CN112088205B - 润滑油组合物以及使用其的润滑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明一个方面涉及润滑油组合物,其至少包含:(A)由式(1)表示、质均分子量为900~4000、结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上、且粘度指数(VI)为300以上的硅油50~80质量%;(B)烃系润滑油10~49质量%;以及(C)抗氧化剂1~10质量%。

Description

润滑油组合物以及使用其的润滑剂
技术领域
本发明涉及包含硅油(silicone oil)的润滑油组合物以及使用其的润滑剂。
背景技术
润滑油以及润滑油组合物被用于降低各种机械装置等中的可动部或可动面之间的摩擦或摩耗。
最近,由于运输设备的使用环境的扩大、严苛化,机械装置的复杂化、小型化正在不断推进。随着机械装置的复杂化、小型化,由于运输设备的使用环境的扩大、严苛化,需要能够在较宽的温度范围内使用的粘度指数(VI)高(相对于温度变化的粘度变化小)的润滑油。VI高的润滑油由于低温下的粘度低,并且由润滑油本身的粘性阻力导致的能量损失小,因此在节能性(降低能耗性)方面优异。另外,与VI低的润滑油相比,在高温环境下不会过度低粘度化,因此可以使润滑面保持对于润滑所需要的油膜,此外,因保持适度的粘性而能够抑制润滑油的飞散,故此对周围的污染少。
截至目前为止,通常,作为提高烃系润滑油的粘度指数的方法,使用聚甲基丙烯酸酯或聚丁烯等高分子化合物作为VI提高剂(专利文献1和2)。
近年提出了一种润滑油组合物,其以作为VI高的润滑油而众所周知的硅油(以下,有时称为Si油)作为润滑油基材(专利文献3和4)。
但是,使用了专利文献1记载的以往的VI提高剂的润滑油存在对剪切力的耐受性低、并且不能够长期维持使用初期的粘度特性(粘度指数下降)的问题。另外,专利文献2中示出了下述可能性,即:使用具有特定结构的聚甲基丙烯酸酯来能够提高剪切稳定性,但是,因使用了高分子化合物而使低温下的粘性阻力的上升无法避免,留下了在低温环境下使用时节能性欠缺的问题。
另一方面,专利文献3记载的技术中,为了兼顾高VI和润滑性而将硅油与矿油系或蜡异构化系基础油组合使用,但是,由于使用与烃系润滑油的相容性差的二甲基硅氧烷(二甲基硅酮,dimethyl silicone)来作为硅油,因此不能够大量配合具有高VI的硅油。因此,为了实现高VI则需要将硅油与以往的如聚甲基丙烯酸酯或聚丁烯等VI提高剂组合使用,虽然与以往的烃系润滑油相比可以减少VI提高剂的配合量,但是留下了低温粘度上升、或不能够长期维持使用初期的粘度特性(粘度指数下降)的问题。
另外,专利文献4记载的技术通过使用与烃系润滑油相容性高的具有芳基的硅油,来提高硅油的配合量,从而可以维持高VI。但是,配合有较多的具有芳基的硅油的润滑油组合物由于润滑性低,为了得到高润滑性而需要增加配套材料亦即酯油的配合量,因此存在不能够兼顾VI和润滑性的问题。
本发明的课题在于解决上述问题。即,其目的在于,提供兼具优异的润滑性和高粘度指数(VI)、并且可以长期稳定地使用、而且可以在较宽的温度范围使用的润滑油组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开第2015-172165号
专利文献2:日本专利公开公报特开第2017-155193号
专利文献3:日本专利公开公报特开第2012-207082号
专利文献4:日本专利公开公报特开第2003-261892号
发明内容
本发明人们为了解决上述课题进行了深入研究,其结果发现:通过下述构成的润滑油组合物来可以达到上述目的,基于该见解进一步反复进行了研究,从而完成了本发明。
即,本发明一个方面涉及润滑油组合物,其至少包含:(A)由下述式(1)表示、质均分子量为900~4000、结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上、且粘度指数(VI)为300以上的硅油50~80质量%;(B)烃系润滑油10~49质量%;以及(C)抗氧化剂1~10质量%。
Figure 183976DEST_PATH_IMAGE001
(式(1)中,R1和R2为碳数1~12的烷基或芳烷基,并且,n为2~44的整数)
附图说明
图1为实施例中合成的硅氧烷A-1的NMR数据。
图2为实施例中合成的硅氧烷A-2的NMR数据。
图3为实施例中合成的硅氧烷A-3的NMR数据。
图4为实施例中合成的硅氧烷A-4的NMR数据。
图5为实施例中合成的硅氧烷A-5的NMR数据。
图6为实施例中合成的硅氧烷A-6的NMR数据。
图7为实施例中合成的硅氧烷A-7的NMR数据。
图8为实施例中合成的硅氧烷A-8的NMR数据。
图9为实施例中合成的硅氧烷A-9的NMR数据。
图10为实施例中合成的硅氧烷A-10的NMR数据。
图11为实施例中合成的硅氧烷A-11的NMR数据。
图12为实施例中合成的硅氧烷A-12的NMR数据。
图13为实施例中合成的硅氧烷A-13的NMR数据。
图14为实施例中合成的硅氧烷A-14的NMR数据。
图15为实施例中合成的硅氧烷A-15的NMR数据。
图16为实施例中合成的硅氧烷A-16的NMR数据。
图17为实施例中合成的硅氧烷A-17的NMR数据。
图18为实施例中合成的硅氧烷A-18的NMR数据。
图19为实施例中合成的硅氧烷A-19的NMR数据。
具体实施方式
如上所述,本发明的润滑油组合物至少包含:(A)由下述式(1)表示、质均分子量为900~4000、结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上、且粘度指数(VI)为300以上的硅油50~80质量%;(B)烃系润滑油10~49质量%;以及(C)抗氧化剂1~10质量%。
Figure 143579DEST_PATH_IMAGE002
(式(1)中,R1和R2为碳数1~12的烷基或芳烷基,并且,n为2~44的整数)
通过设为该构成,会成为可以长期稳定地使用、并且可以在较宽的温度范围使用的润滑油组合物。更具体而言,本实施方式的润滑油组合物具有以下优点。
・低粘度且不易蒸发,而且节能性高。
・具有非常优异的低温流动性。
・具有优异的润滑性。
・相对于温度变化,粘性的变化小,在高温下可以维持油膜。
・剪切稳定性良好。
以下,详细地说明本发明的实施方式,但本发明并不限定于这些。
((A)硅油)
本实施方式的润滑油组合物所含的硅油如上述式(1)所示,质均分子量为900~4000,结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上,且粘度指数(VI)为300以上。
式(1)中,R1和R2为碳数1~12的烷基或芳烷基。R1和R2的结构没有特别限定,可以为直链、支链或环状。具体而言,可列举例如:烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、辛基、壬基、十二烷基);环烷基(环己基、环庚基);芳烷基(苄基、苯乙基、异丙苯基)等。在结构中,可以包含这些官能团中的单独1种或组合包含2种以上。特别优选具有烷基。
作为R1和R2的碳数,从在低温下维持低粘度的观点出发,优选为1~12,更优选为1~10,特别优选为1~8。若R1和R2的碳数超过12,则低温特性显著变差,因此制成润滑油组合物时难以在低温范围内使用。
另外,式(1)中,n为2~44的整数。若n小于2,则质均分子量低于900,因此制成润滑油组合物时闪点变低,用途受到限制。
另外,本实施方式的硅油中,结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上。从进一步提高与后述的(B)烃系润滑油及(C)抗氧化剂的相容性的观点出发,C/Si比更优选3.05以上。
本实施方式中,上述C/Si比为由下述的数学式(1)求得的值。
(式1):C/Si比=(n×(R1的碳数+1)+R2的碳数的合计+4)÷(n+2)
例如,在硅油为具有下述式(2)所示的结构的硅油的情况下,R1=C3(n1=6)和C1(n2=4)、R2=C1,因此C/Si比为3.16。
Figure 573424DEST_PATH_IMAGE003
另外,例如在硅油为具有下述式(3)所示的结构的硅油的情况下,R1=C2、n=10、R2=C1,因此C/Si比为3.00。
Figure 752732DEST_PATH_IMAGE004
例如,在硅油为具有下述式(4)所示的结构的硅油的情况下,R1=C8(n1=5)和C1(n2=10)、R2=C1,因此C/Si比为4.18。
Figure 27856DEST_PATH_IMAGE005
另外,例如在硅油为具有下述式(5)所示的结构的硅油的情况下,R1=C6(n1=3)、C9(n2=2)、和C1(n3=11)、R2=C1,因此C/Si比为3.83。
Figure 609010DEST_PATH_IMAGE006
例如,在硅油为具有下述式(6)所示的结构的硅油的情况下,R1=C8(n1=5)和C1(n2=10)、R2=C1和C8,因此C/Si比为4.59。
Figure 944176DEST_PATH_IMAGE007
另外,例如在硅油为具有下述式(7)所示的结构的硅油的情况下,烷基中R1=C1、n=9、R2=C12,因此C/Si比为4.18。
Figure 673098DEST_PATH_IMAGE008
若上述C/Si比小于3.03,则与(B)成分亦即烃系润滑油的相容性变差,存在制成润滑油组合物时不能够发挥稳定的性能的问题。另一方面,上述C/Si比的上限值没有特别限定,但是从若C/Si比过度变高则粘度指数变低的观点出发,优选为9.0以下。
作为具有上述结构的硅油,例如,具体可列举甲基己基聚硅氧烷、甲基辛基聚硅氧烷等。
本实施方式的硅油的质均分子量为900~4000。若质均分子量低于900,则硅油的闪点低于200℃,制成润滑油组合物时的用途受到限制。另外,若质均分子量超过4000则40℃运动粘度超过200mm2/s,因此润滑油组合物的粘度变高,从而节能性欠缺。
需要说明的是,本实施方式中的硅油的质均分子量是指如后述实施例所示那样使用1H-NMR或29Si-NMR测得的值。需要说明的是,以下,有时将质均分子量简称为“平均分子量”。
为了得到VI高的润滑油组合物,本实施方式中的硅油的粘度指数(VI)设为300以上。更优选为350以上,特别优选为400以上。本说明书中,VI是指基于JIS K 2283(2000年)测定且计算的值。
作为本实施方式的(A)硅油,可以将如上所述的硅油单独使用,也可以将多种组合使用。
合成如上所述的硅油的方法没有特别限定,例如,使分子结构中具有SiH基的直链状的聚硅氧烷与六甲基二硅氧烷等低聚合度的聚硅氧烷在活性粘土等酸催化剂存在下进行平衡化反应,来可以得到低聚合度化的具有SiH基的聚硅氧烷。或者,在氮气气氛下且在氢化硅烷化催化剂存在下使1-辛烯等烯烃化合物与具有SiH基的聚硅氧烷进行加成反应,来可以得到甲基辛基聚硅氧烷。
本实施方式的润滑油组合物中,从粘度指数和润滑性的观点出发,上述(A)硅油相对于组合物整体的含量为50~80质量%。尤其,优选为55~80质量%,进一步优选为65~75质量%。若(A)成分的含量低于50质量%,则缺乏提高制成润滑油组合物时的粘度指数的效果,另外,若超过80质量%,则润滑性变低,因此不优选。
((B)烃系润滑油)
本实施方式的润滑油组合物包含烃系润滑油。作为可以使用的烃系润滑油,只要与上述的(A)硅油具有相容性则没有特别限定,具体而言,可列举例如酯油、醚油、聚α烯烃(PAO)油、矿油等。
作为上述酯油,具体而言,可列举一元醇类或多元醇与一元酸或多元酸的酯。
作为上述一元醇或多元醇,可列举具有碳数1~30、优选碳数4~20、更优选碳数6~18的烃基的一元醇或多元醇类。作为上述多元醇类,具体而言,可列举三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等。
另外,作为上述一元酸或多元酸,可列举具有碳数1~30、优选碳数4~20、更优选碳数6~18的烃基的一元酸或多元酸类。
此处所说的烃基可以是直链也可以是支链,可列举例如烷基、烯基、环烷基、烷基环烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基等烃基。
本实施方式中,在使用酯油作为(B)成分的情况下,可以将如上所述的酯油单独使用,也可以将两种以上混合使用。
在优选的实施方式中,作为酯油,可以使用闪点为200℃以上、并且流点为-40℃以下的二元酸酯或多元醇脂肪酸酯。尤其,从蒸发性低的观点出发,更优选三羟甲基丙烷的脂肪酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯之类的多元醇脂肪酸酯。
作为上述醚油,具体而言,可列举多氧醚(polyoxyether)、二烷基醚、芳香族系醚等。
另外,作为上述聚α烯烃油,可列举聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等碳数2~15的α烯烃的聚合物或其氢化物。
作为上述矿油,可列举:将石蜡系、环烷烃系、中间基系等的原油进行常压蒸馏而得到的常压残油;将该常压残油减压蒸馏而得到的馏出油;对该馏出油进行溶剂脱沥青、溶剂提取、氢化裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、氢化纯化等中的1种以上处理而纯化得到的矿油,例如轻质中性油、中质中性油、重质中性油、光亮油等;通过将利用费-托法等制造的蜡(GTL蜡,Gas To Liquids WAX)异构化而得到的矿油等。
在本实施方式中,作为(B)成分,可以将如上所述的烃系润滑油单独使用,也可以将两种以上组合使用。
从润滑性、粘度指数的观点出发,本实施方式的润滑油组合物中的(B)烃系润滑油的含量相对于组合物整体为10~49质量%。更优选为15~40质量%,进一步地,特别优选为15~25质量%。若烃系润滑油的含量低于10质量%,则变得难以得到充分的润滑性,另外,若超过49质量%,则润滑油组合物中的硅油的含量变少,润滑油组合物的粘度指数变低,因此不优选。
另外,本实施方式的润滑油组合物通过包含10质量%以上的酯油作为(B)烃系润滑油,来可以进一步提高润滑油组合物的润滑性。即,作为优选的实施方式,包含10~49质量%的酯油作为上述(B)烃系润滑油的方式为宜。
((C)抗氧化剂)
作为本实施方式的(C)成分的抗氧化剂,可以没有特别限定地使用通常用于润滑油的抗氧化剂。可列举例如酚系化合物、胺系化合物、磷系化合物、硫系化合物等。
更具体而言,可列举例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等烷基酚类、甲撑-4,4-双酚(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)等双酚类、苯基-α-萘胺等萘胺类、二烷基二苯基胺类、亚磷酸酯类、3,3’-硫代二丙酸二(十三烷基酯)类(ditridecyl-3, 3'-thiodipropionate group)等。
这些中,从润滑油寿命的观点出发,优选使用作为初级抗氧化剂起作用的酚系化合物或胺系化合物,特别优选将初级抗氧化剂与磷系化合物、硫系化合物之类的次级抗氧化剂组合使用。
本实施方式的润滑油组合物中,从抑制氧化和降低蒸发量的观点出发,将上述(C)抗氧化剂相对于组合物整体的含量设为1~10质量%。更优选为3~7质量%,进一步地,特别优选为5质量%。
若上述(C)成分的含量低于1质量%,则制成润滑油组合物时缺乏蒸发量降低效果。另外,若超过10质量%,则由于抗氧化剂本身的蒸发会导致润滑油组合物的蒸发量增加、并且润滑油组合物的粘度指数变低,因此不优选。
另外,从进一步改善润滑性的观点出发,作为(C)成分,优选包含1.0~10.0质量%的亚磷酸酯。即,在本实施方式中,本实施方式的润滑油组合物优选含有1.0~10.0质量%的亚磷酸酯作为(C)抗氧化剂。作为(C)抗氧化剂的亚磷酸酯含量更优选为2.5~7.0质量%,特别优选为2.5~5.0质量%。
若作为(C)抗氧化剂的亚磷酸酯的含量小于1质量%,则有制成润滑油组合物时缺乏润滑性提高效果之虞。另外,若超过10质量%,则有时由于亚磷酸酯本身的蒸发会导致润滑油组合物的蒸发量增加、并且润滑油组合物的粘度指数变低,因此不优选。
(其它添加剂)
本实施方式的润滑油组合物中,为了进一步提高其性能或根据需要而赋予另外的性能而在不损害本发明的效果的范围内,可以单独或组合多种地配合金属减活剂(metaldeactivator)、消泡剂、增稠剂、着色剂等各种添加剂。
作为金属减活剂,可列举例如苯并三唑系、甲苯基三唑系、噻二唑系、以及咪唑系化合物等。
作为消泡剂,可列举例如聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、以及苯乙烯酯聚合物等。
作为增稠剂,可列举例如金属皂(例如锂皂)、二氧化硅、膨胀石墨、聚脲、粘土(例如锂蒙脱石或膨润土)等。
在本实施方式中,当向润滑油组合物中配合如上所述的添加剂时,关于其添加量而言,可以以相对于润滑剂组合物整体(总质量)为0.0~10.0质量%或0.1~5质量%左右的量来使用。关于用于使用本实施方式的润滑油组合物生成润滑脂的增稠剂而言,可以以相对于润滑剂润滑脂组合物整体(总质量)为5~25质量%的量来使用。
(制备方法)
作为制备本实施方式的润滑油组合物的方法,没有特别限定,例如,可以通过将(A)硅油、(B)烃系油、(C)抗氧化剂、以及其它添加剂加热到100℃并混合来制备。
如上操作而得到的本实施方式的润滑油组合物优选在-40℃下的绝对粘度为5.0Pa・s以下。据此,有在低温环境下使用时节能性变高的优点。
另外,上述润滑油组合物的粘度指数(VI)优选为200以上,进一步地,更优选为250以上。据此,高温环境下不会过度地低粘度化,因此可以使润滑面保持对于润滑所需要的油膜,此外,因保持适度的粘性而抑制润滑油的飞散,故此有对周围的污染少的优点。
(用途)
本实施方式的润滑油组合物能够长期稳定地在较宽的温度下使用,因此可以作为各种润滑剂来使用。例如,适合用作轴承用润滑剂、浸渍轴承用的润滑剂、润滑脂基础油、冷冻机油、增塑剂等。
本发明书公开了上述的各种实施方式,其主要技术总结如下。
本发明一个方面涉及润滑油组合物,其至少包含:(A)由上述式(1)表示、质均分子量为900~4000、结构中的碳与硅的比率(C/Si比)为3.03以上、且粘度指数(VI)为300以上的硅油50~80质量%;(B)烃系润滑油10~49质量%;以及(C)抗氧化剂1~10质量%。
根据该构成,可以提供因兼具优异的润滑性和高粘度指数(VI)而可以长期稳定地使用、且可以在较宽的温度范围使用的润滑油组合物。
此外,上述润滑油组合物优选包含10~49质量%的酯油作为上述(B)烃系润滑油。据此,可以得到更优异的润滑性。
此外,上述润滑油组合物优选包含1~10质量%的亚磷酸酯作为上述(C)抗氧化剂。据此,可以得到更优异的润滑性。
此外,上述润滑油组合物中,优选:在-40℃下的绝对粘度为5.0Pa・s以下。据此,可以更切实地得到上述效果。
此外,上述润滑油组合物中,优选:粘度指数(VI)为250以上。据此,可以更切实地得到上述效果。
本发明另一个方面的涉及润滑剂,其包含上述润滑油组合物。
另外,本发明还包括:包含上述润滑组合物或润滑剂的润滑脂、及包含上述润滑组合物或润滑剂的乳液;使用它们的润滑方法;以及上述润滑组合物及润滑剂在轴承用途中的应用。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于这些。
首先,将本实施例中使用的各原料示于以下。
(硅油)
・关于硅油A-1~A-19,将在后文说明。
(烃系润滑油)
・酯油 B-1:日油(株)制的季戊四醇脂肪酸酯、产品名:UNISTER HR-32(40℃运动粘度:33.5:mm2/s、100℃运动粘度:5.8mm2/s、VI:115、闪点:274℃、流点:-50℃)
・酯油 B-2:日油(株)制的三羟甲基丙烷脂肪酸酯(C6-C12)、产品名:UNISTER H-334R(40℃运动粘度:19.6mm2/s、100℃运动粘度:4.4mm2/s、VI:138、流点-40℃)
・酯油 B-3:日油(株)制的癸二酸二辛酯、产品名:UNISTER DOS(40℃运动粘度:11.7mm2/s、100℃运动粘度:3.2mm2/s、VI:151、闪点:230℃、流点:-60℃)
・醚油 B-4:(株)MORESCO制的烷基二苯基醚1(40℃运动粘度:102.6mm2/s、100℃运动粘度:12.6mm2/s、VI:117)
・PAO油 B-5:埃克森美孚制的聚α烯烃、产品名:SpectraSyn 10(40℃运动粘度:66.0mm2/s、100℃运动粘度:10.0mm2/s、VI:136)
・矿油 B-6:科斯莫石油润滑剂(株)制的矿油、产品名:COSMO PURESPIN TK(40℃运动粘度:9.3mm2/s、100℃运动粘度:2.5mm2/s、VI:94)
・醚油B-7:(株)MORESCO制的烷基二苯基醚2(40℃运动粘度:70.0mm2/s、100℃运动粘度:9.3mm2/s、VI:110)
・PAO油 B-8:埃克森美孚制的聚α烯烃、产品名:SpectraSyn Elite65(40℃运动粘度:614.0mm2/s、100℃运动粘度:65.0mm2/s、VI:179)
(抗氧化剂)
・抗氧化剂 C-1:巴斯夫制的芳香族胺系化合物、产品名:IRGANOX L-57
・抗氧化剂 C-2:巴斯夫制的酚系化合物、产品名:IRGANOX L-135
・抗氧化剂 C-3:(株)ADEKA制的硫系化合物、产品名:ADEKA STAB AO-503
・抗氧化剂 C-4:城北化学工业(株)制的亚磷酸酯系化合物、产品名:JP-333E
・抗氧化剂 C-5:城北化学工业(株)制的亚磷酸酯系化合物、产品名:JPE-13R
・抗氧化剂 C-6:城北化学工业(株)制的亚磷酸酯系化合物、产品名:JP-308E
・抗氧化剂 C-7:城北化学工业(株)制的亚磷酸酯系化合物、产品名:JP-318-O
・抗氧化剂 C-8:科聚亚公司制的芳香族胺系化合物、产品名:Naugalube APAN
(其它)
・金属减活剂:范德比尔特制的苯并三唑化合物、产品名:CUVAN303
・极压剂(extreme pressure agent):(株)ADEKA制的二烷基硫代磷酸锌、产品名:ADEKA KIKU-LUBE Z-112
・粘度指数提高剂:赢创工业制的丙烯酸类聚合物、产品名:VISCOPLEX 8-702
〔硅油的合成〕
(合成例1:硅氧烷(硅酮,silicone)A-1)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)148g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)671g、信越化学制工业(株)的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)182g、活性粘土5g,在90℃下搅拌了4小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压而除去低分子量的硅氧烷化合物,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷A)641g。使得到的硅氧烷A与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为55mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷A中的硅氢基(hydrosilyl group)的氢量,其为0.25质量%。
将144g上述硅氧烷A放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)187g(2.22mol)和恩亿凯嘉(株)(N.E.CHEMCATCORPORATION)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液70μL(Pt换算:13ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷A,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了20小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-1)189g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-1进行了分析,其结果获知:平均分子量为1377,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为2.8个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为10.9个,分子结构中的C/Si比为3.03。
图1示出硅氧烷A-1的NMR数据。
需要说明的是,A-1~A-12所示的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基烷基硅氧烷共聚物的1H-NMR分析方法如下。
a(化学位移0.01~0.08ppm)表示来自二甲基单元和具有有机基R的单元的甲基的氢的峰。
b(化学位移0.08~0.10ppm)表示来自分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
c(化学位移0.40~0.60ppm)表示来自紧邻有机基R的硅的CH2的氢的峰。
基于a、b、c的峰的积分值(比),通过下述式(2)计算了平均分子量、具有有机基R的单元的平均个数、二甲基单元的平均个数。
(式2):
二甲基单元的平均个数=((a-1.5×c))÷6×18÷b
具有有机基R的单元的平均个数=c÷2×18÷b
平均分子量=具有有机基R的单元的平均个数×具有有机基R的单元的分子量+二甲基单元的平均个数×二甲基单元的分子量+分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的分子量
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为130.3
δ=0.08~0.10ppm的积分值为31.8
(合成例2:硅氧烷(硅酮,silicone)A-2)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)306g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)1306g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)357g、活性粘土11g,在90℃下搅拌了6小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压而除去低分子量的硅氧烷化合物,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷B)1221g。使得到的硅氧烷B与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为58mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷B中的硅氢基的氢量,其为0.26质量%。
将124g硅氧烷B放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)147g(1.74mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液140μL(Pt换算:29ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷B,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了20小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-2)163g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-2进行了分析,其结果获知:平均分子量为1361,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为2.9个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为10.6个,分子结构中的C/Si比为3.05。
图2示出硅氧烷A-2的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为126.3
δ=0.08~0.10ppm的积分值为31.5
(合成例3:硅氧烷(硅酮,silicone)A-3)
向10L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)1125g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)2866g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)874g、活性粘土56g,在90℃下搅拌了4小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到10L的四口烧瓶中,进行加热且减压而除去低分子量的硅氧烷化合物,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷C)3016g。使得到的硅氧烷C与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为86mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷C中的硅氢基的氢量,其为0.39质量%。
将150g硅氧烷C放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)59g(0.70mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液16μL(Pt换算:3ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-3)190g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-3进行了分析,其结果获知:平均分子量为1469,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为4.2个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为9.4个,分子结构中的C/Si比为3.47。
图3示出硅氧烷A-3的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为82.3
δ=0.08~0.10ppm的积分值为21.4
(合成例4:硅氧烷(硅酮,silicone)A-4)
将2319g(2.16mol)的上述合成例3中得到的硅氧烷C放入到5L的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-辛烯(商品名:LINEALENE8)1221g(10.88mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液0.3mL(Pt换算:4ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了1-辛烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-辛烯与铂催化剂的混合物后,在100℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-辛烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基辛基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-4)3251g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-4进行了分析,其结果获知:平均分子量为1741,具有有机基R1(C8)的单元(n1)的平均个数为4.7个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为10.3个,分子结构中的C/Si比为4.05。
图4示出硅氧烷A-4的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为80.8
δ=0.08~0.10ppm的积分值为19.1
(合成例5:硅氧烷(硅酮,silicone)A-5)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)225g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)573g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)102g、活性粘土8g,在90℃下搅拌了3小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压而除去低分子量的硅氧烷化合物,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷D)665g。使得到的硅氧烷D与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为84mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷D中的硅氢基的氢量,其为0.38质量%。将600g硅氧烷D放入到1L的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-辛烯(商品名:LINEALENE8)319g(2.84mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液60μL(Pt换算:3ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷D,在液温达到60℃后,开始滴加了1-辛烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-辛烯与铂催化剂的混合物后,在100℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-辛烯(1-octene),得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基辛基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-5)836g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-5进行了分析,其结果获知:平均分子量为2454,具有有机基R1(C8)的单元(n1)的平均个数为6.9个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为14.9个,分子结构中的C/Si比为4.10。
图5示出硅氧烷A-5的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为80.2
δ=0.08~0.10ppm的积分值为13.1
(合成例6:硅氧烷(硅酮,silicone)A-6)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)451g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)1149g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)57g、活性粘土10g,在90℃下搅拌了4.5小时。冷却到室温后,通过过滤除去活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压而除去低分子量的硅氧烷化合物,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷E)1474g。使得到的硅氧烷E与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为96mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷E中的硅氢基的氢量,其为0.43质量%。
将641g硅氧烷E放入到2L的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-辛烯(商品名:LINEALENE8)382g(3.41mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液80μL(Pt换算:3ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷E,在液温达到60℃后,开始滴加了1-辛烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-辛烯与铂催化剂的混合物后,在100℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-辛烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基辛基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-6)906g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-6进行了分析,其结果获知:平均分子量为3868,具有有机基R1(C8)的单元(n1)的平均个数为11.1个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为24.1个,分子结构中的C/Si比为4.14。
图6示出硅氧烷A-6的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为80.2
δ=0.08~0.10ppm的积分值为8.1
(合成例7:硅氧烷(硅酮,silicone)A-7)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)700g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)791g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)325g、活性粘土11g,在90℃下搅拌了6小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶,进行加热且减压,作为馏出物而得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷F)980g。使得到的硅氧烷F与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为130mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷F中的硅氢基的氢量,其为0.58质量%。
将99g硅氧烷F放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)102g(1.21mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液60μL(Pt换算:15ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷F,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了1小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-7)130g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-7进行了分析,其结果获知:平均分子量为850,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为3.3个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为2.9个,分子结构中的C/Si比为4.25。
图7示出硅氧烷A-7的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为41.6
δ=0.08~0.10ppm的积分值为27.5
(合成例8:硅氧烷(硅酮,silicone)A-8)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)900g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)658g、信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)335g、活性粘土11g,在90℃下搅拌了6小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压,作为馏出物而得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基氢硅氧烷共聚物(硅氧烷G)966g。使得到的硅氧烷G与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为155mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷G中的硅氢基的氢量,其为0.70质量%。
将150g硅氧烷G放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)102g(1.22mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液40μL(Pt换算:7ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷G,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了4.5小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-8)184g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-8进行了分析,其结果获知:平均分子量为890,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为3.9个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为2.2个,分子结构中的C/Si比为4.64。
图8示出硅氧烷A-8的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为32.2
δ=0.08~0.10ppm的积分值为23.1
(合成例9:硅氧烷(硅酮,silicone)A-9)
将94g上述合成例3中得到的硅氧烷C放入到500mL四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-癸烯(商品名:LINEALENE10)162g(1.16mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液120μL(Pt换算:34ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了1-癸烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-癸烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了24小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-癸烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基癸基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-9)131g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-9进行了分析,其结果获知:平均分子量为1654,具有有机基R1(C10)的单元(n1)的平均个数为4.1个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为9.0个,分子结构中的C/Si比为4.60。
图9示出硅氧烷A-9的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为80.1
δ=0.08~0.10ppm的积分值为21.8
(合成例10:硅氧烷(硅酮,silicone)A-10)
将45g上述合成例3中得到的硅氧烷C放入到500mL四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-十二碳烯(商品名:LINEALENE12)68g(0.40mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液30μL(Pt换算:17ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了1-十二碳烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-十二碳烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了8小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-十二碳烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基十二烷基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-10)72g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-10进行了分析,其结果获知:平均分子量为1728,具有有机基R1(C12)的单元(n1)的平均个数为3.9个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为9.0个,分子结构中的C/Si比为5.03。
图10示出硅氧烷A-10的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为83.7
δ=0.08~0.10ppm的积分值为22.9
(合成例11:硅氧烷(硅酮,silicone)A-11)
将56g上述合成例3中得到的硅氧烷C放入到500mL四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-十四碳烯(商品名:LINEALENE14)181g(0.93mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液60μL(Pt换算:28ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了1-十四碳烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-十四碳烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了4小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-十四碳烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基十四烷基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-11)104g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-11进行了分析,其结果获知:平均分子量为2046,具有有机基R1(C14)的单元(n1)的平均个数为4.5个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为9.9个,分子结构中的C/Si比为5.67。
图11示出硅氧烷A-11的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为81.4
δ=0.08~0.10ppm的积分值为20.1
(合成例12:硅氧烷(硅酮,silicone)A-12)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)1610g和信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)338g、活性粘土11g,在90℃下搅拌了4小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压,得到了作为馏出物的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基氢聚硅氧烷(硅氧烷H)721g、和残留在四口烧瓶中的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基氢聚硅氧烷(硅氧烷I)877g。使得到的硅氧烷H和硅氧烷I分别与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。硅氧烷H的氢气产生量为276mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷H中的硅氢基的氢量,其为1.24质量%。硅氧烷I的氢气产生量为323mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷I中的硅氢基的氢量,其为1.45质量%。
将150g硅氧烷H放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)202g(2.40mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液70μL(Pt换算:12ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷H,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了10小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基己基聚硅氧烷(硅氧烷A-12)206g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-12进行了分析,其结果获知:平均分子量为1292,具有有机基R1(C6)的单元(n)的平均个数为7.8个,分子结构中的C/Si比为6.19。
图12示出硅氧烷A-12的NMR数据。
需要说明的是,A-12~A-14所示的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基烷基聚硅氧烷的1H-NMR分析方法如下。
a(化学位移0.01~0.06ppm)表示来自具有有机基R的单元的甲基的氢的峰。
b(化学位移0.075~0.10ppm)表示来自分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
c(化学位移0.40~0.60ppm)表示来自紧邻有机基R的硅的CH2基的氢的峰。
基于a、b、c的峰的积分值(比),通过下述的式(3)计算了平均分子量、具有有机基R的单元的平均个数。
(式3):
具有有机基R的单元(烷基)的平均个数=c÷2×18÷b
平均分子量=具有有机基R的单元的平均个数×具有有机基R的单元的分子量+分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的分子量
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.08~0.10ppm的积分值为11.5
(合成例13:硅氧烷(硅酮,silicone)A-13)
将152g上述合成例12中得到的硅氧烷I放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)209g(2.48mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液70μL(Pt换算:12ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷I,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了10小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基己基聚硅氧烷(硅氧烷A-13)231g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-13进行了分析,其结果获知:平均分子量为2613,具有有机基R1(C6)的单元(n)的平均个数为17.0个,分子结构中的C/Si比为6.58。
图13示出硅氧烷A-13的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.08~0.10ppm的积分值为5.3
(合成例14:硅氧烷(硅酮,silicone)A-14)
向2L可拆式烧瓶中加入信越化学工业(株)制的甲基氢聚硅氧烷(商品名:KF-99)1610g和信越化学工业(株)制的六甲基二硅氧烷(商品名:KF-96L-0.65CS)293g、活性粘土11g,在90℃下搅拌了7小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压,作为馏出物而得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基氢聚硅氧烷(硅氧烷J)990g。使得到的硅氧烷J与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为339mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷J中的硅氢基的氢量,其为1.53质量%。
将150g硅氧烷J放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)171g(2.03mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液90μL(Pt换算:16ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷J,在液温达到60℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在110℃下熟化了5小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的甲基己基聚硅氧烷(硅氧烷A-14)211g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-14进行了分析,其结果获知:平均分子量为3982,具有有机基R1(C6)的单元(n)的平均个数为26.5个,分子结构中的C/Si比为6.72。
图14示出硅氧烷A-14的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.08~0.10ppm的积分值为3.4
(合成例15:硅氧烷(硅酮,silicone)A-15)
向2L可拆式烧瓶中加入东京化成工业(株)制的四甲基环四硅氧烷450g和信越化学工业(株)制的十甲基环五硅氧烷(商品名:KF-995)1257g、东京化成工业(株)制的四甲基二硅氧烷326g、活性粘土12g,在90℃下搅拌了12小时。冷却到室温后,通过过滤除去了活性粘土。
接着,将滤液放入到2L的四口烧瓶中,进行加热且减压,作为馏出物而得到了分子链两末端被二甲基甲硅烷氧基封闭的甲基氢聚硅氧烷(硅氧烷K)120g。使得到的硅氧烷K与过量的氢氧化钠水溶液和正丁醇反应,测定了氢气产生量。氢气产生量为93mL/g。由得到的氢气产生量求出了来自硅氧烷K中的硅氢基的氢量,其为0.42质量%。
将45g硅氧烷K放入到500mL的四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-辛烯(商品名:LINEALENE8)58g(0.52mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液30μL(Pt换算:8ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷K,在液温达到60℃后,开始滴加了1-辛烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-辛烯与铂催化剂的混合物后,在130℃下熟化了10小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-辛烯,得到了分子链两末端被二甲基辛基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基辛基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-15)66g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-15进行了分析,其结果获知:平均分子量为1346,具有有机基R1(C8)的单元(n1)的平均个数为3.2个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为5.9个,分子结构中的C/Si比为5.44。
图15示出硅氧烷A-15的NMR数据。
需要说明的是,A-15和A-16所示的分子链两末端被二甲基烷基甲硅烷氧基封闭的甲基烷基聚硅氧烷的1H-NMR分析方法如下。
a(化学位移0.005~0.125ppm)表示来自二甲基单元、具有有机基R的单元的甲基、和分子链两末端的二甲基烷基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
b(化学位移0.05~0.06ppm)表示来自分子链两末端的二甲基烷基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
c(化学位移0.40~0.60ppm)表示来自紧邻有机基R的硅的CH2的氢的峰。
基于a、b、c的峰的积分值(比),通过下述的式(4)计算了平均分子量、具有有机基R的单元的平均个数、二甲基单元的平均个数。
(式4):
二甲基单元的平均个数=((a-b-1.5×c))÷6×18÷b
具有有机基R的单元的平均个数=(c-b÷18×2)÷2×18÷b
平均分子量=具有有机基R的单元的平均个数×具有有机基R的单元的分子量+二甲基单元的平均个数×二甲基单元的分子量+分子链两末端的二甲基烷基甲硅烷氧基的分子量
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.005~0.125ppm的积分值为67.2
δ=0.05~0.06ppm的积分值为15.0
(合成例16:硅氧烷(硅酮,silicone)A-16)
将50g上述合成例15中得到的硅氧烷K放入到500mL四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-十二碳烯(商品名:LINEALENE12)97.2g(0.58mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液26μL(Pt换算:15ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷K,在液温达到60℃后,开始滴加了1-十二碳烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-十二碳烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了4小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-十二碳烯,得到了分子链两末端被十二烷基二甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基十二烷基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-16)91g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-16进行了分析,其结果获知:平均分子量为1560,具有有机基R1(C12)的单元(n1)的平均个数为3.0个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为5.5个,分子结构中的C/Si比为7.45。
图16示出硅氧烷A-16的NMR数据。
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.005~0.125ppm的积分值为68.5
δ=0.05~0.06ppm的积分值为14.4
(合成例17:硅氧烷(硅酮,silicone)A-17)
将40g上述合成例3中得到的硅氧烷C放入到200mL四口烧瓶中,向滴液漏斗中加入三井化学(株)制的α-甲基苯乙烯6g(0.05mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液4μL(Pt换算:3ppm),进行了氮气置换。加热硅氧烷C,在液温达到60℃后,开始滴加了α-甲基苯乙烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的α-甲基苯乙烯与铂催化剂的混合物后,在100℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了α-甲基苯乙烯与SiH基反应而出现的峰和来自α-甲基苯乙烯的峰消失。接着,向滴液漏斗中加入出光兴产(株)制的1-己烯(商品名:LINEALENE6)2g(0.02mol)和恩亿凯嘉(株)制的作为铂催化剂的Pt-CTS-甲苯溶液2μL(Pt换算:2ppm),在硅氧烷C与α-甲基苯乙烯的反应产物的温度冷却到80℃后,开始滴加了1-己烯与铂催化剂的混合物。此时,调节了滴加的速度以使液温保持在80~110℃。在滴加了全部的1-己烯与铂催化剂的混合物后,在90℃下熟化了2小时。熟化结束后,使用1H-NMR确认了SiH基的峰消失。接着,进行加热且减压而从反应产物中除去过量的1-己烯,得到了分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基己基硅氧烷・甲基2-苯基丙基硅氧烷共聚物(硅氧烷A-17)47g。
使用1H-NMR对得到的硅氧烷A-17进行了分析,其结果获知:平均分子量为1661,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为3.1个,具有有机基R1’(C9)的单元(n2)的平均个数为1.4个,具有有机基R1’’(C1)的单元(n3)的平均个数为10.8个,分子结构中的C/Si比为3.67。
图17示出硅氧烷A-17的NMR数据。
需要说明的是,A-17所示的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基烷基硅氧烷・甲基芳烷基硅氧烷共聚物的1H-NMR分析方法如下。
a(化学位移0.01~0.08ppm)表示来自二甲基单元和具有有机基R的单元的甲基的氢的峰。
b(化学位移0.08~0.10ppm)表示来自分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
c(化学位移0.40~0.60ppm)表示来自紧邻有机基R的硅的CH2的氢的峰。
d(化学位移2.85~3.05ppm)表示芳烷基的苄基位的氢的峰。
基于a、b、c、d的峰的积分值(比),通过下述的式(5)计算了平均分子量、具有有机基R的单元的平均个数、二甲基单元的平均个数。
(式5)
二甲基单元的平均个数=((a-1.5×c))÷6×18÷b
具有有机基R的单元(烷基)的平均个数=c÷2×18÷b
具有有机基R的单元(芳烷基)的平均个数=d×18÷b
平均分子量=具有有机基R的单元的平均个数×具有有机基R的单元的分子量+二甲基单元的平均个数×二甲基单元的分子量+分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的分子量
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.40~0.60ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.01~0.08ppm的积分值为117.6
δ=0.08~0.10ppm的积分值为28.6
δ=2.85~3.05ppm的积分值为2.2
作为其它硅油,使用了以下物质。
(硅氧烷(硅酮,silicone)A-18)
硅氧烷A-18为信越化学工业(株)制的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基聚硅氧烷(商品名:KF96L-100CS)。使用1H-NMR对硅氧烷A-18进行了分析,其结果获知:平均分子量为2587,具有有机基R1(C=1)的单元(n1)的平均个数为32.7个,分子结构中的C/Si比为2.09。
图18示出硅氧烷A-18的NMR数据。
需要说明的是,二甲基硅氧烷的1H-NMR分析方法如下。
b(化学位移0.085~0.10ppm)表示来自分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的甲基的氢的峰。
e(化学位移0.025~0.085ppm)表示来自二甲基单元的甲基的氢的峰。
基于b、e的峰的积分值(比),通过下述的式(6)计算了平均分子量、二甲基单元的平均个数。
(式6):
平均分子量=二甲基单元的平均个数×二甲基单元的分子量+分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的分子量
1H-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=0.085~0.10ppm的积分值设为10.0时,
δ=0.025~0.085ppm的积分值为109.0
(硅氧烷(硅酮,silicone)A-19)
硅氧烷A-19为东丽・道康宁(株)制的分子链两末端被三甲基甲硅烷氧基封闭的二甲基硅氧烷・甲基苯基硅氧烷共聚物(商品名:SH-550)。使用29Si-NMR对硅氧烷A-19进行了分析,其结果获知:平均分子量为2201,具有有机基R1(C6)的单元(n1)的平均个数为为10.7个,具有有机基R1’(C1)的单元(n2)的平均个数为为7.6个,分子结构中的C/Si比为4.73。
图19示出硅氧烷A-19的NMR数据。
需要说明的是,甲基苯基硅氧烷的29Si-NMR分析方法如下。
f(化学位移7.25~9.35ppm)表示来自分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的硅的峰。
g(化学位移-19.5~-22.0ppm)表示来自二甲基单元的硅的峰。
h(化学位移-32.0~-35.0ppm)表示来自甲基苯基单元的硅的峰。
基于f、g、h的峰的积分值(比),通过下述的式(7)计算了平均分子量、二甲基单元的平均个数、甲基苯基单元的平均个数。
(式7):
平均分子量=二甲基单元的平均个数×二甲基单元的分子量+甲基苯基单元的平均个数×甲基苯基单元的分子量+分子链两末端的三甲基甲硅烷氧基的分子量
29Si-NMR(溶剂:氘代氯仿、基准物质:TMS)
在将δ=7.25~9.35ppm的积分值设为10.0时,
δ=-19.5~-22.0ppm的积分值为38.1
δ=-32.0~-35.0ppm的积分值为53.3
〔硅油的物性〕
将上述硅油A-1~A-19使用在以下的实验中。硅氧烷A-1~A-16为具有烷基的硅油,A-17为具有烷基和芳烷基的硅油,A-18为二甲基硅氧烷,A-19为甲基苯基硅氧烷。
对于各硅油,按照以下步骤对粘度特性、NMR测定、闪点、和低温流动性进行了测定和计算。将结果示于下述表1。
(粘度特性)
按照JIS K 2283(2000年),测定且计算了40℃运动粘度、100℃运动粘度、以及粘度指数(VI)。
(NMR测定)
为了计算平均分子量、烷基碳数、以及C/Si比,使用了NMR测定结果。在1H-NMR或29Si-NMR的测定中,使用了日本电子株式会社制JNM-ECX系列FT NMR装置 400MHz。
(闪点测定)
在闪点的测定中,使用了克利夫兰开口法闪点试验机(田中科学机器制作所株式会社制、“自动闪点试验机aco-8型”)。在评价润滑油组合物时,硅油的蒸气会附着于检测器,测定不会自动停止,因此目视确认了起火,将起火的温度作为闪点了。
(低温流动性)
作为低温流动性,使用流变仪(TA仪器公司制、“ARES-RDA W/FCO”)而评价了-40℃的流动性和绝对粘度。
Figure 689595DEST_PATH_IMAGE009
(考察)
由表1的结果可知:有式(1)的R的碳数越少并且平均分子量越小则VI越高的倾向。另外,可知:上述R的碳数变大,则低温流动性变差。
从硅氧烷A-7和A-8可知:平均分子量降低至900左右,则闪点低于200℃。另外,从硅氧烷A-14还可知:在平均分子量为4000左右的情况下,40℃运动粘度为200mm2/s左右。
由以上确认到:为了提供可以在较宽的温度范围使用、并且节能性优异的润滑油组合物,可以使用式(1)的R的碳数为12以下、并且平均分子量为900~4000的硅油。
〔硅油与烃系润滑油的相容性〕
其次,为了确认相容性,分别相对于硅油以质量比为1:1的比例量而配合了酯油、醚油、聚α烯烃(PAO)、以及矿油,并且在室温(25℃)下进行了搅拌和混合。通过目视观察刚搅拌后的混合液,来评价了有无浑浊(将有浑浊者记作×,将无浑浊者记作○)。
表2示出评价了相容性的结果。
Figure 187573DEST_PATH_IMAGE010
(考察)
由参考例1~4可知:在硅油的C/Si比为3.03的情况下,硅油与醚油以外的烃系润滑油相容。确认到:实验例5~16的C/Si比为3.05以上的硅油,与酯油、醚油、聚α烯烃、以及矿油分别相容。
另外,参考例17~20是对C/Si比为2.09的二甲基硅氧烷进行了评价的结果,可知:其与任何润滑油基础油都不相容。
另外,参考例21~24是对C/Si比为4.73的甲基苯基硅氧烷进行了评价的结果,可知:在甲基苯基硅氧烷的情况下,即使C/Si比高,其也与聚α烯烃不相容。
由这些结果明确到:本发明的润滑油组合物中使用的硅油,在结构中的C/Si比为3.03以上的情况下,可以与结构中不包含芳香族的润滑油基础油相容,在C/Si比为3.05以上的情况下,与烷基二苯基醚之类的结构中包含芳香族的化合物也可以相容。
由此,可以说:相容性良好的硅油,结构中的C/Si比需要为3.03以上,C/Si比更优选为3.05以上。
〔试验例1:润滑性评价〕
将各成分按照达到下述表3所示的比例(质量%)的方式进行配合,将(A)硅油、(B)烃系油、(C)抗氧化剂、以及其它添加剂加热到100℃并混合,由此制备了实施例1~21和比较例1~5的润滑油组合物。
对于得到的各实施例和各比较例的润滑油组合物,通过以下的试验方法评价了粘度指数(VI)、相容性和润滑性。
(粘度指数(VI))
通过与上述硅油相同的方法进行了评价。将评价基准设为:小于200为×,200~250为○,250以上为◎。
(相容性)
通过与上述硅油相同的方法进行了评价。将评价基准设为:无浑浊为○,有浑浊为×。
(润滑性)
通过高速4球试验来进行了润滑性。具体而言,使用Falex润滑试验机(#6)进行了评价。试验条件设为转速:1200rpm、润滑油组合物的温度:75℃、载荷:392N、试验时间:60分钟,通过摩耗痕直径来进行了评价。将基于摩耗痕直径的评价基准设为:2000μm以上为×,1500~2000μm为○,800~1500μm为◎,小于800μm为◎+。
将结果示于表3。
Figure 959220DEST_PATH_IMAGE011
(考察)
由实施例1~21可知:通过以本发明所规定的配合量而包含硅油、烃系润滑油以及抗氧化剂,来可以制备高粘度指数的润滑油组合物。另外,实施例1~8和10的结果表明:硅油的粘度指数(VI)越高,则即使硅油的配合量少也能够得到粘度指数高的润滑油组合物。
另外,由实施例17~20可知:通过包含10质量%以上的酯油作为烃系润滑油,来可以制备润滑性更良好(摩耗痕直径为1500μm以下)的润滑油组合物。另外,还确认到:实施例21虽然加入了其它添加剂,但没有影响。
另一方面,比较例1~2表明:在硅油的量过多的情况下(85质量%以上),摩耗痕直径超过3000μm,不能够作为润滑油使用。
另外,比较例3~4示出了使用二甲基硅氧烷(硅氧烷A-18)作为硅油的情况,但是即使进行与本发明同样的配合,摩耗痕直径也超过3000μm,可知:其也不能够作为润滑油使用。
比较例5示出了使用甲基苯基硅氧烷(硅氧烷A-19)作为硅油的情况,在制备阶段产生了浑浊,不能够顺利地制备润滑油组合物。因此,不能够进行粘度和润滑性的评价。
〔试验例2:润滑性评价2〕
将各成分按照成为下述表4所示的比例(质量%)的方式进行配合,除此以外与上述实施例1同样地进行,由此制备了实施例22~36和实施例53~56的润滑油组合物。此外,本试验中,还使用了上述中得到的实施例11的润滑油组合物。然后,与试验例1同样地评价了粘度指数(VI)和润滑性。将其结果汇总于表4。
Figure 346077DEST_PATH_IMAGE012
(考察)
本试验中,改变了抗氧化剂的种类和配合量来评价了粘度特性和润滑性。其结果表明:在使用亚磷酸酯作为抗氧化剂的情况下,可以得到更优异的润滑性。从亚磷酸酯为1.0~10.0质量%,确认到耐摩耗效果,并且可以说:在2.5~7.0质量%的情况下,润滑性提高效果大。
〔试验例3:低温流动性的评价〕
将各成分按照成为下述表5所示的比例(质量%)的方式进行配合,除此以外与上述实施例1同样地进行,由此制备了实施例37~42、53、54和比较例6的润滑油组合物。此外,本试验中,还使用了上述中得到的实施例3、7和11的润滑油组合物。使用这些各实施例和比较例的润滑油组合物,通过与上述相同的方法评价了粘度指数(VI),并且通过下述方法评价了低温流动性和固化温度。
(低温流动性)
作为低温流动性,使用流变仪(TA仪器公司制、“ARES-RDA W/FCO”)而评价了-30℃和-40℃的流动性以及-40℃的绝对粘度。另外,确认了在-40℃环境下静置一周后的流动性和有无分离。将低温流动性的评价基准设为:-40℃粘度小于5Pa・s为◎,5~30Pa・s为○,30Pa・s以上而不固化为△,固化为×。
(固化温度)
连续测定了从室温逐渐降温过程中的粘度,并且将粘度急剧上升后不能测定粘度的温度作为固化温度了。将固化温度的评价基准设为:固化温度在-40℃以下不固化为○,在-40℃以下固化为×。
将以上结果汇总于表5。
Figure 228582DEST_PATH_IMAGE013
(考察)
实施例3、7、11、37~42和53~54由于使用了式(1)的R1的碳数为6~12的硅油,因此在-30℃下也不固化。碳数为12的实施例39的-40℃粘度稍高,并且实施例41在-40℃下失去流动性,由此表明:烷基的碳数更优选小于12。另外,当低温环境下静置时,则实施例38、39和41亦即烷基的碳数为10与12的组合物发生了固化。由此还可知:烷基的碳数特别优选小于10。获知:烷基链C6与芳烷基C9混合的实施例42在-40℃下不固化,但是粘度超过了5.0Pa・s。表明:即使碳数小于10,使用芳烷基则-40℃粘度变高,因此相较于芳烷基而言,优选烷基。
另一方面,比较例6所示的烷基的碳数为14的组合物在下降到-30℃之前固化了,因此可知:不能够在低温下使用。
〔试验例4:蒸发性和润滑油寿命的评价〕
将各成分按照成为下述表6所示的比例(质量%)的方式进行配合,除此以外与上述实施例1同样地进行,由此制备了实施例43~52和比较例7的润滑油组合物。此外,本试验中,还使用了上述中得到的实施例3、11和23的润滑油组合物。使用这些各实施例和比较例的润滑油组合物,通过与上述相同的方法评价了粘度指数(VI),并且通过下述方法评价了蒸发特性和润滑油寿命。
(蒸发特性和润滑油寿命)
由自向10mL烧杯中加入各实施例和比较例的润滑油组合物2.0g、铁粉2.0g并且以180℃加热的时点起经过了50小时后的蒸发减量(%),来评价了润滑油组合物的蒸发性。将蒸发性的评价基准设为:小于15%为◎,15~20%为○,超过20%为△,固化为×。
另外,由直至固化为止的时间来评价了润滑油寿命。将润滑油寿命的评价基准设为:在80小时以上不固化为◎,在40~80小时内固化为○,在小于40小时固化为×。
将以上结果汇总于表6。
Figure 518749DEST_PATH_IMAGE014
(考察)
对于50小时后的蒸发量进行了比较,其结果:若基于有无抗氧化剂来进行比较,则未加入抗氧化剂的比较例7在到达50小时之前固化了。另一方面,包含抗氧化剂的实施例的润滑油组合物均到达50小时以后也不固化。抗氧化剂量越多,则蒸发量越多。
〔试验例5:剪切稳定性的评价〕
将各成分按照成为下述表7所示的比例(质量%)的方式进行配合,除此以外与上述实施例1同样地进行,由此制备了比较例8~9的润滑油组合物。此外,本试验中,还使用了上述中得到的实施例3和11的润滑油组合物。使用这些各实施例和比较例的润滑油组合物,通过与上述相同的方法评价了粘度指数(VI)、润滑性、蒸发性、润滑油寿命、以及浑浊,并且通过下述方法评价了剪切稳定性。
(剪切稳定性)
对于各实施例和比较例的润滑油组合物,基于JASO M347-95照射了超声波60分钟。并且,对于超声波照射前后的各润滑油组合物,基于JIS K 2283(2000年)测定了40℃运动粘度和100℃运动粘度。将超声波照射前的运动粘度设为v0,将超声波照射后的运动粘度设为v1。由所测定的运动粘度来计算了下降率((v0-v1)/v0×100)。根据40℃运动粘度和100℃运动粘度的变化率,按照以下的基准来评价了剪切稳定性。
剪切稳定性评价基准:上述变化率小于5%为◎,5~10%为○,10%以上为×。
将以上结果汇总于表7。
Figure 461297DEST_PATH_IMAGE015
(考察)
在此,对于本发明的润滑油组合物、以及配合了粘度指数提高剂的酯油进行了比较。
可知:实施例3和11为本发明的润滑油组合物,具备上述的特性之外,并且未受到剪切的影响。即,确认到:本发明的润滑油组合物对于剪切稳定性也优异。
另一方面,比较例8和9为配合了粘度指数提高剂的酯油,显示了剪切稳定性差的结果。另外,可知:若粘度指数提高剂的含量少,则粘度指数提高效果低;粘度指数提高剂的配合量越多,越明显地受到剪切的影响。
本申请以2018年4月13日申请的日本国专利申请特愿2018-77830为基础,其内容包含于本申请中。
为了表现本发明,上文中参照具体实施例等通过实施方式对本发明进行了适当且充分的说明,但应该认识到本领域技术人员容易对前述实施方式进行变更和/或改良。因此,本领域技术人员实施的变更实施方式或改良实施方式,只要是没有脱离权利要求书中记载的权利要求的保护范围的水平,则该变更实施方式或该改良实施方式可解释为被包含在该权利要求的保护范围内。
产业上的可利用性
本发明的润滑油组合物具有卓越的低温流动性且具有高的热稳定性、剪切稳定性,可以在较宽的温度范围作为润滑油使用,因此可以适宜作为一般的轴承用润滑剂、含浸轴承用的润滑剂、润滑脂基础油、冷冻机油、增塑剂等使用。

Claims (15)

1.一种润滑油组合物,其特征在于至少包含:
(A)由下述式(1)表示、质均分子量为900~4000、结构中的碳与硅的比率亦即C/Si比为3.03以上、且粘度指数亦即VI为300以上的硅油50~80质量%;
(B)烃系润滑油10~49质量%;以及
(C)抗氧化剂1~10质量%,
Figure 247501DEST_PATH_IMAGE001
式(1)中,R1和R2为碳数1~12的烷基或芳烷基,在R1或者R2的碳数超过1时,另一个的碳数为8以下,并且,n为2~44的整数。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其特征在于:
相对于润滑油组合物整体,包含10~49质量%的酯油作为所述(B)烃系润滑油。
3.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其特征在于:
相对于润滑油组合物整体,包含1~10质量%的亚磷酸酯作为所述(C)抗氧化剂。
4.根据权利要求2所述的润滑油组合物,其特征在于:
相对于润滑油组合物整体,包含1~10质量%的亚磷酸酯作为所述(C)抗氧化剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于:
在-40℃下的绝对粘度为5.0Pa・s以下。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于:
粘度指数亦即VI为250以上。
7.根据权利要求5所述的润滑油组合物,其特征在于:
粘度指数亦即VI为250以上。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其特征在于:
用于轴承。
9.根据权利要求5所述的润滑油组合物,其特征在于:
用于轴承。
10.根据权利要求6所述的润滑油组合物,其特征在于:
用于轴承。
11.根据权利要求7所述的润滑油组合物,其特征在于:
用于轴承。
12.一种润滑剂,其特征在于包含:
权利要求1~11中任一项所述的润滑油组合物。
13.一种润滑脂,其特征在于包含:
权利要求1~11中任一项所述的润滑油组合物或权利要求12所述的润滑剂。
14.一种乳液,其特征在于包含:
权利要求1~11中任一项所述的润滑油组合物或权利要求12所述的润滑剂。
15.一种润滑方法,其特征在于:
使用权利要求1~11中任一项所述的润滑油组合物。
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