JPS61287986A - 高温用潤滑油組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕　　　　゛ 本発明は３００〜３５０℃の高温における蒸発損失が少
なく、熱安定性あるいは高温清浄性において優れ、潤滑
油に必要な他の諸性状、例えば低温流動性、粘度一温度
特性、耐摩耗性、添加剤の溶解性などにおいても良好な
性能を有し、特にエンジンオイルとして有効な高温用潤
滑油組成物に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、高温用潤滑剤としては各種の合成潤滑油が知られ
ており、２００℃以上の高温で使用されるものとして、
シリコーン、ポリフェニルエーテル、フッ素化合物等が
挙げられる。しかし、これらはいずれも耐荷重能、清浄
性、低温流動性等で欠点を有しており、これらの欠点を
改善し他の性能を付加するための各種添加剤の溶解性に
おいても欠陥があり、用途が限られていた。

一方、最近実用化されつつあるセラミックスエンジンあ
るいは断熱型エンジン用潤滑剤、超高温ガスタービンの
軸受潤滑剤、ターボチャージャー付エンジン用潤滑剤な
どでは２００℃以上の高温、特に３００℃を越える高温
に耐えうる潤滑剤が要求されている。この様な条件下で
用いられる潤滑剤への要求性能としては、（１）高温で
の蒸発損失（減量）が少ないこと、（２）高温でのデポ
ジット（沈積物）生成の少ないこと、（３）酸化安定性
が良好なこと、（４）摩耗・腐食防止性能が良好である
ことなどが挙げられる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記従来の潤滑剤の欠点を改善し、高温での
使用に耐えうる潤滑剤の要求性能をすべて具備した潤滑
剤を開発すべく鋭意研究を行った。その結果、アルキル
置換ジフェニルエーテルと特定の飽和ヒンダードエステ
ルとからなる潤滑油組成物が目的に適うものであること
を見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、（Ａ）アルキル置換ジフェニルエーテ
ル４０〜９５重量％と、（Ｂ）　１００℃において１．
５ないし１０センチストークスの粘度を有する飽和ヒン
ダードエステル６０〜５重量％とからなることを特徴と
する高温用潤滑油組成物を提供するものである。

本発明の潤滑油組成物の（Ａ）成分のアルキル置換ジフ
ェニルエーテルとしては一般式（式中、Ｒ，及びＲ２は
各々炭素数１０〜２２の飽和又は不飽和のアルキル基で
あり、ｎ及びｍは６≧ｎ十ｍ≧１の関係を満足するＯ〜
５の整数である）で示される化合物が好ましい。ここで
言うアルキル置換ジフェニルエーテルとはジフェニルエ
ーテルの２つのフェニル基の少なくとも１つに１つ以上
のアルキル基を置換基として有するものであり、ジフェ
ニルエーテル１つについて１〜６個のアルキル基を置換
基として有することができる。アルキル基の炭素数とし
ては１０〜２２の範囲が適当であり、アルキルソースと
してはα−オレフィン、アルキルハライド、アルコール
などが挙げられる。従来ポリフェニルエーテルは高温用
潤滑剤として知られているが、このものは低温流動性が
不良であるのに対し、本発明のアルキル置換ジフェニル
エーテルは良好な低温流動性と熱安定性を兼ね備えてい
る。（Ａ）成分であるアルキル置換ジフェニルエーテル
の具体例としては、炭素数１２．１４．１６．１８等の
各α−オレフィン又はこれらの混合α−オレフィンとジ
フェニルエーテルとを公知の方法で反応させたアルキル
置換ジフェニルエーテルを挙げることができる。ジフェ
ニルエーテルとα−オレフィンの使用モル比は１対３〜
１対５の範囲が好ましく、トリ以上のアルキル置換体を
主成分とすることが好ましい。

一方、本潤滑油組成物の（Ｂ）成分の飽和ヒンダードエ
ステルは１００℃における動粘度として１．５〜１０セ
ンチストークスのものであり、このような粘度範囲にお
いて、飽和ヒンダードエステルは同一粘度の鉱油、ポリ
α−オレフィン、ジエステル等に比べ熱安定性が良好で
ある。

１００℃において４〜７センチスト一クス前後の粘度を
有する（Ｂ）成分として好ましいものとして、炭素数５
〜９の直鎖又は分岐鎖飽和脂肪酸とヒンダードアルコー
ルとのエステルを挙げることができる。このエステルの
特に好適な具体例として、ペンタエリスリトール又はト
リメチロールプロパンとペラルゴン酸とのエステルであ
るペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、トリメ
チロールプロパントリペラルゴネートなどが挙げられる
。

本発明の高温用潤滑油組成物中の（Ａ）及び（Ｂ）成分
の配合割合は（Ａ）成分４０〜９５重量％、好ましくは
６０〜９５重量％、（Ｂ）成分６０〜５重景％重量まし
くは４０〜５重量％である。ここで（Ａ）成分の配合割
合が４０重量％より少ないと得られる組成物の蒸発損失
等熱安定性が不良となる。又、潤滑油の性能を高めるた
めに添加する各種添加剤の溶解性が一般的に不良となる
。一方（Ａ）成分の配合割合が９５重量％より多いと潤
滑油組成物の粘度を（Ａ）成分の粘度より低く調製する
必要を生じた際、（Ｂ）成分の粘度を低くするか、その
使用量を増やすことが必要となり、蒸発損失等熱安定性
が損なわれてくる。

本発明は上記（Ａ）　、（Ｂ）成分以外に、必要に応じ
て各種の添加剤、例えば、無灰性分散剤、金属系清浄剤
、酸化防止剤、極圧添加剤、粘度指数向上剤などの周知
の添加剤を、要求性能に応じて適宜配合することによっ
て調製することができる。

金属系清浄剤としては、フェネート及び／又はスルフォ
ネートが一般に使用される。フェネートは炭素数約８〜
３０のアルキル基が付加されたアルキルフェノールの硫
化物のアルカリ土類金属塩であり、カルシウム、マグネ
シウムもしくはバリウム塩が好ましい。スルフォネート
は分子量約４００〜６００の潤滑油もしくは合成的にア
ルキル置換された芳香族化合物のスルフォン化物のアル
カリ土類金属塩であり、カルシウム、マグネシウムもし
くはバリウム塩が好ましい。

更に、又、アルカリ土類金属塩としてのサリシレート、
フォスフォネート、ナフチネートなども使用できる。こ
れらの金属系清浄剤は中性型でも、塩基価３００もしく
はそれ以上の過塩基性型でもよく、これらは組成物中に
０．５〜２０重量％配合される。

無灰性分散剤としては、アルキル基又はアルケニル基の
分子量が約７００〜３０００のものが付加されたコハク
酸イミド、コハク酸エステル、ベンジルアミンなどが使
用される。更にこれらのホウ酸化されたものも使用でき
る。そしてこれらの無灰性分散剤は組成物中に０．５〜
１５重量％配合される。

酸化防止剤、極圧添加剤あるいは耐摩耗剤としては、多
機能型の炭素数３〜１日のアルキル基もしくはアルキル
アリール基を有す、るジヒドロカルビルジチオリン酸亜
鉛を使用するのが好ましく、これは組成物中に０．１〜
３重量％配合される。更に、また酸化防止剤としては、
フェノール系、アミン系、有機硫黄化合物系のものもし
ばしば使用される。

本発明の潤滑油組成物は、それ自体従来の鉱油系に比べ
大きい粘度指数を有するものであるが、必要に応じてポ
リアルキルメタクリレート、エチレン−プロピレン共重
合物、スチレン−ブタジェン共重合物などの粘度指数向
上剤を含有してもよい。また、分散性能を付与したいわ
ゆる分散型粘度指数向上剤を含有してもよい。

更に本発明の潤滑油組成物には、上述の添加剤の他に、
従来一般的な極圧剤、耐摩耗剤、腐食防止剤、防錆剤、
摩擦調整剤なども必要に応じて適宜加えることができる
。

〔発明の効果〕

かくして得られる本発明の潤滑油組成物は、２００℃以
上、特に３００℃以上の高温においても蒸発損失が少な
く、高温でのデポジット生成も少なく、潤滑油として要
求される他の諸性状、例えば、低温流動性、粘度一温度
特性、耐摩耗性、添加剤の溶解性などに関しても優れた
ものである。

従って本発明の潤滑油組成物は、２００℃以上の高温に
なる機械要素、特に内燃機関用の潤滑剤、即ちエンジン
オイルとして有効に使用されるものである。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に詳しく説明する。

実施例１〜７及び比較参考例１〜１８ 前述のように潤滑条件に応じて、使用される潤滑油には
適正粘度範囲が存在する。粘度が低すぎると境界潤滑の
機会が増え、摩擦１、摩耗も増大する。一方、粘度が高
すぎると流体潤滑における粘性抵抗が増大し、余分なエ
ネルギーを消耗することになる。又、一般に炭化水素等
化合物の分子量が増大すれば、粘度も増大し８、蒸発損
失等の熱安定性も向上する。これら諸般の事情を鑑み、
潤滑油組成物としての種々の化合物の性能評価を実施す
る場合、なるべく同一粘度レベルで性能評価を実施する
ことが適当であり、かつ望ましい。

本発明の潤滑油組成物として、１００℃における動粘度
が約１４センチストークス（ＳＡＥ粘度分類で５ＡＥ４
０相当）前後となるよう調製し、様々の物性及び性能評
価を行った。本発明の潤滑油組成物の（Ａ）成分のアル
キル置換ジフェニルエーテルは粘度が高いため、熱安定
性等を損なわずに粘度調整をすることが必要となる。

結果を第１表に示す。尚比較参考例を第２表に示した。

尚、ここで行った評価は次の方法によった。

（イ）粘度及び粘度指数 ＪＩＳ　Ｋ　２２８３に規定された「原油及び石油製品
の動粘度試験方法並びに石油製品粘度指数算出方法」に
よった。

（ロ）流動点 ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に規定された「原油及び石油製品
の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」によった。

（ハ）添加剤の溶解性 実施例、比較参考例に示すように（Ａ）　、　（Ｂ）成
分から選ばれる各々の組成物もしくは成分に添加剤パッ
ケージを所定の割合で添加し、約６０℃に加温し、５０
０ｒｐｍで２０分間攪拌して混合した。その後混合液を
ガラス製の瓶に移し、キャップをして１ケ月間室温にて
放置した。１ケ月後、液相の濁り具合及び沈降物の有無
により添加剤の溶解性を判定した。

濁り及び沈降物がないもの・−〇 濁り又は沈降物が少し認められるもの一△濁り又は沈降
物がひどいもの−・× （ニ）熱重量分析 理学電気■製の示差走査熱量天秤（ＴＧ−ＤＳＣＣＮ８
０８９Ａ１　）装置を使用して熱重量分析を実施した。

１分間に８０ｃｃの流量でアルゴンガスを連続して流し
ながら、昇温速度５℃／分で測定を行い、３００℃及び
３５０℃における重量減％を求めた。

（ホ）ホットチューブテスト ＳＡＥテクニカルペーパーシリーズ８４０２６２に記載
されている装置及び条件（温度のみ修正）で実施した０
本装置は垂直に立てられたガラス細管の温度を所定の温
度に保ち、下方より微量の試験油及び空気を各々所定の
流量で１６時間流し、ガラス細管内壁に生じるデポジッ
トの状態を標準カラースケールにより評価する（０〜１
０の評価で１０点満点）もので、エンジン油の熱安定性
もしくは高温清浄性を評価するものである。本ホットチ
ューブテストを３２０℃及び３３０℃の高温で実施した
。

（へ）パネルコーキングテスト 米国連邦試験規格（Ｎａ７９１　Ｍｅｔｈｏｄ３４６２
）に準拠した装置で、パネル温度３２０℃、試験油温度
１００℃、１５秒間はねかけて４５秒間停止の繰り返し
の条件で３時間試験した。アルミニウム製パネルに付着
したデポジットの重量より試験油の熱安定性もしくは高
温清浄性を評価するものである。

ここで（Ａ）　、（Ｂ）成分あるいは比較成分として用
いた各々の化合物及び添加剤パッケージは次の通りであ
る。

＊１ニジフェニルエーテル１モルに対して炭素数１４の
α−オレフィン３モルの比率でアルキル化反応させて製
造したもの。

＊２ニジフェニルエーテル１モルに対して炭素数１４の
α−オレフィン４モルの比率でアルキル化反応させて製
造したもの。

宰３ニジフェニルエーテル１モルに対して炭素数１２、
１４の混合α−オレフィン５モルの比率でアルキル化反
応させて製造したもの。

＊４：ペンタエリスリトールテトラペラルゴネートで日
本チバガイギー側製レオループＬＰ３６００゜ ＊５：過塩基性カルシウムフェネート、中性型カルシウ
ムスルフォネート、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛
（アリールタイプ）、シリコーン系消泡剤をパッケージ
化したもの。

＊６：コハク酸イミド、過塩基性カルシウムフェネート
、過塩基性カルシウムスルフォネート、中性型カルシウ
ムスルフォネート、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛
（了り−ルタイプ）、シリコーン系消泡剤をパッケージ
化したもの。

傘７：トリメチロールプロパントリペラルゴネート２７
００。

＊８：精製鉱油１５０ニユートラル油。

＄９：精製鉱油５００ニュートラル油と１５０ブライド
ストツク油を１００　℃で１４センチストークスになる
よう調合したもの。

＄１０：炭素数１０のα−オレフィンを原料としたα−
オレフィンオリゴマー水添物で■ライオン製のＰＡＯ　
４０。

＊１１：炭素数１０のα−オレフィンを原料としたα−
オレフィンオリゴマー水添物を１００℃で１４センチス
トークスになるよう調合したもの。

第１表の実施例に示すように、本発明の潤滑油組成物は
、３００℃以上の高温においても蒸発損失が少なく、熱
安定性及び高温清浄性が優れ、添加剤の溶解性、粘度一
温度特性、低温流動性などにおいても良好な性能を有し
ている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）アルキル置換ジフェニルエーテル４０〜９５
   重量％と、（Ｂ）１００℃において１．５ないし１０セ
   ンチストークスの粘度を有する飽和ヒンダードエステル
   ６０〜５重量％とからなることを特徴とする高温用潤滑
   油組成物。 ２、アルキル置換ジフェニルエーテルが一般式▲数式、
   化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は各々炭素数１０〜２２の飽
   和又は不飽和のアルキル基であり、ｎ及びｍは６≧ｎ＋
   ｍ≧１の関係を満足する０〜５の整数である） で示される化合物である特許請求の範囲第１項記載の組
   成物。 ３、飽和ヒンダードエステルがペンタエリスリトール又
   はトリメチロールプロパンとペラルゴン酸とのエステル
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。