可生物降解潤滑油組合物的製作方法

2023-09-22 17:04:00 1

專利名稱：可生物降解潤滑油組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及可生物降解潤滑油組合物。更具體地說，它涉及一種具有優異生物降解性、高粘度指數、低傾點、高閃點的合成酯-基可生物降解潤滑油組合物，其潤滑性、氧化穩定性、防止鐵和非鐵金屬腐蝕的性能，以及配合密封材料使用的適用性令人滿意。
背景技術：
近年來，在潤滑劑領域，可生物降解潤滑油，作為環境汙染-控制措施，受到相當大的關注。在日本，有關這一領域的研究和開發從上個世紀90年代初就已開始並有製造出市售供應產品。然而，可生物降解潤滑油至今未得到廣泛應用，原因在於與傳統礦物油-基潤滑油相比成本高，儘管受到高度關注。日本遠落後於歐洲國家，在那些國家裡可生物降解潤滑油的應用已被法律規定為強制性的。
植物油如菜籽油、合成酯和聚鏈烷二醇已被用作可生物降解基礎油。然而，植物油存在熱或氧化不穩定性以及供應不穩定的問題儘管成本低，同時聚鏈烷二醇則存在用於密封材料的適用性差的問題儘管成本低且熱穩定性好。因此，儘管合成酯在日本正變得越來越受歡迎，但從成本或氧化穩定性而言，與礦物油基潤滑油相比它們依然具有嚴重弱點。
日本環境協會具有針對可生物降解液壓油的審定標準，名為「ECOMARK」。該審定標準在1998年7月做過重大修改以達到更嚴格的控制。主要變化如下(1)生物降解性標準從部分生物降解試驗「CEC試驗準則」(參考生物降解程度67％或更高)改變為固有生物降解試驗「OECD試驗準則301C方法」(參考生物降解程度60％或更高)，以及(2)增加了日本medaka(Oryzias latipes)急性毒力試驗，JIS K0102(參考LC50≥100mg/L)。
公開了以下的可生物降解潤滑油的例子一種潤滑油組合物，包含多元醇酯基礎油，由5～14個碳原子的羧酸和15～38個碳原子的羧酸，二者重量比介於0.1∶99.9～50∶50，組成，其中含有0.1～15重量％至少一種選自磺酸鹽、鏈烷醇胺與5～14個碳原子的羧酸之間的縮合物以及聚丁烯基琥珀醯亞胺的化合物(例如，專利文獻1)；一種防燃液壓油，包含液壓基礎油，它包含，作為主要組分，一種多元醇的部分酯，其羥基值為35mg KOH/g或更高，閃點290℃或更高，和數均分子量600～1500，其中該酯由3～12個碳原子和3～6個總羥基基團的多元醇和6～22個碳原子的線型鏈單羧酸組成(例如，專利文獻2)；一種潤滑油，包含合成酯，其40℃的粘度為20～40mm2/s、粘度指數120或更高，和傾點-30℃或更低，其中該酯包含二羥甲基鏈烷，其中鏈烷具有5～7個碳原子，和10～20個碳原子的線型鏈脂肪酸(例如，專利文獻3)；一種非水液壓油，包含由三羥甲基丙烷三油酸酯或新戊二醇二油酸酯與表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚組成的基礎油(例如，專利文獻4)，以及諸如此類。
雖然，上面提到的可生物降解潤滑油在潤滑性或氧化穩定性上令人滿意，但是它們仍存在高傾點、對液壓機械用材所使用的非鐵金屬具有相當大的金屬溶解量、對密封材料的極度潤脹作用等問題。
專利文獻1JP Kokai 1993-339591專利文獻2JP Kokai 1994-228579專利文獻3JP Kokai 1997-249889專利文獻4JP Kokai 1999-32337
發明內容發明要解決的問題 本發明就是在這樣的環境下完成的，其目的在於提供一種可生物降解潤滑油組合物，它具有優異生物降解性、高粘度指數、低傾點、高閃點的合成酯-基可生物降解潤滑油組合物，其潤滑性、氧化穩定性、防止鐵和非鐵金屬腐蝕的性能，以及配合密封材料使用的適用性令人滿意。
解決問題的措施 本發明人為研發符合上述可人性能的可生物降解潤滑油組合物做了深入研究並發現，一種具有等於或大於，按照OECD試驗準則301C方法測定，某一生物降解性數值的可生物降解潤滑油組合物能滿足該研究目的，其中該潤滑油組合物由一種合成酯-基礎油組成，後者主要包含具有特定結構的脂族位阻多元醇和脂族單羧酸組成的酯，在其中按照規定比例摻入一種特定添加劑。本發明就是在上述發現的基礎上完成的。就是說，本發明提供(1)一種可生物降解潤滑油組合物，包含(A)合成酯-基礎油，後者包含至少50wt％脂族單羧酸與脂族位阻多元醇的位阻酯，該多元醇每分子具有一個或多個季碳原子，且其中季碳原子至少之一具有1～4個鍵合在其上的羥甲基基團，以及(B)下列成分，(a)0.1～5.0wt％酚類抗氧化劑，(b)0.01～2.0wt％具有低鹼值的磺酸鈣，和(c)0.01～1.0wt％三唑化合物，並且當按照根據OECD試驗準則301C的化學物質微生物降解度試驗測試時具有60％或更高的生物降解度，(2)按照上面提到的(1)的可生物降解潤滑油組合物，其中按照JISK 0102試驗方法，日本medaka(Oryzias latipes)急性毒力試驗，96-hLC50值等於或大於100mg/L，(3)按照上面提到的(1)或(2)的可生物降解潤滑油組合物，其中粘度指數等於或大於130，傾點是-40℃或更低，並且閃點是250℃或更高，(4)按照上面提到的(1)～(3)中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族位阻多元醇是由通式(I)代表的化合物 [通式1] 其中R1和R2獨立地代表1～6個碳原子的烴基基團或羥甲基基團，並且n是0～4的整數，(5)按照上面提到的(4)的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族位阻多元醇是三羥甲基丙烷、新戊二醇、季戊四醇，或其脫水縮合物，(6)按照上面提到的(1)～(5)中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族單羧酸是6～22個碳原子的飽和或不飽和單羧酸，(7)按照上面提到的(1)～(6)中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中作為低鹼值組分(B)(b)的磺酸鈣具有介於0～100mg KOH/g的總鹼值，以及(8)按照上面提到的(1)～(7)中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，它包含0.1～5.0wt％特壓添加劑和/或抗磨劑作為組分(B)(d)。
發明的優點 按照本發明，提供一種合成酯-基可生物降解潤滑油組合物，它具有優異生物降解性、高粘度指數、低傾點、高閃點，在潤滑性、氧化穩定性、防止鐵和非鐵金屬腐蝕的性能，以及配合密封材料使用的適用性上令人滿意。
發明最佳實施方案 本發明可生物降解潤滑油組合物包含(A)合成酯-基礎油和(B)包括下列組合的成分，(a)酚類抗氧化劑，(b)低鹼值磺酸鈣和(c)三唑化合物。
作為本發明組分(A)的合成酯-基礎油包含至少50wt％脂族單羧酸與脂族位阻多元醇的位阻酯，該多元醇具有一個或多個季碳原子每分子，且其中季碳原子至少之一具有1～4個鍵合在其上的羥甲基基團。
具有一個或多個季碳原子每分子，且其中季碳原子至少之一具有1～4個鍵合在其上的羥甲基基團的本發明脂族位阻多元醇(以下可簡單地稱之為位阻多元醇)優選是通式(I)代表的化合物 [通式2]
其中R1和R2獨立地代表1～6個碳原子的烴基基團或羥甲基基團，並且n是0～4的整數作為，在通式(I)中，在R1和R2當中的1～6個碳原子的烴基基團，優選為線型或支化烷基或鏈烯基基團，尤其優選烷基基團。
通式(I)代表的化合物(位阻多元醇)指的是這樣的位阻多元醇，例如，新戊二醇、三羥甲基鏈烷(鏈烷具有2～7個碳原子)或季戊四醇或其脫水縮合物。具體例子包括新戊二醇；2-乙基-2-甲基-1，3-丙二醇；2，2-二乙基-1，3-丙二醇；三羥甲基乙烷；三羥甲基丙烷；三羥甲基丁烷；三羥甲基戊烷；三羥甲基己烷；三羥甲基庚烷；季戊四醇；2，2，6，6-四甲基-4-氧雜-1，7-庚二醇；2，2，6，6，10，10-六甲基-4，8-二氧雜-1，11-十一烷二醇；2，2，6，6，10，10，14，14-八甲基-4，8，12-三氧雜-1，15-十五烷二醇；2，6-二羥甲基-2，6-二甲基-4-氧雜-1，7-庚烷二醇；2，6，10-三羥甲基-2，6，10-三甲基-4，8-二氧雜-1，11-十一烷二醇；2，6，10，14-四羥甲基-2，6，10，14-四甲基-4，8，12-三氧雜-1，15-十五烷二醇；二(季戊四醇)；三(季戊四醇)；四(季戊四醇)；五(季戊四醇)以及諸如此類。
位阻多元醇可單獨或者以2或更多種其混合物的形式用於酯化中。在上面描述的通式(I)中，n的優選數值是0～2。
優選的位阻多元醇是三羥甲基丙烷、新戊二醇、季戊四醇或其脫水縮合物，其中優選的脫水縮合物是雙分子或三分子縮合物。
上面描述的位阻多元醇可按照傳統方法合成。同樣，位阻多元醇的脫水縮合物也可通過將位阻多元醇在高於熔點的溫度加熱並將它們分散在溶劑中使位阻多元醇在催化劑的存在下在約180℃進行脫水縮合來合成。
另一方面，作為上面提到的脂族位阻多元醇的酯化中使用的脂族單羧酸，優選使用6～22個碳原子的飽和或不飽和單羧酸。單羧酸的醯基基團可以是線型或支化的。脂族單羧酸的例子包括線型飽和單羧酸如己酸、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、十九烷酸、花生酸、二十二烷酸，線型不飽和單羧酸如十一烯酸、油酸、反油酸、鯨蠟烯酸、芥酸、巴西烯酸、亞油酸或亞麻酸，支化飽和單羧酸如異肉豆蔻酸、異棕櫚酸、異硬脂酸、2，2-二甲基丁酸、2，2-二甲基戊酸、2，2-二甲基辛酸、2-乙基-2，3，3-三甲基丁酸、2，2，3，4-四甲基戊酸、2，5，5-三甲基-2-叔丁基己酸、2，3，3-三甲基-2-乙基丁酸、2，3-二甲基-2-異丙基丁酸、2-乙基己酸或3，5，5-三甲基己酸，以及諸如此類。脂族單羧酸可單獨也可作為2或更多種的混合物用於酯化中。
通過上面提到的位阻多元醇與脂族單羧酸之間的酯化反應合成的位阻酯可以是全酯化或部分酯化的化合物。優選的位阻酯是全酯化的化合物。
位阻酯可單獨也可作為其2或更多種的混合物用於本發明可生物降解潤滑油組合物中。鏈烷，位阻酯中合成酯-基礎油中的數量等於或大於50wt％，優選等於或大於70wt％，更優選等於或大於80wt％以便滿足下面描述的可生物降解潤滑油組合物的規定性能。
作為可配合位阻酯一起使用的合成酯-基礎油，從潤滑油組合物的生物降解性的角度考慮可舉出除上面提到的位阻多元醇以外的脂族多元醇與上面描述的單羧酸生成的酯。
作為潤滑油組合物中的組分(A)使用的合成酯-基礎油的運動粘度取決於潤滑油組合物的使用目的，一般在40℃介於約10～200mm2/s的範圍，優選在10～100mm2/s的範圍，更優選在15～80mm2/s的範圍，在作為液壓油使用的情況下。
合成酯-基礎油的酸值優選等於或小於3mg KOH/g，特別優選等於或小於1mg KOH/g，從防止腐蝕設備考慮。另外，對於羥基值沒有特別限制，但優選等於或小於50mg KOH/g，特別優選等於或小於20mgKOH/g，從潤滑性的角度。
在本發明潤滑油組合物中，酚類抗氧化劑，作為成分(B)的組分(a)，不受特定限制，可以使用技術上公知的酚類抗氧化劑，只須適當選擇。酚類抗氧化劑的例子包括4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)；4，4′-雙(2，6-二叔丁基苯酚)；4，4′-雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)；2，2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4′-丁叉雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4＇-異丙叉雙(2，6-二叔丁基苯酚)；2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔壬基苯酚)；2，2′-異丁叉雙(4，6-二甲基苯酚)；2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-環己基苯酚)；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；2，6-二叔丁基-乙基苯酚；2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚；2，6-二叔戊基-對甲酚；2，6-二叔丁基-4-(N，N′-二甲氨基甲基苯酚)、4，4′-硫代雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4′-硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)；2，2′-硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；雙(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苄基)硫醚；雙(3，5-二叔丁基-4-羥苄基)硫醚；正十八烷基-3-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙烷；2，2′-硫代[二乙基-雙-3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]以及諸如此類。在它們當中，優選基於雙酚並且包含酯的酚類的那些。
在本發明中，這些酚類抗氧化劑可單獨也可以其2或更多種的組合使用。上面提到的用於合成酯-基礎油的位阻酯本身就具有滿意的氧化穩定性，並且潤滑油組合物的氧化穩定性還可通過摻混此種酚類抗氧化劑而進一步改進，這樣做還導致熱穩定性的提高。酚類抗氧化劑的加入量介於0.1～5.0wt％的範圍，以本發明組合物總量為基準計。當酚類抗氧化劑的數量在上面提到的範圍內時，氧化穩定性的改進將表現出來，同時成本與效力之間的平衡變得卓越。摻混的酚類抗氧化劑的優選數量在0.5～3.0wt％的範圍內。另外，雖然氧化穩定性的改進效果也可通過加入基於胺的抗氧化劑獲得，但是從對生態系統影響的角度，在本發明中採用酚類抗氧化劑。
在本發明潤滑油組合物中，加入低鹼值磺酸鈣作為成分(B)中的組分(b)以便賦予潤滑油組合物防鏽效果，同時還具有去汙和分散功能。該磺酸鈣是磺化、烷基-取代的芳族化合物的鈣鹽。當磺酸鈣的鹼值過大時，其在合成酯-基礎油中的溶解度不足。因此，在本發明中採用低鹼值磺酸鈣，控制總鹼值(TBN)介於0～100mg KOH/g的範圍(優選在0～50mg KOH/g的範圍)。
低鹼值磺酸鈣可單獨也可以2或更多種的組合形式使用。磺酸鈣的加入量介於0.01～2.0wt％的範圍，以組合物的總鹼量為基準計。當低鹼值磺酸鈣的數量在上面描述的範圍內時，將表現出滿意的防鏽效果並獲得優異的成本與效力之間的平衡。低鹼值磺酸鈣的用量優選介於0.05～1.0wt％的範圍。
在本發明潤滑油組合物中，作為成分(B)中的(c)，加入三唑化合物，當作金屬活化劑，並賦予潤滑油組合物防止對非鐵金屬的腐蝕作用。三唑化合物的例子是苯並三唑及其衍生物。三唑化合物可單獨也可以其2或更多種的組合形式使用。三唑化合物的混入量介於0.01～1.0wt％，以組合物總量為基準計。當三唑化合物的數量在上面提到的範圍內時，可表現出滿意的防腐蝕效果並獲得優異的成本與效力之間的平衡。三唑化合物的混入量優選介於0.05～0.5wt％。
在本發明潤滑油組合物中，基礎油本身具有與以傳統礦物油-為基礎的抗磨液壓油相當的潤滑性水平，而為了進一步改進潤滑性，可加入一種特壓添加劑和/或抗磨劑。
作為特壓添加劑，可使用基於硫或基於磷的特壓添加劑。基於硫的特壓添加劑的例子是硫化脂肪或油，硫化脂肪酸、硫化酯、多硫化物、硫化烯烴、硫代氨基甲酸酯、硫代萜烯、二烷基硫代二丙酸酯等。在它們當中，硫化脂肪或油、多硫化物或硫化烯烴是優選的。
基於硫的特壓添加劑的例子是磷酸酯、(單-、二-或三-)硫代磷酸酯、酸性磷酸的胺鹽、(單-、二-或三-)硫代磷酸酯的胺鹽、亞磷酸酯、(單-、二-或三-)硫代亞磷酸酯等。
另一方面，抗磨劑的例子是二硫代磷酸鋅(ZnDTP)、二硫代氨基甲酸鋅(ZnDTC)、硫化的二硫代磷酸鉬(MoDTP)、硫化的二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)等。
特壓添加劑或抗磨劑可單獨也可以其2或更多種的組合使用。另外，這些混合的添加劑的總量介於0.1～5.0wt％，以組合物總量為基準計。當特壓添加劑和/或抗磨劑的數量在上面提到的範圍內時，表現出抗磨效果的改善，同時獲得成本與效力之間極佳的平衡。特壓添加劑和/或抗磨劑的用量優選介於0.5～3.0wt％。
除了上面描述的添加劑之外，其它添加劑如粘度指數改進劑、傾點降低劑、無灰分散劑、表面活性劑、消泡劑、破乳劑等也可加入，只要其用量不妨礙本發明效果的發揮。
下面解釋本發明可生物降解潤滑油組合物的性能。
潤滑油組合物的生物降解度，按照OECD試驗準則301C方法的化學物質微生物降解試驗測定，是70％或更高(參考生物降解度是60％或更高)，並具有優異生物降解性。另外，急性毒力試驗的96-h LC50值一般為100mg/L或更高，對生物具有低影響。因此，可以說，該潤滑油組合物是一種非常環境友好的潤滑油。
還有，粘度指數一般為130或更高，優選140或更高，傾點是-40℃或更低，優選-45℃或更低，並且閃點一般為250℃或更高，優選260℃或更高。上面提到的組分(A)的合成酯-基礎油本身的粘度指數是130或更高，因此，通常不需要加入粘度指數改進劑到本發明組合物中。
潤滑油組合物具有如上所述如此低的傾點，以致當用它作為液壓油時，本發明組合物的低溫機器啟動性極佳。還有，本發明組合物具有如上面提到的這樣高的閃點，致使它具有很高阻燃性並因此，按照消防服務法，它屬於VG等於32或更高的安全可燃液體的類別。
本發明可生物降解潤滑油組合物具有優異生物降解性、低生態系統影響、高粘度指數、低傾點、高閃點，在潤滑性、氧化穩定性、防止非鐵金屬腐蝕性以及配合用於密封材料的適用性方面令人滿意。因此，它具有在那些不同性能之間極佳的平衡。
該潤滑油組合物優選地，例如，作為液壓油，即，一種用於動力傳遞、動力控制、衝擊吸收等的動力傳遞流體，用在液壓系統如液壓機械或設備中；作為潤滑油用於汽車的自動變速器、減震器、駕駛機構如動力轉向、齒輪等，金屬加工油，例如，切削、拋光或增塑等。
實例 本發明將通過下面的實例做進一步描述但不限於這些實例。
另外，每個實例中的潤滑油的性能系採用下列方法確定的(1)一般性能(a)40℃的運動粘度按照JIS K 2283試驗方法確定。
(b)粘度指數按照JIS K 2283試驗方法確定。
(c)酸值按照JIS K 2501試驗方法確定。
(d)羥基值按照JIS K 0070試驗方法採用吡啶-乙醯氯方法確定。
(e)閃點按照JIS K 2265試驗方法採用克裡夫蘭開杯(COC)試驗儀確定。
(f)傾點按照JIS K 2269試驗方法確定。
(g)防鏽性能按照JIS K 2510試驗方法確定，其中採用60℃蒸餾水，以肉眼觀察試驗開始24h後的生鏽情況。
(2)生物降解性生物降解度按照改良的MITI試驗方法OECD301C來確定。按照在1998年7月修改的「ECOMARK」審定標準，要求生物降解度等於或大於60％。
(3)對魚類的急性毒力96h後的半致死濃度(LC50)，按照JIS K 0102試驗方法採用日本medaka(oryzias latipes)確定。按照在1998年7月修改的「ECOMARK」審定標準，要求LC50值等於或大於100mg/L。
(4)潤滑性(a)Shell四球EP試驗(ASTM D2783)確定載荷磨損指數(LWI)，根據在包括1800rpm和室溫在內的條件下最後的無卡住載荷(LNL)和焊接載荷(WL)值。LWI值越高，耐載荷能力越好。
(b)(a)Shell四球磨損試驗(ASTM D2783)在包括1200rpm、294N的載荷、50℃的溫度和30min試驗時間的條件下確定磨損斑點尺寸。
(c)FZG衝刷試驗測定衝刷載荷臺，按照ASTM D5182-91試驗方法，在包括90℃、1450rpm、15min試驗時間在內的條件下採用A-型機構。
(d)葉片泵試驗(按照ASTM D2882)測定葉片和凸輪環磨損程度，採用葉片泵(Vickers公司，V-104C泵)，在包括65℃、13.7MPa、1200rpm、60L油體積和約25L/min流率在內的條件下經過250h操作後。
(5)氧化穩定性(a)IOT測定在40℃的相對運動粘度(試驗後運動粘度/試驗前運動粘度)，其中300mL注滿圓筒(45mm直徑，500mm長)的樣品油在作為催化劑的銅和鐵存在下，在130℃和48h，或者150℃和48h，空氣吸入量10L/h條件下，接受試驗。
(b)高壓循環試驗測定在40℃的相對運動粘度(試驗後運動粘度/試驗前運動粘度)，試驗樣品在接受下列條件處理以後進行泵型號(UCHIDA-REXROTH「A2FO-10/61R-PPB06」)，泵壓力35MPa，油流率13.6L/min，油溫80℃，空氣吸入速率1NL/h，催化劑銅盤管(1.6mm直徑，60m長)，以及試驗時間600h。
另外，在上面描述的試驗中，在不限制時間的條件下進行耐用性試驗，以測定下列時間之一當相對運動粘度達到1.1，或者當酸值達到2.0mg KOH/g，或者微孔值達到10mg/100mL樣品(其中微孔值被定義為，通過真空過濾以0.8μm膜濾器濾出殘渣之後，再以正己烷洗滌並乾燥所得到的粉末狀殘渣的重量)，由此確定出使用壽命。
(6)防止對非鐵金屬的腐蝕在按照以類似於上面提到的試驗(5)的方式進行了600h高壓循環以後，測定樣品油中的銅(從催化劑上溶解下來)和鋅(從管道材料上溶解下來)的數量。在與此平行的方法中，又按照以下程序實施金屬浸泡試驗(a)將100g樣品油放入到200mL蛋黃醬瓶子中，(b)在用標準砂紙#240拋光，以汽油洗滌並乾燥之後稱取試樣的重量，(c)將一片試樣放入到樣品瓶中並在100℃在溫控浴中加熱168h，(d)取出試樣，用廢布揩乾試樣上的樣品油，用汽油洗滌，乾燥並稱重。
此刻，針對對比例6中使用的樣品油，對鋅試樣(1.0mm×26mm×60mm)實施如上面描述的金屬浸泡試驗，觀察到0.47％的重量減輕。
(7)對於密封材料的適用性按照JIS K 6258方法，針對丁腈橡膠(NBR)和聚氨酯分別實施100℃和240h，以及120℃和240h的浸泡試驗，確定試驗前後每種性質的數值改變率[質量變化率(％)，體積變化率(％)，硬度變化(無單位)，抗張強度變化率(％)和斷裂伸長變化率(％)]。
這裡，對每種上面提到的性質評估的判斷標準如下◎(優)，○(良)，△(一般)，×(差)。
實例1～3和對比例1～8(1)製備了組成如表1-1和1-2所示的潤滑油組合物，連同市售供應的產品。這些潤滑油組合物的一般性質和生物降解性載於表2-1和2-2中。
表1表1-1
表2表1-2

*1各種不同添加劑傾點降低劑，洗滌劑分散劑，消泡劑，破乳劑等。
注在表1-1和1-2中，PET代表季戊四醇，TMP代表三羥甲基丙烷，NPG代表新戊二醇，ZnDTP代表二硫代磷酸鋅，POE代表聚氧乙烯。
表3表2-1
表4表2-2
(2)表3-1和3-2給出每種潤滑油組合物的潤滑性、氧化穩定性和防非鐵金屬腐蝕的試驗結果。
表5表3-1

*1鋅溶解的數值沒有測定，因為加入了ZnDTP。
表6表3-2

*2經過在100℃，168h的浸泡發現顯著腐蝕。
(3)表4給出實例1潤滑油組合物和對比例1～4潤滑油組合物用於密封材料的適用性的試驗結果。
表7表4
正如從表1～4的結果看出的，本發明潤滑油組合物(實例1～3)具有很好地均衡的性能，例如，優異的生物降解性、高粘度指數、低傾點、高閃點，在潤滑性、氧化穩定性、防止鐵和非鐵金屬腐蝕的性能，以及用於密封材料的適用性等方面令人滿意。
工業應用 本發明可生物降解潤滑油組合物包含一種具有優異生物降解性的合成酯-基礎油，它具有很好地均衡的性能，包括潤滑性能，並且優選用於，例如，作為液壓油、汽車潤滑油、金屬加工油等。
權利要求
1.一種可生物降解潤滑油組合物，包含(A)合成酯-基礎油，後者包含至少50wt％脂族單羧酸與脂族位阻多元醇的位阻酯，該多元醇每分子具有一個或多個季碳原子，且其中季碳原子至少之一具有1～4個鍵合在其上的羥甲基基團，以及(B)下列成分，(a)0.1～5.0wt％酚類抗氧化劑，(b)0.01～2.0wt％具有低鹼值的磺酸鈣，和(c)0.01～1.0wt％三唑化合物，並且當按照根據OECD試驗準則301C方法的化學物質微生物降解度試驗測試時具有60％或更高的生物降解度。
2.按照權利要求1的可生物降解潤滑油組合物，其中按照JIS K0102試驗方法，日本medaka(Oryzias latipes)急性毒力試驗，96-h LC50值等於或大於100mg/L。
3.按照權利要求1或2的可生物降解潤滑油組合物，其中粘度指數等於或大於130，傾點是-40℃或更低，並且閃點是250℃或更高。
4.按照權利要求1～3中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族位阻多元醇是由通式(I)代表的化合物[通式1] 其中R1和R2獨立地代表1～6個碳原子的烴基基團或羥甲基基團，並且n是0～4的整數。
5.按照權利要求4的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族位阻多元醇是三羥甲基丙烷、新戊二醇、季戊四醇，或其脫水縮合物。
6.按照權利要求1～5中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中脂族單羧酸是6～22個碳原子的飽和或不飽和單羧酸。
7.按照權利要求1～6中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，其中作為低鹼值組分(B)(b)的磺酸鈣具有介於0～100mg KOH/g的總鹼值。
8.按照權利要求1～7中任何一項的可生物降解潤滑油組合物，它包含0.1～5.0wt％特壓添加劑和/或抗磨劑作為組分(B)(d)。
全文摘要
[問題]提供一種可生物降解潤滑油組合物，它具有優異生物降解性、高粘度指數、低傾點、高閃點的合成酯－基可生物降解潤滑油組合物，其潤滑性、氧化穩定性、防止鐵和非鐵金屬腐蝕的性能，以及配合密封材料使用的適用性令人滿意。[解決問題的措施]該可生物降解潤滑油組合物包含(A)合成酯－基礎油，後者包含至少50wt％脂族單羧酸與脂族位阻多元醇的位阻酯，該多元醇每分子具有一個或多個季碳原子，且其中季碳原子至少之一具有1～4個鍵合在其上的羥甲基基團，以及(B)下列成分，(a)0.1～5.0wt％酚類抗氧化劑，(b)0.01～2.0wt％具有低鹼值的磺酸鈣，和(c)0.01～1.0wt％三唑化合物，並且具有6 0％或更高的生物降解度，當按照根據OECD試驗準則301C的化學物質微生物降解度試驗測試時。
文檔編號C10M135/10GK1914303SQ20058000314
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月28日 優先權日2004年1月30日
發明者川崎宏 申請人:出光興產株式會社