JPWO2014156306A1 - 省燃費エンジン油組成物 - Google Patents

Abstract

優れた省燃費性能を有するエンジン油組成物として、飽和分が７０質量％以上、粘度指数が９０以上の潤滑油基油に、粘度指数向上剤として星型重合体をエンジン油組成物全量基準で少なくとも４質量％以上含有し、せん断速度１×１０６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対するせん断速度１×１０７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下であることを特徴とするエンジン油組成物を提供する。

Description

本発明は、省燃費性能に優れたエンジン油組成物に関する。

近年、地球温暖化などの環境問題への対応として、エンジン油に対しても燃費低減効果が求められてきている。エンジン油による省燃費性向上技術には、低粘度化による流体潤滑領域での摩擦低減と、摩擦低減剤の配合による境界潤滑領域での摩擦低減技術が挙げられる。
しかしながら、ガソリンエンジンのみならず特にディーゼルエンジンでは、過度な低粘度化は、油膜強度不足により、エンジン耐久性への悪影響や境界潤滑領域での摩擦増大の懸念があり、単なる低粘度化では省燃費効果が著しく低下するという問題がある。さらに、摩擦低減剤による境界潤滑領域での摩擦低減効果は、ディーゼルエンジンでの燃焼生成物であるすすの混入により、その効果を著しく低減させる恐れがある。

特開２０１０−０９５６６２号公報 特開２０１０−０９５６６３号公報 特開２０１０−０９５６６４号公報

本発明の目的は、省燃費性能に優れたエンジン油組成物を提供することにある。

本発明者らは前記課題について鋭意研究した結果、特定の性状を有する潤滑油基油に、粘度指数向上剤として星型重合体をエンジン油組成物全量基準で少なくとも４質量％以上含有させ、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度に対する、せん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度の比率を調整することにより、油膜強度を保ったまま、優れた省燃費効果を発現できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、飽和分が７０質量％以上、粘度指数が９０以上の潤滑油基油に、粘度指数向上剤として星型重合体をエンジン油組成物全量基準で少なくとも４質量％以上含有し、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対するせん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下であることを特徴とするエンジン油組成物に関する。

また本発明は、せん断速度１×１０^６／ｓ、１５０℃での高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする前記記載のエンジン油組成物に関する。
また本発明は、基油の１００℃動粘度が３．５〜５．０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする前記記載のエンジン油組成物に関する。
さらに本発明は、ディーゼルエンジン用であることを特徴とする前記記載のエンジン油組成物に関する。

本発明により、優れた省燃費性能を有するエンジン油組成物が提供される。

以下、本発明について詳述する。

本発明のエンジン油組成物は、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対する、せん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下であることが特徴である。
本発明においては、上記Ｂ／Ａの比率を０．８５以下に調整することにより、省燃費性能に優れたエンジン油組成物を提供するものである。Ｂ／Ａの比率は０．８２以下であることが好ましく、より好ましくは０．８０以下である。一方、下限については特に限定されないが、０．６０以上であることが好ましく、０．７０以上がさらに好ましい。Ｂ／Ａの比率が０．８５を超えると高せん断条件での燃費が悪化し、好ましくない。

本発明のエンジン油組成物における、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）は、通常６．０〜６．８ｍＰａ・ｓであり、好ましくは６．３〜６．６ｍＰａ・ｓである。
なお、せん断速度１×１０^６／ｓ、１５０℃の高温高せん断粘度はＡＳＴＭ Ｄ４６８３−１０に準拠して測定された値である。

また、せん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）は、通常４．７〜５．３ｍＰａ・ｓであり、好ましくは４．８〜５．２ｍＰａ・ｓである。
なお、せん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度は、ＰＣＳ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＵＳＶ粘度計を用いて測定した値である。

また、本発明のエンジン油組成物においては、せん断速度１×１０^６／ｓ、１５０℃での高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは２．７ｍＰａ・ｓ以上であり、さらに好ましくは２．９ｍＰａ・ｓ以上である。せん断速度１×１０^６／ｓ、１５０℃での高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ未満の場合、十分な油膜が形成されず、摩擦が増大し、省燃費性が悪化する恐れがある。

本発明のエンジン油組成物の基油は、飽和分が７０質量％以上、粘度指数が９０以上の潤滑油基油である。

飽和分は８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましく、９９質量％以上であることが最も好ましい。飽和分が７０質量％未満では高温高剪断の潤滑条件で使用されるには、酸化安定性が十分でなく、また粘度−温度特性が悪く本発明の性能を実現できない。
なお、本発明でいう飽和分の含有量とは、ＡＳＴＭ Ｄ２００７−１１に準拠して測定される値（単位：質量％）を意味する。

また本発明では％Ｃｐが６０以上であることが好ましく、７０以上であることがより好ましい。なお、本発明でいう％Ｃｐとは、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８に準拠して測定される値を意味する。

また、潤滑油基油の粘度指数は９０以上であることが好ましく、より好ましくは１００以上であり、さらに好ましくは１２０以上である。一方、１６０以下であることが好ましい。粘度指数が９０未満であると、粘度−温度特性及び熱・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を超えると、低温粘度特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。

本発明のエンジン油組成物の基油としては、鉱油系基油または合成油系基油が挙げられる。これらは単独で使用しても良く、２種以上を混合して使用しても良い。

鉱油系基油としては、例えば、原油を常圧蒸留及び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、水素化異性化、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種を単独で又は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が挙げられる。

本発明に係る鉱油系基油としては、常圧蒸留ボトム油や減圧蒸留装置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が特に好ましい。なかでも、接触脱ろう処理をしたものがより好ましい。

鉱油系基油における流動点は−１５℃以下であることが好ましく、−１７．５℃以下がより好ましく、−２０℃以下がさらに好ましい。また−３５℃より高いほうが好ましく、−３０℃以上がより好ましく、−２５℃以上がさらに好ましい。これは流動点が−１５℃よりも高いと低温時の特性が悪化し、また−３５℃以下では十分な粘度指数が得られないためである。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。

鉱油系基油におけるＮＯＡＣＫ値は１５重量％以下が好ましい。なお、本発明でいうＮＯＡＣＫ蒸発量とは、ＡＳＴＭ Ｄ ５８００-９５に準拠して測定された蒸発損失量を意味する。

鉱油系基油における硫黄分の含有量については特に制限はないが、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。なお、ここでいう硫黄分はＪＩＳ ５Ｓ−３８−２００３で測定される値である。

鉱油系基油における芳香族分の含有量については特に制限はないが、熱・酸化安定性の更なる向上および低硫黄化の点から、芳香族分の含有量が３０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、２質量％以下であることが更に好ましく、０．５質量％以下であることが特に好ましい。
３０質量％を超すと、高温高剪断の潤滑条件で使用されるには、酸化安定性が十分でなく、また粘度−温度特性が悪く本発明の性能を実現できない。

合成系基油としては、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、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又はコオリゴマー（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）及びそれらの水素化物が挙げられる。

潤滑油基油の１００℃における動粘度は１ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、２ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましく、３ｍｍ^２／ｓ以上がさらに好ましく、３．５ｍｍ^２／ｓ以上が特に好ましい。一方、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、５ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましい。１００℃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、またエンジン油組成物の蒸発損失が大きくなるおそれがあるため好ましくない。
なお、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。

また潤滑油基油の４０℃における動粘度は８ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、１０ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましく、１２ｍｍ^２／ｓ以上がさらに好ましい。一方、４５ｍｍ^２／ｓ以下が好ましく、４０ｍｍ^２／ｓ以下がより好ましく、３６ｍｍ^２／ｓ以下がさらに好ましい。４０℃における動粘度が８ｍｍ^２／ｓ未満だと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、またエンジン油組成物の蒸発損失が大きくなる恐れがあるため好ましくなく、４５ｍｍ^２／ｓを超えると低温粘度特性が悪化し、十分な省燃費性が得られないため、それぞれ好ましくない。
なお、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。

本発明のエンジン油組成物は、粘度指数向上剤として星型重合体を、エンジン油組成物全量基準で、少なくとも４質量％以上含有することが必要である。
星型重合体は、当該分野において周知の化合物である。このような物質およびこれを調製するための方法は、多くの刊行物および特許に記載されている（例えば、米国特許第４１１６９１７号、同第４１４１８４７号、同第４３４６１９３号、同第４４０９１２０号等）。

本発明のエンジン油組成物において、粘度指数向上剤として好適に配合される星型重合体としては、特にポリアルケニル化合物をコア部に、水素化重合ジエンを含むアームを少なくとも４以上有する星形重合体が好ましい。より好ましくはアームを５以上有するものであり、６以上有するものがさらにより好ましい。またアームが１５以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましい。
アーム数が４未満では剪断安定性が十分でなく、使用時間の経過に伴い粘度が低下し、本来必要な粘度を確保できない。またアーム数が１５を超えると、高剪断時の粘度低下が十分ではなく、本発明の目的である省燃費性を確保できなくなるおそれがある。

この星型重合体の核（コア）を作り上げるポリアルケニル化合物は、ジビニルベンゼンやポリビニル脂肪族化合物などが好ましく、さらにはジビニルベンゼンからなることが好ましい。ポリマーアーム部を作り上げるジエンは、ブタジエン、イソプレンなどが好ましく、さらにはアームの末端部にスチレン構造を有することが好ましい。スチレンの含有量は２ｍｏｌ％以上が好ましく、さらには３ｍｏｌ％以上がより好ましい。また、１０ｍｏｌ％以下が好ましく、さらには７ｍｏｌ％以下がより好ましい。スチレンの含有量が２ｍｏｌ％以下では十分な高温せん断粘度の低下が得られず、１０ｍｏｌ％より多い場合は、基油に対して十分な溶解性を得ることができない。
これら星型重合体の分子量は、せん断安定性を考慮して選定する必要がある。具体的には、重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００であることが好ましく、より好ましくは１００，０００〜８００，０００、さらに好ましくは３００，０００〜６００，０００である。

星型重合体のＰＳＳＩ（パーマネントシアスタビリティインデックス）は４５以下であることが好ましく、より好ましくは４０以下である。ＰＳＳＩが４５を超える場合にはせん断安定性が悪化するため、初期の動粘度を高める必要が生じ、省燃費性を悪化させるおそれがある。また、ＰＳＳＩが１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ため、ＰＳＳＩは１以上であることが好ましい。

本発明のエンジン油組成物における、星型重合体の含有割合は、エンジン油組成物全量基準で、少なくとも４質量％以上であることが必要であり、好ましくは５質量％以上である。一方、２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。含有量が４質量％より少ない場合には、１００℃、１０^６／ｓでの高い高温せん断粘度を保ちながら、１００℃、１０^７／ｓでの高温せん断粘度を低くすることができず、また含有量が２０質量％を超える場合にはせん断安定性が悪化するおそれがある。

本発明においては、潤滑油基油の性状と粘度指数向上剤として配合される星型重合体の性状に応じて、星型重合体の含有割合を調整することにより、エンジン油組成物のせん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対するせん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下となるエンジン油組成物を容易に調製することができる。

また、本発明のエンジン油組成物においては、粘度指数向上剤として上記の星型重合体とともに、公知の粘度指数向上剤を配合することができる。
これらの粘度指数向上剤の例としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの重合体又は共重合体若しくはその水添物などのいわゆる非分散型粘度指数向上剤、又はさらに窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンとしてはプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン等が例示できる。）若しくはその水素化物、ポリイソブチレン若しくはその水添物、スチレン−ジエン（ジエンとしてはブタジエン、イソプレン等が例示できる。）共重合体の水素化物、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられる。
これらの粘度指数向上剤の中でも、せん断安定性の点からエチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物が好ましい。
星型重合体とともに公知の粘度指数向上剤を配合する場合、その含有割合は、エンジン油組成物全量基準で、１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。

本発明のエンジン油組成物は、金属系清浄剤を含有することが好ましい。
金属系清浄剤としては、アルカリ金属／アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属／アルカリ土類金属フェネート、アルカリ金属／アルカリ土類金属サリシレート、及びアルカリ金属／アルカリ土類金属サリシレート等の正塩又は塩基性塩を挙げることができる。アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム等、アルカリ土類金属としてはマグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられるが、マグネシウム又はカルシウムが好ましく、特にカルシウムがより好ましい。

金属系清浄剤の全塩基価は任意であるが、通常０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１５０〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものを用いるのが望ましい。
なお、ここでいう全塩基価とは、ＪＩＳ Ｋ２５０１「石油製品及び潤滑油−中和価試験法」の７．に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価を意味する。

アルカリ金属／アルカリ土類金属スルホネートとしては、より具体的には、分子量１００〜１５００、好ましくは２００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ金属／アルカリ土類金属塩を挙げることができる。アルキル芳香族スルホン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等が挙げられる。
本発明においては、塩基価が好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、また好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の塩基性（低塩基性）スルホネートを、塩基価で好ましくは０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また好ましくは２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下含有することが望ましい。塩基価が０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では本発明のエンジン油組成物に要求されるクランクケースの清浄性が不十分となり、また塩基価が２ｍｇＫＯＨ／ｇを超えても効果が増大しない。

アルカリ金属／アルカリ土類金属フェネートとしては、より具体的には、炭素数４〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも１個有するアルキルフェノール、このアルキルフェノールと硫黄を反応させて得られるアルキルフェノールサルファイド又はこのアルキルフェノールとホルムアルデヒドを反応させて得られるアルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物のアルカリ金属／アルカリ土類金属塩を挙げることができる。
本発明においては、塩基価が好ましくは１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、さらに好ましくは２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また好ましくは３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の過塩基性フェネートを、塩基価で好ましくは０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは０．７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、さらに好ましくは１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下含有することが望ましい。塩基価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では本発明のエンジン油組成物に要求される酸化安定性が不十分となり、また塩基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇを超えても効果が増大しない。

アルカリ金属／アルカリ土類金属サリシレートとしては、より具体的には、炭素数４〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも１個有するアルキルサリチル酸のアルカリ金属／アルカリ土類金属塩を挙げることができる。
本発明においては、塩基価が好ましくは１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、さらに好ましくは２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、最も好ましくは３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また好ましくは３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の過塩基性サリシレートを、塩基価で好ましくは２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下含有することが望ましい。塩基価が２ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では本発明のエンジン油組成物に要求される酸化安定性が不十分となり、また塩基価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、灰分量が多すぎ、燃焼室デポジットが増加する。

上記アルカリ金属／アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属／アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ金属／アルカリ土類金属サリシレートには、中性塩（正塩）だけでなく、塩基性塩や過塩基性塩（超塩基性塩）も含まれる。
本発明においては、前述した、過塩基性スルホネート、過塩基性サリシレート、塩基性（低塩基性）スルホネートを、前述した範囲の塩基価を組み合わせて用いることが好ましい。最も好ましくは前述した三種類の金属系清浄剤を前述した範囲で組み合わせて使用することが望ましい。これにより、エンジン油として要求される清浄性と、省燃費性をバランスよく達成することが可能となる。

本発明のエンジン油組成物において金属系清浄剤を含有する場合の含有量は、エンジン油組成物全量を基準として、金属元素換算で５００質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、より好ましくは８００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０００質量ｐｐｍ以上である。また好ましくは、３５００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２６００質量ｐｐｍ以下である。５００質量ｐｐｍ未満の場合は十分な塩基価維持性、高温清浄性を発揮することができず、一方、２６００質量ｐｐｍを超えると組成中の硫酸灰分量が多くなり、排ガス浄化触媒のフィルター詰まりを加速することが懸念される。

本発明のエンジン油組成物は、無灰分散剤を含有することが好ましい。
無灰分散剤としては、炭素数４０〜４００の直鎖若しくは分枝状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個有する含窒素化合物又はその誘導体、あるいはアルケニルコハク酸イミドの変性品等が挙げられる。これらの中から任意に選ばれる１種類あるいは２種類以上を配合することができる。

無灰分散剤が有するアルキル基又はアルケニル基の炭素数は、好ましくは４０〜４００、より好ましくは６０〜３５０である。アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４０未満の場合は化合物の潤滑油基油に対する溶解性が低下する傾向にあり、一方、アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４００を超える場合は、エンジン油組成物の低温流動性が悪化する傾向にある。このアルキル基又はアルケニル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましいものとしては、具体的には、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。

なお、コハク酸イミドには、ポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した、いわゆるモノタイプのコハク酸イミドと、ポリアミンの両端に無水コハク酸が付加した、いわゆるビスタイプのコハク酸イミドとが含まれる。
本発明のエンジン油組成物は、モノタイプ又はビスタイプのコハク酸イミドのいずれか一方を含有してもよく、あるいは双方を含有してもよい。

また、無灰分散剤として、ベンジルアミンを用いることもできる。好ましいベンジルアミンとしては、具体的には、下記の一般式（１）で表される化合物等が例示できる。
Ｒ^１−Ｐｈ−ＣＨ_２ＮＨ−（ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ）_ｐ−Ｈ （１）
一般式（１）において、Ｒ^１は、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは炭素数６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｐｈはフェニレン基を示し、ｐは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。

無灰分散剤としてのポリアミンとしては、具体的には、下記の一般式（２）で表される化合物等が例示できる。
Ｒ^２‐ＮＨ−（ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ）_ｑ−Ｈ （２）
一般式（２）において、Ｒ^２は、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｑは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。

また、その他の誘導体としては、具体的には、前述の含窒素化合物に炭素数１〜３０のモノカルボン酸（脂肪酸等）やシュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸、ヒドロキシ（ポリ）アルキレンカーボネート等の含酸素化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した有機酸等による変性化合物、前述の含窒素化合物に硫黄化合物を作用させた、硫黄変性化合物等が挙げられる。またホウ素化合物で変性したものも挙げられる。

ホウ素化無灰分散剤とは、潤滑油に用いられる任意の無灰分散剤をホウ素化したものである。ホウ素化は、一般に、前述の含窒素化合物にホウ酸等を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和することにより行われる。
例えば、ホウ酸変性コハク酸イミドの製造方法としては、特公昭４２-８０１３号公報及び同４２-８０１４号公報、特開昭５１-５２３８１号公報、及び特開昭５１-１３０４０８号公報等に開示されている方法等が挙げられる。具体的には例えば、アルコール類やヘキサン、キシレン等の有機溶媒、軽質潤滑油基油等にポリアミンとポリアルケニルコハク酸（無水物）にホウ酸、ホウ酸エステル、又はホウ酸塩等のホウ素化合物を混合し、適当な条件で加熱処理することにより得ることができる。なお、この様にして得られるホウ酸性コハク酸イミドのホウ酸含有量は通常０．１〜４．０質量％とすることができる。

本発明のエンジン油組成物が無灰分散剤を含有する場合、無灰分散剤の含有量は、エンジン油組成物全量基準で、好ましくは０．１〜２０質量％であり、より好ましくは１〜１０質量％である。またさらに好ましくは２．５質量％以上であり、最も好ましくは５質量％以上である。無灰分散剤の含有量が０．１質量％未満の場合は、摩擦低減性向上効果が不十分となるおそれがあり、一方、２０質量％を超える場合は、エンジン油組成物の低温流動性が大幅に悪化するおそれがある。

また、上記ホウ素含有コハク酸イミド等のホウ素含有無灰分散剤を用いる場合、そのホウ素含有量は、組成物全量基準で、０．０１質量％以上、好ましくは０．０２質量％以上、より好ましくは０．０２５質量％以上であり、また、０．１５質量％以下、好ましくは０．１質量％以下、特に好ましくは０．０５質量％以下である。
本発明においては、無灰分散剤としてホウ素を含有するコハク酸イミドと、ホウ素を含有しないコハク酸イミドを含有することが好ましい。ホウ素化コハク酸イミドの非ホウ素化コハク酸イミドに対する比率は、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましく、０．３以上がさらに好ましい。また０．６以下が好ましく、０．５以下がより好ましく、０．４以下がさらに好ましい。０．１未満では、ホウ素化コハク酸イミドの耐熱性と、耐摩耗性の効果が十分ではなく、また０．６を超えると、清浄性が不十分となる。

本発明のエンジン油組成物は、酸化防止剤を含有することが好ましい。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤等の無灰系酸化防止剤や有機金属系酸化防止剤等、潤滑油に一般的に使用されているものであれば使用可能である。酸化防止剤の添加により、エンジン油組成物の酸化防止性をより高められ、本発明の組成物の、鉛含有金属の腐食又は腐食摩耗防止性能を高めるだけでなく、塩基価維持性をより高めることができる。

フェノール系酸化防止剤としては、例えば、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−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）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、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、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル）スルフィド、ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、２，２’−チオ−ジエチレンビス［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］、トリデシル−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、ペンタエリスリチル−テトラキス［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、３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等を好ましい例として挙げることができる。これらは二種以上を混合して使用してもよい。

アミン系酸化防止剤としては、例えば、芳香族系アミン系酸化防止剤であるフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、及びジアルキルジフェニルアミンを挙げることができる。これらは二種以上を混合して使用してもよい。

上記フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を単独で使用することができるが、組み合わせて配合することが好ましい。この比率はフェノール系酸化防止剤とアミン系酸化防止剤の合計の重量に対し、アミン系酸化防止剤が０．１以上であることが好ましく、０．２以上が好ましく、０．４以上が好ましい。また０．８以下が好ましく、０．６以下がより好ましい。

本発明のエンジン油組成物においては、その性能をさらに向上させる目的で、必要に応じて、上記添加剤の他に、摩擦調整剤、摩耗防止剤（又は極圧剤）、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、ゴム膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。

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が挙げられる。

有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート等の硫黄を含有する有機モリブデン化合物、モリブデン化合物と硫黄含有有機化合物との錯体、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、構成元素に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。構成元素に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−アミン錯体やモリブデン−コハク酸イミド等のモリブデン化合物と硫黄を含有しない有機化合物との錯体、有機酸のモリブデン塩、アルコールのモリブデン塩等が挙げられる。なかでも、モリブデン−アミン錯体、有機酸のモリブデン塩、アルコールのモリブデン塩が好ましい。

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、組成物全量基準、モリブデン元素量換算で、５０質量ｐｐｍ以上が好ましく、１００質量ｐｐｍ以上がより好ましく、３００質量ｐｐｍ以上が特に好ましい。一方、２０００質量ｐｐｍ以下が好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下がより好ましく、８００質量ｐｐｍ以下が特に好ましい。５０質量ｐｐｍ未満では、潤滑油組成物の熱・酸化安定性が不十分となり、特に長期間にわたって優れた清浄性を維持させることができなくなる傾向にある。また２０００質量ｐｐｍを超えると、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。

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る。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。

無灰摩擦調整剤を用いる場合、その含有量は特に制限されないが、組成物全量基準で、０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．３質量％以上が特に好ましい。一方、３質量％以下が好ましく、２質量％以下がより好ましく、１質量％以下が特に好ましい。０．０１質量％未満では、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、耐摩耗性添加剤等の効果が阻害され易く、あるいは添加剤の溶解性が悪化する傾向にある。

摩耗防止剤（又は極圧剤）としては、潤滑油に用いられる任意の摩耗防止剤・極圧剤が使用できる。例えば、硫黄系、リン系、硫黄−リン系の極圧剤等が使用できる。
本発明においてはアルキルジチオリン酸亜鉛が有効である。アルキル基は炭素数３から１２のものが通常使用される。本発明においては、それぞれ１級アルキル基と２級アルキル基を持つアルキルジチオリン酸亜鉛を使用することが、極圧性と酸化安定性のバランスを取るために好ましい。１級の２級に対する比率は、０．３以上が好ましく、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは０．５５以上である。また０．８以下が好ましく、０．７以下がより好ましい。０．３未満では酸化安定性が不足する可能性があり、０．８を超えると極圧性が不足する可能性がある。なお、１級と２級のアルキル基の併用は、同一のアルキルジチオリン酸亜鉛内であってもよいし、異なるアルキルジチオリン酸亜鉛の混合であってもよい。
なお、アルキルジチオリン酸亜鉛の含有量は、エンジン油組成物全量基準で、リン元素量で０．０２質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．０８質量％以上がさらに好ましい。また０．２質量％以下が好ましく、０．１５質量％以下がより好ましく、０．１２質量％以下がさらに好ましい。０．０２質量％未満では十分な極圧性が得られず、０．２質量％を超えると排気ガス後処理装置に悪影響を及ぼす懸念がある。

腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、又はイミダゾール系化合物等が挙げられる。

防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、又は多価アルコールエステル等が挙げられる。

抗乳化剤としては、例えば、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、又は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系界面活性剤等が挙げられる。

金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−（アルキルジチオ）ベンゾイミダゾール、又はβ−（ｏ−カルボキシベンジルチオ）プロピオンニトリル等が挙げられる。

消泡剤としては、例えば、２５℃における動粘度が１０００〜１０万ｍｍ^２／ｓのシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレートとｏ−ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。

これらの添加剤を本発明のエンジン油組成物に含有させる場合の含有量は、エンジン油組成物全量基準で、消泡剤は０．０００１〜０．０１質量％、他の添加剤は０．０１〜１０質量％であることが好ましい。

本発明のエンジン油組成物の粘度指数は１４０以上であることが好ましく、１５０以上であることがより好ましく、１６０以上であることがさらに好ましい。粘度指数が１４０未満だと低温時に十分な省燃費性を発揮できない恐れがあるため、好ましくない。

本発明のエンジン油組成物の１００℃における動粘度は５．６ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、９．３ｍｍ^２／ｓ以上であることがより好ましい。また１２．５ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、１１．５ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましい。１００℃における動粘度が１２．５ｍｍ^２／ｓを超える場合は省燃費効果が得られないため、５．６ｍｍ^２／ｓ未満の場合では、エンジンの油圧が所定圧に達せず、エンジン油組成物の供給不足となり、焼付きが発生する恐れがあるため、それぞれ好ましくない。

本発明のエンジン油組成物は、種々のエンジン機関に適用でき特に限定されないが、ディーゼルエンジン機関に用いることが好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（評価方法）
２Ｌクラスのエンジンを用いたモータリング試験を実施することにより、油温６５℃、回転数２５２０ｒｐｍまたは３０２０ｒｐｍにおける摩擦低減効果を評価した。

（実施例１〜２、比較例１〜３）
基油として表１に示す性状を有する基油を用い、その基油に粘度指数向上剤やその他添加剤を表２の示す配合量で配合し各種エンジン油組成物を調製した。その他添加剤の詳細を表３に示す。
その組成・性状をおよび評価結果を表２に示す。

表２から明らかなように、Ｂ／Ａが０．７８、０．７９である実施例１，２では、モータリング試験でのトルク低減率が５Ｗ−３０対比３．０〜３．６％と良好な省燃費性が期待できる。一方で、Ｂ／Ａが０．８８〜０．９４である比較例１〜３では、モータリング試験でのトルク低減率が５Ｗ−３０対比１．９〜２．３％と、実施例１，２ほどの良好なトルク低減効果は得られなかった。

すなわち、本発明は、飽和分が７０質量％以上、粘度指数が９０以上、１００℃における動粘度が１〜１０ｍｍ ^２ ／ｓ、４０℃における動粘度が８〜４５ｍｍ ^２ ／ｓの潤滑油基油に、粘度指数向上剤として重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００、ＰＳＳＩが１〜４５で、ポリアルケニル化合物をコア部に、水素化重合ジエンをポリマーアーム部に有する星型重合体をエンジン油組成物全量基準で４〜２０質量％含有し、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対するせん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下であることを特徴とするエンジン油組成物に関する。

Claims (4)

1. 飽和分が７０質量％以上、粘度指数が９０以上の潤滑油基油に、粘度指数向上剤として星型重合体をエンジン油組成物全量基準で少なくとも４質量％以上含有し、せん断速度１×１０^６／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ａ）に対するせん断速度１×１０^７／ｓ、１００℃での高温高せん断粘度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．８５以下であることを特徴とするエンジン油組成物。
2. せん断速度１×１０^６／ｓ、１５０℃での高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン油組成物。
3. 基油の１００℃動粘度が３．５〜５．０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン油組成物。
4. ディーゼルエンジン用であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン油組成物。