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):
以前,在內(nèi)燃機(jī)、變速器(derailleur)、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(yùn)轉(zhuǎn)條件的苛刻化等,內(nèi)燃機(jī)用潤滑油(發(fā)動(dòng)機(jī)油)要求高度的性能。因此,現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)油為了滿足這些要求性能,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(xiàn)1~3。)。而且最近,潤滑油所要求的省燃料費(fèi)性能日益增高,研究了高粘度指數(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。)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-279287號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-129182號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開平08-302378號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開平06-306384號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,以往的潤滑油在省燃費(fèi)性和低溫粘度特性的方面并不令人十分滿意。
作為一般的省燃費(fèi)化的方法,已知降低制品的動(dòng)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(jìn)行的多級(jí)化等。但是,制品粘度的降低、基礎(chǔ)油粘度的降低會(huì)使嚴(yán)酷潤滑條件(高溫高剪切條件)下的潤滑性能降低,擔(dān)心會(huì)成為產(chǎn)生磨損、燒傷、疲勞破壞等問題的原因。
因此,為了防止這些問題、維持耐久性,有必要維持150℃下的高溫高剪切粘度(HTHS粘度)。即,為了在維持其他實(shí)用性能的同時(shí)賦予省燃費(fèi)性,重要的是一邊將150℃的HTHS粘度維持于一定水平一邊降低40℃和100℃的動(dòng)力粘度、100℃的HTHS粘度并提高粘度指數(shù)。
本發(fā)明是鑒于該狀況而進(jìn)行的,其目的在于,提供省燃費(fèi)性及潤滑性優(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(以下稱作“第1潤滑油組合物”),其特征在于,其含有:潤滑油基礎(chǔ)油,其中以基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)含10質(zhì)量%~100質(zhì)量%的尿素加合值為4質(zhì)量%以下且40℃下的動(dòng)力粘度為25mm2/s以下、粘度指數(shù)為120以上的潤滑油基礎(chǔ)油成分;聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(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℃下的動(dòng)力粘度為4~12mm2/s,粘度指數(shù)為140~300。
[化學(xué)式1]
[式(1)中,R1表示氫或甲基,R2表示碳原子數(shù)16以上的直鏈狀或支鏈狀的烴基。]
這里,本發(fā)明所說的“尿素加合值(urea adduct value)”是指利用以下方法測(cè)定的值。將稱量的100g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,在室溫下攪拌6小時(shí)。由此,在反應(yīng)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(yīng)液,獲取所產(chǎn)生的白色粒狀晶體,用50ml甲苯洗滌所得晶體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℃攪拌1小時(shí)。用分液漏斗將水相分離除去,用300ml純水洗滌甲苯相3次。在甲苯相中加入干燥劑(硫酸鈉)進(jìn)行脫水處理后,將甲苯蒸餾除去。將如此獲得的尿素加合物相對(duì)于試樣油的比例(質(zhì)量百分率)定義為尿素加合值。
上述尿素加合值的測(cè)定中,作為尿素加合物,由于能夠精度良好且確實(shí)地捕集異構(gòu)烷烴中對(duì)低溫粘度特性造成不良影響的成分或者惡化導(dǎo)熱性的成分、以及當(dāng)正烷烴殘留于潤滑油基礎(chǔ)油中時(shí)的該正烷烴,因此作為潤滑油基礎(chǔ)油的低溫粘度特性和導(dǎo)熱性的評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)異。予以說明,本發(fā)明人等通過使用GC及NMR進(jìn)行分析,確認(rèn)尿素加合物的主成分為正烷烴及主鏈末端至支鏈位置的碳原子數(shù)為6以上的異構(gòu)烷烴的尿素加合物。
另外,本發(fā)明中所謂的“聚(甲基)丙烯酸酯”是聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的總稱。
上述第1潤滑油組合物中,優(yōu)選聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑為分散型的聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑。
另外,上述第1潤滑油組合物中,優(yōu)選聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑的PSSI為40以下、聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑的重均分子量與PSSI之比為1×104以上。
本發(fā)明中所說的“PSSI”是基于根據(jù)ASTM D 6022-01(Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index),通過ASTM D 6278-02(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus)測(cè)定的數(shù)據(jù)所計(jì)算的,表示聚合物的永久剪切穩(wěn)定性指數(shù)(Permanent Shear Stability Index)。
另外,作為聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑,優(yōu)選通式(1)中的R2為碳原子數(shù)20以上的支鏈狀烴基。
另外,上述第1潤滑油組合物還優(yōu)選含有選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中的1種或2種以上的摩擦調(diào)整劑。
另外,本發(fā)明提供一種潤滑油組合物(以下稱作“第2潤滑油組合物“),其特征在于,含有:100℃下的動(dòng)力粘度為1~10mm2/s、%CA為5以下的潤滑油基礎(chǔ)油;和,以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn),0.1~50質(zhì)量%的重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為0.8×104以上的粘度指數(shù)提高劑,所述潤滑油組合物在100℃下的動(dòng)力粘度為3~9.3mm2/s且150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比為0.50以上。
本發(fā)明中所說的100℃或150℃下的HTHS粘度是分別表示ASTMD4683所規(guī)定的100℃或150℃下的高溫高剪切粘度。上述第2潤滑油組合物優(yōu)選150℃下的HTHS粘度為2.6mPa·s以上、100℃下的HTHS粘度為5.3mPa·s以下。
本發(fā)明還提供一種潤滑油組合物(以下稱作“第3潤滑油組合物“),其特征在于,含有:含95質(zhì)量%以上飽和成分且環(huán)狀飽和成分占該飽和成分的60質(zhì)量%以下、粘度指數(shù)為120以上、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;和,以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn),0.1~50質(zhì)量的重均分子量為5萬以上且重均分子量與PSSI之比為1×104以上的粘度指數(shù)提高劑,所述潤滑油組合物在100℃下的動(dòng)力粘度為3.0~12.0mm2/s且150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比為0.50以上。
上述第3潤滑油組合物優(yōu)選在150℃下的HTHS粘度為2.6mPa·s以上、在100℃下的HTHS粘度為5.3mPa·s以下。
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)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑。
另外,上述第3潤滑油組合物還優(yōu)選含有選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中的1種或2種以上的摩擦調(diào)整劑。
發(fā)明效果
上述第1、第2及第3潤滑油組合物能夠以高水平實(shí)現(xiàn)省燃費(fèi)性及潤滑性這兩者。
更具體地說,上述第1潤滑油組合物的省燃費(fèi)性和低溫粘度特性優(yōu)異,即便不使用聚-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,也能夠在維持150℃下的HTHS粘度的同時(shí),兼顧省燃費(fèi)性和-35℃以下的低溫粘度,特別能夠降低潤滑油的40℃和100℃的動(dòng)力粘度以及100℃下的HTHS粘度,顯著改善-35℃下的CCS粘度。
另外,上述第2潤滑油組合物的省燃費(fèi)性和潤滑性優(yōu)異,即便不使用聚-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,也能夠在將HTHS粘度維持于一定水平的同時(shí),顯著降低提高燃費(fèi)有效的、潤滑油的40℃和100℃下的動(dòng)力粘度以及100℃的HTHS粘度。
另外,上述第3潤滑油組合物的省燃費(fèi)性和低溫粘度特性優(yōu)異,即便不使用聚-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,也能夠在維持150℃下的HTHS粘度的同時(shí),兼顧省燃費(fèi)性和-35℃以下的低溫粘度,特別能夠降低潤滑油的40℃和100℃的動(dòng)力粘度以及100℃下的HTHS粘度,顯著改善-40℃下的MRV粘度。
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(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)而不僅優(yōu)選用于使用硫分為50質(zhì)量ppm以下燃料的這些各種發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于船舶用、舷外機(jī)用的各種發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)于提高具有滾輪挺桿(Roller Tappet)型閥動(dòng)體系的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃費(fèi)特別優(yōu)效。
具體實(shí)施方式
以下詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
予以說明,本發(fā)明中40℃或100℃下的動(dòng)力粘度分別指ASTM D-445所規(guī)定的40℃或100℃的動(dòng)力粘度。
予以說明,本發(fā)明所說的粘度指數(shù)是指根據(jù)JIS K 2283-1993測(cè)定的粘度指數(shù)。
另外,本發(fā)明中所說的飽和成分的含量是指根據(jù)ASTM D 2007-93測(cè)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)烷烴成分及烷烴成分的比例是指分別根據(jù)ASTM D 2786-91測(cè)定的環(huán)烷烴成分(測(cè)定對(duì)象:1環(huán)~6環(huán)的環(huán)烷烴、單位:質(zhì)量%)及烷烴成分(單位:質(zhì)量%)??梢允褂蔑柡统煞值姆蛛x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(shí)可獲得相同結(jié)果的類似方法。例如除上述之外,還可舉出ASTM D 2425-93所記載的方法、ASTM D 2549-91所記載的方法、利用高效液相色譜(HPLC)的方法或者將這些方法改良的方法等。
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(B)的芳香族成分是指根據(jù)ASTM D 2007-93測(cè)定的值。芳香族成分中通常除了烷基苯、烷基萘之外,還包含蒽、菲以及它們的烷基化物,苯環(huán)四環(huán)以上稠合的化合物、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。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(cè)定的芳香族餾分(aromatic fraction)的含量。
另外,本發(fā)明所說的%CP、%CN和%CA是指分別利用根據(jù)ASTM D 3238-85的方法(n-d-M環(huán)分析)求得的烷烴碳原子數(shù)相對(duì)于總碳原子數(shù)的百分率、環(huán)烷烴碳原子數(shù)相對(duì)于總碳原子數(shù)的百分率和芳香族碳原子數(shù)相對(duì)于總碳原子數(shù)的百分率。即,上述%CP、%CN和%CA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)烷烴成分的潤滑油基礎(chǔ)油,利用上述方法求得的%CN也有顯示超過0的值的情況。
另外,本發(fā)明所說的氮成分是指根據(jù)JIS K 2609-1990測(cè)定的氮成分。
另外,本發(fā)明所說的碘值是指利用JIS K 0070“化學(xué)制品的酸值、皂化值、碘值、羥基值及不皂化值”的指示劑滴定法測(cè)定的碘值。
另外,本發(fā)明所說的傾點(diǎn)是指根據(jù)JIS K 2269-1987測(cè)定的傾點(diǎn)。
另外,本發(fā)明所說的苯胺點(diǎn)是指根據(jù)JIS K 2256-1985測(cè)定的苯胺點(diǎn)。
另外,本發(fā)明所說的15℃下的密度是指根據(jù)JIS K 2249-1995在15℃下測(cè)定的密度。
本發(fā)明所說的NOACK蒸發(fā)量是指對(duì)根據(jù)ASTM D 5800測(cè)定的潤滑油的蒸發(fā)量進(jìn)行測(cè)定的值。
[第1實(shí)施方式]
本發(fā)明的第1實(shí)施方式的潤滑油組合物(以下稱作“第1潤滑油組合物”)含有:以基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)含10質(zhì)量%~100質(zhì)量%潤滑油基礎(chǔ)油成分(以下簡單稱作“潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)”)的潤滑油基礎(chǔ)油(以下簡單稱作“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%以下且40℃下的動(dòng)力粘度為25mm2/s以下、粘度指數(shù)為120以上。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)只要尿素加合值、40℃下的動(dòng)力粘度及粘度指數(shù)滿足上述條件,則可以是礦物油系基礎(chǔ)油、合成系基礎(chǔ)油或兩者混合物的任一種。
作為潤滑油基礎(chǔ)油成分(a),從能夠以高水平兼顧粘度-溫度特性、低溫粘度特性和導(dǎo)熱性的要求的觀點(diǎn)來看,按照尿素加合值為4質(zhì)量%以下且粘度指數(shù)為120以上的方式對(duì)含有正烷烴的原料油進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(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。
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(dǎo)熱性的觀點(diǎn)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%以下、優(yōu)選為3.5質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為3質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2.5質(zhì)量%以下。另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分的尿素加合值可以是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(jì)性也優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上、特別優(yōu)選為0.8質(zhì)量%以上。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的40℃動(dòng)力粘度有必要為25mm2/s以下、優(yōu)選為22mm2/s以下、更優(yōu)選為20mm2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為18mm2/s以下、特別優(yōu)選為16mm2/s以下。另一方面,該40℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為8mm2/s以上、更優(yōu)選為10mm2/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。潤滑油基礎(chǔ)油成分的40℃動(dòng)力粘度超過25mm2/s時(shí),低溫粘度特性會(huì)惡化、無法獲得充分的省燃費(fèi)性;潤滑油基礎(chǔ)油成分的40℃動(dòng)力粘度為8mm2/s以下時(shí),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(huì)增大。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的100℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為6.0mm2/s以下、更優(yōu)選為5.0mm2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為4.5mm2/s以下、特別優(yōu)選為4.0mm2/s以下、最優(yōu)選為3.9mm2/s以下。另一方面,該100℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為2.5mm2/s以上、更優(yōu)選為3.0mm2/s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.3mm2/s以上、特別優(yōu)選為3.5mm2/s以上、最優(yōu)選為3.7mm2/s以上。潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃動(dòng)力粘度超過6.0mm2/s時(shí),低溫粘度特性會(huì)惡化、另外無法獲得充分的省燃費(fèi)性;潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃動(dòng)力粘度為2.5mm2/s以下時(shí),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(huì)增大。
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以蒸發(fā),潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的粘度指數(shù)的值有必要為120以上、優(yōu)選為125以上、更優(yōu)選為130以上、進(jìn)一步優(yōu)選為135以上、特別優(yōu)選為140以上。粘度指數(shù)的上限并無特別限定,可以使用如正烷烴、蠟膏(slack wax)、GTL蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)烷烴系礦物油的125~180左右,或者如復(fù)合物酯系基礎(chǔ)油、HVI-PAO系基礎(chǔ)油的150~250左右。但是,對(duì)于正烷烴、蠟膏、GTL蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)烷烴系礦物油而言,為了提高低溫粘度特性,優(yōu)選為180以下、更優(yōu)選為160以下、進(jìn)一步優(yōu)選為150以下、特別優(yōu)選為145以下。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的碘值優(yōu)選為1以下、更優(yōu)選為0.5以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.3以下、特別優(yōu)選為0.15以下、最優(yōu)選為0.1以下。另外,雖然可以小于0.01,但由于與其相對(duì)應(yīng)的效果小以及與經(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。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分的碘值為0.5以下,可以顯著提高熱和氧化穩(wěn)定性。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的制造中可以使用含有正烷烴的原料油。原料油可以是礦物油或合成油的任一種或者可以是它們的2種以上的混合物。另外,原料油中的正烷烴的含量以原料油總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為50質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為70質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為80質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為90質(zhì)量%、特別優(yōu)選為95質(zhì)量%以上、最優(yōu)選為97質(zhì)量%以上。
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、脫瀝青油、餾出物、減壓氣體油、焦化蠟油(coke gas oil)、蠟膏、渣滓油、費(fèi)托蠟等,其中優(yōu)選蠟膏及費(fèi)托蠟。
蠟膏典型地來源于利用溶劑或丙烷脫蠟的烴原料。蠟膏可以含有殘留油,該殘留油可以利用脫油除去。渣滓油相當(dāng)于經(jīng)過脫油的蠟膏。
另外,費(fèi)托蠟是利用所謂的費(fèi)托合成法制造的。
另外,來自溶劑提取的原料油如下獲得:將來自常壓蒸餾的高沸點(diǎn)石油餾分送至減壓蒸餾裝置,對(duì)來自該裝置的蒸餾餾分進(jìn)行溶劑提取而獲得。來自減壓蒸餾的殘?jiān)梢越?jīng)脫瀝青。溶劑提取法中,在使石蠟的成分殘留于殘油液相的狀態(tài)下,將芳香族成分溶解于提取相中。環(huán)烷烴被分配在提取相和殘油液相中。溶劑提取用的溶劑優(yōu)選使用苯酚、糠醛和N-甲基吡咯烷酮等。通過控制溶劑/油比、提取溫度、預(yù)被提取的餾出物與溶劑的接觸方法等,可以控制提取相與殘油液相的分離程度。作為原料,可以使用具有更高氫化裂解能的燃料油氫化裂解裝置并由燃料油氫化裂解裝置獲得的底部餾分。
上述原料油通過經(jīng)由進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化使得所得被處理物的尿素加合值為4質(zhì)量%以下且粘度指數(shù)為100以上的工序,可以獲得潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)。氫化裂解/加氫異構(gòu)化工序無特別限定,只要所得被處理物的尿素加合值及粘度指數(shù)滿足上述條件即可。本發(fā)明的優(yōu)選氫化裂解/加氫異構(gòu)化工序具備以下工序:
對(duì)含有正烷烴的原料油使用氫化處理催化劑進(jìn)行氫化處理的第1工序;
對(duì)通過第1工序獲得的被處理物使用氫化脫蠟催化劑進(jìn)行氫化脫蠟的第2工序;
對(duì)通過第2工序獲得的被處理物使用氫化精制催化劑進(jìn)行氫化精制的第3工序。對(duì)于第3工序后獲得的被處理物,根據(jù)需要可以利用蒸餾等將規(guī)定的成分分離除去。
利用上述制造方法獲得的潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)只要尿素加合值、40℃粘度和粘度指數(shù)分別滿足上述條件,則其他性狀并無特別限定,優(yōu)選潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)進(jìn)一步滿足以下條件。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中的飽和成分的含量以潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為90質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為93質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為95質(zhì)量%以上。另外,該飽和成分中所占的環(huán)烷烴成分的比例優(yōu)選為0.1~40質(zhì)量%、更優(yōu)選為1~30質(zhì)量%、進(jìn)一步優(yōu)選為5~20質(zhì)量%、特別優(yōu)選為10~15質(zhì)量%。通過飽和成分的含量及該飽和成分中所占的環(huán)烷烴成分的比例分別滿足上述條件,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的粘度-溫度特性、低溫粘度特性及熱和氧化穩(wěn)定性,另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中配合添加劑時(shí),可以使該添加劑充分穩(wěn)定地溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中、同時(shí)能夠以更高水平表現(xiàn)該添加劑的功能。進(jìn)而,通過飽和成分的含量及該飽和成分中所占的環(huán)烷烴成分的比例分別滿足上述條件,能夠改善潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)自身的摩擦特性,結(jié)果能夠提高摩擦降低效果、甚至提高節(jié)能性。予以說明,飽和成分的含量小于90質(zhì)量%時(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性及摩擦特性變得不充分的傾向。另外,若飽和成分中所占的環(huán)烷烴成分的比例小于0.1質(zhì)量%,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中配合添加劑時(shí),該添加劑的溶解性變得不充分、溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油成分中的該添加劑的有效量降低,因此有無法有效地獲得該添加劑的功能的傾向。進(jìn)而,若飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例超過10質(zhì)量%,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中配合添加劑時(shí),該添加劑的效果有降低的傾向。
本發(fā)明中,飽和成分中所占的環(huán)烷烴成分的比例為0.1~40質(zhì)量%與飽和成分中所占的烷烴成分為99.9~60質(zhì)量%是等價(jià)的。這里烷烴成分包含正烷烴及異構(gòu)烷烴兩者。潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中所占的正烷烴及異構(gòu)烷烴的比例只要尿素加合值滿足上述條件則無特別限定,異構(gòu)烷烴的比例以潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為60~99.9質(zhì)量%、更優(yōu)選為70~99質(zhì)量%、進(jìn)一步優(yōu)選為80~95質(zhì)量%、特別優(yōu)選為85~90質(zhì)量%。通過潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中所占的異構(gòu)烷烴的比例滿足前述條件,能夠進(jìn)一步提高粘度-溫度特性及熱和氧化穩(wěn)定性,另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中配合添加劑時(shí),能夠在充分穩(wěn)定地溶解保持該添加劑的同時(shí),以更高水平表現(xiàn)該添加劑的功能。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中的芳香族成分的含量并無特別限定,優(yōu)選為5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、特別優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以下、最優(yōu)選為0.3質(zhì)量%以下??偡枷阕宄煞挚梢允?質(zhì)量%,但從與其相對(duì)應(yīng)的效果小、與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系以及添加劑的溶解性的方面出發(fā),優(yōu)選為0.01質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為0.05質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上。基礎(chǔ)油的總芳香族成分超過5質(zhì)量%時(shí),氧化穩(wěn)定性差,因此不優(yōu)選。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)中的硫成分并無特別限定,優(yōu)選為50質(zhì)量ppm以下、更優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下、特別優(yōu)選為1質(zhì)量ppm以下。通過使硫成分為50質(zhì)量ppm以下,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的熱和氧化穩(wěn)定性。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的傾點(diǎn)依賴于潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級(jí),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、最優(yōu)選為-17.5℃以下、特別優(yōu)選為-20℃以下。傾點(diǎn)超過前述上限值時(shí),使用了該潤滑油基礎(chǔ)油成分的潤滑油整體的低溫流動(dòng)性降低。另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的傾點(diǎn)優(yōu)選為-50℃以上、更優(yōu)選為-40℃以上、進(jìn)一步優(yōu)選為-30℃以上、特別優(yōu)選為-25℃以上。傾點(diǎn)低于前述下限值時(shí),使用了該潤滑油基礎(chǔ)油成分的潤滑油整體的粘度指數(shù)降低、省燃費(fèi)性惡化。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的15℃下的密度(ρ15)依賴于潤滑油基礎(chǔ)油成分的粘度等級(jí),但優(yōu)選為下述式(A)所示的ρ值以下,即ρ15≦ρ。
ρ=0.0025×kv100+0.816(A)
[式中,kv100表示潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃下的動(dòng)力粘度(mm2/s)。]
予以說明,當(dāng)ρ15>ρ時(shí),有粘度-溫度特性及熱和氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性及低溫粘度特性降低的傾向,使省燃費(fèi)性惡化。另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分中配合添加劑時(shí),該添加劑的效果會(huì)降低。
具體地說,潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的15℃下的密度(ρ15)優(yōu)選為0.840以下、更優(yōu)選為0.830以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.825以下、特別優(yōu)選為0.822以下。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的蒸發(fā)損失量以NOACK蒸發(fā)量計(jì)優(yōu)選為20質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為16質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為10質(zhì)量%以下。潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的NOACK蒸發(fā)量超過20質(zhì)量%時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑油的蒸發(fā)損失增大、粘度增加等,因此不優(yōu)選。
第1潤滑油組合物中,作為潤滑油基礎(chǔ)油成分(a),可單獨(dú)使用1種或并用2種以上滿足尿素加合值4質(zhì)量%以下、40℃動(dòng)力粘度25mm2/s以下和粘度指數(shù)120以上的要求的潤滑油基礎(chǔ)油。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)的含有比例以潤滑油基礎(chǔ)油(A)的總量為基準(zhǔn)為10~100質(zhì)量%、優(yōu)選為30~98質(zhì)量%、更優(yōu)選為50~95質(zhì)量%、進(jìn)一步優(yōu)選為70~93質(zhì)量%、最優(yōu)選為80~95質(zhì)量%。該含有比例小于10質(zhì)量%時(shí),無法獲得必要的低溫粘度、省燃費(fèi)性能。
潤滑油基礎(chǔ)油(A)可以僅由潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)構(gòu)成,還可以含有潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)以外的礦物油系基礎(chǔ)油、合成系基礎(chǔ)油或選自其中的2種以上潤滑油的任意混合物。當(dāng)并用潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)和其他潤滑油基礎(chǔ)油成分時(shí),其他潤滑油基礎(chǔ)油成分的比例以潤滑油基礎(chǔ)油(A)的總量為基準(zhǔn)有必要為90質(zhì)量%以下。
作為與潤滑油基礎(chǔ)油成分(a)并用的其他潤滑油基礎(chǔ)油成分并無特別限定,作為礦物油系基礎(chǔ)油例如可舉出100℃下的動(dòng)力粘度為1~100mm2/s的溶劑精制礦物油、氫化裂解礦物油、氫化精制礦物油、溶劑脫蠟基礎(chǔ)油等。
另外,作為合成系基礎(chǔ)油,可舉出聚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、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二-2-乙基己酯等)、多醇酯(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、聚苯基醚等,其中優(yōu)選聚α-烯烴。聚α-烯烴典型地可舉出碳原子數(shù)2~32、優(yōu)選6~16的α-烯烴的低聚物或共聚物(1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共聚物等)及它們的氫化物。
聚α-烯烴的制法并無特別限定,例如可以列舉:在含有三氯化鋁或三氟化硼與水、醇(乙醇、丙醇、丁醇等)、羧酸或酯的絡(luò)合物的弗瑞德-克來福特催化劑(Friedel-Crafts catalysts)這樣的聚合催化劑的存在下,將α-烯烴聚合的方法。
另外,第1潤滑油組合物所含的聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑為含有0.5~70摩爾%下述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的1種或2種以上的(以下稱作“聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)”)。聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)可以是非分散型或分散型的任一種,更優(yōu)選為分散型。
[化學(xué)式2]
[式(1)中,R1表示氫或甲基、R2表示碳原子數(shù)16以上的直鏈狀或支鏈狀的烴基。]
式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元中的R2如上所述為碳原子數(shù)16以上的直鏈狀或支鏈狀的烴基,優(yōu)選為碳原子數(shù)18以上的直鏈狀或支鏈狀的烴、進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)20以上的直鏈狀或支鏈狀的烴、更優(yōu)選為碳原子數(shù)20以上的支鏈狀烴基。另外,R2所示的烴基的上限并無特別限定,優(yōu)選為碳原子數(shù)100以下的直鏈狀或支鏈狀的烴基。更優(yōu)選為碳原子數(shù)50以下的直鏈狀或支鏈狀的烴、進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)30以下的直鏈狀或支鏈狀的烴、特別優(yōu)選為碳原子數(shù)30以下的支鏈狀的烴、最優(yōu)選為碳原子數(shù)25以下的支鏈狀的烴。
另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)中,聚合物中的通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的比例如上所述為0.5~70摩爾%、優(yōu)選為60摩爾%以下、更優(yōu)選為50摩爾%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為40摩爾%以下、特別優(yōu)選為30摩爾%以下。另外,優(yōu)選為1摩爾%以上、更優(yōu)選為3摩爾%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為5摩爾%以上、特別優(yōu)選為10摩爾%以上。超過70摩爾%時(shí),粘度溫度特性的提高效果、低溫粘度特性差,低于0.5摩爾%時(shí),粘度溫度特性的提高效果差。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)可以是具有除了通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元以外的任意(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的共聚物。這種共聚物可以通過使下述通式(2)所示的單體(以下稱作“單體(M-1)”)的1種或2種以上與單體(M-1)以外的單體共聚而獲得。
[化學(xué)式3]
[上述通式(2)中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳原子數(shù)16以上的直鏈狀或支鏈狀的烴基。]
與單體(M-1)相組合的單體是任意的,例如優(yōu)選下述通式(3)所示的單體(以下稱作“單體(M-2)”)。單體(M-1)與單體(M-2)的共聚物是所謂的非分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑。
[化學(xué)式4]
[上述通式(3)中,R3表示氫原子或甲基,R4表示碳原子數(shù)1~15的直鏈狀或支鏈狀的烴基。]
另外,與單體(M-1)相組合的其他單體優(yōu)選選自下述通式(4)所示的單體(以下稱作“單體(M-3)”)及下述通式(5)所示的單體(以下稱作“單體(M-4)”)的1種或2種以上。單體(M-1)與單體(M-3)和/或(M-4)的共聚物是所謂的分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑。予以說明,該分散型聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑作為構(gòu)成單體還可含有單體(M-2)。
[化學(xué)式5]
[上述通式(4)中,R5表示氫原子或甲基,R6表示碳原子數(shù)1~18亞烷基,E1表示含有1~2個(gè)氮原子、0~2個(gè)氧原子的胺殘基或雜環(huán)殘基,a表示0或1。]
作為R6所示的碳原子數(shù)1~18的亞烷基,具體而言,可以列舉亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基、亞十三烷基、亞十四烷基、亞十五烷基、亞十六烷基、亞十七烷基、及亞十八烷基(這些亞烷基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀。)等。
另外,作為E1所示的基團(tuán),具體地舉出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯胺基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、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)、咪唑啉基及吡嗪基等。
[化學(xué)式6]
[上述通式(5)中,R7表示氫原子或甲基,E2表示含有1~2個(gè)氮原子、0~2個(gè)氧原子的胺殘基或雜環(huán)殘基。]
作為E2所示的基團(tuán),具體地可舉出二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯胺基、二甲代苯胺基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、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、吡咯烷酮基、咪唑啉基及吡嗪基等。
作為單體(M-3)、(M-4)優(yōu)選例子,具體地可舉出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、甲基丙烯酸嗎啉代甲酯、甲基丙烯酸嗎啉代乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮及它們的混合物等。
單體(M-1)與單體(M-2)~(M-4)的共聚物的共聚合摩爾比并無特別限定,優(yōu)選單體(M-1):單體(M-2)~(M-4)=0.5:99.5~70:30左右,更優(yōu)選為5:90~50:50、進(jìn)一步優(yōu)選為20:80~40:60。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的制造方法是任意的,例如可以通過在過氧化苯甲酰等聚合引發(fā)劑的存在下使單體(M-1)和單體(M-2)~(M-4)的混合物發(fā)生自由基溶液聚合而容易地獲得。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)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5~40、進(jìn)一步優(yōu)選為10~35、更加優(yōu)選為15~30、特別優(yōu)選為20~25。PSSI超過40時(shí),剪切穩(wěn)定性惡化。PSSI小于5時(shí),粘度指數(shù)提高效果小、不僅省燃費(fèi)性、低溫粘度特性差,而且成本會(huì)上升。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的重均分子量(MW)優(yōu)選為5,000以上、更優(yōu)選為50,000以上、進(jìn)一步優(yōu)選為100,000以上、特別優(yōu)選為200,000以上、最優(yōu)選為300,000以上。另外,優(yōu)選為1,000,000以下、更優(yōu)選為700,000以下、進(jìn)一步優(yōu)選為600,000以下、特別優(yōu)選為500,000以下。重均分子量小于5,000時(shí),粘度指數(shù)提高效果小,不僅省燃費(fèi)性、低溫粘度特性差,而且成本會(huì)上升;重均分子量超過1,000,000時(shí),剪切穩(wěn)定性、在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性惡化。
另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的重均分子量與數(shù)均分子量之比(MW/Mn)優(yōu)選為0.5~5.0、更優(yōu)選為1.0~3.5、進(jìn)一步優(yōu)選為1.5~3、特別優(yōu)選為1.7~2.5。重均分子量與數(shù)均分子量之比為0.5以下或?yàn)?.0以上時(shí),不僅在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性會(huì)惡化,而且粘度溫度特性會(huì)惡化、省燃費(fèi)性會(huì)惡化。
另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的重均分子量與PSSI之比(MW/PSSI)為1×104以上、優(yōu)選為1.5×104以上、更優(yōu)選為2×104以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2.5×104以上。MW/PSSI小于1×104時(shí),粘度溫度特性會(huì)惡化,即省燃費(fèi)性會(huì)惡化。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的含量以組合物總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為0.1~50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5~20質(zhì)量%。聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)的含量少于0.1質(zhì)量%時(shí),由于粘度指數(shù)提高效果、制品粘度的降低效果會(huì)減小,因此無法提高省燃費(fèi)性。另外,多于50質(zhì)量%時(shí),制品成本大幅度上升的同時(shí),有必要降低基礎(chǔ)油粘度,因而會(huì)降低在嚴(yán)酷潤滑條件(高溫高剪切條件)下的潤滑性能,擔(dān)心會(huì)成為產(chǎn)生磨損、燒傷、疲勞破壞等問題的原因。
予以說明,第1潤滑油組合物除了前述聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(a)之外,還可以含有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-烯烴共聚物或其氫化物、聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物及聚烷基苯乙烯等。
第1潤滑油組合物中,為了提高省燃費(fèi)性能還可以含有選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑的摩擦調(diào)整劑。
作為第1潤滑油組合物中使用的有機(jī)鉬化合物,可舉出二硫代磷酸鉬、二硫代氨基甲酸鉬等含硫的有機(jī)鉬化合物。
優(yōu)選的二硫代氨基甲酸鉬具體地可舉出二乙基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二丙基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二丁基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二戊基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二己基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二辛基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二癸基二硫代氨基甲酸硫化鉬、二(十二烷基)二硫代氨基甲酸硫化鉬、二(丁基苯基)二硫代氨基甲酸硫化鉬、二(壬基苯基)二硫代氨基甲酸硫化鉬、二乙基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二丙基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二丁基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二戊基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二己基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二辛基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二癸基二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二(十二烷基)二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二(丁基苯基)二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、二(壬基苯基)二硫代氨基甲酸硫化氧鉬、(烷基可以是直鏈狀也可以是支鏈狀,另外烷基苯基的烷基鍵合位置是任意的)及它們的混合物等。予以說明,這些二硫代氨基甲酸鉬還可優(yōu)選使用1分子中具有不同碳原子數(shù)和/或結(jié)構(gòu)的烴基的化合物。
另外,作為這些以外的含有硫的有機(jī)鉬化合物,可舉出鉬化合物(例如二氧化鉬、三氧化鉬等氧化鉬,正鉬酸、仲鉬酸、(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、聚硫化鉬等硫化鉬,硫化鉬酸、硫化鉬酸的金屬鹽或胺鹽、氯化鉬等鹵化鉬等)與含硫有機(jī)化合物(例如烷基(硫代)黃酸鹽、噻二唑、巰基噻二唑、硫代碳酸鹽、二硫代四烴基秋姆蘭、雙(二(硫代)烴基二硫代磷酸酯)二硫化物、有機(jī)(聚)硫化物、硫化酯等)或其它有機(jī)化合物的絡(luò)合物等或者上述硫化鉬、硫化鉬酸等含硫有鉬化合物與烯基琥珀酰亞胺的絡(luò)合物等。
另外,作為有機(jī)鉬化合物,可以使用作為構(gòu)成元素不含硫的有機(jī)鉬化合物。
作為構(gòu)成元素不含硫的有機(jī)鉬化合物,具體可舉出鉬-胺絡(luò)合物、鉬-琥珀酰亞胺絡(luò)合物、有機(jī)酸的鉬鹽、醇的鉬鹽等,其中優(yōu)選鉬-胺絡(luò)合物、有機(jī)酸的鉬鹽及醇的鉬鹽。
第1潤滑油組合物中,當(dāng)使用有機(jī)鉬化合物時(shí),其含量并無特別限定,以組合物總量為基準(zhǔn),以鉬元素?fù)Q算計(jì),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,另外,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0.05質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為0.03質(zhì)量%以下。其含量小于0.001質(zhì)量%時(shí),潤滑油組合物的熱和氧化穩(wěn)定性變得不足、特別是有無法長期間維持優(yōu)異的清潔性的傾向。另一方面,含量超過0.2質(zhì)量%時(shí),無法獲得對(duì)應(yīng)于含量的效果,另外,有潤滑油組合物的貯藏穩(wěn)定性降低的傾向。
作為第1潤滑油組合物所使用的無灰摩擦調(diào)整劑,可使用作為潤滑油用的摩擦調(diào)整劑通常使用的任意化合物,例如可舉出分子中具有至少1個(gè)碳原子數(shù)6~30的烷基或鏈烯基、特別是碳原子數(shù)6~30的直鏈烷基或直鏈鏈烯基的胺化合物、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚等無灰摩擦調(diào)整劑等。還可舉出選自由下述通式(6)和(7)所示的含氮化合物及其酸改性衍生物組成的組中的1種以上的化合物、國際公開第2005/037967號(hào)小冊(cè)子中例示的各種無灰摩擦調(diào)整劑。
[化學(xué)式7]
通式(6)中,R8表示碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基、優(yōu)選為碳原子數(shù)10~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)10~30的烴基、更優(yōu)選為碳原子數(shù)12~20的烷基、鏈烯基或具有功能性的烴基、特別優(yōu)選為碳原子數(shù)12~20的鏈烯基,R9及R10各自表示碳原子數(shù)1~30的烴基、具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基或氫、優(yōu)選為碳原子數(shù)1~10的烴基、具有功能性的碳原子數(shù)1~10的烴基或氫、進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的烴基或氫、更優(yōu)選為氫,X表示氧或硫、優(yōu)選為氧。
[化學(xué)式8]
通式(7)中,R11表示碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基、優(yōu)選為碳原子數(shù)10~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)10~30的烴基、更優(yōu)選為碳原子數(shù)12~20的烷基、鏈烯基或具有功能性的烴基、特別優(yōu)選為碳原子數(shù)12~20的鏈烯基,R12、R13及R14各自表示碳原子數(shù)1~30的烴基、具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基或氫、優(yōu)選為碳原子數(shù)1~10的烴基、具有功能性的碳原子數(shù)1~10的烴基或氫、更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的烴基或氫、進(jìn)一步優(yōu)選為氫。
作為通式(7)所示的含氮化合物,具體地為具有碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基的酰肼及其衍生物。當(dāng)R11為碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基、R12~R14為氫時(shí),表示具有碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基的酰肼,當(dāng)R11及R12~R14任一者為碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30烴基、其余R12~R14為氫時(shí),表示具有碳原子數(shù)1~30的烴基或具有功能性的碳原子數(shù)1~30的烴基的N-烴基酰肼(N-hydrocarbyl hydrazide,hydrocarbyl表示烴基等)。
當(dāng)?shù)?潤滑油組合物中使用無灰摩擦調(diào)整劑時(shí),無灰摩擦調(diào)整劑的含量以組合物總量為基準(zhǔn)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,另外優(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)整劑的含量小于0.01質(zhì)量%時(shí),有其添加所帶來的摩擦降低效果變得不足的傾向;超過3質(zhì)量%時(shí),有易于阻礙耐摩耗性添加劑等的效果、或添加劑的溶解性惡化的傾向。
第1潤滑油組合物中,可以僅使用有機(jī)鉬化合物或無灰摩擦調(diào)整劑的任一者,還可并用兩者,更優(yōu)選使用無灰摩擦調(diào)整劑。
對(duì)于第1的潤滑油組合物,為了提高其性能,還可根據(jù)其目的含有在潤滑油中通常使用的任意添加劑。這種添加劑例如可舉出金屬系清洗劑、無灰分散劑、抗氧化劑、抗磨劑(或極壓劑)、防腐劑、防銹劑、傾點(diǎn)下降劑、抗乳化劑、金屬惰性化劑、消泡劑等添加劑等。
作為金屬系清洗劑,可舉出堿金屬磺酸鹽或堿土類金屬磺酸鹽、堿金屬酚鹽或堿土類金屬酚鹽及堿金屬水楊酸鹽或堿土類金屬水楊酸鹽等正鹽、堿性正鹽或過堿性鹽等。本發(fā)明中,可以優(yōu)選使用選自其中的1種或2種以上的堿金屬或堿土類金屬系清洗劑、特別優(yōu)選使用堿土類金屬系清洗劑。特別優(yōu)選使用鎂鹽和/或鈣鹽、更優(yōu)選使用鈣鹽。
作為無灰分散劑,可以使用潤滑油中使用的任意無灰分散劑,例如可舉出分子中具有至少1個(gè)碳原子數(shù)40~400的直鏈或支鏈狀的烷基或鏈烯基的單或雙琥珀酰亞胺、分子中具有至少1個(gè)碳原子數(shù)40~400的烷基或鏈烯基的芐胺、或分子中具有至少1個(gè)碳原子數(shù)40~400的烷基或鏈烯基的多胺或它們的硼化物、羧酸、磷酸等所形成的改性品等。在使用時(shí),可以配合由其中任意選擇的1種或2種以上。
作為抗氧化劑,可舉出苯酚系、胺系等無灰抗氧化劑,銅系、鉬系等金屬系抗氧化劑。具體地說,作為苯酚系無灰抗氧化劑,可舉出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,可舉出苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺等。
抗磨劑(或極壓劑)可以使用潤滑油中使用的任意的抗磨劑和極壓劑。例如可舉出硫系、磷系、硫-磷系的極壓劑等,具體地可舉出亞磷酸酯類、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、二硫代氨基甲酸鉬、二硫化物類、聚硫化物類、硫化烯烴類、硫化油脂類等。其中優(yōu)選添加硫系極壓劑、特別優(yōu)選硫化油脂。
作為防腐劑,例如可舉出苯并三唑系、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。
作為傾點(diǎn)下降劑,例如可使用適合于所用潤滑油基礎(chǔ)油的聚甲基丙烯酸酯系的聚合物等。
作為抗乳化劑,例如可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。
作為金屬惰性化劑,例如可舉出咪唑啉、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-噻二唑聚硫化物、1,3,4-噻二唑-2,5-雙二烷基二硫代氨基甲酸鹽、2-(烷基二硫代)苯并咪唑、或β-(o-羧基芐基硫代)丙腈等。
作為消泡劑,例如可舉出25℃下的動(dòng)力粘度小于0.1~100mm2/s的硅油、鏈烯基琥珀酸衍生物、多羥基脂肪族醇和長鏈脂肪酸的酯、水楊酸甲酯和鄰羥基芐基醇等。
當(dāng)使這些添加劑含有在第1潤滑油組合物中時(shí),各自的含量以組合物總量基準(zhǔn)計(jì)為0.01~10質(zhì)量%。
第1潤滑油組合物的100℃下的動(dòng)力粘度有必要為4~12mm2/s、優(yōu)選為4.5~10mm2/s、更優(yōu)選為5~9mm2/s、特別優(yōu)選為6~8mm2/s。100℃下的動(dòng)力粘度小于4mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過12mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第1潤滑油組合物的40℃下的動(dòng)力粘度優(yōu)選為4~50mm2/s、優(yōu)選為10~40mm2/s、更優(yōu)選為20~35mm2/s、特別優(yōu)選為27~32mm2/s。40℃下的動(dòng)力粘度小于4mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過50mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第1潤滑油組合物的粘度指數(shù)有必要為140~300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。第1潤滑油組合物的粘度指數(shù)小于140時(shí),難以在維持HTHS粘度的同時(shí)提高省燃費(fèi)性,而且難以降低-35℃下的低溫粘度。另外,第1潤滑油組合物的粘度指數(shù)為300以上時(shí),低溫流動(dòng)性惡化,而且會(huì)發(fā)生添加劑的溶解性或與密封材料的適合性不足所導(dǎo)致的問題。
第1潤滑油組合物的100℃下的HTHS粘度優(yōu)選為3.0~5.5mm2/s、更優(yōu)選為3.5~5.0mm2/s、進(jìn)一步優(yōu)選為4.0~4.9mm2/s、特別優(yōu)選為4.2~4.8mm2/s、最優(yōu)選為4.3~4.7mm2/s。100℃下的HTHS粘度小于3.0mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過5.5mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第1潤滑油組合物的150℃下的HTHS粘度優(yōu)選為2.0~3.5mm2/s、更優(yōu)選為2.3~3.0mm2/s、進(jìn)一步優(yōu)選為2.4~2.8mm2/s、特別優(yōu)選為2.5~2.7mm2/s。150℃下的動(dòng)力粘度小于2.0mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過3.5mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
[第2實(shí)施方式]
本發(fā)明第2實(shí)施方式的潤滑油組合物(以下稱作“第2潤滑油組合物”),其含有:100℃下的動(dòng)力粘度為1~10mm2/s、%CA為5以下的潤滑油基礎(chǔ)油(以下稱作“潤滑油基礎(chǔ)油(B)”);以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn),0.1~50質(zhì)量%重均分子量為5萬以上且重均分子量與PSSI之比為0.8×104以上的粘度指數(shù)提高劑,所述潤滑油組物在100℃下的動(dòng)力粘度為3~9.3mm2/s且150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比為0.50以上。
潤滑油基礎(chǔ)油(B)只要100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件則無特別限定。作為潤滑油基礎(chǔ)油(B),具體地說可使用將原油經(jīng)常壓蒸餾和/或減壓蒸餾而獲得的潤滑油餾分通過溶劑脫瀝青、溶劑提取、氫化裂解、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1種或組合2種以上精制得到的烷烴系礦物油或正烷烴系基礎(chǔ)油、異構(gòu)烷烴系基礎(chǔ)油等中的、100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件的基礎(chǔ)油。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的優(yōu)選例子可舉出:在上述第1實(shí)施方式的說明中所示的、以基礎(chǔ)油(1)~(8)為原料,利用規(guī)定的精制方法對(duì)該原料油和/或從該原料油回收的潤滑油餾分進(jìn)行精制,將潤滑油餾分回收從而獲得的基礎(chǔ)油,100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件者;以及通過對(duì)選自基礎(chǔ)油(1)~(8)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)定處理而獲得的基礎(chǔ)油(9)或(10),100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件者。予以說明,基礎(chǔ)油(1)~(8)等的精制方法、基礎(chǔ)油(9)、(10)的處理方法、所使用的催化劑、反應(yīng)條件等與第1實(shí)施方式相同,因此這里省略重復(fù)的記載。
潤滑油基礎(chǔ)油(B)的100℃動(dòng)力粘度有必要為10mm2/s以下、優(yōu)選為9mm2/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℃動(dòng)力粘度有必要為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。潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃動(dòng)力粘度超過10mm2/s時(shí),低溫粘度特性會(huì)惡化、無法獲得充分的省燃費(fèi)性;為1mm2/s以下時(shí),由于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)損失增大。
本發(fā)明中,優(yōu)選通過蒸餾等將100℃下的動(dòng)力粘度為下述范圍的潤滑油基礎(chǔ)油分離后使用。
(I)100℃下的動(dòng)力粘度為1.5mm2/s以上且小于3.5mm2/s、更優(yōu)選為2.0~3.0mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
(II)100℃下的動(dòng)力粘度為3.5mm2/s以上且小于4.5mm2/s、更優(yōu)選為3.5~4.1mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
(III)100℃下的動(dòng)力粘度為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。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的40℃下的動(dòng)力粘度優(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℃動(dòng)力粘度優(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。潤滑油基礎(chǔ)油成分的40℃動(dòng)力粘度超過80mm2/s時(shí),低溫粘度特性惡化,無法獲得充分的省燃費(fèi)性;為6.0mm2/s以下時(shí),由于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)損失增大。另外,本發(fā)明中,優(yōu)選通過蒸餾等將40℃下的動(dòng)力粘度為下述范圍的潤滑油餾分分離后使用。
(IV)40℃下的動(dòng)力粘度為6.0mm2/s以上且小于12mm2/s、更優(yōu)選為8.0~12mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
(V)40℃下的動(dòng)力粘度為12mm2/s以上且小于28mm2/s、更優(yōu)選為13~19mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
(VI)40℃下的動(dòng)力粘度為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。
潤滑油基礎(chǔ)油(B)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120以上。另外,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。另外,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。另外,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)小于前述下限值時(shí),不僅粘度-溫度特性和熱·氧化穩(wěn)定性、防揮發(fā)性惡化,而且有摩擦系數(shù)上升的傾向,另外有防磨耗性降低的傾向。另外,當(dāng)粘度指數(shù)超過前述上限值時(shí),有低溫粘度特性降低的傾向。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的15℃下的密度(ρ15)依賴于潤滑油基礎(chǔ)油成分的粘度等級(jí),優(yōu)選為第1實(shí)施方式所示的式(A)所示ρ的值以下、即ρ15≦ρ。予以說明,當(dāng)ρ15>ρ時(shí),有粘度-溫度特性和熱和氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性降低的傾向、會(huì)使省燃費(fèi)性惡化。另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分中配合添加劑時(shí),該添加劑的效果會(huì)降低。具體地說,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的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。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的傾點(diǎn)依賴于潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級(jí),例如上述潤滑油基礎(chǔ)油(I)和(IV)的傾點(diǎn)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。另外,上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的傾點(diǎn)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。上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的傾點(diǎn)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(diǎn)超過前述上限值時(shí),使用該潤滑油基礎(chǔ)油的潤滑油整體的低溫流動(dòng)性有降低的傾向。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的苯胺點(diǎn)(AP(℃))依賴于潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級(jí),優(yōu)選為下述式(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)油的100℃下的動(dòng)力粘度(mm2/s)。]
予以說明,當(dāng)AP<A時(shí),有粘度-溫度特性和熱和氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性降低的傾向,另外當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油中配合添加劑時(shí),有該添加劑的效果降低的傾向。
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。另外,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。另外,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。
潤滑油基礎(chǔ)油(B)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。另外,雖然可以小于0.01,但從與其相對(duì)應(yīng)的效果小的方面以及與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系出發(fā),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。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分的碘值為3以下,可以顯著地提高熱和氧化穩(wěn)定性。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)中的硫成分的含量依賴于其原料的硫成分的含量。例如,當(dāng)使用如通過費(fèi)托反應(yīng)等獲得的合成蠟成分等實(shí)質(zhì)上不含硫的原料時(shí),可以獲得實(shí)質(zhì)上不含硫的潤滑油基礎(chǔ)油。另外,當(dāng)使用在潤滑油基礎(chǔ)油的精制過程中獲得的蠟膏、在精蠟過程獲得的微晶蠟等含硫原料時(shí),所得潤滑油基礎(chǔ)油中的硫成分通常達(dá)到100質(zhì)量ppm以上。潤滑油基礎(chǔ)油(B)中,從熱和氧化穩(wěn)定性的進(jìn)一步提高和低硫化的方面出發(fā),優(yōu)選硫成分的含量為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。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)中的氮成分的含量并無特別限定,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(shí),有熱和氧化穩(wěn)定性降低的傾向。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的%CA有必要為5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0.5以下。潤滑油基礎(chǔ)油的%CA超過上述上限值時(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性和摩擦特性降低的傾向。雖然潤滑油基礎(chǔ)油(B)的%CA也可為0,但通過使%CA為上述下限值以上,可以進(jìn)一步提高添加劑的溶解性。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)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。潤滑油基礎(chǔ)油的%Cp小于上述下限值時(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性和摩擦特性降低的傾向,進(jìn)一步當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油中配合添加劑時(shí),有該添加劑的效果降低的傾向。另外,當(dāng)潤滑油基礎(chǔ)油的%Cp超過上述上限值時(shí),有添加劑的溶解性降低的傾向。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)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(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性和摩擦特性降低的傾向。當(dāng)%CN小于上述下限值時(shí),有添加劑的溶解性降低的傾向。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)中的飽和成分的含量只要是100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件則無特別限定,以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為90質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為95質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為99質(zhì)量%以上,另外,該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例優(yōu)選為40質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為35質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為30質(zhì)量%以下、更加優(yōu)選為25質(zhì)量%以下、進(jìn)而更優(yōu)選為21質(zhì)量%以下。通過飽和成分的含量和該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例分別滿足上述條件,可以提高粘度-溫度特性和熱和氧化穩(wěn)定性,另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油(B)中配合添加劑時(shí),能夠在將該添加劑充分穩(wěn)定地溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油(B)中的同時(shí),以更高水平表現(xiàn)該添加劑的功能。進(jìn)而,可以改善潤滑油基礎(chǔ)油(B)自身的摩擦特性,結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)摩擦降低效果的提高、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能性的提高。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)中的芳香族成分只要100℃下的動(dòng)力粘度和%CA滿足上述條件則無特別限定,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,另外優(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(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性和摩擦特性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性降低的傾向,而且當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油中配合添加劑時(shí)有添加劑的效果降低的傾向。另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)雖然可以不含芳香族成分,但通過使芳香族成分的含量為上述下限值以上,可以進(jìn)一步提高添加劑的溶解性。
另外,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(dǎo)熱性的觀點(diǎn)出發(fā),潤滑油基礎(chǔ)油(B)的尿素加合值優(yōu)選為5質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為3質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2.5質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為2質(zhì)量%以下。另外,潤滑油基礎(chǔ)油(B)的尿素加合值雖然可以為0質(zhì)量%,但從能夠獲得充分的低溫粘度特性、粘度指數(shù)更高的潤滑油基礎(chǔ)油,另外緩和脫蠟條件、經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上、特別優(yōu)選為0.8質(zhì)量%以上。
第2潤滑油組合物中,可以單獨(dú)使用上述潤滑油基礎(chǔ)油(B),還可以將潤滑油基礎(chǔ)油(B)與其它基礎(chǔ)油的1種或2種以上并用。予以說明,當(dāng)并用潤滑油基礎(chǔ)油(B)和其它基礎(chǔ)油時(shí),這些混合基礎(chǔ)油中所占的潤滑油基礎(chǔ)油(B)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。
作為與潤滑油基礎(chǔ)油(B)并用的其他基礎(chǔ)油并無特別限定,作為礦物油系基礎(chǔ)油,例如可舉出100℃下的動(dòng)力粘度為1~100mm2/s、%CA不滿足上述條件的溶劑精制礦物油、氫化裂解礦物油、氫化精制礦物油、溶劑脫蠟基礎(chǔ)油等。另外,作為合成系基礎(chǔ)油,可舉出上述第1實(shí)施方式所示合成油中100℃下的動(dòng)力粘度不滿足上述條件的物質(zhì)。
另外,第2潤滑油組合物以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn)含有0.1~50質(zhì)量%重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為0.8×104以上的粘度指數(shù)提高劑(以下稱作“粘度指數(shù)提高劑(B)”)。
粘度指數(shù)提高劑(B)只要重均分子量以及重均分子量與PSSI之比滿足上述條件則無特別限定。具體地說,可舉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-烯烴共聚物或其氫化物、聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物和聚烷基苯乙烯等中重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為0.8×104以上的物質(zhì)。粘度指數(shù)提高劑(B)可以是非分散型或分散型的任一種,更優(yōu)選為分散型。
作為粘度指數(shù)提高劑(B)的優(yōu)選例子,可舉出含有1~70摩爾%上述第1實(shí)施方式的說明中所示通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的1種或2種以上的物質(zhì)(以下稱作“聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)”)。聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)可以是非分散型或分散型的任一種,更優(yōu)選為分散型。
另外,在聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)中,聚合物中的通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的比例優(yōu)選為1~70摩爾%、更優(yōu)選為60摩爾%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為50摩爾%以下、更加優(yōu)選為40摩爾%以下、特別優(yōu)選為30摩爾%以下。另外,優(yōu)選為3摩爾%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為5摩爾%以上、特別優(yōu)選為10摩爾%以上。超過70摩爾%時(shí),粘度溫度特性的提高效果、低溫粘度特性差;低于0.5摩爾%時(shí),粘度溫度特性的提高效果差。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)除了通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元以外可以含有任意的(甲基)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元或任意的烯烴等來源的結(jié)構(gòu)單元。作為聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑的優(yōu)選方式,可舉出上述第1實(shí)施方式的說明所示的單體(M-1)的1種或2種以上與單體(M-1)以外的單體共聚而獲得的共聚物。與單體(M-1)相組合的單體是任意的,例如優(yōu)選選自上述第1實(shí)施方式的說明中所示的單體(M-2)、(M-3)及(M-4)的1種或2種以上。單體(M-2)~(M-4)的具體例及共聚合摩爾比、粘度指數(shù)提高劑(B)的制法等與上述第1實(shí)施方式的情況相同,這里省略重復(fù)的說明。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)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。另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的PSSI優(yōu)選為5以上、進(jìn)一步優(yōu)選為10以上、更加優(yōu)選為15以上、特別優(yōu)選為20以上。PSSI超過40時(shí),剪切穩(wěn)定性會(huì)惡化。另外,PSSI小于5時(shí),不僅粘度指數(shù)提高效果小、省燃費(fèi)性或低溫粘度特性差,而且成本會(huì)提高。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的重均分子量(MW)有必要為5萬以上、更優(yōu)選為10萬以上、進(jìn)一步優(yōu)選為15萬以上、特別優(yōu)選為18萬以上、最優(yōu)選為20萬以上。另外,優(yōu)選為100萬以下、更優(yōu)選為70萬以下、進(jìn)一步優(yōu)選為60萬以下、特別優(yōu)選為50萬以下。重均分子量小于5萬時(shí),不僅粘度指數(shù)提高效果小、省燃費(fèi)性或低溫粘度特性差,而且成本會(huì)提高;重均分子量超過100萬時(shí),剪切穩(wěn)定性、在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性惡化。
另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的重均分子量與數(shù)均分子量之比(MW/Mn)優(yōu)選為0.5~5.0、更優(yōu)選為1.0~3.5、進(jìn)一步優(yōu)選為1.5~3、特別優(yōu)選為1.7~2.5。重均分子量與數(shù)均分子量之比為0.5以下或5.0以上時(shí),不僅在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性惡化,而且粘度溫度特性惡化、省燃費(fèi)性惡化。
另外,聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的重均分子量與PSSI之比(MW/PSSI)有必要為0.8×104以上、優(yōu)選為1.0×104以上、更優(yōu)選為2×104以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2.5×104以上。MW/PSSI小于0.8×104時(shí),粘度溫度特性會(huì)惡化、即省燃費(fèi)性會(huì)惡化。
聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的含量以組合物總量為基準(zhǔn)有必要為0.1~50質(zhì)量%、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5~20質(zhì)量%。聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)提高劑(b)的含量少于0.1質(zhì)量%時(shí),由于粘度指數(shù)提高效果、制品粘度的降低效果小,因此無法提高省燃費(fèi)性。另外,多于50質(zhì)量%時(shí),制品成本大幅度上升的同時(shí),有必要降低基礎(chǔ)油粘度,因此會(huì)降低嚴(yán)酷潤滑條件(高溫高剪切條件)下的潤滑性能,擔(dān)心會(huì)成為產(chǎn)生磨損、燒傷、疲勞破壞等問題的原因。
予以說明,第2潤滑油組合物除了含有前述本發(fā)明的粘度指數(shù)提高劑之外,還可含有通常的一般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-烯烴共聚物或其氫化物、聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物和聚烷基苯乙烯等。
第2潤滑油組合物中,為了提高省燃費(fèi)性能,可以含有選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑的摩擦調(diào)整劑。予以說明,有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑的具體例子及使用方式與上述第1實(shí)施方式的情況相同,因此這里省略重復(fù)的說明。
另外,對(duì)于第2潤滑油組合物,為了提高其性能,根據(jù)其目的可以含有在潤滑油中通常使用的任意添加劑。這種添加劑例如可舉出金屬系清洗劑、無灰分散劑、抗氧化劑、抗磨劑(或極壓劑)、防腐劑、防銹劑、傾點(diǎn)下降劑、抗乳化劑、金屬惰性化劑、消泡劑等添加劑等。這些添加劑的具體例子及使用方式與上述第1實(shí)施方式的情況相同,因此這里省略重復(fù)的說明。
第2潤滑油組合物的100℃下的動(dòng)力粘度有必要為3~9.3mm2/s、優(yōu)選為8.5mm2/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。另外,第2潤滑油組合物的100℃下的動(dòng)力粘度優(yōu)選為4mm2/s以上、更優(yōu)選為5mm2/s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為6mm2/s以上、特別優(yōu)選為7mm2/s以上。100℃下的動(dòng)力粘度小于3mm2/s時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過9.3mm2/s時(shí),有時(shí)無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第2潤滑油組合物的40℃下的動(dòng)力粘度優(yōu)選為4~50mm2/s、更優(yōu)選為40mm2/s以下、進(jìn)一步優(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。另外,第2潤滑油組合物的40℃下的動(dòng)力粘度優(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。40℃下的動(dòng)力粘度小于4mm2/s時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過50mm2/s時(shí),有時(shí)無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第2潤滑油組合物的粘度指數(shù)優(yōu)選為140~300的范圍、更優(yōu)選為190以上、進(jìn)一步優(yōu)選為200以上、更進(jìn)一步優(yōu)選為210以上、特別優(yōu)選為220以上。第2潤滑油組合物的粘度指數(shù)小于140時(shí),難以在維持HTHS粘度的同時(shí)提高省燃費(fèi)性,而且難以降低-35℃下的低溫粘度。另外,第2潤滑油組合物的粘度指數(shù)為300以上時(shí),會(huì)發(fā)生低溫流動(dòng)性惡化、進(jìn)而發(fā)生添加劑的溶解性或與密封材料的適合性不足所導(dǎo)致的問題。
第2潤滑油組合物的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。另外,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。150℃下的HTHS粘度小于2.0mPa·s時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過3.5mPa·s時(shí),有時(shí)無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第2潤滑油組合物的100℃下的HTHS粘度優(yōu)選為5.3mPa·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。另外,優(yōu)選為3.5mPa·s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.8mPa·s以上、特別優(yōu)選為4.0mPa·s以上、最優(yōu)選為4.2mPa·s以上。100℃下的HTHS粘度小于3.5mPa·s時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過5.3mPa·s時(shí),有時(shí)無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
另外,第2潤滑油組合物的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)有必要為0.50以上、更優(yōu)選為0.52以上、進(jìn)一步優(yōu)選為0.54以上、特別優(yōu)選為0.55以上、最優(yōu)選為0.56以上。該比小于0.50時(shí),有時(shí)無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第2潤滑油組合物的省燃費(fèi)性和潤滑性優(yōu)異,即便不使用聚-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,也能夠在將HTHS粘度維持于一定水平的同時(shí)顯著降低有效提高燃費(fèi)的、潤滑油的40℃和100℃下的動(dòng)力粘度和100℃下的HTHS粘度。具有這種優(yōu)異特性的第2潤滑油組合物可以優(yōu)選作為省燃費(fèi)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)油、省燃費(fèi)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油等省燃費(fèi)發(fā)動(dòng)機(jī)油使用。
[第3實(shí)施方式]
本發(fā)明第3實(shí)施方式的潤滑油組合物(以下稱作“第3潤滑油組合物”),其含有:含有潤滑油基礎(chǔ)油成分(以下簡稱作“潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)”)的潤滑油基礎(chǔ)油(以下稱作“潤滑油基礎(chǔ)油(C)”),所述潤滑油基礎(chǔ)油成分含有95質(zhì)量%以上飽和成分且該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分為60質(zhì)量%以下、粘度指數(shù)為120以上、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例為15~20%;以潤滑油組合物總量為基準(zhǔn),0.1~50質(zhì)量%的重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為1×104以上的粘度指數(shù)提高劑。所述潤滑油組合物在100℃下的動(dòng)力粘度為3.0~12.0mm2/s且150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比為0.50以上。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)只要飽和成分、該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分、粘度指數(shù)、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例滿足上述條件,則可以是礦物油系基礎(chǔ)油、合成系基礎(chǔ)油或兩者混合物的任一者。
作為潤滑油基礎(chǔ)油成分(c),從能夠以高水平兼顧粘度-溫度特性、低溫粘度特性和導(dǎo)熱性的要求的觀點(diǎn)出發(fā),按照飽和成分為95質(zhì)量%以上、該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分為60質(zhì)量%以下、粘度指數(shù)為120以上、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例為15~20%的方式,對(duì)含有正烷烴的原料油實(shí)施氫化裂解/加氫異構(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。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的飽和成分的含量以潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)總量為基準(zhǔn)有必要為95質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為98質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為99質(zhì)量%以上、特別優(yōu)選為99.5質(zhì)量%以上。通過飽和成分的含量滿足上述條件,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的粘度-溫度特性、低溫粘度特性及熱和氧化穩(wěn)定性。予以說明,飽和成分的含量小于95質(zhì)量%時(shí),有粘度-溫度特性、熱和氧化穩(wěn)定性及摩擦特性變得不足的傾向。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分有必要為60質(zhì)量%以下、優(yōu)選為40質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為20質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為13質(zhì)量%以下。另外,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為1質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量%以上、特別優(yōu)選為10質(zhì)量%以上。通過飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例滿足上述條件,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的粘度-溫度特性、低溫粘度特性及熱和氧化穩(wěn)定性,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油(C)中配合添加劑時(shí),可以在使該添加劑充分穩(wěn)定地溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油(C)中的同時(shí),以更高水平表現(xiàn)該添加劑的功能。進(jìn)而,能夠改善潤滑油基礎(chǔ)油(C)自身的摩擦特性,結(jié)果可以提高摩擦降低效果、提高節(jié)能性。予以說明,若飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例小于0.1質(zhì)量%,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分中配合添加劑時(shí),該添加劑的溶解性變得不足,溶解保持于潤滑油基礎(chǔ)油成分中的該添加劑的有效量降低,因此有無法有效地獲得該添加劑的功能的傾向。進(jìn)而,若飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例超過60質(zhì)量%,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分配合添加劑時(shí),有該添加劑的效果降低的傾向。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的40℃動(dòng)力粘度并無特別限定,優(yōu)選為25mm2/s以下、更優(yōu)選為22mm2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為20mm2/s以下、特別優(yōu)選為18以下。另一方面,該40℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為8mm2/s以上、更優(yōu)選為10mm2/s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為12以上、特別優(yōu)選為14以上。潤滑油基礎(chǔ)油(C)的40℃動(dòng)力粘度超過25mm2/s時(shí),低溫粘度特性惡化,潤滑油基礎(chǔ)油(C)的40℃動(dòng)力粘度為8mm2/s以下時(shí),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(huì)增大。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的100℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為6.0mm2/s以下、更優(yōu)選為5.0mm2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為4.5mm2/s以下、特別優(yōu)選為4.0mm2/s以下、最優(yōu)選為3.9mm2/s以下。另一方面,該100℃動(dòng)力粘度優(yōu)選為2.5mm2/s以上、更優(yōu)選為3.0mm2/s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.3mm2/s以上、特別優(yōu)選為3.5mm2/s以上、最優(yōu)選為3.7mm2/s以上。潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃動(dòng)力粘度超過6.0mm2/s時(shí),低溫粘度特性會(huì)惡化、另外無法獲得充分的省燃費(fèi)性,潤滑油基礎(chǔ)油成分的100℃動(dòng)力粘度為2.5mm2/s以下時(shí),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(huì)增大。
為了獲得低溫到高溫的優(yōu)異粘度特性、即便是低粘度也難以蒸發(fā),潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的粘度指數(shù)的值有必要為120以上、優(yōu)選為125以上、更優(yōu)選為130以上、進(jìn)一步優(yōu)選為135以上、特別優(yōu)選為140以上。粘度指數(shù)的上限并無特別限定,可以使用如正烷烴、蠟膏、GTL蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)烷烴系礦物油等的125~180左右、還可以使用如復(fù)合酯系基礎(chǔ)油或HVI-PAO系基礎(chǔ)油等的150~250左右。但是,對(duì)于正烷烴、蠟膏、GTL蠟等或者將它們異構(gòu)化的異構(gòu)烷烴系礦物油而言,為了提高低溫粘度特性,優(yōu)選為180以下、更優(yōu)選為160以下、進(jìn)一步優(yōu)選為150以下、特別優(yōu)選為145以下。
ε亞甲基占構(gòu)成潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的烴的總碳的比例如前所述為15~20%。ε亞甲基的比例的優(yōu)選范圍為15.5~19%、更優(yōu)選為16~18%、特別優(yōu)選為16~17%。ε亞甲基的比例小于15%時(shí),有粘度-溫度特性、省燃費(fèi)性及熱和氧化穩(wěn)定性降低的傾向。另外,超過20%時(shí),低溫粘度特性、添加劑的溶解性和穩(wěn)定性和摩擦特性發(fā)生惡化。
予以說明,ε亞甲基占構(gòu)成潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的總碳的比例為,利用13C-NMR測(cè)定的、CH2主鏈來源的總積分強(qiáng)度占總碳的總積分強(qiáng)度的比例,只要能夠獲得相同結(jié)果還可使用其它的方法。予以說明,在進(jìn)行13C-NMR測(cè)定時(shí),作為樣品使用在0.5g試樣中加入3g的氘代氯仿進(jìn)行稀釋的樣品,測(cè)定溫度為室溫,共振頻率為100MHz,測(cè)定方法使用門控去耦法。
通過上述分析,分別測(cè)定(a)化學(xué)位移約10-50ppm的總積分強(qiáng)度(烴的總碳來源的總積分強(qiáng)度)及(b)化學(xué)位移29.7-30.0ppm的總積分強(qiáng)度(ε亞甲基來源的總積分強(qiáng)度),計(jì)算(a)為100%時(shí)的(b)的比例(%)。(b)的比例表示相對(duì)于構(gòu)成基礎(chǔ)油的總碳原子的ε亞甲基的比例。
這里,ε亞甲基的比例是指,表示在NMR中具有一定化學(xué)位移(ε)的碳原子的比例,該碳原子為來源于在NMR中具有特定化學(xué)位移(α、β、γ、δ)的從主鏈上的分子末端和支鏈末端起4個(gè)碳原子(α碳、β碳、γ碳、δ碳)除外的主鏈上的碳原子。比較一定分子量的基礎(chǔ)油時(shí),ε亞甲基的比例越大則支鏈越少或主鏈上沒有支鏈的CH2鏈長越長;ε亞甲基的比例越小則支鏈越多或主鏈上沒有支鏈的CH2鏈長越短。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的碘值優(yōu)選為1以下、更優(yōu)選為0.5以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.3以下、特別優(yōu)選為0.15以下、最優(yōu)選為0.1以下。另外,雖然可以小于0.01,但從與其相對(duì)應(yīng)的效果小的方面及與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系出發(fā),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。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分的碘值為0.5以下,可以顯著地提高熱和氧化穩(wěn)定性。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的制造中可以使用含有正烷烴的原料油。原料油可以是礦物油或合成油的任一種或者可以是2種以上的混合物。另外,原料油中的正烷烴含量以原料油總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為50質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為70質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為80質(zhì)量%以上、更加優(yōu)選為90質(zhì)量%、特別優(yōu)選為95質(zhì)量%以上、最優(yōu)選為97質(zhì)量%以上。
含蠟原料例如可舉出殘油液等來自溶劑精制法的油、部分溶劑脫蠟油、脫瀝青油、餾出物、減壓氣體油、焦化蠟油、蠟膏、渣滓油、費(fèi)托蠟等,其中優(yōu)選蠟膏及費(fèi)托蠟。
蠟膏典型地來自于溶劑或丙烷脫蠟所產(chǎn)生的烴原料。蠟膏可以含有殘留油,該殘留油可以通過脫油除去。渣滓油相當(dāng)于經(jīng)過脫油的蠟膏。
此外,費(fèi)托蠟利用所謂的費(fèi)托合成法制造。
另外,來自于溶劑提取的原料油如下獲得:將來自常壓蒸餾的高沸點(diǎn)石油餾分送至減壓蒸餾裝置,對(duì)來自該裝置的蒸餾餾分進(jìn)行溶劑提取而獲得。來自減壓蒸餾的殘?jiān)€可以經(jīng)脫瀝青。溶劑提取法中,在石蠟的成分殘留于殘油液相中的狀態(tài)下將芳香族成分溶解在提取相中。環(huán)烷烴被分配在提取相和殘油液相中。溶劑提取用的溶劑優(yōu)選使用苯酚、糠醛和N-甲基吡咯烷酮等。通過控制溶劑/油比、提取溫度、預(yù)提取的餾出物與溶劑的接觸方法等,能夠控制提取相和殘油液相的分離程度。作為原料,還可以使用具有更高氫化裂解能的燃料油氫化裂解裝置,使用由燃料油氫化裂解裝置獲得的底層餾分。
上述原料油經(jīng)由進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化使得所得被處理物的飽和成分為95質(zhì)量%以上、該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分為60質(zhì)量%以下、粘度指數(shù)為120以上、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例為15~20%的工序,可以獲得潤滑油基礎(chǔ)油(C)。氫化裂解/加氫異構(gòu)化工序只要所得被處理物的尿素加合值及粘度指數(shù)滿足上述條件則無特別限定。本發(fā)明的優(yōu)選氫化裂解/加氫異構(gòu)化工序具備以下工序:
對(duì)含有正烷烴的原料油使用氫化處理催化劑進(jìn)行氫化處理的第1工序;
對(duì)通過第1工序獲得的被處理物使用氫化脫蠟催化劑進(jìn)行氫化脫蠟的第2工序;
對(duì)通過第2工序獲得的被處理物使用氫化精制催化劑進(jìn)行氫化精制的第3工序。對(duì)于第3工序后獲得的被處理物,還可根據(jù)需要通過蒸餾等將規(guī)定成分分離除去。
通過上述制造方法獲得的本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油成分中,只要飽和成分、該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分、粘度指數(shù)、ε亞甲基占構(gòu)成的總碳的比例分別滿足上述條件,則其它性狀并無特別限定,本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油成分優(yōu)選進(jìn)一步滿足以下條件。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的總芳香族成分的含量并無特別限定,優(yōu)選為5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、特別優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以下、最優(yōu)選為0.3質(zhì)量%以下。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)中的硫成分并無特別限定,優(yōu)選為50質(zhì)量ppm以下、更優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下、特別優(yōu)選為1質(zhì)量ppm以下。
另外,潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的15℃下的密度(ρ15)雖然依賴于潤滑油基礎(chǔ)油成分的粘度等級(jí),但優(yōu)選為上述第1實(shí)施方式的說明所示的式(A)所示ρ的值以下、即ρ15≦ρ。予以說明,當(dāng)ρ15>ρ時(shí),粘度-溫度特性及熱和氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性及低溫粘度特性有降低的傾向,有時(shí)會(huì)使省燃費(fèi)性惡化。另外,當(dāng)在潤滑油基礎(chǔ)油成分中配合添加劑時(shí),該添加劑的效果會(huì)降低。具體地說,潤滑油基礎(chǔ)油(C)的15℃下的密度(ρ15)優(yōu)選為0.840以下、更優(yōu)選為0.830以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.825以下、特別優(yōu)選為0.822以下。
潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)的蒸發(fā)損失量以NOACK蒸發(fā)量計(jì)優(yōu)選為20質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為16質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為10質(zhì)量%以下。潤滑油基礎(chǔ)油(C)的NOACK蒸發(fā)量超過20質(zhì)量%時(shí),潤滑油的蒸發(fā)損失大,成為粘度增加等的原因,因此不優(yōu)選。
第3潤滑油組合物中的潤滑油基礎(chǔ)油還可以僅由潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)構(gòu)成,還可進(jìn)一步含有潤滑油基礎(chǔ)油(C)以外的礦物油系基礎(chǔ)油、合成系基礎(chǔ)油或選自它們的2種以上潤滑油的任意混合物。但是,當(dāng)并用潤滑油基礎(chǔ)油成分(c)和其它潤滑油基礎(chǔ)油成分時(shí),其它潤滑油基礎(chǔ)油成分的比例以潤滑油基礎(chǔ)油的總量為基準(zhǔn)優(yōu)選為60質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為40質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分(c)以外的基礎(chǔ)油成分比例為60質(zhì)量%以下,可以提高粘度-溫度特性及熱和氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而可提高防揮發(fā)性及低溫粘度特性,可以提高省燃費(fèi)性。
作為與本發(fā)明潤滑油基礎(chǔ)油成分并用的其它潤滑油基礎(chǔ)油成分并無特別限定,可舉出上述第1實(shí)施方式說明所示的礦物油系基礎(chǔ)油及合成系基礎(chǔ)油。
第3潤滑油組合物含有0.1~50質(zhì)量%重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為1×104以上的粘度指數(shù)提高劑(以下稱作“粘度指數(shù)提高劑(c)”)。作為粘度指數(shù)提高劑(c),只要重均分子量以及重均分子量與PSSI之比滿足上述條件則無特別限定。具體地說,可舉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-烯烴共聚物或其氫化物、聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物、苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物和聚烷基苯乙烯等中重均分子量為5萬以上、重均分子量與PSSI之比為1×104以上者。粘度指數(shù)提高劑(c)可以是非分散型或分散型的任一種,更優(yōu)選分散型。
粘度指數(shù)提高劑(c)的重均分子量(MW)有必要為50,000以上、更優(yōu)選為100,000以上、進(jìn)一步優(yōu)選為150,000以上、特別優(yōu)選為200,000以上、最優(yōu)選為300,000以上。另外,優(yōu)選為1,000,000以下、更優(yōu)選為700,000以下、進(jìn)一步優(yōu)選為600,000以下、特別優(yōu)選為500,000以下。重均分子量小于50,000時(shí),粘度指數(shù)提高效果小,不僅省燃費(fèi)性、低溫粘度特性差,而且成本會(huì)升高;重均分子量超過1,000,000時(shí),剪切穩(wěn)定性、在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性會(huì)惡化。
另外,粘度指數(shù)提高劑(c)的重均分子量與數(shù)平均分子量之比(MW/Mn)優(yōu)選為0.5~5.0、更優(yōu)選為1.0~3.5、進(jìn)一步優(yōu)選為1.5~3、特別優(yōu)選為1.7~2.5。重均分子量與數(shù)平均分子量之比為0.5以下或5.0以上時(shí),不僅在基礎(chǔ)油中的溶解性、貯藏穩(wěn)定性會(huì)惡化,粘度溫度特性也會(huì)惡化、省燃費(fèi)性也會(huì)惡化。
粘度指數(shù)提高劑(c)的PSSI(永久剪切穩(wěn)定性指數(shù))優(yōu)選為50以下、更優(yōu)選為40以下、進(jìn)一步優(yōu)選為35以下、更加優(yōu)選為30以下、特別優(yōu)選為25以下。另外,優(yōu)選為5以上、更優(yōu)選為10以上、進(jìn)一步優(yōu)選為15以上、特別優(yōu)選為20以上。PSSI超過50時(shí),剪切穩(wěn)定性變差、劣化時(shí)的耐久性會(huì)變差。另外,當(dāng)PSSI小時(shí)5時(shí),粘度指數(shù)提高效果小,不僅省燃費(fèi)性、低溫粘度特性差,而且成本會(huì)提高。
另外,粘度指數(shù)提高劑(c)的重均分子量與PSSI之比(MW/PSSI)有必要為1×104以上、優(yōu)選為1.5×104以上、更優(yōu)選為1.8×104以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2.0×104以上。MW/PSSI小于1×104時(shí),粘度溫度特性會(huì)惡化、即省燃費(fèi)性會(huì)惡化。
粘度指數(shù)提高劑(c)的含量以組合物總量為基準(zhǔn)有必要為0.1~50質(zhì)量%、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5質(zhì)量%以上。另外,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。粘度指數(shù)提高劑(c)的含量少于0.1質(zhì)量%時(shí),由于粘度指數(shù)提高效果、制品粘度的降低效果小,因此無法提高省燃費(fèi)性。另外,當(dāng)多于50質(zhì)量%時(shí),制品成本大幅度提高的同時(shí),有必要降低基礎(chǔ)油粘度,因此會(huì)降低嚴(yán)酷潤滑條件(高溫高剪切條件)下的潤滑性能,擔(dān)心會(huì)成為產(chǎn)生磨損、燒傷、疲勞破壞等問題的原因。
予以說明,第3潤滑油組合物除了含有前述粘度指數(shù)提高劑(c)之外,還可以含有通常的一般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-烯烴共聚物或其氫化物、聚異丁烯或其氫化物、苯乙烯-二烯氫化共聚物,進(jìn)而還可含有苯乙烯-馬來酸酐酯共聚物及聚烷基苯乙烯等。
為了提高省燃費(fèi)性能,第3潤滑油組合物中還可以含有選自有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑的摩擦調(diào)整劑。予以說明,有機(jī)鉬化合物和無灰摩擦調(diào)整劑的具體例子及使用方式與上述第1實(shí)施方式的情況相同,因此這里省略重復(fù)的說明。
另外,對(duì)于第3潤滑油組合物,為了進(jìn)一步提高其性能,可以根據(jù)目的含有潤滑油中通常使用的任意添加劑。這種添加劑例如可舉出金屬系清洗劑、無灰分散劑、抗氧化劑、抗磨劑(或極壓劑)、防腐劑、防銹劑、傾點(diǎn)下降劑、抗乳化劑、金屬惰性化劑、消泡劑等添加劑等。這些添加劑的具體例子及使用方式與上述第1實(shí)施方式的情況相同,因此這里省略重復(fù)的說明。
第3潤滑油組合物的100℃下的動(dòng)力粘度有必要為3.0~12.0mm2/s、優(yōu)選為4.5mm2/s以上、更優(yōu)選為5.0mm2/s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為6.0mm2/s以上、特別優(yōu)選為7.0mm2/s以上。另外,優(yōu)選為10.0mm2/s以下、更優(yōu)選為9.0mm2/s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為8.0mm2/s以下、特別優(yōu)選為7.5mm2/s以下。100℃下的動(dòng)力粘度小于3.0mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過12.0mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第3潤滑油組合物的40℃下的動(dòng)力粘度優(yōu)選為4~50mm2/s、更優(yōu)選為10~40mm2/s、進(jìn)一步優(yōu)選為20~35mm2/s、特別優(yōu)選為27~32mm2/s。40℃下的動(dòng)力粘度小于4mm2/s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足;超過50mm2/s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第3潤滑油組合物的粘度指數(shù)優(yōu)選為140~300的范圍、更優(yōu)選為190以上、進(jìn)一步優(yōu)選為200以上、特別優(yōu)選為210以上、最優(yōu)選為220以上。第3潤滑油組合物的粘度指數(shù)小于140時(shí),難以在維持HTHS粘度的同時(shí)提高省燃費(fèi)性,而且難以降低-35℃以下的CCS粘度、MRV粘度等低溫粘度。另外,第3潤滑油組合物的粘度指數(shù)為300以上時(shí),會(huì)發(fā)生低溫流動(dòng)性惡化、進(jìn)而發(fā)生添加劑的溶解性或與密封材料的適合性不足所導(dǎo)致的問題。
第3潤滑油組合物的100℃下的HTHS粘度優(yōu)選為6.0mPa·s以下、更優(yōu)選為5.5mPa·s以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5.3mPa·s以下、特別優(yōu)選為5.0mPa·s以下、最優(yōu)選為4.8mPa·s以下。另外,優(yōu)選為3.0mPa·s以上、優(yōu)選為3.5mPa·s以上、更優(yōu)選為4.0mPa·s以上、特別優(yōu)選為4.2mPa·s以上、最優(yōu)選為4.3mPa·s以上。100℃下的HTHS粘度小于3.0mPa·s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足,超過6.0mPa·s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第3潤滑油組合物的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。另外,優(yōu)選為2.0mPa·s以上、優(yōu)選為2.3mPa·s以上、更優(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。當(dāng)150℃下的HTHS粘度小于2.0mPa·s時(shí),會(huì)導(dǎo)致潤滑性不足,超過3.5mPa·s時(shí),無法獲得必要的低溫粘度和充分的省燃費(fèi)性能。
第3潤滑油組合物的150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比有必要為0.50以上、優(yōu)選為0.52以上、更優(yōu)選為0.54以上、進(jìn)一步優(yōu)選為0.55以上、特別優(yōu)選為0.56以上。另外,優(yōu)選為0.80以下、更優(yōu)選為0.70以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.65以下、特別優(yōu)選為0.60以下。150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比小于0.50時(shí),無法獲得充分的省燃費(fèi)性能、低溫特性;超過0.80時(shí),會(huì)大幅度提高基材的成本、無法獲得添加劑的溶解性。
實(shí)施例
以下根據(jù)實(shí)施例及比較例更加具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并非限定于以下實(shí)施例。
(實(shí)施例1-1~1-2、比較例1-1~1-4)
實(shí)施例1-1~1-2及比較例1-1~1-4中,分別使用以下所示的基礎(chǔ)油調(diào)制出具有表2所示的組成的潤滑油組合物?;A(chǔ)油O-1-1、O-1-2的性狀示于表1。
(基礎(chǔ)油)
O-1-1(基礎(chǔ)油1):對(duì)含正烷烴的油進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化而得的礦物油
O-1-2(基礎(chǔ)油2):氫化裂解基礎(chǔ)油
(添加劑)
A-1-1(粘度指數(shù)提高劑1-1):分散型聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共計(jì)70摩爾%;通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(2)中的R2為碳原子數(shù)18的烷基的甲基丙烯酸酯及通式(2)中的R2為碳原子數(shù)20的烷基的甲基丙烯酸酯共計(jì)20摩爾%;以及通式(2)中的R2為碳原子數(shù)22的支鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯10摩爾%聚合而獲得的共聚物。MW=400,000、Mw/Mn=2.2、PSSI=20、Mw/PSSI比=2×104)
A-1-2(粘度指數(shù)提高劑1-2):非分散型聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)12的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)13的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)14的烷基的甲基丙烯酸酯與通式(3)中的R4為碳原子數(shù)15的烷基的甲基丙烯酸酯聚合而獲得的共聚物。Mw=80,000、Mw/Mn=2.7、PSSI=5、Mw/PSSI比=2×104)
A-1-3(粘度指數(shù)提高劑1-3):分散型聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)12的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)13的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)14的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)15的烷基的甲基丙烯酸酯與甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯聚合而獲得的共聚物。Mw=300,000、Mw/Mn=4.0、PSSI=40、Mw/PSSI比=7500)
B-1-1(無灰系摩擦調(diào)整劑1-1):甘油單油酯
B-1-2(無灰系摩擦調(diào)整劑1-2):油脲(oleyl urea)
C-1-1(其它添加劑):添加劑包裝(含有金屬清潔劑、無灰分散劑、抗氧化劑、抗磨劑、傾點(diǎn)下降劑、消泡劑等)。
[表1]
[潤滑油組合物的評(píng)價(jià)]
對(duì)于實(shí)施例1-1~1-2及比較例1-1~1-4的各潤滑油組合物,測(cè)定40℃或100℃下的動(dòng)力粘度、粘度指數(shù)、40℃或100℃下的HTHS粘度以及-35℃下的CCS粘度。各物性值的測(cè)定利用以下的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行。將所得結(jié)果示于表1。
(1)動(dòng)力粘度:ASTM D-445
(2)HTHS粘度:ASTM D4683
(3)CCS粘度:ASTM D5293
[表2]
如表2所示,實(shí)施例1-1~1-2及比較例1-1~1-4的潤滑油組合物的150℃下的HTHS粘度為同等程度,與比較例1-1~1-4的潤滑油組合物相比,實(shí)施例1-1~1-2的潤滑油組合物的40℃動(dòng)力粘度、100℃動(dòng)力粘度、100℃HTHS粘度和CCS粘度低、低溫粘度和粘度溫度特性良好。由此結(jié)果可知,本發(fā)明的潤滑油組合物是如下特征的潤滑油組合物:省燃費(fèi)性和低溫粘度優(yōu)異,能夠在不使用聚-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)油也可在維持150℃的高溫高剪切粘度的同時(shí),兼顧省燃費(fèi)性和-35℃以下的低溫粘度,特別是能夠降低潤滑油的40℃和100℃下的動(dòng)力粘度、提高粘度指數(shù)、顯著改善-35℃下的CCS粘度。
(實(shí)施例2-1~2-4、比較例2-1~2-5)
實(shí)施例2-1~2-4和比較例2-1~2-5中,使用上述表1所示的基礎(chǔ)油O-1-1、O-1-2和以下所示的添加劑調(diào)制出具有表3所示的組成的潤滑油組合物。
(添加劑)
A-2-1(粘度指數(shù)提高劑2-1):PSSI=20、MW=40萬、Mw/PSSI=2×104的聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共計(jì)70摩爾%;通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(2)中的R2為碳原子數(shù)18的烷基的甲基丙烯酸酯、通式(2)中的R2為碳原子數(shù)20的烷基的甲基丙烯酸酯共計(jì)20摩爾%;通式(2)中的R2為碳原子數(shù)22的支鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯10摩爾%共聚而獲得的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-2(粘度指數(shù)提高劑2-2):PSSI=16、MW=30萬、Mw/PSSI=1.9×104的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16~22的烷基的甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯為主構(gòu)成單元的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-3(粘度指數(shù)提高劑2-3):PSSI=5、MW=8萬、Mw/PSSI=1.6×104的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)12~15的烷基的甲基丙烯酸酯為主構(gòu)成單元的非分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-4(粘度指數(shù)提高劑2-4):PSSI=0.1、MW=5萬、Mw/PSSI=5×105的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)12~15的烷基的甲基丙烯酸酯和通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16的烷基的甲基丙烯酸酯為主構(gòu)成單元的非分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-5(粘度指數(shù)提高劑2-5):PSSI=0、Mw=2萬的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯和通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16~22的烷基的甲基丙烯酸酯為主構(gòu)成單元的非分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-6(粘度指數(shù)提高劑2-6):PSSI=40、MW=30萬、Mw/PSSI=0.75×104的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)12的直鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)13的直鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)14的直鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯、通式(3)中的R4為碳原子數(shù)15的直鏈狀烷基的甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯為主構(gòu)成單元的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
A-2-7(粘度指數(shù)提高劑2-7):PSSI=40、MW=35萬、Mw/PSSI=0.9×104的聚甲基丙烯酸酯(以甲基丙烯酸甲酯、通式(2)中的R2為碳原子數(shù)16~22的烷基的甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯為主構(gòu)成單元的分散型聚甲基丙烯酸酯系添加劑)
B-2-1(摩擦調(diào)整劑2-1):甘油單油酯
B-2-2(摩擦調(diào)整劑2-2):油脲
B-2-3(摩擦調(diào)整劑2-3):二硫代氨基甲酸鉬
C-2-1(無灰分散劑2-1):聚丁烯琥珀酰亞胺(雙型、Mw1萬、氮含量0.5質(zhì)量%)
C-2-2(無灰分散劑2-2):硼酸改性聚丁烯琥珀酰亞胺(雙型、Mw4千、氮含量1.4質(zhì)量%、硼含量0.5質(zhì)量%)
D-2-1(無灰抗氧化劑2-1):胺系
D-2-2(無灰抗氧化劑2-2):苯酚系
E-2-1(金屬系清洗劑):Ca水楊酸鹽(Ca6.3%)
F-2-1(抗磨劑2-1):secondary ZDTP(Zn7.2質(zhì)量%、P6.2質(zhì)量%)
F-2-2(抗磨劑2-2):二硫代氨基甲酸鹽
[潤滑油組合物的評(píng)價(jià)]
對(duì)實(shí)施例2-1~2-4和比較例2-1~2-5的各潤滑油組合物,測(cè)定40℃或100℃下的動(dòng)力粘度、粘度指數(shù)、100℃或150℃下的HTHS粘度以及-35℃下的CCS粘度。各物性值的測(cè)定通過以下評(píng)價(jià)方法進(jìn)行。將所得結(jié)果示于表3。
(1)動(dòng)力粘度:ASTM D-445
(2)粘度指數(shù):JIS K 2283-1993
(3)HTHS粘度:ASTM D4683
(4)CCS粘度:ASTM D5293
(5)摩擦轉(zhuǎn)矩的測(cè)定:使用2000cc DOHC發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)定1500rpm、80℃條件下的摩擦轉(zhuǎn)矩。摩擦轉(zhuǎn)矩降低率是以市售的省燃費(fèi)發(fā)動(dòng)機(jī)油即MoDTC配合0W-20油為基準(zhǔn)油來進(jìn)行計(jì)算。
[表3]
如表3所示,實(shí)施例2-1~2-4和比較例2-1~2-5的潤滑油組合物的150℃下的HTHS粘度為同等程度,與比較例2-1~2-5的潤滑油組合物相比,實(shí)施例2-1~2-4的潤滑油組合物的40℃動(dòng)力粘度、100℃動(dòng)力粘度、100℃HTHS粘度和CCS粘度低、150℃下的HTHS粘度與100℃下的HTHS粘度之比大、低溫粘度和粘度溫度特性良好。由此結(jié)果可知,本發(fā)明的潤滑油組合物是如下特征的潤滑油組合物:省燃費(fèi)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,也能夠?qū)THS粘度維持在一定水平的同時(shí),顯著降低對(duì)提高燃費(fèi)有效的潤滑油的40℃和100℃下的動(dòng)力粘度以及100℃下的HTHS粘度。
(實(shí)施例3-1~3-2、比較例3-1~3-4)
實(shí)施例3-1~3-2及比較例3-1~3-4中,分別使用以下所示的基礎(chǔ)油調(diào)制出具有表4所示的組成的潤滑油組合物。
(基礎(chǔ)油)
O-3-1(基礎(chǔ)油3-1):對(duì)含正烷烴油進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化而得的礦物油
飽和成分99.6%、飽和成分中的環(huán)狀飽和成分12.9%、粘度指數(shù)141、苯胺點(diǎn)119℃、密度0.820、動(dòng)力粘度100℃3.85mm2/s、ε亞甲基的比例16.1%
O-3-2(基礎(chǔ)油3-2):對(duì)含正烷烴油進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化而得的礦物油
飽和成分99.6%、飽和成分中的環(huán)狀飽和成分7.8%、粘度指數(shù)142、苯胺點(diǎn)120℃、密度0.821、動(dòng)力粘度100℃3.93mm2/s、ε亞甲基的比例16.7%
O-3-3(基礎(chǔ)油3-3):對(duì)含正烷烴油進(jìn)行氫化裂解/加氫異構(gòu)化而得的礦物油
飽和成分99.6%、飽和成分中的環(huán)狀飽和成分10.3%、粘度指數(shù)144、苯胺點(diǎn)120℃、密度0.820、動(dòng)力粘度100℃3.89mm2/s、ε亞甲基的比例21.1%
O-3-4(基礎(chǔ)油3-4):氫化裂解基礎(chǔ)油
飽和成分99.6%、飽和成分中的環(huán)狀飽和成分46.0%、粘度指數(shù)123、苯胺點(diǎn)116℃、密度0.835、動(dòng)力粘度100℃4.30mm2/s、ε亞甲基的比例14.1%
O-3-5(基礎(chǔ)油3-5):氫化裂解基礎(chǔ)油
飽和成分94.8%、飽和成分中的環(huán)狀飽和成分46.3%、粘度指數(shù)120、苯胺點(diǎn)113℃、密度0.839、動(dòng)力粘度100℃4.10mm2/s、ε亞甲基的比例14.8%
(添加劑)
A-3-1(粘度指數(shù)提高劑3-1):分散型聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯與碳原子數(shù)16~22的甲基丙烯酸酯聚合而獲得的共聚物。Mw=400,000、Mw/Mn=2.2、PSSI=20、Mw/PSSI比=2×104)
A-3-2(粘度指數(shù)提高劑3-2):分散型聚甲基丙烯酸酯(使甲基丙烯酸甲酯與碳原子數(shù)12~15的甲基丙烯酸酯聚合而獲得的共聚物。Mw=300,000、Mw/Mn=4.0、PSSI=40、Mw/PSSI比=7.25×103)
B-3-1(摩擦調(diào)整劑3-1):甘油單油酯
B-3-2(摩擦調(diào)整劑3-2):油脲
B-3-3(摩擦調(diào)整劑3-3):二硫代氨基甲酸鉬
C-3-1(其他添加劑):添加劑包裝(含有金屬清潔劑、無灰分散劑、抗氧化劑、抗磨劑、傾點(diǎn)下降劑、消泡劑等)。
[潤滑油組合物的評(píng)價(jià)]
對(duì)于實(shí)施例3-1~3-2及比較例3-1~3-4的各潤滑油組合物,測(cè)定40℃或100℃下的動(dòng)力粘度、粘度指數(shù)、100℃或150℃下的HTHS粘度以及-40℃下的MRV粘度、發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦。對(duì)于各物性值的測(cè)定和發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法,利用以下的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行。將所得結(jié)果示于表4。
(1)動(dòng)力粘度:ASTM D-445
(2)HTHS粘度:ASTM D4683
(3)MRV粘度:ASTM D5293
(4)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦評(píng)價(jià):使用2000ccDOHC發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)定1500轉(zhuǎn)、80℃條件下的摩擦轉(zhuǎn)矩。測(cè)定數(shù)據(jù)以市售0W-20MoDTC油為基準(zhǔn)油計(jì)算摩擦轉(zhuǎn)矩降低率(%)。
[表4]
如表4所示,實(shí)施例3-1~3-2及比較例3-1~3-4的潤滑油組合物的150℃下的HTHS粘度為同等程度,與比較例3-1~3-4的潤滑油組合物相比,實(shí)施例3-1~3-2的潤滑油組合物的40℃動(dòng)力粘度、100℃動(dòng)力粘度、100℃下的HTHS粘度和MRV粘度低、低溫粘度和粘度溫度特性良好。另外,摩擦轉(zhuǎn)矩降低率、即省燃費(fèi)性與市售的省燃費(fèi)0W-20MoDTC油相比也非常大。由此結(jié)果可知,本發(fā)明的潤滑油組合物是如下特征的潤滑油組合物:省燃費(fèi)性和低溫粘度優(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,也能夠在維持150℃下的高溫高剪切粘度的同時(shí),兼顧省燃費(fèi)性和-35℃以下的低溫粘度,特別是降低了潤滑油的40℃和100℃下的動(dòng)力粘度、提高了粘度指數(shù),顯著改善了-40℃下的MRV粘度。