专利名称：润滑油组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及润滑油组合物。特别地，本发明涉及作为内燃机用润滑油、作为驱动系统用润滑油或作为液压油使用的润滑油组合物。
背景技术：
近年来，在各领域中期望减轻环境负担。特别地，二氧化碳(CO2)减排是紧迫性任务，并且在国内各行业和包括汽车运输的运输行业以及在大众消费中努力进行节能。例如，在汽车工业中，通过采用稀燃技术或直喷技术等以改进燃料消耗和减少CO2 排放来改进汽油发动机的效率。另一方面，已经尝试使用滑动构件用低摩擦材料或采用节省燃料的内燃机用或驱动系统用润滑油以减少发动机中的摩擦。通常将三元催化剂装备在发动机中以纯化由发动机中排出的废气。由于通过磷组分使三元催化剂(trhree way catalyst)中毒并由此废气纯化率随着时间降低，因此期望润滑油中磷含量的减少。然而， 润滑油中磷含量的减少会引起不良的耐磨耗性或卡咬(seizure)等的问题。为解决该问题，申请人提出包含二聚酸联氨和二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)的内燃机用润滑油(参见专利文献1)。在工业机械尤其是需要大量工作能源的那些如喷射成型机、工作机械、压床和锻压机等中，广泛使用能够将液压泵的加压能源转化为动能(工作能源)的液压系统。对于此类液压系统也日益期望节能。因此，作为液压系统中的压力介质的液压油(hydraulic fluid)也进行节能措施，并且尝试减少其粘度或增加其粘度指数。然而，滑动构件的耐磨耗性、滑动构件的卡咬等的减少已成为与较低粘度相关的问题。近年来，由于滑动构件上施加的载荷随着机械系统变得更小、更快、更低耗油和更节能而增加，期望显示优异的润滑性(例如，耐磨耗性等)的润滑油。润滑油的理想特性为在高速下以及在低速下摩擦损失均是小的，和磨耗如微动磨耗等也是小的。换言之，期望减少摩擦损失和磨耗的润滑油。因此，期望即使当在高速旋转期间接触面的速度高或当在低速下施加高转矩时，润滑油也产生小的摩擦损失和小的磨
^^ ο需要减少润滑油基础油自身的粘度以降低高速下的摩擦损失。然而，当润滑油基础油的粘度降低时可能容易地发生由于微动引起的磨耗；即，滑动构件的基本金属能够彼此接触，引起磨耗或卡咬。现有技术文献专利文献[专利文献 1] JP-A-2008-37894
发明内容
发明要解决的问题本发明人进行深入研究以解决上述问题。结果，本发明人惊奇地发现3，4，5-三羟基苯甲酸酯(1)具有减少摩擦系数和抑制磨耗的功能，(2)通过还原赤铁矿(铁红锈)为特征在于硬度和强度的磁铁矿(黑锈)显示高防锈效果，和(3)尽管3，4，5_三羟基苯甲酸酯自身对于矿物润滑油基础油具有低溶解性，因此在没有清洁分散剂情况下其不会显示上述效果，但是，当与清洁分散剂组合使用时能够显示上述效果。这些发现导致完成本发明。本发明可解决在滑动构件中发生的和作为如上所述机械系统的更小尺寸、更快速度、更好的燃油效率和更加节能的结果而变得更严重的各种问题。本发明的目的在于提供显著减少磨耗、稳定地显示低的摩擦系数并在铁系滑动构件的润滑中具有高防锈效果的润滑油组合物。用于解决问题的方案具体地，本发明如下(1) 一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油、相对于润滑油组合物总量为 0. 01-10质量％的量的3，4，5-三羟基苯甲酸酯，和相对于润滑油组合物总量为0. 1-20质量％的量的清洁分散剂。(2)根据(1)所述的润滑油组合物，其中3，4，5-三羟基苯甲酸酯为由3，4，5-三羟基苯甲酸和具有3-12个碳原子的直链或支链醇合成的3，4，5_三羟基苯甲酸烷基酯。(3)根据⑴或⑵所述的润滑油组合物，其中润滑油基础油在40°C下的运动粘度为 5-1000mm2/s。(4) 一种内燃机用润滑油、驱动系统用润滑油或液压油，其包括根据(1)-(3)任一项所述的润滑油组合物。发明的效果由于根据本发明的润滑油组合物包括润滑油基础油、3，4，5_三羟基苯甲酸酯和清洁分散剂，所以其显著地减少磨耗，稳定地显示低的摩擦系数，并在铁系滑动构件中具有优异的防锈效果。因此，本发明的润滑油组合物可适合于长期使用，并由于低且稳定的摩擦系数显示显著的节能的效果。
具体实施例方式根据本发明的润滑油组合物除了润滑油基础油之外还包含0. 01-10质量％的量的3，4，5_三羟基苯甲酸酯，和0. 1-20质量％的量的清洁分散剂。由于3，4，5_三羟基苯甲酸酯在矿物基础油中或在不含极性基团的烃基础油如酯或醚等中显示低溶解性，因此不能单独添加3，4，5-三羟基苯甲酸酯至达到改进的润滑性的有效浓度。然而，如果3，4，5-三羟基苯甲酸酯与清洁分散剂组合使用，则其可以以达到改进的润滑性的有效浓度使用。润滑油基础油矿物油、合成油或动物/植物油等可用作本发明中的润滑油基础油。两种以上的这些润滑油基础油也可组合使用。用于根据本发明的润滑油组合物中的润滑油基础油的物理性质不特别限定，但是优选润滑油基础油在40°C下的运动粘度为5-1000mm2/S，更优选5-500mm2/S，仍更优选5-100mm2/s，这是因为可通过减少粘度促进节能。然而，应当注意，对于高载荷应用，优选使用具有高粘度的基础油。润滑油基础油的粘度指数优选90以上，更优选100-250。润滑油基础油的作为低温性质的倾点优选-10°C以下，更优选-15°c以下。此外，从安全的观点，润滑油基础油的闪点优选70°C以上，更优选150°C以上。润滑油基础油优选以相对于润滑油组合物的总量为70-99质量％，更优选80-98
质量％的量使用。作为矿物润滑油基础油，可使用通过将润滑油馏分(通过在常压下蒸馏原油或在减压下蒸馏常压渣油获得)进行润滑油纯化手段如氢化裂解、溶剂提取、加氢精制、溶剂脱蜡、加氢脱蜡(hydrodewaxing)和粘土处理等的适当组合获得的纯化的润滑油基础油。由具有相对高沸点的石油馏分获得的矿物润滑油基础油通常是廉价的，因而广泛用于各种润滑油和润滑脂等。因此，从经济角度来看，优选单独使用矿物润滑油基础油作为本发明中的基础油。合成润滑油基础油的实例包括聚-α-烯烃(PAO)、烷基苯、烷基萘、酯、醚、二元醇、硅油和氟化油等。它们中，优选PAO和酯。PAO为化学惰性的，显示优异的粘度性质，并具有宽的粘度范围，其商购可得，因此方便使用。具有不同分子结构的各种酯化合物是商购可得的，并且各酯化合物具有均勻的特性。这些酯化合物具有与有相当粘度的烃基础油相比而较高的闪点。酯可通过醇和脂肪酸的脱水缩聚反应获得。从化学稳定性的观点，优选使用二元酸和一元醇的二酯或者多元醇和一价脂肪酸的多元醇酯作为本发明中的润滑油基础油。动物/植物润滑油基础油的实例优选包括但不限于，乳(黄油)脂、牛脂、猪油、羊脂、牛脚油(nests foot oil)、鲸油、鲑鱼油、鲣油、鲱鱼油、鳕鱼肝油以及豆油、菜油、葵花油、红花油、花生油、玉米油、棉子油、米糠油、爪哇木棉油、芝麻油、橄榄油、亚麻子油、蓖麻油、可可脂、牛油树脂、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、大麻子油、米油和茶籽油。矿物润滑油基础油、合成润滑油基础油和动物/植物润滑油基础油等可以以适当的组合和适当的比例配制，因此可获得各应用需要的性能。在这些配方中，可使用多种矿物润滑油基础油、多种合成润滑油基础油和/或多种动物/植物润滑油基础油。由于3，4，5_三羟基苯甲酸酯在具有极性基团的润滑油基础油如合成酯或醚和动物/植物基础油中显示高溶解性，因此当使用此类基础油时可减少清洁分散剂的添加量。 然而，由于此类具有极性基团的润滑油基础油通常具有低的水解稳定性并且是昂贵的，因此优选以相对于100质量份矿物润滑油基础油为50质量份以下、更优选5-30质量份的量混合具有极性基团的润滑油基础油。3,4,5-三羟基苯甲酸酯在根据本发明的润滑油组合物中添加的3，4，5_三羟基苯甲酸酯优选为由3，4， 5-三羟基苯甲酸和具有3-12个碳原子的直链或支链醇合成的3，4，5-三羟基苯甲酸烷基酯。在所述3，4，5_三羟基苯甲酸烷基酯中，优选3，4，5_三羟基苯甲酸丙酯、3，4，5_三羟基苯甲酸丁酯、3，4，5_三羟基苯甲酸己酯、3，4，5-三羟基苯甲酸辛酯、3，4，5-三羟基苯甲酸癸酯或3，4，5_三羟基苯甲酸十二烷酯。从基础油中的溶解性和润滑性改进效果之间的平衡的观点，特别地优选3，4，5-三羟基苯甲酸丙酯和3，4，5-三羟基苯甲酸辛酯。烷基可为直链或支链的。3，4，5_三羟基苯甲酸酯以相对于润滑油组合物的总量为0.01-10质量％、优选 0. 1-5质量％的量添加。如果3，4，5_三羟基苯甲酸酯的量小于0.01质量％，不会充分地实现磨耗减少、摩擦系数降低或者防锈。如果3，4，5-三羟基苯甲酸酯的量超过10质量％，则可能不会期望与添加量成正比的效果的进一步改进，因此其是不经济的。清洁分散剂清洁分散剂的实例优选包括金属清洗剂如碱土金属磺酸盐、碱土金属酚盐和碱土金属水杨酸眼等，以及无灰分散剂如聚链烯基琥珀酰亚胺、聚链烯基琥珀酸酯和其硼酸改性物质或其膦酸酯、苄胺、含硼苄胺和单或二羧酸酰胺(例如，分别代表性的脂肪酸酰胺或琥珀酸酰胺)等。碱土金属磺酸盐为通过使用发烟硫酸或硫酸使烷基芳香烃化合物磺化获得的产物的碱土金属盐。碱土金属酚盐为通过硫化烷基酚与甲醛反应获得的硫化烷基酚或烷基酚的曼尼希反应产物的碱土金属盐。碱土金属水杨酸盐为烷基水杨酸的碱土金属盐。形成盐的碱土金属的实例包括钙、钡和镁等。它们中，特别优选钙。金属盐不限于中性盐，并且也可以使用通过进一步添加碱土金属盐而获得的高碱性金属盐。作为聚链烯基琥珀酰亚胺，可优选使用通过聚丁烯基琥珀酸多胺的反应获得的无灰分散剂，所述聚丁烯基琥珀酸多胺通过分子量为1000至几千的聚丁烯的马来化获得。尽管可能难以分别准确地考虑清洁剂的作用和分散剂的作用，但是在本发明中， 推测清洁分散剂起到将3，4，5_三羟基苯甲酸酯(其在在烃油中具有低溶解性)溶解和分散于基础油中的作用。清洁分散剂以相对于润滑油组合物的总量为0. 1-20质量％、优选1-10质量％的量使用。如果清洁分散剂的量小于0.1质量％，获得的效果可能不充分。另一方面，如果清洁分散剂的量超过20质量％，则可能不会期望对应于添加量的效果的进一步改进，因此其是不经济的。其它添加剂根据本发明的润滑油组合物可进一步包括润滑油或润滑脂等中常规使用的其它添加剂，如摩擦改进剂、抗磨添加剂(antiwear agent)、极压剂、抗氧化剂、防锈剂、金属钝化剂和消泡剂等以进一步改进组合物的性能，条件是本发明的效果不受到其它添加剂的损害。摩擦改进剂的实例包括有机钼化合物如二硫代氨基甲酸钼和二硫代磷酸钼，含氮化合物如脂肪胺、脂肪族酰胺和脂肪族酰亚胺、醇类、酯类、磷酸胺盐和亚膦酸胺盐等。抗磨添加剂的实例包括磷酸盐和二烷基二硫代磷酸锌等。极压剂的实例包括硫化烯烃和硫化油脂等。抗氧化剂的实例包括胺抗氧化剂和苯酚抗氧化剂等。金属钝化剂的实例包括苯并三唑等。防锈剂的实例包括链烯基琥珀酸酯或偏酯等。消泡剂的实例包括硅酮化合物和酯类消泡剂等。根据本发明的润滑油组合物可合适地用作内燃机用润滑油、驱动系统用润滑油或液压油。实施例以下通过实施例和比较例进一步描述本发明。然而，本发明不限于以下实施例。
润滑油组合物的制备将以下示出的3，4，5_三羟基苯甲酸酯、润滑油基础油、清洁分散剂和添加剂以表 1中示出的比例共混，从而制备实施例和比较例的润滑油组合物。为测量实施例和比较例的基础油和润滑油的性质，粘度和粘度指数根据JIS K 2283测量，倾点根据JIS K2269测量， 以及闪点根据JIS K 2265-4测量。(A) 3，4，5-三羟基苯甲酸酯(Al) 3，4，5-三羟基苯甲酸丙(正丙)酯(由 Iwate Chemical Co.，Ltd.制造)(A2) 3，4，5-三羟基苯甲酸辛(正辛)酯(由 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)(B)润滑油基础油(Bi)石蜡矿物油(运动粘度(400C ) :32mm2/S，粘度指数:106，倾点:_15°C，闪点 230 0C )(B2)多元醇酯油(运动粘度(400C ) :10mm2/S，粘度指数95，倾点:-50°C，闪点 190 0C )(B3)聚-α -烯烃(PAO)(运动粘度 00 V ) 400mm2/s,粘度指数150，倾点-:35°C，闪点2800C )(C)清洁分散剂(Cl)中性磺酸钙(C2)聚丁烯基琥珀酰亚胺(D)其它添加剂(Dl)抗氧化剂二叔丁基对甲酚(DBPC)(D2)抗磨添加剂磷酸三甲苯酯(TCP)(D3)摩擦改进剂二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)以上述方式获得的实施例1-7和比较例1-4的各润滑油组合物通过通常应用于润滑油组合物中的标准评价其外观和润滑性(摩擦系数和磨耗深度)。测量方法和评价方法测量和评价根据以下方法进行。外观将通过以表1中示出的比例共混组分制备的组合物冷却至室温，目视观察所得组合物的外观。将已形成沉淀物或沉积物的情况判断为“不良”，和将已获得均勻液体的情况判断为“良好”。耐磨耗性试验实施例1-7和比较例1-4的润滑油组合物的耐磨耗性使用球盘往复式摩擦试验机测量。选择低滑动速率(lcm/s)和高载荷Q200gf)以使试验在油膜不能容易地形成的条件下，即在苛刻的润滑条件下进行。试验在室温、20mm的振幅下开始。往复式摩擦操作进行2小时。将轴承碳钢(SUJ-2)用作球和盘的试验片。2小时时间过后的摩擦系数和试验后盘的磨耗深度使用接触式表面粗糙度试验仪测量。接下来，评价作为内燃机用润滑油、作为驱动系统用润滑油和作为液压油的实施例1-7的润滑油组合物的性质，并与比较例1-4的润滑油组合物的性质相比较。作为内燃机用润滑油的评价内燃机用润滑油通过使用圆柱/盘SRV摩擦试验机在100°C高温下测量盘磨痕直径和摩擦系数而评价。试验通过使用圆柱在以下条件下施加往复摩擦至盘而进行载荷200N、频率 300Hz、振幅1. Omm和试验时间1小时，并使用显微镜测量盘上形成磨痕的直径。摩擦系数使用在摩擦试验机上预装的应变计测量。作为驱动系统用润滑油的评价驱动系统用润滑油使用FZG点蚀试验(pitting test)评价。试验通过使用TYPE PT-C齿轮在以下条件根据DIN 513M进行载荷9级(stage)、油温120°C和旋转速度1440/ 分钟。将疲劳寿命定义为通过以规定的间隔停止试验装置并且每次检查齿面确定的、出现 Imm2尺寸的麻点(pitting)的时间(小时)。齿面在最初M小时期间每8小时进行检查， 其后每2至4小时检查。作为液压油的评价作为液压油的润滑油组合物使用高压叶片泵试验评价。高压叶片泵试验根据ASTM D2882进行。将56. 8升油在泵试验仪器中在以下条件下循环100小时压力140kg/cm2、泵速度1200rpm和入口油温65. 5°C。随后测量叶片和凸轮环总重量的减少，并将其作为磨耗量。测量/评价结果共同示于表1中。表 权利要求
1.一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油、相对于所述润滑油组合物总量为 0. 01-10质量％的量的3，4，5-三羟基苯甲酸酯，和相对于所述润滑油组合物总量为0. 1-20 质量％的量的清洁分散剂。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述3，4，5-三羟基苯甲酸酯为由3，4， 5-三羟基苯甲酸和具有3-12个碳原子的直链或支链醇合成的3，4，5-三羟基苯甲酸烷基
3.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中所述润滑油基础油在40°C下的运动粘度为 5-1000mm2/s。
4.一种内燃机用润滑油、驱动系统用润滑油或液压油，其包括根据权利要求1-3任一项所述的润滑油组合物。
全文摘要
公开一种润滑油组合物，其能够极大地减少磨损，能够稳定地显示低摩擦系数，并且在铁系滑动构件的润滑中具有高耐腐蚀性。润滑油组合物包括润滑油基础油、相对于润滑油组合物总量为0.01-10质量％的量的3，4，5-三羟基苯甲酸酯，和相对于润滑油组合物总量为0.1-20质量％的量的清洁分散剂。
文档编号C10N30/12GK102272276SQ20108000415
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月6日 优先权日2009年1月9日
发明者开米贵, 设乐裕治, 野中铁也 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社