內燃機用潤滑油組合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及具有良好的燃油經濟性以及耐熱性的內燃機用潤滑油組成物，更詳細講，涉及如下內燃機用潤滑油組成物，其包括:由100℃時的運動粘度為3.5mm2/s以下的礦物油和/或合成油的基礎油(A)以及100℃時的運動粘度超過3.5mm2/s的礦物油和/或合成油的基礎油(B)的混合物組成的混合基礎油(AB)，其中，所述基礎油(A)在基礎油總體中所占的比率是40質量％以下；水楊酸鈣系清潔劑(C)，所述水楊酸鈣系清潔劑(C)以組成物總量基準的鈣量為0.05質量％～0.5質量％；以及磺酸鈣系清潔劑(D)，所述磺酸鈣系清潔劑(D)以組成物總量基準的鈣量為0.002質量％～0.2質量％。
【專利說明】內燃機用潤滑油組合物
【技術領域】
[0001] 本發明涉及內燃機用潤滑油組成物，詳細地講，涉及高性能基礎油中使用特定的 金屬系清潔劑的、具有良好的燃油經濟性以及耐熱性的內燃機用潤滑油組成物。
【背景技術】
[0002] 通常，在內燃機、變速機、以及其他的機械裝置中，為了使其作用平穩而使用潤滑 油。尤其是，對于內燃機用潤滑油組成物（機油），伴隨內燃機的高性能化、高輸出化、以及 駕駛條件的嚴峻性等，要求高的性能。因此，在現有的內燃機用潤滑油組成物中，為了滿足 這樣的需求性能，配合有抗磨劑、金屬系清潔劑、無灰分散劑、以及抗氧化劑等的各種添加 劑（例如，參照下述專利文獻1?3)。另外，最近對潤滑油的燃油經濟性的要求日益提高， 并研究了高粘度指數基礎油的應用以及各種摩擦調整劑的應用等（例如，參照下述專利文 獻4)。
[0003] 現有專利文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本專利特開2001-279287號公報；
[0006] 專利文獻2 :日本專利特開2002-129182號公報；
[0007] 專利文獻3 :日本專利特開平08-302378號公報；
[0008] 專利文獻4 :日本專利特開平06-306384號公報。
【發明內容】
[0009] 發明要解決的問題
[0010] 為了提高潤滑油的燃油經濟性，試圖使潤滑油低粘度化，但如前述，尤其隨著內燃 機的小型化、高輸出化，對潤滑油施加的負荷日益增大。另外，作為小型化、高輸出化的技 術，也推進著安裝渦輪增壓器，尤其在渦輪增壓器的潤滑中，因對潤滑油施加高的溫度，因 此要求更高的耐熱性。另一方面，潤滑油發展為低粘度化，潤滑油的蒸發性提高，并要求應 對高溫中的潤滑性以及耐熱性。
[0011] 本發明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的在于，通過作為基礎油使用精煉度高 并且粘度指數高的高性能基礎油，且使用特定的金屬系清潔劑，提供具有良好的燃油經濟 性以及耐熱性的潤滑油組成物。
[0012] 用于解決問題的手段
[0013] 為了解決上述問題，本
【發明者】們深入研究的結果，發現了通過在特定的混合基礎 油中添加特定的金屬系清潔劑，能夠得到具有良好的燃油經濟性以及耐熱性的潤滑油組成 物，并完成了本發明。
[0014] 即，本發明的內燃機用潤滑油組成物的特征在于，包括：
[0015]混合基礎油（AB)，所述混合基礎油（AB)是由100°C時的運動粘度為3. 5mm2/s以下 的礦物油和/或合成油的基礎油（A)以及100°C時的運動粘度超過3. 5mm2/s的礦物油和/ 或合成油的基礎油（B)的混合物組成，其中，所述基礎油（A)在基礎油總體中所占的比率是 40質量％以下；
[0016]水楊酸鈣系清潔劑（C)，所述水楊酸鈣系清潔劑（C)以組成物總量基準的鈣量為 0. 05質量％?0.5質量％ ;以及
[0017]磺酸鈣系清潔劑（D)，所述磺酸鈣系清潔劑（D)以組成物總量基準的鈣量為0. 002 質量％?0. 2質量％。
[0018] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物的優選例中，由所述基礎油（A)和所述基礎油 (B)組成的混合基礎油（AB)的100°C時的運動粘度為3. 5mm2/s?3. 9mm2/s。
[0019] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物的其他優選例中，所述水楊酸鈣系清潔劑（C) 的堿值為100?350mgK0H/g。
[0020] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物的其他優選例中，所述磺酸鈣系清潔劑（D)的 堿值為5?150mgK0H/g。
[0021] 另外，本發明的內燃機用潤滑油組成物還優選含有以組成物總量基準的鑰量為 0. 02質量％以上的有機鑰化合物（E)。
[0022] 發明效果
[0023] 根據本發明，能夠提供具有良好的燃油經濟性以及耐熱性的潤滑油組成物。
【具體實施方式】
[0024] 以下，關于本發明進行詳細的說明。本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油是 一種混合基礎油（AB)，所述混合基礎油（AB)是由KKTC時的運動粘度為3. 5mm2/s以下的 礦物油和/或合成油的基礎油（A)以及100°C時的運動粘度超過3. 5mm2/s的礦物油和/或 合成油的基礎油（B)的混合物組成，其中，所述基礎油（A)在基礎油總體中所占的比率是40 質量％以下。
[0025] 作為本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油，具體而言，能夠使用以下基礎油 中的100°C時的運動粘度滿足上述條件的基礎油：
[0026] 對常壓蒸餾和/或減壓蒸餾原油而得到的潤滑油餾分進行溶劑脫浙青、溶劑萃 取、加氫裂化、溶劑脫臘、催化脫臘、加氫精制、硫酸清洗、粘土處理等的精制處理中的單獨 一種或者兩種以上的組合而精制出的石蠟系礦物油、或普通石蠟系基礎油、異鏈烷烴基系 基礎油等。
[0027] 作為本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油的優選的一例，能夠舉出將以下所 示的基礎油（1)?（8)作為原料，通過預定的精制方法精制該原料油和/或從該原料油中 回收的潤滑油餾分，并回收潤滑油餾分而得到的基礎油。
[0028] 基礎油（1):常壓蒸餾石蠟系原油和/或混合系原油而得到的餾分油。
[0029] 基礎油（2):減壓蒸餾石蠟系原油和/或混合系原油的常壓蒸餾殘余油而得到的 餾分油（WVGO)。
[0030] 基礎油（3):通過潤滑油脫蠟工序而得到的蠟（粗蠟）和/或天然氣制油（GTL)過 程等而得到的合成蠟（費托蠟，GTL蠟等）。
[0031] 基礎油（4):從上述基礎油（1)?（3)中選擇的一種或者兩種以上的混合油和/或 該混合油的緩和加氫裂化加工油。
[0032] 基礎油（5):從上述基礎油（1)?⑷中選擇的兩種以上的混合油。
[0033] 基礎油（6):上述基礎油（1)、（2)、（3)、（4)、或者（5)的脫浙青油（DAO)。
[0034]基礎油（7):上述基礎油（6)的加氫裂化加工油。
[0035] 基礎油⑶：上述基礎油⑴?（7)中選擇的兩種以上的混合油。
[0036] 此外，作為上述預定的精制方法，優選加氫裂化、加氫補充精制等的加氫精制；糠 醛溶劑萃取等的溶劑精制；溶劑脫臘、催化脫臘等的脫蠟；通過酸性粘土、活性粘土等的粘 土精制；硫酸洗凈、苛性鈉洗凈等的藥品（酸或堿）洗凈等。在本發明中，可以單獨進行這 些精制方法中的一種，也可以組合兩種以上而進行。另外，在組合兩種以上的精制方法的情 況下，對其順序沒有特別的限制，能夠適當選定。
[0037] 進一步地，作為本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油，特別優選通過對從上 述基礎油（1)?（8)中選擇的基礎油或者從該基礎油中回收的潤滑油餾分進行預定的處理 而得到的下述基礎油（9)或者（10)。
[0038] 基礎油（9):對從上述基礎油⑴?⑶中選擇的基礎油或者從該基礎油中回收 的潤滑油餾分進行加氫裂化，并對其生成物或者從其生成物中由蒸餾等回收的潤滑油餾分 進行溶劑脫蠟、催化脫臘等的脫蠟處理，或者在該脫蠟處理之后進行蒸餾而得到的加氫裂 化礦物油。
[0039] 基礎油（10):對從上述基礎油⑴?⑶中選擇的基礎油或者從該基礎油中回收 的潤滑油餾分進行加氫異構化，并對其生成物或者從其生成物中由蒸餾等回收的潤滑油餾 分進行溶劑脫蠟、催化脫臘等的脫蠟處理，或者在該脫蠟處理之后進行蒸餾而得到的加氫 異構化礦物油。
[0040] 此外，作為上述的脫蠟，最優選催化脫臘。另外，在得到上述基礎油（9)或者基礎 油（10)時，在合適的步驟中，根據需要還可以設置溶劑精制處理和/或加氫補充精制處理 過程。
[0041] 對于上述加氫裂化、加氫異構化中使用的催化劑沒有特別的限制，但優選使用將 具有分解活性的復合氧化物（例如，氧化硅-氧化鋁、氧化鋁-氧化硼、氧化硅-氧化鋯等） 或者組合該復合氧化物的一種以上并由粘合劑粘結的生成物作為載體、擔載具有加氫能力 的金屬（例如，化學元素周期表第VIa族的金屬、第VIII族的金屬等的一種以上）的加氫 裂化催化劑，或者包含沸石（例如，ZSM_5、0沸石、SAP0-11等）的載體中擔載包含VIII族 的金屬中至少一種以上的具有加氫能力的金屬的加氫異構化催化劑。另外，加氫裂化催化 劑以及加氫異構化催化劑可以通過層疊或者混合等組合使用。
[0042] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物中，基礎油是由KKTC時的運動粘度為3. 5_2/ s以下的礦物油和/或合成油的基礎油（A)以及KKTC時的運動粘度超過3. 5mm2/s的礦物 油和/或合成油的基礎油（B)的混合物組成，作為基礎油（A)以及基礎油（B)，優選的是通 過蒸餾等提取并使用l〇〇°C時的運動粘度在下述范圍的潤滑油基礎油。
[0043] 基礎油（A) :100°C時的運動粘度優選為1. 5?3. 5mm2/s、更優選2. 0?3. 5mm2/s、 進一步優選2. 5?3. 5mm2/s、特別優選3. 0?3. 5mm2/s的潤滑油基礎油。
[0044] 基礎油（B):100°C時的運動粘度優選超過3.5mm2/s小于4.5mm2/s、更優選3. 8mm2/ s以上，并且更優選4. 3mm2/s以下的潤滑油基礎油。
[0045] 上述基礎油（A)的粘度指數優選為105?135、更優選110以上，并且更優選130 以下。在基礎油（A)的粘度小于105時，缺乏耐熱性，當超過135時，低溫粘度特性會惡化。
[0046] 另外，上述基礎油（B)的粘度指數優選為115以上、更優選120以上、進一步優選 125以上、特別優選130以上。另外，基礎油⑶的粘度指數優選為160以下、更優選150以 下。在基礎油（B)的粘度指數小于115時，缺乏耐熱性，當超過160時，低溫粘度特性會惡 化。
[0047] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油中，基礎油（A)和基礎油⑶的混合 比率為，基礎油（A)為40質量％以下、優選35質量％以下、更優選30質量％以下。另外， 基礎油總體中所占的基礎油（A)的比率優選為5質量％以上、更優選10質量％以上、進一 步優選15質量％以上、特別優選20質量％以上。當基礎油總體中所占的基礎油（A)的比 率超過40質量％時，蒸發性提高，耐熱性降低。另外，當基礎油總體中所占的基礎油（A)的 比率小于5質量％時，基礎油的粘度會提高，可能不能確保充分的燃油經濟性。
[0048] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物的基礎油中，混合了基礎油（A)和基礎油（B) 而得到的混合基礎油（AB)的KKTC時的運動粘度優選為3. 5?3. 9mm2/s。當混合基礎油 (AB)的100°C時的運動粘度小于3. 5mm2/s時，耐熱性不足，另一方面，當超過3. 9mm2/s時， 不能得到充分的燃油經濟性。
[0049] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物中，混合了基礎油（A)和基礎油⑶而得到的 混合基礎油（AB)的粘度指數優選為120以上、更優選125以上、進一步優選130以上、最優 選135以上。另一方面，該混合基礎油（AB)的粘度指數優選為160以下。當混合基礎油 (AB)的粘度指數小于120時，不僅粘度-溫度特性以及熱/氧化穩定性、抗揮發性會惡化， 而且不能充分得到燃油經濟性。另外，當混合基礎油（AB)的粘度指數超過160時，低溫粘 度特性傾向于降低。此外，本發明所說的粘度指數是指根據JIS K 2283-1993而測定的粘 度指數。
[0050] 另外，雖然本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的傾點也取決于基礎 油的粘度等級，但例如上述基礎油（A)的傾點優選為-20°C以下、更優選_25°C以下、進一步 優選-30°C以下。另外，上述基礎油（B)的傾點優選為-KTC以下、更優選-15°C以下、進一 步優選-17. 5°C以下。當傾點高于-KTC時，使用該基礎油的潤滑油總體的低溫流動性傾向 于降低。此外，本發明所說的粘度指數是指根據JIS K 2269-1987而測定的傾點。
[0051] 另外，本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的硫含量從熱/氧化穩定 性的進一步的提高以及低硫化的觀點出發，優選為100質量ppm以下、更優選50質量ppm 以下、進一步優選10質量ppm以下、特別優選5質量ppm以下。
[0052] 另外，對于本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的氮含量，沒有特別 的限制，但優選7質量ppm以下、更優選5質量ppm以下、進一步優選3質量ppm以下。當 基礎油的氮含量超過7質量ppm時，熱/氧化穩定性傾向于降低。此外，本發明所說的粘度 指數是指根據JIS K2609-1990而測定的氮含量。
[0053] 另外，本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的％Cp優選為70以上，尤 其是，基礎油（B)優選為80?99、更優選85?95、進一步優選87?94、特別優選90?94。 當基礎油的％Cp小于70時，粘度-溫度特性、熱/氧化穩定性、以及摩擦特性傾向于降低， 并且在基礎油中配合添加劑時，該添加劑的功效傾向于降低。
[0054] 另外，本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的％Ca優選為2以下、更 優選1以下、進一步優選0.8以下、特別優選0.5以下、最優選O (此外，因％ Ca是計算值， 因此可以是負值）。當基礎油的％ Ca超過2時，粘度-溫度特性、熱/氧化穩定性、以及燃 油經濟性傾向于降低。
[0055] 此外，本發明所說的％ Cp以及％ Ca分別是指通過根據ASTM D 323. 5-85的方法 (n-d-M環分析）求出的、烷烴碳數相對總碳原子數的百分率、以及芳香族碳原子數相對總 碳原子數的百分率。
[0056] 另外，本發明的內燃機用潤滑油組成物中使用的基礎油的飽和成分只要KKTC時 的運動粘度滿足上述條件即可，沒有特別的限制，但以基礎油總量為基準，優選90質量％ 以上、更優選95質量％以上、進一步優選99質量％以上，并且所述飽和成分中環狀飽和成 分所占的飽和成分比率優選為40質量％以下、更優選35質量％以下、進一步優選30質 量％以下、特別優選25質量％以下，尤其對于基礎油（B)，更優選20質量％以下。通過基礎 油的飽和成分滿足上述條件，能夠提高粘度-溫度特性以及熱/氧化穩定性，并且在基礎油 中配合添加劑的情況下，能夠在將所述添加劑充分穩定地溶解保持在基礎油中的同時，以 更高水平地顯現所述添加劑的功能。此外，本發明所說的飽和成分通過ASTM D 2007-93中 記載的方法測定。
[0057] 并且，根據本發明，能夠改善基礎油自身的摩擦特性，其結果為，能夠達到摩擦降 低效果的提高、進而達到能源經濟性的提高。
[0058] 在本發明的內燃機用潤滑油組成物中，作為能夠與礦物油并用的合成油，可舉出 聚a-烯烴或其氫化物、異丁烯低聚物或其氫化物、異鏈烷烴、烷基苯、烷基萘等，其中，優 選聚a-烯烴。作為聚a-烯經，典型地，可以舉出碳原子數為2?32、優選6?16的a-烯 烴的低聚物或共聚低聚物（1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯_丙烯共聚低聚物等）及其氫 化物。
[0059] 本發明的內燃機用潤滑油組成物以組成物總量基準的鈣量含有0.05質量％? 0. 5質量％的水楊酸鈣系清潔劑（C)。
[0060] 作為上述水楊酸鈣系清潔劑（C)，具體而言能夠舉出下述通式（1)所示的化合物。
[0061] [化 1]
[0062]
【權利要求】
1. 一種內燃機用潤滑油組成物，其特征在于，所述內燃機用潤滑油組成物包括： 混合基礎油（AB)，所述混合基礎油（AB)由100°C時的運動粘度為3. 5mm2/s以下的礦物 油和/或合成油的基礎油㈧以及100°C時的運動粘度超過3. 5mm2/s的礦物油和/或合成 油的基礎油（B)的混合物組成，其中，所述基礎油（A)在基礎油總體中所占的比率是40質 量％以下； 水楊酸鈣系清潔劑（C)，所述水楊酸鈣系清潔劑（C)以組成物總量基準的鈣量為0.05 質量％?0. 5質量％ ;以及 磺酸鈣系清潔劑（D)，所述磺酸鈣清潔劑（D)以組成物總量基準的鈣量為0.002質 量％?0. 2質量％。
2. 根據權利要求1所述的內燃機用潤滑油組成物，其特征在于， 由所述基礎油（A)和所述基礎油（B)組成的混合基礎油（AB)的100°C時的運動粘度為 3. 5mm2/s ?3. 9mm2/s 〇
3. 根據權利要求1或2所述的內燃機用潤滑油組成物，其特征在于， 所述水楊酸鈣系清潔劑（C)的堿值為100?350mgK0H/g。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的內燃機用潤滑油組成物，其特征在于， 所述磺酸鈣系清潔劑（D)的堿值為5?150mgK0H/g。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的內燃機用潤滑油組成物，其特征在于， 還含有以組成物總量基準的鑰量為〇. 02質量％以上的有機鑰化合物（E)。
【文檔編號】C10M139/00GK104321416SQ201280073468
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年10月5日 優先權日:2012年3月26日
【發明者】吉田悟 申請人:吉坤日礦日石能源株式會社