WO2020194543A1 - 内燃機関用潤滑油組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
潤滑油基油と、以下の方法(α)により製造されるエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体(C)とを含有し、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満であり、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(方法(α))
(a)下記式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに
(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物
を含む触媒系の下で、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの溶液重合を行う工程を含む、
エチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体を製造するための方法(α)
R6およびR11は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R7およびR10は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R6およびR7は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R11およびR10は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R6、R7、R10およびR11は、同時には水素原子ではなく;
Yは、炭素原子またはケイ素原子であり;
R13およびR14は、独立してアリール基であり;
Mは、Ti、ZrまたはHfであり;
Qは、独立してハロゲン、炭化水素基、アニオン性配位子または孤立電子対に配位可能な中性配位子であり;
jは、1~4の整数である。〕
〔2〕
上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基に結合した置換基(R1、R2、R3およびR4)のうちの少なくとも1つが炭素数4以上の炭化水素基である前記〔1〕の内燃機関用潤滑油組成物。
R6およびR11が同一であり、炭素数1~20の炭化水素基である前記〔1〕または〔2〕の内燃機関用潤滑油組成物。
上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基の3位に結合した置換基(R2またはR3)が炭化水素基である前記〔1〕~〔3〕のいずれかの内燃機関用潤滑油組成物。
上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基の3位に結合した炭化水素基(R2またはR3)がn-ブチル基である前記〔4〕の内燃機関用潤滑油組成物。
上記式1で表されるメタロセン化合物のフルオレニル基の2位および7位に結合した置換基(R6およびR11)がすべてtert-ブチル基である前記〔1〕~〔5〕のいずれかの内燃機関用潤滑油組成物。
前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する前記化合物が、下記式6で表される化合物である前記〔1〕~〔6〕のいずれかの内燃機関用潤滑油組成物。
〔8〕
前記アンモニウムカチオンがジメチルアニリニウムカチオンである前記〔7〕の内燃機関用潤滑油組成物。
前記触媒系がトリメチルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミニウムからなる群から選択される有機アルミニウム化合物をさらに含む前記〔7〕または〔8〕の内燃機関用潤滑油組成物。
前記液状ランダム共重合体(C)のα-オレフィンがプロピレンである上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
潤滑油基油と、以下の(C1)~(C5)の特徴を有するエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体とを含有し、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満であり、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(C1)エチレン単位を40~60モル%、および炭素数3~20のα-オレフィン単位を60~40モル%含有すること
(C2)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される、500~10,000の数平均分子量(Mn)、および3以下の分子量分布(Mw/Mn、Mwは重量平均分子量である。)を有すること
(C3)30~5,000mm2/sの100℃動粘度を有すること
(C4)30~-45℃の流動点を有すること
(C5)0.1g/100g以下の臭素価を有すること
〔12〕
前記合成油(B)として、エステル、およびエステル以外の合成油を含有する上記〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
少なくとも20mg-KOH/gの全塩基価を有する上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
上記〔1〕~〔13〕のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物からなるディーゼルエンジン油。
以下の方法(α)によりエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体(C)を製造する工程、および
潤滑油基油と、前記液状ランダム共重合体(C)とを混合して、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満である内燃機関用潤滑油組成物を製造する工程
を含み、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物の製造方法。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(方法(α))
(a)下記式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに
(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物
を含む触媒系の下で、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの溶液重合を行う工程を含む、
エチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体を製造するための方法(α)
R6およびR11は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R7およびR10は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R6およびR7は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R11およびR10は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R6、R7、R10およびR11は、同時には水素原子ではなく;
Yは、炭素原子またはケイ素原子であり;
R13およびR14は、独立してアリール基であり;
Mは、Ti、ZrまたはHfであり;
Qは、独立してハロゲン、炭化水素基、アニオン性配位子または孤立電子対に配位可能な中性配位子であり;
jは、1~4の整数である。〕
本発明に使用される潤滑油基油は、その製造方法や精製方法等により粘度特性や耐熱性、酸化安定性等の性能・品質が異なる。API(American Petroleum Institute)では、潤滑油基油をグループI、II、III、IV、Vの5種類に分類している。これらAPIカテゴリーはAPI Publication 1509、15th Edition、Appendix E、April 2002において定義されており、表2に示すとおりである。
この動粘度の値はJIS K2283に記載の方法に従い測定した場合のものである。鉱物油(A)の100℃における動粘度は、2~10mm2/s、好ましくは2.5~8mm2/s、より好ましくは3.5~6.5mm2/sである。100℃における動粘度がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、揮発性、温度粘度特性の点において優れる。
この粘度指数の値はJIS K2283に記載の方法に従い測定した場合のものである。鉱物油(A)の粘度指数は、95以上、好ましくは105以上、より好ましくは120以上である。粘度指数がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、優れた温度粘度特性を有する。
この流動点の値はASTM D97に記載の方法に従い測定した場合のものである。鉱物油(A)の流動点は、-10℃以下、好ましくは-12℃以下である。流動点がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、鉱物油(A)を流動点降下剤と併用した際に優れた低温粘度特性を有する。
合成油(B)は以下(B1)~(B3)の特徴を有する。本発明における合成油(B)は、上述のAPIカテゴリーにおけるグループIVまたはグループVに帰属される。
この動粘度の値はJIS K2283に記載の方法に従い測定した場合のものである。合成油(B)の100℃における動粘度は、1~10mm2/s、好ましくは2~8mm2/s、より好ましくは3.5~6mm2/sである。100℃における動粘度がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、揮発性、温度粘度特性の点において優れる。
この粘度指数の値はJIS K2283に記載の方法に従い測定した場合のものである。合成油(B)の粘度指数は、120以上、好ましくは125以上である。粘度指数がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、優れた温度粘度特性を有する。
この流動点の値はASTM D97に記載の方法に従い測定した場合のものである。合成油(B)の流動点は、-30℃以下、好ましくは-40℃以下、より好ましくは-50℃以下、さらに好ましくは-60℃以下である。流動点がこの範囲にあると、本発明の潤滑油組成物は、優れた低温粘度特性を有する。
エチレン-α-オレフィン共重合体(C)は、以下の方法(α)により製造されるエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体(C)である。
(方法(α))
(a)下記式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに
(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物
を含む触媒系の下で、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの溶液重合を行う工程を含む、
エチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体を製造するための方法(α)。
R6およびR11は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R7およびR10は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R6およびR7は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R11およびR10は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R6、R7、R10およびR11は、同時には水素原子ではなく;
Yは、炭素原子またはケイ素原子であり;
R13およびR14は、独立してアリール基であり;
Mは、Ti、ZrまたはHfであり;
Qは、独立してハロゲン、炭化水素基、アニオン性配位子または孤立電子対に配位可能な中性配位子であり;
jは、1~4の整数である。〕
ここで、前記炭化水素基は、炭素数が1~20、好ましくは1~15、より好ましくは4~10であり、例えばアルキル基、アリール基等を意味し、アリール基は、炭素数が6~20、好ましくは6~15である。
(i)シクロペンタジエニル基に結合した置換基(R1、R2、R3およびR4)のうち少なくとも1つが炭化水素基であることが好ましく、
(ii)置換基(R1、R2、R3およびR4)のうち少なくとも1つが炭素数4以上の炭化水素基であることがより好ましく、
(iii)シクロペンタジエニル基の3位に結合した置換基(R2またはR3)が炭素数4以上の炭化水素基(例えば、n-ブチル基)であることが最も好ましい。
エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、エチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-tert-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](η5-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタメチルオクタヒドロジベンズフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)](2,7-ジフェニル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジメチル-3,6-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
式7において、Ra及びRbは、それぞれ独立に、炭素数1~15、好ましくは炭素数1~4の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、mは0<m≦3の整数であり、nは0≦n≦3の整数であり、pは0<p≦3の整数であり、qは0≦q<3の整数であり、m+n+p+q=3である。
式8において、M2はLi、NaまたはKを表し、Raは炭素数1~15、好ましくは炭素数1~4の炭化水素基である。
[1](a)式1で表される架橋メタロセン化合物、および(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物
[2](a)式1で表される架橋メタロセン化合物、(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および(c)有機アルミニウム化合物。
[3](a)式1で表される架橋メタロセン化合物、(b)(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物、および(c)有機アルミニウム化合物。
[4](a)式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物。
本発明に係る内燃機関用潤滑油組成物は、前記鉱物油(A)および/または合成油(B)からなる潤滑油基油ならびに前記エチレン-α-オレフィン共重合体(C)を含有する。
本発明の潤滑油組成物は、SAE粘度規格40以上の内燃機関油に好適に使用でき、良好な剪断安定性を維持しながら40℃以下において高い流動性が得られるため、建設機械や重機械等の大排気量エンジンや船舶用クロスヘッド型ディーゼルエンジン油といった高出力型エンジンや、普通自動車、自動2輪車におけるレース用車両、もしくは大型2輪等の大排気量自動2輪車等の高回転型エンジンの省燃費エンジン油として好適に使用できる。
下記実施例および比較例等において、エチレン-α-オレフィン共重合体および内燃機関油用潤滑油組成物の物性等は以下の方法で測定した。
日本分光社製フーリエ変換赤外分光光度計FT/IR-610またはFT/IR-6100を用い、長鎖メチレン基の横揺れ振動に基づく721cm-1付近の吸収とプロピレンの骨格振動に基づく1155cm-1付近の吸収との吸光度比(D1155cm-1/D721cm-1)を算出し、予め作成しておいた検量線(ASTM D3900での標準試料を使って作成)よりエチレン含有量(重量%)を求めた。次に、得られたエチレン含有量(重量%)を用い、下記式に従ってエチレン含有量(mol%)を求めた。
o-ジクロロベンゼン/ベンゼン-d6(4/1[vol/vol%])を測定溶媒とし、測定温度120℃、スペクトル幅250ppm、パルス繰り返し時間5.5秒、かつパルス幅4.7μ秒(45oパルス)の測定条件下(100MHz、日本電子ECX400P)、または測定温度120℃、スペクトル幅250ppm、パルス繰り返し時間5.5秒、かつパルス幅5.0μ秒(45oパルス)の測定条件下(125 MHz、ブルカー・バイオスピンAVANCEIIIcryo-500)にて13C-NMRスペクトルを測定し、下記式[1]に基づきB値を算出した。
分子量分布は、東ソー株式会社HLC-8320GPCを用いて以下のようにして測定した。分離カラムとして、TSKgel SuperMultiporeHZ-M(4本)を用い、カラム温度を40℃とし、移動相にはテトラヒドロフラン(和光純薬社製)を用い、展開速度を0.35ml/分とし、試料濃度を5.5g/Lとし、試料注入量を20マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンとしては、東ソー社製(PStQuick MP-M)のものを用いた。汎用校正の手順に従い、ポリスチレン分子量換算として重量平均分子量(Mw)並びに数平均分子量(Mn)を算出し、これらの値から分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
100℃動粘度および粘度指数は、JIS K2283に記載の方法により、測定、算出した。
CCS粘度はASTM D5293に記載の方法により-10℃、-15℃、-20℃、-25℃または-30℃において測定した。
ASTM D6278に記載の方法によりBoschインジェクターを用いたKurt Orbahn剪断試験にて90サイクルの試験を行い、下式で表される剪断による100℃動粘度の低下率(剪断試験粘度低下率)を評価した。
<耐熱酸化安定性>
耐熱酸化安定性に関しては、JIS K2514に記載の内燃機関用潤滑油酸価安定度試験(ISOT)の方法に準拠し、試験時間72時間後のラッカー度を評価した。
エチレン-α-オレフィン共重合体(C)は以下の重合例に従い製造した。
充分に窒素置換した内容積1Lのガラス製重合器にヘプタン250mLを装入し、系内の温度を50℃に昇温した後、エチレンを25L/h、プロピレンを75L/h、水素を100L/hの流量で連続的に重合器内に供給し、撹拌回転数600rpmで撹拌した。次にトリイソブチルアルミニウム0.2mmolを重合器に装入し、およびN,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.023mmolとジフェニルメチレン[η5-(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)][η5-(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド0.00230mmolをトルエン中で15分以上予備混合したものを重合器に装入することにより重合を開始した。その後、エチレン、プロピレン、水素の連続的供給を継続し、50℃で15分間重合を行った。少量のイソブチルアルコールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応のモノマーをパージした。得られたポリマー溶液を、0.2mol/lの塩酸100mLで3回、次いで蒸留水100mLで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られたポリマーを80℃の減圧下で一晩乾燥し、エチレン-プロピレン共重合体1.43gを得た。得られたポリマーのエチレン含有量は52.4mol%、Mwは13,600、Mw/Mnは1.9、B値は1.2であり、100℃動粘度は2,000mm2/sであった。
充分に窒素置換した内容積1Lのガラス製重合器にヘプタン250mLを装入し、系内の温度を50℃に昇温した後、エチレンを25L/h、プロピレンを75L/h、水素を100L/hの流量で連続的に重合器内に供給し、撹拌回転数600rpmで撹拌した。次にトリイソブチルアルミニウム0.2mmolを重合器に装入し、次いでMMAO0.688mmolとジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド0.00230mmolをトルエン中で15分以上予備混合したものを重合器に装入することにより重合を開始した。その後、エチレン、プロピレン、水素の連続的供給を継続し、50℃で15分間重合を行った。少量のイソブチルアルコールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応のモノマーをパージした。得られたポリマー溶液を、0.2mol/lの塩酸100mLで3回、次いで蒸留水100mLで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られたポリマーを80℃の減圧下で一晩乾燥し、エチレン-プロピレン共重合体1.43gを得た。得られたポリマーのエチレン含有量は52.1mol%、Mwは13,800、Mw/Mnは2.0、B値は1.2であり、100℃動粘度は2,000mm2/sであった。
以下の潤滑油組成物の調製において用いられたエチレン-α-オレフィン共重合体(C)以外の成分は以下のとおりである。
潤滑油基油;鉱物油(A)として以下の潤滑油基油を用いた。
鉱物油-A:100℃動粘度が6.8mm2/s、粘度指数が97、流動点が-12.5℃であるAPI Group I鉱物油(JX日鉱日石社製スーパーオイルN-46)
鉱物油-B:100℃動粘度が8.8mm2/s、粘度指数が101、流動点が-12.5℃であるAPI Group I鉱物油(JX日鉱日石社製スーパーオイルN-68)
鉱物油-C:100℃動粘度が5.3mm2/s、粘度指数が106、流動点が-12.5℃であるAPI Group I鉱物油(JX日鉱日石社製スーパーオイルN-32)
鉱物油-D:100℃動粘度が4.2mm2/s、粘度指数が122、流動点が-15℃であるAPI Group III鉱物油(SK Lubricants社製Yubase-4)
鉱物油-E:100℃動粘度が6.5mm2/s、粘度指数が131、流動点が-12℃であるAPI Group III鉱物油(SK Lubricants社製Yubase-6)
合成油(B);合成油(B)として以下の潤滑油基油を用いた。
合成油-A:100℃動粘度が4.0mm2/s、粘度指数が123、流動点が-60℃以下である合成油ポリ-α-オレフィン(Neste社製NEXBASE2004)
合成油-B:100℃動粘度が5.8mm2/s、粘度指数が138、流動点が-60℃以下である合成油ポリ-α-オレフィン(Neste社製NEXBASE2006)
合成油-C:脂肪酸エステルである、100℃動粘度が3.7mm2/s、粘度指数が156、流動点が-60℃以下である大八化学社製ジイソデシルアジペート
DIパッケージ(DI);Infineum社製P-5202
流動点降下剤(PPD);BASF社製IRGAFLO 720P
ブライトストック;100℃動粘度が29.9mm2/s、粘度指数が97、流動点が-10.0℃であるAPI Group I鉱物油(JX日鉱日石社製ブライトストックN460)
<内燃機関用潤滑油組成物>
[実施例1]
潤滑油基油として鉱物油(A)である鉱物油-Aおよび鉱物油-Bを、エチレン-α-オレフィン共重合体(C)として重合例1で得られた共重合体(重合体1)を用い、これらと、DIパッケージ(DI)、および流動点降下剤(PPD)とを常法により混合して、内燃機関油用潤滑油組成物を調製した。それぞれの成分の添加量、および得られた潤滑油組成物の物性等は表3に示す通りである。
成分の種類および添加量を表3に記載のとおり変更した以外は実施例1と同様にして、潤滑油組成物を配合調製した。得られた潤滑油組成物の物性等は表3に示す通りである。
潤滑油基油として鉱物油(A)である鉱物油-Dおよび鉱物油-Eを、エチレン-α-オレフィン共重合体(C)として重合体1を用い、これらと、DIパッケージ(DI)、および流動点降下剤(PPD)とを常法により混合して、内燃機関油用潤滑油組成物を調製した。それぞれの成分の添加量、および得られた潤滑油組成物の物性等は表4に示す通りである。
成分の種類および添加量を表4に記載のとおり変更した以外は実施例7と同様にして、内燃機関油用潤滑油組成物を配合調製した。得られた潤滑油組成物の物性等は表4に示す通りである。
Claims (15)
- 潤滑油基油と、以下の方法(α)により製造されるエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体(C)とを含有し、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満であり、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(方法(α))
(a)下記式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに
(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物
を含む触媒系の下で、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの溶液重合を行う工程を含む、
エチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体を製造するための方法(α)
R6およびR11は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R7およびR10は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R6およびR7は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R11およびR10は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R6、R7、R10およびR11は、同時には水素原子ではなく;
Yは、炭素原子またはケイ素原子であり;
R13およびR14は、独立してアリール基であり;
Mは、Ti、ZrまたはHfであり;
Qは、独立してハロゲン、炭化水素基、アニオン性配位子または孤立電子対に配位可能な中性配位子であり;
jは、1~4の整数である。〕 - 上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基に結合した置換基(R1、R2、R3およびR4)のうちの少なくとも1つが炭素数4以上の炭化水素基である請求項1に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- R6およびR11が同一であり、炭素数1~20の炭化水素基である請求項1または2に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基の3位に結合した置換基(R2またはR3)が炭化水素基である請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 上記式1で表されるメタロセン化合物のシクロペンタジエニル基の3位に結合した炭化水素基(R2またはR3)がn-ブチル基である請求項4に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 上記式1で表されるメタロセン化合物のフルオレニル基の2位および7位に結合した置換基(R6およびR11)がすべてtert-ブチル基である請求項1~5のいずれか一項に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 前記アンモニウムカチオンがジメチルアニリニウムカチオンである請求項7に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 前記触媒系がトリメチルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミニウムからなる群から選択される有機アルミニウム化合物をさらに含む請求項7または8に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 前記液状ランダム共重合体(C)のα-オレフィンがプロピレンである請求項1~9のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 潤滑油基油と、以下の(C1)~(C5)の特徴を有するエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体とを含有し、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満であり、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(C1)エチレン単位を40~60モル%、および炭素数3~20のα-オレフィン単位を60~40モル%含有すること
(C2)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される、500~10,000の数平均分子量(Mn)、および3以下の分子量分布(Mw/Mn、Mwは重量平均分子量である。)を有すること
(C3)30~5,000mm2/sの100℃動粘度を有すること
(C4)30~-45℃の流動点を有すること
(C5)0.1g/100g以下の臭素価を有すること - 前記合成油(B)として、エステル、およびエステル以外の合成油を含有する請求項1~11のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 少なくとも20mg-KOH/gの全塩基価を有する請求項1~12のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物。
- 請求項1~13のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物からなるディーゼルエンジン油。
- 以下の方法(α)によりエチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体(C)を製造する工程、および
潤滑油基油と、前記液状ランダム共重合体(C)とを混合して、100℃における動粘度が12.5mm2/s以上26.1mm2/s未満である内燃機関用潤滑油組成物を製造する工程
を含み、
前記潤滑油基油が、以下の(A1)~(A3)の特徴を有する鉱物油(A)、および/または(B1)~(B3)の特徴を有する合成油(B)からなる
内燃機関用潤滑油組成物の製造方法。
(A1)100℃における動粘度が2~10mm2/sであること
(A2)粘度指数が95以上であること
(A3)流動点が-10℃以下であること
(B1)100℃における動粘度が1~10mm2/sであること
(B2)粘度指数が120以上であること
(B3)流動点が-30℃以下であること
(方法(α))
(a)下記式1で表される架橋メタロセン化合物、ならびに
(b)(i)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(ii)前記架橋メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物
を含む触媒系の下で、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの溶液重合を行う工程を含む、
エチレンとα-オレフィンとの液状ランダム共重合体を製造するための方法(α)
R6およびR11は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R7およびR10は、互いに同一であり、水素原子、炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であり、
R6およびR7は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R11およびR10は、任意に、炭素数2~3の炭化水素と結合して環構造を形成し、
R6、R7、R10およびR11は、同時には水素原子ではなく;
Yは、炭素原子またはケイ素原子であり;
R13およびR14は、独立してアリール基であり;
Mは、Ti、ZrまたはHfであり;
Qは、独立してハロゲン、炭化水素基、アニオン性配位子または孤立電子対に配位可能な中性配位子であり;
jは、1~4の整数である。〕
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