JPH02242894A - 潤滑油組成物および潤滑油添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、潤滑油組成物および潤滑油添加剤に関し、さ
らに詳しくは、従来より清浄分散性の要求が厳しくなっ
た自動車用エンジンオイルに使用可能な清浄分散性に優
れた高粘度指数潤滑浦刊成物および潤滑油添加剤に関す
る。

発明の技術的背景ならびにその問題点 従来、潤滑油の粘度指数向上剤として、エチレン・プロ
ピレン共重合ゴム、ポリアルキルメタクリレート、ポリ
イソブチレン、水素化ジエンポリマーなどが用いられて
いる。

しかしながら、上記のようなポリマーを添加した潤滑油
組成物は、粘度指数向上効果、および増粘効果はあるも
のの、？ｆｉ浄分数分散性く、上記のようなポリマーは
、高熱摩擦部分の冷却と潤滑、またエンジンオイルの場
合には燃焼ガスとの接触などの諸過程で劣化し、スラッ
ジ化およびワニス化の原因の１つとなっている。

上記のようなスラッジ化およびワニス化を防１ノーする
ために、ポリブテニルコハク酸などの低分子量ポリイソ
ブチレンコハク酸誘導体を、〆ｒｔｆｐ分散剤として１
、上記のようなポリマーに添加する試みがなされている
が、スラッジ化およびワニス化の防止効果は充分でなく
、またこの低分子量ポリイソブチレンコハク酸誘導体を
増量して用いると、冷却時にマヨネーズ状不溶物（不溶
解性のスラッジ）が大量に析出するという問題点があっ
た。

また、エチレン・プロピレン共重合ゴム、ポリアルキル
メタクリレート、ポリイソブチレン、水素化ジエンポリ
マーなどの粘度指数向上剤のベースであるポリマーに官
能基を導入することによって清浄分散性能を付与しよう
とする試みがなされている。しかしながら、上記のよう
なポリマーへの官能基導入により清浄分散性能を付与す
る方法では、近年要求される厳しい清浄分散性能を付４
５−することはできず、また」二記のような粘度指数向
上剤のポリマーに官能基を多量に導入すると、この粘度
指数向上剤と基油との相溶性が低下し、低温で分離する
という問題点があった。

発明の目的 本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
であって、清浄分散性に優れ、かつ粘度指数が高く、し
かも清浄分散性と粘度指数とのバランスに優れる潤滑油
組成物および潤滑油添加剤を提供することを目的として
いる。

発明の概要 本発明に係る潤滑油組成物は、基油（Ａ）と、鉱物油に
可溶なポリオレフィン、ポリアルキル（メタ）アクリレ
ートおよび水素化ジエンポリマーからなる群から選択さ
れる少なくともＩＦＩの粘度指数向上剤（Ｂ）と、 α−オレフィンオリゴマーがカルボニル基含有モノマー
でグラフトされてなる変性α−オレフィンオリゴマー（
Ｃ） とを含有することを特徴としている。

本発明に係る潤滑油添加剤は、鉱物油に可溶なポリオレ
フィン、ポリアルキル（メタ）アクリレートおよび水素
化ジエンポリマーからなる群から選択される少なくとも
１種の粘度指数向上剤（Ｂ）と、 α−オレフィンオリゴマーがカルボニル基含有モノマー
でグラフトされてなる変性α−オレフィンオリゴマー（
Ｃ） とを含有することを特徴としている。

発明の詳細な説明 以下、本発明に係る潤滑油組成物および潤滑油添加剤に
ついて具体的に説明する。

本発明に係る潤滑油組成物は、基本的に、基油（Ａ）と
粘度指数向上剤（Ｂ）と変性α−オレフィンオリゴマー
（Ｃ）とから構成される。

本発明の潤滑油組成物には、基油（Ａ）に、粘度指数向
上剤（Ｂ）と変性α−オレフィンオリゴマー　（Ｃ）と
で構成される本発明に係る潤滑油添加剤を加えてなる潤
滑油組成物と、基油（Ａ）に粘度指数向上剤（Ｂ）と変
性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）を個別に加えてなる
潤滑油組成物とがある。

基　　　　油　（Ａ） 本発明で用いられる基油（Ａ）としては、鉱物油、合成
炭化水素油、エステル油あるいはこれらの混合油などの
従来公知の潤滑油が用いられる。

鉱物油は、公知の潤滑油精製方法、たとえば原油の常圧
蒸留、減圧蒸留した潤滑留分を溶剤精製あるいは水添精
製などの方法で精製して得られる潤滑油であり、具体的
には、７０ニユートラル、１００ニユートラル、〕−５
０ニュートラル、３００ニユートラル、５００ニユート
ラル、ブライドストック等の留分およびその混合物など
が用いられる。

合成炭化水素油としては、具体的には、ポリデセン−１
油等のポリミーオレフィン浦、アルキルベンゼン油等の
アルキル芳香族油、ポリブテン浦、２．４−ジシクロへ
キシル−２−メチルペンタン曲等のアルキルナフテン油
、エチレン−プロピレンランダム共重合体油等のエチレ
ン・α−オレフィンランダム共共重合抽油どが用いられ
る。

エステル油としては、カルボン酸エステル系浦（主に、
二塩基酸のアルキル、ネオペンチルポリオールエステル
）、有機リン酸エステル系油（リン酸のアルキル、アリ
ルエステル）、有機ケイ酸エステル系油（ケイ酸のアル
キル、アリールエステル）などが用いられる。

粘度指数向上剤（Ｂ） 本発明で用いられる鉱物油に可溶なポリオレフィンと１
７では、具体的には、ポリイソブチレン、エチレン・プ
ロピレン共重合ゴム、３−メチルブテン−１異性化重合
体、４−メチルペンテン−１異性化重合体などが挙げら
れ、中でも、ポリイソブチレン、エチレン・プロピレン
共重合ゴムが好ましく用いられる。

本発明で用いられるポリイソブチレンは、通常、イソブ
チレン含有量が９０重量％以上、好ま１．＜は９５〜１
００重量％、他の共重合可能なモノマー含有量が１０重
置火以下、好ましくは５〜Ｏ重量％であり、かつ数平均
分子量（ＭＯ）が５．００“０〜５００，０００、好ま
しくは１０．０００〜４５０，０００、さらに好ましく
は１５，０００〜４００，０００である。

本発明で用いられるエチレン・プロピレン共重合ゴムは
、通常、エチレン含有量が２０〜８０重量％、好ましく
は３０〜７５重量％、プロピレン含有量が８０〜２０重
量％、好ましくは７０〜２５重量％であり、かつ数平均
分子ｆｌ　（Ｍｎ　）が５．０００〜５００，０００、
好ましくはｔｏ、０００〜４５０，０００、さらに好ま
しくは１５．０００〜４ＱＱ、０００である。また、上
記のエチレン・プロピレン共重合ゴム中に、他の共重合
可能なモノマーが１０重量％未溝の量で含まれていても
良い。上記のようなエチレン・プロピレン共重合ゴムは
、特開昭１３０−３５００９号公報などに記載されてい
る製造方法により得ることができる。

本発明で用いられる鉱物油に可溶なポリアルキル（メタ
）アクリレートは、通常、炭素数４〜３０好ましくは６
〜２８のアルキル（メタ）アクリレート含有量が９０重
量％以上、好ましくは９５〜１００重量％、他の共重合
可能な七ツマー含有量が１０重量％以下、好ましくは５
〜０重量％であり、かつ数平均分子ｆｆｉ（Ｍｎ）が５
．０００〜５００．０００、好ましくは１０．０ｆ１０
〜４５０．０００、さらに好ましくは１５．０００〜４
００，０００である。

本発明で用いられる鉱物油に可溶な水素化ジエンポリマ
ーとしては、水素化メチｌノン−ブタジェンコポリマー
、水素化スチレン−イソプレンコポリマー、水素化ビニ
ルトルエン−ブタジェンコポリマー、水素化ビニルトル
エン−イソプレンコポリマー、水素化α−メチルスチレ
ン−ブタジェンコポリマー、水素化α−メチルスチレン
−イソプレンコポリマーなどが挙げられる。中でも、水
素化スチレン−ジエンコポリマーが好ましく用いられ、
具体的には、ブタジェン、イソプレン、ピペリレン、１
，３−ヘキサジエンなどのジエン成分含有量が６０〜９
５重量９６、好ましくは７０〜９０重量％、スチレン含
有量が４０〜５重量％、好ましくは３０〜１０重量％で
あり、かつ数平均分子量（Ｍｎ　）が５．０００〜５０
０，０００、好ましくは１．０．０００〜５００，００
０、さらに好ましくは１．５　、０００〜４５０，００
０であるスチレン−ジエンコポリマーの水素化物が用い
られる。

なお本発明で用いられる鉱物油に可溶な粘度指数向上剤
は、粘度指数向上剤を使用する際に、鉱物油をその希釈
剤として用いるのが一般的であることと、基油として鉱
物油が用いられることが多いという理由からである。

変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ） 本発明で用いられる変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ
）は、カルボニル基含有モノマーでグラフト化されたα
−オレフィンオリゴマーないしエチレン・α−オレフィ
ンコオリゴマーである。

上記のα−オレフィンオリゴマーおよびエチレン・α−
オレフィンコオリゴマーは、分子内に二重結合をほとん
ど含まない。

本発明で用いられるα−オレフィンオリゴマーは、炭素
数が３〜２０、好ましくは３〜１２であり、数平均分子
量が約３００〜２０００、好ましくは５００〜２０００
．さらに好ましくは６００〜２０００であり、１００℃
における動粘度が２〜３００ｃＳｔ、好ましくは３０〜
３００ｃＳｔ。

さらに好ましくは５０〜３００ｃＳｔである。

本発明で用いられるα−オレフィンオリゴマーには、分
子の末端や内部に二重結合を有するαオレフインオリゴ
マーと、水素化したα−オレフィンオリゴマーの２種類
があるが、本発明では水素化したα−オレフィンオリゴ
マーが好ましい。

上記のようなα−オレフィンオリゴマーは、たとえば石
油学会誌第１９巻第１１号第８９７頁〜第９０５頁（１
，９７６年）に記載されている製造方法により得ること
ができる。

本発明で用いられるエチレン・α−オレフィンコオリゴ
マーは、通常、エチレン含有量が２０〜８０重量％、好
ましくは３０〜８０重量％、炭素数３〜２０、好ましく
は３〜１２のα−オレフィン含有量が８０〜２０重量％
、好ましくは７０〜２０重量％であり、数平均分子量（
Ｍｎ　）が１　’、　５００〜１０，０００、好ましく
は２．０００〜９１口００、さらに好ましくは２．５０
０〜８，５００であり、１００℃における動粘度が５０
０〜５０，０００　Ｃ９ｔ　、好ましくは８００〜４８
．０００　ｃｓ　ｔ　、さらに好ましくは９００〜４５
．０００　ａｓ　ｔであり、１３５℃デカリン中で測定
する極限粘度［η］が０．１５〜０．４５ｄｇ／ｇ１好
ましくは０．１６〜０．４４ｄＩ／ｇである。上記のよ
うなエチレン・α−オレフィンコオリゴマーは、特開昭
５７−１２３２０５号公報などに記載されている製造方
法により得ることができる。上記製造方法により得られ
るエチ１ノン・α−オレフィンコオリゴマーは、実質的
に二重結合を含まない。

本発明で用いられる変性α〜オレフィンオリゴマー（Ｃ
）は、上記のようなα−オレフィンオリゴマーまたはエ
チレン・α−オレフィンコオリゴマーに対して、カルボ
ニル基含有モノマーを０．２〜５０重量％、好ましくは
０．２〜３０重量％、さらに好ましくは０．３〜２０重
量％グラフト化してなる。このような変性α・−オレフ
ィンオリゴマーは、出発原料であるα−オレフィンオリ
ゴマー　エチレン壷α−オレフィンコオリゴマーが実質
上、二重結合を含まないため、カルボニル基含有モノマ
ーがα−オレフィンオリゴマーエチレン・α−オレフィ
ンコオリゴマーの骨格にランダムにグラフト結合した構
造をとるものと推定される。

上記のカルボニル基含有モノマーとしては、具体的には
、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸等の一塩基酸
、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸
、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸等の二塩基
酸、マレイン酸、イタコン酸、５−ノルボルネン−２，
３−ジカルボン酸等の酸無水物、これらのエステル、ノ
ーーフエステル、アミド、イミドが挙げられる。中でも
、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく用いられる。

本発明では、上記のような化合物を単独で用いても良い
し、また組合わせて用いても良い。グラフト反応は通常
、ラジカル開始剤の存在下に、α−オレフィンオリゴマ
ー、エチレン・α−オレフィンコオリゴマーにカルボニ
ル基含有モノマーを添加して行なわれる。変性α−オレ
フィンオリゴマー（Ｃ）は、たとえば特開昭８１−１２
６１２０号公報に記載されている製造方法により得るこ
とができる。

上記の変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）は、必要に
応じて、増量しても溶解性に優れ、スラ・ンジの生成も
ないため作業性が良好である。

配合割合 本発明に係る潤滑油組成物および潤滑油添加剤における
前ｇＥ粘度指数向上剤（Ｂ）と変性α−オレフィンオリ
ゴマー（Ｃ）との配合割合は、粘度指数向上剤（Ｂ）お
よび変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）の合計重量１
００重量部に対し、粘度指数向上剤（Ｂ）が２０−９９
．８重量部、好ましくは３０〜９７重量部、さらに好ま
しくは５０〜９５重量部であり、変性α−オレフィンオ
リゴマー（Ｃ）が８０〜０．２重量部、好ましくは７０
〜３重量部、さらに好ましくは５０〜５徂量部である。

また本発明に係る潤滑油組成物で用いられる基油（Ａ）
は、潤滑油組成物全ｍ　］、　Ｏ０重量部に対して、４
０〜９５重量部、好ましくは５０〜９５重量部、さらに
好ましくは６０〜９０重量部の量で存在している。

本発明に係る潤滑油組成物および潤滑油添加剤は、鉱物
油、たとえばニュートラルオイル、ブライトストックな
どが配合されていても良い。また、本発明に係る潤滑油
組成物および潤滑油添加剤は、液状ポリブテン、液状デ
センオリゴマーなどのα−オレフィンオリゴマー　アジ
ピン酸ジイソオクチル、セパチン酸ジイソオクチル、セ
パチン酸ジラウリル、炭酸ジラウリルなどのエステル、
植物油が配合されていても良い。さらに、本発明では、
公知の潤滑油添加剤、たとえば桜井俊男編「石油製品添
加剤」　（幸書房、昭和４９年発行）などに記載されて
いる清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、油性剤、
流動点降下剤などの潤滑油添加剤を、本発明の目的を損
なわない範囲で、潤滑油組成物および潤滑油添加剤に含
めることができる。

たとえば、潤滑油組成物全量１００重量部中に、基油（
Ａ）４０〜９５重量部、好ましくは５０〜９５重量部と
、粘度指数向上剤（Ｂ）および変性α−オレフィンオリ
ゴマー　（Ｃ）の合計重量０．５〜５９．５重量部、好
ましくは１〜５０重量部と、清浄分散剤、酸化防止剤、
耐荷重添加剤、油性剤、流動点降下剤からなる群から選
択される少なくとも１種以上の添加剤０．５〜２［］重
量部、好ましくは、１〜１５重量部とを含めることがで
きる。

発明の効果 本発明に係る潤滑油組成物および潤滑油添加剤は、特定
の粘度指数向上剤と、特定のグラフト変性α−オレフィ
ンオリゴマーとを含有しているので、スラッジおよびフ
ェスが生成することがないほどに清浄分散性に優れ、か
つ粘度指数か高く、しかも清浄分散性と粘度指数とのバ
ランスに優れているという効果を有する。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、こ
れら実施例に限定されるものではない。

参考例１ 窒素吹き込み管、水冷コンデンサー、温度」１および滴
下ロート２個を装着した撹拌機付きガラス製２リツトル
反応器に、エチレン・プロピレンコオリゴマー（４１重
量％、数平均分子量３，０００、Ｍｙ　／Ｍｎ　１．７
５、極限粘度０．２０　ｄＮ　／　ｇ、よう素価０．３
）１２００ｒを入れ、窒素で置換する。反応器を加熱し
て内温を１６０℃とし、２個の滴下ロートに予め装入し
ておいた無水マレイン酸３８ｇ１およびジ・ターシャリ
−ブチルパーオキシド８ｇを４時間かけて滴下する。滴
下完了後さらに４時間加熱撹拌したのち、０．５ｍ＋＊
Ｈｇの減圧下で未反応の無水マレイン酸、およびジ・タ
ーシャノーブチルバーオキシドの分解物を除去し、以下
の物性を有する変性オリゴマーを得た。

けん化価３１，７、数平均分子量３１００、Ｍｖ　／Ｍ
ｎ　１．７５．１３５℃デカリン中で測定した極限粘度
０．２ｄｇ／ｇ 参考例２ 参考例１の無水マレイン酸グラフトエチレン・プロピレ
ンコオリゴマー６００ｇとメタノール６０、を、窒素吹
き込み管、水冷コンデンサーおよび温度計、滴下ロート
２個を装着した撹拌機付きガラス製２リツトル反応器に
とり、窒素置換後加熱し、５０℃で１７時間撹拌したの
ち、減圧下（２００ｍ＋ｘＨｇ　ａｂｓ　）で１００℃
に昇温しでメタノールを除去し、以下の物性の変性オリ
ゴマーを得た。

酸価１５．８、数平均分子量３．１００　　Ｍｙ　／Ｍ
ｎ　１．７５．１３５℃デカリン中で測定した極限粘度
０．　２６Ｄ　／’ｇ 参考例３ 参考例１において、エチレン・プロピレンコオリゴマー
の代わりに、水素化デセン−１−オリゴマー（数平均分
子Ｊｕｌ、８００　、Ｍｗ　／　Ｍｎ　２．１４．１３
５℃デカリン中で測定した極限粘度０．１　ｄｊｆｌ／
ｇ、よう素価２）、無水マレイン酸１１０ｇおよびジ・
ターシャリ−ブチルパーオキシド２２ｇを用いたほかは
、参考例１と同様にして、以下の物性を有する変性オリ
ゴマーを得た。

Ｉｔ　ン化価８７　、　　Ｏ１数平均分子ｍ　１　、　
９　’５０、Ｍｗ　／Ｍｎ　２．１５．１３５℃デカリ
ン中でハ１定した極限粘度［η］０．１ｄΩ／ｇ 参考例４ 参考例３参考性４リゴマー６００ｇ−と水１５ｇ、イソ
プロパツール６５ｇ、１００ニュートラルオイル６００
ｇを、水冷コンデンサーと温度計を装着したガラス製２
リツトル反応器に入れ、７５℃で２時間反応したのち、
減圧下（２００ｍ＋ｓＨｇ　ａｂｓ　）で、６０℃で水
とイソプロパツールヲ除キ、コハク酸基含有変性オリゴ
マーの５０重量％溶液を得た。この溶液の酸価は４３．
２であった。

実施例１〜５ 参考例１〜４のカルボニル基含有α−オレフィンオリゴ
マーとＯＣＰ系粘度指数向上剤（エチレ：／含量６０モ
ル％、Ｍｕ　７５．（１００、ＭＶ／Ｍｎ２．５）、鉱
油（１５０ニユートラル）および市販パッケージ型添加
剤（アモコ・ベトロリアｌ、・アデイテイブズ・ジャパ
ン・リミッテッド製ＳＧ級旧パッケージ）を表１のとお
り配合し、得られた潤滑油組成物を下記の方法で性能評
価した。

［評価方法］ 動　　　粘　　度　　ＪＩＳ　　Ｋ−２２８３粘度指数
　同上 低温粘度（Ｃ８粘度計 せん断安定性　＾ＳＴＭ　Ｄ−２Ｂ’０３に準じてせん
断（１００Ｖ、３０分）し、１００℃における動粘度の
低下率（％）で示し た。

清浄分散性　パネルコーキング試験のコーキング値（ｓ
ｇ　）で示した。パネル１ 度３００℃、油温１００℃、スプ ラフシャーサイクル５ｓｅｃ／１５ ＳθＣ１運転時間５時間。

結果を表１に示す。

潤滑油製品では粘度の経時変化が少ないことが要求され
るか、各実施例とも優れていた。

比較例１ 実施例１において、カルボニル基含有α−オレフィンオ
リゴマーを使用せずに、表１のように配合し、得られた
組成物を、実施例１と同様にして性能評価した。

結果を表１に示す。

清浄分散性が各実施例に比べて劣っていた。

実施例６ 実施例１において、ＯＣＰ系粘度指数向上剤の代わりに
、ＰＭＡ系粘度指数向上剤（三洋化成社製、アクループ
７０３）　７．８重量部を用いたほかは、実施例１と同
様にして、得られた潤滑油組成物を性能評価した。

結果を表１に示す。

比較例２ 実施例６において、カルボニル基含有α−すレフインオ
リゴマーを使用せずに、表１のように配合し、得られた
組成物を、実施例６と同様にして性能評価した。

結果を表１に示す。

清浄分散性が各実施例に比べて劣っていた。

参考例５ マレイン酸がグラフトされたエチレン−プロピレン共重
合ゴム（エチレン５６モル％、Ｍｉ１１２０．０００、
マレイン酸含量１重量％）１１重量部を鉱油８９重量部
に溶解した。得られた変性エチレン−プロピレン共重合
ゴム溶液の１００℃における動粘度は１．３７０　　ｃ
ｓｔであった。

比較例３ 比較例１において、ＯＣＰ系粘度指数向上剤の代わりに
、参考例５の変性エチレン−プロピレン共重合ゴム溶液
を、表１のように配合し、得られた組成物を、 実施例１と同様にして性能評価した。

結果を表１に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基油（Ａ）と、 鉱物油に可溶なポリオレフィン、ポリアルキル（メタ）
   アクリレートおよび水素化ジエンポリマーからなる群か
   ら選択される少なくとも１種の粘度指数向上剤（Ｂ）と
   、 α−オレフィンオリゴマーがカルボニル基含有モノマー
   でグラフトされてなる変性α−オレフィンオリゴマー（
   Ｃ） とを含有することを特徴とする潤滑油組成物。 ２）前記粘度指数向上剤（Ｂ）と変性α−オレフィンオ
   リゴマー（Ｃ）との配合割合が、粘度指数向上剤（Ｂ）
   および変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）の合計重量
   １００重量部に対し、粘度指数向上剤（Ｂ）２０〜９９
   ．８重量部、変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）０．
   ２〜８０重量部であることを特徴とする請求項第１項に
   記載の潤滑油組成物。 ３）鉱物油に可溶なポリオレフィン、ポリアルキル（メ
   タ）アクリレートおよび水素化ジエンポリマーからなる
   群から選択される少なくとも１種の粘度指数向上剤（Ｂ
   ）と、 α−オレフィンオリゴマーがカルボニル基含有モノマー
   でグラフトされてなる変性α−オレフィンオリゴマー（
   Ｃ） とを含有することを特徴とする潤滑油添加剤。 ４）前記粘度指数向上剤（Ｂ）と変性α−オレフィンオ
   リゴマー（Ｃ）との配合割合が、粘度指数向上剤（Ｂ）
   および変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）の合計重量
   １００重量部に対し、粘度指数向上剤（Ｂ）２０〜９９
   ．８重量部、変性α−オレフィンオリゴマー（Ｃ）０．
   ２〜８０重量部であることを特徴とする請求項第３項に
   記載の潤滑油添加剤。