润滑油组合物的制作方法

文档序号:12285168阅读:267来源:国知局

本发明涉及润滑油组合物。



背景技术:

近年来,出于有效活用石油资源和削减CO2排放的目的,强烈要求汽车等车辆的省燃耗化。因此,针对汽车等车辆的发动机中使用的润滑油组合物,对省燃耗化的要求也逐渐增强。

例如,专利文献1中公开了内燃机用润滑油组合物,其在润滑油基础油中包含无灰分散剂、以及PSSI(永久剪切稳定性指数)为规定范围的聚甲基丙烯酸酯系粘度指数改进剂等,将粘度指数与100℃下的HTHS粘度(高温高剪切粘度)之比调整至规定的范围。

专利文献1中示出,该内燃机用润滑油组合物与以往的润滑油组合物相比,在油温为80℃的条件下的扭矩降低率高、高温区域下的省燃耗性良好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-217494号公报。



技术实现要素:

发明要解决的问题

以往,作为发动机油的省燃耗性,通常主要作为对象的是在发动机的暖气运行结束后所预计的80~100℃左右的温度区域下的燃耗性能。然而,近年来还要求在发动机启动时所预计的25~60℃左右的低温区域下的省燃耗性。

专利文献1中,针对在发动机的暖气运行结束后所预计的80℃下的省燃耗性有所研究,但未研究在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性。此外,根据本发明人等的研究而明确的是,专利文献1所记载的内燃机用润滑油组合物存在在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性差的问题。

本发明的目的在于,提供在发动机的高速运行时所预计的高温区域下的粘度等各种性状良好、并且在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能优异的润滑油组合物。

用于解决问题的方法

本发明人等发现下述润滑油组合物能够解决上述问题并完成本发明,所述润滑油组合物同时包含基础油和粘度指数改进剂、并且将150℃下的HTHS粘度和40℃下的运动粘度调整至规定范围,所述粘度指数改进剂含有梳形聚合物、并且SSI(剪切稳定性指数)被调整至规定的范围。

即,本发明提供下述的[1]~[3]。

[1] 润滑油组合物,其同时包含前述基础油和粘度指数改进剂(A),所述粘度指数改进剂(A)含有梳形聚合物且SSI(剪切稳定性指数)为30以下,

所述润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(高温高剪切粘度)(T150)为1.6~2.9mPa·s,且40℃下的运动粘度(V40)[mm2/s]与150℃下的HTHS粘度(T150)[mPa·s]之比(V40/T150)为12.4以下。

[2] 润滑油组合物的使用方法,其中,在10~60℃的低温区域下使用上述[1]所述的润滑油组合物。

[3] 润滑油组合物的制造方法,其具备下述制备润滑油组合物的步骤(I):

向基础油中配合含有梳形聚合物且SSI(剪切稳定性指数)为30以下的粘度指数改进剂(A),

使得150℃下的HTHS粘度(高温高剪切粘度)(T150)为1.6~2.9mPa·s、且40℃下的运动粘度(V40)[mm2/s]与150℃下的HTHS粘度(T150)[mPa·s]之比(V40/T150)为12.4以下。

发明的效果

本发明的润滑油组合物在发动机的高速运行时所预计的高温区域下的粘度等各种性状良好,并且在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能也优异。

具体实施方式

本说明书中,“40℃或100℃下的运动粘度”和“粘度指数”是指按照JIS K 2283测定的值。

此外,本说明书中,“150℃或100℃下的HTHS粘度”是按照ASTM D 4741测定的150℃或100℃下的高温高剪切粘度的值,具体而言,是指通过实施例记载的测定方法得到的值。

本说明书中,重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)是通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定的标准聚苯乙烯换算的值,具体而言,是指通过实施例记载的测定装置和测定条件测定的值。

应予说明,本说明书中,“发动机的高速运行时所预计的高温区域下”通常是指80~180℃(优选为80~150℃)的温度范围的环境下。

另一方面,“发动机启动时所预计的低温区域下”通常是指10~60℃(优选为20~60℃)的温度范围的环境下。

此外,本说明书中,例如,“(甲基)丙烯酸酯”被用作表示“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”这两者的术语,针对其他相似的术语、同样的标记也同样如此。

本说明书中,作为“碱金属原子”,是指锂原子(Li)、钠原子(Na)、钾原子(K)、铷原子(Rb)、铯原子(Cs)和钫原子(Fr)。

此外,作为“碱土金属原子”,是指铍原子(Be)、镁原子(Mg)、钙原子(Ca)、锶原子(Sr)和钡原子(Ba)。

[润滑油组合物]

本发明的润滑油组合物同时包含基础油和粘度指数改进剂(A),所述粘度指数改进剂(A)含有梳形聚合物且SSI(剪切稳定性指数)为30以下,所述润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(高温高剪切粘度)(T150)为1.6~2.9mPa·s,且40℃下的运动粘度(V40)[mm2/s]与150℃下的HTHS粘度(T150)[mPa·s]之比(V40/T150)为12.4以下。

本发明的润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(T150)必须为1.6~2.9mPa·s。

如果该HTHS粘度(T150)低于1.6mPa·s,则存在润滑性能降低的倾向,故不优选。另一方面,如果该HTHS粘度(T150)超过2.9mPa·s,则存在低温下的粘度特性降低的倾向,并且省燃耗性能降低,故不优选。

从上述观点出发,在本发明的一个方式中,作为该润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(T150),优选为1.7~2.8mPa·s、更优选为1.8~2.8mPa·s、进一步优选为1.9~2.7mPa·s、更进一步优选为2.0~2.7mPa·s。

应予说明,该HTHS粘度(T150)也可以预计作为发动机的高速运行时的高温区域下的粘度。换而言之,如果所得润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(T150)属于上述范围,则可以称该润滑油组合物在发动机的高速运行时所预计的高温区域下的粘度等各种性状良好。

此外,本发明的润滑油组合物的40℃下的运动粘度(V40)与150℃下的HTHS粘度(T150)之比(V40/T150)必须为12.4以下。

本发明人等发现,该比值(V40/T150)成为在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能的指标,从而完成了本发明。换而言之,对于该比值(V40/T150)超过12.4的润滑油组合物,在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能不充分。

从上述观点出发,作为本发明的一个方式的润滑油组合物的40℃下的运动粘度(V40)与150℃下的HTHS粘度(T150)之比(V40/T150),优选为12.2以下、更优选为12.0以下、进一步优选为11.7以下、更进一步优选为11.5以下。

此外,本发明的一个方式的润滑油组合物中,该比值(V40/T150)的下限值没有特别限定,该比值(V40/T150)通常为6.00以上、优选为8.00以上。

应予说明,本发明的润滑油组合物中,HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)的值主要可以通过适当设定所使用的基础油的精制度、含量、运动粘度和粘度指数、梳形聚合物的含量、重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)、以及粘度指数改进剂(A)的SSI、粘度指数改进剂(A)的含量等来调整。

更具体而言,例如可以通过考虑下述项目(a)~(b)来调整至期望的范围。

(a)通过增加粘度指数改进剂(A)的含量,存在HTHS粘度(T150)上升的倾向。因此,HTHS粘度(T150)的值可以容易地通过适当调整粘度指数改进剂(A)的含量来调整。

(b)存在越增加粘度指数改进剂(A)的含量、运动粘度(V40)也越上升的倾向。特别地,使用不属于梳形聚合物的PMA等粘度指数改进剂、SSI值高的粘度指数改进剂时,会显著地表现出该倾向。

此外,也可以称通过使用梳形聚合物作为粘度指数改进剂,有助于调整HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)的值,例如还可以通过考虑下述项目(c)~(e)而将这些值调整至期望的范围。

(c)梳形聚合物具有在低温区域下不易表现出粘性的性质。因此,通过增加粘度指数改进剂(A)中的梳形聚合物的含量比例,所得润滑油组合物的低温区域下的运动粘度、即运动粘度(V40)的值变低,容易将上述比值(V40/T150)调整至小值。

(d)另一方面,梳形聚合物具有在高温区域下即使承受剪切也不会低粘度化、能够维持一定以上的粘度的性质。因此,通过增加粘度指数改进剂(A)中的梳形聚合物的含量比例,即使粘度指数改进剂(A)的总量较少,也容易将HTHS粘度(T150)值调整为较高。

(e)存在下述倾向:越是分子量分布(Mw/Mn)低的梳形聚合物,越容易表现出低温区域下和高温区域下的上述性质,越容易将HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)调整至上述范围。

应予说明,通过适当组合考虑上述项目(a)~(e),能够调整HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)的值。但是,调整这些值时,上述项目(a)~(e)仅为例示,并不限定于这些项目,例如也可以通过适当参酌后述本实施例的结果来调整。

作为本发明的一个方式的润滑油组合物的100℃下的HTHS粘度(T100),从提高润滑性能、粘度特性和省燃耗性的观点出发,优选为3.0~6.0mPa·s、更优选为3.5~5.8mPa·s、进一步优选为4.0~5.6mPa·s、更进一步优选为4.2~5.3mPa·s。

作为本发明的一个方式的润滑油组合物的150℃下的HTHS粘度(T150)与100℃下的HTHS粘度(T100)之比(T150/T100),从提高低温下的粘度特性和省燃耗性的观点出发,优选为0.50以上、更优选为0.51以上、进一步优选为0.53以上、更进一步优选为0.54以上。

作为本发明的一个方式的润滑油组合物的40℃下的运动粘度(V40),从提高润滑性能、粘度特性和省燃耗性的观点出发,优选为10.0~40.0mm2/s、更优选为15.0~38.0mm2/s、进一步优选为20.0~35.0mm2/s、更进一步优选为22.0~32.0mm2/s、更进一步优选为24.0~29.9mm2/s。

作为本发明的一个方式的润滑油组合物的100℃下的运动粘度(V100),从提高润滑性能、粘度特性和省燃耗性的观点出发,优选为4.0~12.5mm2/s、更优选为5.0~11.0mm2/s、进一步优选为5.5~10.0mm2/s、更进一步优选为6.0~9.3mm2/s。

作为本发明的一个方式的润滑油组合物的粘度指数,从抑制由温度变化导致的粘度变化、提高省燃耗性的观点出发,优选为140以上、更优选为155以上、进一步优选为170以上、更进一步优选为190以上。

本发明的一个方式的润滑油组合物同时包含基础油和含有梳形聚合物的粘度指数改进剂(A),但在不损害本发明效果的范围内,还可以进一步含有通常的润滑油中使用的润滑油用添加剂等。

本发明的一个方式的润滑油组合物中,基础油和粘度指数改进剂(A)的总计含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为70质量%以上、更优选为75质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为85质量%以上、更进一步优选为90质量%以上,此外,通常为100质量%以下、更优选为99.9质量%以下、进一步优选为99质量%以下。

以下,针对本发明的一个方式的润滑油组合物中包含的各成分进行说明。

<基础油>

作为本发明的一个方式的润滑油组合物中包含的基础油,可以是矿物油,也可以是合成油,还可以使用矿物油与合成油的混合油。

作为矿物油,可以举出例如将链烷烃基系、中间基系、环烷烃基系等的原油进行常压蒸馏而得到的常压渣油;将该常压渣油进行减压蒸馏而得到的馏出油;对该馏出油实施溶剂脱沥青、溶剂提取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制等精制处理中的1种以上处理而得到的矿物油和蜡;对通过费托法等制造的蜡(GTL蜡(天然气合成油蜡,Gas To Liquids WAX))进行异构化而得到的矿物油等。

这些之中,优选为实施溶剂脱沥青、溶剂提取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制等精制处理中的1种以上的处理而得到的矿物油和蜡,更优选为在API(美国石油协会)基础油类别中被分类为2类和3类的矿物油,进一步优选为该被分类为3类的矿物油。

作为合成油,可以举出例如聚丁烯、和α-烯烃均聚物或共聚物(例如,乙烯-α-烯烃共聚物等碳原子数为8~14的α-烯烃均聚物或共聚物)等聚α-烯烃;多元醇酯、二元酸酯、磷酸酯等各种酯;聚苯醚等各种醚;聚二醇;烷基苯;烷基萘;对通过费托法等制造的蜡(GTL蜡)进行异构化而得到的合成油等。

这些合成油之中,优选为聚α-烯烃。

作为本发明的一个方式中使用的基础油,从基础油自身的氧化稳定性的观点出发,优选为选自在API(美国石油协会)基础油类别中被分类为2类和3类的矿物油、以及合成油中的1种以上,更优选为选自该被分类为3类的矿物油、以及聚α-烯烃中的1种以上。

应予说明,本发明的一个方式中,这些基础油可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

作为本发明的一个方式中使用的基础油的100℃下的运动粘度,优选为2.0~20.0mm2/s、更优选为2.0~15.0mm2/s、进一步优选为2.0~10.0mm2/s、更进一步优选为2.0~7.0mm2/s。

如果该基础油的100℃下的运动粘度为2.0mm2/s以上,则蒸发损失少,故而优选。另一方面,如果该基础油的100℃下的运动粘度为20.0mm2/s以下,则能够抑制由粘性阻力导致的动力损失,能够获得改善燃耗的效果,故而优选。

此外,作为本发明的一个方式中使用的基础油的粘度指数,从抑制由温度变化导致的粘度变化且提高省燃耗性的观点出发,优选为80以上、更优选为90以上、进一步优选为100以上。

应予说明,本发明的一个方式的润滑油组合物中,使用组合2种以上的基础油而得到的混合油时,该混合油的运动粘度和粘度指数优选为上述范围。

本发明的一个方式的润滑油组合物中,基础油的含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为55质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为65质量%以上、更进一步优选为70质量%以上,此外,优选为99质量%以下、更优选为95质量%以下。

<粘度指数改进剂(A)>

本发明的润滑油组合物包含含有梳形聚合物且SSI为30以下的粘度指数改进剂(A)。

本发明中,通过使用上述粘度指数改进剂(A),能够良好地维持在发动机的高速运行时所预计的高温区域下的粘度等各种性状,并且能够提高在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能。

本发明的一个方式中使用的粘度指数改进剂(A)在不损害本发明效果的范围内,也可以含有不属于梳形聚合物的其它树脂成分、合成梳形聚合物时使用的未反应的原料化合物、催化剂、以及在合成时生成的不属于梳形聚合物的树脂成分等副产物。

应予说明,本说明书中,上述的“树脂成分”是指重均分子量(Mw)为1000以上且具有一定的重复单元的聚合物。

作为不属于梳形聚合物的其它树脂成分,可以举出例如聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯、烯烃系共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烃系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物等)等不属于梳形聚合物的聚合物。

这些其它树脂成分并不作为粘度指数改进剂(A),例如在聚甲基丙烯酸酯系化合物的情况下,则还存在作为降凝剂等通用的添加剂而含有的情况。

但是,本发明的一个方式的润滑油组合物中,从调整粘度指数改进剂的SSI值的观点、以及提高在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能的观点出发,不属于梳形聚合物的其它树脂成分(特别是聚甲基丙烯酸酯系化合物)的含量越少越优选。

从上述观点出发,不属于梳形聚合物的聚甲基丙烯酸酯系化合物的含量相对于润滑油组合物中包含的梳形聚合物100质量份优选为0~30质量份、更优选为0~25质量份、进一步优选为0~20质量份、更进一步优选为0~15质量份。

此外,上述副产物的含量以粘度指数改进剂(A)中的固体成分的总量(100质量%)为基准计优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为1质量%以下、更进一步优选为0.1质量%以下。

应予说明,上述“粘度指数改进剂(A)中的固体成分”是指从粘度指数改进剂(A)中排除稀释油而得到的成分,不仅包括梳形聚合物,还包括上述不属于梳形聚合物的其它树脂成分、副产物。

本发明的一个方式中使用的粘度指数改进剂(A)中的梳形聚合物的含量以粘度指数改进剂(A)中的前述固体成分的总量(100质量%)为基准计优选为60~100质量%、更优选为70~100质量%、更优选为80~100质量%、进一步优选为90~100质量%、进一步优选为95~100质量%、更进一步优选为99~100质量%。

本发明的一个方式中使用的粘度指数改进剂(A)包含梳形聚合物作为树脂成分,但通常考虑到操作性、在上述基础油中的溶解性,包括该梳形聚合物等树脂成分的前述固体成分大多以被矿物油、合成油等稀释油溶解的溶液形态而上市销售。

本发明的一个方式中使用的粘度指数改进剂(A)为上述溶液形态时,作为该溶液的前述固体成分浓度,以该溶液的总量(100质量%)为基准计通常为10~50质量%。

本发明的一个方式的润滑油组合物中,从提高粘度特性、在高温区域下和低温区域下的任一情况中均使省燃耗性能良好的观点出发,粘度指数改进剂(A)的含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为0.01~10.00质量%、更优选为0.05~8.00质量%、更优选为0.10~6.50质量%、进一步优选为0.50~5.00质量%、更进一步优选为0.90~4.00质量%。

应予说明,本说明书中,上述“粘度指数改进剂(A)的含量”是包括梳形聚合物、上述其它树脂成分的固体成分量,不包括稀释油的质量。

本说明书中,SSI是指剪切稳定性指数(Shear Stability Index),用百分数来表示源自粘度指数改进剂中的树脂成分的由剪切导致的粘度下降。

本说明书中,粘度指数改进剂(A)的SSI是按照ASTM D6278测定的值,具体而言,是通过下述计算式(1)算出的值。

[数学式1]

上述式(1)中,Kv0是包含树脂成分的粘度指数改进剂的100℃下的运动粘度值,Kv1是按照ASTM D6278的流程使该粘度指数改进剂在高剪切Bosch柴油机喷油器中穿过30循环后的100℃下的运动粘度值。此外,Kvoil是该粘度指数改进剂与稀释油的组合物的100℃下的运动粘度值。

从提高在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能的观点出发,本发明中使用的粘度指数改进剂(A)的SSI为30以下,优选为25以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下、更进一步优选为10以下。

如果粘度指数改进剂(A)的SSI超过30,则存在在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能变得不充分的倾向。此外,针对所得润滑油组合物,容易随着时间而招致高温下的粘度下降、产生部件的磨耗、损伤。

应予说明,作为粘度指数改进剂(A)的SSI的下限值,没有特别限定,粘度指数改进剂(A)的SSI通常为1以上、优选为2以上。

应予说明,粘度指数改进剂(A)的SSI值因粘度指数改进剂(A)的树脂成分的结构而改变。具体而言,存在下文所示的倾向,通过考虑这些项目,能够容易地调整粘度指数改进剂(A)的SSI值。但是,下述项目仅为例示,并不限定于这些项目,例如还可以通过适当参酌后述本实施例的结果来进行调整。

·存在的倾向在于,一般而言用作粘度指数改进剂的PMA等的SSI值变高。

·存在的倾向在于,粘度指数改进剂的分子量变得越小,则该粘度指数改进剂的SSI变得越低。

·另一方面,本发明中使用的梳形聚合物因其梳形结构而存在SSI值变低的倾向。因此,存在的倾向在于,通过增加粘度指数改进剂(A)中的梳形聚合物的含有比例,粘度指数改进剂(A)的SSI值变低。

·存在的倾向在于,结构单元(I)的含量多的梳形聚合物的含有比例越是增加,则SSI值变得越低,所述结构单元(I) 源自属于梳形聚合物侧链的大分子单体(I')。

·存在的倾向在于,具有高分子量侧链的梳形聚合物的含有比例越是增加,则SSI值变得越低。

以下,针对本发明的一个方式中使用的粘度指数改进剂(A)所含有的“梳形聚合物”,进行说明。

<梳形聚合物>

本发明中使用的粘度指数改进剂(A)所含有的“梳形聚合物”是指具备在主链上具有多个分支出高分子量侧链的三叉分枝点的结构的聚合物。

作为具有这种结构的梳形聚合物,优选为至少具有源自大分子单体(I')的结构单元(I)的聚合物。该结构单元(I)属于上述“高分子量的侧链”。

应予说明,本发明中,上述“大分子单体”是指具有聚合性官能团的高分子量单体,优选为末端具有聚合性官能团的高分子量单体。

对于梳形聚合物,主链的三叉分枝点之间的距离长、且极性高的主链具有容易与该基础油接触的结构,但在低温区域下,该主链难以溶解于基础油。因此,梳形聚合物在低温区域下表现出难以增粘的性质,含有梳形聚合物的润滑油组合物在低温区域下的运动粘度、即运动粘度(V40)的值容易变低。

另一方面,梳形聚合物的主链在高温区域下容易在基础油中扩散,表现出容易增粘的性质,具有能够维持一定以上的粘度的性质。因此,含有梳形聚合物的润滑油组合物的HTHS粘度(T150)的值容易变高。

作为大分子单体(I')的数均分子量(Mn),优选为200以上、更优选为500以上、进一步优选为600以上、更进一步优选为700以上,此外,优选为200,000以下、更优选为100,000以下、进一步优选为50,000以下、更进一步优选为20,000以下。

作为大分子单体(I')所具有的聚合性官能团,可以举出例如丙烯酰基(CH2=CH-COO-)、甲基丙烯酰基(CH2=CCH3-COO-)、乙烯基(CH2=CH-)、乙烯基醚基(CH2=CH-O-)、烯丙基(CH2=CH-CH2-)、烯丙基醚基(CH2=CH-CH2-O-)、CH2=CH-CONH-所示的基团、CH2=CCH3-CONH-所示的基团等。

大分子单体(I')中,除了具有上述聚合性官能团以外,还可以具有1种以上的例如下述通式(i)~(iii)所示的重复单元。

[化1]

上述通式(i)中,R1表示碳原子数为1~10的直链或支链的亚烷基,具体而言,可以举出亚甲基、亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、异丙基、异丁基、2-乙基亚己基等。

上述通式(ii)中,R2表示碳原子数为2~4的直链或支链的亚烷基,具体而言,可以举出亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基等。

上述通式(iii)中,R3表示氢原子或甲基。

此外,R4表示碳原子数为1~10的直链或支链的烷基,具体而言,可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、叔戊基、异己基、叔己基、异庚基、叔庚基、2-乙基己基、异辛基、异壬基、异癸基等。

应予说明,分别具有多个上述通式(i)~(iii)所示的重复单元时,R1、R2、R3、R4各自可以相同也可以彼此不同。

应予说明,大分子单体(I')为具有选自前述通式(i)~(iii)中的2种以上重复单元的共聚物时,作为共聚形态,可以是嵌段共聚物,也可以是无规共聚物。

本发明的一个方式中使用的梳形聚合物可以是仅由源自1种大分子单体(I')的结构单元(I)构成的均聚物,也可以是包含源自2种以上的大分子单体(I')的结构单元(I)的共聚物。

此外,本发明的一个方式中使用的梳形聚合物也可以是同时包含源自大分子单体(I')的结构单元(I)和源自大分子单体(I')以外的其它单体(II')的结构单元(II)的共聚物。

作为这种梳形聚合物的具体结构,优选下述共聚物,其中,相对于包含源自单体(II')的结构单元(II)的主链,具有包含源自大分子单体(I')的结构单元(I)的侧链。

应予说明,本发明所使用的梳形聚合物中,结构单元(II)的含量越增加,则具有源自大分子单体(I')的高分子量侧链的主链中三叉分枝点之间的距离变得越长。其结果是,由于在低温区域下呈现低粘性,因此容易将运动粘度(V40)的值调整为较低,并且由于在高温区域下呈现高粘度,因此容易将HTHS粘度(T150)的值调整为较高。

作为单体(II'),可以举出例如下述通式(a1)所示的单体(a)、(甲基)丙烯酸烷基酯(b)、含氮原子的乙烯基单体(c)、含羟基的乙烯基单体(d)、含磷原子的单体(e)、脂肪族烃系乙烯基单体(f)、脂环式烃系乙烯基单体(g)、芳族烃系乙烯基单体(h)、乙烯基酯类(i)、乙烯基醚类(j)、乙烯基酮类(k)、含环氧基的乙烯基单体(l)、含卤素元素的乙烯基单体(m)、不饱和多羧酸的酯(n)、富马酸(二)烷基酯(o)和马来酸(二)烷基酯(p)等。

应予说明,作为单体(II'),优选为除了芳族烃系乙烯基单体(h)以外的单体。

(下述通式(a1)所示的单体(a))

[化2]

上述通式(a1)中,R11表示氢原子或甲基。

R12表示单键、碳原子数为1~10的直链或支链的亚烷基、-O-或-NH-。

R13表示碳原子数为2~4的直链或支链的亚烷基。此外,n表示1以上的整数(优选为1~20的整数、更优选为1~5的整数)。应予说明,n为2以上的整数时,多个R13可以相同也可以不同,进一步,(R13O)n部分可以是无规键合也可以是嵌段键合。

R14表示碳原子数为1~60(优选为10~50、更优选为20~40)的直链或支链的烷基。

作为上述“碳原子数为1~10的直链或支链的亚烷基”、“碳原子数为2~4的直链或支链的亚烷基”和“碳原子数为1~60的直链或支链的烷基”的具体基团,可以举出与针对上述通式(i)~(iii)的记载中例示出的基团相同的基团。

((甲基)丙烯酸烷基酯(b))

作为(甲基)丙烯酸烷基酯(b),可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸3-异丙基庚酯等。

作为(甲基)丙烯酸烷基酯(b)所具有的烷基的碳原子数,优选为1~30、更优选为1~26、进一步优选为1~10。

(含氮原子的乙烯基单体(c))

作为含氮原子的乙烯基单体(c),可以举出例如含酰胺基的乙烯基单体(c1)、含硝基的单体(c2)、含伯氨基的乙烯基单体(c3)、含仲氨基的乙烯基单体(c4)、含叔氨基的乙烯基单体(c5)、以及含腈基的乙烯基单体(c6)等。

作为含酰胺基的乙烯基单体(c1),可以举出例如(甲基)丙烯酰胺;N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、以及N-正丁基(甲基)丙烯酰胺或N-异丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷氨基(甲基)丙烯酰胺;N-甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺、以及N-正丁基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺或N-异丁基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二正丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二正丁基氨基丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基正丙酰胺或N-乙烯基异丙酰胺、以及N-乙烯基羟基乙酰胺等N-乙烯基羧酸酰胺等。

作为含硝基的单体(c2),可以举出例如4-硝基苯乙烯等。

作为含伯氨基的乙烯基单体(c3),可以举出例如(甲基)烯丙胺和巴豆胺等具有碳原子数为3~6的烯基的烯基胺;(甲基)丙烯酸氨基乙酯等具有碳原子数为2~6的烷基的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯等。

作为含仲氨基的乙烯基单体(c4),可以举出例如(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸甲基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸单烷基氨基烷基酯;二(甲基)烯丙胺等碳原子数为6~12的二烯基胺等。

作为含叔氨基的乙烯基单体(c5),可以举出例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯;(甲基)丙烯酸吗啉基乙酯等具有氮原子的脂环式(甲基)丙烯酸酯;二苯基胺(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨基苯乙烯、4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基硫代吡咯烷酮等芳族乙烯基系单体;以及它们的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐或低级烷基(碳原子数为1~8)单羧酸(乙酸和丙酸等)盐等。

作为含腈基的乙烯基单体(c6),可以举出例如(甲基)丙烯腈等。

(含羟基的乙烯基单体(d))

作为含羟基的乙烯基单体(d),可以举出例如含羟基的乙烯基单体(d1)和含聚氧亚烷基链的乙烯基单体(d2)等。

作为含羟基的乙烯基单体(d1),可以举出例如对羟基苯乙烯等含羟基的芳族乙烯基单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、以及(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯或(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等具有碳原子数为2~6的烷基的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;N,N-二羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二羟丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二-2-羟基丁基(甲基)丙烯酰胺等具有碳原子数为1~4的烷基的单(羟基烷基)取代的(甲基)丙烯酰胺或二(羟基烷基)取代的(甲基)丙烯酰胺;乙烯醇;(甲基)烯丙醇、巴豆醇、异巴豆醇、1-辛烯醇和1-十一碳烯醇等碳原子数为3~12的烯醇;1-丁烯-3-醇、2-丁烯-1-醇和2-丁烯-1,4-二醇等碳原子数为4~12的烯烃一元醇或烯烃二元醇;2-羟基乙基丙烯基醚等具有碳原子数为1~6的烷基和碳原子数为3~10的烯基的羟基烷基烯基醚;甘油、季戊四醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、二甘油、糖类和蔗糖等多元醇的烯基醚或(甲基)丙烯酸酯等。

作为含聚氧亚烷基链的乙烯基单体(d2),可以举出例如聚氧亚烷基二醇(亚烷基的碳原子数为2~4、聚合度为2~50)、聚氧亚烷基多元醇(上述多元醇的聚氧亚烷基醚(亚烷基的碳原子数为2~4、聚合度为2~100))、聚氧亚烷基二醇或聚氧亚烷基多元醇的烷基(碳原子数为1~4)醚的单(甲基)丙烯酸酯[聚乙二醇(Mn:100~300)单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(Mn:130~500)单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(Mn:110~310)(甲基)丙烯酸酯、月桂醇环氧乙烷加成物(2~30摩尔)(甲基)丙烯酸酯、和单(甲基)丙烯酸聚氧乙烯(Mn:150~230)脱水山梨糖醇酯等]等。

(含磷原子的单体(e))

作为含磷原子的单体(e),可以举出例如含磷酸酯基的单体(e1)和含膦酰基的单体(e2)等。

作为含磷酸酯基的单体(e1),可以举出例如磷酸(甲基)丙烯酰氧基乙酯和磷酸(甲基)丙烯酰氧基异丙酯等具有碳原子数为2~4的烷基的磷酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯;磷酸乙烯酯、磷酸烯丙酯、磷酸丙烯酯、磷酸异丙烯酯、磷酸丁烯酯、磷酸戊烯酯、磷酸辛烯酯、磷酸癸烯酯和磷酸十二碳烯酯等具有碳原子数为2~12的烯基的磷酸烯基酯等。

作为含膦酰基的单体(e2),可以举出例如(甲基)丙烯酰氧基乙基膦酸等具有碳原子数为2~4的烷基的(甲基)丙烯酰氧基烷基膦酸;乙烯基膦酸、烯丙基膦酸和辛烯基膦酸等具有碳原子数为2~12的烯基的烯基膦酸等。

(脂肪族烃系乙烯基单体(f))

作为脂肪族烃系乙烯基单体(f),可以举出例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、庚烯、二异丁烯、辛烯、十二碳烯和十八碳烯等碳原子数2~20的烯烃;丁二烯、异戊二烯、1,4-戊二烯、1,6-庚二烯和1,7-辛二烯等碳原子数为4~12的烷二烯等。

作为脂肪族烃系乙烯基单体(f)的碳原子数,优选为2~30、更优选为2~20、进一步优选为2~12。

(脂环式烃系乙烯基单体(g))

作为脂环式烃系乙烯基单体(g),可以举出例如环己烯、(二)环戊二烯、蒎烯、柠檬烯、乙烯基环己烯和乙叉基双环庚烯等。

作为脂环式烃系乙烯基单体(g)的碳原子数,优选为3~30、更优选为3~20、进一步优选为3~12。

(芳族烃系乙烯基单体(h))

作为芳族烃系乙烯基单体(h),可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、乙烯基甲苯、2,4-二甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、4-苯基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-苯甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三溴苯乙烯、四溴苯乙烯、4-巴豆基苯、茚和2-乙烯基萘等。

作为芳族烃系乙烯基单体(h)的碳原子数,优选为8~30、更优选为8~20、进一步优选为8~18。

(乙烯基酯类(i))

作为乙烯基酯类(i),可以举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和辛酸乙烯酯等碳原子数为2~12的饱和脂肪酸的乙烯基酯等。

(乙烯基醚类(j))

作为乙烯基醚类(j),可以举出例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚和2-乙基己基乙烯基醚等碳原子数为1~12的烷基乙烯基醚;苯基乙烯基醚等碳原子数为6~12的芳基乙烯基醚;乙烯基-2-甲氧基乙基醚和乙烯基-2-丁氧基乙基醚等碳原子数为1~12的烷氧基烷基乙烯基醚等。

(乙烯基酮类(k))

作为乙烯基酮类(k),可以举出例如甲基乙烯基酮和乙基乙烯基酮等碳原子数为1~8的烷基乙烯基酮;苯基乙烯基酮等碳原子数为6~12的芳基乙烯基酮等。

(含环氧基的乙烯基单体(l))

作为含环氧基的乙烯基单体(l),可以举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油基(甲基)烯丙醚等。

(含卤素元素的乙烯基单体(m))

作为含卤素元素的乙烯基单体(m),可以举出例如氯乙烯、溴乙烯、偏二氯乙烯、(甲基)烯丙基氯和卤代苯乙烯(二氯苯乙烯等)等。

(不饱和多羧酸的酯(n))

作为不饱和多羧酸的酯(n),可以举出例如不饱和多羧酸的烷基酯、不饱和多羧酸的环烷基酯、不饱和多羧酸的芳烷基酯等,作为不饱和羧酸,可以举出例如马来酸、富马酸、衣康酸等。

(富马酸(二)烷基酯(o))

作为富马酸(二)烷基酯(o),可以举出例如富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、富马酸单乙酯、富马酸二乙酯、富马酸甲乙酯、富马酸单丁酯、富马酸二丁酯、富马酸二戊酯、富马酸二己酯等。

(马来酸(二)烷基酯(p))

作为马来酸(二)烷基酯(p),可以举出例如马来酸单甲酯、马来酸二甲酯、马来酸单乙酯、马来酸二乙酯、马来酸甲乙酯、马来酸单丁酯、马来酸二丁酯等。

作为本发明的一个方式中使用的梳形聚合物的重均分子量(Mw),从使在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能良好的观点出发,优选为1万~100万、更优选为3万~70万、进一步优选为6万~60万、更进一步优选为10万~55万。

作为本发明的一个方式中使用的梳形聚合物的分子量分布(Mw/Mn),从使在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能良好的观点出发,优选为6.00以下、更优选为4.00以下、进一步优选为3.00以下、更进一步优选为2.00以下、特别优选低于2.00。

该梳形聚合物的分子量分布变得越小,则越容易表现出低温区域下和高温区域下的上述梳形聚合物的性质,越容易将HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)调整至上述范围。因此,包含分子量分布小的梳形聚合物的润滑油组合物能够进一步提高在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能。

此外,作为梳形聚合物的分子量分布的下限值,没有特别限定,作为梳形聚合物的分子量分布(Mw/Mn),通常为1.01以上、优选为1.05以上、更优选为1.10以上。

本发明的一个方式的润滑油组合物中,从将HTHS粘度(T150)、上述比值(V40/T150)调整至上述范围、且使在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能良好的观点出发,梳形聚合物的含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为0.01~10.00质量%、更优选为0.05~8.00质量%、更优选为0.10~6.50质量%、进一步优选为0.50~5.00质量%、更进一步优选为0.90~4.00质量%。

应予说明,本说明书中,上述“梳形聚合物的含量”中不包括有时与该梳形聚合物一同含有的稀释油等的质量。

<润滑油用添加剂>

本发明的一个方式的润滑油组合物中,在不损害本发明效果的范围内,根据需要还可以含有粘度指数改进剂以外的润滑油用添加剂。

作为该润滑油用添加剂,可以举出例如金属系清净剂、分散剂、耐磨耗剂、极压剂、抗氧化剂、降凝剂、消泡剂、摩擦调节剂、防锈剂、金属钝化剂等。

这些之中,优选含有选自金属系清净剂、分散剂、耐磨耗剂、极压剂、抗氧化剂、降凝剂和消泡剂中的1种以上的润滑油用添加剂。

应予说明,作为该润滑油用添加剂,可以使用符合API/ILSAC规格、SN/GF-5规格等的作为含有多种添加剂的混合物的市售添加剂套装。

这些润滑油用添加剂各自的含量可以在不损害本发明效果的范围内适当调整,以润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计通常为0.001~15质量%、优选为0.005~10质量%、更优选为0.01~5质量%。

应予说明,本发明的一个方式的润滑油组合物中,这些润滑油用添加剂的总计含量以该润滑油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下、更进一步优选为15质量%以下。

(金属系清净剂)

作为金属系清净剂,可以举出例如含有选自碱金属原子和碱土金属原子中的金属原子的有机金属系化合物,具体而言,可以举出金属水杨酸盐、金属酚盐和金属磺酸盐等。

作为金属系清净剂中包含的金属原子,从提高高温下的清净性的观点出发,优选为钠原子、钙原子、镁原子或钡原子,更优选为钙原子。

作为金属水杨酸盐,优选为下述通式(1)所示的化合物,作为该金属酚盐,优选为下述通式(2)所示的化合物,作为该金属磺酸盐,优选为下述通式(3)所示的化合物。

[化3]

上述通式(1)~(3)中,M为选自碱金属原子和碱土金属原子中的金属原子,优选为钠原子(Na)、钙原子(Ca)、镁原子(Mg)或钡原子(Ba),更优选为钙原子(Ca)。p是M的价数,为1或2。q是0以上的整数,优选为0~3的整数。R为氢原子、或碳原子数为1~18的烃基。

作为能够选作R的烃基,可以举出例如碳原子数为1~18的烷基、碳原子数为1~18的烯基、成环碳原子数为3~18的环烷基、成环碳原子数为6~18的芳基、碳原子数为7~18的烷基芳基、碳原子数为7~18的芳基烷基等。

本发明的一个方式中使用的金属系清净剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。

这些之中,从提高高温下的清净性的观点、以及在基础油中的溶解性的观点出发,优选为选自水杨酸钙、钙酚盐和磺酸钙中的1种以上。

应予说明,本发明的一个方式中使用的金属系清净剂可以为中性盐、碱性盐、过碱性盐和它们的混合物中的任一者。

本发明的一个方式中使用的金属系清净剂为碱性盐或过碱性盐时,作为该金属系清净剂的碱值,优选为10~600mgKOH/g、更优选为20~500mgKOH/g。

应予说明,本说明书中,“碱值”是指根据JIS K2501“石油制品和润滑油-中和值试验方法”的7.而测定的基于高氯酸法的碱值。

(分散剂)

作为分散剂,可以举出例如丁二酰亚胺、苯甲胺、丁二酸酯或它们的硼改性物等。

作为丁二酰亚胺,可以举出例如具有分子量为300~4,000的聚丁烯基等聚烯基的丁二酸与乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺等聚亚乙基多胺的单酰亚胺或双酰亚胺、或者它们的硼酸改性物;具有聚烯基的酚、甲醛与聚亚乙基多胺的Mannich反应物等。

(耐磨耗剂)

作为耐磨耗剂或极压剂,可以举出例如二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)、磷酸锌、二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、二硫化物类、硫化烯烃类、硫化油脂类、硫化酯类、硫代碳酸酯类、硫代氨基甲酸酯类、多硫化物类等含硫化合物;亚磷酸酯类、磷酸酯类、膦酸酯类、以及它们的胺盐或金属盐等含磷化合物;硫代亚磷酸酯类、硫代磷酸酯类、硫代膦酸酯类、以及它们的胺盐或金属盐等含硫和磷的耐磨耗剂。

这些之中,优选为二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。

(极压剂)

作为极压剂,可以举出例如硫化物类、亚砜类、砜类、硫代亚膦酸酯类等硫系极压剂;氯代烃等卤素系极压剂;有机金属系极压剂等。

(抗氧化剂)

作为抗氧化剂,可以从作为以往的润滑油的抗氧化剂而使用的公知抗氧化剂中适当选择任意的抗氧化剂来使用,可以举出例如胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、钼系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等。

作为胺系抗氧化剂,可以举出例如二苯胺、具有碳原子数为3~20的烷基的烷基化二苯胺等二苯胺系抗氧化剂;α-萘胺、碳原子数为3~20的烷基取代的苯基-α-萘胺等萘胺系抗氧化剂等。

作为酚系抗氧化剂,可以举出例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯等单酚系抗氧化剂;4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)等双酚系抗氧化剂;受阻酚系抗氧化剂等。

作为钼系抗氧化剂,可以举出例如使三氧化钼和/或钼酸与胺化合物反应而得到的钼胺络合物等。

作为硫系抗氧化剂,可以举出例如3,3'-硫代二丙酸二月桂基酯等。

作为磷系抗氧化剂,可以举出例如亚磷酸酯等。

这些抗氧化剂可以单独使用1种或者组合使用2种以上,通常优选组合使用2种以上。

(降凝剂)

作为降凝剂,可以举出例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化链烷烃与萘的缩合物、氯化链烷烃与苯酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯等。

(消泡剂)

作为消泡剂,可以举出例如硅酮油、氟硅酮油和氟烷基醚等。

(摩擦调节剂)

作为摩擦调节剂,可以举出例如二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二硫代磷酸钼(MoDTP)、钼酸的胺盐等钼系摩擦调节剂;分子中具有至少1个碳原子数为6~30的烷基或烯基的脂肪族胺、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚等无灰摩擦调节剂等。

(防锈剂)

作为防锈剂,可以举出例如石油磺酸酯、烷基苯磺酸酯、二壬基萘磺酸酯、烯基丁二酸酯、多元醇酯等。

(金属钝化剂)

作为金属钝化剂,可以举出例如苯并三唑系化合物、甲苯基三唑系化合物、噻二唑系化合物、咪唑系化合物、嘧啶系化合物等。

[润滑油组合物的用途]

本发明的润滑油组合物在发动机的高速运行时所预计的高温区域下的粘度等各种性状良好,并且在发动机启动时所预计的低温区域下的省燃耗性能优异。

因此,填充有本发明润滑油组合物的发动机不仅能够在高速运行时的省燃耗性能达到优异,而且能够在发动机启动时的低温区域下使用时的省燃耗性能也达到优异。作为该发动机,没有特别限定,适合为汽车用发动机。

因此,本发明还提供在10~60℃的低温区域下使用上述本发明的润滑油组合物的润滑油组合物的使用方法。

应予说明,作为上述低温区域下的温度,是发动机启动时所预计的温度范围,通常为10~60℃、优选为20~60℃。

应予说明,本发明的一个方式的润滑油组合物适合为作为汽车用发动机油的用途,但也可应用于其它用途。

作为针对本发明的一个方式的润滑油组合物而能够考虑的其它用途,可以举出例如动力转向油、自动变速机油(ATF)、无级变速机油(CVTF)、油压工作油、透平油、压缩机油、工作机械用润滑油、切削油、齿轮油、流体轴承油、旋转轴承油等。

[润滑油组合物的制造方法]

本发明还提供具有下述步骤(I)的润滑油组合物的制造方法。

步骤(I)是下述制备润滑油组合物的步骤:

向基础油中配合含有梳形聚合物且SSI(剪切稳定性指数)为30以下的粘度指数改进剂(A),

使得150℃下的HTHS粘度(高温高剪切粘度)(T150)为1.6~2.9mPa·s、且40℃下的运动粘度(V40)[mm2/s]与150℃下的HTHS粘度(T150)[mPa·s]之比(V40/T150)为12.4以下。

上述步骤(I)中,所配合的基础油和成分(A)如上所述,适合的成分、各成分的含量也如上所述。

此外,本步骤中,也可以配合除基础油和成分(A)以外的上述润滑油用添加剂等。

应予说明,成分(A)可以以在稀释油中溶解有包含梳形聚合物的树脂成分的溶液形态进行配合。作为该溶液的固体成分浓度,通常为10~50质量%。

本发明的一个方式中,以固体成分浓度为10~50质量%的粘度指数改进剂(A)的溶液形态来配合成分(A)时,作为该溶液的配合量,相对于该润滑油组合物的总量(100质量%),优选为0.1~30质量%、更优选为1~25质量%、进一步优选为2~20质量%。

此外,不仅可以配合成分(A),针对上述润滑油用添加剂,也可以在添加稀释油等而制成溶液(分散体)的形态后进行配合。

配合各成分后,优选通过公知的方法进行搅拌从而使其均匀地分散。

应予说明,针对配合各成分后、一部分成分发生改性或者两种成分彼此反应从而生成另外的成分时所得到的润滑油组合物,也属于本发明的技术范围。

实施例

接着,通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明完全不限定于这些例子。应予说明,下述的各种物性通过下述的方法进行测定和评价。

(1)重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)

使用凝胶渗透色谱装置(アジレント公司制、“1260型HPLC”),在下述条件下进行测定,使用通过标准聚苯乙烯换算而测定的值。

(测定条件)

·柱:按顺序连接2根“Shodex LF404”而得到的柱

·柱温:35℃

·展开溶剂:氯仿

·流速:0.3mL/分钟。

(2)SSI(剪切稳定性指数)

按照ASTM D6278进行测定。具体而言,针对成为对象的粘度指数改进剂,测定前述计算式(1)中的Kv0、Kv1、Kvoil的各值,根据该计算式(1)来算出。

(3)40℃和100℃的运动粘度

按照JIS K 2283进行测定。

(4)粘度指数

按照JIS K 2283进行测定。

(5)100℃和150℃的HTHS粘度(高温高剪切粘度)

按照ASTM D 4741,测定将成为对象的润滑油组合物在100℃或150℃下以106/s的剪切速度进行剪切后的粘度。

(6)驱动扭矩改善率

用马达来驱动排气量为1.5L的SOHC(单顶置凸轮轴,Single OverHead Camshaft)发动机的主轴,测定此时施加于凸轮轴上的扭矩。凸轮轴的转速为1,500rpm、发动机油温和水温为40℃。

实施例1~8和比较例1~3中,以使用比较例1的润滑油组合物时的扭矩测定值作为基准,实施例9~16和比较例4~6中,以使用比较例4的润滑油组合物时的扭矩测定值作为基准,根据下述式算出驱动扭矩改善率(%),并进行评价。

驱动扭矩改善率(%)=([评价对象的润滑油组合物的扭矩测定值]-[比较例1或4的润滑油组合物的扭矩测定值])/[比较例1或4的润滑油组合物的扭矩测定值]×100。

数字越大则表示驱动扭矩越得以改善、省燃耗性越高。

本实施例和比较例中制备的润滑油组合物的各成分的详情如下所示。

<基础油>

·“100N矿物油”=40℃运动粘度:17.8mm2/s、100℃运动粘度:4.07mm2/s、粘度指数:131、密度:0.824g/cm3

·“70N矿物油”=40℃运动粘度:12.5mm2/s、100℃运动粘度:3.12mm2/s、粘度指数:110、密度:0.832g/cm3

<粘度指数改进剂>

·“粘度指数改进剂-A”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:25万、Mw/Mn:2.08) 作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为19质量%、SSI为3的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-B”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:42万、Mw/Mn:5.92)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为19质量%、SSI为5的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-C”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:33万、Mw/Mn:2.00以上)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为25质量%、SSI为5的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-D”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:44万、Mw/Mn:2.00以上)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为25质量%、SSI为8的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-E”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:48万、Mw/Mn:2.00以上)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为25质量%、SSI为10的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-F”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:36万、Mw/Mn:低于2.00)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为23质量%、SSI为4的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-G”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:41万、Mw/Mn:1.78)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为23质量%、SSI为5的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-H”=包含至少具有源自Mn为500以上的大分子单体的结构单元的梳形聚合物(Mw:48万、Mw/Mn:1.92)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为23质量%、SSI为7的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-I”=包含聚甲基丙烯酸酯(PMA)(Mw:51万、Mw/Mn:3.19)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为19质量%、SSI为30的粘度指数改进剂。

·“粘度指数改进剂-J”=包含聚甲基丙烯酸酯(PMA)(Mw:38万、Mw/Mn:2.71)作为主剂树脂成分、且主剂树脂成分浓度为19质量%、SSI为30的粘度指数改进剂。

<降凝剂>

·“PMA系降凝剂”=Mw:6.2万的聚甲基丙烯酸酯系降凝剂。

<各种添加剂>

·“发动机油用添加剂套装”:符合API/ILSAC规格和SN/GF-5规格的添加剂套装,包含下述的各种添加剂等。

金属系清净剂:过碱性水杨酸钙

分散剂:高分子双酰亚胺、硼改性单酰亚胺

耐磨耗剂:伯ZnDTP和仲ZnDTP

抗氧化剂:二苯胺系抗氧化剂、受阻酚系抗氧化剂、钼系抗氧化剂

消泡剂:硅系消泡剂。

实施例1~8、比较例1~2

配合表1所示种类和配合量的基础油、粘度指数改进剂、降凝剂和发动机油用添加剂套装,以SAE粘度等级达到“0W-20”的方式制备润滑油组合物。应予说明,表1中的“粘度指数改进剂-A~K”的配合量是不仅包括作为主剂树脂成分的梳形聚合物或PMA、而且还包括稀释油等在内的量。

并且,针对所制备的润滑油组合物,基于上述方法,分别测定40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数、100℃和150℃下的HTHS粘度、以及驱动扭矩改善率(以比较例1作为基准)。将它们的测定结果示于表1。

实施例9~16、比较例3~4

配合表2所示种类和配合量的基础油、粘度指数改进剂、降凝剂和发动机油用添加剂套装,以SAE粘度等级达到“0W-16”的方式制备润滑油组合物。应予说明,表2中的“粘度指数改进剂-A~K”的配合量是不仅包括作为主剂树脂成分的梳形聚合物或PMA、而且还包括稀释油等在内的量。

并且,针对所制备的润滑油组合物,基于上述方法,分别测定40℃和100℃的运动粘度、粘度指数、100℃和150℃的HTHS粘度、以及驱动扭矩改善率(以比较例4作为基准)。将它们的测定结果示于表2。

[表1]

[表2]

根据表1和表2可知:与比较例1~4的润滑油组合物相比,作为本发明的一个方式的实施例1~16的润滑油组合物在油温为40℃这一发动机启动时所预计的低温区域下的驱动扭矩改善率高,省燃耗性能优异。

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