JPH06207191A - 潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】潤滑油基油に対して、組成物全重量に基づき、
Ｃ_10〜25の一級アルキル基を有するＺｎＤＴＰ（ジアル
キルジチオりん酸亜鉛）を、その中のＺｎ量が総Ｚｎ量
の５０モル％以上となるように含有するＺｎＤＴＰ０.
２〜３.０重量％を配合して成る潤滑油組成物、及び潤
滑油基油に対して、組成物全重量に基づき、（Ａ）前記
ＺｎＤＴＰ０.２〜３.０重量％と、（Ｂ）Ｃ_1〜20の炭
化水素基を有するＭｏＤＴＰ及び／又はＭｏＤＴＣ０.
０１〜１０重量％とを配合して成る潤滑油組成物。 【効果】高油温かつ低速回転の運転条件下で低摩擦係数
を与え、自動車の内燃機関用、ギヤ油、ＡＴＦ、ショッ
クアブソーバ油などの自動車用潤滑油として好適に用い
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、広範囲の使用条件、特に高油温かつ低速
回転の運転条件で低摩擦係数を与え、自動車のエンジン
などの内燃機関用、ギア油、ＡＴＦ、ショックアブソー
バ油などの自動車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（ＺｎＤＴＰ）
やジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＤＴＣ）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（Ｆ
Ｍ：フリクションモディファイヤ）を初め、各種の添加
剤を組み合わせた潤滑油が使用されている（例えば特公
平３−２３５９５号公報）。自動車の内燃機関用潤滑油
は、各種の油温度、回転数、負荷で運転されており、し
たがって、さらに燃費を向上させるためには、広範囲の
使用条件下での摩擦特性に優れる必要がある。従来、摩
擦係数を低くするために、ＺｎＤＴＰ、こはく酸イミ
ド、カルシウムスルホネート、硫化オキシモリブデンジ
チオカルバメート（ＭｏＤＴＣ）などの組合せがある
が、該ＺｎＤＴＰとしては、主に二級アルキル基を有す
るものが用いられており、一級アルキル基を有するＺｎ
ＤＴＰは、総亜鉛量のうち多くとも４０モル％程度であ
った。しかしながら、このような潤滑油においては、高
油温かつ低速回転の運転条件下では、十分な低摩擦係数
が得られないという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車の内
燃機関用潤滑油などとして好適な広範囲の使用条件、特
に高油温かつ低速回転の運転条件下で低摩擦係数を与え
る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、特定のアルキル基
を有するジアルキルジチオりん酸亜鉛、及び所望により
用いられる硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチ
オエートや硫化オキシモリブデンジチオカルバメート
を、それぞれ特定の割合で配合した潤滑油組成物が、そ
の目的に適合しうることを見い出し、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、組成物全重
量に基づき、炭素数１０〜２５の一級アルキル基を有す
るジアルキルジチオりん酸亜鉛を、その中の亜鉛量が総
亜鉛量の５０モル％以上になるように含有するジアルキ
ルジチオりん酸亜鉛０.２〜３.０重量％を配合したこと
を特徴とする潤滑油組成物、及び（Ａ）前記ジアルキル
ジチオリン酸亜鉛０.２〜３.０重量％と、（Ｂ）炭化水
素基の炭素数が１〜２０の硫化オキシモリブデンオルガ
ノホスホロジチオエート及び炭化水素基の炭素数が１〜
２０の硫化オキシモリブデンジチオカルバメートの中か
ら選ばれた少なくとも１種０.０１〜１０重量％とを配
合し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。

【０００５】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については特に制限
はなく、従来潤滑油の基油として慣用されているもの、
例えば鉱油や合成油が使用される。鉱油としては、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、ポリブテン、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、また鉱油と合成基油とを混合
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３〜２０ｃＳｔの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用いられるジアルキ
ルジチオりん酸亜鉛としては、一般式

【０００６】

【化１】

【０００７】（式中のＲ¹及びＲ²は炭素数１０〜２５、
好ましくは１２〜２０の一級アルキル基であり、それら
はたがいに同一でも異なっていてもよい）で表される炭
素数１０〜２５、好ましくは１２〜２０の長鎖一級アル
キル基を有するジアルキルジチオりん酸亜鉛（ＺｎＤＴ
Ｐ）を、その中の亜鉛量が総亜鉛量の５０モル％以上に
なるように含有するジアルキルジチオりん酸亜鉛（Ｚｎ
ＤＴＰ）を使用することが必要である。前記一般式
［１］で表される長鎖一級アルキル基を有するＺｎＤＴ
Ｐの含有量が、総亜鉛量の５０モル％未満である場合に
は、高油温かつ低速回転の運転条件下で満足しうる低摩
擦係数が得られない。前記一般式［１］におけるＲ¹及
びＲ²の具体例としては、ラウリル基、ミリスチル基、
パルミチル基、ステアリル基、エイコシル基などの長鎖
一級アルキル基が好ましく挙げられる。該一般式［１］
で表される長鎖一級アルキル基を有するＺｎＤＴＰ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
い。本発明組成物においては、以下で示す硫化オキシモ
リブデンオルガノホスホロジチオエートや硫化オキシモ
リブデンジチオカルバメートを併用しない場合、全Ｚｎ
ＤＴＰの配合量は組成物の全重量に基づき０.２〜３.０
重量％、好ましくは０.３〜１.５重量％の範囲で選ばれ
る。この量が０.２重量％未満では耐摩耗性が不十分と
なる上、高温かつ低速回転の運転条件下で満足しうる低
摩擦係数が得られないし、３.０重量％を超えるとその
量の割には効果の向上が認められない。本発明の潤滑油
組成物においては、摩擦特性をさらに優れたものにする
ために、前記ＺｎＤＴＰを（Ａ）成分とし、さらに所望
により（Ｂ）成分として炭化水素基の炭素数が１〜２０
の硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート
（ＭｏＤＴＰ）及び炭化水素基の炭素数が１〜２０の硫
化オキシモリブデンジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ）
の中から選ばれた少なくとも１種を配合してもよい。該
ＭｏＤＴＰとしては、一般式

【０００８】

【化２】

【０００９】（式中のＲ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜
２０の炭化水素基であり、それらはたがいに同一でも異
なっていてもよく、ｐ及びｑはそれぞれそれらの和が４
となるような正の整数である）で表される化合物を用い
ることができ、また、ＭｏＤＴＣとしては、一般式

【００１０】

【化３】

【００１１】（式中のＲ⁵及びＲ⁶はそれぞれ炭素数１〜
２０の炭化水素基であり、それらはたがいに同一でも異
なっていてもよく、ｘ及びｙはそれぞれそれらの和が４
となるような正の整数である）で表される化合物を用い
ることができる。前記一般式［２］及び［３］における
Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は炭素数１〜２０の炭化水素基、
例えば炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０の
アルケニル基、炭素数５〜２０のシクロアルキル基、炭
素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアルキル
アリール基、炭素数７〜２０のアリールアルキル基など
の炭化水素基である。前記アルキル基やアルケニル基は
直鎖状であってもよいし、分枝鎖状であってもよい。該
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵の具体例としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、
オクチル、２−エチルヘキシル、デシル、ラウリル、ミ
リスチル、パルミチル、ステアリル、ビニル、アリル、
プロペニル、ブテニル、ペンテニル、オクテニル、オレ
イル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロ
ヘキシル、フェニル、トリル、ナフチル、ベンジル、フ
ェネチル基などを挙げることができる。本発明組成物に
おいては、前記（Ｂ）成分のＭｏＤＴＰやＭｏＤＴＣは
１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
また該（Ａ）成分のＺｎＤＴＰの配合量は組成物の全重
量に基づき０.２〜３.０重量％、好ましくは０.３〜１.
５重量％の範囲で選ばれ、一方、（Ｂ）成分のＭｏＤＴ
ＰやＭｏＤＴＣの配合量は、組成物の全重量に基づき
０.０１〜１０重量％、好ましくは０.１〜５.０重量％
の範囲で選ばれる。該（Ａ）成分のＺｎＤＴＰの配合量
が０.２重量％未満では耐摩耗性が不十分となる上、高
温かつ低速回転の運転条件下で満足しうる低摩擦係数が
得られないし、３.０重量％を超えるとその量の割には
効果の向上が認められない。

【００１２】一方、該（Ｂ）成分のＭｏＤＴＰやＭｏＤ
ＴＣの配合量が０.０１重量％未満では摩擦特性の向上
効果が十分で発揮されないし、１０重量％を超えるとそ
の量の割には効果の向上が認められず、またスラッジな
どの原因となりやすい。本発明の潤滑油組成物には、本
発明の目的が損なわれない範囲で、従来潤滑油に慣用さ
れている各種添加剤、例えば金属清浄剤、無灰清浄分散
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、他の耐摩耗剤や摩擦調整剤な
どを適宜添加することができる。金属清浄剤としては、
例えばカルシウムスルホネート、マグネシウムスルホネ
ート、バリウムスルホネート、カルシウムフェネート、
バリウムフェネート、カルシウムサリシレートなどが挙
げられ、これらは、通常０.１〜５重量％の割合で使用
される。無灰清浄分散剤としては、例えばこはく酸イミ
ド系、こはく酸アミド系やそのホウ素誘導体、ベンジル
アミン系、エステル系のものなどが挙げられ、これら
は、通常０.５〜７重量％の割合で使用される。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％の割合で使用される。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。

【００１３】

【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（ＬＦＷ
−１）及び摩耗痕径は次のようにして求めた。 （１）摩擦係数（ＬＦＷ−１） 図１に示す試験機を使用し、回転数２００rpm、油温１
２０℃、荷重８０kgf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。この、摩擦係数は次に示すゾン
マフェルト数Ｚによって表される。 ゾンマフェルト数Ｚ＝μＮ／ｗ μ：粘性係数［Ｐａ・ｓ］ Ｎ：すべり速度［ｍ／ｓ］ ｗ：面圧［Ｐａ］ ＬＦＷ−１試験はＺ＝１０^-8［ｍ］のオーダーに対応し
て行った。 （２）摩耗痕径 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（ＳＵＪ−２）の条件
でシェル四球式試験を行い、摩耗痕径を求めた。 実施例１〜１０、比較例１〜３ 基油（１００Ｎ）と、第１表に示す種類と量の各添加成
分とを含有する潤滑油組成物を調製し、摩擦係数（ＬＦ
Ｗ−１）及び摩耗痕径（シェル四球式試験）を求めた。
その結果を第１表に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、高油温かつ低
速回転の運転条件下でも、摩擦面に強力に吸着すること
により油性効果を発揮し、摩擦係数を低減させる作用を
有している。該潤滑油組成物は、自動車のエンジンなど
の内燃機関用、ギヤ油、ＡＴＦ、ショックアブソーバ油
などの自動車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−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.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 10:04 30:06 40:04 40:06 40:25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潤滑油基油に対して、組成物全重量に基づ
   き、炭素数１０〜２５の一級アルキル基を有するジアル
   キルジチオりん酸亜鉛を、その中の亜鉛量が総亜鉛量の
   ５０モル％以上になるように含有するジアルキルジチオ
   りん酸亜鉛０.２〜３.０重量％を配合したことを特徴と
   する潤滑油組成物。
2. 【請求項２】潤滑油基油に対して、組成物全重量に基づ
   き、（Ａ）炭素数１０〜２５の一級アルキル基を有する
   ジアルキルジチオりん酸亜鉛をその中の亜鉛量が総亜鉛
   量の５０モル％以上になるように含有するジアルキルジ
   チオりん酸亜鉛０.２〜３.０重量％と、（Ｂ）炭化水素
   基の炭素数が１〜２０の硫化オキシモリブデンオルガノ
   ホスホロジチオエート及び炭化水素基の炭素数が１〜２
   ０の硫化オキシモリブデンジチオカルバメートの中から
   選ばれた少なくとも１種０.０１〜１０重量％とを配合
   したことを特徴とする潤滑油組成物。