JP5700657B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、基油として精製度の高い、また粘度指数の高い高性能基油を使用し、かつ摩擦調整剤としてモリブデン化合物を使用した場合であっても、モリブデン化合物が沈殿することのない、省燃費性に優れた潤滑油組成物を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、100℃における動粘度が1〜6mm2/sであり、かつ、%CPが70以上、%CAが2以下である潤滑油基油に、(A)少なくともポリオレフィンからなる高分子モノマーと(メタ)アクリレートモノマーの共重合体である粘度指数向上剤、および(B)有機モリブデンをモリブデン量で1000質量ppm以上含有してなる潤滑油組成物である。
本発明の潤滑油組成物における潤滑油基油としては、100℃における動粘度が1〜6mm2/sであり、かつ、%CPが70以上、%CAが2以下である潤滑油基油(以下、「本発明に係る潤滑油基油」という。)が用いられる。
(1)パラフィン基系原油および/または混合基系原油の常圧蒸留による留出油。
(2)パラフィン基系原油および/または混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留による留出油(WVGO)。
(3)潤滑油脱ろう工程により得られるワックス(スラックワックス等)および/またはガストゥリキッド(GTL)プロセス等により得られる合成ワックス(フィッシャートロプシュワックス、GTLワックス等)。
(4)基油(1)〜(3)から選ばれる1種または2種以上の混合油および/または当該混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油。
(5)基油(1)〜(4)から選ばれる2種以上の混合油。
(6)基油(1)、(2)、(3)、(4)または(5)の脱れき油(DAO)。
(7)基油(6)のマイルドハイドロクラッキング処理油(MHC)。
(8)基油(1)〜(7)から選ばれる2種以上の混合油。
(9)上記基油(1)〜(8)から選ばれる基油または当該基油から回収された潤滑油留分を水素化分解し、その生成物またはその生成物から蒸留等により回収される潤滑油留分について溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、または当該脱ろう処理をした後に蒸留することによって得られる水素化分解鉱油。
(10)上記基油(1)〜(8)から選ばれる基油または当該基油から回収された潤滑油留分を水素化異性化し、その生成物またはその生成物から蒸留等により回収される潤滑油留分について溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、または、当該脱ろう処理をしたあとに蒸留することによって得られる水素化異性化鉱油。
(I)100℃における動粘度が1.5mm2/s以上3.5mm2/s未満、より好ましくは2.0〜3.0mm2/sの潤滑油基油
(II)100℃における動粘度が3.5mm2/s以上4.5mm2/s未満、より好ましくは3.5〜4.1mm2/sの潤滑油基油
(III)100℃における動粘度が4.5〜10mm2/s、より好ましくは4.8〜9mm2/s、特に好ましくは5.5〜8.0mm2/sの潤滑油基油。
(IV)40℃における動粘度が6.0mm2/s以上12mm2/s未満、より好ましくは8.0〜11mm2/sの潤滑油基油
(V)40℃における動粘度が12mm2/s以上28mm2/s未満、より好ましくは13〜19mm2/sの潤滑油基油
(VI)40℃における動粘度が28〜50mm2/s、より好ましくは29〜45mm2/s、特に好ましくは30〜40mm2/sの潤滑油基油。
なお、本発明でいう粘度指数とは、JIS K 2283−1993に準拠して測定された粘度指数を意味する。
また、飽和分の分離方法、あるいは環状飽和分、非環状飽和分等の組成分析の際には、同様の結果が得られる類似の方法を使用することができる。例えば、上記の他、ASTMD 2425−93に記載の方法、ASTM D 2549−91に記載の方法、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)による方法、あるいはこれらの方法を改良した方法等を挙げることができる。
合成系基油としては、ポリα−オレフィンまたはその水素化物、イソブテンオリゴマーまたはその水素化物、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またはコオリゴマー(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)およびそれらの水素化物が挙げられる。
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また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。
この高分子モノマーの数平均分子量は500〜50000であり、好ましくは1500〜5000である。分子量が500より小さいと、モリブデン化合物の沈降を防ぐ効果が認められない。また分子量が50000を超えると、粘度指数向上効果が小さくなる。
(C):下記一般式(1)で表される構造を有し、式中のR1が水素原子又はメチル基であり、R2が炭素数1〜4のアルキル基であるアクリル系モノマー
(D):下記一般式(1)で表される構造を有し、式中のR1が水素原子又はメチル基であり、R2が炭素数5〜10であるアルキル基であるアクリル系モノマー
(E):下記一般式(1)で表される構造を有し、式中のR1が水素原子又はメチル基であり、R2が炭素数11〜18であるアルキル基であるアクリル系モノマー
(F):下記一般式(1)で表される構造を有し、式中のR1が水素原子又はメチル基であり、R2が炭素数19〜30であるアルキル基であるアクリル系モノマー
炭素数1から30の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖又は分枝のペンチル基、直鎖又は分枝のヘキシル基、直鎖又は分枝のヘプチル基、直鎖又は分枝のオクチル基、直鎖又は分枝のノニル基、直鎖又は分枝のデシル基、直鎖又は分枝のウンデシル基、直鎖又は分枝のドデシル基、直鎖又は分枝のトリデシル基、直鎖又は分枝のテトラデシル基、直鎖又は分枝のペンタデシル基、直鎖又は分枝のヘキサデシル基、直鎖又は分枝のヘプタデシル基、直鎖又は分枝のオクタデシル基、直鎖又は分枝のノナデシル基、直鎖又は分枝のイコシル基、直鎖又は分枝のヘンイコシル基、直鎖又は分枝のドコシル基、直鎖又は分枝のトリコシル基、直鎖又は分枝のテトラコシル基等の炭素数1〜30のアルキル基等が挙げられる。
[式(4)中、aは100℃における動粘度の増粘効果を示し、Xは前記潤滑油基油と前記粘度指数向上剤3質量%との混合物の100℃における動粘度(単位:mm2/s)を示し、X0は前記潤滑油基油の100℃における動粘度(単位:mm2/s)を示す。]
[式(5)中、cは150℃におけるHTHS粘度の増粘効果を示し、Yは前記潤滑油基油と前記粘度指数向上剤3質量%との混合物の150℃におけるHTHS粘度(単位:mPa・s)を示し、Y0は前記潤滑油基油の150℃におけるHTHS粘度(単位:mPa・s)を示す。]
[式(6)中、bは40℃における動粘度の増粘効果を示し、Zは前記潤滑油基油と前記粘度指数向上剤3質量%との混合物の40℃における動粘度(単位:mm2/s)を示し、Z0は前記潤滑油基油の40℃における動粘度(単位:mm2/s)を示す。]
M1/M2はより好ましくは6.5以下であり、さらに好ましくは6.0以下であり、特に好ましくは5.5以下であり、最も好ましくは5.0以下である。また、好ましくは1.5以上であり、さらに好ましくは2.0以上であり、特に好ましくは2.5以上であり、最も好ましくは3.0以上である。M1/M2が7.0を超える場合は、有機モリブデンの溶解性が悪化するおそれがある。また、M1/M2が1.5未満の場合は、必要とする省燃費性が得られない恐れがある。
すなわち、M1/M2はポリメタクリレート側鎖の特定のβ分岐構造と特定の直鎖構造の割合を意味する。
なお、13C−NMR測定にあたっては、サンプルとして試料0.5gに3gの重クロロホルムを加えて希釈したものを使用し、測定温度は室温、共鳴周波数は125MHzとし、測定法はゲート付デカップリング法を使用した。
(a)化学シフト29−31ppmの積分強度の合計(特定のβ分岐構造に起因する積分強度の合計)、及び
(b)化学シフト64−66ppmの積分強度の合計(特定の直鎖構造に起因する積分強度の合計)
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、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またはアミン塩、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。
他の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、例えば無灰摩擦調整剤が挙げられる。
無灰摩擦調整剤としては、例えば、炭素数6〜30のアルキル基またはアルケニル基、特に炭素数6〜30の直鎖アルキル基また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が挙げられる。また下記一般式(7)および(8)で表される窒素含有化合物およ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。
本発明の潤滑油組成物は、省燃費性と潤滑性に優れ、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℃のHTHS粘度を一定レベルに維持しながら、燃費向上にとって効果的である、潤滑油の40℃および100℃における動粘度および100℃のHTHS粘度を著しく低減させたものである。このような優れた特性を有する本発明の潤滑油組成物は、省燃費ガソリンエンジン油、省燃費ディーゼルエンジン油等の省燃費エンジン油として好適に使用することができる。
表1に示すように、本発明の潤滑油組成物(実施例1〜2)および比較用の潤滑油組成物(比較例1〜2)を調製した。なお、表1において、粘度指数向上剤および添加剤の添加量(質量%)は潤滑油組成物全量基準によるものである。
これらの組成物について、新油、および0℃、4週間静置後における油層の有機モリブデン濃度の変化について試験を行った。その結果を表1に示す。
(1)サンプルを100mlスクリュー管2本にそれぞれ90ml注入する。
(2)1本のサンプル管を0℃恒温槽内、他の1本を室温で4週間静置する。
(3)0℃恒温槽で4週間静置したサンプルは、取り出した後、直ちに上澄み液を採取する。
(4)0℃恒温槽で4週間静置後の上澄み液および室温4週間静置後のサンプルをICP分析でMoを定量分析する。
Claims (4)
- 100℃における動粘度が1〜6mm2/sであり、かつ、%CPが70以上、%CAが2以下である潤滑油基油に、(A)少なくともポリオレフィンからなる高分子モノマーと(メタ)アクリレートモノマーの共重合体である粘度指数向上剤、および(B)有機モリブデンをモリブデン量で1000質量ppm以上含有してなる潤滑油組成物。
- 前記粘度指数向上剤が、100℃における動粘度の粘度増加効果aと150℃におけるHTHS粘度の粘度増加効果cの比(a/c)が5.3以下で、かつ、40℃における動粘度の粘度増加効果bと150℃におけるHTHS粘度の粘度増加効果cの比(b/c)が12.7以下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。
- 前記粘度指数向上剤が、核磁気共鳴分析(13C−NMR)により得られるスペクトルにおいて、化学シフト29−31ppmの間のピークの合計面積(M1)と化学シフト64−66ppmの間のピークの合計面積(M2)の比(M1/M2)が7.0以下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。
- 潤滑油基油の%C P が80〜99であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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