JPH07150171A - 潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】潤滑油基油に対し、（Ａ）ジチオキサントゲン
酸金属塩と、（Ｂ）ベンジルアミン及び／又はホウ素化
ベンジルアミンとを含有させた潤滑油組成物。 【効果】厳しい摩擦条件の場合だけでなく、マイルドな
摩擦条件の場合においても摩擦係数を低く維持すること
ができ、工業用潤滑油や自動車用潤滑油などとして好適
に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な潤滑油組成物、さ
らに詳しくは、異なる摩擦条件下においても摩擦係数が
低いなど、優れた摩擦特性を有し、工業用潤滑油や自動
車用潤滑油、特に自動車の内燃機関用潤滑油として好適
な潤滑油組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関や、自動変速機、緩衝
器、パワーステアリングなどの駆動系機器、ギヤなどに
は、その作動を円滑にするために潤滑油が用いられてい
る。特に内燃機関用潤滑油（エンジン油）は、主として
ピストンリングとシリンダライナ、クランク軸や連接棒
（コネクティングロッド）の軸受、カムとバルブリフタ
を含む動弁機構など、各種摺動部分の潤滑のほか、エン
ジン内の冷却や燃焼生成物の清浄分散、さらには錆や腐
食を防止するなどの作用を果たす。このように、内燃機
関用潤滑油には多様な性能が要求され、しかも近年、内
燃機関の高性能化、高出力化、運転条件の過酷化などに
伴い、高度な性能が要求されてきている。したがって、
該内燃機関用潤滑油には、このような要求性能を満たす
ために、例えば摩耗防止剤、金属清浄剤、無灰分散剤、
酸化防止剤などの種々の添加剤が配合されている。内燃
機関用潤滑油の基本的機能として、特にあらゆる条件下
で機関を円滑に作用させ、摩耗、焼付き防止を行うこと
が重要である。エンジン潤滑部は、大部分が流体潤滑状
態にあるが、動弁系やピストンの上下死点などでは境界
潤滑状態となりやすく、このような境界潤滑下における
摩耗防止性は、一般にジチオりん酸亜鉛（以下ＺｎＤＴ
Ｐと略記することもある）やジチオカルバミン酸亜鉛
（以下、ＺｎＤＴＣと略記することもある）の添加によ
って付与されている。ところで、内燃機関では、潤滑油
が関与する摩擦部分でのエネルギー損失が大きいため
に、摩擦損失低減や燃費低減対策として、摩擦調整剤
（ＦＭ：フリクションモディファイヤ）が潤滑油に添加
されている。この摩擦調整剤としては、例えばモリブデ
ン化合物、りん酸エステル、脂肪酸エステル、アルキル
アミンなどが一般に用いられている。しかしながら、摩
耗防止剤と摩擦調整剤を併用すると、金属表面での競争
吸着により、両者の機能が十分に発揮されないという好
ましくない事態を招来する。すなわち、ＺｎＤＴＰやＺ
ｎＤＴＣは金属表面に保護膜を形成することにより、金
属−金属接触による摩耗を防止するが、摩擦調整剤も金
属表面への吸着やそれとの反応、あるいは金属表面での
ポリマー生成などにより低摩擦の表面被膜を形成し、摩
擦を低減させる作用を発揮する。したがって、潤滑油に
ＺｎＤＴＰやＺｎＤＴＣと摩擦調整剤とを添加すると、
金属表面への両者の競争吸着により、ＺｎＤＴＰやＺｎ
ＤＴＣの吸着量が少なくなって耐摩耗性が悪化したり、
あるいは摩擦調整剤を添加したにもかかわらず、十分な
摩擦低減効果が得られないことがある。一方、ＺｎＤＴ
ＰやＺｎＤＴＣは、ある種の清浄分散剤と相互作用を起
こして耐摩耗性が損なわれることがある。また、清浄分
散剤などの他の添加剤は摩擦調整剤に対しても、その効
果に影響を及ぼすことがある。したがって、清浄分散剤
などの他の添加剤の選定やその添加濃度などにも十分な
配慮が必要とされる。さらに、内燃機関用潤滑油におい
ては、燃費の低減のために摩擦特性は重要な潤滑性能で
ある。エンジン内部では温度、接触圧力などの種々の摩
擦条件下で潤滑されることから、これらの摩擦条件で摩
擦係数が低く維持されることが要求される。しかしなが
ら、従来の摩擦調整剤においては、異なる摩擦条件では
摩擦特性は不十分であった。従来、モリブデン系摩擦調
整剤としては、主としてアルキル基の炭素数１３以下の
ものの含有量が７０重量％以上のアルキル基をもつ硫化
オキシモリブデンジチオカルバメート（以下、ＭｏＤＴ
Ｃと略記することもある）が用いられているが、このも
のは熱分解温度が高く摩擦調整剤として作用するために
は相当厳しい潤滑条件が必要である上、アルキル基が短
いため、いわゆる油性効果としての期待も薄く、潤滑条
件がマイルドな時でも油膜切れを起こしやすい。また、
アルキル基の炭素数が１４以上のＭｏＤＴＣを用いるこ
ともあるが、この場合、該ＭｏＤＴＣとコハク酸イミド
とカルシウムスルホネートとジチオリン酸亜鉛とを組み
合わせて用いている（特開昭５９−１２２５９７号公
報）。しかしながら、このような組合せにおいても異な
る摩擦条件での摩擦特性が十分に発揮されないという欠
点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、摩擦特性や耐摩耗性に優れる上、厳しい
摩擦条件の場合だけでなく、マイルドな摩擦条件の場合
においても摩擦係数を低く維持することができ、工業用
潤滑油や自動車用潤滑油、特に自動車の内燃機関用潤滑
油として好適な潤滑油組成物を提供することを目的とし
てなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する潤滑油組成物を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、潤滑油基油に対して、ジチオキサントゲ
ン酸金属塩とベンジルアミン及び／又はホウ素化ベンン
ジルアミンとを含有させることにより、その目的を達成
しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。 すなわち、本発明は、潤滑油基油に対して、（Ａ）ジチ
オキサントゲン酸金属塩と、（Ｂ）ベンジルアミン及び
／又はホウ素化ベンジルアミンとを含有させたことを特
徴とする潤滑油組成物を提供するものである。以下、本
発明を詳細に説明する。本発明組成物において用いられ
る潤滑油基油としては、例えば鉱油や合成油が使用され
る。鉱油としては、潤滑油基油原料にフェノールやフル
フラールなどによる溶剤精製処理又は高度水素化処理な
どの精製工程を施して得られる基油、例えば軽質ニュー
トラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油、
ブライトストックなどが挙げられる。一方、合成油とし
ては、例えばポリα−オレフィンオリゴマー、ポリブデ
ン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリグリ
コールエステル、二塩基酸エステル、りん酸エステル、
シリコーン油などが挙げられる。これらの基油はそれぞ
れ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよく、また鉱油と合成油とを混合使用してもよい。
この基油は、温度１００℃における動粘度が、通常３〜
２０mm²／s範囲にあるのが好ましい。本発明の潤滑油組
成物においては、（Ａ）成分として、一般式［１］

【０００５】

【化１】

【０００６】で表されるジチオキサントゲン酸金属塩が
用いられる。上記一般式［１］において、Ｍはモリブデ
ン又はタングステン、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ
炭素数１〜３０の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、
それらはたがいに同一であっても異なっていてもよい。
該炭化水素基としては、例えば炭素数１〜３０のアルキ
ル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０
のシクロアルキル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭
素数７〜３０のアルキルアリール基、炭素数７〜３０の
アリールアルキル基などである。Ｒ¹〜Ｒ⁴の具体例とし
ては、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、２−エチルヘキシ
ル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル
基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、パ
ルミチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、ノナデシ
ル基、エイコシル基、ベヘニル基、オレイル基、リノレ
イル基、リノレニル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、オ
クチルフェニル基、ノニルフェニル基、シクロヘキシル
基、シクロオクチル基、シクロドデシル基などが挙げら
れるが、炭素数８〜２２のアルキル基又はアルケニル基
が好適であり、より好ましくは炭素数１０以上のアルキ
ル基又はアルケニル基である。特にＲ¹〜Ｒ⁴として平均
炭素数が１２以上の長鎖アルキル基やアルケニル基を有
するものは、潤滑油基油に対する溶解性に優れ、耐摩耗
性が高くて好適である。

【０００７】前記一般式［１］で表されるジチオキサン
トゲン酸金属塩の好ましいものとしてはＲ¹〜Ｒ⁴の炭素
数が同一のもの、例えばジ（２−エチルヘキシル）ジチ
オキサントゲン酸モリブデン、ジ（２−エチルヘキシ
ル）ジチオキサントゲン酸タングステン、ジノニルジチ
オキサントゲン酸モリブデン、ジノニルジチオキサント
ゲン酸タングステン、ジデシルジチオキサントゲン酸モ
リブデン、ジデシルジチオキサントゲン酸タングステ
ン、ジラウリルジチオキサントゲン酸モリブデン、ジラ
ウリルジチオキサントゲン酸タングステン、ジ（トリデ
シル）ジチオキサントゲン酸モリブデン、ジ（トリデシ
ル）ジチオキサントゲン酸タングステン、ジミリスチル
ジチオキサントゲン酸モリブデン、ジミリスチルジチオ
キサントゲン酸タングステン、ジペンタデシルジチオキ
サントゲン酸モリブデン、ジペンタデシルジチオキサン
トゲン酸タングステン、ジパルミチルジチオキサントゲ
ン酸モリブデン、ジパルミチルジチオキサントゲン酸タ
ングステン、ジヘプタデシルジチオキサントゲン酸モリ
ブデン、ジヘプタデシルジチオキサントゲン酸タングス
テン、ジステアリルジチオキサントゲン酸モリブデン、
ジステアリルジチオキサントゲン酸タングステン、ジノ
ナデシルジチオキサントゲン酸モリブデン、ジノナデシ
ルジチオキサントゲン酸タングステン、ジオレイルジチ
オキサントゲン酸モリブデン、ジオレイルジチオキサン
トゲン酸タングステン、ジ（オレイル、リノレニル）ジ
チオキサントゲン酸モリブデン、ジ（オレイル、リノレ
ニル）ジチオキサントゲン酸タングステン、ジ（ｐ−ｔ
−ブチルフェニル）ジチオキサントゲン酸モリブデン、
ジ（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）ジチオキサントゲン酸タ
ングステン、ジシクロヘキシルジチオキサントゲン酸モ
リブデン、ジシクロヘキシルジチオキサントゲン酸タン
グステンなどが挙げられる。本発明の潤滑油組成物にお
いては、該（Ａ）成分のジチオキサントゲン酸金属塩は
１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても
よく、また、有効量として組成物全重量に基づき、金属
換算で通常５０〜４,０００ppm、好ましくは２００〜
２,０００ppmの範囲で配合される。この配合量が５０pp
m未満では摩擦係数低減効果が十分に発揮されないし、
４,０００ppmを超えるとスラッジなどの原因となりやす
い。

【０００８】本発明組成物においては、（Ｂ）成分の無
灰分散剤として、ベンジルアミン及び／又はホウ素化ベ
ンジルアミンが用いられる。このベンジルアミン及び／
又はホウ素化ベンジルアミンは、有効量として組成物全
重量に基づき、通常１〜８重量％、好ましくは２.５〜
６重量％の範囲で配合される。この配合量が１重量％未
満では分散効果が十分に発揮されず、スラッジ分散性に
悪影響を及ぼし、また８重量％を超えると窒素量が増え
シールゴムなどに悪影響を及ぼす。本発明の潤滑油組成
物には、所望に応じ、金属清浄剤、耐摩耗剤、粘度指数
向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、防錆剤、腐食防止
剤、消泡剤などを適宜添加することができる。金属清浄
剤としては、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属
のスルホネート、フェネート、ホスホネート、サリシレ
ートなどが挙げられるが、これらの中でカルシウムスル
ホネート、カルシウムフェネート、マグネシウムスルホ
ネート及びマグネシウムフェネート、カルシウムサリシ
レートが好ましく、特に過塩基性カルシウムスルホネー
ト、中性カルシウムスルホネート、過塩基性カルシウム
フェネート及び過塩基性マグネシウムスルホネート、過
塩基性カルシウムサリシレート、中性カルシウムサリシ
レートが好適である。これらの金属清浄剤は１種用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、ま
た、その配合量は、組成物全重量に基づき、通常０.３
〜４重量％、好ましくは０.５〜２.５重量％の範囲で選
ばれる。この量が０.３重量％未満では清浄効果が十分
に発揮されないし、４重量％を超えると灰分が増加して
シリンダ内部でデポジット増加の原因となり、好ましく
ない。

【０００９】耐摩耗剤としては、例えばアルキル基が一
級又は二級のジチオりん酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）及びジチ
オカルバミン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）が好ましく挙げられ
る。これらの耐摩耗剤は１種用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよく、また、その配合量は、組
成物全重量に基づき、通常０.２〜３重量％、好ましく
は０.５〜１.５重量％の範囲で選ばれる。この配合量が
０.２重量％未満では耐摩耗性の向上効果が発揮されな
いし、３重量％を超えると油中のりん含有量が増加した
りなどして、排気ガスの還元触媒を被毒するおそれが生
じ、好ましくない。また、粘度指数向上剤としては、例
えばポリメタクリレート系、ポリイソブチレン系、エチ
レン−プロピレン共重合体系、スチレン−ブタジエン水
添共重合体系などが挙げられ、これらは、通常０.５〜
３５重量％の割合で使用される。酸化防止剤としては、
例えばアルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナ
フチルアミン、アルキル化−α−ナフチルアミンなどの
アミン系酸化防止剤、２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メ
チルフェノール、４,４'−メチレンビス（２,６−ジ−
ｔ−ブチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤
などが挙げられ、これは、通常０.０５〜２重量％の割
合で使用することができる。さらに、防錆剤としては、
例えばアルケニルこはく酸やその部分エステルなどが、
腐食防止剤としては、例えばベンゾトリアゾールやベン
ゾイミダゾールなどが、消泡剤としては、例えばジメチ
ルポリシロキサンやポリアクリレートなどが挙げられ、
これらは適宜添加することができる。

【００１０】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。なお、潤滑油組成物の摩擦係数は次のよ
うにして求めた。 （１）シェル四球式試験 回転数２０００rpm、油温１００℃、荷重３０kgf、直径
１／２インチの高クロム炭素鋼球（ＳＵＪ−２）の条件
でシェル四球式試験を行い、摩擦係数を求めた。 （２）ＬＦＷ−１摩擦試験 図１に示す試験機を使用し、回転数２５０rpm、油温６
０℃、荷重９０kgfの条件で、Ｆａｌｅｘ社製Ｒ型ブロ
ック（鉄製）及びＦａｌｅｘ社製Ｓ−１０テストリング
（鉄製）を用いて、ＬＦＷ−１摩擦試験を行った。図１
中、１はＳ−１０テストリングであり、２はＲ型ブロッ
クであり、３は歪み計である。Ｒ型ブロックに荷重をか
け、リングを回転するときに生じる抵抗を歪み計で検出
し、摩擦係数を算出する。なお、試験油はリングの半分
程度まで浸っている。本実施例及び比較例の摩擦係数は
ゾンマフェルト数Ｚによって示される。

【００１１】

【数１】 μ：粘性係数［Ｐａ・ｓ］ Ｎ：すべり速度［ｍ／ｓ］ ｗ：面圧［Ｐａ］ 下記のゾンマフェルト数の数値範囲に対応して上記
（１）又は（２）の摩擦試験の一方を適用した。 シェル四級式試験の条件 Ｚ＝１０^-9〜１０^-10［ｍ］のオーダー ＬＦＷ−１試験 Ｚ＝１０^-8［ｍ］のオーダー ゾンマフェルト数の異なるレベルでの摩擦特性が優れる
必要がある。

【００１２】実施例１、２及び比較例１ 基油として、１００℃での動粘度が５.１mm²／sの溶剤
精製鉱油（１５０ニュトラル油）を用い、第１表に示す
種類と量の各成分を含有する潤滑油組成物を調製し、摩
擦係数を求めた。その結果を第１表に示す。なお、表中
のＭｏＤＴＸは次のものである。 ＭｏＤＴＸ：ジオレイルジチオキサントゲン酸モリブデ
ン

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、摩擦特性及び
耐摩耗性に優れる上、厳しい摩擦条件の場合だけでな
く、マイルドな摩擦条件の場合においても摩擦係数を低
く維持することができ、工業用潤滑油や自動車用潤滑
油、特に自動車の内燃機関用潤滑油として好適に用いら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ＬＦＷ−１摩擦試験において用いた装
置の概略図である。

【符号の説明】

１ Ｓ−１０テストリング ２ Ｒ型ブロック ３ 歪み計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 30:06 40:25 (72)発明者 渡嘉敷 通秀 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潤滑油基油に対し、（Ａ）ジチオキサント
   ゲン酸金属塩と、（Ｂ）ベンジルアミン及び／又はホウ
   素化ベンジルアミンとを含有させたことを特徴とする潤
   滑油組成物。
2. 【請求項２】組成物全重量に基づき、（Ａ）成分の含有
   量が金属換算で５０〜４,０００ppm及び（Ｂ）成分の含
   有量が１〜８重量％である請求項１記載の潤滑油組成
   物。