CN1952091A

CN1952091A - 液压油组合物

Info

Publication number: CN1952091A
Application number: CN 200610164641
Authority: CN
Inventors: 川崎宏
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: CN1952091B; TW200708616A; JP2007091768A; TWI381045B; JP5249492B2

Abstract

本发明提供一种适用于闭门器的液压油组合物。该液压油组合物由于粘度指数高，门开关速度不随季节变化，另外由于耐磨耗性、剪切稳定性优异、与密封材料的相容性良好，可以长期稳定使用，同时，在门开关时不会产生异常声响，而且门在适当的速度下平滑地关闭等实用性优异。该液压油组合物是在具有150℃或以上的闪点、并且40℃时的运动粘度为5～50mm²/s的烃类基油中混合粘度指数提高剂和润滑性提高剂而形成的，其在40℃时的运动粘度为20～120mm²/s。

Description

液压油组合物

技术领域

本发明涉及一种液压油组合物(油圧作動油組成物)，更加具体地说，涉及一种适用于闭门器(door closer)或地弹簧(floor hinge)等的液压油组合物。

背景技术

为了安静地、并且平滑地进行门的开与关，一般使用闭门器(门制)等液压型缓冲器。通常，闭门器是由具有控制门的开关速度的机构的闭门器主体和连接该主体和门的臂类构成。闭门器主体由缸体、活塞和液压油组成，操作缸体和活塞时，使液压油以一定速度通过设置在缸体部的孔口，由此，该闭门器主体具有使门平滑地开关的功能。

在该闭门器中，门的开关速度依赖于液压油通过孔口的速度，该通过速度随液压油的粘度而变化。因此，为了使该开关速度在不管温度如何变化的情况下都保持恒定，液压油需要具有高的粘度指数。另外同时防备环境温度的变化，液压油在低温下也必须具有良好的流动性。另外，对于液压油，为了防止在闭门器所具有的滑动部的磨耗，从而可以长期使用，要求液压油具有高耐磨耗性。此外，液压油具有与闭门器内密封材料的相容性也是不可缺少的。

作为符合这种性能要求的的液压油，通常使用在低粘度基油中混合有粘度指数提高剂和耐摩剂的液压油。

但是，在这种液压油中，为了达到前述要求、尤其是高粘度指数，通常必须大量混合分子量极大的粘度指数提高剂，因而考虑到液压油组合物的运动粘度非常高，而基油不得不使用极低粘度的基油。

但是，这种使用极低粘度的基油的液压油在特定的条件下容易在液压油中产生气泡，由于该气泡，在门开关时经常出现发出异常声响的现象。对于以安静地、并且平滑地进行门的开关为目的的闭门器用液压油组合物来说，这是严重的现象。

另一方面，作为闭门器等的液压油，已知有由低粘性油聚亚烷基二醇和高粘性聚亚烷基二醇组成、40℃下的运动粘度为170～1000mm²/s的液压油(例如，参照专利文献1)，由低粘性油聚烯烃和高粘性聚烯烃组成、40℃下的运动粘度为170～1000mm²/s的液压油(例如，参照专利文献2)。

但是，这些液压油中的每一种在40℃下的运动粘度都在170mm²/s以上，非常高，因此，将液压油填充到闭门器时难以操作，同时填充有这些液压油的闭门器使门在进行关闭时所需的时间长，实用性差。另外，前者的使用聚亚烷基二醇的液压油会使用作闭门器的密封材料的丁腈橡胶等膨胀，因此其与密封材料的相容性不够，存在因此而导致漏油的问题。

[专利文献1]特开平5-65491号公报

[专利文献2]特开平5-70788号公报

发明内容

本发明的目的是解决历来的这些问题，提供一种适用于闭门器的液压油组合物，由于其粘度指数高，所以门的开关速度不随季节而变化，另外，由于耐磨耗性、剪切稳定性优异、与密封材料的相容性良好，因此可以长期稳定使用，同时，门开关时不会产生异常声响，另外，以适当的速度平滑地将门关闭等实用性优异。

本发明人为了解决前述课题，着眼于构成液压油组合物的基油，反复研究的结果发现：通过使用具有特定闪点和特定运动粘度的烃类基油，可以解决前述课题，基于这种认识从而实现了本发明。

即，本发明提供：

1、一种液压油组合物，其通过在具有150℃或以上的闪点、并且40℃时的运动粘度为5～50mm²/s的烃类基油中，混合粘度指数提高剂和润滑性提高剂而形成，并且其在40℃时的运动粘度为20～120mm²/s。

2、前述1所述的液压油组合物，其中烃类基油的闪点为155～300℃。

3、前述1或2所述的液压油组合物，其中烃类基油是矿物油和/或烃类合成油。

4、前述1～3任一项所述的液压油组合物，其中粘度指数提高剂是聚甲基丙烯酸酯。

5、前述1～4任一项所述的液压油组合物，其中润滑性提高剂是高碱性磺酸钙(過塩基性カルシゥムスルホネ一ト)。

6、前述1～5任一项所述的液压油组合物，其用于闭门器。

本发明的液压油组合物是一种适用于闭门器的液压油组合物，由于其粘度指数高，门的开关速度不随季节而变化，另外，由于耐磨耗性、剪切稳定性优异、与密封材料的相容性良好，因此可以长期稳定使用，同时，门开关时不会产生异常声响，另外，以适当的速度平滑地将门关闭等实用性优异。

具体实施方式

本发明的液压油组合物中使用的烃类基油必须具有150℃或以上的闪点。通过使烃类基油的闪点为150℃或以上，可以防止在闭门器等液压型缓冲器的运动中产生异常声响。

当使用多种烃类基油(基材)作为液压油组合物的基油时，优选每一种基材的闪点都为150℃或以上。这是由于由多种烃类基材组成的基油的闪点与混合比例有关，并且该闪点受闪点最低的基材的影响。

对于含有闪点不足150℃的基油的组合物产生异常声响的机理，可以如下推测。

即，在液压型缓冲器中，液压油由于液压型缓冲器的工作(例如，闭门器控制的门的开关)而承受压力波动，处于加压或减压下。在这种压力波动下，由于液压油中具有低闪点的低沸点组分气化，在液压油中容易产生气泡。而且，当所产生的气泡通过孔口时，由于受到急剧的压缩或膨胀而产生异常声响。

如果从这种异常声响的机理出发，那么为了防止气泡产生，烃类基油的闪点优选更高，因而，更优选为155℃以上。

本发明的液压油组合物中使用的烃类基油的闪点的上限没有限制，通常为300℃或以下。

本发明的液压油组合物中使用的基油其40℃的运动粘度必须为5～50mm²/s，优选6～15mm²/s，更优选7～14mm²/s。如果40℃的运动粘度为5mm²/s或以上，就可以容易地获得具有所期望的闪点的基油，另外，如果40℃的运动粘度为50mm²/s或以下，就可以防止组合物的粘度(运动粘度)过大，因此，门进行关闭所花的时间不会过长。

本发明的液压油组合物中使用的基油，粘度指数优选为70或以上，更优选为75或以上。粘度指数如果为70或以上，容易提高组合物的粘度指数，同时可以提高组合物的苯胺点。

构成本发明的液压油组合物的基油是烃类基油，作为该烃类基油，只要其闪点和40℃时的运动粘度满足上述条件，则没有特别限制，可以广泛地使用矿物油和烃类合成油。

关于矿物油，可以列举如下得到的精制矿物油，例如对常压蒸馏原油得到的常压残油进行减压蒸馏，对所得的润滑油馏分进行溶剂洗脱、溶剂提取、氢解、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢纯化等处理中的一种或多种处理而精制得到的精制矿物油或对蜡进行异构化得到的精制矿物油等。

在这些矿物油中，优选经氢解得到的精制矿物油或对蜡进行异构化所得的精制矿物油。

作为烃类合成油，例如，可以列举低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、低分子量聚丁烯等低分子量聚烯烃；乙烯-碳原子数为3～12的烯烃的共聚物；以及碳原子为8～14的α-烯烃低聚物及它们的氢化物；烷基苯、烷基萘等烷基芳香族化合物等。在这些烃类合成油中，优选碳原子为8～14的α-烯烃低聚物及其氢化物。

低分子量聚烯烃和碳原子数为8～14的α-烯烃低聚物可以通过常用的聚合方法，使用例如氯化铝、氟化硼等弗瑞德-克莱福特(Friedel-Craft)型催化剂、齐格勒催化剂或氧化铬等氧化物催化剂等，将烯烃在控制条件下聚合得到。

在本发明的液压油组合物中使用的基油，可以分别单独地使用矿物油或烃类合成油，也可以是两种或两种以上的矿物油或烃类合成油的混合物。另外，也可以是矿物油和烃类合成油的混合物。

本发明中使用的基油由于是烃类基油，不会使作为闭门器的密封用的材料丁腈橡胶膨胀，因此，该组合物是一种不会导致漏油的液压油组合物。

本发明的液压油组合物需要在前述烃类基油中混合粘度指数提高剂。

作为可以在本发明中使用的粘度指数提高剂，没有特别限制，例如，可以列举重均分子量为2～100万的聚甲基丙烯酸酯、重均分子量为2～30万的乙烯-丙烯共聚物、重均分子量为1～30万的聚异丁烯、重均分子量为1～30万的聚烷基苯乙烯、重均分子量为2～10万的苯乙烯-二烯烃氢化共聚物、重均分子量2～10万的苯乙烯-马来酸酐酯共聚物等。其中，从粘度指数提高性能的观点来看，优选聚甲基丙烯酸酯。

在本发明中，作为优选使用的聚甲基丙烯酸酯，可以是非分散型聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯中的任意一种。另外，其重均分子量优选为5～70万、更优选10～50万、特别优选15～40万。如果重均分子量为5万～70万，粘度指数提高效果大，同时剪切稳定性也良好。

这些粘度指数提高剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种或两种以上。另外，也可以将同种粘度指数提高剂组合使用，例如平均分子量不同的两种或两种以上的聚甲基丙烯酸酯组合使用。

以液压油组合物总量为基准，粘度指数提高剂的混合量通常为1～30质量％，优选2～20质量％。粘度指数提高剂的混合量如果为1～30质量％，则可以达到初期的粘度指数，也可以很好地保持剪切稳定性。

本发明的液压油组合物需要在前述烃类基油中混合润滑性提高剂。

作为可以在本发明中使用的润滑性提高剂，例如，可以列举高碱性磺酸钙、硫化烯烃、二烷基聚硫化物、二芳基聚硫化物、二芳基烷基聚硫化物等硫合化物；磷酸酯、硫代磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯胺盐、亚磷酸酯胺盐等磷化合物、氯化油脂、氯化石蜡、氯化脂肪酸、氯化脂肪酸酯等氯化合物；环烷酸盐、二硫代磷酸锌、二硫代氨基甲酸锌、硫化羟基钼有机偶磷二硫代盐(硫化ォキシモリブデンォルガノホスホロジチォェ一ト)、硫化羟基钼二硫代氨基甲酸盐(硫化ォキシモリブテンジチォカルバメ一ト)等。

其中，从润滑性提高性能的观点来看，优选高碱性磺酸钙。

作为高碱性磺酸钙，优选碱值为300mg KOH/g或以上的磺酸钙，更优选400mg KOH/g或以上的磺酸钙，特别优选500mg KOH/g或以上的磺酸钙。如果是碱值为300mg KOH/g或以上的磺酸钙，可以获得高耐磨耗性。对于高碱性磺酸钙的碱值的上限，没有特别的限制，通常为700mg KOH/g左右。

润滑性提高剂，可以单独使用一种，也可以组合两种或两种以上使用。以液压油组合物总量为基准，润滑性提高剂的混合量通常优选0.1～10质量％，更优选0.5～5质量％。润滑性提高剂的混合量如果为0.1～10质量％，则显示出良好的耐磨耗性，另外不会给密封材料带来不良影响。

在本发明的液压油组合物中，优选进一步混合有抗氧化剂。

作为可以在本发明中使用的抗氧化剂，没有特别的限制，例如，可以列举2，6-二-叔丁基苯酚、2，6-二-叔丁基-对甲酚、4，4’-亚甲基二(2，6-二-叔丁基苯酚)等酚类抗氧化剂；二辛基二苯胺等烷基化二苯胺；苯基-α-萘胺等胺类抗氧化剂等。

这些抗氧化剂可以单独使用，也可以组合两种或两种以上使用。以液压油组合物总量为基准，抗氧化剂的混合量通常为0.01～5质量％、优选0.1～2质量％。

在本发明的液压油组合物中，优选进一步混合有油性试剂(油性剂)。作为可以在本发明中使用的油性剂，没有特别的限制，例如，可以列举脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、油脂等。

作为脂肪酸，可以列举以月桂酸、硬脂酸、油酸为代表的碳原子数为8～30、优选12～20的脂肪酸。这些脂肪酸是饱和或不饱和脂肪酸、直链或支链脂肪酸中的任一种均可。

另外，作为脂肪醇，可以列举以月桂醇、硬脂醇、油醇为代表的碳原子数为8～30、优选12～20的脂肪醇。这些脂肪酸醇是饱和或不饱和醇、直链或支链醇中的任一种均可。

另外，作为脂肪酸酯，可以列举由碳原子数为8～30、优选12～20的脂肪酸和碳原子数为1～30、优选1～20的脂肪醇形成的脂肪酸酯。作为脂肪酸酯的具体例子，例如，可以列举月桂酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、油酸甲酯等。

另外，作为油脂，可以列举牛脂、猪油等动物油脂、大豆油、菜油等植物油脂等。

这些油性试剂可以单独使用，也可以组合两种或两种以上使用。

以液压油组合物总量为基础，油性试剂的混合量通常为0.01～5质量％，优选为0.1～2质量％。

根据需要，本发明的液压油组合物中，还可以适当混合降凝剂、防腐剂、金属钝化剂、清洗分散剂(清净分散剤)、抗乳化剂等。

本发明的液压油组合物具有上述的组成，在40℃的运动粘度必须为20～120mm²/s，优选20～80mm²/s。如果液压油组合物在40℃的运动粘度不足20mm²/s，那么耐磨耗性不够，另外，如果液压油组合物在40℃的运动粘度超过120mm²/s，那么门进行关闭时所需时间太长等，难以得到在平滑开关方面的实用性能。

另外，本发明的液压油组合物优选粘度指数为250或以上，更优选270或以上。液压油组合物的粘度指数如果为250或以上，那么可以抑制闭门器对门的开关速度随季节变化。

另外，本发明的液压油组合物优选苯胺点为75或以上，更优选80或以上。苯胺点如果为75或以上，那么与密封材料的相容性良好。

另外，本发明的液压油组合物优选流动点为-40℃或以下，更优选为-45℃或以下。如果流动点为-40℃或以下，即使在寒冷天气或寒冷地区，也可以使液压装置安全地工作。

实施例

以下，列举实施例更加详细地说明本发明，但本发明不被这些实施例所限制。

另外，液压油组合物等的评价方法按以下方法进行。

(1)性状测定

·运动粘度：依照JIS K 2283测定。

·粘度指数：依照JIS K 2283测定。

·剪切稳定度：依照JPI-5S-29-88“超声波、A法、30分、30ml”，测定剪切后在40℃和100℃的运动粘度的下降率(％)。

·总酸值：依照JIS K 2501(指示剂法)测定。

·碱值：依照JIS K 2501(盐酸法)测定。

·密度：依照JIS K 2249测定。

·苯胺点：依照JIS K 2256测定。

·闪点：依照JIS K 2265测定。

·流动点：依照JIS K 2269测定。

·起泡：依照JIS K 2518测定。

·防锈(A法)：依照JIS K 2510测定。

(2)液压油组合物的性能评价

(i)闭门器的开关实验(有无异常声响)

将液压油组合物填充到闭门器(リョ一ビ社制)中后，通过速度调节阀调整门的关闭速度，在以下的两种条件下测定有无产生异常声响。

条件1：以正常的速度关闭门时(所需时间5秒)

条件2：以快的速度关闭门时(所需时间2～3秒)

(ii)闭门器的耐久实验

对填充有液压油组合物的闭门器开关50万次。然后如下评价。

1)测定液压油组合物在40℃的运动粘度下降率。

2)在闭门器的孔口流量为0时，测定关闭90度开启的门所需的时间(全闭所需时间)。

1)的运动粘度下降率越小，以及2)的门关闭所需时间越长，则剪切稳定性良好，耐久性优异。

(iii)与密封材料的相容性

将密封材料(NBR：三菱电线制密封材料P14)浸渍在100℃下保存的液压油组合物中72小时，然后测定密封材料的体积变化率和质量变化率。

实施例1～4和比较例1～3

按照表1所示的混合比例混合表1所示的烃类基油(基材)和添加剂，制备实施例1～4和比较例1～3的液压油组合物。这些组合物的性状如表1所示，性能如表3所示。另外，表1所用的基油的性状等如表2所示。

[表1]

			实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2	比较例3
			实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2	比较例3	组合物的组成(质量％)	烃类基油	基油A	83.9
基油B		80.9			52.1	61.7						基油A	83.9
基油B		80.9			52.1	61.7		基油C					82.9
基油D				78.0				基油C					82.9
基油D				78.0				基油E							12.8	9.2	10.9
基油F					10.0	10.0	70.0	基油E							12.8	9.2	10.9
基油F					10.0	10.0	70.0	粘度指数提高剂A				12.0	15.0	13.0	18.0		15.0	15.0
粘度指数提高剂B						21.0		粘度指数提高剂A				12.0	15.0	13.0	18.0		15.0	15.0
粘度指数提高剂B						21.0		润滑性提高剂A				3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
抗氧化剂A		0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	润滑性提高剂A			0.5	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
抗氧化剂A		0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	油性试剂A			0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
消泡剂A		0.1	0.1	0.1		0.1	0.1	油性试剂A			0.1	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
消泡剂A		0.1	0.1	0.1		0.1	0.1	基油的性状	闪点		0.1	(℃)	162	162	185	206	143	135	143
运动粘度(40℃)	(mm²/s)	7.83	8.22	10.60	12.58	5.37	6.05		闪点	4.12		(℃)	162	162	185	206	143	135	143
运动粘度(40℃)	(mm²/s)	7.83	8.22	10.60	12.58	5.37	6.05		组合物的性状	4.12	运动粘度(40℃)	(mm²/s)	40.0	40.0	40.0	70.0	54.0	40.0	39.0
粘度指数	-	287	320	320	300	373	337	334			运动粘度(40℃)	(mm²/s)	40.0	40.0	40.0	70.0	54.0	40.0	39.0
粘度指数	-	287	320	320	300	373	337	334		剪切稳定度(超声波)A法：30分30ml
运动粘度下降率(40℃)	(％)	44.4	-	-	45.3	63.1	42.4	47.0		剪切稳定度(超声波)A法：30分30ml
运动粘度下降率(40℃)	(％)	44.4	-	-	45.3	63.1	42.4	47.0		运动粘度下降率(100℃)	(％)	45.7	-	-	47.7	66.2	47.4	48.0
总酸值	(mgKOH/g)	0.40	-	-	0.44	0.44	0.55	0.40		运动粘度下降率(100℃)	(％)	45.7	-	-	47.7	66.2	47.4	48.0
总酸值	(mgKOH/g)	0.40	-	-	0.44	0.44	0.55	0.40		碱值	(mgKOH/g)	15.0	-	-	14.9	15.0	15.0	14.9
苯胺点	(℃)	84.4	-	-	110.2	83.6	83.7	77.9		碱值	(mgKOH/g)	15.0	-	-	14.9	15.0	15.0	14.9
苯胺点	(℃)	84.4	-	-	110.2	83.6	83.7	77.9		闪点	(℃)	162	162	185	194	132	128	142
流动点	(℃)	-55	-	-	-47.5	-50	-50	-50＞		闪点	(℃)	162	162	185	194	132	128	142
流动点	(℃)	-55	-	-	-47.5	-50	-50	-50＞		起泡	(ml)	0-0	-	-	0-0	0-0	0-0	0-0
防锈A法(60℃、24h)	有无锈	无	-	-	无	中等	无	无		起泡	(ml)	0-0	-	-	0-0	0-0	0-0	0-0

表1的添加剂如下所示。

粘度指数提高剂A：含有55质量％聚甲基丙烯酸酯(重均分子量27万)的矿物油

粘度指数提高剂B：含有35质量％聚甲基丙烯酸酯(重均分子量55万)的矿物油

润滑性提高剂A：高碱性磺酸钙(碱值537mgKOH/g)

抗氧化剂A：2，6-二叔丁基-对甲酚

油性试剂A：猪油(85质量％)和油酸(15质量％)

消泡剂A：硅氧烷类消泡剂

表2

	闪点(℃)	运动粘度(40℃)(mm²/s)	粘度指数	备注
	闪点(℃)	运动粘度(40℃)(mm²/s)	粘度指数	备注	基油A	162	7.83	77	氢解精制矿物油
基油B	162	8.22	93	氢解精制矿物油	基油A	162	7.83	77	氢解精制矿物油
基油B	162	8.22	93	氢解精制矿物油	基油C	185	10.60	112	氢解精制矿物油
基油D	206	12.58	108	氢解精制矿物油	基油C	185	10.60	112	氢解精制矿物油
基油D	206	12.58	108	氢解精制矿物油	基油E	84	1.62	-	煤油
基油F	144	5.03	84	氢解精制矿物油	基油E	84	1.62	-	煤油

[表3]

		实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2	比较例3
		实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2	比较例3	闭门器工作实验
有无异常声音产生	条件1	无	无	无	无	有	无	无	闭门器工作实验
	条件1	无	无	无	无	有	无	无	条件2	无	无	无	无	无	有	有(轻微)
	耐久试验									无	无	无	无	无	有	有(轻微)
运动粘度下降率(40℃)										34	36	37	41	50	-	-
运动粘度下降率(40℃)		全部关闭所需时间(秒)		57	63	61	72	52	-	34	36	37	41	50	-	-	-
密封材料相容性(NBR，100℃、72h)									-								-
密封材料相容性(NBR，100℃、72h)									体积变化率(％)		6	5	7	5	8	9	14
质量变化率(％)		3	6	4	4	3	3	6	体积变化率(％)		6	5	7	5	8	9	14

工业实用性

本发明的液压油组合物由于粘度指数高，门开关速度不随季节变化，另外由于耐磨耗性、剪切稳定性优异、与密封材料的相容性良好，可以长期稳定使用，同时，在门开关时不会产生异常声响，而且门在适当的速度下平滑地关闭等实用性优异。因此，可以用作闭门器、地弹簧、液力变矩器和减震器用的液压油组合物，特别适用于闭门器用的液压油组合物。

Claims

1、一种液压油组合物，其是在具有150℃或以上的闪点、并且40℃时的运动粘度为5～50mm²/s的烃类基油中混合粘度指数提高剂和润滑性提高剂而形成的，其在40℃时的运动粘度为20～120mm²/s。

2、权利要求1所述的液压油组合物，其中烃类基油的闪点为155～300℃。

3、权利要求1或2所述的液压油组合物，其中烃类基油是矿物油和/或烃类合成油。

4、权利要求1～3任一项所述的液压油组合物，其中粘度指数提高剂是聚甲基丙烯酸酯。

5、权利要求1～4任一项所述的液压油组合物，其中润滑性提高剂是高碱性磺酸钙。

6、权利要求1～5任一项所述的液压油组合物，其用于闭门器。