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潤滑油組合物的制作方法

文檔序號:12576577閱讀:170來源:國知局

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種潤滑油組合物。



背景技術(shù):

以往,在內(nèi)燃機(jī)、變速機(jī)、其它機(jī)械裝置中,為了使其順利地發(fā)揮作用而使用潤滑油。特別是隨著內(nèi)燃機(jī)的高性能化、高輸出化、運轉(zhuǎn)條件的苛刻化等,對內(nèi)燃機(jī)用潤滑油(機(jī)油)的性能提出很高的要求。因此,為了滿足這樣的要求性能,在現(xiàn)有的機(jī)油中配合了抗磨劑、金屬系清潔劑、無灰分散劑、抗氧化劑等各種添加劑(例如參照下述專利文獻(xiàn)1~3)。另外近來,對潤滑油的省燃耗性能的要求日益變高,正在研究高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的應(yīng)用、各種摩擦調(diào)整劑的應(yīng)用等(例如參照下述專利文獻(xiàn)4)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-279287號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-129182號公報

專利文獻(xiàn)3:日本特開平08-302378號公報

專利文獻(xiàn)4:日本特開平06-306384號公報



技術(shù)實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的問題

然而,現(xiàn)有的潤滑油在省燃耗性這一點上未必稱得上充分。

例如,作為通常的省燃耗化的技術(shù),已知有:潤滑油的運動粘度的降低以及粘度指數(shù)的提高(基于低粘度基礎(chǔ)油與粘度指數(shù)改進(jìn)劑的組合的多級化)。然而,采用這些技術(shù)的情況下,由于潤滑油或構(gòu)成潤滑油的基礎(chǔ)油的粘度降低,因此有可能導(dǎo)致嚴(yán)酷的潤滑條件下(高溫高剪切條件下)的潤滑性能降低,產(chǎn)生磨耗、燒結(jié)、疲勞破壞等不良現(xiàn)象。也就是,以往的潤滑油難以在維持耐久性等其它實用性能的同時賦予充分的省燃耗性。

于是,為了防止上述的不良現(xiàn)象、維持耐久性,并賦予省燃耗性,有效的是,提高150℃下的HTHS粘度(“HTHS粘度”也稱作“高溫高剪切粘度”。),另一方面降低40℃下的運動粘度、100℃下的運動粘度以及100℃下的HTHS粘度,但是以往的潤滑油極難全部滿足這些必要條件。此外,還已知只降低粘度會使金屬彼此接觸的邊界潤滑區(qū)域的摩擦系數(shù)提高。為了提高省燃耗性還需要同時降低邊界潤滑區(qū)域的摩擦系數(shù)。

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而進(jìn)行的,其目的在于提供一種既能維持150℃下的HTHS粘度又能夠充分降低40℃下的運動粘度、100℃下的運動粘度以及100℃下的HTHS粘度、并且能夠充分抑制邊界潤滑區(qū)域的摩擦系數(shù)的提高、省燃耗性優(yōu)異的潤滑油組合物。

用于解決問題的方案

為了解決上述課題,本發(fā)明提供一種潤滑油組合物,其含有:100℃下的運動粘度為1~20mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油;(A)在由13C-NMR獲得的譜圖中,相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積M1與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上的粘度指數(shù)改進(jìn)劑;(B)摩擦調(diào)整劑;以及(C)用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽。

上述(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)選為聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑。

進(jìn)而,上述(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)選PSSI為40以下、重均分子量與PSSI之比為1×104以上的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。

此處,本發(fā)明中所說的“PSSI”是指:依照ASTM D 6022-01(Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index(永久剪切穩(wěn)定性指數(shù)計算的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程)),根據(jù)通過ASTM D 6278-02(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus(用歐洲柴油噴射裝置測定含聚合物液體的剪切穩(wěn)定性的試驗方法))測定的數(shù)據(jù)計算出的、聚合物的永久剪切穩(wěn)定性指數(shù)(Permanent Shear Stability Index)。

此外,上述(B)摩擦調(diào)整劑優(yōu)選為有機(jī)鉬化合物。

此外,上述(C)用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽優(yōu)選為用堿土金屬硼酸鹽將堿土金屬水楊酸鹽高堿化而成的高堿性堿土金屬水楊酸鹽。

發(fā)明的效果

綜上所述,本發(fā)明可提供一種既能維持150℃下的HTHS粘度又能夠充分降低40℃下的運動粘度、100℃下的運動粘度及100℃下的HTHS粘度、并且能夠充分抑制邊界潤滑區(qū)域的摩擦系數(shù)的提高、省燃耗性優(yōu)異的潤滑油組合物。例如,根據(jù)本發(fā)明的潤滑油組合物,即使不采用聚-α-烯烴系基礎(chǔ)油、酯系基礎(chǔ)油等合成油、低粘度礦物油系基礎(chǔ)油,也能在將150℃下的HTHS粘度維持在所期望的值的同時發(fā)揮充分的省燃耗性。

此外,本發(fā)明的潤滑油組合物也可適宜用于兩輪車用、四輪車用、發(fā)電用、熱電聯(lián)產(chǎn)用等的汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)等,進(jìn)而,不僅可適宜用于使用硫成分為50質(zhì)量ppm以下的燃料的這些各種發(fā)動機(jī),而且也可用于船舶用、艇外推進(jìn)機(jī)用的各種發(fā)動機(jī)。

具體實施方式

以下,對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實施方式的潤滑油組合物含有:100℃下的運動粘度為1~20mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油;(A)在由13C-NMR獲得的譜圖中,相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積M1與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上的粘度指數(shù)改進(jìn)劑;((B)摩擦調(diào)整劑;以及(C)用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽。

本實施方式的潤滑油組合物中,使用100℃下的運動粘度為1~20mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油(以下,稱作“本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油”。)。

作為本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油,例如可列舉出:通過溶劑脫瀝青、溶劑萃取、加氫裂化、加氫異構(gòu)化、溶劑脫蠟、催化脫蠟、氫化精制、硫酸洗滌、白土處理等精制處理中的單獨1種或2種以上組合對將原油常壓蒸餾和/或減壓蒸餾而得到的潤滑油餾分進(jìn)行精制得到的烷烴(paraffin)系礦物油、或者正構(gòu)烷烴系基礎(chǔ)油、異構(gòu)烷烴系基礎(chǔ)油等之中的、100℃下的運動粘度為1~20mm2/s的基礎(chǔ)油。

作為本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的優(yōu)選實例,可列舉出:以以下所示的基礎(chǔ)油(1)~(8)為原料,通過規(guī)定的精制方法對該原料油和/或從該原料油回收的潤滑油餾分進(jìn)行精制,回收潤滑油餾分從而得到的基礎(chǔ)油。

(1)烷烴基系原油和/或混合基系原油經(jīng)過常壓蒸餾而得到的餾出油

(2)烷烴基系原油和/或混合基系原油的常壓蒸餾殘渣油經(jīng)過減壓蒸餾而得到的餾出油(WVGO)

(3)通過潤滑油脫蠟工序獲得的蠟(疏松石蠟等)和/或通過天然氣制油(GTL)工藝等而獲得的合成蠟(費托蠟、GTL蠟等)

(4)選自基礎(chǔ)油(1)~(3)中的1種或2種以上的混合油和/或該混合油的輕度加氫裂化處理油

(5)選自基礎(chǔ)油(1)~(4)中的2種以上的混合油

(6)基礎(chǔ)油(1)、(2)、(3)、(4)或(5)的脫瀝青油(DAO)

(7)基礎(chǔ)油(6)的輕度加氫裂化處理油(MHC)

(8)選自基礎(chǔ)油(1)~(7)中的2種以上的混合油。

予以說明,作為上述規(guī)定的精制方法,優(yōu)選的是,加氫裂化、加氫補充精制(hydrofinishing)等氫化精制;糠醛溶劑萃取等溶劑精制;溶劑脫蠟、催化脫蠟等脫蠟;基于酸性白土、活性白土等的白土精制;硫酸洗滌、苛性鈉洗滌等化學(xué)品(酸或堿)洗滌等。本發(fā)明中,可單獨進(jìn)行這些精制方法中的1種,也可組合進(jìn)行2種以上。另外,組合2種以上的精制方法的情況下,對其順序沒有特別限制,可適當(dāng)選定。

進(jìn)而,作為本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油,特別優(yōu)選的是,通過對選自上述基礎(chǔ)油(1)~(8)中的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油回收的潤滑油餾分進(jìn)行規(guī)定的處理而得到的下述基礎(chǔ)油(9)或(10)。

(9)對選自上述基礎(chǔ)油(1)~(8)中的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油回收的潤滑油餾分進(jìn)行加氫裂化,對其產(chǎn)物或通過蒸餾等從其產(chǎn)物回收的潤滑油餾分進(jìn)行溶劑脫蠟、催化脫蠟等脫蠟處理,或在進(jìn)行該脫蠟處理之后進(jìn)行蒸餾從而得到的加氫裂化礦物油

(10)對選自上述基礎(chǔ)油(1)~(8)中的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油回收的潤滑油餾分進(jìn)行加氫異構(gòu)化,對其產(chǎn)物或通過蒸餾等從其產(chǎn)物回收的潤滑油餾分進(jìn)行溶劑脫蠟、催化脫蠟等脫蠟處理,或在進(jìn)行該脫蠟處理之后進(jìn)行蒸餾從而得到的加氫異構(gòu)化礦物油。

此外,在獲得上述(9)或(10)的潤滑油基礎(chǔ)油時,也可在恰當(dāng)?shù)牟襟E,根據(jù)需要而進(jìn)一步設(shè)置溶劑精制處理工序和/或加氫補充精制處理工序。

此外,對上述加氫裂化/加氫異構(gòu)化中使用的催化劑沒有特別限制,但是優(yōu)選使用如下加氫異構(gòu)化催化劑:以具有分解活性的復(fù)合氧化物(例如,硅酸鋁(silica-alumina)、氧化鋁-氧化硼、氧化硅-氧化鋯等)或組合該復(fù)合氧化物的1種以上并用粘合劑粘結(jié)而成的物質(zhì)為載體,并負(fù)載有具有氫化能力的金屬(例如元素周期表第6族(第VIa族)的金屬、第8~10族(第VIII族)的金屬等的1種以上)的加氫裂化催化劑;或者在包含沸石(例如ZSM-5、β沸石、SAPO-11等)的載體上負(fù)載有包含第8~10族(第VIII族)的金屬之中至少1種以上的具有氫化能力的金屬的加氫異構(gòu)化催化劑。加氫裂化催化劑以及加氫異構(gòu)化催化劑也可通過層疊或混合等而組合使用。

對加氫裂化/加氫異構(gòu)化時的反應(yīng)條件沒有特別限制,優(yōu)選設(shè)為氫分壓0.1~20MPa、平均反應(yīng)溫度150~450℃、LHSV0.1~3.0hr-1、氫/油比50~20000scf/b。

本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在100℃下的運動粘度需要20mm2/s以下,優(yōu)選為10mm2/s以下,更優(yōu)選為7mm2/s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5.0mm2/s以下,特別優(yōu)選為4.5mm2/s以下,最優(yōu)選為4.0mm2/s以下。另一方面,該100℃下的運動粘度需要為1mm2/s以上,優(yōu)選為1.5mm2/s以上,更優(yōu)選為2mm2/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2.5mm2/s以上,特別優(yōu)選為3mm2/s以上。本發(fā)明中所說的100℃下的運動粘度是表示ASTM D-445中規(guī)定的100℃下的運動粘度。在潤滑油基礎(chǔ)油的100℃下的運動粘度超過20mm2/s的情況下,存在低溫粘度特性惡化、且無法獲得充分的省燃耗性的可能,在1mm2/s以下的情況下,由于潤滑部位的油膜形成不充分,因而存在潤滑性低劣、且潤滑油組合物的蒸發(fā)損耗變大的可能。

本發(fā)明中,優(yōu)選通過蒸餾等分離使用100℃下的運動粘度處于下述范圍的潤滑油基礎(chǔ)油。

(I)100℃下的運動粘度為1.5mm2/s以上且不足3.5mm2/s、更優(yōu)選為2.0~3.0mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油

(II)100℃下的運動粘度為3.5mm2/s以上且不足4.5mm2/s、更優(yōu)選為3.7~4.3mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油

(III)100℃下的運動粘度為4.5~10mm2/s、更優(yōu)選為4.8~9mm2/s、特別優(yōu)選為5.5~8.0mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在40℃下的運動粘度優(yōu)選為80mm2/s以下,更優(yōu)選為50mm2/s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20mm2/s以下,特別優(yōu)選為18mm2/s以下,最優(yōu)選為16mm2/s以下。另一方面,該40℃下的運動粘度優(yōu)選為6.0mm2/s以上,更優(yōu)選為8.0mm2/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為12mm2/s以上,特別優(yōu)選為14mm2/s以上,最優(yōu)選為15mm2/s以上。在潤滑油基礎(chǔ)油的40℃下的運動粘度超過80mm2/s的情況下,存在低溫粘度特性惡化、且無法獲得充分的省燃耗性的可能,在6.0mm2/s以下的情況下,由于潤滑部位的油膜形成不充分,因而存在潤滑性低劣、且潤滑油組合物的蒸發(fā)損耗變大的可能。此外,在本發(fā)明中,優(yōu)選通過蒸餾等分離使用40℃下的運動粘度處于下述范圍的潤滑油餾分。

(IV)40℃下的運動粘度為6.0mm2/s以上且不足12mm2/s、更優(yōu)選為8.0~12mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油

(V)40℃下的運動粘度為12mm2/s以上且不足28mm2/s、更優(yōu)選為13~19mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油

(VI)40℃下的運動粘度為28~50mm2/s、更優(yōu)選為29~45mm2/s、特別優(yōu)選為30~40mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油。

本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)優(yōu)選為120以上。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(I)和(IV)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~135,更優(yōu)選為120~130。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~160,更優(yōu)選為125~150,進(jìn)一步優(yōu)選為135~145。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~180,更優(yōu)選為125~160。粘度指數(shù)不足前述下限值時,不僅粘度-溫度特性以及熱/氧化穩(wěn)定性、揮發(fā)防止性惡化,而且摩擦系數(shù)傾向于提高,另外,磨耗防止性傾向于降低。另外,粘度指數(shù)超過前述上限值時,低溫粘度特性傾向于降低。

予以說明,本發(fā)明中所說的粘度指數(shù)是指依照J(rèn)IS K2283-1993測定的粘度指數(shù)。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在15℃下的密度(ρ15)雖然與潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級有關(guān),但是優(yōu)選為下述式(A)所示的ρ的值以下、即ρ15≤ρ。

ρ=0.0025×kv100+0.816 (A)

[式中,kv100表示潤滑油基礎(chǔ)油在100℃下的運動粘度(mm2/s)。]

予以說明,ρ15>ρ的情況下,粘度-溫度特性以及熱/氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而揮發(fā)防止性和低溫粘度特性傾向于降低,可能使省燃耗性惡化。另外,在潤滑油基礎(chǔ)油中配合了添加劑的情況下該添加劑的效力可能會降低。

具體而言,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在15℃下的密度(ρ15)優(yōu)選為0.860以下,更優(yōu)選為0.850以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.840以下,特別優(yōu)選為0.822以下。

予以說明,本發(fā)明中所說的15℃下的密度是指依照J(rèn)IS K 2249-1995在15℃下測定的密度。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的傾點也與潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級有關(guān),例如,上述潤滑油基礎(chǔ)油(I)和(IV)的傾點優(yōu)選為-10℃以下,更優(yōu)選為-12.5℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為-15℃以下。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的傾點優(yōu)選為-10℃以下,更優(yōu)選為-15℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為-17.5℃以下。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的傾點優(yōu)選為-10℃以下,更優(yōu)選為-12.5℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為-15℃以下。傾點超過前述上限值時,使用了該潤滑油基礎(chǔ)油的潤滑油整體的低溫流動性傾向于降低。予以說明,本發(fā)明中所說的傾點是指依照J(rèn)IS K 2269-1987測定的傾點。

此外,本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油的苯胺點(AP(℃))雖然與潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級有關(guān),但是優(yōu)選為由下述式(B)所示的A的值以上、即AP≥A。

A=4.3×kv100+100 (B)

[式中,kv100表示潤滑油基礎(chǔ)油在100℃下的運動粘度(mm2/s)。]

予以說明,AP<A的情況下,粘度-溫度特性以及熱/氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而揮發(fā)防止性和低溫粘度特性傾向于降低,另外,在潤滑油基礎(chǔ)油中配合了添加劑的情況下該添加劑的效力傾向于降低。

例如,上述潤滑油基礎(chǔ)油(I)和(IV)的AP優(yōu)選為108℃以上,更優(yōu)選為110℃以上。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的AP優(yōu)選為113℃以上,更優(yōu)選為119℃以上。此外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的AP優(yōu)選為125℃以上,更優(yōu)選為128℃以上。予以說明,本發(fā)明中所說的苯胺點是指依照J(rèn)IS K 2256-1985測定的苯胺點。

本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的碘值優(yōu)選為3以下,更優(yōu)選為2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1以下,特別優(yōu)選為0.9以下,最優(yōu)選為0.8以下。此外,也可以不足0.01,但是考慮到與其相稱的效果小的方面以及與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系,優(yōu)選為0.001以上,更優(yōu)選為0.01以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.03以上,特別優(yōu)選為0.05以上。通過將潤滑油基礎(chǔ)油成分的碘值設(shè)為3以下,可飛躍性地提高熱/氧化穩(wěn)定性。予以說明,本發(fā)明中所說的碘值是指,通過JIS K0070“化學(xué)製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価および不ケン化価(化學(xué)制品的酸值、皂化值、碘值、羥值以及不皂化值)”的指示劑滴定法測定的碘值。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的硫成分含量依賴于其原料的硫成分的含量。例如,在使用如通過費-托反應(yīng)等而得到的合成蠟成分那樣的、實質(zhì)上不含硫的原料的情況下,可獲得實質(zhì)上不含硫的潤滑油基礎(chǔ)油。此外,在使用潤滑油基礎(chǔ)油通過精制過程而得到的疏松石蠟、通過精蠟過程而得到的微蠟等包含硫的原料的情況下,所獲得的潤滑油基礎(chǔ)油中的硫成分通常為100質(zhì)量ppm以上。在本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中,從進(jìn)一步提高熱/氧化穩(wěn)定性以及低硫化的觀點考慮,硫成分的含量優(yōu)選為100質(zhì)量ppm以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下,特別優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的氮成分的含量優(yōu)選為7質(zhì)量ppm以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3質(zhì)量ppm以下。氮成分的含量超過5質(zhì)量ppm時,熱/氧化穩(wěn)定性傾向于降低。予以說明,本發(fā)明中所說的氮成分是指依照J(rèn)IS K 2609-1990測定的氮成分。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的%Cp優(yōu)選為70以上,優(yōu)選為80~99,更優(yōu)選為85~95,進(jìn)一步優(yōu)選為87~94,特別優(yōu)選為90~94。在潤滑油基礎(chǔ)油的%Cp不足上述下限值的情況下,粘度-溫度特性、熱/氧化穩(wěn)定性以及摩擦特性傾向于降低,進(jìn)而,在潤滑油基礎(chǔ)油中配合了添加劑的情況下該添加劑的效力傾向于降低。此外,潤滑油基礎(chǔ)油的%Cp超過上述上限值時,添加劑的溶解性傾向于降低。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的%CA優(yōu)選為2以下,更優(yōu)選為1以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8以下,特別優(yōu)選為0.5以下。潤滑油基礎(chǔ)油的%CA超過上述上限值時,粘度-溫度特性、熱/氧化穩(wěn)定性以及省燃耗性傾向于降低。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的%CN優(yōu)選為30以下,更優(yōu)選為4~25,進(jìn)一步優(yōu)選為5~13,特別優(yōu)選為5~8。潤滑油基礎(chǔ)油的%CN超過上述上限值時,粘度-溫度特性、熱/氧化穩(wěn)定性以及摩擦特性傾向于降低。此外,%CN不足上述下限值時,添加劑的溶解性傾向于降低。

予以說明,本發(fā)明中所說的%CP、%CN以及%CA分別是指,依照ASTM D 3238-85的方法(n-d-M環(huán)分析)而求出的、烷烴碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分率、環(huán)烷烴碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分率以及芳香族碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分率。也就是,上述的%CP、%CN以及%CA的優(yōu)選范圍是基于通過上述方法而求出的值,例如即使是不含環(huán)烷烴成分的潤滑油基礎(chǔ)油,通過上述方法求出的%CN有時也會顯示超過0的值。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的飽和成分的含量以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn),優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,優(yōu)選為95質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為99質(zhì)量%以上,此外,環(huán)狀飽和成分在該飽和成分中所占的比例優(yōu)選為40質(zhì)量%以下,優(yōu)選為35質(zhì)量%以下,優(yōu)選為30質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為25質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為21質(zhì)量%以下。此外,環(huán)狀飽和成分在該飽和成分中所占的比例優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上。通過使飽和成分的含量以及環(huán)狀飽和成分在該飽和成分中所占的比例分別滿足上述條件,可提高粘度-溫度特性以及熱/氧化穩(wěn)定性,此外,在該潤滑油基礎(chǔ)油中配合了添加劑的情況下,可以將該添加劑充分穩(wěn)定地溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油中并且以更高水準(zhǔn)顯現(xiàn)該添加劑的功能。進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明,可改善潤滑油基礎(chǔ)油自身的摩擦特性,其結(jié)果,可提高降低摩擦的效果,進(jìn)而能夠提高節(jié)能性。

予以說明,本發(fā)明中所說的飽和成分根據(jù)前述ASTM D 2007-93中記載的方法測定。

此外,可使用:飽和成分的分離方法,或者在環(huán)狀飽和成分、非環(huán)狀飽和成分等的組成分析時可獲得同樣結(jié)果的類似的方法。例如,除了上述之外,還可列舉出:ASTM D 2425-93中記載的方法、ASTM D 2549-91中記載的方法、基于高效液相色譜(HPLC)的方法,或者改良這些方法而得到的方法等。

此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的芳香族成分以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn),優(yōu)選為5質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為4質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為2質(zhì)量%以下,此外,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為1.5質(zhì)量%以上。芳香族成分的含量超過上述上限值時,粘度-溫度特性、熱/氧化穩(wěn)定性及摩擦特性、進(jìn)而揮發(fā)防止性和低溫粘度特性傾向于降低,進(jìn)而,在潤滑油基礎(chǔ)油中配合了添加劑的情況下該添加劑的效力傾向于降低。此外,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油也可以不含芳香族成分,但是通過將芳香族成分的含量設(shè)為上述下限值以上,可進(jìn)一步提高添加劑的溶解性。

予以說明,本發(fā)明中所說的芳香族成分是指依照ASTM D 2007-93測定的值。芳香族成分,通常除了烷基苯、烷基萘之外,還包含:蒽、菲以及它們的烷基化物,進(jìn)而包含稠合有四個以上苯環(huán)的化合物,吡啶類、喹啉類、苯酚類、萘酚類等具有雜原子的芳香族化合物等。

作為本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油,可以使用合成系基礎(chǔ)油。作為合成系基礎(chǔ)油,可列舉出100℃下的運動粘度為1~20mm2/s的聚α-烯烴或其氫化物、異丁烯低聚物或其氫化物、異構(gòu)烷烴、烷基苯、烷基萘、二酯(戊二酸二(十三烷基)酯、已二酸二(2-乙基己基)酯、已二酸二(異癸基)酯、已二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯等)、多元醇酯(三羥甲基丙烷辛酸酯、三羥甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧亞烷基二醇、二烷基二苯基醚、聚苯醚等;其中,優(yōu)選聚α-烯烴。作為聚α-烯烴,典型地,可列舉出:碳原子數(shù)2~32、優(yōu)選為6~16的α-烯烴的低聚物或共低聚物(1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共低聚物等)以及它們的氫化物。

對聚-α-烯烴的制造方法沒有特別限制,例如可列舉出:使α-烯烴在包含三氯化鋁或三氟化硼與水、醇(乙醇、丙醇、丁醇等)、羧酸或酯的配位化合物的弗瑞德-克來福特催化劑(Friedel-Crafts catalyst)那樣的聚合催化劑的存在下進(jìn)行聚合的方法。

在本實施方式的潤滑油組合物中,可以單獨使用上述本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油,此外也可以將本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油與1種或2種以上的其它基礎(chǔ)油并用。予以說明,在將本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油與其它基礎(chǔ)油并用時,本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在這些混合基礎(chǔ)油中所占的比例優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為70質(zhì)量%以上。

對可與本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油并用的其它基礎(chǔ)油沒有特別的限制,作為礦物油系基礎(chǔ)油,可列舉出例如100℃下的運動粘度超過20mm2/s且200mm2/s以下的溶劑精制礦物油、加氫裂化礦物油、加氫精制礦物油、溶劑脫蠟基礎(chǔ)油等。

此外,作為可與本實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油并用的其它合成系基礎(chǔ)油,可列舉出100℃下的運動粘度在1~20mm2/s的范圍以外的前述合成系基礎(chǔ)油。

對于本發(fā)明中使用的(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑而言,在由核磁共振分析(13C-NMR)獲得的譜圖中,相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積(M1)與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積(M2)之比即M1/M2為0.20以上。

滿足上述條件的(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑具體而言為非分散型或分散型的含酯基粘度指數(shù)改進(jìn)劑,作為其實例,可列舉出非分散型或分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑、非分散型或分散型烯烴-(甲基)丙烯酸酯共聚物系粘度指數(shù)改進(jìn)劑、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物系粘度指數(shù)改進(jìn)劑以及它們的混合物等,在它們當(dāng)中,優(yōu)選為非分散型或分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑。特別優(yōu)選為非分散型或分散型聚甲基丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑。

M1/M2優(yōu)選為0.3以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.4以上,特別優(yōu)選為0.5以上,最優(yōu)選為0.6以上。此外,M1/M2優(yōu)選為3.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2.0以下,特別優(yōu)選為1.0以下,最優(yōu)選為0.8以下。在M1/M2不足0.20的情況下,不僅無法獲得所需的省燃耗性,而且低溫粘度特性可能會惡化。此外,在M1/M2超過3.0的情況下,不僅無法獲得所需的省燃耗性,而且溶解性、貯藏穩(wěn)定性可能會惡化。

予以說明,核磁共振分析(13C-NMR)譜圖是在粘度指數(shù)改進(jìn)劑中包含稀釋油的情況下對通過橡膠膜透析等分離稀釋油后得到的聚合物測得的譜圖。

相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積(M1)是指:在粘度指數(shù)改進(jìn)劑為例如聚(甲基)丙烯酸酯的情況下,根據(jù)13C-NMR測定的、源自聚(甲基)丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的β支鏈結(jié)構(gòu)的積分強度相對于全部碳原子的積分強度的總和的比例;相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積(M2)是指:根據(jù)13C-NMR測定的、源自聚(甲基)丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的直鏈結(jié)構(gòu)的積分強度相對于全部碳原子的積分強度的總和的比例。

M1/M2是指聚(甲基)丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的β支鏈結(jié)構(gòu)與特定的直鏈結(jié)構(gòu)的比例,只要可獲得同等的結(jié)果則也可使用其它的方法。予以說明,在13C-NMR測定時,樣品使用向0.5g試樣中加入3g氘代氯仿進(jìn)行稀釋而成的物質(zhì),測定溫度設(shè)為室溫、共振頻率數(shù)設(shè)為125MHz,測定法使用門控去耦法。

通過上述分析分別測定,

(a)化學(xué)位移約10-70ppm的積分強度的總和(源自烴的全部碳原子的積分強度的總和)、以及

(b)化學(xué)位移36-38ppm的積分強度的總和(起因于特定的β支鏈結(jié)構(gòu)的積分強度的總和)、以及

(c)化學(xué)位移64-66ppm的積分強度的總和(源自特定的直鏈結(jié)構(gòu)的積分強度的總和);

算出將(a)設(shè)為100%時的(b)的比例(%)作為M1。此外,算出將(a)設(shè)為100%時的(c)的比例(%)作為M2。

可在本實施方式中使用的聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑(本發(fā)明中所說的聚(甲基)丙烯酸酯系是指聚丙烯酸酯系化合物和聚甲基丙烯酸酯系化合物的總稱)優(yōu)選為含有下述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單體(以下,稱作“單體M-1”。)的聚合性單體的聚合物。

[上述通式(1)中,R1表示氫或甲基,R2表示碳原子數(shù)1~200的直鏈狀或支鏈狀的烴基。]

通式(1)所示的單體的1種的均聚物或2種以上共聚而得到的聚(甲基)丙烯酸酯系化合物是所謂的非分散型聚(甲基)丙烯酸酯,但本實施方式的聚(甲基)丙烯酸酯系化合物也可以為使通式(1)所示的單體與選自通式(2)和(3)中的1種以上的單體(以下,分別稱作“單體M-2”和“單體M-3”。)共聚而得到的所謂分散型聚(甲基)丙烯酸酯。

[通式(2)中,R3表示氫原子或甲基,R4表示碳原子數(shù)1~18的亞烷基,E1表示含有1~2個氮原子、0~2個氧原子的胺殘基或雜環(huán)殘基,a表示0或1。]

[通式(3)中,R5表示氫原子或甲基,E2表示含有1~2個氮原子、0~2個氧原子的胺殘基或雜環(huán)殘基。]

作為E1和E2所示的基團(tuán),具體而言,可例示出:二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、苯胺基、甲苯氨基、二甲代苯氨基、乙?;被?、苯甲酰基氨基、嗎啉基、吡咯基、吡咯啉基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、醌基、吡咯烷基(pyrrolidonyl)、吡咯烷酮基(pyrrolidono)、咪唑啉基以及吡嗪基等。

作為單體M-2、單體M-3的優(yōu)選實例,具體而言,可例示出:甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸嗎啉基甲酯、甲基丙烯酸嗎啉基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮以及它們的混合物等。

對單體M-1與單體M-2~M-3的共聚物的共聚摩爾比沒有特別限制,優(yōu)選M-1:M-2~M-3=99:1~80:20左右,更優(yōu)選為98:2~85:15,進(jìn)一步優(yōu)選為95:5~90:10。

上述聚(甲基)丙烯酸酯的制造方法為任意的,例如可以在過氧化苯甲酰等聚合引發(fā)劑的存在下使單體(M-1)與單體(M-2)~(M-3)的混合物發(fā)生自由基溶液聚合,從而容易地獲得該聚(甲基)丙烯酸酯。

上述(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的PSSI(永久剪切穩(wěn)定性指數(shù))優(yōu)選為40以下,更優(yōu)選為35以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30以下,特別優(yōu)選為25以下。此外,優(yōu)選為0.1以上,更優(yōu)選為0.5以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2以上,特別優(yōu)選為5以上。在PSSI不足0.1的情況下,存在粘度指數(shù)提高效果小、成本增加的可能,而在PSSI超過40的情況下,存在剪切穩(wěn)定性、貯藏穩(wěn)定性變差的可能。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的重均分子量(Mw)優(yōu)選為100000以上,更優(yōu)選為200000以上,進(jìn)一步優(yōu)選為250000以上,特別優(yōu)選為300000以上。此外,優(yōu)選為1000000以下,更優(yōu)選為700000以下,進(jìn)一步優(yōu)選為600000以下,特別優(yōu)選為500000以下。在重均分子量不足100000的情況下,存在粘度溫度特性提高效果、粘度指數(shù)提高效果小、成本增加的可能,在重均分子量超過1000000的情況下,存在剪切穩(wěn)定性、在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性變差的可能。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的數(shù)均分子量(MN)優(yōu)選為50000以上,更優(yōu)選為800000以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100000以上,特別優(yōu)選為120000以上。此外,優(yōu)選為500000以下,更優(yōu)選為300000以下,進(jìn)一步優(yōu)選為250000以下,特別優(yōu)選為200000以下。在數(shù)均分子量不足50000的情況下,存在粘度溫度特性提高效果、粘度指數(shù)提高效果小、成本增加的可能,在數(shù)均分子量超過500000的情況下,存在剪切穩(wěn)定性、在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性變差的可能。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的重均分子量與PSSI之比(MW/PSSI)優(yōu)選為1.0×104以上,優(yōu)選為1.5×104以上,更優(yōu)選為2.0×104以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2.5×104以上,特別優(yōu)選為3.0×104以上。在MW/PSSI不足1.0×104的情況下,存在粘度溫度特性惡化即省燃耗性惡化的可能。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的重均分子量與數(shù)均分子量之比(MW/MN)優(yōu)選為0.5以上,優(yōu)選為1.0以上,更優(yōu)選為1.5以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2.0以上,特別優(yōu)選為2.1以上。此外,MW/MN優(yōu)選為6.0以下,更優(yōu)選為4.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3.5以下,特別優(yōu)選為3.0以下。在MW/MN不足0.5或超過6.0的情況下,存在粘度溫度特性惡化即省燃耗性惡化的可能。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的40℃下的運動粘度與100℃下的運動粘度的增稠比ΔKV40/ΔKV100優(yōu)選為4.0以下,更優(yōu)選為3.5以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0以下,特別優(yōu)選為2.5以下,最優(yōu)選為2.3以下。此外,ΔKV40/ΔKV100優(yōu)選為0.5以上,更優(yōu)選為1.0以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5以上,特別優(yōu)選為2.0以上。

在ΔKV40/ΔKV100不足0.5的情況下,存在粘度的增加效果、溶解性小、成本增加的可能,在超過4.0的情況下,存在粘度溫度特性的提高效果、低溫粘度特性低劣的可能。予以說明,ΔKV40是指:向SK公司制造的YUBASE4中添加3.0%粘度指數(shù)改進(jìn)劑時的、40℃下的運動粘度的增加量;ΔKV100是指:向SK公司制造的YUBASE4中添加3.0%粘度指數(shù)改進(jìn)劑時的、100℃下的運動粘度的增加量。

(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的100℃下的HTHS粘度與150℃下的HTHS粘度的增稠比ΔHTHS100/ΔHTHS150優(yōu)選為2.0以下,更優(yōu)選為1.7以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.6以下,特別優(yōu)選為1.55以下。此外,ΔHTHS100/ΔHTHS150優(yōu)選為0.5以上,更優(yōu)選為1.0以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.2以上,特別優(yōu)選為1.4以上。

在不足0.5的情況下,存在粘度的增加效果、溶解性小、成本增加的可能,在超過2.0的情況下,存在粘度溫度特性的提高效果、低溫粘度特性低劣的可能。

予以說明,ΔHTHS100是指:向SK公司制造的YUBASE4中添加3.0%粘度指數(shù)改進(jìn)劑時的、100℃下的HTHS粘度的增加量;ΔHTHS150是指:向SK公司制造的YUBASE4中添加3.0%粘度指數(shù)改進(jìn)劑時的、150℃下的HTHS粘度的增加量。此外,ΔHTHS100/ΔHTHS150是指:100℃下的HTHS粘度的增加量與150℃下的HTHS粘度的增加量之比。本發(fā)明中所說的100℃下的HTHS粘度表示ASTM D4683中規(guī)定的100℃下的高溫高剪切粘度。此外,150℃下的HTHS粘度表示ASTM D4683中規(guī)定的150℃下的高溫高剪切粘度。

以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)計,本實施方式的潤滑油組合物中的(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的含量優(yōu)選為0.01~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5~40質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1~30質(zhì)量%,特別優(yōu)選為3~20質(zhì)量%,最優(yōu)選為5~10質(zhì)量%。(A)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的含量少于0.1質(zhì)量%時,粘度指數(shù)提高效果、制品粘度的降低效果變小,因此可能無法謀求省燃耗性的提高。此外,多于50質(zhì)量%時,制品成本大幅增加,并且需要降低基礎(chǔ)油粘度,因此有可能導(dǎo)致嚴(yán)酷的潤滑條件(高溫高剪切條件)下的潤滑性能降低,產(chǎn)生磨耗、燒粘、疲勞破壞等不良現(xiàn)象。

本實施方式的潤滑油組合物中,作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑,可以在前述(A)成分的基礎(chǔ)上,使用除此以外的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。作為其實例,可列舉出非分散型或分散型乙烯-α-烯烴共聚物或者其氫化物,聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物以及聚烷基苯乙烯等。

本實施方式的潤滑油組合物含有(B)摩擦調(diào)整劑。由此,與不具有本構(gòu)成的情況相比,能夠提高省燃耗性能。作為(B)摩擦調(diào)整劑,可列舉出選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中的1種以上的摩擦調(diào)整劑。

作為本實施方式中使用的有機(jī)鉬化合物,可列舉出:二硫代磷酸鉬、二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)等含硫的有機(jī)鉬化合物;鉬化合物(例如,二氧化鉬、三氧化鉬等氧化鉬,原鉬酸、仲鉬酸、(多聚)硫化鉬酸等鉬酸,這些鉬酸的金屬鹽、銨鹽等鉬酸鹽,二硫化鉬、三硫化鉬、五硫化鉬、多硫化鉬等硫化鉬,硫化鉬酸、硫化鉬酸的金屬鹽或胺鹽,氯化鉬等鹵化鉬等)與含硫的有機(jī)化合物(例如,烷基(硫代)黃原酸酯、噻二唑、巰基噻二唑、硫代碳酸酯、四烴基秋蘭姆二硫化物、雙(二(硫代)烴基二硫代膦酸酯)二硫化物、有機(jī)(多聚)硫化物、硫化酯等)或者其它的有機(jī)化合物的配位化合物等;或者,上述硫化鉬、硫化鉬酸等含硫鉬化合物與鏈烯基琥珀酰亞胺的配位化合物等。

此外,作為有機(jī)鉬化合物,可使用不含硫作為構(gòu)成元素的有機(jī)鉬化合物。作為不含硫作為構(gòu)成元素的有機(jī)鉬化合物,具體而言,可列舉出:鉬-胺配位化合物、鉬-琥珀酰亞胺配位化合物、有機(jī)酸的鉬鹽、醇的鉬鹽等;其中優(yōu)選鉬-胺配位化合物、有機(jī)酸的鉬鹽以及醇的鉬鹽。

在本實施方式的潤滑油組合物中使用有機(jī)鉬化合物的情況下,對其含量沒有特別限制,以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn),換算成鉬元素,優(yōu)選為0.001質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.005質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為0.03質(zhì)量%以上,此外,優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.08質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為0.06質(zhì)量%以下。在其含量不足0.001質(zhì)量%的情況下,潤滑油組合物的熱/氧化穩(wěn)定性變得不充分,特別是傾向于不能長時間地維持優(yōu)異的清潔性。另一方面,含量超過0.2質(zhì)量%的情況下,無法獲得與含量相稱的效果,并且潤滑油組合物的貯藏穩(wěn)定性傾向于降低。

此外,作為無灰摩擦調(diào)整劑,可使用通常用作潤滑油用摩擦調(diào)整劑的任意化合物,例如可列舉出:在分子中含有選自氧原子、氮原子、硫原子中的1種或2種以上的雜元素的碳原子數(shù)6~50的化合物。更具體而言,可列舉出:在分子中具有至少1個碳原子數(shù)6~30的烷基或烯基、特別是碳原子數(shù)6~30的直鏈烷基、直鏈烯基、支鏈烷基、支鏈烯基的胺化合物、脂肪酸酯、脂肪酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚、脲系化合物、酰肼系化合物等無灰摩擦調(diào)整劑等。

以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)計,本實施方式的潤滑油組合物中的無灰摩擦調(diào)整劑的含量優(yōu)選為0.01質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3質(zhì)量%以上,此外,優(yōu)選為3質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為2質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1質(zhì)量%以下。無灰摩擦調(diào)整劑的含量不足0.01質(zhì)量%時,基于添加其的摩擦降低效果傾向于變得不充分,此外,超過3質(zhì)量%時,耐磨耗性添加劑等的效果容易受到抑制,或者添加劑的溶解性傾向于惡化。

本實施方式中,作為(B)摩擦調(diào)整劑,優(yōu)選為鉬系摩擦調(diào)整劑,更優(yōu)選為含硫的有機(jī)鉬化合物,進(jìn)一步優(yōu)選為二硫代氨基甲酸鉬。

本實施方式的潤滑油組合物中含有(C)用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽(以下,稱作“(C)第1高堿性金屬鹽”。)。由此,與不具有本構(gòu)成的情況相比,能夠提高省燃耗性能。

本實施方式中使用的(C)第1高堿性金屬鹽可以通過使油溶性堿土金屬磺酸鹽、堿土金屬水楊酸鹽、堿土金屬酚鹽、堿土金屬膦酸鹽等油溶性金屬鹽與堿土金屬氫氧化物或堿土金屬氧化物、以及硼酸或硼酸酐反應(yīng)而得到。作為堿土金屬,可列舉出鎂、鈣、鋇等,優(yōu)選鈣。此外,作為油溶性金屬鹽,優(yōu)選使用堿土金屬水楊酸鹽。

(C)第1高堿性金屬鹽的堿值優(yōu)選為50mgKOH/g以上,更優(yōu)選為100mgKOH/g以上,進(jìn)一步優(yōu)選為150mgKOH/g以上,特別優(yōu)選為200以上。此外,優(yōu)選為500mgKOH/g以下,進(jìn)一步優(yōu)選為400mgKOH/g以下,特別優(yōu)選為300mgKOH/g以下。本發(fā)明中所說的堿值是依照J(rèn)IS K 2501 5.2.3測得的值。

此外,(C)第1高堿性金屬鹽的粒徑優(yōu)選為0.1μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05μm以下。

(C)第1高堿性金屬鹽的制造方法是任意的,例如,在水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇以及苯、甲苯、二甲苯等稀釋溶劑的存在下使上述油溶性金屬鹽、堿土金屬氫氧化物或堿土金屬氧化物及硼酸或硼酸酐在20~200℃下反應(yīng)2~8小時,接著加熱到100~200℃,將水及與所需相應(yīng)的醇和稀釋溶劑去除,從而得到該第1高堿性金屬鹽。它們的具體反應(yīng)條件可根據(jù)原料、反應(yīng)物的量等適當(dāng)選擇。予以說明,有關(guān)制造方法的具體內(nèi)容,例如在日本特開昭60-116688號公報、日本特開昭61-204298號公報等中有所記載。用堿土金屬硼酸鹽將由上述方法制得的油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽的粒徑通常為0.1μm以下,總堿值通常為100mgKOH/g以上,因此在本實施方式的潤滑油組合物中能夠優(yōu)選使用。

以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)計,本實施方式的潤滑油組合物中的(C)第1高堿性金屬鹽的含量優(yōu)選為0.01~30質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.05~5質(zhì)量%。在含量不足0.01質(zhì)量%的情況下,省燃耗效果可能只能持續(xù)較短時間,此外,在超過30質(zhì)量%的情況下,可能無法獲得與含量相稱的效果,故不優(yōu)選。

本實施方式的潤滑油組合物中進(jìn)一步優(yōu)選的是,在(C)第1高堿性金屬鹽的基礎(chǔ)上,并用(E)用堿土金屬碳酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽(以下,稱作“(E)第2高堿性金屬鹽”。)。作為(E)第2高堿性金屬鹽,可例示出:用堿土金屬碳酸鹽將堿土金屬磺酸鹽高堿化而成的高堿性堿土金屬磺酸鹽;用堿土金屬碳酸鹽將堿土金屬酚鹽高堿化而成的高堿性堿土金屬酚鹽;用堿土金屬碳酸鹽將堿土金屬水楊酸鹽高堿化而成的高堿性堿土金屬水楊酸鹽等。作為堿土金屬,可列舉出鎂、鈣、鋇等,優(yōu)選鈣。在它們當(dāng)中,特別優(yōu)選并用用堿土金屬碳酸鹽將堿土金屬水楊酸鹽高堿化而成的高堿性水楊酸鈣。

在本實施方式的潤滑油組合物中并用(C)第1高堿性金屬鹽和(E)第2高堿性金屬鹽的情況下,(E)第2高堿性金屬鹽的堿值優(yōu)選為50mgKOH/g以上,更優(yōu)選為100mgKOH/g以上,進(jìn)一步優(yōu)選為150mgKOH/g以上,特別優(yōu)選為200mgKOH/g以上。此外,優(yōu)選為500mgKOH/g以下,進(jìn)一步優(yōu)選為400mgKOH/g以下,特別優(yōu)選為300mgKOH/g以下。

為了進(jìn)一步提高本實施方式的潤滑油組合物的性能,可根據(jù)目的在其中含有一般用于潤滑油的任意添加劑。作為這樣的添加劑,例如可列舉出:上述第1高堿性金屬鹽和第2高堿性金屬鹽以外的金屬系清潔劑、無灰分散劑、抗磨劑(或極壓劑)、抗氧化劑、防腐劑、防銹劑、抗乳化劑、金屬去活化劑、消泡劑等添加劑等。

作為上述第1高堿性金屬鹽和第2高堿性金屬鹽以外的金屬系清潔劑,可列舉出:堿金屬/堿土金屬磺酸鹽、堿金屬/堿土金屬酚鹽以及堿金屬/堿土金屬水楊酸鹽等正鹽或堿性鹽。作為堿金屬,可列舉出鈉、鉀等,作為堿土金屬,可列舉出鎂、鈣、鋇等,優(yōu)選鎂或鈣,特別優(yōu)選鈣。

作為無灰分散劑,可使用用于潤滑油的任意無灰分散劑,例如可列舉出:在分子中具有至少1個碳原子數(shù)40~400的直鏈或支鏈狀的烷基或烯基的單琥珀酰亞胺或雙琥珀酰亞胺、在分子中具有至少1個碳原子數(shù)40~400的烷基或烯基的芐胺、或者在分子中具有至少1個碳原子數(shù)40~400的烷基或烯基的多胺、或者它們的基于硼化合物、羧酸、磷酸等的改性物等。在使用時可配合從它們之中任意選擇的1種或者2種以上。

作為抗磨劑(或極壓劑),可使用用于潤滑油的任意抗磨劑/極壓劑。例如可使用硫系、磷系、硫-磷系的極壓劑等,具體而言,可列舉出:二烷基二硫代磷酸鋅(ZnDTP)、亞磷酸酯類、硫代亞磷酸酯類、二硫代亞磷酸酯類、三硫代亞磷酸酯類、磷酸酯類、硫代磷酸酯類、二硫代磷酸酯類、三硫代磷酸酯類、它們的胺鹽、它們的金屬鹽、它們的衍生物、二硫代氨基甲酸鹽、二硫代氨基甲酸鋅、MoDTC、二硫化物類、聚硫化物類、硫化烯烴類、硫化油脂類等。它們之中優(yōu)選添加硫系極壓劑,特別優(yōu)選硫化油脂。

作為抗氧化劑,可列舉出:酚系、胺系等的無灰抗氧化劑,銅系、鉬系等金屬系抗氧化劑。具體而言,例如,作為酚系無灰抗氧化劑,可列舉出: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)等;作為胺系無灰抗氧化劑,可列舉出:苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺等。

作為防腐劑,例如可列舉出:苯并三唑系、甲苯并三唑系、噻二唑系或咪唑系化合物等。

作為防銹劑,例如可列舉出:石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、二壬基萘磺酸鹽、鏈烯基琥珀酸酯或多元醇酯等。

作為抗乳化劑,例如可列舉出:聚氧亞乙基烷基醚、聚氧亞乙基烷基苯基醚或聚氧亞乙基烷基萘基醚等聚亞烷基二醇系非離子系表面活性劑等。

作為金屬去活化劑,例如可列舉出:咪唑啉、嘧啶衍生物、烷基噻二唑、巰基苯并噻唑、苯并三唑或其衍生物、1,3,4-噻二唑聚硫醚、1,3,4-噻二唑基-2,5-雙二烷基二硫代氨基甲酸酯、2-(烷基二硫代)苯并咪唑或β-(鄰羧基芐基硫基)丙腈等。

作為消泡劑,例如可列舉出:在25℃下的運動粘度為1000~10萬mm2/s的硅油、鏈烯基琥珀酸衍生物、多羥基脂肪族醇與長鏈脂肪酸的酯、水楊酸甲酯以及鄰羥基芐醇等。

在本實施方式的潤滑油組合物中含有這些添加劑的情況下,以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)計,各自的含量優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%。

本實施方式的潤滑油組合物在100℃下的運動粘度優(yōu)選為4~12mm2/s,優(yōu)選為9mm2/s以下,更優(yōu)選為8mm2/s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為7.8mm2/s以下,特別優(yōu)選為7.6mm2/s以下。此外,本實施方式的潤滑油組合物在100℃下的運動粘度優(yōu)選為5mm2/s以上,更優(yōu)選為6mm2/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為6.5mm2/s以上,特別優(yōu)選為7mm2/s以上。本發(fā)明中所說的100℃下的運動粘度表示ASTM D-445中規(guī)定的100℃下的運動粘度。100℃下的運動粘度不足4mm2/s的情況下,可能招致潤滑性不足,而超過12mm2/s的情況下,可能無法獲得所需的低溫粘度以及充分的省燃耗性能。

本實施方式的潤滑油組合物在40℃下的運動粘度優(yōu)選為4~50mm2/s,優(yōu)選為40mm2/s以下,更優(yōu)選為35mm2/s以下,特別優(yōu)選為32mm2/s以下,最優(yōu)選為30mm2/s以下。此外,本實施方式的潤滑油組合物在40℃下的運動粘度優(yōu)選為10mm2/s以上,更優(yōu)選為20mm2/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為25mm2/s以上,特別優(yōu)選為27mm2/s以上。本發(fā)明中所說的40℃下的運動粘度表示ASTM D-445中規(guī)定的40℃下的運動粘度。40℃下的運動粘度不足4mm2/s的情況下,可能招致潤滑性不足,而超過50mm2/s的情況下,可能無法獲得所需的低溫粘度以及充分的省燃耗性能。

本實施方式的潤滑油組合物的粘度指數(shù)優(yōu)選為140~400的范圍,優(yōu)選為190以上,更優(yōu)選為200以上,進(jìn)一步優(yōu)選為210以上,特別優(yōu)選為220以上。本實施方式的潤滑油組合物的粘度指數(shù)不足140的情況下,可能難以在維持150℃的HTHS粘度的同時提高省燃耗性,進(jìn)而可能難以降低-35℃下的低溫粘度。此外,本實施方式的潤滑油組合物的粘度指數(shù)為400以上的情況下,蒸發(fā)性可能惡化,進(jìn)而可能會因添加劑的溶解性、與密封材料的適合性不足而引發(fā)不良現(xiàn)象。

本實施方式的潤滑油組合物在100℃下的HTHS粘度優(yōu)選為5.5mPa·s以下,更優(yōu)選為5.0mPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4.8mPa·s以下,特別優(yōu)選為4.7mPa·s以下。此外,優(yōu)選為3.0mPa·s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3.5mPa·s以上,特別優(yōu)選為4.0mPa·s以上,最優(yōu)選為4.2mPa·s以上。本發(fā)明中所說的100℃下的HTHS粘度表示ASTM D4683中規(guī)定的100℃下的高溫高剪切粘度。100℃下的HTHS粘度不足3.0mPa·s的情況下,可能招致潤滑性不足,而超過5.5mPa·s的情況下,可能無法獲得所需的低溫粘度以及充分的省燃耗性能。

本實施方式的潤滑油組合物在150℃下的HTHS粘度優(yōu)選為3.5mPa·s以下,更優(yōu)選為3.0mPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2.8mPa·s以下,特別優(yōu)選為2.7mPa·s以下。此外,優(yōu)選為2.0mPa·s以上,更優(yōu)選為2.3mPa·s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2.4mPa·s以上,特別優(yōu)選為2.5mPa·s以上,最優(yōu)選為2.6mPa·s以上。本發(fā)明中所說的150℃下的HTHS粘度表示ASTM D4683中規(guī)定的150℃下的高溫高剪切粘度。150℃下的HTHS粘度不足2.0mPa·s的情況下,可能招致潤滑性不足,而超過3.5mPa·s的情況下,可能無法獲得所需的低溫粘度以及充分的省燃耗性能。

此外,本實施方式的潤滑油組合物在150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比(150℃下的HTHS粘度/100℃下的HTHS粘度)優(yōu)選為0.50以上,更優(yōu)選為0.52以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.54,特別優(yōu)選為0.55以上,最優(yōu)選為0.56以上。該比不足0.50時,可能無法獲得所需的低溫粘度以及充分的省燃耗性能。

本實施方式的潤滑油組合物是:省燃耗性和潤滑性優(yōu)異,即使不使用聚-α-烯烴系基礎(chǔ)油、酯系基礎(chǔ)油等合成油或低粘度礦物油系基礎(chǔ)油,也可將150℃的HTHS粘度維持于一定水平,同時對省燃耗性而言有效的、潤滑油在40℃及100℃下的運動粘度以及100℃的HTHS粘度顯著降低了的潤滑油組合物。具有這樣的優(yōu)異特性的第1潤滑油組合物可適合用作省燃耗汽油機(jī)油、省燃耗柴油機(jī)油等省燃耗機(jī)油。

實施例

以下,基于實施例和比較例進(jìn)一步具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不受以下實施例的任何限定。

[實施例1~5,比較例1~3]

實施例1~5和比較例1~3中,分別使用以下所示的基礎(chǔ)油及添加劑制備了具有表2所示組成的潤滑油組合物。將基礎(chǔ)油O-1、O-2、O-3的性狀示于表1。

(基礎(chǔ)油)

O-1(基礎(chǔ)油1):將含正烷烴的油加氫裂化/加氫異構(gòu)化而成的礦物油

O-2(基礎(chǔ)油2):將含正烷烴的油加氫裂化/加氫異構(gòu)化而成的礦物油

O-3(基礎(chǔ)油3):加氫裂化礦物油

(添加劑)

A-1:聚甲基丙烯酸酯(M1=1.45,M2=3.99,M1/M2=0.48,ΔKV40/ΔKV100=1.9,ΔHTHS100/ΔHTHS150=1.48,MW=400000,PSSI=12,Mw/MN=3.1,Mw/PSSI=33333)

A-2:聚甲基丙烯酸酯(M1=0.60,M2=0.95,M1/M2=0.64,ΔKV40/ΔKV100=2.2,ΔHTHS100/ΔHTHS150=1.51,MW=400000,PSSI=20,Mw/MN=2.2,Mw/PSSI=20000)

a-1:分散型聚甲基丙烯酸酯(M1=0.46,M2=3.52,M1/M2=0.13,ΔKV40/ΔKV100=3.3,ΔHTHS100/ΔHTHS150=1.79,MW=300000,PSSI=40,Mw/MN=4.0,Mw/PSSI=7500)

B-1:MoDTC(Mo含量10質(zhì)量%)

C-1:用硼酸鈣將水楊酸鈣高堿化而成的高堿性硼酸水楊酸鈣(堿值190mgKOH/g,Ca含量6.8質(zhì)量%,B含量2.7質(zhì)量%)

c-1:高堿性水楊酸鈣(堿值170mgKOH/g,Ca含量6.3%)

d-1:琥珀酰亞胺系分散劑(MW13000)

e-1:ZnDTP(仲型,P含量6.2質(zhì)量%)

f-1:其他添加劑(抗氧化劑、抗磨劑、傾點下降劑、消泡劑等)。

[表1]

[潤滑油組合物的評價]

對于實施例1~5和比較例1~3的各潤滑油組合物,測定了40℃或100℃下的運動粘度、粘度指數(shù)、100℃或150℃下的HTHS粘度。此外,就省燃耗性的測定而言,對發(fā)動機(jī)摩擦力進(jìn)行了測定。各物性值、省燃耗性的測定通過以下的評價方法來進(jìn)行。將所得的結(jié)果示于表2。

(1)運動粘度:ASTM D-445

(2)粘度指數(shù):JIS K 2283-1993

(3)HTHS粘度:ASTM D-4683

(4)發(fā)動機(jī)摩擦力試驗:使用2L發(fā)動機(jī),計算出在油溫60℃~100℃、轉(zhuǎn)速500~1500rpm的各測定點下的摩擦力的平均值,并計算出以比較例1為基準(zhǔn)油時的摩擦力改善率。

[表2]

如表2所示,就使用特定結(jié)構(gòu)的聚甲基丙烯酸酯且添加了用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽的實施例1~5的潤滑油組合物而言,其發(fā)動機(jī)摩擦力改善率(摩擦力的降低率)大,表示其省燃耗性優(yōu)異。與此相對,就不含有用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽的比較例1的潤滑油組合物而言,盡管其在150℃下的HTHS粘度為同等程度,但是發(fā)動機(jī)摩擦力大(改善率小)。此外,就不含有用堿土金屬硼酸鹽將油溶性金屬鹽高堿化而成的高堿性金屬鹽且不含有本申請規(guī)定的聚甲基丙烯酸酯的比較例2的潤滑油組合物而言,其發(fā)動機(jī)摩擦力也大(改善率小)。不含摩擦調(diào)整劑的比較例3的潤滑油組合物的發(fā)動機(jī)摩擦力也大(改善率小)??梢姡罕景l(fā)明的潤滑油組合物即使不采用聚-α-烯烴系基礎(chǔ)油、酯系基礎(chǔ)油等合成油、低粘度礦物油系基礎(chǔ)油,也能既維持150℃下的高溫高剪切粘度又降低100℃下的HTHS粘度,并且通過添加摩擦調(diào)整劑和特定的金屬系清潔劑而使省燃耗性也顯著優(yōu)異。

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