JP2017125214A - 潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】低粘度化しても、摩耗防止性を確保しつつ摩擦を低減することができる潤滑油組成物を提供する。【解決手段】潤滑油基油、（Ａ）マグネシウム系清浄剤、および（Ｂ）モリブデン系摩擦調整剤を含有する潤滑油組成物であって、（Ａ）成分の量が、該潤滑油組成物中のマグネシウムの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｇ］として２００〜１２００質量ｐｐｍの範囲であり、（Ｂ）成分の量が、該潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｏ］として５００〜１５００質量ｐｐｍの範囲であることを特徴とする潤滑油組成物。【選択図】なし

Description

本発明は潤滑油組成物に関し、詳細には、内燃機関用の潤滑油組成物、特にガソリンエンジン用の潤滑油組成物に関する。

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、低粘度化により油膜が薄くなり、摩擦を十分に低減することができない。そこで、境界潤滑条件で二硫化モリブデンを生成することにより摩擦を低減することができるモリブデンジチオカーバメート（ＭｏＤＴＣ）が従来用いられている。この際、カルシウム系清浄剤を組み合わせて用いるのが通常である（例えば、特許文献１）。しかし、この組み合わせでは、摩擦の低減に限界があり、燃費を十分に向上させることができない。

清浄剤としてマグネシウム系清浄剤を使用することも知られている（例えば、特許文献２および３）。マグネシウム系清浄剤の使用は、カルシウム系清浄剤よりも摩擦をより低減することができるが、摩耗が発生しやすいという問題がある。

特開２０１３−１９９５９４号公報 特開２０１１−１８４５６６号公報 特開２００６−３２８２６５号公報

本発明の目的は、低粘度化しても、摩耗防止性を確保しつつ摩擦を低減することができる潤滑油組成物を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、潤滑油基油に特定量のマグネシウム系清浄剤および特定量のモリブデン系摩擦調整剤を添加することにより、上記目的が達成されることを見出した。

すなわち、本発明は、潤滑油基油、（Ａ）マグネシウム系清浄剤、および（Ｂ）モリブデン系摩擦調整剤を含有する潤滑油組成物であって、（Ａ）成分の量が、該潤滑油組成物中のマグネシウムの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｇ］として２００〜１２００質量ｐｐｍの範囲であり、（Ｂ）成分の量が、該潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｏ］として５００〜１５００質量ｐｐｍの範囲であることを特徴とする潤滑油組成物である。

本発明の好ましい実施態様は、潤滑油組成物が、以下に示す（１）〜（７）の少なくとも１の特徴をさらに有する。
（１）（Ａ）成分の量が、潤滑油組成物中のマグネシウム量として３００〜８００質量ｐｐｍの範囲である。
（２）（Ｂ）成分の量が、潤滑油組成物中のモリブデン量として６００〜１２００質量ｐｐｍの範囲である。
（３）［Ｍg］／［Ｍo］≦２．４を満たす。
（４）カルシウム系清浄剤（Ａ’）をさらに含み、（［Ｍg］+［Ｃa］）／［Ｍo］＜３．０（［Ｃａ］は、潤滑油組成物中のカルシウムの質量ｐｐｍによる濃度を示す）を満たす。
（５）−３５℃でのＣＣＳ粘度が６．２Ｐａ・ｓ以下である。
（６）１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）が１．７〜２．９ｍＰａ・ｓである。
（７）１００℃における動粘度が９．３ｍｍ^２／ｓ未満である。
（８）内燃機関用である。
さらに本発明は、当該潤滑油組成物あるいは上記（１）〜（８）の実施態様の潤滑油組成物を使用することにより、低摩耗性を維持しつつ摩擦を低減する方法に関する。

本発明の潤滑油組成物は、低粘度化しても、摩耗防止性を確保しつつ摩擦を低減することができ、特に内燃機関用の潤滑油組成物として好適に使用できる。

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。

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。

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。

潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）は特に制限されないが、好ましくは２〜１５ｍｍ^２／ｓであり、より好ましくは３〜１０ｍｍ^２／ｓであり、さらに好ましくは３〜８ｍｍ^２／ｓであり、最も好ましくは３〜６ｍｍ^２／ｓである。これにより、油膜形成が十分であり、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。

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。

（Ａ）マグネシウム系清浄剤
マグネシウム系清浄剤は特に限定されず、慣用のものを使用することができる。例えば、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が挙げられる。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。

成分（Ａ）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。

（Ａ）成分は、該潤滑油組成物中のマグネシウムの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｇ］が２００〜１２００質量ｐｐｍ、好ましくは２５０〜１０００質量ｐｐｍ、より好ましくは３００〜８００質量ｐｐｍの範囲となるような量で添加される。（Ａ）成分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。

（Ａ）成分の量は、好ましくは、下記式（１）：
［Ｍg］／［Ｍo］≦２．４ （１）
（［Ｍｏ］は、潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍによる濃度を示す）を満たす。［Ｍg］／［Ｍo］の値は、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．８以下、さらにより好ましくは１．５以下である。上記値が２．４より大きいと、摩耗が大きくなり過ぎる場合がある。［Ｍg］／［Ｍo］の下限値は好ましくは０．１、より好ましくは０．２、さらに好ましくは０．３である。

本発明の潤滑油組成物は、マグネシウム系清浄剤（Ａ）以外の金属清浄剤として、後述するカルシウム系清浄剤（Ａ’）を含んでいてもよい。カル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、及び防錆性を更に確保することができる。

（Ａ’）成分は、好ましくは、下記式（２）を満たす量で添加される。
（［Ｍg］+［Ｃa］）／［Ｍo］＜３．０ （２）
ここで、［Ｃa］は、潤滑油組成物中のカルシウムの質量ｐｐｍによる濃度を示す。（［Ｍｇ］+［Ｃａ］）/［Ｍｏ］の値は、より好ましくは２．８未満であり、さらに好ましくは２．６未満、特に好ましくは２．５未満である。上記値が上記上限を超えると、トルク低減効果が低い場合がある。（［Ｍｇ］+［Ｃａ］）/［Ｍｏ］の下限値は、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．５、さらに好ましくは１．０である。

マグネシウム系清浄剤（Ａ）は、特に、過塩基性のマグネシウム系清浄剤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。

マグネシウム系清浄剤（Ａ）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。

マグネシウム系清浄剤（Ａ）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。

カルシウム系清浄剤（Ａ’）は特に限定されず、慣用のものを使用することができる。例えば、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る。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。

カルシウム系清浄剤（Ａ’）は、過塩基性のカルシウム系清浄剤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系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。

カルシウム系清浄剤（Ａ’）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。

カルシウム系清浄剤（Ａ’）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。

本発明の潤滑油組成物中のマグネシウム及びカルシウムの量が下記式（３）を満たすことが好ましい。
｛[Ｍｇ]／（[Ｍｇ]＋[Ｃａ]）｝*１００≧５ （３）
｛[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、更に好ましくは５０である。

本発明の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の金属清浄剤として、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しては、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混合して使用することができる。

本発明の潤滑油組成物中の金属清浄剤の合計量は、上記組成物中に含まれるマグネシウム量が、上述した特定範囲を満たすような量であればよいが、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の添加量は制限され得る。

（Ｂ）モリブデン系摩擦調整剤
モリブデン系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。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。

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。

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。

（Ｂ）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。

さらに本発明における摩擦調整剤（Ｂ）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。

（Ｂ）成分は、潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍとしての濃度［Ｍｏ］が５００〜１５００質量ｐｐｍ、好ましくは６００〜１２００質量ｐｐｍの範囲となるような量で添加される。（Ｂ）成分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、上記下限未満であると、摩擦を十分に低減することができなかったり、清浄性が悪化したりする場合がある。

（Ａ）成分について上述したように、（Ｂ）成分の量は、好ましくは、下記式（１）：
［Ｍg］／［Ｍo］≦２．４ （１）
を満たす。［Ｍg］／［Ｍo］の値は、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．８以下、さらにより好ましくは１．５以下である。［Ｍg］／［Ｍo］の下限値は好ましくは０．１、より好ましくは０．２、さらに好ましくは０．３である。

本発明の潤滑油組成物は、上記潤滑油基油、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を必須とするが、任意成分として、従来公知の摩耗防止剤、無灰分散剤および粘度指数向上剤を含んでいてもよい。

上記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。

上記式において、Ｒ^１及びＲ^２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^１及びＲ^２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。

また、下記式（４）及び（５）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種の化合物を使用することもできる。

上記一般式（４）中、Ｒ^３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、ｍは０又は１である。

上記一般式（５）中、Ｒ^６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、ｎは０又は１である。

上記一般式（４）及び（５）中、Ｒ^３〜Ｒ^８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。

上記一般式（４）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；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、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。

上記一般式（４）又は（５）で表されるリン化合物の金属塩又はアミン塩は、一般式（４）又は（５）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。

摩耗防止剤は、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。

上記無灰分散剤としては、炭素数４０〜５００、好ましくは６０〜３５０の直鎖若しくは分枝状の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、マンニッヒ系分散剤、或いはモノ又はビスコハク酸イミド（例えば、アルケニルコハク酸イミド）、炭素数４０〜５００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するベンジルアミン、或いは炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するポリアミン、或いはこれらのホウ素化合物、カルボン酸、リン酸等による変成品等が挙げられる。これらの中から任意に選ばれる１種類又は２種類以上を配合することができる。特に、アルケニルコハク酸イミドを含有することが好ましい。

上記コハク酸イミドの製法は特に制限はなく、例えば、炭素数４０〜５００のアルキル基又はアルケニル基を有する化合物を、無水マレイン酸と１００〜２００℃で反応させて得たアルキルコハク酸又はアルケニルコハク酸をポリアミンと反応させることにより得られる。ここで、ポリアミンとしては、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が例示できる。上記無灰分散剤として例示した含窒素化合物の誘導体としては、例えば、前述の含窒素化合物に炭素数１〜３０の、脂肪酸等のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸若しくはこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネートを作用させて、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したり、アミド化した、いわゆる含酸素有機化合物による変性化合物；前述の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したり、アミド化した、いわゆるホウ素変性化合物；前述の含窒素化合物にリン酸を作用させて、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したり、アミド化した、いわゆるリン酸変性化合物；前述の含窒素化合物に硫黄化合物を作用させた硫黄変性化合物；及び前述の含窒素化合物に含酸素有機化合物による変性、ホウ素変性、リン酸変性、硫黄変性から選ばれた２種以上の変性を組み合わせた変性化合物が挙げられる。これらの誘導体の中でもアルケニルコハク酸イミドのホウ酸変性化合物、特にビスタイプのアルケニルコハク酸イミドのホウ酸変性化合物は、上述の基油と併用することで耐熱性を更に向上させることができる。

無灰分散剤の量は、組成物全量基準で、２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。また、無灰分散剤として、ホウ素含有無灰分散剤を、ホウ素を含有しない無灰分散剤と混合して使用することもできる。また、ホウ素含有無灰分散剤を使用する場合、その含有割合は特に制限はないが、組成物中に含まれるホウ素量が、組成物全量基準で、好ましくは０．００１〜０．２質量％、より好ましくは０．００３〜０．１質量％、最も好ましくは０．００５〜０．０５質量％であるのがよい。

無灰分散剤の数平均分子量（Ｍｎ）は、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。

上記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。

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。粘度指数向上剤の含有量は、組成物全量基準で、ポリマー量として好ましくは０．０１〜２０質量％であり、より好ましくは０．０２〜１０質量％、最も好ましくは０．０５〜５質量％である。粘度指数向上剤の含有量が上記下限値より少なくなると、粘度温度特性や低温粘度特性が悪化する恐れがある。一方、上記上限値よりも多くなると、粘度温度特性や低温粘度特性が悪化する恐れがあり、更には、製品コストが大幅に上昇する。

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（Ｂ）成分以外の摩擦調整剤、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。

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。

上記（Ｂ）成分以外の摩擦調整剤としては、例えばエステル、アミン、アミド、硫化エステルなどが挙げられる。上記摩擦調整剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１〜３質量％で配合される。

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。腐食防止剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１〜５質量％で配合される。

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。流動点降下剤は、通常、潤滑油組成物中に０．０１〜３質量％で配される。

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。

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。

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。

その他の添加剤として、ホウ酸アルカリ系添加剤を添加することができる。ホウ酸アルカリ系添加剤は、アルカリ金属ホウ酸塩水和物を含有するものであり、下記一般式で表すことができる。
Ｍ_２Ｏ・ｘＢ_２Ｏ_３・ｙＨ_２Ｏ
上記式中、Ｍはアルカリ金属であり、ｘは２．５〜４．５、ｙは１．０〜４．８である。
具体的には、ホウ酸リチウム水和物、ホウ酸ナトリウム水和物、ホウ酸カリウム水和物、ホウ酸ルビジウム水和物及びホウ酸セシウム水和物等を挙げることができるが、ホウ酸カリウム水和物及びホウ酸ナトリウム水和物が好ましく、特に、ホウ酸カリウム水和物が好ましい。アルカリ金属ホウ酸塩水和物粒子の平均粒径は、一般に１ミクロン（μ）以下である。本発明に用いられるアルカリ金属ホウ酸塩水和物において、ホウ素とアルカリ金属の比は約２．５：１〜４．５：１の範囲にあることが好ましい。ホウ酸アルカリ系添加剤の添加量は、ホウ素量として潤滑油組成物全量基準で０．００２〜０．０５質量％である。

本発明の潤滑油組成物の−３５℃でのＣＣＳ粘度は制限されないが、好ましくは６．２Ｐａ．ｓ以下、より好ましくは５．０Ｐａ．ｓ以下、更に好ましくは４．０Ｐａ．ｓ以下、最も好ましくは３．５Ｐａ．ｓ以下である。

本発明の潤滑油組成物は、潤滑油組成物中に含まれるモリブデン量と−３５℃でのＣＣＳ粘度が、以下の式（６）を満たすことが好ましい。
［ＣＣＳ粘度］／［Ｍo］≦０．０１ （６）
（［ＣＣＳ粘度］は潤滑油組成物の−３５℃におけるＣＣＳ粘度の値（Ｐａ・ｓ）を示し、［Ｍｏ］は潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍによる濃度を示す。）
［ＣＣＳ粘度］／［Ｍo］の値は、より好ましくは０．００８以下、さらに好ましくは０．００５以下である。上記値が０．０１を超えるとトルク低減率が小さくなったり、清浄性が悪化したりすることがある。［ＣＣＳ粘度］／［Ｍo］の下限値は限定的でないが、好ましくは０．００２、より好ましくは０．００３である。

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）は制限されないが、好ましくは１．７〜２．９ｍＰａ.s、より好ましくは２．０〜２．６ｍＰａ.sである。

本発明の潤滑油組成物の１００℃での動粘度は制限されないが、好ましくは９．３ｍｍ^２／ｓ未満、より好ましくは８．２ｍｍ^２／ｓ未満である。

本発明の潤滑油組成物は、低粘度であっても、十分な摩擦特性および摩耗特性を有し、かつ高いトルク低減率が得られるという効果を奏し、内燃機関用として好適に用いることができる。

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。

実施例および比較例で使用した材料は以下の通りである。
潤滑油基油
潤滑油基油：フィッシャー・トロプシュ由来基油、１００℃での動粘度＝４．１ｍｍ^２／ｓ、ＶＩ＝１２７

マグネシウム系清浄剤（Ａ）
マグネシウム系清浄剤１：マグネシウムサリシレート（全塩基価３４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、マグネシウム含有量７．５質量％）
マグネシウム清浄剤２：マグネシウムスルホネート（全塩基価４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、マグネシウム含有量９．０質量％）

カルシウム系清浄剤（Ａ’）
カルシウム系清浄剤１：カルシウムサリシレート（全塩基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量１２．０質量％）
カルシウム系清浄剤２：カルシウムサリシレート（全塩基価２２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、マグネシウム含有量８．０質量％）

モリブデン系摩擦調整剤（Ｂ）
モリブデン系摩擦調整剤：ＭｏＤＴＣ（モリブデン含有量１０質量％）

摩耗防止剤
摩耗防止剤１：ｐｒｉ−ＺｎＤＴＰ（第一級アルキルタイプ）
摩耗防止剤２：ｓｅｃ−ＺｎＤＴＰ（第二級アルキルタイプ）

その他の添加剤
酸化防止剤：フェノール系酸化防止剤
無灰分散剤：コハク酸イミド
粘度指数向上剤：ポリメタクリレート
消泡剤：ジメチルシリコーン

実施例１〜８および比較例１〜６
表１に示す量の成分を混合して潤滑油組成物を調製した。マグネシウム系清浄剤、カルシウム系清浄剤及びモリブデン系摩擦調整剤の量は、それぞれマグネシウム、カルシウム及びモリブデンの含有量に換算した潤滑油組成物の総量に対する質量ｐｐｍで示し、摩耗防止剤およびその他の添加剤の量は、潤滑油組成物の総量（１００質量部）に対する質量部で示す。なお、マグネシウム系清浄剤とカルシウム系清浄剤の量は、これらの清浄剤に含まれるマグネシウムとカルシウムの合計モル量が全ての実施例および比較例においてなるべく同一であるようにした。得られた組成物について、以下の試験を行った。結果を表１に示す。

（１）１５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ１５０）
ＡＳＴＭ Ｄ４６８３に準拠して測定した。

（２）−３５℃でのＣＣＳ粘度（ＣＣＳ粘度）
ＡＳＴＭ Ｄ５２９３に準拠して測定した。

（３）１００℃での動粘度（ＫＶ１００）
ＡＳＴＭ Ｄ４４５に準拠し、１００℃で測定した。

（４）トルク低減率
実施例および比較例で得られた潤滑油組成物を試験組成物とし、ガソリンエンジンを用いたモータリング試験にてトルクを測定した。エンジンは、トヨタ２ＺＲ−ＦＥ１．８Ｌ直列４気筒エンジンを用い、モーターとエンジンとの間にトルク計を設置し、油温８０℃および７００ＲＰＭのエンジン速度におけるトルクを測定した。標準油として市販のＧＦ−５ ０Ｗ−２０油を用い、同様にトルクを測定した。試験組成物のトルク（Ｔ）を標準油のトルク（Ｔ_０）と比較し、標準油のトルクからの低減率（｛（Ｔ_０−Ｔ）／Ｔ_０｝ｘ１００）（％）を計算した。低減率が大きいほど、燃費が良好であることを示す。低減率が５．５％以上のものを合格とした。

（５）シェル摩耗痕径
回転数を１８００ｒｐｍ、荷重を４０ｋｇｆ、試験温度を９０℃及び試験時間を３０分とした以外はシェル四球試験（ＡＳＴＭＤ４１７２）に準拠して測定した。摩耗痕径が０．７ｍｍ以下であるものを合格とした。

（６）ホットチューブ試験（高温清浄性の評価）
内径２ｍｍのガラス管中に、潤滑油組成物を０．３ミリリットル／時で、空気を１０ミリリットル／秒で、ガラス管の温度を２７０℃に保ちながら１６時間流し続けた。ガラス管中に付着したラッカーと色見本とを比較し、透明の場合は１０点、黒の場合は０点として評点を付けた。評点が高いほど高温清浄性が良いことを示す。評点が５．０以上のものを合格とした。

表１から明らかなように、本発明の潤滑油組成物は、１００℃での動粘度が低いにもかかわらず、摩耗が少なく、また、トルク低減率および高温清浄性が高い。

一方、マグネシウム系清浄剤（Ａ）を含まない比較例１〜３の組成物は、トルク低減率が低く、マグネシウム系清浄剤（Ａ）の量が本発明の上限より多い比較例６の組成物は、摩耗が大きい。また、モリブデン系摩擦調整剤（Ｂ）の量が本発明の下限より少ない比較例４および５の組成物は、トルク低減率が低く、また高温清浄性に劣る。

Claims (7)

1. 潤滑油基油、（Ａ）マグネシウム系清浄剤、および（Ｂ）モリブデン系摩擦調整剤を含有する潤滑油組成物であって、（Ａ）成分の量が、該潤滑油組成物中のマグネシウムの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｇ］として２００〜１２００質量ｐｐｍの範囲であり、（Ｂ）成分の量が、該潤滑油組成物中のモリブデンの質量ｐｐｍによる濃度［Ｍｏ］として５００〜１５００質量ｐｐｍの範囲であることを特徴とする潤滑油組成物。
2. 下記式（１）：
   ［Ｍg］／［Ｍo］≦２．４ （１）
   を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. カルシウム系清浄剤（Ａ’）をさらに含み、下記式（２）：
   （［Ｍg］+［Ｃa］）／［Ｍo］＜３．０ （２）
   （［Ｃａ］は、潤滑油組成物中のカルシウムの質量ｐｐｍによる濃度を示す）を満たすことを特徴とする、請求項１または２に記載の潤滑油組成物。
4. −３５℃でのＣＣＳ粘度が６．２Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜３のいずれか１項記載の潤滑油組成物。
5. １５０℃での高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）が１．７〜２．９ｍＰａ・ｓである、請求項１〜４のいずれか１項記載の潤滑油組成物。
6. １００℃における動粘度が９．３ｍｍ^２／ｓ未満である、請求項１〜５のいずれか１項記載の潤滑油組成物。
7. 内燃機関用である、請求項１〜６のいずれか１項記載の潤滑油組成物。