(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】P2022184120
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】潤滑油用添加剤組成物及び潤滑油組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 169/00 20060101AFI20221206BHJP
C10M 155/04 20060101ALI20221206BHJP
C10M 129/04 20060101ALI20221206BHJP
C10M 133/16 20060101ALN20221206BHJP
C10N 30/06 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/04 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/06 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/25 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/08 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/12 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/02 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/30 20060101ALN20221206BHJP
C10N 40/00 20060101ALN20221206BHJP
C10N 10/08 20060101ALN20221206BHJP
【FI】
C10M169/00
C10M155/04
C10M129/04
C10M133/16
C10N30:06
C10N40:04
C10N40:06
C10N40:25
C10N40:08
C10N40:12
C10N40:02
C10N40:30
C10N40:00 A
C10N40:00 D
C10N10:08
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021091784
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000183646
【氏名又は名称】出光興産株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002620
【氏名又は名称】弁理士法人大谷特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中野 妙子
(72)【発明者】
【氏名】鎌野 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】緒方 賢一
【テーマコード(参考)】
4H104
【Fターム(参考)】
4H104BB02C
4H104BJ05C
4H104FA04
4H104LA03
4H104LA20
4H104PA01
4H104PA02
4H104PA03
4H104PA04
4H104PA05
4H104PA07
4H104PA09
4H104PA20
4H104PA39
(57)【要約】
【課題】硫黄及びリンを含有せず、潤滑油基油に対して優れた溶解性を示すとともに、潤滑油組成物に対し優れた耐摩耗性を付与することのできる潤滑油用添加剤組成物を提供する。
【解決手段】下記成分(X)及び下記成分(Y)を含有する、潤滑油用添加剤組成物とした。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記成分(X)及び下記成分(Y)を含有する、潤滑油用添加剤組成物。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【請求項2】
前記成分(X)が、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、及びジルコニウムアシレート化合物からなる群から選択される1種以上を含む、請求項1に記載の潤滑油用添加剤組成物。
【請求項3】
前記成分(Y)由来のホウ素(YB)と、前記成分(Y)由来の窒素(YN)との含有比率[(YB)/(YN)]が、質量比で、0.33~2.0である、請求項1又は2に記載の潤滑油用添加剤組成物。
【請求項4】
前記成分(Y)由来の窒素(YN)と、前記成分(X)由来のジルコニウム(XZr)との含有比率[(YN)/(XZr)]が、質量比で、3.5以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
【請求項5】
耐摩耗剤として用いる、請求項1~4のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
【請求項6】
請求項1~4のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物を、耐摩耗剤として使用する、使用方法。
【請求項7】
潤滑油基油(Z)と、請求項1~5のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物とを含有する、潤滑油組成物。
【請求項8】
前記成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、100質量ppm以上である、請求項7に記載の潤滑油組成物。
【請求項9】
前記成分(Y)由来のホウ素(YB)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、350質量ppm以上である、請求項7又は8に記載の潤滑油組成物。
【請求項10】
前記成分(Y)由来の窒素(YN)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、340質量ppm以上である、請求項7~9のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
【請求項11】
リン含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、0.01質量%未満である、請求項7~10のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
【請求項12】
硫黄含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、0.01質量%未満である、請求項7~11のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
【請求項13】
潤滑油基油(Z)と、下記成分(X)と、下記成分(Y)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、潤滑油用添加剤組成物及び当該潤滑油用添加剤組成物を含有する潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
潤滑油組成物に種々の性質及び性能を付与する観点から、潤滑油組成物には各種添加剤が配合される。例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(以下、「ZnDTP」ともいう)は、潤滑油用の耐摩耗剤として、長きに亘り汎用されている(例えば、特許文献1及び2を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7-331270号公報
【特許文献2】特開2020-026447号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ZnDTPは、硫黄及びリンを含んでいる。硫黄及びリンは、腐食性の高い元素である。また、ZnDTPに限らず、耐摩耗剤等の用途で用いられる添加剤には、硫黄及びリンの少なくとも一方の元素を含んでいることが多い。そこで、硫黄及びリンを含まない、新たな耐摩耗剤の創出が求められている。
【0005】
本発明は、硫黄及びリンを含有せず、潤滑油基油に対して優れた溶解性を示すとともに、潤滑油組成物に対し優れた耐摩耗性を付与することのできる潤滑油用添加剤組成物、及び当該潤滑油用添加剤組成物を含有する潤滑油組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、下記[1]~[4]が提供される。
[1] 下記成分(X)及び下記成分(Y)を含有する、潤滑油用添加剤組成物。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
[2] 上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物を、耐摩耗剤として使用する、使用方法。
[3] 潤滑油基油(Z)と、上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物とを含有する、潤滑油組成物。
[4] 潤滑油基油(Z)と、下記成分(X)と、下記成分(Y)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、硫黄及びリンを含有せず、潤滑油基油に対して優れた溶解性を示すとともに、潤滑油組成物に対し優れた耐摩耗性を付与することのできる潤滑油用添加剤組成物、及び当該潤滑油用添加剤組成物を含有する潤滑油組成物を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本明細書に記載された数値範囲の上限値および下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、数値範囲として「A~B」及び「C~D」が記載されている場合、「A~D」及び「C~B」の数値範囲も、本発明の範囲に含まれる。
また、本明細書に記載された数値範囲「下限値~上限値」は、特に断りのない限り、下限値以上、上限値以下であることを意味する。
また、本明細書において、実施例の数値は、上限値又は下限値として用いられ得る数値である。
【0009】
[潤滑油用添加剤組成物の態様]
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、下記成分(X)及び下記成分(Y)を含有する。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【0010】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を行った。その結果、有機ジルコニウム化合物とポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物とを組み合わせて用いることで、上記課題を解決し得ることを見出した。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物が、潤滑油基油に対して優れた溶解性を示すとともに、潤滑油組成物に対し優れた耐摩耗性を付与することのできる理由は、例えば、下記(1)及び(2)のように推察される。
(1)有機ジルコニウム化合物とポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物との相互作用によって、有機ジルコニウム化合物を単独で用いた場合よりも有機ジルコニウム化合物の潤滑油基油への溶解性が向上し、潤滑油用添加剤組成物全体としての潤滑油基油への溶解性が向上する。
(2)有機ジルコニウム化合物とポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物との相互作用によって、有機ジルコニウム化合物を単独で用いた場合やポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物を単独で用いた場合よりもジルコニウム系の薄膜が摺動面上に効果的に形成されやすくなり、優れた耐摩耗性向上効果が発揮される。
なお、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物に代えて、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドの非ホウ素化物とホウ素含有化合物(例えば、ホウ酸トリブチル等)とを併用し、これらを有機ジルコニウム化合物と組み合わせて用いると、耐摩耗性が大きく低下してしまい、本発明の効果が発揮されなくなる。この理由は、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドの非ホウ素化物とホウ素含有化合物とを併用すると、ジルコニウム系の薄膜の摺動面上への形成が、競争吸着等の作用によって阻害されるためと推察される。
したがって、本発明の効果は、有機ジルコニウム化合物とポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物とを組み合わせることにより奏される特有の効果であると考えられる。
【0011】
本実施形態において、潤滑油用添加剤組成物は、成分(X)及び成分(Y)のみから構成されていてもよいが、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(X)及び成分(Y)以外の他の成分を含んでいてもよい。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物において、成分(X)及び成分(Y)の合計含有量は、潤滑油用添加剤組成物の全量基準で、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは60質量%~100質量%、更に好ましくは70質量%~100質量%、より更に好ましくは80質量%~100質量%、更になお好ましくは90質量%~100質量%、一層好ましくは95質量%~100質量%である。
なお、ここでいう成分(X)及び成分(Y)の合計含有量は、潤滑油用添加剤組成物中の有効成分の全量を基準とする合計含有量である。当該有効成分には、希釈剤成分(例えば希釈油等)は含まれない。
以下、成分(X)及び(Y)について、詳細に説明する。
【0012】
<成分(X):有機ジルコニウム化合物>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、成分(X)として、有機ジルコニウム化合物を含有する。潤滑油用添加剤組成物が有機ジルコニウム化合物を含有しない場合、潤滑油組成物に優れた耐摩耗性を付与することのできる潤滑油用添加剤組成物とすることができない。
本実施形態において用いられる有機ジルコニウム化合物は、有機基とジルコニウムとを有する化合物であれば特に制限されず、例えば、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、及びジルコニウムアシレート化合物等が挙げられる。
有機ジルコニウム化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0013】
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、下記一般式(x1)で表される化合物が挙げられる。
【化1】
【0014】
上記一般式(x1)中、mは0~3の整数であり、nは1~4の整数であり、m+n=4である。
R1は、水素原子又は炭素数1~20のアルキル基である。当該アルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましい。
mが2以上である場合、R1は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
Lは、配位子である。
nが2以上である場合、Lは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0015】
Lとして選択され得る配位子としては、キレート化合物の配位子として一般的なものを特に制限なく使用することができるが、硫黄を含む配位子及びリンを含む配位子は除かれる。
Lとして選択され得る配位子を例示すると、β-ジケトン類、β-ケトエステル類、及びアルカノールアミン類が挙げられる。
ここで、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、Lとして選択され得る配位子は、β-ジケトン類であることが好ましい。また、nが2以上である場合、Lとして選択され得る配位子は、同一であることが好ましい。
【0016】
また、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、mの値は、好ましくは0~2、より好ましくは0~1、更に好ましくは0である。したがって、nの値は、好ましくは2~4、より好ましくは3~4、更に好ましくは4である。
【0017】
ジルコニウムキレート化合物を具体的に例示すると、トリ-n-ブトキシジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジ-n-ブトキシジルコニウムビスアセチルアセトネート、n-ブトキシジルコニウムトリアセチルアセトネート、トリイソプロポキシジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジイソプロポキシジルコニウムビスアセチルアセトネート、イソプロポキシジルコニウムトリアセチルアセトネート、及びジルコニウムテトラアセチルアセトネート等のβ-ジケトン-ジルコニウムキレート化合物;
トリ-n-ブトキシジルコニウムモノエチルアセトアセテート、ジ-n-ブトキシジルコニウムビスエチルアセトアセテート、n-ブトキシジルコニウムトリエチルアセトアセテート、トリイソプロポキシジルコニウムモノエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシジルコニウムビスエチルアセトアセテート、イソプロポキシジルコニウムトリエチルアセトアセテート、及びジルコニウムテトラエチルアセトアセテート等のβ-ケトエステル-ジルコニウムキレート化合物;
ジルコニウムテトラキス(ジエタノールアミネート)、イソプロポキシジルコニウムトリス(ジエタノールアミネート)、ジイソプロポキシジルコニウムビス(ジエタノールアミネート)、トリイソプロポキシジルコニウムモノ(ジエタノールアミネート)、ジブトキシジルコニウムビス(ジエタノールアミネート)、ジルコニウムテトラキス(トリエタノールアミネート)、ジメトキシジルコニウムビス(トリエタノールアミネート)、ジエトキシジルコニウムビス(トリエタノールアミネート)、イソプロポキシジルコニウムトリス(トリエタノールアミネート)、ジイソプロポキシジルコニウムビス(トリエタノールアミネート)、トリイソプロポキシジルコニウムモノ(トリエタノールアミネート)、ジ-n-ブトキシジルコニウムビス(トリエタノールアミネート)等のアルカノールアミン-ジルコニウムキレート化合物が挙げられる。
これらの中でも、β-ジケトン-ジルコニウムキレート化合物が好ましく、ジルコニウムテトラアセチルアセトネートがより好ましい。
なお、ジルコニウムキレート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0018】
ジルコニウムアルコキシド化合物としては、例えば、炭素数1~20の4つのアルコキシ基がジルコニウム元素に結合した化合物が挙げられる。当該4つのアルコキシ基は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、アルコキシ基を構成するアルキル基は直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
ジルコニウムアルコキシド化合物を具体的に例示すると、ジルコニウムテトラ-n-プロポキシド、ジルコニウムテトラ-n-ブトキシド等が挙げられる。
なお、ジルコニウムアルコキシド化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0019】
ジルコニウムアシレート化合物としては、下記一般式(x2)で表される基を1以上有する化合物が挙げられる。
【化2】
上記一般式(x2)中、R
2は、水素原子又は炭素数1~20のアルキル基である。当該アルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましい。
なお、上記一般式(x2)中、波線は、ジルコニウム元素との結合位置を示す。
ジルコニウムアシレート化合物が、上記一般式(x2)で表される基を2つ以上有する場合、複数の当該基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
ジルコニウムアシレート化合物を具体的に例示すると、オクチル酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、テトラキス(2-エチルヘキサン酸)酸化ジルコニウム(IV)等が挙げられる。
なお、ジルコニウムアシレート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0020】
本実施形態において、有機ジルコニウム化合物である成分(X)は、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、及びジルコニウムアシレート化合物からなる群から選択される1種以上の有機ジルコニウム化合物(X1)を含むことが好ましく、ジルコニウムキレート化合物及びジルコニウムアシレート化合物からなる群から選択される1種以上の有機ジルコニウム化合物(X2)を含むことがより好ましく、ジルコニウムキレート化合物から選択される1種以上の有機ジルコニウム化合物(X3)を含むことが更に好ましい。
【0021】
本実施形態において、有機ジルコニウム化合物(X1)、有機ジルコニウム化合物(X2)、又は有機ジルコニウム化合物(X3)の含有量は、成分(X)の全量基準で、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは60質量%~100質量%、更に好ましくは70質量%~100質量%、より更に好ましくは80質量%~100質量%、更になお好ましくは90質量%~100質量%、一層好ましくは95質量%~100質量%である。
【0022】
(成分(X)に由来するジルコニウム含有量(XZr))
成分(X)である有機ジルコニウム化合物に由来するジルコニウム含有量(XZr)は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、有機ジルコニウム化合物の全量基準で、好ましくは10質量%以上、より好ましくは13質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。また、好ましくは30質量%以下、より好ましくは27質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは、より好ましくは、更に好ましくは、好ましくは10質量%~30質量%、より好ましくは13質量%~27質量%、更に好ましくは15質量%~25質量%である。
【0023】
<成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、成分(Y)として、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物を含有する。潤滑油用添加剤組成物がポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物を含有しない場合、有機ジルコニウム化合物の潤滑油基油への溶解性が不十分となる。また、潤滑油組成物に優れた耐摩耗性を付与することのできる潤滑油用添加剤組成物とすることができない。
ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0024】
ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物を構成するポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドとしては、例えば、下記一般式(y1)及び(y2)で表される化合物が挙げられる。
【0025】
【0026】
上記一般式(y1)及び(y2)中、R11、R13、及びR16は、各々独立に、数平均分子量(Mn)が500~4,000であるアルケニル基又はアルキル基である。
当該アルケニル基又はアルキル基の数平均分子量(Mn)は、好ましくは500~3.000、より好ましくは700~2,000、更に好ましくは800~1,500である。
本明細書において、上記アルケニル基又はアルキル基の数平均分子量(Mn)は、例えば、上記アルケニル基又はアルキル基の生成源であるポリオレフィンについて、GPC装置(装置名:HLC-8220型、東ソー株式会社製)に、カラム(製品名:TSKgel GMH-XL 2本、及び製品名:G2000H-XL 1本、東ソー株式会社製)を取り付け、検出器:屈折率検出器、測定温度:40℃、移動相:テトラヒドロフラン、流速:1.0mL/分間、濃度0.5mg/mLの条件で測定し、標準ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)として評価することができる。
【0027】
R11、R13、及びR16として選択され得るアルケニル基としては、例えば、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基、及びエチレン-プロピレン共重合体を挙げることができる。アルキル基としては、例えば、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基、及びエチレン-プロピレン共重合体を水添して得られる基が挙げられる。
これらの中でも、アルケニル基が好ましい。また、アルケニル基の中では、ポリブテニル基又はポリイソブテニル基が好ましく、ポリイソブテニル基がより好ましい。
【0028】
上記一般式(y1)及び(y2)中、R12、R14、及びR15は、各々独立に、炭素数2~5のアルキレン基である。
上記一般式(y1)及び(y2)中、A1及びA2は、各々独立に、-NH-、又は環形成原子として窒素原子を1以上有する環員数5~10のヘテロシクロアルキレン基である。
q及びrは、各々独立に、1~10の整数である。
ここで、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、qは、好ましくは1~5、より好ましくは1~4である。また、rは、好ましくは1~4、より好ましくは1~3である。
【0029】
ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物は、例えば、ポリオレフィンを無水マレイン酸と反応させてポリオレフィンコハク酸無水物(a)を得て、さらに、ポリアミンと、ホウ素化合物とを反応させて中間体(b)を得た後、ポリオレフィンコハク酸無水物(a)と中間体(b)とを反応させてイミド化することにより得ることができる。
あるいは、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物は、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドを、ホウ素化合物と反応させることでも得られる。
なお、上記一般式(y1)で表されるポリオレフィンポリアミンコハク酸イミド及び上記一般式(y2)で表されるポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドは、ポリオレフィンコハク酸無水物とポリアミンとの反応比率を変えることによって、製造することができる。
【0030】
上記ポリオレフィンを形成するオレフィン単量体としては、炭素数2~8のα-オレフィンの1種又は2種以上を混合して用いることができるが、イソブテンと1-ブテンの混合物又はイソブテンを好適に用いることができる。
一方、上記ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等の単一ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、及びペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミン、アミノエチルピペラジン等のピペラジン誘導体を挙げることができる。
ポリアミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0031】
上記ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ酸塩、及びホウ酸エステル等が挙げられる。
ホウ酸としては、オルトホウ酸、メタホウ酸及びパラホウ酸等が挙げられる。また、ホウ酸塩としては、メタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム及び八ホウ酸アンモニウム等のホウ酸アンモニウム等が挙げられる。また、ホウ酸エステルとしては、ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、及びホウ酸トリブチル等が挙げられる。
ホウ素化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0032】
(成分(Y)に由来するホウ素含有量(YB))
成分(Y)に由来するホウ素含有量(YB)は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、成分(Y)の全量基準で、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは1.3質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上である。また、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.7質量%以下、更に好ましくは2.5質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは1.0質量%~3.0質量%、より好ましくは1.3質量%~2.7質量%、更に好ましくは1.5質量%~2.5質量%である。
【0033】
(成分(Y)に由来する窒素含有量(YN))
成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、成分(Y)の全量基準で、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは1.3質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上である。また、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.5質量%以下、更に好ましくは2.0質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは1.0質量%~3.0質量%、より好ましくは1.3質量%~2.5質量%、更に好ましくは1.5質量%~2.0質量%である。
【0034】
(含有比率[(YB)/(YN)])
成分(Y)に由来するホウ素含有量(YB)と成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)との含有比率[(YB)/(YN)]は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、質量比で、好ましくは0.33以上、より好ましくは0.60以上、更に好ましくは0.80以上である。また、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.6以下、更に好ましくは1.4以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは0.33~2.0、より好ましくは0.60~1.6、更に好ましくは0.80~1.4である。
【0035】
<含有比率[(YN)/(XZr)]>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物において、成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)と成分(X)に由来するジルコニウム含有量(XZr)との含有比率[(YN)/(XZr)]は、潤滑油基油への溶解性の観点から、質量比で、好ましくは3.5以上、より好ましくは4.0以上、更に好ましくは4.5以上、より更に好ましくは5.0以上、更になお好ましくは5.5以上、一層好ましくは6.0以上である。また、耐摩耗性向上の観点から、好ましくは15.0以下、より好ましくは10.0以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には好ましくは3.5~15.0、より好ましくは4.0~15.0、更に好ましくは4.5~15.0、より更に好ましくは5.0~10.0、更になお好ましくは5.5~10.0、一層好ましくは6.0~10.0である。
【0036】
<他の添加剤>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、成分(X)及び成分(Y)以外の他の添加剤を任意に含有してもよい。
当該他の添加剤としては、酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、防錆剤、金属不活性化剤、及び消泡剤等が挙げられる。
当該他の添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0037】
(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、従来の潤滑油組成物に使用されているアミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等を使用することができる。これらの酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、モノオクチルジフェニルアミン及びモノノニルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン系化合物;4,4’-ジブチルジフェニルアミン、4,4’-ジペンチルジフェニルアミン、4,4’-ジヘキシルジフェニルアミン、4,4’-ジヘプチルジフェニルアミン、4,4’-ジオクチルジフェニルアミン、及び4,4’-ジノニルジフェニルアミン等のジアルキルジフェニルアミン系化合物;テトラブチルジフェニルアミン、テトラヘキシルジフェニルアミン、テトラオクチルジフェニルアミン、及びテトラノニルジフェニルアミン等のポリアルキルジフェニルアミン系化合物;α-ナフチルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、ブチルフェニル-α-ナフチルアミン、ペンチルフェニル-α-ナフチルアミン、ヘキシルフェニル-α-ナフチルアミン、ヘプチルフェニル-α-ナフチルアミン、オクチルフェニル-α-ナフチルアミン、及びノニルフェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系化合物が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール及び2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール等のモノフェノール系化合物;4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)及び2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)等のビスフェノール系化合物が挙げられる
【0038】
(油性剤)
油性剤としては、脂肪族アルコール;脂肪酸及び脂肪酸金属塩等の脂肪酸化合物;ポリオールエステル、ソルビタンエステル、及びグリセライド等のエステル化合物;脂肪族アミン等のアミン化合物等を挙げることができる。
【0039】
(清浄分散剤)
清浄分散剤としては、金属スルホネート、金属サリチレート、及び金属フェネート等が挙げられる。
【0040】
(粘度指数向上剤)
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン水素化共重合体等)等が挙げられる。
【0041】
(防錆剤)
防錆剤としては、金属系スルホネート、コハク酸エステル、並びにアルキルアミン及びモノイソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン等を挙げることができる。
【0042】
(金属不活性剤)
金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール及びチアジアゾール等を挙げることができる。
【0043】
(消泡剤)
消泡剤としては、メチルシリコーン油、フルオロシリコーン油、及びポリアクリレート等を挙げることができる。
【0044】
<潤滑油用添加剤組成物の希釈態様>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、取扱いの容易性及び保存性等を考慮して、希釈油等の希釈剤で希釈した態様であってもよい。希釈油としては、後述する潤滑油組成物に用いられる潤滑油基油(Z)として例示する鉱油及び合成油から適宜選択して用いればよい。あるいは、有機溶剤等を用いてもよい。
【0045】
<潤滑油用添加剤組成物の用途>
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、潤滑油基油への溶解性に優れ、且つ耐摩耗性に優れる。したがって、潤滑油組成物用の耐摩耗剤として有用である。
したがって、本実施形態では、当該潤滑油用添加剤組成物を、耐摩耗剤として使用する使用方法が提供される。
【0046】
[潤滑油組成物]
本実施形態の潤滑油組成物は、成分(X)及び成分(Y)を含有する上記潤滑油用添加剤と、潤滑油基油(Z)とを含有する。
換言すれば、本実施形態の潤滑油用添加剤は、下記成分(X)及び下記成分(Y)と、潤滑油基油(Z)とを含有する。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【0047】
本実施形態の潤滑油組成物において、「成分(X)及び成分(Y)として好ましい化合物」、「成分(X)に由来するジルコニウム含有量(XZr)(但し、成分(X)の全量基準)」、「成分(Y)に由来するホウ素含有量(YB)(但し、成分(Y)の全量基準)」、「成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)(但し、成分(Y)の全量基準)」、「含有比率[(YB)/(YN)]」、「含有比率[(YN)/(XZr)]」は、上記潤滑油用添加剤の態様において説明したとおりである。
【0048】
<潤滑油基油(Z)>
潤滑油基油(Z)としては、潤滑油組成物に用いられる一般的な基油を、特に制限なく用いることができる。具体的には、例えば、鉱油及び合成油からなる群から選択される1種以上が挙げられる。
潤滑油基油(Z)の100℃における動粘度は1mm2/s~50mm2/sの範囲にあることが好ましく、2mm2/s~30mm2/sの範囲にあることがより好ましく、3mm2/s~20mm2/sの範囲にあることが更に好ましい。また、潤滑油基油の粘度指数は80以上であることが好ましく、90以上であることがより好ましく、100以上であることがより更に好ましい。
潤滑油基油(Z)の動粘度及び粘度指数はJIS K2283:2000に準じて測定又は算出される値である。
【0049】
潤滑油基油(Z)の具体例を以下に挙げる。
鉱油としては、例えば、パラフィン基原油、中間基原油、又はナフテン基原油を常圧蒸留及び/又は減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を常法に従って精製することによって得られる精製油;等が挙げられる。精製油を得るための精製方法としては、例えば、溶剤脱ろう処理、水素化異性化処理、水素化仕上げ処理、白土処理等が挙げられる。
合成油としては、例えば、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。また、合成油としては、天然ガスからフィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス,Gas To Liquids WAX)を異性化することで得られるGTL(Gas To Liquids)を用いてもよい。
【0050】
<成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量>
本実施形態の潤滑油組成物において、耐摩耗性をより向上させやすくする観点から、成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは100質量ppm以上、より好ましくは150質量ppm以上、更に好ましくは180質量ppm以上である。また、成分(X)の潤滑油基油への溶解性の観点から、好ましくは1,000質量ppm以下、より好ましくは800質量ppm以下、更に好ましくは500質量ppm以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは100質量ppm~1,000質量ppm、より好ましくは150質量ppm~800質量ppm、更に好ましくは180質量ppm~500質量ppmである。
なお、潤滑油組成物中に成分(X)以外のジルコニウム含有化合物が含まれていない場合、成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量は、潤滑油組成物中のジルコニウムの含有量と等しい。
ジルコニウムの含有量は、例えば、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により測定することができる。
また、本実施形態の潤滑油組成物において、成分(X)の含有量は、成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量を満たすように調整すればよい。具体的には、成分(X)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.08質量%以上、更に好ましくは0.09質量%以上である。また、好ましくは0.50質量%以下、より好ましくは0.40質量%以下、更に好ましくは0.25質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは0.05質量%~0.50質量%、より好ましくは0.08質量%~0.40質量%、更に好ましくは0.09質量%~0.25質量%である。
【0051】
<成分(Y)由来のホウ素(YB)の含有量>
本実施形態の潤滑油組成物において、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、成分(Y)由来のホウ素(YB)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは350質量ppm以上、より好ましくは500質量ppm以上、更に好ましくは700質量ppm以上である。また、好ましくは3,000質量ppm以下、より好ましくは2,500質量ppm以下、更に好ましくは2,000質量ppm以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは350質量ppm~3,000質量ppm、より好ましくは500質量ppm~2,500質量ppm、更に好ましくは700質量ppm~2,000質量ppmである。
なお、潤滑油組成物中に成分(Y)以外のホウ素含有化合物が含まれていない場合、成分(Y)由来のホウ素(YB)の含有量は、潤滑油組成物中のホウ素の含有量と等しい。
ホウ素含有量は、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により測定することができる。
【0052】
<成分(Y)由来の窒素(YN)の含有量>
本実施形態の潤滑油組成物において、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、成分(Y)由来の窒素(YN)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは340質量ppm以上、より好ましくは500質量ppm以上、更に好ましくは700質量ppm以上である。また、好ましくは2,300質量ppm以下、より好ましくは2,000質量ppm以下、更に好ましくは1,800質量ppm以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは340質量ppm~2,300質量ppm、より好ましくは500質量ppm~2,000質量ppm、更に好ましくは700質量ppm~1,800質量ppmである。
窒素含有量は、JIS K2609:1998に準拠して測定することができる。
また、本実施形態の潤滑油組成物において、成分(Y)の含有量は、成分(Y)由来の窒素(YN)の含有量を満たすように調整すればよい。具体的には、成分(Y)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは1.9質量%以上、より好ましくは2.8質量%以上、更に好ましくは3.9質量%以上である。また、好ましくは13質量%以下、より好ましくは11質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは1.9質量%~13質量%、より好ましくは2.8質量%~11質量%、更に好ましくは3.9質量%~10質量%である。
【0053】
<他の添加剤>
本実施形態の潤滑油組成物は、上記潤滑油用添加剤組成物の効果を阻害しない範囲で、成分(X)及び成分(Y)以外の他の添加剤を含有してもよい。当該他の添加剤としては、上記潤滑油用添加剤組成物に任意に含まれていてもよい他の添加剤として例示したものと同様のものが挙げられる。
当該他の添加剤は、既述のように、潤滑油用添加剤組成物に含まれていてもよい。この場合には、当該潤滑油用添加剤組成物を潤滑油基油(Z)に配合することによって、当該他の添加剤を含有する潤滑油組成物を調製することができる。
当該他の添加剤が潤滑油用添加剤組成物に含まれていていない場合には、当該潤滑油用添加剤組成物を潤滑油基油(Z)に配合するとともに、当該他の添加剤を潤滑油基油(Z)に配合して、潤滑油組成物を調製してもよい。
また、当該他の添加剤が、既述のように、潤滑油用添加剤組成物に含まれていている場合であっても、当該潤滑油用添加剤組成物を潤滑油基油(Z)に配合するとともに、当該他の添加剤を潤滑油基油(Z)に配合して、潤滑油組成物を調製してもよい。
【0054】
[潤滑油組成物の製造方法]
本実施形態の潤滑油組成物の製造方法は、特に制限されない。
例えば、本実施形態の潤滑油組成物の製造方法は、潤滑油基油(Z)と、下記成分(X)と、下記成分(Y)とを混合する工程を含む。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
当該製造方法は、必要に応じ、上記他の添加剤から選択される1種以上を配合する工程を更に含んでいてもよい。
各成分を混合する方法としては、特に制限はないが、例えば、潤滑油基油(Z)に、各成分(成分(X)、成分(Y)、及び上記他の添加剤から選択される1種以上)を配合する方法が挙げられる。
なお、成分(X)及び成分(Y)は、潤滑油基油(Z)に同時に(すなわち、潤滑油用添加剤組成物の態様として)配合してもよいし、別々に配合してもよい。
また、各成分は、希釈油等を加えて溶液(分散体)の形態とした上で配合してもよい。各成分を配合した後、公知の方法により、撹拌して均一に分散させることが好ましい。
また、本実施形態の潤滑油組成物の製造方法において、「成分(X)及び成分(Y)として好ましい化合物」、「成分(X)に由来するジルコニウム含有量(XZr)(但し、成分(X)の全量基準)」、「成分(Y)に由来するホウ素含有量(YB)(但し、成分(Y)の全量基準)」、「成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)(但し、成分(Y)の全量基準)」、「含有比率[(YB)/(YN)]」、「含有比率[(YN)/(XZr)]」は、上記潤滑油用添加剤の態様において説明したとおりである。
また、「成分(X)由来のジルコニウム含有量(XZr)(但し、潤滑油組成物の全量基準)」、「成分(Y)由来のホウ素含有量(YB)(但し、潤滑油組成物の全量基準)」、「成分(Y)由来の窒素含有量(YN)(但し、潤滑油組成物の全量基準)」も、上記潤滑油組成物の態様において説明したとおりである。
【0055】
[グリース組成物]
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、グリースに配合して用いることもできる。
すなわち、本実施形態では、上記潤滑油用添加剤組成物と、増ちょう剤と、潤滑油基油とを含有するグリース組成物を提供することもできる。
【0056】
<潤滑油組成物の物性等>
(動粘度)
本実施形態の潤滑油組成物の100℃動粘度は、好ましくは1.0mm2/s~50mm2/s、より好ましくは2.0mm2/s~30mm2/s、更に好ましくは3.0mm2/s~20mm2/sである。
潤滑油組成物の動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準じて測定又は算出される値である。
【0057】
(リン含有量)
本実施形態の潤滑油組成物は、リン含有量が少ないことが好ましい。具体的には、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは1.0質量%未満、より好ましくは0.1質量%未満、更に好ましくは0.01質量%未満であり、最も好ましくはリンを含まないことである。
本明細書において、潤滑油組成物のリン含有量は、JIS-5S-38-03に準拠して測定される値を意味する。
【0058】
(硫黄含有量)
本実施形態の潤滑油組成物は、硫黄含有量が少ないことが好ましい。具体的には、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは1.0質量%未満、より好ましくは0.1質量%未満、更に好ましくは0.01質量%未満であり、最も好ましくは硫黄を含まないことである。
本明細書において、潤滑油組成物の硫黄含有量は、JIS K2541-6:2013(紫外蛍光法)に準拠して測定される値を意味する。
【0059】
(耐摩耗性)
本実施形態の潤滑油組成物は、後述する実施例に記載のボールオンディスク試験による摩耗痕径が、好ましくは460μm以下、より好ましくは450μm以下、更に好ましくは440μm以下である。
【0060】
[潤滑油組成物の用途]
本実施形態の潤滑油組成物は、上記成分(X)及び上記成分(Y)を含有する上記潤滑油用添加剤組成物を含有するため、耐摩耗性に優れる。
そのため、本実施形態の潤滑油組成物は、例えば、ギア油(マニュアルトランスミッション油、デファレンシャル油等)、自動変速機油(オートマチックトランスミッション油等)、無段変速機油(ベルトCVT油、トロイダルCVT油等)、パワーステアリング油、ショックアブソーバー油、及び電動モーター油等の駆動系油;ガソリンエンジン用、ディーゼルエンジン用、及びガスエンジン用等の内燃機関(エンジン)用油;油圧作動油;タービン油;圧縮機油;流体軸受け油;転がり軸受油;等をはじめ各種の用途に好適に使用でき、これら各用途で使用される装置に充填し、当該装置に係る各部品間を潤滑する潤滑油組成物として好適に使用することができる。
【0061】
[潤滑油組成物を用いる潤滑方法]
本実施形態の潤滑油組成物を用いる潤滑方法としては、好ましくは、前記潤滑油組成物を、前述した各用途で使用される装置に充填し、当該各装置に係る各部品間を潤滑する方法が挙げられる。
【0062】
[提供される本発明の一態様]
本発明の一態様によれば、下記[1]~[13]が提供される。
[1] 下記成分(X)及び下記成分(Y)を含有する、潤滑油用添加剤組成物。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
[2] 前記成分(X)が、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、及びジルコニウムアシレート化合物からなる群から選択される1種以上を含む、上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物。
[3] 前記成分(Y)由来のホウ素(YB)と、前記成分(Y)由来の窒素(YN)との含有比率[(YB)/(YN)]が、質量比で、0.33~2.0である、上記[1]又は[2]に記載の潤滑油用添加剤組成物。
[4] 前記成分(Y)由来の窒素(YN)と、前記成分(X)由来のジルコニウム(XZr)との含有比率[(YN)/(XZr)]が、質量比で、3.5以上である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[5] 耐摩耗剤として用いる、上記[1]~[4]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[6] 上記[1]~[4]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物を、耐摩耗剤として使用する、使用方法。
[7] 潤滑油基油(Z)と、上記[1]~[5]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物とを含有する、潤滑油組成物。
[8] 前記成分(X)由来のジルコニウム(XZr)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、100質量ppm以上である、上記[7]に記載の潤滑油組成物。
[9] 前記成分(Y)由来のホウ素(YB)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、350質量ppm以上である、上記[7]又は[8]に記載の潤滑油組成物。
[10] 前記成分(Y)由来の窒素(YN)の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、340質量ppm以上である、上記[7]~[9]のいずれかに記載の潤滑油組成物。
[11] リン含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、0.01質量%未満である、上記[7]~[10]のいずれかに記載の潤滑油組成物。
[12] 硫黄含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、0.01質量%未満である、上記[7]~[11]のいずれかに記載の潤滑油組成物。
[13] 潤滑油基油(Z)と、下記成分(X)と、下記成分(Y)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法。
・成分(X):有機ジルコニウム化合物
・成分(Y):ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物
【実施例0063】
本発明について、以下の実施例により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。
【0064】
[各種物性値の測定方法]
各実施例及び各比較例で用いた各原料並びに各実施例及び各比較例の潤滑油組成物の各性状の測定は、以下に示す要領に従って行ったものである。
【0065】
(1)100℃における動粘度、粘度指数
100℃における動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定した。
粘度指数は、100℃における動粘度と40℃における動粘度から、JIS K2283:2000に準拠して算出した。40℃における動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定した。
【0066】
(2)数平均分子量(Mn)
GPC装置(装置名:HLC-8220型、東ソー株式会社製)に、カラム(製品名:TSKgel GMH-XL 2本、及び製品名:G2000H-XL 1本、東ソー株式会社製)を取り付け、検出器:屈折率検出器、測定温度:40℃、移動相:テトラヒドロフラン、流速:1.0mL/分間、濃度0.5mg/mLの条件で測定し、標準ポリスチレン換算にて求めた。
【0067】
[実施例1、比較例1~8]
潤滑油基油(100℃動粘度:5.29mm2/s、粘度指数:104、API分類:グループII)と、以下に説明する各原料とを、表1に示す配合量(単位:質量%)で十分に混合し、実施例1及び比較例1~8の潤滑油組成物をそれぞれ調製した。
【0068】
<成分(X)>
ジルコニウムキレート化合物(X1)に該当する化合物である、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート(マツモトファインケミカル株式会社製「ZC-150」、ジルコニウム含有量:19質量%)を用いた。
ジルコニウムテトラアセチルアセトネートは、上記一般式(x1)中、m=0、n=4、Lがβ-ジケトンであるβ-ジケトン-ジルコニウムキレート化合物である。
【0069】
<成分(Y)>
上記一般式(y1)で表され、R11がポリイソブテニル基(数平均分子量(Mn):950)であるポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドをホウ酸でホウ素化した化合物(ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物)を用いた。
窒素含有量は1.76質量%、ホウ素含有量は1.9質量%である。
【0070】
<成分(Y’)-1>
ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのポリオールを用いた。
ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドが有するポリイソブテニル基の数平均分子量(Mn)は、2,300である。
【0071】
<成分(Y’)-2>
ホウ酸トリブチルを用いた。
【0072】
<成分(Y’)-3>
ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)を用いた。
当該ZnDTPは、アルキル炭素数が3及び6であるセカンダリー型ZnDTPである。
【0073】
[評価方法]
以下に説明する試験を実施し、潤滑油基油(鉱油)への溶解性及び耐摩耗性について評価を行った。
【0074】
<潤滑油基油(鉱油)への溶解性の評価>
実施例1及び比較例1~8の潤滑油組成物を80℃に加熱し、2時間撹拌してから、室温(25℃)になるまで静置した。そして、室温になったときの油の状態を目視で評価し、潤滑油基油への配合成分の溶解性を評価した。評価基準は以下のとおりとした。
・評価「A」:透明である。
・評価「B」:沈殿や白濁がみられる。
【0075】
<耐摩耗性の評価(ボールオンディスク試験)>
高速往復動摩擦試験機TE77(Phoenix Tribology社製)を用いて、試験プレートと試験球との間に実施例1及び比較例1~8の潤滑油組成物を導入し、下記の条件にて、試験球を動かして試験を行い、試験後の試験球の縦方向の摩耗痕径及び横方向の摩耗痕径を測定し、下記式により算出される摩耗痕径により評価を行った。
・試験プレート 材質:SUJ2、形状:長さ58mm×幅38mm×厚さ3.9mm
・試験球 材質:SUJ2、直径10mm
・給油条件:油浴、油量3mL
・荷重:50N(5分間)→100N(5分間)→150N(5分間)→200N(5分間)
・温度:100℃
・振幅:10mm
・振動数:10Hz
評価用の摩耗痕径={(縦方向の摩耗痕径)+(横方向の摩耗痕径)}/2
当該摩耗痕径の値が小さい程、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物であるといえる。
本実施例では、摩耗痕径が460μm以下である潤滑油組成物を合格と判断した。
【0076】
結果を表1に示す。
なお、表1中、「成分(X)に由来するジルコニウム含有量(XZr)」は、成分(X)のジルコニウム含有量及び成分(X)の含有量から計算した値(潤滑油組成物全量基準)である。
表1中、「成分(Y)に由来するホウ素含有量(YN)」は、成分(Y)のホウ素含有量及び成分(Y)の含有量から計算した値(潤滑油組成物全量基準)である。
表1中、「成分(Y)に由来する窒素含有量(YN)」は、成分(Y)の窒素含有量及び成分(Y)の含有量から計算した値(潤滑油組成物全量基準)である。
【0077】
【0078】
表1より、以下のことがわかる。
実施例1に示す結果から、成分(X)と成分(Y)とを含む潤滑油組成物は、潤滑油基油への配合成分の溶解性が良好であり、耐摩耗性も優れることがわかる。
これに対し、比較例2に示す結果から、成分(X)を含み、成分(Y)を含まない潤滑油組成物は、潤滑油基油への配合成分(具体的には、成分(X))の溶解性が劣り、耐摩耗性も劣ることがわかる。
比較例3に示す結果から、成分(Y)を含み、成分(X)を含まない潤滑油組成物は、潤滑油基油への配合成分の溶解性は良好であるものの、耐摩耗性が劣ることがわかる。
比較例4に示す結果から、成分(X)を含み、成分(Y)に代えてポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのポリオール(ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドの非ホウ素化物)を用いた場合には、潤滑油基油への配合成分の溶解性は良好であるものの、耐摩耗性が劣ることがわかる。
比較例5に示す結果から、成分(Y)に代えてポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのポリオール(ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドの非ホウ素化物)を用い、成分(X)を含まない潤滑油組成物は、潤滑油基油への配合成分の溶解性は良好であるものの、耐摩耗性が劣ることがわかる。
比較例6に示す結果から、実施例1の潤滑油組成物は、ZnDTPを耐摩耗剤として配合した潤滑油組成物よりも、耐摩耗性が顕著に優れることがわかる。
【0079】
なお、比較例7及び比較例8に示す結果から、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドのホウ素化物に代えて、ポリオレフィンポリアミンコハク酸イミドの非ホウ素化物とホウ素含有化合物とを併用した場合、潤滑油基油への配合成分の溶解性は良好であるものの、耐摩耗性が大きく低下してしまうことがわかる。