CN106318584A - 润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的润滑油组合物在省耗油量性、低温粘度特性以及清洁性上优异。该组合物的特征在于,含有(A)由以基油总量为基准的50~99.9质量%的100℃运动粘度1~不足5mm2/s的润滑油基油、和以基油总量为基准的0.1~50质量%的100℃运动粘度为5~200mm2/s的润滑油基油构成的润滑油基油、与(B)平均Mw为1万以上、并且平均Mw与PSSI之比为0.8×104以上的粘度指数改进剂,其中,以组合物总量为基准含有0.1~50质量%的该(B)成分,组合物的100℃运动粘度为3~15mm2/s,并且,150℃ HTHS粘度与100℃ HTHS粘度之比为0.50以上。
Description
本申请是2009年7月6日提交的发明名称为“润滑油组合物”、国家申请号为200980128939.3的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及润滑油组合物。
背景技术
以前,对于内燃机、变速机等机械装置,为了使其运行顺畅而使用润滑油。特别是伴随内燃机的高性能化、高功率化、运行条件的苛刻化等,内燃机用润滑油(发动机油)的高度的性能受到要求。因此,以前的发动机油中为了满足如此的要求性能而配合有防磨损剂、金属系清洁剂、无灰分散剂、抗氧化剂等各种添加剂(例如,专利文献1~3)。此外,最近润滑油所要求的省耗油量性能日益变高,高粘度指数基油的应用和各种摩擦改进剂的应用等受到研究(例如,专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 : 日本特开2001-279287号公报
专利文献2 : 日本特开2002-129182号公报
专利文献3 : 日本特开平08-302378号公报
专利文献4 : 日本特开平06-306384号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而,以前的润滑油基油和粘度指数改进剂在省耗油量性和低温粘度特性方面未必充分。
作为一般的省耗油量化的手法,已知有降低制品的运动粘度、提高粘度指数,即利用将降低基油粘度与添加粘度指数改进剂进行组合的多级化等。然而,制品粘度的降低、基油粘度的降低可能使高温高剪切条件等严苛润滑条件下的润滑性能降低,成为磨损或烧结、疲劳破坏等不良情况发生的原因。
因此,为了防止这些不良情况并维持耐久性,需要维持150℃下的高温高剪切粘度(HTHS粘度)。即,为了在维持其它的实用性能的同时进而赋予省耗油量性,重要的是一边将150℃的HTHS粘度维持于恒定水平,一边将40℃和100℃的运动粘度或100℃的HTHS粘度降低,并提高粘度指数。
对于该问题,得知通过以润滑油组合物总量为基准,含有重均分子量为1万以上、重均分子量与PSSI(永久剪切稳定度指数)之比为0.8×104以上的粘度指数改进剂0.1~50质量%,并且应用150℃下的HTHS粘度与100℃下的HTHS粘度之比为0.50以上的润滑油组合物,可以以高维数兼顾省耗油量性和低温粘度特性。然而,对于该润滑油组合物,明确了高温低润滑条件下的清洁性、特别是防焦化性差。
清洁性的恶化有可能成为发动机内沉积物或淤渣的原因,最坏时,有可能成为发动机停止等问题的原因,因此不仅要兼顾省耗油量性和低温粘度特性,改善清洁性也变得重要。
本发明的课题在于提供润滑油组合物,其在省耗油量性、低温粘度特性和高温清洁性上优异,并将150℃下的HTHS粘度维持于恒定水平,同时使对耗油量增大有效的、润滑油的40℃和100℃下的运动粘度和100℃的HTHS粘度显著降低,在防焦化性上也优异。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供润滑油组合物,其含有 (A)由以基油总量为基准的50~99.9质量%的100℃下的运动粘度为1~不足5mm2/s的润滑油基油、和以基油总量为基准的0.1~50质量%的100℃下的运动粘度为5~200mm2/s的润滑油基油构成的润滑油基油;与(B)重均分子量为1万以上、并且重均分子量与PSSI之比为0.8×104以上的粘度指数改进剂,其中,以组合物总量为基准含有0.1~50质量%的该粘度指数改进剂(B),组合物的100℃下的运动粘度为3~15mm2/s,并且,150℃ HTHS粘度与100℃ HTHS粘度之比为0.50以上。
发明效果
本发明的润滑油组合物是在上述(A)成分中配合了(B)成分的、具有特定性状的组合物,因此在省耗油量性、低温粘度特性和高温清洁性上优异,特别地,将150℃下的HTHS粘度维持于恒定水平,同时使对耗油量增大有效的、润滑油的40℃和100℃下的运动粘度和100℃的HTHS粘度显著降低,在防焦化性上也优异。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行详细说明。
本发明的润滑油组合物,作为润滑油基油,使用由100℃下的运动粘度为1~不足5mm2/s的润滑油基油(以下,有时称为基油(A-1))、与100℃下的运动粘度为5~200mm2/s的润滑油基油(以下,有时称为基油(A-2))构成的润滑油基油(以下,有时称为基油(A))。
此处,100℃下的运动粘度意指ASTM D-445中所规定的100℃下的运动粘度。
需要基油(A-1)的100℃下的运动粘度为1~不足5mm2/s。优选为4.5mm2/s以下,更优选为4.3mm2/s以下,进一步优选为4.1mm2/s以下,特别优选为4.0mm2/s以下。基油(A-1)的100℃下的运动粘度为5mm2/s以上时,不仅粘度温度特性变差,得不到所需要的省耗油量性,还有低温粘度特性变得不充分的倾向。此外,基油(A-1)的100℃下的运动粘度优选为1mm2/s以上,更优选为2mm2/s以上,进一步优选为3mm2/s以上,特别优选为3.5mm2/s以上。基油(A-1)的100℃下的运动粘度不足1mm2/s时,润滑部位处的油膜形成变得不充分,有润滑性降低的倾向,此外,润滑油基油的蒸发损失量有增加的倾向。
基油(A-1)只要个别地满足100℃下的运动粘度为1~不足5mm2/s,则可并用1种或2种以上。
基油(A-1)的粘度指数没有特别限制,但优选为100以上,更优选为120以上,进一步优选为125以上,特别优选为130以上,最优选为135以上。此外,优选为180以下,更优选为170以下,进一步优选为160以下,特别优选为150以下。粘度指数不足前述下限值时,则不仅省耗油量性、低温粘度特性变差,热・氧化稳定性、抗挥发性也有变差的倾向。此外,粘度指数超过前述上限值时,则低温粘度特性有大幅变差的倾向。
本发明所说的粘度指数意指根据JIS K 2283-1993而测定得到的粘度指数。
基油(A-1)的15℃下的密度(ρ15)没有特别限制,但优选为式(a)所示的ρ的值以下,即ρ15≤ρ。
ρ=0.0025×kv100+0.816 ・・・(a)
式中,kv100表示基油(A)的100℃的运动粘度(mm2/s)。
应予说明,为ρ15>ρ时,粘度-温度特性和热・氧化稳定性,以及抗挥发性和低温粘度特性有降低的倾向,有可能使省耗油量性变差。此外,基油(A)中配合有添加剂时有可能降低该添加剂的效力。
基油(A-1)的15℃下的密度(ρ15)优选为0.860以下,更优选为0.850以下,进一步优选为0.840以下,特别优选为0.822以下。
此处,上述15℃下的密度意指根据JIS K 2249-1995在15℃下测定得到的密度。
基油(A-1)的倾点没有特别限制,但优选为-10℃以下,更优选为-12.5℃以下,进一步优选为-15℃以下,特别优选为-17.5℃以下,最优选为-20℃以下。倾点超过前述上限值时,则润滑油整体的低温流动性有降低的倾向。
此处,倾点意指根据JIS K 2269-1987而测定得到的倾点。
基油(A-1)的苯胺点(AP(℃))没有特别限制,但优选为式(b)所示的(A)的值以上,即AP≥A。
(A)=4.3×kv100+100 ・・・(b)
式中,kv100表示基油(A)的100℃的运动粘度(mm2/s)。
应予说明,为AP<(A)时,粘度-温度特性和热・氧化稳定性,以及抗挥发性和低温粘度特性有降低的倾向,此外,基油(A-1)中配合有添加剂时,该添加剂的效力有降低的倾向。
基油(A-1)的碘价没有特别限制,但优选为7以下,更优选为5以下,进一步优选为3以下,特别优选为1以下,更特别优选为0.5以下,最优选为0.2以下。此外,虽可以不足0.001,但由于与之相应的效果小以及与经济效益的关系,优选为0.001以上,更优选为0.01以上,进一步优选为0.03以上,特别优选为0.05以上。通过使基油(A-1)的碘价更小,可以使热・氧化稳定性显著提高。
此处,碘价意指通过JIS K 0070“化学制品的酸价、皂化价、碘价、羟基价和不皂化价”的指示剂滴定方法测定得到的碘价。
基油(A-1)的NOACK蒸发量没有特别限制,但优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为9质量%以下,最优选为8质量%以下。NOACK蒸发量为上述上限值以下时,可以成为低蒸发性,同时可以提高清洁性。此外,NOACK蒸发量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。NOACK蒸发量为上述下限值以下时,不仅得不到所需的省耗油量性,低温粘度特性还有可能变差。
本发明所述的NOACK蒸发量意指根据ASTM D 5800-95测定得到的蒸发损失量(测定条件:250℃、1小时)。
基油(A-1)的%CA没有特别限制,但优选为5以下,更优选为2以下,进一步优选为1以下,特别优选为0.5以下。基油(A-1)的%CA超过上述上限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性有降低的倾向。此外,基油(A-1)的%CA虽可以为0,但通过使%CA为上述下限值以上,可以进一步提高添加剂的溶解性。
基油(A-1)的%CP没有特别限制,通常为70以上,优选为80以上,更优选为85以上,进一步优选为87以上,特别优选为90以上。此外,优选为99以下,更优选为95以下,进一步优选为94以下,特别优选为93以下。基油(A-1)的%CP不足上述下限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性有降低的倾向。此外,基油(A)的%CP超过上述上限值时,则有添加剂的溶解性降低、清洁性变差的倾向。
基油(A-1)的%CN没有特别限制,通常为30以下,优选为25以下,更优选为15以下,进一步优选为10以下,特别优选为8以下。此外,优选为3以上,更优选为4以上,进一步优选为5以上,特别优选为6以上。基油(A-1)的%CN超过上述上限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性有降低的倾向。此外,%CN不足上述下限值时,则有添加剂的溶解性降低、清洁性变差的倾向。
本发明所述的%CP、%CN和%CA意指分别通过根据ASTM D 3238-85的方法(n-d-M环分析)而求出的链烷烃碳原子数相对于总碳原子数的百分率、环烷烃碳原子数相对于总碳原子数的百分率、和芳香族碳原子数相对于总碳原子数的百分率。即,上述%CP、%CN和%CA的优选范围基于由上述方法求出的值,例如,即使是不含环烷烃成分的基油(A-1),由上述方法求出的%CN有时也显示超过0的值。
基油(A-1)中的饱和成分的含量没有特别限制,但以基油总量为基准,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上,此外,环状饱和成分在该饱和成分中所占的比例优选为40质量%以下,更优选为35质量%以下,进一步优选为30质量%以下,特别优选为25质量%以下,进而更优选为21质量%以下。通过使饱和成分的含量和环状饱和成分在该饱和成分中所占的比例分别满足上述条件,可以使粘度-温度特性和热・氧化稳定性提高。
此处,饱和成分意指通过ASTM D 2007-93中所记载的方法测定的饱和成分。
饱和成分的分离方法,或者在环状饱和成分、非环状饱和成分等组成分析之际,可以使用能得到相同结果的类似方法。例如,除上述之外,可举出ASTM D 2425-93中记载的方法、ASTM D 2549-91中记载的方法、利用高效液相色谱(HPLC)的方法、或对这些方法进行了改良的方法。
基油(A-1)中的芳香族成分没有特别限制,但以基油总量为基准,优选为5质量%以下,更优选为2质量%以下,进一步优选为1质量%以下,特别优选为0.5质量%以下,最优选为0.3质量%以下。此外,优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上,特别优选为0.15质量%以上。芳香族成分的含量超过上述上限值时,则有粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性、以及抗挥发性和低温粘度特性降低的倾向,此外,基油(A-1)也可以不含芳香族成分,但通过使芳香族成分的含量为上述下限值以上,可以进一步提高添加剂的溶解性。
此处,芳香族成分意指根据ASTM D 2007-93而测定得到的值。芳香族成分中,通常,除了烷基苯、烷基萘之外,含有蒽、菲和它们的烷基化物,进而含有苯环进行四环以上缩合得到的化合物、吡啶类、喹啉类、苯酚类、萘苯酚类等具有杂原子的芳香族化合物等。
基油(A-1)的尿素加合物值,从不损害粘度-温度特性地改善低温粘度特性,并且得到高的热传导性的观点出发,优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为2.5质量%以下,特别优选为2质量%以下。此外,基油(A-1)的尿素加合物值可以为0质量%,但从可得到充分的低温粘度特性、和更高粘度指数的润滑油基油,且使脱蜡条件缓和,经济效益也优异的方面出发,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,特别优选为0.8质量%以上。
此处,尿素加合物值意指通过以下方法测定的值。
将称量的试样油(基油(A-1))100g装入圆底烧瓶,加入尿素200mg、甲苯360ml及甲醇40ml并在室温下搅拌6小时。由此,反应液中生成作为尿素加合物的白色粒状结晶。通过用1微米过滤器过滤反应液,采集生成的白色粒状结晶,用甲苯50ml洗涤所得结晶6次。将回收的白色结晶装入烧瓶,加入纯水300ml及甲苯300ml并在80℃下搅拌1小时。用分液漏斗分离除去水相,用纯水300ml洗涤甲苯相3次。向甲苯相中加入干燥剂(硫酸钠)进行脱水处理后,馏去甲苯。这样得到的尿素加合物相对于试样油的比例(质量百分率)定义为尿素加合物值。
尿素加合物值的测定中,作为尿素加合物,由于可以精度良好且确切地捕集异链烷烃之中对低温粘度特性造成不良影响的成分、或使热传导性变差的成分、以及在润滑油基油中残留正链烷烃时的该正链烷烃,因而作为润滑油基油的低温粘度特性和热传导性的评价指标优异。应予说明,本发明人等通过利用GC及NMR的分析确认,尿素加合物的主成分是正链烷烃和从主链末端至分支位置的碳原子数为6以上的异链烷烃的尿素加合物。
基油(A-2)需要100℃下的运动粘度为5~200mm2/s。优选为5.3mm2/s以上,更优选为5.5mm2/s以上,进一步优选为5.7mm2/s以上,最优选为5.9mm2/s以上。此外,优选为100mm2/s以下,更优选为50mm2/s以下,进一步优选为30mm2/s以下,特别优选为20mm2/s以下,最优选为10mm2/s以下。基油(A-2)的100℃下的运动粘度不足5mm2/s时,则有可能得不到作为目标的高温清洁性,100℃下的运动粘度超过200mm2/s时,则粘度温度特性变差、不仅得不到所需的省耗油量性,还有可能使低温粘度特性变差。
基油(A-2)的粘度指数没有特别限制,优选为80以上,更优选为100以上,进一步优选为120以上,特别优选为130以上,最优选为135以上。还优选为180以下,更优选为170以下,进一步优选为160以下,特别优选为150以下。粘度指数不足前述下限值时,则不仅省耗油量性、低温粘度特性变差,还有热・氧化稳定性、抗挥发性变差的倾向。此外,粘度指数超过前述上限值时,则有低温粘度特性大幅变差的倾向。
基油(A-2)的NOACK蒸发量没有特别限制,但优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为8质量%以下,最优选为7质量%以下。NOACK蒸发量为上述上限值以下时,可成为低蒸发性,同时可提高清洁性。此外,NOACK蒸发量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。NOACK蒸发量为上述下限值以下时,则不仅得不到要求的省耗油量性,低温粘度特性还有可能变差。
基油(A-1)与基油(A-2)的混合比例,以基油总量为基准,要求基油(A-1)为50~99.9质量%,基油(A-2)为0.1~50质量%。此处,基油(A-1)优选为99质量%以下,更优选为97质量%以下,进一步优选为95质量%以下,最优选为92质量%以下。此外,优选为53质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,最优选为80质量%。此外,基油(A-2)优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上,最优选为8质量%以上。此外,优选为47质量%以下,更优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下,特别优选为25质量%以下,最优选为20质量%以下。
基油(A-1)的混合比例超过99.9质量%时,即基油(A-2)的混合比例不足0.1质量%时,有可能得不到作为目标的高温清洁性,而基油(A-1)的混合比例不足50质量%,即基油(A-2)的混合比例超过50质量%时,不仅粘度温度特性变差,得不到需要的省耗油量性,低温粘度特性还有可能变差。
基油(A-1)、(A-2)任一者均可使用矿物油系基油和/或合成系基油。
作为矿物油系基油,可以使用例如,将原油常压蒸馏和/或减压蒸馏,将得到的润滑油馏分以溶剂脱沥青、溶剂提取、氢化裂解、溶剂脱蜡、催化脱蜡、氢化精制、硫酸洗涤、黏土处理等精制处理之中的1种单独或组合2种以上进行精制得到的链烷烃系矿物油、或正链烷烃系基油、异链烷烃系基油。
作为合成系基油,可举出例如,聚-α-烯烃或其氢化物、异丁烯低聚物或其氢化物、异链烷烃、烷基苯、烷基萘;二(十三烷基)戊二酸酯、二-2-乙基己基己二酸酯、二异癸基己二酸酯、二(十三烷基)己二酸酯、二-2-乙基己基癸二酸酯等二酯;三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等多元醇酯;聚氧亚烷基二醇、二烷基二苯基醚、聚苯基醚,其中,优选聚α-烯烃。作为聚α-烯烃,典型地,可举出碳原子数2~32、优选6~16的α-烯烃的低聚物或共聚低聚物,例如,1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共聚低聚物和它们的氢化物。
聚-α-烯烃的制法没有特别限制,例如,可举出在含有三氯化铝或三氟化硼、与水;乙醇、丙醇、丁醇等醇、羧酸或酯的络合物的Friedel-Crafts催化剂这样的聚合催化剂的存在下,将α-烯烃聚合的方法。
作为构成本发明所述的基油(A)的基油(A-1)和基油(A-2)的优选的例子,可举出将以下所示基油(1)~(8)作为原料,将该原料油和/或从该原料油回收的润滑油馏分通过特定的精制方法进行精制,并回收润滑油馏分而得的基油。
(1)链烷烃基系原油和/或混合基系原油的常压蒸馏所得的馏出油。
(2)链烷烃基系原油和/或混合基系原油的常压蒸馏残渣油的减压蒸馏所得的馏出油(WVGO)。
(3)由润滑油脱蜡工序而得的散蜡等蜡和/或由天然气炼油(GTL)工艺等而得的Fischer-Tropsch蜡、GTL蜡等合成蜡。
(4)选自基油(1)~(3)的1种或2种以上的混合油和/或该混合油的缓和加氢裂化处理油。
(5)选自基油(1)~(4)的2种以上的混合油。
(6)基油(1)、(2)、(3)、(4)或(5)的脱沥青油(DAO)。
(7)基油(6)的缓和加氢裂化处理油(MHC)。
(8)选自基油(1)~(7)的2种以上的混合油。
作为上述特定的精制方法,优选氢化裂解、加氢精制等氢化精制;糠醛溶剂提取等溶剂精制;溶剂脱蜡或催化脱蜡等脱蜡;利用酸性黏土或活性黏土等的黏土精制;硫酸洗涤、苛性钠洗涤等药品(酸或碱)洗涤等。本发明中,可以单独进行上述精制方法中的1种,也可以组合2种以上进行。此外,组合2种以上的精制方法时,其顺序没有特别限制,可以适宜选定。
作为构成本发明所述的基油(A)的基油(A-1)及基油(A-2),特别优选为选自上述基油(1)~(8)的基油或通过对由该基油回收的润滑油馏分进行特定的处理而得的下述基油(9)或(10)。
(9)将选自上述基油(1)~(8)的基油或由该基油回收的润滑油馏分氢化裂解,对其生成物或由其生成物通过蒸馏等回收的润滑油馏分进行溶剂脱蜡或催化脱蜡等脱蜡处理,或在进行该脱蜡处理后进行蒸馏从而得到的氢化裂解矿物油。
(10)将选自上述基油(1)~(8)的基油或由该基油回收的润滑油馏分氢化异构化,对其生成物或由其生成物通过蒸馏等回收的润滑油馏分进行溶剂脱蜡或催化脱蜡等脱蜡处理,或在进行该脱蜡处理后进行蒸馏从而得到的氢化异构化矿物油。
此外,获得上述(9)或(10)的基油之际,在合适的阶段,还可根据需要进一步设置溶剂精制处理和/或加氢精制处理工序。
上述氢化裂解・氢化异构化中所使用的催化剂没有特别限制,但优选使用以具有分解活性的复合氧化物,例如,硅铝氧化物、铝硼氧化物、硅锆氧化物,或组合该复合氧化物的1种以上并用粘合剂粘合得到的物质作为载体,并担载具有氢化能力的金属,例如,元素周期表第VIa族的金属或第VIII族的金属等的1种类以上而得到的氢化裂解催化剂,或在包含沸石例如,ZSM-5、沸石β、SAPO-11的载体上担载包含第VIII族的金属中的至少1种以上的具有氢化能力的金属而得到的氢化异构化催化剂。氢化裂解催化剂和氢化异构化催化剂也可通过层叠或混合等而组合使用。
氢化裂解・氢化异构化之际的反应条件没有特别限制,但优选设为例如,氢分压0.1~20MPa、平均反应温度150~450℃、LHSV0.1~3.0hr-1、氢/油比50~20000scf/bbl。
本发明所述的基油(A)的100℃的运动粘度没有特别限制,通常为6mm2/s以下,优选为5.5mm2/s以下,更优选为5.2mm2/s以下,进一步优选为5.0mm2/s以下,特别优选为4.8mm2/s以下,最优选为4.5mm2/s以下。另一方面,该100℃的运动粘度通常为1mm2/s以上,优选为1.5mm2/s以上,更优选为2mm2/s以上,进一步优选为2.5mm2/s以上,特别优选为3mm2/s以上。基油(A)的100℃运动粘度超过6mm2/s时,则低温粘度特性变差,且有可能得不到充分的省耗油量性,不足1mm2/s时,则有可能由于润滑部位的油膜形成不充分而润滑性变差、且润滑油组合物的蒸发损失变大。
基油(A)的40℃的运动粘度没有特别限制,优选为80mm2/s以下,更优选为50mm2/s以下,进一步优选为30mm2/s以下,特别优选为25mm2/s以下,最优选为20mm2/s以下。另一方面,该40℃的运动粘度优选为6.0mm2/s以上,更优选为8.0mm2/s以上,进一步优选为12mm2/s以上,特别优选为14mm2/s以上,最优选为15mm2/s以上。基油(A)的40℃的运动粘度超过80mm2/s时,则低温粘度特性变差,且有可能得不到充分的省耗油量性,不足6.0mm2/s时,则有可能由于润滑部位的油膜形成不充分而润滑性变差,且润滑油组合物的蒸发损失变大。
基油(A)的粘度指数没有特别限制,优选为100以上,更优选为120以上,进一步优选为125以上,特别优选为130以上,最优选为135以上。还优选为180以下,更优选为170以下,进一步优选为160以下,特别优选为150以下。粘度指数不足前述下限值时,则不仅省耗油量性、低温粘度特性变差,热・氧化稳定性、抗挥发性也有变差的倾向。此外,粘度指数超过前述上限值时,则有低温粘度特性大幅恶化的倾向。
基油(A)的15℃下的密度(ρ15)没有特别限制,优选为式(a)所示的ρ的值以下、即ρ15≤ρ。
ρ=0.0025×kv100+0.816 ・・・(a)
式中,kv100表示基油(A)的100℃的运动粘度(mm2/s)。
应予说明,为ρ15>ρ时,则存在粘度-温度特性和热・氧化稳定性、以及抗挥发性和低温粘度特性降低的倾向,有可能使省耗油量性变差。此外,基油(A)中配合了添加剂时,则该添加剂的效力有可能降低。
基油(A)的15℃下的密度(ρ15)优选为0.860以下,更优选为0.850以下,进一步优选为0.840以下,特别优选为0.830以下。
基油(A)的倾点没有特别限制,优选为-10℃以下,更优选为-12.5℃以下,进一步优选为-15℃以下,特别优选为-17.5℃以下,最优选为-20℃以下。倾点超过前述上限值时,则润滑油整体的低温流动性有降低的倾向。
此处,倾点意指根据JIS K 2269-1987测定得到的倾点。
基油(A)的苯胺点(AP(℃))没有特别限制,但优选为式(b)所示的(A)的值以上、即AP≥(A)。
(A)=4.3×kv100+100 ・・・(b)
式中,kv100表示基油(A)的100℃的运动粘度(mm2/s)。
应予说明,为AP<(A)时,则存在粘度-温度特性和热・氧化稳定性、以及抗挥发性和低温粘度特性降低的倾向,此外,基油(A)中配合了添加剂时,则该添加剂的效力有降低的倾向。
基油(A)的碘价没有特别限制,优选为7以下,更优选为5以下,进一步优选为3以下,特别优选为2以下,最优选为1以下。此外,虽可以不足0.01,但从与之对应的效果小的方面和与经济效益的关系出发,优选为0.001以上,更优选为0.01以上,进一步优选为0.03以上,特别优选为0.05以上。通过将基油(A)的碘价设为7以下,可以显著提高热・氧化稳定性。
此处,碘价意指通过JIS K 0070“化学制品的酸价、皂化价、碘价、羟基价和不皂化价”的指示剂滴定方法测定得到的碘价。
基油(A)中的硫成分的含量依赖于其原料的硫成分的含量。例如,使用如由Fischer-Tropsch反应等而得的合成蜡成分那样基本不含硫的原料时,可以得到基本不含硫的基油(A)。此外,使用润滑油基油的精制过程中所得的散蜡或精蜡过程中所得的微蜡等含硫原料时,所得基油(A)中的硫成分通常达到100质量ppm以上。
基油(A)中,从进一步提高热・氧化稳定性和低硫化的观点出发,硫成分的含量优选为100质量ppm以下,更优选50质量ppm以下,进一步优选10质量ppm以下,特别优选5质量ppm以下。
基油(A)中的氮成分的含量没有特别限制,优选为7质量ppm以下,更优选为5质量ppm以下,进一步优选为3质量ppm以下。氮成分的含量超过7质量ppm时,则热・氧化稳定性有降低的倾向。
此处,氮成分意指根据JIS K 2609-1990测定的氮成分。
基油(A)的%CA没有特别限制,优选为5以下,更优选为2以下,进一步优选为1以下,特别优选为0.5以下。基油(A)的%CA超过上述上限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性有降低的倾向。此外,基油(A)的%CA虽可以为0,但通过使%CA为上述下限值以上,可以进一步提高添加剂的溶解性。
基油(A)的%CP没有特别限制,通常为70以上,优选为80以上,更优选为85以上,进一步优选为87以上,特别优选为90以上。此外,优选为99以下,更优选为95以下,进一步优选为94以下,特别优选为93以下。基油(A)的%CP不足上述下限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性有降低的倾向。此外,基油(A)的%CP超过上述上限值时,则添加剂的溶解性有降低的倾向。
基油(A)的%CN没有特别限制,优选为30以下,更优选为4~25,进一步优选为5~13,特别优选为5~8。基油(A)的%CN超过上述上限值时,则粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性有降低的倾向。此外,%CN不足上述下限值时,则添加剂的溶解性有降低的倾向。
基油(A)中的饱和成分的含量没有特别限制,以基油总量为基准,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为97质量%以上,特别优选为98质量%以上,此外,环状饱和成分在该饱和成分中所占的比例优选为40质量%以下,更优选为35质量%以下,进一步优选为30质量%以下,特别优选为25质量%以下,进一步更优选为21质量%以下。通过饱和成分的含量和环状饱和成分在该饱和成分中所占的比例分别满足上述条件,可以提高粘度-温度特性和热・氧化稳定性。
基油(A)中的芳香族成分没有特别限制,以基油总量为基准,优选为5质量%以下,更优选为4质量%以下,进一步优选为3质量%以下,特别优选为2质量%以下,此外,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上,特别优选为1.5质量%以上。芳香族成分的含量超过上述上限值时,粘度-温度特性、热・氧化稳定性和摩擦特性、以及抗挥发性和低温粘度特性有降低的倾向,此外,基油(A)虽可以不含芳香族成分,但通过使芳香族成分的含量为上述下限值以上,可以进一步提高添加剂的溶解性。
基油(A)的尿素加合物值,从不损害粘度-温度特性而改善低温粘度特性,并且得到高的热传导性的观点出发,优选为5质量%以下,更优选为4质量%以下,进一步优选为3质量%以下,特别优选为2.5质量%以下。此外,基油(A)的尿素加合物值虽可为0质量%,但在可以得到充分的低温粘度特性、与粘度指数更高的润滑油基油,并且缓和脱蜡条件,而在经济效益上也优异方面,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,特别优选为0.8质量%以上。
本发明的润滑油组合物是在上述基油(A)中,以特定比例配合重均分子量为1万以上、并且重均分子量与PSSI之比为0.8×104以上的粘度指数改进剂(以下,称作粘度指数改进剂(B))而得到的组合物。
作为粘度指数改进剂(B),只要重均分子量以及重均分子量与PSSI之比满足上述条件就没有特别限制。具体地,可举出非分散型或分散型聚(甲基)丙烯酸酯、非分散型或分散型乙烯-α-烯烃共聚物或其氢化物、聚异丁烯或其氢化物、苯乙烯-二烯氢化共聚物、苯乙烯-马来酸酐酯共聚物和聚烷基苯乙烯等之中,重均分子量为1万以上、重均分子量与PSSI之比为0.8×104以上的那些。作为粘度指数改进剂(B),虽可以为非分散型或分散型的任一,但更优选为分散型。
作为粘度指数改进剂(B)的优选例子,可举出含有1~70摩尔%的式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯结构单元的1种或2种以上的那些(以下,方便地称为“聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂(B)”。)。式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳原子数16以上的直链状或分枝状烃基。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂(B)虽可为非分散型或分散型的任一,但更优选为分散型。
[化1]
式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2为碳原子数16以上的直链状或分枝状的烃基,优选为碳原子数18以上的直链状或分枝状的烃基,进一步优选为碳原子数20以上的直链状或分枝状的烃基,更优选为碳原子数20以上的分枝状的烃基。此外,R2的碳原子数的上限没有特别限制,但通常为碳原子数100以下,优选为50以下,进一步优选为30以下,特别优选为25以下。
聚甲基(丙烯酸酯)系粘度指数改进剂(B)中,聚合物中的式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯结构单元的比例优选为1~70摩尔%,更优选为60摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以下,更优选为40摩尔%以下,特别优选为30摩尔%以下。此外,优选为3摩尔%以上,进一步优选为5摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上。超过70摩尔%时,则粘度温度特性的提高效果、低温粘度特性和在润滑油基油中的溶解性有可能变差,低于0.5摩尔%时,则粘度温度特性的提高效果有可能变差。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂(B),除了式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯结构单元以外,可以含有任意的(甲基)丙烯酸酯结构单元或任意来源于烯烃等的结构单元。
作为聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂(B)的优选方式,可举出将式(2)所示的单体(以下,称为单体(M-1))的1种或2种以上、与单体(M-1)之外的单体共聚而得的共聚物。
[化2]
式(2)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳原子数16以上的直链状或分枝状烃基。
与单体(M-1)组合的单体虽为任意,但适宜的是例如式(3)所示的单体(以下,称为单体(M-2)。)。单体(M-1)与单体(M-2)的共聚物即为所谓的非分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂。
[化3]
式(3)中,R3表示氢原子或甲基,R4表示碳原子数1~15的直链状或分枝状的烃基。
作为与单体(M-1)组合的其它单体,适宜的是选自式(4)所示的单体(以下,称作单体(M-3)。)和式(5)所示的单体(以下,称作单体(M-4))的1种或2种以上。单体(M-1)与单体(M-3)和/或(M-4)的共聚物即为所谓的分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂。应予说明,该分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂还可以进一步含有单体(M-2)作为构成单体。
[化4]
式(4)中,R5表示氢原子或甲基,R6表示碳原子数1~18的亚烷基,E1表示含有1~2个氮原子、0~2个氧原子的胺残基或杂环残基,a表示0或1。
式(5)中,R7表示氢原子或甲基,E2表示含有1~2个氮原子、0~2个氧原子的胺残基或杂环残基。
作为式(4)中的R6所示的碳原子数1~18的亚烷基,具体地,可例示亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基、或亚十八烷基(这些亚烷基可以为直链状或分枝状)。
作为式(4)中的E1所示的基团或式(5)中的E2所示的基团,可分别独立地例示二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲苯胺基、乙酰基氨基、苯甲酰基氨基、吗啉基、吡咯基、吡咯啉基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、醌基、吡咯烷酮基(pyrrolidonyl)、吡咯烷酮基(pyrrolidono)、咪唑啉基、或吡嗪基。
作为单体(M-3)、(M-4)的优选例子,具体可例示甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙基氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸吗啉基甲酯、甲基丙烯酸吗啉基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮或它们的混合物。
对于单体(M-1)与单体(M-2)~(M-4)的共聚物的共聚摩尔比没有特别限制,优选为单体(M-1):单体(M-2)~(M-4)=0.5:99.5~70:30左右,更优选为5:95~50:50,进一步优选为10:90~40:60。
粘度指数改进剂(B)的制造方法虽为任意,但聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指数改进剂(B),例如,可通过在苯甲酰基过氧化物等聚合引发剂的存在下,使单体(M-1)与单体(M-2)~(M-4)的混合物进行自由基溶液聚合而容易地得到。
粘度指数改进剂(B)的PSSI没有特别限制,但优选为40以下,更优选为35以下,进一步优选为30以下,特别优选为25以下。此外,优选为5以上,进一步优选为10以上,进一步优选为15以上,特别优选为20以上。PSSI超过40时,则剪切稳定性有可能变差。此外,PSSI不足5时,则不仅粘度指数改进效果小、省耗油量性或低温粘度特性差,而且成本也有可能上升。
此处,PSSI意指基于根据ASTM D 6022-01(Standard Practice for Calculationof Permanent Shear Stability Index)、通过ASTM D 6278-02(TeSt Method for ShearStability of Polymer Containing FluidS USing a European DieSel InjectorApparatuS)测定得到的数据,计算得到的聚合物的永久剪切稳定性指数(Permanent ShearStability Index)。
粘度指数改进剂(B)的重均分子量(MW)需要为1万以上,更优选为5万以上,进一步优选为10万以上,特别优选为15万以上,最优选为20万以上。此外,优选为100万以下,更优选为70万以下,进一步优选为60万以下,特别优选为50万以下。重均分子量不足1万时,则不仅粘度指数改进效果小、省耗油量性或低温粘度特性差,成本也有可能上升,重均分子量超过100万时,则剪切稳定性或在基油中的溶解性、储藏稳定性有可能变差。
粘度指数改进剂(B)的重均分子量与数平均分子量之比(MW/Mn)没有特别限制,但优选为0.5~5.0,更优选为1.0~3.5,进一步优选为1.5~3,特别优选为1.7~2.5。重均分子量与数平均分子量之比不足0.5或超过5.0时,则不仅在基油中的溶解性、储藏稳定性变差,而且还有可能粘度温度特性变差、省耗油量性变差。
粘度指数改进剂(B)的重均分子量与PSSI之比(MW/PSSI)需要为0.8×104以上,优选为1.0×104以上,更优选为2×104以上,进一步优选为2.5×104以上。MW/PSSI不足0.8×104时,则可能有粘度温度特性的恶化、即省耗油量性变差。
本发明的润滑油组合物中,粘度指数改进剂(B)的含有比例,以组合物总量为基准,需要为0.1~50质量%,优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上,特别优选为2质量%以上,最优选为5质量%以上。此外,优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下,特别优选为20质量%以下。粘度指数改进剂(B)的含有比例变得小于0.1质量%时,则粘度指数改进效果、制品粘度的降低效果变小,因而有可能无法实现省耗油量性的提高。此外,变得大于50质量%时,则制品成本大幅上升的同时,变得需要降低基油粘度,因而使高温高剪切条件等严苛润滑条件下的润滑性能降低,可能成为磨损或烧结、疲劳破坏等不良情况产生的原因。
本发明的润滑油组合物中,除了前述粘度指数改进剂(B)之外,还可进一步含有例如,通常的一般的非分散型或分散型聚(甲基)丙烯酸酯、非分散型或分散型乙烯-α-烯烃共聚物或其氢化物、聚异丁烯或其氢化物、苯乙烯-二烯氢化共聚物、苯乙烯-马来酸酐酯共聚物或聚烷基苯乙烯等粘度指数改进剂。
本发明的润滑油组合物中,为了进一步提高省耗油量性能,可使之含有选自有机钼化合物和无灰摩擦改进剂的摩擦改进剂。
作为有机钼化合物,可举出二硫代磷酸钼、二硫代氨基甲酸钼等含有硫的有机钼化合物。
作为上述之外的含有硫的有机钼化合物,可举出钼化合物、与含硫有机化合物或其他有机化合物的络合物等,或上述硫化钼、硫代钼酸等含硫钼化合物与烯基琥珀酰亚胺的络合物等。
作为钼化合物,可举出例如二氧化钼、三氧化钼等氧化钼;正钼酸、仲钼酸、(多)硫代钼酸等钼酸、这些钼酸的金属盐、铵盐等钼酸盐、二硫化钼、三硫化钼、五硫化钼、多硫化钼等硫化钼、硫代钼酸、硫代钼酸的金属盐或胺盐、氯化钼等卤化钼。
作为含硫有机化合物,可举出例如烷基(硫代)黄原酸酯、噻二唑、巯基噻二唑、硫代碳酸酯、四烃基秋兰姆二硫化物、双(二(硫代)烃基二硫代膦酸酯)二硫化物、有机(多)硫化物、硫化酯。
作为有机钼化合物,还可以使用不含硫作为构成元素的有机钼化合物。
作为不含硫的有机钼化合物,可举出例如钼-胺络合物、钼-琥珀酰亚胺络合物、有机酸的钼盐、醇的钼盐等,其中,优选钼-胺络合物、有机酸的钼盐和醇的钼盐。
本发明的润滑油组合物中,使用有机钼化合物时,其含量没有特别限制,以组合物总量为基准,以钼元素换算计,优选为0.001质量%以上,更优选为0.005质量%以上,进一步优选为0.01质量%以上,此外,优选为0.2质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.05质量%以下,特别优选为0.03质量%以下。其含量不足0.001质量%时,则润滑油组合物的热・氧化稳定性变得不充分,特别是有变得无法长期维持优异的清洁性的倾向。另一方面,含量超过0.2质量%时,则得不到与含量相对应的效果,此外,润滑油组合物的储藏稳定性有降低的倾向。
作为前述无灰摩擦改进剂,可以使用作为润滑油用的摩擦改进剂所通常使用的任意化合物,可举出例如,分子中至少具有1个碳原子数6~50的烷基或烯基、特别是碳原子数6~50的直链烷基或直链烯基的、胺化合物、酰胺化合物、酰亚胺化合物、酯化合物。进而可举出脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚、尿素系摩擦改进剂等无灰摩擦改进剂。
本发明的润滑油组合物中使用无灰摩擦改进剂时,无灰摩擦改进剂的含量,以组合物总量为基准,优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.3质量%以上,此外,优选为3质量%以下,更优选为2质量%以下,进一步优选为1质量%以下。无灰摩擦改进剂的含量不足0.01质量%时,则其添加所致的摩擦降低效果有变得不充分的倾向,而超过3质量%时,则存在耐磨损性添加剂等的效果容易受损、或添加剂的溶解性变差的倾向。
本发明中,可以仅使用有机钼化合物或无灰摩擦改进剂的任一者,也可并用两者,但从可更长期维持摩擦降低效果出发,更优选使用无灰摩擦改进剂。
本发明的润滑油组合物中,为了进一步提高其性能,可以根据其目的而含有润滑油中通常所使用的任意添加剂。作为这类添加剂,可举出例如,金属系清洁剂、无灰分散剂、抗氧化剂、防磨损剂(或极压剂)、防腐剂、防锈剂、倾点降低剂、抗乳化剂、金属钝化剂、消泡剂等添加剂。
作为金属系清洁剂,可举出例如,碱金属磺酸盐或碱土类金属磺酸盐、碱金属酚盐或碱土类金属酚盐、碱金属水杨酸盐或碱土类金属水杨酸盐等正盐、碱式盐或高碱价盐。本发明中,可优选使用选自由上述构成的组中的1种或2种以上的碱金属或碱土类金属系清洁剂、特别是碱土类金属系清洁剂。特别地,可优选使用镁盐和/或钙盐,更优选钙盐。
作为无灰分散剂,可以使用润滑油中可用的任意无灰分散剂,例如,分子中具有至少1个碳原子数40~400的直链或分枝状的烷基或烯基的单或双琥珀酰亚胺、分子中具有至少1个碳原子数40~400的烷基或烯基的苄胺、或分子中具有至少1个碳原子数40~400的烷基或烯基的多胺、或它们的利用硼化合物、羧酸、磷酸等的转化品。使用时,可以配合从上述中任意选择的1种或2种以上。
作为抗氧化剂,可举出例如,酚系、胺系等无灰抗氧化剂、铜系、钼系等金属系抗氧化剂。具体地,作为酚系无灰抗氧化剂,可举出例如4,4’-亚甲基双(2,6-二-叔丁基苯酚)、4,4’-双(2,6-二-叔丁基苯酚);作为胺系无灰抗氧化剂,可举出例如苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺、二烷基二苯基胺。
作为防磨损剂(或极压剂),可使用润滑油中可用的任意防磨损剂・极压剂。可使用例如硫系、磷系、硫-磷系的极压剂。具体地,可举出例如亚磷酸酯类、硫代亚磷酸酯类、二硫代亚磷酸酯类、三硫代亚磷酸酯类、磷酸酯类、硫代磷酸酯类、二硫代磷酸酯类、三硫代磷酸酯类、它们的胺盐、它们的金属盐、它们的衍生物、二硫代氨基甲酸盐、二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钼、二硫化物类、多硫化物类、硫化烯烃类、硫化油脂类。它们之中,优选添加硫系极压剂,特别优选硫化油脂。
作为防腐剂,可举出例如苯并***系、甲苯基***系、噻二唑系、或咪唑系化合物。
作为防锈剂,可举出例如石油磺酸酯、烷基苯磺酸酯、二壬基萘磺酸酯、烯基琥珀酸酯、或多元醇酯。
作为倾点降低剂,可以使用例如适合于所使用润滑油基油的聚甲基丙烯酸酯系的聚合物。
作为抗乳化剂,可举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、或聚氧乙烯烷基萘基醚等聚亚烷基二醇系非离子系表面活性剂。
作为金属钝化剂,可举出例如:咪唑啉、嘧啶衍生物、烷基噻二唑、巯基苯并噻唑、苯并***或其衍生物、1,3,4-噻二唑多硫化物、1,3,4-噻二唑基-2,5-双二烷基二硫代氨基甲酸酯、2-(烷基二硫代)苯并咪唑、或β-(邻羧基苄基硫代)丙腈。
作为消泡剂,可举出例如,25℃下的运动粘度为0.1~不足100mm2/s的硅油、烯基琥珀酸酸衍生物、多羟基脂肪族醇与长链脂肪酸的酯、水杨酸甲酯与邻羟基苄醇。
使上述添加剂含有于本发明的润滑油组合物中时,以组合物总量为基准,其含有分别优选为0.01~10质量%。
本发明的润滑油组合物的100℃下的运动粘度需要为3~15mm2/s,优选为12mm2/s以下,更优选为9.3mm2/s以下,进一步优选为8.5mm2/s以下,特别优选为7.8mm2/s以下,最优选为7.6mm2/s以下。此外,本发明的润滑油组合物的100℃下的运动粘度优选为4mm2/s以上,更优选为5mm2/s以上,进一步优选为6mm2/s以上,特别优选为7mm2/s以上。100℃下的运动粘度不足3mm2/s时,则有可能造成润滑性不足,超过15mm2/s时,则有可能得不到需要的低温粘度和充分的省耗油量性能。
本发明的润滑油组合物的40℃下的运动粘度没有特别限制,通常为4~80mm2/s,优选为50mm2/s以下,更优选为45mm2/s以下,进一步优选为40mm2/s以下,特别优选为35mm2/s以下,最优选为33mm2/s以下。此外,优选为10mm2/s以上,更优选为20mm2/s以上,进一步优选为25mm2/s以上,特别优选为27mm2/s以上。40℃下的运动粘度不足4mm2/s时,有可能造成润滑性不足,超过80mm2/s时,有可能得不到所需的低温粘度和充分的省耗油量性能。
本发明的润滑油组合物的粘度指数没有特别限制,优选为140~300的范围,更优选为190以上,进一步优选为200以上,更优选为210以上,特别优选为215以上。该粘度指数不足140时,有可能难以一边维持HTHS粘度,一边使省耗油量性提高,进而有可能难以使-35℃下的低温粘度降低。此外,该粘度指数超过300时,则有可能低温流动性变差,进而发生添加剂的溶解性或与密封材料的适合性不足所致的不良情况。
本发明的润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度没有特别限制,优选为3.5mPa・S以下,更优选为3.0mPa・S以下,进一步优选为2.8mPa・S以下,特别优选为2.7mPa・S以下。此外,优选为2.0mPa・S以上,更优选为2.1mPa・S以上,进一步优选为2.2mPa・S以上,特别优选为2.3mPa・S以上,最优选为2.4mPa・S以上。
此处,150℃下的HTHS粘度意指ASTM D4683所规定的150℃下的高温高剪切粘度。150℃下的HTHS粘度不足2.0mPa・S时,则有可能引起润滑性不足,超过3.5mPa・S时,则有可能得不到所需的低温粘度和充分的省耗油量性能。
本发明的润滑油组合物的100℃下的HTHS粘度没有特别限制,优选为5.3mPa・S以下,更优选为5.2mPa・S以下,进一步优选为5.1mPa・S以下,特别优选为5.0mPa・S以下。此外,优选为3.5mPa・S以上,进一步优选为3.8mPa・S以上,特别优选为4.0mPa・S以上,最优选为4.2mPa・S以上。
此处,100℃下的HTHS粘度意指ASTM D4683所规定的100℃下的高温高剪切粘度。100℃下的HTHS粘度不足3.5mPa・S时,则有可能引起润滑性不足,超过5.3mPa・S时,则有可能得不到所需的低温粘度和充分的省耗油量性能。
本发明的润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度与100℃下的HTHS粘度之比(150℃下的HTHS粘度/100℃下的HTHS粘度)需要为0.50以上,更优选为0.51以上,进一步优选为0.52以上,特别优选为0.53以上,最优选为0.54以上。该比不足0.50时,则有可能得不到所需的低温粘度和充分的省耗油量性能。
本发明的润滑油组合物在省耗油量性、润滑性和高温清洁性上优异,即使是未使用聚-α-烯烃系基油、酯系基油等合成油或低粘度矿物油系基油时,也可将HTHS粘度维持于恒定水平,同时使对耗油量增大有效的、润滑油的40℃和100℃下的运动粘度以及100℃的HTHS粘度显著降低。具有这样的优异特性的本发明的润滑油组合物可以作为省耗油量汽油发动机油、省耗油量柴油发动机油等省耗油量发动机油而适宜地使用。
实施例
以下,基于实施例和比较例对本发明更具体地进行说明,但本发明不受以下实施例任何限定。
实施例1~4、比较例1~5
在实施例1~4和比较例1~5中,分别使用以下所示的基油和添加剂,制备具有表2所示组成的润滑油组合物,进行以下所示的评价。此外,基油1、2、3的性状示于表1。
(基油)
基油1:对含正链烷烃的油进行氢化裂解/氢化异构化得到的矿物油
基油2:氢化裂解基油
基油3:氢化裂解基油
(添加剂)
A-1(粘度指数改进剂):PSSI=20、Mw=40万、Mw/PSSI=2×104的聚甲基丙烯酸酯(将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、和上述式(2)中的R2为碳原子数12~20的烷基的甲基丙烯酸酯总计90摩尔%、与式(2)中的R2为碳原子数22的支链状烷基的甲基丙烯酸酯10摩尔%进行聚合而得的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加剂)
A-2(粘度指数改进剂):PSSI=40、Mw=30万、Mw/PSSI=0.75×104的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、上述式(3)中的R4为碳原子数12的直链状烷基的甲基丙烯酸酯、式(3)中的R4为碳原子数13的直链状烷基的甲基丙烯酸酯、式(3)中的R4为碳原子数14的直链状烷基的甲基丙烯酸酯、式(3)中的R4为碳原子数15的直链状烷基的甲基丙烯酸酯、和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯为主构成单元的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加剂)
B-1(摩擦改进剂1):甘油单油酸酯
B-2(摩擦改进剂2):油烯基脲(oleyl urea)
B-3(摩擦改进剂3):二硫代氨基甲酸钼
C-1(其它添加剂):含有金属系清洁剂、无灰分散剂、抗氧化剂、磷系防磨损剂、倾点降低剂、消泡剂等
[表1]
<润滑油组合物的评价>
对于实施例1~4和比较例1~5的各润滑油组合物,测定40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数、100℃和150℃下的HTHS粘度、-35℃下的CCS粘度以及成漆板焦化试验中的沉积物量。各测定通过以下评价方法进行。结果示于表2。
(1)运动粘度:ASTM D-445
(2)粘度指数:JIS K 2283-1993
(3)HTHS粘度:ASTM D4683
(4)CCS粘度:ASTM D5293
(5)清洁性试验:对使用成漆板焦化试验器以油温100℃、板温度280℃、喷溅时间3小时、ON/OFF循环=15S/45S的条件进行试验后的、附着于板上的沉积物量(mg)进行测定。
由表2可知,配合100℃运动粘度为1~不足5mm2/s的低粘度基油和100℃运动粘度为5~200mm2/s的高粘度基油、并添加了特定的粘度指数改进剂的实施例1~4的组合物的粘度温度特性、低温粘度特性和高温清洁性均优异。与之相对,未配合100℃运动粘度为5~200mm2/s的高粘度基油的比较例1和2的组合物的高温清洁性差。此外,100℃运动粘度为5~200mm2/s的高粘度基油的配合比例过大的比较例3的组合物的粘度指数低、粘度温度特性和低温粘度特性也差。此外,使用了Mw/PSSI比不满足条件的粘度指数改进剂(A-2)的比较例4和5的组合物的粘度指数低、粘度温度特性差。
Claims (2)
1.发动机油组合物,其特征在于,在(A)润滑油基油中配合有以组合物总量为基准计为0.1~50质量%的(B)重均分子量为1万以上、并且重均分子量与PSSI之比(Mw/PSSI)为2×104以上的粘度指数改进剂,
所述(A)润滑油基油由以基油总量为基准的50~99.9质量%的100℃下的运动粘度为1~不足5mm2/s的润滑油基油、和以基油总量为基准的0.1~50质量%的100℃下的运动粘度为5~10mm2/s的润滑油基油构成,
组合物的100℃下的运动粘度为4~7.8mm2/s,且150℃ HTHS粘度与100℃ HTHS粘度之比(150℃下的HTHS粘度/100℃下的HTHS粘度)为0.50以上。
2.权利要求1所述的发动机油组合物,其特征在于,150℃下的HTHS粘度为2.6以上,100℃下的HTHS粘度为5.3以下。
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