JP7028411B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、潤滑油組成物に関する。
近年、石油資源の有効活用、及び二酸化炭素の排出削減を目的とし、自動車等の車両の省燃費化は強く求められている。そのため、自動車等の車両のエンジンに用いられる潤滑油組成物に対しても、省燃費化の要望が強くなってきている。
例えば、特許文献1には、100℃における動粘度が2.0~12mm/sである潤滑油基油に、所定の重量平均分子量を有し、25℃における動粘度/油膜厚さ比が0.2以下である粘度指数向上剤を0.1~50質量%含有する潤滑油組成物が開示されている。
特許文献1によれば、記載された潤滑油組成物は、150℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)を維持つつ、40℃及び100℃における動粘度や100℃におけるHTHS粘度が低く、その結果、十分な省燃費性を発揮することができるとされている。
特開2014-196518号公報
ところで、近年、主にエンジンの実用領域を想定した80℃付近における燃費性能の改善に着目されている。
本発明者らの検討によれば、特許文献1に開示された潤滑油組成物は、実用領域である80℃付近では、HTHS粘度が低くなり、油膜厚さを保持し難くなることが分かり、エンジン部材の摩耗が懸念されることがわかった。
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであって、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用においても、省燃費性及び耐摩耗性に優れた潤滑油組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、基油と粘度指数向上剤とを含有する潤滑油組成物において、80℃における動粘度、及び、80℃における動粘度と、油温80℃の条件下で測定した油膜厚さとの比を所定の範囲に調整することで、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち本発明は、下記[1]を提供する。
[1]基油(A)と、粘度指数向上剤(B)とを含有し、下記要件(I)及び(II)を満たす、潤滑油組成物。
・要件(I):前記潤滑油組成物の80℃における動粘度V80が11.5mm/s以下である。
・要件(II):前記潤滑油組成物の、80℃における動粘度V80(m/s)と、すべり速度2.0m/s、最大ヘルツ圧0.8GPa、油温80℃の条件下にて測定した油膜厚さT80(nm)との比〔V80/T80〕が0.105((m/s)/nm)未満である。
本発明の潤滑油組成物は、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用においても、省燃費性及び耐摩耗性に優れる。
本明細書において、動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定された値を意味する。
本明細書において、各成分の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される標準ポリスチレン換算の値であり、具体的には実施例に記載の方法により測定された値を意味する。
本明細書において、例えば、「アルキル(メタ)アクリレート」とは、「アルキルアクリレート」及び「アルキルメタクリレート」の双方を示す語として用いており、他の類似用語や同様の標記についても、同じである。
〔潤滑油組成物〕
本発明の潤滑油組成物は、基油(A)と、粘度指数向上剤(B)とを含有し、下記要件(I)及び(II)を満たすものである。
・要件(I):前記潤滑油組成物の80℃における動粘度V80が11.5mm/s以下である。
・要件(II):前記潤滑油組成物の、80℃における動粘度V80(m/s)と、すべり速度2.0m/s、最大ヘルツ圧0.8GPa、油温80℃の条件下にて測定した油膜厚さT80(nm)との比〔V80/T80〕が0.105(m/s)/nm)未満である。
要件(I)を満たすことで、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用において、低粘度化されているため、潤滑油組成物の省燃費性の向上に寄与する。
要件(I)で規定する、本発明の潤滑油組成物の80℃における動粘度V80は、11.5mm/s以下であるが、上記観点から、好ましくは11.4mm/s以下、より好ましくは11.3mm/s以下、更に好ましくは11.2mm/s以下である。
また、要件(I)で規定する、本発明の潤滑油組成物の80℃における動粘度V80は、好ましくは9.0mm/s以上、より好ましくは9.5mm/s以上、更に好ましくは10.0mm/s以上である。
ところで、潤滑油組成物を粘度を低くなる程、油膜の保持が難しくなり、耐摩耗性の低下を引き起こし易い。また、耐摩耗性の低下に伴う、省燃費性の低下も引き起こし得る。
要件(I)で規定する80℃における動粘度V80の範囲は、低粘度であり、上述の耐摩耗性や省燃費性の低下が懸念される。
このような問題に対して、本発明の潤滑油組成物では、上記要件(I)で規定する80℃における動粘度V80の範囲である際に、上記要件(II)で規定する80℃における動粘度V80(m/s)と油膜厚さT80(nm)との比〔V80/T80〕(以下、単に「比〔V80/T80〕」ともいう)を調整することで、省燃費性及び耐摩耗性を共に向上させている。
上記比〔V80/T80〕では、上記要件(I)で規定する範囲内で80℃における動粘度V80を一定であると仮定した際の、80℃における油膜厚さの程度を示すパラメータである。比〔V80/T80〕の値が小さくなる程、油膜の保持性が高く、耐摩耗性の低下を抑制し得る潤滑油組成物であるといえる。
要件(II)で規定する、本発明の潤滑油組成物の比〔V80/T80〕としては、0.105(m/s)/nm未満であるが、好ましくは0.104(m/s)/nm未満、より好ましくは0.103(m/s)/nm未満、更に好ましくは0.102(m/s)/nm未満である。
また、要件(II)で規定する、本発明の潤滑油組成物の比〔V80/T80〕は、好ましくは0.090(m/s)/nm以上、より好ましくは0.092(m/s)/nm以上、更に好ましくは0.095(m/s)/nm以上である。
なお、本明細書において、潤滑油組成物の油膜厚さT80は、すべり速度2.0m/s、最大ヘルツ圧0.8GPa、油温80℃の条件下にて測定した値であって、具体的には、実施例に記載の方法により測定された値を意味する。
なお、要件(I)で規定する、本発明の潤滑油組成物の動粘度V80は、基油(A)の動粘度、粘度指数向上剤(B)の分子量及び含有量等を設定することで、調整可能である。
また、要件(II)で規定する、本発明の潤滑油組成物の比〔V80/T80〕は、基油(A)の種類や動粘度、潤滑油用添加剤の種類や含有量によっても多少の変化はするものの、粘度指数向上剤(B)であるポリマーの特性(構造、分子量)に依存する度合いが大きい。比〔V80/T80〕を要件(II)で規定する範囲にするには、後述の粘度指数向上剤(B)に関する記載を考慮すれば、調整可能である。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物において、要件(II)で規定の方法で測定した油膜厚さT80としては、好ましくは100~111nm、より好ましくは103~111nm、より好ましくは105~111nm、更に好ましくは107~111nm、より更に好ましくは108~110nmである。
本明細書では、潤滑油組成物の80℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)H80と、100℃におけるHTHS粘度H100との比〔H80/H100〕を、耐摩耗性と省燃費性とのバランスを考慮した指標としている。
つまり、80℃におけるHTHS粘度H80の値が大きい程、80℃付近で形成される油膜の保持性が高いため、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物となる。一方、100℃におけるHTHS粘度H100の値が小さいほど、省燃費性に優れた潤滑油組成物となる。
つまり、当該比〔H80/H100〕の値が大きいものほど、耐摩耗性及び省燃費性のバランスに優れた潤滑油組成物であるといえる。
本発明の一態様において、潤滑油組成物の80℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)H80と、100℃におけるHTHS粘度H100との比〔H80/H100〕としては、好ましくは1.40以上、より好ましくは1.45以上、更に好ましくは1.48以上、より更に好ましくは1.49以上である。
なお、本明細書において、HTHS粘度は、ASTM D4741に準拠して測定した値を意味する。
本発明の一態様の潤滑油組成物の80℃におけるHTHS粘度としては、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用において、形成される油膜の保持性を高め、優れた耐摩耗性を発現させると共に、結果として省燃費性も良好とする観点から、好ましくは4.0~7.6mPa・s、より好ましくは4.3~7.5mPa・s、更に好ましくは4.7~7.4mPa・s、より更に好ましくは4.9~7.2mPa・sである。
本発明の一態様の潤滑油組成物の100℃におけるHTHS粘度としては、潤滑性能及び省燃費性が良好な潤滑油組成物とする観点から、好ましくは3.5~5.5mPa・s、より好ましくは3.7~5.35mPa・s、更に好ましくは4.0~5.2mPa・s、より更に好ましくは4.3~5.1mPa・sである。
本発明の一態様の潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度としては、潤滑性能及び省燃費性が良好な潤滑油組成物とする観点から、好ましくは1.7~3.3mPa・s、より好ましくは2.0~3.2mPa・s、更に好ましくは2.3~3.1mPa・s、より更に好ましくは2.6~2.8mPa・sである。
なお、上記の150℃におけるHTHS粘度は、エンジンの高速運転時の高温領域下での粘度として想定することもできる。つまり、潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度が上記範囲に属していれば、当該潤滑油組成物はエンジンの高速運転時を想定した高温領域下での粘度等の各種性状が良好であるといえる。
本発明の一態様の潤滑油組成物の100℃における動粘度としては、好ましくは3.0~15.0mm/s、より好ましくは4.0~12.5mm/s、更に好ましくは5.0~11.0mm/s、より更に好ましくは6.0~10.0mm/sである。
本発明の一態様の潤滑油組成物の粘度指数としては、好ましくは140以上、より好ましくは150以上、更に好ましくは160以上、より更に好ましくは180以上である。
本発明の一態様の潤滑油組成物は、粘度指数向上剤(B)以外の潤滑油用添加剤をさらに含有してもよい。
ただし、本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A)及び(B)の合計含有量としては、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは60~100質量%、より好ましくは70~100質量%、更に好ましくは80~100質量%、より更に好ましくは85~100質量%である。
以下、本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる各成分の詳細について説明する。
<基油(A)>
本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる基油(A)としては、鉱油であってもよく、合成油であってもよく、鉱油と合成油との混合油を用いてもよい。
鉱油としては、例えば、パラフィン基系、中間基系、ナフテン基系等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油;当該常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理の1つ以上の処理を施した鉱油及びワックス;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス(Gas To Liquids WAX))を異性化することで得られる鉱油等が挙げられる。
これらの中でも、本発明の一態様で用いる鉱油としては、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理の1つ以上の処理を施した鉱油及びワックスが好ましく、API(米国石油協会)基油カテゴリーのグループ2及びグループ3に分類される鉱油がより好ましく、当該グループ3に分類される鉱油が更に好ましい。
合成油としては、例えば、ポリブテン、及びα-オレフィン単独重合体又は共重合体(例えば、エチレン-α-オレフィン共重合体等の炭素数8~14のα-オレフィン単独重合体又は共重合体)等のポリα-オレフィン;ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル等の各種エステル;ポリフェニルエーテル等の各種エーテル;ポリグリコール;アルキルベンゼン;アルキルナフタレン;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる合成油等が挙げられる。
本発明の一態様で用いる基油(A)の100℃における動粘度としては、好ましくは2.0~6.0mm/s、より好ましくは2.0~5.5mm/s、更に好ましくは2.0~5.0mm/s、より更に好ましくは2.0~4.7mm/sである。
基油(A)の100℃における動粘度が2.0mm/s以上であれば、蒸発損失が少ないため好ましい。一方、基油(A)の100℃における動粘度が6.0mm/s以下であれば、粘性抵抗による動力損失を抑えることができ、燃費改善効果が得られるため好ましい。
また、本発明の一態様で用いる基油(A)の粘度指数としては、温度変化による粘度変化を抑えると共に、省燃費性の向上の観点から、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは110以上、特に好ましくは120以上である。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物において、2種以上の基油を組み合わせた混合油を用いる場合、当該混合油の動粘度及び粘度指数が上記範囲であることが好ましい。
本発明の一態様で用いる基油(A)としては、上述の比〔H80/H100〕を所定値以上に調整し、耐摩耗性及び省燃費性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、パラフィン系鉱油を含むことことが好ましく、具体的には、粘度指数が100以上(より好ましくは110以上、更に好ましくは120以上)であり、パラフィン分(%C)が60以上(より好ましくは65以上、更に好ましくは70以上、より更に好ましくは75以上)であるパラフィン系鉱油(A1)を含むことがより好ましい。
なお、本明細書において、基油(A)のパラフィン分(%C)は、ASTM D-3238環分析(n-d-M法)により測定した、パラフィン分の割合(百分率)を意味する。
本発明の一態様で基油(A)中のパラフィン系鉱油(A1)の含有量としては、基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは60~100質量%、より好ましくは70~100質量%、更に好ましくは80~100質量%、より更に好ましくは90~100質量%である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、基油(A)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上であり、また、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
<粘度指数向上剤(B)>
本発明の潤滑油組成物は、粘度指数向上剤(B)を含有し、上述の要件(I)及び(II)を満たすように調製している。
本発明の潤滑油組成物が満たす要件(I)は、主に基油(A)の粘度特性に依存するものであるが、粘度指数向上剤(B)の分子量等の特性や含有量といった指標によっても調整することができる。
また、本発明の潤滑油組成物が満たす要件(II)は、基油(A)や成分(B)以外の潤滑油用添加剤の種類や含有量の違いによっても多少は影響するものの、粘度指数向上剤(B)の種類や含有量の違いによる影響に比べると小さい。つまり、要件(II)で規定のパラメータは、粘度指数向上剤(B)として使用するポリマーの構成単位の種類や分子量等のポリマーの構造に対する依存度が大きい。また、少なからず粘度指数向上剤(B)の含有量によっても変化する。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、粘度指数向上剤(B)の含有量は、前記要件(I)及び(II)(特に、要件(I))を満たす潤滑油組成物とする観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~5.0質量%、より好ましくは0.3~4.0質量%、更に好ましくは0.5~3.5質量%、より更に好ましくは1.0~3.0質量%である。
なお、ハンドリング性や基油(A)との溶解性を考慮し、粘度指数向上剤(B)は、粘度指数向上剤を構成する樹脂分が、鉱油や合成油等の希釈油により溶解された溶液の形態で市販されていることが多い。
本明細書において、上記「粘度指数向上剤(B)の含有量」は、粘度指数向上剤を構成する樹脂分に換算した含有量であって、希釈油の質量は除外したものである。
また、上記の「樹脂分」とは、重量平均分子量(Mw)が1000以上で、一定の繰り返し単位を有する重合体を意味する。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、粘度指数向上剤(B)の重量平均分子量(Mw)は、前記要件(I)及び(II)を満たす潤滑油組成物とする観点から、好ましくは200,000~800,000、より好ましくは250,000~750,000、更に好ましくは300,000~700,000、より更に好ましくは350,000~650,000である。
具体的な粘度指数向上剤(B)としては、要件(I)及び(II)を満たす潤滑油組成物に調整可能なものであればよく、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体など)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体など)等を用いてもよい。
ただし、特に前記要件(II)を満たす潤滑油組成物とする観点から、本発明の一態様で用いる粘度指数向上剤(B)としては、櫛形ポリマー(B1)を含むことが好ましい。
本発明の一態様で用いる粘度指数向上剤(B)中の櫛形ポリマー(B1)の含有量としては、前記要件(I)及び(II)(特に前記要件(II))を満たす潤滑油組成物とする観点から、粘度指数向上剤(B)の全量(100質量%、樹脂分換算)基準で、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
以下、粘度指数向上剤(B)として好適である櫛形ポリマー(B1)について説明する。
<櫛形ポリマー(B1)>
本発明の一態様で用いる「櫛形ポリマー」とは、高分子量の側鎖が出ている三叉分岐点を主鎖に数多くもつ構造を有するポリマーを指す。
本発明の一態様において、粘度指数向上剤(B)として櫛形ポリマー(B1)を用いることで、得られる潤滑油組成物の要件(II)で規定の比〔V80/T80〕を、比較的容易に、低く調整することできる。
つまり、櫛形ポリマー(B1)を用いることで、前記要件(II)を満たす潤滑油組成物に調製し易く、結果として、当該潤滑油組成物は、主にエンジンの実用領域を想定した80℃でのHTHS粘度を適切な範囲に調製し易くなると共に、80℃付近での油膜厚さを十分に保持し易いものとなり得る。
櫛形ポリマー(B1)の重量平均分子量(Mw)としては、前記要件(I)及び(II)(特に前記要件(II))を満たす潤滑油組成物とする観点から、好ましくは200,000~800,000、より好ましくは250,000~750,000、更に好ましくは300,000~700,000、より更に好ましくは350,000~650,000である。
櫛形ポリマー(B1)の分子量分布(Mw/Mn)(但し、Mwは櫛形ポリマー(B1)の重量平均分子量、Mnは櫛形ポリマー(B1)の数平均分子量を示す)としては、前記要件(I)及び(II)(特に前記要件(II))を満たす潤滑油組成物とする観点から、好ましくは7.00以下、より好ましくは6.00以下、更に好ましくは5.00以下、より更に好ましくは3.00以下である。
なお、櫛形ポリマー(B1)の分子量分布が小さくなる程、基油(A)と共に含有した潤滑油組成物の省燃費性能がより向上する傾向にある。
また、櫛形ポリマー(B1)の分子量分布(Mw/Mn)は、下限値としては特に制限はないが、通常1.01以上、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.10以上である。
櫛形ポリマー(B1)のSSI(せん断安定性指数)としては、前記要件(II)を満たす潤滑油組成物とする観点から、好ましくは12.0以下、より好ましくは10.0以下、更に好ましくは5.0以下、より更に好ましくは3.0以下、特に好ましくは1.0未満である。
また、櫛形ポリマー(B1)のSSIは、下限値の制限は特に無いが、通常0.1以上である。
なお、本明細書において、櫛形ポリマー(B1)のSSI(せん断安定性指数)とは、櫛形ポリマー(B1)中の樹脂分に由来するせん断による粘度低下をパーセンテージで示すものであり、ASTM D6278に準拠して測定された値である。より具体的には、下記計算式(1)より算出された値である。
Figure 0007028411000001
上記式(1)中、Kvは、樹脂分を含む粘度指数向上剤を鉱油に希釈した試料油の100℃における動粘度の値であり、Kvは、当該の樹脂分を含む粘度指数向上剤を鉱油に希釈した試料油を、ASTM D6278の手順にしたがって、30サイクル高剪断ボッシュ・ディーゼルインジェクターに通過させた後の100℃における動粘度の値である。また、Kvoilは、当該粘度指数向上剤を希釈する際に用いた鉱油の100℃における動粘度の値である。
なお、櫛形ポリマー(B1)のSSIの値は、櫛形ポリマー(B1)の構造によって変化するものである。具体的には、以下に示す傾向があり、これらの事項を考慮することで、櫛形ポリマー(B1)のSSIの値を容易に調整できる。なお、以下の事項は、あくまで一例であって、これら以外の事項を考慮することによっても調整可能である。
・櫛形ポリマーの側鎖がマクロモノマー(x1)で構成され、当該マクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)の含有量が、構成単位の全量(100モル%)基準で、0.5モル%以上である櫛形ポリマーは、SSIの値が低くなる傾向にある。
・櫛形ポリマーの側鎖を構成するマクロモノマー(x1)の分子量が大きくなるほど、SSIの値が低くなる傾向にある。
<櫛形ポリマー(B1)の構成単位>
以下、本発明の一態様で用いる櫛形ポリマー(B1)の構成単位について説明する。
なお、本発明の一態様において、「櫛形ポリマー(B1)を使用すれば、必然的に、要件(II)を満たす潤滑油組成物が得られる」というわけではない。
一般的に、櫛形ポリマーとしては、非常に多くの構成を有するものが知られている。
本発明においては、このような非常に多く存在している櫛形ポリマーの中から、上述の好適な態様を適宜考慮し、特定の櫛形ポリマー(B)を選択し、要件(II)を満たす潤滑油組成物としている。
以下の記載において、それぞれの構成単位の好適な態様に関する事項は、特に断りが無い限り、要件(II)を満たす潤滑油組成物に調整するための手段として示したものである。
櫛形ポリマー(B1)としては、マクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)を少なくとも有する重合体が好ましい。この構成単位(X1)が、上述の「高分子量の側鎖」に該当する。
なお、本発明において、上記の「マクロモノマー」とは、重合性官能基を有する高分子量モノマーのことを意味し、末端に重合性官能基を有する高分子量モノマーであることが好ましい。
側鎖に対して、主鎖が相対的に長い櫛形ポリマーほど、せん断安定性が低いため、このような櫛形ポリマーを用いた場合、前記比〔V80/T80〕の値は、大きくなり易い。
つまり、櫛形ポリマー(B1)のマクロモノマー(x1)に由来の構成単位(X1)の含有量が多いほど、及び、マクロモノマー(x1)の分子量が大きい程、前記比〔V80/T80〕を小さい値に調整し易い。
本発明の一態様で用いる櫛形ポリマー(B1)において、上記観点から構成単位(X1)の含有量としては、櫛形ポリマー(B1)の構成単位の全量(100モル%)基準で、好ましくは0.5~20モル%、より好ましくは0.7~10モル%、更に好ましくは0.9~5モル%である。
なお、本明細書において、櫛形ポリマー(B1)における各構成単位の含有量は、13C-NMR定量スペクトルを解析して算出した値を意味する。
マクロモノマー(x1)の数平均分子量(Mn)としては、上記観点から、好ましくは300以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは1,000以上、より更に好ましくは2,000以上、特に好ましくは4,000以上であり、また、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、更に好ましくは20,000以下、より更に好ましくは10,000以下である。
マクロモノマー(x1)が有する重合性官能基としては、例えば、アクリロイル基(CH=CH-COO-)、メタクリロイル基(CH=CCH-COO-)、エテニル基(CH=CH-)、ビニルエーテル基(CH=CH-O-)、アリル基(CH=CH-CH-)、アリルエーテル基(CH=CH-CH-O-)、CH=CH-CONH-で表される基、CH=CCH-CONH-で表される基等が挙げられる。
マクロモノマー(x1)は、上記重合性官能基以外に、例えば、以下の一般式(i)~(iii)で表される繰り返し単位を1種以上有していてもよい。
Figure 0007028411000002
上記一般式(i)中、Rb1は、炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、具体的には、メチレン基、エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,2-ブチレン基、1,3-ブチレン基、1,4-ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、2-エチルヘキシレン基等が挙げられる。
上記一般式(ii)中、Rb2は、炭素数2~4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、具体的には、エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,2-ブチレン基、1,3-ブチレン基、1,4-ブチレン基等が挙げられる。
上記一般式(iii)中、Rb3は、水素原子又はメチル基を示す。
また、Rb4は炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、具体的には、メチル基、エチル基,n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基、t-ペンチル基、イソヘキシル基、t-ヘキシル基、イソヘプチル基、t-ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基等が挙げられる。
なお、上記一般式(i)~(iii)で表される繰り返し単位をそれぞれ複数有する場合には、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4は、それぞれ同一であってもよく、互いに異なるものであってもよい。
本発明の一態様において、マクロモノマー(x1)としては、前記一般式(i)で表される繰り返し単位を有する重合体であることが好ましく、前記一般式(i)中のRb1が1,2-ブチレン基及び/又は1,4-ブチレン基である繰り返し単位(X1-1)を有する重合体であることがより好ましい。
繰り返し単位(X1-1)の含有量としては、マクロモノマー(x1)の構成単位の全量(100モル%)基準で、好ましくは1~100モル%、より好ましくは20~95モル%、更に好ましくは40~90モル%、より更に好ましくは50~80モル%である。
なお、マクロモノマー(x1)が、前記一般式(i)~(iii)から選ばれる2種以上の繰り返し単位を有する共重合体である場合、共重合の形態としては、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。
本発明の一態様で用いる櫛形ポリマー(B1)は、1種類のマクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)のみからなる単独重合体でもよく、2種類以上のマクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)を含む共重合体であってもよい。
また、本発明の一態様で用いる櫛形ポリマー(B1)は、マクロモノマー(x1)に由来する構成単位と共に、マクロモノマー(x1)以外の他のモノマー(x2)に由来する構成単位(X2)を含む共重合体であってもよい。
このような櫛形ポリマーの具体的な構造としては、モノマー(x2)に由来する構成単位(X2)を含む主鎖に対して、マクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)を含む側鎖を有する共重合体が好ましい。
モノマー(x2)としては、例えば、下記一般式(a1)で表される単量体(x2-a)、アルキル(メタ)アクリレート(x2-b)、窒素原子含有ビニル単量体(x2-c)、水酸基含有ビニル単量体(x2-d)、リン原子含有単量体(x2-e)、脂肪族炭化水素系ビニル単量体(x2-f)、脂環式炭化水素系ビニル単量体(x2-g)、ビニルエステル類(x2-h)、ビニルエーテル類(x2-i)、ビニルケトン類(x2-j)、エポキシ基含有ビニル単量体(x2-k)、ハロゲン元素含有ビニル単量体(x2-l)、不飽和ポリカルボン酸のエステル(x2-m)、(ジ)アルキルフマレート(x2-n)、(ジ)アルキルマレエート(x2-o)、芳香族炭化水素系ビニル単量体(x2-p)等が挙げられる。
なお、モノマー(x2)としては、リン原子含有単量体(x2-e)及び芳香族炭化水素系ビニル単量体(x2-p)以外の単量体が好ましい。
また、モノマー(x2)としては、下記一般式(a1)で表される単量体(x2-a)、アルキル(メタ)アクリレート(x2-b)、及び水酸基含有ビニル単量体(x2-d)から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、水酸基含有ビニル単量体(x2-d)を少なくとも含むことがより好ましい。
水酸基含有ビニル単量体(x2-d)に由来する構成単位の含有量としては、櫛形ポリマー(B)の構成単位の全量(100モル%)基準で、好ましくは0.1~30モル%、より好ましくは0.5~20モル%、更に好ましくは1~15モル%、より更に好ましくは3~10モル%である。
(下記一般式(a1)で表される単量体(x2-a))
Figure 0007028411000003
上記一般式(a1)中、Rb11は、水素原子又はメチル基を示す。
b12は、単結合、炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、-O-、もしくは-NH-を示す。
b13は、炭素数2~4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。また、nは1以上の整数(好ましくは1~20の整数、より好ましくは1~5の整数)を示す。なお、nが2以上の整数の場合、複数のRb13は、同一であってもよく、異なっていてもよく、さらに、(Rb13O)部分は、ランダム結合でもブロック結合でもよい。
b14は、炭素数1~60(好ましくは10~50、より好ましくは20~40)の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。
上記の「炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基」、「炭素数2~4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基」、及び「炭素数1~60の直鎖又は分岐鎖のアルキル基」の具体的な基としては、上述の一般式(i)~(iii)に関する記載で例示した基と同じものが挙げられる。
(アルキル(メタ)アクリレート(x2-b))
アルキル(メタ)アクリレート(x2-b)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2-t-ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、3-イソプロピルヘプチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレート(x2-b)が有するアルキル基の炭素数としては、好ましくは4~30、より好ましくは4~24、更に好ましくは4~18である。
なお、当該アルキル基は、直鎖アルキル基でもよく、分岐鎖アルキル基でもよい。
本発明の一態様において、モノマー(x2)が、アルキル(メタ)アクリレート(x2-b)として、ブチル(メタ)アクリレートと、炭素数12~20のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとを共に含むことで、前記比〔V80/T80〕を小さい値に調整し易い。
ブチル(メタ)アクリレートに由来の構成単位(α)と、炭素数12~20のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来の構成単位(β)との含有量比〔(α)/(β)〕としては、モル比で、好ましくは7.00以上、より好ましくは8.50以上、更に好ましくは10.00以上であり、また、好ましくは20以下である。
ブチル(メタ)アクリレートに由来の構成単位(α)の含有量としては、櫛形ポリマー(B)の構成単位の全量(100モル%)基準で、好ましくは40~95モル%、より好ましくは50~90モル%、更に好ましくは60~85モル%である。
炭素数12~20のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来の構成単位(β)の含有量としては、櫛形ポリマー(B)の構成単位の全量(100モル%)基準で、好ましくは1~30モル%、より好ましくは3~25モル%、更に好ましくは5~20モル%である。
(窒素原子含有ビニル単量体(x2-c))
窒素原子含有ビニル単量体(x2-c)としては、例えば、アミド基含有ビニル単量体(x2-c1)、ニトロ基含有単量体(x2-c2)、1級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c3)、2級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c4)、3級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c5)、及びニトリル基含有ビニル単量体(x2-c6)等が挙げられる。
アミド基含有ビニル単量体(x2-c1)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド;N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN-n-又はイソブチル(メタ)アクリルアミド等のモノアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド;N-メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N-エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルアミノ-n-ブチル(メタ)アクリルアミド及びN-n-又はイソブチルアミノ-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等のモノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジ-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジ-n-ブチルアミノブチル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド;N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-n-又はイソプロピオニルアミド及びN-ビニルヒドロキシアセトアミド等のN-ビニルカルボン酸アミド;等が挙げられる。
ニトロ基含有単量体(x2-c2)としては、例えば、ニトロエチレン、3-ニトロ-1-プロペン等が挙げられる。
1級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c3)としては、例えば、(メタ)アリルアミン及びクロチルアミン等の炭素数3~6のアルケニル基を有するアルケニルアミン;アミノエチル(メタ)アクリレート等の炭素数2~6のアルキル基を有するアミノアルキル(メタ)アクリレート;等が挙げられる。
2級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c4)としては、例えば、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のモノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジ(メタ)アリルアミン等の炭素数6~12のジアルケニルアミン;等が挙げられる。
3級アミノ基含有ビニル単量体(x2-c5)としては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;モルホリノエチル(メタ)アクリレート等の窒素原子を有する脂環式(メタ)アクリレート;及びこれらの塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩又は低級アルキル(炭素数1~8)モノカルボン酸(酢酸及びプロピオン酸等)塩;等が挙げられる。
ニトリル基含有ビニル単量体(x2-c6)としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
(水酸基含有ビニル単量体(x2-d))
水酸基含有ビニル単量体(x2-d)としては、例えば、ヒドロキシル基含有ビニル単量体(x2-d1)、及びポリオキシアルキレン鎖含有ビニル単量体(x2-d2)等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有ビニル単量体(x2-d1)としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の炭素数2~6のアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N-ジヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等の炭素数1~4のアルキル基を有するモノ-又はジ-ヒドロキシアルキル置換(メタ)アクリルアミド;ビニルアルコール;(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1-オクテノール及び1-ウンデセノール等の炭素数3~12のアルケノール;1-ブテン-3-オール、2-ブテン-1-オール及び2-ブテン-1,4-ジオール等の炭素数4~12のアルケンモノオール又はアルケンジオール;2-ヒドロキシエチルプロペニルエーテル等の炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~10のアルケニル基を有するヒドロキシアルキルアルケニルエーテル;グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ジグリセリン、糖類及び蔗糖等の多価アルコールのアルケニルエーテル又は(メタ)アクリレート;等が挙げられる。
これらの中でも、2つ以上の水酸基を有するヒドロキシル基含有ビニル単量体が好ましく、多価アルコールのアルケニルエーテル又は(メタ)アクリレートがより好ましい。
ポリオキシアルキレン鎖含有ビニル単量体(x2-d2)としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2~4、重合度2~50)、ポリオキシアルキレンポリオール(上述の多価アルコールのポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2~4、重合度2~100))、ポリオキシアルキレングリコール又はポリオキシアルキレンポリオールのアルキル(炭素数1~4)エーテルのモノ(メタ)アクリレート[ポリエチレングリコール(Mn:100~300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn:130~500)モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(Mn:110~310)(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物(2~30モル)(メタ)アクリレート及びモノ(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン(Mn:150~230)ソルビタン等]等が挙げられる。
(リン原子含有単量体(x2-e))
リン原子含有単量体(x2-e)としては、例えば、リン酸エステル基含有単量体(x2-e1)、及びホスホノ基含有単量体(x2-e2)等が挙げられる。
リン酸エステル基含有単量体(x2-e1)としては、例えば、(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート及び(メタ)アクリロイロキシイソプロピルホスフェート等の炭素数2~4のアルキル基を有する(メタ)アクリロイロキシアルキルリン酸エステル;リン酸ビニル、リン酸アリル、リン酸プロペニル、リン酸イソプロペニル、リン酸ブテニル、リン酸ペンテニル、リン酸オクテニル、リン酸デセニル及びリン酸ドデセニル等の炭素数2~12のアルケニル基を有するリン酸アルケニルエステル;等が挙げられる。
ホスホノ基含有単量体(x2-e2)としては、例えば、(メタ)アクリロイロキシエチルホスホン酸等の炭素数2~4のアルキル基を有する(メタ)アクリロイロキシアルキルホスホン酸;ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸及びオクテニルホスホン酸等の炭素数2~12のアルケニル基を有するアルケニルホスホン酸;等が挙げられる。
(脂肪族炭化水素系ビニル単量体(x2-f))
脂肪族炭化水素系ビニル単量体(x2-f)としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等の炭素数2~20のアルケン;ブタジエン、イソプレン、1,4-ペンタジエン、1,6-ヘプタジエン及び1,7-オクタジエン等の炭素数4~12のアルカジエン;等が挙げられる。
脂肪族炭化水素系ビニル単量体(x2-f)の炭素数としては、好ましくは2~30、より好ましくは2~20、更に好ましくは2~12である。
(脂環式炭化水素系ビニル単量体(x2-g))
脂環式炭化水素系ビニル単量体(x2-g)としては、例えば、シクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等が挙げられる。
脂環式炭化水素系ビニル単量体(x2-g)の炭素数としては、好ましくは3~30、より好ましくは3~20、更に好ましくは3~12である。
(ビニルエステル類(x2-h))
ビニルエステル類(x2-h)としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及びオクタン酸ビニル等の炭素数2~12の飽和脂肪酸のビニルエステル等が挙げられる。
(ビニルエーテル類(x2-i))
ビニルエーテル類(x2-i)としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、及び2-エチルヘキシルビニルエーテル等の炭素数1~12のアルキルビニルエーテル;ビニル-2-メトキシエチルエーテル、及びビニル-2-ブトキシエチルエーテル等の炭素数1~12のアルコキシアルキルビニルエーテル;等が挙げられる。
(ビニルケトン類(x2-j))
ビニルケトン類(x2-j)としては、例えば、メチルビニルケトン、及びエチルビニルケトン等の炭素数1~8のアルキルビニルケトン;等が挙げられる。
(エポキシ基含有ビニル単量体(x2-k))
エポキシ基含有ビニル単量体(x2-k)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アリルエーテル等が挙げられる。
(ハロゲン元素含有ビニル単量体(x2-l))
ハロゲン元素含有ビニル単量体(x2-l)としては、例えば、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化(メタ)アリル等が挙げられる。
(不飽和ポリカルボン酸のエステル(x2-m))
不飽和ポリカルボン酸のエステル(x2-m)としては、例えば、不飽和ポリカルボン酸のアルキルエステル、不飽和ポリカルボン酸のシクロアルキルエステル、不飽和ポリカルボン酸のアラルキルエステル等が挙げられ、不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等が挙げられる。
((ジ)アルキルフマレート(x2-n))
(ジ)アルキルフマレート(x2-n)としては、例えば、モノメチルフマレート、ジメチルフマレート、モノエチルフマレート、ジエチルフマレート、メチルエチルフマレート、モノブチルフマレート、ジブチルフマレート、ジペンチルフマレート、ジヘキシルフマレート等が挙げられる。
((ジ)アルキルマレエート(x2-o))
(ジ)アルキルマレエート(x2-o)としては、例えば、モノメチルマレエート、ジメチルマレエート、モノエチルマレエート、ジエチルマレエート、メチルエチルマレエート、モノブチルマレエート、ジブチルマレエート等が挙げられる。
(芳香族炭化水素系ビニル単量体(x2-p))
芳香族炭化水素系ビニル単量体(x2-p)としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、α-エチルスチレン、ビニルトルエン、2,4-ジメチルスチレン、4-エチルスチレン、4-イソプロピルスチレン、4-ブチルスチレン、4-フェニルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ベンジルスチレン、p-メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、トリブロモスチレン、テトラブロモスチレン、4-クロチルベンゼン、インデン及び2-ビニルナフタレン等が挙げられる。
芳香族炭化水素系ビニル単量体(x2-p)の炭素数としては、好ましくは8~30、より好ましくは8~20、更に好ましくは8~18である。
<潤滑油用添加剤>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、成分(B)以外の潤滑油用添加剤(以下、単に「潤滑油用添加剤」ともいう)を含有してもよい。
このような潤滑油用添加剤としては、例えば、流動点降下剤、金属系清浄剤、分散剤、耐摩耗剤、極圧剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、金属不活性化剤等が挙げられる。
各潤滑油用添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、当該潤滑油用添加剤として、API/ILSAC SN/GF-5規格等に適合した、複数の添加剤を含有する市販品の添加剤パッケージを用いてもよい。
また、上記の添加剤としての機能を複数有する化合物(例えば、耐摩耗剤及び極圧剤としての機能を有する化合物)を用いてもよい。
これらの潤滑油用添加剤の各含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内で、適宜調整することができるが、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、通常0.001~15質量%、好ましくは0.005~10質量%、より好ましくは0.01~8質量%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としては、特に制限は無く、例えば、基油に、上述の粘度指数向上剤(B)を配合する工程を有する方法が挙げられる。
また、必要に応じて、粘度指数向上剤(B)の配合の際に、上述の潤滑油用添加剤を配合してもよい。
ここで、上記工程において、基油(A)及び粘度指数向上剤(B)に関する事項については、上述のとおりであり、好適な成分、各成分の含有量も上述のとおりである。
なお、粘度指数向上剤(B)は、粘度指数向上剤の樹脂分を希釈油に溶解した溶液の形態で配合してもよい。当該溶液の樹脂分濃度としては、通常10~50質量%である。
各成分を配合した後、公知の方法により、撹拌して均一に分散させることが好ましい。
〔潤滑油組成物の用途〕
本発明の潤滑油組成物は、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用においても、省燃費性及び耐摩耗性に優れる。
そのため、本発明の潤滑油組成物は、エンジン油として使用されることが好ましい。
本発明の潤滑油組成物の使用に適したエンジンとしては、自動車、電車、航空機等の車両用エンジン等が挙げられるが、自動車用エンジンが好ましく、ハイブリッド機構やアイドリングストップ機構を搭載した自動車用エンジンがより好ましい。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物は、自動車、電車、航空機等の車両等に使用される内燃機関用潤滑油組成物(内燃機関用エンジンオイル)としての用途が好適であるが、他の用途にも適用し得る。
次に、本発明を実施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。なお、各種物性の測定法又は評価法は、下記のとおりである。
(1)40℃、80℃、100℃における動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して算出した。
(3)重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
ゲル浸透クロマトグラフ装置(アジレント社製、「1260型HPLC」)を用いて、下記の条件下で測定し、標準ポリスチレン換算にて測定した値を用いた。
(測定条件)
・カラム:「Shodex LF404」を2本、順次連結したもの。
・カラム温度:35℃
・展開溶媒:クロロホルム
・流速:0.3mL/min
(4)SSI(せん断安定性指数)
測定対象となる粘度指数向上剤に希釈油である鉱油を加えて試料油を調製し、当該試料油及び当該鉱油を用いて、ASTM D6278に準拠して測定した。
具体的には、対象となる粘度指数向上剤について、前記計算式(1)中のKv、Kv、Kvoilの各値を測定して、当該計算式(1)より算出した。
(5)油膜厚さT80
調製した潤滑油組成物をに対して、測定装置である、製品名「EHD2油膜厚さ計測器 」(PCS社製)を用いて、すべり速度2.0m/s、最大ヘルツ圧0.8GPa、油度80℃の条件下で、80℃における油膜厚さT80(単位:nm)を測定した。
(6)80℃、100℃、150℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)
調製した潤滑油組成物に対して、ASTM D4741に準拠し、80℃、100℃、又は150℃の温度条件下、せん断速度10/sにて、せん断した後の粘度をそれぞれ測定した。
以下の実施例及び比較例で使用した粘度指数向上剤の詳細を表1に示す。
なお、表1に記載の粘度指数向上剤(1)~(5)の構成単位の含有量は、13C-NMR定量スペクトルを解析して算出した値である。
Figure 0007028411000004
実施例1~2、比較例1~3
基油、粘度指数向上剤(1)~(5)のいずれか、流動点降下剤(1)、及びエンジン油用添加剤パッケージを、表2に示す配合量にて添加し、潤滑油組成物をそれぞれ調製した。なお、表2に記載の、粘度指数向上剤(1)~(5)、流動点降下剤(1)、及びエンジン油用添加剤パッケージの含有量は、希釈油を除いた有効成分換算での含有量である。
また、使用した基油、流動点降下剤、エンジン油用添加剤パッケージの詳細は以下のとおりであり、粘度指数向上剤(1)~(5)の詳細は表1に記載のとおりである。
・パラフィン系鉱油:100℃動粘度=4.2mm/s、粘度指数=126、%C=79.6である、パラフィン系鉱油。
・流動点降下剤:重量平均分子量(Mw)が72,000のポリメタクリレート。
・エンジン油用添加剤パッケージ:API/ILSAC規格、及びSN/GF-5規格に適合した添加剤パッケージであり、以下の各種添加剤を含む。
金属系清浄剤:カルシウムスルホネート
分散剤:高分子ビスイミド、ホウ素変性モノイミド
耐摩耗剤:第1級のZnDTP、及び第2級のZnDTP
酸化防止剤:ジフェニルアミン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫化オレフィン
摩擦調整剤:脂肪酸グリセリド、オレイン酸アミド
消泡剤:シリコーン系消泡剤
調製した潤滑油組成物について、上述の方法に準拠して、各種性状を測定すると共に、下記に示す方法に基づいて、それぞれの潤滑油組成物の駆動トルク改善率及び耐摩耗性も評価した。これらの結果を表2に示す。
(1)駆動トルク改善率の測定
排気量1.5LのSOHC(Single OverHead Camshaft)エンジンのメインシャフトをモーターで駆動し、その際にメインシャフトにかかるトルクを測定した。メインシャフトの回転数は、200rpm、エンジン油温及び水温は80℃とした。
比較例3の潤滑油組成物を用いたときのトルクの測定値を基準にして、下記式から、比較例3以外の潤滑油組成物を用いた際の駆動トルク改善率(%)を算出した。
・[駆動トルク改善率](%)=([比較例3の潤滑油組成物を用いたときのトルクの測定値]-[対象の潤滑油組成物を用いたときのトルクの測定値])/[比較例3の潤滑油組成物を用いたときのトルクの測定値]×100
なお、比較例3の潤滑油組成物を用いたときに比べて、トルクの測定値が小さい場合には、上記式から算出される駆動トルク改善率の値はプラスとなる。
上記式から算出される駆動トルク改善率の値が大きいほど駆動トルクが改善され、測定対象の潤滑油組成物の省燃費性が高いといえる。
本発明においては、当該駆動トルク改善率の値が、「2.5%以上」である場合に省燃費性の高い潤滑油組成物と判断するが、より好ましくは3.0%以上、更に好ましくは3.5%以上、より更に好ましくは3.8%以上である。
(2)耐摩耗性の評価
調製した潤滑油組成物の、80℃におけるHTHS粘度H80と、100℃におけるHTHS粘度H100との比〔H80/H100〕の値を算出した。当該比〔H80/H100〕の値が高いほど、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物であるといえる。
Figure 0007028411000005
実施例1~2で調製した潤滑油組成物は、比較例1~3の潤滑油組成物に比べて、エンジンの実用領域を想定した80℃付近での温度環境下での使用において、省燃費性に優れている結果となった。
また、実施例1~2で調製した潤滑油組成物は、H80/H100の比が高いことから、80℃付近において油膜が十分に保持され、耐摩耗性が良好であることが推測される。

Claims (11)

  1. 基油(A)と、粘度指数向上剤(B)とを含有し、
    前記粘度指数向上剤(B)が櫛形ポリマー(B1)を含み、
    前記櫛形ポリマー(B1)のSSI(せん断安定性指数)が12.0以下の櫛形ポリマーであり、
    下記要件(I)、(II)及び(III)を満たす、潤滑油組成物。
    ・要件(I):前記潤滑油組成物の80℃における動粘度V80が11.5mm/s以下である。
    ・要件(II):前記潤滑油組成物の、80℃における動粘度V80(mm/s)と、すべり速度2.0m/s、最大ヘルツ圧0.8GPa、油温80℃の条件下にて測定した油膜厚さT80(nm)との比〔V80/T80〕が0.105((mm/s)/nm)未満である。
    ・要件(III):前記潤滑油組成物の80℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)H80が4.7~7.6mPa・sである。
  2. 80℃における動粘度V80が9.0mm/s~11.5mm/sである、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  3. 100℃におけるHTHS粘度H100が3.5~5.5mPa・sである、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  4. 150℃におけるHTHS粘度H150が2.0~3.2mPa・sである、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  5. 基油(A)の100℃における動粘度が、2.0~6.0mm/sである、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  6. 基油(A)の100℃における動粘度が、4.2~6.0mm/sである、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  7. 粘度指数向上剤(B)の重量平均分子量が、200,000~800,000である、請求項1~6のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  8. 粘度指数向上剤(B)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、0.1~5.0質量%である、請求項1~7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  9. 櫛形ポリマー(B1)が、数平均分子量300以上のマクロモノマー(x1)に由来する構成単位(X1)を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  10. 基油(A)が、粘度指数が100以上であり、パラフィン分(%C)が60以上であるパラフィン系鉱油(A1)を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  11. 80℃におけるHTHS粘度H80と、100℃におけるHTHS粘度H100との比〔H80/H100〕が、1.40以上である、請求項1~10のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
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