CN115537256A - 内燃机用润滑油组合物 - Google Patents

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常冈秀雄
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Abstract

一种内燃机用润滑油组合物，其具有：(A)含有至少一种矿物油系基础油且100℃下的运动粘度为2.0mm2/s以上且4.3mm2/s以下的润滑油基础油，和(B)基于所述组合物的总量，以钙计为500质量ppm以上且小于1500质量ppm的量的含硼酸钙的金属系清洁剂，其中所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为10质量％以上且40质量％以下，和所述组合物的粘度指数为140以上且350以下。提供了内燃机用润滑油组合物，其中即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，也可保持所述润滑油组合物的摩擦特性为低的。

Description

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合物。本发明具体涉及内燃机用润滑油组合物，其使得即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，也可保持摩擦特性为低的。
背景技术
自内燃机发明以来，内燃机长期充当各种交通工具的动力源。近年来，对于内燃机中燃油效率的需求提高。为了满足该需求，内燃机用润滑油也需要发挥高燃油效率。
已进行各种研究以改善内燃机用润滑油的节油性能。例如，WO2018/212340公开了具有特定配方和优异节油性能的内燃机用润滑油组合物。
发明内容
在机动车的一些内燃机用润滑油组合物中，已通过使润滑油的粘度低来寻求粘性阻力的降低，从而改善节油性能。然而，高蒸发性基础油可用于使油的粘度低。在这种情况下，由于金属间接触位点(inter-metal contact site)的增加，不能保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。因此，存在车辆行驶期间振动的增加和由此导致的驾驶舒适性的恶化。结果，即使使用高蒸发性和低粘度基础油，也需要其中保持润滑油组合物的摩擦特性为低的机油。
本发明人进行深入研究以解决上述问题，并且发现即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，添加含硼酸钙的金属系清洁剂使其可以保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。由此，完成本发明。
本发明是基于这样的发现并提供如下。
<1>一种内燃机用润滑油组合物，其具有：
(A)含有至少一种矿物油系基础油且100℃下的运动粘度为2.0mm2/s以上且4.3mm2/s以下的润滑油基础油，和
(B)基于所述组合物的总量，以钙计为500质量ppm以上且小于1500质量ppm的量的含硼酸钙的金属系清洁剂，其中
所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为10质量％以上且40质量％以下，和
所述组合物的粘度指数为140以上且350以下。
<2>根据<1>所述的内燃机用润滑油组合物，其还具有(C)粘度指数改进剂，
其中所述粘度指数改进剂的含量为0.1质量％以上且小于15.0质量％。
<3>根据<1>或<2>所述的内燃机用润滑油组合物，其还具有(D)基于所述组合物的总量，以镁计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的磺酸镁。
<4>根据<1>或<2>所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为15质量％以上且40质量％以下。
<5>根据<1>或<2>所述的内燃机用润滑油组合物，其还具有(E)基于所述组合物的总量，以钼计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的钼系摩擦调整剂。
<6>根据<1>或<2>所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙(calcium borate salicylate)。
<7>根据<1>或<2>所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
<8>根据<3>所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为15质量％以上且40质量％以下。
<9>根据<3>或<4>所述的内燃机用润滑油组合物，其还具有(E)基于所述组合物的总量，以钼计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的钼系摩擦调整剂。
<10>根据<3>或<4>所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
<11>根据<5>所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
<12>根据<3>或<4>所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
<13>根据<5>或<6>所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
本发明提供了内燃机用润滑油组合物，其使得即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，也可保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。
具体实施方式
[A]润滑油基础油
在本发明的润滑油组合物中，矿物油系基础油可用作润滑油基础油。
用于本发明的润滑油组合物的矿物油系基础油的实例包括通过常压蒸馏原油而获得的馏出油。可选地，可以使用通过进一步真空蒸馏馏出油和通过用各种精制工艺来纯化所得馏出油而获得的润滑油馏分。精制工艺可以是例如加氢精制、溶剂提取、溶剂脱蜡、加氢脱蜡、硫酸洗涤、和/或白土(white clay)处理的适当组合。这些精制工艺可以以适当的顺序组合以产生可用于本发明的润滑油基础油。还可以使用如通过使不同原油或馏出油经历精制工艺的不同组合来获得的具有不同性质的几种精制油的混合物。
用于本发明的润滑油组合物的矿物油系基础油应优选为属于根据API分类的第III组基础油的一种。API第III组基础油是硫含量为0.03质量％以下、饱和成分含量为90质量％以上、和粘度指数为120以上的矿物油系基础油。可使用几种第III组基础油、或可仅使用一种。
用于本发明的润滑油组合物的矿物油系基础油可为属于根据API分类的第II组基础油的一种。API第II组基础油是硫含量为0.03质量％以下、饱和成分含量为90质量％以上、和粘度指数为80以上且小于120的矿物油系基础油。优选使用第II组和第III组基础油的混合物。
本发明的润滑油组合物可仅包含矿物油系基础油作为润滑油基础油、或可任选地包含其它润滑油基础油。具体地，在本发明的润滑油组合物中，基于润滑油基础油，矿物系基础油的含量可为例如50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、90质量％以上、95质量％以上、或99质量％以上。
在本发明的润滑油组合物中，合成基础油可用作润滑油基础油。合成基础油的实例包括聚-α-烯烃或其氢化物、异丁烯低聚物或其氢化物、异链烷烃、烷基苯、烷基萘、二酯(例如，戊二酸二-十三烷基酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异癸酯、己二酸二-十三烷基酯、癸二酸二-2-乙基己酯)、多元醇酯(例如，三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯)、聚亚氧烷基乙二醇、二烷基二苯基醚、聚苯醚、或其混合物。其中，优选聚-α-烯烃。聚-α-烯烃的实例通常包括C2-32、优选C6-16α-烯烃的低聚物或共低聚物(例如，1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯低聚物)或其氢化产物。
本发明的润滑油组合物中所含有的润滑油基础油的100℃下的运动粘度为2.0mm2/s至4.3mm2/s。本发明的润滑油基础油的100℃下的运动粘度优选为2.5mm2/s以上、更优选2.8mm2/s以上、且仍更优选3.0mm2/s以上。此外，上限优选为4.0mm2/s以下，更优选3.9mm2/s以下、且仍更优选3.8mm2/s以下。具体范围为2.5mm2/s至4.0mm2/s、优选2.8mm2/s至3.9mm2/s、更优选3.0mm2/s至3.8mm2/s。当润滑油基础油的100℃下的运动粘度为4.3mm2/s以下时，可获得充分的节油性能。此外，润滑油基础油的100℃下的运动粘度可为2.0mm2/s以上。这可确保润滑位点处的油膜形成和减少润滑油组合物的蒸发损失。
100℃下的运动粘度是指混合在一起的所有润滑油基础油的运动粘度，即基础油作为整体的运动粘度。换言之，在包含多种基础油时，这不是指一种特定润滑油基础油的运动粘度。
注意，如本文所用，词语“100℃下的运动粘度”是指根据ASTM D-445测定的100℃下的运动粘度。
在本发明的润滑油组合物中，基于润滑油组合物总量的润滑油基础油的含量为例如50质量％至95质量％，优选60质量％至95质量％、更优选70质量％至95质量％、仍更优选80质量％至95质量％、且最优选85质量％至95质量％。
[B]含硼酸钙的金属系清洁剂
本发明的润滑油组合物包含含硼酸钙的金属系清洁剂作为金属系清洁剂。含硼酸钙的金属系清洁剂的实例包括硼酸水杨酸钙、硼酸磺酸钙、或硼酸苯酚钙。优选硼酸水杨酸钙。
硼酸水杨酸钙是用硼酸或硼酸盐过碱化的水杨酸钙。水杨酸钙的实例包括由下式(1)表示的化合物。
[式1]
(式1)
Figure BDA0003709755810000051
其中，R1各自独立地表示C14-30烷基或烯基，n表示1或2。Ca表示钙。此处，n优选为1。注意，当n＝2时，不同的R1基团可组合使用。
磺酸钙的优选实例包括如通过烷基芳香族化合物的磺化来获得的烷基芳香族磺酸的钙盐。还可以使用其碱性或过碱性盐。烷基芳香族化合物的重均分子量优选为300至1500、且更优选400至700。
烷基芳香族磺酸的实例包括所谓的石油磺酸或合成磺酸。本文中石油磺酸的实例包括矿物油的润滑油馏分中的磺化烷基芳香族化合物或所谓的红木酸(mahogany acid)，一种白油生产期间的副产物。合成磺酸的其它实例包括如通过回收洗涤剂原料烷基苯制造厂中的副产物、或通过将苯用聚烯烃来烷基化而获得的具有直链或支链烷基的磺化烷基苯。合成磺酸的另一实例为磺化烷基萘，例如磺化二壬基萘。对用于烷基芳香族化合物的磺化的磺化剂没有特别限制。例如，可使用发烟硫酸或无水硫酸。
硼酸磺酸钙是用硼酸或硼酸盐过碱化的磺酸钙。磺酸钙的具体实例包括由下式(2)表示的化合物。
[式2]
(式2)
Figure BDA0003709755810000061
其中，R2各自独立地表示C10-80烷基或烯基，和n表示1或2。Ca表示钙。此处，n优选为1。注意，当n＝2时，不同的R2基团可组合使用。在上式(2)中，优选使用包含其中R2各自独立地表示C10-40烷基或烯基的那些作为主要组分(例如，基于硼酸磺酸钙中磺酸盐的总量为90mol质量％以上)的硼酸磺酸钙。
硼酸苯酚钙是用硼酸或硼酸盐过碱化的苯酚钙。苯酚钙的具体实例包括由下式(3)表示的化合物。
[式3]
(式3)
Figure BDA0003709755810000071
其中，R3表示C6-21直链或支链、饱和或不饱和的烷基或烯基，和A表示硫醚(-S-)基或亚甲(-CH2-)基，和n为1至3的整数。注意，两个以上的不同的R3基团可组合使用。
式(3)中R3的碳原子数优选为9至18、且更优选9至15。可通过将R3的碳原子数设定为下限以上来改善基础油中的溶解性。此外，如果R3的碳原子数为上限以下，生产为容易的。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中所含有的含硼酸钙的金属系清洁剂的钙的量为500质量ppm以上且小于1500质量ppm。源自含硼酸钙的金属系清洁剂的钙的量优选为700质量ppm以上、且更优选900质量ppm以上。上限优选为1450质量ppm以下、且更优选1400质量ppm以下。具体范围优选为700质量ppm至1450质量ppm、且更优选900质量ppm至1400质量ppm。可将源自含硼酸钙的金属系清洁剂的钙含量设定为在上述范围内。这使得即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，也能够保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。如本文所用，除非另外指出，否则油中例如钙、镁、锌、硼、磷、或钼等各元素的含量应是根据JPI-5S-62、通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(强度比法(内标法))测定的。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中所含有的含硼酸钙的金属系清洁剂的硼的量优选为100质量ppm以上、更优选200质量ppm以上、更优选270质量ppm以上、且最优选350质量ppm以上。上限优选为800质量ppm以下、更优选700质量ppm以下、仍更优选600质量ppm以下、且最优选550质量ppm以下。具体范围优选为100质量ppm至800质量ppm、更优选200质量ppm至700质量ppm、仍更优选300质量ppm至600质量ppm、且最优选350质量ppm至550质量ppm。
(含硼酸钙的金属系清洁剂的碱值)
本发明的润滑油组合物中所含有的含硼酸钙的金属系清洁剂的碱值优选为140mgKOH/g以上、更优选160mgKOH/g以上、且仍更优选180mgKOH/g以上。上限优选为500mgKOH/g以下、更优选400mgKOH/g以下、且仍更优选300mgKOH/g以下。具体范围优选为140mgKOH/g至500mgKOH/g、更优选160mgKOH/g至400mgKOH/g、且仍更优选180mgKOH/g至300mgKOH/g。注意，碱值是根据JIS K 2501:2003的第9章测定的。
[D]磺酸镁
本发明的润滑油组合物优选进一步包含磺酸镁作为金属系清洁剂。
磺酸镁的优选实例包括如通过烷基芳香族化合物的磺化来获得的烷基芳香族磺酸的镁盐。还可以使用其碱性或过碱性盐。烷基芳香族化合物的重均分子量优选为300至1500、且更优选400至700。
烷基芳香族磺酸的实例包括所谓的石油磺酸或合成磺酸。本文中石油磺酸的实例包括矿物油的润滑油馏分中的磺化烷基芳香族化合物或所谓的红木酸，一种白油生产期间的副产物。合成磺酸的其它实例包括如通过回收洗涤剂原料烷基苯制造厂中的副产物、或通过将苯用聚烯烃来烷基化而获得的具有直链或支链烷基的磺化烷基苯。合成磺酸的另一实例为磺化烷基萘，例如磺化二壬基萘。对用于烷基芳香族化合物的磺化的磺化剂没有特别限制。例如，可使用发烟硫酸或无水硫酸。
磺酸镁的实例包括由下式(4)表示的化合物。
[式4]
(式4)
Figure BDA0003709755810000091
其中，R4各自独立地表示C10-80烷基或烯基，和n表示1或2。Mg表示镁。此处，n优选为1。注意，当n＝2时，不同的R4基团可组合使用。磺酸镁可用碳酸盐或硼酸盐过碱化。在上式(4)中，优选使用包含其中R4各自独立地表示C10-40烷基或烯基的那些作为主要组分(例如，基于磺酸镁中磺酸盐的总量为90mol质量％以上)的磺酸镁。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中所含有的磺酸镁的镁的量优选为200质量ppm以上、且更优选300质量ppm以上。上限优选为1000质量ppm以下、且更优选600质量ppm以下。具体范围优选为200质量ppm至1000质量ppm、且更优选300质量ppm至600质量ppm。
(碱值)
本发明的润滑油组合物中所含有的磺酸镁的碱值优选为200mgKOH/g以上、更优选250mgKOH/g以上、且仍更优选300mgKOH/g以上。上限优选为600mgKOH/g以下、更优选500mgKOH/g以下、且仍更优选450mgKOH/g以下。具体范围优选为200mgKOH/g至600mgKOH/g、更优选250mgKOH/g至500mgKOH/g、且仍更优选300mgKOH/g至450mgKOH/g。
只要不损害本发明的效果，本发明的润滑油组合物可包含除了含硼酸钙的金属系清洁剂或磺酸镁以外的其它金属系清洁剂，例如未用硼酸或硼酸盐过碱化的含钙的清洁剂。
本发明的润滑油组合物可包含未用硼酸或硼酸盐过碱化的含钙的清洁剂。在这种情况下，源自清洁剂的钙的量优选为900质量ppm以下、更优选800质量ppm以下、且仍更优选700质量ppm以下。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中的金属系清洁剂的钙的总量优选为400质量ppm以上、更优选700质量ppm以上、且仍更优选1000质量ppm以上。上限优选为1550质量ppm以下、更优选1500质量ppm以下、且仍更优选1400质量ppm以下。具体范围优选为400质量ppm至1550质量ppm、更优选700质量ppm至1500质量ppm、且仍更优选1000质量ppm至1400质量ppm。如果钙的总量超过上述上限，润滑油组合物的摩擦特性不一定保持为低的。
[C]粘度指数改进剂
本发明的润滑油组合物优选包含粘度指数改进剂。作为粘度指数改进剂，可以使用通常用于内燃机用润滑油组合物领域的那些。具体实例包括聚甲基丙烯酸酯、烯烃共聚物、聚丁烯、聚异丁烯(polyisobutene)、聚异丁基烯(polyisobutylene)、聚苯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、或苯乙烯-二烯共聚物、或其氢化物。优选聚甲基丙烯酸酯。
本发明的润滑油组合物中所含有的粘度指数改进剂的重均分子量优选为10,000以上、更优选50,000以上、且仍更优选100,000以上。上限优选为1,000,000以下、更优选800,000以下、且仍更优选600,000以下。具体范围优选为10,000至1,000,000、更优选50,000至800,000、且仍更优选100,000至600,000。
高分子量聚合物的重均分子量是指通过凝胶渗透色谱法确定的值(以聚苯乙烯计的分子量)。
本发明的润滑油组合物可包含粘度指数改进剂。在这种情况下，根据需要，可调整含量，使得润滑油组合物的粘度指数优选为140至350、更优选150至300、且仍更优选180至290。
当本发明的润滑油组合物包含粘度指数改进剂时，其基于润滑油组合物的总量的含量为0.1质量％以上、优选1质量％以上、更优选3质量％以上、且仍更优选4质量％以上。上限为15质量％以下、优选12质量％以下、更优选10质量％以下、且仍更优选8质量％以下。具体范围为0.1质量％至15质量％、优选1质量％至12质量％、更优选3质量％至10质量％、且仍更优选4质量％至8质量％。
[E]钼系摩擦调整剂
本发明的润滑油组合物优选进一步包含钼系摩擦调整剂作为摩擦调整剂。钼系摩擦调整剂优选为二硫代氨基甲酸钼(下文中，简称为MoDTC)。
使用的MoDTC可为例如由下式(5)表示的化合物。
[式5]
(式5)
Figure BDA0003709755810000111
其中，R5至R8可相同或不同并且各自为C2-24烷基或C6-24(烷基)芳基、且优选为C4-13烷基或C10-15(烷基)芳基。烷基可为伯烷基、仲烷基、或叔烷基中的任意者，并且可为直链或支链的。注意，“(烷基)芳基”是指芳基或烷基芳基。在烷基芳基中，芳香环中烷基的任何取代位置是允许的。X1至X4各自独立地为硫原子或氧原子，并且X1至X4的至少一者为硫原子。
除了MoDTC以外的钼系摩擦调整剂的实例包括二硫代磷酸钼、钼氧化物、钼酸、钼酸盐(例如，钼酸铵)、二硫化钼、钼酸的硫化物、或含硫的有机钼化合物。
本发明的润滑油组合物可包含钼系摩擦调整剂。在这种情况下，基于润滑油组合物的总量，源自钼系摩擦调整剂的钼的量优选为100质量ppm以上、更优选300质量ppm以上、更优选500质量ppm以上、且最优选700质量ppm以上。上限优选为2000质量ppm以下、更优选1000质量ppm以下、且仍更优选800质量ppm以下。具体范围优选为100质量ppm至2000质量ppm、更优选300质量ppm至1000质量ppm、仍更优选500质量ppm至800质量ppm、且最优选700质量ppm至800质量ppm。如果钼含量为下限以上，可增强节油性能。此外，如果钼含量为上限以下，可增加润滑油组合物贮存稳定性。
(其它的添加剂)
本发明的润滑油组合物可进一步包含抗磨剂、抗氧化剂、和/或分散剂。
优选添加二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)作为抗磨剂。二烷基二硫代磷酸锌的实例包括由下式(6)表示的化合物。
[式6]
(式6)
Figure BDA0003709755810000121
其中，R9至R12各自独立地为直链或支链C1-24烷基。该烷基可为伯烷基、仲烷基、或叔烷基。二烷基二硫代磷酸锌优选为具有伯烷基的二硫代磷酸锌(伯ZnDTP)或含有仲烷基的二硫代磷酸锌(仲ZnDTP)。特别地，优选主要由含有仲烷基的二硫代磷酸锌构成的那些以增加耐磨耗性。
在本发明的润滑油组合物中，可单独地使用一种二烷基二硫代磷酸锌、或可组合使用其两种以上。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中所含有的二烷基二硫代磷酸锌的磷的量优选为100质量ppm以上、更优选500质量ppm以上、且仍更优选600质量ppm以上。上限优选为2000质量ppm以下、更优选1000质量ppm以下、且仍更优选800质量ppm以下。具体范围优选为100质量ppm至2000质量ppm、更优选500质量ppm至1000质量ppm、且仍更优选600质量ppm至800质量ppm。
基于润滑油组合物的总量，源自本发明的润滑油组合物中所含有的二烷基二硫代磷酸锌的锌的量优选为100质量ppm以上、更优选500质量ppm以上、且仍更优选700质量ppm以上。上限优选为2000质量ppm以下、更优选1500质量ppm以下、且仍更优选1000质量ppm以下。具体范围优选为100质量ppm至2000质量ppm、更优选500质量ppm至1500质量ppm、且仍更优选700质量ppm至1000质量ppm。
作为抗氧化剂，可以使用已知的抗氧化剂，例如酚系抗氧化剂或胺系抗氧化剂。实例包括胺系抗氧化剂(例如，烷基化二苯胺、苯基-α-萘胺、烷基化-α-萘胺)或酚系抗氧化剂(例如，2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、4,4'-亚甲基双(2,6-二-叔丁基苯酚))。
润滑油组合物可包含抗氧化剂。在这种情况下，基于润滑油组合物的总量，含量通常为5.0质量％以下、优选3.0质量％以下和优选0.1质量％以上、且更优选0.5质量％以上。
分散剂的实例包括无灰分散剂，例如丁二酰亚胺或苄胺。
润滑油组合物可包含分散剂。在这种情况下，基于润滑油组合物的总量，含量通常为5.0质量％以下且优选0.1质量％以上。
为了进一步改善性能，取决于用途，本发明的润滑油组合物可包含通常用于润滑油的其它添加剂(一种或多种)。这样的添加剂(一种或多种)的实例包括例如抗磨剂、极压剂、流动点下降剂、腐蚀抑制剂、防锈剂、金属减活剂和/或消泡剂等添加剂(一种或多种)。
(内燃机用润滑油组合物)
本发明的润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度优选为1.7mPa·s至2.3mPa·s、更优选1.7mPa·s至2.2mPa·s、且仍更优选1.7mPa·s至2.1mPa·s。在低于1.7mPa·s的情况下，润滑性可为不充分的。
注意，150℃下的HTHS粘度是指如ASTM D 4683中规定的150℃下的高温高剪切粘度。
本发明的润滑油组合物的粘度指数优选为140至350、更优选150至300、且仍更优选180至290。如果润滑油组合物的粘度指数为140以上，可改善节油性能，同时可保持150℃下的HTHS粘度为低的。此外，如果润滑油组合物的粘度指数超过350，蒸发性可劣化。
注意，如本文所用，粘度指数是指根据JIS K 2283:2000测定的粘度指数。
本发明的润滑油组合物的40℃下的运动粘度优选为10mm2/s以上、且更优选14mm2/s以上。上限优选为40mm2/s以下、更优选35mm2/s以下、且仍更优选30mm2/s以下。具体范围优选为10mm2/s至40mm2/s、更优选14mm2/s至35mm2/s、且仍更优选14mm2/s至30mm2/s。当润滑油组合物的40℃下的运动粘度为40mm2/s以下时，可获得充分的节油性能。此外，润滑油组合物的40℃下的运动粘度可为10mm2/s以上。这可确保润滑位点处的油膜形成和减少润滑油组合物的蒸发损失。
注意，如本文所用，词语“40℃下的运动粘度”是指根据ASTM D-445测定的40℃下的运动粘度。
本发明的润滑油组合物的100℃下的运动粘度优选为3.0mm2/s以上、且更优选4.0mm2/s以上。上限优选为7.0mm2/s以下、且更优选6.0mm2/s以下。具体范围优选为3.0mm2/s至7.0mm2/s、且更优选4.0mm2/s至6.0mm2/s。当润滑油组合物的100℃下的运动粘度为7.0mm2/s以下时，可获得充分的节油性能。此外，润滑油组合物的100℃下的运动粘度可为3.0mm2/s以上。这可确保润滑位点处的油膜形成和减少润滑油组合物的蒸发损失。
注意，如本文所用，词语“100℃下的运动粘度”是指根据ASTM D-445测定的100℃下的运动粘度。
本发明的润滑油组合物的15℃下的密度(ρ15)优选为0.860g/cm3以下、且更优选0.850g/cm3以下。注意，如本文所用，词语“15℃下的密度”是指根据ASTM D4052测定的15℃下的密度。
本发明的润滑油组合物的250℃下的NOACK蒸发损失优选为10质量％至40质量％、更优选13质量％至40质量％、仍更优选15质量％至40质量％、仍更优选20质量％至40质量％、仍更优选22质量％至40质量％、仍更优选25质量％至40质量％、仍更优选27质量％至40质量％、且最优选30质量％至40质量％。在本发明中，即使在使用其中润滑油组合物中的NOACK蒸发损失增加的低粘度基础油的情况下，也可保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。
注意，如本文所用，“NOACK蒸发损失”或“由NOACK法测定的蒸发损失”是指根据ASTM D 5800测定的润滑油的蒸发量。
实施例
使用实施例以在下文中描述本发明。然而，本发明不限于以下公开。除非另外特别指出，否则“％”表示质量％。
<润滑油配方>
在各个实施例或比较例中，以表1至2中指定的各配方比共混基础油和添加剂以制备各试验润滑油组合物。如下文中所示评价获得的各试验润滑油组合物。表1至2显示评价结果。
(A)基础油
·基础油1：第III组基础油(矿物油)，运动粘度：4.2mm2/s(100℃)，粘度指数：135
·基础油2：第II组基础油(矿物油)，运动粘度：3.1mm2/s(100℃)，粘度指数：106
通过以表1至2中指定的各质量比混合基础油来制备各润滑油基础油。表中，基础油的数目各自表示基于基础油的总量的质量比。
如表1至2中所列出的添加添加剂。添加剂的详情如下。共混的各添加剂的量是基于润滑油组合物的总量。
(B)金属系清洁剂
·金属系清洁剂1：硼酸水杨酸钙(钙含量：6.8质量％，硼含量：2.7质量％，碱值：190mgKOH/g)
·金属系清洁剂2：水杨酸钙(钙含量：8.0质量％，碱值：225mgKOH/g)
·金属系清洁剂3：磺酸镁(镁含量：9.1质量％，碱值：405mgKOH/g)
(C)粘度指数改进剂
·粘度指数改进剂1：聚甲基丙烯酸酯(重均分子量：520,000)
(D)抗磨剂
·抗磨剂1：二烷基二硫代磷酸锌(锌含量：9.3质量％，磷含量：8.5质量％，硫含量：17.6质量％；仲ZnDTP)
(E)摩擦调整剂
·摩擦调整剂1：二硫代氨基甲酸钼(钼含量：10.1质量％，硫含量：10.8质量％)
(F)分散剂
·分散剂1：烯基琥珀酸酯聚亚烷基聚酰亚胺(alkenyl succinate polyalkylenepolyimide)(氮含量：1.75质量％)
(G)抗氧化剂
·抗氧化剂1：烷基化二苯胺
·抗氧化剂2：苯丙酸，3,4-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-C7,C9侧链烷基酯
<评价过程>
(1)摩擦特性
测试了各试验润滑油组合物的摩擦特性。MTM(微型牵引机(Mini TractionMachine))试验机(PCS Instruments Inc.制造)用于计算作为摩擦系数(μ)的各润滑油组合物在恒定载荷和滑动率下的摩擦特性。测试条件如下文中所示。在本测试中，说明了随着摩擦系数变得越小，摩擦特性越好。注意，摩擦系数是在250mm/s的圆周速度下滑动1h后获得的值。
滚动速度：200mm/s
载荷：30N
滑动率：50％
油温：100℃
下文中的表1-2显示各试验润滑油组合物的评价结果。注意，实施例1至4或比较例1至6中的各试验润滑油组合物的15℃下的密度全部为0.850g/cm3以下。
[表1]
Figure BDA0003709755810000171
[表2]
Figure BDA0003709755810000181
在实施例1至4中，即使NOACK蒸发损失的值增加，摩擦系数也不增加。
在比较例1至4中，随着NOACK蒸发损失的值增加，摩擦系数增加。
在粘度指数低于140的比较例5中或在钙的总量为1600质量ppm的比较例6中摩擦系数增加。
产业上的可利用性
本发明提供内燃机用润滑油组合物，其使得即使在使用高蒸发性基础油以使粘度低的情况下，也可保持润滑油组合物的摩擦特性为低的。

Claims (17)

1.一种内燃机用润滑油组合物，其包括：
(A)含有至少一种矿物油系基础油且100℃下的运动粘度为2.0mm2/s以上且4.3mm2/s以下的润滑油基础油，和
(B)基于所述组合物的总量，以钙计为500质量ppm以上且小于1500质量ppm的量的含硼酸钙的金属系清洁剂，其中
所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为10质量％以上且40质量％以下，和
所述组合物的粘度指数为140以上且350以下。
2.根据权利要求1所述的内燃机用润滑油组合物，其还包括(C)粘度指数改进剂，
其中所述粘度指数改进剂的含量为0.1质量％以上且小于15.0质量％。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物，其还包括(D)基于所述组合物的总量，以镁计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的磺酸镁。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为15质量％以上且40质量％以下。
5.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物，其还包括(E)基于所述组合物的总量，以钼计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的钼系摩擦调整剂。
6.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
7.根据权利要求1或2所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
8.根据权利要求3所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述组合物的由NOACK法(250℃，1h)测定的蒸发损失为15质量％以上且40质量％以下。
9.根据权利要求3所述的内燃机用润滑油组合物，其还包括(E)基于所述组合物的总量，以钼计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的钼系摩擦调整剂。
10.根据权利要求4所述的内燃机用润滑油组合物，其还包括(E)基于所述组合物的总量，以钼计为100质量ppm以上且1000质量ppm以下的量的钼系摩擦调整剂。
11.根据权利要求3所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
12.根据权利要求4所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
13.根据权利要求5所述的内燃机用润滑油组合物，其中所述含硼酸钙的金属系清洁剂是硼酸水杨酸钙。
14.根据权利要求3所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
15.根据权利要求4所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
16.根据权利要求5所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
17.根据权利要求6所述的内燃机用润滑油组合物，其中
所述润滑油基础油(A)的100℃下的运动粘度为2.5mm2/s以上且4.0mm2/s以下，和
所述组合物的150℃下的HTHS粘度为2.3mPa·s以下。
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