润滑油组合物、使用该润滑油组合物的滑动机构的制作方法
【专利摘要】一种夹在滑动机构之间使用的低摩擦滑动材料用的润滑油组合物，所述滑动机构是至少一侧的滑动面上形成有含有氢5atom％以上50atom％以下的DLC皮膜的滑动机构，上述润滑油组合物的特征在于，润滑油基础油中，以组合物总量为基准，含有(A)换算成磷浓度为0.005质量％以上0.12质量％以下的有机二硫代磷酸锌，(B)酰胺系摩擦降低剂0.05质量％以上5质量％以下，以及(C)换算成碱土金属浓度为0.05质量％以上0.5质量％以下的碱土金属水杨酸盐系清净剂以及/或者碱土金属磺酸盐系清净剂，(A)成分中，以组合物总量为基准，含有换算成磷浓度为0.005质量％以上0.05质量％以下的二伯烷基二硫代磷酸锌。
【专利说明】润滑油组合物、使用该润滑油组合物的滑动机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及润滑油组合物以及使用该润滑油组合物的滑动机构，更详细地涉及作为低摩擦滑动材料用的润滑油使用时显示出极低的摩擦系数的润滑油组合物以及使用该润滑油组合物的显示出低摩擦系数的滑动机构。
【背景技术】
[0002]近年，各种领域中，对环境问题的应对正在变得重要起来，关于节能化和减少二氧化碳排放量的技术开发正在推进着。例如，关于汽车，提高燃油经济性就是重要的课题，为了完成该课题，正在进行着润滑油、滑动材料的技术开发。
[0003]对于润滑油组合物的开发，迄今为止正在以提高各种性能为目的，开发各种基础油和添加剂。例如，作为发动机油所要求的性能，有适当的粘度特性、氧化稳定性、清净分散性、抗磨耗性、防泡性等，通过各种基础油和添加剂的组合从而达到提高这些性能的目的。特别是由于二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)是优异的耐磨耗添加剂，故作为发动机油的添加剂而被广泛使用。
[0004]另一方面，关于滑动材料的开发，在摩擦磨耗环境十分严酷的部位(例如，发动机的滑动部位)使用的材料，已知具有有助于提高耐磨耗性等的TiN皮膜或CrN皮膜等硬质皮膜的材料。此外，已知通过利用类金刚石碳(DLC)皮膜(皮膜)，可以在空气中在不存在润滑油的情况下降低摩擦系数，具有DLC皮膜的材料(以下称DLC材料)被期待作为低摩擦滑动材料。
[0005]然而，DLC材料存在在润滑油组合物的存在下其减少摩擦的效果小的情况，这种情况下难以获得节省耗油量的效果。因此，迄今为止还在进行着DLC材料等的低摩擦滑动材料用的润滑油组合物的开发。
例如，专利文献I中公开了含有醚系无灰摩擦降低剂的用于低摩擦滑动构件的润滑油组合物。专利文献2、3中公开了在DLC构件与铁基构件的滑动面，以及DLC构件与铝合金构件的滑动面，使用含有脂肪酸酯系无灰摩擦调整剂和脂肪族胺系无灰摩擦调整剂的润滑油组合物的技术。此外，专利文献4中公开了在具有DLC涂层滑动构件的低摩擦滑动机构中，使用含有含氧有机化合物和脂肪族胺系化合物的低摩擦剂组合物的技术。
虽然低摩擦滑动材料用的润滑油组合物正在像这样被开发着，但即使应用这些技术的情况下，为追求耐磨耗性等的进一步提高而混合ZnDTP时，却有摩擦系数增大、不能达到低摩擦化的现象。
因而，为了维持、提高对润滑油组合物要求的各种性能，就需要例如，即使是含有ZnDTP的润滑油组合物，在作为低摩擦滑动材料用润滑油组合物使用时也显示出极低的摩擦系数的润滑油组合物。
[0006] 此外，需要低摩擦性优异的滑动机构，该滑动机构使用维持这样的润滑油组合物的各种特性的同时可以发挥优异的低摩擦性的润滑油组合物，与在滑动面上具有上述的DLC皮膜的滑动构件组合。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2006 - 36850号公报专利文献2:日本专利特开2003 - 238982号公报专利文献3:日本专利特开2004 — 155891号公报专利文献4:日本专利特开2005 - 98495号公报
【发明内容】
发明要解决的课题
[0008]鉴于上述情况，本发明的目的是提供，即使在润滑油组合物含有二烷基二硫代磷酸锌的情况下，作为低摩擦滑动材料用润滑油组合物使用时也能显示出极低的摩擦系数的润滑油组合物。本发明使用含有ZnDTP的润滑油组合物，通过与在滑动面上具有特定的低摩擦滑动材料的皮膜的滑动构件相互组合，低摩擦性优异。
解决课题的手段
[0009]本发明人反复专心的研究，结果发现通过混合特定的添加剂而成的润滑油组合物可以解决上述课题。本发明还发现由该润滑油组合物和形成了特定的低摩擦滑动材料的皮膜的滑动构件构成滑动机构，从而解决了前述课题。本发明是基于该发现而完成的发明。
[0010]即本发明提供以下的内容:
1.一种用于低摩擦滑动材料的润滑油组合物，其润滑油基础油中，以组合物总量为基准，含有(A)换算成磷浓度为0.005质量％以上、0.12质量％以下的有机二硫代磷酸锌，(B)胺系摩擦降低剂0.05质量％以上、5质量％以下，以及(C)换算成碱土金属浓度为0.05质量％以上、0.5质量％以下的碱土金属水杨酸盐系清净剂以及/或者碱土金属磺酸盐系清净剂，其特征在于，所述(A)组分中，以组合物总量为基准计，含有换算成磷浓度为0.005质量％以上、0.05质量％以下的二伯烷基二硫代磷酸锌。
2.如上述I所述的润滑油组合物，其中，(B)组分的胺系摩擦降低剂为具有碳原子数12~24的脂肪族烃基的伯胺的碳原子数2或者3的亚烷基氧化物加成物。
3.如上述I或2所述的润滑油组合物，其特征在于，低摩擦滑动材料为具有类金刚石碳(DLC)皮膜的材料。
4.一种滑动机构，是使上述I~3中任一项所述的润滑油组合物夹在相互滑动的2个滑动构件的滑动面之间而成的滑动机构，是在2个滑动构件中至少一个的滑动面上形成有含有5atom%以上50atom%以下氢的DLC皮膜的滑动机构。
5.如上述4所述的滑动机构，所述DLC皮膜是X射线散射光谱中具有石墨晶体峰的DLC皮膜。
6.如上述5所述的滑动机构，DLC皮膜中的石墨晶体的晶体直径为15nm以上10nm以下。
7.如上述4~6中任一项所述的滑动机构，DLC皮膜是通过阴极PIG等离子体CVD法，在高密度等离子体气氛下形成的物质。
发明效果
[0011]本发明可以提供，即使在润滑油含有二烷基二硫代磷酸锌的情况下，作为低摩擦滑动材料用润滑油组合物使用时也具有极低的摩擦系数的润滑油组合物。本发明的目的还在于提供，即便使用含有二烷基二硫代磷酸锌的润滑油组合物，通过与在滑动面上具有特定的低摩擦滑动材料的皮膜的滑动构件相互组合从而低摩擦性优异的滑动机构。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是示意性地显示具有本发明一个实施方式涉及的滑动机构的DLC皮膜的滑动构件的结构的截面图。
图2是示意性地显示具有本发明的其他实施方式涉及的滑动机构的DLC皮膜的滑动构件的结构的截面图。
图3是显示本发明的一个实施方式涉及的作为DLC皮膜的形成装置的一个例子的阴极PIG等离子体CVD装置的概要的图。
图4是本发明一个实施方式涉及的DLC皮膜的X射线衍射光谱的测定例。
图5是图4的DLC皮膜的微分光谱。
图6是显示图4的DLC皮膜的晶体峰的图。
符号说明 1、41基材
2中间层
3DLC皮膜
4石墨晶体 21 基底层 40 腔室
42支架
43等离子体源
44电极
45线圈
46阴极
47气体导入口
48气体排出口
49偏压电源
50等离子体
【具体实施方式】
[0013]本发明涉及润滑油组合物，使用该润滑油组合物的滑动机构。以下，对这些进行详细说明。
1.润滑油组合物 [润滑油基础油]
本发明的润滑油组合物通常含有润滑油基础油和特定的添加剂，作为低摩擦滑动材料的滑动面上使用的润滑油使用。
[0014]本发明中使用的润滑油基础油没有特别的限制，可以迄今为止使用的公知的矿物系基础油(以下称为“矿物油”)和合成系基础油(以下称为“合成油”)中适当选择使用。
此处，矿物油系基础油可以列举，例如，将石蜡基系原油、中间基系原油或者环烷烃基系原油常压蒸馏，或者将常压蒸馏的残渣油进行减压蒸馏而得到的馏出油，或者将这些按照常规方法提纯而得到的提纯油，例如，溶剂提纯油、氢化分解油、氢化提纯油、脱蜡处理油、白土处理油，还有蜡异构化油等。
另一方面，合成油可以列举例如作为碳原子数为8~14的α-烯烃的低聚物的聚α -烯烃、聚丁烯、多元醇酯、烷基苯等。
本发明中，基础油可以使用I种上述矿物油，也可以2种以上组合使用。此外，上述合成油可以使用I种，也可以2种以上组合使用。进一步，还可以将I种以上矿物油和I种以上合成油组合使用。
[0015]上述润滑油基础油的100°C下的运动粘度通常为2mm2/s以上50mm2/s以下，优选3mm2/s以上30mm2/s以下,特别优选3mm2/s以上15mm2/s以下是有优势的。100°C下的运动粘度为2mm2/s以上时蒸发损失少，且为50mm2/s以下时，由粘滞阻力而引起的动力损失得到抑制，良好地发挥改善耗油量的效果。
此外，该润滑油基础油的粘度指数优选为60以上，更优选为70以上，特别优选为80以上。粘度指数在60以上时，基础油随温度的粘度变化小，发挥稳定的润滑性能。
进一步，润滑油基础油的硫含量优选1000质量ppm以下，更优选500质量ppm以下，特别优选100质量ppm以下。硫含量为1000质量ppm以下时，就有氧化稳定性提闻的效果。
此外，润滑油基础油，以组合物总量为基准，优选含有70质量％以上，更优选含有80质量％以上。
[0016][润滑油添加剂]
本发明的润滑油组合物中，作为润滑油添加剂的(A)成分使用有机二硫代磷酸锌。该有机二硫代磷酸锌通常可以使用下述通式(I)
[0017][化I]
【权利要求】
1.一种用于低摩擦滑动材料的润滑油组合物，其润滑油基础油中，以组合物总量为基准，含有(A)换算成磷浓度为0.005质量％以上、0.12质量％以下的有机二硫代磷酸锌，(B)胺系摩擦降低剂0.05质量％以上、5质量％以下，以及(C)换算成碱土金属浓度为0.05质量％以上、0.5质量％以下的碱土金属水杨酸盐系清净剂以及/或者碱土金属磺酸盐系清净剂，其特征在于，所述(A)组分中，以组合物总量为基准计，含有换算成磷浓度为0.005质量％以上、0.05质量％以下的二伯烷基二硫代磷酸锌。
2.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中，(B)组分的胺系摩擦降低剂为具有碳原子数12~24的脂肪族烃基的伯胺的碳原子数2或者3的亚烷基氧化物加成物。
3.如权利要求1或2所述的润滑油组合物，其特征在于，低摩擦滑动材料为具有类金刚石碳即DLC皮膜的材料。
4.一种滑动机构，是使权利要求1~3中任一项所述的润滑油组合物夹在相互滑动的2个滑动构件的滑动面之间而成的滑动机构，是在2个滑动构件中至少一个的滑动面上形成有含有5atom%以上50atom%以下氢的DLC皮膜的滑动机构。
5.如权利要求4所述的滑动机构，所述DLC皮膜是X射线散射光谱中具有石墨晶体峰的DLC皮膜。
6.如权利要求5所述的滑动机构，DLC皮膜中的石墨晶体的晶体直径为15nm以上10nm以下。
7.如权利要求4~6中任一项所述的滑动机构，DLC皮膜是通过阴极PIG等离子体CVD法，在高密度等离子体气氛下形成的物质。
【文档编号】C10M159/24GK104169402SQ201380014611
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月18日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】甲嶋宏明, 葛西杜继, 小河原阳子, 辻冈正宪, 三宅浩二 申请人:出光兴产株式会社