TW202239954A - 內燃機用潤滑油組合物 - Google Patents
內燃機用潤滑油組合物 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202239954A TW202239954A TW111106010A TW111106010A TW202239954A TW 202239954 A TW202239954 A TW 202239954A TW 111106010 A TW111106010 A TW 111106010A TW 111106010 A TW111106010 A TW 111106010A TW 202239954 A TW202239954 A TW 202239954A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- mass
- component
- content
- composition
- calcium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M139/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M127/00 - C10M137/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M145/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
- C10M145/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M145/10—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate
- C10M145/12—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate monocarboxylic
- C10M145/14—Acrylate; Methacrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
- C10N2010/04—Groups 2 or 12
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/25—Internal-combustion engines
Abstract
本發明之內燃機用潤滑油組合物係含有(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑而成,上述(B)成分含有(B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量處於特定範圍內的鈣系清潔劑、及(B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量處於特定範圍內的鎂系清潔劑,上述(B1)成分含有(B1-1)包含硼及鈣之鈣系清潔劑,以組合物之總質量為基準之硼之含量為1000質量ppm以下,且於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量表示為Ca
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量表示為Mg
(B2)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)之比率(B
(B1)/Ca
(B1))為0.15以上0.35以下,且B
(B1)相對於Ca
(B1)與Mg
(B2)之合計量(Ca
(B1)+Mg
(B2))之比率(B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)])為0.13以上0.29以下。
Description
本發明係關於一種內燃機用潤滑油組合物。
近年來,隨著汽車之引擎等內燃機之高性能化及高輸出化等,對內燃機用之潤滑油(機油)要求高度之性能,正在研究使潤滑油基油調配有各種添加劑之各種潤滑油組合物。
例如,於國際公開第2019/221295號(專利文獻1)中,揭示有一種內燃機用潤滑油組合物,其包含潤滑油基油、(A)含有硼酸鈣之金屬系清潔劑、及(B)含有鎂之金屬系清潔劑,且上述(A)成分為利用硼酸鈣過鹼化之1種以上鈣系清潔劑,或者為利用硼酸鈣過鹼化之1種以上鈣系清潔劑與未利用硼酸鈣過鹼化之1種以上鈣系清潔劑之組合,潤滑油組合物中之來源於金屬系清潔劑之總硼量B(單位:mol)與潤滑油組合物中之來源於金屬系清潔劑之總鈣量Ca(單位:mol)的莫耳比B/Ca為0.52以上。
又,於國際公開第2018/212340號(專利文獻2)中,揭示有一種包含潤滑油基油、(A)含有硼酸鈣之金屬系清潔劑、及(B)含有鎂之金屬系清潔劑之內燃機用潤滑油組合物,於該文獻第[0064]段中,揭示有潤滑油組合物中之來源於金屬系清潔劑之總硼量B(單位:mol)與潤滑油組合物中之來源於金屬系清潔劑之總鈣量Ca(單位:mol)的莫耳比B/Ca較佳為0.52以上。
進而,於日本專利特開2017-226793號公報(專利文獻3)中,揭示有一種內燃機用潤滑油組合物,其包含(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑,其中(B)金屬系清潔劑包含(B1)含有鈣之金屬系清潔劑及(B2)含有鎂之金屬系清潔劑,按組合物總量基準,以鈣量計為500~2500質量ppm,且以鎂量計為100~1000質量ppm。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:國際公開第2019/221295號
專利文獻2:國際公開第2018/212340號
專利文獻3:日本專利特開2017-226793號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,即便是如上述專利文獻1~3中所記載之先前之內燃機用潤滑油組合物,於使抑制LSPI[低速預燃(Low Speed Pre-Ignition)、低速早燃]之性能(LSPI抑制能力)優異,並且提高摩擦性能同時亦使省燃料消耗性能優異之方面,仍有改良空間。
本發明係鑒於上述先前技術中存在之課題而完成者,其目的在於提供一種能夠使LSPI抑制能力與省燃料消耗性能均優異之內燃機用潤滑油組合物。
[解決問題之技術手段]
本發明人等為了達到上述目的,反覆專心研究,結果發現藉由如下設置內燃機用潤滑油組合物,能夠使該內燃機用潤滑油組合物之LSPI抑制能力優異,並且能夠提高摩擦性能同時亦使省燃料消耗性能優異,從而完成本發明,即,該內燃機用潤滑油組合物含有(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑,上述(B)成分含有(B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下之範圍內的鈣系清潔劑、及(B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內的鎂系清潔劑,上述(B1)成分含有(B1-1)包含硼及鈣之鈣系清潔劑,將以組合物之總質量為基準之硼之含量設為1000質量ppm以下,進而,於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量(質量比)表示為Ca
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量(質量比)表示為Mg
(B2)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)之比率(B
(B1)/Ca
(B1))成為0.15以上0.35以下,並且B
(B1)相對於Ca
(B1)與Mg
(B2)之合計量(Ca
(B1)+Mg
(B2))之比率(B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)])成為0.13以上0.29以下。
即,本發明之內燃機用潤滑油組合物係
含有(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑而成,
上述(B)成分含有
(B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下之範圍內的鈣系清潔劑、及
(B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內的鎂系清潔劑,
上述(B1)成分含有(B1-1)包含硼及鈣之鈣系清潔劑,
以組合物之總質量為基準之硼之含量為1000質量ppm以下,且
於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量表示為Ca
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量表示為Mg
(B2)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)之比率(B
(B1)/Ca
(B1))為0.15以上0.35以下,且B
(B1)相對於Ca
(B1)與Mg
(B2)之合計量(Ca
(B1)+Mg
(B2))之比率(B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)])為0.13以上0.29以下。於本說明書中之「以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量」、「以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量」及「以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量」之記載中,「含量」這一記載均意指以組合物之總質量(組合物之總量)為基準之質量之比率(質量比:質量基準之含有比率)。
上述本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為上述(B1)成分含有硼酸水楊酸鈣作為上述(B1-1)成分。
又,上述本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為進而含有(C)聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑。又,較佳為上述(C)成分包含梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種能夠使LSPI抑制能力與省燃料消耗性能均優異之內燃機用潤滑油組合物。
以下,根據本發明之較佳之實施方式對本發明詳細進行說明。再者,於本說明書中,關於數值X及Y,只要未特別說明,「X~Y」這一表述意指「X以上Y以下」。當於該表述中僅對數值Y附加單位時,該單位亦適用於數值X。
本發明之內燃機用潤滑油組合物係
含有(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑而成,
上述(B)成分含有
(B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下之範圍內的鈣系清潔劑、及
(B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內的鎂系清潔劑,
上述(B1)成分含有(B1-1)包含硼及鈣之鈣系清潔劑,
以組合物之總質量為基準之硼之含量為1000質量ppm以下,且
於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量(質量比)表示為Ca
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量(質量比)表示為Mg
(B2)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)之比率(B
(B1)/Ca
(B1))為0.15以上0.35以下,且B
(B1)相對於Ca
(B1)與Mg
(B2)之合計量(Ca
(B1)+Mg
(B2))之比率(B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)])為0.13以上0.29以下。以下,首先對本發明之內燃機用潤滑油組合物可含有之各成分進行說明。
<(A)成分:潤滑油基油>
於本發明中,用作(A)成分之潤滑油基油並無特別限制,可適當利用潤滑油領域中可利用之公知之基油,例如可使用1種以上礦物油系基油或1種以上合成系基油、或者該等之混合基油。
作為可用作上述潤滑油基油之礦物油系基油,可適當使用API(美國石油協會:American Petroleum Institute)之基油分類中之組II基油、組III基油、組IV基油、組V基油、或該等基油中之2種以上之混合物(混合基油)(以下,將API之基油分類之組簡稱為「API組」)。此處,API組II基油係硫成分為0.03質量%以下、飽和成分為90質量%以上、且黏度指數為80以上且未達120之礦物油系基油。API組III基油係硫成分為0.03質量%以下、飽和成分為90質量%以上、且黏度指數為120以上之礦物油系基油。又,API組IV基油係聚α-烯烴基油。進而,API組V基油係除API組I~IV以外之基油,作為其較佳之例,可例舉酯系基油。
又,作為礦物油系基油,例如可利用藉由選自溶劑脫瀝青、溶劑萃取、加氫裂解、溶劑脫蠟、接觸脫蠟、加氫精製、硫酸洗淨、白土處理等精製處理中之1種或2種以上之組合,對將原油常壓蒸餾及/或減壓蒸餾而獲得之潤滑油餾份進行精製所得之石蠟系礦物油、及正構石蠟系基油、異構石蠟系基油、以及該等之混合物。
作為礦物油系基油之較佳之例,可例舉藉由將以下所示之基油(1)~(8)作為原料,利用規定之精製方法對該原料油及/或自該原料油中回收之潤滑油餾份進行精製,並回收潤滑油餾份而獲得之基油。
(1)石蠟基系原油及/或混合基系原油藉由常壓蒸餾而獲得之餾出油
(2)石蠟基系原油及/或混合基系原油之常壓蒸餾殘渣油藉由減壓蒸餾而獲得之餾出油(WVGO)
(3)藉由潤滑油脫蠟步驟獲得之蠟(松蠟等)及/或藉由氣轉液(GTL)製程等獲得之合成蠟(費托蠟、GTL蠟等)
(4)選自基油(1)~(3)中之1種或2種以上之混合油及/或該混合油之緩和加氫裂解處理油
(5)選自基油(1)~(4)中之2種以上之混合油
(6)基油(1)、(2)、(3)、(4)或(5)之脫瀝青油(DAO)
(7)基油(6)之緩和加氫裂解處理油(MHC)
(8)選自基油(1)~(7)中之2種以上之混合油。
再者,作為上述規定之精製方法,較佳為:加氫裂解、加氫補充精製等加氫精製;糠醛溶劑萃取等溶劑精製;溶劑脫蠟或接觸脫蠟等脫蠟;利用酸性白土或活性白土等進行之白土精製;硫酸洗淨、苛性鈉洗淨等化學品(酸或鹼)洗淨等。可單獨進行該等精製方法中之1種,亦可將該等精製方法中之2種以上組合進行。又,於將2種以上精製方法組合之情形時,其順序並無特別限制,可適當選定。
又,作為礦物油系基油,尤佳為藉由對選自上述基油(1)~(8)中之基油或自該基油中回收之潤滑油餾份進行規定處理而獲得之下述基油(9)或(10)。
(9)加氫裂解基油,其係藉由如下方式獲得:對選自上述基油(1)~(8)中之基油或自該基油中回收之潤滑油餾份進行加氫裂解,並對其產物或藉由蒸餾等自其產物中回收之潤滑油餾份進行溶劑脫蠟或接觸脫蠟等脫蠟處理,或者進行該脫蠟處理之後進行蒸餾
(10)氫化異構化基油,其係藉由如下方式獲得:對選自上述基油(1)~(8)中之基油或自該基油中回收之潤滑油餾份進行氫化異構化,並對其產物或藉由蒸餾等自其產物中回收之潤滑油餾份進行溶劑脫蠟或接觸脫蠟等脫蠟處理,或者進行該脫蠟處理之後進行蒸餾
再者,上述(9)及(10)之潤滑油基油更佳為分別經過作為脫蠟處理之接觸脫蠟處理(步驟)而製造者。又,獲得上述(9)或(10)之潤滑油基油時,亦可視需要進而於適當階段進行溶劑精製處理及/或加氫補充精製處理步驟。
礦物油系基油之%C
P較佳為70~99,更佳為70~95,進而較佳為75~95,尤佳為75~94。藉由基油之%C
P為上述下限值以上,能夠提高黏度-溫度特性,並且能夠進一步提高省燃料消耗性能。又,於基油中調配有添加劑之情形時,能夠充分發揮該添加劑之效能。又,藉由基油之%C
P為上述上限值以下,能夠提高添加劑之溶解性。
礦物油系基油之%C
A較佳為2以下,更佳為1以下,進而較佳為0.8以下,尤佳為0.5以下。藉由基油之%C
A為上述上限值以下,能夠提高黏度-溫度特性,此外還能進一步提高省燃料消耗性能。
礦物油系基油之%C
N較佳為1~30,更佳為4~25。藉由基油之%C
N為上述上限值以下,能夠提高黏度-溫度特性,並且能夠進一步提高省燃料消耗性能。又,藉由%C
N為上述下限值以上,能夠提高添加劑之溶解性。
於本說明書中,所謂%C
P、%C
N及%C
A,分別意指藉由按照ASTM D 3238-85之方法(n-d-M環分析)求出之石蠟碳數相對於總碳數之百分率、環烷碳數相對於總碳數之百分率、及芳香族碳數相對於總碳數之百分率。即,上述%C
P、%C
N及%C
A之較佳之範圍係基於藉由上述方法求出之值,例如即便是不含環烷成分之潤滑油基油,藉由上述方法求出之%C
N亦可顯示出超過0之值。
礦物油系基油中之飽和成分之含量以基油總量為基準,較佳為90質量%以上,較佳為95質量%以上,更佳為99質量%以上。藉由飽和成分之含量為上述下限值以上,能夠提高黏度-溫度特性。再者,於本說明書中,所謂飽和成分,意指按照ASTM D 2007-93測得之值。
又,對於飽和成分之分離方法,可使用獲得相同結果之類似方法。例如除了上述ASTM D 2007-93中記載之方法以外,還可例舉:ASTM D 2425-93中記載之方法、ASTM D 2549-91中記載之方法、利用高效液相層析法(HPLC)之方法、或者將該等方法改良後之方法等。
礦物油系基油中之芳香族成分以基油總量為基準,較佳為0~10質量%,更佳為0~5質量%,尤佳為0~1質量%,於一實施方式中可為0.1質量%以上。藉由芳香族成分之含量為上述上限值以下,能夠提高黏度-溫度特性及低溫黏度特性,此外還能進一步提高省燃料消耗性能,並且能夠減少潤滑油之蒸發損失,從而減少潤滑油之消耗量。又,能夠有效發揮調配於潤滑油中之添加劑之效果。又,潤滑油基油亦可不含芳香族成分,但藉由芳香族成分之含量為上述下限值以上,能夠提高添加劑之溶解性。再者,於本說明書中,所謂芳香族成分,意指按照ASTM D 2007-93測得之值。於芳香族成分中,通常包括烷基苯、烷基萘,此外還包括蒽、菲及該等之烷基化物,進而包括將四個以上苯環縮環而成之化合物、吡啶類、喹啉類、苯酚類、萘酚類等具有雜原子之芳香族化合物等。
可用作上述潤滑油基油之合成系基油並無特別限制,可適當利用公知之合成系基油。作為此種合成系基油,例如可使用聚α-烯烴及其氫化物、異丁烯低聚物及其氫化物、異構石蠟、烷基苯、烷基萘、二酯(戊二酸二(十三烷基)酯、己二酸雙-2-乙基己酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸雙-2-乙基己酯等)、多元醇酯(三羥甲基丙烷辛酸酯、三羥甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧伸烷基二醇、二烷基二苯醚、聚苯醚、以及該等之混合物等合成系基油,其中,較佳為聚α-烯烴系基油。作為聚α-烯烴系基油之典型例,可例舉碳數2~32,較佳為碳數6~16之α-烯烴之低聚物或共低聚物(1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共低聚物等)及該等之氫化產物。
作為上述潤滑油基油,較佳為100℃下之動黏度為2.0~5.0 mm
2/s(更佳為3.0~5.0 mm
2/s,進而較佳為4.0~4.8 mm
2/s,尤佳為4.1~4.7 mm
2/s)者。於潤滑油基油之100℃下之動黏度為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠於潤滑位置效率良好地形成油膜,並且能夠減少潤滑油組合物之蒸發損失,從而減少潤滑油之消耗量。又,於潤滑油基油之100℃下之動黏度為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠使省燃料消耗性能更優異。再者,於本說明書中,所謂「100℃下之動黏度」,意指按照JIS K 2283-2000測得之100℃下之動黏度。
作為上述潤滑油基油,較佳為40℃下之動黏度為9.0~36.0 mm
2/s(更佳為12.6~33.2 mm
2/s,進而較佳為15.8~25.2 mm
2/s,尤佳為17.7~21.6 mm
2/s,最佳為17.5~22.1 mm
2/s)者。於潤滑油基油之40℃下之動黏度為上述上限值以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠使潤滑油組合物之低溫黏度特性及省燃料消耗性能更優異。又,於潤滑油基油之40℃下之動黏度為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠提高於潤滑位置之油膜形成性,使潤滑性優異,並且能夠減少潤滑油組合物之蒸發損失,從而減少潤滑油之消耗量。再者,於本說明書中,所謂「40℃下之動黏度」,意指按照JIS K 2283-2000測得之40℃下之動黏度。
作為上述潤滑油基油,較佳為黏度指數為100以上(更佳為105以上,進而較佳為110以上,尤佳為115以上,最佳為120以上)者。於黏度指數為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之黏度-溫度特性及抗磨耗性,並且能進一步提高省燃料消耗性能,進而能夠減少潤滑油之蒸發損失,從而能減少潤滑油之消耗量。再者,於本說明書中,所謂「黏度指數」,意指按照JIS K 2283-1993測得之黏度指數。
作為上述潤滑油基油,較佳為250℃下之NOACK蒸發量為30質量%以下(更佳為15質量%以下)者。潤滑油基油之250℃下之NOACK蒸發量之下限並無特別限制,通常為3質量%以上。再者,於本說明書中,所謂「250℃下之NOACK蒸發量」,係按照ASTM D 5800測得之250℃下之潤滑油基油或潤滑油組合物之蒸發量。
作為上述潤滑油基油,較佳為流動點為-10℃以下(更佳為-12.5℃以下,進而較佳為-15℃以下)者。於流動點為上述上限值以下之情形時,與超過該上限值之情形相比,能夠提高潤滑油組合物整體之低溫流動性。再者,於本說明書中,所謂「流動點」,意指按照JIS K 2269-1987測得之流動點。
上述潤滑油基油之硫成分之含量依存於其原料之硫成分之含量。例如,於使用如藉由費托反應等獲得之合成蠟成分般實質上不含硫之原料之情形時,可獲得實質上不含硫之潤滑油基油。再者,於本說明書中,所謂「硫成分」,意指按照JPI-5S-38測定出之硫成分。又,在使用於潤滑油基油之精製過程中獲得之松蠟或者於精蠟過程中獲得之微晶蠟等包含硫之原料之情形時,所獲得之潤滑油基油中之硫成分通常成為100質量ppm以上。就潤滑油組合物之低硫化之觀點而言,潤滑油基油之硫成分之含量較佳為100質量ppm以下,更佳為50質量ppm以下,進而較佳為10質量ppm以下,尤佳為5質量ppm以下。
上述潤滑油基油中之氮成分之含量較佳為10質量ppm以下(更佳為5質量ppm以下,進而較佳為3質量ppm以下)。於本說明書中,所謂氮成分,意指按照JIS K 2609-1990測定出之氮成分。
潤滑油組合物中之潤滑油基油(所有基油)之含量以組合物之總質量為基準,較佳為70~95質量%(更佳為75~85質量%)。
<(B)成分:金屬系清潔劑>
於本發明中,用作(B)成分之金屬系清潔劑係含有以下成分而成:
(B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量(以組合物之總質量為基準之來源於(B1)成分之鈣的含量)處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下之範圍內的鈣系清潔劑、及
(B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量(以組合物之總質量為基準之來源於(B2)成分之鎂的含量)處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內的鎂系清潔劑。
此處,「鈣系清潔劑」係指包含鈣作為金屬之金屬系清潔劑,又,「鎂系清潔劑」係指包含鎂作為金屬之金屬系清潔劑。作為此種金屬系清潔劑,只要自公知之金屬系清潔劑(例如,包含鈣或鎂作為金屬之磺酸鹽清潔劑、酚鹽清潔劑、水楊酸鹽清潔劑等)中,以鈣、鎂、硼之量分別成為所期望之含有比率之方式適當選擇後加以利用即可。此處,關於作為公知之金屬系清潔劑例示之「磺酸鹽清潔劑」、「酚鹽清潔劑」及「水楊酸鹽清潔劑」,例如可適當利用日本專利特開2020-76004號公報第[0038]~[0054]段中所說明者或國際公開第2018/212340號第[0043]~[0054]段中所說明者等。
<關於(B1)成分>
用作(B1)成分之「鈣系清潔劑」係包含鈣作為金屬之金屬系清潔劑,其成分中至少含有包含硼及鈣之鈣系清潔劑((B1-1)成分)。藉由使(B1)成分中含有(B1-1)成分,能夠與不含(B1-1)成分之情形相比,於有效減少摩擦之同時,提昇LSPI抑制能力。
上述用作(B1)成分之「鈣系清潔劑」必須含有包含硼及鈣之上述(B1-1)成分,亦可含有除(B1-1)成分以外之其他鈣系清潔劑。作為此種除(B1-1)成分以外之其他鈣系清潔劑,可適當利用不含硼之公知之鈣系清潔劑(不含硼且含有鈣作為金屬之公知之金屬系清潔劑)。如此,作為上述(B1)成分,可根據其目的適當利用僅由(B1-1)成分構成者、或(B1-1)成分與不含硼之鈣系清潔劑之混合物。
上述用作(B1)成分之鈣系清潔劑之種類並無特別限制,例如可例舉包含鈣作為金屬之磺酸鹽清潔劑、酚鹽清潔劑、水楊酸鹽清潔劑等。此種鈣系清潔劑中,就摩擦減少性能之觀點而言,較佳為包含鈣作為金屬之水楊酸鹽清潔劑。
此種包含鈣作為金屬之磺酸鹽清潔劑(磺酸鈣清潔劑)並無特別限制,可適當利用公知者。作為此種磺酸鈣清潔劑,較為適宜者例如可例舉藉由使分子量300~1500(更佳為400~1300)之烷基芳香族化合物進行磺化而獲得之烷基芳香族磺酸之鈣鹽。作為上述烷基芳香族磺酸,例如可例舉石油磺酸或合成磺酸等。進而,作為上述石油磺酸或合成磺酸,可適當利用公知者。又,作為磺酸鈣清潔劑,可適當利用可於潤滑油組合物中使用之公知者。
包含鈣作為金屬之水楊酸鹽清潔劑(水楊酸鈣清潔劑)並無特別限制,可適當利用公知者。作為此種水楊酸鹽清潔劑,例如可例舉具有1~2個碳數4~36(更佳為14~30)之烷基或烯基作為取代基之烷基水楊酸之鈣鹽及該等之混合物等。又,作為水楊酸鈣清潔劑,可適當利用可於潤滑油組合物中使用之公知者。
又,作為(B1)成分中所含之(B1-1)成分(包含硼及鈣之鈣系清潔劑),就尤其是條件嚴格之滑動條件下之摩擦減少性能之觀點而言,較佳為含有硼酸鈣之鈣系清潔劑,更佳為利用硼酸鈣過鹼化之鈣系清潔劑,尤佳為利用硼酸鈣過鹼化之水楊酸鈣清潔劑(硼酸水楊酸鈣)。
又,作為(B1)成分,就根據應用條件改善省燃料消耗性能之觀點而言,適宜利用(B1-1)成分與(B1-2)含有碳酸鈣之鈣系清潔劑之混合物。(B1-2)成分(含有碳酸鈣之鈣系清潔劑)並無特別限制,更佳為利用碳酸鈣過鹼化之鈣系清潔劑,尤佳為利用碳酸鈣過鹼化之水楊酸鈣清潔劑。
於(B1)成分為(B1-1)成分與除(B1-1)成分以外之鈣系清潔劑(較佳為(B1-2)成分)之混合物之情形時,(B1)成分中之(B1-1)成分之含量並無特別限制,相對於(B1)成分之總量,(B1-1)成分之量較佳為30~100質量%(更佳為45~100質量%,進而較佳為67~100質量%)。於(B1-1)成分之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高尤其是條件嚴格之滑動條件下之摩擦減少性能。
關於用作(B1)成分之(B1-1)成分,該(B1-1)成分中之硼之含量相對於(B1-1)成分之總量,較佳為1.0~5.0質量%(更佳為1.3~4.5質量%,進而較佳為2.0~3.0質量%)。於(B1-1)成分中之B之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能及LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之穩定性。
用作(B1)成分之鈣系清潔劑較佳為於(B1)成分中所含之各鈣系清潔劑中,鈣(Ca)之含量分別(於(B1)成分僅由1種鈣系清潔劑構成之情形時,該1種鈣系清潔劑)為2.0~11.5質量%(更佳為4.0~10.0質量%,進而較佳為5.7~7.2質量%)者。於各鈣系清潔劑各自之鈣(Ca)之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步減少低溫條件下之摩擦損耗,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之穩定性。
用作(B1)成分之各鈣系清潔劑之鹼值(TBN)並無特別限制,於各鈣系清潔劑中分別為50~500 mgKOH/g,更佳為100~500 mgKOH/g,尤佳為150~500 mgKOH/g。於用作(B1)成分之各鈣系清潔劑之鹼值為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高酸中和性能,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高潤滑油組合物中之各添加劑之溶解性。再者,於本說明書中,所謂「鹼值(TBN)」,意指按照JIS K2501藉由過氯酸法測得之鹼值。
(B1)成分需要以將組合物之總質量作為基準之來源於(B1)成分之鈣之含量(Ca
(B1))成為1650質量ppm以上2500質量ppm以下(更佳為1650質量ppm以上2200質量ppm以下,進而較佳為1700質量ppm以上1900質量ppm以下,尤佳為1750質量ppm以上1900質量ppm以下)之範圍的方式利用。於鈣之含量(Ca
(B1))為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高清潔性,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠使LSPI抑制能力與省燃料消耗性能均得到提高。
又,來源於(B1)成分之硼之含量(B
(B1))以組合物之總質量為基準(以潤滑油組合物總量為基準),較佳為50質量ppm以上1000質量ppm以下(更佳為200質量ppm以上700質量ppm以下,進而較佳為400質量ppm以上700質量ppm以下,尤佳為400質量ppm以上650質量ppm以下)。於硼之含量(B
(B1))為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能及LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能。
又,(B1)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為1.5~3.5質量%(更佳為2.0~3.2質量%,進而較佳為2.4~2.9質量%)。於(B1)成分之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高清潔性,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能。
進而,來源於(B1)成分之硼之含量(B
(B1))相對於組合物中所含之硼之總量,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%~100質量%,尤佳為70質量%~100質量%。在B
(B1)相對於組合物中之硼之合計量的比率為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高LSPI抑制能力。
又,來源於(B1)成分之鈣之含量(Ca
(B1))相對於組合物中所含之鈣之總量,較佳為50質量%以上,更佳為75質量%~100質量%,尤佳為90質量%~100質量%。在Ca
(B1)相對於組合物中之鈣之合計量的比率為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高LSPI抑制能力。
再者,以組合物之總質量為基準之來源於(B1)成分之硼的含量(B
(B1))、及以組合物之總質量為基準之來源於(B1)成分之鈣的含量(Ca
(B1))可藉由JPI-5S-38中所規定之測定法進行測定。
<關於(B2)成分>
用作(B2)成分之「鎂系清潔劑」並無特別限制,可適當利用包含鎂作為金屬之公知之金屬系清潔劑。作為此種鎂系清潔劑,例如可例舉包含鎂作為金屬之磺酸鹽清潔劑、酚鹽清潔劑、水楊酸鹽清潔劑等。此種鎂系清潔劑中,就摩擦減少性能之觀點而言,較佳為包含鎂作為金屬之磺酸鹽清潔劑、包含鎂作為金屬之水楊酸鹽清潔劑。
此種包含鎂作為金屬之磺酸鹽清潔劑(磺酸鎂清潔劑)並無特別限制,可適當利用公知者。作為此種磺酸鎂清潔劑,較為適宜者例如可例舉藉由使分子量300~1500(更佳為400~1300)之烷基芳香族化合物磺化而獲得之烷基芳香族磺酸之鎂鹽。作為上述烷基芳香族磺酸,例如可例舉石油磺酸或合成磺酸等。進而,作為上述石油磺酸或合成磺酸,可適當利用公知者。又,作為磺酸鎂清潔劑,可適當利用可於潤滑油組合物中使用之公知者。
包含鎂作為金屬之水楊酸鹽清潔劑(水楊酸鎂清潔劑)並無特別限制,可適當利用公知者。作為此種水楊酸鹽清潔劑,例如可例舉具有1~2個碳數4~36(更佳為14~30)之烷基或烯基作為取代基之烷基水楊酸之鎂鹽及該等之混合物等。又,作為水楊酸鎂清潔劑,可適當利用可於潤滑油組合物中使用之公知者。
又,作為鎂系清潔劑,較佳為含有碳酸鎂之鎂系清潔劑。含有碳酸鎂之鎂系清潔劑並無特別限制,更佳為利用碳酸鎂過鹼化之鎂系清潔劑,其中,就抑制水分混入時鹼值消耗(伴隨加水條件下之鎂系清潔劑之粗粒化、沈降或沈澱產生之鹼值消耗)之觀點而言,尤佳為利用碳酸鎂過鹼化之磺酸鎂清潔劑。
(B2)成分中之鎂(Mg)之含量相對於(B2)成分之總量,較佳為6.0~10.0質量%(更佳為7.5~9.5質量%,進而較佳為7.5~9.1質量%)。於(B2)成分中之鎂之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠減小黏性阻力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之穩定性。
用作(B2)成分之各鎂系清潔劑之鹼值(TBN)並無特別限制,較佳為50~500 mgKOH/g,更佳為100~500 mgKOH/g,尤佳為150~500 mgKOH/g。於(B2)成分之鹼值為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠更進一步減小黏性阻力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之穩定性。
(B2)成分需要以將組合物之總質量作為基準之來源於(B2)成分之鎂之含量(Mg
(B2))成為20質量ppm以上400質量ppm以下(更佳為20質量ppm以上300質量ppm以下,進而較佳為100質量ppm以上300質量ppm以下,尤佳為100質量ppm以上200質量ppm以下)之範圍內的方式利用。於鎂之含量(Mg
(B2))為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高省燃料消耗性能。再者,以組合物之總質量為基準之來源於(B2)成分之鎂之含量(Mg
(B2))可藉由JPI-5S-38中所記載之測定方法進行測定。
又,(B2)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為0.01~0.60質量%(更佳為0.01~0.40質量%,進而較佳為0.10~0.27質量%)。於(B2)成分之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高酸中和性能,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能。
又,來源於(B2)成分之鎂之含量(Mg
(B2))相對於組合物中所含之鎂之總量,較佳為50質量%以上,更佳為75質量%~100質量%,尤佳為90質量%~100質量%。在Mg
(B2)相對於組合物中之鎂之合計量之比率為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高省燃料消耗性能。
(B)成分亦可視需要含有除(B1)成分及(B2)成分以外之其他金屬系清潔劑。再者,(B1)成分與(B2)成分之合計量相對於(B)成分之總量之比率較佳為50~100質量%(更佳為75~100質量%,尤佳為90~100質量%)。於(B1)成分與(B2)成分之合計量之比率為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高LSPI抑制能力及摩擦減少性能。除(B1)成分及(B2)成分以外之其他金屬系清潔劑並無特別限制,可適當利用公知之金屬系清潔劑。再者,就兼顧LSPI抑制能力與摩擦減少性能之觀點而言,(B)成分更佳為利用(B1)成分與(B2)成分之混合物。
又,(B)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為1.0~4.0質量%(更佳為2.2~3.0質量%,進而較佳為2.6~3.0質量%)。於(B)成分之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高酸中和性能,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高摩擦減少性能。
又,於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量(質量比)表示為Ca
(B1)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)之比率(B
(B1)/Ca
(B1))為0.15以上0.35以下(更佳為0.21以上0.30以下,尤佳為0.26以上0.29以下)。於B
(B1)/Ca
(B1)為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠使LSPI抑制能力優異,藉此,能夠兼具優異之LSPI抑制能力與優異之省燃料消耗性能,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠使摩擦係數成為較低值,因此,能夠兼具優異之LSPI抑制能力與優異之省燃料消耗性能。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量(質量比)表示為Ca
(B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量(質量比)表示為Mg
(B2)之情形時,B
(B1)相對於Ca
(B1)與Mg
(B2)之合計量(Ca
(B1)+Mg
(B2))之比率(B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)])為0.13以上0.29以下(更佳為0.23以上0.29以下,尤佳為0.25以上0.29以下)。於B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)]為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠提高省燃料消耗性能。
又,於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之組合物中之鈣的總量(所有鈣之含量:質量比)表示為Ca之情形時,B
(B1)相對於Ca之比率(B
(B1)/Ca)為0.15以上0.35以下(更佳為0.21以上0.31以下,尤佳為0.26以上0.30以下)。於B
(B1)/Ca為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高省燃料消耗性能。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量(質量比)表示為B
(B1),將以組合物之總質量為基準之組合物中之鈣的總量(所有鈣之含量:質量比)表示為Ca,將以組合物之總質量為基準之組合物中之鎂的總量(所有鎂之含量:質量比)表示為Mg之情形時,B
(B1)相對於Ca與Mg之合計量(Ca+Mg)之比率(B
(B1)/[Ca+Mg])較佳為0.13以上0.29以下(更佳為0.23以上0.29以下,尤佳為0.25以上0.29以下)。於B
(B1)/[Ca+Mg]為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠進一步提高LSPI抑制能力,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠進一步提高省燃料消耗性能。
再者,用作(B)成分之金屬系清潔劑之製備方法並無特別限制,可適當採用公知之方法。
又,本發明之內燃機用潤滑油組合物除了含有(A)成分、(B)成分(包含(B1)成分及(B2)成分之成分)以外,亦可根據目的適當含有通常用於內燃機用之潤滑油組合物之公知之添加劑,以進一步提高其性能。以下,對適宜用作此種添加劑之成分進行說明。
<(C)成分:聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑>
為了能夠進一步提昇省燃料消耗性能,本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為含有(C)聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑。此處,作為「聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑」,可適當利用公知之用作黏度指數提昇劑之聚(甲基)丙烯酸酯系化合物(例如,國際公開第2019/221295號中所記載之「黏度指數提昇劑」、日本專利特開2018-177986號公報中所記載之「聚(甲基)丙烯酸酯化合物」、日本專利特開2017-101211號公報中所記載之「梳狀聚合物」、國際公開第2016/159006號中所記載之「黏度指數提昇劑」、國際公開第2017/099052號中所記載之「黏度指數提昇劑」、日本專利特開2017-110196號中所記載之「黏度指數提昇劑」、日本專利特開2017-110196號中所記載之「(共)聚合物(A)」等)。
關於用作(C)成分之聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物,其結構等並無特別限制,可為所謂直鏈狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物,亦可為所謂梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物。其中,就伴隨黏度-溫度特性及油膜形成性之改善而提昇省燃料消耗性能之觀點而言,(C)成分更佳為包含梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物者。又,聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑尤佳為梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物。作為此種梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物,可適當利用具有所謂梳狀結構之公知之聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物(例如,日本專利特開2017-101211號公報中所記載之「梳狀聚合物」、日本專利特開2018-177986號公報中所記載之「梳狀聚(甲基)丙烯酸酯」、國際公開第2016/159006號中所記載之「梳狀聚(甲基)丙烯酸酯」、日本專利特開2017-110196號中所記載之「黏度指數提昇劑」、日本專利特開2017-110196號中所記載之「(共)聚合物(A)」等)。
作為此種梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物,可適當利用作為(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸酯系巨單體之共聚物之具有梳狀結構之聚(甲基)丙烯酸酯系之聚合物。又,此種梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物亦可為(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯系巨單體、及其他單體(例如乙烯、苯乙烯或1-丁烯等)之共聚物。再者,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸酯」,意指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
又,作為梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物,其中較為適宜者可例舉下述式(1)所表示之(甲基)丙烯酸酯(以下,視情形簡稱為「單體(M-1)」)與下述式(2)所表示之(甲基)丙烯酸酯系巨單體(以下,視情形簡稱為「巨單體(M-2)」)之共聚物。
[式(1)中,R
1表示氫原子或甲基,R
2表示碳數2以上10以下之直鏈狀或支鏈狀烴基]
[式(2)中,R
3表示氫原子或甲基,R
4表示碳數12以上24以下之烴基]
式(1)中之R
2為碳數2以上10以下之直鏈狀或支鏈狀烴基(更佳為烷基)。選作此種R
2之烴基之碳數較佳為4以上10以下(更佳為4以上8以下,尤佳為4以上6以下)。
又,選作式(2)中之R
4之烴基之碳數為12以上24以下(更佳為12以上20以下,尤佳為12以上18以下)。於此種碳數成為上述下限以上之情形時,能夠實現高黏度指數化,若為上述上限以下,則能夠於低溫條件下良好地流動。再者,該烴基可為直鏈狀者,或者亦可為支鏈狀者。進而,作為巨單體(M-2),例如可利用由藉由使丁二烯與異戊二烯共聚而獲得之聚烯烴之氫化物衍生之巨單體。又,作為此種巨單體(M-2),例如亦可適當利用公知之巨單體(例如,日本專利特開2018-177986號公報中所記載之巨單體、或日本專利特開2017-110196號中所記載之「單體(a)」等)。
又,於單體(M-1)與巨單體(M-2)之共聚物中,該等單體之共聚莫耳比並無特別限制,單體(M-1):單體(M-2)較佳為20:80~90:10左右(更佳為30:70~80:20,進而較佳為40:60~70:30)。
又,聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑中所含之聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物(較佳為梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物)之重量平均分子量(Mw)較佳為10萬~100萬(更佳為30萬~100萬,進而較佳為60萬~80萬)。於重量平均分子量為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠提高溶解於潤滑油基油之情形時之黏度指數,使省燃料消耗性能及低溫黏度特性更優異,另一方面,於為上述上限值以下之情形時,與超過上述上限值之情形相比,能夠使省燃料消耗性能及低溫黏度特性更優異,並且能夠提高剪切穩定性及於潤滑油基油中之溶解性、儲存穩定性。
又,於(C)聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑含有梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物之情形時,梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物之含量相對於(C)成分之總量,較佳為30質量%以上(更佳為50~100質量%,進而較佳為95~100質量%,尤佳為98~100質量%)。於(C)成分中之梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠藉由改善黏度-溫度特性及油膜形成性而進一步提高省燃料消耗性能。再者,作為(C)成分,就改善黏度-溫度特性及油膜形成性之觀點而言,更佳為利用僅由梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物構成者。
又,(C)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為5~15質量%(更佳為7~11質量%,進而較佳為9~11質量%)。於(C)成分之含量為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠改善黏度-溫度特性,並且藉由油膜形成而提高抗磨耗性,另一方面,於為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠藉由抑制過度之增黏而進一步提高省燃料消耗性能。
(C)成分中所使用之聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物之製備方法並無特別限制,可適當採用公知之方法。作為此種製備方法,例如可採用藉由在聚合起始劑(例如過氧化苯甲醯等)之存在下,使單體(M-1)、巨單體(M-2)、及視需要使用之其他單體進行自由基溶液聚合而獲得聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物之方法。
<(D)成分:無灰分散劑>
就於使用時因磨耗而產生之金屬粉高度分散、能夠提昇抗磨耗性並且能夠提昇氧化穩定性之情況而言,本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為進而含有(D)無灰分散劑。作為(D)成分,適宜使用潤滑油組合物領域中用作無灰分散劑之公知之化合物(例如,國際公開第2019/221295號中所記載之「含氮無灰分散劑」、以及日本專利特開2003-155492號公報、日本專利特開2020-76004號公報、國際公開2013/147162號等中所記載之無灰分散劑等)。
作為上述無灰分散劑,例如可例舉:分子中具有至少1個直鏈或支鏈狀烷基或烯基之單琥珀醯亞胺或雙琥珀醯亞胺、分子中具有至少1個烷基或烯基之苄胺、或者分子中具有至少1個烷基或烯基之聚胺、或者該等之利用硼化合物、羧酸、磷酸等獲得之改性品等。再者,於上述(D)成分中,上述直鏈或支鏈狀烷基或烯基較佳為碳數40~400(更佳為60~350)之直鏈或支鏈狀烷基或烯基。
又,作為(D)成分,就對金屬粉等賦予更優異之分散性之觀點而言,適宜利用(D1)硼化琥珀醯亞胺(上述單琥珀醯亞胺或雙琥珀醯亞胺之硼改性化合物等)、(D2)非硼化琥珀醯亞胺(上述單琥珀醯亞胺或雙琥珀醯亞胺等)、及該等之混合物。
又,作為(D1)成分(D2)成分,可分別適當利用公知之用作無灰分散劑之硼化琥珀醯亞胺化合物、非硼化琥珀醯亞胺化合物。又,作為(D1)成分及(D2)成分,分別較佳為以該成分((D1)成分或(D2)成分)之總量為基準氮原子之含量為0.5~3.0質量%者。又,作為(D1)成分,較佳為以(D1)成分總量為基準硼之含量為0.1~5.0質量%(更佳為0.1~3.0質量%)者。進而,(D1)成分及(D2)成分分別較佳為重量平均分子量為1000~20000(更佳為2000~20000,進而較佳為4000~15000)者。再者,(D)成分可單獨利用1種,或者將2種以上組合加以利用。
於使本發明之潤滑油組合物含有(D)成分之情形時,(D)成分之含量並無特別限制,以上述潤滑油組合物之總量為基準,較佳為0.1~5.0質量%(更佳為1.0~2.5質量%)。藉由將(D)成分之含量設為上述範圍內,能夠提昇生成不溶分時之分散性能。
又,於(D)成分包含(D1)成分之情形時,來源於(D1)成分之硼之含量(B
(D1))相對於組合物中所含之硼之總量,較佳為90質量%以下(更佳為70質量%以下,進而較佳為27質量%以下)。在B
(D1)相對於組合物中之硼之合計量的比率為上述上限以下之情形時,與超過上述上限之情形相比,能夠抑制生成過量灰分。
<(E)成分:抗氧化劑>
作為本發明之潤滑油組合物,就能夠提高氧化穩定性之情況而言,較佳為進而含有(E)抗氧化劑。(E)成分並無特別限制,可適當利用潤滑油組合物領域中用作抗氧化劑之公知者,例如可例舉:(E1)酚系抗氧化劑、(E2)胺系抗氧化劑、(E3)金屬系抗氧化劑(銅系抗氧化劑、鉬系抗氧化劑等)等。
作為(E1)成分,可適當利用公知者,例如可例舉:3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯類;3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯等受阻酚化合物及雙酚化合物。
作為(E2)成分,例如可適當利用作為芳香族胺系抗氧化劑、及受阻胺系抗氧化劑等胺系抗氧化劑而公知之化合物(例如,國際公開第2020/095970號中所例示之化合物等)。作為上述芳香族胺系抗氧化劑,其中,適宜利用烷基化二苯胺、烷基化苯基-α-萘胺。又,作為上述受阻胺系抗氧化劑,例如適宜利用具有2,2,6,6-四烷基哌啶骨架之化合物(2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物)等。作為上述胺系抗氧化劑,其中,可更佳地使用芳香族胺系抗氧化劑。
作為(E3)成分,例如可例舉:硫化氧鉬或氧鉬之烷基胺錯合物、硫化氧鉬或氧鉬之烯基琥珀醯亞胺錯合物、二硫代胺基甲酸硫化氧鉬、二硫代磷酸硫化氧鉬等有機鉬系抗氧化劑等。此種鉬系抗氧化劑中,於抑制黏度增加,易長期維持省燃料消耗性能之方面及高溫清潔性亦更優異之方面,更佳為硫化氧鉬或氧鉬-二(十三烷基)胺錯合物、硫化氧鉬或氧鉬-烯基琥珀醯亞胺錯合物。
又,(E)成分可單獨使用1種,或者將2種以上組合使用。進而,作為(E)成分,亦可將(E1)成分、(E2)成分、(E3)成分適當組合來使用,其中,就能夠長期抑制潤滑油組合物之氧化劣化之情況而言,較佳為將(E2)成分與(E3)成分組合來使用。
於使本發明之內燃機用潤滑油組合物含有(E)成分之情形時,(E)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為1.5質量%以上2.5質量%以下(更佳為1.7質量%以上2.0質量%以下)。藉由將(E)成分之含量設為上述範圍內,既能維持(E)成分之溶解性,又能提高潤滑油組合物之劣化抑制性。
又,於使本發明之內燃機用潤滑油組合物含有(E1)成分之情形時,(E1)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為2.0質量%以下(更佳為0.5質量%以下)。藉由將(E1)成分之含量設為上述範圍內,既能維持成分之溶解性,又能提高潤滑油組合物之劣化抑制性。
又,於使本發明之內燃機用潤滑油組合物含有(E2)成分之情形時,(E2)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為1.3質量%以上2.3質量%以下(更佳為1.5質量%以上1.9質量%以下)。藉由將(E2)成分之含量設為上述範圍內,既能維持成分之溶解性,又能提高潤滑油組合物之劣化抑制性。
進而,於使本發明之內燃機用潤滑油組合物含有(E3)成分之情形時,(E3)成分之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為0.3質量%以下(更佳為0.1質量%以上0.2質量%以下)。藉由將(E3)成分之含量設為上述範圍內,既能維持成分之溶解性,又能提高潤滑油組合物之劣化抑制性。
<(F)鉬系摩擦調整劑>
本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為含有(F)鉬系摩擦調整劑(油溶性有機鉬化合物)。作為此種鉬系摩擦調整劑,可適當利用潤滑油組合物領域中用作鉬系摩擦調整劑之公知者。
又,作為(F)成分,就邊界潤滑條件下減少摩擦之觀點而言,更佳為二硫代胺基甲酸鉬(二硫代胺基甲酸硫化鉬或二硫代胺基甲酸硫化氧鉬)。作為上述二硫代胺基甲酸鉬(MoDTC),例如適宜使用下述通式(3)所表示之化合物。
[式(3)中,R
10~R
13分別獨立地表示碳數2~24之烷基或碳數6~24之(烷基)芳基,
Y
1~Y
4分別獨立地表示硫原子或氧原子,Y
1~Y
4中之至少1個表示硫原子]
上述通式(3)中之R
10~R
13可分別相同,亦可不同,表示碳數2~24之烷基或碳數6~24之(烷基)芳基(較佳為碳數4~13之烷基或碳數10~15之(烷基)芳基)。可選作此種R
10~R
13之烷基可為一級烷基、二級烷基、三級烷基中之任一種,又,可為直鏈亦可為支鏈。再者,此處所述之「(烷基)芳基」意指「芳基或烷基芳基」。於烷基芳基中,芳香環中之烷基之取代位置為任意位置。又,上述通式(3)中之Y
1~Y
4分別獨立為硫原子或氧原子,Y
1~Y
4中之至少1個為硫原子。
作為除上述二硫代胺基甲酸鉬以外之上述油溶性有機鉬化合物,例如可例舉:二硫代磷酸鉬;鉬化合物(例如,二氧化鉬、三氧化鉬等氧化鉬、原鉬酸、仲鉬酸、(多)硫化鉬酸等鉬酸、該等鉬酸之金屬鹽、銨鹽等鉬酸鹽、二硫化鉬、三硫化鉬、五硫化鉬、多硫化鉬等硫化鉬、硫化鉬酸、硫化鉬酸之金屬鹽或胺鹽、氯化鉬等鹵化鉬等)與含硫有機化合物(例如,(硫代)黃原酸烷基酯、噻二唑、巰基噻二唑、硫代碳酸酯、二硫化四烴基秋蘭姆、雙(二(硫代)烴基二硫代膦酸酯)二硫化物、有機(多)硫化物、硫化酯等)或其他有機化合物之錯合物等;以及上述硫化鉬、硫化鉬酸等含硫之鉬化合物與烯基琥珀醯亞胺之錯合物等含硫之有機鉬化合物。再者,有機鉬化合物可為單核鉬化合物,亦可為二核鉬化合物或三核鉬化合物等多核鉬化合物。
又,作為除上述二硫代胺基甲酸鉬以外之油溶性有機鉬化合物,亦可使用不含硫之有機鉬化合物。作為不含硫之有機鉬化合物之例,可例舉:鉬-胺錯合物、鉬-琥珀醯亞胺錯合物、有機酸之鉬鹽、醇之鉬鹽等,其中,較佳為鉬-胺錯合物、有機酸之鉬鹽及醇之鉬鹽。
潤滑油組合物中之(F)成分之含量較佳為以潤滑油組合物總量為基準鉬之含量成為100~2000質量ppm(更佳為300~1500質量ppm,進而較佳為500~1200質量ppm,尤佳為700~1000質量ppm)之量。藉由(F)成分之含量為上述下限值以上,能夠進一步提高省燃料消耗性能及LSPI抑制能力。又,藉由(F)成分之含量為上述上限值以下,能夠提高潤滑油組合物之儲存穩定性。
<(G)抗磨耗劑>
本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為含有(G)抗磨耗劑。抗磨耗劑並無特別限定,可使用在潤滑油組合物中用作抗磨耗劑之公知之化合物。作為抗磨耗劑,例如可使用硫系、磷系、硫-磷系之抗磨耗劑等。具體而言,作為抗磨耗劑,可例舉:亞磷酸酯類、硫代亞磷酸酯類、二硫代亞磷酸酯類、三硫代亞磷酸酯類、磷酸酯類、硫代磷酸酯類、二硫代磷酸酯類、三硫代磷酸酯類、該等之胺鹽、該等之金屬鹽、該等之衍生物、二硫代胺基甲酸酯、二硫代胺基甲酸鋅、二硫化物類、多硫化物類、硫化烯烴類、硫化油脂類等。
該等抗磨耗劑中,較佳為磷系抗磨耗劑,更佳為含有鋅之磷系抗磨耗劑,其中,尤佳為下述式(4)所表示之二烷基二硫代磷酸鋅(ZnDTP)。
[式(4)中,R
14~R
17分別獨立地表示碳數1~24之直鏈狀或支鏈狀烷基]
上述通式(4)中之R
14~R
17分別獨立地表示碳數1~24之直鏈狀或支鏈狀烷基,亦可為不同基之組合。又,R
14~R
17之碳數較佳為3以上,又,較佳為12以下,更佳為8以下。又,R
14~R
17可為一級烷基、二級烷基及三級烷基之任一種,但較佳為一級烷基或二級烷基或該等之組合,進而較佳為一級烷基與二級烷基之莫耳比(一級烷基:二級烷基)為0:100~30:70。該比可為分子內之烷基鏈之組合比,亦可為僅具有一級烷基之ZnDTP與僅具有二級烷基之ZnDTP之混合比。藉由以二級烷基為主,能夠更加提昇省燃料消耗性能。又,ZnDTP之製造方法並無特別限定,可適當利用公知之方法,例如可採用如下方法:使具有對應於R
14~R
17之烷基之醇與五硫化二磷進行反應而合成二硫代磷酸,並利用氧化鋅將其中和,藉此進行合成。
抗磨耗劑之含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為0.1~5.0質量%以下(更佳為0.5~3.0質量%以下)。若抗磨耗劑之含量為上述數值範圍內,則能夠獲得充分之抗磨耗效果。
<(H)流動點下降劑>
本發明之內燃機用潤滑油組合物較佳為含有(H)流動點下降劑。此種流動點下降劑並無特別限制,可適當利用潤滑油組合物中所使用之公知之流動點下降劑。作為此種流動點下降劑,例如可例舉聚(甲基)丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等,其中,較佳為聚甲基丙烯酸酯。又,作為用作流動點下降劑之聚(甲基)丙烯酸酯(更佳為聚甲基丙烯酸酯),就流動點下降作用及剪切穩定性之觀點而言,較佳為重量平均分子量為20,000~100,000(更佳為20,000~80,000)者。
流動點下降劑可單獨使用1種,或者將2種以上組合使用。於利用流動點下降劑之情形時,其含量以潤滑油組合物總量為基準,較佳為0.01~1.0質量%(更佳為0.03~0.6質量%)。
<(I)其他成分>
本發明之內燃機用潤滑油組合物除包含上述各成分以外,亦可進而包含潤滑油組合物中可使用之其他添加劑。此種其他成分並無特別限制,例如可例舉:消泡劑、防銹劑、抗乳化劑、金屬減活劑等。此種其他成分可分別適當利用公知者,例如,作為消泡劑,可例舉25℃下之動黏度為1,000~100,000 mm
2/s之聚矽氧油、烯基琥珀酸衍生物、多羥基脂肪族醇與長鏈脂肪酸之酯、水楊酸甲酯、及鄰羥基苯甲醇。又,此種其他成分之含量只要根據用途以成為最佳量之方式對各成分適當設計即可,並無特別限制,但較佳為以潤滑油組合物總量為基準將各成分之含量分別設為0.001~5質量%左右。又,用作(I)成分之各成分之含量於將該成分以外之潤滑油組合物中之成分之合計質量設為100質量份的情形時,較佳為0.001~0.05質量份。
[關於潤滑油組合物]
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,以組合物之總質量為基準之硼之含量(以潤滑油組合物總量為基準之硼之含量)為1000質量ppm以下(更佳為200質量ppm以上700質量ppm以下,進而較佳為400質量ppm以上650質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之硼之含量設為上述上限以下,與超過上述上限之情形相比,能夠提高摩擦減少性能,另一方面,於為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高LSPI抑制能力。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,以潤滑油組合物總量為基準之鈣之含量較佳為1650質量ppm以上2500質量ppm以下(更佳為1700質量ppm以上1900質量ppm以下,進而較佳為1750質量ppm以上1900質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之鈣之含量設為上述上限以下,與超過上述上限之情形相比,能夠兼顧LSPI抑制能力與摩擦減少性能,另一方面,於為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠藉由提高酸中和性而使清潔性提高。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,以潤滑油組合物總量為基準之鎂之含量較佳為20質量ppm以上400質量ppm以下(更佳為20質量ppm以上300質量ppm以下,進而較佳為100質量ppm以上200質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之鎂之含量設為上述上限以下,與超過上述上限之情形相比,能夠提高摩擦減少性能,另一方面,於為上述下限以上之情形時,與未達上述下限之情形相比,能夠提高酸中和性能。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,在組合物中包含鉬之情形時,以潤滑油組合物總量為基準之鉬之含量較佳為100質量ppm以上1200質量ppm以下(更佳為700質量ppm以上1000質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之鉬之含量設為上述範圍內,既能維持組合物中之添加劑之溶解性,又能進一步提高摩擦減少性能。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,在組合物中包含磷之情形時,以潤滑油組合物總量為基準之磷之含量較佳為600質量ppm以上800質量ppm以下(更佳為700質量ppm以上800質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之磷之含量設為上述範圍內,能夠避免過度之觸媒中毒,同時兼顧摩擦減少性能與抗磨耗性能。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,在組合物中包含硫之情形時,以潤滑油組合物總量為基準之硫之含量較佳為500質量ppm以上3000質量ppm以下(更佳為1000質量ppm以上2700質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之硫之含量設為上述範圍內,能夠提高耐燒蝕性。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,在組合物中包含鋅之情形時,以潤滑油組合物總量為基準之鋅之含量較佳為500質量ppm以上1300質量ppm以下(更佳為700質量ppm以上900質量ppm以下)。藉由將此種以組合物總量為基準之鋅之含量設為上述範圍內,能夠提高抗磨耗性。
再者,潤滑油組合物中之硼、鈣、鎂、鉬、鋅、硫及磷之含量可分別按照JPI-5S-62進行測定。
於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,以潤滑油組合物總量為基準之硼之含量與以潤滑油組合物總量為基準之鈣之含量的比(質量比:[硼]/[鈣])較佳為0.15~0.35(更佳為0.25~0.35,進而較佳為0.26~0.30)。藉由將此種質量比設為上述範圍內,既能維持摩擦減少性能,又能提高LSPI抑制能力。
又,於本發明之內燃機用潤滑油組合物中,以潤滑油組合物總量為基準之硼之含量相對於以潤滑油組合物總量為基準之鈣與以潤滑油組合物總量為基準之鎂之總量(合計量)的比[質量比:[硼]/([鈣]+[鎂])]較佳為0.13~0.29(更佳為0.20~0.29,進而較佳為0.25~0.28)。藉由將此種質量比設為上述範圍內,既能維持摩擦減少性能,又能提高LSPI抑制能力。
作為本發明之內燃機用潤滑油組合物,更佳為100℃下之動黏度為4.0~9.3 mm
2/s(進而較佳為6.5~8.0 mm
2/s)者。又,本發明之潤滑油組合物更佳為40℃下之動黏度為23.0~40.0 mm
2/s(進而較佳為26.0~30.0 mm
2/s)者。於該等動黏度為上述上限值以下之情形時,與超過上述上限值之情形相比,均能進一步提高省燃料消耗性能。另一方面,於該等動黏度為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,均能提高藉由油膜保持而獲得之抗磨耗性。
作為本發明之內燃機用潤滑油組合物,較佳為黏度指數為180以上(更佳為200以上,進而較佳為220以上,尤佳為225以上)者。於黏度指數為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠提高潤滑油組合物之黏度-溫度特性及抗磨耗性,並且能夠進一步提高省燃料消耗性能。又,於黏度指數為上述下限值以上之情形時,能夠減少潤滑油之蒸發損失,從而能減少潤滑油之消耗量。
又,本發明之內燃機用潤滑油組合物之150℃下之HTHS(High Temperature High Shear,高溫高剪切)黏度較佳為1.7 mPa・s以上2.9 mPa・s以下(更佳為2.3 mPa・s以上2.8 mPa・s以下,進而較佳為2.6 mPa・s以上2.8 mPa・s以下,尤佳為2.6 mPa・s)。於150℃下之HTHS黏度為上述下限值以上之情形時,與未達上述下限值之情形相比,能夠提高剪切條件下之耐磨耗性,另一方面,於為上述上限值以下之情形時,與超過上述上限值之情形相比,能夠藉由削減黏性阻力而進一步提高省燃料消耗性能。再者,於本說明書中,所謂「150℃下之HTHS黏度」,意指按照ASTM D-4683測得之150℃下之高溫高剪切黏度。
用於製造本發明之內燃機用潤滑油組合物之方法並無特別限制,只要藉由以能夠獲得上述本發明之潤滑油組合物之方式(以滿足上述條件之方式)適當選擇所含有之各成分,並進行混合而製備即可。
實施例
以下,基於實施例及比較例對本發明更具體地進行說明,但本發明並不限定於以下實施例。
(關於各實施例等中所使用之成分)
首先,將各實施例等中所使用之潤滑油基油及添加劑示於以下。
<(A)成分:潤滑油基油>
(A-1)
API組II基油(加氫裂解礦物油系基油、SK Lubricants公司製造之Yubase(註冊商標)3)、動黏度(100℃):3.05 mm
2/s、動黏度(40℃):12.3 mm
2/s、黏度指數:105、NOACK蒸發量(250℃、1 h):40質量%、%C
P:72.6、%C
N:27.4、%C
A:0、飽和成分:99.6質量%、芳香族成分:0.3質量%
(A-2)
API組III基油(加氫裂解礦物油系基油、SK Lubricants公司製造之Yubase(註冊商標)4+)、動黏度(100℃):4.2 mm
2/s、動黏度(40℃):17.9 mm
2/s、黏度指數:134、NOACK蒸發量(250℃、1 h):13.5質量%、%C
P:87.2、%C
N:12.8、%C
A:0、飽和成分:99.8質量%、芳香族成分:0.1質量%
(A-3)
API組III基油(加氫裂解礦物油系基油、SK Lubricants公司製造之Yubase(註冊商標)6+)、動黏度(100℃):6.4 mm
2/s、動黏度(40℃):33.8 mm
2/s、黏度指數:145、NOACK蒸發量(250℃、1 h):8質量%、%C
P:85%、C
N:15%、C
A:0%、飽和成分:99.5質量%、芳香族成分:0.2質量%
<(B)成分:金屬系清潔劑>
<(B1)成分:鈣系清潔劑>
(B1-i)
硼酸鈣過鹼化之水楊酸鈣、鈣之含量:6.8質量%、硼之含量:2.7質量%、鹼值(過氯酸法):190 mgKOH/g
(B1-ii)
碳酸鈣過鹼化之水楊酸鈣、鈣之含量:8.0質量%、鹼值(過氯酸法):210 mgKOH/g
<(B2)成分:鎂系清潔劑>
(B2-i)
碳酸鎂過鹼化之水楊酸鎂、鎂之含量:7.5質量%、鹼值(過氯酸法):350 mgKOH/g
(B2-ii)
碳酸鎂過鹼化之磺酸鎂、鎂之含量:9.1質量%、鹼值(過氯酸法):400 mgKOH/g。
<(C)成分:黏度指數提昇劑(聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑)>
(C-1)
梳狀聚甲基丙烯酸酯系聚合物(三洋化成工業股份有限公司製造、商品名:Aqualube V-7030、Mw:52萬、Mn:22萬、Mw/Mn:2.4)
(C-2)
直鏈聚甲基丙烯酸酯系聚合物(三洋化成工業股份有限公司製造、商品名:Aqualube V-5090、Mw:48萬、Mn:17萬、Mw/Mn:2.8)。
<(D)成分:無灰分散劑>
(D-1)
非硼化琥珀醯亞胺(氮之含量:1.6質量%、Mw:6000)
(D-2)
硼化琥珀醯亞胺(氮之含量:1.2質量%、硼之含量:0.5質量%、Mw:7000)。
<(E)成分:抗氧化劑>
(E-1)
胺系抗氧化劑(BASF公司製造、商品名:IRGANOX(註冊商標)L67、雙(壬基苯基)胺、氮之含量:3.6質量%)
(E-2)
鉬系抗氧化劑(鉬酸二烷基胺鹽、鉬之含量:10質量%、氮之含量:3.6質量%)。
<(F)成分:摩擦調整劑(鉬系摩擦調整劑)>
(F-1)
二硫代胺基甲酸鉬(MoDTC、ADEKA股份有限公司製造、商品名:ADEKA SAKURA-LUBE525、鉬含量(理論值):10.0質量%)。
<(G)抗磨耗劑>
(G-1)
二烷基二硫代磷酸鋅(ZnDTP、二級烷基型、由上述式(4)表示且式(4)中之R
14~R
17分別為碳數4或6之二級烷基中之任一者之化合物、鋅之含量:8.0質量%、磷之含量:7.0質量%、硫之含量:14質量%)
(G-2)
二烷基二硫代磷酸鋅(ZnDTP、一級烷基型、由上述式(4)表示且式(4)中之R
14~R
17均為碳數8之一級烷基之化合物、鋅之含量:8.0質量%、磷之含量:7.0質量%、硫之含量:15質量%)
(G-3)
二烷基磷酸鋅(ZnP、碳數8之一級烷基型、鋅之含量:5.3質量%、磷之含量:5.2質量%)。
<(H)成分:流動點下降劑>
(H-1)
聚甲基丙烯酸酯(Evonik INDUSTRIES公司製造、商品名:Viscoplex1-300、Mw:6萬、Mn:3.2萬、Mw/Mn:1.9)。
<(I)成分:其他添加劑>
(I-1)
消泡劑(信越化學公司製造、商品名「KF-96H」)。
(實施例1~5及比較例1~10)
以成為表1~3所示之組成之方式利用上述各成分分別製備實施例1~5及比較例1~10之潤滑油組合物。再者,關於表1~3中之「組成」項目,「-」表示未利用該成分。又,於表1~3中之「組成」項目中,(A)成分之含量之單位「mass%」表示相對於潤滑油基油總量各基油成分之含量(質量%),(B)~(H)成分之含量之單位「inmass%」表示相對於潤滑油組合物總量各添加劑之含量(質量%),「質量份」表示將除(I-1)成分以外之潤滑油組合物中之成分之合計質量設為100質量份時之(I-1)成分的比率(parts by mass)。又,表1~3中,[B
(B1)]之單位「massppm」表示以潤滑油組合物總量為基準之來源於(B1)成分之硼之質量百萬分率(質量ppm),[Ca
(B1)]之單位「massppm」表示以潤滑油組合物總量為基準之來源於(B1)成分之鈣之質量百萬分率(質量ppm),[Mg
(B2)]之單位「massppm」表示以潤滑油組合物總量為基準之來源於(B2)成分之鎂之質量百萬分率(質量ppm)。進而,於表1~3中之「組合物中之各元素之含量」項目中,與B、Ca、Mg、Mo、P、S、Zn之含量相關之單位「massppm」表示以潤滑油組合物總量為基準之各元素(B、Ca、Mg、Mo、P、S、Zn)之質量百萬分率(質量ppm)。再者,表1~3中之「組合物中之各元素之含量」項目中之B、Ca、Mg、Mo、P、S及Zn之含量之數值分別為按照JPI-5S-62測得之值。
[各實施例等中所獲得之潤滑油組合物之特性之評估]
<LSPI性能評估試驗(LSPI試驗)>
對各潤滑油組合物進行按照ASTM D8291之LSPI抑制能力之評估試驗[試驗方法:序列9測試(Seq.IX ASTM D8291)、使用引擎:Ford公司之2012年製造之引擎(2000 CC、4汽缸、GDTI引擎)]。將藉由此種測定求出之各潤滑油組合物之LSPI發生次數之平均值作為LSPI試驗結果分別示於表1~3。又,分別對LSPI試驗結果(LSPI發生次數之平均值)是否滿足機油標準「API SP/ILSAC GF-6」之基準值「5」以下之條件進行評估,於表1~3中,為基準值以下時(滿足基準時),表示為「S」,超過基準值時(不滿足基準時),表示為「F」。再者,於LSPI試驗結果滿足「API SP/ILSAC GF-6」之基準值即5以下之條件之情形時,該潤滑油組合物可被評估為LSPI抑制能力優異。
<SRV試驗(省燃料消耗性能之評估試驗)>
分別使用各潤滑油組合物,利用圓柱與圓盤(Cylinder-on-Disk)式往復動摩擦試驗機(Optimol公司製造之SRV),於負載100 N、圓盤溫度100℃、振動數50 Hz、振幅1 mm、試驗時間15分鐘之試驗條件下進行SRV試驗,測定金屬間之摩擦係數。將所獲得之結果示於表1~3。再者,可知於摩擦係數之值為0.060以下之情形時,摩擦特性優異,因此,該潤滑油組合物可被評估為省燃料消耗性能優異。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | ||||
組成 | (A)潤滑油基油 | (A-1) | mass% | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
(A-2) | mass% | 93 | 93 | 93 | 93 | 93 | ||
(A-3) | mass% | - | - | - | - | - | ||
(B)金屬系清潔劑 | (B1) | (B1-i) | inmass% | 2.1 | 1.7 | 1.9 | 2.2 | 2.1 |
(B1-ii) | inmass% | 0.55 | 0.71 | 0.93 | 0.61 | 0.55 | ||
(B2) | (B2- i) | inmass% | - | - | - | - | - | |
(B2- ii) | inmass% | 0.16 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.16 | ||
(C)黏度指數提昇劑 | (C-1) | inmass% | 10.5 | 7 | 7 | 7 | 10.5 | |
(C-2) | inmass% | - | - | - | - | - | ||
(D)無灰分散劑 | (D-1) | inmass% | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | |
(D-2) | inmass% | - | - | - | - | - | ||
(E)抗氧化劑 | (E-1) | inmass% | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
(E-2) | inmass% | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | ||
(F)摩擦調整劑 | (F-1) | inmass% | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
(G)抗磨耗劑 | (G-1) | inmass% | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.55 | |
(G-2) | inmass% | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.35 | ||
(G-3) | inmass% | - | - | - | - | - | ||
(H)流動點下降劑 | (H-1) | inmass% | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
(I)其他成分(消泡劑) | (I-1) | 質量份 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | |
來源於(B1)成分之B之含量[B (B1)] | massppm | 550 | 450 | 500 | 600 | 550 | ||
來源於(B1)成分之Ca之含量[Ca (B1)] | massppm | 1850 | 1700 | 2000 | 2000 | 1850 | ||
來源於(B2)成分之Mg之含量[Mg (B2)] | massppm | 150 | 100 | 100 | 100 | 150 | ||
[B (B1)]/[Ca (B1)] | 質量比率 | 0.30 | 0.26 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | ||
[B (B1)]/([Ca (B1)]+[Mg (B2)]) | 質量比率 | 0.28 | 0.25 | 0.24 | 0.29 | 0.28 | ||
組合物中之各元素之含量 (以組合物總量為基準) | B | massppm | 550 | 450 | 500 | 600 | 550 | |
Ca | massppm | 1850 | 1700 | 2000 | 2000 | 1850 | ||
Mg | massppm | 150 | 100 | 100 | 100 | 150 | ||
Mo | massppm | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | ||
P | massppm | 770 | 770 | 770 | 770 | 600 | ||
S | massppm | 2500 | 2500 | 2500 | 2500 | 2200 | ||
Zn | massppm | 880 | 880 | 880 | 880 | 720 | ||
基油之物性 | 100℃下之動黏度 | mm 2/s | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | |
組合物之物性 | 40℃下之動黏度 | mm 2/s | 27.6 | 27.3 | 26.4 | 26.4 | 27.6 | |
100℃下之動黏度 | mm 2/s | 7.6 | 6.8 | 6.6 | 6.6 | 7.6 | ||
150℃下之HTHS黏度 | mPa・s | 2.6 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.6 | ||
黏度指數 | 267 | 225 | 223 | 223 | 267 | |||
組合物之特性之評估結果 | LSPI試驗結果 (Seq.IX, ASTM D8291) | 1.9 | 2.3 | 1.5 | 2.5 | 4.1 | ||
相對於API SP/ILSAC GF-6之基準值之評估 | S | S | S | S | S | |||
SRV試驗結果 (摩擦係數) | 0.051 | 0.058 | 0.054 | 0.057 | 0.054 |
[表2]
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | ||||
組成 | (A)潤滑油基油 | (A-1) | mass% | 7 | - | - | - | - |
(A-2) | mass% | 93 | 70 | 70 | 70 | 70 | ||
(A-3) | mass% | - | 30 | 30 | 30 | 30 | ||
(B)金屬系清潔劑 | (B1) | (B1-i) | inmass% | 2.1 | 2.1 | 0.8 | - | 2.9 |
(B1-ii) | inmass% | 1.5 | - | 1.2 | 1.3 | - | ||
(B2) | (B2-i) | inmass% | - | 0.65 | 0.65 | 1.3 | - | |
(B2- ii) | inmass% | 0.16 | - | - | - | - | ||
(C)黏度指數提昇劑 | (C-1) | inmass% | 10.5 | - | - | - | - | |
(C-2) | inmass% | - | 13 | 13 | 13 | 13 | ||
(D)無灰分散劑 | (D-1) | inmass% | 2.4 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
(D-2) | inmass% | - | 4 | 4 | 4 | 4 | ||
(E)抗氧化劑 | (E-1) | inmass% | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
(E-2) | inmass% | 0.2 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | ||
(F)摩擦調整劑 | (F-1) | inmass% | 0.8 | - | - | - | - | |
(G)抗磨耗劑 | (G-1) | inmass% | 0.7 | - | - | - | - | |
(G-2) | inmass% | 0.4 | - | - | - | - | ||
(G-3) | inmass% | - | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | ||
(H)流動點下降劑 | (H-1) | inmass% | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
(I)其他成分(消泡劑) | (I-1) | 質量份 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | |
來源於(B1)成分之B之含量[B (B1)] | massppm | 550 | 550 | 200 | 0 | 800 | ||
來源於(B1)成分之Ca之含量[Ca (B1)] | massppm | 2600 | 1400 | 1500 | 1000 | 2000 | ||
來源於(B2)成分之Mg之含量[Mg (B2)] | massppm | 150 | 500 | 500 | 950 | 10 | ||
[B (B1)]/[Ca (B1)] | 質量比率 | 0.21 | 0.39 | 0.13 | 0.00 | 0.40 | ||
[B (B1)]/([Ca (B1)]+[Mg (B2)]) | 質量比率 | 0.20 | 0.29 | 0.10 | 0.00 | 0.40 | ||
組合物中之各元素之含量 (以組合物總量為基準) | B | massppm | 550 | 750 | 400 | 200 | 1000 | |
Ca | massppm | 2600 | 1400 | 1500 | 1000 | 2000 | ||
Mg | massppm | 150 | 500 | 500 | 950 | 10 | ||
Mo | massppm | 1000 | 150 | 150 | 150 | 150 | ||
P | massppm | 770 | 700 | 700 | 700 | 700 | ||
S | massppm | 2500 | 800 | 800 | 800 | 800 | ||
Zn | massppm | 880 | 690 | 690 | 690 | 690 | ||
基油之物性 | 100℃下之動黏度 | mm 2/s | 4.1 | 4.7 | 4.7 | 4.7 | 4.7 | |
組合物之物性 | 40℃下之動黏度 | mm 2/s | 28.3 | 39.2 | 39.2 | 39.2 | 39.4 | |
100℃下之動黏度 | mm 2/s | 7.7 | 9 | 9 | 9 | 9 | ||
150℃下之HTHS黏度 | mPa・s | 2.6 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | ||
黏度指數 | 263 | 221 | 221 | 221 | 220 | |||
組合物之特性之評估結果 | LSPI試驗結果 (Seq.IX, ASTM D8291) | 8.1 | 5.1 | 7.7 | 5.1 | 5.9 | ||
相對於API SP/ILSAC GF-6之基準值之評估 | F | F | F | F | F | |||
SRV試驗結果 (摩擦係數) | 0.065 | 0.137 | 0.133 | 0.138 | 0.130 |
[表3]
比較例6 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | 比較例10 | ||||
組成 | (A)潤滑油基油 | (A-1) | mass% | - | - | - | - | - |
(A-2) | mass% | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | ||
(A-3) | mass% | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | ||
(B)金屬系清潔劑 | (B1) | (B1-i) | inmass% | - | - | 1.4 | - | 2.2 |
(B1-ii) | inmass% | 2.5 | 3.2 | - | 1.8 | - | ||
(B2) | (B2-i) | inmass% | 0.4 | - | 1.2 | 0.4 | 0.65 | |
(B2-ii) | inmass% | - | - | - | - | - | ||
(C)黏度指數提昇劑 | (C-1) | inmass% | - | - | - | - | 11 | |
(C-2) | inmass% | 13 | 13 | 13 | 13 | - | ||
(D)無灰分散劑 | (D-1) | inmass% | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
(D-2) | inmass% | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | ||
(E)抗氧化劑 | (E-1) | inmass% | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
(E-2) | inmass% | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | ||
(F)摩擦調整劑 | (F-1) | inmass% | - | - | - | - | - | |
(G)抗磨耗劑 | (G-1) | inmass% | - | - | - | - | - | |
(G-2) | inmass% | - | - | - | - | - | ||
(G-3) | inmass% | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | ||
(H)流動點下降劑 | (H-1) | inmass% | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
(I)其他成分(消泡劑) | (I-1) | 質量份 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | |
來源於(B1)成分之B之含量[B (B1)] | massppm | 0 | 0 | 400 | 0 | 600 | ||
來源於(B1)成分之Ca之含量[Ca (B1)] | massppm | 2000 | 2500 | 950 | 1500 | 1500 | ||
來源於(B2)成分之Mg之含量[Mg (B2)] | massppm | 300 | 10 | 900 | 300 | 500 | ||
[B (B1)]/[Ca (B1)] | 質量比率 | 0.00 | 0.00 | 0.42 | 0.00 | 0.40 | ||
[B (B1)]/([Ca (B1)]+[Mg (B2)]) | 質量比率 | 0.00 | 0.00 | 0.22 | 0.00 | 0.30 | ||
組合物中之各元素之含量 (以組合物總量為基準) | B | massppm | 200 | 200 | 600 | 200 | 800 | |
Ca | massppm | 2000 | 2500 | 950 | 1500 | 1500 | ||
Mg | massppm | 300 | 10 | 900 | 300 | 500 | ||
Mo | massppm | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | ||
P | massppm | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | ||
S | massppm | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | ||
Zn | massppm | 690 | 690 | 690 | 690 | 690 | ||
基油之物性 | 100℃下之動黏度 | mm 2/s | 4.7 | 4.7 | 4.7 | 4.7 | 4.7 | |
組合物之物性 | 40℃下之動黏度 | mm 2/s | 39.3 | 39.4 | 39.3 | 39.4 | 34.4 | |
100℃下之動黏度 | mm 2/s | 8.9 | 8.9 | 9 | 9 | 8.5 | ||
150℃下之HTHS黏度 | mPa・s | 2.9 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | ||
黏度指數 | 217 | 216 | 220 | 220 | 239 | |||
組合物之特性之評估結果 | LSPI試驗結果 (Seq.IX, ASTM D8291) | 23.8 | 21.5 | 1.8 | 21.3 | 5.0 | ||
相對於API SP/ILSAC GF-6之基準值之評估 | F | F | S | F | S | |||
SRV試驗結果 (摩擦係數) | 0.116 | 0.112 | 0.139 | 0.118 | 0.140 |
根據表1所示之結果亦可知,實施例1~5中所獲得之潤滑油組合物之LSPI抑制能力與省燃料消耗性能(摩擦特性)均優異,其中,實施例1~5中所獲得之潤滑油組合物包含(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑,(B)成分包含鈣系清潔劑((B1)成分)及鎂系清潔劑((B2)成分),來源於(B1)成分之鈣之含量以組合物之總質量為基準處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下的範圍,來源於(B2)成分之鎂之含量以組合物之總質量為基準處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內,(B1)成分中包含(B1-i)成分(含有硼及鈣之成分),組合物中之B之總量為1000質量ppm以下,B
(B1)/Ca
(B1)為0.15以上0.35以下,且B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)]為0.13以上0.29以下。再者,B
(B1)/Ca
(B1)不在0.15以上0.35以下之範圍內之比較例2及比較例9中所獲得之潤滑油組合物即便B
(B1)/[Ca
(B1)+Mg
(B2)]為0.29,與實施例1~5中所獲得之潤滑油組合物相比,尤其是摩擦係數亦成為更大值。
[產業上之可利用性]
如以上所說明,根據本發明,可提供一種能夠使LSPI抑制能力與省燃料消耗性能均優異之內燃機用潤滑油組合物。因此,本發明之內燃機用潤滑油組合物尤其有效用作汽油引擎、柴油引擎等引擎用之潤滑油組合物等。
Claims (4)
- 一種內燃機用潤滑油組合物,其係含有(A)潤滑油基油及(B)金屬系清潔劑而成, 上述(B)成分含有 (B1)以組合物之總質量為基準之鈣之含量處於1650質量ppm以上2500質量ppm以下之範圍內的鈣系清潔劑、及 (B2)以組合物之總質量為基準之鎂之含量處於20質量ppm以上400質量ppm以下之範圍內的鎂系清潔劑, 上述(B1)成分含有(B1-1)包含硼及鈣之鈣系清潔劑, 以組合物之總質量為基準之硼之含量為1000質量ppm以下,且 於將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之硼的含量表示為B (B1),將以組合物之總質量為基準之(B1)成分中之鈣的含量表示為Ca (B1),將以組合物之總質量為基準之(B2)成分中之鎂的含量表示為Mg (B2)之情形時,B (B1)相對於Ca (B1)之比率(B (B1)/Ca (B1))為0.15以上0.35以下,且B (B1)相對於Ca (B1)與Mg (B2)之合計量(Ca (B1)+Mg (B2))之比率(B (B1)/[Ca (B1)+Mg (B2)])為0.13以上0.29以下。
- 如請求項1之內燃機用潤滑油組合物,其中上述(B1)成分含有硼酸水楊酸鈣作為上述(B1-1)成分。
- 如請求項1或2之內燃機用潤滑油組合物,其進而含有(C)聚(甲基)丙烯酸酯系黏度指數提昇劑。
- 如請求項3之內燃機用潤滑油組合物,其中上述(C)成分包含梳狀聚(甲基)丙烯酸酯系聚合物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021049156A JP2022147768A (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 内燃機関用潤滑油組成物 |
JP2021-049156 | 2021-03-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202239954A true TW202239954A (zh) | 2022-10-16 |
TWI836351B TWI836351B (zh) | 2024-03-21 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022147768A (ja) | 2022-10-06 |
WO2022201845A1 (ja) | 2022-09-29 |
CN116964180A (zh) | 2023-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3626805B1 (en) | Internal combustion engine lubricating oil composition | |
JP7320935B2 (ja) | 潤滑油組成物 | |
JP5809582B2 (ja) | 潤滑油組成物 | |
JP2017226793A (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
WO2010041692A1 (ja) | 潤滑油組成物及びその製造方法 | |
JP7314125B2 (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
EP3636730B1 (en) | Internal combustion engine lubricating oil composition | |
US20140113848A1 (en) | Lubricating oil composition | |
JP5744771B2 (ja) | 潤滑油組成物 | |
KR20140061309A (ko) | 윤활유 조성물 | |
TWI836351B (zh) | 內燃機用潤滑油組合物 | |
JP5647313B2 (ja) | 潤滑油組成物及びその製造方法 | |
TW202239954A (zh) | 內燃機用潤滑油組合物 | |
WO2022250017A1 (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
JP2023004310A (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
JP2023004313A (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
JP2023004315A (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
WO2019221295A1 (ja) | 内燃機関用潤滑油組成物 | |
JP2021143309A (ja) | 潤滑油組成物 | |
JP2021025007A (ja) | 潤滑油組成物 |