(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油及び／又は合成油からなり、１００℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下、粘度指数９０以上である基油に、重量平均分子量が５０万以上３００万以下のポリイソブチレンを、組成物基準で樹脂分として０．００５〜１質量％配合してなる、内燃機関用潤滑油組成物。
【請求項２】
粘度指数向上剤として、重量平均分子量がいずれも１０万〜８０万のポリメタクリレート、スチレン−イソプレン共重合体及びエチレン‐αオレフィン共重合体から選ばれる少なくとも１種を配合してなる請求項１に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
【請求項３】
ジアルキルジチオリン酸亜鉛及び有機モリブデン化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を配合してなる請求項１に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
【請求項４】
−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ．ｓ以下、４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓ以下、かつ１５０℃における高温高せん断粘度が１．５ｍＰａ．ｓ以上である請求項１に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用潤滑油組成物に関し、詳しくは、オイル消費量が少ない内燃機関用潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーを節約するために、自動車の燃費を向上することは、極めて重要な課題の一つである。このことは、地球温暖化対策として、二酸化炭素（ＣＯ2）の発生を削減する観点からも人類にとって重要である。
内燃機関用潤滑油（エンジン油）における省燃費対策としては、エンジン油による摩擦損失（攪拌抵抗）を低減するために、その粘度を低くすること（低粘度化）が有効であることは知られている。従って、自動車の燃費を向上するためには、エンジン油の大部分を占める基油を低粘度化することが必要である。
しかしながら、エンジン油の粘度を低くすると、エンジン油が有すべき耐摩耗性が低下すると共に、エンジン油の蒸発やエンジンのブローバイガスに同伴して排出されるエンジン油の増加などにより、オイル消費量が増大するという問題がある。そのため、エンジン油（基油）を低粘度化することが困難な状況にある。【０００３】
上記問題点のうち、基油の低粘度化による耐摩耗性の低下に対しては、油性剤、耐摩耗剤、極圧剤など耐荷重添加剤を配合する方法が想定でき、いわゆる摩擦調整剤として有機モリブデン化合物を配合するなどの提案がなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
これに対し、オイル消費量が増大することに対する対策としては、低粘度で粘度指数が高い合成油を使用する方法が試みられている。しかし、合成油は高価であると共に、そのような高い粘度指数を有する合成油を使用しても必ずしも充分な効果が得られていない。また、粘度指数が不充分な鉱油系基油を使用する場合には、有効な解決策が見いだされていない。そのため、広く利用できる低粘度基油を用いても、充分なオイル消費量の低減を達成できる省燃費型エンジン油の実現が望まれている。【０００４】
一般に、エンジン稼動中においてはエンジン油が高温になるためその粘度は低下する。そのため、低粘度基油を用いると走行時におけるエンジン油の耐摩耗性等の潤滑性が不充分となる恐れがある。
そのような問題を解決するため、粘度指数向上剤として高分子化合物を配合し、高温における粘度の低下を抑制する、いわゆるマルチグレードエンジン油を使用する。
しかしながら、上記マルチグレードエンジン油は、エンジン内でせん断を受け、高分子化合物である粘度指数向上剤がせん断されるため、使用にともなって、高温時の粘度の低下を抑制できなくなるという問題がある。したがって、エンジン油、特に省燃費型エンジン油としては、低温における摩擦損失を小さくするために低温粘度が低いこと、高温において粘度が高いこと（すなわち、粘度低下が小さいこと）、及びせん断安定性が良好であることが要求される。そして、それらの性能は、通常それぞれ、−３５℃などの低温におけるＣＣＳ粘度（ＪＩＳ  Ｋ  ２０１０）、１００℃における動粘度（ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３）、高温高せん断粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４７４１）などによって評価される。【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１３１８３号公報
【特許文献２】特開平５−１６３４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、オイル消費が少ない内燃機関用潤滑油組成物、特に低粘度基油を用いる省燃費型エンジンオイルのオイル消費量を低減できる内燃機関用潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、特定の分子量を有するポリイソブチレンを配合してなる組成物が本発明の目的を達成し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。【０００８】
すなわち、本発明は、
１．鉱油及び／又は合成油からなる基油に、重量平均分子量が５０万以上のポリイソブチレンを配合してなる内燃機関用潤滑油組成物、
２．基油の１００℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下である前記１に記載の内燃機関用潤滑油組成物、
３．ポリイソブチレンの配合量が、組成物基準で、樹脂分として０．００５〜１質量％である前記１又は２に記載の内燃機関用潤滑油組成物、
４．粘度指数向上剤として、重量平均分子量がいずれも１０万〜８０万のポリメタアクリレート、スチレン−イソプレン共重合体及びエチレン‐αオレフィン共重合体から選ばれる少なくとも１種を配合してなる前記１〜３のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物、
５．ジアルキルジチオリン酸亜鉛及び有機モリブデン化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を配合してなる前記１〜４のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物、
６．−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ．ｓ以下、４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓ以下、かつ１５０℃における高温高せん断粘度が１．５ｍＰａ．ｓ以上である前記１〜５のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物は、低粘度の基油を用いた省燃費型エンジンオイルにおいても、そのオイル消費量を低減できる内燃機関用潤滑油組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物においては、鉱油及び／又は合成油からなる基油に、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０万以上のポリイソブチレン（ＰＩＢ）を配合する。重量平均分子量が５０万以上のポリイソブチレンを配合することによって、オイル消費量を著しく抑制する効果が認められる。
該ポリイソブチレンの重量平均分子量は、６０万以上がより好ましく、７０万以上が特に好ましい。一方、ポリイソブチレンの重量平均分子量の上限は、特に制限はないが、入手の容易性及びポリマーのせん断安定性の観点から通常３００万（以下）が好ましく、２００万がより好ましく、１５０万が特に好ましい。
なお、ここでいうポリイソブチレン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測定し、ポリスチレンを用いて作成した検量線から求めた値である。【００１１】
上記ポリイソブチレンの製造方法については、特に制限はなく、いかなる方法によって製造されたものでよい。例えば、イソブチレン単独又はこれを含むＣ４ガスを原料とし、三フッ化ホウ素や塩化アルミニウムを触媒とし、沸騰エチレン中で重合することによって得ることができる。この場合の反応温度は、通常−１００〜７０℃程度で行う。【００１２】
本発明においては、上記ポリイソブチレンを１種選択し、又は分子量が異なるポリイソブチレンを２種以上組み合せて配合することができる。これらポリイソブチレンの配合量は、組成物基準で、樹脂分として好ましくは０．００５〜１質量％、より好ましくは０．０１〜０．５質量％、特に好ましくは０．０２〜０．１質量％である。ポリイソブチレンの配合量が、樹脂分として０．００５質量％以上であれば、オイル消費低減効果が認められ、１質量％以下であれば組成物の貯蔵安定性を良好に保つことができる。【００１３】
本発明においては、鉱油及び／又は合成油からなる基油を配合する。
この基油は、１００℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、５ｍｍ2／ｓ以下であることがより好ましい。１００℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下であれば、省燃費内燃機関油の目的を容易に達成できる。一方、１００℃における動粘度の下限値については、０．５ｍｍ2／ｓ（以上）であることが好ましく、１ｍｍ2／ｓであることがより好ましい。１００℃における動粘度が０．５ｍｍ2／ｓ以上であれば、蒸発やブローバイガスに伴うオイル損失の増大を抑制し、かつ必要な耐摩耗性等の潤滑性を確保することができる。【００１４】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物における基油は、上記の条件を満たす限り、特に制限はなく、通常の潤滑油に使用される鉱油及び／又は合成油が使用できる。
鉱油基油としては、例えば原油を常圧蒸留し、あるいは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、水素化精製等の処理を１つ以上行って精製したもの、あるいは鉱油系ワックスやフィッシャートロピシュプロセス等により製造されるワックス（ガストゥリキッドワックス）を異性化することによって製造される基油等が挙げられる。【００１５】
これらの鉱油基油は、粘度指数が９０以上であることが好ましく、１００以上、さらには１１０以上であることがより好ましい。粘度指数が９０以上であれば、組成物の低温粘度を低くすることにより省燃費を図り、かつ高温粘度を高くできるため、高温での潤滑性を確保することができる。
また、鉱油系基油の芳香族分（％ＣA）は、３以下が好ましく、２以下、さらには１以下であることがより好ましい。また、硫黄分は、１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。芳香族分が３以下であり、硫黄分が１００質量ｐｐｍ以下であれば、組成物の酸化安定性を良好に保つことができる。【００１６】
一方、合成油基油としては、例えばポリブテン又はその水素化物、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、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等のジエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート等のポリオールエステル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等の芳香族系合成油、ポリアルキレングリコール、又はこれらの混合物が例示できる。【００１７】
本発明では、基油として、鉱油基油、合成油基油又はこれらの中から選ばれる２種以上の任意混合物等が使用できる。例えば、１種以上の鉱油基油、１種以上の合成油基油、１種以上の鉱油基油と１種以上の合成油基油との混合油等を挙げることができる【００１８】
本発明においては、上記の他に、通常内燃機関用潤滑油に配合する各種添加剤を使用することができる。
例えば、アルキル芳香族アミン、アルキルフェノール等の無灰系酸化防止剤、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ等アルカリ土類金属を含有する中性又は過塩基性のスルフォネート、フェネート、サリチレート、カルボキシレート、ホスホネート等の金属清浄剤、コハク酸イミド（ホウ素化物を含む）、コハク酸エステル等の無灰系分散剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、モリブデンジチオカーバメイト（ＭｏＤＴＣ）、モリブデンジチオホスフェイト（ＭｏＤＴＰ）、モリブデンアミン錯体等の有機モリブデン化合物、硫化油脂，硫化オレフィン，ポリサルファイド，リン酸エステル、亜リン酸エステル及びそれらのアミン塩などの耐摩耗剤や極圧添加剤、その他流動点降下剤、防錆剤、消泡剤等が挙げられる。
特に、本願発明の内燃機関用潤滑油組成物においては、耐摩耗性と酸化安定性を付与するため、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）及び／又はモリブデンジチオカーバメイト（ＭｏＤＴＣ）等の有機モリブデン化合物を配合することが好ましい。これらの配合量は、通常組成物基準で０．０５〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％である。【００１９】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物は、さらに粘度指数向上剤を配合することができる。粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）、オレフィン共重合体（ＯＣＰ）、ポリアルキルスチレン（ＰＡＳ）、スチレン-ジエン共重合体（ＳＣＰ）等が挙げられる。
特に、重量平均分子量がいずれも１０万〜８０万、好ましくは１５万〜６０万のポリメタアクリレート、スチレン−イソプレン共重合体及びエチレン−αオレフィン共重合体から選ばれる少なくとも１種以上を配合することが好ましい。これらの配合量は、通常組成物基準で、樹脂量として０．０１〜３質量％、好ましくは０．０２〜２質量％である。【００２０】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物の好ましい態様としては、以下のものが挙げられる。
<好ましい態様例>
・動粘度（１００℃）０．５〜７ｍｍ2／ｓの基油  残り
・Ｍｗ５０万以上のＰＩＢ                    ０．００５〜１質量％（樹脂分として）
・Ｍｗ１０万〜８０万のポリメタアクリレート、スチレン−イソプレン共重合体及びエチレン−αオレフィン共重合体から選ばれる少なくとも１種以上
０．０１〜３質量％（樹脂分として）
・アルキル芳香族アミン及び／又はアルキルフェノール
０．１〜３質量％
・過塩基性のスルフォネート、フェネート及びサリシネートの１種以上からなるアルカリ土類金属清浄剤              ０．５〜１０質量％
・コハク酸イミド及び／又はそのホウ素化物    １〜１０質量％
・ＺｎＤＴＰ及び／又は有機モリブデン化合物  ０．０５〜５質量％
・流動点降下剤                              ０〜１質量％
・その他（防錆剤、腐食防止剤、抗乳化剤、消泡剤等）
０〜５質量％【００２１】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物は、通常、４０℃における動粘度が２０〜３５ｍｍ2／ｓ、粘度指数が１２０〜３００の性状を有する。
また、−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下であり、１５０℃における高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）は１．５ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは、１．８ｍＰａ・ｓ以上である。
【実施例】
【００２２】
次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、内燃機関用潤滑油組成物の性能は次の方法によって求めた。
（１）動粘度
ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３に準拠して測定した。
（２）ＣＣＳ粘度
ＪＩＳ  Ｋ  ２０１０に準拠し、−３５℃における粘度を測定した。
（３）高温高せん断粘度（ＨＴＨＳ粘度）
ＡＳＴＭ  Ｄ  ４７４１に準拠し、１５０℃、せん断速度１０6／ｓでせん断した後の粘度を測定した。
（４）オイル消費量の測定
ＪＡＳＯ  Ｍ３３１−１９１「自動車用ガソリン機関潤滑油の清浄性試験」に規定する方法でエンジン実験を３００時間行い、その時のオイル消費量を以下の方法で測定した。
オイル消費量 ＝ 初期オイル給油量 ＋ オイル補給量 − 実験終了後のオイル残量【００２３】
実施例１、２、比較例１〜３
第１表に示した基油及び添加剤を第１表に示す割合で配合して、内燃機関用潤滑油組成物を調製し、その組成物の性状・組成及び性能を第１表に示す。【００２４】
【表１】
0005226507.tif 000002
【００２５】
［注］
１）水素化精製基油（４０℃動粘度＝２１ｍｍ2／ｓ、１００℃動粘度＝４．５ｍｍ2／ｓ、粘度指数＝１２７、％ＣA＝０、硫黄分≦２０質量ｐｐｍ）
２）水素化精製基油（４０℃動粘度＝１２ｍｍ2／ｓ、１００℃動粘度＝３．０ｍｍ2／ｓ、粘度指数＝１００、％ＣA＝０．４、硫黄分≦２０質量ｐｐｍ％）
３）Ｍｗ＝７６万、樹脂分＝４．９質量％
４）ポリメタクリレート（Ｍｗ＝４２万、樹脂分＝３９質量％）
５）エチレン−プロピレン共重合体（Ｍｗ＝２８万、樹脂分＝６．５質量％）
６）ジアルキルジチオリン酸亜鉛（亜鉛含有量＝０．１１質量％、リン含有量＝０．１０質量％、アルキル基＝第２級ブチル基及び第２級ヘキシル基の混合物）
７）モリブデンジチオカーバメイト（モリブデン含有量４．５質量％）
８）下記の添加剤の混合物（但し配合量は、組成物基準での値を示す。）
〔その他の添加剤内容〕
・ポリアルキルメタクリレート（Ｍｗ６０００）０．３０質量％
・ジアルキルジフェニルアミン（窒素含有量４．６２質量％）とフェノール系酸  化防止剤との混合物０．８０質量％
・塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇのカルシウムスルホネート１．６５質量％
・ポリブテニルコハク酸イミド（窒素含有量＝０．７質量％）とホウ素変性ポリブテニルコハク酸イミド（ホウ素含有量＝２質量％、窒素含有量＝２．１質量％）の混合物５．０質量％
・防錆剤、腐食防止剤、抗乳化剤、消泡剤の混合物１．８３質量％【００２６】
第１表より、重量平均分子量が７６万のポリイソブチレンを配合した実施例１及び２の組成物は、このようなポリイソブチレンを配合しない比較例１、２の組成物よりオイル消費量が著しく少ないことが分る。しかも、実施例１及び２の組成物は、高分子量のポリイソブチレンを配合しているにもかかわらず、低温粘度（ＣＣＳ粘度）及び高温高せん断粘度がこのような高分子化合物を配合しない比較例１及び２の組成物と同程度若しくはより小さい。また、重量平均分子量が４２万のポリメタアクリレートを多量に（樹脂分で約１．８質量％）配合した比較例３の組成物は、それでもオイル消費量が実施例１及び２より多く、しかも４０℃における動粘度が約３８．７ｍｍ2／ｓ、１００℃における動粘度が約８．５ｍｍ2／ｓで、実施例１，２よりかなり高く、省燃費性が劣っている。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物は、低粘度の基油を用いた省燃費型エンジンオイルにおいても、そのオイル消費量を低減できる。したがって、省資源、省燃費であって、地球温暖化対策に資する内燃機関用潤滑油組成物として有効に利用できるものである。