JP7164764B1 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、潤滑油組成物の低粘度化により、潤滑油膜が薄くなり金属接触による摩擦損失が増加するため、更なる省燃費性の向上のためにより高い金属摩擦低減作用が求められていることから、モリブデン系摩擦調整剤の利用が加速している。
分散剤としては、例えば、コハク酸イミド化合物を用いることが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
[1] 基油(A)、モリブデン系摩擦調整剤(B)、金属系清浄剤(C)、及び分散剤(D)を含有する、潤滑油組成物であって、
前記分散剤(D)が、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物。
なお、本明細書において、例えば、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「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。
本実施形態の潤滑油組成物は、基油(A)、モリブデン系摩擦調整剤(B)、金属系清浄剤(C)、及び分散剤(D)を含有する、潤滑油組成物であって、
前記分散剤(D)が、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物である。
前記IRスペクトルにおいて、1705cm-1における赤外線吸収は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミドに含まれる、イミド骨格内のカルボニル基のC=O伸縮振動に由来して生じる。そして、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)は、イミド骨格内のカルボニル基の量に比例する。
また、前記IRスペクトルにおいて、1390cm-1における赤外線吸収は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミドに含まれる、ポリイソブテニル鎖の末端のメチル基CH3の変角振動に由来して生じる。そして、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)は、ポリイソブテニル鎖の末端のメチル基CH3の量に比例する。
そして、これらのピークの強度の比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミドにおける、カルボニル基を含み極性部位であるイミド骨格と、メチル基を含み非極性部位であるポリイソブテニル鎖との相対的な比率を意味する。
前記比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が7.5以下である非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)は、前記比が7.5を超える当該化合物と比較して、当該化合物内における非極性部位に対する極性部位の比率が相対的に少ない。したがって、本発明者らは、非極性溶媒である基油(A)、及び極性であるモリブデン系摩擦調整剤(B)も含む潤滑油組成物において、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)は、モリブデン系摩擦調整剤(B)の摩擦低減作用を阻害しにくいことを知見するに至った。
そこで、本発明者らは、十分な摩擦低減効果が得るためには、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が、分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上必要であることを知見するに至った。
なお、本発明において、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量は、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準ではなく、分散剤(D)の全量(100質量%)基準で規定することに意義がある。これは、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準の非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が同量であっても、分散剤(D)の全量(100質量%)基準の非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が異なる場合は、他の分散剤の影響により、潤滑油組成物の摩擦低減効果が変化するためである。
これらの知見に基づき、本発明者らは更に鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至った。
また、以降の説明では、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)、前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)以外の非ホウ素変性コハク酸イミド(D2)、及びホウ素変性コハク酸イミド(D3)を、それぞれ、成分(D1)、成分(D2)、及び成分(D3)ともいう。
また、本実施形態の潤滑油組成物において、成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)の合計含有量の上限値は、100質量%であってもよい。但し、潤滑油組成物が、成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)以外のその他の成分を含む場合には、成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)の合計含有量の上限値は、その他の成分との関係で調整すればよく、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物は、基油(A)を含有する。基油(A)としては、従来、潤滑油の基油として用いられている鉱油及び合成油から選択される1種以上を、特に制限なく使用することができる。
基油(A)の40℃動粘度は、2.0mm2/s~100.0mm2/sが好ましく、2.0mm2/s~80.0mm2/sがより好ましく、2.0mm2/s~60.0mm2/sが更に好ましく、2.0mm2/s~40.0mm2/sがより更に好ましく、5.0mm2/s~25.0mm2/sが更になお好ましい。
基油(A)の100℃動粘度は、2.0mm2/s~20.0mm2/sが好ましく、2.0mm2/s~10.0mm2/sがより好ましく、2.0mm2/s~8.0mm2/sが更に好ましく、2.0mm2/s~5.0mm2/sがより更に好ましい。
基油(A)の粘度指数は、80以上が好ましく、90以上がより好ましく、100以上が更に好ましく、105以上がより更に好ましく、120以上が更になお好ましい。
前記40℃動粘度、前記100℃動粘度、及び前記粘度指数は、JIS K 2283:2000に準拠して測定又は算出することができる。
また、基油(A)が2種以上の基油を含有する混合基油である場合、混合基油の動粘度及び粘度指数が上記範囲内にあることが好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、モリブデン系摩擦調整剤(B)を含有する。潤滑油組成物がモリブデン系摩擦調整剤(B)を含有することにより、摩擦低減作用を良好にすることができる。特に、潤滑油組成物の温度が高い環境下において、摩擦低減作用を効果的に発揮させることができる。
X11~X18は、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を示し、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。ただし、式(B-1)中のX11~X18の少なくとも二つは硫黄原子である。
R11~R14として選択し得る炭化水素基の炭素数は、6~22が好ましい。
当該アルキル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
当該アルケニル基としては、例えば、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基等が挙げられる。
当該シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、ヘプチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
当該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
当該アルキルアリール基としては、例えば、トリル基、ジメチルフェニル基、ブチルフェニル基、ノニルフェニル基、ジメチルナフチル基等が挙げられる。
当該アリールアルキル基としては、例えば、メチルベンジル基、フェニルメチル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基等が挙げられる。
[上記構造式(B-3)中、R1、R2、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数4~22の脂肪族炭化水素基を示す。X1及びX2は硫黄原子であり、X3及びX4は酸素原子である。]
上記R1、R2、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数4~12の脂肪族炭化水素基である短鎖置換基群又は炭素数13~22の脂肪族炭化水素基である長鎖置換基群を含むことが好ましい。
短鎖置換基群として選択し得る、炭素数4~12の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数4~12のアルキル基、炭素数4~12のアルケニル基などが挙げられる。
具体的には、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基などが挙げられる。これらは、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。なお、短鎖置換基群として選択し得る、脂肪族炭化水素基の炭素数は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、好ましくは5~11、より好ましくは6~10、更に好ましくは7~9である。
長鎖置換基群として選択し得る、炭素数13~22の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数13~22のアルキル基、炭素数13~22のアルケニル基などが挙げられる。
具体的には、例えば、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、オレイル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基などが挙げられる。これらは、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
なお、長鎖置換基群として選択し得る、脂肪族炭化水素基の炭素数は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、好ましくは13~20、より好ましくは13~16、更に好ましくは13~14である。
前記構造式(1)で表されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンの全分子中における前記短鎖置換基群と前記長鎖置換基群とのモル比(前記短鎖置換基群:前記長鎖置換基群)は、10:90~90:10が好ましく、30:70~70:30がより好ましく、40:60~60:40が更に好ましい。
Mo3SkEmLnApQz (B-4)
Eは、それぞれ独立に、酸素原子又はセレン原子であり、例えば、後述するコアにおいて硫黄を置換し得るものである。
Lは、それぞれ独立に、炭素原子を含有する有機基を有するアニオン性リガンドであり、各リガンドにおける該有機基の炭素原子の合計が14個以上であり、各リガンドは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Aは、それぞれ独立に、L以外のアニオンである。
Qは、それぞれ独立に、電子を供与する中性化合物であり、三核モリブデン化合物上における空の配位を満たすために存在する。
また、モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点から、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下、更に好ましくは0.12質量%以下、より更に好ましくは0.10質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物は、金属系清浄剤(C)を含有する。潤滑油組成物が金属系清浄剤(C)を含有することにより、高温清浄分散性を向上させることができる。
金属系清浄剤(C)としては、例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる金属原子を含有する有機酸金属塩化合物が挙げられ、具体的には、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる金属原子を含有する、金属サリシレート、金属フェネート、及び金属スルホネート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「アルカリ金属」としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、及びフランシウムを指す。
また、「アルカリ土類金属」としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウムを指す。
金属系清浄剤(C)に含まれる金属原子としては、高温での清浄性の向上の観点から、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はバリウムが好ましく、カルシウム、マグネシウムがより好ましい。
R31及びR32として選択し得る炭化水素基としては、例えば、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のアルケニル基、環形成炭素数3~18のシクロアルキル基、環形成炭素数6~18のアリール基、炭素数7~18のアルキルアリール基、炭素数7~18のアリールアルキル基等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、高温清浄分散性を向上する観点、及び基油への溶解性の観点から、カルシウムサリシレート、カルシウムフェネート、カルシウムスルホネート、マグネシウムサリシレート、マグネシウムフェネート、及びマグネシウムスルホネートから選ばれる1種以上であることが好ましい。
前記金属系清浄剤(C)の塩基価としては、好ましくは0~600mgKOH/gである。
前記金属系清浄剤が塩基性塩又は過塩基性塩である場合には、当該金属系清浄剤の塩基価としては、好ましくは10~600mgKOH/g、より好ましくは20~500mgKOH/gである。
なお、本明細書において、「塩基価」とは、JIS K 2501:2003「石油製品および潤滑油-中和価試験方法」の7.に準拠して測定される過塩素酸法による塩基価を意味する。
なお、金属系清浄剤(C)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上用いる場合の好適な合計含有量も、前述した含有量と同じである。
また、前記金属系清浄剤(C)に由来するカルシウム原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点及びLSPI(異常燃焼)防止の観点から、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.50質量%以下、より好ましくは0.40質量%以下、更に好ましくは0.30質量%以下、より更に好ましくは0.20質量%以下、更になお好ましくは0.15質量%以下、一層好ましくは0.13質量%以下である。
また、前記金属系清浄剤(C)に由来するマグネシウム原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点及びLSPI(異常燃焼)防止の観点から、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.07質量%以下、より好ましくは0.06質量%以下、更に好ましくは0.05質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物は、分散剤(D)を含有する。また、分散剤(D)は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含む。潤滑油組成物が非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含む分散剤(D)を含有することにより、長期間にわたって高温清浄分散性を維持させることができる。
分散剤(D)は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含む。
なお、本実施形態の潤滑油組成物が非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含有しない場合、長期間にわたって高温清浄分散性を維持させることができない。
上記ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw)としては、好ましくは500~4,000、より好ましくは900~3,000、更に好ましくは1,300~2,800、より更に好ましくは1,800~2,600である。
本発明において、上記ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw)は、例えば、上記アルケニル基の生成源であるポリオレフィンについて、GPC装置(装置名:HLC-8220型、東ソー株式会社製)に、カラム(製品名:TSKgel GMH-XL 2本、及び製品名:G2000H-XL 1本、東ソー株式会社製)を取り付け、検出器:屈折率検出器、測定温度:40℃、移動相:テトラヒドロフラン、流速:1.0mL/分間、濃度0.5mg/mLの条件で測定し、標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)として評価することができる。
また、別の方法としては、上記と同様の測定方法によって測定した非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の質量平均分子量から、ポリイソブテニル基以外に該当する構造の理論分子量を減じた後、1分子中に含まれるポリイソブテニル基数で除した値を、ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw)として求めることもできる。
上記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基等が挙げられる。なお、本明細書中、各種ブチレン基等における「各種」とは、直鎖状、分岐状、及びこれらの異性体を含むものを示す。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、1,1-ジメチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、1,1-ジメチルヘプチル基、デシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
Aが示す炭素数2~4のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基等が挙げられ、エチレン基が好ましい。
nは、1~10の整数であり、好ましくは1~5の整数、より好ましくは1~3の整数である。
上記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等の単一ジアミン;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミン;アミノエチルピペラジン等のピペラジン誘導体;等が挙げられる。
上記活性アミン水素の置換反応は、例えば、公知の方法が使用でき、上記活性アミン水素を有するアルケニルコハク酸イミド化合物と、上記一般式(d-1y)におけるRcを与えるハロゲン化アルキルとを反応させる方法が挙げられる。
前記比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が7.5を超えると、モリブデン系摩擦調整剤(B)による摩擦低減作用が十分に発揮できない。
前記比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]としては、モリブデン系摩擦調整剤(B)の摩擦低減作用をより向上させる観点から、好ましくは5.0以上7.5以下、より好ましくは6.0以上7.3以下、更に好ましくは6.5以上7.1以下である。
分散剤(D)は、前記成分(D1)以外の非ホウ素変性コハク酸イミド(D2)を更に含んでもよい。
分散剤(D)が成分(D1)を含まない場合、分散剤(D)が成分(D1)以外の非ホウ素変性コハク酸イミド(D2)を含んでいても、モリブデン系摩擦調整剤(B)による摩擦低減作用が十分に発揮できない。
上記アルケニル基としては、例えば、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基、エチレン-プロピレン共重合体等が挙げられ、これらの中でも、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基が好ましく、ポリイソブテニル基がより好ましい。
上記アルケニル基の質量平均分子量(Mw)は、好ましくは500~4,000、より好ましくは900~3,000、更に好ましくは1,300~2,800、より更に好ましくは1,800~2,600である。
本発明において、上記アルケニル基の質量平均分子量(Mw)は、成分(D1)に記載の方法で求めることができる。
上記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基等が挙げられる。なお、本明細書中、各種ブチレン基等における「各種」とは、直鎖状、分岐状、及びこれらの異性体を含むものを示す。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、1,1-ジメチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、1,1-ジメチルヘプチル基、デシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
Aが示す炭素数2~4のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基等が挙げられ、エチレン基が好ましい。
nは、1~10の整数であり、好ましくは1~5の整数、より好ましくは1~3の整数である。
上記一般式(d-2y)中、x2は1~10の整数であり、好ましくは3~7の整数、より好ましくは5又は6である。
上記ポリオレフィンは、例えば、炭素数2~8のα-オレフィンから選ばれる1種又は2種以上を重合して得られる重合体が挙げられるが、イソブテンと1-ブテンとの共重合体が好ましい。
また、上記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等の単一ジアミン;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミン;アミノエチルピペラジン等のピペラジン誘導体;等が挙げられる。
上記活性アミン水素の置換反応は、公知の方法により行えばよく、例えば、上記活性アミン水素を有するアルケニルコハク酸イミド化合物と、上記一般式(d-2x)及び上記一般式(d-2y)におけるRcを与えるハロゲン化アルキルとを反応させる方法が挙げられる。
分散剤(D)は、ホウ素変性コハク酸イミド(D3)を更に含んでもよい。
分散剤(D)が成分(D1)を含まない場合、分散剤(D)がホウ素変性コハク酸イミド(D3)を含んでいても、モリブデン系摩擦調整剤(B)による摩擦低減作用が発揮できない。
これに対し、本実施形態の潤滑油組成物において、分散剤(D)が成分(D1)及び成分(D3)を含む場合は、長期間にわたって高温清浄分散性を維持させる効果をより発揮させやすくすることができる。
前記成分(D3)としては、前記一般式(d-2x)で表されるコハク酸モノイミド(D2x)及び前記一般式(d-2y)で表されるコハク酸ビスイミド(D2y)から選択される1種以上の非ホウ素変性コハク酸イミド化合物(D2z)のホウ素変性体が好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物において、分散剤(D)の含有量は、高温清浄性を維持させる観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.10質量%以上5.0質量%以下、より好ましくは2.60質量%以上4.0質量%以下、更に好ましくは3.2質量%以上3.6質量%以下である。
窒素原子の含有量は、JIS K 2609:1998に準拠して測定することができる。
本実施形態の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分以外のその他の成分を含有してもよい。
前記その他の成分としての添加剤としては、例えば、流動点降下剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、モリブデン系摩擦調整剤(B)以外の他の摩擦調整剤、極圧剤、粘度指数向上剤、防錆剤、消泡剤、油性向上剤、金属不活性化剤、抗乳化剤等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
流動点降下剤としては、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート系(PMA系;ポリアルキル(メタ)アクリレート等)、ポリビニルアセテート、ポリブテン、ポリアルキルスチレン等が挙げられ、ポリメタクリレート系が好ましく用いられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン、炭素数3~20のアルキル基を有するアルキル化ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤;フェニル-α-ナフチルアミン、フェニル-β-ナフチルアミン、炭素数3~20のアルキル基を有する置換フェニル-α-ナフチルアミン、炭素数3~20のアルキル基を有する置換フェニル-β-ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤;等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、イソオクチル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)等のジフェノール系酸化防止剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
耐摩耗剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)、リン酸亜鉛等の亜鉛含有化合物;ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類、硫化エステル類、チオカーボネート類、チオカーバメート類、ポリサルファイド類等の硫黄含有化合物;亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、ホスホン酸エステル類、及びこれらのアミン塩又は金属塩等のリン含有化合物;チオ亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、チオホスホン酸エステル類、及びこれらのアミン塩又は金属塩等の硫黄及びリン含有耐摩耗剤などが挙げられる。
これらの中でも、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)が好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物は、成分(B)以外の摩擦調整剤を含んでもよい。
前記成分(B)は、潤滑油組成物の温度が高い環境下において、摩擦低減作用を効果的に発揮させることに優れるが、潤滑油組成物が成分(B)以外の摩擦調整剤を含むことにより、潤滑油組成物の温度が低い環境下においても、摩擦低減作用を効果的に発揮させることができる。
モリブデン系摩擦調整剤(B)以外の摩擦調整剤としては、例えば、脂肪族アミン、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系摩擦調整剤;油脂類、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、成分(B)以外の摩擦調整剤としては、脂肪族アミンが好ましく、脂肪族アミンの中でも、炭素数2~30のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有する脂肪族アミンが好ましい。
R1の炭素数12~30の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数12~30の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基又は炭素数12~30の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルケニル基が好ましく挙げられる。これらの基の炭素数は、より好ましくは12~24、更に好ましくは16~20である。
また、炭素数12~30の直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基としては、各種ドデセニル基、各種トリデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ペンタデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種ヘプタデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基、各種ヘンイコセニル基、各種ドコセニル基、各種トリコセニル基、各種テトラコセニル基、各種ペンタコセニル基、各種ヘキサコセニル基、各種ヘプタコセニル基、各種オクタコセニル基、各種ノナコセニル基、及び各種トリアコンチニル基が挙げられる。
なかでも、ロングドレイン性の向上効果を考慮すると、炭素数16~18のアルキル基である各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、及び各種オクタデシル基、炭素数16~18のアルケニル基である各種ヘキサデセニル基、各種ヘプタデセニル基、及び各種オクタデセニル基が好ましく、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、各種オクタデセニル基がより好ましく、n-ヘキサデシル基(パルミチル基)、n-オクタデシル基(ステアリル基)、n-オクタデセニル基(オレイル基)が更に好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
極圧剤としては、例えば、スルフィド類、スルフォキシド類、スルフォン類、チオホスフィネート類等の硫黄系極圧剤、塩素化炭化水素等のハロゲン系極圧剤、有機金属系極圧剤等が挙げられる。また、上述の耐摩耗剤の内、極圧剤としての機能を有する化合物を用いることもできる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリ(メタ)アクリレート、分散型ポリ(メタ)アクリレート、星形ポリマー、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等)、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等)等の重合体が挙げられる。これらの中でも、ポリメタクリレート、星形ポリマーが好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本明細書において、各成分の質量平均分子量(Mw)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る。
また、粘度指数向上剤のSSIは、下限値の制限は特に無いが、粘度指数向上剤が安定に存在する観点から、通常0.1以上、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上である。
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン油、フルオロシリコーン油、フルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
油性向上剤としては、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪族飽和又は不飽和モノカルボン酸;ダイマー酸、水添ダイマー酸等の重合脂肪酸;リシノレイン酸、12-ヒドロキシステアリン酸等のヒドロキシ脂肪酸;ラウリルアルコール、オレイルアルコール等の脂肪族飽和又は不飽和モノアルコール;ステアリルアミン、オレイルアミン等の脂肪族飽和又は不飽和モノアミン;ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪族飽和又は不飽和モノカルボン酸アミド;グリセリン、ソルビトール等の多価アルコールと脂肪族飽和又は不飽和モノカルボン酸との部分エステル;等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピリミジン系化合物等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
抗乳化剤としては、例えば、ひまし油の硫酸エステル塩、石油スルフォン酸塩等のアニオン性界面活性剤;第四級アンモニウム塩、イミダゾリン類等のカチオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン性界面活性剤;ポリオキシアルキレンポリグリコール及びそのジカルボン酸のエステル;アルキルフェノール-ホルムアルデヒド重縮合物のアルキレンオキシド付加物;等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書において、前記その他の成分としての添加剤は、ハンドリング性、基油(A)への溶解性等を考慮し、上述の基油(A)の一部に希釈し溶解させた溶液の形態で、他の成分と配合してもよい。このような場合、本明細書においては、前記その他の成分としての添加剤の上述の含有量は、希釈油を除いた有効成分換算(樹脂分換算)での含有量を意味する。
<40℃動粘度、100℃動粘度、及び粘度指数>
本実施形態の潤滑油組成物の40℃動粘度は、上限値は省燃費性を良好なものとする観点から、下限値は蒸発による潤滑油組成物の損失を低減し、油膜保持性を確保する観点から、好ましくは2.0mm2/s以上150.0mm2/s以下、より好ましくは2.0mm2/s以上100.0mm2/s以下、更に好ましくは2.0mm2/s以上60.0mm2/s以下、より更に好ましくは2.0mm2/s以上40.0mm2/s以下、更になお好ましくは2.0mm2/s以上30.0mm2/s以下である。
本実施形態の潤滑油組成物の100℃動粘度は、好ましくは2.0mm2/s以上、より好ましくは3.0mm2/s以上、更に好ましくは4.1mm2/s以上、より更に好ましくは4.5mm2/s以上である。また、本実施形態の潤滑油組成物の100℃動粘度は、9.3mm2/s以下であり、好ましくは9.0mm2/s以下、より好ましくは8.5mm2/s以下、更に好ましくは7.5mm2/s以下、より更に好ましくは7.1mm2/s以下、更になお好ましくは6.1mm2/s以下、一層好ましくは5.8mm2/s以下である。100℃動粘度が前記範囲内であると、省燃費性を確保しやすい。
本実施形態の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは110以上、より好ましくは120以上、更に好ましくは130以上、より更に好ましくは135以上である。粘度指数が前記範囲内であると、温度による粘度変化が小さくなる。
前記40℃動粘度、前記100℃動粘度、及び粘度指数は、JIS K 2283:2000に準拠して測定又は算出することができる。
高温高せん断粘度(HTHS粘度)とは、高温(150℃)、せん断速度106S-1の条件下で測定される粘度である。
本実施形態の潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度(150℃HTHS粘度)は、省燃費性の観点から、好ましくは1.0mPa・s以上2.9mPa・s以下、より好ましくは1.3mPa・s以上2.6mPa・s以下、更に好ましくは1.5mPa・s以上2.3mPa・s以下、より更に好ましくは1.7mPa・s以上2.0mPa・s以下、更になお好ましくは1.8mPa・s以上1.9mPa・s以下である。
150℃HTHS粘度が前記範囲内であると、潤滑油組成物の粘性抵抗が小さく、エネルギーの損失も小さいため、省燃費性を向上させやすい。
前記150℃HTHS粘度は、JPI-5S-36―03に準拠して測定又は算出することができる。
本実施形態の潤滑油組成物の硫酸灰分は、パーティキュレートフィルターの目詰まり防止等の観点から、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.9質量%以下、更に好ましくは0.8質量%以下である。
また、本実施形態の潤滑油組成物において、硫酸灰分は、0.01質量%以上である。
硫酸灰分は、JIS K 2272:1998に準拠して測定することができる。
本実施形態の潤滑油組成物におけるモリブデン原子の含有量は、摩擦低減作用を向上させる観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、更に好ましくは0.04質量%以上、より更に好ましくは0.05質量%以上である。また、モリブデン原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下、更に好ましくは0.12質量%以下、より更に好ましくは0.10質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物におけるカルシウム原子の含有量は、高温清浄分散性の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.08質量%以上、更に好ましくは0.10質量%以上である。また、カルシウム原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点及びLSPI(異常燃焼)防止の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.50質量%以下、より好ましくは0.40質量%以下、更に好ましくは0.30質量%以下、より更に好ましくは0.20質量%以下、更になお好ましくは0.15質量%以下、一層好ましくは0.14質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物におけるマグネシウム原子の含有量は、高温清浄分散性の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.02質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、更に好ましくは0.04質量%以上である。また、マグネシウム原子の含有量は、硫酸灰分を少なくする観点及びLSPI(異常燃焼)防止の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.07質量%以下、より好ましくは0.06質量%以下、更に好ましくは0.05質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物にホウ素原子が含まれる場合、ホウ素原子の含有量は、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、通常0.001質量%以上である。また、ホウ素原子の含有量は、高温清浄性の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.10質量%以下、より好ましくは0.08質量%以下、更に好ましくは0.06質量%以下、より更に好ましくは0.04質量%以下、更になお好ましくは0.03質量%以下、一層好ましくは0.02質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物におけるリン原子の含有量は、耐摩耗性の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、更に好ましくは0.06質量%以上である。また、リン原子の含有量は、排気ガス後処理装置への被毒防止の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.12質量%以下、より好ましくは0.11質量%以下、更に好ましくは0.10質量%以下である。
モリブデン原子、カルシウム原子、マグネシウム原子、ホウ素原子、及びリン原子の含有量は、JPI-5S-38-03に準拠して測定することができる。
本実施形態の潤滑油組成物における窒素原子の含有量は、長期間にわたって高温清浄分散性を維持させる観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.04質量%以上である。また、窒素原子の含有量は、低粘度性の観点から、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下、更に好ましくは0.10質量%以下、より更に好ましくは0.09質量%以下である。
窒素原子の含有量は、JIS K 2609:1998に準拠して測定することができる。
本実施形態の潤滑油組成物の摩擦係数は、例えば、SRV試験機(Optimol社製)を用いて評価することができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法で評価することができる。後述する実施例に記載の方法における摩擦係数としては、0.085以下が好ましく、0.080以下がより好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物の高温清浄分散性は、例えば、調製直後の潤滑油組成物にNOXガスを吹き込んで劣化処理し、劣化処理された潤滑油組成物に対してホットチューブ試験を行うことにより評価することができる。この評価結果は、潤滑油組成物の高温清浄分散性の維持性を反映するものとも言える。
具体的には、後述する実施例に記載の方法で評価することができる。後述する実施例に記載の方法におけるホットチューブ試験の評点0~10のうち、7.0以上が好ましく、8.0以上がより好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、摩擦係数低減効果に優れ、高温清浄分散性の維持性にも優れる。
したがって、本実施形態の潤滑油組成物は、内燃機関に用いられることが好ましく、四輪車や自動二輪車の内燃機関に用いられることがより好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、エンジン油として使用されることが好ましく、ガソリンエンジン油として使用されることがより好ましい。
なお、本実施形態の潤滑油組成物は、自動車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。
本実施形態としては、基油(A)と、モリブデン系摩擦調整剤(B)と、金属系清浄剤(C)と、分散剤(D)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法であって、
前記分散剤(D)は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量は、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物の製造方法を提供する。
また、前記製造方法は、上述した前記その他の成分を加える工程を更に含むことができる。
各成分は、希釈油等を加えて溶液(分散体)の形態とした上加えられてもよい。また、各成分が加えられた後、公知の方法により、撹拌して均一に分散させる工程を含むことが好ましい。
[1] 基油(A)、モリブデン系摩擦調整剤(B)、金属系清浄剤(C)、及び分散剤(D)を含有する、潤滑油組成物であって、
前記分散剤(D)が、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物。
[2] 前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.04質量%以上0.10質量%以下である、上記[1]に記載の潤滑油組成物。
[3] 前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量と、前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量との比[(D1)/(B)-Mo]が、質量比で、20以上80以下である、上記[1]又は[2]に記載の潤滑油組成物。
[4] 硫酸灰分が、0.8質量%以下である、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[5] 前記金属系清浄剤(C)に含まれる金属原子がカルシウムである場合、前記金属系清浄剤(C)に由来するカルシウム原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.50質量%以下である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[6] 前記金属系清浄剤(C)に含まれる金属原子がマグネシウムである場合、前記金属系清浄剤(C)に由来するマグネシウム原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.070質量%以下である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[7] 前記分散剤(D)がホウ素変性コハク酸イミド(D3)を含む場合、前記ホウ素変性コハク酸イミド(D3)に由来するホウ素原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.03質量%以下である、上記[1]~[6]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[8] 前記分散剤(D)全体に由来する窒素原子の含有量が、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.10質量%以下である、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[9] 内燃機関に用いられる、上記[1]~[8]のいずれか1つに記載の潤滑油組成物。
[10] 基油(A)と、モリブデン系摩擦調整剤(B)と、金属系清浄剤(C)と、分散剤(D)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法であって、
前記分散剤(D)は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量は、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物の製造方法。
潤滑油組成物の40℃動粘度、100℃動粘度、及び粘度指数を、JIS K 2283:2000に準拠して測定又は算出した。
150℃HTHS粘度を、JPI-5S-36―03に準拠して測定又は算出した。
JIS K0117に準拠した液膜法にて、IRスペクトルの測定を行った。光路長0.1mmのKBr固定セルを用いて、サンプル中の分散剤(D)の含有量が窒素原子換算で200ppmとなるように、各種分散剤(D)を基油(A)にそれぞれ希釈したサンプルを用いて評価を行った。
・装置名:FTIR-6200(日本分光株式会社製)
・分解能:4cm-1
・積算回数:16回
・測定温度:室温
潤滑油組成物の硫酸灰分を、JIS K 2272:1998に準拠して測定した。
塩基価を、JIS K 2501:2003に準拠して、過塩素酸法により測定した。
モリブデン原子、カルシウム原子、マグネシウム原子、ホウ素原子、及びリン原子の含有量を、JPI-5S-38-03に準拠して測定した。
窒素原子の含有量を、JIS K 2609:1998に準拠して測定した。
以下に示す各成分を、表1~表4に示す含有量で加えて十分に混合し、潤滑油組成物を得た。
実施例1~15、及び比較例1~5で用いた各成分の詳細は、以下に示すとおりである。
なお、表1~表4中の含有量は、樹脂分換算の含有量である。
・鉱油(API基油カテゴリーでの分類:グループIII、40℃動粘度:19.8mm2/s、100℃動粘度:4.0mm2/s、粘度指数:125)
・モリブデン系摩擦調整剤(B):下記構造式(B-3)で表されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC、モリブデン原子の含有量:10.0質量%)
[上記構造式(B-3)中、R1、R2、R3、及びR4は、各々独立に、イソオクチル基(炭素数8:短鎖置換基群)及びイソトリデシル基(炭素数13:長鎖置換基群)から選択され、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンの全分子中におけるイソオクチル基とイソトリデシル基とのモル比は、50:50である。X1及びX2は硫黄原子であり、X3及びX4は酸素原子である。]
・ジエタノールアミン:オレイルジエタノールアミン
・カルシウム系清浄剤(C1-1):カルシウムサリシレート(塩基価:230mgKOH/g、カルシウム原子の含有量:8質量%)
・カルシウム系清浄剤(C1-2):カルシウムスルホネート(塩基価:300mgKOH/g、カルシウム原子の含有量:12質量%)
・マグネシウム系清浄剤(C2-1):マグネシウムスルホネート(塩基価:400mgKOH/g、マグネシウム原子の含有量:9.5質量%)
・マグネシウム系清浄剤(C2-2):マグネシウムスルホネート(塩基価:400mgKOH/g、マグネシウム原子の含有量:9.7質量%)
・非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1-1):(ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw):2,300、窒素原子の含有量:1.4質量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:6.0)
・非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1-2):(ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw):2,300、窒素原子の含有量:1.2質量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.1)
・非ホウ素変性コハク酸イミド(D2):非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw):2,300、窒素原子の含有量:1.0質量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.9)
・ホウ素変性コハク酸イミド(D3-1):(ポリブテン骨格、ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw):2,300、窒素原子の含有量:1.4質量%、ホウ素原子の含有量:2.5質量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:6.9)
・ホウ素変性コハク酸イミド(D3-2):(ポリブテン骨格、ポリイソブテニル基の質量平均分子量(Mw):2,300、窒素原子の含有量:1.4質量%、ホウ素原子の含有量:1.3質量%、[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]:7.3)
・ポリメタクリレート(質量平均分子量(Mw):400,000、(Mw/Mn):1.7、永久せん断安定指数(PSSI):30)
・星形ポリマー(質量平均分子量(Mw):610,000、(Mw/Mn):1.1、永久せん断安定指数(PSSI):12)
流動点降下剤、酸化防止剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)
表1~表4において、潤滑油組成物中のモリブデン原子の含有量は、モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量を反映する値である。
表1~表4において、潤滑油組成物中のカルシウム原子、マグネシウム原子の含有量は、金属系清浄剤(C)に由来するカルシウム原子、マグネシウム原子の含有量を反映する値である。
表1~表4において、潤滑油組成物中のホウ素原子の含有量は、ホウ素変性コハク酸イミド(D3)に由来するホウ素原子の含有量を反映する値である。
表1~表4において、潤滑油組成物中のリン原子の含有量は、その他の添加剤であるZnDTPに由来するリン原子の含有量を反映する値である。
表1~表4において、潤滑油組成物中の窒素原子の含有量は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)、非ホウ素変性コハク酸イミド(D2)、及びホウ素変性コハク酸イミド(D3)に由来する窒素原子の含有量を反映する値である。
[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]の比が7.5以下である非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量、即ち、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1-1)又は(D1-2)の含有量を、分散剤(D)の合計含有量で割ることにより、「分散剤(D)全量(100質量%)基準での、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有比率」を算出した。
SRV試験機(Optimol社製)を用い、下記の条件にて、調製した潤滑油組成物を使用した際の摩擦係数を測定した。
まず、30℃から140℃まで10度ごとに昇温しながら、各温度5分間、下記の条件にて摺動しながら試験を行った。
上記の140℃での試験における最終の1分間にて、摩擦係数を1秒ごとに測定し、最終の1分間の中での摩擦係数の平均値を算出した。
また、「各潤滑油組成物の摩擦係数と比較例3の潤滑油組成物の摩擦係数との差」を、「比較例3の潤滑油組成物の摩擦係数」で割ることにより、比較例3の摩擦係数からの変化率を算出した。
・シリンダ:AISI52100
・ディスク:AISI52100
・振動数:50Hz
・振幅:1.5mm
・荷重:400N
・温度:30~140℃ 10度毎に昇温
・試験時間:各温度5分間
温度:280℃の条件で、JPI-5S-55-99に準拠したホットチューブ試験を行った。ホットチューブ試験の評点0~10のうち、7.0以上であると、高温清浄分散性が長期間維持される潤滑油組成物であると評価した。
一方、表4に示すように、比較例1~5の潤滑油組成物は、実施例1~15の潤滑油組成物よりも摩擦係数が高く、摩擦係数低減効果が発揮されていないことがわかる。
Claims (10)
- 基油(A)、モリブデン系摩擦調整剤(B)、金属系清浄剤(C)、及び分散剤(D)を含有する、潤滑油組成物であって、
前記分散剤(D)が、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量が、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量と、前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量との比[(D1)/(B)-Mo]が、質量比で、15以上90以下であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物。 - 前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.04質量%以上0.10質量%以下である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量と、前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量との比[(D1)/(B)-Mo]が、質量比で、20以上80以下である、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- 硫酸灰分が、0.8質量%以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 前記金属系清浄剤(C)に含まれる金属原子がカルシウムである場合、前記金属系清浄剤(C)に由来するカルシウム原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.50質量%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。
- 前記金属系清浄剤(C)に含まれる金属原子がマグネシウムである場合、前記金属系清浄剤(C)に由来するマグネシウム原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.070質量%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。
- 前記分散剤(D)がホウ素変性コハク酸イミド(D3)を含む場合、前記ホウ素変性コハク酸イミド(D3)に由来するホウ素原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.03質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 前記分散剤(D)全体に由来する窒素原子の含有量が、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、0.10質量%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 内燃機関に用いられる、請求項1~8のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 基油(A)と、モリブデン系摩擦調整剤(B)と、金属系清浄剤(C)と、分散剤(D)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法であって、
前記分散剤(D)は、非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)を含み、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)をFT-IR法で測定したIRスペクトルにおいて、1705cm-1におけるピークの強度Abs(1705cm-1)と、1390cm-1におけるピークの強度Abs(1390cm-1)との比[Abs(1705cm-1)/Abs(1390cm-1)]が、7.5以下であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量は、前記分散剤(D)の全量(100質量%)基準で、50質量%以上であり、
前記非ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸ビスイミド(D1)の含有量と、前記モリブデン系摩擦調整剤(B)に由来するモリブデン原子の含有量との比[(D1)/(B)-Mo]が、質量比で、15以上90以下であり、
100℃における動粘度が、9.3mm2/s以下である、潤滑油組成物の製造方法。
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