CN104603249A - 润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
润滑油组合物,其在基础油中配混了下述(A)成分、(B)成分和(C)成分,(A)亚磷酸氢二烷基酯(B)硫系抗氧化剂(C)聚烯基琥珀酰亚胺。本发明的润滑油组合物对于铁系和铜系这两类金属,润滑性优异、热稳定性也优异,因此作为汽车等的缓冲器用是合适的。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油组合物,详细地,涉及在汽车等的缓冲器中使用的润滑油组合物。
背景技术
缓冲器(减震器)设置在轿车的车身和轮胎之间,具有缓和由路面的凹凸导致的车身的振动、或急加速/急刹车时发生的摇晃等的作用。另外,与垂直设置相比,在倾斜设置的情况下乘坐的感觉优异,因此通常的减震器倾斜地被安装。因此,由于由减震器的伸缩产生的弯曲力矩,导致大的横向力施加在减震器上。为了在该横向力施加的状态时使减震器的伸缩运动变得顺畅,对于缓冲器油(减震器液:SAF),要求轴承(导套)的低摩擦力化、耐磨性的提高。
针对这样的要求,例如提出了一种缓冲器用油压工作介质组合物,其含有(a)基础油、(b)选自磷酸酯、亚磷酸酯和磷酸酯胺盐中的至少1种化合物、和(c)烷醇胺(参照专利文献1)。另外,提出了一种主动悬架用流体组合物,其在润滑油基础油中以规定量含有(A)亚磷酸酯、(B)脂肪族胺系油性剂、和(C)脂肪酸、环烷酸或它们的酯或它们的混合物作为必须成分(参照专利文献2)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开平5-255683号公报
[专利文献2]日本特开2000-192067号公报。
发明内容
另一方面,减震器的轴承(导套)为铜系的物质是主流。因此,一般地,以铜的导套为目标来开发缓冲器油。但是,导套中也有铁系的导套,该情况下,必须开发铁系用的缓冲器油。因此,这样的区分使用是繁杂的,期望以1种缓冲器油而能够适用于铜系和铁系的2种导套。
但是,即使利用专利文献1、2中记载的缓冲器油,也难以对于铜系和铁系的2种导套兼顾润滑性。进而,为了提高对于金属的润滑性,而将极压剂、油性剂添加到基础油中时,一般地,热稳定性恶化。
本发明的目的是提供对于铁系和铜系这两类金属,润滑性优异、热稳定性也优异的润滑油组合物。
本发明人等进行了努力研究,结果发现某种磷系极压剂(例如亚磷酸氢二月桂基酯)可提高对于铁系和铜系这两类金属的润滑性。另一方面,也可知该添加剂的热稳定性差,易于产生油泥。因此进而进行研究,结果发现通过将硫系抗氧化剂和聚烯基琥珀酰亚胺与上述磷系极压剂合用,可以维持润滑性,同时使热稳定性(抗油泥性)提高。本发明是基于这样的知识而完成的发明。
即,本发明提供以下这样的润滑油组合物。
〔1〕润滑油组合物,其特征在于,在基础油中配混了下述(A)成分、(B)成分和(C)成分,
(A)亚磷酸氢二烷基酯
(B)硫系抗氧化剂
(C)聚烯基琥珀酰亚胺。
〔2〕根据上述〔1〕所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(A)成分由下述式(1)所示,
[化1]
(R1和R2独立地是碳原子数为8以上且16以下的烷基。)。
〔3〕根据上述〔2〕所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(1)的化合物为亚磷酸氢二月桂基酯。
〔4〕根据上述〔1〕~〔3〕的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(B)成分由下述式(2)表示,
[化2]
(R3、R4、R9和R10各自独立地为烷基,R5、R6、R7和R8各自独立地为亚烷基。)。
〔5〕根据上述〔4〕所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R3、R4、R9和R10为叔丁基。
〔6〕根据上述〔4〕或〔5〕所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R5和R8为亚乙基。
〔7〕根据上述〔4〕~〔6〕的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R6和R7为亚乙基。
〔8〕根据上述〔1〕~〔7〕的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(C)成分为聚丁烯基琥珀酰亚胺。
〔9〕根据上述〔1〕~〔8〕的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,用于缓冲器。
根据本发明,可以提供即使对于铁系和铜系的哪一类金属,润滑性都优异、且热稳定性也优异的润滑油组合物。因此,本发明的润滑油组合物作为汽车等的缓冲器用是特别优异的。
具体实施方式
本发明的润滑油组合物(以下也称为“本组合物”)可通过在基础油中分别以规定的比例配混(A)亚磷酸氢二烷基酯、(B)硫系抗氧化剂、进而和(C)聚烯基琥珀酰亚胺来得到。以下对于本组合物进行详细地说明。
〔基础油〕
作为本组合物中的基础油,通常可使用矿物油、合成油。对于该矿物油、合成油的种类、其它方面没有特别限制,作为矿物油,可以列举例如利用溶剂纯化、加氢纯化等通常的纯化方法得到的石蜡基系矿物油、中间基系矿物油或环烷基系矿物油等。
另外,作为合成油,可以列举例如聚丁烯、聚烯烃(α-烯烃(共)聚合物)、各种酯(例如多元醇酯、二元酸酯、磷酸酯等)、各种醚(例如聚苯醚等)、烷基苯、烷基萘、GTL(Gas to Liquids)等。
在本发明中,作为基础油,可以使用1种上述矿物油,也可以将2种以上的上述矿物油组合使用。另外,可以使用1种上述合成油,也可以将2种以上的上述合成油组合使用。进而,可以将1种以上的矿物油与1种以上的合成油组合使用。
本组合物由于用作主要以乘用为目的的车的缓冲器油,因此作为上述基础油的粘度,从低温流动性、蒸发性、起泡性、和衰减力特性的角度考虑,优选是以40℃时的运动粘度计为4mm2/s以上且10mm2/s以下的范围。
〔(A)成分〕
本组合物中的(A)成分为亚磷酸氢二烷基酯,特别优选是下式(1)所示的物质。
[化3]
其中,上式(1)中的R1和R2独立地表示碳原子数为8以上且16以下的烷基。R1和R2可以相同或不同。上述烷基的碳原子数为8以上时,没有润滑油组合物的氧化稳定性降低的担心,上述烷基的碳原子数为16以下时,没有金属间的耐磨性变得不充分的担心。
作为上式(1)的化合物的具体例,可以列举例如亚磷酸氢二月桂酯、亚磷酸氢二-2-乙基己基酯、亚磷酸氢二棕榈基酯、亚磷酸氢二-正辛基酯、亚磷酸氢二(十五烷基)酯、亚磷酸二(十四烷基)酯、和亚磷酸氢二(十三烷基)酯等。
在本组合物中,(A)成分的配混量以组合物总量为基准计优选为0.01质量%以上且5质量%以下,更优选为0.1质量%以上且1质量%以下,特别优选为0.4质量%以上且0.6质量%以下。(A)成分的配混量为上述下限值以上时,可以使润滑油组合物中的金属间的润滑性和耐磨性更为提高。但是,如果(A)成分的配混量超过上述上限值,则有金属部件产生腐蚀,或者添加剂沉淀的担心。
〔(B)成分〕
本组合物中的(B)成分为硫系抗氧化剂。特别优选是下式(2)所示结构的化合物。
[化4]
在式(2)中,R3、R4、R9和R10各自独立地为烷基。从耐热性(抗油泥性)的角度考虑,这些烷基为所谓的受阻烷基是优选的。特别地,优选R3、R4、R9和R10为叔丁基。
另外,在式(2)中,R5、R6、R7和R8各自独立地为亚烷基,优选碳原子数为1以上且4以下。
其中,从抗氧化能力和在基础油中的溶解性的角度考虑,R5和R8更优选为亚乙基。另外,对于R6和R7,从抗氧化能力和在基础油中的溶解性的角度考虑,也更优选为亚乙基。
作为上式(2)的化合物的具体例,可以列举例如硫代二亚乙基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二亚甲基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。
在本组合物中,(B)成分的配混量从耐热性提高的角度考虑,以组合物总量为基准计优选为0.01质量%以上且5质量%以下,更优选为0.1质量%以上且1质量%以下,特别优选为0.4质量%以上且0.6质量%以下。
〔(C)成分〕
本组合物中的(C)成分为聚烯基琥珀酰亚胺。可以列举例如下式(3)所述的单型的聚烯基琥珀酰亚胺、下式(4)所示的双型的聚烯基琥珀酰亚胺。
[化5]
[化6]
。
在上述式(3)、(4)中,R11、R13和R14分别是数均分子量为500~4000的聚烯基,R13和R14可以相同或不同。R11、R13和R14的数均分子量优选为1000~4000。另外,R12、R15和R16分别是碳原子数为2~5的亚烷基,R15和R16可以相同或不同,r表示1~10的整数,s表示0或1~10的整数。
上述R11、R13和R14的数均分子量小于500时,有在基础油中的溶解性降低的担心,超过4000时,有不能充分得到热稳定性的担心。
另外,上述r优选为2~5、更优选为3~4。r小于1时,有热稳定性降低的担心,r为11以上时,有在基础油中的溶解性降低的担心。
在上述式(4)中,s优选为1~4、更优选为2~3。如果在上述范围内,则从热稳定性和在基础油中的溶解性的方面考虑是优选的。
作为式(3)、(4)的聚烯基,优选列举聚丁烯基、聚异丁烯基。聚丁烯基可作为使1-丁烯和异丁烯的混合物或高纯度的异丁烯聚合了的物质而得到。
上述聚烯基琥珀酰亚胺通常可以通过使由聚烯烃与马来酸酐的反应得到的聚烯基琥珀酸酐、与多胺进行反应来制造。
上述单型的琥珀酰亚胺和双型的琥珀酰亚胺可以通过改变聚烯基琥珀酸酐与多胺的反应比率来制造。
作为多胺,可以列举乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺等单独的二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二(甲基亚乙基)三胺、二亚丁基三胺、三亚丁基四胺、五亚戊基六胺等的多亚烷基多胺、氨基乙基哌嗪等的哌嗪衍生物。
在本组合物中,(C)成分的配混量以组合物总量为基准计优选为0.01质量%以上且5质量%以下,更优选为0.1质量%以上且1质量%以下,进而优选为0.4质量%以上且0.6质量%以下。
配混量小于0.01质量%时,难以发挥热稳定性的提高效果,另外即使超过5质量%,也有不能得到与其配混量相称的效果的担心。
上述的本组合物在基础油中配混了上述的(A)成分、(B)成分和(C)成分,因此即使对于铁系和铜系的哪一类金属,润滑性都优异,且热稳定性也优异。即,本组合物对于铁系和铜系的哪一种导套都可以适用,因此特别作为汽车等的缓冲器用是合适的。
本组合物主要适合作为四轮车的减震器用,但作为二轮车的减震器用也是有效的。另外,本组合物对于多筒型减震器和单筒型减震器的哪一者都可以使用。进而,本组合物作为工业用油压工作介质、建筑机械用工作油等也是有效的。
在本组合物中,在不损害本发明目的的范围下,根据期望,可以适当添加目前、在汽车等的缓冲器用润滑油中惯用的其它添加剂、例如金属钝化剂、消泡剂、金属系清净剂、和油性剂等。
作为金属钝化剂,可以列举例如苯并三唑、苯并三唑衍生物、苯并噻唑、苯并噻唑衍生物、三唑、三唑衍生物、二硫代氨基甲酸盐、二硫代氨基甲酸盐衍生物、咪唑、咪唑衍生物等,它们可以优选以0.005质量%以上且0.3质量%以下的比例使用。
作为消泡剂,可以列举例如氟改性硅油等的氟硅油、二甲基聚硅氧烷等的硅油、聚丙烯酸酯等,以极少量、例如0.001质量%以上且0.004质量%以下左右的量添加。
作为金属系清净剂,可以列举例如碱金属磺酸盐、碱金属酚盐、碱金属水杨酸盐、碱金属环烷酸盐、碱土类金属磺酸盐、碱土类金属酚盐、碱土类金属水杨酸盐、碱土类金属环烷酸盐。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。金属系清净剂的配混量没有特别限定,以组合物总量为基准计,优选为0.1质量%以上且10质量%以下。
作为油性剂,可以列举硬脂酸、油酸等的脂肪族饱和与不饱和单羧酸、二聚酸、氢化二聚酸等聚合脂肪酸;蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸等羟基脂肪酸;月桂醇、油醇等脂肪族饱和与不饱和一元醇;硬脂胺、油基胺等脂肪族饱和与不饱和单胺;具有碳原子数为8~18的烃链的脂肪族仲胺混合物、月桂酰胺、油酰胺等脂肪族饱和与不饱和单羧酰胺;油酸单甘油酯这样的多元脂肪酸酯等。这些油性剂的配混量以润滑油组合物总量为基准计,优选为0.01质量%以上且10质量%以下,更优选为0.1质量%以上且5质量%以下。
以上这样的各种添加剂可以单独配混,或将数种组合配混,本组合物不阻碍这些效果。
实施例
接着,利用实施例进而详细地说明本发明,但本发明不受这些例子的任何限定。
〔实施例1~2、比较例1~8〕
制备润滑油组合物后,评价润滑性、耐磨性和耐热性(抗油泥性)。具体地,利用表1所示的基础油和添加剂制备润滑油组合物(供试油),用以下所示的方法测定动摩擦系数、磨痕面积和油泥产生量。结果也示于表1。
<润滑性和耐磨性的评价方法>
?试验机:Bowden式往复运动摩擦试验机
?实验条件
(1)对于铜系金属的润滑性
在以下的条件下测定动摩擦系数(青铜μ)。实用上,期望青铜μ为0.150以下。
荷重 :4.9N
速度 :0.2mm/s
温度 :80℃
摩擦材料 :青铜球/镀铬板
(2)对于铜系金属的耐磨性
在以下的条件下,求得青铜球侧的磨痕面积。实用上,期望该磨痕面积为0.250mm2以下。
荷重 :4.9N
速度 :8.0mm/s
温度 :80℃
摩擦材料 :青铜球/镀铬板
试验时间:30min
(3)对于铁系金属的润滑性(摩擦系数)
在以下的条件下测定动摩擦系数(钢μ)。实用上,期望钢μ为0.100以下。
荷重 :4.9N
速度 :0.2mm/s
温度 :80℃
摩擦材料 :SUJ2钢球/SPCC-SD板
(4)对于铁系金属的耐磨性
在以下的条件下,求得SPCC-SD板侧的磨痕面积。实用上,期望该磨痕面积为0.100mm2以下。
荷重 :4.9N
速度 :8.0mm/s
温度 :80℃
摩擦材料 :SUJ2钢球/SPCC-SD板
试验时间 :30min。
<耐热性的评价方法>
在内容积100mL的玻璃瓶中加入供试油100mL、铁催化剂、铜催化剂,在120℃老化168小时。测定老化后的微孔值(过滤器附着量),设为油泥产生量(根据JIS K 2514-1996)。
[表1]
1)基础油
矿物油(氢化改性基础油):40℃运动粘度为7.827mm2/s、密度(15℃)为0.8556g/cm3、
2)チバ?ジャパン制 Irganox L-115。
〔评价结果〕
实施例1~2的供试油在基础油中配混了本发明规定的3种成分,因此对于铜系金属和铁系金属这两者,润滑性和耐磨性优异,进而耐热性(抗油泥性)也优异。另一方面,缺少本发明规定的3种成分中的任一者的比较例1~8的供试油不能使对于铜系金属和铁系金属的润滑性以及耐热性一起得到满足。
Claims (9)
1.润滑油组合物,其特征在于,在基础油中配混了下述(A)成分、(B)成分和(C)成分,
(A)亚磷酸氢二烷基酯
(B)硫系抗氧化剂
(C)聚烯基琥珀酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(A)成分由下式(1)表示,
[化1]
在上式(1)中,R1和R2独立地是碳原子数为8以上且16以下的烷基。
3.根据权利要求2所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(1)的化合物为亚磷酸氢二月桂基酯。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(B)成分由下式(2)表示,
[化2]
在上式(2)中,R3、R4、R9和R10各自独立地为烷基,R5、R6、R7和R8各自独立地为亚烷基。
5.根据权利要求4所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R3、R4、R9和R10为叔丁基。
6.根据权利要求4或5所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R5和R8为亚乙基。
7.根据权利要求4~6的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上式(2)中的R6和R7为亚乙基。
8.根据权利要求1~7的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,上述(C)成分为聚丁烯基琥珀酰亚胺。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的润滑油组合物,其特征在于,用于缓冲器。
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