专利名称：润滑剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑剂组合物。
背景技术：
含有油的润滑剂组合物，可以用于压缩制冷剂(例如氟利昂气体)的压缩机和内燃机等。在该压缩机和内燃机等中，使润滑剂组合物的特性发生变化，从而可以调整粘性和与制冷剂的相溶性，抑制旋转扭矩(torque)。
这种润滑剂组合物，一般在出厂时的产品压缩机和内燃机等中填充适合于该产品特性的专用润滑剂组合物。但是，在使用过程中的维护时和出现故障更换部件时，大多使用容易得到的市售品的通用油。
因此，一旦使用市售品的通用油，通用油就会与专用的润滑剂组合物中所含的油混合，在压缩机和内燃机等内部产生金属磨损、能量损失增加。结果，不能充分地发挥机器原有的性能。
相对于此，公开了使用销售品的油，通过配合市售润滑剂、添加剂、超微粒子陶瓷，从而解决压缩机故障的润滑油(例如，参照专利文献1)。
专利文献1日本特开平10-195470号公报发明内容但是，上述专利文献1所述的润滑油存在下述问题。
即，上述润滑油，由于在压缩机和内燃机等内部的摩擦，压缩机工作时的电力和燃料消耗等的损失大，经济性不充分。
另一方面，在上述专利文献1所述的润滑油中，添加用于减少摩擦的添加剂时，能够减少摩擦。
但是，在摩擦减少的同时，在内燃机等中，因为存在使用润滑油时压缩制冷剂的效率下降的趋势，所以，内燃机等的输出功率下降，结果导致经济性不充分。
本发明是鉴于上述情况完成的，目的在于提供一种润滑剂组合物，其在用于压缩机和内燃机等中时，能够减少电力和燃料消耗，并提高冷却效率，抑制输出功率下降。
为了解决上述课题，本发明的润滑剂组合物的特征在于含有润滑基础油、由金属构成的第一超微粒子粉末和由矿物构成的第二超微粒子粉末。
因为本发明的润滑剂组合物含有由金属构成的第一超微粒子粉末和由矿物构成的第二超微粒子粉末，所以，在用于压缩机和内燃机等时，能够减少润滑剂组合物与内燃机等的金属表面的摩擦，并提高压缩制冷剂的效率。因此，可抑制旋转扭矩，减少电力和燃料消耗，同时，能够提高冷却效率，抑制输出功率的下降。还可以减少压缩机和内燃机等的振动和异常噪音。
其理由尚不确定，发明人认为例如在将含有金属的超微粒子粉末用于压缩机和内燃机等时，金属粉末进入压缩机和内燃机等内部的金属表面的凹凸，使金属表面变得平滑，从而减少润滑剂组合物与该金属面的摩损(定位(bearing)效应)，能够减少电力和燃料消耗。
另外，发明人认为在将含有矿物的超微粒子粉末用于内燃机等时，矿物粉末发挥着使润滑剂组合物中含有的更多的油缠绕在表面上进行润滑，并填充构成油的分子的分子间隙的作用，提高该油的机密性提高，压缩效率提高，所以，能够提高冷却效率，抑制输出功率的下降。
因此，根据本发明的润滑剂组合物，在各种压缩机和内燃机等中，即使与专用的润滑剂组合物中所含的油混合，也能够减少例如由于粘性不同等特性引起的摩擦，并能够抑制由于油的机密性不同等引起的冷却效率的下降。结果，能够充分地发挥具有压缩机和内燃机等的机器原有的性能。因此，特别是能够成为不受制冷剂和压缩机等的种类限制的具有通用性的润滑剂组合物。
在上述润滑剂组合物中，第一和第二超微粒子粉末的平均粒径分别是0.2～100μm，并且优选相对100质量份的第一超微粒子粉末，第二超微粒子粉末的配合比例为100～1000质量份。这里，所谓粒径，指的是用光学显微镜观察粒子时，在被观察的粒子的二维面中最大的粒径。
如果是这种超微粒子粉末，因为能够充分地增大表面积，所以，能够在表面吸附更多的润滑基础油，进一步减少摩擦。
另外，如果如上所述配合第一和第二超微粒子粉末，则能够均衡地发挥减少摩擦和提高冷却效率的作用。因此，特别是能够作为不受制冷剂和压缩机等的种类限制的更具有通用性的润滑剂组合物。
在上述润滑剂组合物中，优选第二超微粒子粉末包含粘土矿物。如果第二超微粒子粉末包含粘土矿物，在用于压缩机和内燃机等时，由于润滑剂组合物的机密性提高，所以能够进一步提高冷却效率。另外，因为这种粘土矿物也具有使摩擦下降的作用，所以更加有效。
优选润滑基础油为多元醇酯。如果润滑基础油是多元醇酯，因为超微粒子粉末的分散性优异，所以用于各种内燃机时，能够进一步减少电力和燃料消耗，提高冷却效率，进一步抑制输出功率的下降。
另外，因为多元醇酯和各种制冷剂的相溶性也很优异，所以，在将含有多元醇酯的润滑剂组合物用于压缩机时，因为与一般使用的制冷剂的相溶性优异，所以和多元醇酯以外的润滑基础油相比，能够进一步提高冷却效果。
根据本发明的润滑剂组合物，通用性优异，能够减少在压缩机和内燃机等中使用时的电力和燃料消耗，并能够提高冷却效率，进一步抑制输出功率的下降。
具体实施例方式
下面，表示本发明的优选实施方式，更详细地进行说明。
本发明的润滑剂组合物含有第一和第二超微粒子粉末。该第一超微粒子粉末由金属构成。作为该金属，优选使用例如铝、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、金、铂、银、铋、锑等。并且，只要含有这些金属，可以是合金，可以单独地使用1种这些金属，也可以组合2种以上使用。
如果第一超微粒子粉末是上述金属，由于难以被酸和碱侵蚀，所以，润滑剂组合物本身的稳定性也优异。其中，优选使用钛、镍、铜。通过将这些金属调整为所希望尺度进行使用，能够充分地减少摩擦。另外，更优选镍、铜，特别优选镍。由于这些金属的柔软性优异，所以进入压缩机和内燃机等内部的金属表面的凹凸中，使金属表面平滑，从而能够进一步减少润滑剂组合物和该金属表面的摩擦。
在将上述金属用于压缩机和内燃机等时，可减少电力和燃料消耗，经济性优异。另外，也可以减少振动和异常噪音，润滑剂组合物使环境温和。
另外，上述第二超微粒子粉末由矿物构成。作为在本发明中使用的矿物，可以列举例如蒙脱石、贝德石、绿脱石、皂石、锌蒙脱石、锂蒙脱石、云母、富镁蒙脱石等蒙脱石族、蛭石族等粘土矿物，和水晶、膨润性合成氟云母(Na型、Li型合成云母)等。这些可以是来自天然产物，可以是天然产物的处理品，也可以是如膨润性合成氟云母的合成品。另外，这些可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。
其中，优选含有粘土矿物或水晶，更优选使用粘土矿物和水晶。在将这些矿物用于压缩机和内燃机等时，因为润滑剂组合物的机密性提高，所以，能够进一步提高冷却效率。另外，由于该粘土矿物也具有减少摩擦的作用，所以更加有效。
在将这些矿物用于内燃机等时，机密性提高，能够提高冷却效率，进一步抑制输出功率的下降，经济性优异。
根据本发明的润滑剂组合物，因为混合使用第一和第二超微粒子粉末，所以，在压缩机和内燃机等中，第一超微粒子粉末充分地减少摩擦，第二超微粒子粉末伴随着减少摩擦，能够抑制润滑剂组合物压缩制冷剂效率的下降。
由此，本发明的润滑剂组合物即使与专用的润滑剂组合物中所含的油混合，也能够减少例如由于粘性不同等特性引起的摩擦，并且能够抑制由于油的机密性不同等引起的冷却效率的下降。结果，能够充分地发挥具有压缩机和内燃机等的机器原有的性能。
使用的第一和第二超微粒子粉末的含量，优选相对100质量份润滑基础油，为0.02～2.0质量份。一旦含量小于0.02质量份，在用于压缩机和内燃机等的情况下，难以充分地提高压缩制冷剂的效率；一旦大于2.0质量份，在用于内燃机等的情况下，存在活塞和气缸之间的摩擦阻力增大的趋势。更优选0.08～1.0质量份。
另外，优选使用的第一和第二超微粒子粉末的莫氏硬度均为2～7。一旦莫氏硬度小于2，就会存在使超微粒子粉末分散时和使含有超微粒子的润滑剂组合物润滑时的作业性变差的趋势；一旦大于7，就会存在压缩机和内燃机等的内部的金属表面受到损伤的危险。
上述的第一和第二超微粒子粉末使用超微粒子粉末。这里所谓的超微粒子，指的是从纳米尺寸至微米以下尺寸的粒子，优选第一和第二超微粒子粉末各自的平均粒径是0.2～100μm。如果为这样的超微粒子粉末，由于能够充分地增大表面积，所以能够在表面吸附更多的润滑基础油，进一步减少摩擦。另外，更优选0.4～50μm，特别优选0.5～10μm。
一旦平均粒径小于0.2μm，就会存在粒子之间凝集的危险，存在不能稳定润滑的趋势；另外，一旦平均粒径大于100μm，就会存在压缩机和内燃机等的内部引起堵塞的危险，存在不能稳定润滑的趋势。
另外，第一微粒粉末和第二微粒粉末的平均粒径可以相同，也可以不同。该微粒粉末的平均粒径可根据使用的金属或矿物进行适当变化。例如，使用莫氏硬度高的镍作为第一微粒粉末时，平均粒径优选为1μm以下；使用莫氏硬度低的水晶作为第二微粒粉末时，平均粒径优选为1～10um。另外，上述超微粒子粉末的形状没有特别的限定，能够使用所有形状的粉末。
另外，通过调整第一和第二超微粒子粉末的配合比，能够根据目的改变特性。具体而言，相对于100质量份的第一超微粒子粉末，第二超微粒子粉末的配合比例优选为100～1000质量份，更优选第二超微粒子粉末为300～800质量份。如果如上所述配合第一和第二超微粒子粉末，则能够均衡地发挥减少摩擦和提高机密性的作用。因此，特别是能够成为不受制冷剂和压缩机等种类限制的具有通用性的润滑剂组合物。
一旦第二超微粒子粉末小于100质量份，与在上述配合比范围的情况相比，就会存在机密性不充分的趋势；另外，一旦大于1000质量份，在用于压缩机的情况下，就会存在压缩机内部的摩擦阻力增大的趋势。
另外，该超微粒子粉末的制造方法，可以通过在润滑基础油中添加金属粉末和矿物粉末，利用一直以来使用的分散机等进行分散而得到。作为该分散机，可以适当地使用搅拌机、均化器、竖式转锥磨机(colloid mill)、球磨机、微粉碎分散机(beads mill)、砂磨机等。
作为在本发明中可以使用的润滑基础油，没有特别的限定，可以使用市售的润滑油。作为该润滑基础油的具体例子，可以列举天然物和合成物。例如，作为天然物，可以列举蓖麻油、猪油等的植物油、动物油；作为合成物，可以列举聚丁烯、聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、氯化聚丁烯等碳氢化合物，十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)苯、联二苯、联三苯、烷基化多酚、烷基化二苯基醚、烷基化二苯基硫化物等芳香族化合物，聚氧化乙烯(polyethyleneoxide)、聚氧化丙烯(polypropylene oxide)等氧化烯(alkylene oxide)，苯二酸、琥珀酸、顺丁烯二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、反丁烯二酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、链烯基丙二酸等高级脂肪酸，己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、反丁烯二酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯等高级脂肪酸酯，丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇等高级醇，由碳原子数5～12的一元羧酸和多元醇形成的酯，三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等的多元醇酯，硅油和硅酸盐油等硅类，磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸基膦酸(decyl phosphonic acid)的二乙酯等含磷有机酸。
另外，这些润滑基础油，可以是未精制油，也可以是精制油，或者也可以是再精制油。
其中优选使用合成物，更优选使用多元醇酯。如果润滑基础油为合成物，因为超微粒子粉末的分散性优异，用于各种内燃机内的情况下，能够进一步降低电力和燃料消耗，能够提高冷却效率，抑制输出功率的下降。另外，在将含有由合成物组成的润滑基础油的润滑剂组合物用于压缩机的情况下，因为与一般使用的制冷剂的相溶性优异，所以，能够进一步提高冷却效果。
另外，本发明的润滑剂组合物的运动粘度，在40℃的温度条件下，优选为30×10-6～60×10-6m2/s。一旦小于30×10-6m2/s，在用于压缩机和内燃机等的情况下，存在损伤压缩机和内燃机等内部的金属面的趋势；一旦大于60×10-6m2/s，在用于压缩机和内燃机等的情况下，由于压缩机和内燃机等启动时的摩擦阻力增大，所以存在消耗电力增大的趋势。另外，上述运动粘度在100℃的温度条件下，更优选3×10-6～10×10-6m2/s。此时，即使在高温下，也能够进一步发挥本发明的效果。另外，运动粘度是根据规格ASTMD445测定的粘度。
在本发明的润滑剂组合物中，只要含有上述润滑基础油和超微粒子粉末即可，也可以适当含有助剂和添加剂。例如，可以列举除水剂、防漏气剂、防漏油剂、防腐剂、减摩剂(防止摩损剂)、抗氧剂(防氧化剂)、酸处理剂、去垢分散剂、粘性维持剂(粘度指数提高剂)、抗泡剂(消泡剂)、流动点改进剂(流动点下降剂)、干式覆膜润滑剂、固体润滑剂、燃料添加剂、润滑防锈剂、漏气检测剂等。
本发明的润滑剂组合物，能够用作压缩机和内燃机等的润滑油。在这种情况下，用于该压缩机和内燃机等的制冷剂没有特别的限定。
本发明的润滑剂组合物，适用于冷冻、冷藏机和空调机、汽车用空气调节机、各种内燃机、各种传动装置、压缩机等。
实施例下面，根据实施例具体地说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。
实施例1混合在下述配方A中所示的材料。
(配方A)
搅拌得到的混合物，得到运动粘度是46×10-6m2/s的润滑剂组合物A。另外，用光学显微镜测定平均粒径，运动粘度在40℃的温度条件下，依据规格ASTMD445进行测定。
除第一和第二超微粒子粉末以外，和实施例1同样操作，得到润滑剂组合物B。
使用汽车辅助发动机整套配件(バスサブエンジンキツト)(DieselKiki Co.，Ltd.生产，空气调节器MODELCL-7)，对上述润滑剂组合物A、B进行燃料消耗量试验。试验使用5.6kg制冷剂(R134a)、各20ml的润滑剂组合物A、B。
首先，在汽车辅助发动机整套配件中放入制冷剂和润滑剂组合物等，空转运转30分钟，测定运转中的燃料消耗量。将5次该试验作为1组，进行2组。在表1和表2中表示得到的结果。
使用冷冻冷藏库(SANYO公司生产，直冷式冷冻冷藏库SR-111C(SB)型)，对上述润滑剂组合物A进行冷却效率试验。试验并列设置2台上述冷冻冷藏库，1台使用润滑剂组合物A，另1台中使用润滑剂组合物B，运转12小时，对“最低温度”、“消耗电力”、“摩擦”进行评价。在表3中表示得到的结果。
另外，对“最低温度”使用佐藤计量器制作所生产的存储计SK-L200T测定冷冻库内的温度。对“消耗电力”，在100V插头(consentplug)中插入takemotodenki公司生产的简易型电量显示器T3T-R，测定消耗电力。“摩擦”，测定压缩机主体的外壳温度。温度被抑制时，可以推测摩擦减少。
使用轻型汽车(SUZUKI公司生产，货车R平成10年式样，型号SF-MC21S，原动机K6A，行驶距离75000km的式样过程车)，对输出功率进行试验。试验在轻型汽车的空气压缩机中填充15mL润滑剂组合物A、B，以时速125km在试验场(平坦路)行驶。此时，使空气压缩机运转，对最高速度的变化进行调查。在表4表示得到的结果。
实施例1的润滑剂组合物在评价方法1中可知，能够减少约15％的燃料消耗量。反之，不依照本发明的比较例1，即使燃料消耗量与基础量比较，也可知不能充分减少。另外，在评价方法2中可知，实施例1的润滑剂组合物与不依照本发明的比较例1相比，能够充分地降低最低温度，另外，也能够充分地减少摩擦。并且在评价方法3中可知，实施例1的润滑剂组合物能够抑制输出功率的下降。由此，因为依据本法明的润滑剂组合物能够充分地降低燃料消耗，提高冷却效率，并进一步抑制输出功率的下降，所以确认经济性优异。
产业上的可利用性本发明的润滑剂组合物，可以适用于压缩机和内燃机等的润滑油，能够充分地减少燃料消耗，提高冷却效率，抑制输出功率的下降。
权利要求
1.一种润滑剂组合物，其特征在于含有润滑基础油，由金属构成的第一超微粒子粉末，和由矿物构成的第二超微粒子粉末。
2.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于所述第一和第二超微粒子粉末的平均粒径分别是0.2μm～100μm，并且相对于100质量份的所述第一超微粒子粉末，所述第二超微粒子粉末的配合比例为100质量份～1000质量份。
3.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于所述第二超微粒子粉末包含粘土矿物。
4.如权利要求2所述的润滑剂组合物，其特征在于所述第二超微粒子粉末包含粘土矿物。
5.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑基础油是多元醇酯。
6.如权利要求2所述的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑基础油是多元醇酯。
7.如权利要求3所述的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑基础油是多元醇酯。
8.如权利要求4所述的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑基础油是多元醇酯。
全文摘要
本发明提供一种润滑剂组合物，其特征在于，含有润滑基础油、由金属构成的第一超微粒子粉末和由矿物构成的第二超微粒子粉末。根据本发明，通用性优异，能够降低用于压缩机或内燃机等时的电力和燃料消耗，并能够提高冷却效率，进一步抑制输出功率的下降。
文档编号C10M105/00GK101014689SQ20058002139
公开日2007年8月8日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者菅原淳 申请人:爱法思特株式会社, 太阳株式会社