專利名稱：內燃機用潤滑油組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機用潤滑油組合物。
背景技術：
現在各行各業都要求節能，即使在汽車等的內燃機中也強烈要求著節能化，即低 燃耗化。在內燃機中，為了潤滑滑動部分而使用潤滑油，但是潤滑油一般會因溫度變高而 導致粘度下降。而在維持軸承部分的潤滑性或耐磨性時，維持高溫中的粘度特性意義也是 重大。例如，對于SAE(Society of Automotive Engineers)粘度等級30的發動機油，要求 其在150°C中的高剪切粘度維持在2. 9mPa · s以上。另外，也有人說，80°C附近的粘度對燃耗也有影響，此粘度越低，就越能實現低燃 耗化。因此，潤滑油的粘度指數高時更有利。潤滑油大多是在基油中混合各種添加劑來進 行使用的，為了提高此粘度指數，混合一種叫做粘度指數改進劑的高分子化合物的情況居 多(例如參閱專利文獻1)。專利文獻1日本專利特開平8-302378
發明內容
作為粘度指數改進劑來使用的高分子化合物，其分子量越大，提高潤滑油粘度指 數的能力就越高。但是大家都知道，在發動機的軸承等施加高剪切力的部位，由作為粘度指 數改進劑所使用的高分子的分子鏈的定向，會引起暫時性的粘度下降的情況。因此，現在的內燃機用潤滑油為了維持高溫高剪切粘度，不得不被設計成使低剪 切時的粘度增高，而這存在著損害省燃耗特性的問題。據此，本發明的目的在于，提供一種粘度指數高、高溫高剪切時的粘度下降率低、 且低剪切時的粘度低的內燃機用潤滑油組合物。即，本發明提供以下內燃機用潤滑油組合物。(1) 一種內燃機用潤滑油組合物，含有粘度指數在120以上的基油，其特征在于， 混合以組合物總量計為0.01質量％以上、10質量％以下，優選0. 1質量％以上、10質量％ 以下的質量平均分子量不足100,000的高分子化合物的同時，質量平均分子量在100,000 以上的高分子化合物的混合量以組合物總量為基準不足0. 5質量％，該組合物的粘度指數 在130以上。(2)上述(1)記載的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于，所述高分子化合物為選 自聚甲基丙烯酸酯、烯烴系共聚物、苯乙烯系共聚物以及聚異丁烯之中的至少任一種。(3)上述⑴或⑵記載的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于，所述基油為選自 礦物油和合成油之中的至少任一種。(4)上述(1)-(3)任一項所述的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于，混合鉬系摩 擦調節劑和無灰系摩擦調節劑之中的至少任一種而成。
根據本發明，可以提供一種粘度指數高、高溫高剪切時的粘度下降率低、且低剪切 時的粘度低的內燃機用潤滑油組合物。
具體實施例方式本發明的內燃機用潤滑油組合物(以下也稱“本組合物”)是一種含有粘度指數 在120以上的基油的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于，在以組合物總量為基準，混合有 0. 1質量％以上、10質量％以下的質量平均分子量不足100，000的高分子化合物的同時，質 量平均分子量在100，000以上的高分子化合物的混合量以組合物總量為基準不足0. 5質 量％，該組合物的粘度指數在130以上。以下對本組合物詳細地說明。[基油]本發明所使用的基油是由礦物油、合成油或者它們的混合物構成的潤滑油基油， 其粘度指數在120以上。基油的粘度指數越高，內燃機用潤滑油組合物的低剪切時的粘度 就可以越低。此粘度指數更理想在130以上。礦物油可以列舉，例如將原油常壓蒸餾所得的常壓殘油進行減壓蒸餾所得到的潤 滑油餾分進行1個以上的溶劑脫浙青、溶劑萃取、溶劑脫蠟、接觸脫蠟、氫化精制、氫解作用 等處理精制而成的基油，或者將礦物油系蠟和通過費-托(Fischer Torpsh)工序等制造的 蠟(GTL蠟)進行異構化制造的礦物油等。特別地，本發明中的粘度指數在120以上的基油適宜通過將蠟的加氫異構化，或 者將重質油氫解得到的生成油進行溶劑脫蠟、氫化脫蠟來進行制造。例如，如果是蠟的加氫異構化的話，優選將沸點范圍300 600°C、碳原子數在 20 70的范圍的蠟，如從礦物油系潤滑油的溶劑脫蠟工序所得的疏松石蠟或費-托合成所 得的蠟等與加氫異構化催化劑、如氧化鋁，或者二氧化硅-氧化鋁載體上搭載有鎳、鈷等8 族金屬和鉬、鎢等6A族金屬之中一種以上的催化劑、或者沸石催化劑或含有沸石載體上搭 載有鉬等的催化劑，在氫分壓5 14MPa的氫的存在下，300 450°C溫度，以0. 1 2hr_l 的LHSV (液體空間速度)進行接觸，使直鏈狀鏈烷烴的轉化率在80%以上，向輕質餾分轉化 的轉化率在40%以下。另外，如果是氫化裂解的話，優選將根據需要進行過氫化脫硫和脫氮的沸點為 300 600°C的范圍的常壓餾出油、減壓餾出油或高粘度精制潤滑油料(bright stock)與 氫化裂解催化劑，如二氧化硅-氧化鋁載體上搭載有鎳、鈷等8族金屬的1種以上和鉬、鎢 等6A族金屬的1種以上的催化劑，在氫分壓7 14MPa的氫的存在下，350 450°C的溫度， 以0. 1 2hr-l的LHSV(液體空間速度)進行接觸，使裂解率(100-氫化裂解生成物中的 360°C以上的餾分的容量％ )為40 90%。從上述方法獲得的加氫異構化生成油或氫化裂解生成油中蒸餾除去輕質餾分而 得到潤滑油餾分，但此餾分一般來說直接使用的話傾點高，進行脫蠟處理除去蠟分的話，可 以得到通過n-d-M環分析的％ CP在80以上、傾點在-10°C以下的潤滑油基油。用溶劑脫蠟處理除去蠟分時，優選蒸餾除去上述輕質餾分時，使用精密蒸餾裝 置進行蒸餾分離，預先精減(力7卜)至依據氣相色譜法蒸餾法沸點在371°C以上、不足 491°C的餾分為70容量％以上，這樣能使溶劑脫蠟處理更有效地進行。此溶劑脫蠟處理使 用脫蠟溶劑，如丁酮/甲苯(容量比1/1)，溶劑/油比在2/1 4/1的范圍，在-15 -40°C
4溫度下進行較好。另一方面，在使用氫化脫蠟法除去蠟分時，優選以不影響氫化脫蠟的程度蒸餾除 去輕質餾分，氫化脫蠟后使用精密蒸餾裝置進行蒸餾分離，將依據蒸餾氣相色譜法沸點 371°C以上、不足491°C的餾分精減到70容量％以上，這樣更有效。此氫化脫蠟是在氫分壓 3 15MPa的氫的存在下，320 430°C的溫度、以0. 2 4hr_l的LHSV (液體空間速度)使 之與沸石催化劑接觸，最終潤滑油基油的傾點在-10°c以下較好。以上方法獲得的潤滑油餾分可以根據期望，進一步進行溶劑精制或者氫化精制。此外，作為合成油，可以使用現有已知的各種物質，例如，聚-α-烯烴(含α-烯 烴共聚物)、聚丁烯、多元醇酯、二元酸酯、芳香族酯、磷酸酯、聚苯基醚、烷基苯、烷基萘、聚 亞氧烷基乙二醇、新戊基二醇、硅酮油、三羥甲基丙烷、季戊四醇，進一步還可以使用位阻酯 等，尤其是聚-α -烯烴，從粘度指數相對高這一點和由于與礦物油組成相近，能夠直接使 用現有礦物油中使用的添加劑這一點，較優選。本發明所使用的基油只要能滿足上述性狀，可以為2種以上礦物油，或者2種以上 的合成油的混合物，也可以為礦物油與合成油的混合物，上述混合物中，2種以上基油的混 合比可以任意選擇。本組合物所使用的基油優選具有100°C中為2 20mm2/S的運動粘度，更優選運動 粘度在3 15mm2/S的范圍，進一步優選運動粘度在3. 5 10mm2/S的范圍。基油的運動粘 度過高時，作為潤滑油組合物時，其攪拌阻力變大，此外流體潤滑域中的摩擦系數變高，因 此省燃耗特性惡化。相反，運動粘度過低時，產生在內燃機的氣門機構、活塞、環或軸承等滑 動部中磨耗增加的問題。[高分子化合物]本發明的內燃機用潤滑油組合物由以下獲得，以組合物總量為基準，使質量平均 分子量不足100，000的高分子化合物相對于上述基油為0. 01質量％以上、10質量％以下， 優選0. 1質量％以上、10質量％以下，質量平均分子量在100，000以上的高分子化合物的混 合量以組合物總量為基準不足0. 5質量％。對基油混合的高分子化合物的質量平均分子量不足100，000是出于以下考慮雖 然對基油混合的高分子化合物的分子量越大，粘度指數提高的效果就越大，但是高分子化 合物的分子鏈由于剪切進行定向，會引起暫時性的粘度下降，有可能不能夠維持必需的高 溫高剪切粘度，此外高分子化合物的分子鏈也可能會因使用而切斷，這樣分子量下降，粘度 亦會下降。因此，期望不配合質量平均分子量在100,000以上的高分子化合物，但為提高粘 度指數，也存在不得不添加的情況。只是，即使在此情況下，通過使其不足0. 5質量％，也可 以得到本發明的內燃機用潤滑油組合物。另外，該高分子化合物的質量平均分子量優選70，000以下，更優選50，000以下。作為此高分子化合物，優選可以列舉選自聚甲基丙烯酸酯(PMA)、烯烴系共聚物 (olefin copolymer)、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯氫化共聚物等)以及聚異丁烯 之中的至少任意一種。聚甲基丙烯酸酯可以使用分散型，也可是非分散型。烯烴共聚物的 代表物有乙烯-α-烯烴共聚物。乙烯· α-烯烴共聚物是乙烯單元為15 80摩爾％的 乙烯與丙烯、1- 丁烯、1-癸烯等碳原子數3 20的α -烯烴的共聚物，可以為無規體或嵌段體。雖然該共聚物相對于潤滑油為非分散型，但也可使用用馬來酸、N-乙烯基吡咯烷酮、 N-乙烯基咪唑、丙烯酸環氧丙基酯等將乙烯_α -烯烴共聚物接枝化的分散型共聚物。這當 中可以單獨使用一種或組合兩種以上使用。更優選地可以列舉，聚甲基丙烯酸酯(PMA)、烯 烴系共聚物(olefin copolymer)。[摩擦調節劑]此外，本發明的內燃機用潤滑油組合物中，為了提高省燃耗特性，優選混合鉬系摩 擦調節劑或無灰系摩擦調節劑。更加優選并用鉬系摩擦調節劑和無灰系摩擦調節劑。鉬系摩擦調節劑適宜使用選自二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)、二硫代磷酸鉬(以下 也稱MoDTP)以及鉬酸的胺鹽(以下也稱Mo胺鹽)之中的至少一種。鉬系摩擦調節劑之中， 從效果的點，優選MoDTC。這些可以使用一種或二種以上組合使用，較理想的混合量基于組 合物總量以鉬量算，優選10 1000質量ppm，更優選100 800質量ppm的范圍。鉬量不 足10質量ppm時，不能得到足夠的低摩擦性，超過1000重量ppm時，此混合量又看不到摩 擦特性提高的效果。MoDTC如下述通式(I)所示。化1
權利要求
1.一種內燃機用潤滑油組合物，含有粘度指數在120以上的基油，其特征在于，混合以 組合物總量計為0.01質量％以上、10質量％以下、優選0. 1質量％以上、10質量％以下的 質量平均分子量不足100，000的高分子化合物，同時，質量平均分子量在100,000以上的高分子化合物的混合量以組合物總量為基準 不足0.5質量％，所述組合物的粘度指數在130以上。
2.如權利要求1所述的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于，所述高分子化合物為選自聚甲基丙烯酸酯、烯烴系共聚物、苯乙烯系共聚物以及聚異 丁烯之中的至少任一種。
3.如權利要求1或權利要求2所述的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于， 所述基油為選自礦物油和合成油之中的至少任一種。
4.如權利要求1-3的任一項所述的內燃機用潤滑油組合物，其特征在于， 混合鉬系摩擦調節劑和無灰系摩擦調節劑之中的至少任一種而成。
全文摘要
內燃機用潤滑油組合物是對于粘度指數120以上的基油混合以組合物總量計為0.01質量％以上、10質量％以下，優選0.1質量％以上、10質量％以下的質量平均分子量不足100,000的高分子化合物而成的，同時，質量平均分子量在100,000以上的高分子化合物的混合量以組合物總量為基準不足0.5質量％，該組合物的粘度指數在130以上。
文檔編號C10N10/12GK102149801SQ200980136728
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月17日 優先權日2008年9月19日
發明者山田亮 申請人:出光興產株式會社