專利名稱：精壓用潤滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精壓用潤滑油組合物，更具體地說，涉及精壓燒結(jié)金屬，特別是機(jī)械零件如齒輪用燒結(jié)金屬，用的潤滑油組合物。
背景技術(shù)：
機(jī)械零件如燒結(jié)金屬齒輪，一般是通過壓實(shí)步驟、燒結(jié)步驟、精壓步驟和磨削步驟生產(chǎn)的。在精壓步驟中，迄今一直沿用礦物油的機(jī)械加工油。然而，公知的機(jī)械加工油存在在磨削步驟后生銹的問題。精壓用潤滑油，據(jù)發(fā)現(xiàn)，對生銹具有很大影響。即，由于傳統(tǒng)上使用的礦物油型機(jī)械加工油不具有足夠防銹性能，致使精壓的摩擦表面在磨削步驟后容易生銹。傳統(tǒng)機(jī)械加工油在機(jī)械加工性上也有待改進(jìn)。
在此種環(huán)境下，人們需要一種表現(xiàn)出優(yōu)異機(jī)械加工性和防銹性能的精壓用潤滑油。關(guān)于發(fā)表的文獻(xiàn)，專利文獻(xiàn)1公開菜籽油的應(yīng)用。專利文獻(xiàn)2公開一種油，含有由合成酯以及脂肪和油組成的基礎(chǔ)油；防著色劑；和防粘劑。公知的油在其性能方面有待改進(jìn)。
[專利文獻(xiàn)1]JP-A-H08-209370(p.2)[專利文獻(xiàn)2]JP-A-2003-13084(p.2)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題 本發(fā)明就是在上面描述的環(huán)境下完成的，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械加工性和防銹性能優(yōu)異的精壓用潤滑油組合物。
解決問題的手段 本發(fā)明人做了深入的研究并發(fā)現(xiàn)，該目的可由一種組合物有效地實(shí)現(xiàn)，它包含一種特定、低粘度潤滑油和一種以特定數(shù)量摻混于其中的特定、特壓和防銹劑。本發(fā)明就是在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的。
于是，本發(fā)明的要點(diǎn)如下1、一種精壓用潤滑油組合物，包含(A)一種40℃的運(yùn)動粘度介于0.5～150mm2/s的潤滑基礎(chǔ)油，和(B)作為特壓和防銹劑，一種高堿磺酸鈣，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以5～80wt％的數(shù)量摻混于其中。
2、上面1中定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(C)作為防銹劑的一種中性磺酸鋇和/或多羥基醇的脂肪酸酯，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.5～30wt％的數(shù)量摻混于其中。
3、上面1或2中定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(D)作為金屬鈍化劑的一種苯并三唑化合物和/或噻二唑化合物，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.005～10wt％的數(shù)量摻混于其中。
4、上面1～3中任何一項(xiàng)定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(E)一種抗氧化劑，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.05～10wt％的數(shù)量摻混于其中。
發(fā)明效果 按照本發(fā)明，可提供一種精壓用潤滑油組合物，表現(xiàn)出優(yōu)異機(jī)械加工性或防銹性能。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，重要的是用40℃的運(yùn)動粘度介于0.5～150mm2/s的礦物油和/或合成油作為基礎(chǔ)油。粘度小于0.5mm2/s是不利的，因?yàn)橛湍?qiáng)度會下降和蒸發(fā)損失增加。粘度超過150m2/s將導(dǎo)致油的可分離性不佳和被帶走的油損耗的增加。另外，油將變得不可心地粘著。運(yùn)動粘度優(yōu)選介于0.5～100mm2/s，更優(yōu)選0.5～60mm2/s。
各種礦物油都可使用。此類礦物油的例子包括可通過石蠟基石油(或原油)、中間基石油或環(huán)烷基原油(或石油)的大氣壓蒸餾獲得的餾分油，可通過上述大氣壓蒸餾的殘油經(jīng)減壓蒸餾獲得的餾分油，以及可通過上述餾分油按傳統(tǒng)方式精制獲得的精制油品，例如，溶劑精制油品、氫化精制油品、脫蠟油品和白土處理的油品。首先，高度精制的礦物油，從氧化穩(wěn)定性的角度，是優(yōu)選的。
作為合成油，可采用，例如，聚(α-烯烴)、烯烴共聚物(例如，乙烯-丙烯共聚物)、支化聚烯烴如聚丁烯、聚異丁烯或聚丙烯、以上聚合物的氫化產(chǎn)物、烷基苯或烷基萘。首先，優(yōu)選聚(α-烯烴)。
作為本發(fā)明的基礎(chǔ)油，上面描述的礦物油可單獨(dú)或以其2或更多種的組合形式使用，并且上面描述的合成油可單獨(dú)或以其2或更多種的組合形式使用。也可以使用一種或多種礦物油配合一種或多種合成油來使用。對于作為低溫特性指標(biāo)的傾點(diǎn)，不做具體限定，但優(yōu)選等于或低于-10℃。
在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，高堿磺酸鈣被用作特壓和防銹劑，作為組分(B)。
高堿磺酸鈣是磺酸的鈣鹽。磺酸的例子包括芳烴石油磺酸、烷基磺酸、芳基磺酸和烷基芳基磺酸?；撬岬木唧w例子包括十二烷基苯磺酸、二月桂基鯨蠟基苯磺酸、石蠟-取代的苯磺酸、聚烯烴-取代的苯磺酸和萘磺酸?？倝A值優(yōu)選至少是50mg KOH/g(JIS K2501；高氯酸法)，更優(yōu)選至少200mg KOH/g，進(jìn)一步優(yōu)選至少400mg KOH/g，從要加入的數(shù)量考慮。
上面的磺酸鹽可單獨(dú)或者以其2或更多種的組合形式用作組分(B)。組分(B)的數(shù)量介于5～80wt％，以組合物總量為基準(zhǔn)計(jì)。組分(B)的數(shù)量若小于5wt％，將不足以表現(xiàn)出其效應(yīng)。超過80wt％的過大數(shù)量則不能顯現(xiàn)出任何進(jìn)一步的效果，因此不經(jīng)濟(jì)。優(yōu)選的是，該用量介于5～50wt％，更優(yōu)選5～30wt％。
在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，可另外使用中性磺酸鋇和/或多羥基醇的脂肪酸酯，若需要的話，作為防銹劑，即組分(C)。
中性磺酸鋇是磺酸的鋇鹽，其總堿值幾乎為0mg KOH/g(JIS K2501；高氯酸法)。作為磺酸，可舉出針對組分(B)所描述的同樣的磺酸。
多羥基醇的脂肪酸酯可以是全酯或部分酯。多羥基醇優(yōu)選是三羥基～六羥基醇，例如，甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、赤蘚醇、季戊四醇、阿糖醇、山梨醇或脫水山梨醇。
脂肪酸優(yōu)選具有至少12個碳原子，優(yōu)選12～24個碳原子。12～24個碳原子的脂肪酸可以是線型或支化的并且可以是飽和或不飽和的。
線型飽和脂肪酸的具體例子包括月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十二烷酸和二十四烷酸。線型不飽和脂肪酸的具體例子包括5-十二烯酸、5-月桂烯酸、粗租酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚油酸、peteroselinic acid、油酸、反油酸、codoic acid(鱈油酸)、芥酸和鯊油酸。
支化飽和脂肪酸的具體例子包括甲基十一烷酸、丙基壬酸、甲基十二烷酸、丙基癸酸、甲基十三烷酸、甲基十四烷酸、甲基十五烷酸、乙基十四烷酸、甲基十六烷酸、丙基十四烷酸、乙基十六烷酸、甲基十七烷酸、丁基十四烷酸、甲基十八烷酸、乙基十八烷酸、甲基十九烷酸、乙基十八烷酸、甲基二十烷酸、丙基十八烷酸、丁基十八烷酸、甲基二十二烷酸、戊基十八烷酸、甲基二十三烷酸、乙基二十二烷酸、丙基二十六烷酸、己基十八烷酸；4，4-二甲基癸酸；2-乙基-3-甲基壬酸；2，2-二甲基-4-乙基辛酸；2-丙基-3-甲基壬酸；2，3-二甲基二十二烷酸；2-丁基-3-甲基壬酸；3，7，11-三甲基十二烷酸；4，4-二甲基十四烷酸；2-丁基-2-戊基庚酸；2，3-二甲基十四烷酸；4，8，12-三甲基十三烷酸；14，14-二甲基十五烷酸；3-甲基-2-庚基壬酸；2，2-二戊基庚酸；2，2-二甲基十六烷酸；2-辛基-3-甲基壬酸；2，3-二甲基十七烷酸；2，4-二甲基十八烷酸；2-丁基-2-庚基壬酸；和20，20-二甲基二十一烷酸。
支化不飽和脂肪酸的具體例子包括5-甲基-2-十一烯酸、2-甲基-2-十二烯酸、5-甲基-2-十一烯酸、2-甲基-2-十二烯酸、5-甲基-2-十三烯酸、2-甲基-9-十八烯酸、2-乙基-9-十八烯酸、2-丙基-9-十八烯酸和2-甲基-二十烯酸。在上面的12～24個碳原子的脂肪酸當(dāng)中，硬脂酸、油酸和16-甲基十七烷酸(異硬脂酸)是優(yōu)選的。
組分(C)的上述脂肪酸酯可單獨(dú)或以其2或更多種的組合使用。
組分(C)的數(shù)量介于0.5～30wt％，以組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)。組分(C)的用量小于0.5wt％，則不足以表現(xiàn)出防銹效應(yīng)。超過30wt％的過大數(shù)量則不能表現(xiàn)出任何附加效應(yīng)，因此在經(jīng)濟(jì)上不劃算。優(yōu)選的是，該用量介于0.5～20wt％。
在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，可另外使用苯并三唑化合物和/或噻二唑化合物，若需要的話，作為金屬鈍化劑，即組分(D)。
苯并三唑化合物可以是下面通式(I)所示苯并三唑或烷基苯并三唑、下面通式(II)所示N-(烷基)烷基苯并三唑，或下面通式(III)所示N-(烷基)氨烷基苯并三唑 其中R1代表1～4個碳原子的烷基基團(tuán)并且a是0～4的整數(shù)。

其中R2或R3相同或不同并且各自代表1～4個碳原子的烷基基團(tuán)并且b是0～4的整數(shù)。
其中R4代表1～4個碳原子的烷基基團(tuán)，R5代表亞甲基基團(tuán)，或亞乙基基團(tuán)，R6和R7相同或不同并且各自代表氫原子或1～12個碳原子的烷基基團(tuán)并且c是0～4的整數(shù)。
符號R1在上面通式(I)中代表1～4個碳原子的烷基基團(tuán)，優(yōu)選1～2個碳原子。烷基基團(tuán)的具體例子包括甲基基團(tuán)、乙基基團(tuán)、正丙基基團(tuán)、異丙基基團(tuán)、正丁基基團(tuán)、異丁基基團(tuán)、仲丁基基團(tuán)和叔丁基基團(tuán)。符號a是0～4的整數(shù)，優(yōu)選0或1。
符號R2或R3在上面通式(II)中各自代表1～4個碳原子，優(yōu)選1或2個碳原子的烷基基團(tuán)。烷基基團(tuán)的具體例子與R1的那些相同。符號b是0～4的整數(shù)，優(yōu)選0或1。
符號R4在上面通式(III)中代表1～4個碳原子，優(yōu)選1或2個碳原子的烷基基團(tuán)。烷基基團(tuán)的具體例子與R1的那些相同。符號R5代表亞甲基基團(tuán)或亞乙基基團(tuán)，優(yōu)選亞甲基基團(tuán)。符號R6和R7各自代表氫原子或1～12個碳原子，優(yōu)選1～9個碳原子的烷基基團(tuán)。烷基基團(tuán)的具體例子包括甲基基團(tuán)、乙基基團(tuán)、正丙基基團(tuán)、異丙基基團(tuán)、正丁基基團(tuán)、異丁基基團(tuán)、仲丁基基團(tuán)、叔丁基基團(tuán)、各種戊基基團(tuán)、各種己基基團(tuán)、各種庚基基團(tuán)、各種辛基基團(tuán)、各種壬基基團(tuán)、各種癸基基團(tuán)、各種十一烷基基團(tuán)和各種十二烷基基團(tuán)。符號c是0～4，優(yōu)選0或1的整數(shù)。
在上面描述的苯并三唑化合物當(dāng)中，優(yōu)選苯并三唑、N-甲基苯并三唑和N-二辛基氨甲基-1，2，3-苯并三唑。
作為噻二唑化合物，優(yōu)選使用，例如，1，3，4-噻二唑、1，2，4-噻二唑或1，4，5-噻二唑，由下面通式(IV)代表 其中R8和R9各自代表氫原子或1～20個碳原子的戊基基團(tuán)，并且d或e各自是0～8的整數(shù)。
合適的噻二唑化合物的例子是2，5-雙(正己基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(正辛基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(正壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(1，1，3，3-四甲基丁基二硫代)-1，3，4-噻二唑、3，5-雙(正己基二硫代)-1，2，4-噻二唑、3，5-雙(正辛基二硫代)-1，2，4-噻二唑、3，5-雙(正壬基二硫代)-1，2，4-噻二唑、3，5-雙(1，1，3，3-四甲基丁基二硫代)-1，2，4-噻二唑、4，5-雙(正己基二硫代)-1，2，3-噻二唑、4，5-雙(正辛基二硫代)-1，2，3-噻二唑、4，5-雙(正壬基二硫代)-1，2，3-噻二唑或4，5-雙(1，1，3，3-四甲基丁基二硫代)-1，2，3-噻二唑。首先，優(yōu)選2，5-雙(正辛基二硫代)-1，3，4-噻二唑和2，5-雙(正壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑。
組分(D)的上述化合物可單獨(dú)或以其2或更多種的組合使用。組分(D)的數(shù)量介于0.005～10wt％，以組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)。組分(D)的數(shù)量若小于0.005wt％，則導(dǎo)致機(jī)械加工性惡化。超過10wt％的過大數(shù)量不能表現(xiàn)出任何附加效應(yīng)，因此不經(jīng)濟(jì)。優(yōu)選的是，用量介于0.03～5wt％。
在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，可另外使用抗氧化劑作為組分(D)，若需要的話。
作為抗氧化劑，可舉出酚型抗氧化劑、胺型抗氧化劑和硫型抗氧化劑。
酚型抗氧化劑可以是，例如，單酚系列，例如，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(以下稱DBPC)或2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚；二酚系列如4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)或2，2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；或聚合物型酚系列如四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]甲烷。上述酚型抗氧化劑可單獨(dú)或以其2或更多種的組合使用。
作為胺型抗氧化劑，可舉出單烷基二苯基胺系列如單辛基二苯基胺或單壬基二苯基胺；二烷基二苯基胺系列，例如，4，4′-二丁基二苯基胺、4，4′-二戊基二苯基胺、4，4′-二己基二苯基胺、4，4′-二庚基二苯基胺、4，4′-二辛基二苯基胺或4，4′-二壬基二苯基胺；多烷基二苯基胺系列，例如，四丁基二苯基胺、四己基二苯基胺、四辛基二苯基胺或四壬基二苯基胺；或萘基胺系列，例如，α-萘基胺、苯基-α-萘基胺、丁基苯基-α-萘基胺、戊基苯基-α-萘基胺、己基苯基-α-萘基胺、庚基苯基-α-萘基胺、辛基苯基-α-萘基胺或壬基苯基-α-萘基胺。首先，二烷基二苯基胺系列是優(yōu)選的。上述胺型抗氧化劑可單獨(dú)或以其2或更多種的組合使用。
作為硫型抗氧化劑，可舉出吩噻嗪、季戊四醇-四-(3-月桂基丙酸酯)、雙(3，5-二叔丁基-4-羥芐基)硫醚、硫代二亞乙基雙(3-(3，5-二叔丁基4-羥苯基))丙酸酯或2，6-二叔丁基-4-(4，6-雙(辛基硫代)-1，3，5-三嗪-2-甲氨基)苯酚。這些硫型抗氧化劑可單獨(dú)或以其2或更多種的組合使用。
上面各種抗氧化劑類型可以它們當(dāng)中的2或更多種的組合使用。
抗氧化劑的用量介于0.05～10wt％，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選0.03～5wt％。
在本發(fā)明精壓用潤滑油組合物中，一種或多種添加劑如特壓劑(磷系列或硫系列)、消泡劑、摩擦控制劑、清潔分散劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑和增稠劑皆可以摻入，若需要的話，只要本發(fā)明的目的不受到負(fù)面影響。優(yōu)選的是，本發(fā)明精壓用潤滑油組合物的40℃運(yùn)動粘度，出于機(jī)械加工性和輸送的原因，最終應(yīng)調(diào)節(jié)到2～200mm2/s的范圍內(nèi)。
實(shí)例 本發(fā)明將結(jié)合實(shí)例做進(jìn)一步描述，但是從任何意義上都不局限于這些實(shí)例。
實(shí)例1～10和對比例1～3(1)精壓用潤滑油組合物的制備向表1所示潤滑基礎(chǔ)油中，摻入表1所示組分，其數(shù)量(wt％)如表1所示，以組合物總量為基準(zhǔn)計(jì)，從而制成潤滑油組合物。
(2)作為精壓用潤滑油的評估試驗(yàn)令如此制備的精壓用潤滑油組合物接受如下所示方式的評估試驗(yàn)。結(jié)果載于表1。
(a)潤滑性試驗(yàn)(JASO擺錘試驗(yàn))按照J(rèn)ASO M-314 6.13，試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行以確定摩擦系數(shù)。
(b)防銹試驗(yàn)將精壓油施涂到燒結(jié)金屬上。隨后讓其靜置1日以便分離掉油，然后，接受潤濕試驗(yàn)和檐下暴露試驗(yàn)。
潤濕試驗(yàn)(49℃，95％濕度)讓試樣放置5日。隨后，判斷有否生銹。
檐下暴露試驗(yàn)讓試樣靜置10日。然后，判斷有否生銹。
表1-1
表1-2
注潤滑油組合物的組分A1聚異丁烯的氫化產(chǎn)物；運(yùn)動粘度1.25mm2/s，40℃A2石蠟基礦物油；運(yùn)動粘度8.38mm2/s，40℃；硫含量10ppm或更低A3石蠟基礦物油；運(yùn)動粘度32.4mm2/s，40℃；硫含量10ppm或更低A4環(huán)烷基礦物油；運(yùn)動粘度56.8mm2/s，40℃；硫含量10ppm或更低A5石蠟基礦物油；運(yùn)動粘度131mm2/s，40℃；硫含量950ppm B1高堿磺酸鈣；總堿值500mg KOH/gB2(對比例)豆油白壓榨油；運(yùn)動粘度30.5mm2/s，40℃C1中性磺酸鋇C2脫水山梨醇單油酸酯D1N-二辛基氨甲基-1，2，3-苯并三唑D2苯并三唑D32，5-雙(正壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑E1DBPCE2α-萘基胺
權(quán)利要求
1.一種精壓用潤滑油組合物，包含(A)一種40℃的運(yùn)動粘度介于0.5～150mm2/s的潤滑基礎(chǔ)油，和(B)作為特壓和防銹劑的一種高堿磺酸鈣，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以5～80wt％的數(shù)量摻混于其中。
2.權(quán)利要求1中定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(C)作為防銹劑的一種中性磺酸鋇和/或多羥基醇的脂肪酸酯，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.5～30wt％的數(shù)量摻混于其中。
3.權(quán)利要求1或2中定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(D)作為金屬鈍化劑的一種苯并三唑化合物和/或噻二唑化合物，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.005～10wt％的數(shù)量摻混于其中。
4.權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)定義的精壓用潤滑油組合物，還包含(E)一種抗氧化劑，以所述組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，以0.05～10wt％的數(shù)量摻混于其中。
全文摘要
提供一種機(jī)械加工性和防銹性能優(yōu)異的精壓用潤滑油組合物。該精壓用潤滑油組合物包含(A)一種40℃的運(yùn)動粘度介于0.5～150mm
文檔編號C10M135/10GK1914302SQ20058000350
公開日2007年2月14日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者金子正人 申請人:出光興產(chǎn)株式會社