説明

潤滑油組成物

【課題】省燃費性と低温粘度に優れ、高温高せん断粘度を維持しながら、省燃費性と−35℃以下における低温粘度とを両立させることができる潤滑油組成物を提供すること。
【解決手段】尿素アダクト値が4質量%以下であり且つ40℃における動粘度が25mm/s以下、粘度指数が120以上である潤滑油基油成分を、基油全量基準で10質量%〜100質量%含有する潤滑油基油と、一般式(1)で表される構造単位の割合が0.5〜70モル%であるポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤と、を含有し、100℃における動粘度が4〜12mm/sであり、粘度指数が140〜300である潤滑油組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、内燃機関や変速機、その他機械装置には、その作用を円滑にするために潤滑油が用いられる。特に内燃機関用潤滑油(エンジン油)は内燃機関の高性能化、高出力化、運転条件の苛酷化などに伴い、高度な性能が要求される。したがって、従来のエンジン油にはこうした要求性能を満たすため、摩耗防止剤、金属系清浄剤、無灰分散剤、酸化防止剤などの種々の添加剤が配合されている。
【0003】
近時、潤滑油に求められる省燃費性能は益々高くなっており、高粘度指数基油の適用や各種摩擦調整剤の適用などが検討されている(例えば、下記特許文献1を参照。)。
【特許文献1】特開平06−306384号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の潤滑油は、省燃費性と低温粘度特性との両立という点で、未だ改善の余地がある。
【0005】
一般的な省燃費化の手法として、製品の動粘度の低減や、粘度指数向上つまり基油粘度の低減と粘度指数向上剤の添加を組み合わせることによるマルチグレード化などが知られている。しかしながら、製品粘度の低減や、基油粘度の低減は厳しい潤滑条件(高温高せん断条件)における潤滑性能を低下させ、摩耗や焼き付き、疲労破壊等の不具合が発生原因となることが懸念される。そこでそれらの不具合を防止し、耐久性を維持するために、高温高せん断粘度(HTHS粘度)を維持することが必要となる。つまり、実用性能を維持しながら、さらに省燃費性を付与するためには、150℃におけるHTHS粘度を維持し、40℃および100℃の動粘度および100℃におけるHTHS粘度を低減し、粘度指数を向上することが重要となる。
【0006】
一方、CCS粘度やMRV粘度などの低温性能を向上するだけであれば、40℃および100℃の動粘度の低減や、基油粘度を低減しつつ粘度指数向上剤を添加することによるマルチグレード化などを行えばよい。しかし、製品粘度の低減や基油粘度の低減は、厳しい潤滑条件(高温高せん断条件)における潤滑性能を低下させ、摩耗や焼き付き、疲労破壊等の不具合が発生原因となることが懸念される。なお、これらの不具合はポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油などの低温粘度に優れる潤滑油基油を併用すればある程度解消できる。しかし、上記合成油は高価であり、他方、低粘度鉱油系基油は一般的に粘度指数が低くNOACK蒸発量が高い。そのため、それらの潤滑油基油を配合すると、潤滑油の製造コストが増加し、あるいは、高粘度指数化及び低蒸発性を達成することが困難となる。また、これら従来の潤滑油基油を用いる場合、省燃費性の改善には限界がある。
【0007】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、省燃費性と低温粘度に優れ、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、150℃における高温高せん断粘度を維持しながら、省燃費性と−35℃以下における低温粘度とを両立させることができ、特に潤滑油の40℃および100℃における動粘度および100℃におけるHTHS粘度を低減し、粘度指数を向上し、−35℃におけるCCS粘度を著しく改善できる潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、尿素アダクト値が4質量%以下であり且つ40℃における動粘度が25mm/s以下、粘度指数が120以上である潤滑油基油成分を、基油全量基準で10質量%〜100質量%含有する潤滑油基油と、下記一般式(1)で表される構造単位の割合が0.5〜70モル%であるポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤と、を含有し、100℃における動粘度が4〜12mm/sであり、粘度指数が140〜300であることを特徴とする潤滑油組成物を提供する。
【化1】


[式(1)中、Rは水素又はメチル基を示し、Rは炭素数16以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。]
【0009】
ここで、本発明でいう「尿素アダクト値」とは、以下の方法により測定される値を意味する。秤量した試料油(潤滑油基油)100gを丸底フラスコに入れ、尿素200mg、トルエン360ml及びメタノール40mlを加えて室温で6時間攪拌する。これにより、反応液中に尿素アダクト物として白色の粒状結晶が生成する。反応液を1ミクロンフィルターでろ過することにより、生成した白色粒状結晶を採取し、得られた結晶をトルエン50mlで6回洗浄する。回収した白色結晶をフラスコに入れ、純水300ml及びトルエン300mlを加えて80℃で1時間攪拌する。分液ロートで水相を分離除去し、トルエン相を純水300mlで3回洗浄する。トルエン相に乾燥剤(硫酸ナトリウム)を加えて脱水処理を行った後、トルエンを留去する。このようにして得られた尿素アダクト物の試料油に対する割合(質量百分率)を尿素アダクト値と定義する。
【0010】
上記尿素アダクト値の測定においては、尿素アダクト物として、イソパラフィンのうち低温粘度特性に悪影響を及ぼす成分、あるいは熱伝導性を悪化させる成分、さらには潤滑油基油中にノルマルパラフィンが残存している場合の当該ノルマルパラフィン、を精度よく且つ確実に捕集することができるため、潤滑油基油の低温粘度特性および熱伝導性の評価指標として優れている。なお、本発明者らは、GC及びNMRを用いた分析により、尿素アダクト物の主成分が、ノルマルパラフィン及び主鎖の末端から分岐位置までの炭素数が6以上であるイソパラフィンの尿素アダクト物であることを確認している。
【0011】
また、本発明でいう「ポリ(メタ)アクリレート」とは、ポリアクリレート及びポリメタクリレートの総称である。
【0012】
本発明の潤滑油組成物においては、ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤が分散型のポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤であることが好ましい。
【0013】
また、本発明の潤滑油組成物においては、ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤のPSSIが40以下であり、ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤の重量平均分子量とPSSIの比が1×10以上であることが好ましい。
【0014】
ここで、本発明でいう「PSSI」とは、ASTM D 6022−01(Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index)に準拠し、ASTM D 6278−02(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus)により測定されたデータに基づき計算された、ポリマーの永久せん断安定性指数(Permanent Shear
Stability Index)を意味する。
【0015】
また、ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤としては、一般式(1)中のRが炭素数20以上の分枝状炭化水素基のものが好ましい。
【0016】
また、本発明の潤滑油組成物は、有機モリブデン化合物及び無灰摩擦調整剤から選ばれる1種又は2種以上の摩擦調整剤をさらに含有することが好ましい。
【発明の効果】
【0017】
本発明の潤滑油組成物は、省燃費性と低温粘度特性に優れており、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、150℃におけるHTHS粘度を維持しながら、省燃費性と−35℃以下における低温粘度とを両立させることができ、特に潤滑油の40℃および100℃の動粘度と100℃におけるHTHS粘度を低減し、−35℃におけるCCS粘度を著しく改善することができる。
【0018】
また、本発明の潤滑油組成物は、二輪車用、四輪車用、発電用、コジェネレーション用等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジンにも好適に使用でき、さらには、硫黄分が50質量ppm以下の燃料を使用するこれらの各種エンジンに対しても好適に使用することができるだけでなく、船舶用、船外機用の各種エンジンに対しても有用である。本発明の潤滑油組成物は、優れた粘度温度特性を有する点において、ローラータペット型の動弁系を有するエンジンの燃費向上に特に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0020】
本発明の潤滑油組成物は、尿素アダクト値が4質量%以下であり且つ40℃における動粘度が25mm/s以下、粘度指数が120以上である潤滑油基油成分(以下、便宜的に「本発明に係る潤滑油基油成分」という。)を、基油全量基準で10質量%〜100質量%含有する潤滑油基油(以下、便宜的に「本発明に係る潤滑油基油」という。)を含有する。
【0021】
本発明に係る潤滑油基油成分は、尿素アダクト値、40℃における動粘度及び粘度指数が上記条件を満たすものであれば、鉱油系基油、合成系基油、または両者の混合物のいずれであってもよい。
【0022】
本発明に係る潤滑油基油成分としては、粘度−温度特性、低温粘度特性および熱伝導性の要求を高水準で両立させることが可能であることから、ノルマルパラフィンを含有する原料油を、尿素アダクト値が4質量%以下且つ粘度指数が120以上となるように、水素化分解/水素化異性化することにより得られる鉱油系基油または合成系基油、あるいは両者の混合物が好ましい。
【0023】
本発明に係る潤滑油基油成分の尿素アダクト値は、粘度−温度特性を損なわずに低温粘度特性を改善し、かつ高い熱伝導性を得る観点から、上述の通り4質量%以下であることが必要であり、好ましくは3.5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2.5質量%以下である。また、潤滑油基油成分の尿素アダクト値は、0質量%でも良いが、十分な低温粘度特性と、より粘度指数の高い潤滑油基油を得ることができ、また脱ろう条件を緩和して経済性にも優れる点で、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、特に好ましくは0.8質量%以上である。
【0024】
また、本発明に係る潤滑油基油成分の40℃動粘度は、25mm/s以下であることが必要であり、好ましくは22mm/s以下、より好ましくは20mm/s以下、さらに好ましくは18以下、特に好ましくは16以下である。一方、当該40℃動粘度は、8mm/s以上であることが好ましく、より好ましくは10mm/s以上、さらに好ましくは12以上、特に好ましくは14以上である。ここでいう40℃における動粘度とは、ASTM D−445に規定される40℃での動粘度を示す。潤滑油基油成分の40℃動粘度が25mm/sを超える場合には、低温粘度特性が悪化し、また十分な省燃費性が得られないおそれがあり、8mm/s以下の場合は潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また潤滑油組成物の蒸発損失が大きくなるおそれがある。
【0025】
本発明に係る潤滑油基油成分の100℃動粘度は、6.0mm/s以下であることが好ましく、より好ましくは5.0mm/s以下、さらに好ましくは4.5mm/s以下、特に好ましくは4.0mm/s以下、最も好ましくは3.9mm/s以下である。一方、当該100℃動粘度は、2.5mm/s以上であることが好ましく、より好ましくは3.0mm/s以上、さらに好ましくは3.3mm/s以上、特に好ましくは3.5mm/s以上、最も好ましくは3.7mm/s以上である。ここでいう100℃における動粘度とは、ASTM D−445に規定される100℃での動粘度を示す。潤滑油基油成分の100℃動粘度が6.0mm/sを超える場合には、低温粘度特性が悪化し、また十分な省燃費性が得られないおそれがあり、2.5mm/s以下の場合は潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また潤滑油組成物の蒸発損失が大きくなるおそれがある。
【0026】
本発明に係る潤滑油基油成分の粘度指数は、低温から高温まで優れた粘度特性が得られるよう、また低粘度であっても蒸発しにくいためには、その値は120以上であることが必要であり、好ましくは125以上、より好ましくは130以上、更に好ましくは135以上、特に好ましくは140以上である。粘度指数の上限については特に制限はなく、ノルマルパラフィン、スラックワックスやGTLワックス等、あるいはこれらを異性化したイソパラフィン系鉱油のような125〜180程度のものや、コンプレックスエステル系基油やHVI−PAO系基油のような150〜250程度のものも使用することができる。ただし、ノルマルパラフィン、スラックワックスやGTLワックス等、あるいはこれらを異性化したイソパラフィン系鉱油については、低温粘度特性を向上するために、180以下であることが好ましく、160以下であることがより好ましく、150以下であることがさらに好ましく、145以下であることが特に好ましい。
【0027】
本発明に係る潤滑油基油成分のヨウ素価は、好ましくは1以下であり、より好ましくは0.5以下であり、さらに好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.15以下であり、最も好ましくは0.1以下である。また、0.01未満であってもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点及び経済性との関係から、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.03以上、特に好ましくは0.05以上である。潤滑油基油成分のヨウ素価を0.5以下とすることで、熱・酸化安定性を飛躍的に向上させることができる。なお、本発明でいうヨウ素価とは、JIS K 0070「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。
【0028】
本発明に係る潤滑油基油成分の製造には、ノルマルパラフィンを含有する原料油を用いることができる。原料油は、鉱物油又は合成油のいずれであってもよく、あるいはこれらの2種以上の混合物であってもよい。また、原料油中のノルマルパラフィンの含有量は、原料油全量を基準として、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、一層好ましくは90質量%、特に好ましくは95質量%以上、最も好ましくは97質量%以上である。
【0029】
ワックス含有原料としては、例えば、ラフィネートのような溶剤精製法に由来するオイル、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出物、減圧ガスオイル、コーカーガスオイル、スラックワックス、フーツ油、フィッシャー−トロプシュ・ワックスなどが挙げられ、これらの中でもスラックワックス及びフィッシャー−トロプシュ・ワックスが好ましい。
【0030】
スラックワックスは、典型的には溶剤またはプロパン脱ロウによる炭化水素原料に由来する。スラックワックスは残留油を含有し得るが、この残留油は脱油により除去することができる。フーツ油は脱油されたスラックワックスに相当するものである。
【0031】
また、フィッシャー−トロプシュ・ワックスは、いわゆるフィッシャー−トロプシュ合成法により製造される。
【0032】
また、溶剤抽出に由来する原料油は、常圧蒸留からの高沸点石油留分を減圧蒸留装置に送り、この装置からの蒸留留分を溶剤抽出することによって得られるものである。減圧蒸留からの残渣は、脱瀝されてもよい。溶剤抽出法においては、よりパラフィニックな成分をラフィネート相に残したまま抽出相に芳香族成分を溶解する。ナフテンは、抽出相とラフィネート相とに分配される。溶剤抽出用の溶剤としては、フェノール、フルフラールおよびN−メチルピロリドンなどが好ましく使用される。溶剤/油比、抽出温度、抽出されるべき留出物と溶剤との接触方法などを制御することによって、抽出相とラフィネート相との分離の程度を制御することができる。さらに原料として、より高い水素化分解能を有する燃料油水素化分解装置を使用し、燃料油水素化分解装置から得られるボトム留分を用いてもよい。
【0033】
上記の原料油について、得られる被処理物の尿素アダクト値が4質量%以下且つ粘度指数が100以上となるように、水素化分解/水素化異性化を行う工程を経ることによって、本発明に係る潤滑油基油成分を得ることができる。水素化分解/水素化異性化工程は、得られる被処理物の尿素アダクト値及び粘度指数が上記条件を満たせば特に制限されない。本発明における好ましい水素化分解/水素化異性化工程は、
ノルマルパラフィンを含有する原料油について、水素化処理触媒を用いて水素化処理する第1工程と、
第1工程により得られる被処理物について、水素化脱ロウ触媒を用いて水素化脱ロウする第2工程と、
第2工程により得られる被処理物について、水素化精製触媒を用いて水素化精製する第3工程と
を備える。第3工程後に得られる被処理物については、必要に応じて、蒸留等により所定の成分を分離除去してもよい。
【0034】
上記の製造方法により得られる本発明に係る潤滑油基油成分においては、尿素アダクト値、40℃粘度および粘度指数がそれぞれ上記条件を満たせば、その他の性状は特に制限されないが、本発明に係る潤滑油基油成分は以下の条件を更に満たすものであることが好ましい。
【0035】
本発明に係る潤滑油基油成分における飽和分の含有量は、潤滑油基油成分全量を基準として、好ましくは90質量%以上、より好ましくは93質量%以上、更に好ましくは95質量%以上である。また、当該飽和分に占めるナフテン分の割合は、好ましくは0.1〜40質量%、より好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは5〜20質量%、特に好ましくは10〜15質量%である。飽和分の含有量及び当該飽和分に占めるナフテン分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、優れた粘度−温度特性、低温粘度特性及び熱・酸化安定性を達成することができ、また、当該潤滑油基油成分に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油成分中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。更に、飽和分の含有量及び当該飽和分に占めるナフテン分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、潤滑油基油成分自体の摩擦特性を改善することができ、その結果、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。なお、飽和分の含有量が90質量%未満であると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が不十分となる傾向にある。また、飽和分に占めるナフテン分の割合が0.1質量%未満であると、潤滑油基油成分に添加剤が配合された場合に、当該添加剤の溶解性が不十分となり、潤滑油基油成分中に溶解保持される当該添加剤の有効量が低下するため、当該添加剤の機能を有効に得ることができなくなる傾向にある。更に、飽和分に占める環状飽和分の割合が10質量%を超えると、潤滑油基油成分に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
【0036】
本発明において、飽和分に占めるナフテン分の割合が0.1〜40質量%であることは、飽和分に占めるパラフィン分が99.9〜60質量%であることと等価である。ここで、パラフィン分にはノルマルパラフィン及びイソパラフィンの双方が包含される。本発明に係る潤滑油基油成分に占めるノルマルパラフィン及びイソパラフィンの割合は、尿素アダクト値が上記条件を満たせば特に制限されないが、イソパラフィンの割合は、潤滑油基油成分全量基準で、好ましくは60〜99.9質量%、より好ましくは70〜99質量%、更に好ましくは80〜95質量%、特に好ましくは85〜90質量%である。潤滑油基油成分に占めるイソパラフィンの割合が前記条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性をより向上させることができ、また、当該潤滑油基油成分に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能を一層高水準で発現させることができる。
【0037】
なお、本発明でいう飽和分の含有量とは、ASTM D 2007−93に準拠して測定される値(単位:質量%)を意味する。
【0038】
また、本発明でいう飽和分に占めるナフテン分及びパラフィン分の割合とは、それぞれASTM D 2786−91に準拠して測定されるナフテン分(測定対象:1環〜6環ナフテン、単位:質量%)及びアルカン分(単位:質量%)を意味する。
【0039】
本発明に係る潤滑油基油成分における芳香族分の含有量は、特に制限はないが、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下、最も好ましくは0.3質量%以下である。全芳香族分は0質量%でも良いが、それに見合うだけの効果が小さい点及び経済性との関係、および添加剤の溶解性の点で0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。基油の全芳香族分が5質量%を越える場合は、酸化安定性が劣るため好ましくない。
【0040】
なお、上記全芳香族分とは、ASTM D2549に準拠して測定した芳香族留分(aromatic fraction)含有量を意味する。通常この芳香族留分には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン、これらのアルキル化物、ベンゼン環が四環以上縮合した化合物、及びピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ芳香族を有する化合物等が含まれる。
【0041】
また、本発明に係る潤滑油基油成分における硫黄分は、特に制限はないが、50質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは10質量ppm以下、さらに好ましくは5質量ppm以下、特に好ましくは1質量ppm以下である。硫黄分は50質量ppm以下とすることで、優れた熱・酸化安定性を達成することができる。
【0042】
また、本発明に係る潤滑油基油成分の流動点は、潤滑油基油の粘度グレードにもよるが、好ましくは−10℃以下、より好ましくは−12.5℃以下、更に好ましくは−15℃以下、最も好ましくは−17.5℃以下、特に好ましくは−20℃以下である。流動点が前記上限値を超えると、その潤滑油基油成分を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下するおそれがある。また、本発明に係る潤滑油基油成分の流動点は、好ましくは−50℃以上、より好ましくは−40℃以上、更に好ましくは−30℃以上、特に好ましくは−25℃以上である。流動点が前記下限値を下回ると、その潤滑油基油成分を用いた潤滑油全体の粘度指数が低下し、省燃費性を悪化させるおそれがある。なお、本発明でいう流動点とは、JIS K 2269−1987に準拠して測定された流動点を意味する。
【0043】
また、本発明に係る潤滑油基油成分の15℃における密度(ρ15)は、潤滑油基油成分の粘度グレードによるが、下記式(A)で表されるρの値以下であること、すなわちρ15≦ρであることが好ましい。
ρ=0.0025×kv100+0.816 (A)
[式中、kv100は潤滑油基油成分の100℃における動粘度(mm/s)を示す。]
【0044】
なお、ρ15>ρとなる場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、省燃費性を悪化させるおそれがある。また、潤滑油基油成分に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下するおそれがある。
【0045】
具体的には、本発明に係る潤滑油基油成分の15℃における密度(ρ15)は、好ましくは0.840以下、より好ましくは0.830以下、さらに好ましくは0.825以下、特に好ましくは0.822以下である。
【0046】
なお、本発明でいう15℃における密度とは、JIS K 2249−1995に準拠して15℃において測定された密度を意味する。
【0047】
本発明に係る潤滑油基油成分の蒸発損失量としては、NOACK蒸発量で、20質量%以下であることが好ましく、16質量%以下であることがさらに好ましく、10質量%以下であることが特に好ましい。潤滑油基油成分のNOACK蒸発量が20質量%を超える場合、潤滑油の蒸発損失が大きく、粘度増加等の原因となるため好ましくない。なお、ここでいうNOACK蒸発量とは、ASTM D 5800に準拠して測定される潤滑油の蒸発量を測定したものである。
【0048】
本発明の潤滑油組成物においては、本発明に係る潤滑油基油成分として、尿素アダクト値4質量%以下、40℃動粘度25mm/s以下および粘度指数120以上の要求を満たす潤滑油基油の1種を単独で用いてもよく、また2種以上を併用してもよい。
【0049】
本発明に係る潤滑油基油成分の含有割合は、本発明に係る潤滑油基油の全量を基準として、10〜100質量%であり、好ましくは30〜98質量%、より好ましくは50〜95質量%、さらに好ましくは70〜93質量%、最も好ましくは80〜95質量%である。当該含有割合が10質量%未満の場合には、必要とする低温粘度、省燃費性能が得られないおそれがある。
【0050】
本発明に係る潤滑油基油は、本発明に係る潤滑油基油成分のみで構成されていてもよいが、本発明に係る潤滑油基油成分以外の鉱油系基油、合成系基油又はこれらから選ばれる2種以上の潤滑油の任意混合物をさらに含有してもよい。ただし、本発明に係る潤滑油基油成分と他の潤滑油基油成分とを併用する場合、他の潤滑油基油成分の割合は、本発明に係る潤滑油基油の全量を基準として、90質量%以下とすることが必要である。
【0051】
本発明に係る潤滑油基油成分と併用される他の潤滑油基油成分としては、特に制限されないが、鉱油系基油としては、例えば100℃における動粘度が1〜100mm/sの溶剤精製鉱油、水素化分解鉱油、水素化精製鉱油、溶剤脱ろう基油などが挙げられる。
【0052】
また、合成系基油としては、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル(ジトリデシルグルタレート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート等)、ポリオールエステル(トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等)、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられ、中でも、ポリα−オレフィンが好ましい。ポリα−オレフィンとしては、典型的には、炭素数2〜32、好ましくは6〜16のα−オレフィンのオリゴマー又はコオリゴマー(1−オクテンオリゴマー、デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンコオリゴマー等)及びそれらの水素化物が挙げられる。
【0053】
ポリα−オレフィンの製法は特に制限されないが、例えば、三塩化アルミニウム又は三フッ化ホウ素と、水、アルコール(エタノール、プロパノール、ブタノール等)、カルボン酸またはエステルとの錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下、α−オレフィンを重合する方法が挙げられる。
【0054】
また、本発明の潤滑油組成物に含まれるポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤は、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位の1種または2種以上を、0.5〜70モル%含有するもの(以下、便宜的に「本発明に係る粘度指数向上剤」という。)である。本願発明において用いる(A)ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤としては、非分散型あるいは分散型のいずれであっても良いが、分散型であることがより好ましい。
【化2】


[式(1)中、Rは水素又はメチル基を示し、Rは炭素数16以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。]
【0055】
式(1)で示す構造単位中のRは、上述の通り炭素数16以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、好ましくは炭素数18以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは炭素数20以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、より好ましくは炭素数20以上の分枝状炭化水素基である。また、Rで表される炭化水素基の上限は特に制限されないが、炭素数100以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であることが好ましい。より好ましくは50以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは30以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、特に好ましくは30以下の分枝状の炭化水素であり、最も好ましくは25以下の分枝状の炭化水素である。
【0056】
また、本発明に係る粘度指数向上剤において、ポリマー中の一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位の割合は、上述の通り0.5〜70モル%であるが、好ましくは60モル%以下であり、より好ましくは50モル%以下であり、さらに好ましくは40モル%以下であり、特に好ましくは30モル%以下である。また、好ましくは1モル%以上であり、より好ましくは3モル%以上であり、さらに好ましくは5モル%以上であり、特に好ましくは10モル%以上である。70モル%を超える場合は粘度温度特性の向上効果や低温粘度特性に劣るおそれがあり、0.5モル%を下回る場合は粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。
【0057】
本発明に係る粘度指数向上剤は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位以外に任意の(メタ)アクリレート構造単位を有する共重合体であってもよい。このような共重合体は下記一般式(2)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M−1)」という。)の1種または2種以上と、モノマー(M−1)以外のモノマーとを共重合させることによって得ることができる。
【0058】
【化3】


[上記一般式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数16以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。]
【0059】
モノマー(M−1)と組み合わせるモノマーは任意であるが、例えば下記一般式(3)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M−2)」という。)が好適である。モノマー(M−1)とモノマー(M−2)との共重合体は、いわゆる非分散型ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤である。
【0060】
【化4】


[上記一般式(3)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数1〜15の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。]
【0061】
また、モノマー(M−1)と組み合わせるその他のモノマーとしては、下記一般式(4)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M−3)」という。)及び下記一般式(5)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M−4)」という)から選ばれる1種又は2種以上が好適である。モノマー(M−1)とモノマー(M−3)及び/又は(M−4)との共重合体は、いわゆる分散型ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤である。なお、当該分散型ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤は、構成モノマーとしてモノマー(M−2)をさらに含んでいてもよい。
【0062】
【化5】


[上記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数1〜18のアルキレン基を示し、Eは窒素原子を1〜2個、酸素原子を0〜2個含有するアミン残基又は複素環残基を示し、aは0又は1を示す。]
【0063】
で表される炭素数1〜18のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、及びオクタデシレン基(これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい。)等が例示できる。
【0064】
また、Eで表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【0065】
【化6】


[上記一般式(5)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Eは窒素原子を1〜2個、酸素原子を0〜2個含有するアミン残基又は複素環残基を示す。]
【0066】
で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【0067】
モノマー(M−3)、(M−4)の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2−メチル−5−ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、N−ビニルピロリドン及びこれらの混合物等が例示できる。
【0068】
モノマー(M−1)とモノマー(M−2)〜(M−4)との共重合体の共重合モル比については特に制限はないが、モノマー(M−1):モノマー(M−2)〜(M−4)=0.5:99.5〜70:30程度が好ましく、より好ましくは5:90〜50:50、さらに好ましくは20:80〜40:60である。
【0069】
本発明に係る粘度指数向上剤の製造法は任意であるが、例えば、ベンゾイルパーオキシド等の重合開始剤の存在下で、モノマー(M−1)とモノマー(M−2)〜(M−4)の混合物をラジカル溶液重合させることにより容易に得ることができる。
【0070】
本発明に係る粘度指数向上剤のPSSI(パーマネントシアスタビリティインデックス)は、好ましくは40以下、より好ましくは5〜40、さらに好ましくは10〜35、一層好ましくは15〜30、特に好ましくは20〜25である。PSSIが40を超える場合にはせん断安定性が悪くなるおそれがある。また、PSSIが5未満の場合には粘度指数向上効果が小さく、省燃費性や低温粘度特性に劣るだけでなく、コストが上昇するおそれがある。
【0071】
なお、ここでいう「PSSI」とは、ASTM D 6022−01(Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index)に準拠し、ASTM D 6278−02(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus)により測定されたデータに基づき計算された、ポリマーの永久せん断安定性指数(Permanent Shear Stability Index)を意味する。
【0072】
本発明に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量(M)は、5,000以上であることが好ましく、より好ましくは50,000以上であり、さらに好ましくは100,000以上であり、特に好ましくは200,000以上であり、最も好ましくは300,000以上である。また、1,000,000以下であることが好ましく、より好ましくは700,000以下であり、さらに好ましくは600,000以下であり、特に好ましくは500,000以下である。重量平均分子量が5,000未満の場合には粘度指数向上効果が小さく省燃費性や低温粘度特性に劣るだけでなく、コストが上昇するおそれがあり、重量平均分子量が1,000,000を超える場合にはせん断安定性や基油への溶解性、貯蔵安定性が悪くなるおそれがある。
【0073】
また、本発明に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量と数平均分子量の比(M/M)は0.5〜5.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.5、更に好ましくは1.5〜3、特に好ましくは1.7〜2.5である。重量平均分子量と数平均分子量の比が0.5以下もしくは5.0以上となると、基油への溶解性、貯蔵安定性が悪くなるだけでなく、粘度温度特性が悪化し、省燃費性が悪化するおそれがある。
【0074】
また、本発明に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量とPSSIの比(M/PSSI)は、1×10以上であり、好ましくは1.5×10以上、より好ましくは2×10以上、さらに好ましくは2.5×10以上である。M/PSSIが1×10未満の場合には、粘度温度特性が悪化すなわち省燃費性が悪化するおそれがある。
【0075】
本発明に係る粘度指数向上剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは0.1〜50質量%、より好ましくは0.5〜40質量%、更に好ましくは1〜30質量%、特に好ましくは5〜20質量%である。粘度指数向上剤の含有量が0.1質量%より少なくなると、粘度指数向上効果や製品粘度の低減効果が小さくなることから、省燃費性の向上が図れなくなるおそれがある。また、50質量%よりも多くなると、製品コストが大幅に上昇すると共に、基油粘度を低下させる必要が出てくることから、厳しい潤滑条件(高温高せん断条件)における潤滑性能を低下させ、摩耗や焼き付き、疲労破壊等の不具合が発生原因となることが懸念される。
【0076】
なお、本発明の潤滑油組成物は、前記した本発明に係る粘度指数向上剤のほか、通常の一般的な非分散型又は分散型ポリ(メタ)アクリレート、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリイソブチレン又はその水素化物、スチレン−ジエン水素化共重合体を、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等をさらに含有してもよい。
【0077】
本発明の潤滑油組成物においては、省燃費性能を高めるために、さらに有機モリブデン化合物及び無灰摩擦調整剤から選ばれる摩擦調整剤を含有させることができる。
【0078】
本発明で用いる有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジチオカーバメート等の硫黄を含有する有機モリブデン化合物が挙げられる。
【0079】
好ましいモリブデンジチオカーバメートとしては、具体的には、硫化モリブデンジエチルジチオカーバメート、硫化モリブデンジプロピルジチオカーバメート、硫化モリブデンジブチルジチオカーバメート、硫化モリブデンジペンチルジチオカーバメート、硫化モリブデンジヘキシルジチオカーバメート、硫化モリブデンジオクチルジチオカーバメート、硫化モリブデンジデシルジチオカーバメート、硫化モリブデンジドデシルジチオカーバメート、硫化モリブデンジ(ブチルフェニル)ジチオカーバメート、硫化モリブデンジ(ノニルフェニル)ジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジエチルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジプロピルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジブチルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジペンチルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジヘキシルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジオクチルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジデシルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジドデシルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジ(ブチルフェニル)ジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジ(ノニルフェニル)ジチオカーバメート(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、また、アルキルフェニル基のアルキル基の結合位置は任意である)、及びこれらの混合物等が例示できる。なお、これらモリブデンジチオカーバメートとしては、1分子中に異なる炭素数及び/または構造の炭化水素基を有する化合物も、好ましく用いることができる。
【0080】
また、これら以外の硫黄を含有する有機モリブデン化合物としては、モリブデン化合物(例えば、二酸化モリブデン、三酸化モリブデン等の酸化モリブデン、オルトモリブデン酸、パラモリブデン酸、(ポリ)硫化モリブデン酸等のモリブデン酸、これらモリブデン酸の金属塩、アンモニウム塩等のモリブデン酸塩、二硫化モリブデン、三硫化モリブデン、五硫化モリブデン、ポリ硫化モリブデン等の硫化モリブデン、硫化モリブデン酸、硫化モリブデン酸の金属塩又はアミン塩、塩化モリブデン等のハロゲン化モリブデン等)と、硫黄含有有機化合物(例えば、アルキル(チオ)キサンテート、チアジアゾール、メルカプトチアジアゾール、チオカーボネート、テトラハイドロカルビルチウラムジスルフィド、ビス(ジ(チオ)ハイドロカルビルジチオホスホネート)ジスルフィド、有機(ポリ)サルファイド、硫化エステル等)あるいはその他の有機化合物との錯体等、あるいは、上記硫化モリブデン、硫化モリブデン酸等の硫黄含有モリブデン化合物とアルケニルコハク酸イミドとの錯体等を挙げることができる。
【0081】
また、有機モリブデン化合物としては、構成元素として硫黄を含まない有機モリブデン化合物を用いることができる。
【0082】
構成元素として硫黄を含まない有機モリブデン化合物としては、具体的には、モリブデン−アミン錯体、モリブデン−コハク酸イミド錯体、有機酸のモリブデン塩、アルコールのモリブデン塩などが挙げられ、中でも、モリブデン−アミン錯体、有機酸のモリブデン塩及びアルコールのモリブデン塩が好ましい。
【0083】
本発明の潤滑油組成物において、有機モリブデン化合物を用いる場合、その含有量は特に制限されないが、組成物全量を基準として、モリブデン元素換算で、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.01質量%以上であり、また、好ましくは0.2質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、さらに好ましくは0.05質量%以下、特に好ましくは0.03質量%以下である。その含有量が0.001質量%未満の場合、潤滑油組成物の熱・酸化安定性が不十分となり、特に、長期間に渡って優れた清浄性を維持させることができなくなる傾向にある。一方、含有量が0.2質量%を超える場合、含有量に見合う効果が得られず、また、潤滑油組成物の貯蔵安定性が低下する傾向にある。
【0084】
本発明で用いられる無灰摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数6〜30のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数6〜30の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも1個有する、アミン化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル等の無灰摩擦調整剤等が挙げられる。また下記一般式(6)および(7)で表される窒素含有化合物及びその酸変性誘導体からなる群より選ばれる1種以上の化合物や、国際公開第2005/037967号パンフレットに例示されている各種無灰摩擦調整剤が挙げられる。
【0085】
【化7】

【0086】
一般式(6)において、Rは炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基、好ましくは炭素数10〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数10〜30の炭化水素基、より好ましくは炭素数12〜20のアルキル基、アルケニル基又は機能性を有する炭化水素基、特に好ましくは炭素数12〜20のアルケニル基であり、R及びR10は、それぞれ個別に、炭素数1〜30の炭化水素基、機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基又は水素、好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基、機能性を有する炭素数1〜10の炭化水素基又は水素、さらに好ましくは炭素数1〜4の炭化水素基又は水素、より好ましくは水素であり、Xは酸素又は硫黄、好ましくは酸素を示す。
【0087】
【化8】

【0088】
一般式(7)において、R11は炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基であり、好ましくは炭素数10〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数10〜30の炭化水素基、より好ましくは炭素数12〜20のアルキル基、アルケニル基又は機能性を有する炭化水素基、特に好ましくは炭素数12〜20のアルケニル基であり、R1213及びR14は、それぞれ個別に、炭素数1〜30の炭化水素基、機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基又は水素、好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基、機能性を有する炭素数1〜10の炭化水素基又は水素、より好ましくは炭素数1〜4の炭化水素基又は水素、さらに好ましくは水素を示す。
【0089】
一般式(7)で表される窒素含有化合物としては、具体的には、炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基を有するヒドラジド及びその誘導体である。R11が炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基、R12〜R14が水素の場合、炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基を有するヒドラジド、R11及びR12〜R14のいずれかが炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基であり、R12〜R14の残りが水素である場合、炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基を有するN−ヒドロカルビルヒドラジド(ヒドロカルビルは炭化水素基等を示す)である。
【0090】
本発明の潤滑油組成物において無灰摩擦調整剤を用いる場合、無灰摩擦調整剤の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、また、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。無灰摩擦調整剤の含有量が0.01質量%未満であると、その添加による摩擦低減効果が不十分となる傾向にあり、また3質量%を超えると、耐摩耗性添加剤などの効果が阻害されやすく、あるいは添加剤の溶解性が悪化する傾向にある。
【0091】
本発明においては、有機モリブデン化合物又は無灰摩擦調整剤のいずれか一方のみを用いてもよく、両者を併用してもよいが、無灰摩擦調整剤を用いることがより好ましい。
【0092】
本発明の潤滑油組成物には、さらにその性能を向上させるために、その目的に応じて潤滑油に一般的に使用されている任意の添加剤を含有させることができる。このような添加剤としては、例えば、金属系清浄剤、無灰分散剤、酸化防止剤、摩耗防止剤(又は極圧剤)、腐食防止剤、防錆剤、流動点降下剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤等の添加剤等を挙げることができる。
【0093】
金属系清浄剤としては、アルカリ金属スルホネート又はアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属フェネート又はアルカリ土類金属フェネート、及びアルカリ金属サリシレート又はアルカリ土類金属サリシレート等の正塩、塩基正塩または過塩基性塩などが挙げられる。本発明では、これらからなる群より選ばれる1種又は2種以上のアルカリ金属又はアルカリ土類金属系清浄剤、特にアルカリ土類金属系清浄剤を好ましく使用することができる。特にマグネシウム塩及び/又はカルシウム塩が好ましく、カルシウム塩がより好ましく用いられる。
【0094】
無灰分散剤としては、潤滑油に用いられる任意の無灰分散剤が使用でき、例えば、炭素数40〜400の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するモノまたはビスコハク酸イミド、炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミン、あるいは炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するポリアミン、あるいはこれらのホウ素化合物、カルボン酸、リン酸等による変成品等が挙げられる。使用に際してはこれらの中から任意に選ばれる1種類あるいは2種類以上を配合することができる。
【0095】
酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系等の無灰酸化防止剤、銅系、モリブデン系等の金属系酸化防止剤が挙げられる。具体的には、例えば、フェノール系無灰酸化防止剤としては、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)等が、アミン系無灰酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等が挙げられる。
【0096】
摩耗防止剤(または極圧剤)としては、潤滑油に用いられる任意の摩耗防止剤・極圧剤が使用できる。例えば、硫黄系、リン系、硫黄−リン系の極圧剤等が使用でき、具体的には、亜リン酸エステル類、チオ亜リン酸エステル類、ジチオ亜リン酸エステル類、トリチオ亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、ジチオリン酸エステル類、トリチオリン酸エステル類、これらのアミン塩、これらの金属塩、これらの誘導体、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ジサルファイド類、ポリサルファイド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等が挙げられる。これらの中では硫黄系極圧剤の添加が好ましく、特に硫化油脂が好ましい。
【0097】
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、又はイミダゾール系化合物等が挙げられる。
【0098】
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、又は多価アルコールエステル等が挙げられる。
【0099】
流動点降下剤としては、例えば、使用する潤滑油基油に適合するポリメタクリレート系のポリマー等が使用できる。
【0100】
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、又はポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【0101】
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、1,3,4−チアジアゾールポリスルフィド、1,3,4−チアジアゾリル−2,5−ビスジアルキルジチオカーバメート、2−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、又はβ−(o−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリル等が挙げられる。
【0102】
消泡剤としては、例えば、25℃における動粘度が0.1〜100mm/s未満のシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレートとo−ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。
【0103】
これらの添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、それぞれその含有量は組成物全量基準で、0.01〜10質量%である。
【0104】
本発明の潤滑油組成物の100℃における動粘度は、4〜12mm/sであることが必要であり、好ましくは4.5〜10mm/s、より好ましくは5〜9mm/s、特に好ましくは6〜8mm/sである。100℃における動粘度が4mm/s未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、12mm/sを超える場合には必要な低温粘度および十分な省燃費性能が得られないおそれがある。
【0105】
本発明の潤滑油組成物の40℃における動粘度は、4〜50mm/sであることが好ましく、好ましくは10〜40mm/s、より好ましくは20〜35mm/s、特に好ましくは27〜32mm/sである。40℃における動粘度が4mm/s未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、50mm/sを超える場合には必要な低温粘度および十分な省燃費性能が得られないおそれがある。
【0106】
本発明の潤滑油組成物の粘度指数は、140〜300の範囲であることが必要であり、好ましくは190以上、より好ましくは200以上、さらに好ましくは210以上、特に好ましくは220以上である。本発明の潤滑油組成物の粘度指数が140未満の場合には、HTHS粘度を維持しながら、省燃費性を向上させることが困難となるおそれがあり、さらに−35℃における低温粘度を低減させることが困難となるおそれがある。また、本発明の潤滑油組成物の粘度指数が300以上の場合には、低温流動性が悪化し、更に添加剤の溶解性やシール材料との適合性が不足することによる不具合が発生するおそれがある。
【0107】
本発明の潤滑油組成物の100℃におけるHTHS粘度は、3.0〜5.5mm/sであることが好ましく、好ましくは3.5〜5.0mm/s、より好ましくは4.0〜4.9mm/s、特に好ましくは4.2〜4.8mm/s、最も好ましくは4.3〜4.7mm/sである。ここでいう100℃におけるHTHS粘度とは、ASTMD
4683に規定される100℃での高温高せん断粘度を示す。100℃における動粘度が3.0mm/s未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、5.5mm/sを超える場合には必要な低温粘度および十分な省燃費性能が得られないおそれがある。
【0108】
本発明の潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度は、2.0〜3.5mm/sであることが好ましく、好ましくは2.3〜3.0mm/s、より好ましくは2.4〜2.8mm/s、特に好ましくは2.5〜2.7mm/sである。ここでいう150℃におけるHTHS粘度とは、ASTM ASTM D4683に規定される150℃での高温高せん断粘度を示す。150℃における動粘度が2.0mm/s未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、3.5mm/sを超える場合には必要な低温粘度および十分な省燃費性能が得られないおそれがある。
【実施例】
【0109】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【0110】
(実施例1〜2、比較例1〜4)
実施例1〜2及び比較例1〜4においては、それぞれ以下に示す基油を用いて表2に示す組成を有する潤滑油組成物を調製した。基油O−1、O−2の性状を表1に示す。
(基油)
O−1(基油1):n−パラフィン含有油を水素化分解/水素化異性化した鉱油
O−2(基油2):水素化分解基油
(添加剤)
A−1(粘度指数向上剤1):分散型ポリメタアクリレート(メチルメタクリレート及びジメチルアミノエチルメタクリレートを合計して70モル%、一般式(2)中のRが炭素数16のアルキル基であるメタクリレート、一般式(2)中のRが炭素数18のアルキル基であるメタクリレート及び一般式(2)中のRが炭素数20のアルキル基であるメタクリレートを合計して20モル%、並びに、一般式(2)中のRが炭素数22の分岐鎖状アルキル基であるメタクリレートを10モル%、を重合させて得られる共重合体。MW=400,000、Mw/Mn=2.2、PSSI=20、Mw/PSSI比=2×10
A−2(粘度指数向上剤2):非分散型ポリメタクリレート(メチルメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数12のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数13のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数14のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数15のアルキル基であるメタアクリレートとを重合させて得られる共重合体。Mw=80,000、Mw/Mn=2.7、PSSI=5、Mw/PSSI比=2×10
A−3(粘度指数向上剤3):分散型ポリメタクリレート(メチルメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数12のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数13のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数14のアルキル基であるメタアクリレートと、一般式(3)中のRが炭素数15のアルキル基であるメタアクリレートおよびジメチルアミノエチルメタクリレートとを重合させて得られる共重合体。Mw=300,000、Mw/Mn=4.0、PSSI=40、Mw/PSSI比=7500)
B−1(無灰系摩擦調整剤1):グリセリンモノオレエート
B−2(無灰系摩擦調整剤2):オレイルウレア
C−1(その他の添加剤):添加剤パッケージ(金属清浄剤、無灰分散剤、酸化防止剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、消泡剤等を含む)。
【0111】
【表1】

【0112】
[潤滑油組成物の評価]
実施例1〜2及び比較例1〜4の各潤滑油組成物について、40℃又は100℃における動粘度、粘度指数、40℃又は100℃におけるHTHS粘度、並びに−35℃におけるCCS粘度を測定した。各物性値の測定は以下の評価方法により行った。得られた結果を表1に示す。
(1)動粘度:ASTM D−445
(2)HTHS粘度:ASTM D4683
(3)CCS粘度:ASTM D5293
【0113】
【表2】

【0114】
★表2に示したように、実施例1〜2及び比較例1〜4の潤滑油組成物は150℃におけるHTHS粘度が同程度のものであるが、比較例1〜4の潤滑油組成物に比べて、実施例1〜2の潤滑油組成物は、40℃動粘度、100℃動粘度、100℃HTHS粘度およびCCS粘度が低く、低温粘度および粘度温度特性が良好であった。この結果から、本発明の潤滑油組成物が、省燃費性と低温粘度に優れ、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、150℃における高温高せん断粘度を維持しながら、省燃費性と−35℃以下における低温粘度とを両立させることができ、特に潤滑油の40℃および100℃における動粘度を低減し、粘度指数を向上し、−35℃におけるCCS粘度を著しく改善できる潤滑油組成物であることがわかる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
尿素アダクト値が4質量%以下であり且つ40℃における動粘度が25mm/s以下、粘度指数が120以上である潤滑油基油成分を、基油全量基準で10質量%〜100質量%含有する潤滑油基油と
下記一般式(1)で表される構造単位の割合が0.5〜70モル%であるポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤と、
を含有し、100℃における動粘度が4〜12mm/sであり、粘度指数が140〜300であることを特徴とする潤滑油組成物。
【化1】


[式(1)中、Rは水素又はメチル基を示し、Rは炭素数16以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。]
【請求項2】
前記ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤が分散型のポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤であることを特徴とする、請求項1に記載の潤滑油組成物。
【請求項3】
前記ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤のPSSIが40以下であり、前記ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤の重量平均分子量とPSSIの比が1×10以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
【請求項4】
前記一般式(1)中のRが炭素数20以上の分枝状炭化水素基であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
【請求項5】
有機モリブデン化合物及び無灰摩擦調整剤から選ばれる1種又は2種以上の摩擦調整剤をさらに含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。

【公開番号】特開2009−155639(P2009−155639A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−309013(P2008−309013)
【出願日】平成20年12月3日(2008.12.3)
【出願人】(000004444)新日本石油株式会社 (1,898)
【Fターム(参考)】