潤滑油組合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2008年12月3日、申請?zhí)枮?008801191028、發(fā)明名稱為"潤 滑油組合物"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種潤滑油組合物。
【背景技術(shù)】
[0003] W前，在內(nèi)燃機、變速器（derailleur)、其它機械裝置中，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)燃機的高性能化、高輸出化、運轉(zhuǎn)條件的苛刻化等，內(nèi)燃機 用潤滑油（發(fā)動機油）要求高度的性能。因此，現(xiàn)有的發(fā)動機油為了滿足運些要求性能，而 配合抗磨劑、金屬系清洗劑、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 1~3。）。而且最近，潤滑油所要求的省燃料費性能日益增高，研究了高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的 應用、各種摩擦調(diào)整劑的應用等（例如參照下述專利文獻4。）。
[0004] 專利文獻1 :日本特開2001-279287號公報 陽0化]專利文獻2 :日本特開2002-129182號公報
[0006] 專利文獻3 :日本特開平08-302378號公報
[0007] 專利文獻4 :日本特開平06-306384號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)巧要解決的間顆
[0009] 但是，W往的潤滑油在省燃費性和低溫粘度特性的方面并不令人十分滿意。
[0010] 作為一般的省燃費化的方法，已知降低制品的動力粘度、提高粘度指數(shù)即通過組 合基礎(chǔ)油粘度的降低和粘度指數(shù)提高劑的添加所進行的多級化等。但是，制品粘度的降低、 基礎(chǔ)油粘度的降低會使嚴酷潤滑條件（高溫高剪切條件）下的潤滑性能降低，擔屯、會成為 產(chǎn)生磨損、燒傷、疲勞破壞等問題的原因。
[0011] 因此，為了防止運些問題、維持耐久性，有必要維持150°c下的高溫高剪切粘度 化T服粘度）。即，為了在維持其他實用性能的同時賦予省燃費性，重要的是一邊將15(TC的 HT服粘度維持于一定水平一邊降低40°C和100°C的動力粘度、100°C的HT服粘度并提高粘 度指數(shù)。
[0012] 本發(fā)明是鑒于該狀況而進行的，其目的在于，提供省燃費性及潤滑性優(yōu)異的潤滑 油組合物。 柳1引用于解決間顆的方案
[0014] 為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種潤滑油組合物（W下稱作"第1潤滑油組合 物"），其特征在于，其含有：潤滑油基礎(chǔ)油，其中W基礎(chǔ)油總量為基準含10質(zhì)量％~100質(zhì) 量％的尿素加合值為4質(zhì)量％W下且40°C下的動力粘度為25mm7sW下、粘度指數(shù)為120 W上的潤滑油基礎(chǔ)油成分；聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑，其中下述通式（1)所示 的結(jié)構(gòu)單元的比例為0. 5~70摩爾％。所述潤滑油組合物在100°C下的動力粘度為4~ 12mm2/s，粘度指數(shù)為140~300。
[001引[化學式^
[0016]
[0017][式（1)中，Ri表示氨或甲基，R2表示碳原子數(shù)16W上的直鏈狀或支鏈狀的控基。]
[0018] 運里，本發(fā)明所說的"尿素加合值（ureaacMuctvalue)"是指利用W下方法測定 的值。將稱量的lOOg試樣油（潤滑油基礎(chǔ)油）放入圓底燒瓶中，加入200mg尿素、360ml甲 苯及40ml甲醇，在室溫下攬拌6小時。由此，在反應液中產(chǎn)生作為尿素加合物的白色的粒 狀晶體。用1微米過濾器過濾反應液，獲取所產(chǎn)生的白色粒狀晶體，用50ml甲苯洗涂所得 晶體6次。將回收的白色晶體放入燒瓶中，加入300ml純水及300ml甲苯，在80°C攬拌1小 時。用分液漏斗將水相分離除去，用300ml純水洗涂甲苯相3次。在甲苯相中加入干燥劑 (硫酸鋼）進行脫水處理后，將甲苯蒸饋除去。將如此獲得的尿素加合物相對于試樣油的比 例（質(zhì)量百分率）定義為尿素加合值。
[0019] 上述尿素加合值的測定中，作為尿素加合物，由于能夠精度良好且確實地捕集異 構(gòu)燒控中對低溫粘度特性造成不良影響的成分或者惡化導熱性的成分、W及當正燒控殘留 于潤滑油基礎(chǔ)油中時的該正燒控，因此作為潤滑油基礎(chǔ)油的低溫粘度特性和導熱性的評價 指標優(yōu)異。予W說明，本發(fā)明人等通過使用GC及NMR進行分析，確認尿素加合物的主成分 為正燒控及主鏈末端至支鏈位置的碳原子數(shù)為6W上的異構(gòu)燒控的尿素加合物。
[0020] 另外，本發(fā)明中所謂的"聚（甲基）丙締酸醋"是聚丙締酸醋和聚甲基丙締酸醋的 總稱。
[0021] 上述第1潤滑油組合物中，優(yōu)選聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑為分散型 的聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑。
[0022] 另外，上述第1潤滑油組合物中，優(yōu)選聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑的 PSSI為40W下、聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑的重均分子量與PSSI之比為1X1〇4 社。
[0023]本發(fā)明中所說的"PSSI"是基于根據(jù)ASTMD6022-01 (Standard Practice for Cal州lation of化rmanent Shear St油ility Index)，通過ASTMD6278-〇2(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector A卵aratus)測定的數(shù)據(jù)所計算的，表示聚合物的永久剪切穩(wěn)定性指數(shù) (Permanent Shear Stability Index)。
[0024]另外，作為聚（甲基）丙締酸醋系粘度指數(shù)提高劑，優(yōu)選通式（1)中的R2為碳原 子數(shù)20W上的支鏈狀控基。
[00巧]另外，上述第1潤滑油組合物還優(yōu)選含有選自有機鋼化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中 的1種或2種W上的摩擦調(diào)整劑。
[0026] 另外，本發(fā)明提供一種潤滑油組合物（W下稱作"第2潤滑油組合物"），其特征在 于，含有：100°C下的動力粘度為1~10mm2/s、％Ca為5W下的潤滑油基礎(chǔ)油訊，W潤滑油 組合物總量為基準，0. 1~50質(zhì)量％的重均分子量為5萬W上、重均分子量與PSSI之比為 0. 8X 104W上的粘度指數(shù)提高劑，所述潤滑油組合物在100°C下的動力粘度為3~9. 3mm^ S且150°C下的HT服粘度與100°C下的HT服粘度之比為0. 50 W上。
[0027] 本發(fā)明中所說的100°C或150°C下的HT服粘度是分別表示ASTMD4683所規(guī)定的 100°C或150°C下的高溫高剪切粘度。上述第2潤滑油組合物優(yōu)選150°C下的HT服粘度為 2. 6mPa·SW上、100°C下的HT服粘度為5. 3mPa·SW下。
[002引本發(fā)明還提供一種潤滑油組合物（W下稱作"第3潤滑油組合物"），其特征在于， 含有：含95質(zhì)量％ ^上飽和成分且環(huán)狀飽和成分占該飽和成分的60質(zhì)量％ ^下、粘度指 數(shù)為120W上、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例為15~20%的潤滑油基礎(chǔ)油訊，W潤滑油 組合物總量為基準，0. 1~50質(zhì)量的重均分子量為5萬W上且重均分子量與PSSI之比為 1 X 10?上的粘度指數(shù)提高劑，所述潤滑油組合物在100°C下的動力粘度為3. 0~12. Omm^ S且150°C下的HT服粘度與100°C下的HT服粘度之比為0. 50 W上。
[0029] 上述第3潤滑油組合物優(yōu)選在150°C下的HT服粘度為2. 6mPa·SW上、在100°C 下的HT服粘度為5. 3mPa·SW下。
[0030] 上述第3潤滑油組合物所含的粘度指數(shù)提高劑優(yōu)選為分散型的聚（甲基）丙締酸 醋系粘度指數(shù)提高劑。
[0031] 另外，上述第3潤滑油組合物還優(yōu)選含有選自有機鋼化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中 的1種或2種W上的摩擦調(diào)整劑。 陽〇扣]發(fā)巧效果
[0033] 上述第1、第2及第3潤滑油組合物能夠W高水平實現(xiàn)省燃費性及潤滑性運兩者。
[0034] 更具體地說，上述第1潤滑油組合物的省燃費性和低溫粘度特性優(yōu)異，即便不使 用聚-α-締控系基礎(chǔ)油、醋系基礎(chǔ)油等合成油或低粘度礦物油系基礎(chǔ)油，也能夠在維持 150°C下的ΗΤ服粘度的同時，兼顧省燃費性和-35°CW下的低溫粘度，特別能夠降低潤滑油 的40°C和100°C的動力粘度W及100°C下的HT服粘度，顯著改善-35°C下的CCS粘度。
[0035] 另外，上述第2潤滑油組合物的省燃費性和潤滑性優(yōu)異，即便不使用聚-α-締控 系基礎(chǔ)油、醋系基礎(chǔ)油等合成油或低粘度礦物油系基礎(chǔ)油，也能夠在將HTHS粘度維持于一 定水平的同時，顯著降低提高燃費有效的、潤滑油的40°C和100°C下的動力粘度W及100°C 的HT服粘度。
[0036]另外，上述第3潤滑油組合物的省燃費性和低溫粘度特性優(yōu)異，即便不使用 聚-α-締控系基礎(chǔ)油、醋系基礎(chǔ)油等合成油或低粘度礦物油系基礎(chǔ)油，也能夠在維持 150°C下的ΗΤ服粘度的同時，兼顧省燃費性和-35°CW下的低溫粘度，特別能夠降低潤滑油 的40°C和100°C的動力粘度W及100°C下的HT服粘度，顯著改善-40°C下的MRV粘度。
[0037] 上述第1、第2及第3潤滑油組合物還可優(yōu)選用于雙輪車用、四輪車用、發(fā)電用、熱 電聯(lián)產(chǎn)（cogeneration)用等的汽油發(fā)動機、柴油機、燃氣發(fā)動機，進而不僅優(yōu)選用于使用 硫分為50質(zhì)量ppmW下燃料的運些各種發(fā)動機，對于船舶用、艇外機用的各種發(fā)動機也有 用。另外，在具有優(yōu)異的粘度溫度特性的方面，上述第1、第2及第3潤滑油組合物對于提高 具有滾輪挺桿（RollerTappet)型閥動體系的發(fā)動機的燃費特別優(yōu)效。
【具體實施方式】
[0038]W下詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0039] 予W說明，本發(fā)明中40°C或100°C下的動力粘度分別指ASTMD-445所規(guī)定的40°C 或100°C的動力粘度。 W40] 予W說明，本發(fā)明所說的粘度指數(shù)是指根據(jù)JISK2283-1993測定的粘度指數(shù)。
[0041] 另外，本發(fā)明中所說的飽和成分的含量是指根據(jù)ASTMD2007-93測定的值（單 位：質(zhì)量％ )。另外，本發(fā)明中所說的占飽和成分的環(huán)燒控成分及燒控成分的比例是指分別 根據(jù)ASTMD2786-91測定的環(huán)燒控成分（測定對象：1環(huán)~6環(huán)的環(huán)燒控、單位：質(zhì)量％ ) 及燒控成分（單位：質(zhì)量％ )。可W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相同結(jié)果的類似方法。例如除上述之外，還可舉出ASTMD 2425-93所記載的方法、ASTMD2549-91所記載的方法、利用高效液相色譜0PLC)的方法 或者將運些方法改良的方法等。
[0042] 另外，本發(fā)明中，后述潤滑油基礎(chǔ)油（A)及潤滑油基礎(chǔ)油度）的芳香族成分是指根 據(jù)ASTMD 2007-93測定的值。芳香族成分中通常除了烷基苯、烷基糞之外，還包含蔥、菲 W及它們的烷基化物，苯環(huán)四環(huán)W上稠合的化合物、化晚類、哇嘟類、苯酪類、糞酪類等具有 雜原子的芳香族化合物等。另一方面，潤滑油基礎(chǔ)油（C)中的總芳香族成分是指根據(jù)ASTM D2549測定的芳香族饋分（aromaticfraction)的含量。 陽0創(chuàng)另外，本發(fā)明所說的％Cp、％ %CA是指分別利用根據(jù)ASTMD3238-85的方 法（n-d-M環(huán)分析）求得的燒控碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分率、環(huán)燒控碳原子數(shù)相對 于總碳原子數(shù)的百分率和芳香族碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分率。目P，上述％Cp、％ (；和％(：4的優(yōu)選范圍是基于利用上述方法求得的值，例如即便是不含環(huán)燒控成分的潤滑油 基礎(chǔ)油，利用上述方法求得的％ (；也有顯示超過0的值的情況。
[0044] 另外，本發(fā)明所說的氮成分是指根據(jù)JIS K 2609-1990測定的氮成分。 W45] 另外，本發(fā)明所說的艦值是指利用JISK0070"化學制品的酸值、皂化值、艦值、徑 基值及不皂化值"的指示劑滴定法測定的艦值。
[0046] 另外，本發(fā)明所說的傾點是指根據(jù)JISK2269-1987測定的傾點。
[0047] 另外，本發(fā)明所說的苯胺點是指根據(jù)JIS K 2256-1985測定的苯胺點。 W48] 另外，本發(fā)明所說的15°C下的密度是指根據(jù)JISK2249-1995在15°C下測定的密 度。 W例本發(fā)明所說的N0ACK蒸發(fā)量是指對根據(jù)ASTMD5800測定的潤滑油的蒸發(fā)量進行 測定的值。
[0050][第1實施方式]
[0051] 本發(fā)明的第1實施方式的潤滑油組合物（W下稱作"第1潤滑油組合物"）含有： W基礎(chǔ)油總量為基準含10質(zhì)量％~100質(zhì)量％潤滑油基礎(chǔ)油成分（W下簡單稱作"潤滑油 基礎(chǔ)油成分（a)")的潤滑油基礎(chǔ)油（W下簡單稱作"潤滑油基礎(chǔ)油（A)")，其中潤滑油基 礎(chǔ)油成分的尿素加合值為4質(zhì)量％W下且40°C下的動力粘度為25mm2/sW下、粘度指數(shù)為 120W上。
[0052] 潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)只要尿素加合值、40°C下的動力粘度及粘度指數(shù)滿足上述 條件，則可W是礦物油系基礎(chǔ)油、合成系基礎(chǔ)油或兩者混合物的任一種。
[0053] 作為潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)，從能夠W高水平兼顧粘度-溫度特性、低溫粘度特性 和導熱性的要求的觀點來看，按照尿素加合值為4質(zhì)量％ ^下且粘度指數(shù)為120W上的方 式對含有正燒控的原料油進行氨化裂解/加氨異構(gòu)化而獲得的礦物油系基礎(chǔ)油或合成系 基礎(chǔ)油或者兩者的混合物是優(yōu)選的。
[0054] 從在不損害粘度-溫度特性的情況下改善低溫粘度特性且獲得高導熱性的觀點 出發(fā)，如上所述潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)的尿素加合值有必要為4質(zhì)量％ ^下、優(yōu)選為3. 5質(zhì) 量％ ^下、更優(yōu)選為3質(zhì)量％ ^下、進一步優(yōu)選為2. 5質(zhì)量％ ^下。另外，潤滑油基礎(chǔ)油成分 的尿素加合值可W是0質(zhì)量％，但從能夠獲得充分的低溫粘度特性和粘度指數(shù)更高的潤滑 油基礎(chǔ)油、緩和脫蠟條件、經(jīng)濟性也優(yōu)異的觀點出發(fā)，優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％ ^上、更優(yōu)選為0. 5 質(zhì)量％ ^上、特別優(yōu)選為0. 8質(zhì)量％W上。
[0055] 另外，潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)的40°C動力粘度有必要為25mm7sW下、優(yōu)選為 22mm2/sW下、更優(yōu)選為20mm2/sW下、進一步優(yōu)選為18mm2/sW下、特另?Ι優(yōu)選為16mm2/sW 下。另一方面，該40°C動力粘度優(yōu)選為8mm2/sW上、更優(yōu)選為10mm2/sW上、進一步優(yōu)選為 12mm2/sW上、特別優(yōu)選為14mm7sW上。潤滑油基礎(chǔ)油成分的40°C動力粘度超過25mm7 S時，低溫粘度特性會惡化、無法獲得充分的省燃費性；潤滑油基礎(chǔ)油成分的40°C動力粘度 為8mm2/sW下時，由于在潤滑位置的油膜形成不充分，因此潤滑性差、另外潤滑油組合物的 蒸發(fā)損失會增大。
[0056] 潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)的100°C動力粘度優(yōu)選為6. 0mm7sW下、更優(yōu)選為5. 0mm7 SW下、進一步優(yōu)選為4. 5mm2/sW下、特別優(yōu)選為4. 0mm2/sW下、最優(yōu)選為3. 9mm2/sW下。 另一方面，該l〇〇°C動力粘度優(yōu)選為2. 5mm2/sW上、更優(yōu)選為3.OmmVsW上、進一步優(yōu)選為 3. 3mm2/sW上、特別優(yōu)選為3. 5mm2/sW上、最優(yōu)選為3. 7mm2/sW上。潤滑油基礎(chǔ)油成分的 l〇〇°C動力粘度超過6. 0mm7s時，低溫粘度特性會惡化、另外無法獲得充分的省燃費性；潤 滑油基礎(chǔ)油成分的l〇〇°C動力粘度為2. 5mm2/sW下時，由于在潤滑位置的油膜形成不充分， 因此潤滑性差、另外潤滑油組合物的蒸發(fā)損失會增大。
[0057] 為了獲得低溫至高溫均優(yōu)異的粘度特性、且即便是低粘度也難W蒸發(fā)，潤滑油基 礎(chǔ)油成分（a)的粘度指數(shù)的值有必要為120W上、優(yōu)選為125W上、更優(yōu)選為130W上、進 一步優(yōu)選為135W上、特別優(yōu)選為140W上。粘度指數(shù)的上限并無特別限定，可W使用如正 燒控、蠟膏（slackwax)、G化蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)燒控系礦物油的125~180左 右，或者如復合物醋系基礎(chǔ)油、HVI-PA0系基礎(chǔ)油的150~250左右。但是，對于正燒控、蠟 膏、G化蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)燒控系礦物油而言，為了提高低溫粘度特性，優(yōu)選為 180W下、更優(yōu)選為160W下、進一步優(yōu)選為150W下、特別優(yōu)選為145W下。
[0058] 潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)的艦值優(yōu)選為1W下、更優(yōu)選為0. 5W下、進一步優(yōu)選為 0. 3W下、特別優(yōu)選為0. 15W下、最優(yōu)選為0. 1W下。另外，雖然可W小于0. 01，但由于與 其相對應的效果小W及與經(jīng)濟性的關(guān)系，優(yōu)選為0. 001W上、更優(yōu)選為0. 01W上、進一步優(yōu) 選為0. 03W上、特別優(yōu)選為0. 05W上。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分的艦值為0. 5W下，可W 顯著提高熱和氧化穩(wěn)定性。
[0059] 潤滑油基礎(chǔ)油成分（a)的制造中可W使用含有正燒控的原料油。原料油可W是礦 物油或合成油的任一種或者可W是它們的2種W上的混合物。另外，原料油中的正燒控的 含量W原料油總量為基準優(yōu)選為50質(zhì)量％ ^上、更優(yōu)選為70質(zhì)量％ ^上、更優(yōu)選為80質(zhì) 量％W上、進一步優(yōu)選為90質(zhì)量％、特別優(yōu)選為95質(zhì)量％ ^上、最優(yōu)選為97質(zhì)量％W上。
[0060] 作為含蠟原料，例如可舉出殘油液（raffinate)等來自溶劑精制法的油、部分溶 劑脫蠟油、脫漸青油、饋出物、減壓氣體油、焦化蠟油（cokegasoil)、蠟膏、渣淳油、費托蠟 等，其中優(yōu)選蠟膏及費托蠟。
[0061] 蠟膏典型地來源于利用溶劑或丙烷脫蠟的控原料。蠟膏可化