潤滑油組合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00880112470. X、申請(qǐng)日為2008年9月22日、發(fā)明名稱為"潤 滑油組合物"的中國專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及使用含有天然油脂的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物等的所謂生物燃料的內(nèi)燃機(jī)用 潤滑油組合物。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，關(guān)于汽車尾氣的污染，降低內(nèi)燃機(jī)、特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中顆粒物（PM :微 粒）和NOx等的尾氣成分導(dǎo)致的環(huán)境污染的對(duì)策成為重要課題。
[0004] 目前，該對(duì)策是在汽車中安裝微粒過濾器（DPF)或尾氣凈化催化劑（氧化或還原 催化劑）等尾氣凈化裝置。
[0005] 但是，對(duì)安裝了上述尾氣凈化裝置的汽車使用以往的內(nèi)燃機(jī)用潤滑油時(shí)必須要解 決以下問題。首先，煤煙附著在微粒過濾器上。該附著的煤煙雖然可通過氧化、燃燒除去， 但是為了燃燒煤煙通常要進(jìn)行燃料的后噴射。因此燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油的稀釋增大，發(fā)動(dòng)機(jī)油 的性能降低。
[0006] 而且，因燃燒而生成的金屬氧化物或硫酸鹽、碳酸鹽等會(huì)堵塞過濾器。因此，雖然 優(yōu)選潤滑油中的金屬成分盡量低，但該金屬成分主要來自金屬清凈劑或抗氧化劑，因此很 難既保持清凈性、氧化穩(wěn)定性又降低其摻混量。
[0007] 為了解決上述問題，人們提出了很多方案，例如公開了一種帶柴油機(jī)微粒除去裝 置的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用潤滑油組合物，它是可實(shí)現(xiàn)減少DPF中的灰分堵塞、同時(shí)可提高DPF捕集 的PM的燃燒性、提高其除去效率、且實(shí)現(xiàn)DPF長壽命化的帶DPF的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用潤滑油組 合物，其特征在于：硫酸灰分為1. 〇%重量以下，硫分含量為〇. 3%重量以下，以及鉬含量為 IOOppm以上（例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0008] 另一方面，對(duì)于汽車中使用的燃料，從削減造成地球暖化主要因素的二氧化碳的 角度考慮，所謂的生物燃料受到關(guān)注。
[0009] 該生物燃料是天然油脂的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物等含有來自天然油脂的化合物的燃料， 作為天然油脂源的植物可通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳進(jìn)行生長發(fā)育，因此有規(guī) 定：由生物燃料生成的二氧化碳不被計(jì)算在地球暖化氣體的增加中，屬于碳中和。因此，生 物燃料的利用有望進(jìn)一步增加。
[0010] 上述生物燃料用于安裝了上述微粒過濾器的汽車中時(shí)，由于燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油的稀 釋增大而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油性能降低，并且產(chǎn)生由于生物燃料劣化分解而生成的極性化合物， 因此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化穩(wěn)定性降低，并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的清凈性有很大影響。為了避免 過濾器堵塞而降低潤滑油中金屬成分時(shí)，這是更難以解決的問題。
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-60776號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 本發(fā)明的目的在于提供潤滑油組合物，該潤滑油組合物用于使用生物燃料的內(nèi)燃 機(jī)，即使有生物燃料混入、或即使是低灰分也可以良好地發(fā)揮清凈性。
[0014] 解決課題的手段
[0015] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：即使是在混入了生物燃料的潤滑油中，摻混了特定化合物的潤滑 油組合物也具有抑制清凈性等性能降低的效果，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明基于所述認(rèn) 識(shí)完成。
[0016] SP，本發(fā)明提供以下內(nèi)容：
[0017] [1]潤滑油組合物，其特征在于：該潤滑油組合物是在內(nèi)燃機(jī)中使用的，所述內(nèi) 燃機(jī)使用含有選自天然油脂的氫化處理物、天然油脂的酯交換物、以及天然油脂的酯交 換物的氫化處理物中的至少一種的燃料，以組合物總量為基準(zhǔn)，按堿金屬換算量計(jì)，含有 10-1000質(zhì)量ppm堿金屬硼酸鹽或其水合物。
[0018] [2]上述[1]所述的潤滑油組合物，該組合物含有（A)上述堿金屬硼酸鹽或其水合 物，同時(shí)還含有選自以下（B)-(E)中的至少一種化合物：
[0019] (B)選自下述通式⑴和下述通式（II)所示的取代羥基芳族羧酸酯衍生物中的至 少一種化合物：
[0020]
[0021] [式中，R1和R2分別表示碳原子數(shù)6以上的有機(jī)基團(tuán)，它們彼此相同或不同， a、b、c、d和e分別表示滿足1彡a彡3，1彡b彡3,0彡c彡3，1彡d彡3，1彡e彡3， 3彡（&+匕+6)<6，以及1<(。+(1)<5的關(guān)系的整數(shù)，1?1和1? 2為多個(gè)時(shí)，多個(gè)1?1和1?2彼此 相同或不同。];
[0022]
[0023][式中，R3、R4和R5分別表示碳原子數(shù)6以上的有機(jī)基團(tuán)，它們彼此相同或不同，f、 g、h、i、j、k和m分別表示滿足0彡f彡3,0彡g彡3，1彡（f+g)彡3,0彡h彡4,0彡i彡3， 1彡（h+i)彡6,0彡j彡3，1彡k彡3，1彡m彡3,0彡（f+h)彡4,1彡（g+i+m)彡4,以及 1彡（j+k) < 5的關(guān)系的整數(shù)，R3、R4和R5為多個(gè)時(shí)，多個(gè)R3、R 4和R5彼此相同或不同。]; [0024] (C)酚系抗氧化劑，
[0025] (D)胺系抗氧化劑，
[0026] (E)鉬系抗氧化劑。
[0027] [3]上述[1]或[2]所述的潤滑油組合物，其中，硫酸灰分為1.2質(zhì)量％以下。
[0028] 發(fā)明效果
[0029] 本發(fā)明的潤滑油組合物是用于使用生物燃料的內(nèi)燃機(jī)的潤滑油組合物，可提供即 使混入生物燃料、或者即使是低灰分也可以良好地發(fā)揮清凈性的潤滑油組合物。
[0030] 實(shí)施發(fā)明的最佳方式
[0031] 本發(fā)明是在內(nèi)燃機(jī)中使用的潤滑油組合物，該內(nèi)燃機(jī)使用含有選自天然油脂、天 然油脂的氫化處理物、天然油脂的酯交換物、以及天然油脂的酯交換物的氫化處理物中至 少一種的燃料。
[0032] 這里，作為天然油脂，可以使用在自然界中廣泛存在的各種動(dòng)植物油脂，優(yōu)選使用 以脂肪酸與甘油的酯作為主要成分的植物油，例如紅花油、大豆油、菜籽油、棕櫚油、棕櫚仁 油、棉籽油、椰子油、米糠油、芝麻油、蓖麻籽油、亞麻仁油、橄欖油、桐油、椿油、花生油、木棉 油、可可油、木蠟油、葵花籽油、玉米油等。
[0033] 天然油脂的氫化處理物是將上述油脂在適當(dāng)?shù)臍浠呋瘎┑拇嬖谙逻M(jìn)行所謂的 氫化所得的。
[0034] 這里，作為氫化催化劑，可列舉：鎳系催化劑、鉑族（Pt、Pd、Rh、Ru)系催化劑、鉆系 催化劑、氧化鉻系催化劑、銅系催化劑、鋨系催化劑、銥系催化劑、鉬系催化劑等。氫化催化 劑優(yōu)選將2種以上上述催化劑組合使用。
[0035] 天然油脂的酯交換物是在適當(dāng)?shù)孽ズ铣纱呋瘎┑拇嬖谙聦?duì)構(gòu)成天然油脂的三甘 油進(jìn)行酯交換反應(yīng)所得到的酯。例如，將低級(jí)醇與油脂在上述酯合成催化劑的存在下進(jìn)行 酯交換反應(yīng)，由此可以制備作為生物燃料的脂肪酸酯。低級(jí)醇是作為酯化劑使用的醇，可 列舉甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇等碳原子數(shù)5以下的醇，從反應(yīng)性和成本角度考慮優(yōu)選甲 醇。上述低級(jí)醇通常相對(duì)于油脂以當(dāng)量以上的量使用。
[0036] 天然油脂的酯交換物的氫化處理物是將上述酯交換物在適當(dāng)?shù)臍浠呋瘎┑拇?在下進(jìn)行氫化所得。
[0037] 天然油脂、天然油脂的氫化處理物、天然油脂的酯交換物和天然油脂的酯交換物 的氫化處理物添加到輕油等由烴構(gòu)成的燃料中，適合作為混合燃料使用。
[0038] 對(duì)于本發(fā)明的潤滑油組合物中的基礎(chǔ)油沒有特別限定，可以從以往作為內(nèi)燃機(jī)用 潤滑油的基礎(chǔ)油所使用的礦物油或合成油中選擇任意的基礎(chǔ)油使用。
[0039] 作為礦物油，例如可列舉如下制備的礦物油等：將原油常壓蒸餾，將得到的常壓渣 油進(jìn)行減壓蒸餾，將得到的潤滑油餾分進(jìn)行脫溶劑、溶劑萃取、氫解、溶劑脫蠟、催化脫蠟、 加氫精制等一種以上的處理得到的精制的礦物油；或者將蠟或GTLWAX異構(gòu)化制備的礦物 油。
[0040] 作為合成油，例如可列舉：聚丁烯、聚烯烴[α -烯烴均聚物或共聚物（例如乙烯/ α-烯烴共聚物）等]、各種酯（例如多元醇型酯、二元酸酯、磷酸酯等）、各種醚（例如聚苯 醚等）、多元醇、烷基苯、烷基萘等。這些合成油中特別優(yōu)選聚烯烴、多元醇型酯。
[0041] 本發(fā)明中，基礎(chǔ)油可以使用1種上述礦物油，也可以將2種以上組合使用。另外， 可以使用1種上述合成油，也可以將2種以上組合使用。還可以將1種以上礦物油與1種 以上合成油組合使用。
[0042] 對(duì)于基礎(chǔ)油的粘度沒有特別限定，根據(jù)潤滑油組合物的用途而不同，通常是KKTC 的運(yùn)動(dòng)粘度為2-30mm2/s，優(yōu)選3-15mm2/s，更優(yōu)選4-10mm2/s。如果100°C的運(yùn)動(dòng)粘度為 2mm2/s以上，則蒸發(fā)損失少，如果為30mm2/s以下，則粘性阻力導(dǎo)致的動(dòng)力的損失不會(huì)過大， 可得到燃料消耗改善的效果。
[0043] 作為基礎(chǔ)油，優(yōu)選使用環(huán)分析％ Ca為3. 0以下、硫分含量為50質(zhì)量ppm以下的基 礎(chǔ)油。這里，環(huán)分析％ Ca表示根據(jù)環(huán)分析n-d-M法計(jì)算的芳族成分的比例（百分率）。硫 分是按照J(rèn)IS K 2541測定的值。
[0044] % Ca為3. 0以下、硫分為50質(zhì)量ppm以下的基礎(chǔ)油具有良好的氧化穩(wěn)定性，可以 抑制酸值的升高或油泥的生成，同時(shí)可提供對(duì)金屬的腐蝕性少的潤滑油組合物。
[0045] 更優(yōu)選％ (^為I. 0以下，進(jìn)一步優(yōu)選0. 5以下，更優(yōu)選的硫分為30質(zhì)量ppm。
[0046] 而且，基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)優(yōu)選70以上，更優(yōu)選100以上，進(jìn)一步優(yōu)選120以上。該 粘度指數(shù)為70以上的基礎(chǔ)油由溫度變化所導(dǎo)致的粘度變化小。
[0047] 本發(fā)明的潤滑油組合物需要含有堿金屬硼酸鹽或其水合物。
[0048] 本發(fā)明所述的堿金屬硼酸鹽或其水合物通常以容易應(yīng)用的微粒分散體形式利用。 作為堿金屬硼酸鹽或其水合物的實(shí)例，可列舉：按照美國專利3929650和4089790所述的方 法合成的化合物等。例如可列舉：在堿金屬氫氧化物的存在下、優(yōu)選進(jìn)一步在琥珀酰亞胺等 無灰性分散劑的共存下，將堿金屬或堿土類金屬中性磺酸鹽進(jìn)行碳酸化，得到過堿性（過 塩基性perbasic)磺酸鹽，使硼酸與其反應(yīng)得到的堿金屬硼酸鹽的微粒分散體。這里，堿金 屬優(yōu)選鉀、鈉等。
[0049] 具體實(shí)例可列舉：中性磺酸鈣和分散在琥珀酰亞胺系中的組成式：KB3O5 · H2O所示 的堿金屬硼酸鹽的水合物的粒徑約〇. 3 μπι以下的微粒分散體。
[0050