DE112016005592B9 - Schmierölzusammensetzung für verbrennungsmotor und verfahren zur unterdrückung von lspi eines verbrennungsmotors - Google Patents

Schmierölzusammensetzung für verbrennungsmotor und verfahren zur unterdrückung von lspi eines verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Schmierölzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor, welche umfasst:(A) ein Schmier-Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100 °C von 2 bis 8 mm2/s und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen%;(B) ein metallisches Detergenz, welches umfasst:(B1) ein mit Calciumcarbonat überbasisches metallisches Detergenz; und(B2) ein mit Magnesiumcarbonat überbasisches metallisches Detergenz; und(C) ein Molybdänsulfiddithiocarbamat oder ein Molybdänoxysulfiddithiocarbamat; und(D) ein Amin Antioxidans als ein Antioxidans,wobei die Zusammensetzung einen Calciumgehalt von 1400 bis 1500 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung aufweist;die Zusammensetzung einen Magnesiumgehalt von 350 bis 600 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist;die Zusammensetzung einen Molybdängehalt von nicht weniger als 600 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist; unddie Zusammensetzung einen Borgehalt von 0 bis 300 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist;die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 150 °C von nicht mehr als 2,7 mPa·s aufweist;die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 100 °C von nicht mehr als 5,4 mPa·s aufweist;die Zusammensetzung ein Verhältnis (X100/X150) einer HTHS-Viskosität bei 100 °C (X100) zur HTHS-Viskosität bei 150 °C (X150) von nicht mehr als 2,0 aufweist; unddie Zusammensetzung einen durch die nachstehende mathematische Formel (2) dargestellten Parameter rs' von 1,15 bis 1,50 aufweist:rs'=([S]'+[Mo]+[Zn])/([Mg]+2×[Ca])wobei in der mathematischen Formel (2) [S]' den von den Additiven abgeleiteten Schwefelgehalt außer Sulfonat-Detergenz darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mo] den Molybdängehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Zn] den Zinkgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mg] den Magnesiumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); und [Ca] den Calciumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm).

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Schmierölzusammensetzungen für Verbrennungsmotoren und ein Verfahren zur Unterdrückung von LSPI eines Verbrennungsmotors.
  • HINTERGRUND
  • Kürzlich wurde vorgeschlagen einen gewöhnlichen selbstansaugenden Motor mit einem Motor, welcher eine geringere Verdrängung bzw. Hubraum aufweist und mit einer Turboaufladung (verkleinerter bzw. „downsized“ Motor mit Turboaufladung) versehen bzw. ausgestattet ist, derart zu ersetzen, um Treibstoffeffizienz von Automobilmotoren, besonders von Automobilbenzinmotoren, zu verbessern. Verkleinerte Motoren mit Turboaufladung ermöglichen es die Verschiebung bzw. Verdrängung zu verringern während die Motorleistung beibehalten wird, und somit die dem Turbolader geschuldeten Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Nachteilig können verkleinerte Motoren mit Turboaufladung an einem Phänomen leiden, dass die Zündung in einem Zylinder früher als zu einem erwarteten Zeitpunkt erfolgt (LSPI: „Low Speed Pre-Ignition“; Vorzündung bei langsamer Geschwindigkeit), wenn dessen Drehmoment bei einer geringeren Rotationsgeschwindigkeit erhöht wird. LSPI führt zu einem Anstieg des Energieverlustes und somit zu einer Beschränkung der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der Verbesserung des Drehmoments bei geringer Geschwindigkeit. Es wird angenommen, dass Motoröl einen Einfluss auf das Auftreten von LSPI hat. Es wurde berichtet, dass der Calciumgehalt im Motoröl das Auftreten von LSPI fördert.
  • REFERENZLISTE
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: WO 2015/114920 A1
    • Patentliteratur 2: JP H7-316577 A
    • Patentliteratur 3: JP 2014-152301 A
    • Patentliteratur 4: JP 2015-143304 A
    • Patentliteratur 5: JP 2015-140354 A
    • Patentliteratur 6: JP 5727701 B2
    • Patentliteratur 7: WO 2015/111746 A1
    • Patentliteratur 8: EP 3 275 980 A1
  • Nicht-Patentliteratur
    • Nicht-Patentliteratur 1: Takeuchi, K.; Ito, Y.; Fujimoto, K., „Investigations of Engine Oil Effect on Abnormal Combustion in Turbocharged Direct Injection - Spark Ignition Engines (Part 1) - Preventing or Contributing to Low-Speed Pre-Ignition through Effects of Engine Oil Additives“, Proceedings of JSAE Annual Congress 2012, Nr. 70-12, S. 1-4, 20125101 (25.5.2012, JSAE Jahreskongress (Frühling)).
    • Nicht-Patentliteratur 2: Fujimoto, K.; Yamashita, M.; Kaneko, T.; Takeuchi, K.; Ito, Y.; Matsuda, H., „Investigations of Engine Oil Effect on Abnormal Combustion in Turbocharged Direct Injection - Spark Ignition Engines (Second Report) - Correlation between Auto-Ignition Temperature of Engine Oil and Low-Speed Pre-Ignition Frequency“, Proceedings of JSAE Annual Congress 2012, Nr. 70-12, S. 5-8, 20125109 (25.5.2012, JSAE Jahreskongress (Frühling)).
    • Nicht-Patentliteratur 3: Okada, Y.; Miyashita, S.; Yaguchi, H.; Izumi, Y.; Aoki, F., „Study of LSPI Occurring Mechanism from Deposit“, Proceedings of JSAE Annual Congress 2014, Nr. 94-14, S. 11-16, 20145633 (22.10.2014, JSAE Jahreskongress (Herbst)).
    • Nicht-Patentliteratur 4: Seki, Y.; Negoro, K.; Sato, Y.; Matsuura, K.; Nishi, M.; Iida, N., „An Analysis of the mechanism of Pre-ignition in turbo-charged Direct injection spark ignition engines“, Proceedings of JSAE Annual Congress 2014, Nr. 94-14, S. 23-28, 20145825 (22.10.2014, JSAE Jahreskongress (Herbst)).
    • Nicht-Patentliteratur 5: Fujimoto, K.; Yamashita, M.; Hirano, S.; Kato, K.; Watanabe, I.; Ito, K., „Engine Oil Development for Preventing Pre-Ignition in Turbocharged Gasoline Engine“, SAE Int. J. Fuels Lubr. 2014, 7(3), 869-874, doi:10.4271/2014-01-2785.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Technisches Problem
  • Ein Ca-Gehalt im Motoröl stammt von einem metallischen Detergenz, welches ein Additiv ist um den Motor sauber zu halten. Verringern des Ca-Gehalts, um LSPI zu unterdrücken, führt deshalb wiederum zu einer ungenügenden Motorreinigungskraft.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Schmierölzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor mit einer verbesserter LSPI-Unterdrückungsleistung bereitzustellen, während diese sowohl Motorreinigungskraft als auch Kraftstoffeffizienz aufweist.
  • Lösung des Problems
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schmierölzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor, welche umfasst: (A) ein Schmier-Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100 °C von 2 bis 8 mm2/s und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen%; (B) ein metallisches Detergenz, welches umfasst: (B1) ein mit Calciumcarbonat überbasisches, metallisches Detergenz; und (B2) ein mit Magnesiumcarbonat überbasisches, metallisches Detergenz; und (C) ein Molybdänsulfiddithiocarbamat oder ein Molybdänoxysulfiddithiocarbamat und (D) ein Amin Antioxidans als ein Antioxidans, wobei die Zusammensetzung einen Calciumgehalt von 1400 bis 1500 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung aufweist; die Zusammensetzung einen Magnesiumgehalt von 350 bis 600 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung aufweist; die Zusammensetzung einen Molybdängehalt von nicht weniger als 600 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung aufweist; und die Zusammensetzung einen Borgehalt von 0 bis 300 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist; die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 150 °C von nicht mehr als 2,7 mPa·s aufweist; die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 100 °C von nicht mehr als 5,4 mPa·s aufweist; die Zusammensetzung ein Verhältnis (X100/X150) einer HTHS-Viskosität bei 100 °C (X100) zur HTHS-Viskosität bei 150 °C (X150) von nicht mehr als 2,0 aufweist; und
    die Zusammensetzung einen durch die nachstehende mathematische Formel (2) dargestellten Parameter rs' von 1,15 bis 1,50 aufweist: rs' = ( [ S ] ' + [ Mo ] + [ Zn ] ) / ( [ Mg ] + 2 × [ Ca ] )
    Figure DE112016005592B9_0002
    wobei in der mathematischen Formel (2) [S]' den von den Additiven abgeleiteten Schwefelgehalt außer Sulfonat-Detergenz darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mo] den Molybdängehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Zn] den Zinkgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mg] den Magnesiumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); und [Ca] den Calciumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm).
  • In dieser Beschreibung bedeutet „kinematische Viskosität bei 100 °C“ eine kinematische Viskosität bei 100 °C, welche durch ASTM D-445 spezifiziert ist; und „HTHS-Viskosität bei 150 °C“ bedeutet eine Viskosität bei einer hohen Schergeschwindigkeit und bei einer hohen Temperatur von 150 °C, welche durch ASTM D4683 spezifiziert ist.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Unterdrückung von LSPI eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren umfasst: Betreiben eines Verbrennungsmotors, während ein Zylinder des Verbrennungsmotors mittels der Schmierölzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschmiert wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Schmierölzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor mit verbesserter LSPI-Unterdrückungsleistung bereitgestellt werden, während diese sowohl Motorreinigungskraft als auch Kraftstoffeffizienz aufweist.
  • Das Verfahren zur Unterdrückung von LSPI eines Verbrennungsmotors gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet die Schmierölzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welche den LSPI eines Verbrennungsmotors wirksam unterdrücken kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Punktediagramm, in welchem die Auftrittshäufigkeit von LSPI in einem Motortest gegen den DSC-(10 atm)-Selbstentzündungspunkt einer im Motortest verwendeten Motorölprobe aufgetragen ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend beschrieben. Der Ausdruck „A zu B“ betreffend den Zahlenwerten A und B bedeutet „nicht weniger als A und nicht mehr als B“, sofern nicht anders angegeben. In einem derartigen Ausdruck wird, wenn eine Einheit lediglich zu einem Zahlenwert B addiert wird, dieselbe Einheit ebenfalls auf den Zahlenwert A angewendet. Ein Wort „oder“ bedeutet, sofern nicht anders angegeben, eine logische Summe.
  • <(A) Schmier-Grundöl>
  • In der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird ein Schmier-Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100 °C von 2 bis 8 mm2/s und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen% (kann nachstehend als „Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform“ bezeichnet werden) als ein Grundöl verwendet.
  • Beispiele des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform enthalten paraffine bzw. paraffinische Mineralöle, normale paraffinische Grundöle, isoparaffinische Grundöle, und Mischungen davon mit einer kinematischen Viskosität bei 100 °C von 2 bis 8 mm2/s und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen%, welche durch Raffinieren von Schmierölfraktionen, welche durch atmosphärische Destillation und/oder Vakuumdestillation von Rohölen erhalten werden, mittels einem oder mehreren Raffinierungsprozessen, ausgewählt aus Lösemittelentasphaltieren, Lösemittelextraktion bzw. Flüssig-Flüssig-Extraktion, Hydrocracken, Lösemittelentparaffinieren, katalytischem Entparaffinieren, Hydroraffinierung, Schwefelsäure-Waschen, Bleicherdebehandlung etc. erhalten werden.
  • Bevorzugte Beispiele des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform enthalten ein Grundöl, ein Rohmaterial, aus welchem eines der nachstehenden Grundöle (1) bis (8) ist, und welches durch Wiederaufbereitung von aus der Raffinierung erhaltene Schmierölfraktionen durch ein vorbestimmtes Raffinierungsverfahren erhalten wird, Öl des Rohstoffes und/oder Schmierölfraktionen, welche vom Öl des Rohstoffes wieder aufbereitet wurden:
    • (1) ein Destillat, welches durch atmosphärische Destillation der Paraffin-Grundrohöle und/oder der gemischten Grundrohöle erhalten wurde;
    • (2) ein Destillat, welches durch Vakuumdestillation aus Rückstandsölen von Paraffin-Grundrohölen und/oder gemischten Grundrohölen (WVGO) erhalten wurde;
    • (3) ein Wachs, welches durch einen Schmieröl-Entparaffinierungsprozess (Gatsch bzw. Rohparaffin etc.) erhalten wurde, und/oder synthetisches Wachs, welches durch ein Gas-zu-Flüssigkeit-(„gas to liquid“, GTL)-Verfahren oder ähnlichem (Fischer-Tropsch-Wachs, GTL-Wachs, etc.) erhalten wurde;
    • (4) ein gemischtes Öl von mindestens einem, ausgewählt aus den Grundölen (1) bis (3) und/oder einem mild-hydrogecrackten Öl des gemischten Öls;
    • (5) ein gemischtes Öl von mindestens zwei, ausgewählt aus den Grundölen (1) bis (4);
    • (6) ein entasphaltiertes Öl des Grundöls (1), (2), (3), (4) oder (5) (DAO);
    • (7) ein mild-hydrogecracktes Öl des Grundöls (6) (MHC); und
    • (8) ein gemischtes Öl von mindestens zwei, ausgewählt aus den Grundölen (1) bis (7).
  • Bevorzugte Beispiele des vorstehend beschriebenen vorbestimmten Raffinierungsverfahrens umfassen Hydro-Raffinierung wie Hydrocracken und Hydrofinishing; Lösemittel-Raffinierung wie Furfural-Lösemittelextraktion; Entparaffinieren wie Lösemittel-Entparaffinieren und katalytisches Entparaffinieren; Bleicherde-Raffinierung durch saure Bleicherde, aktivierte Bleicherde, etc.; und chemisches (saures oder basisches) Waschen wie Schwefelsäure-Wäschen und Ätznatron- bzw. Natriumhydroxid-Waschen. In der vorliegenden Erfindung können diese Raffinierungsverfahren individuell bzw. einzeln ausgeführt werden, oder mindestens zwei Raffinierungsverfahren können in Kombination ausgeführt werden. Wenn mindestens zwei Raffinierungsverfahren kombiniert werden, ist die Reihenfolge derselben nicht beschränkt, und kann passend bzw. geeignet bestimmt werden.
  • Das folgende Grundöl (9) oder (10) ist besonders bevorzugt als das Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform. Die Grundöle (9) und (10) werden durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses mit einem Grundöl, ausgewählt aus den Grundölen (1) bis (8), oder mit den aus einem der Grundöle (1) bis (8) wiedergewonnenen Schmierölfraktionen erhalten:
    • (9) ein hydrogecracktes Grundöl, welches erhalten wird durch: Hydrocracken eines Grundöls, ausgewählt aus den Grundölen (1) bis (8), oder die aus einem der Grundöle (1) bis (8) wiedergewonnenen Schmierölfraktionen; Ausführen eines Entparaffinierungsprozesses wie Lösemittelentparaffinieren und katalytisches Entparaffinieren mit den Produkten derselben; oder Schmierölfraktionen, welche aus den Produkten derselben durch Destillation oder ähnlichem wiedergewonnen wurde; und optional weiteres Destillieren der Produkte derselben nach dem Entparaffinierungsprozess; und
    • (10) ein hydroisomerisiertes Grundöl, welches erhalten wird durch: Hydroisomerisieren eines Grundöls, ausgewählt aus einem der Grundöle (1) bis (8), oder aus einem der Grundöle (1) bis (8) wiedergewonnenen Schmierölfraktionen; Ausführen eines Entparaffinierungsprozesses wie ein Lösemittel-Entparaffinieren und ein katalytisches Entparaffinieren mit den Produkten derselben, oder Schmierölfraktionen, welche aus den Produkten derselben durch Destillation oder ähnlichem wiedergewonnen werden; und optional weiteres Destillieren der Produkte derselben nach dem Entparaffinierungsprozess. Ein katalytischer Entparaffinierungsprozess ist bevorzugt als der Entparaffinierungsprozess.
  • Wenn das vorstehend beschriebene Schmier-Grundöl (9) oder (10) erhalten wird, können, falls erforderlich, ein Lösemittel-Raffinierungsprozess und/oder ein Hydrofinishing-Prozess in einem geeigneten Abschnitt weiter ausgeführt werden.
  • Ein für das vorstehend beschriebene Hydrocracken oder die Hydroisomerisierung verwendeter Katalysator ist nicht beschränkt, aber ein Hydrocracking-Katalysator, welcher ein Metall mit Hydrierfähigkeit enthält (wie mindestens ein Metall der VIa-Gruppe und der VIII-Gruppe des Periodensystems), welches aufgebracht ist bzw. getragen wird auf einem Komposit-Oxid mit Cracking-Aktivität (zum Beispiel, Siliziumdioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Boroxid und Siliziumdioxid-Zirkoniumoxid), oder auf mindestens einem der Komposit-Oxide in Kombination, durch Bindemittel gebunden, als ein Träger; oder ein Hydroisomerisierungskatalysator, welcher mindestens ein Metall mit Hydrierfähigkeit einschließlich mindestens einem Metall aus der VIII-Gruppe, welches auf einem Träger einschließlich Zeolith (wie ZSM-5, Zeolith-Beta, und SAPO-11) aufgebracht ist, enthält, wird vorzugsweise verwendet. Ein Hydrocracking-Katalysator und ein Hydroisomerisierungskatalysator können in Kombination durch Laminieren oder Mischen oder ähnlichem verwendet werden.
  • Reaktionsbedingungen des Hydrocrackens und der Hydroisomerisierung sind nicht beschränkt. Vorzugsweise beträgt der Wasserstoff-Partialdruck 0,1 bis 20 MPa, die mittlere Reaktionstemperatur ist 150 bis 450 °C, LHSV ist 0,1 bis 3,0 hr-1, und das Verhältnis Wasserstoff/Öl ist 50 bis 20000 scf/b.
  • Die kinematische Viskosität des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform bei 100 °C ist 2,0 bis 8,0 mm2/s, vorzugsweise nicht mehr als 5 mm2/s, bevorzugter nicht mehr als 4,5 mm2/s, ferner bevorzugt nicht mehr als 4,4 mm2/s, und besonders bevorzugt nicht mehr als 4,3 mm2/s; und vorzugsweise nicht weniger als 3,0 mm2/s, bevorzugter nicht weniger als 3,5 mm2/s, ferner bevorzugt nicht weniger als 3,8 mm2/s, und besonders bevorzugt nicht weniger als 4,0 mm2/s. Die kinematische Viskosität des Schmier-Grundöls bei 100 °C von mehr als 8,0 mm2/s könnte zu verschlechterten Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften der Schmierölzusammensetzung, und zur ungenügenden Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität derselben von weniger als 2,0 mm2/s könnte zu ungenügender Ölfilmbildung an den Schmierpunkten führen, was zu einer schlechten Schmiereigenschaft, und zu großen Verdampfungsverlusten der Schmierölzusammensetzung führt.
  • Die kinematische Viskosität des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform bei 40 °C ist vorzugsweise nicht mehr als 40 mm2/s, bevorzugter nicht mehr als 30 mm2/s, ferner bevorzugt nicht mehr als 25 mm2/s, und besonders bevorzugt nicht mehr als 22 mm2/s; und am meisten bevorzugt nicht mehr als 20 mm2/s. Andererseits ist die kinematische Viskosität desselben bei 40 °C vorzugsweise nicht weniger als 6,0 mm2/s, bevorzugter nicht weniger als 8,0 mm2/s, ferner bevorzugt nicht weniger als 10 mm2/s, besonders bevorzugt nicht weniger als 12 mm2/s, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 14 mm2/s. Die kinematische Viskosität des Schmier-Grundöls bei 40 °C von mehr als 40 mm2/s könnte zu verschlechterten Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften der Schmierölzusammensetzung, und zur ungenügenden Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität derselben von weniger als 6,0 mm2/s kann zu ungenügender Ölfilmbildung an den Schmierpunkten führen, was zu einer schlechten Schmiereigenschaft und zu großen Verdampfungsverlusten der Schmierölzusammensetzung führt.
  • In dieser Beschreibung bedeutet „kinematische Viskosität bei 40 °C“ eine kinematische Viskosität bei 40 °C, spezifiziert durch ASTM D-445.
  • Der Viskositätsindex des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht weniger als 100, bevorzugter nicht weniger als 110, ferner bevorzugt nicht weniger als 120, besonders bevorzugt nicht weniger als 125, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 130. Der Viskositätsindex desselben von weniger als 100 neigt nicht nur zu verschlechterten Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität, und Leistungsfähigkeit gegen Verdampfung der Schmierölzusammensetzung, sondern auch zu einem erhöhten Reibungskoeffizienten zu führen, und neigt zu verschlechterten Eigenschaften gegen Verschleiß zu führen. Der Viskositätsindex in dieser Beschreibung bedeutet ein Viskositätsindex gemessen gemäß JIS K 2283-1993.
  • Die Dichte des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform bei 15 °C (ρ15) ist vorzugsweise nicht mehr als 0,860, bevorzugter nicht mehr als 0,850, ferner bevorzugt nicht mehr als 0,840, und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,835. Die Dichte bei 15 °C in dieser Beschreibung bedeutet eine bei 15 °C gemessene Dichte gemäß JIS K 2249-1995.
  • Der Stockpunkt des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht mehr als -10 °C, bevorzugter nicht mehr als -12,5 °C, ferner bevorzugt nicht mehr als -15 °C, insbesondere bevorzugt nicht mehr als -17,5 °C, und am meisten bevorzugt nicht mehr als -20,0 °C. Der Stockpunkt über diesem oberen Grenzwert neigt zu verschlechtertem Niedrigtemperatur-Fließvermögen bzw. - Fluidität der gesamten Schmierölzusammensetzung zu führen. Der Stockpunkt in dieser Beschreibung bedeutet ein Stockpunkt gemessen gemäß JIS K 2269-1987.
  • Der Schwefelgehalt im Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform hängt vom Schwefelgehalt in seinem Rohstoff ab. Zum Beispiel, wenn ein im Wesentlichen schwefelfreier Rohstoff, wie eine durch Fischer-Tropsch-Reaktion oder ähnlichem erhaltene synthetische Wachskomponente verwendet wird, kann ein im Wesentlichen schwefelfreies Schmier-Grundöl erhalten werden. Wenn ein Rohstoff Schwefel enthält, wie ein durch den Raffinierungsprozess des Schmier-Grundöls erhaltenes Paraffingatsch, und ein durch einen Wachs-Raffinierungsprozess erhaltenes Mikrowachs verwendet wird, ist der Schwefelgehalt in dem erhaltenen Schmier-Grundöl gewöhnlich nicht weniger als 100 Massen-ppm. Im Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform ist, hinsichtlich weiterer Verbesserung der thermischen Stabilität und der Oxidationsstabilität und der Verringerung des Schwefelgehaltes, der Schwefelgehalt vorzugsweise nicht mehr als 100 Massen-ppm, bevorzugter nicht mehr als 50 Massen-ppm, ferner bevorzugt nicht mehr als 10 Massen-ppm, und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 5 Massen-ppm.
  • Der Stickstoffgehalt im Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht mehr als 10 Massen-ppm, bevorzugter nicht mehr als 5 Massen-ppm, und ferner bevorzugt nicht mehr als 3 Massen-ppm. Der Stickstoffgehalt über 10 Massen-ppm neigt zu verschlechterter thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität zu führen. Der Stickstoffgehalt in dieser Beschreibung bedeutet ein Stickstoffgehalt, gemessen gemäß JIS K 2609-1990.
  • Vorzugsweise ist %CP des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform nicht weniger als 70, bevorzugter nicht weniger als 80, und ferner bevorzugt nicht weniger als 85; und gewöhnlich nicht mehr als 99, vorzugsweise nicht mehr als 95, und bevorzugter nicht mehr als 94. %CP des Schmier-Grundöls unter diesem unteren Grenzwert neigt zu verschlechterten Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität, und Reibungseigenschaften, und ferner, zu verringerten Wirkungen eines Additivs, wenn das Additiv dem Schmier-Grundöl zugesetzt ist, zu führen. %CP des Schmier-Grundöls über diesem oberen Grenzwert neigt zu verringerter Löslichkeit eines Additivs zu führen.
  • Vorzugsweise ist %CA des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform nicht mehr als 2, bevorzugter nicht mehr als 1, ferner bevorzugt nicht mehr als 0,8, und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5. %CA des Schmier-Grundöls über diesem oberen Grenzwert neigt zu verschlechterten Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität, und Kraftstoffeffizienz zu führen.
  • Vorzugsweise ist %CN des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform nicht mehr als 30, bevorzugter nicht mehr als 25, ferner bevorzugt nicht mehr als 20, und besonders bevorzugt nicht mehr als 15. Vorzugsweise ist %CN des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform nicht weniger als 1, und bevorzugter nicht weniger als 4. %CN des Schmier-Grundöls über diesem oberen Grenzwert neigt zu verschlechterten Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität, und Reibungseigenschaften zu führen. %CN desselben unter diesem unteren Grenzwert neigt zu verringerter Löslichkeit eines Additivs zu führen.
  • In dieser Beschreibung bedeuten jeweils %CP, %CN und %CA Prozentsatz der Paraffin-Kohlenstoffzahl zu allen Kohlenstoffatomen, Prozentsatz der Naphten-Kohlenstoffzahl zu allen Kohlenstoffatomen, und Prozentsatz der Aromaten-Kohlenstoffzahl zu allen Kohlenstoffatomen, welche durch das Verfahren entsprechend ASTM D 3238-85 (n-d-M Ringanalyse) erhalten wurden. Das heißt, die vorstehend beschriebenen bevorzugten Bereiche von %CP, %CN, und %CA beziehen sich auf Werte, welche gemäß dem vorstehenden Verfahren erhalten wurden. Zum Beispiel kann der Wert von %CN, welcher gemäß dem vorstehenden Verfahren erhalten wurde, mehr als 0 angeben, selbst wenn das Schmier-Grundöl keine Naphthene enthält.
  • Der gesättigte Gehalt im Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht kleiner als 90 Massen%, bevorzugt nicht kleiner als 95 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 99 Massen% bezogen auf die Gesamtmasse des Schmier-Grundöls. Der Anteil des zyklisch-gesättigten Gehalts zum gesättigten Gehalt ist vorzugsweise nicht mehr als 40 Massen%, vorzugsweise nicht mehr als 35 Massen%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Massen%, bevorzugter nicht mehr als 25 Massen%, und ferner bevorzugt nicht mehr als 21 Massen%. Der Anteil des zyklisch-gesättigten Gehalts zum gesättigten Gehalt ist ebenfalls vorzugsweise nicht weniger als 5 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 10 Massen%. Der gesättigte Gehalt und der Anteil des zyklisch-gesättigten Gehalts zum gesättigten Gehalt innerhalb dieser Bereiche können Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften, und thermische Stabilität und Oxidationsstabilität verbessern. Wenn ein Additiv zum Schmier-Grundöl hinzugegeben wird, können die Wirkungen des Additivs auf einem höheren Niveau verwirklicht werden, während das Additiv ausreichend im Schmier-Grundöl stabil gelöst und bewahrt wird. Ferner können die Reibungseigenschaften des Schmier-Grundöls verbessert werden, und als ein Ergebnis kann die Leistungsfähigkeit zur Reibungsreduzierung verbessert werden, welche zur Verbesserung der Energieeffizienz führt. In dieser Beschreibung bedeutet der gesättigte Gehalt ein Wert, gemessen gemäß ASTM D 2007-93.
  • Jegliche ähnliche Verfahren, von welchen dieselben Ergebnisse erhalten werden, können für jedes Verfahren zur Trennung des gesättigten Gehalts, und der Zusammensetzungsanalyse von z.B. dem zyklisch-gesättigtem Gehalt, und dem nichtzyklischen-gesättigtem Gehalt verwendet werden. Beispiele derselben enthalten das vorstehende Verfahren, welches in ASTM D 2007-93 spezifiziert ist, das in ASTM D 2425-93 spezifizierte Verfahren, welches Hochleistungsfähigkeits-Flüssigchromatographie (HPLC) und durch Verbesserung dieser Verfahren erhaltene Verfahren verwendet.
  • Der Aromaten-Gehalt im Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform ist nicht mehr als 10 Massen%, bevorzugt nicht mehr als 5 Massen%, bevorzugter nicht mehr als 4 Massen%, ferner bevorzugt nicht mehr als 3 Massen%, und besonders bevorzugt nicht mehr als 2 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse des Schmier-Grundöls; und ist bevorzugt nicht weniger als 0,1 Massen%, bevorzugter nicht weniger als 0,5 Massen%, ferner bevorzugt nicht weniger als 1 Massen%, und besonders bevorzugt nicht weniger als 1,5 Massen%. Der Aromaten-Gehalt über diesem oberen Grenzwert neigt zu verschlechterten Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität, Reibungseigenschaften, ferner zu verschlechterten Leistungsfähigkeit gegen Verdampfung und Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften zu führen, und ferner, wenn ein Additiv zum Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform zugesetzt ist, zu verringerten Wirkungen des Additivs. Obwohl das Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform nicht den Aromaten-Gehalt enthalten muss, kann der Aromaten-Gehalt von nicht weniger als diesem unteren Grenzwert die Löslichkeit eines Additivs weiter verbessern.
  • In dieser Anmeldung bedeutet der Aromaten-Gehalt ein Wert gemessen gemäß ASTM D 2007-93. Der Aromaten-Gehalt schließt gewöhnlich Alkylbenzole, und Alkylnapthaline; Anthracene, Phenanthrene, und alkylierte Verbindungen derselben; und Verbindungen mit vier oder mehr kondensierten Benzolringen, aromatische Verbindungen mit Heteroatomen wie Pyridine, Quinoline, Phenole, und Napthole, ein.
  • Ein synthetisches Grundöl kann als das Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden. Beispiele des synthetischen Grundöls enthalten Poly-α-Olefine, und hydrierte Produkte derselben; Isobuten-Oligomere, und hydrierte Produkte derselben; Isoparaffine; Alkylbenzole; Alkylnaphthaline; Diester (wie Ditridecylglutarat, Bis(2-ethylhexyl)azipat, Diisodecylazipat, Ditridecylazipat, und Bis(2-ethylhexyl)sebacat); Polyolester (wie Trimethylolpropancaprylat, Trimethylolpropanpelargonat, Pentaerythritol-2-ethylhexanoat, und Pentaerythritolpelargonat); Polyoxyalkylenglykole; Dialkyldiphenylether; Polyphenylether; und Mischungen derselben, mit einer kinematischen Viskosität von 2,0 bis 8,0 mm2/s bei 100 °C und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen%. Unter diesen sind Poly-α-Olefine bevorzugt. Typische Beispiele von Poly-α-Olefinen enthalten Oligomere und Co-Oligomere von C2-C32, vorzugsweise C6-C16 α-Olefine (wie 1-Octen-Oligomere, Decen-Oligomere, und Ethylen-Propylen-Co-Oligomere) und hydrierte Produkte derselben.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Poly-α-Olefins ist nicht beschränkt. Beispiele desselben enthalten ein Verfahren zur Polymerisation eines α-Olefins in Anwesenheit eines Polymerisationskatalysators wie einem Katalysator, welcher einen Komplex aus Aluminiumtrichlorid oder Bortrifluorid, und Wasser, Alkohol (wie Ethanol, Propanol, und Butanol), eine Carboxylsäure oder einen Ester enthält.
  • Das Schmier-Grundöl der vorliegenden Ausführungsform kann entweder aus einer Grundölkomponente zusammengesetzt sein, oder kann eine Mehrzahl an Grundölkomponenten enthalten, so lange das Grundöl als Ganzes eine kinematische Viskosität bei 100 °C von 2,0 bis 8,0 mm2/s aufweist und einen Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen% aufweist.
  • Der Gehalt des Schmier-Grundöls der vorliegenden Ausführungsform in der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist normalerweise nicht weniger als 70 Massen%, vorzugsweise nicht weniger als 75 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 80 Massen%; und normalerweise nicht mehr als 90 Massen% bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, wenn die Zusammensetzung ein Mehrbereichsöl ist. Der Gehalt desselben ist normalerweise nicht weniger als 80 Massen%, vorzugsweise nicht weniger als 85 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 90 Massen%; und normalerweise nicht mehr als 95 Massen% bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, wenn die Zusammensetzung ein Einbereichsöl ist.
  • <(B) Metallisches Detergenz>
  • Das Schmier-Grundöl der vorliegenden Erfindung enthält (B1) ein mit Calciumcarbonat überbasisches, metallisches Detergenz (kann nachstehend als „Komponente (B1)“ bezeichnet werden) und (B2) ein mit Magnesiumcarbonat überbasisches, metallisches Detergenz (kann nachstehend als „Komponente (B2)“ bezeichnet werden) als (B) ein metallisches Detergenz (kann nachstehend als „Komponente (B)“ bezeichnet werden). Beispiele der Komponente (B) umfassen Phenat-Detergenzien, Sulfonat-Detergenzien und Salicylat-Detergenzien. Diese metallischen Detergenzien können alleine oder in Kombination verwendet werden.
  • Bevorzugte Beispiele eines Phenat Detergenz enthalten überbasische Salze von Erdalkalimetallsalzen von Verbindungen mit der Struktur der nachstehenden Formel (1). Beispiele der Erdalkalimetalle umfassen Magnesium, Barium, und Calcium. Unter diesen sind Magnesium und Calcium bevorzugt.
    Figure DE112016005592B9_0003
  • In der Formel (1), ist R1 eine C6-C21 gerade bzw. lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkyl- oder Alkenylgruppe; ist m ein Polymerisationsgrad, welcher eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt; ist A eine Sulfid-(-S-)-Gruppe oder Methylen-(-CH2-)-Gruppe; und ist x eine ganze Zahl von 1 bis 3. R1 kann eine Kombination von mindestens zwei verschiedenen Gruppen sein.
  • Die Kohlenstoffanzahl von R1 in der Formel (1) ist vorzugsweise 9 bis 18, und bevorzugter 9 bis 15. Die Kohlenstoffanzahl von R1 von weniger als 6 kann zu einer schlechten Löslichkeit im Grundöl führen. Andererseits macht die Kohlenstoffanzahl von R1 über 21 die Herstellung der Verbindung schwierig, und kann zu einer schlechten thermischen Stabilität führen.
  • Der Polymerisationsgrad m in der Formel (1) ist vorzugsweise 1 bis 4. Der Polymerisationsgrad m innerhalb dieses Bereichs kann die thermische Stabilität verbessern.
  • Bevorzugte Beispiele eines Sulfonat-Detergenz umfassen Erdalkalimetallsalze von alkylaromatischen Sulfonsäuren, welche durch Sulfonierung von Alkylaromaten, oder basischen oder überbasischen Salzen derselben erhalten werden. Das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der Alkylaromaten ist vorzugsweise 400 bis 1500, und bevorzugter 700 bis 1300.
  • Beispiele von Erdalkalimetallen umfassen Magnesium, Barium, und Calcium. Magnesium und Calcium sind bevorzugt. Beispiele der alkylaromatischen Sulfonsäuren umfassen was als Petroleum-Sulfonsäuren und synthetischen Sulfonsäuren bezeichnet wird. Beispiele der Petroleum-Sulfonsäuren enthalten hier sulfonierte Produkte der Alkylaromaten der aus Mineralölen abgeleiteten Schmierölfraktionen, und was als Mahoganysäure bezeichnet wird, welche ein Nebenprodukt der Herstellung von Weißölen ist. Beispiele von synthetischen Sulfonsäuren enthalten ein sulfoniertes Produkt von Alkylbenzol mit einer linearen oder verzweigten Alkylgruppe, welche durch Wiedergewinnung von Nebenprodukten in einer Produktionsanalage von Alkylbenzol, welches ein Rohstoff für Detergenz ist oder durch Alkylierung von Benzol mit Polyolefinen erhalten wird. Ein weiteres Beispiel von synthetischen Sulfonsäuren umfasst ein sulfoniertes Produkt von Alkylnaphthalinen wie Dinonylnaphthalin. Ein verwendetes Sulfonierungsmittel, wenn diese Alkylaromaten sulfoniert werden, ist nicht beschränkt. Zum Beispiel können eine rauchende Schwefelsäure oder ein Schwefelsäureanhydrid als die Sulfonierungsmittel verwendet werden.
  • Bevorzugte Beispiele eines Salicylat-Detergenz umfassen metallische Salicylate oder basische oder überbasische Salze derselben. Bevorzugte Beispiele von metallischen Salicylaten umfassen hierbei Verbindungen, welche durch die nachstehende Formel (2) dargestellt werden:
    Figure DE112016005592B9_0004
  • In der vorstehenden Formel (2), ist jedes R2 unabhängig eine C14-C30 Alkyl- oder Alkenylgruppe; M ist ein Erdalkalimetall; und n ist 1 oder 2. M ist vorzugsweise Calcium oder Magnesium. Vorzugsweise ist n 1. Wenn n = 2, kann R2 eine Kombination von verschiedenen Gruppen sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Salicylat-Detergenz kann ein Erdalkalimetallsalicylat der vorstehenden Formel (2) sein, wobei n = 1, oder ein basisches oder überbasisches Salz desselben ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Erdalkalimetallsalicylats ist nicht beschränkt, und bekannte Verfahren zur Herstellung von Monoalkylsalicylate können verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Erdalkalimetallsalicylat erhalten werden durch: Reagieren einer Metallbase wie einem Oxid und einem Hydroxid eines Erdalkalimetalls mit einer Monoalkylsalicylsäure, welche durch Alkylieren eines Phenols als ein Ausgangsmaterial mit einem Olefin erhalten wurde, und anschließendes Carboxylieren des resultierenden Produkts mit einem Carbonsäuregas oder ähnlichem, oder einer Monoalkylsalicylsäure, welche durch Alkylieren einer Salicylsäure als ein Ausgangsmaterial mit einem Äquivalent des Olefins oder ähnlichem erhalten wurde, einmaliges Umsetzen der vorstehenden Monoalkylsalicylsäure oder ähnlichem zu einem Alkalimetallsalz wie einem Natriumsalz und Kaliumsalz, und anschließendes Ausführen einer Transmetallierung mit einem Erdalkalimetallsalz oder ähnlichem.
  • Ein Verfahren, um ein mit Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat überbasisches Erdalkalimetallphenat, -sulfonat, oder -salicylat zu erhalten, ist nicht beschränkt. Zum Beispiel, kann es durch Reagieren eines Erdalkalimetallphenats, -sulfonats, oder - salicylats mit einer Base wie Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat in Anwesenheit eines Carbonsäuregases erhalten werden.
  • Das Metallverhältnis der Komponente (B) ist ein Wert, welcher gemäß der nachstehenden Formel berechnet wird; vorzugsweise nicht weniger als 1, bevorzugter nicht weniger als 2, und besonders bevorzugt nicht weniger als 3; und bevorzugt nicht mehr als 50, bevorzugter nicht mehr als 30, und besonders bevorzugt nicht mehr als 10.  Das Metallverhältnis der Komponente  ( B )  = die Valenz des Metallelements in der Komponente  ( B )   ×  dem Metallgehalt in der Komponente  ( B )   ( mol )   |  den Seifengruppen −   gehalt der Komponente  ( B )   ( mol )  
    Figure DE112016005592B9_0005
  • Beispiele der Komponente (B1) umfassen Calciumphenat-Detergenzien, Calciumsulfonat-Detergenzien, Calciumsalicylat-Detergenzien, und eine Kombination derselben, welche überbasisch mit Calciumcarbonat sind. Vorzugsweise enthält die Komponente (B1) mindestens ein Calciumsalicylat-Detergenz.
  • Beispiele der Komponente (B2) umfassen Magnesiumphenat-Detergenzien, Magnesiumsulfonat-Detergenzien, Magnesiumsalicylat-Detergenzien, und eine Kombination derselben, welche überbasisch mit Magnesiumcarbonat sind. Vorzugsweise enthält die Komponente (B2) mindestens ein Magnesiumsalicylat-Detergenz, oder ein Magnesiumsulfonat-Detergenz.
  • Der Gehalt der Komponente (B1) in der Schmierölzusammensetzung ist derart, dass die Zusammensetzung den Calciumgehalt 1400 bis 1500 Massen-ppm aufweist, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Calciumgehalt über 1500 Massen-ppm ermöglicht leichtes Auftreten von LSPI. Der Calciumgehalt von nicht weniger als diesem unteren Grenzwert ermöglicht es eine hohe Reinigungskraft in einem Motor bzw. innerhalb eines Motors beizubehalten, und die Erhaltbarkeit der Basennummer zu verbessern.
  • Der Gehalt der Komponente (B2) in der Schmierölzusammensetzung ist derart, dass die Zusammensetzung den Magnesiumgehalt 350 bis 600 Massen-ppm aufweist, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Magnesiumgehalt von nicht weniger als diesem unteren Grenzwert kann die Motorreinigungskraft verbessern, während LSPI unterdrückt wird. Der Magnesiumgehalt von nicht mehr als diesem oberen Grenzwert kann ein Ansteigen der Reibungskoeffizienten unterdrücken.
  • <(C) Molybdän-Reibungsmodifikator (MoDTC)>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ein Molybdänsulfiddithiocarbamat oder ein Molbdänoxysulfiddithiocarbamat als (C) ein Molybdän-Reibungsmodifikator (kann nachstehend als „Komponente (C)“ bezeichnet werden). Zum Beispiel kann eine Verbindung durch die folgende Formel (3) dargestellte Verbindung als die Komponente (C) verwendet werden:
    Figure DE112016005592B9_0006
  • In der vorstehend allgemeinen Formel (3), kann R3 bis R6 entweder gleich oder verschieden sein, und ist eine C2-C24 Alkyl- oder C6-C24 (Alkyl)Arylgruppe, vorzugsweise eine C4-C13 Alkyl- oder C10-C15 (Alkyl)Arylgruppe. Diese Alkylgruppe kann eine primäre, eine sekundäre oder eine tertiäre Alkylgruppe sein, und kann linear oder verzweigt sein. Es wird angemerkt, dass „(Alkyl)Arylgruppe“ folglich „Aryl- oder Alkylarylgruppe“ bedeutet. In einer Alkylarylgruppe kann sich der Alkylsubstituent an jeder Position des aromatischen Rings befinden. Y1 bis Y4 sind jeweils unabhängig ein Schwefelatom oder ein Sauerstoffatom. Zumindest eines aus Y1 bis Y4 ist ein Schwefelatom.
  • Der Gehalt der Komponente (C) in der Schmierölzusammensetzung ist derart, dass die Zusammensetzung den Molybdängehalt von nicht weniger als 600 Massen-ppm, und vorzugsweise nicht weniger als 700 Massen-ppm; und vorzugsweise nicht mehr als 1000 Massen-ppm, bevorzugter nicht mehr als 900 Massen-ppm, ferner bevorzugt nicht mehr als 850 Massen-ppm, und besonders bevorzugt nicht mehr als 800 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist. Der Molybdängehalt von diesem unteren Grenzwert oder darüber kann die Kraftstoffeffizienz und die LSPI-Unterdrückungsleistung verbessern. Der Molybdängehalt von diesem oberen Grenzwert oder darunter kann die Lagerbeständigkeit der Schmierölzusammensetzung verbessern.
  • <(D) Antioxidans>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ein Amin-Antioxidans und ein Phenol-Antioxidans als (D) ein Antioxidans (kann nachstehend als „Komponente (D)“ bezeichnet werden). Als das Amin-Oxidans, kann ein bekanntes Amin-Antioxidans, wie alkyliertes Diphenylamin, alkyliertes Phenyl-α-Naphthylamin, Phenyl-α-Naphthylamin, und Phenyl-β-Naphthylamin ohne eine bestimmte Beschränkung verwendet werden. Als das Phenolantioxidans kann ein bekanntes Phenolantioxidans wie 2,6-Di-tertbutyl-4-methylphenol (DBPC), und 4,4'-Methylen-bis(2,6-Di-tertbutylphenol) ohne eine bestimmte Beschränkung verwendet werden. Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Antioxidans enthält, ist der Gehalt desselben gewöhnlich 0,1 bis 5 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ein Amin-Antioxidans als die Komponente (D). Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Amin-Antioxidans enthält, ist der Gehalt desselben vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Massen% in Bezug auf Stickstoff, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gehalt des Amin-Antioxidans in Bezug auf Stickstoff von diesem unteren Grenzwert oder darüber kann die lebenslange Leistung des Schmieröls weiter verbessern. Der Gehalt desselben von diesem oberen Grenzwert oder darunter kann Rost bzw. Schmutz bzw. Flecken innerhalb eines Motors unterdrücken.
  • <(E) Zinkdialkyldithiophosphat>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt (E) ein Zinkdialkyldithiophosphat (ZnDTP; kann nachstehend als „Komponente (E)“ bezeichnet werden). Zum Beispiel kann eine durch die nachstehende Formel (4) dargestellte Verbindung als die Komponente (E) verwendet werden:
    Figure DE112016005592B9_0007
  • In der Formel (4) sind R7 bis R10 unabhängig eine C1-C24 lineare oder verzweigte Alkylgruppe, und kann eine Kombination von verschiedenen Gruppen sein. Die Kohlenstoffanzahl von R7 bis R10 sind vorzugsweise nicht weniger als 3, vorzugsweise nicht mehr als 12, und bevorzugter nicht mehr als 8. R7 bis R10 können primäre, sekundäre, oder tertiäre Alkylgruppen sein; und sind bevorzugt primäre oder sekundäre Alkylgruppen, oder eine Kombination derselben. Vorzugsweise ist das molare Verhältnis einer primären Alkylgruppe zu einer sekundären Alkylgruppe (primäre Alkylgruppe: sekundäre Alkylgruppe) 0:100 bis 30:70. Dieses Verhältnis kann das intramolekulare Kombinationsverhältnis der Alkylgruppen sein, oder kann das Mischungsverhältnis von ZnDTP mit nur primären Alkylgruppen und ZnDTP mit nur sekundären Alkylgruppen sein. Wenn die sekundären Alkylgruppen überwiegen, kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des vorstehenden Zinkdialkyldithiophosphats ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann Zinkdialkyldithiophosphat synthetisiert werden durch: Reagieren von Alkohol(en) mit einer Alkylgruppe entsprechend R7 bis R10 mit Phosphorpentasulfid, um Dithiophosphorsäure zu synthetisieren; und Neutralisieren der Dithiophosphorsäure mit Zinkoxid.
  • Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Komponente (E) enthält, ist der Gehalt derselben vorzugsweise 0,03 bis 1,0 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (E) ist vorzugsweise derart, dass der Phosphorgehalt in der Zusammensetzung 750 bis 800 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung ist. Der Phosphorgehalt in der Zusammensetzung von diesem unteren Grenzwert oder darüber kann nicht nur die Oxidationsstabilität, sondern auch die LSPI-Unterdrückungsleistung verbessern. Der Phosphorgehalt darin von diesem oberen Grenzwert oder darunter ermöglicht es eine Verschlechterung einer Basenzahl aufgrund der Hydrolyse von Zinkdialkyldithiophosphat zu verhindern.
  • <(F) Korrosionsinhibitor oder Metalldeaktivator>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt (F) einen Korrosionsinhibitor oder einen Metalldeaktivator (kann nachstehend als „Komponente (F)“ bezeichnet werden). Bekannte Korrosionsinhibitoren können als die Komponente (F) ohne eine bestimmte Beschränkung verwendet werden, Beispiele enthalten Benzotriazole, Tolyltriazole, Thiadiazole, und Imidazolverbindungen, und bekannte Metalldeaktivatoren wie Imidazoline, Pyrimidinderivate, Alkylthiadiazole, Mercaptobenzothiazole, Benzotriazole und deren Derivate, 1,3,4-Thiadiazolpolysulfid, 1,3,4-Thiadiazolyl-2,5-bis(dialkyldithiocarbamat), 2-(Alkyldithio)benzimidazol, und β-(o-Carboxybenzylthio)propionitril. Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Komponente (F) enthält, ist der Gehalt derselben gewöhnlich 0,005 bis 5 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise eine schwefelhaltige Verbindung als die Komponente (F). Bevorzugte Beispiele eines Korrosionsinhibitors oder eines Metalldeaktivators, welcher eine schwefelhaltige Verbindung ist, enthält Thiadiazol. Die Verwendung einer schwefelhaltigen Verbindung als die Komponente (F) kann die LSPI-Unterdrückungsleistung weiter verbessern, und kann effektiv bzw. wirkungsvoll die reibungsreduzierende Leistung bzw. Leistungsfähigkeit der Komponente (C) verwirklichen, welche ein Molybdän-Reibungsmodifikator ist. Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine schwefelhaltige Verbindung als einen Korrosionsinhibitor oder als einen Metalldeaktivator enthält, ist der Gehalt desselben gewöhnlich nicht weniger als 0,01 Massen%, vorzugsweise nicht weniger als 0,05 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 0,1 Massen%; und gewöhnlich nicht mehr als 1,0 Massen%, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 Massen%, und bevorzugter nicht mehr als 0,3 Massen%.
  • Der Schwefelgehalt in der Schmierölzusammensetzung ist vorzugsweise 0,20 bis 0,30 Massen%, und bevorzugter 0,23 bis 0,28 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Schwefelgehalt darin von diesem unteren Grenzwert oder mehr kann die LSPI-Unterdrückungsleistung weiter verbessern, und kann wirkungsvoll die reibungsverringernde Leistung der Komponente (C) verwirklichen, welche ein Molybdän-Reibungsmodifikator ist. Der Schwefelgehalt darin von diesem oberen Grenzwert oder darunter ermöglicht es die hohe Reinigungsleistung innerhalb eines Motors beizubehalten.
  • <(G) Stickstoffhaltiges, aschefreies Dispergiermittel>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ein stickstoffhaltiges, aschefreies Dispergiermittel (kann nachstehend als „Komponente (G)“ bezeichnet werden) enthalten.
  • Beispiele der Komponente (G) enthalten zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus den nachstehenden (G-1) bis (G-3):
    • (G-1) Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül, oder Derivate desselben (kann nachstehend als „Komponente (G-1)“ bezeichnet werden);
    • (G-2) Benzylamin mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe im Molekül, oder Derivate desselben (kann nachstehend als „Komponente (G-2)“ bezeichnet werden); und
    • (G-3) Polyamin mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül, oder Derivate desselben (kann nachstehend als „Komponente (G-3)“ bezeichnet werden).
  • Die Komponente (G-1) kann besonders bevorzugt als die Komponente (G) verwendet werden.
  • In der Komponente (G-1) umfassen Beispiele von Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül durch die folgende Formel (5) oder (6) dargestellte Verbindungen:
    Figure DE112016005592B9_0008
    Figure DE112016005592B9_0009
  • In der Formel (5) ist R11 eine C40-C400 Alkyl- oder Alkenylgruppe; h stellt eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4, dar. Die Kohlenstoffanzahl von R11 ist vorzugsweise nicht weniger als 60, und vorzugsweise nicht mehr als 350.
  • In der Formel (6) sind R12 und R13 unabhängig C40-C400 Alkyl- oder Alkenylgruppen, und können Kombinationen von verschiedenen Gruppen sein. R12 und R13 sind besonders bevorzugt Polybutenylgruppen. Außerdem stellt i eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise 1 bis 3, dar. Die Kohlenstoffanzahl von R12 und R13 ist bevorzugt nicht weniger als 60, und vorzugsweise nicht mehr als 350.
  • Die Kohlenstoffanzahl von R11 bis R13 in den Formeln (5) und (6) von diesen unteren Grenzwerten oder darüber ermöglicht es eine gute Löslichkeit im Schmier-Grundöl zu erhalten. Andererseits können die Kohlenstoffanzahlen von R11 bis R13 von diesen oberen Grenzwerten oder darunter die Niedrigtemperatur-Fluidität der Schmiermittelzusammensetzung verbessern.
  • Die Alkyl- oder Alkenylgruppen (R11 bis R13) in den Formeln (5) und (6) können linear oder verzweigt sein. Bevorzugte Beispiele derselben enthalten verzweigte Alkylgruppen und verzweigte Alkenylgruppen, abgeleitet von Oligomeren von Olefinen wie Propen, 1-Buten, und Isobuten, oder von Co-Oligomeren von Ethylen und Propylen. Unter diesen wird eine verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe, abgeleitet von Oligomeren von Isobuten, welche gewöhnlich als Polyisobutylen bezeichnet wird, oder eine Polybutenylgruppe am meisten bevorzugt.
  • Bevorzugtes Zahlenmittel-Molekulargewicht der Alkyl- oder Alkenylgruppen (R11 bis R13) in den Formeln (5) und (6) ist 800 bis 3500.
  • Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül enthält ein durch die Formel (5) dargestelltes sogenanntes Succinimid vom Monotyp, wobei ein Succinanhydrid nur ein Ende der Polyaminkette abschließt, und durch die Formel (6) dargestelltes sogenanntes Succinimid vom Bistyp, wobei Succinanhydride beide Enden einer Polyaminkette abschließen. Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann entweder Succinimid vom Monotyp oder vom Bistyp umfassen, und kann beide als eine Mischung enthalten.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Succinimids mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann ein derartiges Succinimid erhalten werden durch: Reagieren einer Alkylbernsteinsäure oder einer Alkenylbernsteinsäure, welche durch Reaktion einer Verbindung mit einer C40-C400 Alkyl- oder Alkenylgruppe mit Maleinsäureanhydrid bei 100 bis 200 °C erhalten wurde, mit einem Polyamin. Beispiele von Polyamin enthalten hier Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, und Pentaethylenhexamin.
  • In der Komponente (G-2) umfassen Beispiele von Benzylamin mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül durch die nachstehende Formel (7) dargestellte Verbindungen:
    Figure DE112016005592B9_0010
  • In der Formel (7), ist R14 eine C40-C400 Alkyl- oder Alkenylgruppe; und j stellt eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4, dar. Die Kohlenstoffanzahl von R14 ist vorzugsweise nicht weniger als 60, und vorzugsweise nicht mehr als 350.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Komponente (G-2) ist nicht beschränkt. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens enthält: Reagieren eines Polyolefins wie Propylenoligomer, Polybuten, und Ethylen-α-Olefin-Copolymer, mit Phenol, um ein Alkylphenol zu erhalten; und anschließendes Reagieren des Alkylphenol mit Formaldehyd, und einem Polyamin wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, und Pentaethylenhexamin, über die Mannich-Reaktion.
  • In der Komponente (G-3) umfassen Beispiele von Polyamin mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe im Molekül Verbindungen, welche durch die nachstehende Formel (8) dargestellt werden: R15—NH—(CH2CH2NH)k—H (8)
  • In der Formel (8), ist R15 eine C40-C400 Alkyl- oder Alkenylgruppe; k stellt eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4, dar. Die Kohlenstoffanzahl von R15 ist vorzugsweise nicht weniger als 60, und vorzugsweise nicht mehr als 350.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Komponente (G-3) ist nicht beschränkt. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens umfasst: Chlorieren eines Polyolefins wie Propylenoligomer, Polybuten, und Ethylen-α-Olefin-Copolymer; und anschließendes Reagieren des chlorierten Polyolefins mit Ammoniak, oder einem Polyamin wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, und Pentaethylenhexamin.
  • Beispiele der Derivate in den Komponenten (G-1) bis (G-3) umfassen:
    • (i) eine sauerstoffhaltige organische Verbindung, -modifizierte Verbindung, in der ein Teil oder alle der restlichen bzw. verbleibenden Amino- und/oder Iminogruppen neutralisiert oder durch Reagieren von Succinimid, Benzylamin, oder Polyamin mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in dessen Molekül (nachstehend als „die vorstehend beschriebene stickstoffhaltige Verbindung“ bezeichnet) mit einer C1-C30 Monocarboxylsäure wie Fettsäuren, eine C2-C30 Polycarboxylsäure (wie Ethandisäure, Phthalsäure, Trimellithsäure, und Pyromellithsäure), ein Anhydrid oder Ester derselben, ein C2-C6 Alkylenoxid, oder ein Hydroxy(poly)oxyalkylencarbonat amidiert wird/werden;.
    • (ii) eine Bor-modifizierte Verbindung, in der ein Teil oder alle der verbleibenden Amino- und/oder Iminogruppen neutralisiert oder durch Reagieren der vorstehend beschriebenen stickstoffhaltigen Verbindung mit Bor amidiert wird/werden;
    • (iii) eine Phosphorsäure-modifizierte Verbindung, in der ein Teil oder alle der verbleibenden Amino- und/oder Iminogruppen neutralisiert oder durch Reagieren der vorstehend beschriebenen stickstoffhaltigen Verbindung mit Phosphorsäure amidiert wird/werden;
    • (iv) eine Schwefel-modifizierte Verbindung, welche durch Reagieren der vorstehend beschriebenen stickstoffhaltigen Verbindung mit einer Schwefelverbindung erhalten wird; und
    • (v) eine modifizierte Verbindung, welche durch zwei oder mehrere Modifizierungen, ausgewählt aus einer Modifizierung einer sauerstoffhaltigen organischen Verbindung, Bor-Modifizierung, Phosphorsäure-Modifizierung, und Schwefel-Modifizierung mit der vorstehend beschriebenen stickstoffhaltigen Verbindung erhalten wird. Unter den Derivaten (i) bis (v), welche eine borierte Verbindung von Alkenylsuccinimid verwenden, kann besonders eine borierte Verbindung des Alkenylsuccinimids vom Bistyp weiter die thermische Stabilität der Schmierölzusammensetzung verbessern.
  • Das Molekulargewicht der Komponente (G) ist nicht besonders beschränkt, aber ein bevorzugtes Gewichtsmittel-Molekulargewicht derselben ist 1000 bis 20000.
  • Wenn die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Komponente (G) enthält, ist der Gehalt derselben, in Bezug auf Stickstoff, bezogen auf die Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung, vorzugsweise nicht weniger als 0,01 Massen%, und bevorzugter nicht weniger als 0,03 Massen%; und vorzugsweise nicht mehr als 0,15 Massen%, bevorzugter nicht mehr als 0,1 Massen%, und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,07 Massen%. Der Gehalt der Komponente (G) von diesem unteren Grenzwert oder darüber kann die Leistungsfähigkeit gegen Kohlebildung (thermische Beständigkeit) der Schmierölzusammensetzung ausreichend verbessern. Der Gehalt derselben von diesem oberen Grenzwert oder darunter ermöglicht es die hohe Kraftstoffeffizienz beizubehalten.
  • Der Borgehalt in der Schmierölzusammensetzung ist, bezogen auf die Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung, 0 - 300 Massen-ppm, vorzugsweise nicht weniger als 100 Massen-ppm, und bevorzugter nicht weniger als 200 Massen-ppm. Der Borgehalt von diesem oberen Grenzwert oder darunter ermöglicht es die hohe Kraftstoffeffizienz beizubehalten, während der Aschegehalt der Zusammensetzung niedrig gehalten wird.
  • <(H) Viskositätsindexverbesserer>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise (H) einen Viskositätsindexverbesserer (kann nachstehend als „Komponente (H)“ bezeichnet werden). Beispiele der Komponente (H) umfassen nicht-dispergierende oder dispergierende Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer, (Meth)acrylat-Olefin-Copolymere, nicht-dispergierende oder dispergierende Ethylen-α-Olefin-Copolymere oder hydrierte Produkte derselben, Polyisobutylen oder hydrierte Produkte desselben, hydrierte Styroldien-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid/-ester Copolymere, und Polyalkylstyrole.
  • Die Komponente (H) enthält vorzugsweise einen Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer, welcher 10 bis 90 mol% der durch die nachstehende allgemeine Formel (9) dargestellten Struktureinheiten enthält (kann nachstehend als „Viskositätsindexverbesserer der vorliegenden Ausführungsform“ bezeichnet werden), bezogen auf alle Monomereinheiten im Polymer:
    Figure DE112016005592B9_0011
  • [In der allgemeinen Formel (9) ist R16 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, und R17 ist eine lineare oder verzweigte Kette einer Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5.]
  • Im Viskositätsindexverbesserer der vorliegenden Ausführungsform ist der Gehalt der durch die allgemeine Formel (9) dargestellten (Meth)acrylat-Struktureinheiten im Polymer vorzugsweise 10 bis 90 mol%, bevorzugter nicht mehr als 80 mol%, und ferner bevorzugt nicht mehr als 70 mol%; und bevorzugter nicht weniger als 20 mol%, ferner bevorzugt nicht weniger als 30 mol%, und besonders bevorzugt nicht weniger als 40 mol%. Der Gehalt der durch die allgemeine Formel (9) dargestellten (Meth)acrylat-Struktureinheiten bezogen auf die gesamten Monomereinheiten des Polymers über 90 mol% kann zur schlechteren Löslichkeit im Grundöl, zur schlechteren Verbesserungswirkung bezüglich der Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, und zu schlechteren Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften führen. Der Gehalt unter 10 mol% kann zur schlechteren Verbesserungswirkung bezüglich der Viskosität-Temperatur-Eigenschaften führen.
  • Der Viskositätsindexverbesserer der vorliegenden Ausführungsform kann ein Copolymer sein, welches eine andere (Meth)acrylat-Struktureinheit zusätzlich zu der durch die allgemeine Formel (9) dargestellten (Meth)acrylat-Struktureinheit enthält. Ein derartiges Copolymer kann durch Copolymerisation eines Monomers oder mehrerer Monomere (nachstehend als „Monomer (M-1)“ bezeichnet), welche durch die nachstehende allgemeine Formel (10) dargestellt sind, und einem anderen Monomer als dem Monomer (M-1) erhalten werden.
    Figure DE112016005592B9_0012
  • [In der Formel (10) ist R18 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, und R19 ist eine lineare oder verzweigte Kette einer Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 6 bis 18.]
  • Jedes Monomer kann mit dem Monomer (M-1) kombiniert werden. Zum Beispiel ist ein durch die nachstehende allgemeine Formel (11) dargestelltes Monomer bevorzugt (nachstehend als „Monomer (M-2)“ bezeichnet). Ein Copolymer des Monomers (M-1) und des Monomers (M-2) ist ein sogenannter nicht-dispergierender Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer.
    Figure DE112016005592B9_0013
  • [In der Formel (11) ist R20 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, und R21 ist eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 19 oder mehr.]
  • R21 in dem durch die Formel (11) dargestellten Monomer (M-2) ist, wie vorstehend beschrieben, eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 19 oder mehr, vorzugsweise eine lineare bzw. gerade oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 20 oder mehr Kohlenstoffen, ferner bevorzugt eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 22 oder mehr Kohlenstoffen, und bevorzugter eine verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 24 oder mehr Kohlenstoffen. Der obere Grenzwert der Kohlenstoffanzahl der durch R21 dargestellten Kohlenwasserstoffgruppe ist nicht beschränkt, aber diese Kohlenwasserstoffgruppe ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 50000 oder weniger Kohlenstoffen, bevorzugter eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 500 oder weniger Kohlenstoffen, ferner bevorzugt eine lineare oder verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 100 oder weniger Kohlenstoffen, besonders bevorzugt eine verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 50 oder weniger Kohlenstoffen, und am meisten bevorzugt eine verzweigte Kette aufweisende Kohlenwasserstoffgruppe mit 25 oder weniger Kohlenstoffen.
  • Ein bevorzugtes Beispiel des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform ist ein kammförmiges Poly(meth)acrylat. Kammförmiges Poly(meth)acrylat bedeutet hier ein Copolymer des Monomers (M-1) und des Monomers (M-2), wobei das Monomer (M-2) ein Macromonomer ist, welches R21 in der Formel (11) mit einem zahlengemitteltem Molekulargewicht bzw. Zahlenmittel-Molekulargewicht (Mn) von 1000 bis 50000 (vorzugsweise 1500 bis 20000, und bevorzugter 2000 bis 10000) einschließt. Beispiele eines derartigen Macromonomers schließen ein Macromonomer, abgeleitet von einem hydrierten Produkt eines durch Copolymerisation von Butadien und Isopren erhaltenen Polyolefins, ein.
  • Im Viskositätsindexverbesserer der vorliegenden Ausführungsform kann das Polymer entweder nur eine Art von (Meth)acrylat-Struktureinheiten entsprechend dem durch die allgemeine Formel (11) dargestellten Monomer (M-2) oder eine Kombination von zwei oder mehreren Arten derselben enthalten. Der Gehalt der Struktureinheiten entsprechend dem durch die allgemeine Formel (11) dargestellten Monomer (M-2) ist, bezogen auf die Gesamtheit der Monomereinheiten des Polymers, vorzugsweise 0,5 bis 70 mol%, bevorzugter nicht mehr als 60 mol%, ferner bevorzugt nicht mehr als 50 mol%, besonders bevorzugt nicht mehr als 40 mol%, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 30 mol%; und vorzugsweise nicht weniger als 1 mol%, bevorzugter nicht weniger als 3 mol%, ferner bevorzugt nicht weniger als 5 mol%, und besonders bevorzugt nicht weniger als 10 mol%. Der Gehalt der Struktureinheiten entsprechend dem durch die allgemeine Formel (11) dargestellten Monomer (M-2), bezogen auf die Gesamtheit der Monomereinheiten des Polymers von über 70 mol% kann zur schlechteren Verbesserungswirkung auf Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, und zu schlechteren Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften führen. Der Gehalt unter 0,5 mol% kann zur schlechteren Verbesserungswirkung auf die Viskosität-Temperatur-Eigenschaften führen.
  • Eines oder mehrere, ausgewählt aus einem durch die nachstehende allgemeine Formel (12) dargestellten Monomer (nachstehend als „Monomer (M-3)“ bezeichnet), und ein durch die nachstehende allgemeine Formel (13) dargestelltes Monomer (nachstehend als „Monomer (M-4)“ bezeichnet) ist/sind bevorzugt als die anderen Monomere, welche mit dem Monomer (M-1) kombiniert werden. Ein Copolymer des Monomers (M-1) und des Monomers (M-3) und/oder des (M-4) ist ein sogenannter dispergierender Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer. Dieser dispergierende Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesser kann weiterhin das Monomer (M-2) als Konstitutionsmonomer enthalten.
    Figure DE112016005592B9_0014
  • [In der Formel (12) ist R22 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R23 ist eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 18, E1 ist ein Aminrest oder ein heterozyklischer Rest mit 1 bis 2 Stickstoffatomen, und 0 bis 2 Sauerstoffatomen, und a ist 0 oder 1.]
  • Bestimmte Beispiele einer Alkylengruppe mit einer durch R23 dargestellten Kohlenstoffanzahl von 1 bis 18 umfassen eine Ethylengruppe, Propylengruppe, Butylengruppe, Pentylengruppe, Hexylengruppe, Heptylengruppe, Octylengruppe, Nonylengruppe, Decylengruppe, Undecylengruppe, Dodecylengruppe, Tridecylengruppe, Tetradecylengruppe, Pentadecylengruppe, Hexadecylengruppe, Heptadecylengruppe, und Octadecylengruppe (jede Alkylengruppe kann entweder eine lineare bzw. gerade oder eine verzweigte Kette sein).
  • Bestimmte Beispiele eines durch E1 dargestellten Rests umfassen eine Dimethylaminogruppe, Diethylaminogruppe, Dipropylaminogruppe, Dibutylaminogruppe, Anilinogruppe, Toluidinogruppe, Quinolidinogruppe, Acetylaminogruppe, Benzoylaminogruppe, Morpholinogruppe, Pyrrolylgruppe, Pyrrolinogruppe, Pyridylgruppe, Methylpyridylgruppe, Pyrrolidinylgruppe, Piperidinylgruppe, Quinolylgruppe, Pyrrolidonylgruppe, Pyrrolidonogruppe, Imidazolinogruppe, und Pyrazinogruppe.
    Figure DE112016005592B9_0015
  • [In der Formel (13) ist R24 ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe, und E2 ist eine Kohlenwasserstoffgruppe, oder ein Aminrest oder ein heterozyklischer Rest mit 1 bis 2 Stickstoffatomen, und 0 bis 2 Sauerstoffatomen.]
  • Bestimmte Beispiele einer durch E2 dargestellten Gruppe umfassen eine Dimethylaminogruppe, Diethylaminogruppe, Dipropylaminogruppe, Dibutylaminogruppe, Anilingruppe, Toluidingruppe, Quinolidingruppe, Acetylaminogruppe, Benzoylaminogruppe, Morpholingruppe, Pyrrolylgruppe, Pyrrolingruppe, Pyridylgruppe, Methylpyridylgruppe, Pyrrolidinylgruppe, Piperidinylgruppe, Quinolylgruppe, Pirrolidonylgruppe, Pyrrolidongruppe, Imidazolingruppe, und Pyrazingruppe.
  • Bevorzugte bestimmte Beispiele der Monomere (M-3) und (M-4) umfassen Dimethylaminomethylmethacrylat, Diethylaminomethylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, 2-Methyl-5-vinylpyridin, Morpholinmethylmethacrylat, Morpholinethylmethacrylat, N-vinylpyrrolidon, und Mischungen derselben.
  • Obwohl das molare Verhältnis der Copolymerisation des Copolymers des Monomers (M-1) und der Monomere (M-2) bis (M-4) nicht beschränkt ist, ist Monomer (M-1):Monomere (M-2) bis (M-4) vorzugsweise ungefähr 20:80 bis 90:10, bevorzugter 30:70 bis 80:20, und ferner bevorzugt 40:60 bis 70:30.
  • Der Viskositätsindexverbesserer der vorliegenden Ausführungsform kann durch jedes Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel können sie durch radikalische Lösungspolymerisation des Monomers (M-1) und/oder des (M-2), und eines oder mehrerer, ausgewählt aus den Monomeren (M-3) bis (M-4) in Anwesenheit eines Polymerisationsstarters bzw. -initiators wie Benzoylperoxid leicht erhalten werden.
  • Der PSSI des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform, welcher durch das Dieseleinspritzverfahren gemessen wird, ist vorzugsweise nicht mehr als 40, bevorzugter nicht mehr als 10, ferner bevorzugt nicht mehr als 5, besonders bevorzugt nicht mehr als 3, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 1. Der PSSI von größer als 40 bedeutet eine geringe Scherstabilität, und kann zu einer derart verschlechterten Kraftstoffeffizienz im Anfangsstadium der Verwendung führen, um ein gewisses Niveau der kinematischen Viskosität und der HTHS-Viskosität nach der Verwendung beizubehalten. Der untere Grenzwert des PSSI des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform ist nicht beschränkt, aber gewöhnlich größer als 0. „PSSI“ in dieser Beschreibung bedeutet ein permanenter Scherstabilitätsindex eines Polymers, welcher bezogen auf Daten gemessen gemäß ASTM D 6278-02 (Testverfahren zur Scherstabilität von Polymer enthaltenden Fluiden unter Verwendung eines europäischen Dieselinjektionsapparats) berechnet wird gemäß ASTM D 6022-01 (Standardverfahren zur Berechnung eines permanenten Scherstabilitätsindex).
  • Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht bzw. Gewichtsmittel-Molekulargewicht (Mw) des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform beträgt gewöhnlich 10.000 bis 700.000, vorzugsweise nicht weniger als 20.000, bevorzugter nicht weniger als 50.000, ferner bevorzugt nicht weniger als 100.000, und besonders bevorzugt nicht weniger als 120.000; und bevorzugt nicht mehr als 500.000, bevorzugter nicht mehr als 400.000, und ferner bevorzugt nicht mehr als 300.000. Wenn das gewichtsgemittelte Molekulargewicht unter 10.000 ist, ist nicht nur die Wirkung des Viskositätsindexverbesserers klein und die Kraftstoffeffizienz und die Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften verschlechtern sich, wenn der Viskositätsindexverbesserer im Schmier-Grundöl gelöst ist, aber ebenso können die Kosten steigen. Wenn das gewichtsgemittelte Molekulargewicht über 700.000 ist, ist nicht nur die Wirkung des Viskositätsanstiegs zu groß, und die Kraftstoffeffizienz und die Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften verschlechtern sich, sondern auch die Scherstabilität, die Löslichkeit im Schmier-Grundöl, und die Lagerbeständigkeit verschlechtern sich.
  • Das Verhältnis des gewichtsgemittelten Molekulargewichts zu PSSI (Mw/PSSI) des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht weniger als 1,0×104, bevorzugter nicht weniger als 2,0× 104, ferner bevorzugt nicht weniger als 5,0×104, und besonders bevorzugt nicht weniger als 8,0×104. Mw/PSSI von weniger als 1,0×104 kann zu einer verschlechterten Kraftstoffeffizienz und Niedrigtemperatur-Startfähigkeit führen, das heißt, verschlechterte Viskosität-Temperatur-Eigenschaften und Niedrigtemperatur-Viskositätseigenschaften.
  • Das Verhältnis des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) zum zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) (Mw/Mn) des Viskositätsindexverbesserers der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise nicht mehr als 4,0, bevorzugter nicht mehr als 3,5, ferner bevorzugt nicht mehr als 3,0, besonders bevorzugt nicht mehr als 2,0, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 1,5; und bevorzugt nicht weniger als 1,0, bevorzugter nicht weniger als 1,05, und ferner bevorzugt nicht weniger als 1,1. Mw/Mn über 4,0 führt zu verschlechterter Löslichkeit und verschlechterter Verbesserungswirkung der Viskosität-Temperatur-Eigenschaften, welche zum Versagen der Erhaltung ausreichender Lagerbeständigkeit und Kraftstoffeffizienz führen können.
  • Der Gehalt der Komponente (H) einschließlich Verdünnungsmittel in der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, gewöhnlich 0,1 bis 30 Massen%, vorzugsweise nicht mehr als 1 Massen%, bevorzugter nicht weniger als 3 Massen%, und ferner bevorzugt nicht weniger als 5 Massen%; und vorzugsweise nicht mehr als 20 Massen%, und bevorzugter nicht mehr als 15 Massen%. Der Gehalt von weniger als 0,1 Massen% kann zu verschlechterter Kraftstoffeffizienz, und zu ungenügenden Niedrigtemperatur-Eigenschaften führen. Der Gehalt über 30 Massen% kann zu verschlechterten Kraftstoffeffizienz und Scherstabilität der Zusammensetzung führen.
  • <Andere Additive>
  • Andere Additive, welche gewöhnlich im Schmieröl verwendet werden, können der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung entsprechend dem Zweck zugesetzt werden, um die Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern. Beispiele derartiger Additive umfassen Additive wie Reibungsmodifikatoren außer der Komponente (C), Mittel gegen Verschleiß (oder Hochdruckmittel), Rostschutzmittel, Demulgatoren, und Entschäumungsmittel.
  • Beispiele von Reibungsmodifikatoren außer der Komponente (C), welche hier verwendet werden können, umfassen einen oder mehrere Reibungsmodifikatoren, ausgewählt aus aschefreien Reibungsmodifikatoren und organischen Molybdänverbindungen außer der Komponente (C). Der Gehalt des Reibungsmodifikators außer der Komponente (C) ist vorzugsweise 0,01 bis 2,0 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Das Enthalten des Reibungsmodifikators außer der Komponente (C) kann die Kraftstoffeffizienz weiter verbessern.
  • Beispiele der organischen Molybdänverbindungen außer der Komponente (C) umfassen Molybdändithiophosphat; Komplexe von Molybdänverbindungen (Beispiele derselben umfassen: Molybdänoxid wie Molybdändioxid und Molybdäntrioxid; Molybdänsäuren wie Ortho-Molybdänsäure, Para-Molybdänsäure, geschwefelte (Poly)Molybdänsäure; Salze der Molybdänsäure wie Metallsalze und Ammoniumsalze dieser Molybdänsäuren; Molybdänsulfide wie Molybdändisulfid, Molybdäntrisulfid, Molybdänpentasulfid, Molybdänpolysulfid; Thiomolybdänsäure; Metallsalze und Aminsalze der Thiomolybdänsäure; und Molybdänhalogenide wie Molybdänchlorid), und schwefelhaltige organische Verbindungen (Beispiele derselben umfassen: Alkyl(thio)xanthat, Thiadiazol, Mercaptothiadiazol, Thiocarbonat, Tetrahydrocarbylthiuramdisulfid, Bis(di(thio)hydrocarbyldithiophosphonat)disulfid, organisches (Poly)sulfid, und geschwefelte Ester) oder andere organische Verbindungen; und schwefelhaltige organische Molybdänverbindungen wie Komplexe von schwefelhaltigen Molybdänverbindungen wie die vorstehend beschriebenen Molybdänsulfide, geschwefelte Molybdänsäuren, und Alkenylsuccinimid. Diese organischen Molybdänverbindungen können entweder einkernige Molybdänverbindungen, oder mehrkernige Molybdänverbindungen wie zweikernige oder dreikernige Molybdänverbindungen sein.
  • Eine organische Molybdänverbindung, welche Schwefel nicht als ein Bestandteils- bzw. Konstitutionselement enthält, kann als eine organische Molybdänverbindung außer der Komponente (C) verwendet werden. Spezielle bzw. bestimmte Beispiele einer organischen Molybdänverbindung, welche Schwefel nicht als ein Konstitutionselement enthält, umfassen einen Molybdänamin-Komplex, Molybdänsuccinimid-Komplex, Molybdänsalz von organischen Säuren, und Molybdänsalz von Alkoholen. Unter diesen sind Molybdänamin-Komplex, Molybdänsalz von organischen Säuren, und Molybdänsalz von Alkoholen bevorzugt.
  • Wenn eine organische Molybdänverbindung außer der Komponente (C) als der Reibungsmodifikator verwendet wird, beträgt der Gehalt derselben vorzugsweise 0,01 bis 2,0 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung. Wenn eine organische Molybdänverbindung außer der Komponente (C) als der Reibungsmodifikator verwendet wird, ist der Molybdängehalt in der Schmierölzusammensetzung bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung nicht weniger als 600 Massen-ppm, und vorzugsweise nicht weniger als 700 Massen-ppm; und vorzugsweise nicht mehr als 1000 Massen-ppm, bevorzugter nicht mehr als 900 Massen-ppm, ferner bevorzugt nicht mehr als 850 Massen-ppm, und ebenso besonders bevorzugt nicht mehr als 800 Massen-ppm. Der Gehalt unter diesem unteren Grenzwert neigt zu einer ungenügenden Wirkung der Reibungsverringerung trotz der Zugabe der Verbindung, und ungenügender Kraftstoffeffizienz, thermischer Stabilität und Oxidationsstabilität der Schmierölzusammensetzung zu führen. Andererseits führt der Gehalt über diesem oberen Grenzwert nicht zur entsprechenden Wirkung, und neigt zu verschlechterter Lagerbeständigkeit der Schmierölzusammensetzung zu führen.
  • Jede Verbindung, welche gewöhnlich als ein aschefreier Reibungsmodifikator für Schmieröl verwendet wird, kann als ein aschefreier Reibungsmodifikator ohne bestimmte Beschränkung verwendet werden. Beispiele aschefreier Reibungsmodifikatoren umfassen jeweils Verbindungen mit einem oder mehreren Heteroatomen, ausgewählt aus Sauerstoff, Stickstoff, und Schwefel im Molekül, und jeweils mit einer Kohlenstoffanzahl von 6 bis 50. Weitere spezielle bzw. bestimmte Beispiele derselben umfassen aschefreie Reibungsmodifikatoren wie Aminverbindungen, Fettsäureester, Fettsäureamide, Fettsäuren, aliphatische Alkohole, aliphatische Ester, Harnstoffverbindungen, und Hydrazidverbindungen, wobei jede mindestens eine C6-C30 Alkly- oder Alkenylgruppe aufweist, besonders eine lineare Alkylgruppe, eine lineare Alkenylgruppe, eine verzweigte Alkylgruppe, oder eine verzweigte Alkenylgruppe jeweils mit 6 bis 30 Kohlenstoffen im Molekül.
  • Wenn die Schmierölzusammensetzung einen aschefreien Reibungsmodifikator enthält, beträgt der Gehalt desselben vorzugsweise nicht weniger als 0,01 Massen%, bevorzugter nicht weniger als 0,1 Massen%, und ferner bevorzugt nicht weniger als 0,3 Massen%; und vorzugsweise nicht mehr als 2 Massen%, bevorzugter nicht mehr als 1 Massen%, und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,8 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt eines aschefreien Reibungsmodifikators von weniger als 0,01 Massen% neigt zu ungenügender Wirkung der Reibungsverringerung trotz der Zugabe desselben zu führen. Der Gehalt desselben über 2 Massen% neigt zur Hemmung der Wirkung der Additive gegen Verschleiß oder ähnlicher, oder führt zur verschlechterten Löslichkeit der Additive.
  • Jedes Mittel gegen Verschleiß (oder Hochdruckmittel), welches für ein Schmieröl verwendet wird, kann als ein Mittel gegen Verschleiß (oder ein Hochdruckmittel) ohne bestimmte Beschränkung verwendet werden. Beispiele derselben umfassen Schwefel-basierte, Phosphor-basierte, und Schwefel-Phosphor-basierte Hochdruckmittel, und insbesondere Phosphorester, Thiophosphorester, Dithiophosphorester, Trithiophosphorester, Phoshphatester, Thiophosphatester, Dithiophosphatester, Trithiophosphatester, Aminsalze derselben, Metallsalze derselben, Derivate derselben, Dithiocarbamat, Zinkdithiocarbamat, Disulfide, Polysulfide, geschwefelte Olefine, und geschwefelte Öle. Unter diesen ist die Zugabe eines Schwefel-basierten Hochdruckmittels, besonders geschwefeltem Öl, bevorzugt. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Mittel gegen Verschleiß (oder Hochdruckmittel) enthält, ist der Gehalt desselben vorzugsweise 0,01 bis 10 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • Beispiele der Rostschutzmittel umfassen Petroleumsulfonat, Alkylbenzolsulfonat, Dinonylnaphthalinsulfonat, Alkenylsuccinatester, und Polyolester. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Rostschutzmittel enthält, ist der Gehalt desselben vorzugsweise 0,01 bis 10 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • Beispiele der Demulgatoren umfassen Polyoxyalkylenglykol-basierte nichtionische Tenside wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, und Polyoxyethylenalkylnaphthylether. Wenn die Schmierölzusammensetzung einen Demulgator enthält, ist der Gehalt desselben vorzugsweise 0,01 bis 10 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • Beispiele der Entschäumungsmittel bzw. Entschäumer bzw. Demulatoren umfassen Siliconöl mit einer kinematischen Viskosität bei 25 °C von 1000 bis 100.000 mm2/s, Alkenylsuccinimid-Derivate, Ester eines aliphatischen Polyhydroxyalkohols und einer langkettigen Fettsäure, Methylsalicylat, und o-Hydroxybenzylalkohol. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Entschäumungsmittel enthält, ist der Gehalt desselben vorzugsweise 0,01 bis 10 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • <Zusammensetzung des Schmieröls>
  • Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei 100 °C ist bevorzugt 4,0 bis 12 mm2/s, bevorzugter nicht mehr als 9,3 mm2/s, ferner bevorzugt nicht mehr als 8,2 mm2/s, besonders bevorzugt nicht mehr als 7,1 mm2/s, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 6,8 mm2/s; und bevorzugter nicht weniger als 5,0 mm2/s, ferner bevorzugt nicht weniger als 5,5 mm2/s, besonders bevorzugt nicht weniger als 6,1 mm2/s, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 6,3 mm2/s. Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung bei 100 °C unter 4,0 mm2/s kann zu ungenügender bzw. unzureichender Schmierfähigkeit führen. Die kinematische Viskosität derselben über 12 mm2/s kann zu ungenügender Niedrigtemperatur-Viskosität und Kraftstoffeffizienz führen.
  • Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei 40 °C ist vorzugsweise 4,0 bis 50 mm2/s, bevorzugter nicht mehr als 40 mm2/s, ferner bevorzugt nicht mehr als 35 mm2/s, ferner bevorzugt nicht mehr als 32 mm2/s, besonders bevorzugt nicht mehr als 30 mm2/s, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 28 mm2/s; und bevorzugter nicht weniger als 15 mm2/s, ferner bevorzugt nicht weniger als 18 mm2/s, ferner bevorzugter nicht weniger als 20 mm2/s, besonders bevorzugt nicht weniger als 22 mm2/s, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 25 mm2/s. Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung bei 40 °C unter 4 mm2/s kann zu unzureichender Schmierfähigkeit führen. Die kinematische Viskosität derselben über 50 mm2/s kann zu ungenügender Niedrigtemperatur-Viskosität und Kraftstoffeffizienz führen.
  • Der Viskositätsindex der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 140 bis 400, bevorzugter nicht weniger als 160, ferner bevorzugt nicht weniger als 180, besonders bevorzugt nicht weniger als 200, und am meisten bevorzugt nicht weniger als 210. Der Viskositätsindex der Schmierölzusammensetzung unter 140 kann es schwierig machen, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, während die HTHS-Viskosität bei 150 °C gehalten wird, und ferner, um die Niedrigtemperatur-Viskosität zu reduzieren (zum Beispiel, bei -35 °C, welche die Messtemperatur der CCS-Viskosität spezifiziert in der SAE-Viskositätsklasse 0W-X ist, bekannt als Viskositätsklassen des Kraftstoffsparsamkeitsöls). Wenn der Viskositätsindex der Schmierölzusammensetzung über 400 ist, kann der Verdampfungsverlust ansteigen, und Probleme aufgrund der ungenügenden Löslichkeit der Additive und Kompatibilität mit Dichtungsmaterialien können auftreten.
  • Die HTHS-Viskosität der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei 100 °C ist nicht mehr als 5,4 mPa·s, vorzugsweise nicht mehr als 5,0 mPa·s, bevorzugter nicht mehr als 4,9 mPa·s, besonders bevorzugt nicht mehr als 4,8 mPa·s, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 4,6 mPa·s; und vorzugsweise nicht weniger als 3,5 mPa·s, bevorzugter nicht weniger als 4,0 mPa·s, ferner bevorzugt nicht weniger als 4,4 mPa, und besonders bevorzugt nicht weniger als 4,5 mPa·s. In dieser Beschreibung bedeutet die HTHS-Viskosität bei 100 °C hohe Temperatur hohe Scherviskosität bei 100 °C, spezifiziert in ASTM D4683. Die HTHS-Viskosität bei 100 °C unter 3,5 mPa·s kann zu ungenügender Schmierfähigkeit führen. Die HTHS-Viskosität bei 100 °C über 5,5 mPa·s kann zu ungenügender Niedrigtemperatur-Viskosität und Kraftstoffeffizienz führen.
  • Die HTHS-Viskosität der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei 150 °C ist nicht mehr als 2,7 mPa·s, vorzugsweise nicht mehr als 2,65 mPa·s, und besonders bevorzugt nicht mehr als 2,35 mPa·s; und vorzugsweise nicht weniger als 1,95 mPa·s, bevorzugter nicht weniger als 2,1 mPa·s, ferner bevorzugt nicht weniger als 2,2 mPa·s, und besonders bevorzugt nicht weniger als 2,25 mPa· s. In dieser Beschreibung bedeutet die HTHS-Viskosität bei 150 °C hohe Temperatur hohe Scherviskosität bei 150 °C, spezifiziert in ASTM D4683. Die HTHS-Viskosität bei 150 °C unter 1,95 mPa·s kann zu ungenügender Schmierfähigkeit führen. Die HTHS-Viskosität bei 150 °C über 2,7 mPa·s kann zu ungenügender Kraftstoffeffizienz führen.
  • Das Verhältnis (X100/X150) der HTHS-Viskosität bei 100 °C (X100) zu der HTHS-Viskosität bei 150 °C (X150) der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise nicht mehr als 2,0. Das Verhältnis der HTHS-Viskosität X100/X150 von nicht mehr als 2,0 ermöglicht es eine hohe Kraftstoffeffizienz zu erreichen, während die Leistungsfähigkeit gegen Verschleiß beibehalten wird. Der untere Grenzwert des Verhältnisses der HTHS-Viskosität X100/X150 ist nicht besonders beschränkt, aber ist vorzugsweise nicht weniger als 1,8. Das Verhältnis der HTHS-Viskosität X100/X150 von nicht weniger als 1,8 ermöglicht es eine hohe Grundölviskosität beizubehalten, was hinsichtlich des Verdampfungsverlustes und der Leistungsfähigkeit gegen Verschleiß vorteilhaft ist.
  • Der Verdampfungsverlust der Schmierölzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist als NOACK-Verdampfungsverlust bei 250 °C vorzugsweise nicht mehr als 20 Massen%, ferner bevorzugt nicht mehr als 15 Massen%, und besonders bevorzugt nicht mehr als 14 Massen%. Wenn der NOACK-Verdampfungsverlust über 20 Massen% ist, ist der Verdampfungsverlust des Schmieröls groß, was einen Anstieg der Viskosität und ähnlichem bewirkt, und ist nicht bevorzugt. Der NOACK-Verdampfungsverlust in der vorliegenden Beschreibung ist ein Verdampfungsverlust des Schmieröls, gemessen gemäß ASTM D 5800. Der untere Grenzwert des NOACK-Verdampfungsverlusts der Schmierölzusammensetzung bei 250 °C ist nicht beschränkt, aber normalerweise nicht weniger als 5 Massen%.
  • Die Erfinder haben den Betrieb eines Testmotors mit Turboladung unter Ausführungsbedingungen untersucht, sodass LSPI leicht auftritt, und haben herausgefunden, dass die Auftrittshäufigkeit von LSPI eine negative Korrelation mit einem Selbstzündpunkt in der dynamischen Differentialkalorimetrie (DSC) unter einer Luft- oder Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von 10 atm aufweist.
  • Im Motortest wurde, um den Einfluss von in einer Brennkammer ausgebildeten Ablagerungen auszuschließen, ein Vorbehandlungs- bzw. Vorkonditionierungsbetrieb bei Halblast bei 4000 UpM für 30 Minuten ausgeführt, und anschließend wurden die Drossel(klappen)stellung, die Drehzahl, der Einspritzzeitpunkt, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, etc. auf Betriebsbedingungen geändert, sodass LSPI leicht auftritt (Drosselklappe: vollständig geöffnet, Drehzahl: 1800 UpM). Anschließend wurde die Anzahl des Auftretens von LSPI innerhalb 1 Stunde mittels an jedem Zylinder des Motors befestigten Verbrennungsdrucksensoren gemessen.
  • In den DSC-Messungen wurden 5 mg einer Motorölprobe zusammen mit einem Standardmaterial unter einer Luft- oder Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von 10 atm, bei einem Temperaturanstiegsrate von 10 K/Min erwärmt, um eine Funktion des Unterschiedes der aufgewendeten Energie gegen die Temperatur zu erhalten. In der erhaltenen Funktion wurde ein Selbstzündpunkt als die niedrigste Temperatur, bei welcher ein exothermes Maximum bzw. ein exothermer Peak beginnt, bestimmt.
  • 1 ist ein Punktediagram, in welchem die Auftrittshäufigkeit von LSPI im Motortest gegen den Selbstzündpunkt der im Motortest verwendeten Motorölprobe, welche in der DSC-Messung unter einer Luftatmosphäre bei einem Druck von 10 atm gemessen wurde, aufgetragen ist (kann nachstehend als „DSC (10 atm Luftatmosphäre) Selbstzündpunkt)“ bezeichnet werden). Es ist ersichtlich, dass, wenn der DSC (10 atm Luftatmosphäre) Selbstzündpunkt zum Beispiel von 260 °C bis 270 °C ansteigt, die Auftrittshäufigkeit von LSPI auf ungefähr 1/7 sinkt. Während der Graph von 1 den Zusammenhang zwischen dem DSC (10 atm Luftatmosphäre) Selbstzündpunkt und der Auftrittshäufigkeit von LSPI zeigt, wird angenommen, dass der Zusammenhang zwischen dem Selbstzündpunkt in der DSC-Messung unter einer Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von 10 atm (kann nachstehend als „DSC (10 atm Sauerstoffatmosphäre) Selbstzündpunkt“ bezeichnet werden) und der Auftrittshäufigkeit von LSPI höher ist als dieser.
  • Der DSC (10 atm Sauerstoffatmosphäre) Selbstzündpunkt der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise nicht weniger als 213 °C, bevorzugter nicht weniger als 215 °C, ferner bevorzugt nicht weniger als 217 °C, und besonders bevorzugt nicht weniger als 220 °C. Der obere Grenzwert desselben ist nicht besonders beschränkt, aber gewöhnlich nicht mehr als 300 °C, und typischerweise nicht mehr als 280 °C. Der DSC (10 atm Sauerstoffatmosphäre) Selbstzündpunkt dieses unteren Grenzwerts oder darüber kann wirkungsvoll die Auftrittshäufigkeit von LSPI unterdrücken.
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise einen durch die nachstehende mathematische Formel (1) dargestellten Parameter rs von nicht weniger als 1,08, bevorzugter nicht weniger als 1,10, ferner bevorzugt nicht weniger als 1,15, und besonders bevorzugt nicht weniger als 1,20 auf. Der Parameter rs ist vorzugsweise nicht mehr als 3,00, bevorzugter nicht mehr als 2,00, und besonders bevorzugt nicht mehr als 1,50. r s = ( [ S ] + [ Mo ] + [ Zn ] ) / ( [ Mg ] + 2 × [ Ca ] )
    Figure DE112016005592B9_0016
    (in der mathematischen Formel (1) stellt [S] den von den Additiven abgeleiteten Schwefelgehalt dar (Einheit: Massen-ppm); [Mo] stellt den Molybdängehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); [Zn] stellt den Zinkgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); [Mg] stellt den Magnesiumgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); und [Ca] stellt den Calciumgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm).)
  • Der Paramter rs innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs ermöglicht es eine ausgeglichene Kraftstoffeffizienz, Motorreinigungskraft und LSPI-Unterdrückungsleistung zu erreichen.
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist einen durch die nachstehende mathematische Formel (2) dargestellten Parameter rs' von nicht weniger als 1,15 auf. Der Parameter rs' ist nicht mehr als 1,50. r s ' = ( [ S ] ' + [ Mo ] + [ Zn ] ) / ( [ Mg ] + 2 × [ Ca ] )
    Figure DE112016005592B9_0017
    (in der mathematischen Formel (2) stellt [S]' den von den Additiven abgeleiteten Schwefelgehalt außer Sulfonat-Detergenzien dar (Einheit: Massen-ppm); [Mo] stellt den Molybdängehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); [Zn] stellt den Zinkgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); [Mg] stellt den Magnesiumgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm); und [Ca] stellt den Calciumgehalt der Zusammensetzung dar (Einheit: Massen-ppm).)
  • Der Parameter rs' innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereiches ermöglicht es eine ausgeglichene Kraftstoffeffizienz, Motorreinigungskraft, und LSP-Unterdrückungsleistung zu erreichen.
  • <Verfahren zur Unterdrückung von LSPI des Verbrennungsmotors>
  • Das Verfahren zur Unterdrückung von LSPI eines Verbrennungsmotors gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Schritt des Betreibens eines Verbrennungsmotors, während ein Zylinder des Verbrennungsmotors mittels der vorstehend beschriebenen Schmierölzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschmiert wird. Im Verfahren zur Unterdrückung von LSPI der vorliegenden Erfindung wird die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung zumindest für das Schmieren des Zylinders verwendet, und ein Bereich des Verbrennungsmotors außer dem Zylinder kann zusammen mit dem Zylinder mittels der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geschmiert werden. Bekannte Zuführungsmechanismen für Schmieröl können zum Schmieren des Zylinders eines Verbrennungsmotors mittels der Zusammensetzung ohne besondere Beschränkung verwendet werden. Schmieren des Zylinders eines Verbrennungsmotors mittels der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung unterdrückt wirkungsvoll den LSPI im Verbrennungsmotor.
  • Beispiele
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen genauer beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • <Referenzbeispiele 1-2 und 7-8 (nicht Teil der Erfindung), Beispiele 3 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5>
  • Jede der Schmierölzusammensetzungen der Referenzbeispiele 1-2 und 7-8 (nicht Teil der Erfindung), der Beispiele 3 bis 6 und zum Vergleich der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurde unter Verwendung des nachstehenden Grundöls und der Additive hergestellt. In den Tabellen bedeutet „in Massen%“ Massen% bezogen auf die Gesamtmasse des Grundöls, „Massen%“ bedeutet Massen% bezogen auf die Gesamtmasse jeder Zusammensetzung, und „Massen-ppm“ bedeutet Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse einer jeden Zusammensetzung.
  • (Grundöl)
  • O-1: Gruppe III Grundöl, kinematische Viskosität (100 °C): 4,15 mm2/s, Aromaten-Gehalt: 0,2 Massen%
  • (Metallisches Detergenz)
  • B1-1: CaCO3-überbasisches Ca-Salicylat, Ca-Gehalt: 8,0 Massen%, Metallverhältnis: 3,0, Basennummer (Perchlorsäure-Verfahren): 225 mg KOH/g, Schwefelgehalt: 0,0 Massen%
    B1-2: CaCO3-überbasisches Ca-Sulfonat, Ca-Gehalt: 12,75 Massen%, Basennummer (Perchlorsäure-Verfahren): 325 mg KOH/g, Schwefelgehalt: 2,0 Massen%
    B2-1: MgCO3-überbasisches Mg-Sulfonat, Mg-Gehalt: 9,3 Massen%, Basennummer (Perchlorsäure-Verfahren): 400 mg KOH/g, Schwefelgehalt: 2,0 Massen%
  • (Molybdän-Reibungsmodifikator)
  • C-1: Molybdän(oxy)sulfiddithiocarbamat, Alkylgruppe: Kombination von C8 und C13, Mo-Gehalt: 10,0 Massen%, Schwefelgehalt: 10,8 Massen%
  • (Antioxidans)
  • D-1: Amin-Antioxidans, Stickstoffgehalt: 3,6 Massen%
    D-2: Phenol-Antioxidans
  • (Zinkdithiophosphat)
  • E-1: Zinkdialkyldithiophosphat (Alkylgruppe: sekundäres C6, Zn-Gehalt: 9,25 Massen%, Phosphorgehalt: 8,5 Massen%, Schwefelgehalt: 17,6 Massen%)
  • (Aschefreies Dispergiermittel)
  • G-1: Polybutenylsuccinimid, Bis-typ, zahlengemitteltes Molekulargewicht der Polybutenylgruppe: 1300, Stickstoffgehalt: 1,75 Massen%
    G-2: Boriertes Polybutenylsuccinimid, Bis-typ, zahlengemitteltes Molekulargewicht der Polybutenylgruppe: 1300, Stickstoffgehalt: 1,5 Massen%, Borgehalt: 0,78 Massen%
  • (Viskositätsindexverbesserer)
  • H-1: Polymethacrylat-Viskositätsindexverbesserer, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 500000, PSSI: 5
  • (Andere schwefelhaltige Additive)
  • I-1: Alkyldithiothiadiazol, Schwefelgehalt: 36,0 Massen%
    I-2: geschwefeltes Olefin, Schwefelgehalt: 46,0 Massen% [Tabelle 1]
    Referenzbeispiele Vergleichsbeispiele
    1 2 1 2 3 4
    (A) Grundöl
     O-1 in Massen% 100 100 100 100 100 100
    (B) Metallisches Detergenz
     B1-1 Massen% - 1,88 - - 2,50 -
     B1-2 Massen% 1,18 - 1,57 - - 1,18
     B2-1 Massen% 0,36 0,36 - 1,45 - 0,36
    (C) Mo-Reibungsmodifikator
     C-1 Massen% 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 -
    (E) Zinkdithiophosphat
     E-1 Massen% 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94
    (G) Aschefreies Dispergiermittel
     G-1 Massen% 3,29 3,29 3,29 3,29 3,29 3,29
    Elementgehalt
     Ca Massen-ppm 1500 1500 2000 0 2000 1500
     Mg Massen-ppm 340 340 0 1350 0 340
     Mo Massen-ppm 700 700 700 700 700 0
     B Massen-ppm 0 0 0 0 0 0
     P Massen-ppm 800 800 800 800 800 800
     Zn Massen-ppm 870 870 870 870 870 870
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt Massen% 0,27 0,25 0,27 0,27 0,24 0,20
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt (andere als Sulfonat-Detergenzien) Massen% 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,17
    HTT290-Ablagerung mg 6,7 3,2 17,2 2,3 24,1 30,5
    SRV-Reibungskoeffizient (100 °C) 0,060 0,064 0,063 0,088 0,052 0,165
    rs 1,28 1,22 1,07 3,16 0,99 0,86
    rs' 1,19 1,19 0,99 2,94 0,99 0,77
    [Tabelle 2]
    Beispiele
    3 4 5 6
    (A) Grundöl
     O-1 in Massen% 100,0 100,0 100 100,0
    (B) Metallisches Detergenz
     B1-1 Massen% 1,75 1,75 1,75 1,75
     B2-1 Massen% 0,38 0,38 0,65 0,65
    (C) Mo-Reibungsmodifikator
     C-1 Massen% 0,70 0,70 0,70 0,70
    (D) Antioxidans
     D-1 Massen% 1,00 1,00 1,00 1,00
     D-2 Massen% 0,50 0,50 0,50 0,50
    (E) Zinkdithiophosphat
     E-1 Massen% 0,94 0,94 0,94 0,94
    (G) Aschefreies Dispergiermittel
     G-2 Massen% 3,30 3,30 3,30 3,30
    (H) Viskositätsindexverbesserer
     H-1 Massen% 6,0 10,0 6,0 10,0
    Elementgehalt
     Ca Massen-ppm 1400 1400 1400 1400
     Mg Massen-ppm 350 350 600 600
     Mo Massen-ppm 700 700 700 700
     B Massen-ppm 260 260 260 260
     P Massen-ppm 800 800 800 800
     Zn Massen-ppm 870 870 870 870
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt 0,25 0,25 0,25 0,25
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt (andere als Sulfonat-Detergenzien) Massen% 0,24 0,24 0,24 0,24
    Kinematische Viskosität (40 °C) mm2/s 25,6 27,8 25,7 27,9
    Kinematische Viskosität (100 °C) mm2/s 6,4 7,7 6,4 7,7
    Viskositätsindex 217 269 217 269
    HTHS-Viskosität (100 °C) mPa· s 4,5 4,8 4,6 5,0
    HTHS-Viskosität (150 °C) mPa· s 2,3 2,6 2,3 2,6
    HTT290-Ablagerung mg 0,2 1,2 0,3 0,4
    SRV-Reibungskoeffizient (100 °C) 0,057 0,055 0,053 0,053
    rs 1,29 1,29 1,20 1,20
    rs' 1,26 1,26 1,17 1,17
    [Tabelle 3]
    Referenzbeispiele Vergleichsbeispiele
    1 7 8 4 5
    (A) Grundöl
     O-1 in Massen% 100 100 100 100 100
    (B) Metallisches Detergenz
     B1-1 Massen% - - - - -
     B1-2 Massen% 1,18 1,18 1,18 1,18 1,18
     B2-1 Massen% 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36
    (C) Mo-Reibungsmodifikator
     C-1 Massen% 0,70 0,70 0,70 - 0,70
    (E) Zinkdithiophosphat
     E-1 Massen% 0,94 0,94 0,94 0,94 -
    (G) Aschefreies Dispergiermittel
     G-1 Massen% 3,29 3,29 3,29 3,29 3,29
    (I) Andere schwefelhaltige Additive
     I-1 Massen% - 0,10 - - -
     I-2 Massen% - - 0,10 -
    Elementgehalt
     Ca Massen-ppm 1500 1500 1500 1500 1500
     Mg Massen-ppm 340 340 340 340 340
     Mo Massen-ppm 700 700 700 0 700
     B Massen-ppm 0 0 0 0 0
     P Massen-ppm 800 800 800 800 0
     Zn Massen-ppm 870 870 870 870 0
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt 0,27 0,31 0,32 0,20 0,11
    Von Additiven abgeleiteter Schwefelgehalt (andere als Sulfonat-Detergenzien) Massen% 0,24 0,28 0,29 0,17 0,08
    DSC-Selbstzündpunkt °C 220 222 223 211 212
    rs 1,28 1,40 1,43 0,86 0,54
    rs' 1,19 1,31 1,34 0,77 0,45
  • (Auswertung der Schmierölzusammensetzungen)
  • Für jedes der Schmierölzusammensetzungen der Referenzbeispiele 1-2 und 7-8 (nicht Teil der Erfindung), der Beispiele 3 bis 6 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4, wurde die Menge an Ablagerungen in einem Heißrohrtest (HTT290 Ablagerung) gemessen, und ein Reibungskoeffizient (SRV-Reibungskoeffizient) wurde mittels einer SRV-Reibungstestmaschine gemessen. Für jedes der Schmierölzusammensetzungen der Beispiele 3 bis 6, wurden weiterhin die HTHS-Viskositäten bei 100 °C und 150 °C, die kinematische Viskositäten bei 100 °C und 40 °C, und ein Viskositätsindex gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Für jedes der Schmierölzusammensetzungen der Referenzbeispiele 1, 7 und 8 (nicht Teil der Erfindung), und der Vergleichsbeispiele 4 und 5, wurde außerdem ein DSC (10 atm Sauerstoffatmosphäre) Selbstzündpunkt gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Messverfahren waren wie folgt:
    1. (1) HTT290-Ablagerung: ein Heißrohrtest wurde bei 290 °C, gemäß JPI-5S-55-99, ausgeführt, um das Gewicht der Ablagerungen (Einheit: mg), welche an der Innenwandoberfläche eines Rohres mit einer vorbestimmten Bohrung und Länge haftet, zu messen. Weniger Ablagerungen bedeutet höhere Motorreinigungskraft.
    2. (2) SRV-Reibungskoeffizient: ein Zylinder-auf-Scheibe-Test wurde bei einer Temperatur von 100 °C mit einer Last von 400 N mit einer Amplitude von 1,5 mm bei einer Frequenz von 50 Hz mittels einer hin- und her-bewegenden SRV-Reibungs-Verschleiß-Testmaschine (hergestellt von Optimol Instruments) ausgeführt, um einen Reibungskoeffizienten zu messen.
    3. (3) HTHS-Viskosität: gemessen gemäß ASTM D-4683.
    4. (4) Kinematische Viskosität: gemessen gemäß ASTM D-445.
    5. (5) Viskositätsindex: gemessen gemäß JIS K 2283-1993.
    6. (6) DSC-Selbstzündpunkt: Dynamische Differenzkalorimetrie wurde unter einer Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von 10 atm bei einer Temperatur-Anstiegrate von 10 °C/min mittels eines dynamischen Druck-Differenzkalorimeters (hergestellt von TA Instruments) ausgeführt, um einen Selbstzündpunkt als eine Temperatur, bei welcher die Peaks bzw. Signale anfingen, zu bestimmen. Ein höherer Selbstzündpunkt bedeutet eine geringere LSPI-Auftrittshäufigkeit.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine verbesserte LSPI-Unterdrückungsleistung auf, und ist bezüglich Motorreinigungskraft und Kraftstoffeffizienz überlegen. Deshalb kann die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zum Schmieren von Benzinmotoren bzw. Ottomotoren mit Turboaufladung, welche dazu neigen an LSPI zu leiden, besonders zum Schmieren von Direkteinspritzmotoren mit Turboaufladung verwendet werden.

Claims (8)

  1. Schmierölzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor, welche umfasst: (A) ein Schmier-Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100 °C von 2 bis 8 mm2/s und mit einem Aromaten-Gehalt von nicht mehr als 10 Massen%; (B) ein metallisches Detergenz, welches umfasst: (B1) ein mit Calciumcarbonat überbasisches metallisches Detergenz; und (B2) ein mit Magnesiumcarbonat überbasisches metallisches Detergenz; und (C) ein Molybdänsulfiddithiocarbamat oder ein Molybdänoxysulfiddithiocarbamat; und (D) ein Amin Antioxidans als ein Antioxidans, wobei die Zusammensetzung einen Calciumgehalt von 1400 bis 1500 Massen-ppm bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung aufweist; die Zusammensetzung einen Magnesiumgehalt von 350 bis 600 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist; die Zusammensetzung einen Molybdängehalt von nicht weniger als 600 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist; und die Zusammensetzung einen Borgehalt von 0 bis 300 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist; die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 150 °C von nicht mehr als 2,7 mPa·s aufweist; die Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 100 °C von nicht mehr als 5,4 mPa·s aufweist; die Zusammensetzung ein Verhältnis (X100/X150) einer HTHS-Viskosität bei 100 °C (X100) zur HTHS-Viskosität bei 150 °C (X150) von nicht mehr als 2,0 aufweist; und die Zusammensetzung einen durch die nachstehende mathematische Formel (2) dargestellten Parameter rs' von 1,15 bis 1,50 aufweist: r s ' = ( [ S ] ' + [ Mo ] + [ Zn ] ) / ( [ Mg ] + 2 × [ Ca ] )
    Figure DE112016005592B9_0018
    wobei in der mathematischen Formel (2) [S]' den von den Additiven abgeleiteten Schwefelgehalt außer Sulfonat-Detergenz darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mo] den Molybdängehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Zn] den Zinkgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); [Mg] den Magnesiumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm); und [Ca] den Calciumgehalt der Zusammensetzung darstellt (Einheit: Massen-ppm).
  2. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner umfasst: ein Phenol-Antioxidans als das (D) Antioxidans.
  3. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zusammensetzung eine kinematische Viskosität bei 40 °C von nicht mehr als 30 mm2/s aufweist.
  4. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zusammensetzung den Molybdängehalt von 700 bis 800 Massen-ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist.
  5. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche umfasst: (E) ein Zinkdialkyldithiophosphat, wobei die Zusammensetzung einen Schwefelgehalt von 0,20 bis 0,30 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, aufweist.
  6. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zusammensetzung das Verhältnis (X100/X150) der HTHS-Viskosität bei 100 °C (X100) zur HTHS-Viskosität bei 150 °C (X150) von 1,8 bis 2,0 aufweist.
  7. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente (B1) ein mit Calciumcarbonat überbasisches Calciumsalicylat-Detergenz ist.
  8. Ein Verfahren zur Unterdrückung von LSPI eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren umfasst: Betreiben eines Verbrennungsmotors, während ein Zylinder des Verbrennungsmotors mittels der Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geschmiert wird.
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