TW201002814A - Lubricant composition - Google Patents

Description

201002814 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於潤滑油組成物，更詳細係關於内燃機等 塡充潤滑油之機械裝置運作時，抑制噪音產生、同時能賦 予省燃費性之潤滑油組成物。 【先前技術】 近年，因世界規模之汽車或產業機械類之製造與使用 急速增加，隨之，所消耗之石油等之能源增加。因此，能 源使用造成的大氣污染日益嚴重，成爲重大問題。 爲防止如此之大氣污染，需要降低大氣污染主要來源 之由汽車等排出之廢氣，將其以潤滑油之觀點來實現的方 法，要求以潤滑油來實現省燃費。 然而，潤滑油，例如，内燃機用潤滑油（引擎油）之 省燃費方法，爲降低引擎油造成之摩擦損失（攪拌阻力） ，已知降低其黏度（低黏度化）爲有效（例如，專利文獻 1作參照）。 然而，使用低黏度基油等、單純僅將潤滑油低黏度化 ，有招致引擎之噪音或振動變大之問題。該噪音或振動作 爲噪音振動公害，成爲對生活環境賦予極大負面影響之原 因。 因此，關於省燃費用潤滑油，期望使潤滑油低黏度化 、具省燃費性，同時可抑制噪音•振動之產生的潤滑油組 成物之開發。 -5- 201002814 [專利文獻1]特開2004 — 1 3 73 1 7號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 本發明爲在此狀況下，以提供具優異省燃費性，同時 可抑制噪音•振動之產生的潤滑油組成物爲目的者。 [解決課題之手段] 本發明者努力硏究開發具前述較佳性質之潤滑油組成 物之結果，發現使用特定基油，同時搭配皆具有特定分子 量之乙烯- α -烯烴共聚合物及/或聚甲基丙烯酸酯，調 整爲特定動黏度之組成物可達成該目的。本發明係基於相 關知識而完成者。亦即，本發明爲提供： 〔1〕使用100°c時的動黏度爲3_5〜10mm2 / S且黏度 指數在1 00以上的潤滑油基油，且搭配（a )數平均分子量 爲2,500〜25,000的乙烯一α —烯烴共聚合物及/或（b) 數平均分子量爲10,〇〇〇〜30,000的聚甲基丙烯酸酯而成之 潤滑油組成物，而組成物之1 0 (TC時的動黏度爲5.6〜 15.0mm2/ s之潤滑油組成物， 〔2〕前述潤滑油組成物之1 〇 〇°c時的動黏度爲5.6〜 12.5mm2/ s之前述〔1〕所記載之潤滑油組成物， 〔3〕前述潤滑油基油之i〇〇°C動黏度爲3.5〜6mm2/s 之前述〔1〕或〔2〕所記載之潤滑油組成物， 〔4〕進而含有由抗氧化劑、極壓劑、耐磨損劑、油 -6 - 201002814 性劑、清淨分散劑、黏度指數提升劑'及流動點下降劑中 選出之至少一種的添加劑之前述〔1〕或〔2〕所記載之潤 滑油組成物， 〔5〕用於内燃機之前述〔1〕或〔2〕所記載之潤滑 油組成物者。 [發明效果] 根據本發明，可提供具優異省燃費性，同時可抑制噪 音•振動之產生的潤滑油組成物。 [實施發明之最佳形態] 本發明之潤滑油組成物所用之基油需要使用1 00 °c時 的動黏度爲3.5〜10mm2/s且黏度指數在100以上之基油。 lOOt時的動黏度未達3.5 mm2/ s則有無法充分防止噪 音或振動之產生的情況，超過1 0mm2 / s，則有妨礙省燃費 性能之虞。因此，l〇〇°C時的動黏度以3.5〜6mm2/s較佳 〇 又，本發明所用之基油，黏度指數需在1 〇〇以上。若 黏度指數在1 00以上，則因組成物之低溫黏度降低而省燃 費，同時因可抑制在更高溫之黏度降低，可提高抑制噪音 或振動之效果。 因此，基油之黏度指數以1 10以上爲佳，120以上更佳 本發明所用之基油，進而硫分以1000質量ppm以下爲 201002814 佳，500質量ppm以下更佳。硫分若在1 000質量ppm以内， 則可提高組成物之安定性。 本發明之潤滑油組成物中之基油在滿足上述之條件下 ，並無特別限制，可使用一般潤滑油所使用之礦油及/或 合成油。 礦油基油方面，例如將原油進行常壓蒸餾餾分、或將 常壓蒸餾後所得之常壓殘油進行減壓蒸餾而得之潤滑油餾 分，以進行一種以上之溶劑脫瀝青、溶劑萃取、氫化分解 、氫化脫蠟、溶劑脫蠟、氫化精製等處理所精製者、或礦 油系蠟或經費希爾-特普希製程等製造之蠟（gas-to-liquid wax )進行異性化所製造之基油等。 另外，合成油基油可舉例如聚丁烯或其氫化物、1 -癸烯寡聚物等聚α-烯烴或其氫化物、二-2 -乙基己基己 二酸酯、二一 2 -乙基己基癸二酸酯等二酯、三羥甲基丙 烷辛酸酯、季戊四醇- 2 -乙基已酸酯等多元醇酯、烷基 苯、烷基萘等芳香族系合成油、聚烷二醇或其衍生物等。 在本發明，基油可使用礦油基油、合成油基油或此等 之中所選出之2種以上任意混合物等。例如，1種以上的礦 油基油、1種以上的合成油基油、1種以上的礦油基油與1 種以上的合成油基油之混合油等。特別係以使用進行包含 氫化分解處理之精製所得之礦油基油或該基油與1-癸烯 寡聚物等之聚α -烯烴的氫化物之混合物爲佳。 在本發明，基油可使用礦油基油、合成油基油或由此 等之中所選出之2種以上的任意混合物。 -8 - 201002814 在本發明中，（a)成分係使用數平均分子量爲2,500 〜25,000的乙烯一 α -烯烴共聚合物。 在此，數平均分子量未達2,500者’抑制噪音或振動 之效果不足，又，超過25,〇〇〇者’剪斷安定性降低、難以 安定維持效果。考量噪音或振動之抑制及剪斷安定性等’ 則該乙烯- α-烯烴共聚合物之較佳數平均分子量在2,500 〜5,000的範圍。 又，該乙烯一 α —烯烴共聚合物所用之α—烯烴’以碳 數3〜20的α-烯烴爲佳，例如丙烯，1— 丁烯，1一癸烯等 爲佳。又，乙烯與α—烯烴之比以1: 9〜9: 1 (質量比） 之範圍爲佳。 該（a)成分之乙烯一 α -烯烴共聚合物可使用一種、 或二種以上組合使用。 又，其搭配量，通常基於組成物總量，在〇 · 1〜2 0質 量％之範圍來選擇。其量若在〇· 1質量％以上，則可得抑制 噪音或振動之效果，若爲2 0質量％以下，則無低溫時黏度 變高之問題且剪斷安定性亦良好，可安定地維持該效果。 在本發明中，（b)成分係使用數平均分子量爲 10,000〜30,〇〇〇的聚甲基丙烯酸酯。聚甲基丙烯酸酯可爲 非分散型、或分散型。 在此’數平均分子量爲未達1 0,000者，抑制噪音或振 動之效果不足’又，超過30,000者，其剪斷安定性降低， 難以安定維持效果。考量噪音或振動之抑制及剪斷安定性 等，則該聚甲基丙烯酸酯之較佳數平均分子量在15, 〇〇〇〜 201002814 25,000的範圍。 該（b)成分之聚甲基丙烯酸酯可使用一種或二種以 上組合使用。 又，其搭配量以滿足本發明組成物之1 0 0 °C時的動黏 度之條件之方式選擇即可，通常，基於組成物總量’在 0 _ 1〜1 0質量％之範圍來選擇。其量若在〇 · 1質量％以上’則 可獲得省燃費效果、以及抑制噪音或振動之效果’若在10 質量％以下，則無低溫時黏度變過高之問題，剪斷安定性 亦良好，可安定地維持該效果。 本發明如上述，爲於基油中搭配（a)成分及/或（b )成分而獲得之組成物，進一步，因應使用目的可於潤滑 油中使用通常搭配之各種添加劑。 例如，以搭配選自抗氧化劑、極壓劑、耐磨損劑、油 性劑、清淨分散劑、（a ) ， （ b )以外其他黏度指數提升 劑、及流動點下降劑之至少一種的添加劑爲佳。 抗氧化劑，搭配酚系抗氧化劑及/或胺系抗氧化劑。 前述酚系抗氧化劑可由用作習知潤滑油之抗氧化劑之 公知粉系抗氧化劑中，任意選擇適宜者使用。該酚系抗氧 化劑’例如以2,6-二一 tert — 丁基—4 一甲基酚；2,6-二 一 tert — 丁基一 4一 乙基酚：2,4,6 —三一tert — 丁基酚；2,6 一二一 tert — 丁基一 4一 羥基甲基酚；2,6 —二—tert — 丁基 酣 ’ 2,4 ——甲基—6— tert — 丁 基酣；2,6-二—tert — 丁基 一 4- (N，N-二甲基胺基甲基）酚；2,6一二一 tert—戊基 一 4 —甲基酚；4,4, 一亞甲基雙（2,6 —二一 tert _ 丁基酚） -10- 201002814 、4,4’_ 雙（2,6 -二一 tert- 丁基酚）、4,4’一 雙（2- 甲 基一 6 - tert _ 丁基酚）、2,2’一亞甲基雙（4_乙基一 6-tert_ 丁基酚）、2,2’一亞甲基雙（4 —甲基一 6 — tert—丁 基酚）、4,4’—亞丁基雙（3 -甲基一 6_ tert _ 丁基酚）、 4,4’ —異亞丙基雙（2,6 —二—tert — 丁基酚）、2,2’ 一亞 甲基雙（4_甲基一 6—壬基酚）、2,2’ 一異亞丁基雙（4,6 一二甲基酚）、2,2’ 一亞甲基雙（4 一甲基一 6 —環己基酚 )、2,4 一 二甲基—6— tert- 丁 基酚、4,4’ 一 硫代雙（2 -甲基一6-'^以一丁基酚）、4,4’—硫代雙（3—甲基—6-tert — 丁基酚）、2,2’ 一 硫代雙（4 一甲基 _6— tert-丁基 酚）、雙（3—甲基一 4 —羥基一 5 — tert-丁基苄基）硫化 物、雙（3,5 —二一 tert — 丁基一 4 —羥基苄基）硫化物、 2,2’-硫代一二乙烯雙〔3_(3,5—二_41^—丁基一4一 羥基苯基）丙酸酯〕、十三烷基一 3— (3,5 —二—tert - 丁基—4 -羥基苯基）丙酸酯、季戊四醇一肆〔3 -（3,5 一二_ tert — 丁基一 4一羥基苯基）丙酸酯〕、辛基一 3 -(3,5 _二一 tert - 丁基一 4一羥基苯基）丙酸酯、十八烷 基一 3 —（ 3,5 -二—tert—丁基一 4一羥基苯基）丙酸酯、 辛基一3— (3 —甲基一 5_tert_ 丁基一4 一羥基苯基）丙 酸醋等爲佳。 另外，胺系抗氧化劑，可由用作習知潤滑油之抗氧化 劑之公知胺系抗氧化劑中適宜選擇任意者來使用。該胺系 抗氧化劑，例如二苯基胺系之者、具體如二苯基胺或單辛 基二苯基胺；單壬基二苯基胺；4,4’ -二丁基二苯基胺； -11 - 201002814 4,4’—二己基二苯基胺；4,4’—二辛基二苯基胺；4,4’一二 壬基二苯基胺；四丁基二苯基胺；四己基二苯基胺；四辛 基二苯基胺：四壬基二苯基胺等碳數3〜20的具烷基之烷 基化二苯基胺等、及萘基胺系之者、具體如α -萘基胺； 苯基-α —萘基胺、進而爲丁基苯基- α -萘基胺；己基 苯基_ ct 一萘基胺；辛基苯基一 α —萘基胺；壬基苯基一 α -萘基胺等碳數3〜20的烷基取代苯基-α -萘基胺等 。此等之中，相較於萘基胺系，二苯基胺系之效果佳，特 別以碳數3〜20的具烷基之烷基化二苯基胺、尤以4,4’ -二 (C3〜C2g院基）二苯基胺爲佳。 在本發明中，前述酚系抗氧化劑可使用1種、或2種以 上組合使用。又，前述胺系抗氧化劑可使用1種、或2種以 上組合使用。進而，可組合酚系抗氧化劑1種以上與胺系 抗氧化劑1種以上使用。 前述抗氧化劑之搭配量，由效果及經濟性之均衡等之 觀點來看，基於潤滑油組成物總量，較佳爲0.0 5〜3質量％ 、更佳爲0.2〜2質量％之範圍來選擇。 極壓劑、耐磨損劑，如二硫代磷酸鋅、二硫代氨基甲 酸鋅（dithiocarbamic acid )、二硫化物類、硫化煤烴類 、硫化油脂類、硫化酯類、硫代碳酸酯類、硫代胺基甲酸 酯（thiocarbamate )類等含硫防磨損劑；亞磷酸酯類、磷 酸酯類、膦酸酯類及此等之胺鹽或金屬鹽等含磷防磨損劑 :硫代亞磷酸酯類、硫代磷酸酯類、硫代膦酸酯類及此等 之胺鹽或金屬鹽等含硫及磷防磨損劑。 -12- 201002814 油性劑（摩擦調整劑），可使用用作潤滑油用摩擦調 整劑通常使用之任意化合物，例如，碳數6〜30的烷基或 烯基、尤其係碳數6〜30的於分子中至少具有1個直鏈烷基 或直鏈烯基之脂肪族胺、脂肪酸酯、脂肪酸醯胺、脂肪酸 、脂肪族醇、脂肪族醚等。極壓劑、耐磨損劑、油性劑一 般分別在〇 . 0 1〜3質量％、較佳爲〇 . 1〜1 . 5質量％之範圍。 清淨分散劑可舉例如作爲金屬系清淨劑之含有Ca、 Mg、Ba等鹼土類金屬之中性或高鹼性之磺酸鹽、酚鹽、 水楊酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽等。此等之中，金屬系清淨劑 以Ca磺酸鹽、Ca水楊酸鹽、Ca酚鹽等爲佳，特別以高鹼性 (過氯酸法之鹼價爲1 50〜5 00mgKOH / g )之Ca磺酸鹽、 Ca水楊酸鹽、Ca酚鹽爲佳。 又，無灰系之分散劑，如琥珀酸醯亞胺（含硼化物） 、琥珀酸酯等。 此等清淨分散劑之搭配量，通常爲0.0 1〜1 0質量％、 較佳爲0.1〜5質量％之範圍。 (a ) ’ （ b )以外之其他黏度指數提升劑，例如，前 述以外之聚甲基丙烯酸酯、前述以外之烯烴系共聚合物、 分散型烯烴系共聚合物、苯乙烯系共聚合物（例如，苯乙 烯一二烯共聚合物、苯乙烯-異戊二烯共聚合物等）等。 此等黏度指數提升劑之搭配量，通常爲0.5〜15質量％程度 ，較佳爲1〜1 0質量％。 本發明中，可搭配其他、流動點下降劑、消泡劑、界 面活性劑等。 -13- 201002814 本發明之潤滑油組成物之100 °c時的動黏度必須爲5.6 〜15.0mm2 / s。組成物之l〇〇°C時的動黏度未達5.6mm2/ s 則有無法充分防止噪音或振動之產生之情形，超過 I5.0mm2/s則有阻礙省燃費性能之虞。因此，100°C時的 動黏度以5.6~12.51111]12/3較佳。 本發明之潤滑油組成物除具有優異省燃費性，同時具 有可抑制噪音•振動之產生之效果。 例如，將該潤滑油用於内燃機，適用作爲省燃費性内 燃機油（引擎油）’且引擎運作時’可抑制尤其係加速蓮 轉時噪音•振動之產生。因此，特別係在用作配備4行程 引擎之4輪汽車或2輪汽車等所使用之内燃機用潤滑油之利 用價値高。 【實施方式】 [實施例] 接著，將本發明藉由實施例更詳細説明’但本發明不 限於此等之例。 又，噪音、省燃費性使用以下方法來實施。 (1 )噪音之評估 經下述之引擎發動（engine motoring)裝置與噪音測 定方法測定噪音。 〔引擎發動裝置與運轉條件〕 -14- 201002814

使用引擎 :水冷600cc、4汽缸引擎 動閥形式 :DOHC (直打（direct strike type)) 引擎回轉數 • 3 0 0 Orpm 承油盤（oil pan)油溫：100°C 驅動用馬達 :7.5KW 〔噪音測定方法〕 使用噪音計（ 小野測器社製「LA5 5 60」），以周波數 分析裝置（小野測器製Repolyzer XN — 8100 )，測定 63 00Hz之周波數的功率頻譜（dB)。 (2 )省燃費性之評估 使用（1 )之噪音之「引擎發動裝置」，藉由測量馬 達之引擎驅動扭力（Nm )，來評估省燃費性。 〔引擎發動裝置與運轉條件〕

使用引擎 :水冷600cc、4汽缸引擎 動閥形式 :D 0 H C (直打） 引擎回轉數 :5 0 0 0rpm 承油盤油溫 ：1 0 0〇c 驅動用馬達 ：7.5KW 實施例1〜5、及比較例1〜3 使用第1表之各基油及添加劑調製潤滑油，並以上述 之方法評估噪音及省燃費性。其結果如第1表。 -15- 201002814 比較例 1 1 00 ύ 〇 1 τ—^ 1 '·Μ ο ο Ο <'"Η (Ν 00 Ο 1 ο (Μ Ο 10.90 15.40 〇 <N 00 Ο 异 I 〇 yn 1 < 1 r-Η ο ο Ο (Ν 00 ο 1 I 03 Ο 15.50 CN r—Η oo Ό Ο 异 1 〇 1 I丨Η ο ο Ο »—Η (Ν 00 ο 1 1 (Ν Ο 寸· (Ν (Ν 卜: oo 卜 實施例 m Ο 异 1 yri p 1—Η ο 寸· ο ^-Η ο (Ν 00 ο I 1 CN Ο Ο r-^ Κ r^) Η 寸 1 00 00 1 p 1 ο ¥ q 1 11 < ρ oi 00 ο Ο <Ν 1 <Ν Ο 00 (Ν m (Ν od 00 〇〇 〇\ m rn 〇 1 ίΤ) 1 Ι"'Μ ο 寸 ρ ^-Η ο τ·^ r-i οο ο I ο CN Ο — S K m vo 〇\ (N 00 00 1 1 Ο (N 1 τ—^ ρ ^J- Ο ρ —- CN 00 ο Ο (Ν 1 (Ν Ο ο m (N σν 00 \o 〇 1 1 1 Ρ — ο "Η ο F" 1 < (N 00 ο Ο 1 οα ο g OO 00 Os 潤滑油基油Αυ 潤滑油基油Β2) 潤滑油基油c3) 聚甲基丙烯酸酯A4) 聚甲基丙烯酸酯Β5) 二烷基二硫磷酸鋅6) 金屬系清淨劑7) 硼改性琥珀酸醯亞胺Α8) 硼改性琥珀酸醯亞胺Β9) 聚丁烯基琥珀酸醯亞胺10) 抗氧化劑η) 乙烯-α-烯烴共聚合物α12) 乙烯-α-烯烴共聚合物β13) 其他添加劑14) 基油之100°c動黏度 mm2/s 組成物之100°C動黏度 mm2/s m T3 B 迪 m m 鲫 圇仞另匡（_( _ S ) -16- 201002814 〔注〕 1 )石蠟系礦油、100 °C動黏度4.469mm2 / s、黏度指 數1 27 2) 石蟾系礦油、100t動黏度5.2 8 5mm2/ s、黏度指 數1 〇 4 3) 石蠟系礦油、100°C動黏度l〇.89mm2/s、黏度指 數1 07 4 )數平均分子量3 00,000 5 )數平均分子量21，000 6 )第2級烷基型二烷基二硫代磷酸鋅、含P量8.6質 量％ 7) Ca磺酸鹽：鹼價（過氯酸法）300mgKOH/g、Ca 含有量1 2.5質量％ 8) 氮含有量1.8質量％、硼含有量2.0質量％、 9 )氮含有量2.3質量％、硼含有量1.9質量％ 1 〇 )氮含有量1 . 〇質量％、硼含有量0質量％ 1 1 )二烷基二苯基胺 12) 數平均分子量2,600、100°C動黏度600mm2/s、 黏度指數240 13) 數平均分子量 3,700、100°(：動黏度 2,0001111112/8 、黏度指數300 1 4 )消泡劑 由第1表可知，實施例1〜4爲使用數平均分子量爲 -17- 201002814 2,600或3,700的乙烯—α —烯烴共聚合物a或b，實施例5 爲使用數平均分子量爲21,000的聚甲基丙烯酸酯，又，任 一基油之性狀及組成物之1 0 0 °c動黏度爲滿足要件者。此 等本發明之潤滑油組成物可降低噪音，同時省燃費性能優 〇 相對於此，不具有本發明必要之數平均分子量的乙烯 一 α -烯烴共聚合物或聚甲基丙烯酸酯之比較例1、2，噪 音降低性、省燃費性之性能皆不足。又，雖使用數平均分 子量爲3,700的乙烯—α —烯烴共聚合物，組成物之100°C 動黏度爲15.4mm2/ s之比較例3的省燃費性差。 [產業上的利用性] 本發明之潤滑油使用於以内燃機爲首之各種機械裝置 時，爲顯示優異省燃費性，同時可抑制噪音•振動之產生 的潤滑油組成物。因此，有利於作爲防止大氣污染、及噪 音振動公害之潤滑油。 -18-

Claims (1)

1. 201002814 七、申請專利範圍： 1 · 一種潤滑油組成物，其係使用1 〇 〇 °c時的動黏度爲 3.5〜10mm2/ s且黏度指數在1〇〇以上的潤滑油基油，且搭 配（a)數平均分子量爲2,500〜25,000的乙嫌—稀烴 共聚合物及/或（b)數平均分子量爲1〇, 〇〇〇〜3〇, 〇〇〇的聚 甲基丙烯酸酯而成的潤滑油組成物，其特徵爲組成物之 …(^(:時的動黏度爲旦^〜^川!!^!2/” 2 .如申請專利範圍第1項之潤滑油組成物，其中前述 潤滑油組成物之1 0 (TC時的動黏度爲5 · 6〜1 2.5 mm2 / s。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之潤滑油組成物，其中前 述潤滑油基油之1 0 0 °C時的動黏度爲3 . 5〜6 mm2 / S。 4 .如申請專利範圍第1或2項之潤滑油組成物，其係更 搭配由抗氧化劑、極壓劑、耐磨損劑、油性劑、清淨分散 劑、黏度指數提升劑、及流動點下降劑中選出之至少一種 的添加劑而成。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之潤滑油組成物，其係使 用於内燃機。 -19- 201002814 四、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：無 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明：無 -3- 201002814 五、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無