JP2018080287A - 潤滑油組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】 耐銅腐食性を向上させた内燃機関用の省燃費型潤滑油組成物を提供する。【解決手段】 アメリカ石油協会（ＡＰＩ）が定める基油カテゴリーにおいてグループ３に属する潤滑基油を含む基油組成物と、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤とを含有する潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物において、硫黄の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．３重量％以下であり、前記潤滑油組成物において、ＳＡＥ粘度グレードが、０Ｗ−２０、５Ｗ−２０又は５Ｗ−３０であり、粘度指数が１８５以上であり、かつ１００℃での高温高せん断粘度が７．５ｍＰａ・ｓ以下である潤滑油組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、省燃費型潤滑油組成物に関し、特に耐銅腐食性を向上させた内燃機関用の省燃費型潤滑油組成物に関する。
近年、地球温暖化防止等の環境問題により、炭酸ガス排出規制等の規制が厳しくなっている。自動車においては、車体の軽量化やエンジンシステムの改良等による省燃費化が進められているが、エンジンに使用される潤滑油においても同様に省燃費油の開発が進められている。
低燃費化を目的として熱効率を高めた高出力高効率のディーゼルエンジンが開発されている。このエンジンには鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛等の様々な金属が使用されており、潤滑油によってはこれらの金属が腐食して潤滑油中に溶出する問題が生じる場合があった。こうした金属、とりわけ、銅の腐食は、エンジン効率の悪化や、最悪エンジンの破損等の問題を生じさせるため、潤滑油には各種金属材料、とりわけ、銅材料に対する耐腐食性が求められている。
そこで、特許文献１には、（Ａ）潤滑油基油と、（Ｂ）ホウ酸含有イミドと、特定の（Ｃ）ポリ（メタ）アクリレートとを含有する内燃機関用潤滑油組成物が提案されている。当該潤滑油組成物によれば、エンジン部品からの銅溶出を抑制することが可能となる。
特開２０１５−１９６６９６
ディーゼルエンジン等は、熱負荷が高まり、これにより、潤滑油が従来よりも高温に曝される傾向にある。本発明者は、特許文献１の内燃機関用潤滑油組成物は、エンジンの熱負荷が高まると、エンジンにおける銅系材料の腐食の増大をもたらす場合があることを見出した。よって、本発明は、エンジンの熱負荷が高まった場合であっても、エンジンにおける銅系材料の腐食の増大をもたらさない潤滑油組成物、すなわち、耐銅腐食性が改善された潤滑油組成物を提供することを第１の課題とする。
さらに、本発明は、省燃費性を有する潤滑油組成物であることに加えて、耐銅腐食性を確保するとともにせん断安定性にも優れる潤滑油組成物を提供することを第２の課題とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、潤滑油組成物において、特定の基油と、特定の粘度指数向上剤とを含有し、硫黄の含有量を所定値以下とし、特定のＳＡＥ粘度グレードとし、粘度指数を所定値以上とし、且つ、粘度を所定値以下にすることにより、上記課題を解決可能なことを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、より具体的には下記［１］〜［６］を提供するものである。
［１］
アメリカ石油協会（ＡＰＩ）が定める基油カテゴリーにおいてグループ３に属する潤滑基油を含む基油組成物と、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤とを含有する潤滑油組成物であって、
前記潤滑油組成物において、硫黄の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．３重量％以下であり、
前記潤滑油組成物において、ＳＡＥ粘度グレードが、０Ｗ−２０、５Ｗ−２０又は５Ｗ−３０であり、粘度指数が１８５以上であり、かつ１００℃での高温高せん断粘度が７．５ｍＰａ・ｓ以下である潤滑油組成物。
［２］
前記基油組成物の粘度指数が１２０以上である、［１］に記載の潤滑油組成物。
［３］
前記基油組成物において、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８による％Ｃｐが９０％以上である、［１］〜［２］のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
［４］
櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の重量半減温度が３２０℃以上である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
［５］
前記潤滑油組成物において、硫黄の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．２５重量％以下である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
［６］
前記潤滑油組成物において、硫酸灰分の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．６重量％以下である、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
本発明の潤滑油組成物は、エンジンの熱負荷が高まった場合であっても、エンジンにおける銅系材料の腐食を抑制することができ、すなわち、耐銅腐食性を改善する効果を有する。また、本発明の潤滑油組成物は、優れた省燃費性を達成することができ、併せて優れたせん断安定性をも達成できる。
以下、本発明に係る潤滑油組成物の組成（具体的な成分及び各成分の配合量）、物性、用途に関して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
≪潤滑油組成物の組成及びその配合量≫
先ず、本発明に係る潤滑油組成物の成分及びその配合量に関して説明する。
［基油］
本発明の潤滑油組成物に含有する基油組成物は、アメリカ石油協会（ＡＰＩ）が定める基油カテゴリーにおいてグループ３に属する潤滑基油を含むものである。ここで、ＡＰＩが定める基油カテゴリーとは、潤滑基油の指針を作成するためにアメリカ石油協会によって定義された基油材料の広範な分類である。
グループ３の潤滑基油としては、例えば、原油を減圧蒸留して得られる潤滑油留分に対して、高度水素化精製手段を適用することにより得られたパラフィン系鉱油、天然ガスの液体燃料化技術であるフィッシャートロプッシュ法により合成されたＧＴＬ（ガストゥリキッド）ワックス，又は，更に脱ろうプロセスを経由して生成されるワックスが，溶剤脱ろう後に更にイソパラフィンに変換して脱ろうするプロセスであるイソデワックス（ＩＳＯＤＥＷＡＸ）プロセスにより精製された基油、モービルワックス（ＷＡＸ）異性化プロセスにより精製された基油、等を挙げることができる。
本発明の基油組成物は、グループ３に属する潤滑基油に加えて、グループ１〜２及び４〜５に属する潤滑基油をさらに含んでもよい。
本発明の基油組成物の粘度指数は、１２０以上であることが好ましく、１３０以上であることがより好ましい。粘度指数が１２０を下回ると、低温時における粘度が高くなり、粘性抵抗が増すことによるエンジン摩擦が増加し、燃費性能の低下が懸念される。なお、粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３（２０００）に準拠して、４０℃、１００℃における動粘度を測定し、得られた測定値から粘度指数を算出する。本発明の基油組成物の１００℃における動粘度は、特に制限されないが、好ましくは２〜１２ｍｍ２／ｓ、より好ましくは３〜１２ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは５〜１２ｍｍ２／ｓである。１００℃における動粘度が２ｍｍ２／ｓを下回ると、基油組成物としての動粘度を得るために多量の粘度指数向上剤を使用する必要があり、その場合せん断安定性の悪化が懸念される。一方、１００℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓを上回ると、低温時における動粘度が高くなり、粘性抵抗が増してエンジン摩擦を下げることが困難となる。また、本発明の基油組成物の４０℃における動粘度は、特に制限されないが、５〜６０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは１０〜５５ｍｍ２／ｓであってもよい。さらに好ましくは１５〜５０ｍｍ２/ｓである。４０℃、１００℃における動粘度は、上記の通り、ＪＩＳ Ｋ２２８３（２０００）に準拠して、測定することができる。
本発明の基油組成物において、％Ｃｐが９０％以上であることが好ましく、９２％以上であることがより好ましい。％Ｃｐが９０％を下回ると、基油の粘度指数が低下し、潤滑油時の粘度指数を高めるために多量の粘度指数向上剤が必要となる。そのため高温清浄性やせん断安定性に悪影響を与えてしまう。また、酸化安定性が悪化してしまうという点で好ましくない。本発明における基油の％Ｃｐはｎ−ｄ−Ｍ分析：ＡＳＴＭ Ｄ３２３８により測定される。なお、％Ｃｐとは、環分析ｎ−ｄ−Ｍ法にて算出したパラフィン分の割合（百分率）を示し、ＡＳＴＭ Ｄ−３２３８に従って測定されたものである。
本発明の基油組成物におけるグループ３に属する潤滑基油の含有量は特に制限されないが、基油組成物の全量基準で７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上の範囲を例示することができる。尚、グループ１〜２及び４〜５に属する潤滑基油を本発明の基油組成物に含有させる場合には、特に制限されないが、基油組成物の全量基準で、好ましくは１５重量％以下の範囲を例示することができる。
本発明の潤滑油組成物における基油組成物の含有量は、特に制限されないが、潤滑油組成物の全量基準で５０〜９０質量％、好ましくは６０〜９０質量％、より好ましくは７０〜８５質量％の範囲を例示することができる。
［櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤］
本発明の潤滑油組成物に用いられる櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、重量半減温度が３１０℃以上であることを特徴とするものである。
ここで、「櫛形ポリマー」は、当業界に公知のものであり、幹部分（幹ポリマー鎖）中に枝部分（枝ポリマー鎖）に繋がる三叉分岐点を有し、しかも該枝部分自体も、主鎖中に側鎖に繋がる三叉分岐点を有するポリマーをいう。言い換えれば、「櫛形ポリマー」は、ポリマー主鎖に対して複数の伸長した側鎖を櫛状に有するポリマーを表す一般的な総称である。
本発明でいう「櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤」とは、櫛形ポリマーであるポリメタクリレート（ＰＭＡ）系粘度指数向上剤をいう。櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、当業界に公知のものであり、例えば、特表２０１０−５３２８０５号及び特表２０１３−５３６２９３号に記載されている。
本願発明の実施形態に係る櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、例えば、メタクリレート系のマクロモノマーと、メタクリレート系のモノマーとの共重合で得られた櫛型構造のポリマー（櫛型ポリマー）であってもよい。また、該櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、ポリアルキル（メタ）アクリレート系の主鎖と炭素数が少なくとも５０の長い炭化水素側鎖とで形成された櫛型ポリマーであってもよい。
さらに、本発明の実施形態に係る櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、例えば、メタクリレート系のモノマーのみをモノマー成分とする重合体であっても、メタクリレート系のモノマーとそれ以外のモノマーとの共重合体であっても、構造の一部にポリメタクリレート以外の高分子化合物を含有するものであってもよい。また、該櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、分子構造中にアミノ基やスルホン酸基等の極性基を有する分散型であっても、これを有しない非分散型であってもよい。上記において、メタクリレート系のモノマーの含有量は、前記櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の全重基準で、７０重量％以上であることが好適であり、８０重量％以上であることがさらに好適であり、９０重量％以上であることがもっとも好適である。
次いで、本発明でいう「重量半減温度」とは、熱重量分析において、試料重量が半分になった時の温度をいう。前記熱重量分析においては、Ｎ２雰囲気下で常温（２５℃付近）から５００℃まで１０℃／分で昇温したときの重量減少を測定する。測定は、示差熱熱重量同時測定装置（機種名：ＴＧ／ＤＴＡ６２００、製造メーカー名：株式会社日立ハイテクサイエンス）を用いる。
本発明の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の重量半減温度は、重量半減温度が３１０℃以上であることが必要であり、より好ましくは３２０℃以上、更に好ましくは３８０℃以上である。低燃費化のトレンドであるエンジンのダウンサイジング、高過給化にともない、ピストン周辺でのエンジンオイル熱負荷が高まりつつあり、オイルが接触するピストン部位が３００℃周辺になる場合がある。従って、炭化しやすい高分子粘度指数向上剤の耐熱温度が、特に省燃費性を向上する一方、分解生成物が金属品に悪影響を与えるポリメタクリレート系粘度指数向上剤の耐熱温度がエンジン保護のために重要となってきている。熱重量分析における重量半減温度が３１０℃以上であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、エンジン内で分解生成物が発生しにくく、各金属部位に腐食など悪影響を与えにくい。また、重量半減温度が３１０℃以下であると、エンジン内で分解が起こりやすく、分解によって生成した化合物がエンジン内部品と反応し腐食を促進するという点において好ましくない。
また、本発明の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、重量平均分子量が２０〜６０万であることが好適であり、２５〜５０万であることがさらに好適であり、３０〜４５万であることがもっとも好適である。なお、重量平均分子量については、例えば、昭和電工株式会社製、高速液体クロマトグラフィーのＳｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１を使用し、測定条件は、温度は４０℃、検出器は示差屈折率検出器（ＲＩ）、キャリア流量はＴＨＦ−１．０ｍｌ／ｍｉｎ（Ｒｅｆ ０．３ｍｌ／ｍｉｎ）、試料注入量は１００μｌ、カラムは｛ＫＦ−Ｇ（Ｓｈｏｄｅｘ）×１、ＫＦ−８０５Ｌ（Ｓｈｏｄｅｘ×２）｝、とし、ピークの分子量に相当する範囲を使用して、平均分子量（ポリスチレン換算における重量平均分子量、数平均分子量）を解析（算出）することができる。
本発明の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤としては、上記のように、非分散型及び分散型のいずれを用いてもよい。高温高せん断条件下においてもピストン等へのデポジットの付着量を抑え、ピストン清浄性が高いという点から、非分散型の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いることが好ましい。
櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の製造方法は、当業界において公知である。例えば、特表２０１０−５３２８０５号及び特表２０１３−５３６２９３号に記載された製造方法に従って、メタクリレート系のマクロモノマーと、メタクリレート系のモノマーとの共重合で得られた櫛型構造のポリマー（櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤）を製造することができる。次いで、当業者は、前記の熱重量分析に従って、このようにして製造された櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤から、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を適宜選択することができる。
なお、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、市販品を購入してもよい。
また、本発明の潤滑油組成物は、櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤以外の粘度指数向上剤を含有してもよい。このような粘度指数向上剤の一例としては、非櫛形ＰＭＡ（ポリメタクリレート）系粘度指数向上剤、ＯＣＰ（オレフィンコポリマー）系粘度指数向上剤及びＳＣＰ（スチレンジエンコポリマー）系粘度指数向上剤からなる群より選択される１種以上のポリマーが挙げられる。
非櫛形ＰＭＡ（ポリメタクリレート）系粘度指数向上剤としては、特に限定されず公知のものを使用可能であるが、重量平均分子量が１０万〜４０万であることが好適である。なお、このような非櫛形ＰＭＡ系粘度指数向上剤としては、具体的には、特開２０１４−１２５５６９号に記載されたもの等を例示できる。
ＯＣＰ（オレフィンコポリマー）系粘度指数向上剤としては、特に限定されず公知のものを使用可能であるが、重量平均分子量が５万〜３０万であることが好適である。なお、このようなＯＣＰ系粘度指数向上剤としては、具体的には、特開２０１４−１２５５６９号に記載されたもの等を例示できる。
ＳＣＰ（スチレンジエンコポリマー）系粘度指数向上剤としては、特に限定されず公知のものを使用可能であるが、重量平均分子量が２０万〜１００万であることが好適である。このようなＳＣＰ系粘度指数向上剤としては、具体的には、Ｉｎｆｉｎｅｕｍ（登録商標） ＳＶ１５０等を例示できる。
なお、本発明の潤滑油組成物は、粘度指数向上剤として、櫛形ポリメタクリレート以外の櫛形ポリマーを含有していてもよい。
なお、このような粘度指数向上剤（重量平均分子量が５万以上となるポリマー）は、取扱いを容易にするため、適宜の液体媒体に希釈された状態で配合されてもよい。
粘度指数向上剤の含有量（全体の粘度指数向上剤含有量）は、特に限定されず、適宜変更可能であり、例えば、潤滑油組成物の全質量を基準として、０．０５〜２０重量％等とすればよい。全体の粘度指数向上剤のうちの櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の割合は、０％より大きく、１００％以下である。
［硫黄の含有量］
本発明の潤滑油組成物において、硫黄の含有量は、潤滑油組成物の全量に対して、０．３重量％以下であることが必要であり、より好ましくは０．２７５重量％以下、更に好ましくは０．２５重量％以下である。なお、本発明の潤滑油組成物における硫黄の含有量は、０重量％であってもよい。硫黄の含有量は、０．３重量％以下であると、エンジン内部品、特に銅合金と硫化物を形成しにくくなるという効果がある。一方、硫黄の含有量が０．３重量％を超えると、エンジン内部品と反応し硫化物を生成しやすくなるという点で好ましくない。
なお、本発明の潤滑油組成物における硫黄の含有量は、紫外蛍光法（ＡＳＴＭ Ｄ４２９４準拠）を用いて測定された値である。
なお、本発明の潤滑油組成物における硫酸灰分量は、潤滑油組成物の全量に対して、０．６重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５５重量％以下、更に好ましくは０．５０重量％以下である。硫酸灰分量は、０．６重量％以下であると、燃焼室で生じた煤分を除去する目的で設置されている、後処理装置であるＤＰＦの目詰まりを軽減できるという効果がある。一方、硫酸灰分量は、０．６重量％以上であるとＤＰＦの目詰まりが発生しやすくなるという欠点がある。ＤＰＦ目詰まりが多くなると、燃料のポスト噴射によるＤＰＦ内に蓄積した煤の強制燃焼頻度が高まるため、燃料消費量が増加し燃費悪化に繋がる。
なお、本発明の潤滑油組成物における硫酸灰分量は、ＡＳＴＭ Ｄ８７４準拠にて測定された値である。
［その他の成分］
必要に応じて、本発明に係る潤滑油組成物は、さらに、酸化防止剤、摩擦調整剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤などを含むことが出来る。また、無灰系分散剤、金属含有清浄剤、アルキルジチオリン酸亜鉛、酸化防止剤などの添加剤を予め適度に混合したパッケージ化した添加剤パッケージなども使用可能であり、また、上記添加剤とパッケージの併用も可能である。
≪潤滑油組成物の製造方法≫
本発明の潤滑油組成物の製造方法は、基油、粘度指数向上剤、及び必要に応じて添加する上記の各種添加剤を適宜混合すればよく、その混合順序は特に限定されるものではない。
≪潤滑油組成物の性状≫
本発明の潤滑油組成物の粘度指数は１８５以上であることが必要である。当該粘度指数は、好ましくは２００以上、より好ましくは２１０以上である。粘度指数が１８５を下回ると、低温時における粘度が高くなり、粘性抵抗が増すことによるエンジン摩擦が増加し、燃費性能の低下が懸念される。なお、粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３（２０００）に準拠して、４０℃、１００℃における動粘度を測定し、得られた測定値から粘度指数を算出する。
本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、特に制限されないが、好ましくは２〜１２ｍｍ２／ｓ、より好ましくは３〜１２ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは５〜１２ｍｍ２／ｓである。１００℃における動粘度が２ｍｍ２／ｓを下回ると、潤滑油組成物としての動粘度を得るために多量の粘度指数向上剤を使用する必要があり、その場合せん断安定性の悪化が懸念される。一方、１００℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓを上回ると、低温時における動粘度が高くなり、粘性抵抗が増してエンジン摩擦を下げることが困難となる。また、本発明の潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、特に制限されないが、５〜６０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは１０〜５５ｍｍ２／ｓであってもよい。さらに好ましくは１５〜５０ｍｍ２/ｓである。４０℃、１００℃における動粘度は、上記の通り、ＪＩＳ Ｋ２２８３（２０００）に準拠して、測定することができる。
また、本発明の潤滑油組成物のＳＡＥ粘度グレードは、０Ｗ−２０、５Ｗ−２０又は５Ｗ−３０である。これらのＳＡＥ粘度グレードにおいて高い粘度指数による燃費低減効果が期待できる。調合時の粘度調整に際しては、これらのＳＡＥ粘度グレードに適合するよう、その配合量を調整することが望ましい。
本発明の潤滑油組成物の１００℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）は、７．５ｍＰａ・ｓ以下であることが必要である。当該高温高せん断粘度は、好ましくは５．０ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは３．０ｍＰａ・ｓ以下である。１００℃での高温高せん断粘度が７．５ｍＰａ・ｓ以下である場合には優れた省燃費性が得られる。一方、１００℃での高温高せん断粘度が７．５ｍＰａ・ｓを上回ると、省燃費性を向上させることが困難となるおそれがある。なお、１００℃での高温高せん断粘度は、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ法で測定されており、ＡＳＴＭ Ｄ５４８１試験法に準拠し、その温度条件を１００℃として測定（せん断速度は１．０＊１０６）された値である。
また、本発明に係る潤滑油組成物は、耐銅腐食性を示すとともに、併せてせん断安定性及び省燃費性においても優れた効果を発揮するものである。以下、本発明に係る潤滑油組成物の各物性に関して説明する。
（耐銅腐食性）
粘度指数向上剤を分解させることを目的に、高温清浄試験（ピストンコーキング試験、特許第４１３３１３３号（シェブロンジャパン株式会社、潤滑油のピストンアンダークラウン堆積性試験装置）に記されている試験機）で劣化油を作成する。試験条件は、ピストン温度３００℃、油温１２０℃、油量２５０ｍｌ、吐出量１５ｍｌ／分とする。高温清浄性試験後劣化油に銅板浸漬させ、オイルの銅腐食性を評価。試験条件は、油温１４０℃、油量３０ｍｌ、銅板はＩＳＯＴ用銅板を１ｃｍ×１．５ｃｍに切断して使用。油中銅濃度は試験法ＪＰＩ ５Ｓ−４４−１１に準拠して測定する。劣化油の銅板腐食試験後の油中銅濃度が２０ｐｐｍを下回っている場合、優れた耐銅腐食性能を有していると考えられる。下記の実施例・比較例においては、銅板腐食試験後の油中銅濃度が２０ｐｐｍを下回っている場合には〇、２０ｐｐｍを上回っている場合には×とした。
（省燃費性）
粘度グレードを０Ｗ−２０、５Ｗ−２０、５Ｗ−３０としたときの１００℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）で規定する。文献（環境ディーゼルエンジン油の動向、トライボロジスト, 59 (2014) 387）に記載されているように、燃費改善率と１００℃でのＨＴＨＳ粘度に良い相関があることが報告されている。１００℃でのＨＴＨＳ粘度が７．５ｍＰａ・ｓより低い場合に優れた省燃費性が得られると考えられる。ここで、ＨＴＨＳ粘度はＣａｐｉｌｌａｒｙ法で測定されており、ＡＳＴＭ Ｄ５４８１試験法に準拠し、その温度条件を１００℃として測定（せん断速度は１．０＊１０６）された値である。下記の実施例・比較例においては、ＨＴＨＳ１００℃粘度で７．５ｍＰａ・ｓ以下であるものを〇、７．５ｍＰａ・ｓを上回るものを×とした。
（せん断安定性）
せん断安定性は、ＡＳＴＭＤ６２７８に準拠したディーゼルインジェクター法により３０サイクル試験した後、試験前の１００℃における動粘度に対する試験後の１００℃における動粘度の低下率で評価する。この値が小さいほどせん断安定性に優れることを表す。せん断安定性試験の動粘度の低下率の値は、好適には２％以下である。下記の実施例・比較例においては、ＢＯＳＣＨせん断試験後における１００℃における動粘度の低下率が２％以下のものを○、２％を超えるものについては×とした。
≪潤滑油組成物の用途≫
本発明の潤滑油組成物は、種々のエンジン機関に適用でき、ガソリンエンジン機関用、ディーゼルエンジン機関用、ガスエンジン機関用等に限定されるものではないが、好ましくはガソリンエンジン機関用又はディーゼルエンジン機関用において使用することができる。
≪作用機序≫
本発明は、潤滑油組成物において、特定の基油と、特定の粘度指数向上剤とを含有し、硫黄の含有量を所定値以下とし、特定のＳＡＥ粘度グレードとし、粘度指数を所定値以上とし、且つ、粘度を所定値以下にすることにより、省燃費性とともに、併せて耐銅腐食性とせん断安定性及においても優れた効果を発揮し得ることを見出したものである。ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の熱分解温度を高めることで、ポリメタクリレートの分解により生成する酸がエンジン部品の銅と反応し銅溶出を促進させる。また、潤滑油組成物中の硫黄濃度が高いほど、硫黄が銅と反応し溶出を促進させる。または硫黄化合物が潤滑油の酸化劣化を促進し、酸化劣化によって生成した酸が銅と反応し、銅腐食を促進させる可能性が考えられる。これらの作用が複雑に相互作用していることが推察される。当該効果は、上記の特定の組み合わせにより奏される相乗効果であって、全くの予想外の効果である。
次に、本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
≪原料≫
本実施例に用いられた原料は、以下の通りである。
（基油）
基油Ａ：フィッシャートロプシュ合成により得られる基油で、４０℃における動粘度は１７．９４ｍｍ２／ｓであり、１００℃における動粘度は、４．０５３ｍｍ２／ｓであり、粘度指数が１２７であり、％Ｃｐが９３．２であるグループ３に属する基油である。
基油Ｂ：フィッシャートロプシュ合成により得られる基油で、４０℃における動粘度は、４３．７０ｍｍ２／ｓであり、１００℃における動粘度は、７．５８０ｍｍ２／ｓであり、粘度指数が１４１であり、％Ｃｐが９１．４であるグループ３に属する基油である。
基油Ｃ：４０℃における動粘度は、２５．２０ｍｍ２／ｓであり、１００℃における動粘度は、４．７２７ｍｍ２／ｓであり、粘度指数が１０６であり、％Ｃｐが６８．１であるグループ１に属する基油である。
基油Ｄ：４０℃における動粘度は、ｍｍ２／ｓであり、１００℃における動粘度は、９５．０２ｍｍ２／ｓであり、粘度指数が１１．１３であり、％Ｃｐが６９．５であるグループ１に属する基油である。
（パッケージ添加剤）
パッケージ添加剤：１１．７％添加時に硫酸灰分が０．４６％となるＤＬ−１相当のパッケージ添加剤である。
（耐摩耗剤）
耐摩耗剤：耐摩耗剤として、ここでは炭素数４及び６のアルキル基の付いた、リン含有量７．２質量％、亜鉛含有量７．７質量％であり２級のジアルキルジチオリン酸亜鉛を用いた。
（粘度指数向上剤）
粘度指数向上剤溶液Ａ（櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤）：重量平均分子量が４０万であり、重量半減温度が３２０℃である、非分散型の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤である。
粘度指数向上剤溶液Ｂ（櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤）：重量平均分子量が４０万であり、重量半減温度が３８０℃である、非分散型の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤である。
粘度指数向上剤溶液Ｃ（櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤）：重量平均分子量が４０万であり、重量半減温度が３００℃である、非分散型の櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤である。
粘度指数向上剤溶液Ｄ（櫛形でないポリメタクリレート系粘度指数向上剤）：重量平均分子量が１５万であり、重量半減温度が３００℃である、非分散型の非櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤である。
粘度指数向上剤溶液Ｅ（オレフィンコポリマー系粘度指数向上剤）：重量平均分子量が１５万であり、重量半減温度が４５０℃である、非分散型のオレフィンコポリマー系粘度指数向上剤である。
（消泡剤）
ＤＣＦ ３ｍａｓｓ％溶液：重量平均分子量約３万のポリメチルシロキサン（シリコーンオイル）をＪＩＳ１号灯油へ３質量％溶解したものを消泡剤として使用した。
前記の原料を表１に示す配合とし、本実施例１〜５及び比較例１〜５に係る潤滑油組成物を得た。
Figure 2018080287
≪試験≫
実施例及び比較例について、耐銅腐食性、省燃費性、せん断安定性について、前述の試験方法により各試験を行った。なお、表１中のＣｕ腐食性（＊）、燃費（＊）、せん断安定性（＊）は以下を意味する。
Ｃｕ腐食性（＊）：Ｃｕ板腐食試験でＣｕ溶出量が２０ｐｐｍ以下の場合・・・〇
燃費（＊）：ＨＴＨＳ１００℃粘度で７．５ｍＰａ・ｓ以下である場合・・・〇
せん断安定性（＊）：Ｂｏｓｃｈせん断試験で△Ｖｋ１００ が２%以下である場合・・・〇
≪結果≫
表１に示す結果から、本発明に係る実施例１〜５は、いずれも、耐銅腐食性、省燃費性、せん断安定性に優れている。
一方、 比較例１は、櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いた場合であっても、重量半減温度が３１０℃以下である場合には、耐銅腐食性が劣ったことを示す。
比較例２は、非櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いた場合には、耐銅腐食性及びせん断安定性が劣ったことを示す。
比較例３は、重量半減温度が３１０℃以上である粘度指数向上剤であっても、オレフィンコポリマー系粘度指数向上剤を用いた場合には、せん断安定性が劣ったことを示す。
比較例４は、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いた場合であっても、グループ１に属する基油を用いて、硫黄の含有量が０．３重量％以上である場合には、耐銅腐食性及び省燃費性が劣ったことを示す。
比較例５は、重量半減温度が３１０℃以下である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いて、且つ、硫黄の含有量が０．３重量％以上である場合には、耐銅腐食性及び省燃費性が劣ったことを示す。
以上の点より、耐銅腐食性と、省燃費性と、せん断安定性との全てにおける優れた効果は、本発明に係る特定の組み合わせによって奏される相乗効果であることがわかった。

Claims (6)

  1. アメリカ石油協会（ＡＰＩ）が定める基油カテゴリーにおいてグループ３に属する潤滑基油を含む基油組成物と、重量半減温度が３１０℃以上である櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤とを含有する潤滑油組成物であって、
    前記潤滑油組成物において、硫黄の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．３重量％以下であり、
    前記潤滑油組成物において、ＳＡＥ粘度グレードが、０Ｗ−２０、５Ｗ−２０又は５Ｗ−３０であり、粘度指数が１８５以上であり、かつ１００℃での高温高せん断粘度が７．５ｍＰａ・ｓ以下である潤滑油組成物。
  2. 前記基油組成物の粘度指数が１２０以上である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
  3. 前記基油組成物において、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８による％Ｃｐが９０％以上である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  4. 櫛形ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の重量半減温度が３２０℃以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  5. 前記潤滑油組成物において、硫黄の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．２５重量％以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  6. 前記潤滑油組成物において、硫酸灰分の含有量が、前記潤滑油組成物の全重基準で、０．６重量％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
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