CN116867881A - 润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
提供润滑油组合物,其含有:基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D),其中,前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),在用FT‑IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm‑1处的峰强度Abs(1705cm‑1)与1390cm‑1处的峰强度Abs(1390cm‑1)之比[Abs(1705cm‑1)/Abs(1390cm‑1)]为7.5以下,以前述分散剂(D)的总量为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,100℃时的运动粘度为9.3mm2/s以下,含有钼系摩擦调节剂和丁二酰亚胺化合物,同时摩擦系数降低效果优异。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油组合物。
背景技术
近年来,为了减轻环境负荷,对于汽车等的车辆,需求燃油经济性的提高。作为提高燃油经济性的方法,已知通过使润滑油组合物的粘度降低、搅拌损失的下降、降低流体润滑下的油膜粘性阻力,由此抑制能量损失的方法。
另一方面,通过润滑油组合物的低粘度化,润滑油膜变薄,由金属接触导致的摩擦损失增加,因此,为了进一步的燃油经济性的提高,需求更高的金属摩擦降低作用,从而加速了钼系摩擦调节剂的利用。
此外,润滑油组合物不仅被要求摩擦系数的降低,还被要求长期维持高温清净分散性,因此在润滑油组合物中也使用了清净剂和分散剂。
作为分散剂,已知例如使用了丁二酰亚胺化合物(参考例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-31405号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,作为本发明人等进行研究的结果,可知在润滑油组合物的温度高的环境下,作为润滑油组合物的分散剂包含的丁二酰亚胺化合物阻碍钼系摩擦调节剂的摩擦降低作用,有时不能发挥基于钼系摩擦调节剂的摩擦系数降低效果。
本发明是鉴于上述问题点而作出的发明,其课题在于提供包含钼系摩擦调节剂和丁二酰亚胺化合物、同时摩擦系数降低效果优异的润滑油组合物。
用于解决课题的方案
本发明人等通过努力研究,发现特定的润滑油组合物可解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明提供了下述[1]。
[1]润滑油组合物,其含有:基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D),其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm2/s以下。
发明效果
根据本发明,可提供包含钼系摩擦调节剂和丁二酰亚胺化合物、同时摩擦系数降低效果优异的润滑油组合物。
具体实施方式
本说明书中,对于优选的数值范围(例如,含量等范围),阶段性地记载的下限值和上限值能够各自独立地组合。例如,根据“优选为10以上,更优选为30以上,进一步优选为40以上”这样的下限值的记载、和“优选为90以下,更优选为80以下,进一步优选为70以下”这样的上限值的记载,作为适合范围,也可以选择例如“10以上且70以下”、“30以上且70以下”、“40以上且80以下”之类的各自独立选择的下限值与上限值组合的范围。此外,根据同样的记载,例如也可以选择“40以上”或“70以下”之类仅规定下限值或上限值中一者的范围。此外,例如,对于可以从“优选为10以上且90以下、更优选为30以上且80以下、进一步优选为40以上且70以下”、“优选为10~90、更优选为30~80、进一步优选为40~70”这样的记载中选择的适合范围,也同样如此。应予说明,本说明书中,数值范围的记载中,例如“10~90”这样的记载与“10以上且90以下”相同含义。应予说明,与数值范围的记载相关的“以上”、“以下”、“小于”、“超过”的数值也能够任意组合。
应予说明,在本说明书中,例如“(甲基)丙烯酸酯”作为表示“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”这两者的术语使用,对于其他类似的术语、同样的标记,也是相同的。
在本说明书中,将“40℃时的运动粘度”也称为“40℃运动粘度”。同样地,将“100℃时的运动粘度”也称为“100℃运动粘度”。
[润滑油组合物]
本实施方式的润滑油组合物是含有基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)的润滑油组合物,其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm2/s以下。
为了解决上述课题,本发明人等进行了努力研究,结果发现:润滑油组合物中的分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),利用FT-IR法测定非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中的特定的峰的强度满足特定的条件时,分散剂(D)难以阻碍钼系摩擦调节剂的摩擦降低作用,可得到发挥基于钼系摩擦调节剂的摩擦系数降低效果的润滑油组合物。
具体地,本发明人等发现了以下内容。
在前述IR光谱中,1705cm-1处的红外线吸收源于在非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺中包含的酰亚胺骨架内的羰基的C=O伸缩振动而产生。而且,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与酰亚胺骨架内的羰基的量成比例。
此外,在前述IR光谱中,1390cm-1处的红外线吸收源于在非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺中包含的聚异丁烯基链的末端的甲基CH 3的变角振动而产生。而且,1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)与聚异丁烯基链的末端的甲基CH 3的量成比例。
而且,这些峰的强度比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]是指非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺中的、作为含有羰基且极性部位的酰亚胺骨架、与作为含有甲基且非极性部位的聚异丁烯基链的相对比率。
前述比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)与前述比超过7.5的该化合物相比较,该化合物内的相对于非极性部位的极性部位的比率相对较少。因此,本发明人等发现:在也包含作为非极性溶媒的基础油(A)、和作为极性的钼系摩擦调节剂(B)的润滑油组合物中,非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)难以阻碍钼系摩擦调节剂(B)的摩擦减少作用。
此外,本发明人等可知:分散剂(D)即便包含前述比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),若前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量以分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计小于50质量%,则不能得到充分的摩擦减小效果(参考后述的比较例1)。
因此,本发明人等发现:为了得到充分的摩擦减小效果,非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量以分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计需要为50质量%以上。
应予说明,在本发明中,非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量不是以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准,而是以分散剂(D)的总量(100质量%)为基准限定,这具有意义。这是因为即使以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为相同量、以分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量也不同的情况下,根据其他分散剂的影响,润滑油组合物的摩擦减小效果发生变化。
基于这些见解,本发明人等进而反复进行了努力研究,从而完成了本发明。
应予说明,在以下的说明中,也将基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)分别称为成分(A)、成分(B)、成分(C)、和成分(D)。
此外,在以下的说明中,也将非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)、前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)以外的非硼改性丁二酰亚胺(D2)、和硼改性丁二酰亚胺(D3)分别称为成分(D1)、成分(D2)、和成分(D3)。
在本实施方式的润滑油组合物中,成分(A)、成分(B)、成分(C)、和成分(D)的总计含量优选为70质量%以上,更优选为75质量%以上,进一步优选为80质量%以上。
此外,在本实施方式的润滑油组合物中,成分(A)、成分(B)、成分(C)、和成分(D)的总计含量的上限值可以为100质量%。但是,润滑油组合物包含除成分(A)、成分(B)、成分(C)、和成分(D)以外的其他成分时,成分(A)、成分(B)、成分(C)、和成分(D)的总计含量的上限值只要根据与其他成分的关系调整即可,优选为95质量%以下,更优选为90质量%以下,进一步优选为85质量%以下。
以下,对于本实施方式的润滑油组合物中包含的各成分进行说明。
<基础油(A)>
本实施方式的润滑油组合物含有基础油(A)。作为基础油(A),能够没有特别限制地使用选自以往作为润滑油的基础油使用的矿物油和合成油中的1种以上。
作为矿物油,可以列举例如通过将石蜡基原油、中间基原油或环烷基原油等原油进行常压蒸馏而得的常压残油;将前述常压残油进行减压蒸馏所得到的馏出油;对前述馏出油实施溶剂脱沥青、溶剂提取、氢化精制、氢化裂解、高度氢化裂解、溶剂脱蜡、催化脱蜡、氢化异构化脱蜡等中的1种以上的纯化处理而得到的矿物油等。
作为合成油,可以列举例如α-烯烃均聚物、α-烯烃共聚物(例如,乙烯-α-烯烃共聚物等的碳原子数8~14的α-烯烃共聚物)等聚α-烯烃;异链烷烃;多元醇酯和二元酸酯等各种酯;聚苯醚等各种醚;聚亚烷基二醇;烷基苯;烷基萘;通过对利用费托法等由天然气制造的蜡(气液(GTL)蜡(Gas To Liquids WAX))进行异构化而得到的GTL基础油等。
作为本实施方式中使用的基础油,优选是被分类为API(美国石油协会)的基础油类别的第2类或第3类的基础油,更优选是被分类为第3类的基础油。
基础油(A)可单独使用选自矿物油中的一种,也可以将两种以上组合使用。此外,可以单独使用选自合成油中的一种,也可以将两种以上组合使用。进一步地,可将一种以上的矿物油与一种以上的合成油组合使用。
对于基础油(A)的运动粘度和粘度指数而言,上限值从使燃油经济性良好的观点考虑、下限值从减少由蒸发导致的润滑油组合物的损失、确保油膜保持性的观点考虑,优选设为以下的范围。
基础油(A)的40℃运动粘度优选为2.0mm 2/s~100.0mm 2/s,更优选为2.0mm 2/s~80.0mm 2/s,进一步优选为2.0mm 2/s~60.0mm 2/s,更进一步优选为2.0mm 2/s~40.0mm2/s,进一步更优选为5.0mm 2/s~25.0mm 2/s。
基础油(A)的100℃运动粘度优选为2.0mm 2/s~20.0mm 2/s,更优选为2.0mm 2/s~10.0mm 2/s,进一步优选为2.0mm 2/s~8.0mm 2/s,更进一步优选为2.0mm 2/s~5.0mm 2/s。
基础油(A)的粘度指数优选为80以上,更优选为90以上,进一步优选为100以上,更进一步优选为105以上,进一步更优选为120以上。
前述40℃运动粘度、前述100℃运动粘度、和前述粘度指数能够根据JIS K 2283:2000测定或算出。
此外,基础油(A)为含有两种以上的基础油的混合基础油时,混合基础油的运动粘度和粘度指数优选为上述范围内。
在本实施方式的润滑油组合物中,基础油(A)的含量没有特别限定,从更易于发挥本发明效果的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为60质量%~99质量%,更优选为70质量%~95质量%,进一步优选为80质量%~93质量%。
<钼系摩擦调节剂(B)>
本实施方式的润滑油组合物含有钼系摩擦调节剂(B)。通过在润滑油组合物中含有钼系摩擦调节剂(B),能够使摩擦降低作用良好。特别地,在润滑油组合物的温度高的环境中,能够有效地发挥摩擦降低作用。
作为钼系摩擦调节剂(B),只要是具有钼原子的化合物就可以使用,可举出例如二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二硫代磷酸钼(MoDTP)、钼酸的胺盐等。其中,从降低金属间摩擦系数而得到优异的燃油经济性的观点考虑,优选为二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二硫代磷酸钼(MoDTP),更优选为二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)。
作为二硫代氨基甲酸钼(MoDTC),可举出例如在一分子中包含2个钼原子的二核的二硫代氨基甲酸钼、在一分子中包含3个钼原子的三核的二硫代氨基甲酸钼。
作为二核的二硫代氨基甲酸钼,可举出例如下述通式(B-1)所示的化合物、下述通式(B-2)所示的化合物。
[化1]
在上述通式(B-1)和(B-2)中,R11~R14分别独立地表示烃基,它们相互可以相同,也可以不同。
X 11~X 18分别独立地表示氧原子或硫原子,相互可以相同,也可以不同。其中,式(B-1)中的X11~X 18中的至少二个为硫原子。
可作为R11~R14选择的烃基的碳原子数优选为6~22。
可作为上述通式(B-1)和(B-2)中的R11~R14选择的该烃基,可举出例如烷基、烯基、环烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基等。
作为该烷基,可举出例如己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
作为该烯基,可举出例如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基等。
作为该环烷基,可举出例如环己基、二甲基环己基、乙基环己基、甲基环己基甲基、环己基乙基、丙基环己基、丁基环己基、庚基环己基等。
作为该芳基,可举出例如苯基、萘基、蒽基、联苯基、三联苯基等。
作为该烷基芳基,可举出例如甲苯基、二甲基苯基、丁基苯基、壬基苯基、二甲基萘基等。
作为该芳基烷基,可举出例如甲基苄基、苯基甲基、苯基乙基、二苯基甲基等。
其中,优选为下述结构式(B-3)所示的二烷基二硫代氨基甲酸钼。
[化2]
[上述结构式(B-3)中,R1、R2、R3、和R4分别独立地表示碳原子数4~22的脂肪族烃基。X 1和X2为硫原子,X 3和X4为氧原子。]
上述R1、R2、R3、和R4分别独立地优选包含作为碳原子数4~12的脂肪族烃基的短链取代基组或作为碳原子数13~22的脂肪族烃基的长链取代基组。
作为可作为短链取代基组选择的、碳原子数4~12的脂肪族烃基,可举出例如碳原子数4~12的烷基、碳原子数4~12的烯基等。
具体地,可举出例如丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基等。它们可以是直链状,也可以是支链状。应予说明,可作为短链取代基组选择的脂肪族烃基的碳原子数从更易于发挥本发明效果的观点考虑,优选为5~11,更优选为6~10,进一步优选为7~9。
作为可作为长链取代基组选择的、碳原子数13~22的脂肪族烃基,可举出例如碳原子数13~22的烷基、碳原子数13~22的烯基等。
具体地,可举出例如十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、油烯基、十九烯基、二十烯基、二十一烯基、二十二烯基等。它们可以是直链状,也可以是支链状。
应予说明,可作为长链取代基组选择的脂肪族烃基的碳原子数从更易于发挥本发明效果的观点考虑,优选为13~20,更优选为13~16,进一步优选为13~14。
前述结构式(1)所示的二烷基二硫代氨基甲酸钼的全部分子中的前述短链取代基组与前述长链取代基组的摩尔比(前述短链取代基组:前述长链取代基组)优选为10:90~90:10,更优选为30:70~70:30,进一步优选为40:60~60:40。
作为三核的二硫代氨基甲酸钼,可举出例如下述通式(B-4)所示的化合物。
Mo3SkEmLnApQz (B-4)
前述通式(B-4)中,k为1以上的整数,m为0以上的整数,k+m为4~10的整数,优选为4~7的整数。n为1~4的整数,p为0以上的整数。z为0~5的整数,含有非化学计量的值。
E分别独立地是氧原子或硒原子,例如是在后述的核中可替换硫的原子。
L分别独立地是具有含有碳原子的有机基团的阴离子性配体,各配体中的该有机基团的碳原子的总计为14个以上,各配体可以相同、也可以不同。
A分别独立地为L以外的阴离子。
Q分别独立地是供给电子的中性化合物,为了满足三核钼化合物上的空的配位而存在。
在本实施方式的润滑油组合物中,钼系摩擦调节剂(B)的含量从降低金属间摩擦系数、得到优异的燃油经济性的观点来看,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以上且5.0质量%以下,更优选为0.30质量%以上且3.0质量%以下,进一步优选为0.50质量%以上且1.5质量%以下。
在本实施方式的润滑油组合物中,源于钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量从提高摩擦降低作用的观点来看,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.01质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.04质量%以上,更进一步优选为0.05质量%以上。
此外,源于钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量从减少硫酸灰分的观点考虑,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.20质量%以下,更优选为0.15质量%以下,进一步优选为0.12质量%以下,更进一步优选为0.10质量%以下。
<金属系清净剂(C)>
本实施方式的润滑油组合物含有金属系清净剂(C)。通过在润滑油组合物中含有金属系清净剂(C),能够提高高温清净分散性。
作为金属系清净剂(C),可举出例如含有选自碱金属和碱土金属中的金属原子的有机酸金属盐化合物,具体地,可举出含有选自碱金属和碱土金属中的金属原子的、金属水杨酸盐、金属酚盐、和金属磺酸盐等。
应予说明,在本说明书中,作为“碱金属”,是指锂、钠、钾、铷、铯、和钫。
此外,作为“碱土金属”,是指铍、镁、钙、锶、和钡。
作为金属系清净剂(C)中所含的金属原子,从提高高温下的清净性的观点考虑,优选为钠、钙、镁、或钡,更优选为钙、镁。
作为金属水杨酸盐,优选为下述通式(c-1)所示的化合物,作为该金属酚盐,优选为下述通式(c-2)所示的化合物,作为该金属磺酸盐,优选为下述通式(c-3)所示的化合物。
[化3]
上述通式(c-1)~(c-3)中,M为选自碱金属和碱土金属中的金属原子,优选为钠、钙、镁、或钡,更优选为钙、镁。此外,M E为碱土金属,优选为钙、镁、或钡,更优选为钙、镁。q为M的价数,其为1或2。R31和R32分别独立地为氢原子或碳原子数1~18的烃基。S表示硫原子。r为0以上的整数,优选为0~3的整数。
作为可作为R31和R32选择的烃基,可举出例如碳原子数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。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,从提高高温清净分散性的观点、和向基础油中的溶解性的观点考虑,优选为选自水杨酸钙、苯酚钙、磺酸钙、水杨酸镁、苯酚镁、和磺酸镁中的一种以上。
这些金属系清净剂(C)可以是中性盐、碱性盐、过碱性盐和它们的混合物中的任一者。
作为前述金属系清净剂(C)的碱值,优选为0~600mgKOH/g。
前述金属系清净剂为碱性盐或过碱性盐时,作为该金属系清净剂的碱值,优选为10~600mgKOH/g,更优选为20~500mgKOH/g。
应予说明,在本说明书中,“碱值”是指根据JIS K25012003“石油制品和润滑油-中和值试验方法”的7.测定的利用高氯酸法所得的碱值。
在本实施方式的润滑油组合物中,金属系清净剂的含量(C)的含量从更易于发挥本发明效果的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.1质量%~5.0质量%,进一步优选为0.2质量%~3.0质量%,更进一步优选为0.3质量%~2.0质量%。
应予说明,金属系清净剂(C)可单独使用,也可将两种以上并用。使用两种以上时的合适的总计含量也与前述的含量相同。
在本实施方式的润滑油组合物中,金属系清净剂(C)中所含的金属原子为钙时,源于前述金属系清净剂(C)的钙原子的含量从高温清净分散性的观点考虑,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.05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。
此外,源于前述金属系清净剂(C)的钙原子的含量从减少硫酸灰分的观点和防止LSPI(异常燃烧)的观点考虑,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.50质量%以下,更优选为0.40质量%以下,进一步优选为0.30质量%以下,更进一步优选为0.20质量%以下,进一步更优选为0.15质量%以下,更加优选为0.13质量%以下。
在本实施方式的润滑油组合物中,金属系清净剂(C)中所含的金属原子为镁时,源于前述金属系清净剂(C)的镁原子的含量从高温清净分散性的观点考虑,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.02质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.04质量%以上。
此外,源于前述金属系清净剂(C)的镁原子的含量从减少硫酸灰分的观点和防止LSPI(异常燃烧)的观点考虑,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.07质量%以下,更优选为0.06质量%以下,进一步优选为0.05质量%以下。
<分散剂(D)>
本实施方式的润滑油组合物含有分散剂(D)。此外,分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)。通过在润滑油组合物中含有包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的分散剂(D),能够长期维持高温清净分散性。
<<非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)>>
分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)。
应予说明,本实施方式的润滑油组合物不含有非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)时,不能长期维持高温清净分散性。
作为非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),优选为下述通式(d-1y)所示的非硼改性丁二酰亚胺化合物(D1y)。
[化4]
在上述通式(d-1y)中,RA1、和RA2分别独立地为聚异丁烯基。
作为上述聚异丁烯基的质均分子量(Mw),优选为500~4000,更优选为900~3000,进一步优选为1300~2800,更进一步优选为1800~2600。
在本发明中,上述聚异丁烯基的质均分子量(Mw)例如对于作为上述烯基的产生源的聚烯烃,在GPC装置(型号:HLC-8220型、东曹株式会社制)上安装柱(制品名:TSKgel GMH-XL 2根、和制品名:G2000H-XL 1根、东曹株式会社制),在检测器:折射率检测器、测定温度:40℃、流动相:四氢呋喃、流速:1.0mL/分钟、浓度0.5mg/ml的条件下进行测定,能够作为经标准聚苯乙烯换算的质均分子量(Mw)进行评价。
此外,作为其他的方法,也可以如下述这样求得:从利用与上述同样的测定方法测定的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的质均分子量中减去属于聚异丁烯基以外的结构的理论分子量后,除以1分子中所含的聚异丁烯基数,将该相除所得的值作为聚异丁烯基的质均分子量(Mw)求得。
上述通式(d-1y)中,RB1和RB2分别独立地为碳原子数2~5的亚烷基。
作为上述亚烷基,可举出例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、各种亚丁基、各种亚戊基等。应予说明,在本说明书中,各种亚丁基等中的“各种”表示包含直链状、支链状、和它们的异构体。
上述通式(d-1y)中,RC为氢原子、碳原子数1~10的烷基、或-(AO)n-H所示的基团(其中,A表示碳原子数2~4的亚烷基,n表示1~10的整数)。
作为上述烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、1,1-二甲基己基、2-乙基己基、壬基、1,1-二甲基庚基、癸基等的直链或支链烷基。
作为A表示的碳原子数2~4的亚烷基,可举出例如亚乙基、亚丙基、各种亚丁基等,优选为亚乙基。
n为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数。
在上述通式(d-1y)中,x2为1~10的整数,优选为3~7的整数,更优选为5或6。
非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)可单独使用非硼改性丁二酰亚胺化合物(D1x)中的一种,或也可将非硼改性丁二酰亚胺化合物(D1x)中的多种组合使用。
非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)例如能够通过下述这样制造,即,使利用聚异丁烯与马来酸酐的反应而得的异丁烯基丁二酸酐与多胺反应,制备具有活性胺氢的烯基丁二酰亚胺(上述通式(d-1y)中的Rc为氢原子的化合物)。此外,能够通过将该活性胺氢的至少一部分取代为上述Rc所示的基团来制造。
作为上述多胺,可举出例如乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺等单独的二胺;二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二(甲基亚乙基)三胺、二亚丁基三胺、三亚丁基四胺、五亚戊基六胺等多亚烷基多胺;氨基乙基哌嗪等哌嗪衍生物;等。
上述活性胺氢的取代反应例如能够使用公知的方法,可举出使具有上述活性胺氢的烯基丁二酰亚胺化合物、与形成上述通式(d-1y)中的Rc的卤代烷基反应的方法。
在利用FT-IR法测定非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下。
若前述比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]超过7.5,则不能充分发挥基于钼系摩擦调节剂(B)的摩擦降低作用。
作为前述比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)],从更为提高钼系摩擦调节剂(B)的摩擦降低作用的观点考虑,优选为5.0以上且7.5以下,更优选为6.0以上且7.3以下,进一步优选为6.5以上且7.1以下。
作为IR光谱,利用使用了FT-IR法的测定器,能够在公知的条件下测定。具体地,能够利用后述的实施例中记载的方法进行测定。
前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计为50质量%以上,优选为50质量%以上且95质量%以下,更优选为63质量%以上且85质量%以下,进一步优选为65质量%以上且80质量%以下。若前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量以分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计小于50质量%,则不能得到充分的摩擦减小效果。
在本实施方式的润滑油组合物中,成分(D1)的含量从更为提高摩擦降低作用的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以上4.0质量%以下,更优选为1.5质量%以上且3.0质量%以下,进一步优选为1.6质量%以上且2.0质量%以下。
<<成分(D1)以外的非硼改性丁二酰亚胺(D2)>>
分散剂(D)也可进一步包含前述成分(D1)以外的非硼改性丁二酰亚胺(D2)。
分散剂(D)不含成分(D1)时,即使分散剂(D)包含成分(D1)以外的非硼改性丁二酰亚胺(D2),也不能充分发挥基于钼系摩擦调节剂(B)的摩擦降低作用。
作为前述成分(D1)以外的非硼改性丁二酰亚胺(D2),优选为选自下述通式(d-2x)所示的单丁二酰亚胺(D2x)和下述通式(d-2y)所示的双丁二酰亚胺(D2y)中的一种以上的非硼改性丁二酰亚胺化合物(D2z)。
[化5]
在上述通式(d-2x)和(d-2y)中,RA、RA1、和RA2分别独立地为烯基。
作为上述烯基,可举出例如聚丁烯基、聚异丁烯基、乙烯-丙烯共聚物等,其中,优选为聚丁烯基、聚异丁烯基,更优选为聚异丁烯基。
上述烯基的质均分子量(Mw)优选为500~4000,更优选为900~3000,进一步优选为1300~2800,更进一步优选为1800~2600。
在本发明中,上述烯基的质均分子量(Mw)能够利用成分(D1)中记载的方法求得。
在上述通式(d-2x)和(d-2y)中,RB、RB1、和RB2分别独立地为碳原子数2~5的亚烷基。
作为上述亚烷基,可举出例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、各种亚丁基、各种亚戊基等。应予说明,在本说明书中、各种亚丁基等中的“各种”表示包含直链状、支链状、和它们的异构体。
在上述通式(d-2x)和(d-2y)中,RC为氢原子、碳原子数1~10的烷基、或-(AO)n-H所示的基团(其中,A表示碳原子数2~4的亚烷基,n表示1~10的整数。)。
作为上述烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、1,1-二甲基己基、2-乙基己基、壬基、1,1-二甲基庚基、癸基等的直链或支链烷基。
作为A表示的碳原子数2~4的亚烷基,可举出例如亚乙基、亚丙基、各种亚丁基等,优选为亚乙基。
n为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数。
在上述通式(d-2x)中,x1为1~10的整数,优选为2~5的整数,更优选为3或4。
在上述通式(d-2y)中,x2为1~10的整数,优选为3~7的整数,更优选为5或6。
成分(D2)可以将单丁二酰亚胺(D2x)中的一种单独或多种组合使用。此外,成分(D2)可以将双丁二酰亚胺(D2x)中的一种单独或多种组合使用。进而,可以将一种以上的单丁二酰亚胺(D2x)与一种以上的双丁二酰亚胺(D2x)组合使用。
非硼改性丁二酰亚胺化合物(D2x)能够例如通过使利用聚烯烃与马来酸酐的反应所得的烯基丁二酸酐与多胺反应而制备具有活性胺氢的烯基丁二酰亚胺(上述通式(d-2x)或上述通式(d-2y)中的Rc为氢原子的化合物)来制造。此外,能够通过将该活性胺氢的至少一部分取代为上述Rc所示的基团来制造。
上述聚烯烃可举出例如将选自碳原子数2~8的α-烯烃中的一种或两种以上聚合而得的聚合物,优选为异丁烯与1-丁烯的共聚物。
此外,作为上述多胺,可举出例如乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺等等单独的二胺;二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二(甲基亚乙基)三胺、二亚丁基三胺、三亚丁基四胺、五亚戊基六胺等多亚烷基多胺;氨基乙基哌嗪等哌嗪衍生物等。
上述活性胺氢的取代反应只要通过公知的方法进行即可,可举出例如使上述具有活性胺氢的烯基丁二酰亚胺化合物、与形成上述通式(d-2x)和上述通式(d-2y)中的Rc的卤代烷基反应的方法。
在本实施方式的润滑油组合物中,成分(D2)的含量从维持高温清净性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以上2.0质量%以下,更优选为0.30质量%以上且1.5质量%以下,进一步优选为0.50质量%以上且1.0质量%以下。
作为成分(D1)与成分(D2)的含量之比[(D1)/(D2)],从更为提高摩擦降低作用的观点考虑,以质量比计优选为1以上,更优选为2以上。
<<硼改性丁二酰亚胺(D3)>>
分散剂(D)也可进一步包含硼改性丁二酰亚胺(D3)。
分散剂(D)不含成分(D1)时,即使分散剂(D)包含硼改性丁二酰亚胺(D3),也不能发挥基于钼系摩擦调节剂(B)的摩擦降低作用。
相对于此,在本实施方式的润滑油组合物中,分散剂(D)包含成分(D1)和成分(D3)时,能够更易于发挥长期维持高温清净分散性的效果。
作为硼改性丁二酰亚胺(D3),优选是选自前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的硼改性体、和前述非硼改性丁二酰亚胺(D2)的硼改性体中的一种以上。
作为前述成分(D3),优选是选自前述通式(d-2x)所示的单丁二酰亚胺(D2x)和前述通式(d-2y)所示的双丁二酰亚胺(D2y)中的一种以上的非硼改性丁二酰亚胺化合物(D2z)的硼改性体。
在本实施方式的润滑油组合物中,成分(D3)的含量从维持高温清净性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以上3.0质量%以下,更优选为0.20质量%以上且2.0质量%以下,进一步优选为0.20质量%以上且1.5质量%以下。
作为源于前述硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子的含量,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.03质量%以下,更优选为0.001质量%以上且0.02质量%以下。若源于硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子含量为0.03质量%以下,则能够抑制40℃运动粘度的上升,从而能够提高燃油经济性。
作为成分(D1)与成分(D3)的含量之比[(D1)/(D3)],从更为提高摩擦降低作用的观点考虑,以质量比计优选为1以上,更优选为8以上,进一步优选为9以上,更进一步优选为11以上。
作为源于前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的氮原子的含量、与源于前述硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子的含量之比,从更为提高摩擦降低作用的观点考虑,以质量比计优选为1以上,更优选为3以上,进一步优选为4以上。
[分散剂(D)的含量]
在本实施方式的润滑油组合物中,分散剂(D)的含量从维持高温清净性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以上且5.0质量%以下,更优选为2.60质量%以上且4.0质量%以下,进一步优选为3.2质量%以上且3.6质量%以下。
作为源于全部前述分散剂(D)的氮原子的含量,从长期维持高温清净分散性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.01质量%以上,更优选为0.02质量%以上。此外,源于全部前述分散剂(D)的氮原子的含量从低粘度性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以下,更优选为0.07质量%以下,进一步优选为0.06质量%以下,更进一步优选为0.05质量%以下,更加优选为0.04质量%以下。
氮原子的含量能够根据JIS K 2609:1998进行测定。
作为前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量、与源于前述钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量之比[(D1)/(B)-Mo],从提高摩擦降低作用、维持高温清净性的观点考虑,以质量比计优选为15以上且90以下,更优选为20以上且80以下,进一步优选为30以上且70以下,更进一步优选为40以上且60以下。
<其他成分>
本实施方式的润滑油组合物在不损害本发明效果的范围下,根据需要也可以含有上述成分以外的其他成分。
作为前述其他成分的添加剂可举出例如流动点降低剂、抗氧化剂、耐摩耗剂、钼系摩擦调节剂(B)以外的其他摩擦调节剂、极压剂、粘度指数改进剂、防锈剂、消泡剂、油性改进剂、金属减活剂、抗乳化剂等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-流动点降低剂-
作为流动点降低剂,可举出例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化石蜡与萘的缩合物、氯化石蜡与苯酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯系(PMA系;聚(甲基)丙烯酸烷基酯等)、聚乙酸乙烯酯、聚丁烯、聚烷基苯乙烯等,优选使用聚甲基丙烯酸酯系。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-抗氧化剂-
作为抗氧化剂,可举出例如胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂等。
作为胺系抗氧化剂,可举出例如二苯基胺、具有碳原子数3~20的烷基的烷基化二苯胺等的二苯胺系抗氧化剂;苯基-α-萘基胺、苯基-β-萘基胺、具有碳原子数3~20的烷基的取代苯基-α-萘基胺、具有碳原子数3~20的烷基的取代苯基-β-萘基胺等的萘基胺系抗氧化剂;等。
作为酚系抗氧化剂,可以举出例如2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯等单酚系抗氧化剂;4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)等二酚系抗氧化剂;受阻酚系抗氧化剂等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-耐摩耗剂-
作为耐磨耗剂,可举出例如二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)、磷酸锌等的含锌化合物;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、多硫化物类等的含硫化合物;亚磷酸酯类、磷酸酯类、膦酸酯类、和它们的胺盐或金属盐等的含磷化合物;硫代亚磷酸酯类、硫代磷酸酯类、硫代膦酸酯类、和它们的胺盐或金属盐等含硫和磷的耐磨耗剂等。
其中,优选为二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-成分(B)以外的摩擦调节剂-
本实施方式的润滑油组合物也可以包含成分(B)以外的摩擦调节剂。
前述成分(B)在润滑油组合物的温度高的环境中,对于有效地发挥摩擦降低作用是优异的,但通过在润滑油组合物中包含成分(B)以外的摩擦调节剂,即使在润滑油组合物的温度低的环境中,也能够有效地发挥摩擦降低作用。
作为钼系摩擦调节剂(B)以外的摩擦调节剂,可举出例如脂肪族胺、脂肪酸酯、脂肪酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚等的无灰系摩擦调节剂;油脂类、胺、酰胺、硫化酯、磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯胺盐等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
这里,作为成分(B)以外的摩擦调节剂,优选为脂肪族胺,在脂肪族胺中,优选在分子中具有至少1个碳原子数2~30的烷基或烯基的脂肪族胺。
此外,在分子中具有至少1个碳原子数2~30的烷基或烯基的脂肪族胺中,优选为下述通式(5)所示的二乙醇胺化合物。
[化6]
在上述通式(5)中,R1是碳原子数12~30的1价脂肪族烃基。
作为R1的碳原子数12~30的脂肪族烃基,可优选举出例如碳原子数12~30的直链状或支链状的烷基或碳原子数12~30的直链状或支链状的烯基。这些基团的碳原子数更优选为12~24,进一步优选为16~20。
例如,作为碳原子数12~30的直链状或支链状的烷基,可举出正十二烷基、异十二烷基、仲十二烷基、叔十二烷基、和新十二烷基等的各种十二烷基(以下,有时将包括直链状、支链状、和它们的异构体的具有特定碳原子数的官能基简称为“各种官能基”。)、各种十三烷基、各种十四烷基、各种十五烷基、各种十六烷基、各种十七烷基、各种十八烷基、各种十九烷基、各种二十烷基、各种二十一烷基、各种二十二烷基、各种二十三烷基、各种二十四烷基、各种二十五烷基、各种二十六烷基、各种二十七烷基、各种二十八烷基、各种二十九烷基、和各种三十烷基。
此外,作为碳原子数12~30的直链状或支链状的烯基,可举出各种十二烯基、各种十三烯基、各种十四烯基、各种十五烯基、各种十六烯基、各种十七烯基、各种十八烯基、各种十九烯基、各种二十烯基、各种二十一烯基、各种二十二烯基、各种二十三烯基、各种二十四烯基、各种二十五烯基、各种二十六烯基、各种二十七烯基、各种二十八烯基、各种二十九烯基、和各种三十烯基。
其中,若考虑长效性(ロングドレイン性)的提高效果,则优选为碳原子数16~18的烷基、即各种十六烷基、各种十七烷基、和各种十八烷基;碳原子数16~18的烯基、即各种十六烯基、各种十七烯基、和各种十八烯基,更优选为各种十六烷基、各种十八烷基、各种十八烯基,进一步优选为正十六烷基(棕榈基)、正十八烷基(硬脂基)、正十八烯基(油烯基)。
作为上述通式(5)所示的二乙醇胺化合物的优选的具体化合物,可举出选自硬脂基二乙醇胺(通式(5)中,R1为正十八烷基(硬脂基))、油烯基二乙醇胺(通式(5)中,R1为正十八烯基(油烯基))和棕榈基二乙醇胺(通式(5)中,R1为正十六烷基(棕榈基))中的一种以上。其中,优选为油烯基二乙醇胺。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-极压剂-
作为极压剂,可以举出例如硫化物类、亚砜类、砜类、硫代次膦酸盐类等的硫系极压剂、氯化烃等的卤素系极压剂、有机金属系极压剂等。此外,在上述耐磨耗剂中,也可以使用具有作为极压剂的功能的化合物。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-粘度指数改进剂-
作为粘度指数改进剂,可举出例如非分散型聚(甲基)丙烯酸酯、分散型聚(甲基)丙烯酸酯、星形聚合物、烯烃系共聚物(例如,乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烃系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如,苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物等)等的聚合物。其中,优选为聚甲基丙烯酸酯、星形聚合物。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为粘度指数改进剂的质均分子量(Mw),优选为10000~1000000,优选为15000~800000,更优选为200000~700000,可根据聚合物的种类而适当设定。
在本说明书中,各成分的质均分子量(Mw)是利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定的经标准聚苯乙烯换算的值。
作为粘度指数改进剂的PSSI(永久剪切稳定性指数),优选为40.0以下,更优选为35.0以下,进一步优选为30.0以下。
此外,对于粘度指数改进剂的SSI而言,下限值没有特别限制,但从粘度指数改进剂稳定存在的观点来看,通常为0.1以上,优选为0.2以上,更优选为0.5以上。
在本说明书中,粘度指数改进剂的PSSI(永久剪切稳定性指数)是将由源于粘度指数改进剂中的树脂成分的剪切导致的粘度降低用百分率表示的参数,其是根据ASTMD6022-06算出的值。更具体地,其是由下述计算式算出的值。
[数1]
在上述计算式中,Kv 0是将包含树脂成分的粘度指数改进剂在矿物油中稀释而得的试样油的100℃时的运动粘度的值,Kv 1按照ASTM D6278的顺序,使在矿物油中稀释包含该树脂成分的粘度指数改进剂而得的试样油通过30循环高剪切柴油机喷油器后的100℃时的运动粘度的值。此外,Kvoil是将该粘度指数改进剂稀释时使用的矿物油的100℃时的运动粘度的值。
-防锈剂-
作为防锈剂,可以列举例如脂肪酸、烯基丁二酸半酯、脂肪酸皂、烷基磺酸盐、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸胺、氧化石蜡、烷基聚氧乙烯醚等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-消泡剂-
作为消泡剂,可以列举例如二甲基聚硅氧烷等的硅油、氟硅油、氟代烷基醚等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-油性改进剂-
作为油性改进剂,可举出硬脂酸、油酸等脂肪族饱和或不饱和单羧酸;二聚酸和氢化二聚酸等聚合脂肪酸;蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸等羟基脂肪酸;月桂醇、油醇等脂肪族饱和或不饱和单醇;硬脂胺、油胺等脂肪族饱和或不饱和单胺;月桂酰胺、油酰胺等脂肪族饱和或不饱和单羧酸酰胺;甘油、山梨糖醇等多元醇与脂肪族饱和或不饱和单羧酸形成的偏酯;等。
-金属减活剂-
作为金属减活剂,可以列举例如苯并三唑系化合物、甲苯并三唑系化合物、噻二唑系化合物、咪唑系化合物、嘧啶系化合物等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
-抗乳化剂-
作为抗乳化剂,可以列举例如蓖麻油的硫酸酯盐、石油磺酸盐等的阴离子性表面活性剂;季铵盐、咪唑啉类等的阳离子性表面活性剂;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聚亚烷基二醇系非离子性表面活性剂;聚氧化烯聚乙二醇(ポリオキシアルキレンポリグリコール)和其二羧酸的酯;烷基苯酚-甲醛缩聚物的烯化氧加成物;等。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
上述的前述其他成分的含量能够在不损害本发明效果的范围内适当调整,对于其各自的含量,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,通常为0.001质量%~15质量%,优选为0.005质量%~10质量%,更优选为0.01质量%~7质量%,进一步优选为0.03质量%~5质量%。
应予说明,在本说明书中,考虑到处理性、向基础油(A)中的溶解性等,作为前述其他成分的添加剂可以以在上述基础油(A)的一部分中稀释并溶解的溶液的形式与其他成分配混。在这种情况下,在本说明书中,作为前述其他成分的添加剂的上述含量是指经除去了稀释油的有效成分换算(树脂成分换算)的含量。
[润滑油组合物的物性值]
<40℃运动粘度、100℃运动粘度、和粘度指数>
对于本实施方式的润滑油组合物的40℃运动粘度而言,上限值从使燃油经济性良好的观点考虑、下限值从减少由蒸发导致的润滑油组合物的损失、确保油膜保持性的观点考虑,优选为2.0mm 2/s以上且150.0mm 2/s以下,更优选为2.0mm 2/s以上且100.0mm 2/s以下,进一步优选为2.0mm2/s以上且60.0mm2/s以下,更进一步优选为2.0mm2/s以上且40.0mm2/s以下,进一步更优选为2.0mm 2/s以上且30.0mm 2/s以下。
本实施方式的润滑油组合物的100℃运动粘度优选为2.0mm 2/s以上,更优选为3.0mm 2/s以上,进一步优选为4.1mm 2/s以上,更进一步优选为4.5mm 2/s以上。此外,本实施方式的润滑油组合物的100℃运动粘度为9.3mm 2/s以下,优选为9.0mm 2/s以下,更优选为8.5mm2/s以下,进一步优选为7.5mm 2/s以下,更进一步优选为7.1mm 2/s以下,进一步更优选为6.1mm 2/s以下,更加优选为5.8mm 2/s以下。若100℃运动粘度为前述范围内,则易于确保燃油经济性。
本实施方式的润滑油组合物的粘度指数优选为110以上,更优选为120以上,进一步优选为130以上,更进一步优选为135以上。若粘度指数为前述范围内,则由温度导致的粘度变化变小。
前述40℃运动粘度、前述100℃运动粘度和粘度指数能够根据JIS K 2283:2000进行测定或算出。
<150℃HTHS粘度>
高温高剪切粘度(HTHS粘度)是在高温(150℃)、剪切速度106S-1的条件下测定的粘度。
本实施方式的润滑油组合物的150℃时的HTHS粘度(150℃HTHS粘度)从燃油经济性的观点考虑,优选为1.0mPa·s以上且2.9mPa·s以下,更优选为1.3mPa·s以上且2.6mPa·s以下,进一步优选为1.5mPa·s以上且2.3mPa·s以下,更进一步优选为1.7mPa·s以上且2.0mPa·s以下,进一步更优选为1.8mPa·s以上且1.9mPa·s以下。
若150℃HTHS粘度为前述范围内,则润滑油组合物的粘性阻力小,能量的损失也小,因此易于提高燃油经济性。
前述150℃HTHS粘度能够根据JPI-5S-36-03测定或算出。
<硫酸灰分>
本实施方式的润滑油组合物的硫酸灰分从防止颗粒过滤器的堵塞等的观点出发,优选为1.0质量%以下,更优选为0.9质量%以下,进一步优选为0.8质量%以下。
此外,在本实施方式的润滑油组合物中,硫酸灰分为0.01质量%以上。
硫酸灰分能够根据JIS K 2272:1998进行测定。
[钼原子、钙原子、镁原子、硼原子、和磷原子的含量]
本实施方式的润滑油组合物中的钼原子的含量从提高摩擦降低作用的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.01质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.04质量%以上,更进一步优选为0.05质量%以上。此外,钼原子的含量从减少硫酸灰分的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.20质量%以下,更优选为0.15质量%以下,进一步优选为0.12质量%以下,更进一步优选为0.10质量%以下。
本实施方式的润滑油组合物中的钙原子的含量从高温清净分散性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.05质量%以上,更优选为0.08质量%以上,进一步优选为0.10质量%以上。此外,钙原子的含量从减少硫酸灰分的观点和防止LSPI(异常燃烧)的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.50质量%以下,更优选为0.40质量%以下,进一步优选为0.30质量%以下,更进一步优选为0.20质量%以下,进一步更优选为0.15质量%以下,更加优选为0.14质量%以下。
本实施方式的润滑油组合物中的镁原子的含量从高温清净分散性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.02质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.04质量%以上。此外,镁原子的含量从减少硫酸灰分的观点和防止LSPI(异常燃烧)的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.07质量%以下,更优选为0.06质量%以下,进一步优选为0.05质量%以下。
在本实施方式的润滑油组合物中包含硼原子时,硼原子的含量以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,通常为0.001质量%以上。此外,硼原子的含量从高温清净性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.10质量%以下,更优选为0.08质量%以下,进一步优选为0.06质量%以下,更进一步优选为0.04质量%以下,进一步更优选为0.03质量%以下,更加优选为0.02质量%以下。
本实施方式的润滑油组合物中的磷原子的含量从耐摩耗性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.01质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.06质量%以上。此外,磷原子的含量从防止废气后处理装置的中毒的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.12质量%以下,更优选为0.11质量%以下,进一步优选为0.10质量%以下。
钼原子、钙原子、镁原子、硼原子和磷原子的含量能够根据JPI-5S-38-03进行测定。
[氮原子的含量]
本实施方式的润滑油组合物中的氮原子的含量从长期维持高温清净分散性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.03质量%以上,更优选为0.04质量%以上。此外,氮原子的含量从低粘度性的观点考虑,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,优选为0.20质量%以下,更优选为0.15质量%以下,进一步优选为0.10质量%以下,更进一步优选为0.09质量%以下。
氮原子的含量能够根据JIS K 2609:1998进行测定。
[摩擦系数]
本实施方式的润滑油组合物的摩擦系数例如可以使用SRV试验机(Optimol社制)进行评价。具体地,可以利用后述的实施例中记载的方法进行评价。作为后述的实施例中记载的方法中的摩擦系数,优选为0.085以下,更优选为0.080以下。
[高温清净分散性]
本实施方式的润滑油组合物的高温清净分散性例如能够如下述这样进行评价:通过向刚制备后的润滑油组合物中吹入NOX气体而进行劣化处理、对于经劣化处理的润滑油组合物进行热管试验而评价。该评价结果也可以说反映了润滑油组合物的高温清净分散性的维持性。
具体地,能够用后述的实施例中记载的方法进行评价。后述的实施例中记载的方法中的热管试验的评分0~10中,优选为7.0以上,更优选为8.0以上。
[润滑油组合物的用途]
本实施方式的润滑油组合物的摩擦系数降低效果优异、高温清净分散性的维持性也优异。
因此,本实施方式的润滑油组合物优选用于内燃机,更优选用于四轮车、自动二轮车的内燃机。
本实施方式的润滑油组合物优选作为发动机油使用,更优选作为汽油发动机油使用。
应予说明,本实施方式的润滑油组合物适合作为在汽车等中使用的内燃机用润滑油组合物(内燃机用发动机油)的用途,但也可适用于其他用途。
[润滑油组合物的制造方法]
作为本实施方式,提供润滑油组合物的制造方法,其包含将基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)混合的工序,其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm 2/s以下。
作为将上述各成分混合的方法,没有特别限制,可举出例如在基础油(A)中加入钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)后进行混合的工序。
此外,前述制造方法能够进一步包含加入上述的前述其他成分的工序。
各成分也可以在加入稀释油等而形成为溶液(分散体)的形式后被添加。此外,优选包含在添加各成分后,通过公知的方法进行搅拌而使其均匀分散的工序。
根据本发明的一个方式,可提供下述[1]~[10]。
[1]润滑油组合物,其含有:基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D),其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm2/s以下。
[2]根据上述[1]所述的润滑油组合物,其中,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量为0.04质量%以上且0.10质量%以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的润滑油组合物,其中,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量与源于前述钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量之比[(D1)/(B)-Mo]以质量比计为20以上且80以下。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的润滑油组合物,其中,硫酸灰分为0.8质量%以下。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述金属系清净剂(C)中所含的金属原子为钙时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述金属系清净剂(C)的钙原子的含量为0.50质量%以下。
[6]根据上述[1]~[4]中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述金属系清净剂(C)中所含的金属原子为镁时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述金属系清净剂(C)的镁原子的含量为0.070质量%以下。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述分散剂(D)包含硼改性丁二酰亚胺(D3)时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子的含量为0.03质量%以下。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的润滑油组合物,其中,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于全部前述分散剂(D)的氮原子的含量为0.10质量%以下。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的润滑油组合物,其用于内燃机。
[10]润滑油组合物的制造方法,其包含将基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)混合的工序,其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm 2/s以下。
实施例
对于本发明,通过以下的实施例具体地进行说明,但本发明不限于以下的实施例。应予说明,实施例和比较例中使用的各成分和得到的润滑油组合物的各种性状通过下述方法测定。
[40℃运动粘度、100℃运动粘度、和粘度指数]
根据JIS K 2283:2000测定或算出润滑油组合物的40℃运动粘度、100℃运动粘度、和粘度指数。
[150℃HTHS粘度]
根据JPI-5S-36-03测定或算出150℃HTHS粘度。
[IR光谱]
利用根据JIS K0117的液膜法,进行IR光谱的测定。使用光路长度0.1mm的KBr固定池,使用以使样品中的分散剂(D)的含量以氮原子换算计成为200ppm的方式将各种分散剂(D)分别在基础油(A)中稀释而得的样品进行评价。
·装置名:FTIR-6200(日本分光株式会社制)
·分辨能力:4cm-1
·积算次数:16次
·测定温度:室温
[硫酸灰分]
根据JIS K 2272:1998测定润滑油组合物的硫酸灰分。
[碱值]
根据JIS K 2501:2003,利用高氯酸法测定碱值。
[钼原子、钙原子、镁原子、硼原子、和磷原子的含量]
根据JPI-5S-38-03测定钼原子、钙原子、镁原子、硼原子、和磷原子的含量。
[氮原子的含量]
根据JIS K 2609:1998测定氮原子的含量。
[实施例1~15、和比较例1~5]
以表1~表4所示的含量加入以下所示的各成分并充分混合,得到润滑油组合物。
实施例1~15、和比较例1~5中使用的各成分的详细内容如以下所示。
应予说明,表1~表4中的含量为经树脂成分换算的含量。
<基础油(A)>
·矿物油(API基础油类别的分类:第3类、40℃运动粘度:19.8mm2/s、100℃运动粘度:4.0mm2/s、粘度指数:125)
<摩擦调节剂>
·钼系摩擦调节剂(B):下述结构式(B-3)所示的二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC、钼原子的含量:10.0质量%)
[化7]
[上述结构式(B-3)中,R1、R2、R3、和R4分别独立地选自异辛基(碳原子数8:短链取代基组)和异十三烷基(碳原子数13:长链取代基组),二烷基二硫代氨基甲酸钼的全部分子中的异辛基与异十三烷基的摩尔比为50:50。X 1和X 2为硫原子,X 3和X 4为氧原子。]
·二乙醇胺:油烯基二乙醇胺
<金属系清净剂(C)>
·钙系清净剂(C1-1):水杨酸钙(碱值:230mgKOH/g、钙原子的含量:8质量%)
·钙系清净剂(C1-2):磺酸钙(碱值:300mgKOH/g、钙原子的含量:12质量%)
·镁系清净剂(C2-1):磺酸镁(碱值:400mgKOH/g、镁原子的含量:9.5质量%)
·镁系清净剂(C2-2):磺酸镁(碱值:400mgKOH/g、镁原子的含量:9.7质量%)
<分散剂(D)>
·非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1-1):(聚异丁烯基的质均分子量(Mw):2300、氮原子的含量:1.4质量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:6.0)
·非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1-2):(聚异丁烯基的质均分子量(Mw):2300、氮原子的含量:1.2质量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.1)
·非硼改性丁二酰亚胺(D2):非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(聚异丁烯基的质均分子量(Mw):2300、氮原子的含量:1.0质量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.9)
·硼改性丁二酰亚胺(D3-1):(聚丁烯骨架、聚异丁烯基的质均分子量(Mw):2300、氮原子的含量:1.4质量%、硼原子的含量:2.5质量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:6.9)
·硼改性丁二酰亚胺(D3-2):(聚丁烯骨架、聚异丁烯基的质均分子量(Mw):2300、氮原子的含量:1.4质量%、硼原子的含量:1.3质量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.3)
<粘度指数改进剂>
·聚甲基丙烯酸酯(质均分子量(Mw):400000、(Mw/Mn):1.7、永久剪切稳定指数(PSSI):30)
·星形聚合物(质均分子量(Mw):610000、(Mw/Mn):1.1、永久剪切稳定指数(PSSI):12)
<其他成分>
流动点降低剂、抗氧化剂、二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)
[原子的含量]
在表1~表4中,润滑油组合物中的钼原子的含量是反映源于钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量的值。
在表1~表4中,润滑油组合物中的钙原子、镁原子的含量是反映源于金属系清净剂(C)的钙原子、镁原子的含量的值。
在表1~表4中,润滑油组合物中的硼原子的含量是反映源于硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子的含量的值。
在表1~表4中,润滑油组合物中的磷原子的含量是反映源于作为其他添加剂的ZnDTP的磷原子的含量的值。
在表1~表4中,润滑油组合物中的氮原子的含量是反映源于非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)、非硼改性丁二酰亚胺(D2)、和硼改性丁二酰亚胺(D3)的氮原子的含量的值。
[比率]
通过用[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]的比为7.5以下的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量、即非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1-1)或(D1-2)的含量除以分散剂(D)的总计含量,算出“以分散剂(D)总量(100质量%)为基准计的、非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含有比率”。
通过用[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]的比为7.5以下的非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量、即非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1-1)或(D1-2)的含量除以源于钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量,算出“非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量与源于钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量之比”。
对于所得的各润滑油组合物,进行以下的评价。结果示于表1~表4。
[摩擦系数降低效果的评价]
使用SRV试验机(Optimol公司制),在下述的条件下,测定使用制备的润滑油组合物时的摩擦系数。
首先,一边以每10度升温一次从30℃升温至140℃、一边在各温度下以下述的条件滑动5分钟,同时进行试验。
在上述140℃下的试验中的最后1分钟,每1秒测定一次摩擦系数,算出最后1分钟中的摩擦系数的平均值。
此外,通过用“各润滑油组合物的摩擦系数与比较例3的润滑油组合物的摩擦系数的差”除以“比较例3的润滑油组合物的摩擦系数”,算出基于比较例3的摩擦系数的变化率。
·气缸:AISI52100
·圆盘:AISI52100
·频率:50Hz
·振幅:1.5mm
·荷重:400N
·温度:30~140℃每10度升温一次
·试验时间:各温度5分钟
[高温清净分散性的维持性的评价]
在温度:280℃的条件下,进行根据JPI-5S-55-99的热管试验。若在热管试验的评分0~10中为7.0以上,则评价为高温清净分散性可长期维持的润滑油组合物。
[表1]
表1
[表2]
表2
[表3]
表3
[表4]
表4
如由表1~3可知的那样,对于完全满足本发明的构成的实施例1~15的润滑油组合物而言,可知摩擦系数低,与比较例3的摩擦系数相比下降的比例高,因此摩擦系数降低效果优异。
另一方面,如表4所示,可知比较例1~5的润滑油组合物与实施例1~15的润滑油组合物相比,摩擦系数高,不能发挥摩擦系数降低效果。
Claims (10)
1.润滑油组合物,其含有:基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D),其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm2/s以下。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物,其中,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量为0.04质量%以上且0.10质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物,其中,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量与源于前述钼系摩擦调节剂(B)的钼原子的含量之比[(D1)/(B)-Mo]以质量比计为20以上且80以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的润滑油组合物,其中,硫酸灰分为0.8质量%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述金属系清净剂(C)中所含的金属原子为钙时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述金属系清净剂(C)的钙原子的含量为0.50质量%以下。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述金属系清净剂(C)中所含的金属原子为镁时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述金属系清净剂(C)的镁原子的含量为0.070质量%以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的润滑油组合物,其中,前述分散剂(D)包含硼改性丁二酰亚胺(D3)时,以前述润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于前述硼改性丁二酰亚胺(D3)的硼原子的含量为0.03质量%以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的润滑油组合物,其中,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计,源于全部前述分散剂(D)的氮原子的含量为0.10质量%以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的润滑油组合物,其用于内燃机。
10.润滑油组合物的制造方法,其包括将基础油(A)、钼系摩擦调节剂(B)、金属系清净剂(C)、和分散剂(D)混合的工序,其中,
前述分散剂(D)包含非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1),
在用FT-IR法测定前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)而得的IR光谱中,1705cm-1处的峰强度Abs(1705cm-1)与1390cm-1处的峰强度Abs(1390cm-1)之比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]为7.5以下,
以前述分散剂(D)的总量(100质量%)为基准计,前述非硼改性聚异丁烯双丁二酰亚胺(D1)的含量为50质量%以上,
100℃时的运动粘度为9.3mm 2/s以下。
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