CN1676588A - 润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在拉幅机等高温开放体系的实机环境下难于固化及淤渣化，并且蒸发损失低、热稳性高的高温用润滑油组合物。此外，还提供具有高润滑性，对机器用部件不产生问题的润滑油组合物。润滑油组合物含有多元醇酯系合成油与C12～C72的脂肪酸及/或具有数均分子量400～800芳烷基的二苯胺衍生物。

Description

润滑油组合物
技术领域
本发明涉及热稳定性及润滑性好、不损伤机器用部件，适合高温环境下使用的润滑油组合物。
具体地，本发明涉及可以作为拉幅机等链用润滑油使用的润滑油组合物。
背景技术
多元醇酯系油为基础油的润滑油，由于固化时间(到失去流动性的时间)比较长，蒸发损失也低，故热稳定性好。因此，这种润滑油可以在开放体系200℃左右的高温下作为对聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)等树脂薄膜、织布、非织布或建材等进行横向拉伸的拉幅机用润滑油，这类的高温用润滑油已普遍商品化。
然而，有时这些润滑油中生成大量的氧化聚合物或淤渣，实用性不充分。另一方面，淤渣生成少的润滑油固化时间短蒸发损失大，存在破坏原有润滑性的问题。
另外，为了对由与上述同样基础油构成的高温用润滑油赋予高润滑特性，一般添加润滑油的磷系、硫系等化合物作为极压剂或抗磨剂(参照特开2000-129279号公报、特开2001-303086号公报)。然而，使用这些以往添加剂的润滑油有时不适合实际使用。例如，在机器环境下，存在这些添加剂形成二次生成物而产生堵塞给油配管的问题，或由于这些添加剂分解物而产生溶出机器用硅橡胶等部件的问题。(再者，本说明书中，把乙烯基甲基硅烷(ビニルメチルシリコ一ン，VMQ)等的硅系橡胶的主链断裂，发生低分子量化导致软化劣化称为“溶出”。)
因此，希望得到在拉幅机等高温开放体系中使用也不破坏高温稳定性与润滑性，另外对机器用部件不产生问题的润滑油。
发明内容
本发明是鉴于此而完成的研究，其目的在于提供例如尽管在拉幅机等高温开放体系的机器环境下，但也难于固化(氧化聚合)及淤渣化，并且蒸发损失低、热稳定性高的润滑油组合物。
另外，本发明目的在于提供除上述热稳定性外还具有高润滑性，对机器用部件不产生问题的润滑油组合物。
为了解决上述课题，本发明高温用润滑油组合物采用以下的手段。
本发明润滑油组合物含有基础油成分和二苯胺衍生物，其中所述基础油成分含多元醇酯系合成油，所述二苯胺衍生物具有数均分子量400～800的芳烷基。
该润滑油组合物通过添加具有数均分子量400～800芳烷基的二苯胺衍生物，可以抑制润滑油组合物的蒸发损失。
本发明的润滑油组合物中前述二苯胺衍生物的含有量优选是2质量％～8质量％。
另外，本发明的润滑油组合物中前述二苯胺衍生物的含有量更优选是3质量％～7质量％。
此外，本发明的润滑油组合物中前述二苯胺衍生物的含有量最优选是约6质量％。
二苯胺衍生物的量大于8质量％时，蒸发损失变得恒定，不能得到更好的效果。另外，二苯胺衍生物的量太多时，由于其本身过饱和有时产生固化而不优选。因此，二苯胺衍生物的量优选8质量％或8质量％以下，特优选7质量％或7质量％以下。另外，相对于润滑油组合物总量二苯胺衍生物的含有量小于2质量％时，由于不能充分得到抑制蒸发损失的效果而不优选。因此，二苯胺衍生物的量优选2质量％或2质量％以上，更优选3质量％或3质量％以上。
从润滑油组合物的蒸发损失与固化的观点考虑，二苯胺衍生物的量最优选约6质量％。
本发明的润滑油组合物中，前述多元醇酯系合成油也可以含二季戊四醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷或新戊二醇为醇成分的酯。
本发明的润滑油组合物中，前述二苯胺衍生物也可以是4，4-双(二甲基苄基)二苯胺。
本发明的润滑油组合物也可以含有含多元醇酯系合成油与C12～C72脂肪酸的基础油成分。该脂肪酸既可以是直链脂肪酸，也可以是支链状脂肪酸或者是其混合物。
该润滑油组合物通过使用C12～C72的脂肪酸作为基础油成分的一种，可以不使用溶出硅橡胶等机器用部件的添加剂便可赋予优秀的润滑性(抗负荷性)。
本发明的润滑油组合物中前述脂肪酸的含有量优选是10质量％或10质量％以下。
另外，本发明的润滑油组合物中前述脂肪酸的含有量优选是1质量％或1质量％以上。
此外，本发明的润滑油组合物中前述脂肪酸的含有量优选是约2质量％。
润滑油组合物中脂肪酸的含有量大于10质量％时，由于破坏润滑油组合物的耐热性而不优选。另外，为了获得足够的抗负荷值，润滑油组合物中脂肪酸的含有量优选1质量％或1质量％以上。在考虑润滑油组合物的耐热性与抗负荷性时，润滑油组合物中脂肪酸的含有量最优选约2质量％。
本发明的润滑油组合物中，前述多元醇酯系合成油也可以含有二季戊四醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷或新戊二醇为醇成分的酯。
本发明的润滑油组合物中，前述脂肪酸也可以含不饱和脂肪酸。
本发明的润滑油组合物中，前述脂肪酸也可以含饱和脂肪酸。
本发明的润滑油组合物，也可以含有基础油成分和二苯胺衍生物，其中所述基础油成分含多元醇酯系合成油与C12～C72的脂肪酸，所述二苯胺衍生物具有数均分子量400～800芳烷基。
本发明的润滑油组合物，由于同时含C12～C72的脂肪酸和具有数均分子量400～800芳烷基的二苯胺衍生物，故可抑制蒸发损失，同时不使用溶出硅橡胶等机器用部件便可赋予优秀的润滑性(抗负荷性)。
采用本发明可制得机器环境下难于固化及淤渣化，并且蒸发损失低、热稳定性高的润滑油组合物。
另外，采用本发明可制得有高润滑性、对机器用部件不产生问题的润滑油组合物。
本发明的润滑油组合物，特适合在开放体系中200℃左右的高温下对树脂薄膜、织布、非织布或建材等进行横向拉伸的拉幅机用润滑油等，作为高温开放体系用润滑油使用。另外，除了拉幅机用润滑油之外，还适合作为链子油、喷气机机油、燃气轮机油、压缩机油、液压油、齿轮油、轴承油润滑脂基础油等的润滑油使用。
附图说明
图1是表示实施例1、2、9、10与比较例1、2的试料油蒸发损失试验(2次性能试验)结果的曲线图。
图2是表示实施例1、2与比较例1、2的试料油蒸发损失试验(2次性能试验)中各试料油状态的图。
图3是表示实施例1、3、4与6～8的蒸发损失试验(1次性能试验)结果的曲线图。
图4是表示实施例1、5与11～14的试料油曾田式四球试验(曾田式四球試験)结果的曲线图。
图5是表示试片浸渍在比较例1试料油中状态的图。
图6是表示试片浸渍在比较例2试料油中状态的图。
图7是表示试片浸渍在实施例1试料油中状态的图。
发明详述
以下，对本发明的高温用润滑油组合物的实施方案进行说明。
本发明的润滑油组合物使用的基础油，从难于固化、蒸发损失低、高热稳定性好方面考虑，可以使用多元醇酯系油。相对于润滑油组成量的总量，润滑油组合物中多元醇酯系油的含有量优选为85质量％～95质量％。多元醇酯系油的量大于95质量％时，由于抗氧剂、润滑油性添加剂的添加量减少，故蒸发损失量增多抗负荷值降低。另外，相对于润滑油组合物总量多元醇酯系油的含有量小于85质量％时，抗氧剂变得过饱和可发生固化。多元醇酯系油的含有量更优选85质量％～95质量％。
多元醇酯系油可以使用过去作为高温用润滑油基础油使用的多元醇酯系油，特别适合使用的醇成分为二季戊四醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷或新戊二醇。对于多元醇酯系油的酸成分没有特殊限定，可以根据使润滑油的粘度在所期望的范围而进行适当的选择。例如可以使用碳原子数6～10的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸等。更适合使用支链脂肪酸。具体地可以使用辛酸、癸酸、偏苯三酸与异壬酸等，其中从粘度的观点考虑适合使用异壬酸。
本发明润滑油组合物的二苯胺衍生物作为抗氧剂使用，具有抑制润滑油组合物蒸发损失的作用。相对于润滑油组合物的总量，润滑油组合物中的二苯胺衍生物的含有量优选2质量％～8质量％。二苯胺衍生物的量大于8质量％时，蒸发损失恒定，不能得到更好的效果。而二苯胺衍生物的量太多时，由于其本身过饱和而发生固化，故不优选。另外，相对于润滑油组合物总量二苯胺衍生物的含有量小于2质量％时，由于不能充分获得抑制蒸发损失的效果而不优选。二苯胺衍生物的含有量更优选3质量％～7质量％、最优选约6质量％。
二苯胺衍生物是具有以下结构式的化合物。
Figure A20051005952700081
上述结构式中，R1与R2分别表示数均分子量(Mn)400～800的芳烷基。R1与R2具体的例子可列举二甲基苄基等。R1与R2既可以是分别相同的基团，也可以是不同的基团。
本发明使用的二苯胺衍生物虽然可以使用上述结构式所示化合物的任何一种，但特别优选用以下结构式表示的4，4-双(二甲基苄基)二苯胺。
为了提高润滑油组合物的润滑性(抗负荷性)，脂肪酸可以与作为基础油成分的多元醇酯系合成油一起使用。
润滑油组合物中的脂肪酸含有量优选10质量％或10质量％以下。脂肪酸的含有量大于10质量％时，由于破坏润滑油组合物的耐热性而不优选。
另外，对于润滑油组合物中脂肪酸含有量的下限值没有特殊限定，为了得到足够大的抗负荷值优选使用1质量％或1质量％以上。
作为脂肪酸，可以使用用以下结构式表示的C12～C72的脂肪酸。
Figure A20051005952700091
上述结构式中，R1表示C11～C71的直链或支链烃基。该烃基可以是饱和或不饱和的烃基。作为饱和脂肪酸的代表例可列举月桂酸(C12)、肉豆蔻酸(C14)、棕榈酸(C16)与硬脂酸(C18)等，作为不饱和脂肪酸的代表例可列举油酸与亚油酸(均为C18)，但本发明中可以使用的脂肪酸不限定于这些。另外，脂肪酸可以有取代基，也可以没有取代基。此外，脂肪酸也可以是上述说明的各种脂肪酸的混合物。
除上述成分外，本发明的润滑油组合物为了提高其性能，也可以适当地掺合通常用于润滑油组合物的抗氧剂、油性剂·摩擦改进剂、抗磨剂·极压剂、金属系清净剂、粘度指数改进剂、降凝剂、金属钝化剂、防金属腐蚀剂、防锈剂、消泡剂等公知添加剂的一种或2种或2种以上。
对于本发明润滑油组合物的制备方法没有特殊限定，可以使用通常的加热搅拌机将上述说明的各成分进行混合。
以下，根据本发明的实施例与比较例更详细地说明本发明，但本发明不限定于此，可在本申请的权利要求范围内任意变更。
(实施例1、2与比较例1、2)
准备表1所示的润滑油组合物试料油。表中，各组成的量用质量％表示。再者，比较例1与比较例2的试料油使用市售品。
                                             表1
实施例1 实施例2   比较例1   比较例2
基础油(酯)酸成分醇成分 脂肪族酯90异壬酸(支链)二季戊四醇 脂肪族酯92异壬酸(C6-10)二季戊四醇   94   60
基础油(除酯以外) 脂肪酸(C12-72)2
润滑添加剂 磷系A2 磷系A2 磷系B2
热·化学稳定添加剂胺系其他 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺6 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺6 胺系A4 胺系A+胺系B4二辛基萘15
不明物   21
(实施例3、4)
把上述实施例的4，4-双(二甲基苄基)二苯胺的含有量改成3质量％、1质量％，其他的成分与实施例1相同，分别组成实施例3，实施例4的润滑油组合物试料油。
(实施例5)
把上述实施例1的脂肪酸改成0质量％(不含有脂肪酸)，其他成分与实施例1相同，组成实施例5的润滑油组合物试料油。
(实施例6～10)
准备表2所示组成的润滑油组合物试料油。表中，各成分的量用质量％表示。
                                                表2
实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
基础油(多元醇酯)酸成分醇成分 脂肪族酯98异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯93异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯92异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯92异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯94异壬酸二季戊四醇
基础油(除酯以外) 脂肪酸(C12-72)0 脂肪酸(C12-72)0 脂肪酸(C12-72)0 脂肪酸(C12-72)2 脂肪酸(C12-72)0
润滑添加剂热·化学稳定添加剂 磷系A04，4-双(二甲基苄基)二苯胺2 磷系A04，4-双(二甲基苄基)二苯胺7 磷系A04，4-双(二甲基苄基)二苯胺8 磷系A04，4-双(二甲基苄基)二苯胺6 磷系A04，4-双(二甲基苄基)二苯胺6
(实施例11～14)
准备表3所示组成的润滑油组合物试料油。表中，各成分的量用质量％表示。
                                                           表3
实施例11 实施例12 实施例13 实施例14
基础油(多元醇酯)酸成分醇成分 脂肪族酯97异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯88异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯100异壬酸二季戊四醇 脂肪族酯92异壬酸二季戊四醇
润滑添加剂 磷系A2 磷系A2 磷系A0 磷系A0
基础油(除酯以外) 脂肪酸(C12-72)1 脂肪酸(C12-72)10 脂肪酸(C12-72)0 脂肪酸(C12-72)2
热·化学稳定添加剂 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺0 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺0 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺0 4，4-双(二甲基苄基)二苯胺6
(蒸发损失率试验，2次性能试验)
向容量10cc的耐热玻璃制烧杯中，加入实施例1、实施例2、实施例9、实施例10和比较例1、2的各种试料油约5g和铁粉(JIS SCM 440)2.5g，在200℃的烘箱内加热720小时。把蒸发损失率的经时变化示于图1。
另外，把700小时时各试料油的状态示于图2。
由图1与图2说明实施例1与实施例2的试料油经过700小时也不固化仍有流动性，耐热性比比较例1与比较例2的试料油好。
另外，在没有润滑添加剂的实施例9、没有润滑添加剂及脂肪酸的实施例10中也得到同样的结果(600小时)。
(蒸发损失率试验，1次性能试验)
向容量10cc的耐热玻璃烧杯中，加入实施例1、实施例3、实施例4、实施例6、实施例7与实施例8的各种试料油约5g，在200℃的烘箱内静置加热400小时。把蒸发损失率的经时变化示于图3。
由图3表示的结果说明实施例1、实施例3、实施例4与实施例6中的任何一种试料油耐热性均很好，而实施例1含4，4-双(二甲基苄基)二苯胺6质量％的试料油耐热性最好，次之耐热性好的是实施例3含4，4-双(二甲基苄基)二苯胺3质量％的试料油。另外，实施例7、8也得到与实施例1同样的结果。
(曾田式四球试验)
对实施例1、实施例5、实施例11、实施例12、实施例13与实施例14的试料油使用曾田式四球试验机，在旋转数200rpm，荷重每分钟升高0.5kg的条件下进行试验，测定摩擦系数变异点(油膜变得极薄引起金属接触举动的点)作为抗负荷值。把结果示于图4。
由图4的结果说明含有脂肪酸的实施例11与实施例12的试料油抗负荷量比不含脂肪酸的实施例5的试料油大，润滑性好。含有脂肪酸2质量％的实施例1的试料油抗负荷量大约比不含脂肪酸的实施例5的试料油提高3倍。另外，没有润滑添加剂磷系A的实施例13、14也与实施例1的润滑特性相同。
(浸渍试验)
把包含乙烯基甲基硅烷(VMQ)橡胶的试片，浸渍在实施例1、比较例1与比较例2的各试料油中，在185℃静置。168小时后取出试片，观察有无试片的溶出。把用比较例1试料油浸渍试验后的试片状态示于图5，把用比较例2试料油浸渍试验后的试片状态示于图6，把用实施例1试料油浸渍试验后的试片状态示于图7。
如图5～图7所示，实施例1的试片没出现溶出，而观察到比较例1与比较例2的试片有溶出。

Claims (14)

1.一种润滑油组合物，其特征在于，含有基础油成分和二苯胺衍生物，其中所述基础油成分含多元醇酯系合成油，所述二苯胺衍生物具有数均分子量400～800的芳烷基。
2.权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，前述二苯胺衍生物的含有量是2质量％～8质量％。
3.权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，前述二苯胺衍生物的含有量是3质量％～7质量％。
4.权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，前述二苯胺衍生物的含有量是约6质量％。
5.权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，前述多元醇酯系合成油含有以二季戊四醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷或新戊二醇作为醇成分的酯。
6.权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，前述二苯胺衍生物是4，4-双(二甲基苄基)二苯胺。
7.一种润滑油组合物，其特征在于，含有基础油成分，所述基础油成分含有多元醇酯系合成油和C12～C72的脂肪酸。
8.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述脂肪酸的含有量是10质量％或10质量％以下。
9.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述脂肪酸的含有量是1质量％或1质量％以上。
10.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述脂肪酸的含有量是约2质量％。
11.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述多元醇酯系合成油含有以二季戊四醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷或新戊二醇作为醇成分的酯。
12.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述脂肪酸含不饱和脂肪酸。
13.权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，前述脂肪酸含饱和脂肪酸。
14.一种润滑油组合物，其特征在于，含有基础油成分和二苯胺衍生物，其中，所述基础油成分含多元醇酯系合成油与C12～C72脂肪酸，所述二苯胺衍生物具有数均分子量400～800的芳烷基。
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