CN115210346A - 润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供润滑油组合物,其尽管粘度低,但仍然呈现低蒸发性且油膜保持性优异,而且高温清浄性优异。并且,通过制成如下的润滑油组合物来解决该课题,所述润滑油组合物含有包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C),作为前述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1‑1),前述第一烯烃系聚合物(A1‑1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,作为前述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1‑2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,源自前述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,源自前述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,源自前述粘度指数改进剂(B)的前述树脂成分(B1)与前述第一烯烃系聚合物(A1‑1)的含有比率[(B1)/(A1‑1)]以质量比计超过0.001,所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,苯胺点为95℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油组合物。
背景技术
近年来,从降低环境负担的观点出发,对于汽车等车辆要求省燃费性的提高。作为提高省燃费性的方法之一,已知的是:使润滑油组合物实现低粘度化而减小粘性阻力,降低能量损耗的方法(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-137317号。
发明内容
发明所要解决的课题
然而,若使润滑油组合物实现低粘度化,则润滑油组合物的蒸发量容易变大,难以充分保持发动机部件的润滑所需的油量。另外,难以在发动机内部的滑动部等适当保持油膜。因此,发动机部件等容易因疲劳、磨耗而损伤。对于在搭载有增压器的发动机等那样的热负担高的环境中使用的润滑油组合物而言,该问题容易变得特别明显。
因而,寻求尽管粘度低但仍然呈现低蒸发性、在发动机内部的滑动部等适当保持油膜的性能(以下也称为“油膜保持性”)优异的润滑油组合物。另外,从制成长换油期性等优异的润滑油组合物的观点出发,对润滑油组合物还要求高温清浄性。
进而,对润滑油组合物还要求提高与密封材料等中使用的橡胶材料的相容性、抑制该橡胶材料发生溶胀、硬化的性能。
然而,针对完全满足这些要求的润滑油组合物,尚未进行充分研究。
本发明的课题在于,提供尽管粘度低但仍然呈现低蒸发性且油膜保持性优异,而且高温清浄性以及与橡胶材料的相容性优异的润滑油组合物。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明人以100℃下的运动粘度处于5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s这一范围的低粘度的润滑油组合物作为对象,反复进行深入研究,从而完成了本发明。
本发明涉及下述[1]~[2]。
[1] 润滑油组合物,其含有包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C),
作为前述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1),前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,
作为前述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,
源自前述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,
源自前述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,
源自前述粘度指数改进剂(B)的前述树脂成分(B1)与前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001,
所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,
苯胺点为95℃以上。
[2] 内燃机的润滑方法,其使用上述[1]所述的润滑油组合物。
发明效果
根据本发明,可提供尽管粘度低但仍然呈现低蒸发性且油膜保持性优异、而且高温清浄性以及与橡胶材料的相容性优异的润滑油组合物。
具体实施方式
本说明书中,针对优选的数值范围(例如含量等的范围),阶段性记载的下限值与上限值可各自独立地加以组合。例如,根据“优选为10~90、更优选为30~60”这一记载,也可以将“优选下限值(10)”与“更优选上限值(60)”加以组合而设为“10~60”。
本说明书中,实施例的数值是可作为上限值或下限值而使用的数值。
本说明书中,表述为“AA~BB”的数值范围只要没有特别记载,则意味着“AA以上且BB以下”。
本说明书中,各成分的质均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)是利用凝胶渗透色谱(GPC)法而测得的标准聚苯乙烯换算的值,具体而言,是指利用实施例中记载的方法而测得的值。
本说明书中,例如,“(甲基)丙烯酸酯”被用作表示“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”这两者的术语,关于其它类似术语、相同的标记也相同。
本说明书中,也将“40℃下的运动粘度”称为“40℃运动粘度”。另外,还将“100℃下的运动粘度”称为“100℃运动粘度”。
[本发明的润滑油组合物的方式]
本发明的润滑油组合物是含有包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C)的润滑油组合物,
作为前述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1),前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,
作为前述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,
源自前述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,
源自前述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,
前述树脂成分(B1)与前述第一烯烃系聚合物(A1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001,
所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,
苯胺点为95℃以上。
本发明人为了解决上述课题而以100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s这一范围的低粘度的润滑油组合物作为对象,并反复进行深入研究。
其结果发现:如下的润滑油组合物能够解决上述课题,所述润滑油组合物使用包含特定量的特定烯烃系聚合物且与该特定烯烃系聚合物不同的其它烯烃系聚合物的含量少的基础油,并且,将源自粘度指数改进剂的树脂成分与该特定烯烃系聚合物调整至特定比率,将源自粘度指数改进剂的树脂成分的含量和酰亚胺系分散剂的含量等调整至特定范围,进而,将苯胺点调整至特定范围。本发明人根据该见解进一步进行各种研究,从而完成了本发明。
需要说明的是,在以下的说明中,也将“基础油(A)”、“粘度指数改进剂(B)”和“酰亚胺系分散剂(C)”分别称为“成分(A)”、“成分(B)”和“成分(C)”。
本发明的一个方式的润滑油组合物可以仅由成分(A)、成分(B)和成分(C)组成,在不损害本发明效果的范围内,也可以含有除了成分(A)、成分(B)和成分(C)之外的其它成分。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,成分(A)、成分(B)和成分(C)的总含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为70质量%~100质量%、更优选为75质量%~100质量%、进一步优选为80质量%~100质量%。
以下,针对本发明的润滑油组合物所含有的各成分进行详细说明。
<<基础油(A)>>
本发明的润滑油组合物含有包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)。
本发明的润滑油组合物中,作为烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1)。第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上。
若第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计小于30质量%,则无法使润滑油组合物呈现低蒸发性。
此处,从容易制备低蒸发性的润滑油组合物的观点出发,第一烯烃系聚合物(A1-1)的100℃运动粘度优选为3.1mm2/s以上、更优选为3.2mm2/s以上、进一步优选为3.3mm2/s以上。另外,从容易确保润滑油组合物的省燃费性的观点出发,烯烃系聚合物(A1)的100℃运动粘度优选为7.0mm2/s以下、更优选为5.0mm2/s以下、进一步优选为4.0mm2/s以下、更进一步优选为3.7mm2/s以下。
这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为3.1mm2/s~7.0mm2/s、更优选为3.2mm2/s~5.0mm2/s、进一步优选为3.3mm2/s~4.0mm2/s、更进一步优选为3.3mm2/s~3.7mm2/s。
需要说明的是,本说明书中,基础油的100℃运动粘度是按照JIS K2283:2000而测得的值。
另外,从容易制备低蒸发性的润滑油组合物的观点出发,第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计优选为40质量%~100质量%、更优选为50质量%~100质量%、进一步优选为60质量%~100质量%。
以下,针对第一烯烃系聚合物(A1-1)进行详细说明。
<第一烯烃系聚合物(A1-1)>
第一烯烃系聚合物(A1-1)是包含源自α-烯烃的结构单元(a1)(以下也称为“单体(a1)”)的聚合物。
第一烯烃系聚合物(A1-1)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
从容易发挥本发明效果的观点出发,单体(a1)的碳原子数优选为6以上、更优选为8以上。另外,优选为20以下、更优选为16以下、进一步优选为12以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为6~20、更优选为8~16、进一步优选为8~12。需要说明的是,更进一步优选为10。需要说明的是,单体(a1)可以为直链状,也可以为支链状。
作为单体(a1)的具体例,可优选列举出1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯和1-二十碳烯。这些之中,更优选为1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯和1-十七碳烯,进一步优选为1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯,更进一步优选为1-癸烯。
单体(a1)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
此处,从容易发挥本发明效果的观点出发,第一烯烃系聚合物(A1-1)优选包含1-癸烯作为单体(a1)。
1-癸烯的含量以构成第一烯烃系聚合物(A1-1)的单体的总量为基准计优选为80~100质量%、更优选为90~100质量%、进一步优选为95~100质量%、更进一步优选为100质量%。
需要说明的是,第一烯烃系聚合物(A1-1)包含除1-癸烯之外的α-烯烃作为单体(a1)时,作为除1-癸烯之外的α-烯烃,可列举出选自作为单体(a1)而列举的上述α-烯烃之中除1-癸烯之外的α-烯烃中的1种以上。
另外,从容易发挥本发明效果的观点出发,第一烯烃系聚合物(A1-1)优选包含单体(a1)的二聚物~五聚物,更优选包含二聚物~四聚物,进一步优选包含三聚物。例如,单体(a1)为1-癸烯时,第一烯烃系聚合物(A1-1)优选包含癸烯三聚物。
另外,从容易发挥本发明效果的观点、容易确保作为发动机油的性能的观点出发,第一烯烃系聚合物(A1-1)优选通过氢化处理来降低末端亚乙烯基双键。即,第一烯烃系聚合物(A1-1)优选为部分氢化物,更优选为完全氢化物。
(第一烯烃系聚合物(A1-1)的聚合方法)
第一烯烃系聚合物(A1-1)的聚合方法没有特别限定,可以适当采用通过α-烯烃的聚合反应而能够将第一烯烃系聚合物(A1-1)聚合的公知方法(例如,使用了BF3催化剂等酸催化剂的聚合方法)。
此处,从提高第一烯烃系聚合物(A1-1)中的期望聚合物(例如癸烯三聚物)的含有比例(纯度)、容易发挥本发明效果的观点出发,优选采用使用了茂金属催化剂的聚合方法。
・茂金属催化剂
作为茂金属催化剂,优选为含有第4族元素且具有共轭碳五元环的络合物。
作为第4族元素,可列举出选自钛、锆和铪中的1种以上,这些之中,优选为锆。
另外,作为具有共轭碳五元环的络合物,优选为具有取代或未取代的环戊二烯基配体的络合物。
作为茂金属催化剂的具体例,可列举出双(正十八烷基环戊二烯基)二氯化锆、双(三甲基甲硅烷基环戊二烯基)二氯化锆、双(四氢茚基)二氯化锆、双[(叔丁基二甲基甲硅烷基)环戊二烯基]二氯化锆、双(二叔丁基环戊二烯基)二氯化锆、(乙叉基双茚基)二氯化锆、双环戊二烯基二氯化锆、乙叉基双(四氢茚基)二氯化锆和双[3,3(2-甲基-苯并茚基)]二甲基硅烷二基二氯化锆等。
茂金属催化剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
・助催化剂
采取使用茂金属催化剂的聚合方法时,可以与茂金属催化剂一同使用作为助催化剂的含氧有机铝化合物。
作为含氧有机铝化合物的具体例,可列举出甲基铝氧烷、乙基铝氧烷和异丁基铝氧烷等。
含氧有机铝化合物可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
・助催化剂相对于茂金属催化剂的配混比
从获得更容易发挥本发明效果的第一烯烃系聚合物(A1-1)的观点出发,助催化剂相对于茂金属催化剂的配混比(助催化剂/茂金属催化剂)以摩尔比计优选为5~1000、更优选为7~500、进一步优选为10~200。
(第一烯烃系聚合物(A1-1)的制造方法)
第一烯烃系聚合物(A1-1)优选历经以下的工序(i)~(iii)来制造。
・工序(i):使用茂金属催化剂将单体(a1)聚合的工序。
・工序(ii):利用碱对工序(i)中得到的聚合物进行处理的工序。
・工序(iii):对在工序(ii)中利用碱进行处理后的聚合物进行氢化处理的工序。
・工序(i)
工序(i)可以通过间歇式来实施,也可以通过连续式来实施。
另外,可以与茂金属催化剂一同使用作为助催化剂的上述含氧有机铝化合物。
工序(i)中,可以在选自苯、乙苯和甲苯等中的1种以上有机溶剂的存在下,进行单体(a1)的聚合。
工序(i)中的聚合反应优选在反应温度为15~100℃且反应压力为大气压~0.2MPa的条件下进行。
在充分进行聚合后,通过添加水、醇而能够停止反应。
・工序(ii)
工序(ii)是利用碱对工序(i)中得到的聚合物进行处理,并去除茂金属催化剂和含氧有机铝化合物等催化剂成分的工序。
作为工序(ii)中使用的碱,可列举出例如选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等中的1种以上。
通过将使这些碱溶解于水或者甲醇、乙醇或丙醇等醇而得到的溶液添加至包含聚合物的反应液后,充分搅拌并进行分液操作,取出有机层,从而能够去除催化剂成分。
该溶液的pH优选为9以上。另外,该溶液的温度优选为20~100℃。
・工序(iii)
工序(iii)是对在工序(ii)中利用碱进行处理后的聚合物进行氢化处理,将聚合物转换成氢化物的工序。该氢化物可以为部分氢化物,优选为完全氢化物。
工序(iii)中的氢化处理通过向包含聚合物的体系内填充氢气,并在金属催化剂的存在下加热来进行。
作为氢化处理所使用的金属催化剂,可以使用例如选自镍系催化剂、钴系催化剂、钯系催化剂和铂系催化剂等中的1种以上,具体而言,可列举出选自负载于硅藻土的镍催化剂、三乙酰丙酮钴/有机铝催化剂、负载于活性炭的钯催化剂和负载于氧化铝的铂催化剂等中的1种以上。
作为氢化处理的温度条件,通常为200℃以下,根据所使用的金属催化剂的种类来适当设定。例如,使用镍系催化剂时,优选为150~200℃。使用钯系催化剂、铂系催化剂时,优选为50~150℃。使用三乙酰丙酮钴/有机铝等均匀体系还原剂时,优选为20~100℃。
另外,作为进行氢化处理时的氢压力,优选设为常压~20MPa。
在氢化处理后,优选进行蒸馏处理来去除副产物。
蒸馏处理优选在温度为180~450℃、压力为0.01~100kPa的条件下进行。
<第二烯烃系聚合物(A1-2)>
本发明的润滑油组合物中,作为烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%。
若第二烯烃系聚合物(A1-2)的含量以基础油(A)的总量为基准计为18.5质量%以上,则无法使润滑油组合物呈现低蒸发性。
第二烯烃系聚合物(A1-2)在100℃下的运动粘度越低(即,小于2.5mm2/s、进而小于2.3mm2/s、特别小于2.1mm2/s),则越难确保润滑油组合物的低蒸发性。
因此,从容易制备低蒸发性的润滑油组合物的观点出发,第二烯烃系聚合物(A1-2)的含量越少越优选。具体而言,第二烯烃系聚合物(A1-2)的含量以基础油(A)的总量为基准计优选为0质量%~15质量%、更优选为0质量%~10质量%、进一步优选为0质量%~5质量%、更进一步优选为0质量%~1质量%、再进一步优选不含第二烯烃系聚合物(A1-2)。
第二烯烃系聚合物(A1-2)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
另外,第二烯烃系聚合物(A1-2)可通过例如使用与上述第一烯烃系聚合物(A1-1)的制造方法相同的方法,并变更蒸馏温度等来制造。
<其它基础油>
本发明的一个方式的润滑油组合物中,基础油(A)可以包含与上述基础油不同的其它基础油。例如,本发明的一个方式的润滑油组合物中,基础油(A)可以包含选自矿物油(A2)以及除第一烯烃系聚合物(A1-1)和第二烯烃系聚合物(A1-2)之外的合成油(A3)中的1种以上。
该其它基础油的含量以基础油(A)的总量为基准计为70质量%以下,从更容易发挥本发明效果的观点出发,优选为0质量%~60质量%、更优选为0质量%~50质量%、进一步优选为0质量%~40质量%。
以下,针对矿物油(A2)和合成油(A3)进行详细说明。
(矿物油(A2))
作为矿物油(A2),在不损害本发明效果的范围内,可以无特别限定地使用作为被用作润滑油基础油的矿物油而通用的矿物油。
作为矿物油(A2)的具体例,可列举出:对链烷烃系原油、中间基系原油、环烷烃系原油等原油进行常压蒸馏而得到的常压渣油;对这些常压渣油进行减压蒸馏而得到的馏出油;对该馏出油实施溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、接触脱蜡、氢化精制等处理中的1种以上而得到的矿物油;蜡异构化矿物油等。
矿物油(A2)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
此处,从容易制备低蒸发性的润滑油组合物的观点出发,矿物油(A2)的含量以基础油(A)的总量为基准计优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下。
另一方面,本发明的一个方式的润滑油组合物中,优选在矿物油(A2)的含量不超过上述上限值的范围内配混一定量以上的矿物油(A2)。由此,能够抑制基础油(A)所耗费的成本,且容易将润滑油组合物的苯胺点调整至95℃以上,容易提高与橡胶材料的相容性,容易发挥出抑制橡胶材料发生溶胀、硬化的效果。从该观点出发,矿物油(A2)的含量以基础油(A)的总量为基准计优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、更进一步优选为25质量%以上。
需要说明的是,在该情况下,第一烯烃系聚合物(A1-1)与矿物油(A2)的总含量以基础油(A)的总量为基准计优选为70质量%~100质量%、更优选为80质量%~100质量%、进一步优选为90质量%~100质量%、更进一步优选为95质量%~100质量%、再进一步优选为100质量%。
另外,在该情况下,第一烯烃系聚合物(A1-1)与矿物油(A2)的含有比率[(A1-1)/(A2)]以质量比计优选为50/50以上、更优选为60/40以上、进一步优选为65/35以上。另外,优选为90/10以下、更优选为80/20以下、进一步优选为75/25以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为50/50~90/10、更优选为60/40~80/20、进一步优选为65/35~75/25。
作为矿物油(A2),优选为被分类为美国石油协会(API:American Petroleuminstitute)基础油分类的第II组或第III组的矿物油。
从容易发挥本发明效果的观点出发,矿物油(A2)的100℃运动粘度优选为1.0mm2/s以上、更优选为1.5mm2/s以上、进一步优选为2.0mm2/s以上。另外,优选为7.5mm2/s以下、更优选为5.0mm2/s以下、进一步优选为3.5mm2/s以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为1.0mm2/s~7.5mm2/s、更优选为1.5mm2/s~5.0mm2/s、进一步优选为2.0mm2/s~3.5mm2/s。
作为矿物油(A2)的粘度指数,优选为90以上、更优选为95以上、进一步优选为100以上。
需要说明的是,矿物油(A2)为2种以上的混合物时,只要该混合物的运动粘度和粘度指数属于上述范围即可。
(合成油(A3))
作为合成油(A3),在不损害本发明效果的范围内,可以无特别限定地使用作为被用作润滑油基础油的合成油而通用的合成油。
作为合成油(A3)的具体例,可列举出聚苯基醚、烷基苯、烷基萘、聚苯基系烃、酯系油、环烷烃系合成油、二醇系合成油、以及通过对利用费托法等由天然气制造的蜡(GTL蜡(Gas To Liquids WAX))进行异构化而得到的GTL基础油等。
此处,从容易发挥本发明效果的观点出发,合成油(A3)的含量以基础油(A)的总量为基准计为70质量%以下,从更容易发挥本发明效果的观点出发,优选为0质量%~60质量%、更优选为0质量%~50质量%、进一步优选为0质量%~40质量%。
此处,从容易将苯胺点调整至95℃以上、容易提高与橡胶材料的相容性、容易发挥出抑制橡胶材料发生溶胀、硬化的效果的观点出发,基础油(A)优选不含酯系油(A3-1)。或者,即便包含酯系油(A3-1),以基础油(A)的总量为基准计也优选为15质量%以下、更优选为10质量%以下。
从相同的观点出发,基础油(A)优选不含环烷烃系合成油(A3-2)。或者,即便包含环烷烃系合成油(A3-2),以基础油(A)的总量为基准计也优选为15质量%以下、更优选为10质量%以下。
<<粘度指数改进剂(B)>>
本发明的润滑油组合物含有粘度指数改进剂(B)。并且,本发明的润滑油组合物中,源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上。
若源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计小于0.01质量%,则无法充分确保油膜保持性。
此处,从容易使油膜保持性良好的观点出发,源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.10质量%以上、更优选为0.30质量%以上、进一步优选为0.50质量%以上。另外,从粘度指数改进剂(B)的剪切稳定性的观点出发,优选为5.0质量%以下、更优选为4.0质量%以下、进一步优选为3.0质量%以下、更进一步优选为1.5质量%以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.10质量%~5.0质量%、更优选为0.30质量%~4.0质量%、进一步优选为0.50质量%~3.0质量%、更进一步优选为0.50~1.5质量%。
需要说明的是,“源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)”是指质均分子量(Mw)为1,000以上且具有一定重复单元的聚合物。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从制成即便在低温区域至高温区域的宽温度环境下使用也能够稳定表现出优异省燃费性的润滑油组合物的观点、使油膜保持性优异的观点出发,源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的质均分子量(Mw)优选为20万~100万、更优选为20万~80万、进一步优选为20万~70万。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,作为源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的分子量分布(Mw/Mn)(其中,Mw表示树脂成分(B1)的质均分子量,Mn表示树脂成分(B1)的数均分子量),从提高润滑油组合物的省燃费性能的观点出发,优选为8.00以下、更优选为7.00以下、更优选为6.50以下、进一步优选为6.00以下、进一步优选为5.00以下、更进一步优选为3.00以下。需要说明的是,存在如下倾向:树脂成分(B1)的分子量分布越小,则同时含有树脂成分(B1)和基础油(A)的润滑油组合物的省燃费性能越会进一步提高。
另外,关于树脂成分(B1)的分子量分布,作为下限值没有特别限定,通常为1.01以上、优选为1.05以上、更优选为1.10以上。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)包含例如选自非分散型聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯和梳形聚合物等中的1种以上。需要说明的是,树脂成分(B1)中,在不损害本发明效果的范围内,可以包含其它树脂成分等。
此处,从更容易发挥本发明效果的观点、低温区域内的润滑油组合物的低粘度化的观点出发,源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)优选为梳形聚合物(B1-1)。
以下,针对梳形聚合物(B1-1)进行详细说明。
<梳形聚合物(B1-1)>
本发明中,“梳形聚合物(B1-1)”是指具有在主链具备多个出现高分子量侧链的三叉分枝点这一结构的聚合物。
作为梳形聚合物(B1-1)的质均分子量(Mw),从提高省燃费性能的观点出发,优选为10万以上、更优选为20万以上、进一步优选为25万以上、更进一步优选为30万以上、再进一步优选为35万以上。另外,优选为100万以下、更优选为80万以下、进一步优选为75万以下、更进一步优选为70万以下、再进一步优选为65万以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为10万~100万、更优选为20万~80万、进一步优选为25万~75万、更进一步优选为30万~70万、再进一步优选为35万~65万。
作为梳形聚合物(B1-1)的分子量分布(Mw/Mn)(其中,Mw表示梳形聚合物(B1-1)的质均分子量,Mn表示梳形聚合物(B1-1)的数均分子量),从提高润滑油组合物的省燃费性能的观点出发,优选为8.00以下、更优选为7.00以下、更优选为6.50以下、进一步优选为6.00以下、进一步优选为5.00以下、更进一步优选为3.00以下。需要说明的是,存在如下倾向:梳形聚合物(B1-1)的分子量分布越小,则同时含有梳形聚合物(B1-1)和基础油(A)的润滑油组合物的省燃费性能越会进一步提高。
另外,关于梳形聚合物(B1-1)的分子量分布,作为下限值,没有特别限定,通常为1.01以上、优选为1.05以上、更优选为1.10以上。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,梳形聚合物(B1-1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.10质量%以上、更优选为0.30质量%以上、更进一步优选为0.50质量%以上。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,梳形聚合物(B1-1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为5.0质量%以下,更优选为4.0质量%以下,更进一步优选为3.0质量%以下。
作为梳形聚合物(B1-1)的SSI(剪切稳定性指数),优选为12.0以下、更优选为10.0以下、进一步优选为5.0以下、更进一步优选为3.0以下、再进一步优选为1.0以下。
另外,梳形聚合物(B1-1)的SSI的下限值没有特别限定,通常为0.1以上、优选为0.2以上。
本说明书中,梳形聚合物(B1-1)的SSI(剪切稳定性指数)是指:用百分数来表示由源自梳形聚合物(B1-1)中的树脂成分的剪切导致的粘度降低的指数,是按照ASTM D6278而测得的值。更具体而言,是由下述计算式(1)算出的值。
[数学式1]
上述式(1)中,Kv0是将包含树脂成分的粘度指数改进剂稀释于矿物油而得到的试样油在100℃下的运动粘度的值,Kv1是将该包含树脂成分的粘度指数改进剂稀释于矿物油而得到的试样油在按照ASTM D6278的步骤在高剪切柴油注射器中通过30个循环后的100℃下的运动粘度的值。另外,Kvoil是将该粘度指数改进剂稀释时使用的矿物油在100℃下的运动粘度的值。
需要说明的是,梳形聚合物(B1-1)的SSI值根据梳形聚合物(B1-1)的结构而发生变化。具体而言,存在以下所示的倾向,通过考虑这些事项而能够容易地调整梳形聚合物(B1-1)的SSI值。需要说明的是,以下的事项只不过是一个例子,也可以通过考虑除此之外的事项来调整。
・存在如下倾向:梳形聚合物(B1-1)的侧链由大分子单体(x1)构成,源自该大分子单体(x1)的结构单元(X1)的含量以结构单元的总量为基准计为0.5摩尔%以上的梳形聚合物的SSI值变低。
・存在如下倾向:构成梳形聚合物(B1-1)的侧链的大分子单体(x1)的分子量越大,则SSI的值越低。
<梳形聚合物(B1-1)的结构单元>
以下,针对本发明的一个方式中使用的梳形聚合物(B1-1)的结构单元进行说明。
作为梳形聚合物(B1-1),优选为至少具有源自大分子单体(x1)的结构单元(X1)的聚合物。该结构单元(X1)符合上述“高分子量的侧链”。
需要说明的是,本发明中,上述“大分子单体”是指具有聚合性官能团的高分子量单体,优选为末端具有聚合性官能团的高分子量单体。
越是相对于侧链而言主链相对更长的梳形聚合物(B1-1),则剪切稳定性越低。可以认为:该性质在50℃附近的低温区域下也有助于提高省燃费性。
本发明的一个方式所使用的梳形聚合物(B1-1)中,从上述观点出发,作为结构单元(X1)的含量,以梳形聚合物(B1-1)的结构单元的总量为基准计优选为0.1摩尔%以上且小于10摩尔%、更优选为0.2~7摩尔%、进一步优选为0.3~5摩尔%、更进一步优选为0.5~3摩尔%。
需要说明的是,本说明书中,梳形聚合物(B1-1)中的各结构单元的含量是指对13C-NMR定量图谱进行分析而算出的值。
作为大分子单体(x1)的数均分子量(Mn),从上述观点出发,优选为300以上、更优选为500以上、进一步优选为1,000以上、更进一步优选为2,000以上、特别优选为4,000以上,另外,优选为100,000以下、更优选为50,000以下、进一步优选为20,000以下、更进一步优选为10,000以下。
作为大分子单体(x1)所具有的聚合性官能团,可列举出例如丙烯酰基(CH2=CH-COO-)、甲基丙烯酰基(CH2=CCH3-COO-)、乙烯基(CH2=CH-)、乙烯基醚基(CH2=CH-O-)、烯丙基(CH2=CH-CH2-)、烯丙基醚基(CH2=CH-CH2-O-)、CH2=CH-CONH-所示的基和CH2=CCH3-CONH-所示的基团等。
大分子单体(x1)除了具有上述聚合性官能团之外,也可以具有1种以上的例如以下通式(i)~(iii)所示的重复单元。
[化1]
上述通式(i)中,Rb1表示碳原子数1~10的直链或支链的亚烷基,具体而言,可列举出亚甲基、亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基和2-乙基亚己基等。
上述通式(ii)中,Rb2表示碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基,具体而言,可列举出亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基和1,4-亚丁基等。
上述通式(iii)中,Rb3表示氢原子或甲基。
另外,Rb4表示碳原子数1~10的直链或支链的烷基,具体而言,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、叔戊基、异己基、叔己基、异庚基、叔庚基、2-乙基己基、异辛基、异壬基和异癸基等。
需要说明的是,分别具有多个上述通式(i)~(iii)所示的重复单元时,Rb1、Rb2、Rb3和Rb4可以分别相同,也可以互不相同。
本发明的一个方式中,作为大分子单体(x1),优选为具有前述通式(i)所示重复单元的聚合物,更优选为具有前述通式(i)中的Rb1为1,2-亚丁基和/或1,4-亚丁基的重复单元(X1-1)的聚合物。
作为重复单元(X1-1)的含量,以大分子单体(x1)的结构单元的总量(100摩尔%)基准计,优选为1~100摩尔%、更优选为20~95摩尔%、进一步优选为40~90摩尔%、更进一步优选为50~80摩尔%。
需要说明的是,大分子单体(x1)为具有选自前述通式(i)~(iii)中的2种以上重复单元的共聚物时,作为共聚形态,可以为嵌段共聚物,也可以为无规共聚物。
本发明的一个方式所使用的梳形聚合物(B1-1)可以为仅由1种源自大分子单体(x1)的结构单元(X1)形成的均聚物,也可以为包含两种以上的源自大分子单体(x1)的结构单元(X1)的共聚物。
另外,本发明的一个方式所使用的梳形聚合物(B1-1)可以为包含源自大分子单体(x1)的结构单元且包含源自除大分子单体(x1)之外的其它单体(x2)的结构单元(X2)的共聚物。
作为这种梳形聚合物(B1-1)的具体结构,优选为相对于包含源自单体(x2)的结构单元(X2)的主链而具有包含源自大分子单体(x1)的结构单元(X1)的侧链的共聚物。更优选制成相对于包含源自单体(x2)的结构单元(X2)的主链还包含源自大分子单体(x1)的结构单元(X1)作为主链的共聚物。
作为单体(x2),可列举出例如下述通式(a1)所示的单体(x2-a)、(甲基)丙烯酸烷基酯(x2-b)、含有氮原子的乙烯基单体(x2-c)、含有羟基的乙烯基单体(x2-d)、含有磷原子的单体(x2-e)、脂肪族烃系乙烯基单体(x2-f)、脂环式烃系乙烯基单体(x2-g)、乙烯基酯类(x2-h)、乙烯基醚类(x2-i)、乙烯基酮类(x2-j)、含有环氧基的乙烯基单体(x2-k)、含有卤元素的乙烯基单体(x2-l)、不饱和聚羧酸的酯(x2-m)、富马酸(二)烷基酯(x2-n)、马来酸(二)烷基酯(x2-o)和芳香族烃系乙烯基单体(x2-p)等。
需要说明的是,作为单体(x2),优选为除含有氮原子的乙烯基单体(x2-c)、含有磷原子的单体(x2-e)和芳香族烃系乙烯基单体(x2-p)之外的单体。
另外,作为单体(x2),优选包含选自下述通式(a1)所示的单体(x2-a)、(甲基)丙烯酸烷基酯(x2-b)和含有羟基的乙烯基单体(x2-d)中的1种以上,更优选至少包含含有羟基的乙烯基单体(x2-d)。
(下述通式(a1)所示的单体(x2-a))
[化2]
上述通式(a1)中,Rb11表示氢原子或甲基。
Rb12表示单键、碳原子数1~10的直链或支链的亚烷基、-O-或-NH-。
Rb13表示碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基。另外,n表示1以上的整数(优选为1~20的整数、更优选为1~5的整数)。需要说明的是,n为2以上的整数时,多个Rb13可以相同也可以不同,进而,(Rb13O)n部分可以为无规键合,也可以为嵌段键合。
Rb14表示碳原子数1~60(优选为10~50、更优选为20~40)的直链或支链的烷基。
作为上述“碳原子数1~10的直链或支链的亚烷基”、“碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基”和“碳原子数1~60的直链或支链的烷基”的具体基团,可列举出与上述通式(i)~(iii)的相关记载中例示的基团相同的基团。
((甲基)丙烯酸烷基酯(x2-b))
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(x2-b),可列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯和(甲基)丙烯酸3-异丙基庚酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(x2-b)所具有的烷基的碳原子数,优选为4~30、更优选为4~24、进一步优选为4~18。
需要说明的是,该烷基可以为直链烷基,也可以为支链烷基。
作为源自(甲基)丙烯酸丁酯的结构单元(α)与源自具有碳原子数为12~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元(β)的含量比〔(α)/(β)〕,以摩尔比计优选为7.00以上、更优选为8.50以上、进一步优选为10.00以上,另外,优选为20以下。
作为源自(甲基)丙烯酸丁酯的结构单元(α)的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计优选为40~95摩尔%、更优选为50~90摩尔%、进一步优选为60~85摩尔%。
作为源自具有碳原子数为12~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元(β)的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计优选为1~30摩尔%、更优选为3~25摩尔%、进一步优选为5~20摩尔%。
(含有氮原子的乙烯基单体(x2-c))
作为含有氮原子的乙烯基单体(x2-c),可列举出例如含有酰胺基的乙烯基单体(x2-c1)、含有硝基的单体(x2-c2)、含有伯氨基的乙烯基单体(x2-c3)、含有仲氨基的乙烯基单体(x2-c4)、含有叔氨基的乙烯基单体(x2-c5)和含有腈基的乙烯基单体(x2-c6)等。
作为含有酰胺基的乙烯基单体(x2-c1),可列举出例如(甲基)丙烯酰胺;N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺和N-异丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷基氨基(甲基)丙烯酰胺;N-甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基氨基-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基氨基-正丁基(甲基)丙烯酰胺和N-异丁基氨基-正丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二正丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二正丁基氨基丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-正丙酰基酰胺、N-乙烯基异丙酰基酰胺和N-乙烯基羟基乙酰胺等N-乙烯基羧酸酰胺等。
作为含有硝基的单体(x2-c2),可列举出例如硝基乙烯和3-硝基-1-丙烯等。
作为含有伯氨基的乙烯基单体(x2-c3),可列举出例如(甲基)烯丙基胺和巴豆胺等具有碳原子数为3~6的烯基的烯基胺;(甲基)丙烯酸氨基乙酯等具有碳原子数为2~6的烷基的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯等。
作为含有仲氨基的乙烯基单体(x2-c4),可列举出例如(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸甲基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸单烷基氨基烷基酯;二(甲基)烯丙基胺等碳原子数为6~12的二烯基胺等。
作为含有叔氨基的乙烯基单体(x2-c5),可列举出例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯;(甲基)丙烯酸吗啉基乙酯等具有氮原子的脂环式(甲基)丙烯酸酯;以及它们的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐或低级烷基(碳原子数1~8)单羧酸(乙酸和丙酸等)盐等。
作为含有腈基的乙烯基单体(x2-c6),可列举出例如(甲基)丙烯腈等。
需要说明的是,本发明的一个方式所使用的梳形聚合物中,源自含有氮原子的乙烯基单体(x2-c)的结构单元的含量越少越优选。
作为具体的源自含有氮原子的乙烯基单体(x2-c)的结构单元的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计,优选小于1.0摩尔%、更优选小于0.5摩尔%、进一步优选小于0.1摩尔%、更进一步优选小于0.01摩尔%、特别优选为0摩尔%。
(含有羟基的乙烯基单体(x2-d))
作为含有羟基的乙烯基单体(x2-d),可列举出例如含有羟基的乙烯基单体(x2-d1)和含有聚氧亚烷基链的乙烯基单体(x2-d2)等。
作为含有羟基的乙烯基单体(x2-d1),可列举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯或(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等具有碳原子数为2~6的烷基的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;N,N-二羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二-2-羟基丁基(甲基)丙烯酰胺等具有碳原子数为1~4的烷基的单羟基烷基或二羟基烷基取代(甲基)丙烯酰胺;乙烯醇;(甲基)烯丙醇、巴豆醇、异巴豆醇、1-辛烯醇和1-十一碳烯醇等碳原子数3~12的烯醇;1-丁烯-3-醇、2-丁烯-1-醇和2-丁烯-1,4-二醇等碳原子数4~12的烯烃单醇或烯烃二醇;2-羟基乙基丙烯基醚等具有碳原子数1~6的烷基和碳原子数3~10的烯基的羟基烷基烯基醚;向甘油、季戊四醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、二甘油、糖类和蔗糖等多元醇中导入烯基、大分子单体(x1)所具有的上述聚合性官能团等不饱和基团而得到的化合物;向甘油酸、甘油脂肪酸酯中导入烯基、大分子单体(x1)所具有的上述聚合性官能团等不饱和基团而得到的化合物等。
这些之中,优选为具有两个以上羟基的含有羟基的乙烯基单体,更优选为向多元醇或甘油酸中导入前述不饱和基团而得到的化合物。
作为含有聚氧亚烷基链的乙烯基单体(x2-d2),可列举出例如向选自聚氧亚烷基二醇(亚烷基的碳原子数为2~4、聚合度为2~50)、聚氧亚烷基多元醇(上述多元醇的聚氧亚烷基醚(亚烷基的碳原子数为2~4、聚合度为2~100))、以及聚氧亚烷基二醇或聚氧亚烷基多元醇的烷基(碳原子数为1~4)醚中的化合物中导入前述不饱和基团而得到的化合物。
具体而言,可列举出聚乙二醇(Mn:100~300)单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(Mn:130~500)单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(Mn:110~310)(甲基)丙烯酸酯、月桂醇环氧乙烷加成物(2~30摩尔)(甲基)丙烯酸酯、以及单(甲基)丙烯酸聚氧乙烯(Mn:150~230)脱水山梨糖醇酯等。
作为源自含有羟基的乙烯基单体(x2-d)的结构单元的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计,优选为0.1~30摩尔%、更优选为0.5~20摩尔%、进一步优选为1~15摩尔%、更进一步优选为3~10摩尔%。
(含有磷原子的单体(x2-e))
作为含有磷原子的单体(x2-e),可列举出例如含有磷酸酯基的单体(x2-e1)和含有磷酰基的单体(x2-e2)等。
作为含有磷酸酯基的单体(x2-e1),可列举出例如磷酸(甲基)丙烯酰氧基乙酯和磷酸(甲基)丙烯酰氧基异丙酯等具有碳原子数为2~4的烷基的磷酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯;磷酸乙烯酯、磷酸烯丙酯、磷酸丙烯酯、磷酸异丙烯酯、磷酸丁烯酯、磷酸戊烯酯、磷酸辛烯酯、磷酸癸烯酯和磷酸十二碳烯基酯等具有碳原子数为2~12的烯基的磷酸烯基酯等。
作为含有磷酰基的单体(x2-e2),可列举出例如(甲基)丙烯酰氧基乙基膦酸等具有碳原子数为2~4的烷基的(甲基)丙烯酰氧基烷基膦酸;乙烯基膦酸、烯丙基膦酸和辛烯基膦酸等具有碳原子数为2~12的烯基的烯基膦酸等。
需要说明的是,本发明的一个方式所使用的梳形聚合物中,源自含有磷原子的单体(x2-e)的结构单元的含量越少越优选。
作为具体的源自含有磷原子的单体(x2-e)的结构单元的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计,优选小于1.0摩尔%、更优选小于0.5摩尔%、进一步优选小于0.1摩尔%、更进一步优选小于0.01摩尔%、特别优选为0摩尔%。
(脂肪族烃系乙烯基单体(x2-f))
作为脂肪族烃系乙烯基单体(x2-f),可列举出例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、庚烯、二异丁烯、辛烯、十二碳烯和十八碳烯等碳原子数2~20的烯烃;丁二烯、异戊二烯、1,4-戊二烯、1,6-庚二烯和1,7-辛二烯等碳原子数4~12的二烯烃等。
作为脂肪族烃系乙烯基单体(x2-f)的碳原子数,优选为2~30、更优选为2~20、进一步优选为2~12。
(脂环式烃系乙烯基单体(x2-g))
作为脂环式烃系乙烯基单体(x2-g),可列举出例如环己烯、(二)环戊二烯、蒎烯、柠檬烯、乙烯基环己烯和乙叉基双环庚烯等。
作为脂环式烃系乙烯基单体(x2-g)的碳原子数,优选为3~30、更优选为3~20、进一步优选为3~12。
(乙烯基酯类(x2-h))
作为乙烯基酯类(x2-h),可列举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和辛酸乙烯酯等碳原子数2~12的饱和脂肪酸的乙烯基酯等。
(乙烯基醚类(x2-i))
作为乙烯基醚类(x2-i),可列举出例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚和2-乙基己基乙烯基醚等碳原子数1~12的烷基乙烯基醚;乙烯基-2-甲氧基乙基醚和乙烯基-2-丁氧基乙基醚等碳原子数1~12的烷氧基烷基乙烯基醚等。
(乙烯基酮类(x2-j))
作为乙烯基酮类(x2-j),可列举出例如甲基乙烯基酮和乙基乙烯基酮等碳原子数1~8的烷基乙烯基酮等。
(含有环氧基的乙烯基单体(x2-k))
作为含有环氧基的乙烯基单体(x2-k),可列举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和缩水甘油基(甲基)烯丙基醚等。
(含有卤元素的乙烯基单体(x2-l))
作为含有卤元素的乙烯基单体(x2-l),可列举出例如氯乙烯、溴乙烯、偏二氯乙烯、(甲基)烯丙基氯等。
(不饱和聚羧酸的酯(x2-m))
作为不饱和聚羧酸的酯(x2-m),可列举出例如不饱和聚羧酸的烷基酯、不饱和聚羧酸的环烷基酯、不饱和聚羧酸的芳烷基酯等,作为不饱和羧酸,可列举出例如马来酸、富马酸和衣康酸等。
(富马酸(二)烷基酯(x2-n))
作为富马酸(二)烷基酯(x2-n),可列举出例如富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、富马酸单乙酯、富马酸二乙酯、富马酸甲基乙酯、富马酸单丁酯、富马酸二丁酯、富马酸二戊酯和富马酸二己酯等。
(马来酸(二)烷基酯(x2-o))
作为马来酸(二)烷基酯(x2-o),可列举出例如马来酸单甲酯、马来酸二甲酯、马来酸单乙酯、马来酸二乙酯、马来酸甲基乙酯、马来酸单丁酯和马来酸二丁酯等。
(芳香族烃系乙烯基单体(x2-p))
作为芳香族烃系乙烯基单体(x2-p),可列举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、乙烯基甲苯、2,4-二甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、4-苯基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-苄基苯乙烯、对甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三溴苯乙烯、四溴苯乙烯、4-巴豆苯、茚和2-乙烯基萘等。
作为芳香族烃系乙烯基单体(x2-p)的碳原子数,优选为8~30、更优选为8~20、进一步优选为8~18。
需要说明的是,本发明的一个方式所使用的梳形聚合物(B1-1)中,源自芳香族烃系乙烯基单体(x2-p)的结构单元的含量越少越优选。
作为具体的源自芳香族烃系乙烯基单体(x2-p)的结构单元的含量,以梳形聚合物的结构单元的总量(100摩尔%)为基准计,优选小于1.0摩尔%、更优选小于0.5摩尔%、进一步优选小于0.1摩尔%、更进一步优选小于0.01摩尔%、特别优选为0摩尔%。
<<源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)与第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率>>
本发明的润滑油组合物的源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)与第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001。
[(B1)/(A1-1)]是指源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)相对于第一烯烃系聚合物(A1-1)的量,若该值为0.001以下,则成为油膜保持性差的润滑油组合物。
此处,本发明的一个方式的润滑油组合物中,从容易制备油膜保持性优异的润滑油组合物的观点出发,[(B1)/(A1-1)]优选为0.002以上、更优选为0.003以上、进一步优选为0.004以上、更进一步优选为0.005以上。另外,从剪切稳定性的观点出发,优选为0.10以下、更优选为0.05以下、进一步优选为0.02以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.002~0.10、更优选为0.003~0.05、进一步优选为0.004~0.02、更进一步优选为0.005~0.02。
<<酰亚胺系分散剂(C)>>
本发明的润滑油组合物含有酰亚胺系分散剂(C)。
并且,本发明的润滑油组合物中,源自酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上。
若源自酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量小于0.06质量%,则无法确保润滑油组合物的高温清浄性。另外,无法使油膜保持性充分。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从使高温清浄性和油膜保持性更良好的观点出发,源自酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量优选为0.08质量%以上、更优选为0.10质量%以上、进一步优选为0.11质量%以上。另外,优选为1.00质量%以下、更优选为0.50质量%以下、进一步优选为0.20质量%以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.08质量%~1.00质量%、更优选为0.10质量%~0.50质量%、进一步优选为0.11质量%~0.20质量%。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,酰亚胺系分散剂(C)的含量只要以源自酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量满足上述范围的方式进行调整即可。酰亚胺系分散剂(C)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为1.0质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为7.5质量%以上。另外,优选为20.0质量%以下、更优选为15.0质量%以下、进一步优选为12.5质量%以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为1.0质量%~20.0质量%、更优选为5.0质量%~15.0质量%、进一步优选为7.5质量%~12.5质量%。
作为酰亚胺系分散剂(C),可列举出例如选自烯基琥珀酸单酰亚胺和烷基琥珀酸单酰亚胺等琥珀酸单酰亚胺;琥珀酸单酰亚胺的硼改性体;烯基琥珀酸双酰亚胺和烷基琥珀酸双酰亚胺等琥珀酸双酰亚胺;琥珀酸双酰亚胺的硼改性体中的1种以上的化合物。
这些之中,优选为选自琥珀酸单酰亚胺(非硼改性体)和琥珀酸双酰亚胺(非硼改性体)中的1种以上。
酰亚胺系分散剂(C)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
作为烯基琥珀酸单酰亚胺或烷基琥珀酸单酰亚胺,可列举出下述通式(c-1)所示的化合物。另外,作为烯基琥珀酸双酰亚胺或烷基琥珀酸双酰亚胺,可列举出下述通式(c-2)所示的化合物。
[化3]
通式(c-1)和式(c-2)中,R3C、R5C和R6C为烯基或烷基,质均分子量(Mw)分别优选为500~3,000、更优选为1,000~3,000。
若R3C、R5C和R6C的质均分子量为500以上,则能够使其在基础油(A)中的溶解性良好。另外,若为3,000以下,则能够更容易地发挥本发明的效果。R5C和R6C可以相同也可以不同。
R4C、R7C和R8C分别为碳原子数2~5的亚烷基,R7C和R8C可以相同也可以不同。n1表示1~10的整数,n2表示0或1~10的整数。此处,n1优选为2~5、更优选为2~4。若n1为2以上,则能够更容易地发挥本发明的效果。若n1为5以下,则相对于基础油(A)的溶解性变得更良好。
通式(c-2)中,n2优选为1~6、更优选为2~6。若n2为1以上,则能够更容易地发挥本发明的效果。若n2为6以下,则相对于基础油(A)的溶解性变得更良好。
作为可选作R3C、R5C和R6C的烯基,可列举出例如聚丁烯基、聚异丁烯基、乙烯-丙烯共聚物,可优选列举出聚丁烯基或聚异丁烯基。聚丁烯基适合使用聚合有1-丁烯与异丁烯的混合物或者高纯度异丁烯的物质。
作为可选择R3C、R5C和R6C的烷基,可列举出例如对聚丁烯基、聚异丁烯基、乙烯-丙烯共聚物等进行加氢而得到的基团,可优选列举出对聚丁烯基或聚异丁烯基进行加氢而得到的基团。
上述烯基琥珀酸酰亚胺或烷基琥珀酸酰亚胺通常可通过使利用聚烯烃与马来酸酐的反应而得到的烯基琥珀酸酐或者对其进行加氢而得到的烷基琥珀酸酐与多胺发生反应来制造。单酰亚胺或双酰亚胺可通过变更烯基琥珀酸酐或烷基琥珀酸酐与多胺的比率来制造。
上述烯基琥珀酸酰亚胺或烷基琥珀酸酰亚胺琥珀酸酰亚胺可以为硼改性体。该硼改性体可通过例如使不含硼的烯基琥珀酸单酰亚胺或烷基琥珀酸单酰亚胺、烯基琥珀酸双酰亚胺或烷基琥珀酸双酰亚胺与硼化合物发生反应来制造。
作为形成聚烯烃的烯烃单体,可以使用例如选自碳原子数2~8的α-烯烃中的1种以上,可适合地使用异丁烯与1-丁烯的混合物。
另一方面,作为多胺,可列举出乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺等单一的二胺;二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、二(甲基乙烯)三胺、二丁烯三胺、三丁烯四胺、五戊烯六胺等聚亚烷基多胺;氨基乙基哌嗪等哌嗪衍生物等。多胺可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
作为硼化合物,可列举出硼酸、硼酸盐和硼酸酯等。
作为硼酸,可列举出原硼酸、偏硼酸和对硼酸等。
作为硼酸盐,可列举出偏硼酸铵、四硼酸铵、五硼酸铵和八硼酸铵等硼酸铵等。
作为硼酸酯,可列举出硼酸单甲酯、硼酸二甲酯、硼酸三甲酯、硼酸单乙酯、硼酸二乙酯、硼酸三乙酯、硼酸单丙酯、硼酸二丙酯、硼酸三丙酯、硼酸单丁酯、硼酸二丁酯和硼酸三丁酯等。
<<金属系清净剂(D)>>
本发明的一个方式的润滑油组合物可以含有金属系清净剂(D)。
通过使本发明的一个方式的润滑油组合物含有金属系清净剂(D),从而能够进一步提高润滑油组合物的高温清浄性。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从使高温清浄性更良好的观点和将硫酸灰分抑制得较低的观点出发,源自金属系清净剂(D)的金属原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.01质量%~0.20质量%、更优选为0.05质量%~0.18质量%、进一步优选为0.08质量%~0.15质量%。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,金属系清净剂(D)的含量只要以源自金属系清净剂(D)的金属原子的含量满足上述范围的方式进行调整即可。金属系清净剂(D)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.1质量%~10.0质量%、更优选为0.5质量%~5.0质量%、进一步优选为0.75质量%~2.0质量%。
作为金属系清净剂(D),可列举出例如碱金属系清净剂、碱土金属系清净剂,这些之中,优选为碱土金属系清净剂。
另外,作为构成碱土金属系清净剂的碱土金属,可列举出镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba),这些之中,优选为钙(Ca)、镁(Mg)。
即,作为金属系清净剂(D),优选为选自钙系清净剂(D1)和镁系清净剂(D2)中的1种以上。
以下,针对钙系清净剂(D1)和镁系清净剂(D2)进行详细说明。
<钙系清净剂(D1)>
作为钙系清净剂(D1),可列举出例如磺酸钙、苯酚钙、水杨酸钙等钙盐。
这些之中,从使高温清浄性更良好的观点出发,优选为苯酚钙、水杨酸钙,更优选为水杨酸钙。
作为磺酸钙,优选为下述通式(d1-1)所示的金属磺酸盐中的M为钙原子的化合物。作为苯酚钙,优选为下述通式(d1-2)所示的金属酚盐中的M’为钙原子的化合物。作为水杨酸钙,优选为下述通式(d1-3)所示的金属水杨酸盐中的M为钙原子的化合物。
钙系清净剂(D1)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
[化4]
上述通式(d1-1)~(d1-3)中,M为选自碱金属和碱土金属中的金属原子,M’为碱土金属。p为M的价数,是1或2。R为氢原子或碳原子数1~18的烃基。q为0以上的整数,优选为0~3的整数。
作为可选作R的烃基,可列举出例如碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~18的烯基、成环碳原子数3~18的环烷基、成环碳原子数6~18的芳基、碳原子数7~18的烷基芳基、碳原子数7~18的芳基烷基等。
钙系清净剂(D1)可以为中性、碱性或过碱性中的任一者,从容易进一步提高碱值维持性的观点出发,优选为碱性或过碱性,更优选为过碱性。
需要说明的是,本说明书中,碱性或过碱性的金属系清净剂是指:使金属与酸性有机化合物发生反应而成的、含有与对于该金属与该酸性有机化合物的中和而言必须的化学计量相比为过量的金属的清净剂。即,将相对于按照金属与酸性有机化合物的中和所需的化学计量发生反应而得到的金属盐(中性盐)中的金属的化学当量而言的、金属系清净剂中的金属的总化学当量设为“金属比”时,碱性或过碱性的金属系清净剂的金属比大于1。本实施方式中使用的碱性或过碱性的金属系清净剂的金属比优选超过1.3、更优选为5~30、进一步优选为7~22。作为碱性或过碱性的金属系清净剂的具体例,可列举出包含选自上述金属水杨酸盐、金属酚盐和金属磺酸盐中的1种以上,且含有过量金属的清净剂。
需要说明的是,本说明书中,将利用后述测定方法而测得的碱值小于50mgKOH/g的物质定义为“中性”,将50mgKOH/g以上且小于150mgKOH/g的物质定义为“碱性”,将150mgKOH/g以上的物质定义为“过碱性”。
钙系清净剂(D1)的碱值优选为5mgKOH/g以上、更优选为100mgKOH/g以上、进一步优选为150mgKOH/g以上、更进一步优选为200mgKOH/g以上,并且优选为500mgKOH/g以下、更优选为450mgKOH/g以下、进一步优选为400mgKOH/g以下。
需要说明的是,本说明书中,金属系清净剂(D)的“碱值”是指按照JIS K 2501:2003,利用高氯酸法而测得的碱值。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从使高温清浄性更良好的观点和将硫酸灰分抑制得较低的观点出发,源自钙系清净剂(D1)的钙原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.01质量%~0.75质量%、更优选为0.02质量%~0.30质量%、进一步优选为0.05质量%~0.15质量%。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,钙系清净剂(D1)的含量只要以源自钙系清净剂(D1)的钙原子的含量满足上述范围的方式进行调整即可。钙系清净剂(D1)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.01质量%~10.0质量%、更优选为0.10质量%~5.0质量%、进一步优选为0.80质量%~2.00质量%。
<镁系清净剂(D2)>
作为镁系清净剂(D2),可列举出例如磺酸镁、苯酚镁、水杨酸镁等镁盐。
这些之中,从使高温清浄性更良好的观点出发,优选为磺酸镁。
作为磺酸镁,优选为上述通式(d1-1)所示的金属磺酸盐中的M为镁原子的化合物。作为苯酚镁,优选为上述通式(d1-2)所示的金属酚盐中的M’为镁原子的化合物。作为水杨酸镁,优选为上述通式(d1-3)所示的金属水杨酸盐中的M为镁原子的化合物。
镁系清净剂(D2)可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
镁系清净剂(D2)可以为中性、碱性或过碱性中的任一者,从清浄性的观点出发,优选为碱性或过碱性。
镁系清净剂(D2)的碱值优选为5mgKOH/g以上、更优选为100mgKOH/g以上、进一步优选为150mgKOH/g以上、更进一步优选为200mgKOH/g以上,并且优选为500mgKOH/g以下、更优选为450mgKOH/g以下、进一步优选为400mgKOH/g以下。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从使高温清浄性更良好的观点和将硫酸灰分抑制得较低的观点出发,源自镁系清净剂(D2)的镁原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.001质量%~0.1质量%、更优选为0.010质量%~0.050质量%、进一步优选为0.015质量%~0.025质量%。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,镁系清净剂(D2)的含量只要以源自镁系清净剂(D2)的镁原子的含量满足上述范围的方式进行调整即可。镁系清净剂(D2)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.001质量%~2.000质量%、更优选为0.005质量%~1.000质量%、进一步优选为0.01质量%~0.300质量%。
<<二硫代磷酸锌(E)>>
本发明的一个方式的润滑油组合物可以含有二硫代磷酸锌(E)。
通过使本发明的一个方式的润滑油组合物含有二硫代磷酸锌(E),从而能够进一步提高润滑油组合物的耐磨耗性。
本发明的一个方式的润滑油组合物中使用的二硫代磷酸锌(E)可优选列举出以下通式(e-1)所示的物质。
[化5]
通式(e-1)中,R21E~R24E各自独立地表示烃基。作为烃基,只要是一价烃基就没有特别限定,从例如提高氧化稳定性的观点出发,可优选列举出烷基、烯基、环烷基、芳基等,更优选为烷基、芳基,进一步优选为烷基。即,作为本发明的一个方式中使用的二硫代磷酸锌,优选为二烷基二硫代磷酸锌。
可选作R21E~R24E的烷基和烯基可以为直链状和支链状中的任一者,从获得更优异的氧化稳定性的观点出发,优选为伯、仲的基团,其中,优选为伯烷基、仲烷基。即,作为二烷基二硫代磷酸锌,优选为二伯烷基二硫代磷酸锌、二仲烷基二硫代磷酸锌。
另外,作为可选作R21E~R24E的烃基的碳原子数,在一价烃基为烷基的情况下,优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为3以上,作为上限,优选为24以下、更优选为18以下、进一步优选为12以下。在一价烃基为烯基的情况下,优选为2以上、更优选为3以上,作为上限,优选为24以下、更优选为18以下、进一步优选为12以下。
可选作R21E~R24E的环烷基、芳基可以为例如十氢萘基、萘基等多环式基团。作为可选作R21E~R24E的烃基的碳原子数,在一价烃基为环烷基的情况下,碳原子数优选为5以上、作为上限,优选为20以下。在一价烃基为芳基的情况下,碳原子数优选为6以上,作为上限,优选为20以下。
一价烃基可以被羟基、羧基、氨基、酰胺基、硝基、氰基等包含氧原子和/或氮原子的基团取代一部分,另外,也可以被氮原子、氧原子、卤原子等取代一部分,在一价烃基为环烷基、芳基的情况下,可以进一步具有烷基、烯基等取代基。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,从容易进一步提高润滑油组合物的耐磨耗性的观点、以及抑制润滑油组合物中的磷量而抑制废气浄化装置所具备的废气浄化催化剂的催化剂中毒的观点出发,源自二硫代磷酸锌(E)的磷原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.005质量%~0.200质量%、更优选为0.010质量%~0.150质量%、进一步优选为0.05质量%~0.100质量%。
另外,从相同的观点出发,源自二硫代磷酸锌(E)的锌原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.005质量%~0.200质量%、更优选为0.010质量%~0.150质量%、进一步优选为0.06质量%~0.110质量%。
另外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,二硫代磷酸锌(E)的含量只要以源自二硫代磷酸锌(E)的磷原子含量和锌原子含量满足上述范围的方式进行调整即可。二硫代磷酸锌(E)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.10质量%~5.00质量%、更优选为0.50质量%~2.50质量%、进一步优选为0.75质量%~1.25质量%。
<<其它的润滑油用添加剂>>
本发明的一个方式的润滑油组合物中,在不损害本发明效果的范围内,根据需要可以含有除上述各成分之外的润滑油用添加剂(以下也简称为“润滑油用添加剂”)。
作为润滑油用添加剂,可列举出例如抗氧化剂、极压剂、摩擦调节剂、消泡剂、防锈剂、防腐蚀剂、金属惰化剂等。另外,可列举出除二硫代磷酸锌(E)之外的耐磨耗剂。
润滑油用添加剂可以分别单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
这些润滑油用添加剂各自的含量可以在不损害本发明效果的范围内适当调整,以润滑油组合物的总量为基准计,通常为0.001质量%以上、优选为0.005质量%以上、更优选为0.01质量%以上,并且优选为30质量%以下、更优选为27质量%以下、进一步优选为24质量%以下。
本发明的一个方式的润滑油组合物中,这些润滑油用添加剂的总含量以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,并且优选为35质量%以下、优选为30质量%以下、更优选为27质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
<抗氧化剂>
作为抗氧化剂,可以从以往作为润滑油的抗氧化剂而使用的公知抗氧化剂中适当选择任意物质来使用,可列举出例如胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂等。
抗氧化剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<极压剂>
作为极压剂,可列举出例如硫化物类、亚砜类、砜类、硫代次膦酸盐类等硫系极压剂、氯代烃等卤素系极压剂、有机金属系极压剂等。
极压剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<摩擦调节剂>
作为摩擦调节剂,可列举出例如在分子中具有至少1个碳原子数6~30的烷基或烯基的脂肪族胺、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚等无灰摩擦调节剂;油脂类;胺;酰胺;硫化酯;磷酸酯;亚磷酸酯;磷酸酯胺盐等。
摩擦调节剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<消泡剂>
作为消泡剂,可列举出例如硅油、氟硅油、氟烷基醚等。
消泡剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<防锈剂>
作为防锈剂,可列举出例如脂肪酸、烯基琥珀酸半酯、脂肪酸皂、烷基磺酸盐、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸胺、氧化链烷烃、烷基聚氧乙烯醚等。
防锈剂可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<防腐蚀剂、金属惰化剂>
作为防腐蚀剂和金属惰化剂,可列举出例如苯并三唑系化合物、甲苯基三唑系化合物、噻二唑系化合物、咪唑系化合物、嘧啶系化合物等。
它们可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<除二硫代磷酸锌(E)之外的耐磨耗剂>
作为耐磨耗剂,可列举出例如除二硫代磷酸锌(E)之外的磷酸锌、二硫代氨基甲酸锌、二硫化物类、硫化烯烃类、硫化油脂类、硫化酯类、硫代碳酸酯类、硫代氨基甲酸酯类、聚硫醚类等含硫化合物;亚磷酸酯类、磷酸酯类、膦酸酯类、它们的胺盐或金属盐等含磷化合物;硫代亚磷酸酯类、硫代磷酸酯类、硫代膦酸酯类、它们的胺盐或金属盐等含有硫和磷的耐磨耗剂。
它们可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
<钼系化合物>
本发明的一个方式的润滑油组合物可以含有钼系化合物,钼系化合物的含量优选较少。本发明的一个方式的润滑油组合物即便不含钼系化合物,耐磨耗性也优异。因此,即便不配混会引发高温清浄性降低的钼系化合物,也会发挥出优异的效果。
源自钼系化合物的Mo原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选小于0.10质量%、更优选小于0.05质量%、进一步优选小于0.04质量%、更进一步优选不含钼系化合物。
作为钼系化合物,可列举出二核的二硫代氨基甲酸钼等二核的有机钼化合物;三核的有机钼化合物。
<防雾剂>
本发明的一个方式的润滑油组合物可以含有防雾剂,防雾剂的含量优选较少。
防雾剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选小于0.01质量%、更优选小于0.001质量%、进一步优选不含防雾剂。
作为防雾剂,可以使用聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物等烃系高分子化合物。该高分子化合物的数均分子量优选为10万~300万,更优选为20万~200万。
[润滑油组合物的物性]
<100℃运动粘度>
本发明的润滑油组合物的100℃运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s。
若100℃运动粘度小于5.0mm2/s,则不易保持油膜,且NOACK蒸发量也容易增加。另外,若100℃运动粘度为7.1mm2/s以上,则省燃费性降低。
从该观点出发,本发明的一个方式的润滑油组合物的100℃运动粘度优选为5.1mm2/s以上、更优选为5.2mm2/s以上、进一步优选为5.3mm2/s以上。另外,优选为6.8mm2/s以下、更优选为6.6mm2/s以下、进一步优选为6.4mm2/s以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为5.1mm2/s以上且6.8mm2/s以下、更优选为5.2mm2/s以上且6.6mm2/s以下、进一步优选为5.3mm2/s以上且6.4mm2/s以下。
需要说明的是,本说明书中,润滑油组合物的100℃运动粘度是按照JIS K2283:2000而测得的值。
<150℃下的HTHS粘度>
本发明的一个方式的润滑油组合物在150℃下的HTHS粘度优选为2.0mPa・s以上且小于2.3mPa・s。
若150℃下的HTHS粘度为2.0mPa・s以上,则容易保持油膜。另外,若150℃下的HTHS粘度小于2.3mPa・s,则容易使省燃费性良好。
从该观点出发,本发明的一个方式的润滑油组合物在150℃下的HTHS粘度更优选为2.0mPa・s以上且2.2mPa・s以下。
需要说明的是,本说明书中,150℃下的HTHS粘度是按照ASTM D4683,并使用TBS高温粘度计(Tapered Bearing Simulator Viscometer)在150℃的温度条件下以106/s的剪切速度测定得到的值。
<40℃运动粘度>
本发明的一个方式的润滑油组合物的40℃运动粘度优选为15.0mm2/s~30.0mm2/s。
若40℃运动粘度为15.0mm2/s以上,则容易保持油膜且也容易抑制NOACK蒸发量。另外,若40℃运动粘度为30mm2/s以下,则容易使省燃费性良好。
从该观点出发,本发明的一个方式的润滑油组合物的40℃运动粘度更优选为18.0mm2/s~29.0mm2/s、更优选为20.0mm2/s~28.0mm2/s、进一步优选为21.0mm2/s~27.0mm2/s。
需要说明的是,本说明书中,润滑油组合物的40℃运动粘度是按照JIS K2283:2000而测得的值。
<粘度指数>
本发明的一个方式的润滑油组合物的粘度指数优选为150以上、更优选为160以上、进一步优选为170以上。另外,优选为230以下、更优选为220以下、进一步优选为210以下。这些数值范围的上限值与下限值可以任意组合。具体而言,优选为150~230、更优选为160~220、进一步优选为170~210。
需要说明的是,本说明书中,润滑油组合物的粘度指数是按照JIS K2283:2000而算出的值。
<NOACK蒸发量>
本发明的一个方式的润滑油组合物的NOACK蒸发量(250℃、1小时)小于23质量%。若NOACK蒸发量为23质量%以上,则发生润滑油组合物的增稠,成为燃费降低的原因。
从该观点出发,本发明的一个方式的润滑油组合物的NOACK蒸发量优选为22质量%以下、更优选为21质量%以下、进一步优选为20质量%以下。另外,通常为0.1质量%以上。
需要说明的是,本说明书中,NOACK蒸发量是在250℃、1小时的条件下按照JPI-5S-41-2004而测得的值。
<苯胺点>
本发明的润滑油组合物的苯胺点为95℃以上。
若润滑油组合物的苯胺点小于95℃,则有可能使橡胶材料发生溶胀或硬化。
此处,从进一步提高与橡胶材料的相容性而不使橡胶材料发生溶胀或硬化的观点出发,苯胺点优选为100℃以上、更优选为110℃以上。
需要说明的是,本说明书中,苯胺点是按照JIS K 2256:2013而测得的值。
<高温清浄性>
本发明的润滑油组合物的高温清浄性优异。具体而言,利用后述实施例中记载的方法而实施的热管试验的评分优选为2.5以上。
<油膜保持性>
本发明的润滑油组合物的油膜保持性优异。具体而言,利用后述实施例中记载的方法而实施的油膜厚度优选为60nm以上。
<钼原子含量>
本发明的一个方式的润滑油组合物中的钼(Mo)原子的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选小于0.10质量%、更优选小于0.05质量%、进一步优选小于0.04质量%、更进一步优选小于0.02质量%、特别优选不含钼(Mo)原子。
需要说明的是,钼原子的含量可按照JIS-5S-38-03进行测定。
[润滑油组合物的制造方法]
本发明的润滑油组合物的制造方法没有特别限定。
例如,本发明的一个方式的润滑油组合物的制造方法包括:将包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C)进行混合的工序,
作为前述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1),前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,
作为前述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,
源自前述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,
源自前述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,
源自前述粘度指数改进剂(B)的前述树脂成分(B1)与前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001,
所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,
苯胺点为95℃以上。
作为将上述各成分进行混合的方法,没有特别限定,可列举出例如具有向包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)中配混粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C)这一工序的方法。粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C)可以同时配混至包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)中,也可以分别配混。关于除粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C)之外的其它成分的配混,也是相同的。需要说明的是,各成分可以在添加稀释油等而制成溶液(分散体)形态的基础上再行配混。优选在配混各成分后,利用公知方法进行搅拌而使其均匀分散。
[润滑油组合物的用途]
本发明的一个方式的润滑油组合物可优选地用作二轮车、四轮车等汽车、发电机、船舶等的汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等内燃机用的润滑油组合物,可特别优选地用作在搭载有涡轮增压器等增压器的发动机等内燃机那样的热负担高的环境中使用的润滑油组合物。
并且,本发明的一个方式的润滑油组合物可适用于填充至这些内燃机、尤其是搭载有增压器的内燃机(搭载有增压器的发动机)中,并对这些内燃机的各部件进行润滑。
因此,根据本发明的一个方式,提供通过使用前述润滑油组合物而对内燃机进行润滑的方法。另外,提供通过使用前述润滑油组合物而对搭载有增压器的内燃机(搭载有增压器的发动机)进行润滑的方法。
[所提供的本发明的一个方式]
本发明的一个方式中,提供下述[1]~[11]。
[1] 润滑油组合物,其含有:包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C),
作为前述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1),前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,
作为前述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,
源自前述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,
源自前述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以前述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,
源自前述粘度指数改进剂(B)的前述树脂成分(B1)与前述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001,
所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,
苯胺点为95℃以上。
[2] 根据上述[1]所述的润滑油组合物,其中,前述基础油(A)还包含选自矿物油(A2)以及除了前述第一烯烃系聚合物(A1-1)和前述第二烯烃系聚合物(A1-2)之外的合成油(A3)中的1种以上。
[3] 根据上述[2]所述的润滑油组合物,其中,前述矿物油(A2)的含量以前述基础油(A)的总量为基准计为50质量%以下。
[4] 根据上述[1]~[3]中任一项所述的润滑油组合物,其在150℃下的高温高剪切粘度(HTHS粘度)为2.0mPa・s以上且小于2.3mPa・s。
[5] 根据上述[1]~[4]中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述树脂成分(B1)的质均分子量(Mw)为20万以上。
[6] 根据上述[1]~[5]中任一项所述的润滑油组合物,其还含有金属系清净剂(D)。
[7] 根据上述[1]~[6]中任一项所述的润滑油组合物,其还含有二硫代磷酸锌(E)。
[8] 根据上述[1]~[7]中任一项所述的润滑油组合物,其被用于内燃机。
[9] 根据上述[1]~[7]中任一项所述的润滑油组合物,其被用于搭载有增压器的内燃机。
[10] 内燃机的润滑方法,其使用上述[1]~[7]中任一项所述的润滑油组合物。
[11] 根据上述[10]所述的润滑方法,其中,前述内燃机为搭载有增压器的内燃机。
实施例
针对本发明,利用以下的实施例更具体地进行说明,但本发明不限定于以下的实施例。
[各种物性值的测定方法]
各实施例和各比较例中使用的各原料、以及各实施例和各比较例的润滑油组合物的各性状的测定按照以下所示的要领来进行。
(1)40℃运动粘度和100℃运动粘度
基础油和润滑油组合物的40℃运动粘度和100℃运动粘度按照JIS K2283:2000进行测定。
(2)粘度指数
基础油和润滑油组合物的粘度指数由按照JIS K2283:2000而测得的40℃运动粘度和100℃运动粘度的测定值来计算。
(3)150℃下的HTHS粘度
润滑油组合物在150℃下的HTHS粘度按照ASTM D4683,并使用TBS高温粘度计(Tapered Bearing Simulator Viscometer),在150℃的温度条件下以106/s的剪切速度进行测定。
(4)NOACK蒸发量
润滑油组合物的NOACK蒸发量在250℃、1小时的条件下按照JPI-5S-41-2004进行测定。
(5)苯胺点
润滑油组合物的苯胺点按照JIS K 2256:2013进行测定。
(6)质均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)
使用凝胶浸透色谱装置(Agilent公司制、“1260型HPLC”),在下述条件下进行测定,使用按照标准聚苯乙烯换算而测得的值。
(测定条件)
・柱:将“Shodex LF404”依次连结两根。
・柱温度:35℃
・展开溶剂:氯仿
・流速:0.3mL/min
[实施例1~4和比较例1~6]
将以下示出的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)、酰亚胺系分散剂(C)和各种添加剂以表1所示的配混量(单位:质量%)进行充分混合,分别制备实施例1~4和比较例1~6的润滑油组合物。
用于制备实施例1~4和比较例1~6的润滑油组合物的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)、酰亚胺系分散剂(C)和各种添加剂的详情如下所示。
需要说明的是,表1中示出的粘度指数改进剂(B)的配混量是去除稀释油后的有效成分(树脂成分(B1))的配混量。
<基础油(A)>
(第一烯烃系聚合物(A1-1)-1)
后述制造例1中制造的烯烃系聚合物
40℃运动粘度:13.61mm2/s、100℃运动粘度:3.42mm2/s、粘度指数:129
(第一烯烃系聚合物(A1-1)-2)
イネオス公司制、制品名“Durasyn 133”
40℃运动粘度:13.41mm2/s、100℃运动粘度:3.36mm2/s、粘度指数:125
(第二烯烃系聚合物(A1-2)-1)
イネオス公司制、制品名“Durasyn 162”
40℃运动粘度:5.10mm2/s、100℃运动粘度:1.80mm2/s
(第二烯烃系聚合物(A1-2)-2)
使用BF3催化剂,由作为原料单体的1-癸烯合成的聚α-烯烃低聚物
40℃运动粘度:5mm2/s、100℃运动粘度:1.7mm2/s
(矿物油(A2)-1)
在API分类内被分类为第III组的矿物油
40℃运动粘度:19mm2/s、100℃运动粘度:4.2mm2/s、粘度指数:126
(矿物油(A2)-2)
在API分类内被分类为第II组的矿物油
40℃运动粘度:12mm2/s、100℃运动粘度:3.0mm2/s、粘度指数:106
(酯系油(A3-1))
癸二酸二辛酯
40℃运动粘度:12mm2/s、100℃运动粘度:3.2mm2/s、粘度指数:151
<制造例1:第一烯烃系聚合物(A1-1)-1的制造>
(1)1-癸烯的聚合
在氮气气流下,向内容积5升的三口烧瓶内添加1-癸烯(出光兴产公司制、制品名“リニアレン10”)4升(21.4mol)后,进一步添加将作为茂金属催化剂的双环戊二烯基二氯化锆(络合物质量:1168mg(4mmol))用甲苯溶解而得到的溶液、以及将作为助催化剂的甲基铝氧烷(Al换算:40mmol)用甲苯溶解而得到的溶液。
在添加后,在40℃下搅拌20小时而进行癸烯单体的低聚物化后,添加甲醇20ml而使低聚物化反应停止。
接着,将反应混合物从三口烧瓶中取出,添加4升5mol/L氢氧化钠水溶液,在室温(25℃)下搅拌4小时而进行分液操作。并且,取出上层的有机层,得到癸烯三聚物的溶液。
(2)氢化处理
在氮气气流下,向内容积5升的高压釜中添加上述(1)中得到的癸烯低聚物的溶液3升后,进一步添加将三乙酰丙酮钴(催化剂质量:3.0g)用甲苯溶解而得到的溶液以及将三异丁基铝(30mmol)用甲苯溶解而得到的溶液。
在添加后,利用氢气对体系内置换两次后,进行升温,在反应温度为80℃、氢压力为0.9MPa的条件下进行保持,进行氢化反应。并且,在反应开始后4小时降温至室温(25℃),使氢化反应停止。
接着,进行去压,取出高压釜内的反应产物,通过单蒸馏而分离出馏出温度为240~270℃、压力为530Pa的馏分,得到由癸烯三聚物的氢化物形成的第一烯烃系聚合物(A1-1)-1。
<粘度指数改进剂(B)>
(树脂成分(B1)-1:梳形聚合物)
质均分子量(Mw):60万、Mw/Mn:2.9、SSI:1、至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元。
(树脂成分(B1)-2:PMA)
聚甲基丙烯酸酯(三洋化成公司制、制品名“アクルーブ740”)、质均分子量(Mw):23万、Mw/Mn:2.1。
<酰亚胺系分散剂(C)>
聚丁烯基琥珀酸双酰亚胺(非硼改性体):氮含量为1.2质量%
<其它润滑油用添加剂>
(金属系清净剂(D))
水杨酸钙、水杨酸镁
在实施例1~4、比较例1~4和比较例6中,以润滑油组合物中的Ca含量成为0.11质量%、Mg含量成为0.02质量%的方式,配混水杨酸钙和水杨酸镁。
在比较例5中,以润滑油组合物中的Ca含量成为0.23质量%的方式,配混水杨酸钙。
(二硫代磷酸锌(E))
伯ZnDTP、仲ZnDTP
在实施例1~4、比较例1~4和比较例6中,以润滑油组合物中的P含量成为0.07质量%、Zn含量成为0.08质量%的方式,配混伯ZnDTP和仲ZnDTP。
在比较例5中,以润滑油组合物中的P含量成为0.08质量%、Zn含量成为0.09质量%的方式,配混伯ZnDTP和仲ZnDTP。
(抗氧化剂)
在实施例1~4和比较例1~6中,配混胺系抗氧化剂。胺系抗氧化剂在润滑油组合物中的添加量为0.5质量%。
[高温清浄性的评价]
针对实施例1~4和比较例1~6的润滑油组合物,实施高温清浄性的评价。
首先,将实施例1~4和比较例1~6的润滑油组合物的油温设为150℃,向润滑油组合物中吹入72小时的浓度为4,000体积ppm的NOX气体,对润滑油组合物进行劣化处理。通过该劣化处理,润滑油组合物相当于行驶约1.6万km后的状态。需要说明的是,试验容器的容积为300mL,使用100mL的润滑油组合物。
对于经劣化处理的润滑油组合物,在温度为260℃的条件下进行热管试验。
在热管试验的评分0~10之中,若为2.5以上,则评价为长期维持高温清浄性的润滑油组合物。
[油膜保持性的评价]
测定利用以下的条件而得到的润滑油组合物的油膜厚度。利用相同的条件对前述油膜厚度测定3次,将3次测定值的平均值作为润滑油组合物的EHL油膜厚度。若前述EHL油膜厚度为60nm以上,则评价为油膜保持性优异的润滑油组合物。
・装置名:EHD2(PCS Insturments公司制)
・试验片:Steel Ball(直径:7.5mm)
・圆盘 :涂布有SiO2/Cr的Glass Disc
・油温 :100℃
・载荷 :20N(面压:0.5GPa)
・速度 :100mm/s
・润滑率(SRR):200%
将结果示于表1。
由表1可知以下的事项。
可知:实施例1~4的润滑油组合物呈现低蒸发性且油膜保持性优异,高温清浄性也优异。另外可知:苯胺点也为95℃以上,橡胶材料相容性也优异。
与此相对,可知:比较例1的润滑油组合物中的第二烯烃系聚合物(A1-2)的含量以基础油(A)的总量为基准计为18.5质量%以上,因此,低蒸发性差。
可知:比较例2的润滑油组合物的苯胺点为室温,因此,橡胶材料相容性差。
可知:比较例3的润滑油组合物不含第一烯烃系聚合物(A1-1),因此,低蒸发性差。
可知:比较例4和5的润滑油组合物中的源自酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量小于0.06质量%,因此,高温清浄性差。另外可知:油膜保持性也差。另外可知:比较例5的润滑油组合物中的源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)与第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计为0.001以下,因此,与比较例4相比油膜保持性差。
可知:比较例6的润滑油组合物不含粘度指数改进剂(B),源自粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)与第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计为0.001以下,因此,油膜保持性差。
Claims (11)
1.润滑油组合物,其含有:包含烯烃系聚合物(A1)的基础油(A)、粘度指数改进剂(B)和酰亚胺系分散剂(C),
作为所述烯烃系聚合物(A1),包含100℃下的运动粘度为3.0mm2/s以上的第一烯烃系聚合物(A1-1),所述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含量以基础油(A)的总量为基准计为30质量%以上,
作为所述烯烃系聚合物(A1),不含100℃下的运动粘度小于3.0mm2/s的第二烯烃系聚合物(A1-2),或者即便包含,其以基础油(A)的总量为基准计也小于18.5质量%,
源自所述粘度指数改进剂(B)的树脂成分(B1)的含量以所述润滑油组合物的总量为基准计为0.01质量%以上,
源自所述酰亚胺系分散剂(C)的氮原子含量以所述润滑油组合物的总量为基准计为0.06质量%以上,
源自所述粘度指数改进剂(B)的所述树脂成分(B1)与所述第一烯烃系聚合物(A1-1)的含有比率[(B1)/(A1-1)]以质量比计超过0.001,
所述润滑油组合物在100℃下的运动粘度为5.0mm2/s以上且小于7.1mm2/s,
苯胺点为95℃以上。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其中,所述基础油(A)还包含选自矿物油(A2)以及除了所述第一烯烃系聚合物(A1-1)和所述第二烯烃系聚合物(A1-2)之外的合成油(A3)中的1种以上。
3.根据权利要求2所述的润滑油组合物,其中,所述矿物油(A2)的含量以所述基础油(A)的总量为基准计为50质量%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的润滑油组合物,其在150℃下的高温高剪切粘度(HTHS粘度)为2.0mPa・s以上且小于2.3mPa・s。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其中,所述树脂成分(B1)的质均分子量(Mw)为20万以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的润滑油组合物,其还含有金属系清净剂(D)。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的润滑油组合物,其还含有二硫代磷酸锌(E)。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的润滑油组合物,其被用于内燃机。
9.根据权利要求1~7中任一项所述的润滑油组合物,其被用于搭载有增压器的内燃机。
10.内燃机的润滑方法,其使用权利要求1~7中任一项所述的润滑油组合物。
11.根据权利要求10所述的润滑方法,其中,所述内燃机为搭载有增压器的内燃机。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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