專利名稱：低摩擦滑動機構、低摩擦劑組合物以及減小摩擦的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及低摩擦滑動機構、低摩擦劑組合物、減小摩擦的方法、手動變速器和最終傳動減速器。更具體地，本發(fā)明涉及低摩擦滑動機構，其可以提高例如內燃機和驅動系統(tǒng)的傳動部件中的不同滑動表面的摩擦性能；涉及低摩擦劑組合物以及減小摩擦的方法；涉及由滑動部件提供的手動變速器，該滑動部件具有小的摩擦系數(shù)并且抗咬合性和耐磨損性優(yōu)良，并且長時間來說顯示出了優(yōu)良的燃料成本；以及涉及最終傳動減速器，該部件可以降低滑動部件的摩擦系數(shù)并且提高抗咬合性和耐磨損性，以及減小摩擦阻力，從而改善汽車的燃料效率。

背景技術：
諸如全球變暖和臭氧層破壞的全球環(huán)境問題十分顯著。尤其是，降低CO2的排放量，據(jù)稱對全球變暖有著非常大的影響，其引起了每個國家對如何決定調整值的極大關注。
對于減少CO2來說，降低由于機器和設備的摩擦損耗帶來的能耗，尤其是降低汽車燃料成本是一個大問題。相應地，在此方面滑動材料和潤滑劑的作用非常重要。
滑動材料的作用是具有優(yōu)良的耐磨性，并且使在發(fā)動機的滑動部件中摩擦和磨損環(huán)境惡劣的部件具有優(yōu)良的耐磨性。近來，各種硬質薄膜材料在應用中是先進的。常用的DLC材料在空氣中以及缺乏潤滑油時的摩擦系數(shù)比TiN和CrN這樣的耐磨硬質涂覆材料低；因此，這些被期望用作低摩擦滑動材料。
此外，作為潤滑油的節(jié)能方法，例如發(fā)動機燃料效率的方法，提出1)由潤滑油粘度降低引起的水壓潤滑區(qū)的粘性阻力和發(fā)動機的攪動阻力的降低，和2)由于混入了最佳的摩擦改性劑和各種添加劑，從而減小混合、潤滑和邊界潤滑區(qū)域下的摩擦損耗。主要對于有機鉬(Mo)化合物，如MoDTC和MoDTP作為摩擦改性劑已經進行了大量研究。在由現(xiàn)有的鋼材料制得的滑動表面上，潤滑油組合物，其中在使用早期顯示出優(yōu)良的低摩擦系數(shù)的有機Mo化合物，被便利地應用。
另一方面，在空氣中具有優(yōu)良的低摩擦特性的常規(guī)DLC材料，據(jù)報道在潤滑油存在下其減小摩擦的效果低下(例如，非專利文獻1)。此外已經發(fā)現(xiàn)即使將含有有機鉬化合物的潤滑油組合物施用至滑動材料上，也不能充分展示減小摩擦的效果(例如，非專利文獻2)。
非專利文獻1Kano et al.，Proceedings of JapaneseTribology Society，p.11-12，May，1999(Tokyo) 非專利文獻2Kano et al.，P rocee ding of World TribologyCongress Sep.，2001，p.342，(Vienna) 因此，對于汽車手動變速器的燃料效率技術而言，有避免通過動力傳動來攪動潤滑油，或使其非常小以防止由于攪動阻力而減弱動力傳動效率的提案(例如，專利文獻1)。
專利文獻1JP-A-10-166877 另一方面，對于用于這類傳動的潤滑油，在潤滑基礎油中混合含硼的無灰分散劑、堿土金屬基分散劑和硫基添加劑的潤滑油組合物被提案(專利文獻2)。此外，在具有低的硫含量并且具有預定粘度的基礎油中含有二硫代磷酸鋅、堿土金屬分散劑、帶有預定分子量聚丁烯基的烯基琥珀酰亞胺、其衍生物、磷酸酯胺鹽和硫化合物的齒輪油被提案(專利文獻3)。
專利文獻2JP-A-2003-82377 專利文獻3JP-A-11-181463 此外，關于汽車最終傳動減速器的燃料效率技術，意圖提高差動齒輪的傳動效率，用于最終傳動減速器的潤滑油組合物被提案，其在潤滑基礎油中包含選自特定范圍的磷基極壓劑、具有特定結構的有機酸和選自特定范圍的硫基極壓劑(專利文獻4)。
專利文獻4JP-A-6-200274 此外，為了降低輥端表面和內輪大防護罩之間的滑動摩擦損耗，錐形輥外徑表面的錐形中心從內輪的中心軸偏移的錐形輥軸承，以及這類錐形輥軸承在汽車差動機構的應用被提案(專利文獻5)。
專利文獻5JP-A-2000-192951

發(fā)明內容
在如上所述的專利文獻1所描述的手動變速器中，研究了潤滑油攪動阻力的降低。然而，未對由于滑動部件摩擦的降低對性能和燃料效率的改善，尤其是滑動部件和潤滑油之間的相容性進行研究。
此外，對于潤滑油本身，形成了如專利文獻2和3實施例中所述組分的潤滑油，以提高同步器環(huán)和錐形齒輪之間的耐磨性、疲勞壽命和摩擦性能。然而，在其研究中，不特別考慮滑動構件的特性，以減小摩擦系數(shù)。
此外，在專利文獻4中描述的用于最終傳動減速器的潤滑油組合物中，研究配方以改善齒輪部件的傳輸效率。此外，在專利文獻5中，研究錐形輥軸承結構的改進以降低摩擦損耗。然而，未對降低滑動表面自身的摩擦以及滑動部件和潤滑油之間相容性進行研究。
本發(fā)明考慮到目前技術所存在的問題；并且意圖提供一種低摩擦滑動機構、低摩擦劑組合物和減小摩擦的方法，其可以對各種應用下的滑動表面提供非常優(yōu)良的低摩擦性能，并且尤其是其比現(xiàn)有的鋼材料和有機Mo化合物的組合具有更優(yōu)選的低摩擦性能。
此外，本發(fā)明意圖提供一種可以降低手動變速器中的各種滑動部件(如軸承部件)的摩擦系數(shù)的手動變速器，以改善抗咬合性和耐磨性，以及降低各部件的滑動阻力以改善汽車的燃料效率。
此外，本發(fā)明意圖提供一種最終傳動減速器，該部件可以降低末級減速部件中的各種滑動部件的摩擦系數(shù)，例如通過墊圈可滑動地接觸的側齒輪背面和差動齒輪箱內表面之間的部件，以提高抗咬合性和耐磨性，以及降低各部件的滑動阻力以改善汽車的燃料效率。
本發(fā)明人經過艱苦的研究克服了上述問題，發(fā)現(xiàn)至少含一種DLC材料和特定化合物的滑動部件的組合顯示出非常優(yōu)良的摩擦性能，以至于達到不能從現(xiàn)有的潤滑理論認識到的程度，從而完成了本發(fā)明。
此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當在彼此間滑動接觸的滑動表面之一或兩面上提供具有低氫含量的硬碳薄膜時，在低摩擦劑組合物存在下，摩擦系數(shù)可以大大地降低。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，用這類硬碳薄膜覆蓋滑動部件時，為實現(xiàn)低的摩擦系數(shù)和提高抗咬合性和耐磨性，用于低摩擦劑組合物的添加劑影響也不小。從而，本發(fā)明得以完成。
在本發(fā)明的低摩擦滑動機構中，當由DLC涂覆的滑動構件形成的滑動表面含有含氧有機化合物或脂肪族胺化合物時，其可以獲得比目前的滑動部件和低摩擦劑組合物的組合更優(yōu)良的摩擦性能。
此外，根據(jù)本發(fā)明的手動變速器降低了各種滑動部件如連接部件的摩擦系數(shù)，提高了抗咬合性和耐磨性，并且還降低了各個部件中的滑動阻力從而改善了汽車的燃料效率。
此外，本發(fā)明的最終傳動減速器降低了側齒輪背面和差動齒輪箱內面之間的摩擦系數(shù)，提高了抗咬合性和耐磨性，并且降低了各部件的滑動阻力從而改善了汽車的燃料效率。



圖1是例示說明根據(jù)本發(fā)明的手動變速器中用硬碳薄膜覆蓋的滑動部的剖視圖； 圖2是例示說明根據(jù)本發(fā)明的最終傳動減速器中用硬碳薄膜覆蓋的滑動部的剖視圖； 圖3是示出盤上輥柱摩擦試驗的一個實例的示意圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實例的摩擦試驗中所使用的盤上圓柱擺動動力摩擦試驗過程的透視圖； 圖5是示出比較根據(jù)圖3所示的盤上輥柱摩擦試驗所得的摩擦系數(shù)測試結果的圖表； 圖6是示出比較根據(jù)圖3所示的盤上圓柱擺動動力摩擦試驗所得的摩擦系數(shù)測試結果的圖表。

具體實施例方式 下面，將對本發(fā)明的低摩擦滑動機構和低摩擦劑組合物進行詳細描述。在說明書中，除另有說明外，“％”指質量百分比。
通過在滑動表面之間包括低摩擦劑組合物來形成這種低摩擦滑動機構，所述滑動表面是當DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)滑動時由滑動構件形成的。所使用的低摩擦劑組合物，其包含至少一種選自下組中的化合物含氧的有機化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)。因此，DLC涂覆的滑動構件和滑動構件彼此之間以比以前低得多的摩擦力滑動。
本文中，用于DLC涂覆的滑動構件(A)的DLC(類金剛石碳)材料是主要由碳元素形成的無定形材料，并且碳之間的鍵合態(tài)包含金剛石結構(SP3鍵)和石墨鍵(SP2鍵)。具體地，可以提及的是完全由碳元素形成的a-C(無定形碳)、含氫的a-C:H(加氫的無定形碳)和部分含金屬元素如鈦(Ti)或鉬(Mo)的MeC。在根據(jù)本發(fā)明的低摩擦滑動機構中，從發(fā)揮大的降低摩擦作用的角度來說，DLC材料優(yōu)選由不包含氫的a-C材料制得。此外，在DLC材料中，隨著氫含量的增加，摩擦系數(shù)增加。因此，氫含量優(yōu)選小于或等于20原子％。此外，為了在低摩擦劑組合物中滑動時充分降低摩擦系數(shù)，并且為了保證更穩(wěn)定的滑動性能，其氫含量優(yōu)選小于或等于10原子％，更優(yōu)選小于或等于5原子％，并且還更優(yōu)選小于或等于0.5原子％。具有該低氫含量的DLC材料可以通過利用PVD方法沉積獲得，這類方法基本上不利用氫或含氫化合物如噴鍍法或離子電鍍法。
在該情形下，為了減少膜中的氫量，不僅希望在沉積期間使用不包含氫的氣體，而且希望按需要在沉積前烘焙反應容器和基底材料固定器，并且徹底清潔基底材料表面。
此外，用于DLC涂覆的滑動構件(A)的基底材料，可以使用例如滲碳鋼、硬化鋼和非鐵金屬如鋁。
關于涂覆DLC之前的基底材料的表面粗糙度，由于硬碳薄膜的膜厚度相當薄，因此，對沉積膜的表面粗糙度有很大影響，因此，基底材料的表面粗糙度Ra(中心線平均粗糙度)優(yōu)選小于或等于0.1μm。也就是說，當基底材料的表面粗糙度Ra超過0.1μm時，由于由膜表面粗糙度造成的凸起部分增加了與配對組件的局部接觸壓力，從而引發(fā)薄膜破裂的可能性變得更高。
此外，對滑動構件(B)的組成材料沒有特別的限定。具體地，可以采用金屬材料如鐵質材料、鋁基材料、鎂基材料和鈦基材料。尤其是，優(yōu)選這樣的鐵質材料、鋁基材料和鎂基材料，其可容易地應用于現(xiàn)有機械和設備的滑動部件并且能廣泛用于各領域中的節(jié)能措施。
此外，對于滑動構件(B)的組成材料來說，也可以使用非金屬材料如樹脂、塑料和碳。
此外，也可以使用通過在金屬和非金屬材料上涂覆各種薄膜所獲得的材料。
對鐵質材料沒有特別的限制。不僅可以使用高純鐵，而且還可以使用各種鐵合金(與鎳、銅、鋅、鉻、鈷、鉬、鉛、硅或鈦，以及其任意組合形成的合金)。具體地，例如可以使用滲碳鋼SCM420或SCr420(JIS)。
此外，對鋁基材料沒有特別的限制。不僅可以使用高純鋁，而且還可以使用各種鋁基合金。具體地，例如可以理想地使用含有4％至20％硅(Si)和1.0％至5.0％銅的亞共晶鋁合金或過共晶鋁合金?？梢蕴峒暗匿X合金的優(yōu)選實例是例如AC2A、AC8A、ADC12和ADC14(JIS)。
在滑動構件(B)中，對涂覆有各種涂層的金屬材料沒有特別的限制。具體地，可以提及的是各種金屬材料，如通過將TiN、CrN或DLC材料薄膜涂覆在鐵質材料、鋁基材料、鎂基材料或鈦基材料的表面上而獲得的金屬基材料。其中，優(yōu)選涂覆有DLC材料的金屬材料。此外，DLC材料優(yōu)選不含氫的a-C類金剛石碳。
此外，考慮到滑動穩(wěn)定性，DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)(例如金屬材料或用各種薄膜涂覆的金屬材料)的表面粗糙度Ra小于或等于0.1μm，優(yōu)選小于或等于0.08μm。當表面粗糙度Ra超過0.1μm時，在某些情形下會造成局部劃傷，從而導致摩擦系數(shù)大大增加。
此外，在DLC涂覆的滑動構件(A)中，優(yōu)選其表面硬度在顯微維氏硬度(micro-Vickers hardness)(10g載荷下)Hv1000至3500的范圍內，并且DLC膜厚度在0.3至2.0μm的范圍內。當DLC涂覆的滑動構件(A)的表面硬度和厚度不在上述范圍以至表面硬度小于Hv1000和厚度小于0.3μm時，DLC涂覆的滑動構件易于磨損，反之，當它們分別大于Hv3500和2.0μm時，則易于剝離，并且當鐵質構件的表面硬度在該范圍之外以至低于HRC45時，則在高壓下，在某些情形下變得易于起皺和剝離。
當鐵質材料被用于滑動構件(B)中時，鐵質材料的表面硬度優(yōu)選在洛氏硬度C級HRC45至60的范圍內。在該情形下，即使在高表面壓力滑動條件下，例如像在凸輪隨動件中大約700MPa下，也可以有效地保持膜的耐久性。
此外，當鋁基材料被用于滑動構件(B)時，鋁基材料的表面硬度優(yōu)選在布氏硬度(Brinell hardness)HB80-130的范圍內。當鋁基材料的表面硬度在上述范圍之外以至低于HB80時，鋁基材料變得易于磨損。
此外，在滑動構件(B)中使用涂覆有薄膜的金屬材料的情況，尤其是使用DLC涂覆的金屬材料的情況，優(yōu)選地是該金屬材料的表面硬度在顯微維氏硬度(10g載荷下)Hv1000至3500的范圍內，并且DLC膜厚度在0.3至2.0μm的范圍內。當其表面硬度和厚度不在上述范圍內以至表面硬度小于Hv1000和厚度小于0.3μm時，易于引起磨損，反之，當它們大于Hv3500和2.0μm時，則在某些情形下，易于引起剝離。
只要是兩滑動表面通過低摩擦劑組合物相接觸，由DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)形成的滑動表面就沒有特別的限制。例如，對象是內燃機如4-沖程發(fā)動機和2-沖程發(fā)動機的滑動部(例如，氣門操作系統(tǒng)、活塞、活塞環(huán)、活塞裙、氣缸襯套、連桿、曲軸、軸承、滾柱軸承、滑動軸承、齒輪、鏈、帶、油泵等)、驅動系統(tǒng)傳動機構(例如齒輪)和硬盤驅動的滑動部，以及摩擦條件嚴峻從而需要低摩擦性能的其它各種滑動表面。在滑動表面中，僅僅通過在至少一個滑動構件上涂覆DLC并提供選自含氧的有機化合物和脂肪胺化合物的至少一種，就可以有效地獲得與現(xiàn)有技術相比更高的潤滑性和極其優(yōu)異的低摩擦性能。
例如，在內燃機的氣門操作系統(tǒng)中，優(yōu)選的實施方案是可以使用由盤狀墊片制得的滑動表面，在鋼材基材上涂覆DLC的上冠面(lifter crown surface)，使用低合金冷鑄鐵、滲碳鋼、或回火碳鋼、及其任意組合的材料的凸輪。
另一方面，對上述的本發(fā)明的低摩擦滑動機構中的含氧有機化合物(C)就沒有特別的限定，可以是分子中含有氧的任何有機化合物。例如可以是由碳、氫和氧構成的含氧有機化合物。該含氧有機化合物可以包含其它元素，如氮、硫、鹵素(氟、氯等)、磷、硼、金屬等。特別是從進一步降低一個滑動構件(DLC涂覆的滑動構件)(A)和其它滑動構件(B)的滑動表面的摩擦考慮，優(yōu)選由碳、氫和氧構成并且包含羥基的含氧有機化合物及其衍生物，其中更優(yōu)選含有兩個或多個羥基。出于同樣的原因，更優(yōu)選低硫含量或不含硫的含氧有機化合物。
其中所使用的“衍生物”也沒有特別的限制，其可以是例如由碳、氫和氧構成的含氧有機化合物與含氮化合物、含磷化合物、硫或含硫化合物、含硼化合物、鹵素或含鹵素化合物、金屬元素、含金屬化合物(無機或有機)等化合物反應獲得的化合物。
上述含氧有機化合物(C)具體可以是含羥基、羧基、羰基、酯鍵或醚鍵(也可以包含兩種或多種這樣的基團或鍵)的化合物，優(yōu)選含有一種或多種選自羥基、羧基、羰基和酯鍵的基團或鍵，更優(yōu)選含有一種或多種選自羥基、羧基和酯鍵的基團或鍵的含氧有機化合物，還更優(yōu)選含有一種或多種選自羥基和羧基的基團的含氧有機化合物，特別優(yōu)選含有一個或多個羥基的含氧有機化合物。
更具體的含氧有機化合物的實例包括醇(I)、羧酸(II)、酯(III)、醚(IV)、酮(V)、醛(VI)、碳酸酯(這些化合物還可以進一步含有一種或多種選自羥基、羧基、羰基、酯鍵和醚鍵的基團或鍵)(VII)、其衍生物、及其任意的混合物。
上述醇(I)是如下面的通式(1)表示的含氧有機化合物 R-(OH)n(1) 例如含有一個或多個羥基的化合物。
可提及的醇(I)的實例如下 一元醇(I-1)； 二元醇(I-2)； 三元或更高級的多元醇(I-3)；以及 選自上述三種醇中的一種或多種的混合物(I-4)。
一元醇(I-1)在分子中有一個羥基，例如其包括具有1-40個碳原子的一元烷基醇(其中烷基可以是直鏈或支鏈)，如甲醇、乙醇、丙醇(1-丙醇、2-丙醇)、丁醇(1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇)、戊醇(1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-2-丁醇、2，2-二甲基-1-丙醇)、己醇(1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2，3-二甲基-1-丁醇、2，3-二甲基-2-丁醇，3，3-二甲基-1-丁醇、3，3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇、2，2-二甲基丁醇)、庚醇(1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-甲基-1-己醇、2-甲基-2-己醇、2-甲基-3-己醇、5-甲基-2-己醇、3-乙基-3-戊醇、2，2-二甲基-3-戊醇、2，3-二甲基-3-戊醇、2，4-二甲基-3-戊醇、4，4-二甲基-2-戊醇、3-甲基-1-己醇、4-甲基-1-己醇、5-甲基-1-己醇、2-乙基戊醇)、辛醇(1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、4-甲基-3-庚醇、6-甲基-2-庚醇、2-乙基-1-己醇、2-丙基-1-戊醇、2，4，4-三甲基-1-戊醇、3，5-二甲基-1-己醇、2-甲基-1-庚醇、2，2-二甲基-1-己醇)、壬醇(1-壬醇、2-壬醇、3，5，5-三甲基-1-己醇、2，6-二甲基-4-庚醇、3-乙基-2，2-二甲基-3-戊醇、5-甲基辛醇等)、癸醇(1-癸醇、2-癸醇、4-癸醇、3，7-二甲基-1-辛醇、2，4，6-三甲基庚醇等)、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇(硬脂醇等)、十九烷醇、二十烷醇、二十一烷醇、二十三烷醇、二十四烷醇；具有2-40個碳原子的單羥基烯基醇(其中烯基可以是直鏈或支鏈，雙鍵可以在任何所需位置處)，如乙烯醇、丙烯醇、丁烯醇、己烯醇、辛烯醇、癸烯醇、十二碳烯醇、十八碳烯醇(油醇等)；具有3-40個碳原子的單羥基(烷基)環(huán)烷醇(其中烷基可以是直鏈或支鏈，烷基和羥基可以在任何所需位置處)，如環(huán)戊醇、環(huán)己醇、環(huán)庚醇、環(huán)辛醇、甲基環(huán)戊醇、甲基環(huán)己醇、二甲基環(huán)己醇、乙基環(huán)己醇、丙基環(huán)己醇、丁基環(huán)己醇、二甲基環(huán)己醇、環(huán)戊基甲醇、環(huán)己基乙醇(1-環(huán)己基乙醇、2-環(huán)己基乙醇等)、環(huán)己基乙醇、環(huán)己基丙醇(3-環(huán)己基丙醇等)、環(huán)己基丁醇(4-環(huán)己基丁醇等)、丁基環(huán)己醇、3，3，5，5-四甲基環(huán)己醇；(烷基)芳醇(其中烷基可以是直鏈或支鏈，烷基和羥基可以在任何所需位置處)，如苯基醇、甲基苯基醇(鄰甲酚、間甲酚、對甲酚)、甲氧甲酚、乙基苯基醇、丙基苯基醇、丁基苯基醇、丁基甲基苯基醇(3-甲基-6-叔丁基苯基醇等)、二甲基苯基醇、二乙基苯基醇、二丁基苯基醇(2，6-二叔丁基苯基醇、2，4-二叔丁基苯基醇等)、二丁基甲基苯基醇(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基醇等)、二丁基乙基苯基醇(2，6-二叔丁基-4-乙基苯基醇等)、三丁基苯基醇(2，4，6-三叔丁基苯基醇等)、萘酚(α-萘酚、β-萘酚等)、二丁基萘酚(2，4-二叔丁基-α-萘酚等)；6-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯胺基)-2，4-雙(正辛基硫代)-1，3，5-三嗪；及其混合物。
其中更優(yōu)選具有12-18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或烯基的醇，如油醇和硬脂醇，因為它們可以更有效地降低DLC涂覆的滑動構件(A)和任何其它的滑動構件(B)形成的滑動表面之間的摩擦，并且它們的揮發(fā)性低，因此即使在高溫條件下(例如內燃機中的滑動條件)，也具有減小摩擦的作用。
二元醇(I-2)是分子中有兩個羥基的醇，例如包括具有2-40個碳原子的烷基或烯基的二醇(其中烷基或烯基可以是直鏈或支鏈，烯基的雙鍵可以在任何所需位置處，羥基也可以在任何所需位置處)，如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇、1，12-十二烷二醇、1，13-十三烷二醇、1，14-十四烷二醇、1，15-十五烷二醇、1，16-十六烷二醇，1，17-十七烷二醇、1，18-十八烷二醇、1，19-十九烷二醇、1，20-二十烷二醇；(烷基)環(huán)烷烴二醇(其中烷基可以是直鏈或支鏈，烷基和羥基可以在任何所需位置處)，如環(huán)己二醇、甲基環(huán)己二醇；具有2-40個碳原子的二元(烷基)芳醇(其中烷基可以是直鏈或支鏈，烷基和羥基可以在任何所需位置處)，如苯二醇(鄰苯二酚等)、甲基苯二醇、乙基苯二醇、丁基苯二醇(對叔丁基鄰苯二酚等)、二丁基苯二醇(4，6-二叔丁基間苯二酚等)、4，4′-硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-硫代雙(4，6-二叔丁基間苯二酚)、2，2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)、2，2′-(3，5-二叔丁基羥基)丙烷、4，4′-環(huán)己二烯雙(2，6-二叔丁基苯酚)；對叔丁基苯酚/甲醛縮合物、對叔丁基苯酚/乙醛縮合物；及其混合物。
其中優(yōu)選乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、2-乙基-2-甲基-1，3-丙二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇和1，12-十二烷二醇，因為它們可以更有效地降低DLC涂覆滑動構件(A)與任何滑動構件(B)的滑動表面的摩擦。另外還優(yōu)選分子量至少為300、優(yōu)選至少為400的高分子量位阻醇如2，6-二叔丁基-4-(3，5-二叔丁基-4-羥芐基)苯基醇，因為它們即使在高溫下(例如在內燃機中的滑動條件下)也難以揮發(fā)，具有極好的耐熱性，并且它們能夠很好地顯示出減小摩擦的作用，能夠賦予潤滑油優(yōu)異的抗氧化穩(wěn)定性。
三元或更高級的多元醇(I-3)是具有三個或其以上羥基的醇。一般使用3至10元醇，優(yōu)選使用3至6元醇。這些組分的例子是三羥甲基烷烴如甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷；以及赤蘚糖醇、季戊四醇、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、山梨糖醇、核糖醇、阿糖醇、木糖醇、甘露糖醇；及其聚合物或縮合物(如甘油二聚物至八聚物，如二甘油，三甘油、四甘油；三羥甲基丙烷二聚物至八聚物，如二三羥甲基丙烷；季戊四醇二聚物至四聚物如二季戊四醇；山梨聚糖；縮合物如山梨糖醇/甘油縮合物(包括分子內縮合物、分子間縮合物和自縮合物))。
也可以使用糖類如木糖、阿糖醇、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纖維二糖，甘露糖、異麥芽糖、海藻糖和蔗糖。
其中更優(yōu)選3至6元醇如甘油、三羥甲基烷烴(如三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷)、季戊四醇、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、山梨糖醇、山梨聚糖、山梨糖醇/甘油縮合物、核糖醇，阿糖醇、木糖醇、甘露糖醇及其混合物；更優(yōu)選甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨聚糖及其混合物。特別優(yōu)選氧含量至少為20％、優(yōu)選至少為30％、更優(yōu)選至少為40％的多元醇。高于六元醇的多元醇會過多地增加潤滑油的粘度。
上述羧酸(II)是如下通式(2)表示的化合物 R-(COOH)n(2) 例如含一個或多個羧基的化合物。
羧酸(II)的實例如下 脂肪族一元羧酸(脂肪酸)(II-1)； 脂肪族多元羧酸(II-2)； 碳環(huán)羧酸(II-3)； 雜環(huán)羧酸(II-4)；和 選自上述四種羧酸的兩種或多種的混合物(II-5)。
脂肪族一元羧酸(脂肪酸)(II-1)是分子中有一個羧基的羧酸，例如其包括具有1-40個碳原子的飽和脂肪族一元羧酸(其中飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈)，如甲酸、乙酸(醋酸)、丙酸(正丙酸)、丁酸(正丁酸、異丁酸等)、戊酸(正戊酸、異戊酸、新戊酸等)、己酸(正己酸等)，庚酸、辛酸(正辛酸等)、壬酸(正壬酸等)、癸酸、十一烷酸、十二烷酸(月桂酸等)、十三烷酸、十四烷酸(肉豆蔻酸等)、十五烷酸、十六烷酸(棕櫚酸等)、十七烷酸、十八烷酸(硬脂酸等)、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、二十五烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸、二十九烷酸、三十烷酸；具有1至40個碳原子的不飽和脂肪族一元羧酸(其中不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處)，如丙烯酸(acrylic acid等)、丙炔酸(propiolic acid等)、丁烯酸(甲基丙烯酸、巴豆酸、異巴豆酸等)、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、十三碳烯酸、十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、十七碳烯酸、十八碳烯酸(油酸等)、十九碳烯酸、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、二十五碳烯酸、二十六碳烯酸、二十七碳烯酸、二十八碳烯酸、二十九碳烯酸、三十碳烯酸。
脂肪族多元羧酸(II-2)包括具有2至40個碳原子的飽和或不飽和脂肪族二元羧酸(其中飽和或不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處)，如乙二酸(草酸)、丙二酸(縮蘋果酸等)、丁二酸(琥珀酸、甲基丙二酸等)、戊二酸(膠酸、乙基丙二酸等)、己二酸(肥酸等)、庚二酸(蒲桃酸等)、辛二酸(軟木酸等)、壬二酸(杜鵑花酸等)、癸二酸(皮脂酸等)、丙烯二酸、丁烯二酸(馬來酸、富馬酸等)、戊烯二酸(檸康酸、中康酸等)、己烯二酸、庚烯二酸、辛烯二酸、壬烯二酸、癸烯二酸；飽和或不飽和三元羧酸(其中飽和或不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處)，如丙三酸、丁三酸、戊三酸、己三酸、庚三酸、辛三酸、壬三酸、癸三酸；飽和或不飽和四元羧酸(其中飽和或不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處)。
碳環(huán)羧酸(II-3)是碳環(huán)分子中有一個或多個羧基的羧酸，例如其包括碳原子數(shù)3至40的具有環(huán)烷環(huán)的一、二、三或四羧酸(其中如果有烷基或烯基，則烷基或烯基可以是直鏈或支鏈，如果有雙鍵，則雙鍵可以在任何所需位置處，對取代基的數(shù)目和位置沒有限制)，例如環(huán)己烷一羧酸、甲基環(huán)己烷一羧酸、乙基環(huán)己烷一羧酸、丙基環(huán)己烷一羧酸、丁基環(huán)己烷一羧酸，戊基環(huán)己烷一羧酸、己基環(huán)己烷一羧酸、庚基環(huán)己烷一羧酸、辛基環(huán)己烷一羧酸、環(huán)庚烷一羧酸、環(huán)辛烷一羧酸、三甲基環(huán)戊烷二羧酸(樟腦酸等)；碳原子數(shù)7至40的芳族一元羧酸，如苯羧酸(苯甲酸)、甲基苯羧酸(甲苯甲酸等)、乙基苯羧酸、丙基苯羧酸、苯二羧酸(鄰苯二酸、間苯二酸、對苯二酸等)、苯三羧酸(偏苯三酸等)，苯四羧酸(均苯四酸等)、萘羧酸(萘甲酸等)；碳原子數(shù)7至40的具有芳基的一、二、三或四羧酸(其中如果有烷基或烯基作為取代基，則烷基或烯基可以是直鏈或支鏈，如果有雙鍵，則雙鍵可以在任何所需位置處，對取代基的數(shù)目和位置沒有限制)，例如苯基丙酸(氫化阿托酸)、苯基丙烯酸(阿托酸、肉桂酸等)、水楊酸、碳原子數(shù)1至30的具有一個或多個烷基的烷基水楊酸。
雜環(huán)羧酸(II-4)是在分子中有一個或多個羧基的羧酸，其包括例如具有5至40個碳原子的羧酸，如呋喃羧酸、噻吩羧酸、吡啶羧酸(煙酸、異煙酸等)。
上述酯(III)是如下通式(3)表示的化合物 R-(COO-R′)n(3) 例如含一個或多個酯鍵的化合物， 酯(III)的例子如下 脂肪族一元羧酸(脂肪酸)的酯(III-1)； 脂肪族多元羧酸的酯(III-2)； 碳環(huán)羧酸的酯(III-3)； 雜環(huán)羧酸的酯(III-4)； 選自上述5種酯的任何化合物的混合物(III-5)。
上述III-1至III-5的酯可以是羥基和羧基都被酯化的完全酯，也可以是部分羥基或羧基保持原樣的部分酯。
脂肪族一元羧酸(脂肪酸)的酯(III-1)是一種或多種選自上述脂肪族一元羧酸(脂肪酸)(II-1)的酸和一種或多種選自上述一、二、三或更高級多元醇(I-1至I-3)的醇的酯。脂肪酸在此處指的是脂肪族一元羧酸。具體來說，酯的優(yōu)選例子是甘油一油酸酯、甘油二油酸酯、山梨聚糖一油酸酯、山梨聚糖二油酸酯等。
脂肪族多元羧酸的酯(III-2)是一種或多種選自上述脂肪族多元羧酸(II-1)的酸和一種或多種選自上述一、二、三或更高級多元醇(I-1至I-3)的醇的酯。優(yōu)選的例子是一種或多種選自具有2至40、優(yōu)選4至18、更優(yōu)選6至12個碳原子的二元羧酸的多元羧酸和一種或多種選自具有4至40個、優(yōu)選4至18個、更優(yōu)選6至14個碳原子的一元醇的醇的二酯，例如馬來酸二丁酯、谷氨酸二(十三烷基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、及這些二酯(如馬來酸二丁酯)和具有4-16個碳原子的聚-α-烯烴的共聚物；乙酸酐等的α-烯烴加合物和具有1至40個碳原子的醇的酯。
碳環(huán)羧酸的酯(III-3)是一種或多種選自上述碳環(huán)羧酸(II-3)的酸和一種或多種選自上述一、二、三或更高級多元醇(I-1至I-3)的醇的酯。優(yōu)選的實例是芳族羧酸酯，例如鄰苯二甲酸酯、偏苯三酸酯、均苯四酸酯、水楊酸酯。
雜環(huán)羧酸的酯(III-4)是一種或多種選自上述雜環(huán)羧酸(II-4)的酸和一種或多種選自上述一、二、三或更高級多元醇(I-1至I-3)的醇的酯。
上述醚(IV)是如下通式(4)表示的化合物 R-(O-R′)n(3) 例如含一個或多個醚鍵的化合物。
醚(IV)的實例如下 飽和或不飽和脂肪族醚(IV-1)； 芳族醚(IV-2)； 環(huán)醚(IV-3)； 聚醇醚(IV-4)；和 選自上述三種醚的兩種或多種醚的混合物(IV-5)。
具體來說，飽和或不飽和脂肪族醚(脂肪族單醚)是具有1至40個碳原子的飽和或不飽和脂肪族醚(IV-1)(其中飽和或不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處)，例如二甲基醚、二乙基醚、二正丙基醚、二異丙基醚、二丁基醚、二異丁基醚、二正戊基醚、二異戊基醚、二己基醚、二庚基醚、二辛基醚、二壬基醚、二癸基醚、二(十一烷基)醚、二(十二烷基)醚、二(十三烷基)醚、二(十四烷基)醚、二(十五烷基)醚、二(十六烷基)醚、二(十七烷基)醚、二(十八烷基)醚、二(十九烷基)醚、二(二十烷基)醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、甲基異丙基醚、甲基異丁基醚、甲基叔丁基醚、甲基正戊基醚、甲基異戊基醚、乙基正丙基醚、乙基異丙基醚、乙基異丁基醚、乙基叔丁基醚、乙基正戊基醚、乙基異戊基醚、二乙烯基醚、二烯丙基醚、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、乙基乙烯基醚、乙基烯丙基醚。
具體來說，芳族醚(IV-2)包括例如苯甲醚、苯乙醚、苯基醚、二芐醚、苯基芐基醚、α-萘基醚、β-萘基醚、聚苯基醚、全氟乙醚；這些醚可以具有飽和或不飽和基團(其中飽和或不飽和基團可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處，對取代基的數(shù)目和位置沒有限制)。優(yōu)選地，這些醚在使用條件下，特別是在室溫下是液態(tài)。
具體來說，環(huán)醚(IV-3)是具有2至40個碳原子的醚，例如其包括環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、氧雜環(huán)丁烷、四氫呋喃、四氫吡喃、二氧雜環(huán)己烷、縮水甘油醚；這些醚可以具有飽和或不飽和基團、碳環(huán)、或者具有碳環(huán)的飽和或不飽和脂肪族基團(其中飽和或不飽和基團可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任何所需位置處，對取代基的數(shù)目和位置沒有限制)。
聚醇醚(IV-4)包括一種或多種聚醇的一種或多種醚，該聚醇選自上述二醇或三醇(I-2至I-3)或一元醇。本發(fā)明所指的醚可以是聚醇的所有羥基都被醚化的完全醚，也可以是部分羥基保持原樣的部分醚，其中部分醚由于顯示了低摩擦性能，因此是優(yōu)選的。
酮(V)是如下通式(5)表示的化合物 R-(CO-R′)n(5) 例如，含氧有機化合物及含一個或多個羰基的化合物。
上述酮(V)的優(yōu)選例子包括 飽和或不飽和脂肪族酮(V-1)； 碳環(huán)酮(V-2)； 雜環(huán)酮(V-3)； 酮醇(V-4)； 酮酸(V-5)；和 選自上述五類酮的兩種或多種的混合物(V-6)。
具體來說，飽和或不飽和脂肪族酮(V-1)可以是具有1至40個碳原子的飽和或不飽和脂肪族酮(可以是直鏈或支鏈，在任意位置處可以有不飽和鍵)，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、叔酮、二乙基酮，二丙基甲酮，二異丙基酮、甲基乙烯基酮、異亞丙基丙酮或甲基庚烯酮。
具體來說，碳環(huán)酮(V-2)同樣可以是具有1至40個碳原子的碳環(huán)酮，例如環(huán)丁酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、苯乙酮、苯基乙基酮、丙基苯基甲酮、異丁基苯基甲酮、苯酮、二芐基甲酮或2-萘乙酮，它們可以具有飽和或不飽和脂肪族基團(可以是直鏈或支鏈，可以在不飽和鍵的任意位置處，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)。
具體來說，雜環(huán)酮(V-3)同樣可以是具有1至40個碳原子的碳環(huán)酮，例如噻嗯基乙酮或2-乙酰呋喃酮，它們可以具有飽和或不飽和脂肪族基團(可以是直鏈或支鏈，可以在不飽和鍵的任意位置處，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)。
具體來說，酮醇(ketone alcohol)(ketol)(V-4)同樣可以是具有1-40個碳原子的酮醇，例如丙酮醇、乙偶姻、乙酰乙基醇、二丙酮醇、苯甲酰甲醇或苯偶姻，它們可以具有碳環(huán)或雜環(huán)(heterocycle)，也可以具有帶飽和或不飽和脂肪族基團的碳環(huán)或雜環(huán)(脂肪族基團可以是直鏈或支鏈，可以在不飽和鍵的任意位置處，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)。
具體來說，酮酸(V-5)同樣可以是具有1至40個碳原子的酮酸，例如α-酮酸如丙酮酸、苯甲酰甲酸或苯基丙酮酸、β-酮酸如乙酰乙酸、丙酰乙酸或苯甲酰乙酸，或者γ-酮酸如乙酰丙酸或6-苯甲酰丙酸。
醛(VI)是下通式(6)表示的含氧有機化合物 R(CHO)n(6) 例如具有一個或兩個醛基的化合物。
上述醛(VI)的具體例子包括 飽和或不飽和脂肪族醛(VI-1)； 碳環(huán)醛(VI-2)； 雜環(huán)醛(VI-3)； 選自上述三種醛的兩種或多種的混合物(VI-4)。
具體來說，飽和或不飽和脂肪族醛(VI-1)可以是具有1至40個碳原子的飽和或不飽和脂肪族醛(這樣的飽和或不飽和脂肪族結構可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵可以在任意位置處)，例如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、異丁醛、戊醛、異戊醛、新戊醛、正己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、十一烷醛、月桂醛、十三烷醛、肉豆蔻醛、十五烷醛、棕桐醛、十七烷醛、硬脂醛、丙烯醛、巴豆醛、丙醛、乙二醛或丁二醛。
具體來說，碳環(huán)醛(VI-2)可以是具有1至40個碳原子的碳環(huán)醛，例如苯甲醛、鄰甲苯甲醛、間甲苯甲醛、對甲苯甲醛、水楊醛、肉桂醛、α-萘甲醛或β-萘甲醛，它們可以具有飽和或不飽和脂肪族基團(可以是直鏈或支鏈，可以在不飽和鍵的任意位置處，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)。
具體來說，雜環(huán)醛(VI-3)可以是具有1至40個碳原子的雜環(huán)醛，例如糠醛，它們可以具有飽和或不飽和脂肪族基團(可以是直鏈或支鏈，可以在不飽和鍵的任意位置處，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)。
碳酸酯(VII)是如下通式(7)表示的含氧有機化合物 R-(O-COO-R′)n(7) 例如具有一個或兩個碳酸酯鍵的化合物。
具體來說，碳酸酯(VII)可以是具有1至40個碳原子的碳酸酯，其具有飽和或不飽和脂肪族基團、碳環(huán)基團、具有飽和或不飽和脂肪族基團的碳環(huán)基團、或具有碳環(huán)基團的飽和或不飽和脂肪族基團(這樣的飽和或不飽和脂肪族基團可以是直鏈或支鏈，不飽和鍵的位置任意，取代基的位置和數(shù)目也是任意的)，例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二異丁酯、碳酸二叔丁酯、碳酸二戊酯、碳酸二己酯、碳酸二庚酯、碳酸二辛酯、碳酸二壬酯、碳酸二癸酯、碳酸二(十一烷)酯、碳酸二(十二烷)酯、碳酸二(十三烷)酯、碳酸二(十四烷)酯、碳酸二(十五烷)酯、碳酸二(十六烷)酯、碳酸二(十七烷)酯、碳酸二(十八烷)酯、或碳酸二苯酯、或在這些碳酸酯上加成環(huán)氧烷而成的羥基(聚)亞氧烷基碳酸酯。
另一方面，通式(1)-(7)中的R和R′各自獨立地表示烴基如烷基、烯基、亞烷基、環(huán)烷基、烷基環(huán)烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基(這些烴基還可以進一步包含選自羥基、羧基、羰基、酯鍵和醚鍵的一種或多種基團或鍵，還可以進一步包含不是碳、氫和氧的元素如氮或硫(如雜環(huán)化合物)、鹵素(如氟或氯)、磷、硼或金屬。
對烴基的碳原子數(shù)目沒有特別限制，但是優(yōu)選1至40個碳原子，更優(yōu)選2至30個碳原子，特別優(yōu)選3至20個碳原子。
烷基的例子包括具有1至40個碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、直鏈或支鏈戊基、直鏈或支鏈己基、直鏈或支鏈庚基、直鏈或支鏈辛基、直鏈或支鏈壬基、直鏈或支鏈癸基、直鏈或支鏈十一烷基、直鏈或支鏈十二烷基，直鏈或支鏈十三烷基、直鏈或支鏈十四烷基、直鏈或支鏈十五烷基、直鏈或支鏈十六烷基、直鏈或支鏈十七烷基、直鏈或支鏈十八烷基、直鏈或支鏈十九烷基、直鏈或支鏈二十烷基、直鏈或支鏈二十一烷基、直鏈或支鏈二十二烷基、直鏈或支鏈二十三烷基或直鏈或支鏈二十四烷基，優(yōu)選具有2至30個碳原子的烷基，特別優(yōu)選具有3至20個碳原子的烷基。
烯基的例子包括具有2至40個碳原子的烯基，例如乙烯基、直鏈或支鏈丙烯基、直鏈或支鏈丁烯基、直鏈或支鏈戊烯基、直鏈或支鏈己烯基、直鏈或支鏈庚烯基、直鏈或支鏈辛烯基、直鏈或支鏈壬烯基、直鏈或支鏈癸烯基、直鏈或支鏈十一碳烯基、直鏈或支鏈十二碳烯基、直鏈或支鏈十三碳烯基、直鏈或支鏈十四碳烯基，直鏈或支鏈十五碳烯基、直鏈或支鏈十六碳烯基，直鏈或支鏈十七碳烯基、直鏈或支鏈十八碳烯基、直鏈或支鏈十九碳烯基、直鏈或支鏈二十碳烯基、直鏈或支鏈二十一碳烯基、直鏈或支鏈二十二碳烯基、直鏈或支鏈二十三碳烯基或直鏈或支鏈二十四碳烯基，優(yōu)選具有2至30個碳原子的烯基，特別優(yōu)選具有3至20個碳原子的烯基。
環(huán)烷基的例子包括具有3至40個碳原子的環(huán)烷基，例如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基或環(huán)辛基，優(yōu)選具有3至20個碳原子的環(huán)烷基，特別優(yōu)選具有5至8個碳原子的環(huán)烷基。
烷基環(huán)烷基的例予包括具有4至40個碳原子的烷基環(huán)烷基，例如甲基環(huán)戊基、二甲基環(huán)戊基(包括所有結構同分異構體)、甲基乙基環(huán)戊基(包括所有結構同分異構體)、二乙基環(huán)戊基(包括所有結構同分異構體)、甲基環(huán)己基、二甲基環(huán)己基(包括所有結構同分異構體)、甲基乙基環(huán)己基(包括所有結構同分異構體)、二乙基環(huán)己基(包括所有結構同分異構體)、甲基環(huán)庚基、二甲基環(huán)庚基(包括所有結構同分異構體)，甲基乙基環(huán)庚基(包括所有結構同分異構體)或二乙基環(huán)庚基(包括所有結構同分異構體)，優(yōu)選具有5至20個碳原子的烷基環(huán)烷基，特別優(yōu)選具有6至12個碳原子的烷基環(huán)烷基。
芳基的例子包括具有6至20個碳原子的芳基，例如苯基或萘基，優(yōu)選具有6至10個碳原子的芳基。
烷基芳基的例子包括具有7至40個碳原子的烷基芳基，例如單取代苯基如甲苯基(包括所有結構同分異構體)，乙苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈丙苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈丁苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈戊苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈己苯基(包括所有結構同分異構體)，直鏈或支鏈庚苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈辛苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈壬苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈癸苯基(包括所有結構同分異構體)、直鏈或支鏈十一烷基苯基(包括所有結構同分異構體)或直鏈或支鏈十二烷基苯基(包括所有結構同分異構體)；或者具有兩個或多個相同或不同的直鏈或支鏈烷基的芳基如二甲苯基(包括所有結構同分異構體)、二乙苯基、二丙苯基、2-甲基-6-叔丁基苯基、2，6-二叔丁基-4-甲基苯基或2，6-二叔丁基-4-(3，5-二叔丁基-4-苯甲基)苯基(烷基還可以包括芳基、烷基芳基或芳基烷基，包括所有結構同分異構體)，優(yōu)選具有7至20個碳原子的烷基芳基，特別優(yōu)選具有7至12個碳原子的烷基芳基。
同樣，芳基烷基的例子包括具有7至40個碳原子的芳基烷基，例如苯甲基、苯乙基、苯丙基(包括丙基的異構體)、苯丁基(包括丁基的異構體)、苯戊基(包括戊基的異構體)或苯己基(包括己基的異構體)，優(yōu)選具有7至20個碳原子的芳基烷基，特別優(yōu)選具有7至12個碳原子的芳基烷基。
上述有機含氧有機化合物(C)的衍生物可以和含氧有機化合物一樣使用。這類衍生物的例子為含氮化合物、硫或含硫化合物、含硼化合物、鹵素或含鹵素化合物、金屬元素、或含金屬化合物(無機或有機)等，以及與環(huán)氧烷反應獲得的化合物；然而，該衍生物不限于上述化合物。具體來說，該衍生物包括例如將選自上述醇、羧酸、酯和醚、酮、醛和碳酸酯中的一種硫化而制備的化合物；將其鹵化(氟化、氯化)而制備的化合物；其與酸如硫酸、硝酸、硼酸、磷酸或它們的酯或金屬鹽的反應產物；其與金屬、含金屬化合物或胺化合物的反應產物。
其中優(yōu)選選自醇、羧酸及其衍生物的一種或多種物質與胺化合物的反應產物(如曼尼期(Mannich)反應產物、?；a物、酰胺)。
此處優(yōu)選的胺化合物包括氨、單胺、二胺和多胺。更具體地，它們的例子是氨；具有碳原子數(shù)為1至30的烷基的烷基胺(其中烷基可以是直鏈或支鏈)，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺，己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、硬脂胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、二(十一烷基)胺、二(十二烷基)胺、二(十三烷基)胺、二(十四烷基)胺、二(十五烷基)胺、二(十六烷基)胺、二(十七烷基)胺、二(十八烷基)胺、甲乙胺、甲丙胺、甲丁胺、乙丙胺、乙丁胺和丙丁胺；具有碳原子數(shù)為2至30的烯基的烯基胺(其中烯基可以是直鏈或支鏈)，例如乙烯基胺、丙烯基胺、丁烯基胺、辛烯基胺和油胺；具有碳原子數(shù)為1至30的烷醇基團的烷醇胺(其中烷醇基可以是直鏈或支鏈)，例如甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、己醇胺、庚醇胺、辛醇胺、壬醇胺、甲醇乙醇胺、甲醇丙醇胺，甲醇丁醇胺、乙醇丙醇胺、乙醇丁醇胺和丙醇丁醇胺；具有碳原子數(shù)為1至30的亞烷基的亞烷基二胺如亞甲基二胺、亞乙基二胺、亞丙基二胺和亞丁基二胺；多胺如二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺；衍生自上述單胺、二胺或多胺且還具有碳原子數(shù)為8至20的烷基或烯基的化合物，如十一烷基二乙胺、十一烷基二乙醇胺、十二烷基二丙醇胺、油基二乙醇胺、油基亞丙基二胺、硬脂基四亞乙基五胺；雜環(huán)化合物如N-羥乙基油基咪唑啉；這些化合物的環(huán)氧烷加合物；及其混合物。
在這些含氮化合物中，優(yōu)選具有碳原子數(shù)為10至20的烷基或烯基的脂肪族胺(這些烷基或烯基可以是直鏈或支鏈)，例如癸胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、油胺和硬脂胺。
在這些含氧有機化合物的衍生物中，優(yōu)選上述脂肪族一元羧酸(脂肪酸)(II-1)的具有8至20個碳原子的羧酸的酰胺如油酸酰胺。
由于在減小摩擦方面優(yōu)良，優(yōu)選具有羥基的上述含氧有機化合物。與羥基直接與羰基相連如羧基相比，羥基優(yōu)選醇式羥基。此外，盡管未對化合物中的羥基數(shù)進行限定，但由于其優(yōu)良的減小摩擦的作用優(yōu)選具有多個羥基。然而，在與后面討論的介質如潤滑油一起使用的情況下，從溶解性的角度來說有時羥基的數(shù)量受限定。
本發(fā)明低摩擦劑組合物中的脂肪族胺化合物(D)的實例是各自具有C6-C30、優(yōu)選C8-C24、更優(yōu)選C10-C20的直鏈或支鏈的烴鏈或基團的脂肪族胺化合物。當烴鏈的碳原子數(shù)不在6至30的范圍內時，潤滑油就有可能不能產生預期的充分減小摩擦的效果。若直鏈或支鏈脂肪族烴基在上述碳數(shù)范圍內，當然也可以是其它的烴基。
C6-C30直鏈或支鏈烴鏈的具體實例包括烷基，例如己基、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、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基；以及烯基，例如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基。
上述烷基和烯基包括所有可能的直鏈或支鏈結構。另外，烯基的雙鍵位置是任意的。
脂肪族胺化合物(D)的例子可以是各種胺化合物及其衍生物，例如單胺、多胺、烷醇胺、咪唑啉化合物等的含氮雜環(huán)化合物，它們均具有碳原子數(shù)為6至30的直鏈或支鏈脂肪族烴基。
單胺的具體例子為月桂胺，月桂基二甲胺、棕櫚胺、硬脂胺、油胺等。
多胺的具體例子為硬脂基四亞乙基五胺，油基亞丙基二胺等。
烷醇胺的具體例子為月桂基二乙醇胺，十二烷基二丙醇胺，油基二乙醇胺等。
含氮雜環(huán)化合物的具體例子為N-羥乙基油基咪唑啉等。
衍生物的例子為環(huán)氧烷加合物、酸改性化合物等。
環(huán)氧烷加合物的例子是將環(huán)氧烷加至上述各種胺化合物的氮氧化物中所獲得的化合物，具體例子為將環(huán)氧烷加至具有碳原子數(shù)為6至28的亞烷基和烯基的一元伯胺中所獲得的N，N-二聚氧化亞乙基-N-烷基(烯基)胺，更具體為N，N-二聚氧化亞乙基-N-油胺等。
酸改性化合物的例子是上述各種胺化合物與羧酸(II)反應制得的化合物，優(yōu)選上述脂肪族一元羧酸(II-1)(更優(yōu)選具有碳原子數(shù)為2至30的一元羧酸)，上述脂肪族多元羧酸(II-2)(更優(yōu)選具有碳原子數(shù)為2至30，或含有草酸的多元羧酸等)，上述碳環(huán)羧酸(II-3)(更優(yōu)選具有碳原子數(shù)為6至30，或含有鄰苯二甲酸、偏苯三酸和均苯四酸等)，以便中和或酰胺化所有或部分剩余的氨基和/或亞胺基。
上述含氧化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)單獨(或以100％的量)作為低摩擦劑組合物用于DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)的滑動表面，從而顯示出極優(yōu)良的低摩擦性能。然而，在本發(fā)明低摩擦劑組合物中，可以使用其它的組分混入含氧有機化合物(C)和/或脂肪族胺化合物(D)中，并且提供給滑動表面，從而潤滑滑動表面。作為其它組分，其實例為如潤滑油基礎油、各種添加劑等的介質。
含氧有機化合物(C)或脂肪族胺化合物(D)的含量不作特別的限制；然而，從減小摩擦作用的角度來說，基于低摩擦劑組合物總量(總質量)的含量下限通常為0.001％，優(yōu)選0.05％，更優(yōu)選0.1％，尤其優(yōu)選0.5％。其含量上限是如上所述的100％。在其它組成中，優(yōu)選混入介質，從對介質的溶解性和儲存穩(wěn)定性的角度來說，其基于低摩擦劑組合物總量的上限通常為50％，優(yōu)選20％，更優(yōu)選10％，尤其優(yōu)選5％。在本發(fā)明中，即使加入少量的約0.1％至2％的含氧有機化合物(C)和/或脂肪族胺化合物(D)也可以顯示出優(yōu)良的低摩擦性能。此外，若主要考慮到脂肪族胺化合物(D)對介質的溶解性和儲存穩(wěn)定性，則優(yōu)選的是其上限優(yōu)選為3.0％，更優(yōu)選2.0％，還更優(yōu)選1.4％。
上述介質的具體例子有礦物油、合成油、天然油脂、稀釋油、潤滑油、蠟、具有3-40個碳原子的烴、烴溶劑、除烴溶劑以外的非烴有機溶劑、水等、及其混合物，特別是在滑動條件下或常溫下是液態(tài)、油脂狀或蠟狀的介質。
上述介質特別優(yōu)選使用潤滑油基礎油(潤滑油的基礎油)。對這類潤滑油基礎油沒有特別限制，可以使用任何可用于潤滑劑組合物的普通基礎油，礦物油型或合成型基礎油均可。
礦物油型潤滑油基礎油的例子包括用如下方法制備的產品用大氣壓下蒸餾或真空蒸餾原油得到潤滑劑餾分，然后對潤滑劑餾分進行溶劑脫瀝青、溶劑提取、氫化裂解、溶劑脫蠟、加氫精制和蠟異構化中的至少一種處理方法，特別是經過氫化裂解、加氫精制或蠟異構化的基礎油。在這些產品中，優(yōu)選通過加氫精制或氫化裂解得到的礦物油，或通過由費托法(Fischer-Tropsche)得到的GTL(氣至液)蠟異構化或在潤滑油脫蠟步驟中得到的富含正鏈烷烴的蠟異構化所得到的異鏈烷烴礦物油。
合成型潤滑油基礎油的例子包括前文所述烷基萘、烷基苯、聚丁烯及其氫化產品；聚-α-烯烴，如1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物、乙烯丙烯低聚物、或其氫化產品；異丁烯低聚物及其氫化產物；異鏈烷烴、烷基苯、烷基萘、二酯(例如三甲基丙烷酯如三甲基丙烷辛酸酯、三甲基丙烷壬酸酯、三羥甲基丙烷壬酸酯、三羥甲基丙烷異硬脂酸酯等；以及季戊四醇酯如季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯)，聚亞氧烷基乙二醇、二烷基二苯醚、聚苯醚等；以及它們的混合物。優(yōu)選的合成潤滑油基礎油的實例是聚-α-烯烴，如1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等、及它們的氫化產品。
除了單獨或作為混合物使用礦物油型潤滑油基礎油或合成型潤滑油基礎油外，還可以使用兩種或多種礦物油型基礎油或合成型基礎油的混合物。同樣在這些混合物中，對兩種或多種基礎油的混合比沒有特別限制，可以任意選擇。
對潤滑油基礎油中的芳烴總含量也沒有特別限制，但優(yōu)選小于或等于15％，更優(yōu)選小于或等于10％，進一步更優(yōu)選8％。當潤滑油基礎油中的芳烴總含量大于15％時，將導致氧化穩(wěn)定性變差，因此是不可取的。即使在潤滑油基礎油中，例如在脂潤滑油基礎油如高度氫化裂解的礦物油、蠟異構化礦物油、聚-α-烯烴或氫化產物、1-癸烯低聚物的氫化產物、多元醇酯或其混合物中，芳烴總含量小于或等于2％，甚至是0％，也能夠得到具有高的減小摩擦作用的組合物，。在有機含氧有機化合物(C)(不包括用作潤滑油基礎油的酯)含量超過2％的情況下，因為儲存穩(wěn)定性可能受到破壞，所以如果需要，優(yōu)選通過混合溶劑提純的礦物油或烷基苯來調節(jié)潤滑油基礎油中的芳烴總含量(例如大于或等于2％)，或者使用酯用作潤滑油基礎油，從而增加含氧化合物(C)的溶解度?！胺紵N總含量”表示根據(jù)ASTM D2549測定的芳烴餾分含量，這些芳烴餾分通常含有烷基苯、烷基萘、蒽、菲、其烷基化產品，化合物中四個或多個苯環(huán)稠合的化合物，以及含有雜環(huán)芳香結構的化合物如嘧啶、喹啉、苯酚和萘酚。
此外，對潤滑油基礎油中的硫含量沒有特別限制?；诨A油總量的硫含量不超過0.2％，更優(yōu)選不超過0.1％，還更優(yōu)選不超過0.05％。特別地，氫化純化的礦物油或合成基礎油的硫含量不超過0.005％或實際上不包含硫(不超過5ppm)，因此其優(yōu)選用作基礎油。
同樣，對潤滑油基礎油的運動粘度沒有特別限制，但是在用作內燃機的潤滑劑組合物的情況下，100℃下的運動粘度優(yōu)選大于或等于2mm2/s，更優(yōu)選大于或等于3mm2/s，而其上限優(yōu)選是低于或等于20mm2/s，更優(yōu)選低于或等于10mm2/s，特別優(yōu)選低于或等于8mm2/s。當潤滑油基礎油在100℃下的運動粘度大于或等于2mm2/s，可以得到能夠充分形成油膜的組合物，有優(yōu)異的潤滑性能，并且基礎油在高溫條件下也具有較小的蒸發(fā)損失。而另一方面，當100℃下的運動粘度是低于或等于20mm2/s，能夠降低流體阻力，從而能夠得到在潤滑位置處具有更小摩擦阻力的組合物。若運動粘度低于2mm2/s，在蒸發(fā)性能差時可能獲得足夠的摩擦阻力，不優(yōu)選。若運動粘度高于20mm2/s，則當?shù)蜏匦阅芡嘶瘯r可能會難以顯示其低摩擦性能，不優(yōu)選。在本發(fā)明中，可以使用由兩種或多種選自上述基礎油直接混合制得的混合物，其中也可以使用除上述以外的具有運動粘度的基礎油(作為單個基礎油)，只要該基礎油在100℃下的運動粘度在上述優(yōu)選范圍之內。
另外，對潤滑油基礎油的粘度指數(shù)沒有特別限制，但是優(yōu)選大于或等于80，并且在用作內燃機的潤滑劑組合物的情況下，優(yōu)選大于或等于100，更優(yōu)選大于或等于120，并可以在140至250范圍內。高粘度指數(shù)的潤滑油基礎油能夠得到不僅低溫粘度性能優(yōu)異而且在減少油消耗、燃料效率性能以及減小摩擦的效果優(yōu)異的組合物。
為了改進所需性能，低摩擦劑組合物還可以進一步包括單獨或多種組合使用的無灰分散劑、耐磨劑或極壓劑、金屬基清潔劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進劑、不同于(C)和(D)的摩擦改性劑、防銹劑、非離子表面活性劑、破乳劑、金屬鈍化劑或消泡劑。
作為無灰分散劑，可以使用各種已知的無灰分散劑。例如可以有利地使用聚丁烯基琥珀酰亞胺或其衍生物。
上述聚丁烯基琥珀酰亞胺包括下面化學結構式(1)和(2)表示的化合物。

在該化學結構式中，PIB表示衍生自聚丁烯的聚丁烯基?？梢杂萌缦路椒ㄖ苽渚鄱∠┰诜鸫呋瘎┗蚵然X催化劑的存在下將高純度異丁烯或1-丁烯和異丁烯的混合物聚合，使聚丁烯的數(shù)均分子量達到900至3,500，優(yōu)選1,000至2,000。當聚丁烯的數(shù)均分子量低于900時，有可能起不到充分清潔的作用。當聚丁烯的數(shù)均分子量高于3,500時，聚丁烯可能會破壞低溫流動性。
在各化學結構式中，n表示1至5的整數(shù)，優(yōu)選2至4，以達到良好的清潔作用。在生產聚丁烯基琥珀酰亞胺時，可以用任意合適的處理方法(如吸附法或洗滌法)將來自上述聚丁烯生產催化劑的痕量氟和氯殘余物除去，將聚丁烯提純后使用。優(yōu)選將氟和氯殘余物的含量控制為低于或等于50ppm，更優(yōu)選低于或等于10ppm，最優(yōu)選低于或等于1ppm。
對聚丁烯基琥珀酰亞胺的生產方法沒有特別限制。例如可以用如下方法制備聚丁烯基琥珀酰亞胺使上述聚丁烯的氯化物或除去氟和氯殘余物的聚丁烯的氯化物與馬來酸酐在100至200℃下反應，形成聚丁烯基琥珀酸酯，然后使如此形成的聚丁烯基琥珀酸酯與多胺(如二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺或五亞乙基六胺)反應。
聚丁烯基琥珀酰亞胺衍生物的例子是式(1)和(2)的聚丁烯基琥珀酰亞胺與硼化合物或含氧有機化合物反應以將全部或部分剩余的氨基和/或亞胺基中和或酰胺化而得到的硼和酸改性化合物。其中優(yōu)選使用含硼聚丁烯基琥珀酰亞胺，特別是含硼雙(聚丁烯基)琥珀酰亞胺。
上述硼化合物可以是硼酸、硼酸鹽或硼酸酯。硼酸的具體例子包括原硼酸、偏硼酸和對硼酸。硼酸鹽的具體例子包括硼酸的銨鹽，如偏硼酸銨、四硼酸銨、五硼酸銨和八硼酸銨。硼酸酯的具體例子包括硼酸和烷醇(優(yōu)選C1-C6烷醇)的酯，如硼酸一甲酯、硼酸二甲酯、硼酸三甲酯、硼酸一乙酯、硼酸二乙酯、硼酸三乙酯、硼酸一丙酯、硼酸二丙酯、硼酸三丙酯、硼酸一丁酯、硼酸二丁酯和硼酸三丁酯。在本發(fā)明的含硼聚丁烯基琥珀酰亞胺中，氮與硼的質量含量比(B/N)通常是0.1至3，優(yōu)選0.2至1。
上述含氧有機化合物的例子有C1-C30一元羧酸，如甲酸，乙酸、乙醇酸、丙酸、乳酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、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，油酸、十九烷酸和二十烷酸；C2-C30多元羧酸，如草酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸和均苯四酸，其酸酐和酯；C2-C6環(huán)氧烷；及羥基(聚)亞氧烷基碳酸酯。
對聚丁烯基琥珀酰亞胺和/或其衍生物在低摩擦劑組合物中的加入量沒有特別限制，以潤滑油的總量計，其加入量優(yōu)選是0.1％至15％，更優(yōu)選1.0％至12％。當聚丁烯基琥珀酰亞胺和/或其衍生物的加入量低于0.1％時，可能無法達到充分的清潔作用。當聚丁烯基琥珀酰亞胺和/或其衍生物的加入量高于15％時，則很不經濟。另外，這么大量的聚丁烯基琥珀酰亞胺和/或其衍生物會導致抗乳化性能的劣化。
不同于上述無灰分散劑的例子有分別具有數(shù)均分子量為900至3500的聚丁烯基的聚丁烯基苯甲胺和聚丁烯基胺，具有數(shù)均分子量小于900的聚丁烯基的聚丁烯基琥珀酰亞胺及其衍生物。
作為抗氧化劑和耐磨劑，可以混入各種已知化合物。例如，作為抗氧化劑和耐磨劑，優(yōu)選包含下式(3)表示的二硫代磷酸鋅。

在化學式(3)中，R4、R5、R6和R7各自表示C1-C24烴基。C1-C24烴基優(yōu)選是C1-C24直鏈或支鏈烷基、C3-C24直鏈或支鏈烯基、C5-C13環(huán)烷基或直鏈或支鏈烷基環(huán)烷基、C6-C18芳基或直鏈或支鏈烷基芳基、或C7-C19芳基烷基。上述烷基或烯基可以是伯、仲或叔烷基或烯基。
R4、R5、R6和R7的具體例子包括烷基，例如甲基、乙基、丙基、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、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、及二十四烷基；烯基，例如丙烯基，異丙烯基，丁烯基、丁二烯基，戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基，十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基，十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基(油基)、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、及二十四碳烯基；環(huán)烷基，例如環(huán)戊基，環(huán)己基和環(huán)庚基；烷基環(huán)烷基，例如甲基環(huán)戊基、二甲基環(huán)戊基，乙基環(huán)戊基、丙基環(huán)戊基、甲基乙基環(huán)戊基、三甲基環(huán)戊基、二乙基環(huán)戊基、二甲基乙基環(huán)戊基，甲基丙基環(huán)戊基、乙基丙基環(huán)戊基、二丙基環(huán)戊基、甲基乙基丙基環(huán)戊基、甲基環(huán)己基、二甲基環(huán)己基、乙基環(huán)己基、丙基環(huán)己基、甲基乙基環(huán)己基、三甲基環(huán)己基、二乙基環(huán)己基、二甲基乙基環(huán)己基、甲基丙基環(huán)己基、乙基丙基環(huán)己基、二丙基環(huán)己基、甲基乙基丙基環(huán)己基、甲基環(huán)庚基、二甲基環(huán)庚基、乙基環(huán)庚基、丙基環(huán)庚基、甲基乙基環(huán)庚基、三甲基環(huán)庚基、二乙基環(huán)庚基、二甲基乙基環(huán)庚基、甲基丙基環(huán)庚基、乙基丙基環(huán)庚基、二丙基環(huán)庚基、及甲基乙基丙基環(huán)庚基；芳基，例如苯基和萘基；烷基芳基，例如甲苯基、二甲苯基、乙苯基、丙苯基、甲基乙基苯基、三甲基苯基、丁苯基、甲基丙基苯基、二乙苯基、二甲基乙基苯基、四甲基苯基、戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷基苯基、及十二烷基苯基；芳基烷基，例如苯甲基、甲基苯甲基、二甲基苯甲基、苯乙基、甲基苯乙基和二甲基苯乙基。
上述烴基包括所有可以考慮的直鏈或支鏈結構。烯基雙鍵的位置、烷基與環(huán)烷基的鍵聯(lián)位置及烷基與芳基的鍵聯(lián)位置都是任意的。
可使用的二硫代磷酸鋅的具體例子包括二異丙基二硫代磷酸鋅、二異丁基二硫代磷酸鋅、二仲丁基二硫代磷酸鋅、二仲戊基二硫代磷酸鋅、二正己基二硫代磷酸鋅、二仲己基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅、二-(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅、二正癸基二硫代磷酸鋅、二正十二烷基二硫代磷酸鋅、二異十三烷基二硫代磷酸鋅、及其混合物。
對二硫代磷酸鋅在潤滑油中的加入量沒有特別限制。為了產生更高的減小摩擦的作用，基于潤滑油的總量，二硫代磷酸鋅含量按照磷元素優(yōu)選小于或等于0.1％，更優(yōu)選小于或等于0.06％，最優(yōu)選是其最低有效量。當二硫代磷酸鋅含量大于0.1％時，可能抑制含氧有機化合物(C)在DLC構件和各種金屬材料(尤其是鐵基材料)的滑動表面上的良好的降低摩擦的作用。
可以用任何已知的方法制備二硫代磷酸鋅。例如可以用如下方法制備二硫代磷酸鋅使具有在上述化學通式(3)中的R4、R5、R6和R7烴基的醇或酚與五硫化磷反應，形成二硫代磷酸，然后用氧化鋅中和如此形成的二硫代磷酸。在本申請中，二硫代磷酸鋅的分子結構隨用作二硫代磷酸鋅生產原料的醇等而不同。
其它耐磨劑或極壓添加劑的例子有二硫化物、硫化油脂、烯烴硫化物、具有1至3個C2-C20烴基的磷酸酯、硫代磷酸酯、亞磷酸酯、硫代亞磷酸酯以及這些酯的胺鹽。
金屬清潔劑可以是潤滑油通常所用的任何金屬清潔劑化合物，可用于本發(fā)明的金屬清潔劑的具體例子包括堿金屬或堿土金屬的磺酸鹽、酚鹽和水楊酸鹽；及其兩種或多種的混合物。堿金屬的例子包括鈉(Na)和鉀(K)，堿土金屬的例子包括鈣(Ca)和鎂(Mg)。在本發(fā)明中可以適當使用鈉和鈣的磺酸鹽、鈉和鈣的酚鹽、鈉和鈣的水楊酸鹽?？梢愿鶕?jù)潤滑油需要的性能選擇金屬清潔劑的總堿值和含量。根據(jù)ISO 3771“高氯酸電位滴定法確定堿值”的高氯酸法測定的金屬清潔劑的總堿值通常是0至500mgKOH/g，優(yōu)選150至400mgKOH/g。以潤滑油的總質量計，金屬清潔劑的含量通常是0.1％至10％。
抗氧化劑可以是通常用于潤滑油的任何抗氧化劑。可用于本發(fā)明的抗氧化劑的具體例子包括酚類抗氧化劑，如4，4-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)和十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯；氨基抗氧化劑，如苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺和烷基二苯胺；及其兩種或多種的混合物。以潤滑油的總質量計，抗氧化劑的含量通常是0.01％至5％。
粘度指數(shù)改進劑可以具體舉例為非分散型粘度指數(shù)改進劑，如選自各種甲基丙烯酸的一種或兩種單體的共聚物和該共聚物的氫化物；分散型粘度指數(shù)改進劑，如甲基丙烯酸酯(包括含氮化合物)的共聚物。如下物質也可以用作粘度指數(shù)改進劑乙烯和α-烯烴(如丙烯、1-丁烯和1-戊烯)的共聚物及其氫化物、聚異丁烯及其氫化物、苯乙烯和二烯的共聚物的氫化物、苯乙烯和馬來酸酐的共聚物、及聚烷基苯乙烯。
粘度指數(shù)改進劑的分子量要根據(jù)剪切穩(wěn)定性選擇。例如對于分散型或非分散型聚甲基丙烯酸酯，粘度指數(shù)改進劑的數(shù)均分子量范圍希望是5,000至1,000,000，更優(yōu)選100,000至800,000；對于聚異丁烯及其氫化物，其范圍是800至5,000；對于乙烯/α-烯烴共聚物及其氫化物，其范圍是800至300,000，更優(yōu)選10,000至200,000。上述粘度指數(shù)改進劑可以單獨使用，也可以以兩種或多種的混合物的形式使用。以潤滑油的總質量計，粘度指數(shù)改進劑的量優(yōu)選為0.1％至40.0％。
除上述(C)和(D)之外的摩擦改進劑的例子可以是金屬摩擦改進劑，如硼酸酯、二硫代磷酸鉬、二硫代氨基甲酸鉬、以及二硫化鉬等。
防銹劑的例子有如烷基苯磺酸鹽、二壬基萘磺酸鹽、烯基琥珀酸酯、以及多元醇酯。
非離子表面活性劑或破乳劑的例子有非離子聚亞烷基二醇表面活性劑，如聚環(huán)氧乙基烷基醚、聚環(huán)氧乙基烷基苯基醚、聚環(huán)氧乙基烷基萘基醚。
金屬鈍化劑的例子有咪唑啉、嘧啶衍生物，噻唑、苯并三唑、噻重氮等。
消泡劑的例子有硅酮、氟硅酮和氟代烷基醚。
這些添加劑包含在用于本發(fā)明的低摩擦劑組合物中時，其含量如下除(C)和(D)以外的摩擦改進劑、防銹劑或破乳劑的含量可以在以組合物總量計0.01％至5％的范圍內適宜地選擇；以及金屬鈍化劑的含量可以在以組合物總量計0.0005％至1％的范圍內適宜地選擇。
下面，將詳細描述本發(fā)明的減小摩擦的方法。
在該減小摩擦的方法中，在由用類金剛石碳涂覆的DLC涂覆滑動構件(A)和滑動構件(B)形成的滑動表面之間置入低摩擦劑組合物，所述滑動構件(B)使用金屬材料、非金屬材料或通過在其表面涂覆薄膜獲得的涂覆材料及其任意組合，在滑動表面之間至少使用一種選自含氧有機化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)的化合物。從而，可以改善各種滑動表面的低摩擦性能。
下面，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的手動變速器。
根據(jù)本發(fā)明的手動變速器利用上述低摩擦滑動機構并且包括由在滑動構件的至少一個滑動表面上涂覆類金剛石碳形成的滑動部，所述滑動構件在低摩擦劑組合物存在下彼此滑動。從而，由于降低了滑動部的摩擦系數(shù)，因此提高了抗咬合性和耐磨性，并且由于在各部中的低滑動阻力，可以改善汽車的燃料消耗。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的汽車手動變速器中的滑動部的一個實例的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的手動變速器1包括在離合器殼中，由兩個滾珠軸承2a和2b自由旋轉地支撐的輸入軸3；以及由滾柱軸承4a和滾珠軸承4b自由旋轉地支撐的主軸5，通過滾針軸承2c和2d分別將3-速輸入齒輪3a和4-速輸入齒輪3b可旋轉地接合到輸入軸上，并且將5-速輸入齒輪3c安裝到輸入軸上。
另一方面，通過滾針軸承4c和滾針軸承4d分別將與輸入軸3的齒輪3d嚙合的1-速主齒輪5a和與輸入軸3的齒輪3e嚙合的2-速主齒輪5b可旋轉地接合到主軸5上，所述滾針軸承4d通過2-速軸套6a安裝。此外，通過滾針軸承4e將與輸入軸3的5-速輸入齒輪3c嚙合的5-速主齒輪5c可旋轉地接合到主軸5上，所述滾針軸承4e通過5-速軸套6b安裝。
在根據(jù)本發(fā)明的手動變速器1中，在輸入軸3和3-速輸入齒輪3a的滾針軸承2c之間的滑動部中，以及在輸入軸3和4-速輸入齒輪3b的滾針軸承2d之間的滑動部中的輸入軸3一側的表面上，可以涂覆硬碳薄膜。不用說，可以將硬碳薄膜涂覆在滾針軸承2c和2d的表面上，并且在其表面上會形成硬碳涂層。
此外，對于主軸5來說，可以將硬碳薄膜涂覆在位于主軸5和1-速主齒輪5a的滾針軸承4c之間的滑動部中的主軸5的表面上；以及涂覆在位于主軸5的2-速軸套6a和滾針軸承4d之間的滑動部中的軸套6a的表面上和位于5-速軸套6b和滾針軸承4e之間的滑動部中的軸套6b的表面上。同樣在該情形下，在滾針軸承4a、4b或4e的表面上，或在彼此接觸和滑動的兩個滑動表面上，可以形成硬碳薄涂層。
可以分別在與各滾針軸承2c、2d、4c、4d和4e彼此接觸和滑動的3-速輸入齒輪3a、4-速輸入齒輪3b、1-速主齒輪5a、2-速主齒輪5b和5-速主齒輪5c的內周表面上形成所需的硬碳涂層。
在上面，在實例所示的總共5個滑動部上，即輸入軸3的3-速輸入齒輪3a和4-速輸入齒輪3b，主軸5的1-速主齒輪5a、2-速主齒輪5b和5-速主齒輪5c上，形成硬碳薄膜。該硬碳薄膜可以形成在其它滑動部上，例如可旋轉地支承輸入軸3和主軸5的滾珠軸承2a、2b、4b和滾柱軸承4a的各滑動部上。
此外，該手動變速器中所使用的低摩擦劑組合物，當被用在具有如DLC等硬碳薄膜的滑動表面上時，顯示出極其優(yōu)良的低摩擦性能。然而，特別地，為了改善作為變速器的工作油所需的性能，單獨或以多種物質組合的方式加入金屬基底清潔劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進劑、其它的無灰摩擦改性劑、其它的無灰分散劑、耐磨劑或極壓劑、防銹劑、非離子表面活性劑、破乳劑、金屬鈍化劑和消泡劑，可以改善所需性能。
接下來，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的最終傳動減速器。
根據(jù)本發(fā)明的最終傳動減速器使用上述的低摩擦滑動機構，并且包括在滑動構件的至少一個滑動表面上由涂覆金剛石類碳形成的滑動部，所述滑動構件在低摩擦劑組合物存在下彼此滑動。由于可以降低滑動部的摩擦系數(shù)，因此可以改善抗咬合性和耐磨損性，并且各個部的滑動阻力較低，可以改善車輛的燃料消耗。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的汽車最終傳動減速器中滑動部的實例的剖視圖。最終傳動減速器20包括在差速箱(減速箱)22中，頂端設置有主動小齒輪23a的主動軸23；安裝有與主動小齒輪23a嚙合的齒圈25a并由差速箱22通過側軸承24可旋轉地支撐的差速器殼25；在差速器殼25內被可旋轉地支撐的兩個側齒輪26；以及在差速器殼25內由小齒輪軸27可旋轉地支撐的兩個小齒輪28，并且該兩個小齒輪28分別與側齒輪26嚙合，差速箱22通過兩個滾柱軸承29可旋轉地支撐主動軸23，并且該主動軸23與傳動軸相連。
在最終傳動減速器20中，當傳動軸旋軸時，通過主動小齒輪23a和齒圈25將旋轉傳送至差速器殼25。當車輛直行時，差速器殼25與側齒輪26和小齒輪28一體地旋轉，從而以相同速度向左和向右驅動輪軸旋轉。
另一方面，當車輛接近拐彎時，由于內軸阻力的增加，側齒輪26和小齒輪28分別在差速器殼25中旋轉，由此內軸的旋轉速度變慢，僅通過這些，外軸的旋轉速度變快，從而能平穩(wěn)地改變車輛的方向。
現(xiàn)在，作為最終傳動減速器20中的滑動構件，可以提及的是例如側軸承24的滾子24a和內座圈24b、差速器殼25、側齒輪26、小齒輪軸27、小齒輪28和插入差速器殼25和側齒輪26之間以調節(jié)齒間隙的墊圈30。側軸承24的滾子24a的端面與內座圈24b、差速器殼25的內表面與側齒輪26、差速器殼25的內表面與墊圈30、側齒輪26的后表面與墊圈30、小齒輪軸27的外周表面與小齒輪28、以及小齒輪28的后表面與差速器殼25的內表面之間的部分成為滑動部，所述滑動部在用于最終傳動減速器的低摩擦劑組合物存在下彼此滑動。在各個滑動部的一個滑動表面例如側軸承24中的滾子24a的端表面、差速器殼25的內表面、小齒輪軸27的外周表面和小齒輪28的后表面上，以及在墊圈30的兩個表面上可以涂覆硬碳薄膜。不用說，硬碳薄膜可以被涂覆在與該滑動表面配對的滑動表面上，或涂覆在兩個滑動表面上。
硬碳薄膜可以被涂覆在除上述之外的其它滑動表面上，例如涂覆在支撐主動軸23的滾柱軸承29中的滾柱29a的端面和內座圈29b的一個或兩個外周表面上。
此外，該手動變速器中所使用的低摩擦劑組合物，當被用在具有硬碳薄膜如DLC的滑動表面上時，顯示出極其優(yōu)良的低摩擦性能。然而，特別地，為了改善作為變速器的工作油所需的性能，單獨或以多種物質組合的方式加入金屬基底清潔劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進劑、其它的無灰摩擦改進劑、其它的無灰分散劑、耐磨劑或極壓劑、防銹劑、非離子表面活性劑、破乳劑、金屬鈍化劑和消泡劑，可以改善所需性能。
實施例 下面，將參考實施例和比較例更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實施例。
1.低摩擦滑動機構 滑動構件 作為滑動構件的一個實例，制備如圖3所示的用于單體盤上輥柱摩擦試驗的試件。單體試件包括三個輥柱和一個圓盤，并且該單體試件是利用根據(jù)下述方法獲得的滑動構件制得的。
■輥柱材料 將經熱處理的SUJ2材料通過研磨制成預定的輥柱形狀，然后用研磨帶拋光，以將所得的輥柱磨成各種表面粗糙度(Ra小于或等于0.2μm)。
■圓盤材料 在將經熱處理的SUJ2材料和AC2A材料制得的圓盤狀原料進行預定的時效處理之后，將與輥柱接觸的滑動表面研磨，隨后將其修整成各種表面粗糙度。
■表面處理 利用石墨作為靶體，用PVD法或CVD法在如此制得的輥柱材料和圓盤材料的表面上涂覆不同膜厚度的如下的材料(1)至材料(3)。用研磨帶進一步研磨所涂覆的表面并將所涂覆的表面修整成各種表面粗糙度(Ra小于或等于0.1μm)。
(1)a-C...(PVD處理) (2)DLC(a-C:H)...(CVD處理) (3)CrN 滑動構件如表1所示。

制備低摩擦劑組合物 ■樣品油1 使用氫化的1-癸烯低聚物(100℃下的運動粘度3.9mm2/s，粘度指數(shù)124，以及芳烴含量0.0％)作為潤滑油基礎油。向其中混入1.0％油醇作為含氧有機化合物、13.0％其它添加劑(5.0％無灰分散劑聚丁烯基琥珀酰亞胺(氮含量1.2％)，金屬基底清潔劑0.5％的磺酸鈣(總堿值300mgKOH/g，鈣含量12.0％)以及0.9％的苯酚鈣(總堿值255mgKOH/g，鈣含量9.2％)，粘度指數(shù)改進劑，抗氧化劑，極壓劑，防銹劑，破乳劑，非離子表面活性劑，金屬鈍化劑，消泡劑等)進行制備。
■樣品油2 除不加入13.0％的其它添加劑外，重復樣品1的相同操作進行制備。
■樣品油3 除將油酸用作含氧有機化合物外，重復樣品1的相同操作進行制備。
■樣品油4 除將0.5％的油醇和0.5％的油酸用作含氧有機化合物外，重復樣品1的相同操作進行制備。
■樣品油5 除用氫化裂解的礦物油(100℃下的運動粘度5.0mm2/s，粘度指數(shù)120，總芳烴含量5.5％)作為潤滑油基礎油，加入1.0％的油酸酰胺作為含氧有機化合物外，重復樣品1的相同操作進行制備。
■樣品油6 使用商購可得的機油，其100℃下的運動粘度為10.2mm2/s。
■樣品油7 除加入二硫代氨基甲酸鉬代替油酸酰胺外，重復樣品5的相同操作進行制備。
■樣品油8 單獨使用甘油(無水甘油1，2，3-丙三醇，F(xiàn)luka，由SigmaAldrich Japan Co.制造)(100％)。
■樣品油9 單獨使用三羥甲基丙烷(KAOLUBE KSL-268)和脂肪族酸異-C8、正-C8、C10和C11的混合物的三酯(100％)。
■樣品油10 除加入1.0％的丙三醇單油烯基醚作為含氧有機化合物外，重復樣品5的相同操作進行制備。
■樣品油11 單獨使用丙三醇單-2-乙基己基醚。
低摩擦劑組合物的組分和樣品特性如表2所示。

實施例1至13 如表1所示，將各滑動構件相組合，進一步與一并描述于表1中的各低摩擦劑組合物(樣品油1至5以及8至11)相組合，制備低摩擦滑動機構，隨后如下所述進行盤上輥柱摩擦試驗。其結果一并如表1中所示。
[盤上輥柱摩擦試驗] 最大赫茲壓力80MPa 圓盤轉速30rpm 供油方法油浴 所提供油的溫度80℃ 試驗時間60分鐘 比較例1至4 與實施例相似，將各滑動構件相組合，進一步與一并描述于表1中的各低摩擦劑組合物(樣品油1、2、6和7)相組合，制備低摩擦滑動機構，隨后如下所述進行盤上輥柱摩擦試驗。其結果一并如表1中所示。
從表1中發(fā)現(xiàn)實施例1至13所獲得的所有基底材料和樣品油的組合顯示出優(yōu)良的低摩擦系數(shù)。例如與比較例1使用用于常規(guī)汽油發(fā)動機中的基底材料和樣品油6的組合相比，可以獲得基本上50％至70％的降低摩擦的效果。
此外，從實施例6至8的結果發(fā)現(xiàn)低摩擦劑組合物中的羥基有優(yōu)良的降低摩擦的效果。
此外，從實施例10和11的結果發(fā)現(xiàn)具有醇式羥基的化合物有優(yōu)良的降低摩擦的效果。
在實施例1至11中所獲得的各試件在試驗后，表面形狀沒有任何問題，其同樣具有極其優(yōu)良的耐磨性，并且顯示出穩(wěn)定的低摩擦特性。
根據(jù)參考例1的試件基底材料和低摩擦劑組合物的組合是將其中一個是經CrN處理的鋼材與有機鉬相組合的組合，所述有機鉬據(jù)說作為用于鋼材之間的滑動表面的低摩擦劑組合物是最有效的。結果，其低摩擦系數(shù)值顯示為實質上0.06的低值。可以推斷，與在不同領域中迄今為止已研究的機構相似，在滑動表面上形成了二硫化鉬膜從而獲得了低摩擦。在本發(fā)明中，目標是獲得低摩擦，且發(fā)現(xiàn)在上述實施例中低摩擦特性極其優(yōu)良。
此外，根據(jù)比較例1的試件基底材料和低摩擦劑組合物的組合是常規(guī)的軸承鋼和機油的組合。結果，其摩擦系數(shù)超過0.1，摩擦特性差?？梢酝茢嘣诒景l(fā)明中顯示出低摩擦性的機構不能充分地工作。
另一方面，比較例2是將其中一個是經DLC處理的鋼材與混有有機鉬化合物的樣品油組合的組合。其摩擦系數(shù)基本上高達0.1，即沒有獲得類似于實施例2的有利之處?？梢酝茢嘣撃Σ翜p少機構是不同于現(xiàn)有的鋼材之間的滑動表面的機構。
此外，比較例3和4是在基底材料上應用CrN處理所獲得的并用于比較例2中的鋼材與用于實施例中的樣品油的組合，即與在應用于其中一個是經DLC處理的鋼材時可以獲得低摩擦效果的樣品油的組合。結果，顯示其摩擦系數(shù)高至超過0.1?？梢酝茢啵捎诓煌诒景l(fā)明所示的金屬材料和樣品油的組合，不能獲得更低的摩擦性。
根據(jù)參考例1的試件基底材料和低摩擦劑組合物的組合是將其中一個是經CrN處理的鋼材和混入有機鉬的樣品油7相組合的組合，其中有機鉬是在用于存在鋼材之間的滑動表面的低摩擦劑組合物中最有效的。結果，顯示其摩擦系數(shù)基本上低至0.05?？梢酝茢嗯c不同領域中迄今為止已研究的機構相似，在滑動表面上形成二硫化鉬膜從而獲得低摩擦。
2.手動變速器 如圖4所示，將圓柱狀試件11作為滑動面試件，并將圓盤狀試件12作為對面試件，進行盤上圓柱擺動摩擦試驗，并且在下面所示的條件下，測定摩擦系數(shù)。
[1]摩擦試驗條件 試驗設備盤上圓柱擺動摩擦試驗機 滑動面試件φ15×22mm圓柱狀試件 配對面試件φ24×7.9mm圓盤狀試件 載荷400N(滑動面試件的壓力載荷) 振幅3.0mm 頻率50Hz 試驗溫度80℃ 測試時間30分鐘 [2]制備圓柱狀試件(滑動面) 將在JIS G4805中規(guī)定為高碳鉻軸承鋼的SUJ2鋼作為原料，將作為滑動面試件的圓柱狀試件11加工成上述尺寸，隨后精加工成至表面粗糙度Ra為0.04μm。
[3]制備圓盤狀試件(滑動配對面) 類似地，使用SUJ2鋼，將作為配對面試件的圓盤狀試件12加工成上述尺寸，在將上滑動表面精加工成表面粗糙度Ra為0.05μm之后，利用PVD電弧離子型離子鍍方法，在其表面沉積膜厚度為0.5μm的DLC薄膜，在該DLC薄膜中氫原子的量小于或等于0.5原子％，努氏硬度Hk為2170kg/mm2，并且表面粗糙度Ry為0.03μm。在參考例中，使用未涂覆DLC薄膜的試件。
[4]制備用于手動變速器的低摩擦劑組合物 作為用于手動變速器中的低摩擦劑組合物，分別將作為基礎油的礦物油或合成油(PAO聚-α-烯烴(1-辛烯低聚物))、SP(具有0.5質量％的硫代磷酸胺鹽的含硫和磷的化合物)或ZnDTP(二硫代磷酸鋅)極壓劑(作為化合物1.5質量％)、耐磨劑和脂肪族酯或脂肪族胺摩擦改性劑進行組合加以制備。
[5]試驗結果 圓柱狀試件和圓盤狀試件，以及用于手動變速器的低摩擦劑組合物如表3所示組合，隨后根據(jù)上述方法測定摩擦系數(shù)。
結果如圖5所示。

從圖5的結果可以明顯看出，證實了與使用在其上未沉積DLC薄膜的圓盤狀試件的比較例相比，使用在上滑動表面上沉積DLC薄膜的圓盤狀試件的實施例的摩擦系數(shù)大大降低了。
3.最終傳動減速器 如圖4所示，將圓柱狀試件11作為滑動面試件，并將圓盤狀試件12作為配對面試件，進行盤上圓柱擺動摩擦試驗，并且在下面所示的條件下，測定摩擦系數(shù)。
[1]摩擦試驗條件 試驗設備盤上圓柱擺動摩擦試驗機 滑動面試件φ15×22mm圓柱狀試件 配對面試件φ24×7.9mm圓盤狀試件 載荷400N(滑動面試件的壓力載荷) 振幅3.0mm 頻率50Hz 試驗溫度80℃ 測試時間30分鐘 [2]制備圓柱狀試件(滑動面) 將在JIS G4805中規(guī)定為高碳鉻軸承鋼的SUJ2鋼作為原料，將作為滑動面試件的圓柱狀試件11加工成上述尺寸，隨后精加工至表面粗糙度Ra為0.04μm。
[3]制備圓盤狀試件(滑動配對面) 類似地，使用SUJ2鋼，將作為配對面試件的圓盤狀試件12加工成上述尺寸，在將上滑動表面精加工成表面粗糙度Ra為0.05μm之后，利用PVD電弧離子型離子鍍方法，在其表面沉積膜厚度為0.5μm的DLC薄膜，在該DLC薄膜中氫原子的量小于或等于0.5原子％，努氏硬度Hk為2170kg/mm2，并且表面粗糙度Ry為0.03μm。在參考例中，使用未涂覆DLC薄膜的試件。
[4]制備用于最終傳動減速器的低摩擦劑組合物 將低摩擦劑組合物用于最終傳動減速器中，分別將作為基礎油的礦物油或合成油(PAO聚-α-烯烴(1-辛烯低聚物))、S-基(作為化合物4質量％)、SP-基(作為化合物1.5質量％)或硼酸鹽基極壓劑(作為化合物3質量％)、耐磨劑和脂肪族酯摩擦改性劑進行組合來加以制備。
[5]試驗結果 圓柱狀試件和圓盤狀試件，以及用于最終傳動減速器的低摩擦劑組合物如表4所示組合，隨后根據(jù)上述方法測定摩擦系數(shù)。
結果如圖6所示。

從圖6的結果可以明顯看出，證實了與使用在其上未沉積DLC薄膜的圓盤狀試件的比較例相比，使用在上滑動表面上沉積DLC薄膜的圓盤狀試件的實施例的摩擦系數(shù)大大降低了。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例和比較例進行了詳細地描述；然而，本發(fā)明不限于此，并且在本發(fā)明的精神內，可以進行多種改進。
例如，本發(fā)明也可以應用于工業(yè)機械中所使用的齒輪滑動構件。
權利要求
1.一種低摩擦滑動機構，其中，在DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)之間的滑動表面中插入有低摩擦劑組合物，其特征在于
所述DLC涂覆的滑動構件(A)通過在基底材料上涂覆具有氫含量為10原子％以下的類金剛石碳而形成；
所述滑動構件(B)用至少一種選自由以下組成的組中的材料而形成金屬材料、非金屬材料和在其表面上涂覆薄膜而獲得的涂覆材料；和
所述低摩擦劑組合物包含選自由以下組成的組中的至少一種含氧有機化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)，
其中，所述含氧有機化合物(C)為選自由以下組成的組中的至少一種醇、羧酸、酯、醚、酮、醛、碳酸酯、及其衍生物。
2.一種低摩擦滑動機構，其中，在DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)之間的滑動表面中插入有低摩擦劑組合物，其特征在于
所述DLC涂覆的滑動構件(A)通過在基底材料上涂覆具有氫含量為0.5原子％以下的類金剛石碳而形成；
所述滑動構件(B)用至少一種選自由以下組成的組中的材料而形成金屬材料、非金屬材料和在其表面上涂覆薄膜而獲得的涂覆材料；和
所述低摩擦劑組合物包含選自由以下組成的組中的至少一種含氧有機化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)，
其中，所述含氧有機化合物(C)為選自由以下組成的組中的至少一種醇、羧酸、酯、醚、酮、醛、碳酸酯、及其衍生物。
3.一種低摩擦滑動機構，其中，在DLC涂覆的滑動構件(A)和滑動構件(B)之間的滑動表面中插入有低摩擦劑組合物，其特征在于
所述DLC涂覆的滑動構件(A)通過在基底材料上涂覆不含有氫的類金剛石碳而形成；
所述滑動構件(B)用至少一種選自由以下組成的組中的材料而形成金屬材料、非金屬材料和通過在其表面上涂覆薄膜而獲得的涂覆材料；和
所述低摩擦劑組合物包含選自由以下組成的組中的至少一種含氧有機化合物(C)和脂肪族胺化合物(D)，
其中，所述含氧有機化合物(C)為選自由以下組成的組中的至少一種醇、羧酸、酯、醚、酮、醛、碳酸酯、及其衍生物。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構，其特征在于，在所述滑動構件(B)中，所述金屬材料為至少一種由以下組成的組中的材料鐵質材料、鋁合金材料和鎂合金基底材料；所述涂覆材料通過涂覆至少一種由以下組成的組中的材料的薄膜而形成DLC、TiN和CrN。
5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構，其特征在于，相對于所述低摩擦劑的總量，所含所述含氧有機化合物(C)的含量在0.05至3.0％的范圍內。
6.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構，其特征在于，所述脂肪族胺化合物(D)具有碳原子數(shù)為6至30的烴基，并且相對于所述低摩擦劑的總量，所述脂肪族胺化合物(D)的含量在0.05至3.0％的范圍內。
7.一種手動變速器，其特征在于，使用根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構。
8.一種最終傳動減速器，其特征在于，使用根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構。
9.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的低摩擦滑動機構，其特征在于，所述含氧化合物(C)選自由以下組成的組中油醇，油酸，油酸酰胺，甘油，三羥甲基丙烷和脂肪族酸異-C8、正-C8、C10及C11的混合物的三酯，丙三醇單油烯基醚和丙三醇單-2-乙基己基醚。
全文摘要
本發(fā)明提供低摩擦滑動機構、低摩擦劑組合物、減小摩擦的方法、手動變速器和最終傳動減速器，其在不同應用下會對所存在的滑動表面表現(xiàn)出極其優(yōu)良的低摩擦特性，并且，尤其是其比現(xiàn)有的鋼材和有機Mo化合物的組合具有更優(yōu)良的低摩擦特性。低摩擦滑動機構具有在DLC涂覆的滑動構件和配對滑動構件所形成的滑動表面之間所插入的含氧有機化合物或脂肪族胺化合物。低摩擦劑組合物包含含氧有機化合物或脂肪族胺化合物。減小摩擦的方法包括在DLC涂覆的滑動構件和對應滑動構件所形成的滑動表面之間提供低摩擦劑組合物。手動變速器包括DLC涂覆的滑動部作為至少一個滑動構件。最終傳動減速器包括DLC涂覆的滑動部作為至少一個滑動構件。
文檔編號C10N30/06GK101760286SQ20091026167
公開日2010年6月30日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權日2003年8月6日
發(fā)明者瓊·米歇爾·馬丁, 竹島茂樹, 小西正三郎, 加納真, 馬渕豐, 石川貴朗, 上野貴文, 中村清隆, 浜田孝浩 申請人:日產自動車株式會社, 新日本石油株式會社, 瓊·米歇爾·馬丁