润滑油组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种润滑油组合物，其作为热稳定性、耐水性、极压性和耐磨耗性优异、且对环境友好的润滑油组合物，含有：润滑油基础油、和以组合物总量为基准按照磷量换算为10～10000质量ppm的式(1)所示的磷化合物。(式中，R1、R2表示碳数2～18的烃基，R3表示碳数1～4的烃基，R4表示氢原子或碳数1以上的烃基。)。
【专利说明】
润滑油组合物
技术领域
[0001 ]本发明涉及热稳定性、耐负载性优异的润滑油组合物。
【背景技术】
[0002] 伴随着近年来的产业机械的高速化、高压化、小型化，液压机械、压缩机械、涡轮、 齿轮要件、轴承等机械要件变得在更严苛的条件下运转。因此，对于这些机械所使用的润滑 油，要求即使在高压、高速、高负载、高温度条件下经过长时间也能够充分保证机械寿命的 优异润滑性能。
[0003] 润滑油中为了提高其性能而配混各种添加剂，一直以来，作为耐磨耗性添加剂，使 用二烷基二硫代磷酸(ZDTP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。
[0004] 然而，ZDTP在高温高压条件下的热氧化稳定性、由水混入导致的水解稳定性方面 存在问题，因此难以在严苛的条件下得到充分的润滑性能，而且从环境保护的观点出发，对 于使用如ZDTP那样的锌化合物的担心逐渐增加。另一方面，TCP与ZDTP相比，虽然热稳定性、 水解稳定性优异，但有极压性方面差的问题。
[0005] 为了解决这样的问题，开发了硫化合物、磷化合物组合而成的磷硫系耐磨耗性润 滑油组合物。例如已知有:硫化烃和酸性磷酸酯的组合、三芳基硫代磷酸酯和三芳基磷酸酯 的组合(参照下述专利文献1)、硫代磷酸酯和酸性磷酸酯的组合(参照下述专利文献2)以及 β-二硫代磷酰基化丙酸和三芳基磷酸酯的组合(参照下述专利文献3)等。
[0006] 然而，含硫化合物产生腐蚀性、臭气的问题，活性高的酸性磷酸酯存在水解稳定性 等问题。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:英国专利1415964号公报 [0010] 专利文献2:日本特开2010-260972号公报 [0011] 专利文献3:日本特开2002-265971号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供在环境保护、安全性方面和 润滑油的实用性能方面这两方面有用、且热稳定性、耐水性优异、进而在高负载的严苛环境 下也具有优异的极压性和耐磨耗性的无灰的耐负载性润滑油组合物。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 本发明人等针对上述课题进行了深入研究，结果发现，通过在润滑油基础油中以 规定的比例配混特定结构的磷化合物而得到的润滑油组合物能够解决课题，从而完成了本 发明。
[0016] 即，本发明为一种润滑油组合物，其含有：润滑油基础油、和以组合物总量为基准 按照磷量换算为IO~1000 O质量ppm的式(I)所示的磷化合物。
[0017]
[0018](式中，心、1?2表示碳数2~18的烃基，R3表示碳数1~4的烃基，R 4表示氢原子或碳数 1以上的烃基。）
[0019] 另外，本发明涉及前述记载的润滑油组合物，其还含有以组合物总量为基准按照 磷量换算为10~10000质量ppm的式(2)所示的磷化合物。
[0020]
[0021 ](式中，R5U7表不氢原子或碳数2~18的经基，Χι、Χ2表不氧原子或硫原子。）
[0022]另外，本发明涉及前述记载的润滑油组合物，其特征在于，润滑油基础油为羧酸与 多元醇的酯。
[0023] 发明的效果
[0024]根据本发明，能够提供不必担忧环境方面的热稳定性、耐水性、极压性和耐磨耗性 优异的润滑油组合物。
【具体实施方式】
[0025]以下，详细说明本发明。
[0026] 本发明的润滑油组合物中的润滑油基础油可以使用矿物油系基础油或合成油系 基础油。它们也可以为混合物。
[0027] 作为矿物油，例如可列举出对于将原油进行常压蒸馏和减压蒸馏而得到的润滑油 馏分适宜组合溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸清洗、 白土处理等精制处理中的1种或2种以上而精制得到的链烷烃系矿物油或者环烷烃系矿物 油。
[0028] 作为合成油，例如可列举出聚α-烯烃、烷基苯、烷基萘、单酯、二酯、聚酯、多元醇 酯、聚氧亚烷基二醇、聚苯醚、二烷基二苯基醚、磷酸酯、含氟化合物、硅油等，它们可以单独 使用1种或组合2种以上使用。
[0029] 作为本发明中的润滑油基础油，从添加剂的耐磨耗性的观点出发，优选为酯化合 物，尤其优选为羧酸与多元醇的多元醇酯。羧酸可以为一元酸、多元酸，酯可以为全酯、偏 酯。
[0030] 作为多元醇，可以使用通常为2~10元、优选为2~6元的多元醇。作为多元醇，例如 可列举出乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇（乙二醇的3~15聚体）、丙二醇、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-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聚体，例如二甘油、三甘油、四甘油等）、三羟甲基链烷烃 (三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等）、这些三羟甲基链烷烃的2~8聚体、季戊 四醇、季戊四醇的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、失水山梨醇、山梨醇甘油缩合物、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、纤维素二糖、麦芽 糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗糖等糖类;和它们的混合物等。
[0031]作为一元酸，通常可以使用碳数2~24的脂肪酸，该脂肪酸可以为直链或支链，而 且可以为饱和或不饱和。具体而言，可列举出乙酸、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、二十四烷酸等饱和脂肪酸； 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、二十四碳烯酸等不饱和脂肪 酸;和它们的混合物等。它们之中，从能够进一步提高润滑性和操作性的观点出发，尤其优 选碳数3~20的饱和脂肪酸、碳数3~22的不饱和脂肪酸。
[0032]作为多元酸，可列举出碳数2~16的二元酸和偏苯三酸等。作为碳数2~16的二元 酸，可以为直链或支链，而且可以为饱和或不饱和。具体而言，可列举出乙二酸、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 烯二酸和它们的混合物等。
[0033]形成酯的多元醇和羧酸的组合为任意，没有特别限制，例如可列举出下述的酯，这 些酯可以为单独1种或组合2种以上。
[0034] (a)多元醇与一元酸的酯
[0035] (b)多元醇与多元酸的酯
[0036] (c)多元醇与一元酸、多元酸的混合物的混合酯
[0037]润滑油基础油的40°C下的运动粘度没有特别限制，优选为5~300mm2/s、更优选为 10~100mm2/s、进一步优选为15~70mm2/s。润滑油基础油的40°C下的运动粘度超过300mm 2/ s时，低温粘度特性恶化，另一方面该运动粘度不足5mm2/s时，由于在润滑部位形成油膜不 充分，因此润滑性差，而且润滑油基础油的蒸发损失增大，因此分别不优选。
[0038]润滑油基础油的粘度指数没有特别限制，优选为100以上、更优选为110以上、进一 步优选为120以上、特别优选为140以上，且优选为240以下、进一步优选为200以下。通过将 粘度指数设为100以上，能够得到从低温至高温均显示良好的粘度特性的组合物。另一方 面，粘度指数过高时，对疲劳寿命而言，效果小。
[0039]润滑油基础油的硫成分没有特别限制，优选为100质量ppm以下、更优选为50质量 ppm以下。超过100质量ppm时，氧化稳定性恶化，因此不优选。
[0040]本发明的润滑油组合物含有下述通式(1)所示的磷化合物。
[0041]
[0042] 式（1)中，Κι、Κ2分別谷表不候数2~18的粒基，R3表示碳数1~4的2价的烃基，R4表 示氢原子或碳数1以上的烃基。
[0043] 作为R^R2的具体例，可列举出乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己 基等烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基;苯基、萘基等芳基；甲苯基、乙基苯基、 丙基苯基等烷基芳基;苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基等。
[0044] 它们之中，从水解稳定性的观点出发，优选为烷基、特别优选为碳数2~10的烷基。 [0045] 作为R3的具体例，可列举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。另外，作为R4的碳数1 以上的烃基，可列举出甲基和前述的碳数2~18的烃基等。
[0046] 式（1)所示的磷化合物的含量以组合物总量为基准按照磷量换算为10~10000质 量ppm。优选为30~5000质量ppm、更优选为50~1000质量ppm、进一步优选为100~500质量 ppm。式（1)所示的磷化合物的含量以组合物总量为基准按照磷量换算为不足10质量ppm时 无法得到充分的效果，超过10000质量ppm时存在润滑油组合物的氧化稳定性降低的倾向， 因此分别不优选。
[0047] 本发明的润滑沛组合物优诜含有式（2)所示的磷化合物。
[0048]
[0049]式(2)中，R5、R6、R7分别各表不氢原子或碳数2~18的经基，Χι、Χ2分别各表不氧原子 或硫原子。
[0050]作为R5、R6、R7的烃基的具体例，可列举出乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊 基、各种己基等烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基;苯基、萘基等芳基；甲苯基、 乙基苯基、丙基苯基等烷基芳基;苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基等。
[0051 ]它们之中，从水解稳定性的观点出发，优选为烷基、特别优选为碳数2~10的烷基。 [0052]式(2)所示的磷化合物的含量以组合物总量为基准按照磷量换算为10~10000质 量ppm。优选为30~5000质量ppm、更优选为50~1000质量ppm、进一步优选为100~500质量 ppm。式(2)所示的磷化合物的含量以组合物总量为基准按照磷量换算为不足10质量ppm时 无法得到充分的效果，超过10000质量ppm时存在润滑油组合物的氧化稳定性降低的倾向， 因此分别不优选。
[0053]本发明的润滑油组合物中，在不损害本发明的效果的范围内，根据需要可以含有 各种添加剂。作为所述添加剂，例如可列举出金属系清净剂、无灰分散剂、抗氧化剂、极压 剂、抗磨耗剂、摩擦调节剂、降凝剂、抗腐蚀剂、防锈剂、抗乳化剂、金属减活剂、消泡剂等。这 些添加剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
[0054] 本发明的润滑油组合物优选ZDTP等含金属的添加剂的配混少，组合物的硫酸灰分 优选设为0.5质量％以下、特别优选设为0.1质量％以下。
[0055] 此处，硫酸灰分是表示根据JIS K 2272的5."硫酸灰分的试验方法"规定的方法测 定的值。
[0056] 本发明的润滑油组合物的运动粘度没有特别限制，从低温流动性的观点出发，40 °C下的运动粘度优选为100mm2/s以下、更优选为80mm 2/s以下、进一步优选为60mm2/s以下、 特别优选为50mm2/s以下。另一方面，40 °C下的运动粘度优选为5mm2/s以上、更优选为IOmm2/ s以上、进一步优选为15mm2/s以上。
[0057] 实施例
[0058]以下举出实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限于这些实施例。
[0059] (实施例1~8和比较例1~8)
[0060] 表1和表2中记载了各种润滑油基础油及添加剂的配混量和性能。各添加剂的添加 量以润滑油组合物总量为基准(质量％ )。
[0061 ]所得到的各组合物的性能由以下所示试验来评价。
[0062] (极压试验）
[0063] 使用砰锤式高速四球试验机（shell-type high speed four-ball friction tester)，依据ASTM D2783评价极压性。
[0064] (耐磨耗试验）
[0065] 使用秤锤式高速四球试验机，在下述2条件下评价耐磨耗性。
[0066] (条件 1)
[0067] 负载:301^、转速:1200印111、温度:随时间变化、试验时间：30分钟 [0068](条件2)
[0069] 负载:30kg、转速：1200rpm、温度:75°C、试验时间：60分钟
[0070][表1]
[0074] 产业上的可利用性
[0075]本发明的润滑油组合物不含有ZDTP等锌化合物，因此环境风险小、且热稳定性、耐 水性、极压性和耐磨耗性优异，故是有用的。
【主权项】
1. 一种润滑油组合物，其含有:润滑油基础油、和以组合物总量为基准按照磷量换算为 10~10000质量ppm的式(1)所示的磷化合物，式(1)中，办、1?2表示碳数2~18的烃基，R3表示碳数1~4的烃基，R4表示氢原子或碳数1以 上的烃基。2. 根据权利要求1所述的润滑油组合物，其还含有以组合物总量为基准按照磷量换算 为10~10000质量ppm的式(2)所示的磷化合物，式(2)中，R5U7表不氢原子或碳数2~18的经基，Χι、Χ2表不氧原子或硫原子。3. 根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其特征在于，润滑油基础油为羧酸与多元 醇的酯。
【文档编号】C10N40/08GK105829511SQ201480060034
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月15日
【发明人】八木下和宏, 置盐直史
【申请人】捷客斯能源株式会社