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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-90557(P2020-90557A)
(43)【公開日】2020年6月11日
(54)【発明の名称】潤滑油組成物
(51)【国際特許分類】
   C10M 145/14 20060101AFI20200515BHJP
   C10M 149/04 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 137/08 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 137/10 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 137/04 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 137/02 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 135/04 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 135/06 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 135/20 20060101ALI20200515BHJP
   C10M 151/04 20060101ALI20200515BHJP
   C10N 10/12 20060101ALN20200515BHJP
   C10N 20/02 20060101ALN20200515BHJP
   C10N 30/06 20060101ALN20200515BHJP
   C10N 40/04 20060101ALN20200515BHJP
【FI】
   C10M145/14
   C10M149/04
   C10M137/08
   C10M137/10 B
   C10M137/04
   C10M137/02
   C10M135/04
   C10M135/06
   C10M135/20
   C10M151/04
   C10N10:12
   C10N20:02
   C10N30:06
   C10N40:04
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2018-226395(P2018-226395)
(22)【出願日】2018年12月3日
(71)【出願人】
【識別番号】517157134
【氏名又は名称】EMGルブリカンツ合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085545
【弁理士】
【氏名又は名称】松井 光夫
(74)【代理人】
【識別番号】100118599
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100160738
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 由加里
(72)【発明者】
【氏名】小西 智也
【テーマコード(参考)】
4H104
【Fターム(参考)】
4H104BG02C
4H104BG04C
4H104BG11C
4H104BH01C
4H104BH03C
4H104BH05C
4H104BH08C
4H104CB08C
4H104CE02C
4H104CG03C
4H104EA02A
4H104EB07
4H104EB08
4H104FA06
(57)【要約】      (修正有)
【課題】低粘度化し、保存安定性に優れ、低摩擦を有する潤滑油組成物、更に、耐摩耗性及び耐スコーリング性も向上した潤滑油組成物の提供。
【解決手段】(A)潤滑油基油、(B)リン系極圧剤、(C)硫黄系極圧剤、(D)無灰分散剤、及び(E)(E1)炭素数1〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレートに由来する単位と、(E2)特定の構造式で表されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートに由来する単位とを有し、重量平均分子量5,000〜100,000であって、(E1)成分に由来する繰り返し単位及び(E2)成分に由来する繰り返し単位を(E1):(E2)=95〜60:5〜40の質量比で有する共重合体、を含み、該潤滑油組成物は100℃における動粘度2〜10mm/sを有し、及び、該潤滑油組成物中のホウ素含有量が50ppm未満である、又はホウ素を含まないことを特徴とする、前記潤滑油組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記(A)〜(E)成分を含む潤滑油組成物であって
(A)潤滑油基油、
(B)リン系極圧剤、
(C)硫黄系極圧剤、
(D)無灰分散剤、及び
(E)下記(E1)成分に由来する単位と、下記(E2)成分に由来する単位とを有し、重量平均分子量5,000〜100,000であって、下記(E1)成分に由来する繰り返し単位及び下記(E2)成分に由来する繰り返し単位を(E1):(E2)=95:5〜50:50の質量比で有する共重合体
(E1)炭素数1〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート
(E2)下記式(1)又は(2)で表されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート
CH=C(A)−COOR−OH (1)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RO]−H (2)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜8のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、nは1〜25の整数である)
該潤滑油組成物は100℃における動粘度2〜10mm/sを有し、及び、
該潤滑油組成物中のホウ素含有量が50ppm未満である、又はホウ素を含まないことを特徴とする、前記潤滑油組成物。
【請求項2】
前記共重合体(E)が、下記式(3)又は(4)で表されるアミノ基含有(メタ)アクリレートに由来する単位(E3)をさらに有する、請求項1記載の潤滑油組成物
CH=C(A)−COOR−N(B)(B) (3)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RNH]−H (4)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜10のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、B及びBは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、nは1〜25の整数である)。
【請求項3】
前記共重合体(E)が、(E1)成分由来の繰り返し単位、(E2)成分由来の繰り返し単位、及び(E3)成分由来の繰り返し単位を(E1):(E2):(E3)=90〜50:5〜45:5〜20の質量比(3つの比の合計は100である)で有する、請求項1記載の潤滑油組成物。
【請求項4】
前記(E1)成分が、下記(E1−1)成分及び下記(E1−2)成分の組合せであり、質量比(E1−1)成分:(E1−2)成分=20:80〜0:100である、請求項1〜3のいずれか1項記載の潤滑油組成物
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート
(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート。
【請求項5】
前記(B)リン系極圧剤として、
(B1)炭素数4〜30のアルキル基を有するリン酸エステルのアミン塩、及び
(B2)チオリン酸エステルアミン塩
から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1〜4のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項6】
前記(B)リン系極圧剤として、(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステルをさらに含む、請求項5に記載の潤滑油組成物。
【請求項7】
前記(B)リン系極圧剤として、
(B4)亜リン酸エステル、及び
(B5)ホスホン酸エステル
から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、請求項5又は6に記載の潤滑油組成物。
【請求項8】
前記(C)硫黄系極圧剤が、硫化オレフィン、硫化油脂、硫化エステル、ポリサルファイド及びチアジアゾールから選ばれる少なくとも1種である、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】
前記(C)硫黄系極圧剤が活性硫黄量0.5〜30質量%を有する、請求項1〜8のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項10】
前記(D)無灰分散剤がホウ素を0.3質量%未満で有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
【請求項11】
前記(D)無灰分散剤がホウ素を有しない、請求項1〜9のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項12】
さらに(F)モリブデンを有する摩擦調整剤を含む、請求項1〜11のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項13】
前記(F)モリブデンを有する摩擦調整剤が、モリブデンジチオカーバメイト(MoDTC)及びモリブデンジチオホスフェイト(MoDTP)から選ばれる少なくとも1種である、請求項12項記載の潤滑油組成物。
【請求項14】
前記潤滑油組成物中の硫黄含有量が0.3〜5質量%である、請求項1〜13のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項15】
前記潤滑油組成物中のリン含有量が200〜2000ppmである、請求項1〜14のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項16】
前記潤滑油組成物中のモリブデン含有量が100〜1500ppmである、請求項12〜15のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項17】
ハイブリッド自動車用である、請求項1〜16のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項18】
変速機油用である、請求項1〜17のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【請求項19】
ギヤ油用である、請求項1〜17のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は潤滑油組成物、特に、自動車用として適用できる潤滑油組成物に関する。より詳細には、自動車用変速機用として好適な潤滑油組成物、自動車用ギヤ油用として好適な潤滑油組成物、さらにはハイブリッド自動車用として好適な潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
潤滑油組成物は自動車用及び機械用など多岐の用途に使用されている。近年、自動車用潤滑油組成物の低粘度化が、省燃費化の観点から求められている。しかし潤滑油組成物の低粘度化は油膜形成能に影響を及ぼす。低粘度化は、本来省燃費を実現させるためのものであるが、従来の潤滑油組成物として使用されたものをそのまま低粘度化しても、油膜形成能に劣るため、かえって摩擦が高くなることによって、省燃費を実現できなくなる場合がある。また、低粘度化によって、油膜形成能が低下すると、金属同士の直接的な接触が起こる結果、十分な潤滑がおこなわれなくなり、その結果として摩耗が激しくなるため、潤滑油組成物としての機能を十分に果たさなくなる。
【0003】
特許文献1には、自動車用ギヤ油として好適に使用される潤滑油組成物が記載されており、基油、粘度指数向上剤、モリブデン系摩擦調整剤、ホウ素含有分散剤、並びに硫黄系極圧剤、リン系極圧剤、及び硫黄−リン系極圧剤から選ばれる少なくとも二種の極圧剤、又は硫黄−リン系極圧剤を含む潤滑油組成物が記載されている。特許文献1は、該潤滑油組成物は省燃費性と極圧性とを両立し、さらにはせん断安定性、酸化安定性、及び耐摩耗性を有すると記載している。
【0004】
また特許文献2には、自動車用ギヤ油、とくにディファレンシャルギヤ油として好適な潤滑油組成物が記載されている。特定の硫黄系極圧剤を含む潤滑油組成物が、低粘度化してもベアリング摩耗、ギヤ歯面におけるスコーリングの発生を抑制できることを記載している。特許文献3には、最終減速機用潤滑油組成物として、モリブデン系摩擦調整剤と、硫黄を含有する極圧剤との併用により、耐摩耗性、耐焼き付性に優れた潤滑油組成物が記載されている。特許文献4には、エステル系基油に、モリブデン系摩擦調整剤と、硫黄系極圧剤とを添加したギヤ油用潤滑油組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2016−190897号公報
【特許文献2】特開2017−132875号公報
【特許文献3】WO2016/136873
【特許文献4】WO2015/056784
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし上記特許文献のいずれにも、低粘度化に伴う省燃費性に加えて、保存安定性を確保しつつ、低摩耗且つ良好なスコーリング特性をさらに両立させることについては、課題として開示もなければ示唆もない。そこで、本発明者らは、低粘度化しながらも、保存安定性に優れ、低摩擦を有する潤滑油組成物を提供することを目的とする。更には、上記特性を有しつつ、耐摩耗性及び耐スコーリング性も向上した潤滑油組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を解決するために、潤滑油基油、リン系極圧剤、硫黄系極圧剤、及び、ホウ素含有無灰分散剤を含む潤滑油組成物に、高分子系摩擦調整剤として、アルキル(メタ)アクリレートとヒドロキシル基含有アクリレートに由来する繰り返し単位を有する共重合体を加えたところ、潤滑油組成物がゲル化するという問題や、共重合体が潤滑油組成物に溶解せずに沈殿するという問題が生じた。
【0008】
そこで、本発明者はさらに鋭意検討し、ホウ素を特定量以上含まない潤滑油組成物であれば、高分子系摩擦調整剤として、アルキル(メタ)アクリレートとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位を有する共重合体を配合しても潤滑油組成物はゲル化せず、また共重合体が沈殿することなく、低粘度を有し、且つ、保存安定性に優れ及び低摩擦を有する潤滑油組成物を提供できることを見出した。さらには、上記高分子系摩擦調整剤が特定の重量平均分子量を有し、且つ、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位を特定量有することにより、摩擦係数を効果的に下げることができることを見出し、本発明を成すに至った。
【0009】
即ち、本発明は、下記(A)〜(E)成分を含む潤滑油組成物であって
(A)潤滑油基油、
(B)リン系極圧剤、
(C)硫黄系極圧剤、
(D)無灰分散剤、及び
(E)下記(E1)成分に由来する単位と、下記(E2)成分に由来する単位とを有し、重量平均分子量5,000〜100,000であって、下記(E1)成分に由来する繰り返し単位及び下記(E2)成分に由来する繰り返し単位を(E1):(E2)=95:5〜50:50の質量比で有する共重合体
(E1)炭素数1〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート
(E2)下記式(1)又は(2)で表されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート
CH=C(A)−COOR−OH (1)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RO]−H (2)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜8のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、nは1〜25の整数である)
該潤滑油組成物は100℃における動粘度2〜10mm/sを有し、及び、
該潤滑油組成物中のホウ素含有量が50ppm未満である、又はホウ素を含まないことを特徴とする、前記潤滑油組成物に関する。
【0010】
本発明の好ましい態様は、以下のとおりである。
(1)前記共重合体(E)が、(E3)下記式(3)又は(4)で表されるアミノ基含有(メタ)アクリレートに由来する単位をさらに有する。
CH=C(A)−COOR−N(B)(B) (3)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RNH]−H (4)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜10のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、B及びBは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、nは1〜25の整数である)。
(2)前記共重合体(E)が、(E1)成分由来の繰り返し単位、(E2)成分由来の繰り返し単位、及び(E3)成分由来の繰り返し単位を、(E1):(E2):(E3)=90〜50:5〜45:5〜20の質量比(3つの比の合計は100である)で有する。
(3)前記(E1)成分が、下記(E1−1)成分及び下記(E1−2)成分の組合せである
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート
(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート。
(4) 前記(B)リン系極圧剤として、
(B1)炭素数4〜30のアルキル基を有するリン酸エステルのアミン塩又は、
(B2)チオリン酸エステルアミン塩
いずれか1種以上を含む。
【0011】
さらに、本発明の潤滑油組成物は、炭素数の少ない短鎖アルキル基を有する酸性リン酸エステルを含有することで、さらには亜リン酸エステル又はホスホン酸エステルを含有することにより、上記効果に加えて、優れた耐摩耗性及び耐スコーリング性を有する潤滑油組成物を提供する。
【0012】
(5) 前記(B)リン系極圧剤として(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステルをさらに含む。
(6) 前記(B)リン系極圧剤として、(B4) 亜リン酸エステル、及び(B5) ホスホン酸エステルから選ばれる少なくとも1種をさらに含む。
(7)前記(C)硫黄系極圧剤が、硫化オレフィン、硫化油脂、硫化エステル、ポリサルファイド及びチアジアゾールから選ばれる少なくとも1種からなる。
(8)前記(C)硫黄系極圧剤が、活性硫黄量0.5〜30質量%であることを特徴とする。
(9)(D)無灰分散剤がホウ素を0.3質量%未満で有する
(10)前記(D)無灰分散剤が、ホウ素を有しないことを特徴とする。
(11)さらに、(F)モリブデンを有する摩擦調整剤を含むことを特徴とする。
(12)前記(F)モリブデン摩擦調整剤として、モリブデンジチオカーバメイト(MoDTC)又はモリブデンジチオホスフェイト(MoDTP)のいずれかから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする。
(13)前記潤滑油組成物中の硫黄含有量が0.3〜5質量%であることを特徴とする。
(14)前記潤滑油組成物中のリン含有量が200〜2000ppmであることを特徴とする。
(15)前記潤滑油組成物中のモリブデン含有量が100〜1500ppmであることを特徴とする。
(16)前記潤滑油組成物が、ハイブリッド自動車に使用されることを特徴とする。
(17)前記潤滑油組成物が、変速機油用に使用されることを特徴とする。
(18)前記潤滑油組成物が、ギヤ油用に使用されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明の潤滑油組成物は、低粘度を有しながらも優れた保存安定性及び低摩擦を有する。更に本発明は、ギヤ油に要求される摩耗防止性、及び、優れた耐スコーリング性を有する潤滑油組成物を与えることができる。本発明の潤滑油組成物は、特には、ハイブリッド自動車用、変速機用、及びギヤ油用として好適に使用することができる。
【0014】
(A)潤滑油基油
本発明における潤滑油基油は特に限定されることはなく、潤滑油基油として従来公知のものが使用できる。潤滑油基油としては、鉱油系基油、合成系基油、及びこれらの混合基油が挙げられる。
【0015】
鉱油系基油の製法は限定されるものではない。鉱油系基油としては、水素化精製油、触媒異性化油などに溶剤脱蝋または水素化脱蝋などの処理を施した高度に精製されたパラフィン系鉱油(高粘度指数鉱油系潤滑油基油)が好ましい。また、上記以外の鉱油系基油としては、例えば、潤滑油原料をフェノール、フルフラールなどの芳香族抽出溶剤を用いた溶剤精製により得られるラフィネート、シリカ−アルミナを担体とするコバルト、モリブデンなどの水素化処理触媒を用いた水素化処理により得られる水素化処理油などが挙げられる。例えば、100ニュートラル油、150ニュートラル油、500ニュートラル油などを挙げることができる。
【0016】
合成系基油としては、例えば、メタン等の天然ガスからフィッシャー・トロプシュ合成で得られたワックス等の原料を水素化分解処理及び水素化異性化処理して得られる基油(いわゆるフィッシャー・トロプシュ由来基油)、ポリ−α−オレフィン基油、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリグリコールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル、及び、シリコン油などを挙げることができる。なお、ポリ−α−オレフィン(PAO)基油は、特に制限されるものではないが、例えば1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー、イソブテンオリゴマー並びにこれらの水素化物を使用できる。
【0017】
上記潤滑油基油は1種単独でも良いし、2種以上の併用であってもよい。2種以上の潤滑油基油を併用する場合は、鉱油系基油同士、合成系基油同士、または鉱油系基油と合成系基油の組合せであってよく、その態様は限定されない。
【0018】
潤滑油基油の動粘度は、本発明の要旨を損なわない限り制限されることはない。特には、低粘度の潤滑油組成物を得るためには、潤滑油基油全体が100℃における動粘度1〜9mm/sを有することが好ましく、さらに好ましくは1〜8mm/s、一層好ましくは2〜6mm/sを有するのがよい。潤滑油基油の100℃における動粘度が前記上限値超であると、潤滑油組成物の低粘度化を図ることが困難となり、省燃費性を達成することが困難となる可能性がある。また100℃における動粘度が前記下限値未満であると、省燃費性は達成できるが、摩耗特性に悪影響を及ぼすことがある。
【0019】
(B)リン系極圧剤
本発明の潤滑油組成物は、リン系極圧剤を有するが、その種類は限定されることはない。なお、本発明におけるリン系極圧剤は、硫黄を含有せずリンを含有する極圧剤、及び硫黄及びリンを含有する極圧剤の両方を包含する。
本発明の好ましい第1態様としては、(B1)炭素数4〜30のアルキル基を有するリン酸エステルのアミン塩又は、(B2)チオリン酸エステルアミン塩を含有する潤滑油組成物である。
また、本発明の好ましい第2態様としては、(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステルを含有する潤滑油組成物である。
さらに、本発明の好ましい第3態様としては、(B4)亜リン酸エステル、(B5)ホスホン酸エステルから選ばれる少なくとも1種を含む潤滑油組成物である。
上記第1態様、第2態様、及び第3態様の要件を単独で有するものでも、2以上の要件を満たすものであってもよいが、好ましくは、上記第1態様、第2態様、及び第3態様のうち2以上、より好ましくは全ての要件を満たす潤滑油組成物であるのがよい。特に好ましくは第2態様及び第3態様の要件を満たすリン系極圧剤を含有することにより、低粘度を有する潤滑油組成物の摩耗を低減することができ、耐スコーリング性を向上することができる。
【0020】
(B)成分の潤滑油組成物中における含有量は、特に限定されることないが、リン原子含有量として200〜2000質量ppmが好ましく、300〜1700質量ppmがより好ましく、300〜1500質量ppmがさらに好ましい。含有量が上記上限値を超えると、スラッジが発生する可能性があり、好ましくない。含有量が上記下限値を下回ると、摩擦が高くなる可能性が高く、省燃費に寄与しない可能性があり、好ましくない。2種以上のリン系極圧剤を併用する場合は合計としてのリン原子含有量が上記範囲を満たすように配合すればよい。
【0021】
(B1)炭素数4〜30のアルキル基を有するリン酸エステルのアミン塩
炭素数4〜30のアルキル基を有するリン酸エステルのアミン塩とは(RO)P(=O)(OH)3−b・(NH3−c3−bで表される。前記式においてb,c=1又は2であり、b,cが異なる値である化合物の混合物であってもよい。上記式において、RとRは互いに独立に、炭素数4〜30の炭化水素基である。炭化水素基は、直鎖状であっても分岐を有していてもよい。(B1)成分は上記アルキル基を有する酸性リン酸エステルのアミン塩の1種単独でも2種以上の併用であってもよい。R及びRは、互いに独立に、炭素数4〜30のアルキル基であり、好ましくは炭素数4〜20のアルキル基であり、より好ましくは炭素数4〜16のアルキル基がよい。
【0022】
本発明の潤滑油組成物中に含まれるリン酸エステルのアミン塩の量は、特に限定されないが、潤滑油組成物全体の質量に対して、リン原子含有量として100〜1500質量ppmが好ましく、180〜1200質量ppmがより好ましく、200〜1000質量ppmがさらに好ましい。含有量が上記上限値を超えると、スラッジが発生する可能性があり好ましくない。含有量が上記下限値を下回ると、摩耗が高くなる可能性が高く、好ましくない。2種以上のリン酸エステルのアミン塩を併用する場合は合計としてのリン原子含有量が上記範囲を満たすように配合すればよい。
【0023】
(B2)チオリン酸エステルアミン塩
チオリン酸エステルのアミン塩とは、(RO)P(=X)(XH)3−d・(NH3−e3−dで表される。前記式において、d,e=1又は2であり、d,eが異なる値である化合物の混合物として使用することもできる。Xは酸素原子又は硫黄原子であるが、少なくとも1つは酸素原子である。上記式において、RとRは互いに独立に炭素数4〜30のアルキル基である。炭素数4〜30のアルキル基であれば、直鎖状であっても分岐を有していてもよい。(B2)成分は上記チオリン酸エステルアミン塩の1種単独でも2種以上の併用であってもよい。RとRの炭素数は、限定されることはないが、炭素数4〜30の範囲で好ましく、炭素数4〜20の範囲がより好ましく、炭素数4〜16の範囲がさらに好ましい。
【0024】
本発明の潤滑油組成物中に含まれるチオリン酸エステルのアミン塩の量は、特に限定されることないが、潤滑油組成物全体の質量に対して、リン原子含有量として100〜1500質量ppmが好ましく、180〜1200質量ppmがより好ましく、200〜1000質量ppmがさらに好ましい。含有量が上記上限値を超えると、スラッジが発生する可能性があり好ましくない。含有量が上記下限値を下回ると、摩耗が高くなる可能性が高く、好ましくない。2種以上のチオリン酸エステルのアミン塩を併用する場合は合計としてのリン原子含有量が上記範囲を満たすように配合すればよい。
【0025】
本発明の潤滑油組成物は、好ましい第1態様として上記(B1)成分又は(B2)成分のいずれかを有するのがよく、(B1)成分及び(B2)成分を共に有することがより好ましい。
【0026】
(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステル
(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステルとは、(RO)P(=O)(OH)3−aで表される。前記式においてa=1又は2であり、aが異なる値である化合物の混合物として使用することもできる。上記式において、Rは互いに独立に炭素数4〜10のアルキル基である。炭素数4〜10のアルキル基のなかで、好ましくはブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、及びオクチル基であり、分岐を有していてもよい。(B)成分は上記アルキル基を有する酸性リン酸エステルの1種単独でも2種以上の併用であってもよい。Rの炭素数は少ないほど好ましい。特には、炭素数4のアルキル基を有する酸性リン酸エステルが摩擦係数の低減効果により優れるため、好ましい。
【0027】
該酸性リン酸エステルとしては、好ましくは、酸性リン酸(ジ)ブチルエステル、酸性リン酸(ジ)ペンチルエステル、酸性リン酸(ジ)ヘキシルエステル、及び酸性リン酸(ジ)オクチルエステルが挙げられる。より好ましくは、酸性リン酸(ジ)ブチルエステル、又は酸性リン酸(ジ)ヘキシルエステルであり、最も好ましくは酸性リン酸(ジ)ブチルエステルである。
【0028】
本発明の潤滑油組成物中に含まれる該酸性リン酸エステルの量は、特に限定されることないが、潤滑油組成物全体の質量に対して、リン原子含有量として100〜1500質量ppmが好ましく、180〜1200質量ppmがより好ましく、200〜1000質量ppmがさらに好ましい。含有量が上記上限値を超えると、スラッジが発生する可能性があり好ましくない。含有量が上記下限値を下回ると、摩擦が高くなる可能性が高く、省燃費に寄与しない可能性があり、好ましくない。2種以上の酸性リン酸エステルを併用する場合は合計としてのリン原子含有量が上記範囲を満たすように配合すればよい。
【0029】
また、本発明の潤滑油組成物は、(B4) 亜リン酸エステル、(B5) ホスホン酸エステルから選ばれる少なくとも1種からなるリン系極圧剤を含むことが好ましい。(B4)成分又は(B5)成分を含有することにより、潤滑油組成物の摩耗をさらに低減することができる。好ましくは、上記(B1)成分及び(B2)成分から選ばれる少なくとも1種を有し、且つ、上記(B3)成分、及び/又は、下記(B4)成分及び(B5)成分から選ばれる少なくとも1種とを含む潤滑油組成物である。最も好ましくは、上記(B1)成分及び(B2)成分から選ばれる少なくとも1種、上記(B3)成分、及び、下記(B4)成分及び(B5)成分から選ばれる少なくとも1種とを含む潤滑油組成物である。
【0030】
(B4)亜リン酸エステル
(B4)亜リン酸エステルとは、例えば、下記式(1)又は(2)で表される化合物である。
(RO)P(=O)(OH)2−bH (1)
(RO)P (2)
上記式(1)においてb=1又は2であり、かつRは、互いに独立に、炭化水素基である。上記式(2)において、Rは、互いに独立に、炭化水素基である。R及びRの炭素原子数は特に制限されるものでない。
【0031】
上記式(1)において、Rは、好ましくは炭素数4〜30のアルキル基であり、より好ましくは炭素数4〜20のアルキル基、さらに好ましくは炭素数4〜12のアルキル基、最も好ましくは炭素数4〜8のアルキル基であるのがよい。上記式(2)においてRは、好ましくは炭素数4〜30のアルキル基、より好ましくは炭素数4〜20のアルキル基、さらに好ましくは炭素数4〜12のアルキル基であり、最も好ましくは炭素数4〜8のアルキル基である。
【0032】
上記亜リン酸エステルとしては、例えば、亜リン酸トリブチルエステル、亜リン酸ジブチルエステル、亜リン酸モノブチルエステル、亜リン酸トリペンチルエステル、亜リン酸ジペンチルエステル、亜リン酸モノペンチルエステル、亜リン酸トリヘキシルエステル、亜リン酸ジヘキシルエステル、亜リン酸モノヘキシルエステル、亜リン酸トリヘプチルエステル、亜リン酸ジヘプチルエステル、亜リン酸モノヘプチルエステル、亜リン酸トリオクチルエステル、亜リン酸ジオクチルエステル、及び亜リン酸モノオクチルエステルが挙げられる。中でも、亜リン酸トリブチルエステル、亜リン酸トリペンチルエステル、亜リン酸トリヘキシルエステル、亜リン酸トリヘプチルエステル、及び亜リン酸トリオクチルエステルが好ましく用いられる。
【0033】
(B5)ホスホン酸エステル
(B5)ホスホン酸エステルは、下記式で表される。
(RO)(RO)(R10)P(=O) (3)
式(3)において、R及びRは、互いに独立に、水素原子又は一価炭化水素基であり、R及びRの少なくとも一方は一価炭化水素基であり、R10は一価炭化水素基である。
【0034】
上記式(3)において、R及びRは、互いに独立に、水素原子又は好ましくは炭素数1〜30の一価炭化水素基であって、少なくとも一方が炭化水素基である。即ち、R及びRのうちいずれかは好ましくは炭素数1〜30のアルキル基であり、より好ましくは炭素数2〜20のアルキル基であり、炭素数4〜18のアルキル基であることが一層好ましく、炭素数8〜18のアルキル基であることが最も好ましい。
【0035】
上記式(3)においてR10は、好ましくは炭素数1〜30の一価炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数2〜20のアルキル基であり、最も好ましくは炭素数4〜18のアルキル基であり、特には炭素数8又は18のアルキル基である。
【0036】
ホスホン酸エステルとしては、例えば、ブチルホスホン酸ジメチル、ブチルホスホン酸ジエチル、ブチルホスホン酸ジプロピル、ブチルホスホン酸ジブチル、ブチルホスホン酸ジペンチル、ブチルホスホン酸ジヘキシル、ブチルホスホン酸ジヘプチル、ブチルホスホン酸ジオクチル、ヘキシルホスホン酸ジメチル、ヘキシルホスホン酸ジエチル、ヘキシルホスホン酸ジプロピル、ヘキシルホスホン酸ジブチル、ヘキシルホスホン酸ジペンチル、ヘキシルホスホン酸ジヘキシル、ヘキシルホスホン酸ジヘプチル、ヘキシルホスホン酸ジオクチル、オクチルホスホン酸ジメチル、オクチルホスホン酸ジエチル、オクチルホスホン酸ジプロピル、オクチルホスホン酸ジブチル、オクチルホスホン酸ジペンチル、オクチルホスホン酸ジヘキシル、オクチルホスホン酸ジヘプチル、オクチルホスホン酸ジオクチル、デシルホスホン酸ジメチル、デシルホスホン酸ジエチル、デシルホスホン酸ジプロピル、デシルホスホン酸ジブチル、デシルホスホン酸ジヘキシル、デシルホスホン酸ジオクチル、デシルホスホン酸ジデシル、ドデシルホスホン酸ジメチル、ドデシルホスホン酸ジエチル、ドデシルホスホン酸ジプロピル、ドデシルホスホン酸ジブチル、ドデシルホスホン酸ジヘキシル、ドデシルホスホン酸ジオクチル、ドデシルホスホン酸ジデシル、ドデシルホスホン酸ジドデシル、テトラデシルホスホン酸ジメチル、テトラデシルホスホン酸ジエチル、テトラデシルホスホン酸ジプロピル、テトラデシルホスホン酸ジブチル、テトラデシルホスホン酸ジヘキシル、テトラデシルホスホン酸ジオクチル、テトラデシルホスホン酸ジデシル、テトラデシルホスホン酸ジドデシル、テトラデシルホスホン酸ジテトラデシル、ヘキサデシルホスホン酸ジメチル、ヘキサデシルホスホン酸ジエチル、ヘキサデシルホスホン酸ジプロピル、ヘキサデシルホスホン酸ジブチル、ヘキサデシルホスホン酸ジヘキシル、ヘキサデシルホスホン酸ジオクチル、ヘキサデシルホスホン酸ジデシル、ヘキサデシルホスホン酸ジドデシル、ヘキサデシルホスホン酸ジテトラデシル、オクタデシルホスホン酸ジメチル、オクタデシルホスホン酸ジエチル、オクタデシルホスホン酸ジプロピル、オクタデシルホスホン酸ジブチル、オクタデシルホスホン酸ジペンチル、オクタデシルホスホン酸ジヘキシル、オクタデシルホスホン酸ジヘプチル、オクタデシルホスホン酸ジオクチル、オクタデシルホスホン酸ジオクタデシルなどが挙げられる。
【0037】
(C)硫黄系極圧剤
本発明の潤滑油組成物は硫黄系極圧剤を含有する。硫黄系極圧剤は耐焼付性を付与し、ギア油用の潤滑油組成物として好適に機能することができる。(C)成分は公知の硫黄系極圧剤から選択されることができる。好ましくは、硫化オレフィン、硫化油脂、硫化エステル、ポリサルファイド及びチアジアゾールから選ばれる少なくとも1種であり、特には硫化オレフィン、硫化油脂、硫化エステルが好ましい。尚、本発明において(C)成分はリンを有する極圧剤を包含しない。
【0038】
硫化オレフィン及びポリサルファイドは下記一般式(4)で表される。なお、後述するように、硫化オレフィンはオレフィン類を硫化して得られるものであり、ポリサルファイドはオレフィン類以外の炭化水素原料を硫化して得られる。
11−S−(R12−S−)−R13 (4)
【0039】
上記式(4)中、R11及びR13は互いに独立に、一価の炭化水素基であり、例えば炭素数2〜20の、直鎖構造または分岐鎖を有する、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基、及び、炭素数2〜26の芳香族炭化水素基等を挙げることができる。より詳細には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、及びヘキシルフェニル基などがある。
【0040】
上記式(4)中、R12は、炭素数2〜20の、直鎖構造または分岐鎖を有する、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基、及び炭素数6〜26の芳香族炭化水素基等を挙げることができる。より詳細には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、及びフェニレン基などが挙げられる。
【0041】
上記式(4)中、xは互いに独立に、1以上の整数であり、好ましくは1〜8の整数である。xが小さいと極圧性が小さくなり、xが大きすぎると熱酸化安定性が低下する傾向にある。極圧性及び熱酸化安定性を共に得るためには、括弧内に示される単位におけるxが1〜6の整数であるのが好ましく、より好ましくは2〜4の整数であり、特に好ましくは2または3である。
【0042】
硫化オレフィンとしては、例えば、ポリイソブチレン及びテルペン類などのオレフィン類を、硫黄その他の硫化剤で硫化して得られるものが挙げられる。
【0043】
ポリサルファイド化合物としては、例えば、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジ−tert−ブチルポリサルファイド、及びジ−tert−ベンジルポリサルファイドなどが挙げられる。
【0044】
硫化油脂は、油脂と硫黄との反応生成物であり、油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ油、ナタネ油などの動植物油脂を使用し、これを硫化反応して得られるものである。この反応生成物は、単一のものではなく、種々の物質の混合物であり、化学構造そのものは明確でない。
【0045】
硫化エステルは、上記油脂と各種アルコールとの反応により得られる脂肪酸エステルを硫化することにより得られるものである。硫化油脂と同様、化学構造そのものは明確でない。
【0046】
チアジアゾールは含窒素硫黄複素環化合物であり特に構造は限定されない。含窒素複素環系化合物は高吸着性を有し、少量でも高い耐焼付き性向上効果を得られるため好ましい。例えば、下記一般式(5)で示される1,3,4−チアジアゾール化合物、下記一般式(6)で示される1,2,4−チアジアゾール化合物、及び一般式(7)で示される1,4,5−チアジアゾール化合物が挙げられる。

【化1】
上記式(5)〜(7)中、R〜R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、a、b、c、d、e及びfはそれぞれ0〜8の整数である。
【0047】
炭素数1〜30の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、アルキルシクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、及びアリールアルキル基を挙げることができる。
【0048】
該チアジアゾールとしては、例えば、2−アミノ−5−メチル−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジメチル−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジエチル−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、3,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,2,4−チアジアゾール、3,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,2,4−チアジアゾール、3,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,2,4−チアジアゾール、3,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチルジチオ)−1,2,4−チアジアゾール、4,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,2,3−チアジアゾール、4,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,2,3−チアジアゾール、4,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,2,3−チアジアゾール、4,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチルジチオ)−1,2,3−チアジアゾール及びこれらの混合物などが挙げられる。中でも2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールが好ましい。
【0049】
上記硫黄系極圧剤の活性硫黄量は、特に限定されることはないが、活性硫黄を該極圧剤の質量に対して30質量%以下で有すること、好ましくは15質量%以下で有すること、より好ましくは13質量%以下で有することを特徴とする。活性硫黄量が上記上限値超であると、金属腐食を起こすだけでなく、摩耗の発生を抑制することができなくなる。なお、活性硫黄量の下限も特に限定されることはないが、極圧性確保のためには、極圧剤の質量に対して0.5質量%以上であることが好ましく、さらに好ましくは1質量%以上であり、一層好ましくは3質量%以上であるのがよい。
【0050】
ここで、活性硫黄量とはASTM D1662に規定される方法により測定されるものである。ASTM D1662に基づく活性硫黄量は、より詳細には以下の手順により測定することができる。
1.200ml用のビーカーに硫黄系添加剤(活性硫黄系極圧剤)50gと銅粉5gを入れ、スターラで攪拌しながら温度を150℃まで上げる。
2.150℃に達したら、更に銅粉を5g加え、30分間攪拌する。
3.攪拌終了後、ASTM D130準拠の銅板をビーカーへ入れて浸漬させる。このとき、銅板に変色が見られたら、さらに銅粉を5g加えて30分間攪拌する(この操作を変色が認められなくなるまで続ける)。
4.銅板変色が認められなくなったら、ろ過により硫黄系添加剤中の銅粉を除去し、添加剤に含まれる硫黄量を測定する。
活性硫黄量は以下のように算出される。
活性硫黄量(質量%)=銅粉と反応前の硫黄量(質量%)−銅粉と反応後の硫黄量(質量%)
【0051】
本発明の潤滑油組成物において上記硫黄系極圧剤の含有量は限定されることはないが、潤滑油組成物全体の質量に対して好ましくは0.1質量%〜15質量%、より好ましくは0.2質量%〜12質量%、さらに好ましくは0.3質量%〜10質量%である。含有量が上記上限値を超えると摩耗発生は抑制できるがスラッジが発生するようになり、場合により金属腐食を発生させることがあるため好ましくない。
【0052】
本発明の潤滑油組成物において、硫黄含有量は限定されることはないが、潤滑油組成物全体の質量に対して好ましくは0.3〜5質量%、より好ましくは0.4〜4質量%、さらに好ましくは0.5〜3質量%である。含有量が上記上限値を超えると摩耗発生は抑制できるがスラッジが発生するようになり、場合により金属腐食を発生させることがあるため好ましくない。
【0053】
(D)無灰分散剤
本発明の潤滑油組成物はホウ素含有量が組成物中に50ppm未満、好ましくは40ppm以下、より好ましくは20ppm以下、又はホウ素を含まないものである。これにより後述する高分子摩擦調整剤を配合しても潤滑油組成物はゲル化することなく、低粘度を有し且つ低摩擦を有する潤滑油組成物を提供できる。従って、本発明において無灰分散剤は、ホウ素を有しないか、ホウ素を、ホウ素含有量0.3質量%未満、好ましくは0.1質量%以下で有するのがよい。特に好ましくは、潤滑油組成物はホウ素を含まないのがよく、従ってホウ素を有さない無灰分散剤が好ましい。
【0054】
無灰分散剤は、ホウ素を有しない、又は、ホウ素を0.3質量%以下有すれば特に制限されるものでなく、従来公知のものを使用すればよい。例えば、炭素数40〜400の、直鎖構造又は分枝構造を有するアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有する含窒素化合物又はその誘導体、あるいはアルケニルコハク酸イミドの変性品等が挙げられる。無灰分散剤は1種類を単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。また、ホウ素化無灰分散剤を使用する場合は、上記したような無灰分散剤をホウ素化したものであればよい。ホウ素化は一般に、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することにより行われる。
【0055】
上記アルキル基又はアルケニル基の炭素数は、好ましくは40〜400であり、より好ましくは60〜350である。アルキル基及びアルケニル基の炭素数が前記下限値未満であると、化合物の潤滑油基油に対する溶解性が低下する傾向にある。また、アルキル基及びアルケニル基の炭素数が上記上限値を超えると、潤滑油組成物の低温流動性が悪化する傾向にある。上記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖構造を有していても分枝構造を有していてもよい。好ましい態様としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマー、エチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基又は分枝状アルケニル基等が挙げられる。
【0056】
コハク酸イミドには、ポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した、いわゆるモノタイプのコハク酸イミドと、ポリアミンの両端に無水コハク酸が付加した、いわゆるビスタイプのコハク酸イミドとがある。本発明の潤滑油組成物は、モノタイプ及びビスタイプのうちいずれか一方を含有してもよいし、あるいは双方を含有してもよい。
【0057】
例えば、ホウ素化コハク酸イミドの製造方法としては、特公昭42−8013号公報及び同42−8014号公報、特開昭51−52381号公報、及び特開昭51−130408号公報等に開示されている方法等が挙げられる。より詳細には、アルコール類やヘキサン、キシレン等の有機溶媒、軽質潤滑油基油等にポリアミンとポリアルケニルコハク酸(無水物)にホウ酸、ホウ酸エステル、又はホウ酸塩等のホウ素化合物を混合し、適当な条件で加熱処理することにより得ることができる。この様にして得られるホウ素化コハク酸イミドに含まれるホウ素含有量は通常0.1〜4質量%とすることができる。特に、アルケニルコハク酸イミド化合物のホウ素変性化合物(ホウ素化コハク酸イミド)は耐熱性、酸化防止性及び摩耗防止性に優れるため好ましい。
【0058】
ホウ素化無灰分散剤中に含まれるホウ素含有量は、全く有しないか、0.3質量%以下である限り、特に制限はない。ホウ素化無灰分散剤として好ましくはホウ素化コハク酸イミドであり、特にはホウ素化ビスコハク酸イミドが好ましい。ホウ素化無灰分散剤は、ホウ素/窒素質量比(B/N比)は特に制限されないが、0.1以上、好ましくは0.2以上を有するものであり、好ましくは0.5未満、より好ましくは0.4以下を有するものが好ましい。
なお、2種類以上の無灰分散剤を使用する場合は、無灰分散剤全量中に有するホウ素含有量が0.3質量%以下であればよく、たとえば、ホウ素を0.5質量%有する無灰分散剤と、ホウ素を有しない無灰分散剤とを半量ずつ混合した場合は、無灰分散剤中のホウ素含有量が0.25質量%となるので、(D)成分の要件を満たす。
【0059】
(D)成分は、潤滑油組成物中に0.1〜3質量%有することが好ましく、0.1〜2質量%有することがさらに好ましく、0.2〜1質量%有することが最も好ましい。
【0060】
(E)有機高分子摩擦調整剤
本発明の潤滑油組成物は特定構造の有機高分子摩擦調整剤を含有することを特徴とする。有機高分子摩擦調整剤とは、下記(E1)成分に由来する単位と、下記(E2)成分に由来する単位とを有し、重量平均分子量5,000〜100,000であって、下記(E1)成分に由来する繰り返し単位及び下記(E2)成分に由来する繰り返し単位を、(E1):(E2)=95:5〜60:40の質量比で有する共重合体である。
(E1) 炭素数1〜30のアルキル基を有する、アルキル(メタ)アクリレート
(E2) 下記式(8)又は(9)で表されるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート
CH=C(A)−COOR−OH (8)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RO]−H (9)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜8のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、nは1〜25の整数である)
該共重合体は摩擦調整剤として機能する。詳細には、上記(E1)アルキル(メタ)アクリレートに由来する単位(油溶性骨格)と、上記(E2)ヒドロキシル基含有アルキル(メタ)アクリレートに由来する単位(極性基を有する骨格)とを有する共重合体を含むことにより、摩擦を低減でき、且つ、油膜を維持して疲労寿命を向上することができる。極性基は吸着基として機能するため、ヒドロキシル基を有する骨格(E2)を、(E1):(E2)=95:5〜50:50の質量比で有することにより、摩擦を効果的に低減することができる。好ましくは(E1):(E2)=90:10〜50:50であり、より好ましくは(E1):(E2)=80:20〜50:50である。また、共重合体の重量平均分子量は5,000〜100,000であり、5,000〜90,000が好ましく、10,000〜90,000がより好ましい。重量平均分子量が大きいほど、摩擦低減効果が大きくなるため好ましいが、上記上限超えでは潤滑油組成物に溶解せずに沈殿してしまうため好ましくない。重量平均分子量の測定方法は後述する。
【0061】
(E1)成分は、炭素数1〜30のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートである。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、へプチルデシル(メタ)アクリレート、及びオクタデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0062】
上記アルキル(メタ)アクリレートは1種類単独でも2種類以上の併用であってもよい。(E1)成分として好ましくは、(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとを、(E1−1)成分:(E1−2)成分(質量比)=20:80〜0:100で組合せるのがよい。上記(E1−1)成分及び(E1−2)成分を含むことにより、潤滑油基油と接触する金属部材との間の摩擦をより低減させることができる。特には長鎖アルキル基を有することにより、摩擦をより低減することができるため、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを必須に含有することが好ましい。
【0063】
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、及びヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらも1種類単独でも2種類以上の併用であってもよい。
【0064】
(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、好ましくは炭素数13〜28の、さらに好ましくは炭素数15〜28、最も好ましくは炭素数17〜26のアルキル(メタ)アクリレートであるのがよい。例えば、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキシルデシル(メタ)アクリレート、へプチルデシル(メタ)アクリレート、及びオクタデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0065】
(E2)成分は、上述した通り、末端に水酸基を有し、及び、炭素数1〜30のアルキレン鎖を有する、下記(8)又は(9)で表される(メタ)アクリレートである。
CH=C(A)−COOR−OH (8)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RO]−H (9)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜8のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、nは1〜25の整数である)
【0066】
一般式(8)で表される(メタ)アクリレートとしては、好ましくは炭素数2〜20の、より好ましくは炭素数2〜10のアルキレン鎖を有する、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、及び3−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0067】
上記一般式(9)で表される(メタ)アクリレートは、上記一般式(8)で表されるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとラクトンを開環付加反応させて得られる。原料のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは上記の通りである。例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートにラクトン類を加熱反応させる。ラクトンは公知のものが使用でき、特に限定されない。例えば、α−アセトラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、及びε−カプロラクトンが挙げられる。開環付加反応は公知の条件に従い行えばよい。例えば、反応温度は80〜150℃が好ましく、さらには100℃〜140℃が好ましい。反応時間は2〜24時間が好ましく、さらには3〜10時間が好ましい。開環付加反応は、触媒下で行われることが好ましく、テトラプロピルチタネート、オクタン酸第一スズ等を使用することができる。反応生成物量に対して触媒を0.01〜5質量%添加することが好ましい。反応終了後、触媒は吸着剤を用いて吸着・ろ過し、除去する方法、中和して触媒を不活性化する方法等によって処理することができる。
【0068】
一般式(9)の構造を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシポリアセトラクトンモノ(メタ)アクリレート(α−アセトラクトンを1〜25モル付加)、ヒドロキシポリプロピオラクトンモノ(メタ)アクリレート(β−プロピオラクトンを1〜25モル付加)、ヒドロキシポリブチロラクトンモノ(メタ)アクリレート(γ−ブチロラクトンを1〜25モル付加)、ヒドロキシポリバレロラクトンモノ(メタ)アクリレート(δ−バレロラクトンを1〜25モル付加)、ヒドロキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(ε−カプロラクトンを1〜25モル付加)である。このうち、ヒドロキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(ε−カプロラクトンを1〜25モル付加)が好ましく、ヒドロキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(ε−カプロラクトンを1〜20モル付加)がより好ましい。特には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートに上記ラクトンを1〜20モル付加して得られる(メタ)アクリレートが好ましい。
【0069】
(E)成分は、上記(E1)成分及び(E2)成分由来の繰り返し単位に併せて、さらに(E3)下記(10)又は(11)で表されるアミノ基含有(メタ)アクリレートに由来する単位をさらに有するのが好ましい。該アミノ基も吸着基として機能する。
CH=C(A)−COOR−N(B)(B) (10)
CH=C(A)−COOR−O−[C(=O)−RNH]−H (11)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜30のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜10のアルキレン基であり、A及びAは各々メチル基又は水素原子であり、B及びBは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、nは1〜25の整数である)
【0070】
一般式(10)で表される(メタ)アクリレートとしては、好ましくは炭素数1〜28の、より好ましくは炭素数1〜20の、さらに好ましくは炭素数1〜18のアルキレン鎖を有するアミノアルキル(メタ)アクリレートがよい。該アミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、アミノブチル(メタ)アクリレート、アミノイソブチル(メタ)アクリレート、アミノペンチル(メタ)アクリレート、及びアミノヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられ、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0071】
一般式(11)で表される(メタ)アクリレートは、上述した一般式(8)で表されるヒドロキシ(メタ)アクリレートに、ラクタムを開環反応させたものである。ラクタムは公知のものが使用でき、特に限定されない。たとえば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを原料としてこれにラクタムを加熱反応させる。開環付加反応は公知の条件に従い行えばよい。例えば、反応温度は80〜150℃が好ましく、さらには100℃〜140℃が好ましい。反応時間は2〜24時間が好ましく、さらには3〜10時間が好ましい。開環付加反応は、触媒下で行われることが好ましく、テトラプロピルチタネート、オクタン酸第一スズ等を使用することができる。反応生成物量に対して触媒を0.01〜5質量%添加することが好ましい。反応終了後、触媒は吸着剤を用いて吸着・ろ過し、除去する方法、中和して触媒を不活性化する方法等によって処理することができる。
【0072】
一般式(11)で表される(メタ)アクリレートとしては、例えば、アミノポリプロピオラクタムモノ(メタ)アクリレート(β−プロピオラクタムを1〜100モル付加)、アミノポリブチロラクタムモノ(メタ)アクリレート(γ−ブチロラクタムを1〜100モル付加)、アミノポリバレロラクタムモノ(メタ)アクリレート(δ−バレロラクタムを1〜100モル付加)、及びアミノポリカプロラクタムモノ(メタ)アクリレート(ε−カプロラクタムを1〜100モル付加)が挙げられる。特には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートに上記ラクタムを1〜100モル付加して得られる(メタ)アクリレートが好ましい。
【0073】
上記(E3)成分由来の構成単位を有する場合の(E)前記共重合体における各構成単位の配合比率は特に制限されるものでないが、(E1)成分由来の繰り返し単位、(E2)成分由来の繰り返し単位、及び(E3)成分由来の繰り返し単位を、(E1):(E2):(E3)=90〜50:5〜45:5〜20の質量比(3つの比の合計は100である)であるのがよく、より好ましくは(E1):(E2):(E3)=85〜50:10〜40:5〜20の質量比(3つの比の合計は100である)で有するのがよい。
【0074】
上記(E1)、(E2)及び(E3)成分の共重合は従来公知の方法に従えばよい。例えば、乳化重合、懸濁重合、溶液重合等が挙げられるが、溶液重合が好ましい。溶液重合の場合、重合が終了した系に更に溶媒を加えて製品化してもよく、溶媒の一部あるいは全部を除去して製品化してもよい。溶液重合の具体的な方法としては、例えば、溶媒にモノマー(E1)、モノマー(E2)及びモノマー(E3)を全体のモノマー分が5〜80質量%になるように反応器に仕込んだ後、80〜120℃程度に昇温し、モノマー全量に対して0.1〜10モル%の量の開始剤を一括あるいは分割して添加し、1〜20時間ほど攪拌して反応させればよい。
【0075】
溶液重合に使用する溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;メトキシブタノール、エトキシブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油あるいはこれらを水素化精製、溶剤脱れき、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水添脱ろう、接触脱ろう、水素化分解、アルカリ蒸留、硫酸洗浄、白土処理等の精製した精製鉱油等の鉱物油;ポリ−α−オレフィン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニルエーテル、アルキル置換ジフェニルエーテル、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ヒンダードエステル、モノエステル、GTL(Gas to Liquids)等の合成油及びこれらの混合物が挙げられる。
【0076】
溶液重合に使用する開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス−(N,N−ジメチレンイソブチルアミジン)二塩酸塩、1,1’−アゾビス(シクロヘキシル−1−カルボニトリル)等のアゾ系開始剤、過酸化水素及び過酸化ベンゾイル、t−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、過安息香酸等の有機過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素−Fe2+等のレドックス開始剤、その他既存のラジカル開始剤を使用してもよい。なお、本発明の潤滑油用極圧剤は特定の分子量でなければならないが、合成時における分子量の制御は公知の方法で制御すればよく、例えば、反応温度、開始剤の量、モノマーの仕込み方法、溶剤の種類、連鎖移動剤の使用等が挙げられる。
【0077】
上述した通り、(E)共重合体の重量平均分子量は5,000〜100,000であり、5,000〜90,000が好ましく、10,000〜90,000がより好ましい。尚、本発明において共重合体の重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、以下の条件で測定し、ポリスチレン換算により得られる。
装置:「HLC−802A」[東ソー(株)製]
カラム :「TSK gel GMH6」[東ソー(株)製]2本
測定温度 :40℃
試料溶液 :0.5重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:200μl
検出装置 :屈折率検出器
基準物質 :標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
【0078】
潤滑油組成物中における(E)成分の量は、潤滑油組成物の全質量に対し0.01〜30質量%であるのが好ましく、0.2〜25質量%であることがより好ましく、0.5〜15質量%であることがさらに好ましく、特には0.8〜5質量%であるのがよい。上記下限値よりも少ない場合には、初期の摩擦係数が高くなるおそれがある。上記上限値より多い場合には、動粘度が高くなりすぎて省燃費性を損なうおそれがある。
【0079】
(F)モリブデンを有する摩擦調整剤
本発明の潤滑油組成物においては、さらに(F)モリブデンを有する摩擦調整剤を有することが好ましい。(F)モリブデンを有する摩擦調整剤は従来公知の化合物であればよく、特に制限されない。例えば、モリブデンジチオホスフェート(MoDTP)およびモリブデンジチオカーバメート(MoDTC)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ウ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(チオ)キサンテート、チアジアゾール、メルカプトチアジアゾール、チオカーボネート、テトラハイドロカルビルチウラムジスルフィド、ビス(ジ(チオ)ハイドロカルビルジチオホスホネート)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、モリブデンジチオホスフェート(MoDTP)およびモリブデンジチオカーバメート(MoDTC)等の有機モリブデン化合物が好ましい。
【0080】
モリブデンジチオカーバメート(MoDTC)は下記式[I]で表される化合物であり、モリブデンジチオホスフェート(MoDTP)は下記[II]で表される化合物である。
【0081】
【化2】

【化3】
【0082】
上記一般式[I]および[II]において、R〜Rは、互いに同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜30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1〜30の直鎖状または分岐状アルキル基;炭素数2〜30のアルケニル基;炭素数4〜30のシクロアルキル基;炭素数6〜30のアリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基等を挙げることができる。ア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、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基およびオクタデシル基等、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は酸素原子または硫黄原子であり、YおよびYは酸素原子または硫黄原子である。
【0083】
(F)成分として、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−アミン錯体、モリブデン−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。
【0084】
さらに本発明におけるモリブデンを有する摩擦調整剤(F)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。
【0085】
潤滑油組成物中における(F)成分の量は、モリブデン原子の量として100ppm〜1500ppmであるのが好ましく、より好ましくは200ppm〜1400ppmであり、最も好ましくは250ppm〜1300ppmである。上記下限値よりも少ない場合には、長期摩擦特性が高くなることがある。上記上限値より多い場合には、デポジットが発生して清浄性に劣ることがある。
【0086】
なお、本発明においては、低摩擦化を実現させるために、(B)成分として、(B3)アルキル基を1つ又は2つ有し、該アルキル基がいずれも炭素数4〜10を有する、酸性リン酸エステル及び、(B4)亜リン酸エステル、(B5)ホスホン酸エステルから選ばれる少なくとも1種を含み、さらに(F)成分として、モリブデンジチオホスフェート(MoDTP)およびモリブデンジチオカーバメート(MoDTC)から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
これにより、摩耗特性、耐スコーリング性に加え、低摩擦化を実現させることができ、さらなる省燃費化に寄与することが可能となる。
【0087】
その他の添加剤
本発明の潤滑油組成物は、上記(A)〜(F)成分に加えて、その他の公知の添加剤を含有することができる。例えば、前記(E)及び(F)成分以外の摩擦調整剤、摩耗防止剤、金属清浄剤、上記(B)成分以外の極圧剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、消泡剤、流動点降下剤、抗乳化剤、及び、防錆剤を挙げることができる。これらの添加剤は1種単独でも、2種以上の併用であってもよい。
【0088】
(E)及び(F)成分に該当しない摩擦調整剤としては、例えばエステル、アミン、アミド、及び硫化エステルなどが挙げられる。上記摩擦調整剤を使用する場合は、通常、潤滑油組成物中に0.01〜3質量%で配合される。
【0089】
摩耗防止剤としては、従来公知のものを使用することができる。中でも、リンを有する摩耗防止剤が好ましく、特には下記式で示されるジチオリン酸亜鉛(ZnDTP(ZDDPともいう))が好ましい。
【0090】
【化4】
【0091】
上記式において、R及びRは、各々、互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子または炭素数1〜26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1〜26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2〜26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のアリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基;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。R及びRは、好ましくは炭素数2〜12の、第1級または第2級アルキル基、炭素数8〜18のシクロアルキル基、炭素数8〜18のアルキルアリール基であり、各々、互いに同一であっても異なっていてもよい。特にはジアルキルジチオリン酸亜鉛が好ましく、第1級アルキル基は、炭素数3〜12を有することが好ましく、より好ましくは炭素数4〜10である。第2級アルキル基は、炭素数3〜12を有することが好ましく、より好ましくは炭素数3〜10である。上記ジチオリン酸亜鉛は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。また、ジチオカルバミン酸亜鉛(ZnDTC)を組合せて使用してもよい。
【0092】
摩耗防止剤を使用する場合は、潤滑油組成物中に、通常0.1〜5.0質量%で、好ましくは0.2〜3.0質量%で配合される。
【0093】
金属清浄剤としては、公知のものが使用できる。たとえば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を有する清浄剤を使用することができる。アルカリ金属又はアルカリ土類金属としては、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、及びバリウムを使用することが好ましい。
【0094】
金属清浄剤としては、例えば、ナトリウムサリシレート、ナトリウムスルホネート、ナトリウムフェネート、ナトリウムカルボキシレート、カルシウムサリシレート、カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート、カルシウムカルボキシレート、マグネシウムサリシレート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムフェネート、及びマグネシウムカルボキシレートが挙げられる。これらのうち、カルシウムサリシレート、カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート、カルシウムカルボキシレート、マグネシウムサリシレート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムフェネート、及びマグネシウムカルボキシレートが好ましく、カルシウムサリシレート、カルシウムスルホネート、マグネシウムサリシレート、及びマグネシウムスルホネートがより好ましい。これら金属清浄剤は、1種単独であっても、2種以上の併用であってもよい。2種以上を併用する場合は、同一の種類(たとえば、カルシウムサリシレート)で塩基価が異なるものを使用することもできる。また、併用する場合は、カルシウムサリシレート、カルシウムスルホネートから選ばれる1種と、マグネシウムサリシレート、マグネシウムスルホネートから選ばれる1種とを混合するように、カルシウム清浄剤とマグネシウム清浄剤との併用であってもよい。
【0095】
上記金属清浄剤の塩基価は、5〜450mg/KOH・gが好ましく、70〜400mg/KOH・gがより好ましく、100〜400mg/KOH・gが最も好ましい。
【0096】
金属不活性化剤は、公知の物を使用することができる。たとえば、ベンゾトリアゾール、1,3,4−チオジアゾリル−2,5−ビスジアルキルジチオカーバメートなどが挙げられる。金属不活性化剤は、特に限定されないが、潤滑油組成物中に0.01〜5質量%で配合されることが好ましい。
【0097】
粘度指数向上剤は、公知の物を使用することができる。粘度指数向上剤として、例えば、ポリメタアクリレート、分散型ポリメタアクリレート、オレフィンコポリマー(ポリイソブチレン、エチレン−プロピレン共重合体)、分散型オレフィンコポリマー、ポリアルキルスチレン、スチレン−ブタジエン水添共重合体、スチレン−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ィンマクロマー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)ア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。
【0098】
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。低粘度化に図る必要がない場合には、特に限定されないが、0.001〜20質量%添加することが好ましく、0.1〜20質量%添加することがより好ましく、1〜15質量%添加することが好ましい。ただし、低粘度化を図る場合には、添加しないことが好ましく、添加する場合であっても潤滑油組成物中に0.001〜1質量%とすることが好ましく、0.001〜0.5質量とすることがより好ましい。
【0099】
消泡剤としては、例えば、25℃における動粘度が1000〜10万mm/sのシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレートとo−ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。消泡剤の含有量は、限定されることはないが、潤滑油組成物中に0.001〜1質量%で配合される。
【0100】
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。流動点降下剤の含有量は、限定されることはないが、潤滑油組成物中に0.01〜3質量%で配合されることが好ましい。
【0101】
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、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。抗乳化剤の含有量は、限定されることはないが、潤滑油組成物中に0.01〜5質量%で配合されることが好ましい。
【0102】
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、多価アルコールエステル等が挙げられる。防錆剤の含有量は、限定されることはないが、潤滑油組成物中に0.01〜5質量%で配合されることが好ましい。
【0103】
潤滑油組成物
潤滑油組成物の動粘度は省燃費性を確保するため、100℃の動粘度が2〜10mm/sであり、2〜8mm/sであることが好ましく、3〜8mm/sであることが好ましい。
潤滑油組成物中の硫黄含有量は、限定的ではないが、0.3〜5質量%が好ましく、0.4〜4質量%がより好ましく、0.5〜3質量%がさらに好ましい。
潤滑油組成物中のリン含有量は、限定的ではないが、200〜2000ppmが好ましく、200〜1900質量ppmがより好ましく、300〜1700質量ppmがさらに好ましい。
潤滑油組成物中のモリブデン含有量は、限定的ではないが、100〜1500ppmが好ましく、100〜1200質量ppmがより好ましく、250〜1000質量ppmが最も好ましい。
【0104】
本発明の潤滑油組成物は、特に限定されることはないが、自動車用潤滑油、特にハイブリッド自動車用潤滑油として好適に使用することができる。
また、本発明の潤滑油組成物は、特に、変速機油用潤滑油、ギヤ油用潤滑油として好適に使用することができる。
【実施例】
【0105】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例及び比較例の潤滑油組成物を構成する各成分は以下の通りである。
(A)潤滑油基油
(A1)GTL基油(以下、「GTL−4」と記載することがある。)
(100℃の動粘度=4.2mm/s、粘度指数=122、%Cp=100%、%Cn=0%)
(A2)GTL基油(以下、「GTL−8」と記載することがある。)
(100℃の動粘度=8.0mm/s、粘度指数=124、%Cp=100%、%Cn=0%)
(B)リン系極圧剤
(B1)リン酸エステルアミン塩(炭素数8〜12のアルキル基を有するものの混合物)
(B2)チオリン酸エステルアミン塩(炭素数8〜12のアルキル基を有するものの混合物)
(B3)炭素数4のアルキル基を有する酸性リン酸エステル
(B4)炭素数4のアルキル基を有する亜リン酸エステル
(B5)炭素数18のアルキル基を有するホスホン酸エステル
(C)硫黄系極圧剤
(C1)硫化オレフィン(活性硫黄量;11質量%)
(C2)硫化エステル (活性硫黄量;1.4質量%)
(C3)硫化油脂 (活性硫黄量;4.1質量%)
(D)無灰分散剤
(D1)ポリイソブテニルコハク酸イミド(ビスイミドタイプ、ポリブテニル基の分子量:1,400、窒素2.0質量%、ホウ素0.0質量%)
(D2)ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸イミド(ビスイミドタイプ、ポリブテニル基の分子量:2,000、窒素1.7質量%、ホウ素1.9質量%)
(D3)ホウ素変性ポリイソブテニルコハク酸イミド(ビスイミドタイプ、ポリブテニル基の分子量:3,000、窒素2.0質量%、ホウ素1.3質量%)
【0106】
(E)有機高分子系摩擦調整剤
下記摩擦調整剤1〜6において、ヒドロキシル基含有アクリレートは、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)に、カプロラクトンを5モル付加したものである。ヒドロキシル基含有メタクリレートは、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)に、カプロラクトンを10モル付加したものである。アミノ基含有メタクリレートは、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートである。
摩擦調整剤1(E−1)
(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E2)ヒドロキシル基含有アクリレートに由来する単位、及び(E3)アミノ基含有メタアクリレートに由来する単位を、質量比52:38:10で有する共重合体(重量平均分子量80,000)
摩擦調整剤2(E−2)
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、及び(E2)ヒドロキシル基含有アクリレートに由来する単位を、質量比10:52:38で有する共重合体(重量平均分子量80,000)
摩擦調整剤3(E−3)
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、及び(E2)ヒドロキシル基含有メタクリレートに由来する単位を、質量比10:52:38で有する共重合体(重量平均分子量80,000)
摩擦調整剤4(E−4)
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、及び(E2)ヒドロキシル基含有メタクリレートに由来する単位を、質量比10:52:38で有する共重合体(重量平均分子量50,000)
摩擦調整剤5(E−5)
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E2)ヒドロキシル基含有メタクリレートに由来する単位、及び(E3)アミノ基含有メタアクリレートに由来する単位を、質量比10:50:30:10で有する共重合体(重量平均分子量80,000)
摩擦調整剤6(E−6)
(E1−1)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、(E1−2)炭素数9〜30のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する単位、及び(E2)ヒドロキシル基含有アクリレートに由来する単位を、質量比10:52:38で有する共重合体(重量平均分子量125,000)
【0107】
(F)モリブデン摩擦調整剤
(F1)モリブデンジチオカーバメート (MoDTC、モリブデン含有量10質量%)
(F2)モリブデンジチオホスフェート (MoDTP、モリブデン含有量 9質量%)
(G)その他の添加剤
オレイン酸アミド、流動点降下剤
【0108】
[実施例1〜14及び比較例1〜3]
上記した各成分を表1、表3、又は表5記載の組成及び量で配合して潤滑油組成物を調整した。配合量は、潤滑油組成物全量(100質量部)に対する質量部であるが、カッコ内で表記したものは各元素量(ppm)である。これらの潤滑油組成物について下記の試験を行った。結果を表2、表4、及び表7に示す。尚、参考例1及び2は、100℃での動粘度11.4mm/sを有する、従来のホウ素含有潤滑油組成物である。該組成物についても同じ試験を行った。
(1)40℃と100℃における動粘度(KV40、KV100)
ASTM D445に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283に準拠して測定した。
(3)摩擦係数:
プレート試験片(材質:AISI 52100 steel)からなるPCS Instruments社製標準試験片と、相手となる直径0.75インチのボール試験片(材質:AISI 52100 steel)からなるPCS Instruments社製標準試験片を用いて、各潤滑油組成物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37N、すべり率50%、油温100℃一定)として、ボールオンディスク摩擦試験を行い、試験開始直後のすべり速度0.05〜0.2m/sでの平均摩擦係数を本試験における摩擦係数とした。摩擦係数が0.07以下のものを合格とした。
(4)貯蔵安定性
JIS K 2503のI形目盛試験管に規定する形状・寸法のガラス管に100ml試料油を入れ、60℃で連続運転が可能な電熱式恒温空気浴に試験管を入れて60℃で1カ月間保管した。その後試験管に析出物や沈殿の有無を確認した。

(5)摩耗痕径
ASTM D4172で規定される四球摩耗試験機を用い、油温40℃、荷重40kgf、回転数:100rpm、時間60分の条件で試験を行い、試験終了後の摩耗痕径を測定した。摩耗痕径は0.40mm以下であれば良好である。
(6)スコーリング性評価
ASTM D4172で規定される四球摩耗試験機を用い、以下の条件で試験を行い、焼付きが発生した時の回転数を記録した。油温:室温、荷重:100kgf、回転数:30秒ごとに100rpmずつ増加。回転数(rpm)が1000以上となった場合を合格とした。
【0109】
【表1】
【0110】
【表2】
【0111】
【表3】
【0112】
【表4】
【0113】
【表5】
【0114】
【表6】
【0115】
【表7】
【0116】
上記表7に示す通り、参考例に示す従来のホウ素含有潤滑油組成物の粘度を下げると、比較例3に示す通り摩擦係数が大きくなってしまう。また、該比較例3の潤滑油組成物に、高分子摩擦調整剤としてヒドロキシル基含有アクリレートに由来する単位を有する共重合体を配合すると、潤滑油組成物はゲル化してしまい、動粘度等の測定ができない(比較例1)。さらに潤滑油組成物中のホウ素含有量を60ppmにまで低減させても状況に変化はない(比較例4)。これに対し表1〜4に示す通り、潤滑油組成物中のホウ素含有量が50ppm未満、特にはホウ素を含まない潤滑油組成物にヒドロキシル基含有アクリレートに由来する単位を有する共重合体を配合することにより、潤滑油組成物はゲル化せず、低粘度を有し、且つ、従来の粘度を有する潤滑油組成物(参考例)と同程度の低摩擦を有することができる(実施例1〜3、7〜10)。
また、共重合体の重量平均分子量は大きい方が摩擦をより低減することができるが、表7の比較例2に示すように、共重合体の重量平均分子量が大きすぎると潤滑油組成物に溶解せず、経時で沈殿を生じてしまう。一方、本発明の潤滑油組成物は、経時で沈殿を生じることなく、保存安定性に優れる。
【0117】
更には、本発明の潤滑油組成物は、表1〜4の実施例4〜6、及び実施例11〜14に示すように、特定のリン系極圧剤(B3)〜(B5)をさらに配合することにより、低粘度、保存安定性、及び低摩擦を有し、且つ、耐摩耗性及び耐スコーリング性を更に向上することができる。