JP6129173B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents

Description

本発明は潤滑油組成物に関する。

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（例えば、下記特許文献１〜３を参照。）。また近時、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４を参照。）。

特開２００１−２７９２８７号公報 特開２００２−１２９１８２号公報 特開平０８−３０２３７８号公報 特開平０６−３０６３８４号公報

しかしながら、従来の潤滑油は省燃費性の点で必ずしも十分とは言えない。

例えば、一般的な省燃費化の手法として、潤滑油の動粘度の低減および粘度指数の向上（低粘度基油と粘度指数向上剤の組合せによるマルチグレード化）や摩擦低減剤の配合が知られている。低粘度化の場合、潤滑油またはそれを構成する基油の粘度の低減に起因して、厳しい潤滑条件下（高温高せん断条件下）での潤滑性能が低下し、摩耗や焼付き、疲労破壊等の不具合の発生が懸念される。また、摩擦低減剤の配合については、無灰系やモリブデン系の摩擦調整剤が知られているが、一般的なこれら摩擦低減剤配合油をさらに上回る省燃費油が求められている。

低粘度化の不具合を防止して耐久性を維持しつつ、省燃費性を付与するためには、１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度（「ＨＴＨＳ粘度」は「高温高せん断粘度」とも呼ばれる。）を高く、その一方で４０℃における動粘度、１００℃における動粘度および１００℃におけるＨＴＨＳ粘度を低くすることが有効であるが、従来の潤滑油ではこれらの要件全てを満たすことが非常に困難であった。
更に省燃費性を向上しつつ、耐久性を維持するためには新油時の動粘度や１００℃におけるＨＴＨＳ粘度を低減しつつ、使用による粘度低下を低減することが重要である。また、可能な限り動粘度を低減しつつ、境界潤滑領域の摩擦係数を低減することも重要となる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、４０℃における動粘度、１００℃における動粘度を初期から使用後まで長期に亘って低くすることができ、また、せん断後の粘度低下を抑制することができる、耐久性と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。

上記課題を解決するために、本発明は、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油と、（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位の１種または２種以上の割合が３０〜９０モル％であり、分岐度が０．１〜８．０である分岐型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤を含有することを特徴とする潤滑油組成物を提供する。

［式（１）中、Ｒ^１は水素またはメチル基を示し、Ｒ^２は炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

上記（Ａ）粘度指数向上剤は、ＰＳＳＩが５以下、分子量とＰＳＳＩの比（Ｍｗ／ＰＳＳＩ）が２×１０^４以上である粘度指数向上剤であることが好ましい。

上記潤滑油組成物は、さらに（Ｂ）摩擦調整剤を含有することが好ましい。

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。

以上の通り、本発明によれば、１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度を維持しながら、４０℃における動粘度、１００℃における動粘度を初期から使用後まで長期に亘って十分に低くすることができ、また、せん断後の粘度低下を十分に抑制することができる、耐久性と省燃費性に優れた潤滑油組成物を提供することができる。

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、ガスエンジン等にも好適に使用でき、さらに、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。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

本実施形態に係る潤滑油組成物は、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油と、（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位の１種または２種以上の割合が３０〜９０モル％であり、分岐度が０．１〜８．０である分岐型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤を含有する。

［式（１）中、Ｒ^１は水素またはメチル基を示し、Ｒ^２は炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

本実施形態に係る潤滑油組成物においては、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油（以下、「本実施形態に係る潤滑油基油」という。）が用いられる。

本実施形態に係る潤滑油基油としては、例えば、原油を常圧蒸留および／または減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理のうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて精製したパラフィン系鉱油、あるいはノルマルパラフィン系基油、イソパラフィン系基油などのうち、１００℃における動粘度が１〜５ｍｍ^２／ｓのものが挙げられる。

本実施形態に係る潤滑油基油の好ましい例としては、以下に示す基油（１）〜（８）を原料とし、この原料油および／またはこの原料油から回収された潤滑油留分を、所定の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる基油を挙げることができる。
（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。

なお、上記所定の精製方法としては、水素化分解、水素化仕上げなどの水素化精製；フルフラール溶剤抽出などの溶剤精製；溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう；酸性白土や活性白土などによる白土精製；硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄などの薬品（酸またはアルカリ）洗浄などが好ましい。本実施形態では、これらの精製方法のうちの１種を単独で行ってもよく、２種以上を組み合わせて行ってもよい。また、２種以上の精製方法を組み合わせる場合、その順序は特に制限されず、適宜選定することができる。

更に、本実施形態に係る潤滑油基油としては、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について所定の処理を行うことにより得られる下記基油（９）または（１０）が特に好ましい。
（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基油
（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基油。

また、上記（９）または（１０）の潤滑油基油を得るに際して、好都合なステップで、必要に応じて溶剤精製処理および／または水素化仕上げ処理工程を更に設けてもよい。

また、上記水素化分解・水素化異性化に使用される触媒は特に制限されないが、分解活性を有する複合酸化物（例えば、シリカアルミナ、アルミナボリア、シリカジルコニアなど）または当該複合酸化物の１種類以上を組み合わせてバインダーで結着させたものを担体とし、水素化能を有する金属（例えば周期律表第ＶＩａ族の金属や第ＶＩＩＩ族の金属などの１種類以上）を担持させた水素化分解触媒、あるいはゼオライト（例えばＺＳＭ−５、ゼオライトベータ、ＳＡＰＯ−１１など）を含む担体に第ＶＩＩＩ族の金属のうち少なくとも１種類以上を含む水素化能を有する金属を担持させた水素化異性化触媒が好ましく使用される。水素化分解触媒および水素化異性化触媒は、積層または混合などにより組み合わせて用いてもよい。

水素化分解・水素化異性化の際の反応条件は特に制限されないが、水素分圧０．１〜２０ＭＰａ、平均反応温度１５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ０．１〜３．０ｈｒ−１、水素／油比５０〜２００００ｓｃｆ／ｂとすることが好ましい。

本実施形態に係る潤滑油基油の１００℃における動粘度は、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることが必要であり、好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは４ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは３．８ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは３．７ｍｍ^２／ｓ以下、最も好ましくは３．６ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該１００℃における動粘度は、１ｍｍ^２／ｓ以上であることが必要であり、１．５ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは２ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは２．５ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは３ｍｍ^２／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。潤滑油基油の１００℃における動粘度が１０ｍｍ^２／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、１ｍｍ^２／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。

また、本実施形態に係る潤滑油基油の４０℃における動粘度は、好ましくは４０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以下、最も好ましくは１７ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該４０℃における動粘度は、好ましくは６．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは８．０ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは１２ｍｍ^２／ｓ以上、最も好ましくは１４ｍｍ^２／ｓ以上である。潤滑油基油の４０℃における動粘度が４０ｍｍ^２／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、６．０ｍｍ^２／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。

本実施形態に係る潤滑油基油の粘度指数は、１００以上であることが好ましい。より好ましくは１０５以上、さらに好ましくは１１０以上、特に好ましくは１１５以上、最も好ましくは１２０以上である。粘度指数が１００未満であると、粘度−温度特性および熱・酸化安定性、揮発防止性が悪化するだけでなく、摩擦係数が上昇する傾向にあり、また、摩耗防止性が低下する傾向にある。

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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる潤滑油基油は、１００℃における動粘度が３．５ｍｍ^２／ｓ以上、粘度指数が１２０以上である第１の潤滑油基油成分、および、１００℃における動粘度が３．５ｍｍ^２／ｓ未満である第２の潤滑油基油成分の混合物であることが好ましい。第１の潤滑油基油成分と、第２の潤滑油基油成分の混合物とすることにより、優れた粘度温度特性を付与し、省燃費性をより向上することが可能となる。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第１の潤滑油基油成分の１５℃における密度（ρ_１５）は、好ましくは０．８６０以下、より好ましくは０．８５０以下、さらに好ましくは０．８４０以下、特に好ましくは０．８２２以下である。

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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第１の潤滑油基油成分の流動点は、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、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、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第１の潤滑油基油成分の１００℃における動粘度は、５ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは４．０ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは３．９ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該１００℃における動粘度は、３．５ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは３．６ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは３．７ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは３．８ｍｍ^２／ｓ以上である。１００℃における動粘度が５ｍｍ^２／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、３．５ｍｍ^２／ｓ未満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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第１の潤滑油基油成分の４０℃における動粘度は、好ましくは４０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以下、最も好ましくは１７ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該４０℃における動粘度は、好ましくは６．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは８．０ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは１２ｍｍ^２／ｓ以上、最も好ましくは１４ｍｍ^２／ｓ以上である。４０℃における動粘度が４０ｍｍ^２／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、６．０ｍｍ^２／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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第１の潤滑油基油成分の粘度指数は、１００以上であることが好ましい。より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上、特に好ましくは１３０以上、最も好ましくは１４０以上である。また、好ましくは１７０以下、より好ましくは１６０以下、さらに好ましくは１５５以下、特に好ましくは１５０以下である。粘度指数が１００未満であると、粘度−温度特性および熱・酸化安定性、揮発防止性が悪化するだけでなく、摩擦係数が上昇する傾向にあり、また、摩耗防止性が低下する傾向にある。また、粘度指数が１７０を越えると低温粘度が上昇し、低油温時の省燃費性を悪化させまた、始動性を悪化させる傾向にある。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第２の潤滑油基油成分の１５℃における密度（ρ_１５）は、好ましくは０．８６０以下、より好ましくは０．８５０以下、さらに好ましくは０．８４０以下、特に好ましくは０．８３５以下である。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第２の潤滑油基油成分の流動点は、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、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、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第２の潤滑油基油成分の１００℃における動粘度は、３．５ｍｍ^２／ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは３．４ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは３．３ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該１００℃における動粘度は、２ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは２．５ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは３．０ｍｍ^２／ｓ以上である。１００℃における動粘度が３．５ｍｍ^２／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、２ｍｍ^２／ｓ未満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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第２の潤滑油基油成分の４０℃における動粘度は、好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは１８ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは１６ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは１４ｍｍ^２／ｓ以下である。一方、当該４０℃における動粘度は、好ましくは６．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは８．０ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは１２ｍｍ^２／ｓ以上、最も好ましくは１３ｍｍ^２／ｓ以上である。４０℃における動粘度が２０ｍｍ^２／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、６．０ｍｍ^２／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。

本実施形態に係る潤滑油組成物において用いる第２の潤滑油基油成分の粘度指数は、１００以上であることが好ましい。より好ましくは１０５以上、さらに好ましくは１１０以上である。また、好ましくは１６０以下、より好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１４０以下、特に好ましくは１３５以下である。粘度指数が１００未満であると、粘度−温度特性および熱・酸化安定性、揮発防止性が悪化するだけでなく、摩擦係数が上昇する傾向にあり、また、摩耗防止性が低下する傾向にある。また、粘度指数が１６０を越えると低温粘度が上昇し、低油温時の省燃費性を悪化させまた、始動性を悪化させる傾向にある。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油における硫黄分の含有量は、その原料の硫黄分の含有量に依存する。例えば、フィッシャートロプシュ反応等により得られる合成ワックス成分のように実質的に硫黄を含まない原料を用いる場合には、実質的に硫黄を含まない潤滑油基油を得ることができる。また、潤滑油基油の精製過程で得られるスラックワックスや精ろう過程で得られるマイクロワックス等の硫黄を含む原料を用いる場合には、得られる潤滑油基油中の硫黄分は通常１００質量ｐｐｍ以上となる。本実施形態に係る潤滑油基油においては、熱・酸化安定性の更なる向上および低硫黄化の点から、硫黄分の含有量が１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、５質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油における窒素分の含有量は、好ましくは７質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。窒素分の含有量が５質量ｐｐｍを超えると、熱・酸化安定性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう窒素分とは、ＪＩＳ Ｋ ２６０９−１９９０に準拠して測定される窒素分を意味する。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油の％Ｃ_ｐは、７０以上であることが好ましく、好ましくは８０以上、より好ましくは８５以上、さらに好ましくは８７以上、特に好ましくは９０以上である。また、好ましくは９９．９以下、より好ましくは９８以下、さらに好ましくは９６以下、特に好ましくは９４以下である。潤滑油基油の％Ｃ_ｐが上記下限値未満の場合、粘度−温度特性、熱・酸化安定性および摩擦特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油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。また、潤滑油基油の％Ｃ_ｐが上記上限値を超えると、添加剤の溶解性が低下する傾向にある。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油の％Ｃ_Ａは、２以下であることが好ましく、より好ましくは１以下、更に好ましくは０．８以下、特に好ましくは０．５以下である。潤滑油基油の％Ｃ_Ａが上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性および省燃費性が低下する傾向にある。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油の％Ｃ_Ｎは、３０以下であることが好ましく、好ましくは２５以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１５以下、特に好ましくは１０以下である。また、好ましくは１以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは５以上、特に好ましくは６以上である。潤滑油基油の％Ｃ_Ｎが上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性および摩擦特性が低下する傾向にある。また、％Ｃ_Ｎが上記下限値未満であると、添加剤の溶解性が低下する傾向にある。

なお、本発明でいう％Ｃ_Ｐ、％Ｃ_Ｎおよび％Ｃ_Ａとは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ ３２３８−８５に準拠した方法（ｎ−ｄ−Ｍ環分析）により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率、および芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を意味する。つまり、上述した％Ｃ_Ｐ、％Ｃ_Ｎおよび％Ｃ_Ａの好ましい範囲は上記方法により求められる値に基づくものであり、例えばナフテン分を含まない潤滑油基油であっても、上記方法により求められる％Ｃ_Ｎが０を超える値を示すことがある。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油における飽和分の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは９０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以上、より好ましくは９９質量％以上であり、また、当該飽和分に占める環状飽和分の割合は、好ましくは４０質量％以下であり、好ましくは３５質量％以下であり、好ましくは３０質量％以下であり、より好ましくは２５質量％以下であり、更に好ましくは２１質量％以下である。また、当該飽和分に占める環状飽和分の割合は、好ましくは５質量％以上であり、より好ましくは１０質量％以上である。飽和分の含有量および当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、粘度−温度特性および熱・酸化安定性を向上することができ、また、当該潤滑油基油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、本実施形態によれば、潤滑油基油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、本発明でいう飽和分とは、前記ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に記載された方法により測定される。

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、ＡＳＴＭ Ｄ 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。

また、本実施形態に用いられる潤滑油基油における芳香族分は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは２質量％以下、特に好ましくは１質量％以下であり、また、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上である。芳香族分の含有量が上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性および摩擦特性、更には揮発防止性および低温粘度特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油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。また、本実施形態に係る潤滑油基油は芳香族分を含有しないものであってもよいが、芳香族分の含有量を上記下限値以上とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。

なお、本発明でいう芳香族分とは、ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に準拠して測定された値を意味する。芳香族分には、通常、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、フェナントレンおよびこれらのアルキル化物、更にはベンゼン環が四環以上縮合した化合物、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原子を有する芳香族化合物などが含まれる。

本実施形態に係る潤滑油基油として合成系基油を用いてもよい。合成系基油としては、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓである、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、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。

本実施形態に係る潤滑油組成物においては、上記本実施形態に係る潤滑油基油を単独で用いてもよく、また、本実施形態に係る潤滑油基油を他の基油の１種または２種以上と併用してもよい。なお、本実施形態に係る潤滑油基油と他の基油とを併用する場合、それらの混合基油中に占める本実施形態に係る潤滑油基油の割合は、３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることが更に好ましい。

本実施形態に係る潤滑油基油と併用される他の基油としては、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１０ｍｍ^２／ｓを超え１０００ｍｍ^２／ｓ以下の、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。

また、本実施形態に係る潤滑油基油と併用される他の合成系基油としては、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓの範囲外である、前記した合成系基油が挙げられる。

また、本実施形態に係る潤滑油組成物は、（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位の１種または２種以上の割合が３０〜９０モル％であり分岐度が０．１〜８．０である分岐型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤（以下、便宜的に「本実施形態に係る粘度指数向上剤」という。）を含有する。これにより、本構成を有していない場合と比較して、省燃費性、省燃費性の維持性や耐久性を高めることができる。また、下記一般式（１）で表される構造単位の割合が３０〜９０モル％であり、分岐度が０．１〜８．０である分岐型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤という条件を満たす限りにおいては、化合物の形態は任意である。具体的な化合物としては、非分散型または分散型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤、（メタ）アクリレート−オレフィン共重合体またはこれらの混合物等を挙げることができる。

［式（１）中、Ｒ^１は水素またはメチル基を示し、Ｒ^２は炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

式（１）で示す構造単位中のＲ^２は、上述の通り炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基であり１種または２種以上の混合物であっても良いが、好ましくは炭素数４以下の直鎖状または分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは炭素数３以下の直鎖状または分枝状の炭化水素であり、より好ましくは炭素数２以下の炭化水素基である。

また、本実施形態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３０〜９０モル％であるが、好ましくは８５モル％以下であり、より好ましくは８０モル％以下であり、さらに好ましくは７５モル％以下であり、特に好ましくは７０モル％以下である。また、好ましくは３０モル％以上であり、より好ましくは３５モル％以上であり、さらに好ましくは４０モル％以上である。９０モル％を超える場合は、基油への溶解性や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、３０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。

また、本実施形態に係る粘度指数向上剤は、（Ａ）下記一般式（２）で表される構造単位の１種または２種以上の割合が０．１〜５０モル％であることが好ましい。

［式（２）中、Ｒ^３は水素またはメチル基を示し、Ｒ^４は炭素数１６以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

式（２）で示す構造単位中のＲ^４は、上述の通り、炭素数１６以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基の１種または２種以上の混合物であることが好ましく、炭素数１７以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数１８以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基であることがさらに好ましい。

また、本実施形態に係る粘度指数向上剤において、ポリマー中の一般式（２）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０．１〜５０モル％であることが好ましく、より好ましくは４５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３５モル％以下であり、最も好ましくは３０モル％以下である。また、好ましくは０．２モル％以上であり、より好ましくは１モル％以上であり、さらに好ましくは５モル％以上、特に好ましくは１０モル％以上であり、最も好ましくは２０モル％以上である。５０モル％を超える場合は、粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがあり、０．１モル％を下回る場合は基油への溶解性や低温粘度特性さらには粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。

本実施形態に係る粘度指数向上剤は、一般式（１）および（２）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（３）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、下記一般式（４）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−２）」という。）の１種または２種以上と、モノマー（Ｍ−１）およびモノマー（Ｍ−２）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。

［上記一般式（３）中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ^２は炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

［上記一般式（４）中、Ｒ^３は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ^４は炭素数１６以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

モノマー（Ｍ−１）およびモノマー（Ｍ−２）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（５）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−３）」という。）が好適である。モノマー（Ｍ−１）およびモノマー（Ｍ−２）とモノマー（Ｍ−３）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。

［上記一般式（５）中、Ｒ^５は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ^６は炭素数７以上、１５以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］

式（５）で示す構造単位中のＲ^６は、炭素数７以上、１５以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１０以上の直鎖状または分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは炭素数１１以上の直鎖状または分枝状の炭化水素であり、より好ましくは炭素数１２以上の分枝状炭化水素基である。

また、本実施形態に係る粘度指数向上剤において、ポリマー中の一般式（５）で表される（メタ）アクリレート構造単位は１種もしくは２種以上の混合物であっても良いが、その割合は、６０モル％以下であることが好ましく、より好ましくは５０モル％以下であり、さらに好ましくは４５モル％以下であり、特に好ましくは４０モル％以下であり、最も好ましくは３０モル％以下である。６０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。

また、モノマー（Ｍ−１）、（Ｍ−２）と組み合わせるその他のモノマーとしては、下記一般式（６）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−４）」という。）および下記一般式（７）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−５）」という）から選ばれる１種または２種以上が好適である。モノマー（Ｍ−１）、（Ｍ−２）とモノマー（Ｍ−４）および／または（Ｍ−５）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−３）をさらに含んでいてもよい。

［上記一般式（４）中、Ｒ^５は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ^６は炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、Ｅ^１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または複素環残基を示し、ａは０または１を示す。］

Ｒ^６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、およ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。

また、Ｅ^１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、およびピラジノ基等が例示できる。

［一般式（７）中、Ｒ^７は水素原子または炭化水素基を示し、Ｅ^２は炭化水素基または窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基または複素環残基を示す。］

Ｅ^２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、およびピラジノ基等が例示できる。

モノマー（Ｍ−４）、（Ｍ−５）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−ビニルピロリドンおよびこれらの混合物等が例示できる。

モノマー（Ｍ−１）および（Ｍ−２）とモノマー（Ｍ−３）〜（Ｍ−５）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）、（Ｍ−２）：モノマー（Ｍ−２）〜（Ｍ−４）＝２０：８０〜９０：１０程度が好ましく、より好ましくは３０：７０〜８０：２０、さらに好ましくは４０：６０〜７０：３０である。

本実施形態に係る粘度指数向上剤の製造法は特に制限されないが、例えば、制御ラジカル重合プロセスを利用して、アーム部（アルキルメタアクリレートの重合鎖）となるアルキルメタアクリレートを重合し、次いで、ポリアルキルメタアクリレートと２つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する多官能化合物とを反応させる方法が挙げられる。

制御ラジカル重合プロセスには、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）プロセス、可逆的付加−開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）プロセスまたは窒素酸化物媒介重合プロセスなどが包含される。
ＡＴＲＰ重合の重合体機構の論述は、Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉらの５２４ページの反応スキーム１１．１、５６６ページの反応スキーム１１．４、５７１ページの反応スキーム１１、７、５７２ページの反応スキーム１１．８および５７５ページの反応スキーム１１．９で示されている。
ＲＡＦＴ重合の重合体機構の論述は、Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉらの１２．４．４節の６６４〜６６５ページで示されている。
窒素酸化物媒介重合（１０章、４６３〜５２２ページ）、ＡＴＲＰ（１１章、５２３〜６２８ページ）およびＲＡＦＴ（１２章、６２９〜６９０ページ）の詳細な説明は、「Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ Ｒａｄｉｃａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ」（Ｋｒｚｙｓｚｔｏｆ Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉ ａｎｄ Ｔｈｏｍａｓ Ｐ．Ｄａｖｉｓ著、著作権２００２、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ Ｉｎｃ．により出版（以下、「Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉら」と呼ぶ）で示されている。

また、上記の合成は、バッチ操作、半バッチ操作、連続工程、フィード工程またはバルク工程として、実行され得る。また、この合成は、乳濁液、溶液または懸濁液中でなされ得る。

なお、上記の合成においては、開始剤および２つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する多官能化合物の使用量を変えることにより、得られるポリメタアクリレートまたは粘度指数向上剤の平均分子量を調整することができる。

合成されたアーム部を用いた粘度指数向上剤への反応率は、粘度指数向上剤に反応した重合体の量を基準として、７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。反応率が低いとアーム部が残存し、分子量を上げることができない。

本実施形態に係る粘度指数向上剤のディーゼルインジェクター法における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２０以下、より好ましくは１５以下、さらに好ましくは１０以下、特に好ましくは５以下、最も好ましくは３以下である。ＰＳＳＩが２０を超える場合にはせん断安定性が悪く、使用後の動粘度やＨＴＨＳ粘度を一定以上に保つために、初期の省燃費性が悪化するおそれがある。

なお、ここでいう「ディーゼルインジェクター法における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。

本実施形態に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量（Ｍ_Ｗ）は、１００，０００以上であることが好ましく、より好ましくは２００，０００以上であり、さらに好ましくは３００，０００以上であり、特に好ましくは４００，０００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９００，０００以下であり、さらに好ましくは７００，０００以下であり、特に好ましくは６００，０００以下である。重量平均分子量が１００，０００未満の場合には潤滑油基油に溶解させた場合の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。また、重量平均分子量が１，０００，０００を超える場合には、粘度増加効果が大きくなりすぎ、省燃費性や低温粘度特性に劣るだけでなく、せん断安定性や潤滑油基油への溶解性、貯蔵安定性が悪くなる。

本実施形態に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量とディーゼルインジェクター法におけるＰＳＳＩの比（Ｍ_Ｗ／ＰＳＳＩ）は、１．０×１０^４以上であることが好ましく、より好ましくは２．０×１０^４以上、さらに好ましくは５．０×１０^４以上、特に好ましくは８．０×１０^４以上である。Ｍ_Ｗ／ＰＳＳＩが１．０×１０^４未満の場合には、省燃費性や低温始動性すなわち粘度温度特性や低温粘度特性が悪化するおそれがある。

本実施形態に係る粘度指数向上剤の重量平均分子量（Ｍ_Ｗ）と数平均分子量（Ｍ_Ｎ）の比（Ｍ_Ｗ／Ｍ_Ｎ）は５．０以下であることが好ましく、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下、特に好ましくは３．０以下、最も好ましくは２．０以下である。また、Ｍ_Ｗ／Ｍ_Ｎは１．０以上であることが好ましく、より好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上である。Ｍ_Ｗ／Ｍ_Ｎが４．０以上もしくは１．０以下になると、溶解性と粘度温度特性の向上効果が悪化することにより、十分な貯蔵安定性や、省燃費性が維持できなくなる恐れがある。

本実施形態に係る粘度指数向上剤の分岐度は、０．１〜８．０であるが、より好ましくは６．０以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．０以下、特に好ましくは２．５以下、最も好ましくは２．０以下である。また、好ましくは０．２以上であり、より好ましくは０．５以上であり、さらに好ましくは１．０以上である。分岐度が８．０を越える場合には、粘度温度特性や省燃費性が悪化する。また、分岐度が０．１を下回る場合には、粘度温度特性や省燃費性が悪化するとともに、せん断安定性や耐久性が悪化する恐れがある。

本発明でいう「分岐度」とは、分子中の最も長い原子鎖である主鎖を構成するモノマー由来の炭素原子数と、そこから分岐した腕を構成するモノマー由来の炭素原子の数の比（アーム部の炭素原子数／主鎖を構成する炭素原子数）を意味する。

例えば星形ポリメタクリレートの場合、分子中の最も長い原子鎖である主鎖を構成するモノマー由来の炭素原子数は、最も長い２本のアーム部の炭素原子数を指し、分岐したアーム部を構成するモノマー由来の炭素原子の数はその他のアーム部の炭素原子数を指す。なお、分岐度は、アーム部の炭素数に基づいて算出される値であり、コア部の炭素原子数は含まれない。

下記式は星型ポリマーの一例を模式的に示したものである。この星型ポリマーはコア部に連結した６個のアーム部を有するものであり、そのうち最も長いアーム部の炭素数がＡ、２番目に長いアーム部の炭素数がＢである。この場合の分岐度は、（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）／（Ａ＋Ｂ）である。

本実施形態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。

なお、本実施形態に係る潤滑油組成物は、前記した本実施形態に係る粘度指数向上剤のほか、通常の一般的な非分散型または分散型ポリ（メタ）アクリレート、非分散型または分散型エチレン−α−オレフィン共重合体またはその水素化物、ポリイソブチレンまたはその水素化物、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およびポリアルキルスチレン等をさらに含有してもよい。

本実施形態に係る潤滑油組成物中における粘度指数向上剤の含有量は、組成物全量基準で、０．１〜５０質量％であることが好ましく、好ましくは０．５〜２０質量％、より好ましくは１．０〜１５質量％、さらに好ましくは１．５〜１２質量％である。含有量が０．１質量％より少ない場合には低温特性が不十分となるおそれがあり、また含有量が５０質量％を超える場合には組成物のせん断安定性が悪化するおそれがある。

本実施形態に係る潤滑油組成物は、（Ｂ）摩擦調整剤を含有することが好ましい。これにより、本構成を有していない場合と比較して、省燃費性能を高めることができる。（Ｂ）摩擦調整剤としては、有機モリブデン化合物および無灰摩擦調整剤から選ばれる１種以上の摩擦調整剤が挙げられる。

本実施形態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(ＭｏＤＴＣ)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。

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。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およびアルコールのモリブデン塩が好ましい。

本実施形態に係る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、潤滑油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、特に好ましくは０．０３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０．０８質量％以下、特に好ましくは０．０６質量％以下である。その含有量が０．００１質量％未満の場合、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、潤滑油組成物の省燃費性および熱・酸化安定性が不十分となる傾向にある。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。

また、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、分子中に酸素原子、窒素原子、硫黄原子から選ばれる１種もしくは２種以上のヘテロ元素を含有する、炭素数６〜５０の化合物が挙げられる。さらに具体的には、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、直鎖アルケニル基、分岐アルキル基、分岐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、ウレア系化合物、ヒドラジド系化合物等の無灰摩擦調整剤等が挙げられる。

本実施形態に係る潤滑油組成物における無灰摩擦調整剤の含有量は、潤滑油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。

本実施形態において、（Ｂ）摩擦調整剤としては、有機モリブデン系摩擦調整剤であることが好ましく、硫黄を含有する有機モリブデン化合物であることがより好ましく、モリブデンジチオカーバメートであることがさらに好ましい。

本実施形態に係る潤滑油組成物には、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、摩耗防止剤（または極圧剤）、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、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。

これらの添加剤を本実施形態に係る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潤滑油組成物全量基準で、０．０１〜１０質量％であることが好ましい。

本実施形態に係る潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、４〜１２ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、好ましくは９．０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは８．０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは７．０ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは６．８ｍｍ^２／ｓ以下である。また、本実施形態に係る潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは５．０ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは５．５ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは６．０ｍｍ^２／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。１００℃における動粘度が４ｍｍ^２／ｓ未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、１２ｍｍ^２／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。

本実施形態に係る潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、４〜５０ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、好ましくは４０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは３５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以下、最も好ましくは２８ｍｍ^２／ｓ以下である。また、本実施形態に係る潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、好ましくは１５ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは１８ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは２２ｍｍ^２／ｓ以上、最も好ましくは２５ｍｍ^２／ｓ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。４０℃における動粘度が４ｍｍ^２／ｓ未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、５０ｍｍ^２／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。

本実施形態に係る潤滑油組成物の粘度指数は、１４０〜４００の範囲であることが好ましく、好ましくは１８０以上、より好ましくは１９０以上、さらに好ましくは２００以上、特に好ましくは２１０以上、最も好ましくは２１５以上である。本実施形態に係る潤滑油組成物の粘度指数が１４０未満の場合には、１５０℃の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、本実施形態に係る潤滑油組成物の粘度指数が４００以上の場合には、蒸発性が悪化するおそれがあり、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。

本実施形態に係る潤滑油組成物の１００℃におけるＨＴＨＳ粘度は、５．５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは５．０ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは４．７ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは４．５ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは４．４ｍＰａ・ｓ以下である。また、好ましくは３．０ｍＰａ・ｓ以上、更に好ましくは３．５ｍＰａ・ｓ以上、特に好ましくは４．０ｍＰａ・ｓ以上、最も好ましくは４．１ｍＰａ・ｓ以上である。本実施形態でいう１００℃におけるＨＴＨＳ粘度とは、ＡＳＴＭ Ｄ４６８３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ＨＴＨＳ粘度が３．０ｍＰａ・ｓ未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、５．５ｍＰａ・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。

本実施形態に係る潤滑油組成物の１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度は、４．０ｍＰａ・ｓ未満であるがことが好ましく、より好ましくは２．７ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２．５ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは２．４ｍＰａ・ｓ以下である。また、好ましくは２．０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは２．１ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは２．２ｍＰａ・ｓ以上、特に好ましくは２．３ｍＰａ・ｓ以上である。ここでいう１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度とは、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ＨＴＨＳ粘度が２．０ｍＰａ・ｓ未満の場合には、潤滑性不足を来たすおそれがあり、４．０ｍＰａ・ｓを超える場合には十分な省燃費性能が得られないおそれがある。

また、本実施形態に係る潤滑油組成物の１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度と１００℃におけるＨＴＨＳ粘度との比（１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度／１００℃におけるＨＴＨＳ粘度）は、０．５０以上であることが好ましく、より好ましくは０．５２以上、さらに好ましくは０．５３、特に好ましくは０．５４以上である。当該比が０．５０未満であると、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。

本実施形態に係る潤滑油組成物は、１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度が２．６ｍＰａ・ｓ未満のエンジン油において、４０℃における動粘度、１００℃における動粘度および１００℃におけるＨＴＨＳ粘度を十分に低くすることができ、また、境界潤滑領域の摩擦係数の上昇を十分に抑制することができ、省燃費性に優れるものである。このような優れた特性を有する本実施形態に係る潤滑油組成物は、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。

以下、実施例および比較例に基づき本発明を更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。

（合成例１：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−１の合成）
＜アーム（腕）分子の合成＞
錨型金属製攪拌翼（真空シール付）、ジムロート冷却器、窒素導入用３方コック、およびサンプル導入口を装着した３００ｍｌ ５口セパラブルフラスコに、メチルメタクリレート２５．２質量部、一般式（３）中のＲ^４が炭素数１８のアルキル基であるメタクリレート３６．５質量部、溶媒として炭化水素系溶剤（ＳＡＥ１０）１２０質量部を投入し、攪拌下に均一溶液とした。本溶液を氷浴にて０℃まで冷却し、ダイヤフラムポンプを用いて反応系の真空脱気／窒素パージを５回実施した。さらに窒素フロー下にサンプル導入口よりラジカル開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を０．２７質量部、１，４−シクロヘキサジエン０．０１３質量部およびヨウ素０．１１質量部を投入した後、窒素雰囲気下にて溶液温度８０℃にて１２時間重合を実施し、アーム分子溶液を得た。
ＧＰＣ分析（標準物質：ポリスチレン）の結果、得られたアーム分子の重量平均分子量は８７４００、数平均分子量（Ｍｎ）は６２０００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．４１であった。
＜星型高分子の合成＞
上記アーム溶液にアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．０７質量部、およびエチレングリコールジメタクリレート２．１４質量部を添加した後、窒素雰囲気下で溶液温度８０℃にて１２時間重合反を実施し、目的とする星形高分子（以下、「非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−１」という。）の溶液を得た。
ＧＰＣ分析（標準物質：ポリスチレン）の結果、得られた非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−１の重量平均分子量（Ｍｗ）は５７万、数平均分子量（Ｍｎ）は４７万、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．２３、ＰＳＳＩは３．８、Ｍｗ／ＰＳＳＩは１．５×１０^５であった。また、非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−１のアーム転化率は６４質量％、平均アーム数は８本、分岐度は３．０であった。
ここで、アーム転化率及び平均アーム数はそれぞれ以下の式に基いて算出される値である。
アーム転化率＝星形高分子のＧＰＣ面積／（星形高分子のＧＰＣ面積＋残存アーム分子のＧＰＣ面積）×１００
平均アーム数＝星型高分子のＭｎ／アーム分子のＭｎ（小数点以下は四捨五入）
また、重量平均分子量及び数平均分子量は、東ソー社製ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ装置に東ソー社製のＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＭｕｌｔｉＰｏｒｅ ＨＺ−Ｍのカラム（４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を３本直列に使用し、溶媒としてはテトラヒドロフラン、温度４０℃、流速０．３５ｍＬ／分、試料濃度１質量％、試料注入量５μＬ、検出器示差屈折率計（ＲＩ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量である。

（合成例２：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−２の合成）
合成例１のアーム分子溶液に代えて、メチルメタクリレート７０モル％、一般式（４）中のＲ４が炭素数１８のアルキル基であるメタクリレート３０モル％のアーム分子（重量平均分子量５４０００、数平均分子量（Ｍｎ）４２０００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．２９）を含有するアーム分子溶液を用いたこと以外は、合成例１と同様にして、星型高分子（以下、「非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−２」という。）を合成した。
得られた非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−２のＭｗは４９万、Ｍｎは４１万、Ｍｗ／Ｍｎは１．１９、ＰＳＳＩは２．２、Ｍｗ／ＰＳＳＩは２．２×１０^５、分岐度は３．９であった。

（合成例３：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−３の合成）
合成例１のアーム分子溶液に代えて、メチルメタクリレート７０モル％、一般式（４）中のＲ４が炭素数１８のアルキル基であるメタクリレート３０モル％のアーム分子（重量平均分子量８５０００、数平均分子量（Ｍｎ）６００００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）１．４２）を含有するアーム分子溶液を用いたこと以外は、合成例１と同様にして、星型高分子（以下、「非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−３」という。）を合成した。
得られた非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤Ａ−３のＭｗは４５万、Ｍｎは３８万、Ｍｗ／Ｍｎは１．１９、ＰＳＳＩは３．０、Ｍｗ／ＰＳＳＩは１．５×１０^５、分岐度は２．０であった。

（実施例１〜５、比較例１〜４）
実施例１〜５および比較例１〜４においては、それぞれ以下に示す基油および添加剤を用いて表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、Ｏ−３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）：水素化分解鉱油
Ｏ−３（基油３）：水素化分解鉱油
（添加剤）
Ａ−１：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート７０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１８のアルキル基であるメタアクリレート３０モル％と、少量の重合開始剤、グリコールジメタクリレートを反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝５７万，Ｍｎ＝４７万，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．２３，ＰＳＳＩ＝３．８，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝１．５×１０^５，分岐度＝３．０）
Ａ−２：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート７０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１８のアルキル基であるメタアクリレート３０モル％と、少量の重合開始剤、グリコールジメタクリレートを反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝４９万，Ｍｎ＝４１万，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１９，ＰＳＳＩ＝２．２，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝２．２×１０^５，分岐度＝３．９）
Ａ−３：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート７０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１８のアルキル基であるメタアクリレート３０モル％と、少量の重合開始剤、グリコールジメタクリレートを反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝４５万，Ｍｎ＝３８万，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１９，ＰＳＳＩ＝３．０，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝１．５×１０^５，分岐度＝２．０）
ａ−１：非分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート７０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１８のアルキル基であるメタアクリレート３０モル％と、少量の重合開始剤、グリコールジメタクリレートを反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝６２万，Ｍｎ＝４４万，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４１，ＰＳＳＩ＝５．７，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝１．１×１０^５，分岐度＝９．０）
ａ−２：分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート２０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１２〜１５のアルキル基であるメタアクリレート８０モル％と、少量の分散基および重合開始剤を反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝３０万，Ｍｎ＝７万，Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０，ＰＳＳＩ＝４０，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝７．５×１０^３，分岐度＝０）
ａ−３：分散型ＰＭＡ系粘度指数向上剤（メチルメタアクリレート２０モル％と、一般式（３）中のＲ^２が炭素数１２〜１５のアルキル基であるメタアクリレート８０モル％と、少量の分散基および重合開始剤を反応させて得られる共重合体。Ｍｗ＝８万，Ｍｎ＝３万，Ｍｗ／Ｍｎ＝２．７，ＰＳＳＩ＝１０，Ｍｗ／ＰＳＳＩ＝８．０×１０^３，分岐度＝０）
Ｂ−１：ＭｏＤＴＣ（アルキル基鎖長Ｃ８／Ｃ１３、Ｍｏ含有量１０ｍａｓｓ％、硫黄量１１ｍａｓｓ％）
Ｂ−２：グリセリンモノオレート
Ｃ−１：その他添加剤（コハク酸イミド系分散剤、ＺｎＤＴＰ、酸化防止剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、消泡剤等）。

［潤滑油組成物の評価］
実施例１〜４および比較例１〜３の各潤滑油組成物について、４０℃または１００℃における動粘度、粘度指数、１００℃または１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度、超音波せん断試験後の粘度低下率を測定した。
（１）動粘度：ＡＳＴＭ Ｄ−４４５
（２）粘度指数：ＪＩＳ Ｋ ２２８３−１９９３
（３）ＨＴＨＳ粘度：ＡＳＴＭ Ｄ−４６８３
（４）超音波せん断試験：ＪＡＳＯ Ｍ３４７−９５に準拠し、ＡＳＴＭの試験法に規定されている標準油Ａにて出力調整を行った後、振幅２８μｍ、振動数１０ＫＨｚ、照射時間１０分、試料容量を６０ｍＬによりせん断試験を実施し、１００℃動粘度を測定し、粘度低下率を算出した。

表２に示すように、（Ａ）成分を含有する、実施例１〜４の潤滑油組成物は、動粘度や１００℃におけるＨＴＨＳ粘度が低く、さらに超音波せん断試験後の粘度低下率が小さく、分岐度が８．０を越える粘度指数向上剤を配合した比較例１の潤滑油組成物や、Ｃ６以下のメタクリレート含有比率が低く、分岐度が０の比較例２〜３の潤滑油組成物に比べて、省燃費性に優れるとともに、使用後の耐久性に優れることを示す。

Claims (4)

1. １００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油と、
   下記一般式（１）で表される構造単位の割合が３０〜８０モル％であり、下記一般式（２）で表される構造単位の割合が２０〜４０モル％であり、分岐度が２．０〜４．０であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が４００，０００以上６００，０００以下である、分岐型ポリ（メタ）ア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。
   

   

   
   ［式（１）中、Ｒ^１は水素またはメチル基を示し、Ｒ^２は炭素数６以下の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］
   

   

   
   ［式（２）中、Ｒ ^３ は水素またはメチル基を示し、Ｒ ^４ は炭素数１６以上の直鎖状または分枝状の炭化水素基を示す。］
2. 前記潤滑油基油全量を基準として、前記潤滑油基油における硫黄分の含有量が１００質量ｐｐｍ以下であり、かつ、前記潤滑油基油における飽和分の含有量が９０質量％以上である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. 前記粘度指数向上剤が、ＰＳＳＩが５以下、分子量とＰＳＳＩの比（Ｍｗ／ＰＳＳＩ）が２×１０^４以上である粘度指数向上剤であることを特徴とする、請求項１または２に記載の潤滑油組成物。
4. 摩擦調整剤をさらに含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。