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JP2017066220A - 潤滑油組成物 - Google Patents

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JP2017066220A
JP2017066220A JP2015190989A JP2015190989A JP2017066220A JP 2017066220 A JP2017066220 A JP 2017066220A JP 2015190989 A JP2015190989 A JP 2015190989A JP 2015190989 A JP2015190989 A JP 2015190989A JP 2017066220 A JP2017066220 A JP 2017066220A
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less
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JP2015190989A
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麻里 飯野
Mari Iino
麻里 飯野
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JX Nippon Oil and Energy Corp
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Abstract

【課題】所望の粘度グレードを維持しつつ、出力性能に優れた潤滑油組成物を提供すること。
【解決手段】100℃における動粘度が6.0mm/s未満である潤滑油基油と、粘度指数向上剤と、無灰系分散剤と、リン系摩耗防止剤と、金属系清浄剤と、を含有し、粘度指数向上剤が、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンをモノマー単位として含む共重合体と、ポリ(メタ)アクリレート及びスチレン−ジエン共重合体から選ばれる少なくとも1種と、を含有し、SAE粘度グレードが10W−40である、潤滑油組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、潤滑油組成物に関する。
従来、摺動部等の機械要素における潤滑性を確保するために潤滑油が用いられる。潤滑油の特性は種々の物性を用いて表されるが、それらの中でも、粘度は潤滑油の基本的かつ重要な特性を表す物性である。そのため、潤滑油をその粘度により分類することが一般的に行われている。
潤滑油を粘度により分類する方法として、例えばSAE(Society of Automotive Engineers)粘度分類が挙げられる。SAE粘度分類では、潤滑油は、低温でのCCS粘度及びMRV粘度、並びにHTHS粘度に基づいたSAE粘度グレードに分類される。例えば特許文献1には、SAE粘度グレードが5W−30、5W−40、10W−30、10W−40、10W−50等である潤滑油として、所定の潤滑油基油に所定の性能添加剤を溶解もしくは分散させてなる潤滑油組成物が開示されている。
特開2003−165991号公報
ところで、潤滑油を例えばエンジン油として用いる場合、低粘度の潤滑油基油を用いることが、エンジンの高出力化のための有効な手段の一つである。一方で、低粘度の潤滑油基油を用いた場合、潤滑油組成物全体の粘度(特に低温での粘度)も低下するため、比較的高粘度のSAE粘度グレード(例えば10W−40)に分類される潤滑油組成物を得るためには、性能添加剤の添加によって潤滑油組成物全体の粘度を高くする必要がある。しかし、性能添加剤の添加による潤滑油組成物の粘度上昇は、出力性能の低下をもたらすおそれがある。
このように、出力性能を向上させることと所望の粘度を維持することとは相反する要求であるため、これらの要求を同時に満たすことは必ずしも容易ではない。
そこで、本発明の目的は、所望の粘度を維持しつつ、出力性能に優れた潤滑油組成物を提供することにある。
本発明は、100℃における動粘度が6.0mm/s未満である潤滑油基油と、粘度指数向上剤と、無灰系分散剤と、リン系摩耗防止剤と、金属系清浄剤と、を含有し、粘度指数向上剤が、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンをモノマー単位として含む共重合体と、ポリ(メタ)アクリレート及びスチレン−ジエン共重合体から選ばれる少なくとも1種と、を含有し、SAE粘度グレードが10W−40である、潤滑油組成物を提供する。
粘度指数向上剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として0.01質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
無灰系分散剤はホウ素含有無灰系分散剤であり、ホウ素含有無灰系分散剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、ホウ素元素換算で0.001質量%以上0.1質量%以下であることが好ましい。
リン系摩耗防止剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、リン元素換算で0.01質量%以上0.2質量%以下であることが好ましい。
金属系清浄剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、金属元素換算で0.01質量%以上1質量%以下であることが好ましい。
上記の潤滑油組成物は、エンジン油用潤滑油組成物として好適である。
本発明によれば、所望の粘度グレードを維持しつつ、出力性能に優れた潤滑油組成物を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る潤滑油組成物は、100℃における動粘度が6.0mm/s未満である潤滑油基油と、粘度指数向上剤と、無灰系分散剤と、リン系摩耗防止剤と、金属系清浄剤と、を含有する。該潤滑油組成物のSAE粘度グレードは10W−40である。
潤滑油基油としては、鉱油系基油、合成系基油、又は両者の混合物が挙げられる。
鉱油系基油としては、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を単独又は2つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の鉱油系基油、ノルマルパラフィン、イソパラフィン等が挙げられる。これらの鉱油系基油は、1種単独で使用してもよく、2種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。
好ましい鉱油系基油としては、以下の基油を挙げることができる。
(1)パラフィン基系原油及び/又は混合基系原油の常圧蒸留による留出油
(2)パラフィン基系原油及び/又は混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留留出油(WVGO)
(3)潤滑油脱ろう工程により得られるワックス及び/又はGTLプロセス等により製造されるフィッシャートロプシュワックス
(4)上記(1)〜(3)の中から選ばれる1種又は2種以上の混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油(MHC)
(5)上記(1)〜(4)の中から選ばれる2種以上の油の混合油
(6)上記(1)、(2)、(3)、(4)又は(5)の脱れき油(DAO)
(7)上記(6)のマイルドハイドロクラッキング処理油(MHC)
(8)上記(1)〜(7)の中から選ばれる2種以上の油の混合油等を原料油とし、この原料油及び/又はこの原料油から回収された潤滑油留分を、通常の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる潤滑油
ここで、通常の精製方法としては、特に制限されるものではなく、基油製造の際に用いられる精製方法を任意に採用することができる。通常の精製方法としては、例えば、以下の精製方法が挙げられる。
(a)水素化分解、水素化仕上げ等の水素化精製
(b)フルフラール溶剤抽出等の溶剤精製
(c)溶剤脱ろう、接触脱ろう等の脱ろう
(d)酸性白土、活性白土等による白土精製
(e)硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄等の薬品(酸又はアルカリ)精製
これらの精製方法は、1種単独で、又は2種以上を任意の組み合わせ及び任意の順序で採用することができる。
合成系基油としては、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、モノエステル(2−エチルヘキシルオレエート等)、ジエステル(ジトリデシルグルタレート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアゼレート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート等)、ポリオールエステル(トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等)、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられ、中でも、ポリα−オレフィンが好ましい。ポリα−オレフィンとしては、例えば、炭素数2以上32以下、好ましくは6以上16以下のα−オレフィンのオリゴマー又はコオリゴマー及びそれらの水素化物が挙げられる。αオレフィンとしては、好ましくは1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン等が例示でき、コオリゴマーとしては、エチレン−プロピレンコオリゴマー等が例示される。これらの合成系基油は、1種単独で使用してもよく、2種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。
潤滑油基油の40℃における動粘度は、潤滑箇所での油膜形成に優れる観点から、好ましくは19.4mm/s以上である。潤滑油基油の40℃における動粘度は、省燃費性に優れる観点から、好ましくは36.8mm/s以下である。
潤滑油基油の100℃における動粘度は、出力性能に優れる観点から、6.0mm/s未満であり、好ましくは5.6mm/s以下である。潤滑油基油の100℃における動粘度は、潤滑箇所での油膜形成に優れる観点から、好ましくは4.2mm/s以上である。
潤滑油基油の粘度指数は、粘度−温度特性に優れる観点から、好ましくは100以上、より好ましくは110以上、更に好ましくは120以上である。潤滑油基油の粘度指数は、例えば150以下であってよい。
本発明における動粘度及び粘度指数は、それぞれJIS K2283:2000に準拠して測定された動粘度及び粘度指数を意味する。
潤滑油基油の15℃における密度(ρ15)は、好ましくは下記式(1)で表される条件を満たす。この場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性の点で優れ、また、潤滑油基油に配合された添加剤が好適に効果を発揮する。
ρ15≦0.0025×kv100+0.816 …(1)
[式中、kv100は潤滑油基油の100℃における動粘度(mm/s)を示す。]
具体的には、潤滑油基油の15℃における密度は、好ましくは0.850以下、より好ましくは0.845以下、更に好ましくは0.840以下である。本発明における15℃における密度は、JIS K2249−1995に準拠して15℃において測定された密度を意味する。
潤滑油基油の流動点は、低温流動性に優れる観点から、好ましくは−10℃以下、より好ましくは−12.5℃以下、更に好ましくは−15℃以下である。本発明における流動点は、JIS K2269−1987に準拠して測定された流動点を意味する。
潤滑油基油のアニリン点(AP(℃))は、好ましくは下記式(2)で表される条件を満たす。この場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性の点で優れ、また、潤滑油基油に配合された添加剤が好適に効果を発揮する。
AP≧4.3×kv100+100 …(2)
[式中、kv100は潤滑油基油の100℃における動粘度(mm/s)を示す。]
具体的には、潤滑油基油のアニリン点は、好ましくは108℃以上、より好ましくは110℃以上、更に好ましくは113℃以上である。本発明におけるアニリン点は、JIS K2256−1985に準拠して測定されたアニリン点を意味する。
潤滑油基油の20℃における屈折率は、好ましくは1.465以下、より好ましくは1.463以下、更に好ましくは1.460以下である。この場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性の点で優れ、また、潤滑油基油に配合された添加剤が好適に効果を発揮する。
潤滑油基油のヨウ素価は、熱・酸化安定性に優れる観点から、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下、更に好ましくは0.15以下である。潤滑油基油のヨウ素価は、例えば0.001以上であってよい。本発明におけるヨウ素価は、JIS K0070「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定されたヨウ素価を意味する。
潤滑油基油における硫黄分は、熱・酸化安定性に優れる観点から、好ましくは10質量ppm以下、より好ましくは5質量ppm以下、更に好ましくは3質量ppm以下である。本発明における硫黄分は、JIS K2541−1996に準拠して測定された硫黄分を意味する。
潤滑油基油における窒素分は、熱・酸化安定性に優れる観点から、好ましくは5質量ppm以下、より好ましくは3質量ppm以下、更に好ましくは1質量ppm以下である。本発明における窒素分は、JIS K2609−1990に準拠して測定された窒素分を意味する。
潤滑油基油のNOACK蒸発量は、低温粘度特性に優れる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、更に好ましくは10質量%以上である。潤滑油基油のNOACK蒸発量は、潤滑油基油を内燃機関用潤滑油等として用いた場合の触媒被毒を抑制する観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは16質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。本発明におけるNOACK蒸発量は、ASTM D5800−95に準拠して測定された蒸発損失量(250℃、1h)を意味する。
潤滑油基油の%Cは、好ましくは70以上、より好ましくは72以上、更に好ましくは75以上である。この場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性の点で優れ、また、潤滑油基油に配合された添加剤が好適に効果を発揮する。潤滑油基油の%Cは、添加剤の溶解性に優れる観点から、好ましくは99以下、より好ましくは95以下、更に好ましくは90以下である。
潤滑油基油の%Cは、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性に優れる観点から、好ましくは30以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは20以下である。潤滑油基油の%Cは、添加剤の溶解性に優れる観点から、好ましくは1以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは15以上である。
潤滑油基油の%Cは、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性に優れる観点から、好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下である。潤滑油基油の%Cは、0であってもよく、0.1以上であってもよい。
本発明における%C、%C及び%Cは、それぞれASTM D3238−85に準拠した方法(n−d−M環分析)により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率、及び芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を意味する。
潤滑油基油における飽和分は、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性に優れる観点から、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは90質量%以上、より好ましくは93質量%以上、更に好ましくは95質量%以上である。
潤滑油基油における芳香族分は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。この場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性の点で優れ、また、潤滑油基油に配合された添加剤が好適に効果を発揮する。潤滑油基油の芳香族分は、0質量%であってもよく、添加剤の溶解性に優れる観点から0.05質量%以上であってもよい。本発明における芳香族分は、ASTM D2007−93に準拠して測定された値を意味する。
潤滑油基油の蒸留性状について、ガスクロマトグラフィー蒸留で、初留点(IBP)は、好ましくは310〜400℃、より好ましくは320〜390℃、更に好ましくは330〜380℃である。10%留出温度(T10)は、好ましくは350〜430℃、より好ましくは360〜420℃、更に好ましくは370〜410℃である。50%留出点(T50)は、好ましくは390〜470℃、より好ましくは400〜460℃、更に好ましくは410〜450℃である。90%留出点(T90)は、好ましくは420〜520℃、より好ましくは430〜4510℃、更に好ましくは440〜500℃である。終点(FBP)は、好ましくは450〜580℃、より好ましくは460〜570℃、更に好ましくは470〜560℃である。本発明におけるIBP、T10、T50、T90及びFBPは、それぞれASTM D2887−97に準拠して測定された留出点を意味する。
潤滑油基油の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、例えば70質量%以上、75質量%以上、又は80質量%以上であってよい。潤滑油基油の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、例えば95質量%以下、90質量%以下、又は85質量%以下であってよい。
粘度指数向上剤は、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンをモノマー単位として含む共重合体と、ポリ(メタ)アクリレート及びスチレン−ジエン共重合体から選ばれる少なくとも1種と、を含有する。
エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンをモノマー単位として含む共重合体(以下「エチレン/α−オレフィン共重合体」ともいう)は、モノマー単位として、エチレン(単位)と、炭素数4以上のα−オレフィン(単位)から選ばれる少なくとも1種とを含む。炭素数4以上のα−オレフィンとしては、例えば1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンが挙げられる。エチレン/α−オレフィン共重合体は、上記モノマー単位のみからなっていてもよく、上記以外のモノマー単位(例えば炭素数3のα−オレフィン(プロピレン))を更に含んでいてもよい。エチレン/α−オレフィン共重合体は、モノマー単位として、エチレンと、炭素数3〜10のα−オレフィン(混合物)とを含むことが好ましい。
エチレン/α−オレフィン共重合体におけるエチレン単位の含有量は、モノマー単位全量を基準として、例えば30〜80モル%、35〜75モル%、又は40〜70モル%であってよい。エチレン/α−オレフィン共重合体における炭素数4以上のα−オレフィン単位の含有量は、モノマー単位全量を基準として、例えば20〜70モル%、25〜65モル%、又は30〜60モル%であってよい。
エチレン/α−オレフィン共重合体の数平均分子量(Mn)は、例えば500〜12000、600〜11000、又は700〜10000であってよい。エチレン/α−オレフィン共重合体の重量平均分子量(Mw)は、例えば500〜1200、600〜11000、又は700〜400000であってよい。エチレン/α−オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、例えば3以下、2.7以下、又は2.5以下であってよい。エチレン/α−オレフィン共重合体のMn及びMwは、単分散ポリスチレンを標準としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定された値を意味する。
エチレン/α−オレフィン共重合体の100℃における動粘度は、例えば10〜5000mm/s、15〜4000mm/s、又は20〜3000mm/sであってよい。
ポリ(メタ)アクリレートは、ポリアクリレート化合物及びポリメタクリレート化合物を包含し、好ましくは下記式(3)で表される(メタ)アクリレートモノマー(以下「モノマーM−1」ともいう)をモノマー単位として含むポリマーである。
Figure 2017066220

[式(3)中、Rは水素又はメチル基を表し、Rは炭素数1〜200の直鎖又は分枝の炭化水素基を表す。]
モノマーM−1から選ばれる1種又は2種以上をモノマー単位として含むポリ(メタ)アクリレートは、いわゆる非分散型ポリ(メタ)アクリレートである。ポリ(メタ)アクリレートは、モノマーM−1と、下記式(4)で表されるモノマー(以下「モノマーM−2」ともいう)及び下記式(5)で表されるモノマー(以下「モノマーM−3」ともいう)から選ばれる1種以上のモノマーとをモノマー単位として含む、いわゆる分散型ポリ(メタ)アクリレートであってもよい。
Figure 2017066220

[式(4)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1〜18のアルキレン基を表し、Eは窒素原子を1〜2個、酸素原子を0〜2個含有するアミン残基又は複素環残基を表し、aは0又は1を表す。]
Figure 2017066220

[一般式(5)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Eは窒素原子を1〜2個、酸素原子を0〜2個含有するアミン残基又は複素環残基を表す。]
,Eで表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示される。
モノマーM−2、モノマーM−3の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2−メチル−5−ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、N−ビニルピロリドン及びこれらの混合物等が挙げられる。
モノマーM−1とモノマーM−2及びM−3との共重合体の重合比(モル比)は、例えばM−1:M−2及びM−3=99:1〜80:20、98:2〜85:15、又は95:5〜90:10であってよい。
ポリ(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、例えば5000以上、10000以上、20000以上、又は50000以上であってよい。ポリ(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、例えば700000以下、500000以下、200000以下、又は100000以下であってよい。
スチレン−ジエン共重合体は、モノマー単位として、スチレン及びその水素化物から選ばれる1種又は2種以上のスチレン系モノマーと、ジエン及びその水素化物から選ばれる1種又は2種以上のジエン系モノマーとを含む。ジエンとしては、例えばブタジエン、イソプレンが挙げられる。
スチレン系モノマーとジエン系モノマーとの重合比(モル比)は、例えばスチレン系モノマー:ジエン系モノマー=5:95〜20:80であってよい。
スチレン−ジエン共重合体の重量平均分子量は、例えば13000以上、14000以上、又は50000以上であってよい。
粘度指数向上剤は、エチレン/α−オレフィン共重合体、ポリ(メタ)アクリレート、スチレン−ジエン共重合体に加えて、他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えばスチレン−無水マレイン酸エステル共重合体、ポリアルキルスチレン(共)重合体、エチレン−プロピレン共重合体が挙げられる。これらの他の成分の重量平均分子量は、例えば800〜1000000、又は100000〜900000であってよい。
粘度指数向上剤の含有量は、粘度−温度特性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは6.0質量%以上である。粘度指数向上剤の含有量は、機械的せん断による粘度低下抑制及び溶解性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは20質量%以下、より好ましくは12.0質量%以下である。
エチレン/α−オレフィン共重合体の含有量は、粘度−温度特性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上である。エチレン/α−オレフィン共重合体の含有量は、機械的せん断による粘度低下抑制及び溶解性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは30.0質量%以下、より好ましくは25.0質量%以下、更に好ましくは23.0質量%以下である。
ポリ(メタ)アクリレートの含有量は、粘度−温度特性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上である。ポリ(メタ)アクリレート共重合体の含有量は、機械的せん断による粘度低下抑制及び溶解性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは20.0質量%以下である。
スチレン−ジエン共重合体の含有量は、粘度−温度特性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上である。エチレン/α−オレフィン共重合体の含有量は、機械的せん断による粘度低下抑制及び溶解性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは25.0質量%以下、より好ましくは24.0質量%以下、更に好ましくは20.0質量%以下である。
無灰系分散剤としては、ポリオレフィンから誘導されるアルケニル基又はアルキル基を有するコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン、マンニッヒ塩基等の含窒素化合物、及び、これらの含窒素化合物にホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物、(チオ)リン酸、(チオ)リン酸塩等のリン化合物、有機酸、ヒドロキシ(ポリ)オキシアルキレンカーボネート等を作用させた誘導体が挙げられる。これらの中でも、含窒素化合物にホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物を作用させた誘導体であるホウ素含有無灰系分散剤が好ましい。上記のアルケニル基又はアルキル基は、直鎖状でも分枝状でもよく、プロピレン基、1−ブテン基、イソブチレン基等のオレフィンのオリゴマーや、エチレンとプロピレンとのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基又は分枝状アルケニル基等であってよい。
無灰系分散剤の具体例としては、下記式(6)で表されるいわゆるモノタイプのコハク酸イミド化合物、下記式(7)で表されるいわゆるビスタイプのコハク酸イミド、及びこれらのホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物による変性品が挙げられる。
Figure 2017066220
式(6)中、Rは、炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を表し、好ましくは炭素数60〜350のアルキル基又はアルケニル基を表す。Rは、ポリブテニル基であることが好ましい。mは、1〜5の整数を表し、好ましくは2〜4の整数を表す。
Figure 2017066220
式(7)中、R及びRは、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を表し、好ましくは炭素数60〜350のアルキル基又はアルケニル基を表す。R及びRは、それぞれポリブテニル基であることが好ましい。nは、0〜4の整数を表し、好ましくは1〜3の整数を表す。
無灰系分散剤の含有量は、清浄性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは1.0質量%以上である。無灰系分散剤の含有量は、省燃費性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、好ましくは10質量%以下、より好ましくは9.0質量%以下、更に好ましくは8.0質量%以下である。無灰系分散剤がホウ素含有無灰系分散剤である場合、ホウ素含有無灰系分散剤の含有量は、清浄性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、ホウ素元素換算で、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.01質量%以上である。ホウ素含有無灰系分散剤の含有量は、省燃費性に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、ホウ素元素換算で、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.07質量%以下、更に好ましくは0.05質量%以下である。
リン系摩耗防止剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZDTP)、亜リン酸エステル、チオ亜リン酸エステル、ジチオ亜リン酸エステル、トリチオ亜リン酸エステル、リン酸エステル、チオリン酸エステル類、ジチオリン酸エステル類、トリチオリン酸エステル、これらのアミン塩、これらの金属塩等が挙げられる。
リン系摩耗防止剤の含有量は、摩耗防止性能に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.06質量%以上である。リン系摩耗防止剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは0.2質量%以下である。
金属系清浄剤としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サリシレート等の正塩又は塩基性塩が挙げられる。アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム等、アルカリ土類金属としてはマグネシウム、カルシウム、バリウム等がそれぞれ挙げられる。これらの金属の中では、マグネシウム又はカルシウムが好ましく、カルシウムがより好ましい。
金属系清浄剤の含有量は、清浄性能に優れる観点から、潤滑油組成物全量を基準として、金属元素換算で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、更に好ましくは0.03質量%以上である。リン系摩耗防止剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、金属元素換算で、好ましくは1質量%以下である。
潤滑油組成物は、上記の添加剤に加えて、他の添加剤を更に含有していてもよい。他の添加剤としては、例えば、リン系摩耗防止剤以外の摩耗防止剤(又は極圧剤)、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤等が挙げられる。
リン系摩耗防止剤以外の摩耗防止剤(又は極圧剤)としては、例えば硫黄系摩耗防止剤が挙げられ、具体的には、例えば、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、ジサルファイド、ポリサルファイド、硫化オレフィン、硫化油脂類が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、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。フェノール系無灰酸化防止剤としては、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)等が挙げられる。アミン系無灰酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等が挙げられる。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、又はイミダゾール系化合物等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、又は多価アルコールエステル等が挙げられる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、又はポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、1,3,4−チアジアゾールポリスルフィド、1,3,4−チアジアゾリル−2,5−ビスジアルキルジチオカーバメート、2−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、又はβ−(o−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリル等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、25℃における動粘度が1000〜100000mm/sのシリコーン系消泡剤、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレートとo−ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。
他の添加剤の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、例えば0.01〜10質量%であってよい。
本実施形態に係る潤滑油組成物は、SAE(Society of Automotive Engineers)粘度グレード10W−40に分類される。
潤滑油組成物の40℃における動粘度は、油膜保持による耐摩耗性能に優れる観点から、好ましくは50.0mm/s以上、より好ましくは60.0mm/s以上、更に好ましくは70.0mm/s以上である。潤滑油組成物の40℃における動粘度は、粘性抵抗低減による省燃費性能に優れる観点から、好ましくは110.0mm/s以下、より好ましくは100.0mm/s以下、更に好ましくは95.0mm/s以下である。
潤滑油組成物の100℃における動粘度は、油膜保持による耐摩耗性能に優れる観点から、好ましくは12.5mm/s以上、より好ましくは12.6mm/s以上、更に好ましくは12.8mm/s以上である。潤滑油組成物の100℃における動粘度は、粘性抵抗低減による省燃費性能に優れる観点から、好ましくは16.3mm/s以下、より好ましくは16.2mm/s以下、更に好ましくは16.0mm/s以下である。
潤滑油組成物の粘度指数は、粘度−温度特性に優れる観点から、好ましくは140以上、より好ましくは145以上、更に好ましくは155以上である。潤滑油組成物の粘度指数は、例えば180以下であってよい。
潤滑油組成物の−25℃におけるCCS粘度は、低温時の始動性に優れる観点から、好ましくは7000mPa・s以下、より好ましくは6000mPa・s以下、更に好ましくは5500mPa・s以下である。潤滑油組成物の−25℃におけるCCS粘度は、例えば3000mPa・s以上であってよい。
潤滑油組成物の−30℃におけるCCS粘度は、低温時の粘性確保に優れる観点から、好ましくは6600mPa・s以上、より好ましくは6700mPa・s以上、更に好ましくは6800mPa・s以上である。潤滑油組成物の−30℃におけるCCS粘度は、例えば8000mPa・s以下であってよい。
本発明におけるCCS粘度は、JIS K2010−1993に準拠して測定された粘度を意味する。
潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度は、高せん断域での摩擦特性に優れる観点から、好ましくは3.50mPa・s以上である。潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度は、例えば4.0mPa・s以下であってよい。本発明におけるHTHS粘度は、ASTM D4683に準拠して測定された高温高せん断粘度を意味する。
潤滑油組成物の−30℃におけるMRV粘度は、低温時のオイルポンピング性能に優れる観点から、好ましくは60000mPa・s以下、より好ましくは59000mPa・s以下、更に好ましくは58000mPa・s以下である。潤滑油組成物の−30℃におけるMRV粘度は、例えば30000mPa・s以上であってよい。
本発明におけるMRV粘度は、ASTM D4684に準拠して測定されたMRV粘度を意味する。
潤滑油組成物は、エンジン等の内燃機関用油、自動変速機等の駆動伝達装置用油、油圧作動油、圧縮機油、タービン油、工業用ギヤ油、冷凍機油、さび止め油、熱媒体油、ガスホルダーシール油、軸受油、抄紙機用油、工作機械油、すべり案内面油、電気絶縁油、切削油、プレス油、圧延油、熱処理油として好適に用いられる。潤滑油組成物は、乗用車用ガソリンエンジン、二輪車用ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスヒートポンプ用エンジン、船舶用エンジン、発電エンジン等のエンジンに用いられるエンジン油として特に好適に用いられる。
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
表1に示す性状を有する潤滑油基油、及び以下に示す添加剤を用いて、表2に示す組成を有する潤滑油組成物を調製した。
Figure 2017066220
(添加剤)
B1:エチレンと炭素数3〜10のα−オレフィン(混合物)との共重合体(数平均分子量:7000、重量平均分子量:13000、100℃における動粘度:2000mm/s)
B2−1:ポリメタクリレート(重量平均分子量:41200、100℃における動粘度:370mm/s)
B2−2:スチレン−ジエン共重合体(スチレン/ジエン重合比:5/95、重量平均分子量:438000、100℃における動粘度:1600mm/s)
b1:エチレン−プロピレン共重合体(エチレン/プロピレン重合比:45/55、重量平均分子量:140000、100℃における動粘度:1125mm/s)
b2:エチレン−プロピレン共重合体(エチレン/プロピレン重合比:63/37、重量平均分子量:119000、100℃における動粘度:1450mm/s)
X:下記の添加剤C、D、Eを含む添加剤パッケージ
C:ポリブテニルコハク酸イミドのホウ酸変性品
D:ジアルキルジチオリン酸亜鉛
E:カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート
F:シリコーン系消泡剤
(出力性能評価試験)
実車台上装置による出力試験を実施した。エンジン回転数:約3000〜16000rpm、油水温度:約80℃(外部ファン冷却)の条件における最高出力を測定した。結果を表2に示す。なお、結果は、比較例1を基準としたときの出力性能の改善率で示されている。
Figure 2017066220

Claims (6)

  1. 100℃における動粘度が6.0mm/s未満である潤滑油基油と、
    粘度指数向上剤と、
    無灰系分散剤と、
    リン系摩耗防止剤と、
    金属系清浄剤と、
    を含有し、
    前記粘度指数向上剤が、
    エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンをモノマー単位として含む共重合体と、
    ポリ(メタ)アクリレート及びスチレン−ジエン共重合体から選ばれる少なくとも1種と、
    を含有し、
    SAE粘度グレードが10W−40である、潤滑油組成物。
  2. 前記粘度指数向上剤の含有量が、潤滑油組成物全量を基準として0.01質量%以上20質量%以下である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  3. 前記無灰系分散剤がホウ素含有無灰系分散剤であり、該ホウ素含有無灰系分散剤の含有量が、潤滑油組成物全量を基準として、ホウ素元素換算で0.001質量%以上0.1質量%以下である、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
  4. 前記リン系摩耗防止剤の含有量が、潤滑油組成物全量を基準として、リン元素換算で0.01質量%以上0.2質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  5. 前記金属系清浄剤の含有量が、潤滑油組成物全量を基準として、金属元素換算で0.01質量%以上1質量%以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  6. エンジン油用である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
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