特許 7454947 潤滑油組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-14

(45)【発行日】2024-03-25

(54)【発明の名称】潤滑油組成物

(51)【国際特許分類】

   C10M 145/14 20060101AFI20240315BHJP

   C10M 169/04 20060101ALI20240315BHJP

   C10M 101/02 20060101ALN20240315BHJP

   C10M 105/04 20060101ALN20240315BHJP

   C10N 40/25 20060101ALN20240315BHJP

   C10N 20/02 20060101ALN20240315BHJP

   C10N 20/04 20060101ALN20240315BHJP

   C10N 30/00 20060101ALN20240315BHJP

   C10N 30/02 20060101ALN20240315BHJP

【ＦＩ】

C10M145/14

C10M169/04

C10M101/02

C10M105/04

C10N40:25

C10N20:02

C10N20:04

C10N30:00 Z

C10N30:02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020005936

(22)【出願日】2020-01-17

(65)【公開番号】P2021113262

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】523025539

【氏名又は名称】エクソンモービル テクノロジー アンド エンジニアリング カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100132263

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】新居 正浩

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 寛之

【審査官】川嶋 宏毅

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０３１４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９６５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２８９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４３３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３２１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１２８３５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０９５６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６５０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５０７０２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｍ １４５／１４

Ｃ１０Ｍ １６９／０４

Ｃ１０Ｍ １０１／０２

Ｃ１０Ｍ １０５／０４

Ｃ１０Ｎ ２０／０２

Ｃ１０Ｎ ２０／０４

Ｃ１０Ｎ ４０／２５

Ｃ１０Ｎ ３０／００

Ｃ１０Ｎ ３０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）潤滑油基油、及び（Ｂ）ポリメタクリレートを含有する潤滑油組成物において、前記（Ａ）潤滑油基油が１００℃における動粘度２．０～１０．０ｍｍ^２／ｓを有し、前記（Ｂ）ポリメタクリレートが重量平均分子量１０万～４０万を有し、および、該ポリメタクリレートの含有量が潤滑油組成物全体の質量に対して０．５～５．０質量％であり、
前記（Ａ）潤滑油基油が、１００℃における動粘度（ｍｍ ^２ ／ｓ）２．０～５．８ｍｍ ^２ ／ｓを有する基油（Ａ１）と、１００℃における動粘度（ｍｍ ^２ ／ｓ）５．８ｍｍ ^２ ／ｓ超～１２．０ｍｍ ^２ ／ｓを有する基油（Ａ２）との併用であり、
前記基油（Ａ１）と前記基油（Ａ２）の質量比は、（Ａ１）：（Ａ２）が９９：１～８０：２０であり、
該潤滑油組成物は、１００℃における動粘度６．９ｍｍ^２／ｓ以上かつ９．３ｍｍ^２／ｓ未満を有し、－３５℃でのＣＣＳ粘度６．２Ｐａ・ｓ以下を有し、及び１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）２．６ｍＰａ・ｓ以上を有することを特徴とする、前記潤滑油組成物。

【請求項2】

前記（Ａ）潤滑油基油が鉱油を含む、請求項１に記載の潤滑油組成物。

【請求項3】

前記（Ａ）潤滑油基油がＧＴＬを含む、請求項１又は２に記載の潤滑油組成物。

【請求項4】

前記潤滑油組成物が１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度２．９ｍＰａ・ｓ以下を有する、請求項１～３のいずれか１項記載の潤滑油組成物。

【請求項5】

内燃機関用である、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】

ディーゼルエンジン用である請求項５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に関する。より詳細には、内燃機関用の潤滑油組成物、特にディーゼルエンジン用の潤滑油組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

潤滑油組成物は、内燃機関用、自動変速機用、ギヤ油用など自動車分野で幅広く使用されている。近年、燃費を向上させるために低粘度化が求められているが、高温高せん断粘度を維持しながら優れた低温粘度特性も求められている。上記目的を達成するため、基油の選定や特定の添加剤を組み合わせた潤滑油組成物が知られている。例えば、特許文献１には特定の尿素アダクト値を有する基油と特定構造を有するポリメタクリレートからなる潤滑油組成物が開示されている。また、特許文献２には、更に構造を特定したポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いた潤滑油組成物が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－１５５６３９号公報

【文献】特開２０１５－１３６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記特許文献に記載のような潤滑油組成物は、省燃費性と高温せん断粘度との両立という点で未だ改善の余地がある。そこで本発明は、低粘度化しても、適度な高温せん断粘度を維持しつつ、省燃費性と低温粘度特性に優れた潤滑油組成物、好適な態様としては内燃機関用の潤滑油組成物、さらに好適にはディーゼルエンジン用の潤滑油組成物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の潤滑油基油に、特定の分子量を有するポリメタクリレートを添加することによって、上記目的が達成されることを見出した。

【0006】

すなわち、本発明は、
（Ａ）潤滑油基油、及び（Ｂ）ポリメタクリレートを含有する潤滑油組成物において、
前記（Ａ）潤滑油基油が１００℃における動粘度２.０～１０.０ｍｍ^２／ｓを有し、前記（Ｂ）ポリメタクリレートが重量平均分子量１０万～４０万を有し、および、該ポリメタクリレートの含有量が潤滑油組成物全体の質量に対して０．５～５．０質量％であり、
該潤滑油組成物は、１００℃における動粘度６.９ｍｍ^２／ｓ以上かつ９.３ｍｍ^２／ｓ未満を有し、－３５℃でのＣＣＳ粘度６．２Ｐａ・ｓ以下を有し、及び１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）２．６ｍＰａ・ｓ以上を有することを特徴とする、前記潤滑油組成物を提供する。

【0007】

本発明の好ましい実施態様は、以下の（１）～（５）のうち少なくとも一の要件を満たす。
（１）前記（Ａ）潤滑油基油が鉱油を含む。
（２）前記（Ａ）潤滑油基油がＧＴＬを含む。
（３）前記潤滑油組成物が１５０℃におけるＨＴＨＳ粘度２.９ｍＰａ・s以下を有する。
（４）前記潤滑油組成物が内燃機関用である。
（５）前記潤滑油組成物がディーゼルエンジン用である。

【発明の効果】

【0008】

本発明の潤滑油組成物は、高温せん断粘度を維持しつつ、省燃費性と低温粘度特性に優れた潤滑油組成物である。特に、内燃機関用の潤滑油組成物、さらにはディーゼルエンジン用の潤滑油組成物として好適である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（Ａ）潤滑油基油
本発明における潤滑油基油は特に制限されない。鉱油及び合成油のいずれであってもよく、これらを単独で、または混合して使用することができる。

【0010】

鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、および水素化精製等の処理の１つ以上に付して精製したもの、或いは、ワックス異性化鉱油、ＧＴＬ（Ｇａｓ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄ）基油、ＡＴＬ（Ａｓｐｈａｌｔ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄ）基油、植物油系基油またはこれらの混合基油を挙げることができる。

【0011】

合成油としては、例えば、ポリブテン又はその水素化物；１－オクテンオリゴマー、１－デセンオリゴマー等のポリ－α－オレフィン又はその水素化物；ラウリン酸２－エチルヘキシル、パルミチン酸２－エチルヘキシル、ステアリン酸２－エチルヘキシル等のモノエステル；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のジエステル；ネオペンチルグリコールジ－２－エチルヘキサノエート、ネオペンチルグリコールジ－ｎ－オクタノエート、ネオペンチルグリコールジ－ｎ－デカノエート、トリメチロールプロパントリ－ｎ－オクタノエート、トリメチロールプロパントリ－ｎ－デカノエート、ペンタエリスリトールテトラ－ｎ－ペンタノエート、ペンタエリスリトールテトラ－ｎ－ヘキサノエート、ペンタエリスリトールテトラ－２－エチルヘキサノエート等のポリオールエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、芳香族エステル等の芳香族系合成油又はこれらの混合物等が例示できる。

【0012】

潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）は２.０～１０.０ｍｍ^２／ｓであり、好ましくは２.５～９.５ｍｍ^２／ｓであり、さらに好ましくは３.０～９.０ｍｍ^２／ｓであり、最も好ましくは３.５～８.０ｍｍ^２／ｓである。これにより、低粘度で潤滑性に優れ、かつ、蒸発損失がより小さい潤滑油組成物を得ることができる。

【0013】

潤滑油基油の粘度指数（ＶＩ）は特に制限されないが、好ましくは１００以上であり、より好ましくは１２０以上、最も好ましくは１３０以上である。これにより、高温での油膜を確保しつつ、低温での粘度を低減することができる。

【0014】

潤滑油基油は少なくとも１の鉱油を含むことが好ましく、更には少なくとも１のＧＴＬを含むことが更に好ましい。少なくとも１の鉱油と少なくとも１のＧＴＬを含むことがより好ましく、少なくとも１のＧＴＬを含むことが特に好ましい。合成油を含まないことが最も好ましい。

【0015】

本発明の潤滑油基油は、好ましくは、１００℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）２.０～５.８ｍｍ^２／ｓ、好ましくは２.５～５.５ｍｍ^２／ｓ、さらに好ましくは３.０～５.０ｍｍ^２／ｓ、最も好ましくは３.５～４.５ｍｍ^２／ｓを有する基油（Ａ１）と、１００℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）５.８ｍｍ^２／ｓ超～１２.０ｍｍ^２／ｓ、好ましくは６.５～１０.０ｍｍ^２／ｓ、さらに好ましくは７.０～９.０ｍｍ^２／ｓ、最も好ましくは７.５～８.５ｍｍ^２／ｓを有する基油（Ａ２）との併用であるのが好ましい。基油（Ａ１）と基油（Ａ２）の質量比は、（Ａ１）：（Ａ２）が９９：１～８０：２０（質量比）が好ましく、より好ましくは９８：２～８５：１５、更に好ましくは９７：３～９０：１０、特に好ましくは９６：４～９２：８であるのがよい。

【0016】

（Ｂ）粘度指数向上剤
本発明の潤滑油組成物は、粘度指数向上剤として重量平均分子量１００，０００～４００，０００を有するポリメタクリレートを必須に含有することを特徴とする。重量平均分子量は、好ましくは１５０，０００～３５０，０００、より好ましくは２００，０００～３００，０００である。尚、本発明においてポリメタクリレート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することができる。
＜ポリメタクリレートのＭｗの測定条件＞
装置 ：「ＨＬＣ－８３２０」［東ソー（株）製］
カラム ：「ＴＳＫ ｇｅｌ ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ-Ｍ」３本
測定温度 ：４０℃
試料溶液 ：０．２（ｗ/ｖ）％のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量：３０μｌ
検出装置 ：屈折率検出器
基準物質 ：ポリスチレン（ＰＳ t Ｑｕｉｃｋ ＭＰ-Ｍ）
ポリメタクリレートの量は、潤滑油組成物全体の質量に対して、０．５～５.０質量％以下であり、好ましくは０．８～３.０質量％、より好ましくは１．０～２.０質量％、更に好ましくは１．２～１.８質量％であるのがよい。ポリメタクリレートは分散型でも非分散型のいずれでも良い。

【0017】

また、上記ポリメタクリレートと併せてその他の粘度指数向上剤を含有してもよい。例えば、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を添加しても良い。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。潤滑油組成物中の上記ポリメタクリレート以外の粘度指数向上剤の量は、潤滑組成物全体の質量に対して、０．５～１０質量％であればよく、好ましくは１．０～７．０質量％、より好ましくは２．０～５．０質量％、特に好ましくは２．５～４．５質量％、最も好ましくは３．０～４．０質量％であればよい。

【0018】

（Ｃ）金属清浄剤
本発明の潤滑油組成物は金属清浄剤を含有するのが好ましい。該金属清浄剤は、従来公知のものでよく限定的ではないが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を有する清浄剤であることが好ましい。金属清浄剤としては、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、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等が挙げられる。

【0019】

中でもマグネシウムを有する清浄剤（以下、マグネシウム系清浄剤という）を必須とすることが好ましく、上述のマグネシウムスルホネート、マグネシウムフェネートおよびマグネシウムサリシレート等を使用することができ、これらの中で、特にマグネシウムサリシレート若しくはマグネシウムスルホネートが好ましい。マグネシウム系清浄剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

【0020】

マグネシウム系清浄剤を含有することにより、潤滑油として必要な高温清浄性および防錆性を確保することができる。また、摩擦を低減し、したがって、トルクを低減させることができる。これは、特に燃費特性の点で有利である。

【0021】

マグネシウム系清浄剤は、該潤滑油組成物の質量に対するマグネシウムの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｇ］が１００～１０００質量ｐｐｍ、好ましくは２００～８００質量ｐｐｍ、より好ましくは３００～５００質量ｐｐｍの範囲となるような量で添加される。マグネシウム系清浄剤の量が上記上限を超えると摩耗が大きくなり過ぎ、上記下限を下回ると摩擦の低減効果が低い。

【0022】

マグネシウム系清浄剤は、特に、過塩基性であるのが好ましい。これにより、潤滑油に必要な酸中和性を確保できる。過塩基性のマグネシウム系清浄剤を使用した場合には、中性のマグネシウムまたはカルシウム系清浄剤を混合してもよい。

【0023】

マグネシウム系清浄剤の全塩基価は、限定的ではないが、好ましくは２０～６００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０～５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も好ましくは１００～４５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。これにより、潤滑油に必要な酸中和性、高温清浄性および防錆性を確保できる。なお、２種以上の金属清浄剤を混合して使用する場合は、混合して得られた塩基価が、前記の範囲となることが好ましい。

【0024】

マグネシウム系清浄剤中のマグネシウム含有量は、好ましくは０．５～２０質量％であり、より好ましくは１～１６質量％、最も好ましくは２～１４質量％であるが、潤滑油組成物中に上記範囲の量のマグネシウムが含まれるように添加されれば良い。

【0025】

本発明の潤滑油組成物は、上記マグネシウム系清浄剤に併せて、その他の金属系清浄剤を含むことができる。その他の添加剤として、好ましいものは、カルシウムを有する清浄剤（以下、カルシウム系清浄剤という）である。潤滑油組成物がカルシウム系清浄剤をさらに含むことにより、潤滑油として必要な高温清浄性、及び防錆性を更に確保することができる。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の金属系清浄剤として、ナトリウム系清浄剤を含んでいてもよい。ナトリウム系清浄剤とは、ナトリウムを有する化合物であり、例えば、ナトリウムスルホネート、ナトリウムフェネートおよびナトリウムサリシレートが好ましい。これらのナトリウム系清浄剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。ナトリウム系清浄剤を含むことにより、潤滑油として必要な高温清浄性および防錆性を確保することができる。ナトリウム系清浄剤は、上述したマグネシウム系清浄剤および任意的なカルシウム系清浄剤と併用することができる。ただし、マグネシウム系清浄剤の量に応じて、カルシウム系清浄剤及びナトリウム系清浄剤の添加量は制限され得る。

【0026】

カルシウム系清浄剤としては、上述のカルシウムスルホネート、カルシウムフェネートおよびカルシウムサリシレートが挙げられ、これらのカルシウム系清浄剤は、１種を使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

【0027】

カルシウム系清浄剤の含有量は特に制限されないが、下記式（ｉ）を満たす量が好ましい。
｛[Ｍｇ]／（[Ｍｇ]＋[Ｃａ]）｝×１００≧５ （ｉ）
ここで、［Ｃa］は、潤滑油組成物の質量に対するカルシウムの質量ｐｐｍによる濃度を示す。
｛[Ｍｇ]／（[Ｍｇ]＋[Ｃａ]）｝×１００の値は、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１５以上、特に好ましくは２０以上である。当該値が上記下限未満だと、摩擦の低減効果が小さい。｛[Ｍｇ]／（[Ｍｇ]＋[Ｃａ]）｝×１００の上限値は好ましくは１００、より好ましくは８０、更に好ましくは６０、最も好ましくは４０である。

【0028】

カルシウム系清浄剤は、過塩基性であるのが好ましい。これにより、潤滑油に必要な酸中和性を確保できる。過塩基性のカルシウム含有清浄剤を使用する場合には、中性のカルシウム系清浄剤を併用してもよい。

【0029】

カルシウム系清浄剤の全塩基価は、限定的ではないが、好ましくは２０～５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０～４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も好ましくは１００～３５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。これにより、潤滑油組成物に必要な酸中和性、高温清浄性および防錆性を確保できる。なお、２種以上の金属清浄剤を混合して使用する場合は、混合して得られた塩基価が前記範囲内となることが好ましい。

【0030】

カルシウム系清浄剤中のカルシウム含有量は、好ましくは０．５～２０質量％であり、より好ましくは１～１６質量％、最も好ましくは２～１４質量％である。

【0031】

（Ｄ） ジアルキルジチオリン酸亜鉛
本発明の潤滑油組成物はさらにジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ（ＺＤＤＰともいう））を含むのが好ましい。該化合物は摩耗防止剤として機能するものであり、下記式（ｉｉ）で表される。

【0032】

【化1】

上記式（ｉｉ）において、Ｒ^２及びＲ^３は、各々、互いに同一であっても異なっていてもよく、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。ここで、１級アルキル基とは、置換基Ｒ^２及びＲ^３において、ジアルキルジチオリン酸亜鉛中の酸素原子に直接結合する炭素原子が１級炭素原子であるという意味である。同様に２級アルキル基とは、置換基Ｒ^２、Ｒ^３において、ジアルキルジチオリン酸亜鉛中の酸素原子に直接結合する炭素原子が２級炭素原子であるという意味である。Ｒ^２及びＲ^３は、好ましくは、互いに独立に、炭素数３～１２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、又は炭素数８～１８のアルキルアリール基である。ただし本発明において、Ｒ^２及びＲ^３の少なくとも１は、第１級または第２級アルキル基である。第１級アルキル基は、炭素数３～１２を有することが好ましく、より好ましくは炭素数４～１０を有する。例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、２－エチル－ヘキシル基、及び２，５－ジメチルヘキシル基等が挙げられる。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を有する。例えば、イソプロピル基、セカンダリーブチル基、イソペンチル基、及びイソヘキシル基等が挙げられる。

【0033】

潤滑油組成物中のジアルキルジチオリン酸亜鉛の含有量は、潤滑油組成物の全質量に対し、ジアルキルジチオリン酸亜鉛が有するリンの質量ｐｐｍによる濃度［Ｐ］として、３００～１０００質量ｐｐｍとなる量であり、好ましくは４００～１，０００質量ｐｐｍであり、より好ましくは５００～１，０００質量ｐｐｍであり、特に好ましくは６００～９００質量ｐｐｍである。

【0034】

本発明の潤滑油組成物は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛以外の摩耗防止剤をさらに含んでもよい。例えば、上記式で表され、Ｒ^２及びＲ^３が、互いに独立に、水素原子、または炭素数１～２６の、アルキル基でない一価炭化水素基である化合物が挙げられる。該一価炭化水素基としては、炭素数２～２６のアルケニル基；炭素数６～２６のシクロアルキル基；炭素数６～２６のアリール基、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^２及びＲ^３は、好ましくは炭素数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。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。

【0035】

また、下記式（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）で示されるホスフェート、ホスファイト系のリン化合物、並びにそれらの金属塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも１種の化合物を併用することもできる。

【0036】

【化2】

上記一般式（ｉｉｉ）中、Ｒ^６は炭素数１～３０の一価炭化水素基であり、Ｒ^４及びＲ^５は互いに独立に、水素原子又は炭素数１～３０の一価炭化水素基であり、ｋは０又は１である。

【化3】

上記一般式（ｉｖ）中、Ｒ^９は炭素数１～３０の一価炭化水素基であり、Ｒ^７及びＲ^８は互いに独立に水素原子又は炭素数１～３０の一価炭化水素基であり、ｔは０又は１である。

【0037】

上記一般式（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）中、Ｒ^４～Ｒ^９で表される炭素数１～３０の一価炭化水素基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキル置換シクロアルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基、及びアリールアルキル基を挙げることができる。特には、炭素数１～３０のアルキル基、又は炭素数６～２４のアリール基であることが好ましく、より好ましくは炭素数３～１８のアルキル基、最も好ましくは炭素数４～１５のアルキル基である。

【0038】

上記一般式（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）で表されるリン化合物としては、例えば、上記炭素数１～３０の炭化水素基を１つ有する亜リン酸モノエステル及び（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸、ホスホン酸モノエステル、酸性リン酸モノエステル；上記炭素数１～３０の炭化水素基を２つ有する亜リン酸ジエステル、モノチオ亜リン酸ジエステル、ホスホン酸ジエステル、酸性リン酸ジエステル及び（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸モノエステル；上記炭素数１～３０の炭化水素基を３つ有する亜リン酸トリエステル、及び（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸ジエステル；及びこれらの混合物等が挙げられる。

【0039】

上記一般式（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）で表されるリン化合物の金属塩又はアミン塩は、一般式（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）で表されるリン化合物に、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属塩化物等の金属塩基、アンモニア、炭素数１～３０の炭化水素基又はヒドロキシル基含有炭化水素基のみを分子中に有するアミン化合物等の窒素化合物等を作用させて、残存する酸性水素の一部又は全部を中和することにより得ることができる。上記金属塩基における金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、銅、鉄、鉛、ニッケル、銀、マンガン等の重金属（但し、モリブデンは除く）等が挙げられる。これらの中でも、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属及び亜鉛が好ましく、亜鉛が特に好ましい。

【0040】

（Ｅ）無灰分散剤
本発明の潤滑油組成物はさらに無灰分散剤を有するのが好ましい。無灰分散剤は、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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

モノタイプのコハク酸イミド誘導体は例えば下記式（ａ）で表すことができる。ビスタイプのコハク酸イミド誘導体は例えば下記式（ｂ）で表すことができる。

【化4】

【化5】

【0044】

上記式において、Ｒ^１は互いに独立に炭素数４０～４００のアルキル基またはアルケニル基であり、ｍは１～２０の整数であり、ｎは０～２０の整数である。特にはビスタイプのコハク酸イミド化合物が好ましい。コハク酸イミド誘導体は、モノタイプ及びビスタイプの併用、２種以上のモノタイプの併用、２種以上のビスタイプの併用であってもよい。
上記コハク酸イミド誘導体とホウ素化合物とを反応させることにより、ホウ素化されたコハク酸イミド誘導体が得られる。ホウ素化合物とは、ホウ酸、ホウ酸無水物、ホウ酸エステル、酸化ホウ素、及びハロゲン化ホウ素などである。ホウ素化コハク酸イミド誘導体は１種単独であっても、２種以上の組合せであってもよい。

【0045】

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。

【0046】

無灰分散剤の数平均分子量（Ｍｎ）は、限定的ではないが２０００以上であることが好ましく、より好ましくは２５００以上、より一層好ましくは３０００以上、最も好ましくは５０００以上であり、また、１５０００以下であることが好ましい。無灰分散剤の数平均分子量が上記下限値未満では、分散性が十分でない可能性がある。一方、無灰分散剤の数平均分子量が上記上限値を超えると、粘度が高すぎ、流動性が不十分となり、デポジット増加の原因となるおそれがある。

【0047】

潤滑油組成物全体の質量に対する無灰分散剤由来のホウ素含有量が２５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１５０質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。無灰分散剤がホウ素を有する場合、ホウ素を１．０質量％以下有する無灰分散剤であることが好ましく、ホウ素を０．８質量％以下有する無灰分散剤であることがより好ましい。無灰分散剤はホウ素を含有する無灰分散剤とホウ素を含有しない無灰分散剤のいずれも使用することができ、併用することもできる。ホウ素を含有する無灰分散剤の潤滑油組成物中の含有量は、ホウ素含有無灰分散剤中のホウ素含有量にもよるが、特にはホウ素含有無灰分散剤の配合量が、組成物全量基準で０～５．０質量％、好ましくは０．１～４．０質量％、より好ましくは０．５～３．０質量％、特に好ましくは１．０～２．０質量％であるのがよい。ホウ素を含まない無灰分散剤の配合量は、組成物全量基準で０．１～１０質量％、好ましくは０．５～９．０質量％、より好ましくは１．０～８．０質量％、特に好ましくは２．５～７．０質量％、最も好ましくは４．０～６．０質量％であるのがよい。

【0048】

（Ｆ）摩擦調整剤
本発明の潤滑油組成物はさらに摩擦調整剤を含有することができる。摩擦調整剤は特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。摩擦調整剤は、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。

【0049】

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。

【化6】

【化7】

【0050】

上記一般式［Ｉ］および［ＩＩ］において、Ｒ_１～Ｒ_８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_１およびＸ_２は酸素原子または硫黄原子であり、Ｙ_１およびＹ_２は酸素原子または硫黄原子である。

【0051】

摩擦調整剤として、硫黄を含まない有機モリブデン化合物も使用できる。このような化合物としては、例えば、モリブデン－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。

【0052】

さらに本発明における摩擦調整剤として、米国特許第５,９０６,９６８号に記載されている三核モリブデン化合物を用いることもできる。

【0053】

摩擦調整剤は、潤滑油組成物の質量に対するモリブデンの質量ｐｐｍとしての濃度［Ｍｏ］が０～１００質量ｐｐｍ、好ましくは０～５０質量ｐｐｍ、より好ましくは０～１０質量ｐｐｍとなる量で添加され、特に好ましくは０質量％である。摩擦調整剤の量が上記上限を超えると清浄性が悪化する場合があり、上記範囲内で配合すれば、良好な清浄性が得られ、また、十分な摩擦低減効果も確保できる。

【0054】

その他の添加剤
本発明の潤滑油組成物は、その性能を向上させるために、目的に応じてその他の添加剤をさらに含有することができる。その他の添加剤としては一般的に潤滑油組成物に使用されているものを使用できるが、例えば、酸化防止剤、上記以外の摩擦調整剤、腐食防止剤、防錆剤、流動点降下剤、抗乳化剤、金属不活性化剤および消泡剤等の添加剤等を挙げることができる。

【0055】

上記酸化防止剤としては、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。例えば、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）、イソオクチル－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート等が、アミン系無灰酸化防止剤としては、フェニル－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。酸化防止剤は、通常、潤滑油組成物中に０．１～５質量％で配合される。

【0056】

本発明の潤滑油組成物は、上記以外の摩擦調整剤として有機摩擦調整剤を含有することができる。有機摩擦調整剤とは、金属を有しない摩擦調整剤のことを意味する。例えば、アミン系摩擦調整剤、アミド系摩擦調整剤、エステル系摩擦調整剤、及びエーテル系摩擦調整剤など、有機化合物により構成されるものである。特に好ましくはエステル系摩擦調整剤であり、リン捕捉剤として好適に機能する。有機摩擦調整剤を含まないと、優れた耐摩耗性及び耐焼付き性を確保することが困難となる。有機摩擦調整剤の潤滑油組成物中の含有量は好ましくは０．１～２質量％であり、より好ましくは０．２～１．５質量％であり、さらに好ましくは０．２～１質量％である。有機摩擦調整剤は、１種単独であってもよいし、２種以上の併用であってもよい。

【0057】

上記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、イミダゾール系化合物等が挙げられる。上記防錆剤としては、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。腐食防止剤及び防錆剤は、通常、潤滑油組成物中にそれぞれ０．０１～５質量％で配合される。

【0058】

上記流動点降下剤としては、例えば、使用する潤滑油基油に適合するポリメタクリレート系のポリマー等が使用できる。ポリメタクリレートとしては、例えば重量平均分子量１０万未満、好ましくは１０，０００～９０，０００、より好ましくは２０，０００～８０，０００、更に好ましくは３０，０００～７０，０００を有するポリメタクリレート系ポリマーが挙げられ、上述した粘度指数向上剤として用いるポリメタクリレートとは異なる重量平均分子量を有するものである。該流動点降下剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１～３質量％で配合される。

【0059】

上記抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、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。抗乳化剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１～５質量％で配合される。

【0060】

上記金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、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、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。金属不活性化剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１～３質量％で配合される。

【0061】

上記消泡剤としては、例えば、２５℃における動粘度が１０００～１０万ｍｍ^２／ｓのシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレートとｏ－ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。消泡剤は、通常、潤滑油組成物中に０．００１～１質量％で配合される。

【0062】

潤滑油組成物
本発明の潤滑油組成物は、１００℃での動粘度が６．９ｍｍ^２/ｓ以上９．３ｍｍ^２/ｓ未満の範囲であることを要する。好ましくは７．２以上９．０ｍｍ^２/ｓ未満、より好ましくは７．５以上８．７ｍｍ^２/ｓ未満である。これにより潤滑油組成物を低粘度化させることができる。これにより、ＳＡＥ ０Ｗ-２０の要件を満たす。なお、１００℃での動粘度（ＫＶ１００）は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に準拠し、１００℃で測定した。

【0063】

本発明の潤滑油組成物の－３５℃でのＣＣＳ粘度は６．２Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは５．５Ｐａ・ｓ以下であり、更に好ましくは５．０Ｐａ・ｓ以下であり、最も好ましくは４．５Ｐａ・ｓ以下である。なお、－３５℃でのＣＣＳ粘度（ＣＣＳ粘度）は、ＡＳＴＭＤ５２９３に準拠して測定した。

【0064】

本発明の潤滑油組成物の１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）は２．６ｍＰａ・ｓ以上であり、好ましくは２．７ｍＰａ・s以上であるのがよい。上限は２．９ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。 なお、１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ１５０）は、ＡＳＴＭ Ｄ４６８３に準拠して測定した。

【実施例】

【0065】

以下、本発明を、実施例及び比較例によってより詳細に示すが、本発明は下記実施例に限定されない。

【0066】

実施例および比較例で使用した各成分は以下の通りである。
（Ａ）潤滑油基油
（Ａ１-１）ＧＴＬ由来基油（１００℃での動粘度＝４．１ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１２９）
（Ａ１-２）鉱油（１００℃での動粘度＝４.１ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１３４）
（Ａ２-１）ＧＴＬ由来基油（１００℃での動粘度＝７．６ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１４０）
（Ａ２-２）鉱油（１００℃での動粘度＝７．２ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１２５）
（Ａ２-３）ポリ-α-オレフィン（ＰＡＯ）（１００℃での動粘度＝５．９ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１３２）
（Ｂ）粘度指数向上剤
（Ｂ１）非分散型ポリメタクリレート（Ｍｗ＝２００，０００）
（Ｂ２）非分散型ポリメタクリレート（Ｍｗ＝２４０，０００）
（Ｂ３）非分散型ポリメタクリレート（Ｍｗ＝４００，０００）
（Ｂ４）非分散型ポリメタクリレート（Ｍｗ＝５０，０００）
（Ｂ５）非分散型ポリメタクリレート（Ｍｗ＝５００，０００）

【0067】

[その他の添加剤]
金属清浄剤（カルシウムスルホネート、またはマグネシウムスルホネート）、摩耗防止剤（ＺｎＤＴＰ）、無灰分散剤（ポリイソブテニルコハク酸イミド、またはホウ素化ポリイソブテニルコハク酸イミド）、摩擦調整剤（エステル系）、酸化防止剤（フェノール系）、消泡剤（ジメチルシリコーン）、流動点降下剤（Ｍｗ１０万未満を有するＰＭＡ）、及びＰＭＡ以外の粘度指数向上剤（オレフィンコポリマー）

【0068】

実施例及び比較例
下記表１及び表２に示す量で、潤滑油基油、粘度指数向上剤、及びその他の成分を混合して潤滑油組成物を調製した。表に記載の質量部は、潤滑油組成物の総量（１００質量部）に対する質量部である。得られた組成物について、－３５℃でのＣＣＳ粘度、１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ１５０）、及び１００℃での動粘度（ＫＶ１００）を測定した。各測定方法は上述した通りである。結果を表１及び表２に示す。

【0069】

【表1】

【0070】

【表2】

【0071】

上記表２に示すように、比較例の潤滑油組成物は１００℃における動粘度が９.３ｍｍ^２／ｓ以上（比較例３、４及び６）、－３５℃でのＣＣＳ粘度６．２Ｐａ・ｓ超（比較例３及び４）、または１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）２．６ｍＰａ・ｓ未満(比較例１、２及び５)である。これに対し、表１に示すように、本発明の潤滑油組成物は低粘度化しても低温粘度特性（－３５℃でのＣＣＳ粘度）と高温粘度特性（１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度））のバランスに優れる。