的脂肪酸,可以是直链脂肪酸也可以是支链脂肪酸,可以是饱和脂肪酸也可以是不饱和脂肪酸。另外,其碳原子数为6~30,优选为9~24。
作为该脂肪酸,具体可以列举庚烷、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、二十五烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸、二十九烷酸、三十烷酸等饱和脂肪酸(这些饱和脂肪酸可以是直链状也可以是支链状);庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、十三碳烯酸、十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、十七碳烯酸、十八碳烯酸(包括油酸)、十九碳烯酸、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、二十五碳烯酸、二十六碳烯酸、二十七碳烯酸、二十八碳烯酸、二十九碳烯酸、三十碳烯酸等不饱和脂肪酸(这些不饱和脂肪酸可以是直链状也可以是支链状,而且双键的位置也是任意的)等,优选使用月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、由各种油脂衍生的直链脂肪酸(椰子油脂肪酸等)直链脂肪酸、采用氧化法等合成的直链脂肪酸和支链脂肪酸的混合物等。
作为与上述脂肪酸反应的含氮化合物,具体可以列举氨;单甲胺、单乙胺、单丙胺、单丁胺、单戊胺、单己胺、单庚胺、单辛胺、二甲胺、甲基乙基胺、二乙胺、甲基丙基胺、乙基丙基胺、二丙胺、甲基丁基胺、乙基丁基胺、丙基丁基胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺等烷基胺(烷基可以是直链状也可以是支链状);单甲醇胺、单乙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺、单戊醇胺、单己醇胺、单庚醇胺、单辛醇胺、单壬醇胺、二甲醇胺、甲醇乙醇胺、二乙醇胺、甲醇丙醇胺、乙醇丙醇胺、二丙醇胺、甲醇丁醇胺、乙醇丁醇胺、丙醇丁醇胺、二丁醇胺、二戊醇胺、二己醇胺、二庚醇胺、二辛醇胺等烷醇胺(烷醇基可以是直链状也可以是支链状);以及它们的混合物等。
作为脂肪酸酰胺,具体地特别优选使用月桂酸酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、月桂酸单丙醇酰胺、肉豆蔻酸酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸单丙醇酰胺、棕榈酸酰胺、棕榈酸二乙醇酰胺、棕榈酸单丙醇酰胺、硬脂酸酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、硬脂酸单丙醇酰胺、油酸酰胺、油酸二乙醇酰胺、油酸单丙醇酰胺、椰子油脂肪酸酰胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、椰子油脂肪酸单丙醇酰胺、碳原子数为12~13的合成混合脂肪酸酰胺、碳原子数为12~13的合成混合脂肪酸二乙醇酰胺、碳原子数为12~13的合成混合脂肪酸单丙醇酰胺、以及它们的混合物等。
在油性改进剂中,从摩擦特性提高效果方面出发,优选多元醇部分酯和脂肪族酰胺。
作为润滑性组合物的上述成分(I)的油性改进剂的含量也是任意的,但从摩擦特性提高效果的方面考虑,基于润滑性组合物的总量,优选为0.01质量%以上、更优选为0.05质量%以上、更优选为0.1质量%以上。另外,从防析出性的观点出发,该含量优选为10质量%以下、更优选为7.5质量%以下、更优选为5质量%以下。
(J)成分三唑和/或其衍生物在本发明的润滑性组合物中,从提高热·氧化稳定性方面出发,可以添加任意成分的作为(J)成分的通式(47)所示三唑和/或其衍生物。
上式中,2个虚线分别表示取代于三唑环的相同或不同的取代基,优选烃基,两者可以相互结合构成环状基团,例如稠合苯环。
作为三唑和/或其衍生物,优选的化合物为苯并三唑和/或其衍生物。
作为上述苯并三唑,可以列举出下述式(48)所示的化合物。
另外,作为苯并三唑衍生物,可以列举例如下述通式(49)所示的烷基苯并三唑、通式(50)所示的(烷基)氨基烷基苯并三唑等。
上述通式(49)中,R103表示碳原子数为1~4的直链状或支链状的烷基,优选甲基或乙基,另外,x表示1~3、优选1或2的数。作为R103,可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。作为式(49)所示的烷基苯并三唑,从抗氧化性特别优异方面出发,特别优选R103为甲基或乙基、x为1或2的化合物,例如甲基苯并三唑(甲苯并三唑)、二甲基苯并三唑、乙基苯并三唑、乙基甲基苯并三唑、二乙基苯并三唑或它们的混合物等。
上述式(50)中,R104表示碳原子数为1~4的直链状或支链状的烷基,优选甲基或乙基,R105表示亚甲基或亚乙基,R106和R107可以相同也可以不同,表示氢原子或碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、优选碳原子数为1~12的直链状或支链状的烷基,y表示0~3、优选0或1的数。作为R103,可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。作为R106和R107,各自分别可以列举例如氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链或支链的戊基、直链或支链的己基、直链或支链的庚基、直链或支链的辛基、直链或支链的壬基、直链或支链的癸基、直链或支链的十一烷基、直链或支链的十二烷基、直链或支链的十三烷基、直链或支链的十四烷基、直链或支链的十五烷基、直链或支链的十六烷基、直链或支链的十七烷基、直链或支链的十八烷基等烷基。
作为上述式(50)所示的(烷基)氨基苯并三唑,从抗氧化性特别优异方面出发,优选使用R104为甲基、y为0或1、R105为亚甲基或亚乙基、R106和R107为碳原子数1~12的直链状或支链状的烷基的二烷基氨基烷基苯并三唑、二烷基氨基烷基甲苯并三唑或它们的混合物等。作为这些二烷基氨基烷基苯并三唑,可以列举例如二甲基氨基甲基苯并三唑、二乙基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)丙基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)丁基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)戊基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)己基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)庚基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)辛基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)壬基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)癸基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)十一烷基氨基甲基苯并三唑、二(直链或支链)十二烷基氨基甲基苯并三唑;二甲基氨基乙基苯并三唑、二乙基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)丙基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)丁基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)戊基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)己基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)庚基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)辛基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)壬基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)癸基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)十一烷基氨基乙基苯并三唑、二(直链或支链)十二烷基氨基乙基苯并三唑;二甲基氨基甲基甲苯并三唑、二乙基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)丙基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)丁基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)戊基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)己基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)庚基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)辛基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)壬基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)癸基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)十一烷基氨基甲基甲苯并三唑、二(直链或支链)十二烷基氨基甲基甲苯并三唑;二甲基氨基乙基甲苯并三唑、二乙基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)丙基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)丁基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)戊基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)己基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)庚基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)辛基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)壬基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)癸基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)十一烷基氨基乙基甲苯并三唑、二(直链或支链)十二烷基氨基乙基甲苯并三唑;或它们的混合物等。
作为润滑性组合物中任意成分的(J)成分的三唑和/或其衍生物的含量是任意的,基于组合物的总量,优选为0.001质量%以上,更优选为0.005质量%以上。当小于0.001质量%时,含有三唑和/或其衍生物产生的热·氧化稳定性的提高效果有可能变得不充分。另外,三唑和/或其衍生物的含量,基于组合物的总量,优选为1.0质量%以下,更优选为0.5质量%以下。当超过1.0质量%时,不能得到与含量相称的热·氧化稳定性的提高效果,在经济上有可能变得不利。
其他任意的添加成分(K)在本发明的润滑性组合物中,为了进一步提高其性能,可以根据需要进一步单独或多种组合含有以防锈剂、金属钝化剂、上述(B)成分的分散型粘度指数提高剂之外的粘度指数提高剂、清洁分散剂、流动点降低剂、消泡剂等为代表的各种添加剂。
作为防锈剂,具体可以列举脂肪酸金属盐、羊毛脂脂肪酸金属盐、氧化蜡金属盐等金属皂类;山梨糖醇酐脂肪酸酯等多元醇部分酯类;羊毛脂脂肪酸酯等酯类;磺酸钙、磺酸钡等磺酸盐类;氧化蜡;胺类;磷酸;磷酸盐等。在本发明中,可以以任意量含有从这些防锈剂中任意选取的1种或2种以上的化合物,通常,其含量基于润滑性组合物的总量,优选为0.01~1质量%。
作为金属钝化剂,具体地,除了作为(J)成分所列举的苯并三唑类化合物之外,还可以列举咪唑类化合物等。在本发明中,可以以任意量含有从这些金属钝化剂中任意选取的1种或2种以上的化合物,通常,其含量基于润滑性组合物的总量,优选为0.001~1质量%。
作为上述(B)成分的分散型粘度指数提高剂以外的粘度指数提高剂,具体可以列举选自各种甲基丙烯酸酯的1种或2种以上的单体的共聚物或其氢化物、乙烯-α-烯烃共聚物(作为α-烯烃,可以列举丙烯、1-丁烯、1-戊烯等)或其氢化物、聚异丁烯或其氢化物、苯乙烯-二烯氢化共聚物和聚烷基苯乙烯等所谓的非分散型粘度指数提高剂等。另外,作为上述(C)的分散型粘度指数提高剂以外的清洁分散剂,可以列举烯基琥珀酰亚胺、磺酸酯(盐)、水杨酸酯(盐)、酚盐等。可以以任意量含有从这些粘度指数提高剂、清洁分散剂中任意选取的1种或2种以上的化合物,通常,其含量基于润滑性组合物的总量,优选为0.01~10质量%。
作为流动点降低剂,具体可以列举选自各种丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的1种或2种以上的单体的共聚物或其氢化物等。可以以任意量含有从这些流动点降低剂中任意选取的1种或2种以上的化合物,通常,其含量基于润滑性组合物的总量,优选为0.01~5质量%。
作为消泡剂,具体可以列举二甲基硅氧烷、氟代硅氧烷等硅氧烷类。在本发明中,可以以任意量含有从这些消泡剂中任意选取的1种或2种以上的化合物,通常,其含量基于润滑性组合物的总量,优选为0.0001~0.05质量%。
用途本发明的润滑性组合物适用于齿轮油组合物、造纸机用润滑油组合物、滑动引导面(滑动面)用润滑油组合物等,可用于各种工业机械、汽车、铁道车辆等,另外,还可以用作例如液压油、涡轮油、压缩机油、轴承油等,特别是可用作液压油。
作为液压油,通过用作注射成型机、工作机械、建设机械、炼钢设备、工业用机器人、油压升降机等油压机器用的液压油,发挥更优异的效果。
本发明的组合物可以用作工业机械·装置用润滑性组合物,特别是以选自本发明的矿物油、油脂、合成油及它们的混合物的任一种作为基础油,含有下述(A)成分、(B)成分或(C)成分的任一种的工业机械·装置用润滑性组合物,适合用作齿轮油组合物、造纸机用润滑油组合物或滑动引导面用润滑油组合物。
另外,以选自本发明的矿物油、油脂、合成油以及它们的混合油的任一种作为基础油,配合以下的作为(A)成分的(A-1)含有磷的羧酸化合物和/或(A-2)硫代磷酸酯以及作为(B)成分的分散型粘度指数提高剂,或者除此之外还含有作为(D)成分的酯油性改进剂的工业机械·装置用润滑性组合物,作为润滑油、特别是液压油有用。
(A)成分(A-1)含有磷的羧酸化合物和/或(A-2)硫代磷酸酯;(B)成分分散型粘度指数提高剂;(C)成分以下的(C-1)成分和/或(C-2)成分(C-1)成分下述通式(1)~(3)所示化合物的至少一种
R1-CO-NR2-(CH2)n-COOX1(1)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,X1表示氢、碳原子数为1~30的烷基或碳原子数为1~30的烯基,n表示1~4的整数),[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]mY1(2)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Y1表示碱金属或碱土类金属,n表示1~4的整数,m在Y1为碱金属时表示1,在Y1为碱土类金属时表示2),[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]m-Z-(OH)m’(3)(式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Z表示2元以上的多元醇除去了羟基的残基,m表示1以上的整数,m’表示0以上的整数,m+m’表示Z的价数,n表示1~4的整数),(C-2)成分下述通式(4)所示的化合物R3-CH2COOH通式(4)(式中,R3表示碳原子数为7~29的烷基、碳原子数为7~29的烯基或通式(5)所示的基团),R4-C6H4O-(5)(式中,R4表示碳原子数为1~20的烷基或氢);(D)成分酯油性改进剂。
实施例下面通过实施例对本发明进行更具体的说明。另外,对于作为本发明的润滑性组合物的具体方式的齿轮油、造纸机用润滑油、滑动引导面用润滑油以及液压油,依次通过各个实施例进行说明。
在本实施例中,涉及在上述基础油中配合(C-1)成分、(C-2)成分或它们的混合物所形成的齿轮油的实施方式。
所试验的基础油与添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对于配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表3所示。
(IAE油温)根据IP166/77(92)所规定的IAE齿轮试验,在转数6000rpm、油量1250ml、负荷801b下运转,测定120分钟后的齿轮箱的油温。
(泰姆肯(Timken)试验)按照JIS K2519,测定各润滑油组合物的OK负荷。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数95)基础油21-癸烯低聚物(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数140)基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数120)(添加剂)(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)其他添加剂胺二辛基二苯基胺DBPC二叔丁基对甲酚TCP磷酸三(甲苯酯)[齿轮油组合物-1的实施方式的效果]
本实施方式的齿轮油组合物的节能性优异。因此,对于高效率、低成本的各种工业机械中所使用的齿轮装置,作为齿轮油,在具有高速、高功率化倾向的同时,能够更节能运转。
表1

表2

表3
本实施例为在上述基础油中配合(B)成分的分散型粘度指数提高剂所形成的齿轮油的实施方式。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。
另外,对于配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。
所得到的试验结果如表1~表3所示。
(FZG)按照ASTM D 5182-91,进行FZG试验,评价各润滑性组合物的极压性。评价时,以达到不合格的等级(stage)作为指标。
(热稳定性试验)按照JIS K2540-1989的“润滑油热稳定度试验方法”,评价润滑油的油泥生成抑制效果。即,在50ml的烧杯中放入45g的表中的润滑油,向其中放入铜和铁催化剂,在140℃的空气恒温槽中放置240小时后,测定样品油中的油泥量。生成的油泥量如下求得用正己烷稀释试验后的润滑油,用0.8μm的膜滤器进行过滤,测定收集物重量。另外,铜和铁催化剂使用将涡轮油氧化稳定度试验(JIS K2514)中使用的催化剂切成8卷(长约3.5cm)者。
(IAE油温)根据IP166/77(92)所规定的IAE齿轮试验,在转数6000rpm、油量1250ml、负荷801b下运转,测定120分钟后的齿轮箱的油温。
(抗乳化性试验)按照JIS K 2520,测定82℃下的抗乳化性。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数95)、基础油21-癸烯低聚物(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数140)、基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数120)。
(添加剂)(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)、B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)。
(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
其他添加剂胺二辛基二苯基胺、
DBPC二叔丁基对甲酚、TCP磷酸三(甲苯酯)OAP酸式磷酸二油基酯酰亚胺由聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
本实施方式的齿轮油组合物的耐油泥性能和水分离性优异。因此,对于高效、低成本的各种工业机械中所使用的齿轮装置,作为齿轮油,在具有高速、高功率化倾向的同时,能够耐更高温度,且能够经受住在更高负荷下的运转。
表1

表2

表3
本实施例为在上述基础油中配合(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物、(A-2)成分的硫代磷酸酯、或它们的混合物所形成的齿轮油的实施方式。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表5所示。
(FZG)按照ASTM D 5182-91,进行FZG试验,评价各润滑性组合物的极压性。评价时,以达到不合格的等级作为指标。
(热稳定性试验)按照JIS K2540-1989的“润滑油热稳定度试验方法”评价润滑油的油泥生成抑制效果。即,在50ml的烧杯中放入45g表中记载的润滑油,向其中放入铜和铁催化剂,在140℃的空气恒温槽中放置240小时后,测定样品油中的油泥量,生成的油泥量如下求得用正己烷稀释试验后的润滑油,用0.8μm的膜滤器进行过滤,测定收集物重量。另外,铜和铁催化剂使用将涡轮油氧化稳定度试验(JIS K2514)中使用的催化剂切成8卷(长约3.5cm)者。
(IAE油温)根据IP166/77(92)所规定的IAE齿轮试验,在转数6000rpm、油量1250ml、负荷80lb下运转,测定120分钟后的齿轮箱的油温。
(泰姆肯试验)按照JIS K2519,测定各润滑油组合物的OK负荷。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数95)、基础油21-癸烯低聚物(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数140)、
基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度150mm2/s(40℃)、粘度指数120)。
(添加剂)(A-1)成分A-1-1β二硫代磷酰基化丙酸、A-1-2β二硫代磷酰基化丙酸乙酯。
(A-2)成分A-2-1硫代磷酸三苯酯(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)、B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)。
(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸、(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸。
(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
其他添加剂胺二辛基二苯基胺、DBPC二叔丁基对甲酚、TCP磷酸三(甲苯酯)。
本实施方式的齿轮油组合物的耐油泥性能和极压性优异。因此,对于高效率、低成本的各种工业机械中使用的齿轮装置,作为齿轮油,在具有高速、高功率化倾向的同时,能够耐更高温度、且能耐受在更高负荷下的运转。
表1

表2

表3

表4

表5
本实施例为在上述基础油中配合(C-1)成分、(C-2)成分或它们的混合物所形成的造纸机用润滑油的实施方式。
下面,通过实施例对该实施方式进行进一步的说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表3所示。
(试验方法)(耐磨耗性FALEX磨耗试验)在FALEX磨耗试验中,使用ASTM D 3233-93“Standard TestMethods for Measurement of Extreme Pressure Properties of FluidLubricants(Falex Pin Vee Block Methods)”所规定的试验机测定磨耗量。另外,使用外径6.35mm(1/4英寸)、长31.75mm(1·1/4英寸)的钢制针(轴颈),使用角度为96度的钢制V型块。在转数1000rpm、直接负荷100lbs、试验时间10小时的试验条件下进行试验。
(热稳定性试验)按照JIS K2540-1989的“润滑油热稳定度试验方法”评价润滑油的油泥生成抑制效果。即,在50ml的烧杯中放入45g表中的润滑油,向其中放入铜和铁催化剂,在150℃的空气恒温槽中放置120小时后,测定样品油中的油泥量,生成的油泥量如下求得用正己烷稀释试验后的润滑油,用0.8μm的膜滤器进行过滤,测定收集物重量。另外,铜和铁催化剂使用将涡轮油氧化稳定度试验(JIS K2514)中使用的催化剂切成8卷(长约3.5cm)者。
(防腐蚀性防锈试验)在防锈试验中,采用为了评价造纸机用润滑油的防腐蚀性而改进的试验方法进行JIS K 2510“润滑油防锈性能试验方法”所规定的试验。变化之处在于通常在评价润滑油时使用蒸馏水或人造海水,而评价造纸机用润滑油时取而代之使用人造白水。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数95)、基础油21-癸烯低聚物(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数140)、基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数120)。
(添加剂)(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸。
(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)。
(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑、E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
其他添加剂DBPC二叔丁基对甲酚、胺二辛基二苯基胺TCP磷酸三(甲苯酯)[造纸机用润滑油组合物-1的实施方式的效果]本实施方式的造纸机用润滑油组合物的耐热性、耐磨耗性以及防腐蚀性均优异。因此,是可以应对近年来造纸机的开发的造纸机用润滑油组合物。
表1

表2

表3
本实施例为在上述基础油中配合(B)成分的分散型粘度指数提高剂所形成的造纸机用润滑油的实施方式。
下面,通过实施例对该实施方式进行进一步说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表3所示。
(试验方法)(耐磨耗性FALEX磨耗试验)在FALEX磨耗试验中,使用ASTM D 3233-93“Standard TestMethods for Measurement of Extreme Pressure Properties of FluidLubricants(Falex Pin Vee Block Methods)”所规定的试验机测定磨耗量。另外,使用外径6.35mm(1/4英寸)、长31.75mm(1·1/4英寸)的钢制针(轴颈),使用角度为96度的钢制V型块。在转数1000rpm、直接负荷100lbs、试验时间16小时的试验条件下进行试验。
(热稳定性试验)按照JIS K2540-1989的“润滑油热稳定度试验方法”评价润滑油的油泥生成抑制效果。即,在50ml的烧杯中放入45g表中的润滑油,向其中放入铜和铁催化剂,在150℃的空气恒温槽中放置120小时后,测定样品油中的油泥量,生成的油泥量如下求得用正己烷稀释试验后的润滑油,用0.8μm的膜滤器进行过滤,测定收集物重量。另外,铜和铁催化剂使用将涡轮油氧化稳定度试验(JIS K2514)中使用的催化剂切成8卷(长约3.5cm)者。
(防腐蚀性防锈试验)在防锈试验中,采用为了评价造纸机用润滑油的防腐蚀性而改进的试验方法进行JIS K 2510“润滑油防锈性能试验方法”所规定的试验。变化之处在于通常在评价润滑油时使用蒸馏水或人造海水,而评价造纸机用润滑油时取而代之使用人造白水。
(抗乳化性试验)按照JIS K 2520,测定82℃下的抗乳化性。但其中使用人造白水代替蒸馏水。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数95)、基础油21-癸烯低聚物(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数140)、基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数120)。
(添加剂)(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)、B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)、(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸、(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)
(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑、E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
其他添加剂DBPC二叔丁基对甲酚、胺二辛基二苯基胺、TCP磷酸三(甲苯酯)、OAP酸式磷酸二油基酯、亚酰胺由聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
本实施方式的造纸机用润滑油组合物的耐热性、耐磨耗性以及防腐蚀性均优异。因此,是能够适应近年来的造纸机开发的造纸机用润滑油组合物。
表1

表2

表3

本实施例为在上述基础油中配合(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物、(A-2)成分的硫代磷酸酯、或它们的混合物所形成的造纸机用润滑油的实施方式。
下面,通过实施例对该实施方式进行说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对配合的各润滑油组合物进行的试验方法也同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表5所示。
(试验方法)(耐磨耗性FALEX磨耗试验)在FALEX磨耗试验中,使用ASTM D 3233-93“Standard TestMethods for Measurement of Extreme Pressure Properties of FluidLubricants(Falex Pin Vee Block Methods)”所规定的试验机测定磨耗量。另外,使用外径6.35mm(1/4英寸)、长31.75mm(1·1/4英寸)的钢制针(轴颈),使用角度为96度的钢制V型块。在转数1000rpm、直接负荷1001bs、试验时间16小时的试验条件下进行试验。
(热稳定性试验)按照JIS K2540-1989的“润滑油热稳定度试验方法”评价润滑油的油泥生成抑制效果。即,在50ml的烧杯中放入45g表中的润滑油,向其中放入铜和铁催化剂,在150℃的空气恒温槽中放置120小时后,测定样品油中的油泥量,生成的油泥量如下求得用正己烷稀释试验后的润滑油,用0.8μm的膜滤器进行过滤,测定收集物重量。另外,铜和铁催化剂使用将涡轮油氧化稳定度试验(JIS K2514)中使用的催化剂切成8卷(长约3.5cm)者。
(防腐蚀性防锈试验)在防锈试验中,采用为了评价造纸机用润滑油的防腐蚀性而改进的试验方法进行JIS K 2510“润滑油防锈性能试验方法”所规定的试验。变化之处在于通常在评价润滑油时使用蒸馏水或人造海水,而评价造纸机用润滑油时取而代之使用人造白水,试验时间为2小时。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数95)、基础油21-癸烯低聚物(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数140)、基础油3使用季戊四醇和二季戊四醇的混合物与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度220mm2/s(40℃)、粘度指数120)。
(添加剂)(A-1)成分A-1-1β二硫代磷酰基化丙酸、A-1-2β二硫代磷酰基化丙酸乙酯、(A-2)成分A-2-1硫代磷酸三苯酯(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)、B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)。
(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑、E2二辛基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
其他添加剂
胺二辛基二苯基胺、DBPC二叔丁基对甲酚、TCP磷酸三(甲苯酯)[造纸机用润滑油组合物-3的实施方式的效果]本实施方式的造纸机用润滑油组合物的耐热性、耐磨耗性以及防腐蚀性均优异。因此,是能够适应于近年来造纸机的开发的造纸机用润滑油组合物。
表1

表2

表3

表4

表5

本实施例为在上述基础油中配合(C-1)成分、(C-2)成分或它们的混合物所形成的滑动引导面用润滑油的实施方式。下面,通过实施例对该实施方式进行进一步的说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,针对配合的各种润滑油组合物进行的试验方法同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表3所示。
(摩擦特性评价试验)图1为表示摩擦特性评价试验中所使用的摩擦系数测定系统的简要构成示意图。图1中,在床6上配置有通过负载传感器5连接的台1和活动夹具4,进而在台1上,配置有作为加工工具的代用物的重物9。台1和床6都是由铸铁制成的。另外,活动夹具4具有轴承部分,因而该轴承部分通过推进螺杆3连接A/C伺服马达2。通过A/C伺服马达2起动推进螺杆3,可以使活动夹具4沿着推进螺杆3的轴方向(图中的箭头方向)往复运动。进而,负载传感器5与电脑7、电脑7和A/C伺服马达2分别与控制面板8电连接,从而可以进行活动夹具4的往复运动的控制以及测定台1和活动夹具4之间的负荷。
在这样的摩擦系数测定系统中,在床6的上面滴加润滑油组合物,通过选择台重物9将台1和床6之间的面压调整到200kPa,然后以60mm/min的推进速度、750mm的推进长度使活动夹具4往复运动。通过负载传感器5(负荷计)测定这时的台1与活动夹具4之间的负荷,基于所得到的测定值求出引导面(台1/床6=铸铁/铸铁)的摩擦系数。另外,上述试验可以在进行3次惯性运转之后进行。各个润滑油组合物的摩擦系数如表1~3所示。
(防粘滑性评价试验)图2为防粘滑性评价装置(PLINT & PARTNERS公司制造的TE-77试验机)的简要结构示意图。图2所示的装置在支撑台110上以如下顺序层叠下侧测试片12、上侧测试片11、弹性体10,通过固定的负荷挤压测试片11、12,同时使弹性体10沿着支撑台110的面往复运动(滑动),使测试片11、12发生滑动。并且,该滑动时,通过负荷检测器13测定施加在测试片11、12上的负荷,求出测试片11、12之间的摩擦系数。图3为通过上述操作得到的摩擦系数与时间的关系的一个实例的曲线图。图中的Δμ表示摩擦系数的振幅。
使用这样的装置,除了改进测试片和条件以用于滑动引导面用润滑油评价之外,按照文献(摩擦学学会摩擦学会议预稿集,东京,1999-5D17)所示的方法,测定在测试片11、12之间插入各种润滑油组合物时的Δμ。具体来说,测试片11、12均按照JIS G 4051 S45C,在弹性体10中使用氯丁二烯橡胶,以0.3mm/s的平均滑动速度,在250N的负荷下进行试验。所得到的结果如表1~3所示。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数95)基础油21-癸烯低聚物(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数140)基础油3使用季戊四醇与碳原子数为5~12的直链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数120)(添加剂)(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑E2硫化酯(硫含有率11.4%)其他添加剂胺二辛基二苯基胺DBPC二叔丁基对甲酚TCP磷酸三(甲苯酯)OAP酸式磷酸二油基酯OAc油酸[滑动引导面用润滑油组合物-1的实施方式的效果]本实施方式的滑动引导面用润滑油组合物的摩擦特性和防粘滑性都很优异。
表1

表2

表3
本实施例为在上述基础油中配合(B)成分的分散型粘度指数提高剂所形成的滑动引导面用润滑油的实施方式。下面,通过实施例对该实施方式进行进一步的说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。
另外,针对配合的各种润滑油组合物进行的试验方法同样如下所示。
所得到的试验结果如表1~表4所示。
(摩擦特性评价试验)图1为表示摩擦特性评价试验中所使用的摩擦系数测定系统的简要构成示意图。图1中,在床6上配置有通过负载传感器5连接的台1和活动夹具4,进而在台1上,配置有作为加工工具的代用物的重物9。台1和床6都是由铸铁制成的。另外,活动夹具4具有轴承部分,因而该轴承部分通过推进螺杆3连接A/C伺服马达2。通过A/C伺服马达2起动推进螺杆3,可以使活动夹具4沿着推进螺杆3的轴方向(图中的箭头方向)往复运动。进而,负载传感器5与电脑7、电脑7和A/C伺服马达2分别与控制面板8电连接,从而可以进行活动夹具4的往复运动的控制以及测定台1和活动夹具4之间的负荷。
在这样的摩擦系数测定系统中,在床6的上面滴加润滑油组合物,通过选择台重物9将台1和床6之间的面压调整到200kPa,然后以60mm/min的推进速度、750mm的推进长度使活动夹具4往复运动。通过负载传感器5(负荷计)测定这时的台1与活动夹具4之间的负荷,基于所得到的测定值求出引导面(台1/床6=铸铁/铸铁)的摩擦系数。另外,上述试验可以在进行3次惯性运转之后进行。各个润滑油组合物的摩擦系数如表1~4所示。
(防粘滑性评价试验)图2为防粘滑性评价装置(PLINT & PARTNERS公司制造的TE-77试验机)的简要结构示意图。图2所示的装置在支撑台110上以如下顺序层叠下侧测试片12、上侧测试片11、弹性体10,通过固定的负荷挤压测试片11、12,同时使弹性体10沿着支撑台110的面往复运动(滑动),使测试片11、12发生滑动。并且,该滑动时,通过负荷检测器13测定施加在测试片11、12上的负荷,求出测试片11、12之间的摩擦系数。图3为通过上述操作得到的摩擦系数与时间的关系的一个实例的曲线图。图中的Δμ表示摩擦系数的振幅。
使用这样的装置,除了改进测试片和条件以用于滑动引导面用润滑油评价之外,按照文献(摩擦学学会摩擦学会议预稿集,东京,1999-5D17)所示的方法,测定在测试片11、12之间插入各种润滑油组合物时的Δμ。具体来说,测试片11、12均按照JIS G 4051 S45C,在弹性体10中使用氯丁二烯橡胶,以0.3mm/s的平均滑动速度,在250N的负荷下进行试验。所得到的结果如表1~4所示。
(与水溶性切削液的分离性的评价试验)在100mL量筒中采取20mL润滑油组合物和80mL水溶性切削液(乳液型切削液,新日本石油(株)制造,相当于JISK 2241“切削油剂”的W1种1号产品,稀释率10倍)。塞好该量筒,在室温下振荡1分钟,然后观察经过24小时后的分离状况,评价分离性。通过如下方式进行分离性的评价。
图4为振荡后经过规定时间时的量筒15内的分离状况的一个实例的说明图。在本试验中,分离的各个层的称呼从距离塞子14最近开始依次定为泡沫层(F层)16、油层(O层)17、乳膏层(C层)18、乳化层(E层)19,测定各个层的体积。所得到的结果如表1、2所示。表中所示的数值表示F层-O层-C层-E层的体积,例如“0-20-0-80”表示F层为0ml、O层为20ml、C层为0ml、E层为80ml。另外,C层的体积越小,或者C层的体积达到0ml时的时间越短,则意味着分离性越好。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡类矿物油(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数95)基础油21-癸烯低聚物(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数140)基础油3使用季戊四醇与碳原子数为5~12的直链和支链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数120)(添加剂)(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)成分C-2-1壬基苯氧基醋酸(NPA)(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑E2硫化酯(硫含有率11.4%)其他添加剂
胺二辛基二苯基胺DBPC二叔丁基对甲酚TCP磷酸三(甲苯酯)OAP酸式磷酸二油基酯OAc油酸PMA甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(数均分子量8万)酰亚胺聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
本实施方式的滑动引导面用润滑油组合物在摩擦特性、防粘滑性以及与水溶性切削液的分离性方面都令人满意。
表1

表2

表3

表4
本实施例为在上述基础油中配合(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物、(A-2)成分的硫代磷酸酯、或它们的混合物所形成的滑动引导面用润滑油的实施方式。下面,通过实施例对该实施方式进行进一步的说明。
所试验的基础油和添加在其中的添加剂的种类和其量如下所示。另外,对配合的各润滑油组合物进行的试验方法同样如下所示。所得到的试验结果如表1~表5所示。
(摩擦特性评价试验)图1为表示摩擦特性评价试验中所使用的摩擦系数测定系统的简要构成示意图。图1中,在床6上配置有通过负载传感器5连接的台1和活动夹具4,进而在台1上,配置有作为加工工具的代用物的重物9。台1和床6都是由铸铁制成的。另外,活动夹具4具有轴承部分,因而该轴承部分通过推进螺杆3连接A/C伺服马达2。通过A/C伺服马达2起动推进螺杆3,可以使活动夹具4沿着推进螺杆3的轴方向(图中的箭头方向)往复运动。进而,负载传感器5与电脑7、电脑7和A/C伺服马达2分别与控制面板8电连接,从而可以进行活动夹具4的往复运动的控制以及测定台1和活动夹具4之间的负荷。
在这样的摩擦系数测定系统中,在床6的上面滴加润滑油组合物,通过选择台重物9将台1和床6之间的面压调整到200kPa,然后以60mm/min的推进速度、750mm的推进长度使活动夹具4往复运动。通过负载传感器5(负荷计)测定这时的台1与活动夹具4之间的负荷,基于所得到的测定值求出引导面(台1/床6=铸铁/铸铁)的摩擦系数。另外,上述试验可以在进行3次惯性运转之后进行。各个润滑油组合物的摩擦系数如表1~5所示。
(防粘滑性评价试验)图2为防粘滑性评价装置(PLINT & PARTNERS公司制造的TE-77试验机)的简要结构示意图。图2所示的装置在支撑台110上以如下顺序层叠下侧测试片12、上侧测试片11、弹性体10,通过固定的负荷挤压测试片11、12,同时使弹性体10沿着支撑台110的面往复运动(滑动),使测试片11、12发生滑动。并且,该滑动时,通过负荷检测器13测定施加在测试片11、12上的负荷,求出测试片11、12之间的摩擦系数。图3为通过上述操作得到的摩擦系数与时间的关系的一个实例的曲线图。图中的Δμ表示摩擦系数的振幅。
使用这样的装置,除了改进测试片和条件以用于滑动引导面用润滑油评价之外,按照文献(摩擦学学会摩擦学会议预稿集,东京,1999-5D17)所示的方法,测定在测试片11、12之间插入各种润滑油组合物时的Δμ。具体来说,测试片11、12均按照JIS G 4051 S45C,在弹性体10中使用氯丁二烯橡胶,以0.3mm/s的平均滑动速度,在250N的负荷下进行试验。所得到的结果如表1~5所示。
(与水溶性切削液的分离性的评价试验)在100mL量筒中采取20mL润滑油组合物和80mL水溶性切削液(乳液型切削液,新日本石油(株)制造,相当于JISK 2241“切削油剂”的W1种1号产品,稀释率10倍)。塞好该量筒,在室温下振荡1分钟,然后观察经过24小时后的分离状况,评价分离性。通过如下方式进行分离性的评价。
图4为振荡后经过规定时间时的量筒15内的分离状况的一个实例的说明图。在本试验中,分离的各个层的称呼从距离塞子14最近开始依次定为泡沫层(F层)16、油层(O层)17、乳膏层(C层)18、乳化层(E层)19,测定各个层的体积。所得到的结果如表1、2所示。表中所示的数值表示F层-O层-C层-E层的体积,例如“0-20-0-80”表示F层为0ml、O层为20ml、C层为0ml、E层为80ml。另外,C层的体积越小,或者C层的体积达到0ml时的时间越短,则意味着分离性越好。
(基础油)基础油1溶剂精制石蜡系矿物油(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数95)基础油21-癸烯低聚物(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数140)基础油3使用季戊四醇与碳原子数为5~12的直链和支链饱和脂肪酸得到的多元醇酯(运动粘度68mm2/s(40℃)、粘度指数120)(添加剂)(A-1)成分A-1-1β二硫代磷酰基化丙酸A-1-2β二硫代磷酰基化丙酸乙酯(A-2)成分A-2-1硫代磷酸三苯酯(B)成分B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量8万)B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量7万)(C-1)成分C-1-1N-油酰基肌氨酸。
(C-2)成分
C-2-1壬基苯氧基醋酸。
(E)成分E12,5-双(正壬基二硫)-1,3,4-噻二唑、E2硫化酯(硫含有率11.4%)。
其他添加剂胺二辛基二苯基胺、DBPC二叔丁基对甲酚、TCP磷酸三(甲苯酯)、OAP酸式磷酸二油基酯、OAc油酸。
本实施方式的滑动引导面用润滑油组合物的摩擦特性和防粘滑性都特别优异。
表1

表2

表3

表4

表5
本实施例为在上述基础油中混合(A-2)成分的硫代磷酸酯、以及(B)成分的分散型粘度指数提高剂所得到的液压油的实施方式。以下通过实施例对该实施方式进行说明。
在下述实施例1~5和试验例1~8中,分别使用如下所示的基础油和添加剂,制备如表1~表3所示的组成的润滑油组合物。
(基础油)基础油1石蜡类高度溶剂精制基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数100)基础油2石蜡系氢化分解基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数125)(A-2)硫代磷酸酯A-2-1硫代磷酸三苯酯
A-2-2硫代磷酸三(丁基苯基)酯(B)分散型粘度指数提高剂B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量80000)B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量70000)(C-1)通式(11)~(13)所示的化合物C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)通式(14)所示的化合物C-2-1壬基苯氧基醋酸(G-A)酚类抗氧剂G-A-1二叔丁基对甲酚(G-B)胺类抗氧剂G-B-1二辛基二苯基胺其他添加剂E1二辛基二硫代磷酸锌H1磷酸三(甲苯酯)K1甲基丙烯酸的碳原子数为1~18的烷基酯的均聚物(数均分子量为150000)K2通过聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
K5二壬基萘磺酸钙(50质量%的溶液,载体油石蜡类溶剂精制矿物油,溶液的碱值170mgKOH/g)[热稳定性试验]针对实施例1~5和试验例1~8的各个润滑性组合物,按照JISK2540所规定的“润滑油热稳定度方法”,在容量50ml的烧杯中放入50ml的样品油,向其中放入铜和铁线圈状催化剂,在140℃的空气恒温槽中放置一定时间(10天,20天)后,进行热稳定性试验。使用过滤器对试验后的样品油进行过滤,测定样品油中的油泥量。得到的结果如表1~3所示。
针对实施例1~5和试验例1~8的各个润滑油组合物,进行SRV试验,评价摩擦特性。更具体地说,如图5所示,在盘1和位于其上面配置的球2的点接触区域上涂布燃料油,垂直地(图中的箭头A)对球2施加负荷,通式沿着盘1的上表面(图中的箭头B)使球2相对往复运动。通过安装在盘1的保持器(图中未示出)上的感压元件(图中未示出)测定这时的摩擦系数。使用直径25mm、厚度8mm的SPCC材料制成盘作为盘1,另外,使用直径10mm的SPCC材料制成的球作为球2。另外,施加在球2上的负荷为1200N、球2的振幅为1mm、频率为50Hz、温度为80℃。所得到的结果如表1~3所示。
针对实施例1~5和试验例1~8的各个润滑油组合物,按照JISK2520所规定的“石油制品-润滑油-抗乳化性试验方法”,在54℃的试验温度下评价抗乳化性。所得到的结果如表1~3所示。其中,表中的数值表示油层(ml)-水层(ml)-乳化层(ml)(经过时间(分钟))。
针对实施例1~5和试验例1~8的各个润滑油组合物,实施ASTMD 2882所规定的叶片泵试验,测定试验前后的叶轮和环的种类,测定磨耗量。试验时间为100小时。所得到的结果如表1~3所示。
本实施方式的润滑性组合物全部能够高水平且充分平衡地实现耐油泥性、耐磨耗性和摩擦特性,并且水分离性优异。并且,提供了能够用于通过使用本实施方式的液压油,能够实现油压操作系统的可靠性的提高和节能化的润滑油组合物。
表1

表2

表3
在实施例6~8中,使用上述基础油、添加剂、以及下述油性改进剂,制备具有如表4所示的组成的润滑性组合物。
(D)酯油性改进剂D1山梨糖醇酐和油酸的酯(山梨糖醇酐单油酸酯25mol%、山梨糖醇酐二油酸酯40mol%、山梨糖醇酐三油酸酯30mol%、山梨糖醇酐四油酸酯5mol%)D2甘油、醋酸与碳原子数为16~20的脂肪酸的混合脂肪酸的三酯(脂肪酸组成醋酸66mol%、碳原子数为16~20的直链饱和脂肪酸30mol%、碳原子数为18的直链不饱和脂肪酸4mol%)D3甘油与碳原子数为16~20的支链饱和脂肪酸的酯(甘油单酯25mol%、甘油二酯75mol%、甘油三酯0mol%)。
接着,针对实施例6~8所得到的各个润滑油组合物,和上述一样,实施热稳定性试验、SRV(微小往复动摩擦)试验和耐磨耗性试验,所得到的结果如表4所示。
表4
本实施例为在上述基础油中混合(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物、以及(B)成分的分散型粘度指数提高剂所得到的液压油的实施方式。
在下述实施例1~5和试验例1~9中,分别使用如下所示的基础油和添加剂,制备如表1~表3所示的组成的润滑油组合物。
(基础油)基础油1石蜡系高度溶剂精制基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数100)基础油2石蜡系氢化分解基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数125)(A-1)含有磷的羧酸化合物A-1-1β-二硫代磷酰基化丙酸A-1-2β-二硫代磷酰基化丙酸乙酯
(B)分散型粘度指数提高剂B1甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与甲基丙烯酸吗啉基乙酯(10mol%)的共聚物(数均分子量80000)B2甲基丙烯酸C1-C18烷基酯(90mol%)与苯甲酰基氨基甲基丙烯酸酯(10mol%)的共聚物(数均分子量70000)(A-2)硫代磷酸酯A-2-1硫代磷酸三苯酯(C-1)通式(17)~(19)所示的化合物C-1-1N-油酰基肌氨酸(C-2)通式(20)所示的化合物C-2-1壬基苯氧基醋酸(G-A)酚类抗氧剂G-A-1二叔丁基对甲酚(G-B)胺类抗氧剂G-B-1二辛基二苯基胺E1二辛基二硫代磷酸锌H1磷酸三(甲苯酯)其他添加剂K1甲基丙烯酸的碳原子数为1~18的烷基酯的均聚物(数均分子量为150000)K2通过聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
K5二壬基萘磺酸钙(50质量%的溶液,载体油石蜡类溶剂精制矿物油,溶液的碱值170mgKOH/g)[热稳定性试验]针对实施例1~5和试验例1~9的各个润滑性组合物,按照JISK2540所规定的“润滑油热稳定度方法”,在50ml容量的烧杯中放入50ml的样品油,向其中放入铜和铁线圈状催化剂,在140℃的空气恒温槽中放置一定时间(10天,20天)后,进行热稳定性试验。使用过滤器对试验后的样品油进行过滤,测定样品油中的油泥量。得到的结果如表1~3所示。
针对实施例1~5和试验例1~9的各个润滑油组合物,进行SRV试验,评价摩擦特性。更具体地说,如图5所示,在盘1和位于其上面配置的球2的点接触区域上涂布燃料油,垂直地(图中的箭头A)对球2施加负荷,通式沿着盘1的上表面(图中的箭头B)使球2相对往复运动。通过安装在盘1的保持器(图中未示出)上的感压元件(图中未示出)测定这时的摩擦系数。使用直径25mm、厚度8mm的SPCC材料制成盘作为盘1,另外,使用直径10mm的SPCC材料制成的球作为球2。另外,施加在球2上的负荷为1200N、球2的振幅为1mm、频率为50Hz、温度为80℃。所得到的结果如表1~3所示。
针对实施例1~5和试验例1~9的各个润滑油组合物,按照JISK2520所规定的“石油制品-润滑油-抗乳化性试验方法”,在54℃的试验温度下评价抗乳化性。所得到的结果如表1~3所示。其中,表中的数值表示油层(ml)-水层(ml)-乳化层(ml)(经过时间(分钟))。
针对实施例1~5和试验例1~9的各个润滑油组合物,实施ASTMD 2882所规定的叶片泵试验,测定试验前后的叶轮和环的种类,测定磨耗量。试验时间为100小时。所得到的结果如表1~3所示。
本实施方式的润滑性组合物全部能够高水平且充分平衡地实现耐油泥性、耐磨耗性和摩擦特性,并且水分离性优异。并且,提供了能够用于通过使用本实施方式的液压油,能够实现油压操作系统的可靠性的提高和节能化的润滑油组合物。
表1

表2

表3
在实施例6~8中,使用上述基础油、添加剂、以及下述油性改进剂,制备具有如表4所示的组成的润滑性组合物。
(D)酯油性改进剂D1山梨糖醇酐和油酸的酯(山梨糖醇酐单油酸酯2 5mol%、山梨糖醇酐二油酸酯40mol%、山梨糖醇酐三油酸酯30mol%、山梨糖醇酐四油酸酯5mol%)D2甘油、醋酸与碳原子数为16~20的脂肪酸的混合脂肪酸的三酯(脂肪酸组成醋酸66mol%、碳原子数为16~20的直链饱和脂肪酸30mol%、碳原子数为18的直链不饱和脂肪酸4mol%)D3甘油与碳原子数为16~20的支链饱和脂肪酸的酯(甘油单酯25mol%、甘油二酯75mol%、甘油三酯0mol%)。
和上述一样进行试验,所得到的试验结果如表4所示。
表4
本实施例为在上述基础油中配合(D)成分的酯油性改进剂所得到的液压油的实施方式。
在下述实施例1~4和试验例1~4中,分别使用如下所示的基础油和添加剂,制备如表1、表2所示的组成的润滑油组合物。
(基础油)基础油1石蜡系高度溶剂精制基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数100)基础油2石蜡类氢化分解基础油(40℃下的运动粘度46.1mm2/s(40℃)、粘度指数125)(D)多元醇酯D1甘油、醋酸、正十八烷酸以及油酸的混合脂肪酸的三酯(脂肪酸组成醋酸66.6mol%、正十八烷酸30.0mol%、油酸3.4mol%)。
D2甘油、醋酸、正十八烷酸以及油酸的混合脂肪酸的三酯(脂肪酸组成醋酸67.0mol%、正十八烷酸28.0mol%、油酸5.0mol%)。
D3甘油、醋酸、正十八烷酸以及油酸的混合脂肪酸的三酯(脂肪酸组成醋酸66.7mol%、正十八烷酸30.1mol%、油酸3.2mol%)。
(I)其他酯油性改进剂I1甘油与正十八烷酸的单酯I2甘油与油酸的单酯(A-1)含有磷的羧酸化合物A-1-1β-二硫代磷酰基化丙酸(H)磷酸酯H1磷酸三苯酯(A-2)硫代磷酸酯A-2-1硫代磷酸三苯酯(G-A)酚类抗氧剂G-A-12,6-二叔丁基对甲酚(G-B)胺类抗氧剂G-B-1二辛基二苯基胺(K)分散型流动点降低剂K1通过聚丁烯基琥珀酸酐与四亚乙基五胺的反应得到的单型聚丁烯基琥珀酰亚胺。
针对实施例1~4和试验例1~4的各个润滑性组合物,按照JISK2540所规定的“润滑油热稳定度方法”,在50ml容量的烧杯中放入50ml的样品油,向其中放入铜和铁线圈状催化剂,在140℃的空气恒温槽中放置一定时间(10天,20天)后,进行热稳定性试验。使用过滤器对试验后的样品油进行过滤,测定样品油中的油泥量。得到的结果如表1、2所示。

针对实施例1~4和试验例1~4的各个润滑油组合物,进行SRV试验,评价摩擦特性。更具体地说,如图5所示,在盘1和位于其上面配置的球2的点接触区域上涂布燃料油,垂直地(图中的箭头A)对球2施加负荷,通式沿着盘1的上表面(图中的箭头B)使球2相对往复运动。通过安装在盘1的保持器(图中未示出)上的感压元件(图中未示出)测定这时的摩擦系数。使用直径25mm、厚度8mm的SPCC材料制成盘作为盘1,另外,使用直径10mm的SPCC材料制成的球作为球2。另外,施加在球2上的负荷为1200N、球2的振幅为1mm、频率为50Hz、温度为80℃。所得到的结果如表1、2所示。
针对实施例1~4和试验例1~4的各个润滑油组合物,实施ASTMD 2882所规定的叶片泵试验,测定试验前后的叶轮和环的种类,测定磨耗量。试验时间为100小时。所得到的结果如表1、2所示。
将实施例1~4和试验例1~4的各个润滑油组合物各100ml放入容量为100ml的带塞的玻璃容器中,用塞子密封玻璃容器,在0℃的冷藏库中保存。观察经过60天后的润滑油组合物,观察有无沉淀。所得到的结果如表1、2所示。
本实施方式的润滑性组合物全部能够高水平且充分平衡地实现耐油泥性、耐磨耗性和摩擦特性,并且水分离性优异。并且,提供了能够用于通过使用本实施方式的液压油,能够实现油压操作系统的可靠性的提高和节能化的润滑油组合物。
表1

表2

权利要求
1.工业机械·装置用润滑性组合物,其以选自矿物油、油脂、合成油以及它们的混合油的任一种作为基础油,含有选自以下(A)成分~(D)成分的至少一种的添加剂,(A)成分(A-1)含有磷的羧酸化合物和/或(A-2)硫代磷酸酯(B)成分分散型粘度指数提高剂;(C)成分以下的(C-1)成分和/或(C-2)成分(C-1)成分下述通式(1)~(3)所示的化合物的至少一种R1-CO-NR2-(CH2)n-COOX1(1)式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,X1表示氢、碳原子数为1~30的烷基或碳原子数为1~30的烯基,n表示1~4的整数,[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]mY1(2)式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Y1表示碱金属或碱土类金属,n表示1~4的整数,m在Y1为碱金属时表示1,在Y1为碱土类金属时表示2,[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO)]m-Z-(OH)m’(3)式中,R1表示碳原子数为6~30的烷基或碳原子数为6~30的烯基,R2表示碳原子数为1~4的烷基,Z表示2元以上的多元醇除去了羟基的残基,m表示1以上的整数,m’表示0以上的整数,m+m’表示Z的价数,n表示1~4的整数,(C-2)成分下述通式(4)所示的化合物R3-CH2COOH通式(4)式中,R3表示碳原子数为7~29的烷基、碳原子数为7~29的烯基或通式(5)所示的基团,R4-C6H4O-(5)式中,R4表示碳原子数为1~20的烷基或氢;(D)成分酯油性改进剂。
2.作为齿轮油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自上述成分(A)~成分(C)的任一种。
3.作为造纸机用润滑油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自上述成分(A)~成分(C)的任一种。
4.作为滑动引导面用润滑油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂为选自成分(A)~成分(C)的任一种。
5.作为润滑油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂包括上述(A-1)成分的含有磷的羧酸化合物和上述(B)成分的分散型粘度指数提高剂。
6.作为润滑油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂包括上述(A-2)成分的硫代磷酸酯和上述(B)成分的分散型粘度指数提高剂。
7.作为润滑油组合物的如权利要求1所述的润滑性组合物,其中,上述添加剂包括上述(D)成分的酯油性改进剂,所述(D)成分的酯油性改进剂为多元醇和一元酸的脂肪酸的酯。
8.如权利要求7所述的润滑性组合物,其中,上述作为多元醇和一元酸的脂肪酸的酯的上述(D)成分的酯油性改进剂是选自以下(D-1)~(D-3)的酯的任一种(D-1)包含酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的多元醇与不饱和脂肪酸的酯,(D-2)多元醇与脂肪酸的完全酯,所述脂肪酸为短链脂肪酸和长链脂肪酸的混合脂肪酸,(D-3)包含酯化度为1的部分酯和酯化度为2以上的部分酯的多元醇与支链饱和脂肪酸的酯。
9.如权利要求8所述的润滑性组合物,其中,上述润滑油组合物为液压油。
全文摘要
提供工业机械装置用润滑性组合物,其以选自矿物油、油脂、合成油以及它们的混合油的任一种作为基础油,含有选自以下(A)成分~(D)成分的至少一种的添加剂。(A)成分(A-1)含有磷的羧酸和/或(A-2)硫代磷酸酯(B)成分分散型粘度指数提高剂(C)成分(C-1)特定的酰胺基羧酸化合物和/或(C-2)特定的羧酸化合物(D)成分酯油性改进剂该组合物适合作为润滑油组合物,进而适合作为齿轮油组合物、造纸机用润滑油组合物、滑动引导面用润滑油组合物以及液压油等。
文档编号C10M133/16GK1938408SQ20058000964
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者泷川克也, 别府幸治, 三本信一, 秦正广, 秋山英治 申请人:新日本石油株式会社
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