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内燃机用润滑油组合物.pdf

  • 上传人:三**
  • 文档编号:5256111
  • 上传时间:2018-12-30
  • 格式:PDF
  • 页数:16
  • 大小:1.27MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201280073468.2

    申请日:

    2012.10.05

    公开号:

    CN104321416A

    公开日:

    2015.01.28

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C10M 169/04申请公布日:20150128|||实质审查的生效IPC(主分类):C10M 169/04申请日:20121005|||公开

    IPC分类号:

    C10M169/04; C10M135/10; C10M139/00; C10N10/12; C10N40/25

    主分类号:

    C10M169/04

    申请人:

    吉坤日矿日石能源株式会社

    发明人:

    吉田悟

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2012.03.26 JP 2012-069000

    专利代理机构:

    北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258

    代理人:

    张永玉

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    内容摘要

    本发明涉及具有良好的燃油经济性以及耐热性的内燃机用润滑油组成物,更详细讲,涉及如下内燃机用润滑油组成物,其包括:由100℃时的运动粘度为3.5mm2/s以下的矿物油和/或合成油的基础油(A)以及100℃时的运动粘度超过3.5mm2/s的矿物油和/或合成油的基础油(B)的混合物组成的混合基础油(AB),其中,所述基础油(A)在基础油总体中所占的比率是40质量%以下;水杨酸钙系清洁剂(C),所述水杨酸钙系清洁剂(C)以组成物总量基准的钙量为0.05质量%~0.5质量%;以及磺酸钙系清洁剂(D),所述磺酸钙系清洁剂(D)以组成物总量基准的钙量为0.002质量%~0.2质量%。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种内燃机用润滑油组成物,其特征在于,所述内燃机用润滑油组成物包括:
    混合基础油(AB),所述混合基础油(AB)由100℃时的运动粘度为3.5mm2/s以下的矿物油和/或合成油的基础油(A)以及100℃时的运动粘度超过3.5mm2/s的矿物油和/或合成油的基础油(B)的混合物组成,其中,所述基础油(A)在基础油总体中所占的比率是40质量%以下;
    水杨酸钙系清洁剂(C),所述水杨酸钙系清洁剂(C)以组成物总量基准的钙量为0.05质量%~0.5质量%;以及
    磺酸钙系清洁剂(D),所述磺酸钙清洁剂(D)以组成物总量基准的钙量为0.002质量%~0.2质量%。

    2.  根据权利要求1所述的内燃机用润滑油组成物,其特征在于,
    由所述基础油(A)和所述基础油(B)组成的混合基础油(AB)的100℃时的运动粘度为3.5mm2/s~3.9mm2/s。

    3.  根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组成物,其特征在于,
    所述水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值为100~350mgKOH/g。

    4.  根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机用润滑油组成物,其特征在于,
    所述磺酸钙系清洁剂(D)的碱值为5~150mgKOH/g。

    5.  根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机用润滑油组成物,其特征在于,
    还含有以组成物总量基准的钼量为0.02质量%以上的有机钼化合物(E)。

    说明书

    说明书内燃机用润滑油组合物
    技术领域
    本发明涉及内燃机用润滑油组成物,详细地讲,涉及高性能基础油中使用特定的金属系清洁剂的、具有良好的燃油经济性以及耐热性的内燃机用润滑油组成物。
    背景技术
    通常,在内燃机、变速机、以及其他的机械装置中,为了使其作用平稳而使用润滑油。尤其是,对于内燃机用润滑油组成物(机油),伴随内燃机的高性能化、高输出化、以及驾驶条件的严峻性等,要求高的性能。因此,在现有的内燃机用润滑油组成物中,为了满足这样的需求性能,配合有抗磨剂、金属系清洁剂、无灰分散剂、以及抗氧化剂等的各种添加剂(例如,参照下述专利文献1~3)。另外,最近对润滑油的燃油经济性的要求日益提高,并研究了高粘度指数基础油的应用以及各种摩擦调整剂的应用等(例如,参照下述专利文献4)。
    现有专利文献
    专利文献
    专利文献1:日本专利特开2001-279287号公报;
    专利文献2:日本专利特开2002-129182号公报;
    专利文献3:日本专利特开平08-302378号公报;
    专利文献4:日本专利特开平06-306384号公报。
    发明内容
    发明要解决的问题
    为了提高润滑油的燃油经济性,试图使润滑油低粘度化,但如前述,尤其随着内燃机的小型化、高输出化,对润滑油施加的负荷日益增大。另 外,作为小型化、高输出化的技术,也推进着安装涡轮增压器,尤其在涡轮增压器的润滑中,因对润滑油施加高的温度,因此要求更高的耐热性。另一方面,润滑油发展为低粘度化,润滑油的蒸发性提高,并要求应对高温中的润滑性以及耐热性。
    本发明是鉴于这样的情况而做出的,其目的在于,通过作为基础油使用精炼度高并且粘度指数高的高性能基础油,且使用特定的金属系清洁剂,提供具有良好的燃油经济性以及耐热性的润滑油组成物。
    用于解决问题的手段
    为了解决上述问题,本发明者们深入研究的结果,发现了通过在特定的混合基础油中添加特定的金属系清洁剂,能够得到具有良好的燃油经济性以及耐热性的润滑油组成物,并完成了本发明。
    即,本发明的内燃机用润滑油组成物的特征在于,包括:
    混合基础油(AB),所述混合基础油(AB)是由100℃时的运动粘度为3.5mm2/s以下的矿物油和/或合成油的基础油(A)以及100℃时的运动粘度超过3.5mm2/s的矿物油和/或合成油的基础油(B)的混合物组成,其中,所述基础油(A)在基础油总体中所占的比率是40质量%以下;
    水杨酸钙系清洁剂(C),所述水杨酸钙系清洁剂(C)以组成物总量基准的钙量为0.05质量%~0.5质量%;以及
    磺酸钙系清洁剂(D),所述磺酸钙系清洁剂(D)以组成物总量基准的钙量为0.002质量%~0.2质量%。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物的优选例中,由所述基础油(A)和所述基础油(B)组成的混合基础油(AB)的100℃时的运动粘度为3.5mm2/s~3.9mm2/s。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物的其他优选例中,所述水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值为100~350mgKOH/g。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物的其他优选例中,所述磺酸钙系清洁剂(D)的碱值为5~150mgKOH/g。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物还优选含有以组成物总量基准 的钼量为0.02质量%以上的有机钼化合物(E)。
    发明效果
    根据本发明,能够提供具有良好的燃油经济性以及耐热性的润滑油组成物。
    具体实施方式
    以下,关于本发明进行详细的说明。本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油是一种混合基础油(AB),所述混合基础油(AB)是由100℃时的运动粘度为3.5mm2/s以下的矿物油和/或合成油的基础油(A)以及100℃时的运动粘度超过3.5mm2/s的矿物油和/或合成油的基础油(B)的混合物组成,其中,所述基础油(A)在基础油总体中所占的比率是40质量%以下。
    作为本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油,具体而言,能够使用以下基础油中的100℃时的运动粘度满足上述条件的基础油:
    对常压蒸馏和/或减压蒸馏原油而得到的润滑油馏分进行溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱腊、催化脱腊、加氢精制、硫酸清洗、粘土处理等的精制处理中的单独一种或者两种以上的组合而精制出的石蜡系矿物油、或普通石蜡系基础油、异链烷烃基系基础油等。
    作为本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油的优选的一例,能够举出将以下所示的基础油(1)~(8)作为原料,通过预定的精制方法精制该原料油和/或从该原料油中回收的润滑油馏分,并回收润滑油馏分而得到的基础油。
    基础油(1):常压蒸馏石蜡系原油和/或混合系原油而得到的馏分油。
    基础油(2):减压蒸馏石蜡系原油和/或混合系原油的常压蒸馏残余油而得到的馏分油(WVGO)。
    基础油(3):通过润滑油脱蜡工序而得到的蜡(粗蜡)和/或天然气制油(GTL)过程等而得到的合成蜡(费托蜡,GTL蜡等)。
    基础油(4):从上述基础油(1)~(3)中选择的一种或者两种以上 的混合油和/或该混合油的缓和加氢裂化加工油。
    基础油(5):从上述基础油(1)~(4)中选择的两种以上的混合油。
    基础油(6):上述基础油(1)、(2)、(3)、(4)、或者(5)的脱沥青油(DAO)。
    基础油(7):上述基础油(6)的加氢裂化加工油。
    基础油(8):上述基础油(1)~(7)中选择的两种以上的混合油。
    此外,作为上述预定的精制方法,优选加氢裂化、加氢补充精制等的加氢精制;糠醛溶剂萃取等的溶剂精制;溶剂脱腊、催化脱腊等的脱蜡;通过酸性粘土、活性粘土等的粘土精制;硫酸洗净、苛性钠洗净等的药品(酸或碱)洗净等。在本发明中,可以单独进行这些精制方法中的一种,也可以组合两种以上而进行。另外,在组合两种以上的精制方法的情况下,对其顺序没有特别的限制,能够适当选定。
    进一步地,作为本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油,特别优选通过对从上述基础油(1)~(8)中选择的基础油或者从该基础油中回收的润滑油馏分进行预定的处理而得到的下述基础油(9)或者(10)。
    基础油(9):对从上述基础油(1)~(8)中选择的基础油或者从该基础油中回收的润滑油馏分进行加氢裂化,并对其生成物或者从其生成物中由蒸馏等回收的润滑油馏分进行溶剂脱蜡、催化脱腊等的脱蜡处理,或者在该脱蜡处理之后进行蒸馏而得到的加氢裂化矿物油。
    基础油(10):对从上述基础油(1)~(8)中选择的基础油或者从该基础油中回收的润滑油馏分进行加氢异构化,并对其生成物或者从其生成物中由蒸馏等回收的润滑油馏分进行溶剂脱蜡、催化脱腊等的脱蜡处理,或者在该脱蜡处理之后进行蒸馏而得到的加氢异构化矿物油。
    此外,作为上述的脱蜡,最优选催化脱腊。另外,在得到上述基础油(9)或者基础油(10)时,在合适的步骤中,根据需要还可以设置溶剂精制处理和/或加氢补充精制处理过程。
    对于上述加氢裂化、加氢异构化中使用的催化剂没有特别的限制,但优选使用将具有分解活性的复合氧化物(例如,氧化硅-氧化铝、氧化铝- 氧化硼、氧化硅-氧化锆等)或者组合该复合氧化物的一种以上并由粘合剂粘结的生成物作为载体、担载具有加氢能力的金属(例如,化学元素周期表第VIa族的金属、第VIII族的金属等的一种以上)的加氢裂化催化剂,或者包含沸石(例如,ZSM-5、β沸石、SAPO-11等)的载体中担载包含VIII族的金属中至少一种以上的具有加氢能力的金属的加氢异构化催化剂。另外,加氢裂化催化剂以及加氢异构化催化剂可以通过层叠或者混合等组合使用。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,基础油是由100℃时的运动粘度为3.5mm2/s以下的矿物油和/或合成油的基础油(A)以及100℃时的运动粘度超过3.5mm2/s的矿物油和/或合成油的基础油(B)的混合物组成,作为基础油(A)以及基础油(B),优选的是通过蒸馏等提取并使用100℃时的运动粘度在下述范围的润滑油基础油。
    基础油(A):100℃时的运动粘度优选为1.5~3.5mm2/s、更优选2.0~3.5mm2/s、进一步优选2.5~3.5mm2/s、特别优选3.0~3.5mm2/s的润滑油基础油。
    基础油(B):100℃时的运动粘度优选超过3.5mm2/s小于4.5mm2/s、更优选3.8mm2/s以上,并且更优选4.3mm2/s以下的润滑油基础油。
    上述基础油(A)的粘度指数优选为105~135、更优选110以上,并且更优选130以下。在基础油(A)的粘度小于105时,缺乏耐热性,当超过135时,低温粘度特性会恶化。
    另外,上述基础油(B)的粘度指数优选为115以上、更优选120以上、进一步优选125以上、特别优选130以上。另外,基础油(B)的粘度指数优选为160以下、更优选150以下。在基础油(B)的粘度指数小于115时,缺乏耐热性,当超过160时,低温粘度特性会恶化。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油中,基础油(A)和基础油(B)的混合比率为,基础油(A)为40质量%以下、优选35质量%以下、更优选30质量%以下。另外,基础油总体中所占的基础油(A)的比率优选为5质量%以上、更优选10质量%以上、进一步优选15质量%以 上、特别优选20质量%以上。当基础油总体中所占的基础油(A)的比率超过40质量%时,蒸发性提高,耐热性降低。另外,当基础油总体中所占的基础油(A)的比率小于5质量%时,基础油的粘度会提高,可能不能确保充分的燃油经济性。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物的基础油中,混合了基础油(A)和基础油(B)而得到的混合基础油(AB)的100℃时的运动粘度优选为3.5~3.9mm2/s。当混合基础油(AB)的100℃时的运动粘度小于3.5mm2/s时,耐热性不足,另一方面,当超过3.9mm2/s时,不能得到充分的燃油经济性。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,混合了基础油(A)和基础油(B)而得到的混合基础油(AB)的粘度指数优选为120以上、更优选125以上、进一步优选130以上、最优选135以上。另一方面,该混合基础油(AB)的粘度指数优选为160以下。当混合基础油(AB)的粘度指数小于120时,不仅粘度-温度特性以及热/氧化稳定性、抗挥发性会恶化,而且不能充分得到燃油经济性。另外,当混合基础油(AB)的粘度指数超过160时,低温粘度特性倾向于降低。此外,本发明所说的粘度指数是指根据JIS K 2283-1993而测定的粘度指数。
    另外,虽然本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的倾点也取决于基础油的粘度等级,但例如上述基础油(A)的倾点优选为-20℃以下、更优选-25℃以下、进一步优选-30℃以下。另外,上述基础油(B)的倾点优选为-10℃以下、更优选-15℃以下、进一步优选-17.5℃以下。当倾点高于-10℃时,使用该基础油的润滑油总体的低温流动性倾向于降低。此外,本发明所说的粘度指数是指根据JIS K 2269-1987而测定的倾点。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的硫含量从热/氧化稳定性的进一步的提高以及低硫化的观点出发,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。
    另外,对于本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的氮含 量,没有特别的限制,但优选7质量ppm以下、更优选5质量ppm以下、进一步优选3质量ppm以下。当基础油的氮含量超过7质量ppm时,热/氧化稳定性倾向于降低。此外,本发明所说的粘度指数是指根据JIS K2609-1990而测定的氮含量。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的%CP优选为70以上,尤其是,基础油(B)优选为80~99、更优选85~95、进一步优选87~94、特别优选90~94。当基础油的%CP小于70时,粘度-温度特性、热/氧化稳定性、以及摩擦特性倾向于降低,并且在基础油中配合添加剂时,该添加剂的功效倾向于降低。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的%CA优选为2以下、更优选1以下、进一步优选0.8以下、特别优选0.5以下、最优选0(此外,因%CA是计算值,因此可以是负值)。当基础油的%CA超过2时,粘度-温度特性、热/氧化稳定性、以及燃油经济性倾向于降低。
    此外,本发明所说的%CP以及%CA分别是指通过根据ASTM D 323.5-85的方法(n-d-M环分析)求出的、烷烃碳数相对总碳原子数的百分率、以及芳香族碳原子数相对总碳原子数的百分率。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的基础油的饱和成分只要100℃时的运动粘度满足上述条件即可,没有特别的限制,但以基础油总量为基准,优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选99质量%以上,并且所述饱和成分中环状饱和成分所占的饱和成分比率优选为40质量%以下、更优选35质量%以下、进一步优选30质量%以下、特别优选25质量%以下,尤其对于基础油(B),更优选20质量%以下。通过基础油的饱和成分满足上述条件,能够提高粘度-温度特性以及热/氧化稳定性,并且在基础油中配合添加剂的情况下,能够在将所述添加剂充分稳定地溶解保持在基础油中的同时,以更高水平地显现所述添加剂的功能。此外,本发明所说的饱和成分通过ASTM D 2007-93中记载的方法测定。
    并且,根据本发明,能够改善基础油自身的摩擦特性,其结果为,能够达到摩擦降低效果的提高、进而达到能源经济性的提高。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,作为能够与矿物油并用的合成油,可举出聚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、烷基萘等,其中,优选聚α-烯烃。作为聚α-烯烃,典型地,可以举出碳原子数为2~32、优选6~16的α-烯烃的低聚物或共聚低聚物(1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共聚低聚物等)及其氢化物。
    本发明的内燃机用润滑油组成物以组成物总量基准的钙量含有0.05质量%~0.5质量%的水杨酸钙系清洁剂(C)。
    作为上述水杨酸钙系清洁剂(C),具体而言能够举出下述通式(1)所示的化合物。
    [化1]

    在上述通式(1)中,R为碳原子数10~30、优选碳原子数14~30、更优选碳原子数20以上的,并且碳原子数为26以下的直链或支链的烷基。另外,M表示钙,n表示1~4、优选1~2。
    上述水杨酸钙系清洁剂(C)能够通过公知的方法等制造,没有特别的限制,例如使烷基水杨酸与碱金属或碱土类金属的氧化物以及氢氧化物等的金属碱发生反应、或与钠盐以及钾盐等碱金属盐发生反应,或者还以碱土类金属盐取代碱金属盐等来得到,其中,所述烷基水杨酸以单烷基水杨酸作主成分,使用苯酚、乙烯、丙烯、丁烯等的聚合物或共聚物等的碳原子数10~30的烯烃、优选乙烯聚合物等的直链α-烯烃进行烷基化,通过由二氧化碳气体等羧基化的方法、或者使用所述烯烃、优选所述直链α-烯烃在水杨酸中进行烷基化的方法等得到。
    本发明中所使用的水杨酸钙系清洁剂(C)优选为,对如上所述地得到的碱金属或碱土类金属水杨酸(中性盐),进一步通过在水的存在下加热过量的碱土金属盐或碱土类金属碱(碱土类金属的氢氧化物以及氧化物)而得到的碱式盐,或通过在二氧化碳或硼酸或者硼酸盐的存在下与上 述中性盐和碱土类金属的氢氧化物等的碱的反应而得到的过碱性盐。此外,在本发明的情况下,上述的碱土类金属是指钙。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,水杨酸钙系清洁剂(C)的含量以组成物总量基准作为钙元素换算量为0.05质量%以上、优选0.08质量%以上、更优选0.10质量%以上、最优选0.15质量%以上,并且0.5质量%以下、优选0.3质量%以下、更优选0.25质量%以下。在以水杨酸钙系清洁剂(C)的钙换算的含量小于0.05质量%的情况下,不能发挥如本发明的优良的碱值保持能力以及高温清净性,另一方面,在以水杨酸钙系清洁剂(C)的钙换算中的含量超过0.5质量%的情况下,组成物中的硫酸盐灰分量增多,不优选作为内燃机用润滑油组成物。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值优选为100~350mg KOH/g。另外,所述水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值更优选为120mg KOH/g以上、进一步优选150mg KOH/g以上。另外,所述水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值更优选300mg KOH/g以下、进一步优选250mg KOH/g以下、特别优选200mg KOH/g。在本发明的内燃机用润滑油组成物中,能够并用从这些中选择的一种或两种以上。在水杨酸钙系清洁剂(C)的碱值小于100mg KOH/g的情况下,没有充分的中和力,另一方面,当超过350mg KOH/g时,作为润滑油组成物的稳定性会恶化,不能发挥充分的耐热性。此外,这里所说的碱值是指通过根据JIS K 2501“石油产品及润滑油-中和值测定方法”的7.测定的高氯酸法而得到的碱值。
    本发明的内燃机用润滑油组成物以组成物总量基准的钙含量含有0.002质量%~0.2质量%的磺酸钙系清洁剂(D)。
    作为上述磺酸钙系清洁剂(D),能够举出通过磺化分子量300~1500、优选400~700的烷基芳族化合物而得到的烷基芳香族磺酸的钙盐。这里,作为所述烷基芳香族磺酸,具体而言,能够举出所谓的石油磺酸和合成磺酸等。
    作为上述石油磺酸,通常使用磺化矿物油的润滑油馏分的烷基芳族化合物的产物,以及白电油生产时的副产物,所谓的石油磺酸等。另外,作 为上述合成磺酸,例如可以使用磺化如下具有直链状或分支状的烷基的烷基苯而得到的产物,所述具有直链状或分支状的烷基的烷基苯通过将作为洗涤剂的的原料的烷基苯的生产厂中副产、或者碳原子数2~12的烯烃(乙烯、丙烯等)的低聚物烷基化至苯而得到;或者可以使用磺化二壬基萘等的烷基萘而得到的产物等。另外,作为磺化这些烷基芳族化合物时的磺化剂,没有特别的限制,但通常使用发烟硫酸以及无水硫酸。
    本发明的内燃机用润滑油组成物中使用的磺酸钙系清洁剂(D)的碱值优选为5~150mg KOH/g。另外,所述磺酸钙系清洁剂(D)的碱值更优选为10mg KOH/g以上、进一步优选15mg KOH/g以上、最优选20mg KOH/g以上。另外,所述磺酸钙系清洁剂(D)的碱值更优选为130mg KOH/g以下、进一步优选100mg KOH/g以下、特别优选50mg KOH/g以下、最优选30mg KOH/g以下。碱值超过150mg KOH/g的碱性磺酸盐是通过被称为过碱性的碳酸盐而过碱化的产物,因这些碱性磺酸盐在高温下沉淀物会增加,因此在本申请中不适合使用。另一方面,碱值为5mg KOH/g的碱性磺酸盐有可能不是中性盐,磺酸残基有可能带来不利影响。另外,碱值超过150mg KOH/g的过碱性磺酸盐不显示出充分的耐热性。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,磺酸钙系清洁剂(D)的含量以组成物总量基准作为钙元素换算量为0.002质量%以上、优选0.005质量%以上、更优选0.008质量%以上,并且是0.2质量%以下、优选0.1质量%以下、更优选0.05质量%以下、最优选0.02质量%以下。在磺酸钙系清洁剂(D)以钙换算的含量小于0.002质量%的情况下,不能发挥本发明的优良的碱值保持能力以及高温清净性,另一方面,在磺酸钙系清洁剂(D)以钙换算的含量超过0.2质量%的情况下,耐热性反而降低。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,水杨酸钙系清洁剂(C)和磺酸钙系清洁剂(D)的比率(C/D)以钙元素比优选为200/1以下、更优选100/1以下,并且优选2/1以上、更优选10/1以上。当水杨酸钙系清洁剂(C)的比率超过200时,磺酸钙系清洁剂(D)的效果会消失,另一方面,当小于2时,有对磺酸钙系清洁剂(D)的耐热性产生不利影响的担心。
    为了提高燃油经济性和耐热性,本发明的内燃机用润滑油组成物还优选含有有机钼化合物(E)。作为有机钼化合物(E),能够举出二硫代磷酸钼、二硫代氨基甲酸钼等的含有硫的有机钼化合物,钼化合物(例如,二氧化钼、三氧化钼等的钼氧化物,邻钼酸、对钼酸、(多)硫化钼酸等的钼酸,这些钼酸的金属盐、铵盐等的钼酸盐,二硫化钼、三硫化钼、五硫化钼、多硫化钼等的硫化钼,硫化钼酸、硫化钼酸的金属盐或铵盐、氯化钼等的卤化钼等)和含硫有机化合物(例如,烷基(硫代)黄原酸酯、噻二唑、巯基噻二唑、硫代碳酸酯、四烃基二硫化秋兰姆、双(二(硫代)烃基二硫代磷酸酯)二硫化物、有机(多)硫化物、硫化酯等)或与其他有机化合物的络合物等,或者上述硫化钼、硫化钼酸等的含硫钼化合物和烯基琥珀酰亚胺的络合物等。
    作为上述二硫代氨基甲酸钼,具体而言,能够示例硫化二乙基二硫代氨基甲酸钼、硫化二丙基二硫代氨基甲酸钼、硫化二丁基二硫代氨基甲酸钼、硫化二戊基二硫代氨基甲酸钼、硫化二己基二硫代氨基甲酸钼、硫化二辛基二硫代氨基甲酸钼、硫化钼二癸基二硫代氨基甲酸钼、硫化双十二烷基二硫代氨基甲酸钼、硫化二(丁基苯基)二硫代氨基甲酸钼、硫化二(壬基苯基)二硫代氨基甲酸钼、硫化二乙基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二丙基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二丁基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二戊基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二己基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二辛基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二癸基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化双十二烷基二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二(丁基苯基)二硫代氨基甲酸氧钼、硫化二(壬基苯基)二硫代氨基甲酸氧钼(烷基可以是直链状或支链状,且烷基苯基的烷基的结合位置是任意的),以及它们的混合物等。此外,作为这些二硫代氨基甲酸钼,也能够优选使用一个分子中具有不同的碳原子数和/或结构的烃基的化合物。
    另外,作为上述有机钼化合物(E),能够使用不含硫作为构成元素的有机钼化合物。作为不含硫作为构成元素的有机钼化合物,具体而言,能够举出钼-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、以及醇的钼盐。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,上述有机钼化合物(E)的含量是以组成物总量为基准,以钼元素换算优选为0.02质量%以上、更优选0.03质量%以上、进一步优选0.05质量%以上、特别优选0.06质量%以上,并且优选0.15质量%以下、更优选0.12质量%以下、特别优选0.10质量%以下。在有机钼化合物(E)以钼换算的含量少于0.02质量%的情况下,燃油经济性不充分。另一方面,在有机钼化合物(E)以钼换算的含量超过0.15质量%的情况下,不能得到适合含量的燃油经济性,经济上不合理,并且本申请的目的之一的耐热性也可能变得不充分。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,作为上述有机钼化合物(E),特别优选二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)。另外,更优选并用二硫代氨基甲酸钼和钼胺。在并用它们的情况下,二硫代氨基甲酸钼/钼胺的比率优选以钼元素比为50/1以下、更优选25/1以下,并且优选为1/1以上、2/1以上、进一步优选5/1以上。当二硫代氨基甲酸钼相对钼胺的以钼元素换算的比率小于1时,不能确保充分的燃油经济性,另一方面,当超过50时,不能确认钼胺量对耐热性的效果。
    在本发明的内燃机用润滑油组成物中,还能够使用粘度指数改进剂。作为所述粘度指数改进剂,具体而言,能够举出聚(甲基)丙烯酸酯、作为其单体的(甲基)丙烯酸酯和苯乙烯、聚烯烃,另外可举出为了带有分散性而具有胺结构的乙烯基化合物的共聚物。作为其他的粘度指数改进剂,除了所述粘度指数改进剂之外,还能够含有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-无水马来酸酯共聚物及聚烷基苯等。
    本发明的内燃机用润滑油组成物的粘度指数改进剂的含量以组成物总量基准优选为0.01~20质量%、更优选0.02~16质量%、进一步优选0.05~14质量%。当粘度指数改进剂的含量少于0.01质量%时,粘度温度特性以及低温粘度特性有可能恶化,另一方面,当多于20质量%时,粘度温度特性以及低温粘度特性有可能恶化,并且会大幅度提高产品成本。
    在不阻碍本发明的目的以及效果的情况下,本发明的润滑油组成物中也可以添加有机钼化合物(E)以外的其他摩擦调整剂。这里,作为其他 摩擦调整剂,能够使用通常用作润滑油用的摩擦调整剂的任意的化合物,例如能够举出无灰摩擦调整剂。
    作为无灰摩擦调整剂,例如可举出碳原子数为6~30的烷基或烯基,尤其是分子中具有至少一个碳原子数为6~30的直链烷基或直链烯基的胺化合物、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、烷基脲、烷基肼、烷基肼、脂肪酸、脂肪酸金属盐、脂肪族醇、脂肪族醚等。
    作为上述胺化合物,能够示例碳原子数为6~30的直链状或支链状、优选直链状的脂肪族单胺,直链状或支链状、优选直链状的脂肪族多胺,这些芳香族胺的环氧烷烃加成物,这些胺化合物和磷酸脂或亚磷酸酯的盐,或这些胺化合物的(亚)磷酸酯盐的硼酸改性产物等。前述的胺化合物中也包含作为与多胺的反应物的琥珀酰亚胺等,并且这些还包含以硼化合物或磷化合物改性的产物。
    本发明的内燃机用润滑油组成物中的有机钼化合物(E)以外的其他无灰摩擦调整剂的含量以组成物总量为基准优选0.01质量%以上、更优选0.1质量%以上、进一步优选0.3质量%以上,并且优选3质量%以下、更优选2质量%以下、进一步优选1质量%以下。当无灰摩擦调整剂的含量少于0.01质量%时,其添加引起的摩擦降低效果倾向于变得不充分,另一方面,当超过3质量%时,倾向于抗磨损添加剂等的效果容易被抑制,或添加剂的溶解性会恶化。此外,作为摩擦调整剂,更优选使用无灰摩擦调整剂。
    为了进一步提高其性能,本发明的内燃机用润滑油组成物中根据其目的能够含有通常用于润滑油的任意的添加剂。作为这样的添加剂,例如能够举出无灰分散剂、抗氧化剂、抗磨剂(或极压剂)、防腐蚀剂、防锈剂、倾点下降剂、破乳剂、金属钝化剂、消泡剂等的添加剂等。
    本发明的内燃机用润滑油组成物中尤其优选含有无灰分散剂(F)。作为无灰分散剂(F),能够使用润滑油中使用的任意的无灰分散剂,例如可举出分子中含有至少一个碳原子数40~400、优选60~350的直链或支链状的烷基或烯基的含氮化合物或其衍生物、曼尼期系分散剂、或者单或双琥珀酰亚胺(例如,烯基琥珀酰亚胺)、分子中具有至少一个碳原子数 40~400的烷基或烯基的苄胺、或者分子中具有至少一个碳原子数40~400的烷基或烯基的多胺、或它们的硼化合物、羧酸、磷酸等的改性产物等。在使用时,能够配合从这些中任意选择的一种或两种以上。尤其在本发明中,优选含有烯基琥珀酰亚胺。
    对于上述琥珀酰亚胺的制造方法没有特别的限制,例如通过使烷基琥珀酸或烯基琥珀酸与多胺的反应而得到,其中所述基琥珀酸或烯基琥珀酸由使具有碳原子数为40~400的烷基或烯基的化合物在100~200℃下与无水马来酸反应而得到。这里,作为多胺,能够示例二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五亚乙基六胺。
    作为示例为上述无灰分散剂(F)的含氮化合物的衍生物,例如可举出将碳原子数为1~30的脂肪酸等的一元羧酸、草酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸等的碳原子数为2~30的多羧酸或它们的酐、或酯化合物,碳原子数为2~6的环氧烷、羟基(聚)氧亚烷基酯作用于前述的含氮化合物,中和或酰胺化残存的氨基和/或亚氨基的一部分或全部的,所谓的通过含氧有机化合物的改性化合物;将硼酸作用于前述的含氮化合物,中和或酰胺化残存的氨基和/或亚氨基的一部分或全部的,所谓的硼酸改性化合物;将磷酸作用于前述的含氮化合物,中和或酰胺化残存的氨基和/或亚氨基的一部分或全部的所谓磷酸改性化合物;将硫化合物作用于前述的含氮化合物的硫改性化合物;以及在所述的含氮化合物上组合了从含氧有机物引起的改性、硼改性、磷酸改性、硫改性中选择的两种以上的改性的改性化合物。这些衍生物中,烯基琥珀酰亚胺的硼酸改性化合物,尤其是双型的烯基琥珀酰亚胺的硼酸改性化合物通过与上述的基础油(A)的并用能够进一步提高耐热性。
    本发明的内燃机用润滑油组成物中的上述无灰分散剂(F)的含有比率以组成物总量基准,作为氮量通常为0.005~0.4质量%、优选0.01~0.2质量%、更优选0.01~0.1质量%、特别优选0.02~0.05质量%。另外,作为无灰分散剂(F),优选将含硼无灰分散剂与不含硼的无灰分散剂混合使用。关于其含硼量和含氮量之间质量比(B/N比),没有特别的限制,但优选0.15~1.2、更优选0.5~1、特别优选0.7~0.9。B/N比越大,越容易提 高耐磨性、抗咬合性,但当超过1.2时,有可能影响稳定性。另外,在使用含硼无灰分散剂的情况下,对其含有比率没有特别的限制,但以组成物总量基准,作为硼量优选为0.001~0.1质量%、更优选0.005~0.05质量%、特别优选0.01~0.04质量%。
    作为本发明的内燃机用润滑油组成物中的上述无灰分散剂(F),最希望含有硼含量优选为0.4质量%以上、更优选1.0质量%以上、进一步优选1.5质量%以上,特别优选含有1.8质量%以上的含硼无灰分散剂,尤其是双型的含硼琥珀酸酰亚胺系无灰分散剂。此外,这里所说的含硼量为0.4质量%以上的含硼无灰分散剂可以包含10~90质量%、优选30~70质量%的例如矿物油、合成油等的稀释油,其含硼量通常是指包含稀释油的状态的含硼量。
    本发明的内燃机用润滑油组成物中的上述无灰分散剂(F)的数均分子量(Mn)优选为2500以上、更优选3000以上、进一步优选4000以上、最优选5000以上,并且优选10000以下。当无灰分散剂的数均分子量小于2500时,有可能分散性不充分,另一方面,当灰分散剂的数均分子量超过10000时,粘度过高,流动性不充分,成为沉淀物增加的原因。
    作为上述抗氧化剂,能够举出苯酚系、胺系等的无灰抗氧化剂,铜系、钼系等的金属系抗氧化剂。具体而言,例如作为苯酚系无灰抗氧化剂,能够举出4,4′-亚甲基双(2,6-2-叔丁基苯酚),4,4′-2(2,6-2-叔丁基苯酚)等,作为胺系无灰抗氧化剂,能够举出苯基-α-萘胺、烷基苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺等。
    作为上述抗磨剂(或极压剂),能够使用润滑油中使用的任意的抗磨剂/极压剂。例如,能够使用硫系、磷系、硫-磷系的极压剂等,具体而言,能够举出亚磷酸酯类、硫代亚磺酸酯类、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、二硫代磷酸酯类、三硫代羧酸酯类、它们的胺盐、它们的金属盐、它们的衍生物、二硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钼、二硫化物类、聚硫化物类、硫化烯烃类、硫化油脂类等。这些中优选烷基二硫代磷酸锌。所述烷基二硫代磷酸锌的烷基优选碳原子数为3~12,更优选碳原子数为3~8。此外,烷基是二 级和一级的烷基,但在本发明中优选混合使用二级和一级的烷基。作为抗磨剂,二级的烷基的效果更佳,但与一级相比缺乏氧化稳定性,因此在本发明中优选混合物。虽然一级和二级的烷基起因于醇的结构,但可以使用合成时混合的物质,也可以混合使用仅由一级合成的二烷基二硫代锌和仅由二级合成的二烷基二硫代锌。此外,对于一级和二级的混合比率没有特别的限制,一级摩尔数优选为30%以上70%以下。这是因为该范围可采取最平衡的抗磨性和耐热性。另外,作为抗磨剂(或极压剂)的添加量,以内燃机用润滑油组成物总量基准,磷元素量优选为0.05~0.12质量%,更优选0.1质量%以下。
    作为上述防腐蚀剂,例如举出苯并三唑系、甲苯基三唑、噻二唑系、咪唑系化合物等。
    作为上述防锈剂,例如举出石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、链烯基琥珀酸酯、多元醇酯等。
    作为上述倾点下降剂,例如能够使用适合于使用的润滑油基础油中的聚甲基丙烯酸酯系的聚合物等。
    作为上述破乳剂,例如可举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基萘基醚等的聚亚烷基乙二醇系非离子系表面活性剂等。
    作为上述金属钝化剂,例如可举出咪唑啉、嘧啶衍生物、烷基噻二唑、巯基苯并噻唑、苯并三唑或其衍生物、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、β-(o-羧甲基苄基硫代)丙腈等。
    作为上述消泡剂,例如举出25℃中的运动粘度为1000~10万mm2/s的硅油、烯基琥珀酸衍生物、多羟基脂肪族醇和长链脂肪酸的酯、水杨酸甲酯和o-羟基苄基醇等。
    在将这些添加剂包含在本发明的内燃机用润滑油组成物的情况下,其含量以组成物总量基准分别优选0.001~10质量%。
    本发明的内燃机用润滑油组成物的100℃中的运动粘度优选为4.5~9.3mm2/s、更优选8.5mm2/s以下、进一步优选7.8mm2/s以下、特别优选7.0mm2/s以下、最优选6.5mm2/s以下,并且更优选5.6mm2/s以 上。这里所说的100℃中的运动粘度表示ASTM D-445中规定的100℃中的运动粘度。在100℃中的运动粘度小于4.5mm2/s的情况下,可能引起润滑性不足,在超过9.3mm2/s的情况下,可能不能得到必要的低温粘度以及充分的燃油经济性。
    本发明的内燃机用润滑油组成物的粘度指数为优选在180~280的范围,更优选200以上、进一步优选220以上、特别优选250以上。在本发明的内燃机用润滑油组成物的粘度指数小于180的情况下,有可能难以维持150℃的HTHS粘度的同时提高燃油经济性,更有可能难以降低-35℃的低温粘度。另外,在本发明的内燃机用润滑油组成物的粘度指数超过280的情况下,有可能引起蒸发性的恶化,更有可能产生由于添加剂的溶解性以及薄膜材料的适合性的不足导致的不适合。
    本发明的内燃机用润滑油组成物的100℃中的HTHS粘度优选为5.5mPa·s以下、更优选5.0mPa·s以下、特别优选4.5mPa·s以下,并且优选为3.5mPa·s以上、更优选3.7mPa·s以上、特别优选4.0mPa·s以上。这里所说的100℃中的HTHS粘度表示ASTM D 4683中规定的100℃下的高温高剪切粘度。在100℃中的HTHS粘度小于3.5mPa·s的情况下,有可能引起润滑性不足,另一方面,在超过5.5mPa·s的情况下,可能不能得到必要的低温粘度以及充分的燃油经济性。
    本发明的内燃机用润滑油组成物的150℃中的HTHS粘度优选为2.9mPa·s以下、更优选2.6mPa·s以下、特别优选2.3mPa·s以下,并且优选为1.7mPa·s以上、更优选2.0mPa·s以上。这里所说的150℃中的HTHS粘度表示ASTM D 4683中规定的150℃中的高温高剪切粘度。在150℃中的HTHS粘度小于1.7mPa·s的情况下,有可能引起润滑性不足,另一方面,在超过2.9mPa·s的情况下,可能不能得到必要的低温粘度以及充分的燃油经济性。
    实施例
    以下,基于实施例以及比较例,更具体地说明本发明,但本发明并不受限于以下的实施例。
    (实施例1~2,比较例1~9)
    如表1所示,调制了本发明的润滑油组成物(实施例1~2)以及比较用的润滑油组成物(比较例1~9)。此外,在表1中,基础油的量是基础油中的含有比率,另一方面,添加剂的量是以组成物总量基准的含量。关于这些组成物,实施根据FED.TEST METHOD STD.No.791B的面板炼焦实验,并评价高温中的耐热性。以下示出实验条件。
    <面板炼焦实验条件>
    ·实验油量:300mL
    ·面板温度:300℃
    ·实验油温度:1000℃
    ·飞溅转速:1000rpm
    ·飞溅On/Off=15s/45s
    ·实验时间:3小时
    [表1]

    *1~4基础油1~4:表2中示出性状。
    *5Ca水杨酸:碱值=170mgKOH/g,Ca含量=6.2质量%。
    *6Ca磺酸:碱值=22mgKOH/g,Ca含量=2.35质量%。
    *7有机钼化合物:二硫代氨基甲酸钼(MoDTC),Mo含量=10质量%。
    *8粘度指数改进剂:聚甲基丙烯酸甲酯。
    *9其他添加剂:表3中详细示出。
    [表2]

    [表3]

    根据表1中的实施例,在含有25质量%的基础油(A)的情况下,显 示出与含有100质量%的基础油(B)的情况相同的沉淀性能,并从基础油粘度的降低可知燃油经济性的提高。另一方面,在包含50质量%的基础油(A)的情况下,可知基础粘度会降低,燃油经济性会提高,但沉淀量会明显增加。
    工业应用性
    本发明的内燃机用润滑油组成物发挥优良的耐热性,具有良好的燃油经济性,其产业上的价值高。如此,本发明的内燃机用润滑油组成物是同时满足燃油经济性和耐热性两方面的省燃料内燃机用润滑油组成物,除汽油发动机以外,能够作为省燃料柴油内燃机用润滑油组成物等适当地使用。
    另外,本发明的内燃机用润滑油组成物也能够适当地适用于二轮车用、四轮车用、发电用、热电联产用等的汽油内燃机、柴油内燃机、燃气内燃机,不仅还能够适当地使用于使用硫含量为50质量ppm以下的燃料的这些各种内燃机中,而且也有用于船、船舷外机用的各种内燃机。

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    内燃机 润滑油 组合
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