JP4620966B2 - 駆動系潤滑油組成物 - Google Patents
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下記(A1)および(A2)の物性を有する潤滑油基剤(A)85〜99.9重量%と
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/s
(A2)粘度指数が80以上
下記(B1)〜(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフイン共重合体(B)0.1〜15重量%とからなることを特徴としている;
(B1)エチレン含量が70〜85重量%の範囲にあること
(B2)極限粘度[η]が0.2〜0.7dl/gの範囲にあること
(B3)Mw/Mnが2.4以下であること
(B4)DSCで測定した融点が60℃以下であること。
下記(A1)〜(A2)の特性を有する潤滑油基剤(A)82〜99.85重量%、下記(B1)〜(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフイン共重合体(B)0.1〜15重量%、流動点降下剤(C)0.05〜3重量%とからなることを特徴としている;
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/sの範囲にあること
(A2)粘度指数が80以上
(B1)エチレン含量が70〜85重量%の範囲にあること
(B2)極限粘度[η]が0.2〜0.7dl/gの範囲にあること
(B3)Mw/Mnが2.4以下であること
(B4)DSCで測定した融点が60℃以下であること。
本発明に係わる駆動系潤滑油用粘度改良ポリマーは、は下記(B1)、(B2)、(B3)および(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体(B)である。
エチレン・α−オレフィン共重合体(B)のエチレン含量は、通常70〜85重量%の範囲にある。好ましくは75〜85重量%、特に好ましくは75〜80重量%であることが好ましい。
エチレン含量が上記範囲内にあるエチレン・α−オレフィン共重合体を含有する駆動系潤滑油組成物は剪断時の摩擦による発熱が少ない。
エチレン・α−オレフィン共重合体(B)の分子量は、極限粘度[η]が0.2〜1.0dl/g、好ましくは0.3〜0.9dl/g、特に好ましくは0.5〜0.8dl/gの範囲にある。0.2dl/g以下であると添加量が高くなり、経済性の面で好ましくなく、又、1.0dl/g以上では、剪断による粘度の低下が大きく、優れた剪断安定性が求められる駆動系潤滑油としては好ましくない。
エチレン・α−オレフィン共重合体(B)は、分子量分布を示す指標であるMw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)が2.4以下、好ましくは1ないし2.2の範囲にあることが望ましい。分子量分布は2.4を超えると潤滑油粘度の剪断安定性が低下する。
このようなエチレン・α−オレフィン共重合体(B)の融点は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて測定される。具体的には試料約5mgをアルミパンに詰めて200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、10℃/分で−40℃まで冷却し、−40℃で5分保持した後、10℃/分で昇温する際の吸熱曲線から求めた。本DSCによる測定で、エチレン・α−オレフィン共重合体(B)の融点は60℃以下、好ましくは55以下、さらに好もしくは50℃以下である。
本発明で使用される潤滑油基剤としては、鉱物油、およびポリ・α−オレフイン、ポリオールエステル、ジエステル等の合成油が挙げられ、鉱物油は一般に脱ワックス等の精製工程を経て用いられ、精製の仕方により性状は異なる。表1に各種潤滑油基剤の特性を示す。
本発明で使用される流動点降下剤としては、特に制限はないが、例えばメタクリル酸アルキルの(共)重合体、アクリル酸アルキルの(共)重合体、フマル酸アルキルの(共)重合体、マレイン酸アルキルの(共)重合体、アルキル化ナフタレン等が挙げられる。
潤滑油基剤(A)とエチレン・αオレフィン共重合体(B)とからなり、且つ、潤滑油基剤(A)を85〜99.9重量%、好ましくは90〜98重量%、エチレン・αオレフイン共重合体(B)を0.1〜15重量%、好ましくは2〜10重量%の割合で含有している。(A)と(B)の合計を100重量部とする。
本発明の駆動系潤滑油組成物(BB)は、例えば請求項2に記載の潤滑油組成物(AA)に流動点降下剤(C)を加えることで得られる。該駆動系潤滑油組成物(BB)中には、請求項2に記載の(A1)〜(A3)の特性を有する潤滑油基剤(A)が82〜99.85重量%、好ましくは86〜98.9重量%、更に好ましくは89〜97.7重量%、エチレン・αオレフィン共重合体(B)が0.1〜15重量%、好ましくは1〜12重量%、更に好ましくは2〜10の割合で、流動点降下剤(C)が0.05〜3重量%、好ましくは0.1〜2重量%、さらに好ましくは0.3〜1重量%の割合で含有されている。ここで(A)と(B)と(C)の合計は100重量%である。
特に駆動系潤滑油組成物(BB)が、前記(A1)〜(A3)の特性を有する鉱物油(A)82〜99.85重量%、下記(B1)〜(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフイン共重合体(B)0.1〜15重量%、流動点降下剤(C)0.05〜3重量%とからなることが好ましい;
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/sの範囲にあること
(A2)粘度指数が80以上
(A3)流動点が−25℃以上
(B1)エチレン含量が70〜85重量%の範囲にあること
(B2)極限粘度[η]が0.2〜0.7dl/gの範囲にあること
(B3)Mw/Mnが2.4以下であること
(B4)DSCで測定した融点が60℃以下であること。
この駆動系潤滑油組成物は、そのまま使用することができ、またこの駆動系潤滑油組成物にさらに他の潤滑油基剤を配合して各種の潤滑油用途に使用することもできる。
本発明の潤滑油組成物はSAE粘度規格で規定される低温・低せん断速度条件下で低い粘度を有し、ポンピング特性に優れるので特にエンジン油等の内燃機関用潤滑油として有効である。
日本電子LA500型核磁気共鳴装置を用い、オルトジクロルベンゼンとベンゼンーd6との混合溶媒(オルトジクロルベンゼン/ベンゼン−d6=3/1〜4/1(体積比))中、120℃、パルス幅45°パルス、パルス繰り返し時間5.5秒で測定した。
135℃、デカリン中で測定した。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、オルトジクロロベンゼン溶媒で、140℃で測定した。
ASTM D 445に基づいて測定を行った。尚、本実施例では試料油のK.V.が11mm2/sとなるように調整した。
・ DIN 51350−6に基づくKRL剪断試験機(テーパーベアリング式)を用いて、試料アダプターには本来の冷却水を流さずに、荷重25Kgにおいて30分間の剪断を行い、試験開始温度(20℃)からの温度上昇を測定した。
上記ASTM D445に基づいた剪断試験前後の粘度変化率を求めた。数値が大きい程、剪断による粘度低下率が大きいことを示す。
[重合例1]
充分窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃でヘプタン900mlを挿入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ氷冷しながらプロピレン7Nl、水素280mlを挿入した。次にオートクレーブを70℃まで加熱し、更に、全圧が6KGとなるようにエチレンで加圧した。オートクレーブの内圧が6KGになった所で、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)の1.0mM/mlヘキサン溶液1.0mlを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、トリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートをB換算で0.02mM、[ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロリドを0.0005mMの量で含むトルエン溶液3mlを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、5分間、オートクレーブを内温70℃になるように温度調製し、かつ圧力が6kgとなるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開始7分後、オートクレーブにポンプでメタノール5mlを挿入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に3リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を130℃、13時間、600torrで乾燥して31gのエチレン・プロピレン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表2に示す。
水素仕込み量を220mlに変えて重合時間を5分にした以外は重合例1と同様に行ない、25gのポリマーを得た。得られたポリマーの性状を表2に示す。
充分窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付連続重合反応器に、脱水精製したヘキサン1リットルを張り、8.0mmol/lに調整した、エチルアルミニウムセスキクロリド(Al(C2H5)1.5・Cl1.5)のヘキサン溶液を500ml/hの量で連続的に1時間供給した後、更に触媒として0.8mmol/lに調整したVO(OC2H5)Cl2のヘキサン溶液を500ml/hの量で、ヘキサンを500ml/hの量で連続的に供給した。一方重合器上部から、重合液器内の重合液が常に1リットルになるように重合液を連続的に抜き出した。次にバブリング管を用いてエチレンを240l/hの量で、プロピレンを60l/hの量で水素を7.4l/hの量で供給した。共重合反応は、重合器外部に取り付けられたジャケットに冷媒を循環させることにより50℃で行った。
上記条件で反応を行うと、エチレン・プロピレン共重合体を含む重合溶液が得られた。得られた重合溶液は、塩酸で脱灰した後に、大量のメタノールに投入して、エチレン・プロピレン共重合体を析出させた後、130℃で24時間減圧乾燥を行った。得られたポリマーのエチレン含量は75.4wt%、[η]は0.7dl/g、Mw/Mnは1.9、融点は45.1℃であった。
充分窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃でヘプタン900mlを挿入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ氷冷しながらプロピレン14Nl、水素280mlを挿入した。次にオートクレーブを70℃まで加熱し、更に、全圧が6KGとなるようにエチレンで加圧した。オートクレーブの内圧が6KGになった所で、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)の1.0mM/mlヘキサン溶液1.0mlを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、トリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートをB換算で0.02mM、[ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロリドを0.0005mMの量で含むトルエン溶液3mlを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、5分間、オートクレーブを内温70℃になるように温度調製し、かつ圧力が6kgとなるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開始7分後、オートクレーブにポンプでメタノール5mlを挿入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に3リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を130℃、13時間、600torrで乾燥して27gのエチレン・プロピレン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表3に示す。
水素仕込み量を220mlに変えて重合時間を5分にした以外は重合例1と同様に行ない、22gのポリマーを得た。得られたポリマーの性状を表3に示す。
充分窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付連続重合反応器に、脱水精製したヘキサン1リットルを張り、8.0mmol/lに調整した、エチルアルミニウムセスキクロリド(Al(C2H5)1.5・Cl1.5)のヘキサン溶液を500ml/hの量で連続的に1時間供給した後、更に触媒として0.8mmol/lに調整したVO(OC2H5)Cl2のヘキサン溶液を500ml/hの量で、ヘキサンを500ml/hの量で連続的に供給した。一方重合器上部から、重合液器内の重合液が常に1リットルになるように重合液を連続的に抜き出した。次にバブリング管を用いてエチレンを180l/hの量で、プロピレンを120l/hの量で水素を7.4l/hの量で供給した。共重合反応は、重合器外部に取り付けられたジャケットに冷媒を循環させることにより15℃で行った。
上記条件で反応を行うと、エチレン・プロピレン共重合体を含む重合溶液が得られた。得られた重合溶液は、塩酸で脱灰した後に、大量のメタノールに投入して、エチレン・プロピレン共重合体を析出させた後、130℃で24時間減圧乾燥を行った。得られたポリマーのエチレン含量は49.1wt%、[η]は0.7dl/g、Mw/Mnは2.0、融点はー40.4℃であった。
充分窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃でヘプタン900mlを挿入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ氷冷しながらプロピレン7Nl、水素300mlを挿入した。次にオートクレーブを70℃まで加熱し、更に、全圧が6KGとなるようにエチレンで加圧した。オートクレーブの内圧が6KGになった所で、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)の1.0mM/mlヘキサン溶液1.0mlを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、トリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートをB換算で0.02mM、[ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロリドを0.0005mMの量で含むトルエン溶液3mlを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、5分間、オートクレーブを内温70℃になるように温度調製し、かつ圧力が6kgとなるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開始3分後、オートクレーブにポンプでメタノール5mlを挿入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に3リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を130℃、13時間、600torrで乾燥して18gのエチレン・プロピレン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表4に示す。
水素仕込み量を125mlに変えて重合時間を10分にした以外は重合例1と同様に行ない、36gのポリマーを得た。得られたポリマーの性状を表4に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を90.9重量%、粘度指数向上剤として重合例1で得られたポリマーを9.1重量%用いて潤滑油を調製し、動粘度及びKRL剪断試験機で粘度変化と油温の上昇を評価した。結果を表5に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を97.7重量%、粘度指数向上剤として重合例2で得られたポリマーを2.3重量%用いて潤滑油を調製し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表5に示す。
粘度指数向上剤として重合例3で得られたポリマーを2.3重量%用いる以外は実施例2と同様に行った。結果を表5に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を97.4重量%、粘度指数向上剤として重合例2で得られたポリマーを2.3重量%、流動点降下剤(三洋化成社製アクルーブ136)を0.3重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表5に示す。
粘度指数向上剤として重合例C1で得られたポリマーを9.1重量%用いる以外は実施例1と同様に行った。結果を表6に示す。
粘度指数向上剤として重合例C2で得られたポリマーを2.3重量%用いる以外は実施例2と同様に行った。結果を表6に示す。
粘度指数向上剤として重合例C3で得られたポリマーを2.3重量%用いる以外は実施例2と同様に行った。結果を表6に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を84.7重量%、粘度指数向上剤として重合例C4で得られたポリマーを15.3重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表6に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を98.7重量%、粘度指数向上剤として、重合例C5で得られたポリマーを1.3重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表6に示す。
ベース油として、鉱油100ニュートラル(富士興産社製)を83.5重量%、粘度指数向上剤として、ポリアルキルメタクリレート(三洋化成社製アクルーブ805)を16.5重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表6に示す。
ベース油として、鉱油120ニュートラル(Exxon社製高度脱漏鉱油:ヒタノールLP−40)を97.6重量%、粘度指数向上剤として重合例2で得られたポリマーを2.4重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表7に示す。
粘度指数向上剤として重合例C2で得られたポリマーを2.4重量%用いる以外は実施例5と同様に行った。結果を表7に示す。
ベース油として、鉱油120ニュートラル(Exxon社製高度脱漏鉱油:ヒタノールLP−40)を82.5重量%、粘度指数向上剤として、ポリアルキルメタクリレート(三洋化成社製アクルーブ805)を17.5重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表7に示す。
ベース油として、ポリαオレフィン(Fortum社製NEXBASE 2004)を96.9重量%、粘度指数向上剤として重合例2で得られたポリマーを3.1重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表8に示す。
粘度指数向上剤として重合例C2で得られたポリマーを3.1重量%用いる以外は実施例6と同様に行った。結果を表8に示す。
ベース油として、ポリαオレフィン(Fortum社製NEXBASE 2004)を74.8重量%、粘度指数向上剤として、ポリアルキルメタクリレート(三洋化成社製アクルーブ805)を25.2重量%用いて潤滑油を調製し、同様の評価を行った。結果を表8に示す。
Claims (7)
- 下記(A1)および(A2)の物性を有する潤滑油基剤(A)85〜99.9重量%と
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/s
(A2)粘度指数が80以上
下記(B1)〜(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフイン共重合体(B)0.1〜15重量%とからなる駆動系潤滑油組成物(AA);
(B1)エチレン含量が70〜85重量%の範囲にあること
(B2)極限粘度[η]が0.2〜0.7dl/gの範囲にあること
(B3)Mw/Mnが2.4以下であること
(B4)DSCで測定した融点が60℃以下であること - 前記潤滑油基剤(A)が下記(A1)〜(A3)の特性を有する鉱物油であることを特徴とする請求項1に記載の駆動系潤滑油組成物(AA);
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/sの範囲にあること
(A2)粘度指数が80以上
(A3)流動点が−25℃以上 - 前記潤滑油基剤(A)が下記(A4)〜(A6)の特性を有する鉱物油であることを特徴とする請求項1に記載の駆動系潤滑油組成物(AA)
(A4)100℃における動粘度が2〜40mm2/sの範囲にあること
(A5)粘度指数が80以上
(A6)流動点が−35℃以下 - 前記潤滑油基剤(A)がポリαオレフィンであることを特徴とする請求項1に記載の駆動系潤滑油組成物(AA);
- 下記(A1)〜(A2)の特性を有する潤滑油基剤(A)82〜99.85重量%、下記(B1)〜(B4)の特性を有するエチレン・α−オレフイン共重合体(B)0.1〜15重量%、流動点降下剤(C)0.05〜3重量%とからなる駆動系潤滑油組成物(BB);
(A1)100℃における動粘度が2〜40mm2/sの範囲にあること
(A2)粘度指数が80以上
(B1)エチレン含量が70〜85重量%の範囲にあること
(B2)極限粘度[η]が0.2〜0.7dl/gの範囲にあること
(B3)Mw/Mnが2.4以下であること
(B4)DSCで測定した融点が60℃以下であること。 - 潤滑油基剤が鉱物油であることを特徴とする請求項5記載の駆動系潤滑油組成物(BB)。
- 潤滑油基剤が(A3)流動点が−25℃以上を満たすものであることを特徴とする請求項5または6のいずれかに記載の駆動系潤滑油組成物(BB)。
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