CN108699469A - 矿物油系基础油、和润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
提供矿物油系基础油，其40℃下的运动粘度为4.0mm2/s以上且低于6.0mm2/s，100℃下的运动粘度为1.0mm2/s以上且低于2.0mm2/s，并且闪点为140℃以上。包含该矿物油系基础油的润滑油组合物在为高闪点的同时，为低粘度，因此用作驱动系油等时燃油经济性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及矿物油系基础油、和使用该矿物油系基础油的润滑油组合物、以及润滑油组合物的使用方法。
背景技术
近年来，对用作自动变速器油(ATF)、无级变速器油(CVTF)、阻尼器油(SAF)等的驱动系油、发动机油、液压工作油等的润滑油组合物，根据各用途，要求各种各样的特性。
润滑油组合物的特性在许多情况下受制于所使用的基础油的性状，因此还广泛进行了能够制造可表现出所要求特性的润滑油组合物的基础油的开发。
例如专利文献1中，记载了闪点为170℃以上、40℃下的运动粘度为9.0~14.0mm2/s、粘度指数为100以上、蒸馏试验中的5容积%馏出温度为310℃以上、倾点为-30℃以下、且芳族成分(%CA)为0.1以下的烃系的润滑油基础油。
根据专利文献1的记载，该润滑油基础油在维持以往的粘度的同时闪点高，因此据信适合于汽车用的动力转向油、传动油等高温下使用的润滑油组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-182931号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，近年来，对用作驱动系油的润滑油组合物，在高闪点且维持良好的安全性的同时，还逐渐要求通过进一步的低粘度化而提高燃油经济性能。
专利文献1中记载的润滑油基础油是40℃下的运动粘度为9.0mm2/s以上的高粘度的基础油，因此难以称为适合于通过润滑油组合物的低粘度化而提高燃油经济性能的基础油。
本发明的目的在于，提供能够容易地制造在高闪点的同时、通过进一步低粘度化而进一步提高了燃油经济性能的润滑油组合物的矿物油系基础油、和使用该矿物油系基础油的润滑油组合物、以及润滑油组合物的使用方法。
用于解决课题的手段
本发明人发现，将40℃和100℃下的运动粘度制备为规定的范围从而低粘度化、且进一步闪点为规定值以上的矿物油系基础油能够解决上述课题，从而完成了本发明。即，本发明提供下述[1]~[3]。
[1]矿物油系基础油，其40℃下的运动粘度为4.0mm2/s以上且低于6.0mm2/s，100℃下的运动粘度为1.0mm2/s以上且低于2.0mm2/s，并且闪点为140℃以上。
[2]润滑油组合物，其包含上述[1]所述的矿物油系基础油。
[3]润滑油组合物的使用方法，其中，将包含上述[1]所述的矿物油系基础油的润滑油组合物用于润滑传动装置、发动机、液压工作机器、涡轮机、压缩机、机床、切削机、齿轮、流体轴承、和滚动轴承中任一机构。
发明的效果
通过使用本发明的矿物油系基础油，能够容易地制造在高闪点的同时、低粘度化、且用作驱动系油等时进一步提高了燃油经济性能的润滑油组合物。
具体实施方式
[本发明的矿物油系基础油的性状]
本发明的矿物油系基础油满足下述要件(I)和(II)。
・要件(I)：40℃下的运动粘度为4.0mm2/s以上且低于6.0mm2/s，100℃下的运动粘度为1.0mm2/s以上且低于2.0mm2/s。
・要件(II)：闪点为140℃以上。
应予说明，本说明书中，40℃或100℃下的运动粘度是指依照JIS K2283测定的值，闪点是指依照JIS K2265-4通过Cleveland开放式(COC)法测定的值。
一般而言，作为矿物油系基础油的性状，越是低粘度化，则存在闪点越低的倾向。
与此相对地，本发明的矿物油系基础油是在以要件(I)所规定程度低粘度化的同时、也如要件(II)所规定那样闪点为140℃以上的高闪点的矿物油系基础油。
因此，通过使用本发明的矿物油系基础油，能够容易地制造在高闪点的同时、低粘度化、且用作驱动系油等时进一步提高了燃油经济性能的润滑油组合物。
此外，本发明的矿物油系基础油如要件(I)所规定那样，40℃下的运动粘度和100℃下的运动粘度的差异较小，粘度的温度依赖性低。因此，通过使用本发明的矿物油系基础油，能够制造因温度导致的粘度变化小的润滑油组合物。
本发明的矿物油系基础油的40℃下的运动粘度(V40)为4.0mm2/s以上、优选为4.2mm2/s以上、更优选为4.3mm2/s以上、进一步优选为4.4mm2/s以上。
此外，运动粘度(V40)低于6.0mm2/s、优选为5.8mm2/s以下、更优选为5.7mm2/s以下、进一步优选为5.6mm2/s以下。
本发明的矿物油系基础油的100℃下的运动粘度(V100)为1.0mm2/s以上、优选为1.2mm2/s以上、更优选为1.3mm2/s以上、进一步优选为1.4mm2/s以上、更进一步优选为1.5mm2/s以上。
此外，运动粘度(V100)低于2.0mm2/s、优选为1.95mm2/s以下、更优选为1.90mm2/s以下、进一步优选为1.85mm2/s以下。
应予说明，本发明的矿物油系基础油是依照JIS K2283测定的粘度指数无法计算的矿物油。
此外，作为本发明的矿物油系基础油的闪点，为140℃以上、优选为142℃以上、更优选为144℃以上、进一步优选为146℃以上、进一步优选为150℃以上、更进一步优选为154℃以上、特别优选为160℃以上，此外，通常为180℃以下。
本发明的一个方式的矿物油系基础油在依照JIS K2254的蒸馏试验中，作为该矿物油系基础油的10容量%馏出温度，优选为250℃以上、更优选为255℃以上、进一步优选为280℃以上、更进一步优选为285℃以上，此外，通常为305℃以下。
此外，本发明的一个方式的矿物油系基础油在依照JIS K2254的蒸馏试验中，作为该矿物油系基础油的90容量%馏出温度，优选为320℃以上、更优选为330℃以上、进一步优选为340℃以上、更进一步优选为350℃以上，此外，通常为365℃以下。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油的苯胺点，优选为70℃以上、更优选为80℃以上、进一步优选为85℃以上、更进一步优选为90℃以上、特别优选为92℃以上，此外，通常为110℃以下。
苯胺点为70℃以上的矿物油系基础油存在链烷烃成分多、且芳族成分少的倾向，容易达到高闪点。
应予说明，本说明书中，苯胺点是指依照JIS K2256(U字管法)测定的值。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油的15℃下的密度，优选为0.860g/cm3以下、更优选为0.850g/cm3以下、进一步优选为0.840g/cm3以下、更进一步优选为0.830g/cm3以下、特别优选为0.825g/cm3以下，此外，通常为0.800g/cm3以上。
如果是在满足要件(I)和(II)的同时、进一步密度为0.860g/cm3以下的矿物油系基础油，则能够制成粘度的温度依赖性更低、闪点更高的矿物油系基础油。
应予说明，本说明书中，15℃下的密度是依照JIS K2249测定的值。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油的链烷烃成分(%CP)，优选为60~80、更优选为62~79、进一步优选为66~78、更进一步优选为68~77。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油的环烷烃成分(%CN)，优选为10~40、更优选为13~38、进一步优选为16~34、更进一步优选为20~32。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油的芳族成分(%CA)，优选低于2.0、更优选低于1.0、进一步优选低于0.1。
应予说明，本说明书中，链烷烃成分(%CP)、环烷烃成分(%CN)、和芳族成分(%CA)是指通过ASTM D-3238环分析(n-d-M法)测定的链烷烃成分、环烷烃成分、和芳族成分的比例(百分数)。
作为本发明的一个方式的矿物油系基础油，优选进一步满足下述要件(III)。
・要件(III)：使用旋转型流变仪，在角速度为6.3rad/s、应变量为0.1~100%的条件下测量得到的-10℃与-25℃的2点间的复数粘度的温度梯度Δ|η*|(以下也简称为“复数粘度的温度梯度Δ|η*|”)为0.1Pa・s/℃以下。
应予说明，本发明的一个方式的矿物油系基础油为组合2种以上的矿物油的混合油时，该混合油只要满足上述要件(III)即可。
上述要件(III)所述的“应变量”是在0.1~100%的范围内根据温度适当设定的值。
此外，上述“复数粘度的温度梯度Δ|η*|”是表示下述值：各自独立地、或者在从-10℃至-25℃或从-25℃至-10℃使温度连续变化的同时测定-10℃下的复数粘度η*的值和-25℃下的复数粘度η*的值，将该值放置在温度-复数粘度的坐标平面中时，表示-10℃与-25℃的2点间的复数粘度的每单位的变化量(斜率的绝对值)。更具体而言，是指由下述计算式(f1)算出的值。
・计算式(f1)：复数粘度的温度梯度Δ|η*|=|([-25℃下的复数粘度η*]-[-10℃下的复数粘度η*])/(-25-(-10))|。
即，要件(III)所规定的“复数粘度的温度梯度Δ|η*|”将降低温度的随时间变化表示为矿物油的低温特性。
然而，矿物油中，包含蜡成分，因此如果使矿物油的温度缓慢降低，则矿物油中的蜡成分析出，形成凝胶状结构。应予说明，蜡成分根据链烷烃等结构，逐渐析出的温度不同。该蜡成分的凝胶状结构容易破坏，因此在机械作用下，矿物油的粘度发生变化。以往，所使用的低温粘度特性的参数没有考虑到这样的蜡成分的析出。
与此相对地，要件(III)所规定的“复数粘度的温度梯度Δ|η*|”考量了矿物油中包含的蜡成分的析出速度，是考虑了伴随蜡成分的析出的摩擦系数的变化且能够正确评价进一步表示矿物油的低温粘度特性的指标。
满足要件(III)的矿物油系基础油的复数粘度的温度梯度Δ|η*|为0.1Pa・s/℃以下，被调整以使得蜡成分的析出速度不会过快，因此难以引起摩擦系数的上升，在为更低粘度的同时，还使得粘度的温度依赖性更低。
因此，通过使用该矿物油系基础油，能够制造燃油经济性能优异、因温度导致的粘度变化更小的润滑油组合物。
从上述观点出发，作为要件(III)所规定的复数粘度的温度梯度Δ|η*|，优选为0.08Pa・s/℃以下、更优选为0.05Pa・s/℃以下、进一步优选为0.02Pa・s/℃以下、进一步优选为0.01Pa・s/℃以下、更进一步优选为0.005Pa・s/℃以下、特别优选为0.0030Pa・s/℃以下。
此外，要件(III)所规定的复数粘度的温度梯度Δ|η*|针对下限值没有特别限制，优选为0.0001Pa・s/℃以上、更优选为0.0005Pa・s/℃以上、进一步优选为0.0010Pa・s/℃以上、更进一步优选为0.0018Pa・s/℃以上。
＜本发明的矿物油系基础油的制备例＞
对于满足上述要件(I)~(III)的本发明的矿物油系基础油，针对成为该矿物油系基础油的原料的原料油的选择、和使用原料油的矿物油系基础油的制造方法，可以通过适当考虑下述事项，从而容易地制备。即，本发明的矿物油系基础油优选为对以下示出的原料油实施以下示出的精制处理而得到的矿物油。
应予说明，以下的事项是制备方法的一个例子，还可以通过考虑除此之外的事项，从而制备。
[原料油的选择]
本发明的矿物油系基础油的原料称为原料油。作为该原料油，可以举出例如将链烷烃系矿物油、中间系矿物油、环烷烃系矿物油等原油常压蒸馏而得到的常压渣油；将该常压渣油减压蒸馏而得到的馏出油；对该馏出油实施溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢精制、溶剂脱蜡、催化脱蜡、异构化脱蜡、减压蒸馏等精制处理中的一种以上处理而得到的矿物油或蜡(GTL蜡等)等。
这些原料油可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
前述原料油从制备为在以要件(I)所规定程度进行低粘度化的同时、因温度导致的粘度依赖性低、且如要件(II)所规定那样的高闪点的矿物油系基础油的观点出发，优选包含柴油馏分，更优选包含将重质柴油进行加氢裂化而得到的柴油馏分。
应予说明，从上述观点出发，该柴油馏分优选大量包含链烷烃成分。
作为前述原料油的40℃下的运动粘度，优选为4.0~6.0mm2/s、更优选为4.2~5.8mm2/s、进一步优选为4.4~5.6mm2/s。
作为前述原料油的100℃下的运动粘度，优选为1.0~2.0mm2/s、更优选为1.2~1.9mm2/s、进一步优选为1.4~1.85mm2/s。
作为前述原料油的闪点，通常为70℃以上且低于140℃。
作为依照ASTM D-3238环分析(n-d-M法)测定的前述原料油的链烷烃成分(%CP)、芳族成分(%CA)和环烷烃成分(%CN)，从制备为在以要件(I)所规定的程度进行低粘度化的同时、因温度导致的粘度依赖性低的矿物油系基础油的观点出发，优选为以下示出的范围。
・链烷烃成分(%CP)：优选为60以上、更优选为65以上、进一步优选为68以上、更进一步优选为70以上，此外，优选为98以下。
・芳族成分(%CA)：优选为10.0以下、更优选为5.0以下、进一步优选为4.4以下。
・环烷烃成分(%CN)：优选为10~40、更优选为11~35、进一步优选为12~32、更进一步优选为13~32。
作为依照ASTM D2786和GC-FID法测定的各成分相对于前述原料油的芳族成分、环烷烃成分、正链烷烃成分、和异链烷烃成分的总量100体积%所占的比例，从制备为在以要件(I)所规定的程度进行低粘度化的同时、因温度导致的粘度依赖性低的矿物油系基础油的观点出发，优选为以下示出的范围。
・上述“芳族成分”是指具有芳族环的烃化合物的总称，优选为25体积%以下、更优选为15体积%以下、进一步优选为10体积%以下，此外，优选为1体积%以上。
・上述“环烷烃成分”是指饱和环状烃化合物的总称，优选为70体积%以下、更优选为60体积%以下、进一步优选为50体积%以下，此外，优选为10体积%以上。
・上述“正链烷烃成分”是指直链状饱和烃化合物的总称，优选为50体积%以下、更优选为30体积%以下、进一步优选为15体积%以下。
・上述“异链烷烃成分”是指支链状饱和烃化合物的总称，优选为8体积%以上、更优选为25体积%以上、进一步优选为30体积%以上，此外，优选为70体积%以下。
通过依照JIS K2254的蒸馏试验测定的前述原料油的10容积%馏出温度优选为250℃以上、更优选为260℃以上、进一步优选为270℃以上、更进一步优选为275℃以上，此外，通常为290℃以下。
此外，通过上述蒸馏试验测定的前述原料油的90容积%馏出温度优选为320℃以上、更优选为350℃以上、进一步优选为355℃以上、更进一步优选为360℃以上、特别优选为366℃以上，此外，通常为400℃以下。
通过使原料油的10容积%馏出温度和90容积%馏出温度为上述范围，能够制备为如要件(II)所规定那样的高闪点的矿物油系基础油。
作为前述原料油的质均分子量(Mw)，优选为150~450、更优选为180~400、进一步优选为200~350。
应予说明，本说明书中，原料油的质均分子量(Mw)是指依照ASTM D2502测定的值。
作为本发明中使用的原料油的40℃和100℃下的运动粘度，如上述那样，如要件(I)所规定范围，没有大的差异。
但是，上述那样的低粘度的原料油的闪点通常低于140℃，不满足要件(II)。此外，该原料油的要件(III)所规定的复数粘度的温度梯度Δ|η*|也容易变高，在低温粘度特性的方面也存在问题。
另一方面，本发明的矿物油系基础油在使用这样的原料油的同时，通过实施以下所示那样的精制处理，闪点高，且在低粘度的同时也将粘度的温度依赖性抑制为低，低温粘度特性优异。
[本发明的矿物油系基础油的制造方法]
本发明的一个方式的矿物油系基础油优选为对上述原料油实施精制处理而得到。应予说明，根据所使用的原料油的种类，精制处理的种类、精制条件优选适当设定。
作为精制处理，优选至少包含加氢异构化脱蜡处理，更优选包含加氢异构化脱蜡处理和加氢精制处理。
即，本发明的一个方式的矿物油系基础油优选实施加氢异构化脱蜡处理而得到，更优选在加氢异构化脱蜡处理之后进一步实施加氢精制处理而得到。
以下，针对“加氢异构化脱蜡处理”和“加氢精制处理”进行说明。
(加氢异构化脱蜡处理)
加氢异构化脱蜡处理如上述那样，是以将原料油中包含的直链链烷烃制成支链的异链烷烃的异构化为目的而进行的精制处理。
此外，通过加氢异构化脱蜡处理，也可以进行使芳族成分开环而制成链烷烃成分，或者进行硫成分、氮成分等杂质的去除等。
通过该加氢异构化处理，支链的异链烷烃的比例变多，因温度导致的粘度依赖性低，能够制备为高闪点的矿物油系基础油。
此外，针对原料油中的直链链烷烃的存在，成为增大要件(III)所规定的复数粘度的温度梯度Δ|η*|的值的要因之一。因此，本处理中，优选将直链链烷烃异构化为支链的异链烷烃，将复数粘度的温度梯度Δ|η*|的值调整为低。
除此之外，通过进行本处理，还能够降低矿物油系基础油的倾点，因此能够得到进一步提高了低温粘度特性的矿物油系基础油。
加氢异构化脱蜡处理优选在加氢异构化脱蜡催化剂的存在下进行。
作为加氢异构化脱蜡催化剂，可以举出例如在硅铝磷酸盐(SAPO)、沸石等载体上负载了镍(Ni)/钨(W)、镍(Ni)/钼(Mo)、钴(Co)/钼(Mo)等的金属氧化物、铂(Pt)、铅(Pd)等贵金属的催化剂。
作为加氢异构化脱蜡处理中的氢气分压，从制成满足要件(III)和(IV)的矿物油系矿物油系基础油的观点出发，优选为2.0~30MPa、更优选为2.5~27MPa、进一步优选为3.0~25MPa、更进一步优选为3.5~22MPa。
作为加氢异构化脱蜡处理中的反应温度，从制成满足要件(II)和(III)的矿物油系基础油的观点出发，优选还设定为与一般的加氢异构化脱蜡处理中的反应温度相比更高，具体而言，优选为250~400℃、更优选为275~380℃、进一步优选为280~370℃、更进一步优选为285~360℃。
通过使该反应温度为高温，能够促进将直链链烷烃异构化为支链的异链烷烃，满足要件(II)和(III)的矿物油系基础油的制备变得容易。
此外，作为加氢异构化脱蜡处理中的液时空间速度(LHSV)，从制成满足要件(III)和(IV)的矿物油系基础油的观点出发，优选为5.0hr-1以下、更优选为3.0hr-1以下、进一步优选为2.0hr-1以下、更进一步优选为1.5hr-1以下。
此外，从提高生产率的观点出发，加氢异构化脱蜡处理中的LHSV优选为0.1hr-1以上、更优选为0.2hr-1以上。
作为加氢异构化脱蜡处理中的氢气的供给比例，相对于所供给的原料油1千升，优选为100~2000Nm3、更优选为200~1500Nm3、进一步优选为250~1000Nm3。
(加氢精制处理)
加氢精制处理是以原料油中包含的芳族成分的完全饱和化、和硫成分、氮成分等杂质的去除等为目的而进行的精制处理。
加氢精制处理优选在加氢催化剂的存在下进行。
作为加氢催化剂，可以举出例如在二氧化硅/氧化铝、氧化铝等非晶质、沸石等结晶质载体上负载了镍(Ni)/钨(W)、镍(Ni)/钼(Mo)、钴(Co)/钼(Mo)等的金属氧化物、铂(Pt)、铅(Pd)等贵金属的催化剂。
作为加氢精制处理中的氢气分压，从制成满足要件(III)的矿物油系基础油的观点出发，优选设定为与一般的加氢处理中的压力相比更高，具体而言，优选为16MPa以上、更优选为17MPa以上、进一步优选为18MPa以上，此外，优选为30MPa以下、更优选为22MPa以下。
作为加氢精制处理中的反应温度，从制成满足要件(III)的矿物油系基础油的观点出发，优选为200~400℃、更优选为250~350℃、进一步优选为280~330℃。
作为加氢精制处理中的液时空间速度(LHSV)，从制成满足要件(III)的矿物油系基础油的观点出发，优选为5.0hr-1以下、更优选为2.0hr-1以下、进一步优选为1.0hr-1以下，此外，从生产率的观点出发，优选为0.1hr-1以上、更优选为0.2hr-1以上、进一步优选为0.3hr-1以上。
作为加氢精制处理中的氢气的供给比例，相对于所供给的油成分(实施了加氢异构化脱蜡处理的精制油)1千升，优选为100~2000Nm3、更优选为200~1500Nm3、进一步优选为250~1100Nm3。
(后处理)
上述精制处理结束后，对所得精制油，实施减压蒸馏，通过回收40℃下的运动粘度达到要件(I)所规定的范围的馏分，能够得到本发明的矿物油系基础油。
在此所得的矿物油系基础油在如要件(I)所规定那样低粘度化的同时，还具有高闪点。
应予说明，作为减压蒸馏的各条件(压力、温度、时间等)，对所得矿物油系基础油的40℃和100℃下的运动粘度进行适当调整，以达到要件(I)所规定的范围内。
[润滑油组合物]
本发明的润滑油组合物包含上述本发明的矿物油系基础油，可以与该矿物油系基础油一起含有合成油。
作为前述合成油，可以举出例如α-烯烃单独聚合物、或α-烯烃共聚物(例如乙烯-α-烯烃共聚物等碳原子数为8~14的α-烯烃共聚物)等聚α-烯烃；异链烷烃；多元醇酯、二元酸酯(例如戊二酸二(十三烷基)酯等)、三元酸酯(例如偏苯三甲酸2-乙基己酯)、磷酸酯等各种酯；聚苯醚等各种醚；聚亚烷基二醇；烷基苯；烷基萘；通过对利用费托法等制造的蜡(GTL蜡)进行异构化而得到的合成油等。
这些合成油可以单独使用，或组合使用2种以上。
本发明的一个方式的润滑油组合物中，合成油的含量相对于该润滑油组合物中包含的本发明的矿物油系基础油的总量100质量份优选为0~30质量份、更优选为0~20质量份、进一步优选为0~10质量份、更进一步优选为0~5质量份。
本发明的一个方式的润滑油组合物中包含的本发明的矿物油系基础油的含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计通常为60质量%以上、优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为85质量%以上、更进一步优选为90质量%以上，此外，通常为100质量%以下、更优选为99.99质量%以下、进一步优选为99质量%以下。
应予说明，本发明的润滑油组合物在不损害本发明的效果范围内，根据需要可以进一步含有一般使用的润滑油用添加剂。
作为这样的润滑油用添加剂，可以举出例如降凝剂、粘度指数改进剂、金属系清净剂、分散剂、耐磨耗剂、极压剂、抗氧化剂、消泡剂、摩擦调节剂、防锈剂、金属惰化剂等。
应予说明，作为该润滑油用添加剂，可以使用含有多种添加剂的市售品的添加剂包。
此外，还可以使用具有多种作为上述添加剂的功能的化合物(例如具有作为耐磨耗剂和极压剂的功能的化合物)。
进一步，各润滑油用添加剂可以单独使用，或组合使用2种以上。
这些润滑油用添加剂的各含量在不损害本发明的效果范围内，能够根据添加剂的种类适当调整，以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计，通常为0.001~15质量%、优选为0.005~10质量%、更优选为0.01~8质量%。
＜润滑油组合物的用途＞
本发明的润滑油组合物由于包含上述本发明的矿物油系基础油，因此是高闪点的，且燃油经济性能优异。
因此，本发明的润滑油组合物可以适合地用于例如自动变速器油(ATF)、无级变速器油(CVTF)、阻尼器油(SAF)、动力转向油、电动机油等驱动系油；发动机油；液压工作油；涡轮机油；压缩机油；机床用润滑油；切削油；齿轮油；流体轴承油；滚动轴承油等。
特别，近年来在电动汽车、混合动力车中，要求通过将变速器和电动机封装化从而小型轻量化，需要除了对变速器油要求的性能之外、还兼具对电动机油要求的冷却性的润滑油组合物。本发明的润滑油组合物是低粘度的，因此还具有一定的冷却性能，也适合于这样的电动汽车、混合动力车中的用途。
此外，本发明的润滑油组合物还能够用作冷冻机油、压延油、绝缘油、弹性体软化剂。
即，本发明还能够提供下述(1)和(2)的润滑油组合物的使用方法。
(1)润滑油组合物的使用方法，其中，将包含本发明的矿物油系基础油的润滑油组合物用于润滑传动装置(自动变速器、无级变速器、阻尼器、动力转向、电动机等)、发动机、液压工作机器、涡轮机、压缩机、机床、切削机、齿轮、流体轴承、和滚动轴承中任一机构。
(2)润滑油组合物的使用方法，其中，将包含本发明的矿物油系基础油的润滑油组合物用于冷冻机、压延机、电力机器(变压器、线缆、电容器等)。
实施例
接着，对本发明通过实施例进一步详细说明，但本发明不因这些例子而受到任何限定。应予说明，各种物性的测定方法或评价方法如下所述。
(1)40℃和100℃下的运动粘度
依照JIS K2283来测定。
(2)闪点
依照JIS K2265-4，通过Cleveland开放式(COC)法测定。
(3)芳族成分(%CA)、环烷烃成分(%CN)、链烷烃成分(%CP)
通过ASTM D-3238环分析(n-d-M法)而测定。
(4)15℃下的密度
依照JIS K2249测定。
(5)20℃下的折射率
依照JIS K0062测定。
(6)10容量%馏出温度、90容量%馏出温度
依照JIS K2254测定。
(7)苯胺点
依照JIS K2256(U字管法)测定。
(8)质均分子量(Mw)
依照ASTM D2502测定。
(9)-25℃与-10℃的2点间的复数粘度的温度梯度Δ|η*|
使用Anton Paar公司制流变仪“Physica MCR 301”，按以下的流程测定。
首先，在调整为-25℃或-10℃的测定温度的锥板(直径50mm，倾斜角1°)中，插入测定对象的矿物油系基础油，在相同温度下保持10分钟。应予说明，此时，注意不要对插入的溶液施加应变。
并且，在-25℃或-10℃的测定温度下，在角速度6.3rad/s、应变量0.1~100%的范围内根据该测定温度而适当设定的值的条件下，以振动模式测定-25℃或-10℃下的复数粘度η*。
并且，由-25℃和-10℃下的复数粘度η*的值，根据前述计算式(f1)算出“复数粘度的温度梯度Δ|η*|”。
(10)芳族成分、环烷烃成分、正链烷烃成分、和异链烷烃成分的比例
依照ASTM D2786，求出芳族成分、环烷烃成分、总链烷烃成分(正链烷烃成分+异链烷烃成分)。接着，依照GC-FID法，求出正链烷烃成分，由总链烷烃成分与正链烷烃成分之差求出异链烷烃成分。
在此基础上，算出各成分相对于芳族成分、环烷烃成分、正链烷烃成分、和异链烷烃成分的总量100体积%所占的比例。
表1中，示出实施例和比较例中使用的原料油(I)~(IV)的各种性状。
应予说明，原料油(I)和(II)包含对重质柴油通过加氢裂化装置进行加氢裂化而得到的柴油馏分。
原料油(III)包含对减压重质油通过加氢裂化装置进行加氢裂化而得到的柴油馏分。
原料油(IV)包含对直馏的柴油馏分进行深度脱硫而得到的柴油馏分。
[表1]
。
实施例1(矿物油系基础油(1)的制造)
对表1中记载的原料油(I)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(I)的供给量比[氢气/原料油(I)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下，实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(i)。
接着，对精制油(i)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(1)。
实施例2(矿物油系基础油(2)的制造)
对表1中记载的原料油(II)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度292℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(II)的供给量比[氢气/原料油(II)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(ii)。
接着，对精制油(ii)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(2)。
实施例3(矿物油系基础油(3)的制造)
对表1中记载的原料油(I)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度287℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(I)的供给量比[氢气/原料油(I)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(iii)。
接着，对精制油(iii)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压18.5MPa、氢气与精制油(iii)的供给量比[氢气/精制油(iii)]1000Nm3/kL、LHSV0.6hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(iii-1)。
并且，对精制油(iii-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0mm2/s以上且低于5.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(3)。
实施例4(矿物油系基础油(4)的制造)
对表1中记载的原料油(II)使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度294℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(II)的供给量比[氢气/原料油(II)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(iv)。
接着，对精制油(iv)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压18.5MPa、氢气与精制油(iv)的供给量比[氢气/精制油(iv)]1000Nm3/kL、LHSV0.6hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(iv-1)。
并且，对精制油(iv-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到5.0mm2/s以上且6.0mm2/s以下的范围的馏分，得到矿物油系基础油(4)。
实施例5(矿物油系基础油(5)的制造)
对表1中记载的原料油(III)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度285℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(III)的供给量比[氢气/原料油(III)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(v)。
接着，对精制油(v)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压18.5MPa、氢气与该精制油(v)的供给量比[氢气/精制油(v)]1000Nm3/kL、LHSV0.6hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(v-1)。
并且，对精制油(v-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(5)。
实施例6(矿物油系基础油(6)的制造)
对表1中记载的原料油(IV)使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度293℃、氢气分压4MPa、氢气与原料油(IV)的供给量比[氢气/原料油(IV)]422Nm3/kL、LHSV1.1hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(vi)。
接着，对精制油(vi)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压18.5MPa、氢气与该精制油(vi)的供给量比[氢气/精制油(vi)]1000Nm3/kL、LHSV0.6hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(vi-1)。
并且，对精制油(vi-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(6)。
实施例7(矿物油系基础油(7)的制造)
对表1中记载的原料油(I)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度289~292℃、氢气分压20.6MPa、氢气与原料油(I)的供给量比[氢气/原料油(I)]1000Nm3/kL、LHSV0.65hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(vii)。
接着，对精制油(vii)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压20.6MPa、氢气与精制油(vii)的供给量比[氢气/精制油(vii)]1000Nm3/kL、LHSV0.65hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(vii-1)。
并且，对精制油(vii-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(7)。
实施例8(矿物油系基础油(8)的制造)
对表1中记载的原料油(II)，使用铂-沸石系催化剂(在作为载体的沸石上负载了铂的催化剂)，在反应温度294℃、氢气分压20.6MPa、氢气与原料油(II)的供给量比[氢气/原料油(II)]1000Nm3/kL、LHSV0.65hr-1的条件下实施加氢异构化脱蜡处理，得到精制油(viii)。
接着，对精制油(viii)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压20.6MPa、氢气与精制油(viii)的供给量比[氢气/精制油(viii)]1000Nm3/kL、LHSV0.65hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(viii-1)。
并且，对精制油(viii-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(8)。
实施例9(矿物油系基础油(9)的制造)
在与实施例3相同的条件下，将对表1中记载的原料油(I)实施加氢异构化脱蜡处理和加氢精制处理而得到的精制油(iii-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到5.0mm2/s以上且6.0mm2/s以下的范围的馏分，得到矿物油系基础油(9)。
实施例10(矿物油系基础油(10)的制造)
在与实施例4相同的条件下，将对表1中记载的原料油(II)实施加氢异构化脱蜡处理和加氢精制处理而得到的精制油(iv-1)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0mm2/s以上且5.0mm2/s以下的范围的馏分，得到矿物油系基础油(10)。
实施例11(矿物油系基础油(11)的制造)
对表1中记载的原料油(III)，使用镍・钨-氧化铝系催化剂(在作为载体的氧化铝上负载了镍和钨的催化剂)，在反应温度290℃、氢气分压20.6MPa、氢气与原料油(III)的供给量比[氢气/原料油(III)]1000Nm3/kL、LHSV0.6hr-1的条件下实施加氢精制处理，得到精制油(iii-2)。
并且，对精制油(iii-2)进行减压蒸馏，回收40℃下的运动粘度达到4.0~6.0mm2/s的范围的馏分，得到矿物油系基础油(11)。
比较例1~2
比较例1中，将表1中记载的原料油(III)直接作为矿物油系基础油(a)，测定上述各种性状。
此外，比较例2中，将表1中记载的原料油(IV)直接作为矿物油系基础油(b)，测定上述各种性状。
矿物油系基础油(1)~(12)和(a)~(b)的各种性状示于表2和表3。
[表2]
。
[表3]
。
实施例1~11中制造的矿物油系基础油(1)~(11)在为低粘度的同时，得到了闪点高达140℃以上的结果。因此，可以认为，使用这些矿物油系基础油的润滑油组合物在为高闪点的同时，能够通过进一步的低粘度化而进一步提高燃油经济性能。
另一方面，比较例1~2的矿物油系基础油(a)~(b)是低粘度，但闪点低达低于140℃，得到在安全性方面存在问题的结果。
Claims (14)
1.矿物油系基础油，其40℃下的运动粘度为4.0mm2/s以上且低于6.0mm2/s，100℃下的运动粘度为1.0mm2/s以上且低于2.0mm2/s，并且闪点为140℃以上。
2.根据权利要求1所述的矿物油系基础油，其中，使用旋转型流变仪，在角速度为6.3rad/s、应变量为0.1~100%的条件下测量得到的-10℃与-25℃这2点间的复数粘度的温度梯度Δ|η*|为0.1Pa・s/℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的矿物油系基础油，其中，100℃下的运动粘度为1.5mm2/s以上且低于2.0mm2/s。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油中的正链烷烃成分相对于芳族成分、环烷烃成分、正链烷烃成分、和异链烷烃成分的总量100体积%所占的比例为50体积%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油在依照JIS K2254的蒸馏试验中，10容积%馏出温度为250℃以上，90容积%馏出温度为320℃以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油的40℃下的运动粘度为4.0~6.0mm2/s，100℃下的运动粘度为1.0~2.0mm2/s。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的矿物油系基础油，其是对所述矿物油系基础油的原料油实施加氢异构化脱蜡处理而得到的。
8.根据权利要求7所述的矿物油系基础油，其是对所述原料油在所述加氢异构化脱蜡处理之后进一步实施加氢精制处理而得到的。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油包含对重质柴油进行加氢裂化而得到的柴油馏分。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油的链烷烃成分(%CP)为60以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的矿物油系基础油，其中，所述矿物油系基础油的原料油的芳族成分(%CA)为10.0以下。
12.润滑油组合物，其包含权利要求1~11中任一项所述的矿物油系基础油。
13.根据权利要求12所述的润滑油组合物，其用作驱动系油、发动机油、液压工作油、涡轮机油、压缩机油、机床用润滑油、切削油、齿轮油、流体轴承油、和滚动轴承油中任一者。
14.润滑油组合物的使用方法，其中，将包含权利要求1~11中任一项所述的矿物油系基础油的润滑油组合物用于润滑传动装置、发动机、液压工作机器、涡轮机、压缩机、机床、切削机、齿轮、流体轴承、和滚动轴承中任一机构。
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