变速器用润滑油组合物

文档序号:54199 发布日期:2021-09-28 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 变速器用润滑油组合物 (Lubricating oil composition for transmissions ) 是由 增田耕平 长井晴子 伊东政朗 角谷真夕子 于 2020-02-20 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种变速器用润滑油组合物,其含有:(A)包含矿物油系基础油和/或合成系基础油的润滑油基础油;以及(B)重均分子量为25000以下的聚(甲基)丙烯酸酯;所述组合物在100℃下的运动粘度为2.5~4.9mm~(2)/s。(The present invention provides a lubricating oil composition for transmissions, which contains: (A) a lubricant base oil comprising a mineral base oil and/or a synthetic base oil; and (B) a poly (meth) acrylate having a weight average molecular weight of 25000 or less; the kinematic viscosity of the composition at 100 ℃ is 2.5-4.9 mm 2 /s。)

变速器用润滑油组合物

技术领域

本发明涉及变速器用润滑油组合物(变速器油组合物),更详细地涉及适于具有湿式离合器(例如湿式多板离合器等)的变速器的变速器用润滑油组合物。

背景技术

作为在变速器和最终减速器等的齿轮装置中的节能化手段之一,可举出润滑油的低粘度化。例如,变速器和最终减速器等具有齿轮轴承机构,认为:通过使它们中所使用的润滑油低粘度化,可降低由润滑油的粘性阻力引起的搅拌阻力和拖曳扭矩,从而提高动力的传递效率,其结果能提高省燃耗性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2011-052047号公报

专利文献2:国际公开2010/087398号小册子

专利文献3:国际公开2016/158999号小册子

专利文献4:国际公开2009/125551号小册子

发明内容

发明要解决的问题

然而,使这些齿轮装置中所使用的润滑油低粘度化时,难以维持润滑面上的油膜厚度,因而,具有轴承的疲劳寿命降低的倾向。

进一步地,对于具有湿式多板离合器等湿式离合器的变速器中所使用的润滑油,也要求提高防变速冲击性。

本发明的课题在于提供一种变速器用润滑油组合物,其在提高省燃耗性的同时也能满足变速器油所需的轴承疲劳寿命和防变速冲击性。

用以解决问题的手段

本发明包含下述[1]~[16]的实施方式。

[1]一种变速器用润滑油组合物,其特征在于,含有:(A)包含矿物油系基础油和/或合成系基础油的润滑油基础油;以及(B)重均分子量为25000以下的聚(甲基)丙烯酸酯;

所述组合物在100℃下的运动粘度为2.5~4.9mm2/s。

本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”。

[2]根据[1]所述的润滑油组合物,其中,所述(A)成分在100℃下的运动粘度为2.0~3.8mm2/s。

[3]根据[1]或[2]所述的润滑油组合物,其中,所述(A)成分的%CA为1.0以下。

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述(B)成分是非分散型聚(甲基)丙烯酸酯。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的润滑油组合物,其中,以润滑油组合物总量为基准,所述(B)成分的含量为0.01~5质量%。

[6]根据[1]~[5]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述(B)成分是侧链上具有支链烷基的聚(甲基)丙烯酸酯。

[7]根据[1]~[6]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述组合物还含有(C)磺酸钙清净剂。

[8]根据[7]所述的润滑油组合物,其中,所述(C)成分是具有衍生自碳原子数3以上的烯烃的低聚物的烷基的磺酸钙清净剂。

[9]根据[1]~[8]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述(B)成分是各自具有重均分子量为20000以下的1种以上的聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2);

以组合物总量为基准,所述(B2)成分的含量为0.2质量%以上;

以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自包含70mol%以上的具有碳原子数8~18的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2a);

以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自含有或不含有小于3mol%的(甲基)丙烯酸甲酯单体单元(B2c)。

[10]根据[9]所述的润滑油组合物,其中,以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自含有或不含有小于3mol%的具有碳原子数1~3的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2d)。

[11]根据[9]或[10]所述的润滑油组合物,其中,以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自含有或不含有20mol%以下的具有碳原子数4~7的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2e)。

[12]根据[9]~[11]中任一项所述的润滑油组合物,其中,以单体单元总量为基准,每种所述聚烷基(甲基)丙烯酸酯(B2)各自含有或不含有小于3mol%的具有碳原子数37以上的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2f)。

[13]根据[9]~[12]中任一项所述的润滑油组合物,其中,以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自含有或不含有10mol%以下的具有碳原子数19~36的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2g)。

[14]根据[9]~[13]中任一项所述的润滑油组合物,其中,以单体单元总量为基准,每种所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)各自含有或不含有小于10mol%的1种以上的单体单元(B2h),所述单体单元(B2h)对应于选自碳原子数2~18的α-烯烃与α,β-不饱和二羧酸二酯中的1种以上的共聚物。

[15]根据[1]~[14]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述组合物还包含:

以组合物总量为基准,以磷量计为50~800质量ppm的(D)含有磷的添加剂;以及

以组合物总量为基准,为0.2~8质量%的(E)琥珀酰亚胺无灰分散剂。

[16]根据[1]~[15]中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述组合物含有或不含有:

以润滑油组合物总量为基准,50质量ppm以下的(F)胺系摩擦调整剂。

发明效果

根据本发明,可提供一种变速器用润滑油组合物,其在提高省燃耗性的同时也能满足变速器油所需的轴承疲劳寿命和防变速冲击性。

具体实施方式

以下,对本发明进行详述。另外,除非另有说明,否则关于数值A和B的以“A~B”这样的表述是指“A以上、B以下”。这种表述中仅在数值B上附加单位时,该单位也适用于数值A。另外,除非另有说明,否则词语“或”和“或者”表示逻辑加。本说明书中,关于要素E1和E2的以“E1和/或E2”这样的表述等同于“E1或者E2,或它们的组合”;关于N个要素E1、...、EN(N为3以上的整数)的以“E1、...、EN-1和/或EN”这样的表述等同于“E1、...、或者EN,或它们的组合”。

另外,本说明书中,除非另有说明,否则油中的钙、镁、锌、磷、硫、硼、钡和钼的各元素含量是根据JPI-5S-38-2003并通过电感耦合等离子体发光分光分析法(强度比法)所测定的含量。另外,油中的氮元素含量是根据JIS K2609并通过化学发光法所测定的含量。此外,本说明书中,“重均分子量”是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)所测定的以标准聚苯乙烯换算而得的重均分子量。GPC的测定条件如下所述。

[GPC测定条件]

装置:Waters Corporation制造的ACQUITY(注册商标)APC UV RI系统

柱:从上游侧开始,依次将1根Waters Corporation制造的ACQUITY(注册商标)APCXT125A(凝胶粒径2.5μm,柱尺寸(内径×长度)4.6mm×150mm)和2根Waters Corporation制造的ACQUITY(注册商标)APC XT45A(凝胶粒径1.7μm,柱尺寸(内径×长度)4.6mm×150mm)串联连接

柱温:40℃

试样溶液:试样浓度为1.0质量%的四氢呋喃溶液

溶液注入量:20.0μL

检测装置:示差折射率检测器

基准物质:标准聚苯乙烯(Agilent Technologies公司制造的Agilent EasiCal(注册商标)PS-1)10点(分子量:30230、9590、2970、890、786、682、578、474、370、266)

<(A)润滑油基础油>

本发明的变速器用润滑油组合物(以下有时称为“变速器油”或“润滑油组合物”)中,作为润滑油基础油,并没有特别限制,可使用选自由矿物油系基础油和合成系基础油中的1种以上构成的基础油。

作为矿物油系基础油,具体而言,可示例出:通过对于将原油进行常压蒸馏而得的常压残油进行减压蒸馏而得的润滑油馏分,进行1种以上的溶剂脱沥青、溶剂萃取、氢化分解、加氢异构化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制等的精制处理而得的石蜡系或环烷烃系等矿物油系基础油;以及对蜡异构化矿物油、GTL WAX(gas to liquid wax,天然气合成油蜡)进行异构化的方法所制造的基础油等。

作为矿物油系基础油,可优选使用:氢化分解矿物油系基础油和/或通过对包含50质量%以上的石油系蜡或者GTL Wax(例如Fischer-Tropsch合成油等)的原料进行异构化而得的蜡异构化异链烷烃系基础油。

作为合成系基础油,例如可示例出:聚α-烯烃(例如乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等)或其氢化物;单酯(例如硬脂酸丁酯、月桂酸辛酯、油酸2-乙基己酯等);二酯(例如戊二酸双十三烷基酯、己二酸双(2-乙基己基)酯、己二酸二异癸酯、己二酸双十三烷基酯、癸二酸双(2-乙基己基)酯等);聚酯(例如偏苯三酸酯等);多元醇酯(例如三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等);芳香族系合成油(例如烷基苯、烷基萘、芳香族酯等);以及它们的混合物等。

从提高粘度-温度特性、热/氧化稳定性和摩擦特性的观点出发,矿物油系基础油的%CP优选为70以上,更优选为80以上;此外从提高添加剂的溶解性的观点出发,矿物油系基础油的%CP通常为99以下,优选为95以下。

从提高粘度-温度特性、热/氧化稳定性的同时还进一步提高轴承疲劳寿命和省燃耗性的观点出发,矿物油系基础油的%CA优选为1.0以下,更优选为0.8以下,特别优选为0.5以下,也可为0。

从提高粘度-温度特性、热/氧化稳定性和摩擦特性的观点出发,矿物油系基础油的%CN优选为35以下,更优选为30以下;此外从提高添加剂的溶解性的观点出发,矿物油系基础油的%CN优选为1以上,更优选为4以上。

本说明书中,%CP、%CN和%CA是指分别根据ASTM D 3238-85的方法(n-d-M环分析)所求出的石蜡的碳原子数相对于总碳原子数的百分比、环烷烃碳原子数相对于总碳原子数的百分比以及芳香族碳原子数相对于总碳原子数的百分比。即,上述%CP、%CN和%CA的优选范围是基于通过上述方法所求出的值的范围,例如即使是不包含环烷烃分的矿物油系基础油,通过上述方法所求出的%CN也可表示大于0的值。

从使润滑油组合物的低温粘度特性良好并进一步提高省燃耗性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)在100℃下的运动粘度优选为3.8mm2/s以下;此外从在润滑部位处充分形成油膜来提高润滑性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)在100℃下的运动粘度优选为2.0mm2/s以上。另外,本说明书中,“在100℃下的运动粘度”是指JIS K 2283-1993中规定的在100℃下的运动粘度。

从使润滑油组合物的低温粘度特性良好并进一步提高省燃耗性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)在40℃下的运动粘度优选为40mm2/s以下,更优选为30mm2/s以下,进一步优选为20mm2/s以下,特别优选为15mm2/s以下;此外从在润滑部位处充分形成油膜来提高润滑性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)在40℃下的运动粘度优选为7.0mm2/s以上,更优选为7.5mm2/s以上,特别优选为8.0mm2/s以上。另外,本说明书中,“在40℃下的运动粘度”是指JIS K 2283-1993中规定的在40℃下的运动粘度。

从提高润滑油组合物的粘度-温度特性、热/氧化稳定性和防磨耗性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)的粘度指数优选为90以上,更优选为100以上,进一步优选为110以上;此外从进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,特别优选为120以上。另外,本说明书中,粘度指数是指根据JIS K 2283-1993所测定的粘度指数。

从提高整个润滑油组合物的低温流动性的观点出发,润滑油基础油(总基础油)的倾点优选为-10℃以下,更优选为-12.5℃以下,进一步优选为-15℃以下,特别优选为-17.5℃以下,最优选为-20℃以下。另外,本说明书中,倾点是指根据JIS K 2269-1987所测定的倾点。

从提高氧化稳定性的同时还进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,润滑油基础油(总基础油)中的硫分的含量优选为0.03质量%以下,更优选为50质量ppm以下,也可为10质量ppm以下。此处,“润滑油基础油(总基础油)中的硫分的含量”是根据JIS K 2541-2003所测定的含量。

在一个实施方式中,从进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,以润滑油基础油总量(总基础油)为基准,润滑油基础油(总基础油)优选包含70质量%以上的如下物质:(A1)API基础油分类中的Ⅱ类基础油(以下有时称为“APIⅡ类基础油”或仅称为“Ⅱ类基础油”)或API基础油分类中的Ⅲ类基础油(以下有时称为“APIⅢ类基础油”或仅称为“Ⅲ类基础油”)或API基础油分类中的Ⅳ类基础油(以下有时称为“APIⅣ类基础油”或仅称为“Ⅳ类基础油”)或者它们的混合物。从进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,润滑油基础油(总基础油)中的基础油(A1)的含量更优选为80质量%以上;在一个实施方式中,可为90质量%以上。Ⅱ类基础油是硫分为0.03质量%以下、饱和分为90质量%以上且粘度指数为80以上并小于120的矿物油系基础油。Ⅲ类基础油是硫分为0.03质量%以下、饱和分为90质量%以上并且粘度指数为120以上的矿物油系基础油。Ⅳ类基础油是聚α-烯烃基础油。

在润滑油基础油(总基础油)含有基础油(A1)的上述实施方式中,从进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,以润滑油基础油总量(总基础油)为基准,Ⅱ类基础油或Ⅲ类基础油或者它们的混合物的含量优选为40~100质量%;在一个实施方式中,可为50~100质量%。

在润滑油基础油(总基础油)含有基础油(A1)的上述实施方式中,从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以润滑油基础油总量(总基础油)为基准,Ⅲ类基础油的含量优选为40~100质量%,更优选为50~100质量%;在一个实施方式中,可为80~100质量%。叶片泵有时可用作润滑油的循环泵。通常在叶片泵的润滑条件下,由于金属之间的滑动速度高,因而,在使用叶片泵的润滑系统中,可以要求与使用齿轮泵的润滑系统中所需的润滑油的润滑特性不同的润滑特性。

在润滑油基础油(总基础油)含有基础油(A1)的上述实施方式中,润滑油基础油(总基础油)还可进一步含有:API基础油分类中的I类基础油(以下有时称为“API I类基础油”或仅称为“I类基础油”)。API I类基础油是粘度指数为80以上且小于120的矿物油系基础油,并且硫分超过0.03质量%且/或饱和分小于90质量%。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以润滑油基础油总量(总基础油)为基准,润滑油基础油(总基础油)中的API I类基础油的含量优选小于10质量%;在一个实施方式中,可为8质量%以下;而在另一个实施方式中,可为小于5质量%。

在润滑油基础油(总基础油)含有基础油(A1)的上述实施方式中,润滑油基础油(总基础油)还可进一步含有:API基础油分类中的Ⅴ类基础油(以下有时称为“APIⅤ类基础油”或仅称为“Ⅴ类基础油”)。APIⅤ类基础油是API基础油分类中的I类~Ⅳ类以外的基础油,优选为酯系基础油。作为APIⅤ类基础油的优选例子,可举出作为合成系基础油的例子上述所说明的单酯基础油、二酯基础油和聚酯基础油,优选使用选自这些中的1种以上的酯系基础油。从进一步提高轴承疲劳寿命的观点出发,在一个实施方式中,润滑油基础油(总基础油)中的APIⅤ类基础油的含量为0.1~20质量%;在另一个实施方式中,可为0.1~10质量%。

在一个实施方式中,从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,润滑油基础油(总基础油)优选由以下的成分构成:以基础油总量为基准,为50~100质量%的APIⅡ类基础油或APIⅢ类基础油或者它们的组合;以基础油总量为基准,为0~50质量%的任意APIⅣ类基础油;以基础油总量为基准,小于10质量%的任意APIⅠ类基础油;以及以基础油总量为基准,为10质量%以下的任意APIⅤ类基础油。

在一个实施方式中,以润滑油组合物总量为基准,润滑油组合物中的润滑油基础油(总基础油)的含量优选为70~98质量%,更优选为80~98质量%。

在一个实施方式中,以润滑油组合物总量为基准,润滑油组合物中的基础油(A1)的含量优选为28~98质量%,更优选为40~98质量%。

<(B)聚(甲基)丙烯酸酯>

本发明的润滑油组合物含有重均分子量为25000以下的聚(甲基)丙烯酸酯(以下有时称为“(B)成分”)。另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”。通过使用聚(甲基)丙烯酸酯作为(B)成分时,与使用具有相同重均分子量的其他聚合物的组合物相比,能提高防变速冲击性和轴承疲劳寿命。

作为(B)成分,可使用分散型聚(甲基)丙烯酸酯和非分散型聚(甲基)丙烯酸酯中的任意种,但从提高轴承疲劳寿命并进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,优选使用非分散型聚(甲基)丙烯酸酯。另外,也可使用侧链上具有直链烷基的聚(甲基)丙烯酸酯和侧链上具有支链烷基的聚(甲基)丙烯酸酯中的任意种,但从提高轴承疲劳寿命的观点出发,优选使用侧链上具有支链烷基的聚(甲基)丙烯酸酯。在一个实施方式中,可优选使用侧链上具有支链烷基的非分散型聚(甲基)丙烯酸酯。侧链上具有支链烷基的非分散型聚(甲基)丙烯酸酯,可在侧链上具有支链烷基和直链烷基这两种。

本说明书中,“分散型聚(甲基)丙烯酸酯”是指具有包含氮原子的官能团的聚(甲基)丙烯酸酯化合物,“非分散型聚(甲基)丙烯酸酯”是指不具有包含氮原子的官能团的聚(甲基)丙烯酸酯化合物。

作为构成(B)成分的聚(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可优选采用下述通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯结构单元在聚合物的总单体单元中所占的比例为10~100mol%的聚(甲基)丙烯酸酯化合物(以下有时称为“聚(甲基)丙烯酸酯(B1)”)。

【化1】

(式(1)中,R1表示氢或甲基,R2表示碳原子数1~24的直链状或支链状的烃基。)

聚(甲基)丙烯酸酯(B1)中,从提高在基础油中的溶解性的观点出发,聚合物中的通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯结构单元的比例优选为10~100mol%,更优选为20~100mol%,进一步优选为30~100mol%,最优选为40~100mol%。

通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯结构单元是通过下述通式(2)所表示的单体(以下称为“单体(M-1)”)的聚合来提供的。通过1种单体(M-1)的均聚或由2种以上的单体(M-1)构成的单体混合物的共聚而得的聚合物是非分散型聚(甲基)丙烯酸酯化合物。

【化2】

(式(2)中,R1和R2的定义与上述通式(1)中的定义相同。)

聚(甲基)丙烯酸酯(B1)可为除了具有通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯结构单元以外还具有其他(甲基)丙烯酸酯结构单元的共聚物。这样的共聚物可通过使1种或2种以上的单体(M-1)与单体(M-1)以外的单体共聚而得。

共聚物可为1种以上的单体(M-1)与选自下述通式(3)所表示的单体(以下称为“单体(M-2)”)和下述通式(4)所表示的单体(以下称为“单体(M-3)”)中的1种以上的单体所形成的共聚物。单体(M-1)与单体(M-2)和/或(M-3)所形成的共聚物是分散型聚(甲基)丙烯酸酯化合物。

【化3】

(式(3)中,R3表示氢原子或甲基,R4表示碳原子数1~18的亚烷基,E1表示含有1~2个氮原子、0~2个氧原子的胺残基或杂环残基,x表示0或1。)

作为R4表示的碳原子数1~18的亚烷基的例子,可举出亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基和亚十八烷基(这些亚烷基可为直链状或支链状)等。

作为E1所表示的基团的例子,可举出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯氨基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、吗啉代基、吡咯基、吡咯啉基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基(piperidinyl)、哌啶子基(piperidino)、喹啉基、吡咯烷酮基、吡咯烷酮子基(pyrrolidono)、咪唑啉酮基和吡嗪基等。

【化4】

(式(4)中,R5表示氢原子或甲基,E2表示含有1~2个氮原子、0~2个氧原子的胺残基或杂环残基。)

作为E2所表示的基团的例子,可举出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯氨基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、吗啉代基、吡咯基、吡咯啉基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、哌啶子基、喹啉基、吡咯烷酮基、吡咯烷酮子基、咪唑啉酮基和吡嗪基等。

作为单体(M-2)和(M-3)的优选例子,可举出甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙基氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸吗啉代甲酯、甲基丙烯酸吗啉代乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物等。

对于单体(M-1)与单体(M-2)~(M-3)所形成的共聚物的共聚摩尔比,并没有特别限制,但优选单体(M-1):单体(M-2)~(M-3)=20:80~90:10左右,更优选为30:70~80:20,进一步优选为40:60~70:30。

聚(甲基)丙烯酸酯(B1)的制造方法并没有特别限制。例如可通过在聚合引发剂(例如过氧化苯甲酰等)的存在下使单体(M-1)或包含单体(M-1)的单体混合物进行自由基溶液聚合,从而能容易地获得聚(甲基)丙烯酸酯(B1)。

从提高防变速冲击性和轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,(B)成分的重均分子量为25000以下,优选为20000以下,更优选为15000以下;而从进一步提高润滑油组合物的粘度指数的观点来看,在一个实施方式中,(B)成分的重均分子量为5000以上,在一个实施方式中,可为5000~12000。

在一个优选的实施方式中,作为(B)成分,可优选使用各自具有分子量为20000以下的重均分子量的1种以上的聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)(以下有时称为“聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)”或“聚合物(B2)”或者仅称为“(B2)成分”)。以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)包含优选70mol%以上的具有碳原子数8~18的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2a)(以下有时仅称为“单体单元(B2a))。单体单元(B2a)被表示为:上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数8~18的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元。各聚合物(B2)中,单体单元(B2a)可由1种单体单元构成,也可以是2种以上的单体单元的组合。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,各聚合物(B2)中的单体单元(B2a)的含量(单体单元(B2a)为2种以上的单体单元的组合时,该含量为合计含量)优选为70mol%以上,更优选为75mol%以上,进一步优选为80mol%以上;在一个实施方式中,可为85mol%以上。

在一个优选的实施方式中,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)包含优选70mol%以上的具有碳原子数12~15的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2b)(以下有时仅称为“单体单元(B2b))。单体单元(B2b)被表示为:上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数12~15的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元。即,单体单元(B2a)包含单体单元(B2b)。各聚合物(B2)中,单体单元(B2b)可由1种单体单元构成,也可以是2种以上的单体单元的组合。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,各聚合物(B2)中的单体单元(B2b)的含量(单体单元(B2b)为2种以上的单体单元的组合时,该含量为合计含量)优选为70mol%以上,更优选为75mol%以上,进一步优选为80mol%以上。

各聚合物(B2)可包含或不包含(甲基)丙烯酸甲酯单体单元(B2c)(以下有时仅称为“单体单元(B2c)”)。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2c)的含量(当单体单元(B2c)为丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯的组合时,该含量为合计含量)小于3mol%,优选小于1mol%,也可为0mol%。单体单元(B2c)是以上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为甲基的(甲基)丙烯酸酯单体单元来表示的。

各聚合物(B2)可包含或不包含:具有碳原子数1~3的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2d)(以下有时仅称为“单体单元(B2d)”)。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2d)的含量(当包含2种以上的单体单元(B2d)时,该含量为合计含量)优选小于3mol%,更优选小于1mol%,也可为0mol%。单体单元(B2d)是以上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数1~3的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元来表示的。即,单体单元(B2d)包含单体单元(B2c)。

各聚合物(B2)可包含或不包含:具有碳原子数4~7的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2e)(以下有时仅称为“单体单元(B2e)”)。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2e)的含量(当包含2种以上的单体单元(B2e)时,该含量为合计含量)优选为30mol%以下,更优选为20mol%以下,在一个实施方式中,可为15mol%以下。单体单元(B2e)是以上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数4~7的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元来表示的。

各聚合物(B2)可包含或不包含:具有碳原子数37以上的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2f)(以下有时仅称为“单体单元(B2f)”)。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2f)的含量(当包含2种以上的单体单元(B2f)时,该含量为合计含量)优选小于3mol%,更优选小于1mol%,也可为0mol%。单体单元(B2f)是以上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数37以上的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元来表示的。

各聚合物(B2)可包含或不包含:具有碳原子数19~36的直链或支链烷基的1种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(B2g)(以下有时仅称为“单体单元(B2g)”)。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2g)的含量(当包含2种以上的单体单元(B2g)时,该含量为合计含量)优选为10mol%以下,更优选为5mol%以下。单体单元(B2g)是以上述通式(1)中的R1为氢或甲基、R2为碳原子数19~36的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元来表示的。

各聚合物(B2)可包含或不包含:除了(甲基)丙烯酸酯单体单元以外的1种以上的单体单元(B2h)(以下有时仅称为“单体单元(B2h)”)。作为提供单体单元(B2h)的自由基聚合性共聚单体的优选例子,可举出α-烯烃以及α,β-不饱和二羧酸二酯,可优选使用选自这些中的1种以上的单体。从进一步提高轴承疲劳寿命的同时还进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以各聚合物(B2)的单体单元总量为基准,各聚合物(B2)中的单体单元(B2h)的含量(当包含2种以上的单体单元(B2h)时,该含量为合计含量)优选小于10mol%,更优选小于5mol%。提供单体单元(B2h)的α-烯烃可为直链α-烯烃,也可为支链α-烯烃。提供单体单元(B2h)的α-烯烃的碳原子数优选为2~18,更优选为2~10。本说明书中,“α,β-不饱和二羧酸”是指,一种不饱和二羧酸,且至少一个羧基的α碳和β碳形成烯键性不饱和键(即C=C双键)的化合物。即,“α,β-不饱和二羧酸”的概念是:不仅包括对于两个羧基α碳和β碳形成烯键性不饱和键而成且α,β-烯键性不饱和键存在于主链中的二羧酸(例如马来酸、富马酸、柠康酸和中康酸等),还包括仅对于一个羧基α碳和β碳形成烯键性不饱和键而成的二羧酸(例如戊二酸等)以及α,β-烯键性不饱和键出现在侧链的二羧酸(例如衣康酸等)。作为构成提供单体单元(B2h)的α,β-不饱和二羧酸二酯的α,β-不饱和二羧酸的优选例子,可举出马来酸、富马酸、柠康酸和中康酸。作为构成提供单体单元(B2h)的α,β-不饱和二羧酸二酯的醇,优选为直链或支链的烷基醇,其碳原子数优选为1~36,更优选为4~18。作为提供单体单元(B2h)的α,β-不饱和二羧酸二酯的优选例子,可举出通过选自马来酸、富马酸、柠康酸和中康酸中的1种以上的α,β-不饱和二羧酸与碳原子数1~36的直链或支链烷基醇所形成的二酯。本说明书中,以单体单元总量为基准包含小于10mol%的单体单元(B2h)的聚合物中,只要该聚合物满足聚合物(B2)的其他要件,则依然作为对应于聚合物(B2)的物质。

从提高防止变速冲击性和轴承疲劳寿命的同时降低叶片泵的磨耗的观点出发,各聚合物(B2)的重均分子量为20000以下,更优选为15000以下;从进一步提高润滑油组合物的粘度指数的观点出发,在一个实施方式中,该重均分子量可为5000以上,且在一个实施方式中,可为5000~12000。

聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)的制造方法并没有特别限制。例如,通过在聚合引发剂(例如过氧化苯甲酰等)的存在下,使包含对应于单体单元(B2a)的单体(M-1)的原料单体进行自由基溶液聚合,从而可以容易地获得聚(甲基)丙烯酸烷基酯(B2)。

(B)用作粘度指数改进剂。润滑油组合物中的(B)成分的含量可以设为使润滑油组合物在100℃下的运动粘度在后述的范围内的量。在一个实施方式中,从进一步提高防止变速冲击性、轴承疲劳寿命和离合器扭矩容量的同时进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以润滑油组合物总量为基准(100质量%),润滑油组合物中的(B)成分的含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.2质量%以上,在一个实施方式中该含量为0.5质量%以上;从提高离合器扭矩容量的观点出发,该含量优选为5质量%以下,在一个实施方式中该含量为3质量%以下;在一个实施方式中,该含量可为0.01~5质量%;在另一个实施方式中,该含量可为0.2~5质量%;在另一个实施方式中,该含量为0.2~3质量%;在另一个实施方式中,该含量可为0.5~3质量%。

从与使用具有相同重均分子量的其他聚合物的组合物相比,进一步提高防变速冲击性和轴承疲劳寿命的同时降低叶片泵的磨耗的观点出发,优选使用聚合物(B2)作为(B)成分。当使用聚合物(B2)作为(B)成分时,从进一步提高防止变速冲击性、轴承疲劳寿命和离合器扭矩容量的同时进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以组合物总量为基准,聚合物(B2)的含量(当包含2种以上的聚合物(B2)时,该含量为合计含量)优选为0.2质量%以上,在一个实施方式中,该含量为0.5质量%以上;从进一步提高离合器扭矩容量的观点出发,该含量优选为5质量%以下,在一个实施方式中,该含量可为3质量%以下,在一个实施方式中,该含量可为0.2~5质量%;在另一个实施方式中,该含量可为0.2~3质量%;在另一个实施方式中,该含量可为0.5~3质量%。

<(C)磺酸钙清净剂>

在一个实施方式中,润滑油组合物可进一步包含磺酸钙清净剂(以下有时称为“(C)成分”)。作为(C)成分,可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。

作为磺酸钙清净剂的优选例子,可举出通过将烷基芳香族化合物进行磺化而得的烷基芳香族磺酸的钙盐或者其碱性盐或过碱性盐。烷基芳香族化合物的重均分子量优选为140~1500,更优选为230~800。

作为烷基芳香族磺酸的例子,可举出所谓的石油磺酸和合成磺酸。作为此处所提及的石油磺酸的例子,可举出通过对矿物油的润滑油馏分的烷基芳香族化合物进行磺化而得的石油磺酸、制造白油时作为副产物产生的所谓石油磺酸(mahogany acid)等。另外,作为合成磺酸的一个例子,可举出通过以下方法获得的合成磺酸:对于通过回收作为洗涤剂原料的烷基苯制造设备(plant)中的副产物或者用聚烯烃对苯进行烷基化而得的具有直链状或支链状的烷基的烷基苯,进行磺化,从而获得。作为合成磺酸的另一个例子,可举出通过对二壬基萘等烷基萘进行磺化而得的合成磺酸。另外,作为对这些烷基芳香族化合物进行磺化时的磺化剂,并没有特别限制,例如可使用发烟硫酸或无水硫酸。

在一个实施方式中,烷基芳香族磺酸可以是通过对烷基苯进行磺化而得的烷基苯磺酸,其中,所述烷基苯是通过用直链α-烯烃对苯进行烷基化而得的。该烷基苯磺酸中,烷基是仅在α-位(直接键合于苯环的碳原子)上具有分支的支链烷基。这样的烷基苯磺酸是以下述通式(5)所表示的。

【化5】

通式(5)中,相对于R6,磺基的取代位置为o位或p位;R6是以下述通式(6)所表示的。

【化6】

通式(6)中,R7和R8分别独立地为碳原子数1以上的直链烷基。R7和R8的总碳原子数等于(R6的碳原子数-1),R6的碳原子数等于直链α-烯烃的碳原子数。直链α-烯烃的碳原子数优选为5~36。烷基化反应中,直链α-烯烃的C=C双键的位置可通过异构化而移动。通常,用烯烃对苯进行烷基化时,可获得具有以下结构的烷基苯:

烯烃的C=C双键的一个碳原子上键合有芳香环,在另一个碳原子上键合有氢原子。在一个实施方式中,R7为包含直链α-烯烃的1-位(α-位)碳的碳原子数1~4的直链烷基,R8为包含直链α-烯烃的ω-位碳的碳原子数1以上的直链烷基。

在一个优选的实施方式中,烷基芳香族磺酸可以是通过对烷基苯进行磺化而得的烷基苯磺酸,其中,所述烷基苯是通过用碳原子数3以上的烯烃的低聚物(烯烃低聚物)对苯进行烷基化而得的。该烷基苯磺酸中,烷基是不仅在α-位(直接键合于苯环的碳原子)而且在α位以外的位置上也具有分支的支链烷基。烯烃低聚物优选为碳原子3或4的烯烃(例如丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯)的低聚物。烯烃低聚物可为2种以上的烯烃的共低聚物。这样的烷基苯磺酸是以下述通式(7)所表示的。

【化7】

通式(7)中,相对于R9,磺基的取代位置为o位或p位;R9是以下述通式(8)所表示的。

【化8】

通式(8)中,R10~R12分别独立地为碳原子数1以上的直链或支链烷基、或者氢原子。R10~R12中的至少2个为烷基,R10~R12中的至少1个为支链烷基。R10~R12的总碳原子数等于(R9的碳原子数-1),R9的碳原子数等于烯烃低聚物的碳原子数。烯烃低聚物的聚合度优选为2~20,更优选为3~12。

从进一步提高轴承疲劳寿命和离合器扭矩容量的同时进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,作为(C)成分,优选使用具有烷基的磺酸钙清净剂,其中,所述烷基衍生自碳原子数3以上的烯烃的低聚物。通常,烯烃低聚物具有C=C双键,其位置在主链的末端或附近。然而,烷基化反应中,烯烃低聚物的C=C双键的位置可通过异构化而移动。通常,用烯烃低聚物对苯进行烷基化时,可获得具有以下结构的烷基苯:烯烃低聚物的C=C双键的一个碳原子上键合有芳香环,在另一个碳原子上键合有氢原子。在一个实施方式中,R10为包含烯烃低聚物的一个主链末端的支链烷基;R11为包含烯烃低聚物的另一主链末端的直链或支链烷基、或者烯烃低聚物的侧链烷基;R12为氢原子或烯烃低聚物的侧链烷基。

(C)成分的碱值并没有特别限制,但优选为50~500mgKOH/g,更优选为100~400mgKOH/g,特别优选为200~400mgKOH/g。另外,本说明书中,碱值是指根据ASTM D 2896通过高氯酸法所测定的碱值。

润滑油组合物可含有或不含有(C)成分。当润滑油组合物含有(C)成分时,从进一步提高了防变速冲击性、轴承疲劳寿命和离合器扭矩容量的同时进一步降低叶片泵的磨耗的观点出发,以润滑油组合物总量为基准,以钙分计,(C)成分的含量优选为10~1000质量ppm,更优选为40~600质量ppm,在一个实施方式中,可为50~500质量ppm。

<(D)含有磷的添加剂>

在一个优选的实施方式中,润滑油组合物可含有:含有磷的添加剂(以下有时称为“(D)成分”)。成分(D)可单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。

作为(D)成分,并没有特别限制,可使用通常用于润滑油的含磷防磨耗剂。作为这样的含磷防磨耗剂,例如可举出下述通式(9)所表示的化合物、下述通式(10)所表示的化合物以及它们的金属盐和铵盐,可以优选使用选自这些中的1种以上的化合物作为(D)成分。

【化9】

(通式(9)中,X1、X2和X3分别独立地表示氧原子或硫原子;R13表示可包含硫原子的碳原子数1~30的烃基;R14和R15分别独立地表示可包含硫原子的碳原子数1~30的烃基或氢原子;R13、R14和R15可彼此相同或不同。R14和/或R15为氢原子时,通式(9)的化合物通常具有互变异构性。本说明书中,通式(9)的化合物的任何互变异构体(tautomer)都与(D)成分相对应。)

【化10】

(通式(10)中,X4、X5、X6和X7分别独立地表示氧原子或硫原子;R16表示可包含硫原子的碳原子数1~30的烃基;R17和R18分别独立地表示可包含硫原子的碳原子数1~30的烃基或氢原子;R16、R17和R18可彼此相同或不同。)

作为通式(9)和(10)中的碳原子数1~30的烃基的例子,可举出烷基、环烷基、烯基、烷基取代的环烷基、芳基、烷基取代的芳基以及芳基烷基等。对于烃基,优选为碳原子数1~30的烷基或碳原子数6~24的芳基,在一个实施方式中,该烃基为碳原子数3~18(更优选碳原子数4~12)的烷基、芳基或烷基芳基。

通式(9)和(10)中的碳原子数1~30的烃基可为包含硫原子的烃基,也可为不包含硫原子的烃基。

在一个实施方式中,作为不包含硫原子的烃基的优选例子,可举出碳原子数4~18的直链烷基。作为直链烷基的例子,可举出丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基。

作为包含硫原子的烃基的例子,可举出通过硫键进行官能团化的烃基。作为通过硫键进行官能团化的烃基的优选例子,可举出下述通式(11)所表示的碳原子数4~20的基团。

【化11】

通式(11)中,R19为碳原子数2~17的直链烃基,优选为亚乙基或亚丙基,在一个实施方式中,R19为亚乙基。R20为碳原子数2~17的直链烃基,优选为碳原子数2~16的直链烃基,特别优选为碳原子数6~10的直链烃基。

作为通式(11)所表示的基团的优选例子,可举出3-硫杂戊基、3-硫杂己基、3-硫杂庚基、3-硫杂辛基、3-硫杂壬基、3-硫杂癸基、3-硫杂十一烷基、4-硫杂己基等。

作为与通式(9)或(10)所表示的磷化合物形成金属盐的金属的例子,具体而言,可举出:锂、钠、钾、铯等碱金属;钙、镁、钡等碱土类金属;以及锌、铜、铁、铅、镍、银、锰等重金属等。这些之中,优选钙、镁等碱土类金属、或锌、或者它们的组合。

作为与通式(9)或(10)所表示的磷化合物形成铵盐的含氮化合物的例子,可举出氨、单胺、二胺、多胺和链烷醇胺。作为这样的含氮化合物的更具体的例子,可举出:下述通式(12)所表示的含氮化合物;亚甲基二胺、乙二胺、丙二胺和丁二胺等亚烷基二胺;二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺等多胺;以及它们的组合等。

【化12】

(通式(12)中,R21~R23分别独立地表示氢原子、碳原子数1~8的烃基或具有羟基的碳原子数1~8的烃基;R21~R23中的至少一个为碳原子数1~8的烃基或具有羟基的碳原子数1~8的烃基。)

作为上述通式(9)所表示的化合物的优选例子,可举出:

上述通式(9)中X1~X3为氧原子、R13~R15分别独立地为可包含硫原子的碳原子数3~18(优选4~12)的烷基、芳基(例如苯基等)或烷基芳基(例如甲苯基等烷基苯基等)的亚磷酸酯化合物;

上述通式(9)中X1~X3为氧原子、R13和R14分别独立地为可包含硫原子的碳原子数3~18(优选4~12)的烷基、芳基(例如苯基等)或烷基芳基(例如甲苯基等烷基苯基等)、R15为氢的亚磷酸酯化合物;

上述通式(9)中X1~X3中的2个为氧原子、剩余的1个为硫原子、R13和R14分别独立地为可包含硫原子的碳原子数3~18(优选4~12)的烷基、芳基(例如苯基等)或烷基芳基(例如甲苯基等烷基苯基等)、R15为氢的硫代亚磷酸酯化合物;以及

上述通式(9)中X1~X3中的1个为氧原子、剩余的2个为硫原子、R13和R14分别独立地为可包含硫原子的碳原子数3~18(优选4~12)的烷基、芳基(例如苯基等)或烷基芳基(例如甲苯基等烷基苯基等)、R15为氢的二硫代亚磷酸酯化合物等。

作为上述通式(10)所表示的化合物的优选例子,可举出:上述通式(10)中X4~X7中的2个为硫原子、剩余的2个为氧原子、R16~R18分别独立地为可包含硫原子的碳原子数3~18(优选4~12)的烷基、芳基(例如苯基等)或烷基芳基(例如甲苯基等)的二硫代磷酸酯化合物。

这些化合物可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。

当润滑油组合物含有(D)成分时,从进一步提高耐磨耗性、耐烧熔性、轴承疲劳寿命和防变速冲击性的同时进一步降低叶片泵的磨耗的观点来看,以润滑油组合物总量为基准,以磷分计,(D)成分的含量优选为50~800质量ppm,更优选为50~600质量ppm,在一个实施方式中,(D)成分的含量可为50~500质量ppm。

<(E)琥珀酰亚胺无灰分散剂>

在一个优选的实施方式中,润滑油组合物可进一步包含琥珀酰亚胺无灰分散剂(以下有时称为“(E)成分”)。

作为(E)成分的优选例子,可举出分子中至少具有1个烷基或烯基的琥珀酰亚胺和/或其衍生物(改性化合物)。

作为分子中至少具有1个烷基或烯基的琥珀酰亚胺的例子,可举出下述通式(13)或(14)所表示的化合物。

【化13】

式(13)中,R24表示碳原子数40~400的烷基或烯基,a表示1~5的整数,优选表示2~4的整数。从提高添加剂的溶解性的观点出发,R24的碳原子数优选为40以上,更优选为60以上;从提高润滑油组合物的低温流动性的观点出发,R24的碳原子数优选为400以下,更优选为350以下。R24特别优选为聚丁烯基。

式(14)中,R25和R26分别独立地表示碳原子数40~400的烷基或烯基,可为不同基团的组合。另外,b表示0~4,优选表示1~4,更优选表示1~3的整数。从提高添加剂的溶解性的观点出发,R25和R26的碳原子数优选为40以上,更优选为60以上;从提高润滑油组合物的低温流动性的观点出发,R25和R26的碳原子数优选为400以下,更优选为350以下。R25和R26特别优选为聚丁烯基。

式(13)和(14)中的烷基或烯基(R24~R26)可为直链状也可为支链状。作为其优选的例子,可举出丙烯、1-丁烯、异丁烯等烯烃的低聚物、衍生自乙烯与丙烯所形成的共低聚物的支链状烷基、支链状烯基。其中,最优选衍生自通常被称为聚异丁烯的异丁烯的低聚物的支链状烷基或烯基、聚丁烯基。

式(13)和(14)中的烷基或烯基(R24~R26)的适宜的数均分子量为800~3500,更优选为1000~3500。

分子中至少具有1个烷基或烯基的琥珀酰亚胺中,包括以下化合物:通过仅在多胺链的一个末端加成琥珀酸酐而得的由式(13)所表示的所谓的单型琥珀酰亚胺;以及通过在多胺链的两个末端加成琥珀酸酐而得的由式(14)所表示的所谓的双型琥珀酰亚胺。润滑油组合物中,可包含单型琥珀酰亚胺和双型琥珀酰亚胺中的任意种,也可包含这两种的混合物。以(E)成分的总量为基准(100质量%),(E)成分中的双型琥珀酰亚胺或其衍生物的含量优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上。

分子中至少具有1个烷基或烯基的琥珀酰亚胺的制法并没有特别限制。例如,可通过具有碳原子数40~400的烷基或烯基的烷基或烯基琥珀酸或者其酸酐与多胺原料的反应,获得作为缩合反应生成物(缩合生成物)的相对应的琥珀酰亚胺。另外,烷基或烯基琥珀酸或其酸酐可通过使具有碳原子数40~400的烷基或烯基的化合物与马来酸酐在100~200℃下反应而得的。作为(E)成分,可直接使用上述缩合生成物,也可将上述缩合生成物转换为后述的衍生物来使用。烷基或烯基琥珀酸或者其酸酐与多胺的缩合生成物,可为多胺链的两末端被酰亚胺化而得的双型琥珀酰亚胺(参照通式(14)),也可为仅多胺链的一个末端被酰亚胺化而得的单型琥珀酰亚胺(参照通式(13)),也可为它们的混合物。此处,作为多胺的例子,可举出二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和五亚乙基六胺以及它们的混合物,可优选使用包含选自这些之中的1种以上的多胺原料。多胺原料还可进一步含有或不含有乙二胺,但从提高缩合生成物或其衍生物的作为分散剂的性能的观点出发,以多胺总量为基准,多胺原料中的乙二胺的含量优选为0~10质量%,更优选为0~5质量%。作为具有碳原子数40~400的烷基或烯基的烷基或烯基琥珀酸或者其酸酐与2种以上的多胺的混合物的缩合反应生成物而得的琥珀酰亚胺,是具有通式(13)或(14)中的不同的a或b的化合物的混合物。

作为上述琥珀酰亚胺的衍生物(改性化合物)的例子,可举出以下的改性化合物:

(i)由含氧有机化合物所导致的改性化合物,其是通过使脂肪酸等碳原子数1~30的一元羧酸、碳原子数2~30的多元羧酸(例如草酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸等)、它们的酸酐或酯化合物、碳原子数2~6的烯化氧、或者碳酸羟基(聚)氧亚烷基酯作用于上述琥珀酰亚胺而使残留的氨基和/或亚氨基中的一部分或全部被中和或酰胺化而得;

(ii)硼改性化合物,其是通过使硼酸作用于上述琥珀酰亚胺而使残留的氨基和/或亚氨基中的一部分或全部被中和或酰胺化而得;

(iii)磷酸改性化合物,其是通过使磷酸作用于上述琥珀酰亚胺而使残留的氨基和/或亚氨基中的一部分或全部被中和或酰胺化而得;

(iv)硫改性化合物,其是通过使硫化合物作用于上述琥珀酰亚胺而得;以及

(v)将选自利用含氧有机化合物进行的改性、硼改性、磷酸改性、硫改性中的2种以上的改性组合而施加于上述琥珀酰亚胺而得的改性化合物。

(E)成分的重均分子量优选为1000~20000,更优选为1000~15000,特别优选为2000~9000。

当润滑油组合物含有(E)成分时,从进一步提高防变速冲击性、轴承疲劳寿命、离合器扭矩容量和润滑油组合物的耐焦化(coking)性(耐热性)的观点出发,以润滑油组合物总量为基准,(E)成分的含量可优选为0.2质量%以上,更可优选为0.5质量%以上,在一个实施方式中,(E)成分的含量可为1质量%以上;从进一步提高轴承疲劳寿命、省燃耗性和离合器扭矩容量的观点出发,(E)成分的含量可优选为8质量%以下,更可优选为6质量%以下,在一个实施方式中,(E)成分的含量可为5质量%以下;在一个实施方式中,(E)成分的含量可为0.2~8质量%;在另一个实施方式中,(E)成分的含量可为0.5~6质量%;在另一个实施方式中,(E)成分的含量可为1~5质量%。

当将硼改性化合物用作(E)成分时,从进一步提高防变速冲击性、轴承疲劳寿命、离合器扭矩容量和耐磨耗性的观点出发,以润滑油组合物总量为基准,来自润滑油组合物中的(E)成分的硼量可优选为0.001质量%以上,更可优选为0.003质量%以上;从提高耐磨耗性和耐烧熔性的观点出发,该硼量可优选为0.05质量%以下,更可优选为0.03质量%以下;在一个实施方式中,该硼量可为0.001~0.05质量%;在另一个实施方式中,该硼量可为0.003~0.03质量%以下。

<(F)胺系摩擦调整剂>

在一个实施方式中,从进一步提高离合器扭矩容量的观点出发,优选润滑油组合物实质上不含有(F)胺系摩擦调整剂(以下有时称为“(F)成分”)。本说明书中,“实质上不含有(F)胺系摩擦调整剂”是指润滑油中完全不含有用作胺系摩擦调整剂的成分,或含量为可无视其影响的程度的微量。润滑油中用作胺系摩擦调整剂的成分是指分子中具有至少1个碳原子数9~50的烷基或烯基以及至少1个键合于脂肪族碳的伯氨基或仲氨基的胺化合物。这样的胺化合物是被作为胺系摩擦调整剂已知的。胺系摩擦调整剂可为伯胺的烯化氧加成物。伯胺的烯化氧加成物具有作为官能团的仲氨基和羟基。更具体地,润滑油组合物中的胺系摩擦调整剂的含量优选为0~50质量ppm,更优选为0~20质量ppm,进一步优选为0~10质量ppm,特别优选为0~5质量ppm,在一个实施方式中,该含量可为0~50质量ppm。

<其他添加剂>

在一个实施方式中,润滑油组合物还可进一步包含选自(D)成分以外的防磨耗剂或极压剂、抗氧化剂、(B)成分以外的倾点降低剂、防腐蚀剂、防锈剂、金属减活剂、消泡剂、抗乳化剂和着色剂中的1种以上的添加剂。

作为(D)成分以外的防磨耗剂或极压剂,可举出二硫化物类、硫化烯烃类、硫化油脂类等硫系化合物等。当润滑油组合物含有(D)成分以外的防磨耗剂或极压剂时,以润滑油组合物总量为基准,该防磨耗剂或极压剂的含量例如可为0.01~5质量%。

作为抗氧化剂,可举出:酚系、胺系等的无灰抗氧化剂;铜系、钼系等的金属系抗氧化剂。具体而言,例如,作为酚系无灰抗氧化剂,可举出4,4′-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)和4,4′-双(2,6-二叔丁基苯酚)等;作为胺系无灰抗氧化剂,可举出苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺等。当润滑油组合物含有抗氧化剂时,以润滑油组合物总量为基准,抗氧化剂的含量例如可为0.01~5质量%。

作为(B)成分以外的倾点降低剂,根据所使用的润滑油基础油的性状,例如可使用不对应于(B)成分的聚甲基丙烯酸酯系聚合物等公知的倾点降低剂。当润滑油组合物含有(B)成分以外的倾点降低剂时,以润滑油组合物总量为基准,倾点降低剂的含量例如可为0.05~0.5质量%,在一个实施方式中,该含量可为0.05~0.3质量%。

作为防腐蚀剂,例如可使用噻二唑系、苯并三唑系、甲基苯并三氮唑系和咪唑系化合物等公知的防腐蚀剂。当润滑油组合物含有防腐蚀剂时,以润滑油组合物总量为基准,防腐蚀剂的含量通常为0.005~5质量%。

作为防锈剂,例如可使用石油磺酸盐、烷基苯磺酸酯、二壬基萘磺酸酯、烯基琥珀酸酯和多元醇酯等公知的防锈剂。当润滑油组合物含有防锈剂时,以润滑油组合物总量为基准,防锈剂的含量通常为0.005~5质量%。

作为金属减活剂,例如可使用咪唑啉、嘧啶衍生物、巯基苯并噻唑、苯并三唑及其衍生物、噻二唑及其衍生物、2-(烷基二硫代)苯并咪唑和β-(邻羧基苄基硫代)丙腈等公知的金属减活剂。当润滑油组合物含有金属减活剂时,以润滑油组合物总量为基准,金属减活剂的含量通常为0.005~1质量%。

作为消泡剂,例如可使用硅酮、氟硅酮和氟烷基醚等公知的消泡剂。当润滑油组合物含有消泡剂时,以润滑油组合物总量为基准,消泡剂的含量通常为0.0005~1质量%。

作为抗乳化剂,例如可使用聚亚烷基二醇系非离子系表面活性剂等公知的抗乳化剂。当润滑油组合物含有抗乳化剂时,以润滑油组合物总量为基准,抗乳化剂的含量通常为0.005~5质量%。

作为着色剂,例如可使用偶氮化合物等公知的着色剂。

<润滑油组合物>

从在润滑部位充分形成油膜并提高耐磨耗性的观点出发,润滑油组合物在100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上,优选为2.7mm2/s以上,在一个实施方式中,该运动粘度为2.9mm2/s以上;从提高省燃耗性的观点出发,该运动粘度为4.9mm2/s以下,优选为4.4mm2/s以下,更优选为3.9mm2/s以下,在一个实施方式中,该运动粘度可为3.7mm2/s以下;在一个实施方式中,该运动粘度可为2.5~4.9mm2/s。

从在润滑部位充分形成油膜并提高耐磨耗性的观点出发,润滑油组合物在40℃下的运动粘度优选为9mm2/s以上,更优选为10mm2/s以上,在一个实施方式中,该运动粘度为11mm2/s以上;从进一步提高省燃耗性的观点出发,该运动粘度优选为30mm2/s以下,更优选为25mm2/s以下,在一个实施方式中,该运动粘度为16mm2/s以下。

(用途)

本发明的润滑油组合物可优选用作汽车用自动变速器油,特别优选用于润滑具有湿式多板离合器等湿式离合器的变速器。

实施例

以下,根据实施例和比较例,对本发明更具体地说明。只是,本发明并不受限于这些实施例。

<实施例1~31和比较例1~3>

如表1~6所示,分别制备了本发明的润滑油组合物(实施例1~31)和比较用的润滑油组合物(比较例1~3)。表中,“基础油组成”项目中的“mass%”表示以基础油总量为基准(100质量%)时的质量%;其他项目中的“mass%”表示以组合物总量为基准(100质量%)时的质量%。另外,表中,“mass ppm/Ca”表示以组合物总量为基准时的作为钙量计的质量ppm;“mass ppm/P”表示以组合物总量为基准时的作为磷量计的质量ppm。成分的详细情况如下所述。

((A)润滑油基础油)

A-1:APIⅢ类基础油;运动粘度(100℃):2.7mm2/s;运动粘度(40℃):9.6mm2/s;粘度指数:125;硫分:小于1质量ppm;%CP:92.2;%CN:7.8;%CA:0

A-2:APIⅡ类基础油;运动粘度(100℃):3.1mm2/s;运动粘度(40℃):12.7mm2/s;粘度指数:105;硫分:小于1质量ppm;%CP:70.8;%CN:29.2;%CA:0

A-3:API I类基础油;运动粘度(100℃):2.1mm2/s;运动粘度(40℃):6.87mm2/s;粘度指数:96;硫分:0.15质量%;%CP:63;%CN:31;%CA:6

A-4:APIⅣ类基础油(INEOS公司制造的DURASYN(注册商标)162);运动粘度(100℃):1.78mm2/s;运动粘度(40℃):5.40mm2/s

A-5:API类Ⅴ基础油(壬二酸双(2-乙基己基)酯;运动粘度(100℃):2.9mm2/s;运动粘度(40℃):10.3mm2/s

((B)聚合物)

B-1:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:12000,侧链烷基(通式(1)中的R2):支链烷基和直链烷基;侧链烷基的碳原子数:C12~15

B-2:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:20000,侧链烷基(通式(1)中的R2):C1(甲基)(60mol%)、直链C12~16烷基(20mol%)、支链C22烷基(20mol%)的组合

B-3:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:20000,侧链烷基(通式(1)中的R2):C1(甲基)(45mol%)、直链C12~15烷基(55mol%)的组合

B*-4:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:35000,侧链烷基(通式(1)中的R2):支链烷基和直链烷基、侧链烷基的碳原子数:C1、C12~16、C18、C22的组合

B*-5:乙烯-丙烯共聚物,重均分子量:13000

B-6:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:8000,侧链烷基(通式(1)中的R2):支链C6(2-甲基戊基)(15mol%)、支链C8(2-乙基己基)(5mol%)、直链C12~15烷基(45mol%)、支链C12~15烷基(35mol%)

B-7:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:5000,侧链烷基(通式(1)中的R2):支链烷基和直链烷基,侧链烷基的碳原子数:C12~15

B-8:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:8000,侧链烷基(通式(1)中的R2):支链C8烷基

B-9:非分散型聚甲基丙烯酸烷基酯,重均分子量:8000,侧链烷基(通式(1)中的R2):直链C18烷基

((C)磺酸钙清净剂)

C-1:作为通过对烷基苯进行磺化而得的烷基苯磺酸的Ca盐的过碱性盐的磺酸钙(通式(7)和(8)中R10为包含异丁烯低聚物的一个主链末端的支链烷基(-CH2-(C(CH3)2-CH2)n-1-H基、n为异丁烯低聚物的聚合度)、R11和R12均为甲基的烷基苯磺酸的Ca盐的过碱性盐的磺酸钙;以及通式(7)和(8)中R10为包含异丁烯低聚物的一个主链末端的支链烷基(-(C(CH3)2-CH2)n-1-H基、n为异丁烯低聚物的聚合度)、R11为包含异丁烯低聚物的另一个主链末端的支链烷基(异丙基)、R12为氢原子的烷基苯磺酸的Ca盐的过碱性盐的磺酸钙的混合物),其中,所述烷基苯是通过用异丁烯低聚物(4~7量体)对苯进行烷基化而得的;碱值300mgKOH/g;Ca:10质量%

C-2:作为通过对烷基苯进行磺化而得的烷基苯磺酸的Ca盐的过碱性盐的磺酸钙(通式(5)和(6)中R7为包含直链α-烯烃的1-位碳的碳原子数1~4的直链烷基、R8为包含直链α-烯烃的ω-位碳的直链烷基的烷基苯磺酸的Ca盐的过碱性盐的磺酸钙的混合物),其中,所述烷基苯是通过用直链α-烯烃(C20~C26)对苯进行烷基化而得的;碱值300mgKOH/g;Ca:12质量%

((D)含有磷的添加剂)

D-1:三辛基二硫代磷酸酯(通式(10)中,X4~X7中的2个为氧原子、剩余的2个为硫原子,R16~R18为辛基);P:6.6质量%

D-2:双(3-硫杂十一烷基)亚磷酸酯(通式(9)中,X1~X3为氧原子,R13和R14为3-硫杂十一烷基,R15为氢);P:7.3质量%

D-3:二丁基亚磷酸酯(通式(9)中,X1~X3为氧原子,R13和R14为丁基,R15为氢);P:15.9质量%

((E)无灰分散剂)

E-1:烯基琥珀酰亚胺无灰分散剂;烯基的数均分子量:3000;N:1.6质量%

E-2:硼改性的烯基琥珀酰亚胺分散剂;烯基的数均分子量:3000;N:1.6质量%;B:0.6质量%

((F)胺系摩擦调整剂)

F-1:油胺-烯化氧加成物

其他添加剂:由胺系抗氧化剂(1质量%)、酚系抗氧化剂(1质量%)、金属减活剂(0.1质量%)以及倾点降低剂(0.2质量%)构成的添加剂组件(package)(括号内是以润滑油组合物总量为基准的含量)

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

(SAE No.2摩擦试验:变速冲击指数的评价)

对于每种润滑油组合物,使用SAE No.2试验机(神钢造机制造),并根据JASOM348:2002进行动摩擦试验。测定2500次循环后的摩擦板(NW461E材料)与钢板之间的动摩擦系数μd和μ0,算出变速冲击指数μ0d

结果如表1~6所示。根据本试验中测定的μd和μ0所算出的变速冲击指数μ0d越小,意味着防变速冲击性越良好。

(Unisteel试验:轴承疲劳寿命的评价)

使用Unisteel滚动疲劳试验机(株式会社东京试验机制造的三连式高温滚动疲劳试验机TRF-1000/3-01H),通过Unisteel试验(英国石油学会法:IP305/79),对每种润滑油组合物进行推力轴承的滚动疲劳寿命测定。对于用平坦的试验片(材料:SUJ2)替换推力滚针轴承(NSK制造的FNTA-2542C)的一侧轨道轮而形成的试验轴承,在负荷4000N、表面压力1.5GPa、转速1500rpm、油温120℃的条件下,测定直到辊或试验片中的任一种出现疲劳损伤为止的时间。另外,当通过Unisteel滚动疲劳试验机上配备的振动加速度计所测定的试验部的振动加速度达到0.5m/s2时,判断为发生了疲劳损伤。从10次重复试验中的产生疲劳损伤为止的时间,通过威伯尔图表(Weibull plot),以50%寿命(L50:累积概率变为50%的时间)来计算疲劳寿命。结果如表1~6所示。本试验中所测定的轴承疲劳寿命L50越长,意味着可以越进一步改善轴承疲劳寿命。

(叶片泵磨耗试验)

对于每种润滑油组合物,进行叶片泵磨耗的评价。使用叶片泵(EatonCorporation制造的Vickers(注册商标)叶片泵V104C),在转速1200rpm、吐出压力3.0MPa的条件下通过泵送罐内的试样油(30L,油温80℃),进行使试样油循环运转100小时的操作,从而测定运转后的叶片泵的磨耗量(mg)。进一步地,测定运转后的试样油的运动粘度(100℃)的降低率(%)。本试验中所测定的叶片泵的磨耗量越少,意味着可以越进一步降低叶片泵的磨耗。另外,在运转后的试样油中未观察到运动粘度的降低,意味着叶片泵中的润滑油所承受的剪切与叶片泵的磨耗无关。

(剪切稳定性试验)

对于每种润滑油组合物,根据JPI-5S-29-88的剪切稳定性试验,评价润滑油组合物的剪切稳定性。由振动器向试样油照射频率为10kHz且振动器的振幅为28μm的超声波2小时,算出相对于照射超声波前的试样油在100℃下的运动粘度,照射超声波后的试样油在100℃下的运动粘度的降低率(%)。结果如表1~6所示。运动粘度的降低率越低,意味着剪切稳定性越高、耐久性越良好。本试验中运动粘度(100℃)的降低率优选为4.5%以下。

(评价结果)

在变速冲击指数和轴承疲劳寿命L50中的任意方面,实施例1~31的润滑油组合物均显示出良好的结果。

在变速冲击指数、轴承疲劳寿命L50和叶片泵的磨耗方面,不含有(B)成分(聚(甲基)丙烯酸酯)的比较例1的组合物显示出较差的结果。

在变速冲击指数、轴承疲劳寿命L50和叶片泵的磨耗方面,(B)成分(聚(甲基)丙烯酸酯)的重均分子量超过25000的比较例2的组合物显示出较差的结果。

在变速冲击指数、轴承疲劳寿命L50和叶片泵的磨耗方面,含有乙烯-丙烯共聚物(重均分子量:13000)并代替聚(甲基)丙烯酸酯作为(B)成分的比较例3的组合物显示出较差的结果。

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