WO2019092492A1 - 潤滑油組成物 - Google Patents

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鈴木寛之
小野寺康
山守一雄
金子豊治
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エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー
トヨタ自動車株式会社
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    • C10N2040/25Internal-combustion engines
    • C10N2040/255Gasoline engines

Definitions

  • the present invention relates to lubricating oil compositions, and in particular to lubricating oil compositions for internal combustion engines, in particular to lubricating oil compositions for gasoline engines.
  • Lubricating oil compositions are widely used in the automotive field such as for internal combustion engines, automatic transmissions, and gear oils.
  • a molybdenum carbide Mo DTC
  • Mo DTC molybdenum carbide
  • JP-A-201 3-199594 a combination of calcium-based detergents
  • WO 201 6/159258 includes base oil, calcium based detergent, magnesium based detergent, molybdenum dithi carbamate, boron-free succinate imide, boron-containing succinate imide, and viscosity index
  • the lubricating oil composition containing the improver is described, and it is described that the lubricating oil composition can exhibit the fuel saving property by the friction reducing effect in a short time while having the excellent fuel saving property. ing.
  • the applicant has reduced friction by using a specific amount of a boron-containing succinic acid imide and a specific ratio of a primary alkyl group-containing zinc dialkyldithiophosphate and a secondary alkyl group-containing dialkyl dithiophosphate zinc.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 201-99594
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 201 1-1 84566
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Publication No. 2006-328265
  • Patent Document 4 International Publication No. 20 1 6 1 59258
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application No. 20 1 6-1 52 1 80
  • the antiwear property of a lubricating oil composition having a kinematic viscosity of preferably less than 9.3 mm 2 s at 100 ° C. is preferable.
  • the amount of boron-containing succinic acid imide and the mixing ratio of the primary alkyl group-containing zinc dialkyldithiophosphate and the secondary alkyl group-containing zinc dialkyl dithiophosphate were optimized for the purpose of securing the friction and reducing the friction.
  • the present invention aims to further reduce the viscosity of the lubricating oil composition described in Patent Document 5 above. As the viscosity of the lubricating oil composition is further reduced, the oil film thickness decreases and the lubricating conditions become more severe.
  • An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition capable of reducing friction even under such conditions.
  • the composition of the additive (Primary / Sequendary ratio of Z n DTP, boron-based dispersant) that influences the formation of reaction film is aimed at controlling the formation rate and properties of the reaction film.
  • the viscosity of the present invention is lower than that of the conventional lubricating oil composition, in particular, the kinematic viscosity at 100 ° C. is less than 6.1 mm 2 Zs at 150 ° C. It is an object of the present invention to reduce friction also as a lubricating oil composition having a high temperature high shear viscosity (HTHS viscosity) of less than 1.3 to 2.3 mPa ⁇ s.
  • HTHS viscosity high temperature high shear viscosity
  • a more preferred embodiment is to provide a lubricating oil composition for an internal combustion engine, more preferably a lubricating oil composition for a supercharged gasoline engine.
  • the inventors of the present invention have found that (1) a dialkyldithiol having a primary alkyl group.
  • the proportion of zinc phosphate and (2) the optimum balance of reducing the amount of the boron-containing dispersant was examined, it is necessary to specify the content proportion of zinc dialkyl dithiophosphate having a primary alkyl group as an essential component, and by the boron content in the composition below a certain amount, a further low viscosity conditions (particularly, 1 00 kinematic viscosity at ° C 6.
  • HTHS viscosity high temperature high shear viscosity
  • the content of boron contained in the composition is not more than a specific amount. It has been found that the above object can be achieved by setting the ratio of zinc dialkyl dithiophosphate having a primary alkyl group and specifying the content of zinc dialkyl dithiophosphate having a primary alkyl group.
  • the present invention relates to a lubricating oil composition
  • a lubricating oil composition comprising a lubricating oil base oil, (A) a detergent having magnesium, and (B) a zinc dialkyldithi ate
  • the amount of the component (A) is The mass of magnesium based on the mass of the total lubricating oil composition P pm [M g] is in the range of 200 to 200 mass ppm
  • the amount of the component (B) is the mass of phosphorus relative to the mass of the entire lubricating oil composition
  • P pm [P] is in the range of 300 to 1 000 mass ⁇ pm
  • the component (B) contains (B-1) a zinc dialkyl dititanate having a primary alkyl group
  • the ratio of the component (B-1) to the total mass of the component is 30% by mass or more, and the concentration [B] by mass P pm of boron to the mass of the whole lubricating oil composition is 100 mass p pm or
  • the lubricating oil composition further has at least one feature of (1) to (9) shown below.
  • the composition further comprises (C) a dispersant, and the amount of the component (C) is 0.1 to 8% by mass based on the total mass of the lubricating oil composition.
  • the composition further comprises a calcium-containing detergent ( ⁇ '), ⁇ [Mg] / ([Mg] + [Ca]) ⁇ X 100 5 5 ([Ca] represents the mass of the lubricating oil composition. The concentration of calcium with respect to the mass by pm is shown.
  • It further contains a viscosity index improver, and the amount of the viscosity index improver is 1 mass 0 / o or less as the amount of polymer contained in the viscosity index improver with respect to the total mass of the lubricating oil composition.
  • the CCS viscosity at 35 ° C. is not more than 6.2 Pa ⁇ s.
  • the high temperature high shear viscosity (HTHS viscosity) at 150 ° C. is 1.3 mPa ⁇ s to less than 2.3 mPa ′s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C is less than 6. 1 mm 2 Zs.
  • the present invention relates to a method for reducing friction by using the lubricating oil composition or the lubricating oil composition according to the embodiments of ( ⁇ ) to (9) above. Effect of the invention
  • the low viscosity conditions targeted in the present invention are, as described above, in particular, a kinematic viscosity at 100 ° C. of less than 6.1 mm 2 / s, a high temperature high shear viscosity at 150 ° C. (HTHS viscosity ) Is a lubricating oil composition having a viscosity of less than 1.3 m Pa ⁇ s to 2.3 m Pa ⁇ s.
  • the lubricating oil composition according to the invention described in Japanese Patent Application No. 201 6-1521 80 (Patent Document 5), which is a prior invention of the present invention, aims to lower the viscosity further than the viscosity aimed at. It is targeted.
  • a low viscosity i.e. 1 00 ° less than C kinematic viscosity at 9. 3 mm 2 / s, particularly 6. 1 mm 2 / s ⁇ 9. Less than 3 mm 2 / s, hot at 1 50 ° C
  • a lubricating oil composition having a high shear viscosity in particular, 2. 3 to 2. 9 mP a ⁇ s
  • the boron-containing compound is contained in the composition in an amount of 10 to 300 mass p pm
  • the present inventors found that viscosity conditions lower than before (especially, kinematic viscosity at 100 ° C 6.1 less than 1 mm 2 Zs, high temperature high shear viscosity (HTHS viscosity) at 150 ° C 1.
  • concentration [B] by mass P pm of boron relative to the mass of the whole composition is less than 100 ppm
  • the friction reduction effect can be achieved by specifying the content ratio of the zinc dithiol dithiophosphate having a primary alkyl group as essential. That is, by further lowering the assumed viscosity, a relationship different from the optimum condition found in the prior invention was found.
  • the friction coefficient of the composition where the concentration [B] by mass P pm of boron to the mass of the whole oil composition is 0 ppm is shown, and the solid line is the concentration by mass PP of boron to the mass of the whole lubricating oil composition [
  • the coefficient of friction of the composition where B] is 200 ppm is shown.
  • FIG. 1 and FIG. 2 it can be seen that the relationship between the amount of boron and the zinc dialkyl dithiophosphate composition which are optimum for friction reduction is changed by lowering the target viscosity. .
  • the lubricating oil composition of the present invention can reduce friction even when the viscosity is lowered than before. it can. In particular, friction can be reduced even under a low viscosity of less than 6.1 mm 2 Zs at 100 ° C. More preferably, it can be suitably used as a lubricating oil composition for an internal combustion engine, and further as a lubricating oil composition for a supercharged gasoline engine.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an aspect of a ball-on-disk friction test.
  • the lubricating oil composition of the present invention is characterized in that the amount of boron contained in the composition is less than 100 mass ppm as the mass P pm [B] of boron based on the mass of the entire composition. Do.
  • the boron content is preferably less than 80 mass ppm, more preferably less than 50 mass ppm, still more preferably less than 20 mass ppm, and most preferably 0 mass ppm.
  • the smaller the amount of boron contained in the composition the better. Thereby, a uniform reaction film can be formed, and the coefficient of friction can be reduced.
  • the boron is derived from a conventionally known additive to be blended into the lubricating oil composition, but the origin is not particularly limited. In particular, it is derived from a boron-containing ashless dispersant which is an optional component (C) described later.
  • the lubricating base oil in the present invention is not particularly limited. It may be any of mineral oil and synthetic oil, and these can be used alone or in combination.
  • a lubricating oil fraction obtained by vacuum distillation of an atmospheric residual oil obtained by atmospheric distillation of crude oil is subjected to solvent degassing, solvent extraction, hydrocracking, solvent defiltration Or purified by subjecting it to more than one treatment such as hydrorefining and hydrorefining, or A wax isomerized mineral oil, a GTL (Gasto L iquid) base oil, an ATL (A sphaltto L iquid) base oil, a vegetable oil-based base oil or a mixed base oil of these may be mentioned.
  • GTL Gasto L iquid
  • ATL A sphaltto L iquid
  • Examples of synthetic oils include: polybutene or a hydride thereof; 1-year-old glutomer, a poly-1-alpha-refin such as 1-decene oligomer, or a hydrogenated product thereof; lauric acid 2-ethylhexyl, Palmitic acid 2-ethylhexyl, monobasic esters such as stearic acid 2-ethylhexyl; di-didecyl glutarete, di-2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di 2-decyl Di-esters of hexyl sebace, etc .; neopentyl glycol di-2-ethyl hexanoate, neopentyl glyco-radie eta--rich ct-anoe one, neopentyl glyco mono-di ⁇ -decanoe di, tri
  • the kinematic viscosity (mm 2 / s) of the lubricant base oil at 10 CTC is not particularly limited, but is preferably 2 to 10 mm 2 Zs, more preferably 2 to 8 mm 2 s, and further preferably Is 2 to 6 mm 2 Zs, and most preferably 3 to 5 mm 2 / s. This makes it possible to obtain a lubricating oil composition which has sufficient oil film formation, is excellent in lubricity, and has a small evaporation loss.
  • the viscosity index (V I) of the lubricating base oil is not particularly limited, but is preferably 100 or more, more preferably 120 or more, and most preferably 125 or more. Thereby, the viscosity at low temperature can be reduced while securing the oil film at high temperature.
  • the lubricating oil composition of the present invention is a magnesium-containing detergent (hereinafter referred to as magnesium (Based on organic detergents) is essential.
  • the magnesium-based detergent is a compound having magnesium, and any metal-based detergent conventionally used in lubricating oil compositions can be used without particular limitation.
  • magnesium sulfone, magnesium phenate and magnesium salicylate can be used without particular limitation.
  • magnesium sulfone, magnesium phenate and magnesium salicylate can be used without particular limitation.
  • magnesium salicylate or magnesium sulfonate is particularly preferable.
  • the magnesium-based detergent may be used alone or in combination of two or more.
  • the concentration [Mg] of the magnesium based on the mass p pm with respect to the mass of the lubricating oil composition is 200 to 1 200 mass ppm, preferably 300 to 100 mass ppm, more preferably It is added in an amount to be in the range of 400 to 1 000 mass ppm.
  • the amount of magnesium based detergent exceeds the above upper limit, the wear becomes too large, and when it is below the above lower limit, the effect of reducing the friction is low.
  • the magnesium-based detergent is particularly preferably overbased. This makes it possible to ensure the acid neutralization properties required for lubricating oils. If an overbased magnesium detergent is used, neutral magnesium or a detergent based detergent may be mixed.
  • the total base number of the magnesium based detergent is not limited, but preferably 20 to 600 mg KOH / g, more preferably 50 to 500 mg KOH / g, and most preferably 100 to 450 mg KOH / g. is there. As a result, it is possible to ensure the acid neutralization, high temperature cleanliness and anti-corrosion properties required for lubricating oil. When two or more metal detergents are mixed and used, it is preferable that the base number obtained by mixing be in the range described above.
  • the magnesium content in the magnesium-based detergent is preferably 0.5 to 20% by mass, and more preferably! To 16% by mass, most preferably 2 to 14 Although it is% by mass, the lubricating oil composition may be added so as to contain magnesium in the above range.
  • the lubricating oil composition of the present invention may contain other metal-based detergents in addition to the above-mentioned magnesium-based detergents.
  • the metal detergent may be any conventional one conventionally used in lubricating oil compositions.
  • a calcium-containing detergent ( ⁇ ') may be used in combination (hereinafter referred to as a calcium-based detergent).
  • the calcium-based detergent ( ⁇ ') is a compound having calcium, which can be used conventionally as a metal-based detergent in lubricating oil compositions, and is particularly limited. Not For example, calcium sulfonate, calcium sulfate and garsium salicylate can be mentioned. These calcium-based detergents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the ( ⁇ ′) component preferably satisfies the following formula (1).
  • [Ca] indicates the concentration by mass p m of calcium with respect to the mass of the lubricating oil composition.
  • the value of ⁇ [Mg] / ([Mg] + [C a]) ⁇ X 100 is preferably 10 or more, more preferably 15 or more, and particularly preferably 20 or more. If the value is less than the above lower limit, the effect of reducing friction is small.
  • the upper limit value of ⁇ [Mg] / ([Mg] + [C a]) ⁇ X 100 is preferably 100, more preferably 80, still more preferably 60, particularly preferably 50, most preferably 40 .
  • the calcium-based detergent ( ⁇ ′) is preferably overbased. This makes it possible to ensure the acid neutralization properties required for lubricating oils.
  • neutral calcium detergents may be used in combination.
  • the total base number of the calcium-based detergent ( ⁇ ′) is preferably, but not limited to, 20 to 500 mg KOH / g, more preferably SO AOO mg KOHZ. 9, most preferably 100 to 35 O mg KOHZ g.
  • the base value obtained by mixing preferably falls within the above-mentioned range.
  • the calcium content in the calcium-based detergent ( ⁇ ′) is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1 to 16% by mass, and most preferably 2 to 14% by mass It is.
  • the lubricating oil composition of the present invention may contain a sodium detergent as a metal detergent other than the above, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the sodium-based detergent is a compound having sodium, and, for example, sodium sulfone tin, sodium phenate and sodium salicylate are preferable.
  • One of these sodium detergents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the sodium-based detergent can be used in combination with the magnesium-based detergent described above and an optional calcium-based detergent.
  • the total amount of the metal detergent in the lubricating oil composition of the present invention may be such that the amount of magnesium contained in the above composition satisfies the above-described specific range.
  • the amount of calcium based detergent and sodium based detergent added may be limited.
  • the lubricating oil composition of the present invention comprises zinc dialkyl dithiophosphate (Z n DTP (also referred to as ZDDP)).
  • the dialkyl dithiophosphate functions as an antiwear agent.
  • the zinc dialkyl dithiophosphate having a (B 1 1) primary alkyl group is necessarily included as the zinc zinc dialkyl dithiophosphate. If the zinc dialkyl dithiophosphate having a primary alkyl group is not contained, good antiwear properties can not be secured in the reduced viscosity lubricating oil composition. Accordingly, the lubricating oil composition of the present invention has (B-1) a primary alkyl group.
  • the content of zinc dialkyl di-tite is 30% by mass or more based on the total amount of the component (B).
  • the content is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
  • Zinc dialkyl dithiophosphate is a compound represented by the following formula (4).
  • R 2 and R 3 may be the same or different from each other, and each is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 26 carbon atoms.
  • a monovalent hydrocarbon group a primary (primary) or secondary (secondary) alkyl group having 1 to 26 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 26 carbon atoms; a cycloalkyl having 6 to 6 carbon atoms And a hydrocarbon group containing an aryl group having 6 to 26 carbon atoms, an alkylaryl group or an arylalkyl group; or an ester bond, an ether bond, an alcohol group or a hydroxyl group.
  • the primary alkyl group means that in the substituents R 2 and R 3 , the carbon atom directly bonded to the oxygen atom in the zinc dialkyldithiophosphate is a primary carbon atom.
  • the secondary alkyl group means that, in the substituents R 2 and R 3 , the carbon atom directly bonded to the oxygen atom in zinc dialkyldithiolate is a secondary carbon atom.
  • Each of 2 and 3 is preferably, independently of each other, a primary or secondary alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, or an alkyl having 8 to 18 carbon atoms. It is a fare base.
  • R 2 and R 3 is a primary or secondary alkyl group.
  • the primary alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 4 to 10 carbon atoms.
  • the secondary alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. For example, isopropyl group, secondary butyl group, isopentyl group, isohexyl group and the like can be mentioned.
  • the lubricating oil composition of the present invention comprises: (B-1) a dialkyl di-titanate having a primary alkyl group; and (B-2) a dialkyl di-tite having a secondary alkyl group.
  • the first embodiment including zinc phosphate in combination
  • (B-3) the second embodiment including zinc dialkyl dithiophosphate having both a primary alkyl group and a secondary alkyl group, or
  • a third embodiment is exemplified which does not contain a zinc dialkyl dithiophosphate having a group.
  • Preferred is the first aspect and the third aspect, and particularly preferred is (B-1) a dialkyl di-titanium zinc phosphate having a primary alkyl group and a dialkyl di-titanium having a (B-2) secondary alkyl group.
  • B-1 a dialkyl di-titanium zinc phosphate having a primary alkyl group
  • B-2 dialkyl di-titanium having a (B-2) secondary alkyl group.
  • the zinc dialkyl dithiophosphate having a (B-1) primary alkyl group and the zinc dialkyl dithiophosphate having a (B-2) secondary alkyl group are used in combination
  • the content of (B) zinc dialkyl dithiophosphate in the lubricating oil composition is a concentration [P] by mass P pm of phosphorus which zinc dialkyl dithiophosphate has with respect to the total mass of the lubricating oil composition Or 300 to 1 000 mass ppm, preferably 400 to 1, 000 mass ppm, more preferably 500 It is about 1 to 1000 mass ppm, and particularly preferably 600 to 900 mass ppm.
  • the present invention is to optimize the composition in order to secure the anti-abrasion property and reduce the friction in a lower viscosity lubricating oil composition.
  • the viscosity of the lubricating oil composition required in the present invention will be described later.
  • the present invention relates to the friction by adjusting the relationship (combination) between the amount of boron contained in the lubricating oil composition and the content of zinc (B-1) having a primary alkyl group and a dialkyldithiophosphate. Improve the reduction effect. The effect can be maintained under the low viscosity conditions described later.
  • the combination preferably has a boron content of less than 100 mass ppm, preferably less than 80 mass ppm, more preferably less than 50 mass ppm, particularly preferably less than 20 mass ppm, relative to the total amount of the composition, most preferably Is 0 ppm, and the content of (B-1) a dialkyldithiated lead having a primary alkyl group is at least 30% by mass, preferably the total amount of the component (B). It may be suitably adjusted within a range of 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
  • the composition of zinc dialkyl dithiophosphate, the weight ratio of the (B-1) component to the (B-2) component is 99..1 to 30:70, preferably 95: 5 to 35:65, Preferably 90: 10 to 40: 60, particularly preferably 85: 15 to 45: 55, most preferably 80: 20 to 50: 50.
  • the total amount of zinc dialkyl dithi should just satisfy the range described above as the total mass P pm of phosphorus.
  • the lubricating oil composition of the present invention may further contain an antiwear agent other than zinc dialkyl dithiophosphate.
  • an antiwear agent other than zinc dialkyl dithiophosphate.
  • 2 and 3 independently of each other, hydrogen atom or carbon number!
  • 26 compounds which are monovalent hydrocarbon groups which are not alkyl groups.
  • the monovalent hydrocarbon group an alkenyl group having 2 to 26 carbon atoms; a cycloalkyl group having 6 to 26 carbon atoms; Or a hydrocarbon group containing an ester bond, an ether bond, an alcohol group or a carboxyl group.
  • R 2 and R 3 each are preferably a cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms or an alkylaryl group having 8 to 18 carbon atoms, and each may be the same as or different from each other. Also, zinc sorbate zinc borate (Z n DTC) may be used in combination.
  • At least one compound selected from phosphates represented by the following formulas (5) and (6), phosphorus compounds of the phosphide series, and metal salts and amine salts thereof can also be used in combination.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 30 carbon atoms
  • R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • K is 0 or 1.
  • R 9 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms
  • R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms
  • t is 0 or 1.
  • examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 4 to R 9 include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an alkenyl group. And alkyl substituted cycloalkyl groups, aryl groups, alkyl substituted aryl groups, and arylalkyl groups.
  • an alkyl group having a carbon number of 30 or a aryl group having a carbon number of 6 to 24 is preferable. More preferably, it is a C3-C18 alkyl group, Most preferably, it is a C4-C15 alkyl group.
  • Examples of phosphorus compounds represented by the above general formulas (5) and (6) include phosphite monoesters having one hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and (hydrocarbyl). Phosphonic acid, phosphonic acid monoester, acidic phosphoric acid monoester; phosphorous acid diester having two hydrocarbon groups each having 1 to 30 carbon atoms, monobasic phosphorous acid diester, phosphoric acid diester, acidic phosphoric acid dies And (hydrocarbyl) phosphonic acid monoesters; phosphite triesters having three hydrocarbon groups each having a carbon number of 3 to 10, and (hydrocarbyl) phosphonic acid diesters, and mixtures thereof, and the like.
  • the metal salt or amine salt of the phosphorus compound represented by the above general formula (5) or (6) can be obtained by adding the metal compound or metal water to the phosphorus compound represented by the general formula (5) or (6) It works with oxides, metal carbonates, metal bases such as metal chlorides, ammonia, and nitrogen compounds such as amine compounds having only a hydrocarbon group with 1 to 30 carbon atoms or hydroxyl group-containing hydrocarbon group in the molecule. It can be obtained by neutralizing some or all of the remaining acidic hydrogen.
  • the metal in the above metal bases include alkali metals such as lithium, sodium, potassium and cesium, alkaline earth metals such as calcium, magnesium and barium, zinc, copper, iron, lead, nickel, silver, manganese and the like. Heavy metals (but excluding molybdenum) etc. Among these, alkaline earth metals such as calcium and magnesium and zinc are preferable, and zinc is particularly preferable.
  • the addition amount of the dialkyl di-titanium zinc phosphate may be added as described above so that the phosphorus content derived from the dialkyl di-titanium zinc phosphate falls within the above-described specific range.
  • the total amount of antiwear agent including zinc dialkyl di-titanium is usually 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3 mass% in the lubricating oil composition. It may be blended in%.
  • the lubricating oil composition of the present invention preferably comprises a dispersant.
  • Dispersant is lubricated than before It may be any known dispersant blended in the oil composition.
  • Typical dispersants are ashless dispersants.
  • the ashless dispersant may be either a boron-containing dispersant or a non-boron dispersant, and may be used in combination, but in particular, it may be possible to use only a non-boron-free ashless dispersant. preferable.
  • the blending amount of the dispersant is from 0.1 to 8% by mass, preferably from 0.5 to 5% by mass, particularly preferably from 1.0 to 5.0% by mass, most preferably, based on the total amount of the composition.
  • the content is preferably 2.5 to 4.0% by mass.
  • Examples of known ashless dispersants include, for example, at least one linear or branched alkyl group or alkenyl group having 40 to 500 carbon atoms, preferably 60 to 300 carbon atoms, in the molecule.
  • Benzylamine having at least one alkyl group or alkenyl group in the molecule, or polyamine having at least one alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule, or a boron compound thereof, carboxylic acid And modified products with phosphoric acid and the like.
  • the boron-containing ashless dispersant is a compound obtained by modifying the above-mentioned compound with a boron compound.
  • a boron compound particularly preferred are mono-type or bis-type derivatives of succinic acid imides, and more particularly, compounds modified (borated) with a boron compound such as boric acid or borate, and more particularly, an alkenyl succinic acid imid compound.
  • a boron-containing ashless dispersant When a boron-containing ashless dispersant is used, it is blended in such an amount that the amount of boron contained in the composition satisfies the above-mentioned range. When the boron-containing ashless dispersant and the other boron-containing compound are used in combination, the total amount of boron contained in the composition is adjusted to satisfy the above-mentioned range.
  • the compounding amount of the boron-containing ashless dispersant is particularly 0 to 1.5% by mass based on the total amount of the composition, preferably 0.00 to 1.0 wt%, more preferably 0.0 1 to 0.7 5 weight 0/0, and particularly preferably 0.1 to 0.5 mass It is good to be%.
  • the borated succinic acid imide derivative is produced by a known method and is not particularly limited.
  • a mono- or bis-type succinic acid imide derivative is a compound having an alkyl group or an alkenyl group having a carbon number of 40 to 500 and a compound having an alkyl group or an alkenyl group
  • the reaction is carried out to produce an alkylsuccinic acid or alkenylsuccinic acid, which is obtained by reacting the alkylsuccinic acid or alkenylcoic acid with a polyamine.
  • examples of the polyamine include diethyleneamine triamine, triethylene terelamine, tetraethylene pentamine, and pentaethylene hexamine.
  • the mono-type oxalic acid imide derivative can be represented, for example, by the following formula (a).
  • the bis type succinic acid imide derivative can be represented, for example, by the following formula (b).
  • R ' is an alkyl or alkenyl group having 4 to 40 carbon atoms independently of one another
  • m is an integer of 1 to 20
  • n is an integer of 0 to 20.
  • bis-type succinic acid imide compounds are preferred.
  • the succinic acid imide derivative may be a combination of monotype and bistype, a combination of two or more monotypes, or a combination of two or more bistypes.
  • a fluorinated imidic acid derivative is obtained.
  • the boron compound include boric acid, boric acid anhydride, boric acid ester, boron oxide, and boron halide.
  • the borated succinic acid imide derivatives may be used alone or in combination of two or more.
  • nitrogen-containing compounds are known as other ashless dispersants.
  • the aforementioned nitrogen-containing compound that is, having at least one linear or branched alkyl group or alkenyl group having 40 to 500 carbon atoms, preferably 60 to 300 carbon atoms, in the molecule
  • monocarboxylic acids such as fatty acids having 1 to 30 carbon atoms
  • polycarboxylic acids having 2 to 3 carbon atoms such as oxalic acids, phthalic acids, phthalic acids, trimellitic acids, pyromellitic acids, etc.
  • an alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms, and a hydroxy (poly) hydroxyl group, and the remaining amino group and / or amino group of the amino group is reacted.
  • a modified compound with a so-called oxygenated organic compound neutralized or amidated boric acid is allowed to act on the above-mentioned nitrogen-containing compound to partially or entirely retain the remaining amino group and / or imino group Neutralized Amorphized, so-called boron-modified compounds
  • phosphoric acid is allowed to act on the above-mentioned nitrogen-containing compounds to neutralize some or all of the remaining amino and / or imino groups, or amidification
  • the boron-containing ashless dispersant is contained, among the above-mentioned boron-containing ashless dispersants, particularly, a boric acid-modified compound of the above-mentioned alkenyl succinic acid derivative, particularly a bis-type alkenyl succinic acid derivative It is preferable to use a boric acid-modified compound because heat resistance can be further improved by using it in combination with the above-mentioned base oil.
  • the number average molecular weight (Mn) of the ashless dispersant is not limited, but is preferably 2000 or more, more preferably 250 or more, and still more preferably 3 It is preferably at least 0 0 0, more preferably at least 5 0 0 0, and at most 1 5 0 0 0. If the number average molecular weight of the ashless dispersant is less than the above lower limit, the dispersibility may not be sufficient. On the other hand, when the number average molecular weight of the ashless dispersant exceeds the above upper limit value, the viscosity is too high, the fluidity becomes insufficient, and the deposit may be increased.
  • alkali borate additive may be added as another boron-containing compound.
  • the alkali borate additive contains an alkali metal borate hydrate and can be represented by the following general formula.
  • M is an alkali metal
  • X is 2.5 to 4.5
  • y is 1.5 to 4.8.
  • lithium borate hydrate, sodium borate hydrate, boric acid lithium hydrate, rubidium boric acid hydrate, cesium borate hydrate and the like can be mentioned, but boric acid lithium water Hydrates and sodium borate hydrate are preferred, and potassium borate hydrate is particularly preferred.
  • the average particle size of the alkali metal phosphate hydrate particles is generally 1 micron (m 2) or less.
  • the ratio of boron to aluminum metal in the aluminum metal borate hydrate used in the present invention is in the range of about 2.5: 1 to 4.5: 1.
  • the addition amount of the boric acid aluminum based additive is, in combination with the boron of the above-mentioned boron-containing ashless dispersant, an amount of 0 mass ppm or more and less than 100 mass ppm based on the total amount of the lubricating oil composition as the boron amount. is there.
  • potassium metaborate, tetraborate lithium, potassium pentaborate, potassium hexaborate, potassium borate such as potassium octaborate, calcium borate sulfonate, and borate The acid calcium salicylate and the like can be mentioned.
  • the lubricating oil composition of the present invention may contain, as an optional component, conventionally known various additives in addition to the components described above.
  • a molybdenum-based friction modifier, or a viscosity index improver can be included.
  • Molybdenum-based friction modifier The friction modifier having molybdenum (hereinafter referred to as a molybdenum-based friction modifier) is not particularly limited, and conventionally known ones can be used.
  • Molybdenum-based friction modifier is a compound having molybdenum, for example, a sulfur-containing organic molybdenum compound such as molybdenum di-titanium phosphate (MoDTP) and molybdenum di-titanium salt (Mo DTC), molybdenum compound and sulfur compound Examples thereof include complexes with yellow-containing organic compounds or other organic compounds, and complexes with sulfur-containing molybdenum compounds such as molybdenum sulfide and molybdenum sulfide acid, and alkenylcoacids.
  • Molybdenum-based friction modifier is a compound having molybdenum, for example, a sulfur-containing organic molybdenum compound such as molybdenum di-titan
  • molybdenum compounds examples include molybdenum oxides such as molybdenum dioxide and molybdenum trioxide, orthomolybdic acids, paramolybdic acids, molybdic acids such as paramolybdic acids and (poly) sulfurized molybdic acids, and molybdenum salts such as metal salts and ammonium salts of these molybdic acids.
  • molybdenum disulfide such as molybdenum disulfide, molybdenum trisulfide, molybdenum pentasulfide and molybdenum polysulfide, molybdenum or sulfurized molybdic acid, metal salts or amine salts of molybdenum sulfide molybdic acid, halogenated molybdenum such as molybdenum chloride, etc. .
  • Examples of the above-mentioned sulfur-containing organic compounds include alkyl (chi) xanthate, thiadiazoyl, mercaptothiadiazoyl, thione strength, tetrahydric acid, tetrahydrocarbyl thiuram disulfide, bis (di (di) (Hydrocarbyldithiophospho-one) Disulfide, organic (poly) sulfide and sulfurized ester.
  • organic molybdenum compounds such as molybdenum di-titanium salt (Mo DTP) and molybdenum di-titanium salt (Mo DTC) are preferred.
  • Molybdenum dititanium mono-barat (Mo DTC) is a compound represented by the following formula [I]
  • Molybdenum di-titanium phosphate (Mo DTP) is a compound represented by the following [II]. [Chemical 6]
  • R i to R 8 which may be the same as or different from each other, are monovalent hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms].
  • the hydrocarbon group may be linear or branched.
  • aryl groups, alkylaryl groups or arylalkyl groups In the aryl alkyl group, the bonding position of the alkyl group is arbitrary.
  • alkyl group for example, methyl group, acetyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, Tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group and octatadecyl group etc., and these branched alkyl groups can be mentioned, and an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms is particularly preferable.
  • X and X 2 are oxygen atoms or sulfur atoms
  • Y and Y 2 are oxygen atoms or sulfur atoms.
  • Sulfur-free organic molybdenum compounds can also be used as friction modifiers.
  • Such compounds include, for example, molybdenum-amine complex, molybdenum-succinic acid imide complex, molybdenum salt of organic acid, and molybdenum salt of alcohol.
  • trinuclear molybdenum compounds described in US Pat. No. 5,906,968 can also be used as a friction modifier in the present invention.
  • the friction modifier has a concentration [Mo] as mass ppm of molybdenum based on the mass of the entire lubricating oil composition [Mo] of 200 to 1400 mass ppm, preferably 300 to 1 200 mass, and more preferably 400 to 1. It is added in an amount such that it is in the range of 000 mass ppm, most preferably 500 to 900 mass ppm. If the amount of the friction modifier exceeds the above upper limit, the cleanliness may be deteriorated, and if it is less than the above lower limit, the friction can not be sufficiently reduced or the cleanliness is deteriorated. May.
  • the friction modifier is preferably represented by the following formula (2):
  • Is included in the amount that meets [Mo] is the concentration by mass P P m of molybdenum relative to the mass of the lubricating oil composition.
  • the value of [Mg] Z [Mo] is more preferably 2.0 or less, still more preferably 1.8 or less, and still more preferably 1.5 or less.
  • the lower limit value of [Mg] [Mo] is preferably 0.1, more preferably 0.2, still more preferably 0.3.
  • viscosity index improvers for example, polymethacrylic acid, dispersion-type polymethacrylates, high molecular weight lefin copolymers (polyisopeptylene, ethylene / propylene copolymer), dispersed type low-refin copolymers 1, polyalkylstyrenes, styrene / butadiene hydrogenation Those containing a copolymer, a styrene / maleic anhydride copolymer, a star-like isoprene and the like can be mentioned.
  • a comb polymer containing, in the main chain, a repeating unit based on at least polyiolefin macromer and a repeating unit based on an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • the viscosity index improver usually comprises the above-mentioned polymer and a diluent oil.
  • the content of the viscosity index improver is determined by the amount of poly contained in the viscosity index improver relative to the mass of the entire composition. The amount is preferably not more than 1.0% by mass, more preferably not more than 0.5% by mass, still more preferably not more than 0.2% by mass, and particularly preferably not more than 0.1% by mass.
  • the content of the viscosity index improver is preferably as small as possible, and it is most preferable that no viscosity index improver is contained (0% by mass as the amount of polymer).
  • the lubricating oil composition of the present invention may further contain other additives depending on the purpose in order to improve its performance.
  • additives those generally used in lubricating oil compositions can be used.
  • antioxidants for example, antioxidants, friction modifiers other than the above, corrosion inhibitors, mildewproofing agents, pour point depressants, Additives such as demulsifiers, metal deactivators and defoamers can be mentioned.
  • antioxidants examples include phenol-based and amine-based ashless antioxidants, and copper-based and molybdenum-based metal-based antioxidants.
  • phenol-based and amine-based ashless antioxidants examples include phenol-based and amine-based ashless antioxidants, and copper-based and molybdenum-based metal-based antioxidants.
  • phenyl-based ashless antioxidants 4,4'-methylenebis (2,6-di-tert-peptylphenol), 4,4'-mono-bis (2,6-di-tert-peptyl phenol), Cutyl 3- (3, 5-di-t-butyl 4-hydroxyphenyl) propionate and the like
  • amine-based ashless antioxidants include, for example, phenyl ⁇ -naphthylamine, alkylphenyl ⁇ -naphthylamine, dialkyl diphenylamine, etc. Can be mentioned.
  • the antioxidant is usually blended in the lubricating
  • friction modifiers other than the above include esters, amines, amides, sulfurized esters and the like.
  • the friction modifier is usually blended in the lubricating oil composition at 0.01 to 3% by mass.
  • Examples of the above-mentioned corrosion inhibitor include benzotriazole-based, tolyltriazole-based, thiadiazole-based and imidazole-based compounds.
  • Examples of the antifungal agent include petroleum sulfone monobasic, alkyl benzene sulfone monobasic, dinonyl naphthalene sulfonate, alkenyl succinic acid ester, polyhydric alcohol ester and the like. Corrosion inhibitors and fungicides are usually incorporated into lubricating oil compositions at 0.01 to 5% by weight, respectively.
  • pour point depressant for example, a polymethacrylate-based polymer or the like compatible with the used lubricant base oil can be used.
  • the pour point depressant is usually disposed in the lubricating oil composition at 0.01% to 3% by mass.
  • demulsifier examples include polyalkylene glycol non-ionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl naphthyl ether, etc. .
  • the demulsifier is usually blended in the lubricating oil composition at 0.01 to 5% by mass.
  • the metal deactivator examples include imidazoline, pyrimidine derivative, alkylthiadiazoyl, mercaptobenzothiazolyl, benzotriazole or derivatives thereof, 1, 3-thiadiazolepolysulfide 1, 3, 4-thiadiazolyl 2, 5-bisdialkyldithi, 2- (alkyldithi) benzimidazoyl, 9- 1 (o-carboxybenzyl ti) propionnitrile, etc. It can be mentioned.
  • the metal deactivator is usually blended in the lubricating oil composition in an amount of 0.1 to 3% by mass.
  • Examples of the above-mentioned antifoaming agent include silicone oils having a kinematic viscosity of 100 to 100,000 mm 2 / s at 25 ° C., alkenyl succinic acid derivatives, esters of polyhydroxy aliphatic alcohols and long chain fatty acids, Examples thereof include methyl salicylate and o-hydroxybenzyl alcohol.
  • the antifoaming agent is usually blended in the lubricating oil composition in an amount of 0.01 to 1% by mass.
  • the CCS viscosity at 35 ° C of the lubricating oil composition of the present invention is not limited, but is preferably 6.2 Pa or less, more preferably 5.0 Pa or less, further preferably Or 4.0 Pa s or less, particularly preferably 3.0 Pa s or less, most preferably 2.6 Pa s or less.
  • the amount of molybdenum contained in the lubricating oil composition and the CCS viscosity at 35 ° C. satisfy the following formula (7): Is preferred.
  • [CCS viscosity] indicates the CCS viscosity value (P a s) at 35 ° C. of the lubricating oil composition, and [Mo] indicates the concentration by mass p P m of molybdenum with respect to the mass of the lubricating oil composition.
  • the value of [CCS viscosity] / [Mo] is more preferably 0.0008 or less, and still more preferably 0.0005 or less. If the above value exceeds 0,0, the torque reduction rate may decrease or the cleanliness may deteriorate.
  • the lower limit value of [C 3 C 5 viscosity] / [Mo] is not particularly limited, but is preferably 0.002, more preferably 0.003.
  • the high temperature high shear viscosity (HTHS viscosity) at 150 ° C. of the lubricating oil composition of the present invention is not limited, 1.3 mP a ′s to less than 2.3 mP a ⁇ s, preferably 1
  • the viscosity is 5 mPa's to less than 2.0 mP a s, more preferably 1.6 to 1. 9 m P a s.
  • the kinematic viscosity at 100 of the lubricating oil composition of the present invention is not limited, it is preferably less than 6. 1 mm 2 / s, more preferably less than 5. 8 mm 2 s, and still more preferably 5. Less than 4 mm 2 / s.
  • the lower limit is preferably 3. 0 mm 2 / s, good Ri preferably 3. 5 mm 2 / s, more preferably 3. 8mm 2 / s, and most preferred properly 4. 0mm 2 / s.
  • a lubricating oil composition reduced in viscosity as described above can have sufficient friction characteristics.
  • the lubricating oil composition of the present invention can be suitably used for internal combustion engines and for supercharged gasoline engines.
  • Magnesium sulfonate (total base number 40 Om g KOH / g, magnesium Content 9. 4% by mass)
  • Molybdenum based friction modifier Mo DT P (molybdenum content 10% by mass)
  • the lubricating oil composition was prepared by mixing the components in the amounts shown in Table 1 or 3.
  • the parts by mass described in the table are parts by mass with respect to the total amount (100 parts by mass) of the lubricating oil composition.
  • the amounts of magnesium-based detergent, calcium-based detergent, and molybdenum-based friction modifier described in the table are mass P pm based on the total amount of the lubricating oil composition converted to the contents of magnesium, calcium and molybdenum, respectively. ], [C a], and [Mo]).
  • the amount of B described in the table means the mass p pm of boron with respect to the total amount of the lubricating oil composition.
  • the antiwear agent was blended in a total of 1 part by mass with respect to the total amount (100 parts by mass) of the lubricating oil composition.
  • the mass ratio ((B-1) / (B-2) (mass ratio)) of zinc phosphate was described.
  • the use amount of the anti-wear agent in Example 7 is 0.5 parts by mass in total with respect to the total amount (100 parts by mass) of the lubricating oil composition, and (B-1) in 0.5 parts by mass.
  • Weight ratio of the antiwear agent (zinc dialkyl dithiophosphate having a primary alkyl group) to the (B-2) antiwear agent (zinc dialkyl dithiophosphate having a secondary alkyl group) ((B-1) / (B-2) (mass ratio) was described. Further, the P amount described in the table is the mass p m of phosphorus with respect to the total amount of the lubricating oil composition.
  • magnesium-based detergent and calcium-based detergent were such that the total molar amount of magnesium and calcium contained in these detergents was as identical as possible in all the Examples and Comparative Examples.
  • HTH S 150 High temperature high shear viscosity at 150 ° C. It measured based on ASTMD4683.
  • the coefficient of friction was measured according to the following method. A schematic view showing an aspect of the measurement is shown in FIG.
  • Standard test piece (symbol 3 in Fig. 3) manufactured by P CS I nstr ume nts Co., Ltd. consisting of plate test piece (material: AISI 521 00 stee I) and ball test piece with a diameter of 0.75 inch (material: AISI)
  • a ball-on-disk friction test was conducted on each lubricating oil composition (symbol 4 in FIG. 3) using a standard test piece (symbol 2 in FIG. 3) manufactured by PC SI nstruments Inc. consisting of 521 00 stee I).
  • a ball-on-disk friction test was conducted for 2 hours with a test load of 37 N (symbol 1 in Fig. 3), a slip ratio of 50%, and an oil temperature of 60 ° C (-fixed). Coefficient of friction at Those with a coefficient of friction of 0. 038 or less were accepted.
  • the lubricating oil composition was allowed to flow at 0.3 millilitres, air at 10 millilitres per second, and the temperature of the glass maintained at 280 ° C. for 16 hours in a glass tube having an inner diameter of 2 mm.
  • a lacquer sack attached to the glass tube was compared with a color swatch, and a score of 10 was assigned for light transmission and 0 for black. The higher the rating, the better the high temperature cleanliness. Those with a grade of 5.5 or higher were considered to have passed.
  • the lubricating oil composition of the present invention can reduce friction even under a low viscosity of less than 6.1 mm 2 Zs at 100 ° C., and high temperature It is highly clean.
  • the lubricating oil composition of the present invention has the effect of being able to reduce friction even when the viscosity is lowered, and a preferred embodiment is a lubricating oil composition for an internal combustion engine, and further an excess. It is suitable as a lubricating oil composition for a gasoline engine.

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Abstract

低粘度化しても、摩擦を低減することができる潤滑油組成物を提供する。 潤滑油基油、(A)マグネシウムを有する清浄剤、及び(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する潤滑油組成物であって、(A)成分の量が、該潤滑油組成物全体の質量に対するマグネシウムの質量ppm[Mg]として200〜1200質量ppmの範囲であり、(B)成分の量が、該潤滑油組成物全体の質量に対するリンの質量ppm[P]として300〜1000質量ppmの範囲であり、前記(B)成分は(B—1)第1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を含み、かつ(B)成分の全質量に対する(B—1)成分の割合が30質量%以上であり、及び、該潤滑油組成物全体の質量に対するホウ素の質量ppmによる濃度[B]が100質量ppm未満であることを特徴とする潤滑油組成物。

Description

明 細 書
発明の名称 : 潤滑油組成物
技術分野
[0001] 本発明は潤滑油組成物に関し、 詳細には、 内燃機関用の潤滑油組成物、 特 にガソリンエンジン用の潤滑油組成物に関する。
背景技術
[0002] 潤滑油組成物は、 内燃機関用、 自動変速機用、 ギヤ油用など自動車分野で 幅広く使用されている。 近年、 燃費を向上させるために低粘度化が求められ ているが、 低粘度化により油膜が薄くなリ、 摩擦を十分に低減することがで きない。 そこで、 境界潤滑条件で二硫化モリブデンを生成することにより摩 擦を低減することができるモリブデンジチ才力一バメ一卜 (Mo DTC) が 従来用いられている。 この際、 カルシウム系清浄剤を組み合わせて用いるの が通常である (例えば、 特開 201 3- 1 99594号公報) 。 しかし、 こ の組み合わせでは、 摩擦の低減に限界があり、 燃費を十分に向上させること ができない。
[0003] 清浄剤としてマグネシウム系清浄剤を使用することも知られている (例え ば、 特開 201 1 - 1 84566号公報および特開 2006— 328265 号公報) 。 マグネシウム系清浄剤の使用は、 カルシウム系清浄剤よりも摩擦 をより低減することができるが、 摩耗が発生しゃすいという問題がある。 例 えば、 国際公開 201 6/1 59258号公報は、 基油、 カルシウム系清浄 剤、 マグネシウム系清浄剤、 モリブデンジチ才カーバメート、 ホウ素非含有 コハク酸イミ ド、 ホウ素含有コハク酸イミ ド、 及び粘度指数向上剤を含有す る潤滑油組成物を記載しており、 該潤滑油組成物は、 優れた省燃費性を有し つつ、 摩擦低減効果による省燃費性を短時間で発現し得ると記載している。 また、 本出願人は、 特定量のホウ素含有コハク酸イミ ドと、 特定の割合で 1 級アルキル基含有ジアルキルジチオリン酸亜鉛と 2級アルキル基含有ジアル キルジチォリン酸亜鉛を使用することにより、 摩擦が低減できることを見出 した特許出願を先に行った (特願 20 1 6- 1 52 1 80号明細書) 。
先行技術文献
特許文献
[0004] 特許文献 1 :特開 20 1 3— 1 99594号公報
特許文献 2:特開 20 1 1 — 1 84566号公報
特許文献 3:特開 2006— 328265号公報
特許文献 4:国際公開 20 1 6/1 59258号公報
特許文献 5:特願 20 1 6- 1 52 1 80号明細書
発明の概要
発明が解決しょうとする課題
[0005] ガソリンエンジン車の燃費を更に向上するために、 潤滑油組成物のさらな る低粘度化が要求されている。 上記特願 20 1 6- 1 52 1 80号明細書 ( 特許文献 5) 記載の発明では、 好ましくは 1 00°Cにおける動粘度 9. 3m m 2 s未満を有する潤滑油組成物における摩耗防止性の確保及び摩擦低減を 目的として、 ホウ素含有コハク酸イミ ドの量及び 1級アルキル基含有ジアル キルジチオリン酸亜鉛と 2級アルキル基含有ジアルキルジチォリン酸亜鉛の 配合比を最適化した。 本発明は、 上記特許文献 5記載の潤滑油組成物よりも さらなる低粘度化を目指したものである。 潤滑油組成物の粘度をさらに低粘 度化すると、 油膜厚さが減少し、 潤滑条件はより一層厳しくなる。 本発明は そのような条件下であつても摩擦を低減できる潤滑油組成物を提供すること を目的とする。
[0006] 上記の通り、 潤滑油の低粘度化に伴い油膜厚さが薄くなることで潤滑条件 は従来より一層厳しくなリ、 摺動面における反応皮膜生成が促進される。 本 発明では、 反応皮膜の生成速度や性質をコントロールすることを目的とし、 反応皮膜生成に影響を与える添加剤 (Z n DT Pの P r i m a r y/ S e c o n d a r y比、 ホウ素系分散剤) の組成を最適化することを検討した。 よ リ詳細には、 従来より低粘度化した潤滑油において、 ( 1 ) 反応皮膜の生成 速度を遅くすることで均質な反応皮膜をゆっくり生成し、 摩擦を低減する効 果を得ること、 及び (2 ) 生成した反応皮膜自体を低摩擦化することを目的 としている。
[0007] すなわち本発明は、 従来の潤滑油組成物に比べさらに低粘度化しても、 特 には、 1 0 0 °Cにおける動粘度 6 . 1 m m 2Z s未満、 1 5 0 °Cでの高温高せ ん断粘度 (H T H S粘度) が 1 . 3〜2 . 3 m P a · s未満を有する潤滑油 組成物としても摩擦を低減することを目的とする。 より好適な態様としては 、 内燃機関用の潤滑油組成物、 さらに好適には過給ガソリンエンジン用の潤 滑油組成物を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 反応皮膜の生成速度を落とす手段として第 1級アルキル基を有するジアル キルジチオリン酸亜鉛割合を増加することが検討された。 ジアルキルジチ才 リン酸亜鉛としては、 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜 鉛より第 2級アルキル基を有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛の方が反応性 が高い。 そのため、 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛 の割合を増加させることで、 反応皮膜生成速度を遅くすることが期待できる 。 反応皮膜生成速度を遅くすることで、 均質な反応皮膜がゆっく り形成され 、 反応皮膜の配向性や被覆率が向上し、 さらには反応皮膜自体の低摩擦化も 達成できると予測された。
[0009] 反応皮膜自体の低摩擦効果の手段としては、 ホウ素含有分散剤の含有量を 低減することが検討された。 ホウ素含有反応皮膜とホウ素非含有反応皮膜の 摩擦係数を比較すると、 ホウ素含有反応皮膜の方が高摩擦であるが、 従来は 、 マグネシウム系清浄剤による反応皮膜の削り取りを防ぐために、 高価なホ ゥ素含有反応皮膜を形成させて低摩擦を得ていた。 しかし、 潤滑油の低粘度 化に伴い潤滑条件が厳しくなつたことで、 従来より早ぐ反応皮膜が形成され るようになった。 このような状況下ではホウ素非含有反応皮膜により摩擦を 低減できると予想された。
[0010] 本発明者らは、 上記 ( 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリ ン酸亜鉛の割合及び (2) ホウ素含有分散剤の量を低減することの最適なバ ランスを検討したところ、 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン 酸亜鉛を必須として含有割合を特定すること、 及び組成物中に含まれるホウ 素含有量を特定量以下にすることにより、 さらなる低粘度条件 (特には、 1 00°Cにおける動粘度 6. l mm2/s未満、 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (HTHS粘度) が 1. 3〜2. 3m P a · s未満) を有する潤滑油組成物 において摩擦低減効果を達成できることを見出したものである。
[0011] すなわち、 本発明者らは、 潤滑油基油、 マグネシウムを有する清浄剤、 及 びジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する潤滑油組成物において、 組成物中 に含まれるホウ素含有量を特定量以下にすること、 及び、 第 1級アルキル基 を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛の含有割合を特定することにより、 上 記目的が達成されることを見出した。
[0012] 本発明は、 潤滑油基油、 (A) マグネシウムを有する清浄剤、 及び (B) ジアルキルジチ才リン酸亜鉛を含有する潤滑油組成物であって、 (A) 成分 の量が、 該潤滑油組成物全体の質量に対するマグネシウムの質量 P pm [M g] として 200〜 1 200質量 p pmの範囲であり、 (B) 成分の量が、 該潤滑油組成物全体の質量に対するリンの質量 P pm [P] として 300〜 1 000質量卩 pmの範囲であり、 前記 (B) 成分は (B— 1 ) 第 1級アル キル基を有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛を含み、 かつ (B) 成分の全質 量に対する (B— 1 ) 成分の割合が 30質量%以上であり、 及び、 該潤滑油 組成物全体の質量に対するホウ素の質量 P pmによる濃度 [B] が 1 00質 量 p pm未满であることを特徴とする潤滑油組成物である。
[0013] 本発明の好ましい実施態様は、 潤滑油組成物が、 以下に示す (1 ) 〜 (9 ) の少なくとも 1の特徴をさらに有する。
(1 ) さらに (C) 分散剤を含み、 (C) 成分の量が潤滑油組成物全体の質 量に対し 0. 1〜8質量%でぁる。
(2) カルシウムを有する清浄剤 (Α' ) をさらに含み、 { [Mg] / ( [ Mg] + [Ca] ) } X 1 00≥5 ( [Ca] は、 潤滑油組成物の質量に 対するカルシウムの質量 p pmによる濃度を示す) を満たす。
(3) モリブデンを有する摩擦調整剤をさらに含み、 潤滑油組成物の質量に 対するモリブデンの質量 p pmによる濃度 [Mo] が 200〜1 400質量 p p mである。
(4) 粘度指数向上剤を更に含み、 該粘度指数向上剤の量が、 潤滑油組成物 全体の質量に対する該粘度指数向上剤に含まれるポリマー量として 1質量0 /o 以下である。
(5) 一 35°Cでの CC S粘度が 6. 2 P a · s以下である。
(6) 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (HTHS粘度) が 1. 3mP a · s 〜2. 3mPa ' s未満である。
(7) 1 00°Cにおける動粘度が 6. l mm2Zs未満である。
(8) 内燃機関用である。
(9) 過給ガソリンエンジン用である。
さらに本発明は、 当該潤滑油組成物あるいは上記 (〗) 〜 (9) の実施態 様の潤滑油組成物を使用することにより、 摩擦を低減する方法に関する。 発明の効果
本発明で目的とする低粘度条件は、 上記の通り、 特には、 1 00°Cにおけ る動粘度 6. 1 mm2/s未満、 1 50°Cでの高温高せん断粘度 ( H T H S粘 度) が 1. 3 m P a · s~2. 3mP a · s未満を有する潤滑油組成物であ る。 これは、 本発明の先行発明である特願 201 6- 1 521 80号明細書 (特許文献 5) に記載の発明にて目的とする粘度よりもさらなる低粘度化を 目指した潤滑油組成物を対象としたものである。 特許文献 5では、 低粘度、 即ち 1 00°Cにおける動粘度 9. 3mm2/s未満、 特には 6. 1 mm2/s 〜9. 3 mm2/ s未満、 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (HTHS粘度) が 特には 2. 3〜2. 9 m P a · sを有する潤滑油組成物において、 ホウ素含 有化合物を組成物中に含まれるホウ素質量 1 00〜 300質量 p pmの範囲 で含み、 且つ、 第 2級アルキル基含有ジアルキルジチ才リン酸亜鉛を必須と することで、 摩耗防止性の確保及び摩擦低減を達成した。 [0015] 本発明者らは、 従来よりも更に低い粘度条件 (特には、 1 00°Cにおける 動粘度 6. 1 mm2Zs未満、 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (H T H S粘度 ) が 1. 3mP a . s〜2. 3m P a · s未満) を有する潤滑油組成物にお いては、 組成物全体の質量に対するホウ素の質量 P pmによる濃度 [B] が 1 00質量 p pm未満にすること、 及び、 第 1級アルキル基を有するジアル キルジチオリン酸亜鉛を必須として含有割合を特定することにより、 摩擦低 減効果を達成できることを見出した。 即ち、 前提とする粘度を更に下げるこ とで、 先行発明で見出した最適条件とは異なる関係性を見出したものである
[0016] これについて、 より詳細に説明する為に、 1 50°Cでの高温高せん断粘度
(HTHS 1 50) =2. 3mP a · sを有する潤滑油組成物と、 HTHS 1 50= 1. 7 m P a · sを有する潤滑油組成物について、 それぞれの平均 摩擦係数を示したグラフを図 1及び 2に示す。 図 1は、 HTHS 1 50 = 2 . 3mP a · sを有する潤滑油組成物において、 MTMトラクシヨン計測器 により中速域 (20〜300mm/s) で測定された各時間における平均摩 擦係数を示すグラフである。 図 2は、 HTHS 1 50= 1. 7mP a ' sを 有する潤滑油組成物において、 MTMトラクシヨン計測器により中速域 (2 0〜300mmZs) で測定された各時間における平均摩擦係数を示すグラ フである。 図 1及び 2は、 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチォリン 酸亜鉛/第 2級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を質量比 4 0ノ 60で含んだ潤滑油組成物において、 点線は潤滑油組成物全体の質量に 対するホウ素の質量 P pmによる濃度 [B] が 0 p pmである組成物の摩擦 係数を示し、 実線は潤滑油組成物全体の質量に対するホウ素の質量 P P に よる濃度 [B] が 200 p pmである組成物の摩擦係数を示している。 図 1 及び図 2に示す通り、 目的とする粘度を下げたことにより、 従来と比べて摩 擦低減のために最適なホウ素量及びジアルキルジチォリン酸亜鉛組成の関係 が変わっていることがわかる。
[0017] 本発明の潤滑油組成物は、 従来より低粘度化しても摩擦を低減することが できる。 特には、 1 00°Cにおける動粘度 6. 1 mm2Zs未満という低粘度 下においても摩擦を低減することができる。 より好ましくは、 内燃機関用の 潤滑油組成物、 さらに過給ガソリンエンジン用の潤滑油組成物として好適に 使用できる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]HTHS 1 50 = 2. 3mP a · sを有する潤滑油組成物の平均摩擦係 数を示すグラフである。
[図 2] HTHS 1 50= 1. 7 m P a · sを有する潤滑油組成物の平均摩擦係 数を示すグラフである。
[図 3]ボールオンディスク摩擦試験の態様を示す模式図である。
発明を実施するための形態
[0019] 本発明の潤滑油組成物は、 組成物中に含まれるホウ素の量が、 組成物全体 の質量に対するホウ素の質量 P pm [B] が 1 00質量 p pm未満であるこ とを特徴とする。 ホウ素含有量は、 好ましくは 80質量 p pm未満、 より好 ましくは 50質量 p pm未満、 更に好ましくは 20質量 p pm未満、 最も好 ましくは 0質量 p pmである。 本発明においては、 組成物中に含まれるホウ 素量は少なければ少ないほど好ましい。 これにより均一な反応皮膜を形成す ることができ、 摩擦係数を小さくすることができる。 該ホウ素は、 潤滑油組 成物に配合される従来公知の添加剤由来のものであるが、 その由来は特に限 定されない。 特には後述する任意成分 (C) であるホウ素含有無灰分散剤由 来である。
[0020] 以下、 本発明の潤滑油組成物についてより詳細に説明する。
[0021] 潤滑油基油
本発明における潤滑油基油は特に制限されない。 鉱油及び合成油のいずれ であってもよく、 これらを単独で、 または混合して使用することができる。
[0022] 鉱油としては、 例えば、 原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留 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、 および水素化精製等の処理の〗つ以上に付して精製したもの、 或いは、 ワックス異性化鉱油、 GTL (Ga s t o L i q u i d) 基油、 ATL (A s p h a l t t o L i q u i d) 基油、 植物油系基油またはこれら の混合基油を挙げることができる。
[0023] 合成油としては、 例えば、 ポリブテン又はその水素化物; 1一才クテン才 リゴマ一、 1ーデセンオリゴマー等のポリ一 α—才レフィン又はその水素化 物; ラウリン酸 2—ェチルへキシル、 パルミチン酸 2—ェチルへキシル、 ス テアリン酸 2—ェチルへキシル等のモノエステル; ジ卜リデシルグルタレー ト、 ジー 2—ェチルへキシルアジペート、 ジイソデシルアジペート、 ジトリ デシルアジべ一卜、 ジー 2—ェチルへキシルセバケ一卜等のジエステル; ネ ォペンチルグリコールジー 2—ェチルへキサノエ一卜、 ネオペンチルグリコ —ルジー η—才クタノエ一卜、 ネオペンチルグリコ一ルジー η—デカノエ一 卜、 卜リメチロールプロパントリー η—才クタノエ一ト、 卜リメチロールプ 口パントリー η—デカノエ一卜、 ペンタエリスリ トールテ卜ラー η—ペンタ ノエ一卜、 ペンタエリスリ 卜一ルテトラー η—へキサノエ一卜、 ペンタエリ スリ 卜一ルテトラー 2—ェチルへキサノエ一卜等のポリオ一ルエステル; ァ ルキルナフタレン、 アルキルベンゼン、 芳香族エステル等の芳香族系合成油 又はこれらの混合物等が例示できる。
[0024] 潤滑油基油の 1 0CTCにおける動粘度 (mm2/s) は特に制限されないが 、 好ましくは 2〜 1 0mm2Zsであり、 より好ましくは 2〜 8 m m 2 sで あり、 さらに好ましくは 2〜6 mm2Zsであり、 最も好ましくは 3〜 5 mm 2/sである。 これにより、 油膜形成が十分であり、 潤滑性に優れ、 かつ、 蒸 発損失がより小さい潤滑油組成物を得ることができる。
[0025] 潤滑油基油の粘度指数 (V I ) は特に制限されないが、 好ましくは 1 00 以上であり、 より好ましくは 1 20以上、 最も好ましくは 1 25以上である 。 これにより、 高温での油膜を確保しつつ、 低温での粘度を低減することが できる。
[0026] (A) マグネシウム系清浄剤
本発明の潤滑油組成物はマグネシウムを有する清浄剤 (以下、 マグネシゥ ム系清浄剤という) が必須である。 マグネシウム系清浄剤とはマグネシウム を有する化合物であり、 従来金属系清浄剤として潤滑油組成物に使用されて いたものを使用することができ、 特に制限されるものでない。 例えば、 マグ ネシゥムスルホネ一卜、 マグネシウムフエネートおよびマグネシウムサリシ レート等である。 これらの中で、 特にマグネシウムサリシレ一卜若しくはマ グネシゥムスルホネートが好ましい。 マグネシウム系清浄剤は、 1種を単独 で使用してもよいし、 2種以上を混合して使用してもよい。
[0027] 成分 (A) としてマグネシウム系清浄剤を含有することにより、 潤滑油と して必要な高温清浄性および防錡性を確保することができる。 また、 摩擦を 低減することができる。 これは、 特に燃費特性の点で有利である。
[0028] マグネシウム系清浄剤は、 該潤滑油組成物の質量に対するマグネシウムの 質量 p pmによる濃度 [Mg] が 200〜 1 200質量 p pm、 好ましくは 300〜1 1 00質量p pm、 より好ましくは 400〜 1 000質量 p pm の範囲となるような量で添加される。 マグネシゥム系清浄剤の量が上記上限 を超えると摩耗が大きくなり過ぎ、 上記下限を下回ると摩擦の低減効果が低 い。
[0029] マグネシウム系清浄剤は、 特に、 過塩基性であるのが好ましい。 これによ り、 潤滑油に必要な酸中和性を確保できる。 過塩基性のマグネシウム系清浄 剤を使用した場合には、 中性のマグネシウムまたは力ルシゥム系清浄剤を混 合してもよい。
[0030] マグネシウム系清浄剤の全塩基価は、 限定的ではないが、 好ましくは 20 〜600mg KOH/g、 より好ましくは 50〜500mg KOH/g、 最 も好ましくは 1 00〜450mg KOH/gである。 これにより、 潤滑油に 必要な酸中和性、 高温清浄性および防銪性を確保できる。 なお、 2種以上の 金属清浄剤を混合して使用する場合は、 混合して得られた塩基価が、 前記の 範囲となることが好ましい。
[0031] マグネシウム系清浄剤中のマグネシウム含有量は、 好ましくは 0. 5〜2 0質量%であり、 より好ましくは!〜 1 6質量%、 最も好ましくは 2〜 1 4 質量%であるが、 潤滑油組成物中に上記範囲の量のマグネシゥムが含まれる ように添加されれば良い。
[0032] 本発明の潤滑油組成物は、 上記マグネシウム系清浄剤に併せて、 その他の 金属系清浄剤を含んでいてよい。 該金属系清浄剤は従来潤滑油組成物に使用 されていた慣用のものであればよい。 好ましくは、 カルシウムを有する清浄 剤 (Α' ) を併用するのがよい (以下、 カルシウム系清浄剤という) 。 潤滑 油組成物がカルシウム系清浄剤をさらに含むことによリ、 潤滑油として必要 な高温清浄性、 及び防錡性を更に確保することができる。
[0033] カルシウム系清浄剤 (Α' ) はカルシウムを有する化合物であり、 従来潤 滑油組成物にて金属系清浄剤として使用されていたものを使用することがで き、 特に制限されるものでない。 例えば、 カルシウムスルホネート、 カルシ ゥムフエネ一卜およびガルシゥムザリシレートが挙げられる。 これらのカル シゥム系清浄剤は、 1種を使用してもよいし、 2種以上を混合して使用して もよい。
[0034] (Α' ) 成分の量は、 好ましくは、 下記式 (1 ) を満たす。
{ [Mg] / ( [Mg] + [Ca] ) } X 1 00≥5 (1 ) ここで、 [Ca] は、 潤滑油組成物の質量に対するカルシウムの質量 p p mによる濃度を示す。
{ [Mg] / ( [Mg] + [C a] ) } X 1 00の値は、 好ましくは 1 0 以上、 より好ましくは 1 5以上、 特に好ましくは 20以上である。 当該値が 上記下限未満だと、 摩擦の低減効果が小さい。 { [Mg] / ( [Mg] + [ C a] ) } X 1 00の上限値は好ましくは 1 00、 より好ましくは 80、 更 に好ましくは 60、 特に好ましくは 50、 最も好ましくは 40である。
[0035] カルシウム系清浄剤 (Α' ) は、 過塩基性であるのが好ましい。 これによ り、 潤滑油に必要な酸中和性を確保できる。 過塩基性のカルシウム含有清浄 剤を使用する場合には、 中性のカルシウム系清浄剤を併用してもよい。
[0036] カルシウム系清浄剤 (Α' ) の全塩基価は、 限定的ではないが、 好ましく は 20〜500mg KOH/g、 より好ましくは S O AOOmg KOHZ 9、 最も好ましくは 1 0 0〜3 5 O m g K O H Z gである。 これにより、 潤 滑油に必要な酸中和性、 高温清浄性および防錡性を確保できる。 なお、 2種 以上の金属清浄剤を混合して使用する場合は、 混合して得られた塩基価が前 記範囲内となることが好ましい。
[0037] カルシウム系清浄剤 (Α ' ) 中のカルシウム含有量は、 好ましくは 0 . 5 〜 2 0質量%であり、 より好ましくは 1〜 1 6質量%、 最も好ましくは 2〜 1 4質量%である。
[0038] 本発明の潤滑油組成物は、 本発明の効果を損なわない範囲で、 上記以外の 金属系清浄剤として、 ナトリウム系清浄剤を含んでいてもよい。 ナトリウム 系清浄剤とは、 ナトリウムを有する化合物であり、 例えば、 ナトリウムスル ホネー卜、 ナ卜リウムフエネートおよびナ卜リウムザリシレートが好ましい 。 これらのナトリウム系清浄剤は、 1種を単独で使用してもよいし、 2種以 上を混合して使用してもよい。 ナトリウム系清浄剤を含むことにより、 潤滑 油として必要な高温清浄性および防錡性を確保することができる。 ナ卜リウ ム系清浄剤は、 上述したマグネシゥム系清浄剤および任意的なカルシウム系 清浄剤と併用することができる。
[0039] 本発明の潤滑油組成物中の金属系清浄剤の合計量は、 上記組成物中に含ま れるマグネシウム量が、 上述した特定範囲を満たすような量であればよい。 マグネシウム系清浄剤の量に応じて、 カルシウム系清浄剤及びナトリウム系 清浄剤の添加量は制限され得る。
[0040] ( Β ) ジアルキルジチ才リン酸亜鉛
本発明の潤滑油組成物はジアルキルジチォリン酸亜鉛 (Z n D T P ( Z D D Pともいう) ) を含む。 該ジアルキルジチォリン酸亜鉛は摩耗防止剤とし て機能する。 本発明においては該ジアルキルジチ才リン酸亜鉛として、 (B 一 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を必ず含む。 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を含まないと、 低粘 度化された潤滑油組成物において良好な摩耗防止性を確保することができな い。 従って本発明の潤滑油組成物は、 (B— 1 ) 第 1級アルキル基を有する ジアルキルジチ才リン酸亜鉛の含有量が、 (B ) 成分の全体量に対して 3 0 質量%以上であることを特徴とする。 好ましくは 4 0質量%以上、 より好ま しくは 5 0質量%以上、 更に好ましくは 6 0質量%以上、 特に好ましくは 8 0質量%以上、 最も好ましくは 1 0 0質量%である。
ジアルキルジチォリン酸亜鉛は、 下記式 (4 ) で表される化合物である。
[化 1 ]
Figure imgf000014_0001
上記式 (4 ) において、 R 2及び R 3は、 各々、 互いに同一であっても異な つていてもよく、 水素原子または炭素数 1〜 2 6の一価炭化水素基である。 一価炭化水素基としては、 炭素数 1〜2 6の第 1級 (プライマリー) または 第 2級 (セカンダリー) アルキル基;炭素数 2〜2 6のアルケニル基;炭素 数 6〜2 6のシクロアルキル基;炭素数 6 ~ 2 6のァリール基、 アルキルァ リール基またはァリールアルキル基; またはエステル結合、 エーテル結合、 アルコール基または力ルポキシル基を含む炭化水素基である。 ここで、 1級 アルキル基とは、 置換基 R 2及び R 3において、 ジアルキルジチ才リン酸亜鉛 中の酸素原子に直接結合する炭素原子が 1級炭素原子であるという意味であ る。 同様に 2級アルキル基とは、 置換基 R 2、 R 3において、 ジアルキルジチ オリン酸亜鉛中の酸素原子に直接結合する炭素原子が 2級炭素原子であると いう意味である。 2及び 3は、 好ましくは、 互いに独立に、 炭素数 3〜1 2の、 第 1級または第 2級アルキル基、 炭素数 8〜 1 8のシクロアルキル基 、 又は炭素数 8〜 1 8のアルキルァリール基である。 ただし、 本発明におい て、 R 2及び R 3の少なくとも 1 は第 1級または第 2級アルキル基である。 第 1級アルキル基は、 炭素数 3〜1 2を有することが好ましく、 より好ましく は炭素数 4〜1 0を有する。 例えば、 プロピル基、 ブチル基、 ペンチル基、 へキシル基、 才クチル基、 ノニル基、 デシル基、 ドデシル基、 2—ェチルー へキシル基、 及び 2, 5—ジメチルへキシル基等が挙げられる。 第 2級アル キル基は、 炭素数 3~1 2を有することが好ましく、 より好ましくは炭素数 3〜1 0を有する。 例えば、 イソプロピル基、 セカンダリーブチル基、 イソ ペンチル基、 及びィソへキシル基等が挙げられる。
[0042] よリ詳細には、 本発明の潤滑油組成物は、 ( B— 1 ) 第 1級アルキル基を 有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛と (B—2) 第 2級アルキル基を有する ジアルキルジチ才リン酸亜鉛とを併せて含む第 1態様、 (B— 3) 第 1級ァ ルキル基と第 2級アルキル基を共に有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を含 む第 2態様、 あるいは、 (B— 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジ チ才リン酸亜鉛を含み、 (B— 2) 第 2級アルキル基を有するジアルキルジ チ才リン酸亜鉛と (B— 3) 第 1級アルキル基と第 2級アルキル基を共に有 するジアルキルジチオリン酸亜鉛を含まない第 3態様が挙げられる。 好まし くは第 1態様及び第 3態様であり、 特に好ましくは、 (B— 1 ) 第 1級アル キル基を有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛と (B— 2) 第 2級アルキル基 を有するジアルキルジチ才リン酸亜鉛とを併用する第 1態様である。 また、 (B- 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチォリン酸亜鉛と (B— 2) 第 2級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛を併用する第 1 態様の場合、 (B— 1 ) : (B— 2) の比 (質量) が 99 : 1〜30 : 70 の範囲を満たすように含有することが好ましい。 より好ましくは 95 : 5〜 35 : 65、 更に好ましくは 90 : 1 0〜40 : 60、 特に好ましくは 85 : 1 5〜45 : 55、 最も好ましくは 80 : 20〜50 : 50の範囲である 。 (B— 2) 第 2級アルキル基を有するジアルキルジチォリン酸亜鉛の含有 割合が上記上限値より多くなると、 本発明で目的とする低粘度を有する潤滑 油組成物においては摩擦低減が不十分となり好ましくない。
[0043] 潤滑油組成物中の (B) ジアルキルジチォリン酸亜鉛の含有量は、 潤滑油 組成物の全質量に対し、 ジアルキルジチオリン酸亜鉛が有するリンの質量 P pmによる濃度 [P] として、 300~1 000質量 p pmとなる量であり 、 好ましくは 400~1 , 000質量 p pmであり、 より好ましくは 500 〜1, 000質量p pmでぁり、 特に好ましくは 600〜900質量 p pm である。
[0044] 本発明は、 より低粘度化した潤滑油組成物において摩耗防止性を確保しつ つ摩擦を低減するために組成を最適化したものである。 本発明において要求 される潤滑油組成物の粘度については後述する。 本発明は、 潤滑油組成物中 に含まれる、 ホウ素の量と、 (B— 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキ ルジチォリン酸亜鉛の含有量との関係 (組合せ) を調整することで、 摩擦低 減効果を向上する。 該効果は後述する低粘度条件において維持することがで きる。 該組合せは、 組成物全量に対するホウ素量が 1 00質量 p pm未満、 好ましくは 80質量 p pm未満、 より好ましくは 50質量 p pm未満、 特に 好ましくは 20質量 p pm未満となる範囲内、 最も好ましくは 0 p pmであ り、 且つ、 (B— 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチ才リン酸亜 鉛の含有量が、 (B) 成分の全体量に対して 30質量%以上、 好ましくは 4 0質量%以上、 より好ましくは 50質量%以上、 更に好ましくは 60質量% 以上、 特に好ましくは 80質量%以上、 最も好ましくは 1 00質量%を満た す範囲で、 適宜調整されればよい。 特には、 ジアルキルジチォリン酸亜鉛の 構成、 (B— 1 ) 成分と (B— 2) 成分の質量比 99 ·· 1〜30 : 70、 好 ましくは 95 : 5〜35 : 65、 より好ましくは 90 : 1 0〜40 : 60、 特に好ましくは 85 : 1 5〜45 : 55、 最も好ましくは 80 : 20〜50 : 50を満たすのがよい。 尚、 ジアルキルジチ才リン酸亜鉛の総量はリンの 総質量 P pmとして上述した範囲を満たせばよい。 これにより得られる潤滑 油組成物は、 従来の潤滑油組成物に比べさらに低粘度化しても、 良好な摩擦 防止性と摩耗防止性を両立することができる。
[0045] 本発明の潤滑油組成物は、 ジアルキルジチオリン酸亜鉛以外の摩耗防止剤 をさらに含んでもよい。 例えば、 上記式で表され、 2及び 3が、 互いに独 立に、 水素原子、 または炭素数!〜 26の、 アルキル基でない一価炭化水素 基である化合物が挙げられる。 該一価炭化水素基としては、 炭素数 2〜26 のアルケニル基;炭素数 6〜 26のシクロアルキル基;炭素数 6〜 26のァ リール基、 アルキルァリール基またはァリールアルキル基; またはエステル 結合、 エーテル結合、 アルコール基またはカルボキシル基を含む炭化水素基 である。 R2及び R3は、 好ましくは炭素数 8〜1 8のシクロアルキル基、 炭 素数 8〜1 8のアルキルァリール基であり、 各々、 互いに同一であっても異 なっていてもよい。 また、 ジチ才力ルバミン酸亜鉛 (Z n DTC) を組合せ て使用してもよい。
[0046] また、 下記式 (5) 及び (6) で示されるホスフェート、 ホスフアイ 卜系 のリン化合物、 並びにそれらの金属塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも 1種の化合物を併用することもできる。
[化 2]
Figure imgf000017_0001
上記一般式 (5) 中、 R 6は炭素数 〜 30の一価炭化水素基であり、 R4 及び R5は互いに独立に、 水素原子又は炭素数 1〜30の一価炭化水素基であ り、 kは 0又は 1である。
[化 3]
0
RH0 ; ~ P一 0一 R8 (6)
0—— R7 上記一般式 (6) 中、 R9は炭素数 1〜30の一価炭化水素基であり、 R 7 及び R 8は互いに独立に水素原子又は炭素数 1〜 30の一価炭化水素基であり 、 tは 0又は 1である。
[0047] 上記一般式 (5) 及び (6) 中、 R4〜R 9で表される炭素数 1〜30の一 価炭化水素基としては、 例えば、 アルキル基、 シクロアルキル基、 アルケニ ル基、 アルキル置換シクロアルキル基、 ァリール基、 アルキル置換ァリール 基、 及びァリールアルキル基を挙げることができる。 特には、 炭素数 〜 3 0のアルキル基、 又は炭素数 6〜24のァリール基であることが好ましく、 より好ましくは炭素数 3〜 1 8のアルキル基、 最も好ましくは炭素数 4〜 1 5のアルキル基である。
[0048] 上記一般式 (5 ) 及び (6 ) で表されるリン化合物としては、 例えば、 上 記炭素数 1 〜 3 0の炭化水素基を 1つ有する亜リン酸モノエステル及び (ヒ ドロカルビル) 亜ホスホン酸、 ホスホン酸モノエステル、 酸性リン酸モノエ ステル;上記炭素数 1 〜 3 0の炭化水素基を 2つ有する亜リン酸ジエステル 、 モノチ才亜リン酸ジエステル、 ホスホン酸ジエステル、 酸性リン酸ジエス テル及び (ヒドロカルビル) 亜ホスホン酸モノエステル;上記炭素数 〜 3 0の炭化水素基を 3つ有する亜リン酸トリエステル、 及び (ヒドロカルビル ) 亜ホスホン酸ジエステル;及びこれらの混合物等が挙げられる。
[0049] 上記一般式 (5 ) 又は (6 ) で表されるリン化合物の金属塩又はアミン塩 は、 一般式 (5 ) 又は (6 ) で表されるリン化合物に、 金属酸化物、 金属水 酸化物、 金属炭酸塩、 金属塩化物等の金属塩基、 アンモニア、 炭素数 1 ~ 3 0の炭化水素基又はヒドロキシル基含有炭化水素基のみを分子中に有するァ ミン化合物等の窒素化合物等を作用させて、 残存する酸性水素の一部又は全 部を中和することにより得ることができる。 上記金属塩基における金属とし ては、 例えば、 リチウム、 ナトリウム、 カリウム、 セシウム等のアルカリ金 属、 カルシウム、 マグネシウム、 バリウム等のアルカリ土類金属、 亜鉛、 銅 、 鉄、 鉛、 ニッケル、 銀、 マンガン等の重金属 (但し、 モリブデンは除く) 等が挙げられる。 これらの中でも、 カルシウム、 マグネシウム等のアルカリ 土類金属及び亜鉛が好ましく、 亜鉛が特に好ましい。
[0050] ジアルキルジチ才リン酸亜鉛の添加量は上記したようにジアルキルジチ才 リン酸亜鉛に由来するリン含有量が上述した特定の範囲内になるように添加 されれば良い。 その他の摩耗防止剤を含む場合には、 ジアルキルジチ才リン 酸亜鉛を含めた摩耗防止剤全量として、 潤滑油組成物中に、 通常 0 . 1 〜5 質量%で、 好ましくは 0 . 2〜3質量%で配合されればよい。
[0051 ] ( C ) 分散剤
本発明の潤滑油組成物は好ましくは分散剤を含む。 分散剤は従来より潤滑 油組成物に配合されていた公知の分散剤であればよい。 代表的な分散剤は無 灰分散剤である。 無灰分散剤はホウ素を含有する分散剤とホウ素を含有しな い分散剤のいずれも使用することができ、 併用することもできるが、 特には ホウ素を含有しない無灰分散剤のみを使用することが好ましい。 分散剤の配 合量は、 組成物全量基準で 0 . 1 〜8質量%、 好ましくは 0 . 5〜5 . 5質 量%、 特に好ましくは 1 . 0〜 5 . 0質量%、 最も好ましくは 2 . 5〜4 . 0質量%であるのがよい。
[0052] 公知の無灰分散剤としては、 例えば、 炭素数 4 0〜 5 0 0、 好ましくは 6 0〜3 5 0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、 マンニッヒ系分散剤、 或いはモノタイプ又はビスタイプのコハク酸イミ ドの誘導体 (例えば、 アル ケニルコハク酸イミ ドの構造を有する化合物) 、 炭素数 4 0〜 5 0 0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個有するベンジルァミン、 或いは炭素数 4 0〜4 0 0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個有するポリアミン、 或いはこれらのホウ素化合物、 カルボン酸、 リ ン酸等による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 又は 2種類以上を配合することができる。 ホウ素含有無灰分散剤とは、 上記 した化合物をホウ素化合物により変性した化合物である。 特に、 モノタイプ 又はビスタイプのコハク酸イミ ドの誘導体、 さらに特にはァルケニルコハク 酸イミ ド化合物を、 ホウ酸又はホウ酸塩等のホウ素化合物で変性した (ホウ 素化した) 化合物が好ましい。
[0053] ホウ素含有無灰分散剤を用いる場合は、 組成物中に含まれるホウ素量が上 述した範囲を満たすような量で配合される。 ホウ素含有無灰分散剤とその他 のホウ素含有化合物とを併用する場合には、 組成物中に含まれるホウ素の合 計量が上述した範囲を満たすように調整される。 ホウ素含有無灰分散剤中の ホウ素含有量にもよるが、 特にはホウ素含有無灰分散剤の配合量が、 組成物 全量基準で 0〜 1 . 5質量%、 好ましくは 0 . 0 0 1〜 . 0質量%、 より 好ましくは 0 . 0 1 〜0. 7 5質量0 /0、 特に好ましくは 0 . 1 〜0 . 5質量 %であるのがよい。
ホウ素化されたコハク酸イミ ド誘導体は公知の方法で製造されるものであ り、 特に制限されない。 例えば、 モノタイプ又はビスタイプのコハク酸イミ ド誘導体は、 炭素数 4 0〜 5 0 0のアルキル基又はアルケニル基を有する化 合物を、 無水マレイン酸と 1 0 0〜2 0 O 'Cで反応させてアルキルコハク酸 又はアルケニルコハク酸を製造し、 該アルキルコハク酸又はアルケニルコハ ク酸とポリアミンとを反応させることにより得られる。 ここで、 ポリアミン としては、 ジエチレン卜リアミン、 トリエチレンテ卜ラミン、 テトラエチレ ンペンタミン、 ペンタエチレンへキサミンが例示できる。 モノタイプのコハ ク酸イミ ド誘導体は例えば下記式 (a ) で表すことができる。 ビスタイプの コハク酸イミ ド誘導体は例えば下記式 (b ) で表すことができる。
[化 4]
Figure imgf000020_0001
[化 5]
Figure imgf000020_0002
上記式において、 R 'は互いに独立に炭素数 4 0〜4 0 0のアルキル基また はアルケニル基であり、 mは 1 〜2 0の整数であり、 nは 0〜2 0の整数で ある。 特にはビスタイプのコハク酸イミ ド化合物が好ましい。 コハク酸イミ ド誘導体は、 モノタイプ及びビスタイプの併用、 2種以上のモノタイプの併 用、 2種以上のビスタイプの併用であってもよい。
上記コハク酸イミ ド誘導体とホウ素化合物とを反応させることにより、 ホ ゥ素化されたコハク酸イミ ド誘導体が得られる。 ホウ素化合物とは、 ホウ酸 、 ホウ酸無水物、 ホウ酸エステル、 酸化ホウ素、 及びハロゲン化ホウ素など である。 ホウ素化コハク酸イミ ド誘導体は 1種単独であっても、 2種以上の 組合せであってもよい。
[0055] また他の無灰分散剤として含窒素化合物の誘導体が知られている。 例えば 、 前述の含窒素化合物 (すなわち、 炭素数 4 0〜 5 0 0、 好ましくは 6 0〜 3 5 0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) に、 炭素数 1〜3 0の、 脂肪酸等のモノ力 ルボン酸や、 シユウ酸、 フタル酸、 トリメリッ ト酸、 ピロメリッ ト酸等の炭 素数 2〜3 0のポリカルボン酸若しくはこれらの無水物、 又はエステル化合 物、 炭素数 2〜6のアルキレンオキサイ ド、 ヒドロキシ (ポリ) 才キシアル キレン力一ポネ一卜を反応させて、 残存するァミノ基及び/又はィミノ基の —部又は全部を中和したり、 アミ ド化した、 いわゆる含酸素有機化合物によ る変性化合物;前述の含窒素化合物にホウ酸を作用させて、 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、 いわゆ るホゥ素変性化合物;前述の含窒素化合物にリン酸を作用させて、 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、 いわゆるリン酸変性化合物;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;及び前述の含窒素化合物に含酸素有機化合物による変性、 ホウ素変性、 リン酸変性、 硫黄変性から選ばれた 2種以上の変性を組み合わ せた変性化合物が挙げられる。
[0056] ホウ素含有無灰分散剤を含む場合には、 上述したホウ素含有無灰分散剤の 中でも特に、 上記アルケニルコハク酸イミ ド誘導体のホウ酸変性化合物、 特 にビスタイプのアルケニルコハク酸イミ ド誘導体のホウ酸変性化合物が、 上 述の基油と併用することで耐熱性を更に向上させることができるため好まし い。
[0057] 無灰分散剤の数平均分子量 (M n ) は、 限定的ではないが 2 0 0 0以上で あることが好ましく、 より好ましくは 2 5 0 0以上、 より一層好ましくは 3 0 0 0以上、 最も好ましくは 5 0 0 0以上であり、 また、 1 5 0 0 0以下で あることが好ましい。 無灰分散剤の数平均分子量が上記下限値未満では、 分 散性が十分でない可能性がある。 一方、 無灰分散剤の数平均分子量が上記上 限値を超えると、 粘度が高すぎ、 流動性が不十分となり、 デポジッ ト増加の 原因となるおそれがある。
[0058] その他のホウ素含有化合物として、 ホウ酸アルカリ系添加剤を添加するこ とができる。 ホウ酸アルカリ系添加剤は、 アルカリ金属ホウ酸塩水和物を含 有するものであり、 下記一般式で表すことができる。
M 2 0 · X B 2 0 3 · y H 2 0
上記式中、 Mはアルカリ金属であり、 Xは 2 . 5〜4 . 5、 yは 1 . 0〜 4 . 8である。 例えば、 ホウ酸リチウム水和物、 ホウ酸ナトリウム水和物、 ホウ酸力リゥム水和物、 ホウ酸ルビジウム水和物及びホウ酸セシウム水和物 等を挙げることができるが、 ホウ酸力リゥム水和物及びホウ酸ナ卜リゥム水 和物が好ましく、 特に、 ホウ酸カリウム水和物が好ましい。 アルカリ金属ホ ゥ酸塩水和物粒子の平均粒径は、 一般に 1 ミクロン ( m ) 以下である。 本 発明に用いられるアル力リ金属ホウ酸塩水和物において、 ホウ素とアル力リ 金属の比は約 2 . 5 : 1 〜4 . 5 : 1の範囲にあることが好ましい。 ホウ酸 アル力リ系添加剤の添加量は、 上記のホウ素含有無灰分散剤のホウ素と併せ て、 ホウ素量として潤滑油組成物全量基準で 0質量 p p m以上 1 0 0質量 p p m未満となる量である。
[0059] 更に他のホウ素含有化合物として、 メタホウ酸カリウム、 四ホウ酸力リウ ム、 五ホウ酸カリウム、 六ホウ酸カリウム、 八ホウ酸カリウム等のホウ酸力 リウム、 ホウ酸カルシウムスルホネート、 及びホウ酸カルシウムサリシレ一 卜、 卜リブチルボレー卜等が挙げられる。
[0060] 本発明の潤滑油組成物は、 上述した成分以外に、 任意成分として、 従来公 知の各種添加剤を含んでいてもよい。 例えば、 モリブデン系摩擦調整剤、 又 は粘度指数向上剤を含むことができる。
[0061 ] ( D ) モリブデン系摩擦調整剤 モリブデンを有する摩擦調整剤 (以下、 モリブデン系摩擦調整剤という) は特に制限されず、 従来公知のものを使用することができる。 モリブデン系 摩擦調整剤とはモリブデンを有する化合物であり、 例えば、 モリブデンジチ 才ホスフエ一卜 (MoDTP) およびモリブデンジチ才力一バメート (Mo DTC) 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 黄含有有機化合物又はその他の有機化合物との錯体、 ならびに硫化モリブデ ンおよび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。 上記モリブデン化合物として は、 例えば、 二酸化モリブデンおよび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、 パラモリブデン酸および (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およびアンモニゥム塩等の 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 および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又はアミン塩、 塩化モリブデン等のハロゲン化モリブデ ン等が挙げられる。 上記硫黄含有有機化合物としては、 例えば、 アルキル ( チ才) キサンテート、 チアジアゾ一ル、 メルカプトチアジアゾ一ル、 チ才力 —ポネ一卜、 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 才) ハイ ドロカルビルジチォホスホネ一卜) ジスルフィ ド、 有機 (ポリ) サ ルファイ ドおよび硫化エステル等が挙げられる。 特に、 モリブデンジチ才ホ スフエ一卜 (Mo DTP) およびモリブデンジチ才力一バメート (Mo DT C) 等の有機モリブデン化合物が好ましい。
モリブデンジチ才力一バメート (Mo DTC) は下記式 [ I ] で表される 化合物であり、 モリブデンジチ才ホスフエ一卜 (Mo DTP) は下記 [ I I ] で表される化合物である。 [化 6]
[ I ]
Figure imgf000024_0001
[化 7]
Figure imgf000024_0002
[0064] 上記一般式 [门 および [ I 门 において、 R i〜R 8は、 互いに同一であ つても異なっていてもよく、 炭素数 1〜3 0の一価炭化水素基である。 炭化 水素基は直鎖状でも分岐状でもよい。 該一価炭化水素基としては、 炭素数 1 〜3 0の直鎖状または分岐状アルキル基;炭素数 2〜3 0のアルケニル基; 炭素数 4 ~ 3 0のシクロアルキル基;炭素数 6〜 3 0のァリール基、 アルキ ルァリ一ル基またはァリールアルキル基等を挙げることができる。 ァリール アルキル基において、 アルキル基の結合位置は任意である。 より詳細には、 アルキル基としては、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 ブチル基 、 ペンチル基、 へキシル基、 ヘプチル基、 才クチル基、 ノニル基、 デシル基 、 ゥンデシル基、 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、 へキサデシル基、 ヘプタデシル基および才クタデシル基等、 およびこ れらの分岐状アルキル基を挙げることができ、 特に炭素数 3〜 8のアルキル 基が好ましい。 また、 X ,および X 2は酸素原子または硫黄原子であり、 Y,お よび Y 2は酸素原子または硫黄原子である。
[0065] 摩擦調整剤として、 硫黄を含まない有機モリブデン化合物も使用できる。
このような化合物としては、 例えば、 モリブデン一アミン錯体、 モリブデン ーコハク酸イミ ド錯体、 有機酸のモリブデン塩、 およびアルコールのモリブ デン塩等が挙げられる。 [0066] さらに本発明における摩擦調整剤として、 米国特許第 5, 906, 968 号に記載されている三核モリブデン化合物を用いることもできる。
[0067] 摩擦調整剤は、 潤滑油組成物全体の質量に対するモリブデンの質量 p p m としての濃度 [Mo] が 200~ 1 400質量 p pm、 好ましくは 300〜 1 200質量卩 、 更に好ましくは 400〜1 000質量 p pm、 最も好 ましくは 500〜 900質量 p pmの範囲となるような量で添加される。 摩 擦調整剤の量が上記上限を超えると、 清浄性が悪化する場合があり、 上記下 限未満であると、 摩擦を十分に低減することができなかったり、 清浄性が悪 ィ匕したりする場合がある。
[0068] 摩擦調整剤は、 好ましくは下記式 (2) :
[Mg] / [Mo] <2. 5 (2)
を満たす量で含まれる。 [Mo] は潤滑油組成物の質量に対するモリブデン の質量 P P mによる濃度である。
[Mg] Z [Mo] の値は、 より好ましくは 2. 0以下、 さらに好ましく は 1. 8以下、 さらにより好ましくは 1. 5以下である。 [Mg] [Mo ] の下限値は好ましくは 0. 1、 より好ましくは 0. 2、 さらに好ましくは 0. 3である。
[0069] (E) 粘度指数向上剤
粘度指数向上剤として、 例えば、 ポリメタァクリレー卜、 分散型ポリメタ ァクリレート、 才レフィンコポリマー (ポリイソプチレン、 エチレン一プロ ピレン共重合体) 、 分散型才レフィンコポリマ一、 ポリアルキルスチレン、 スチレン一ブタジエン水添共重合体、 スチレン一無水マレイン酸エステル共 重合体、 星状イソプレン等を含むものが挙げられる。 さらに、 少なくともポ リオレフインマクロマ一に基づく繰返し単位と炭素数 1〜30のアルキル基 を有するアルキル (メタ) ァクリレートに基づく繰返し単位とを主鎖に含む 櫛形ポリマーを用いることもできる。
[0070] 粘度指数向上剤は通常、 上記ポリマーと希釈油とから成る。 粘度指数向上 剤の含有量は、 組成物全体の質量に対する該粘度指数向上剤に含まれるポリ マ一量として、 好ましくは 1 . 0質量%以下であり、 より好ましくは 0 . 5 質量%以下、 更に好ましくは 0 . 2質量%以下、 特に好ましくは 0 . 1質量 %以下である。 潤滑油組成物をより低粘度化するには粘度指数向上剤の含有 量はできるだけ少ないことが好ましく、 粘度指数向上剤を全く含まないこと (ポリマ一量として 0質量%) が最も好ましい。
[0071 ] 本発明の潤滑油組成物は、 その性能を向上させるために、 目的に応じてそ の他の添加剤をさらに含有することができる。 その他の添加剤としては一般 的に潤滑油組成物に使用されているものを使用できるが、 例えば、 酸化防止 剤、 上記以外の摩擦調整剤、 腐食防止剤、 防錡剤、 流動点降下剤、 抗乳化剤 、 金属不活性化剤および消泡剤等の添加剤等を挙げることができる。
[0072] 上記酸化防止剤としては、 フエノール系、 アミン系等の無灰酸化防止剤、 銅系、 モリブデン系等の金属系酸化防止剤が挙げられる。 例えば、 フエノー ル系無灰酸化防止剤としては、 4, 4 ' ーメチレンビス (2, 6—ジー t e r t—プチルフエノール) 、 4, 4 ' 一ビス (2, 6—ジー t e r t—プチ ルフエノール) 、 イソ才クチルー 3— (3, 5—ジー t一プチルー 4ーヒド ロキシフエニル) プロピオネート等が、 アミン系無灰酸化防止剤としては、 フエ二ルー α—ナフチルァミン、 アルキルフエ二ルー α—ナフチルァミン、 ジアルキルジフエニルァミン等が挙げられる。 酸化防止剤は、 通常、 潤滑油 組成物中に 0 . 〜 5質量%で配合される。
[0073] 上記以外の摩擦調整剤としては、 例えばエステル、 ァミン、 アミ ド、 硫化 エステルなどが挙げられる。 上記摩擦調整剤は、 通常、 潤滑油組成物中に 0 . 0 1 ~ 3質量%で配合される。
[0074] 上記腐食防止剤としては、 例えば、 ベンゾ卜リアゾ一ル系、 トリル卜リア ゾ一ル系、 チアジアゾール系、 イミダゾ一ル系化合物等が挙げられる。 上記 防鯖剤としては、 例えば、 石油スルホネ一卜、 アルキルベンゼンスルホネ一 卜、 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、 多価 アルコールエステル等が挙げられる。 腐食防止剤及び防錡剤は、 通常、 潤滑 油組成物中にそれぞれ 0 . 0 1 〜5質量%で配合される。 [0075] 上記流動点降下剤としては、 例えば、 使用する潤滑油基油に適合するポリ メタクリレート系のポリマー等が使用できる。 流動点降下剤は、 通常、 潤滑 油組成物中に 0. 01 ~3質量%で配される。
[0076] 上記抗乳化剤としては、 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エ二ルェ一テル、 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ィォン系界面活性剤 等が挙げられる。 抗乳化剤は、 通常、 潤滑油組成物中に 0. 01 ~5質量% で配合される。
[0077] 上記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一ル、 メルカプトべンゾチアゾ一ル、 ベンゾ卜リアゾ —ル又はその誘導体、 1, 3, 4ーチアジアゾールポリスルフイ ド、 1, 3 , 4ーチアジアゾリルー 2, 5—ビスジアルキルジチ才力一バメ一卜、 2— (アルキルジチ才) ベンゾイミダゾ一ル、 9一 (o—カルボキシベンジルチ 才) プロピオンニトリル等が挙げられる。 金属不活性化剤は、 通常、 潤滑油 組成物中に 0. 01〜3質量%で配合される。
[0078] 上記消泡剤としては、 例えば、 25 °Cにおける動粘度が 1 000〜 1 0万 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、 メチルサリチレ一卜と o—ヒド ロキシベンジルアルコール等が挙げられる。 消泡剤は、 通常、 潤滑油組成物 中に 0. 001〜 1質量%で配合される。
[0079] 本発明の潤滑油組成物の一 35°Cでの CCS粘度は制限されないが、 好ま しくは 6. 2 P a · s以下、 より好ましくは 5. 0 P a · s以下、 更に好ま しくは 4. 0 P a ■ s以下、 特に好ましくは 3. 0 P a · s以下、 最も好ま しくは 2. 6 P a · s以下である。
[0080] 本発明の潤滑油組成物は、 モリブデンが含まれる場合は、 潤滑油組成物中 に含まれるモリブデン量と一 35°Cでの CCS粘度が、 以下の式 (7) を満 たすことが好ましい。
[CCS粘度] / [Mo] ≤0. 01 (7) [CCS粘度] は潤滑油組成物の一 35 °Cにおける CCS粘度の値 (P a • s) を示し、 [Mo] は潤滑油組成物の質量に対するモリブデンの質量 p P mによる濃度を示す。
[CCS粘度] / [Mo] の値は、 より好ましくは 0. 008以下、 さら に好ましくは 0. 005以下である。 上記値が 0. 0〗 を超えるとトルク低 減率が小さくなつたり、 清浄性が悪化したりすることがある。 [ C C S粘度 ] / [Mo] の下限値は限定的でないが、 好ましくは 0. 002、 より好ま しくは 0. 003である。
[0081] 本発明の潤滑油組成物の 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (H T H S粘度) は制限されないが、 1. 3mP a ' s〜2. 3 m P a · s未満、 好ましくは 1. 5mPa ' s〜2. 0 m P a · s未満、 より好ましくは 1. 6〜 1. 9 m P a · sである。
[0082] 本発明の潤滑油組成物の 1 00 での動粘度は制限されないが、 好ましく は 6. l mm2/s未満、 より好ましくは 5. 8 mm2ノ s未満、 更に好まし くは 5. 4 mm2/ s未満である。 下限値は好ましくは 3. 0 mm2/s, よ り好ましくは 3. 5 mm2/s, 更に好ましくは 3. 8mm2/s、 最も好ま しくは 4. 0mm2/sである。
[0083] 本発明によれば、 上記のように低粘度化された潤滑油組成物であっても十 分な摩擦特性を有することができる。 本発明の潤滑油組成物は、 内燃機関用 として、 さらに過給ガソリンエンジン用として好適に用いることができる。 実施例
[0084] 以下、 本発明を、 実施例及び比較例によってより詳細に示すが、 本発明は 下記実施例に限定されない。
[0085] 実施例および比較例で使用した材料は以下の通りである。
潤滑油基油
GT L由来基油 ( 1 00°Cでの動粘度 =3. 9 mmVs, V 1 = 1 27) [0086] (A) マグネシウム系清浄剤
マグネシウムスルホネート (全塩基価 40 Om g KOH/g、 マグネシゥ ム含有量 9. 4質量%)
(Α' ) カルシウム系清浄剤
カルシウムサリシレー卜 (全塩基価 1 46m g KOH/g、 カルシウム含 有量 5. 2質量%)
(B) ジアルキルチ才リン酸亜鉛 (摩耗防止剤)
( B— 1 ) 摩耗防止剤 1 :
P r i -Z n DT P (下記式 (4) で表され R 2及び R 3が共に炭素数 8の 第一級アルキル基である化合物)
[化 8]
Figure imgf000029_0001
(B-2) 摩耗防止剤 2 :
S e c-Z n DT P (上記式 (4) で表され、 R 2が炭素数 4の第二級アル キル基であり、 R 3が炭素数 6の第二級アルキル基である化合物)
[0088] (C) 無灰分散剤
(C一 1 ) ホウ素を有する無灰分散剤:
ホウ素化コハク酸イミ ド化合物 (上記した式 (b) で表され、 R 1がポリブ テニルであり、 n =4〜1 2の混合物、 ホウ素含有量 0. 7質量%、 窒素含 有量 2質量%)
(C-2) ホウ素を有さない無灰分散剤:
コハク酸イミ ド化合物 (上記した式 (b) で表され、 R,がポリブテニルで あり、 n = 4〜 1 2の混合物、 窒素含有量 1質量%)
[0089] (D) 摩擦調整剤
モリブデン系摩擦調整剤: Mo DT P (モリブデン含有量 1 0質量%)
[0090] (E) 粘度指数向上剤
ポリメタクリレ一卜 (Mw=350, 000) [0091] その他の添加剤
酸化防止剤: フエノール系酸化防止剤
消泡剤: ジメチルシリコーン
[0092] 実施例 1〜 9および比較例 1〜 8
表 1又は 3に示す量の各成分を混合して潤滑油組成物を調製した。 表に記 載の質量部は、 潤滑油組成物の総量 (1 00質量部) に対する質量部である 。 表に記載のマグネシウム系清浄剤、 カルシウム系清浄剤、 及びモリブデン 系摩擦調整剤の量は、 それぞれマグネシウム、 カルシウム及びモリブデンの 含有量に換算した潤滑油組成物の総量に対する質量 P pm (順に [Mg] 、 [C a] 、 及び [Mo] ) である。 表に記載の B量とは、 潤滑油組成物の総 量に対するホウ素の質量 p pmである。 (B) 摩耗防止剤は、 潤滑油組成物 の総量 (1 00質量部) に対して合計 1質量部を配合した。 表に、 該 1質量 部中の (B— 1 ) 摩耗防止剤 (第〗級アルキル基を有するジアルキルジチ才 リン酸亜鉛) と (B— 2) 摩耗防止剤 (第 2級アルキル基を有するジアルキ ルジチ才リン酸亜鉛) の質量割合 ( (B— 1 ) / (B-2) (質量割合) ) を記載した。 ただし、 実施例 7における摩耗防止剤の使用量は、 潤滑油組成 物の総量 (1 00質量部) に対して合計 0. 5質量部であり、 0. 5質量部 中の (B— 1 ) 摩耗防止剤 (第 1級アルキル基を有するジアルキルジチオリ ン酸亜鉛) と (B— 2) 摩耗防止剤 (第 2級アルキル基を有するジアルキル ジチォリン酸亜鉛) の質量割合 ( (B— 1 ) / (B-2) (質量割合) ) を 記載した。 また、 表に記載の P量とは潤滑油組成物の総量に対するリンの質 量 p p mである。
なお、 マグネシウム系清浄剤とカルシウム系清浄剤の量は、 これらの清浄 剤に含まれるマグネシウムとカルシウムの合計モル量が全ての実施例および 比較例においてなるべく同一であるようにした。
[0093] 得られた組成物について、 以下の試験を行った。 結果を表 2及び 4に示す
[0094] (1 ) 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (HTH S 1 50) ASTMD4683に準拠して測定した。
[0095] (2) 一 35°Cでの CCS粘度 (CCS粘度)
ASTMD 5293に準拠して測定した。
[0096] (3) 1 00°Cでの動粘度 (K V 1 00)
ASTMD445に準拠し、 1 00°Cで測定した。
[0097] (4) 摩擦係数
摩擦係数は以下の方法に従い測定された。 該測定の態様を示す模式図を図 3に示す。
プレート試験片 (材質: A I S I 521 00 s t e e I ) からなる P CS I n s t r ume n t s社製標準試験片 (図 3の符号 3) と、 相手と なる直径 0. 75インチのボール試験片 (材質: A I S I 521 00 s t e e I ) からなる PC S I n s t r u m e n t s社製標準試験片 (図 3 の符号 2) を用いて、 各潤滑油組成物 (図 3の符号 4) についてボールオン ディスク摩擦試験を行った。 試験荷重 37 N (図 3の符号 1 ) 、 すべり率 5 0%、 油温 60°C (—定) として、 2時間のボールオンディスク摩擦試験を 行い、 2時間経過時点の摩擦係数を本試験における摩擦係数とした。 摩擦係 数が 0. 038以下のものを合格とした。
[0098] (5) ホッ 卜チューブ試験 (高温清浄性の評価)
内径 2 mmのガラス管中に、 潤滑油組成物を 0. 3ミリリッ トル 時で、 空気を 1 0ミリリツ トル 秒で、 ガラス管の温度を 280°Cに保ちながら 1 6時間流し続けた。 ガラス管中に付着したラッカ一と色見本とを比較し、 透 明の場合は 1 0点、 黒の場合は 0点として評点を付けた。 評点が高いほど高 温清浄性が良いことを示す。 評点が 5. 5以上のものを合格とした。
[0099] ? S
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
表 2
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000033_0002
〔〕誦
Figure imgf000034_0001
〕〔〕 〔 表 4
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0002
[0103] 表 2に示される通り、 本発明の潤滑油組成物は 1 00°Cにおける動粘度 6 . 1 mm2Zs未満という低粘度下においても摩擦を低減することができ、 且 つ、 高温清浄性が高い。
産業上の利用可能性
[0104] 本発明の潤滑油組成物は、 低粘度化した場合においても、 摩擦を低減する ことができるという効果を奏し、 好適な態様としては内燃機関用の潤滑油組 成物、 さらには過給ガソリンエンジン用の潤滑油組成物として好適である。 符号の説明
[0105] 1. 荷重
2. ボール試験片
3. プレー卜試験片
4. 潤滑油組成物

Claims

請求の範囲
潤滑油基油、 (A) マグネシウムを有する清浄剤、 及び (B) ジァ ルキルジチォリン酸亜鉛を含有する潤滑油組成物であって、
(A) 成分の量が、 該潤滑油組成物全体の質量に対するマグネシウム の質量 P p m [Mg] として 200~1 200質量 p p mの範囲であ リ、 (B) 成分の量が、 該潤滑油—組成物全体の質量に対するリンの質 量 p pm [P] として 300〜 1 000質量 p p mの範囲であり、 前 記 (B) 成分は (B— 1 ) 第 1級アルキル基を有するジアルキルジチ 才リン酸亜鉛を含み、 かつ (B) 成分の全質量に対する (B— 1 ) 成 分の割合が 30質量%以上であり、 及び、 該潤滑油組成物全体の質量 に対するホウ素の質量 p pmによる濃度 [B] が 1 00質量 p pm未 満であることを特徴とする潤滑油組成物。
さらに (C) 分散剤を含み、 (C) 成分の量が潤滑油組成物全体の 質量に対し 0. 1〜8質量%でぁる、 請求項 1記載の潤滑油組成物。 カルシウムを有する清浄剤 (Α' ) をさらに含み、 下記式 (1 ) : { [Mg] / ( [Mg] + [C a] ) } X 1 00≥5 ( 1 ) ( [C a] は、 潤滑油組成物の質量に対するカルシウムの質量 p pm を示す)
を満たす、 請求項 1又は 2記載の潤滑油組成物。
さらに (D) モリブデンを有する摩擦調整剤を含み、 (D) 成分の 量が該潤滑油組成物全体の質量に対するモリブデンの質量 p p m [M o] として 200〜 1400質量 p p mの範囲である、 請求項 〜 3 のいずれか 1項記載の潤滑油組成物。
粘度指数向上剤を更に含み、 該粘度指数向上剤の量が、 潤滑油組成 物全体の質量に対する該粘度指数向上剤に含まれるポリマー量として 1質量%以下である、 請求項 1 ~4のいずれか 1項記載の潤滑油組成 物。
一 35°Cでの CC S粘度が 6. 2 P a ' s以下である、 請求項 1〜 5のいずれか 1項記載の潤滑油組成物。
[請求項 7] 1 50°Cでの高温高せん断粘度 (H T H S粘度) が 1. 3 m P a · s~2. 3m P a ' s未満である、 請求項 〜 6のいずれか 1項記載 の潤滑油組成物。
[請求項 8] 1 00°Cにおける動粘度が 6. 1 mm2/s未満である、 請求項 1
〜 7のいずれか 1項記載の潤滑油組成物。
[請求項 9] 内燃機関用である、 請求項〗〜 8のいずれか 1項記載の潤滑油組成 物。
[請求項 10] 過給ガソリンエンジン用である、 請求項〗〜 9のいずれか 1項記載 の潤滑油組成物。
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