專利名稱：雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種雙輪4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的降低耗油性的效果和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物。
與四輪的汽車相比，即使使用相同的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，雙輪摩托車也具有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)高、進(jìn)一步使燃燒溫度也高的特征。因此，如果將現(xiàn)有的汽車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油用于雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，則耗油厲害，排放到大氣中的廢氣中油分增多，作為其對(duì)策，強(qiáng)烈要求改良發(fā)動(dòng)機(jī)油。
本發(fā)明的目的在于，提供一種兼有耗油量少、而且提高燃料經(jīng)濟(jì)性效果優(yōu)良等的良好性能的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，基礎(chǔ)油使用100℃下的動(dòng)粘度為3～10mm2/s以及粘度指數(shù)在120以上的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或者使用含有的該基礎(chǔ)油占基礎(chǔ)油總量15質(zhì)量％以上的混合基礎(chǔ)油，并且還含有以下成分(A)二烷基二硫代磷酸鋅、(B)金屬系清凈劑、(C)無(wú)灰分散劑、(D)減摩劑、(E)使組合物在100℃下的動(dòng)粘度為9.3～16.5mm2/s的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
以下，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，基礎(chǔ)油為100℃下的動(dòng)粘度為3～10mm2/s以及粘度指數(shù)在120以上的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或者是含有占基礎(chǔ)油總量15質(zhì)量％以上該基礎(chǔ)油的混合基礎(chǔ)油。
作為此處所說(shuō)的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，可以使用例如，對(duì)石蠟系原油或環(huán)烷酸原油經(jīng)過(guò)常壓蒸餾和減壓蒸餾獲得的潤(rùn)滑油餾分進(jìn)行加氫精制、溶劑精制、脫蠟、白土精制、酸堿精制等1種或2種以上的精制處理(在進(jìn)行2種以上精制處理的場(chǎng)合下，各精制處理可以按任意的順序組合，也可以改變條件，將相同的精制處理重復(fù)數(shù)次)所獲得的石蠟系礦物油、環(huán)烷酸系礦物油和正烷烴等的礦物油類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、以及聚α-烯烴(聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等)、異鏈烷烴、烷基苯、烷基萘等的合成油類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
這些烴類基礎(chǔ)油中，從耗油性和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的方面考慮，本發(fā)明中優(yōu)選使用從下述(a)和(b)中選出的1種或者2種以上以任意的比例混合而成的基礎(chǔ)油(a)芳香族總含量在15質(zhì)量％以下的礦物油、(b)碳原子數(shù)2～16的烯烴的聚合物或其氫化物。
(a)成分的芳香族總含量的上限值為15質(zhì)量％，優(yōu)選為10質(zhì)量％，更優(yōu)選為7質(zhì)量％。芳香族總含量超過(guò)上限值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的氧化穩(wěn)定性可能會(huì)惡化。(a)成分的芳香族總含量的下限值沒(méi)有特別的限定，芳香族總含量為0質(zhì)量％或者大于0質(zhì)量％～小于2質(zhì)量％時(shí)，使用過(guò)程中產(chǎn)生的油泥很難溶解于發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，因此，芳香族總含量?jī)?yōu)選在2質(zhì)量％以上。
應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的芳香族總含量是指以ASTM D 2549中規(guī)定的、Standard Test Method for Separation of RepresentativeAromatics and Nonaromatics Fractions of High-Boiling Oils byElution Chromatography為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的芳香族餾分(aromaticsfraction)的含量，通常情況下，該芳香族餾分(aromaticsfraction)中含有烷基苯、烷基萘、蒽、菲以及它們的烷基化物、由四個(gè)以上苯環(huán)縮合而成的化合物、或者吡啶類、喹啉類、苯酚類、萘酚類等的具有雜環(huán)芳香族的化合物等。
上述的(a)成分可以采用公知的任意方法制造。例如，可以采用這樣一種方法來(lái)制造將例如
①石蠟基系原油和/或混合基系原油經(jīng)常壓蒸餾獲得的餾分油②石蠟基系原油和/或混合基系原油的常壓蒸餾渣油的減壓蒸餾餾分油(WVGO)③①和/或②的緩和加氫裂化處理油④從①～③中選出的2種以上油品的混合油⑤①、②、③或④的脫瀝青油(DAO)⑥⑤的緩和加氫裂化處理油⑦從①～⑥中選出的2種以上油品的混合油作為原料油，將該原料油直接精制，回收潤(rùn)滑油餾分，或者從上述原料油中回收潤(rùn)滑油餾分，再精制該潤(rùn)滑油餾分，可以根據(jù)需要進(jìn)一步從該精制物中回收潤(rùn)滑油餾分。
對(duì)于上述原料油或潤(rùn)滑油餾分的精制，可以采用任意的手段，例如，可以單獨(dú)采用以下方法或者將其組合(1)加氫分解、加氫加工等的加氫精制(2)糠醛溶劑萃取等的溶劑精制(3)溶劑脫蠟或接觸脫蠟等的脫蠟處理(4)用酸性白土或活性白土等進(jìn)行的白土精制(5)硫酸洗滌、苛性鈉洗滌等的酸堿精制在組合采用2種以上精制方法的場(chǎng)合下，可以將各精制方法按任意的順序進(jìn)行組合，也可以將相同的精制方法重復(fù)2次以上。
作為(a)成分，特別是從耗油性和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的方面考慮，優(yōu)選使用對(duì)從上述①～⑥中選出的原料油或其潤(rùn)滑油餾分進(jìn)行加氫分解處理、并對(duì)其產(chǎn)物或?qū)脑摦a(chǎn)物中回收的潤(rùn)滑油餾分進(jìn)行脫蠟處理和溶劑精制處理而獲得的礦物油。
應(yīng)予說(shuō)明，上述的加氫分解可以在加氫分解催化劑的存在下、在任意的條件下實(shí)施，通常在總壓力60～250kg/cm2、溫度350～500℃、LHS 0.1～2.0 hr-1的反應(yīng)條件下，使分解率達(dá)到40質(zhì)量％以上地將上述的原料油或其潤(rùn)滑油餾分加氫分解。作為加氫分解催化劑的活性成分，可以使用例如從鉬、鉻、鎢、釩、鉑、鎳、銅、鐵、鈷等金屬、它們的氧化物和硫化物中選出的1種或2種以上，也可以根據(jù)需要將這些活性成分擔(dān)載到二氧化硅-氧化鋁、活性氧化鋁、沸石等擔(dān)體上。另外，對(duì)于加氫分解產(chǎn)物或其潤(rùn)滑油餾分施行脫蠟處理和溶劑精制處理時(shí)，可以任意地選擇這兩個(gè)處理的順序和處理次數(shù)。此處所說(shuō)的脫蠟處理包括溶劑脫蠟和接觸脫蠟二種方法。
另一方面，上述(b)成分使用烯烴聚合物或其氫化物。此處，烯烴聚合物是指碳原子數(shù)2～16、優(yōu)選2～12的烯烴的均聚物和上述烯烴之間的共聚物，該共聚物可以是無(wú)規(guī)共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物任一種。形成烯烴聚合物的烯烴單體，可以是α-烯烴，也可以是非端基烯烴，可以是直鏈烯烴，也可以是支鏈烯烴。
如果要具體地舉例說(shuō)明可用于制造本發(fā)明烯烴聚合物的烯烴，可以舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一碳烯、十二碳烯、十三碳烯、十四碳烯、十五碳烯、十六碳烯(任一個(gè)皆可以是直鏈的或支鏈的，皆可以是α-烯烴或非端基烯烴)以及它們的混合物等，其中，優(yōu)選使用乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯及其混合物。
這些烯烴聚合物可以采用任意的方法制造。例如，可以不使用催化劑而采用熱反應(yīng)制造，除此之外，可以使用這樣一些公知的催化劑等使上述的烯烴均聚或共聚來(lái)制造。所說(shuō)催化劑包括過(guò)氧化苯甲酰等的有機(jī)過(guò)氧化物催化劑；氯化鋁、氯化鋁-多元醇系、氯化鋁-四氯化鈦系、氯化鋁-烷基鹵化錫系、氟化硼等的Friedel-Crafts型催化劑；有機(jī)氯化鋁-四氯化鈦系、有機(jī)鋁-四氯化鈦系等的Ziegler型催化劑；鋁氧烷-二茂鋯系、離子性化合物-二茂鋯系等的茂金屬型催化劑；氯化鋁-堿系、氟化硼-堿系等的路易斯酸配合物型催化劑等。
(b)成分可以使用上述的烯烴聚合物，但由于該聚合物通常具有雙鍵，考慮到其熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性，優(yōu)選將聚合物中的雙鍵加氫，將生成的烯烴聚合物的氫化物用作(b)成分。為了獲得烯烴聚合物的氫化物，可以采用適宜的方法，例如，可以在公知的加氫催化劑的存在下用氫氣對(duì)烯烴聚合物加氫，使烯烴聚合物中存在的雙鍵飽和而獲得。另外，通過(guò)選擇所使用的催化劑，可以不需要經(jīng)過(guò)烯烴聚合和聚合物加氫2個(gè)工序，使烯烴聚合和將聚合物中存在的雙鍵加氫在1個(gè)工序中完成。
可以使用的烯烴聚合物或其氫化物中，在熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性、粘度-溫度特性、低溫流動(dòng)性等優(yōu)良的方面，作為(b)成分優(yōu)選乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯(由石腦油熱分解時(shí)副產(chǎn)的丁烷-丁烯(1-丁烯、2-丁烯和異丁烯的混合物)餾分經(jīng)聚合獲得的共聚物)、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物、1-十二碳烯低聚物以及它們的氫化物、還包括它們的混合物等，特別地，更優(yōu)選乙烯-丙烯共聚物氫化物、聚丁烯氫化物、1-辛烯低聚物氫化物、1-癸烯低聚物氫化物、1-十二碳烯低聚物氫化物以及它們的混合物。
應(yīng)予說(shuō)明，現(xiàn)在作為潤(rùn)滑油用基礎(chǔ)油市售的乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯和聚α-烯烴等的合成烴類基礎(chǔ)油，通常情況下，其雙鍵已被氫化，也可以將這些市售品作為(b)成分使用。
本發(fā)明的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油在100℃下的動(dòng)粘度，其下限值為3mm2/s，優(yōu)選為4.0mm2/s，另一方面，上限值為10mm2/s，優(yōu)選為6.0mm2/s。100℃下的動(dòng)粘度不足3mm2/s的場(chǎng)合下，耗油性差。另一方面，超過(guò)10mm2/s的場(chǎng)合下，低溫粘度特性和燃料經(jīng)濟(jì)性差，因此都是不優(yōu)選的。另外，其粘度指數(shù)為120以上，優(yōu)選為125以上。烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)不足120的場(chǎng)合下，由于耗油性差，因而不好。
作為本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的基礎(chǔ)油，可以單獨(dú)使用具有上述性狀的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，也可以使用以基礎(chǔ)油的總量為基準(zhǔn)含有該基礎(chǔ)油15質(zhì)量％以上、優(yōu)選20質(zhì)量％以上的混合基礎(chǔ)油。
應(yīng)予說(shuō)明，使用混合基礎(chǔ)油的場(chǎng)合下，對(duì)于上述烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油來(lái)說(shuō)，可以混合各種潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
這些潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油沒(méi)有特別的限定，只要是作為通常的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油使用，則不管礦物油類還是合成油類都可以使用。
作為礦物油類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，具體地說(shuō)，可以使用例如將原油常壓蒸餾和減壓蒸餾獲得的潤(rùn)滑油餾分通過(guò)將溶劑脫瀝青、溶劑萃取、加氫分解、溶劑脫蠟、接觸脫蠟、加氫精制、硫酸洗滌、白土處理等精制處理進(jìn)行適宜的組合精制而成的石蠟系、環(huán)烷烴系等的油品和正烷烴等。
另外，作為合成類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，具體地可以使用例如聚α-烯烴(聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等)、異鏈烷烴、烷基苯、烷基萘、二元酸酯(戊二酸二(十三烷基)酯、己二酸二2-乙基己酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二2-乙基己酯等)、三元酸酯(偏苯三酸酯等)、多元醇酯(辛酸三羥甲基丙烷酯、壬酸三羥甲基丙烷酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧亞烷基二醇、二烷基二苯基酯、聚苯醚等。
應(yīng)予說(shuō)明，這些礦物油類基礎(chǔ)油和合成類基礎(chǔ)油可以單獨(dú)使用，也可以從其中選出2種以上的基礎(chǔ)油以任意的混合比例組合來(lái)使用。
另外，這些潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的粘度是任意的，從潤(rùn)滑性、冷卻性(除熱性)優(yōu)良且攪拌阻力造成的摩擦損失少等方面看，通常希望使用40℃下的動(dòng)粘度優(yōu)選為5～150mm2/s、更優(yōu)選為10～110mm2/s的基礎(chǔ)油。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(A)成分為二烷基二硫代磷酸鋅。
作為二烷基二硫代磷酸鋅，具體地可以舉出例如如下通式(1)表示的化合物等。
式中，R1、R2、R3和R4可以各自相同或不同，為碳原子數(shù)2～18、優(yōu)選3～8的直鏈或支鏈烷基，具體地可以舉出乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等，它們可以是直鏈烷基或支鏈烷基。它們可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基。
在引入R1、R2、R3和R4時(shí)，有時(shí)可能把α-烯烴的混合物作為原料，在該場(chǎng)合下，(A)成分由烷基結(jié)構(gòu)不同的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物構(gòu)成。
作為更優(yōu)選的二烷基二硫代磷酸鋅，具體地可以舉出二丙基二硫代磷酸鋅、二丁基二硫代磷酸鋅、二戊基二硫代磷酸鋅、二己基二硫代磷酸鋅、二庚基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅(這些烷基可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀)以及它們的混合物等，優(yōu)選使用1個(gè)分子中烷基的碳原子數(shù)(碳原子數(shù)3～8)和/或結(jié)構(gòu)不同的二烷基二硫代磷酸鋅。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，(A)成分的含量是任意的，通常以組合物總量為基準(zhǔn)，為0.5～2.0質(zhì)量％，優(yōu)選為0.5～1.5質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.6～1.2質(zhì)量％。(A)成分的含量不足0.5質(zhì)量％的場(chǎng)合下，發(fā)動(dòng)機(jī)油劣化后摩擦系數(shù)提高，因此不能維持低燃料費(fèi)性，而超過(guò)2.0質(zhì)量％的場(chǎng)合下，可能對(duì)排放廢氣有不利影響。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(B)成分為金屬系清凈劑。
作為金屬系清凈劑，可以使用可作為潤(rùn)滑油的金屬系清凈劑使用的任意化合物，具體地可以舉出例如從堿土類金屬磺酸鹽、堿土類金屬酚鹽、堿土類金屬水楊酸鹽中選出的1種或2種以上的金屬系清凈劑等。
堿土類金屬磺酸鹽是將分子量1300～1500、優(yōu)選400～700的烷基芳香族化合物磺化獲得的烷基芳香族磺酸的堿土類金屬鹽，特別是鎂鹽和/或鈣鹽，優(yōu)選使用鈣鹽。
作為上述烷基芳香族磺酸，具體地可以舉出所謂石油磺酸和合成磺酸等。
作為此處所說(shuō)的石油磺酸，一般使用將礦物油潤(rùn)滑油餾分烷基的芳香族化合物磺化而成的或制造白油時(shí)副產(chǎn)的所謂石油磺酸等。作為合成磺酸，可以使用例如將洗滌劑原料烷基苯生產(chǎn)廠副產(chǎn)得到的或者將聚烯烴在苯中烷基化而獲得的、具有直鏈狀或支鏈狀烷基的烷基苯磺化而成的磺酸、或者將二壬基萘等烷基萘磺化而成的磺酸等。作為將這些烷基芳香族化合物磺化時(shí)的磺化劑沒(méi)有特別的限制，通常使用發(fā)煙硫酸或三氧化硫。
作為堿土類金屬酚鹽，可以舉出烷基酚、硫化烷基酚、烷基酚的曼尼希反應(yīng)物的堿土類金屬鹽，特別是鎂鹽和/或鈣鹽，可以舉出例如下述通式(2)～(4)所示的化合物。
式中，R5、R6、R7、R8、R9和R10可以相同或不同，分別表示碳原子數(shù)4～30、優(yōu)選6～18的直鏈或支鏈烷基，M1、M2和M3分別表示堿土類金屬、優(yōu)選鈣和/或鎂，x表示1～2的整數(shù)。
上式中，作為R5、R6、R7、R8、R9和R10，具體地可以舉出丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基等，它們可以是直鏈烷基或支鏈烷基。它們可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基。
作為堿土類金屬水楊酸鹽，可以舉出烷基水楊酸的堿土類金屬鹽，特別是鎂鹽和/或鈣鹽，可以舉出例如下述通式(5)所示的化合物。
式中，R11表示碳原子數(shù)4～30、優(yōu)選6～18的直鏈烷基，M4表示堿土類金屬，優(yōu)選鈣和/或鎂。
作為R11，具體地可以舉出丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基等，它們可以是直鏈烷基或支鏈烷基。它們可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基。
另外，作為堿土類金屬磺酸鹽、堿土類金屬酚鹽和堿土類金屬水楊酸鹽，不僅包括使上述烷基芳香族磺酸、烷基酚、硫化烷基酚、烷基酚的曼尼希反應(yīng)物、烷基水楊酸等直接與鎂和/或鈣等堿土類金屬的氧化物或氫氧化物等的堿土類金屬的堿反應(yīng)或者先使成為鈉鹽或鉀鹽等的堿金屬鹽，再與堿土類金屬鹽置換等方法獲得的中性(正鹽)堿土類金屬磺酸鹽、中性(正鹽)堿土類金屬酚鹽和中性(正鹽)堿土類金屬水楊酸鹽，而且還包括在水的存在下加熱中性堿土類金屬磺酸鹽、中性堿土類金屬酚鹽和中性堿土類金屬水楊酸鹽與過(guò)剩的堿土類金屬鹽或堿土類金屬的堿而獲得的堿性堿土類金屬磺酸鹽、堿性堿土類金屬酚鹽和堿性堿土類金屬水楊酸鹽，或者在二氧化碳的存在下使中性堿土類金屬磺酸鹽、中性堿土類金屬酚鹽和中性堿土類金屬水楊酸鹽與堿土類金屬的堿反應(yīng)而獲得的超堿性堿土類金屬磺酸鹽、超堿性堿土類金屬酚鹽和超堿性堿土類金屬水楊酸鹽。
作為本發(fā)明中所說(shuō)的清凈劑，可以使用上述的中性堿土類金屬鹽、堿性堿土類金屬鹽、超堿性堿土類金屬鹽和它們的混合物等。
金屬系清凈劑，通常情況下，以輕質(zhì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油等稀釋的狀態(tài)在市場(chǎng)上銷售或者容易獲得，一般希望使用其金屬含量為1.0～20質(zhì)量％，優(yōu)選2.0～16質(zhì)量％的清凈劑。本發(fā)明中使用的金屬系清凈劑的總堿值是任意的，從抗氧化性和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的觀點(diǎn)考慮，通常希望使用總堿值為30～400mgKOH/g、優(yōu)選150～300mgKOH/g的清凈劑。
應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的總堿值是指以JIS K2501(1992)的“石油制品和潤(rùn)滑油-中和價(jià)試驗(yàn)方法”之7.為依據(jù)測(cè)定的高氯酸法的總堿值。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(B)成分的含量是任意的，通常以組合物總量為基準(zhǔn)，為1.0～10.0質(zhì)量％，優(yōu)選為1.0～8.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為1.5～5.0質(zhì)量％。(B)成分的含量不足1.0質(zhì)量％的場(chǎng)合下，發(fā)動(dòng)機(jī)油劣化后摩擦系數(shù)提高，不能維持低燃料費(fèi)性，而超過(guò)10.0質(zhì)量％的場(chǎng)合下，降低燃料費(fèi)的效果可能變差。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(C)成分為無(wú)灰分散劑。
無(wú)灰分散劑通常為數(shù)均分子量900～3500、優(yōu)選1000～2000的具有聚丁烯基的化合物，具體實(shí)例可以舉出聚丁烯基琥珀酰亞胺、聚丁烯基芐胺、聚丁烯基琥珀酸酯或它們的混合物等。
作為聚丁烯基琥珀酰亞胺的例子，可以舉出下述通式(6)所示的單酰亞胺或通式(7)所示的雙酰亞胺等。
通式(6)和通式(7)中，R12、R13和R14分別表示數(shù)均分子量900～3500、優(yōu)選1000～2000的聚丁烯基，a和b分別表示1～5的整數(shù)。
作為聚丁烯基芐胺的例子，可以舉出下述通式(8)所示的化合物。
通式(8)中，R15和R16分別表示數(shù)均分子量900～3500、優(yōu)選1000～2000的聚丁烯基，c表示1～5的整數(shù)。
作為聚丁烯基琥珀酸酯的例子，可以舉出下述通式(9)所示的化合物。
通式(9)中，R17表示數(shù)均分子量900～3500、優(yōu)選1000～2000的聚丁烯基。
另外，作為本發(fā)明的(C)成分，優(yōu)選使用使上述聚丁烯基琥珀酰亞胺、聚丁烯基芐胺、聚丁烯基琥珀酸酯等的含氮化合物與碳原子數(shù)2～30的一元羧酸(脂肪酸等)或草酸、苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四甲酸等碳原子數(shù)2～30的多元酸發(fā)生作用、將殘存的氨基和/或亞氨基的一部分或全部中和并且酰胺化而形成的所謂酸改性化合物；使上述的含氮化合物與硼酸發(fā)生作用、將殘存的氨基和/或亞氨基的一部分或全部中和并且酰胺化而形成的所謂硼改性化合物；使上述的含氮化合物與硫化物發(fā)生作用而形成的硫改性化合物；以及將選自酸改性、硼改性、硫改性的2種以上的改性方法進(jìn)行組合、對(duì)上述的含氮化合物改性而形成的改性化合物；以及它們的混合物等。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，(C)成分的含量是任意的，通常以組合物總量為基準(zhǔn)，為2.0～10.0質(zhì)量％，優(yōu)選為2.0～8.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為3.0～5.0質(zhì)量％。(C)成分的含量不足1.0質(zhì)量％時(shí)，得不到充分的減摩效果，而超過(guò)10.0質(zhì)量％時(shí)，可能對(duì)橡膠密封材料有不利影響。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(D)成分為減摩劑。
作為(D)成分，可以舉出有機(jī)鉬化合物等的有機(jī)金屬系減摩劑、或是具有至少1個(gè)碳原子數(shù)6～30的烷基或鏈烯基的醇、脂肪酸或其衍生物、胺或其衍生物等的無(wú)灰系減摩劑等，其中，優(yōu)選使用二硫代磷酸鉬和二硫代氨基甲酸鉬中選出的1種或2種以上的有機(jī)鉬化合物。
作為二硫代磷酸鉬，具體地可以使用例如下述通式(10)所示的化合物。
上述(10)式中，R18、R19、R20和R21可以各自相同或不同，為碳原子數(shù)2～30、優(yōu)選碳原子數(shù)5～18、更優(yōu)選碳原子數(shù)5～12的烷基或碳原子數(shù)6～18、優(yōu)選碳原子數(shù)10～15的烷芳基等的烴基，X1、X2、X3和X4分別為硫原子或氧原子。應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的烷基包括伯烷基、仲烷基和叔烷基，它們可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。
作為烷基的優(yōu)選實(shí)例，可以舉出乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等，它們可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基，可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。
作為烷芳基的優(yōu)選實(shí)例，可以舉出苯基、甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基、己苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷苯基、十二烷苯基等，該烷基可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基，可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。這些烷芳基中，包括烷基在芳基上的取代位置不同的全部取代異構(gòu)體。
作為更優(yōu)選的二硫代磷酸鉬，具體地可以舉出硫化二乙基二硫代磷酸鉬、硫化二丙基二硫代磷酸鉬、硫化二丁基二硫代磷酸鉬、硫化二戊基二硫代磷酸鉬、硫化二己基二硫代磷酸鉬、硫化二辛基二硫代磷酸鉬、硫化二癸基二硫代磷酸鉬、硫化二(十二烷基)二硫代磷酸鉬、硫化二(丁苯基)二硫代磷酸鉬、硫化二(壬苯基)二硫代磷酸鉬、硫化二乙基二硫代磷酸氧鉬、硫化二丙基二硫代磷酸氧鉬、硫化二丁基二硫代磷酸氧鉬、硫化二戊基二硫代磷酸氧鉬、硫化二己基二硫代磷酸氧鉬、硫化二辛基二硫代磷酸氧鉬、硫化二癸基二硫代磷酸氧鉬、硫化二(十二烷基)二硫代磷酸氧鉬、硫化二(丁苯基)二硫代磷酸氧鉬、硫化二(壬苯基)二硫代磷酸氧鉬(烷基可以是直鏈烷基或是支鏈烷基，而且，烷苯基的烷基鍵合位置是任意的)，以及它們的混合物等。應(yīng)予說(shuō)明，作為這些二硫代磷酸鉬，還優(yōu)選使用1個(gè)分子中具有不同的碳原子數(shù)和/或結(jié)構(gòu)的烴基的化合物。
另一方面，作為二硫代氨基甲酸鉬，具體地可以使用例如下述通式(11)所示的化合物。
上述(11)式中，R22、R23、R24和R25各自相同或不同，表示碳原子數(shù)2～24、優(yōu)選碳原子數(shù)4～13的烷基或碳原子數(shù)6～24、優(yōu)選碳原子數(shù)10～15的烷芳基等的烴基，X5、X6、X7和X8分別表示硫原子或氧原子。應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的烷基包括伯烷基、仲烷基和叔烷基，它們可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。
作為烷基的優(yōu)選實(shí)例，可以舉出乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等，它們可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基，可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。
作為烷芳基的優(yōu)選實(shí)例，可以舉出苯基、甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基、己苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷苯基、十二烷苯基等，該烷基可以是伯烷基、仲烷基或叔烷基，可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。這些烷芳基包括烷基在芳基上的取代位置不同的全部取代異構(gòu)體。
作為更優(yōu)選的二硫代氨基甲酸鉬，具體地可以舉出硫化二乙基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二丙基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二丁基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二戊基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二己基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二辛基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二癸基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二(十二烷基)二硫代氨基甲酸鉬、硫化二(丁苯基)二硫代氨基甲酸鉬、硫化二(壬苯基)二硫代氨基甲酸鉬、硫化二乙基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二丙基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二丁基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二戊基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二己基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二辛基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二癸基二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二(十二烷基)二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二(丁苯基)二硫代氨基甲酸氧鉬、硫化二(壬苯基)二硫代氨基甲酸氧鉬(烷基可以是直鏈烷基或是支鏈烷基，而且，烷苯基的烷基鍵合位置是任意的)，以及它們的混合物等。應(yīng)予說(shuō)明，作為這些二硫代氨基甲酸鉬，還優(yōu)選使用1個(gè)分子中具有不同的碳原子數(shù)和/或結(jié)構(gòu)的烴基的化合物。
作為本發(fā)明的(D)成分，還優(yōu)選使用從它們當(dāng)中選出的1種以上的二硫代磷酸鉬與1種以上的二硫代氨基甲酸鉬以任意比例混合的混合物。
本發(fā)明的(D)成分作為除上述有機(jī)鉬化合物以外的減摩劑，如上所述，可以使用具有至少1個(gè)碳原子數(shù)6～30的烷基或鏈烯基的醇、脂肪酸或其衍生物、胺或其衍生物等。
作為該烷基或鏈烯基，可以是直鏈狀或是支鏈狀，希望為碳原子數(shù)6～30、優(yōu)選9～24的化合物。烷基或鏈烯基的碳原子數(shù)不足6或超過(guò)30的場(chǎng)合下，燃料經(jīng)濟(jì)性的提高效果可能會(huì)變差。
作為該烷基或鏈烯基，具體地可以舉出己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基等烷基(任一個(gè)皆可以是直鏈烷基或是支鏈烷基)等；己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基、三十碳烯基等的鏈烯基(任一個(gè)皆可以是直鏈烷基或是支鏈烷基，雙鍵的位置也是任意的)，其中，特別是從燃料經(jīng)濟(jì)性提高的效果優(yōu)良的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選月桂基、肉豆蔻基、棕櫚基、硬脂基、油烯基等碳原子數(shù)12～18的直鏈烷基或鏈烯基。
作為具有至少1個(gè)碳原子數(shù)6～30的烷基或鏈烯基的醇、脂肪酸或其衍生物、胺或其衍生物等的無(wú)灰系減摩劑，特別優(yōu)選的實(shí)例是具有碳原子數(shù)12～18的直鏈烷基或直鏈鏈烯基的化合物，具體地可以舉出月桂醇、肉豆蔻醇、棕櫚醇、硬脂醇、油醇等的直鏈脂肪族醇類；月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、由各種油脂衍生的直鏈脂肪酸(椰子油脂肪酸等)等的直鏈脂肪酸；這些直鏈脂肪酸與碳原子數(shù)1～10的一元醇或多元醇的酯(包括部分酯)；這些脂肪酸與碳原子數(shù)1～10的一元胺、二元胺、多元胺等形成的酰胺或鹽；月桂基胺、月桂基二乙胺、月桂基二乙醇胺、十二烷基二丙醇胺、棕櫚基胺、硬脂基胺、硬脂基四亞乙基五胺、油烯基胺、油烯基亞丙基二胺、油烯基二乙醇胺、N-羥乙基油烯基咪唑啉等的直鏈脂肪族胺化合物；這些直鏈脂肪族胺化合物的氧化烯加合物；這些直鏈脂肪族胺化合物與酸性磷酸酯(例如磷酸二2-乙基己酯)、酸性亞磷酸酯(例如亞磷酸二2-乙基己酯)形成的鹽；這些直鏈脂肪族胺化合物、直鏈脂肪族胺化合物的氧化烯加合物或直鏈脂肪族胺化合物與(亞)磷酸酯的鹽等經(jīng)與硼酸反應(yīng)而獲得的硼酸改性物；這些直鏈脂肪族胺化合物與碳原子數(shù)1～10的脂肪酸形成的酰胺或鹽等。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，(D)成分的含量是任意的，通常以組合物總量為基準(zhǔn)，為0.3～1.5質(zhì)量％，優(yōu)選為0.6～1.2質(zhì)量％。(A)成分的含量不足0.3質(zhì)量％時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油劣化后摩擦系數(shù)提高，不能維持低燃料費(fèi)性，而超過(guò)1.5質(zhì)量％時(shí)，可能在濕式離合器中發(fā)生離合器滑動(dòng)。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中的(E)成分為粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑，可以舉出聚甲基丙烯酸酯、烯烴共聚物或其氫化物、苯乙烯-二烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和烯烴共聚物的接枝共聚物或其氫化物、以及聚甲基丙烯酸酯與烯烴共聚物或其氫化物的混合物等。
作為此處所說(shuō)的烯烴共聚物，其具體實(shí)例可以舉出乙烯與碳原子數(shù)3～18的α-烯烴的共聚物。另外，作為此處所說(shuō)的苯乙烯-二烯共聚物中的二烯，可以舉出碳原子數(shù)4～10的二烯，優(yōu)選為丁二烯和戊二烯。
聚甲基丙烯酸酯、烯烴共聚物或其氫化物、苯乙烯-二烯共聚物、以及聚甲基丙烯酸酯和烯烴共聚物的接枝共聚物或其氫化物的分子量是任意的，通常情況下，聚甲基丙烯酸酯的重均分子量為50,000～1,000,000，烯烴共聚物或其氫化物的重均分子量為10,000～500,000，苯乙烯-二烯共聚物的重均分子量為10,000～1,000,000，聚甲基丙烯酸酯和烯烴共聚物的接枝共聚物的重均分子量為50,000～1,000,000。
本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中，(E)成分的含量為足以使?jié)櫥徒M合物在100℃下的動(dòng)粘度為9.3～16.5mm2/s、優(yōu)選為9.5～16.3的含量。(E)成分的含量不足以使?jié)櫥徒M合物在100℃下的動(dòng)粘度為9.3mm2/s時(shí)，會(huì)在氣閥體系和變速機(jī)的耐磨耗性方面引起問(wèn)題，而足以使?jié)櫥徒M合物在100℃下的動(dòng)粘度超過(guò)16.5mm2/s的場(chǎng)合下，可能會(huì)使燃料經(jīng)濟(jì)性變差。
(E)成分的含量根據(jù)本發(fā)明雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物中使用的基礎(chǔ)油的粘度而變化，如上所述，該含量應(yīng)足以使?jié)櫥徒M合物在100℃下的動(dòng)粘度為9.3～16.5mm2/s，通常情況下，以組合物總量為基準(zhǔn)，為4.0～10.0質(zhì)量％，優(yōu)選為6.0～9.0質(zhì)量％。
本發(fā)明中，僅僅在特定的基礎(chǔ)油中配合上述的(A)～(E)成分，就可以獲得耗油性降低的效果和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，為了進(jìn)一步提高其各種性能，可以單獨(dú)地使用例如極壓添加劑、耐磨耗劑、防銹劑、抗腐蝕劑、流動(dòng)點(diǎn)降低劑、橡膠膨潤(rùn)劑、消泡劑、著色劑等的公知潤(rùn)滑油添加劑或者將其幾種組合起來(lái)使用。
作為極壓添加劑和耐磨耗劑，可以使用例如硫系化合物。作為硫系化合物，具體地可以舉出例如二硫化物類、硫化烯烴類、硫化油脂類等。
作為防銹劑，具體地可以舉出例如鏈烯基琥珀酸、鏈烯基琥珀酸酯、多元醇酯、石油磺酸鹽、二壬基萘磺酸鹽等。
作為抗腐蝕劑，具體地可以舉出例如苯并三唑類、噻二唑類、咪唑類化合物等。
作為降凝劑(流動(dòng)點(diǎn)降低劑)，具體地可以舉出例如適于所使用的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的聚甲基丙烯酸酯類的聚合物等。
作為消泡劑，具體地可以舉出例如二甲基硅氧烷和氟硅氧烷等的硅氧烷類等。
這些添加劑的添加量是任意的，通常情況下，以潤(rùn)滑油組合物總量為基準(zhǔn)，消泡劑的含量為0.0005～1重量％，抗腐蝕劑的含量為0.005～1重量％，其他添加劑的含量分別為0.1～15重量％左右。
實(shí)施例以下，根據(jù)實(shí)施例和比較例具體地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不因此受任何限定。
實(shí)施例1～8和比較例1～2調(diào)整具有表1和表2的各例所示組成的各種組合物(分別將表1所示的實(shí)例調(diào)合成10W-30油、將表2所示的實(shí)例調(diào)合成10W-40油)，對(duì)這些組合物進(jìn)行以下所示的性能評(píng)價(jià)，其結(jié)果一同列于表1和表2中。以DIN 51581中規(guī)定的蒸發(fā)性試驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)，在250℃下進(jìn)行1小時(shí)試驗(yàn)后，測(cè)定油的減少量。使用排氣量399CC、水冷4汽缸的雙輪摩托車用發(fā)動(dòng)機(jī)，在水溫80℃、油溫80℃的一定條件下進(jìn)行車輛運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)數(shù)3000～13000rpm的范圍內(nèi)，每1000rpm測(cè)定一次此時(shí)的曲柄軸扭矩。應(yīng)予說(shuō)明，實(shí)施例1～4與比較例1相比、實(shí)施例5～8與比較例2相比，皆顯示出減摩率。
表1
1)動(dòng)粘度4.1mm2/s、粘度指數(shù)1232)動(dòng)粘度6.0mm2/s、粘度指數(shù)1323)1-癸烯低聚物氫化物、動(dòng)粘度4.0mm2/s、粘度指數(shù)1264)1-癸烯低聚物氫化物、動(dòng)粘度5.6mm2/s、粘度指數(shù)1365)動(dòng)粘度4.4mm2/s、粘度指數(shù)1056)動(dòng)粘度10.6mm2/s、粘度指數(shù)977)二(仲己基)二硫代磷酸鋅8)二(仲/伯丙基/辛基)二硫代磷酸鋅9)總堿值166mgKOH/g、Ca含量5.7質(zhì)量％10)總堿值350mgKOH/g、Mg含量7.5質(zhì)量％11)硼化聚丁烯基琥珀酰亞胺、雙型，氮含量2.0質(zhì)量％，硼含量0.43質(zhì)量％12)硫化二辛基二硫代磷酸氧鉬13)乙烯-丙烯共聚物氫化物、重均分子量260,00014)聚甲基丙烯酸酯、重均分子量230,00015)磷酸烷基酯的胺鹽16)烷基聚硅氧烷表2
1)動(dòng)粘度4.1mm2/s、粘度指數(shù)1232)動(dòng)粘度6.0mm2/s、粘度指數(shù)1323)1-癸烯低聚物氫化物、動(dòng)粘度4.0mm2/s、粘度指數(shù)1264)1-癸烯低聚物氫化物、動(dòng)粘度5.6mm2/s、粘度指數(shù)1365)動(dòng)粘度4.4mm2/s、粘度指數(shù)1056)動(dòng)粘度10.6mm2/s、粘度指數(shù)977)二(仲己基)二硫代磷酸鋅8)二(仲/伯丙基/辛基)二硫代磷酸鋅9)總堿值166mgKOH/g、ca含量5.7質(zhì)量％10)總堿值350mgKOH/g、Mg含量7.5質(zhì)量％11)硼化聚丁烯基琥珀酰亞胺、雙型，氮含量2.0質(zhì)量％，硼含量0.43質(zhì)量％12)硫化二辛基二硫代磷酸氧鉬13)乙烯-丙烯共聚物氫化物、重均分子量260,00014)聚甲基丙烯酸酯、重均分子量230,00015)磷酸烷基酯的胺鹽16)烷基聚硅氧烷從表1和表2的結(jié)果看出，本發(fā)明的實(shí)施例1～8的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，與使用本發(fā)明基礎(chǔ)油以外的基礎(chǔ)油的比較例1和2的組合物相比，皆顯示出耗油量少、而且燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的性能。
因此，本發(fā)明的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，從現(xiàn)有的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油所欠缺的、耗油的降低和由低摩擦性能帶來(lái)的燃料經(jīng)濟(jì)性提高的兩個(gè)性能方面來(lái)看，對(duì)于排氣總量的降低也具有很大的貢獻(xiàn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得耗油性的降低效果和燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物。
權(quán)利要求
1.一種雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，其特征在于，基礎(chǔ)油使用100℃下的動(dòng)粘度為3～10mm2/s以及粘度指數(shù)在120以上的烴類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或者使用含有的該基礎(chǔ)油占基礎(chǔ)油總量15質(zhì)量％以上的混合基礎(chǔ)油，并且還含有以下成分(A)二烷基二硫代磷酸鋅、(B)金屬系清凈劑、(C)無(wú)灰分散劑、(D)減摩劑、(E)使組合物在100℃下的動(dòng)粘度為9.3～16.5mm2/s的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
全文摘要
一種雙輪摩托車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物,其中,基礎(chǔ)油使用100℃下的動(dòng)粘度為3～10mm
文檔編號(hào)C10M137/00GK1247219SQ9911178
公開(kāi)日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1999年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月9日
發(fā)明者石丸光明, 井上清 申請(qǐng)人:日石三菱株式會(huì)社