JP2005343976A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 優れた酸化防止性、熱安定性を有し、スラッジの発生を防止し、また、低粘度下において、優れた省燃費性、耐摩耗性、焼付き防止性等を有する作動油、ギヤ油、エンジン油(ディーゼル、ガゾリン、ガス)、等に使用可能な潤滑油組成物の提供。
【解決手段】 鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする酸化安定性を有する潤滑油組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】 鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする酸化安定性を有する潤滑油組成物。
【選択図】 なし
Description
本発明は、潤滑油組成物に関する。更に詳しくは、油圧作動油、ギヤ油、エンジン油(ディーゼル、ガゾリン、ガス)等として使用可能な潤滑油組成物に関するものである。
油圧作動油、ギヤ油、自動車用自動・手動変速機油、エンジン油等の潤滑油には、鉱油、合成油等の基油に摩耗防止剤、酸化防止剤等の添加剤を配合したものが使用されている。
このような潤滑油は長時間使用されるため熱・酸化に対する耐久性が要求されるとともに、金属を腐食しない性能も要求される。
潤滑油が劣化すると潤滑性の低下による金属の摩耗を引き起こし、また、スラッジによる油圧回路の閉塞をもたらす等の障害が生じることが知られている。
特に、金属の摩耗防止に有効なジアルキルジチオ燐酸亜鉛(ZnDTP)を添加したものは、熱・酸化劣化によりスラッジが発生し易いので、これを防止するための対策が必要となる。
また、近年、油圧機器、変速機等の高性能化、コンパクト化等により潤滑油の使用される条件は、高温、高圧にして、過酷なものとなり、従来と比較してより熱・酸化等の性能向上が求められている。
このような潤滑油は長時間使用されるため熱・酸化に対する耐久性が要求されるとともに、金属を腐食しない性能も要求される。
潤滑油が劣化すると潤滑性の低下による金属の摩耗を引き起こし、また、スラッジによる油圧回路の閉塞をもたらす等の障害が生じることが知られている。
特に、金属の摩耗防止に有効なジアルキルジチオ燐酸亜鉛(ZnDTP)を添加したものは、熱・酸化劣化によりスラッジが発生し易いので、これを防止するための対策が必要となる。
また、近年、油圧機器、変速機等の高性能化、コンパクト化等により潤滑油の使用される条件は、高温、高圧にして、過酷なものとなり、従来と比較してより熱・酸化等の性能向上が求められている。
特許文献1には、(A)硫黄分100ppm以下の基油と、組成物全重量に基づき、(B)ジチオリン酸亜鉛0.2〜1重量%、(C)サリチル酸のアルカリ土類金属塩0.2〜1重量%及び(D)水分離剤0.01〜0.5重量%とを含有する耐熱作動油組成物について記載されている。また、
特許文献2には、鉱油および/または合成油からなる潤滑油基油100重量部に対して、炭化水素基を2個有するジチオりん酸の亜鉛化合物を亜鉛量として0.005〜0.3重量部、リン系酸化防止剤を0.1〜3重量部、炭化水素基を3個有するチオホスフェートを0.1〜2重量部および分散剤を0.1〜2重量部添加した潤滑油組成物について記載されている。
特許文献2には、鉱油および/または合成油からなる潤滑油基油100重量部に対して、炭化水素基を2個有するジチオりん酸の亜鉛化合物を亜鉛量として0.005〜0.3重量部、リン系酸化防止剤を0.1〜3重量部、炭化水素基を3個有するチオホスフェートを0.1〜2重量部および分散剤を0.1〜2重量部添加した潤滑油組成物について記載されている。
本発明の目的は、優れた酸化防止性、熱安定性を有し、スラッジの発生を防止し、また、低粘度下において、優れた省燃費性、耐摩耗性、焼付き防止性等を有する油圧作動油、ギヤ油、エンジン油(ディーゼル、ガゾリン、ガス)等として使用可能な潤滑油組成物を提供することにある。
本発明の第1は、鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第2は、鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第3は、鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第4は、JIS K 2514 ISOT試験に準ずる試験において、135℃で、96時間後の酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下である酸化安定性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第5は、シンクロナイザー摩擦特性で、摩擦係数が0.100以上有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第6は、シンクロナイザー摩耗特性で、摩耗量が0.6mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第7は、金属清浄剤がサリチル酸の2価金属塩であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第2は、鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第3は、鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第4は、JIS K 2514 ISOT試験に準ずる試験において、135℃で、96時間後の酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下である酸化安定性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第5は、シンクロナイザー摩擦特性で、摩擦係数が0.100以上有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第6は、シンクロナイザー摩耗特性で、摩耗量が0.6mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第7は、金属清浄剤がサリチル酸の2価金属塩であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の潤滑油組成物に関する。
本発明における潤滑油組成物における基油としては、通常の潤滑油の基油として用いられる任意の鉱油又は合成油を使用することができる。
鉱油としては、原油を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精製した、パラフィン系、ナフテン系等の油やノルマルパラフィン等を使用することができる。
合成油としては、ポリα−オレフィンやポリブテンおよびエチレンとα−オレフィンのコオリゴマー等がある。
また、これら鉱油および合成油の混合物を使用することもできる。
鉱油としては、原油を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精製した、パラフィン系、ナフテン系等の油やノルマルパラフィン等を使用することができる。
合成油としては、ポリα−オレフィンやポリブテンおよびエチレンとα−オレフィンのコオリゴマー等がある。
また、これら鉱油および合成油の混合物を使用することもできる。
本発明における潤滑油組成物における(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%配合する点について、
本発明の潤滑油組成物は、塩基性の2価金属清浄剤を含有する。特に塩基性カルシウム清浄剤が好ましい。
この塩基性カルシウム清浄剤[以下(A)成分ともいう。]は、シンクロナイザーリング摩耗を防ぐ効果がある。
本発明に係る(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛は、単独で使用してもシンクロナイザーリングの摩耗防止性を有するが、(A)成分と併用することによりその効果が増大する。
(A)成分の塩基性の2価金属清浄剤の全塩基価は50〜350mgKOH/gであることが好ましい。
全塩基価が50mgKOH/g未満の場合は、潤滑油組成物の摩耗防止性が現れず、一方、全塩基価が350mgKOH/gを超える場合は、他の添加剤の作用を阻害する恐れがあり、それぞれ好ましくない。
本発明の潤滑油組成物は、塩基性の2価金属清浄剤を含有する。特に塩基性カルシウム清浄剤が好ましい。
この塩基性カルシウム清浄剤[以下(A)成分ともいう。]は、シンクロナイザーリング摩耗を防ぐ効果がある。
本発明に係る(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛は、単独で使用してもシンクロナイザーリングの摩耗防止性を有するが、(A)成分と併用することによりその効果が増大する。
(A)成分の塩基性の2価金属清浄剤の全塩基価は50〜350mgKOH/gであることが好ましい。
全塩基価が50mgKOH/g未満の場合は、潤滑油組成物の摩耗防止性が現れず、一方、全塩基価が350mgKOH/gを超える場合は、他の添加剤の作用を阻害する恐れがあり、それぞれ好ましくない。
(A)成分の具体例としては、例えば(A−1)全塩基価が50〜350mgKOH/gのカルシウムスルフォネート、(A−2)全塩基価が50〜350mgKOH/gのカルシウムフェネート、(A−3)全塩基価が50〜350mgKOH/gのカルシウムサリチレート、の中から選ばれる1種類又は2種類以上の塩基性金属系清浄剤等が挙げられる。カルシウムスルフォネートとしては、より具体的には、例えば分子量100〜1500のアルキル芳香族化合物をスルフォン化することによって得られるアルキル芳香族スルフォン酸のカルシウム塩が用いられ、アルキル芳香族スルフォン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルフォン酸や合成スルフォン酸等が挙げられる。
また、カルシウムフェネートとしては、より具体的には例えば、炭素数4〜30の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも1個有するアルキルフェノール、このアルキルフェノールと元素硫黄を反応させて得られるアルキルフェノールサルファイド又はこのアルキルフェノールとホルムアルデヒドを反応させて得られるアルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物のカルシウム塩が用いられる。
また、カルシウムサリチレートとしては、より具体的には例えば、炭素数4〜30の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも1個有するアルキルサリチル酸のカルシウム塩が用いられる。
また、カルシウムフェネートとしては、より具体的には例えば、炭素数4〜30の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも1個有するアルキルフェノール、このアルキルフェノールと元素硫黄を反応させて得られるアルキルフェノールサルファイド又はこのアルキルフェノールとホルムアルデヒドを反応させて得られるアルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物のカルシウム塩が用いられる。
また、カルシウムサリチレートとしては、より具体的には例えば、炭素数4〜30の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも1個有するアルキルサリチル酸のカルシウム塩が用いられる。
本発明の潤滑油組成物において任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の(A)成分を併用する場合、潤滑油組成物100重量%に対し、(A)成分を0.3〜5.0重量%配合する。
(A)成分の含有量が潤滑油組成物100重量%に対し0.3重量%に満たない場合は、(A)成分併用による潤滑油組成物のシンクロナイザーリング摩耗防止性の向上効果に乏しく、一方、含有量が5.0重量%を越える場合は、潤滑油組成物が劣化した際のスラッジ等の生成量が増加し望ましくない。
(A)成分の含有量が潤滑油組成物100重量%に対し0.3重量%に満たない場合は、(A)成分併用による潤滑油組成物のシンクロナイザーリング摩耗防止性の向上効果に乏しく、一方、含有量が5.0重量%を越える場合は、潤滑油組成物が劣化した際のスラッジ等の生成量が増加し望ましくない。
本発明における潤滑油組成物における(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%配合する点について、
この(B)脂肪酸エステルを構成する脂肪酸としては、具体的には、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸、ヘプタコサン酸、オクタコサン酸、ノナコサン酸、トリアコンタン酸等の飽和脂肪酸(飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でも良い。);ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセカン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン、トリコセン酸、テトラコセン酸、ペンタコセン酸、ヘキサコセン酸、ヘプタコセン酸、オクタコセン酸、ノナコセン酸、トリアコンテン酸等の不飽和脂肪酸(不飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である。)等が挙げられる。
この(B)脂肪酸エステルを構成する脂肪酸としては、具体的には、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸、ヘプタコサン酸、オクタコサン酸、ノナコサン酸、トリアコンタン酸等の飽和脂肪酸(飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でも良い。);ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセカン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン、トリコセン酸、テトラコセン酸、ペンタコセン酸、ヘキサコセン酸、ヘプタコセン酸、オクタコセン酸、ノナコセン酸、トリアコンテン酸等の不飽和脂肪酸(不飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である。)等が挙げられる。
この(B)脂肪酸エステルとしては、具体的には、前記脂肪酸の多価アルコールのエステル等が挙げられる。
この多価アルコールとしては、炭素数3〜6の多価アルコール又はその2量体、3量体が挙げられ、具体的には、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン等の多価アルコール、及びその2〜3量体であるジグリセリン、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリグリセリン、トリトリメチロールエタン、トリトリメチロールプロパン、トリペンタエリスリトール等が挙げられる。なお、ここでいうエステルとしては、多価アルコール中の水酸基のすべてがエステル化された、いわゆるフルエステル化物でも良く、また、多価アルコール中の水酸基の少なくとも1個以上がエステル化されない水酸基の形のままで残っている、いわゆる部分エステル化物でも良い。
この多価アルコールとしては、炭素数3〜6の多価アルコール又はその2量体、3量体が挙げられ、具体的には、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン等の多価アルコール、及びその2〜3量体であるジグリセリン、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリグリセリン、トリトリメチロールエタン、トリトリメチロールプロパン、トリペンタエリスリトール等が挙げられる。なお、ここでいうエステルとしては、多価アルコール中の水酸基のすべてがエステル化された、いわゆるフルエステル化物でも良く、また、多価アルコール中の水酸基の少なくとも1個以上がエステル化されない水酸基の形のままで残っている、いわゆる部分エステル化物でも良い。
本発明の潤滑油組成物中の(B)脂肪酸エステルの含有量は、0.3〜5.0重量%、好ましくは0.5〜3.0重量%である。脂肪酸エステルの含有量が0.3重量%未満の場合は、摩耗低減効果が見られず、焼付き防止性を低下させる恐れがある。脂肪酸エステルの含有量が5.0重量%を越えても、それ以上の効果を期待することはできず、場合によっては、他の添加剤の作用を阻害して摩耗防止性や焼付き防止性を低下させる恐れがある。
本発明における潤滑油組成物における(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛を0.3〜5.0重量%配合する点について、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛のアルキル基としては、具体的には、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、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
本発明の手動変速機用潤滑油組成物中のジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量は、0.3〜5.0重量%、好ましくは0.5〜3.0重量%である。ジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量が0.3重量%未満の場合は、摩耗低減効果が見られず、摩耗量が増大する恐れがある。ジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量が5.0重量%を越えても、それ以上の摩耗低減効果を期待することはできず、また、高温での使用環境では酸化劣化物が増加する恐れがある。
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛のアルキル基としては、具体的には、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、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
本発明の手動変速機用潤滑油組成物中のジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量は、0.3〜5.0重量%、好ましくは0.5〜3.0重量%である。ジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量が0.3重量%未満の場合は、摩耗低減効果が見られず、摩耗量が増大する恐れがある。ジアルキルジチオ燐酸亜鉛の含有量が5.0重量%を越えても、それ以上の摩耗低減効果を期待することはできず、また、高温での使用環境では酸化劣化物が増加する恐れがある。
本発明における潤滑油組成物において、(D)リン系化合物を0.3〜5.0重量%配合する点について、
本発明の潤滑油組成物は、リン系化合物を含有することが好ましい。
リン系化合物[以下(D)成分ともいう。]を併用することにより、潤滑油組成物の摩耗防止性をさらに改善する効果がある。
(D)成分のリン系化合物としては、具体的には、リン酸エステル、亜リン酸エステル、およびこれらリン系化合物の誘導体の中から選ばれる1種の化合物又は2種以上の化合物の混合物等が挙げられる。
(D)成分として特に好ましい化合物としては、具体的には、モノブチルホスフェート、モノペンチルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノペプチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、モノノニルホスフェート、モノデシルホスフェート、モノウンデシルホスフェート、モノドデシルホスフェート、モノトリデシルホスフェート、モノテトラデシルホスフェート、モノペンタデシルホスフェート、モノヘキサデシルホスフェート、モノヘプタデシルホスフェート、モノオクタデシルホスフェート、モノノナデシルホスフェート、モノイコシルホスフェート、モノヘンイコシルホスフェート、モノドコシルホスフェート、モノトリコシルホスフェート、モノテトラコシルホスフェート等のモノアルキルホスフェート(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスフェートであっても良い);モノオクタデセニルホスフェート等のモノアルケニルホスフェート(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスフェートであっても良い);モノフェニルホスフェート、モノクレジルホスフェート等のモノ(アルキル)アリールホスフェート(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスフェートであっても良い);ジブチルホスフェート、ジペンチルホスフェート、ジヘキシルホスフェート、ジペプチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジノニルホスフェート、ジデシルホスフェート、ジウンデシルホスフェート、ジドデシルホスフェート、ジトリデシルホスフェート、ジテトラデシルホスフェート、ジペンタデシルホスフェート、ジヘキサデシルホスフェート、ジヘプタデシルホスフェート、ジオクタデシルホスフェート、ジノナデシルホスフェート、ジイコシルホスフェート、ジヘンイコシルホスフェート、ジドコシルホスフェート、ジトリコシルホスフェート、ジテトラコシルホスフェート等のジアルキルホスフェート(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスフェートであっても良い);ジオクタデセニルホスフェート等のジアルケニルホスフェート(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスフェートであっても良い);ジフェニルホスフェート、ジクレジルホスフェート等のジ(アルキル)アリールホスフェート(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスフェートであっても良い);モノブチルホスファイト、モノペンチルホスファイト、モノヘキシルホスファイト、モノペプチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、モノノニルホスファイト、モノデシルホスファイト、モノウンデシルホスファイト、モノドデシルホスファイト、モノトリデシルホスファイト、モノテトラデシルホスファイト、モノペンタデシルホスファイト、モノヘキサデシルホスファイト、モノヘプタデシルホスファイト、モノオクタデシルホスファイト、モノノナデシルホスファイト、モノイコシルホスファイト、モノヘンイコシルホスファイト、モノドコシルホスファイト、モノトリコシルホスファイト、モノテトラコシルホスファイト等のモノアルキルホスファイト(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスファイトであっても良い);モノオクタデセニルホスファイト等のモノアルケニルホスファイト(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスファイトであっても良い);モノフェニルホスファイト、モノクレジルホスファイト等のモノ(アルキル)アリールホスファイト(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスファイトであっても良い);ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘキシルホスファイト、ジペプチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホスファイト、ジトリデシルホスファイト、ジテトラデシルホスファイト、ジペンタデシルホスファイト、ジヘキサデシルホスファイト、ジヘプタデシルホスファイト、ジオクタデシルホスファイト、ジノナデシルホスファイト、ジイコシルホスファイト、ジヘンイコシルホスファイト、ジドコシルホスファイト、ジトリコシルホスファイト、ジテトラコシルホスファイト等のジアルキルホスファイト(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスファイトであっても良い);ジオクタデセニルホスファイト等のジアルケニルホスファイト(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスファイトであっても良い);ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト等のジ(アルキル)アリールホスファイト(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスファイトであっても良い);これらリン系化合物と上述したようなアミン、アルカノールアミンとの塩;又はこれらの混合物等が挙げられる。
本発明の潤滑油組成物は、リン系化合物を含有することが好ましい。
リン系化合物[以下(D)成分ともいう。]を併用することにより、潤滑油組成物の摩耗防止性をさらに改善する効果がある。
(D)成分のリン系化合物としては、具体的には、リン酸エステル、亜リン酸エステル、およびこれらリン系化合物の誘導体の中から選ばれる1種の化合物又は2種以上の化合物の混合物等が挙げられる。
(D)成分として特に好ましい化合物としては、具体的には、モノブチルホスフェート、モノペンチルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノペプチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、モノノニルホスフェート、モノデシルホスフェート、モノウンデシルホスフェート、モノドデシルホスフェート、モノトリデシルホスフェート、モノテトラデシルホスフェート、モノペンタデシルホスフェート、モノヘキサデシルホスフェート、モノヘプタデシルホスフェート、モノオクタデシルホスフェート、モノノナデシルホスフェート、モノイコシルホスフェート、モノヘンイコシルホスフェート、モノドコシルホスフェート、モノトリコシルホスフェート、モノテトラコシルホスフェート等のモノアルキルホスフェート(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスフェートであっても良い);モノオクタデセニルホスフェート等のモノアルケニルホスフェート(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスフェートであっても良い);モノフェニルホスフェート、モノクレジルホスフェート等のモノ(アルキル)アリールホスフェート(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスフェートであっても良い);ジブチルホスフェート、ジペンチルホスフェート、ジヘキシルホスフェート、ジペプチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジノニルホスフェート、ジデシルホスフェート、ジウンデシルホスフェート、ジドデシルホスフェート、ジトリデシルホスフェート、ジテトラデシルホスフェート、ジペンタデシルホスフェート、ジヘキサデシルホスフェート、ジヘプタデシルホスフェート、ジオクタデシルホスフェート、ジノナデシルホスフェート、ジイコシルホスフェート、ジヘンイコシルホスフェート、ジドコシルホスフェート、ジトリコシルホスフェート、ジテトラコシルホスフェート等のジアルキルホスフェート(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスフェートであっても良い);ジオクタデセニルホスフェート等のジアルケニルホスフェート(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスフェートであっても良い);ジフェニルホスフェート、ジクレジルホスフェート等のジ(アルキル)アリールホスフェート(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスフェートであっても良い);モノブチルホスファイト、モノペンチルホスファイト、モノヘキシルホスファイト、モノペプチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、モノノニルホスファイト、モノデシルホスファイト、モノウンデシルホスファイト、モノドデシルホスファイト、モノトリデシルホスファイト、モノテトラデシルホスファイト、モノペンタデシルホスファイト、モノヘキサデシルホスファイト、モノヘプタデシルホスファイト、モノオクタデシルホスファイト、モノノナデシルホスファイト、モノイコシルホスファイト、モノヘンイコシルホスファイト、モノドコシルホスファイト、モノトリコシルホスファイト、モノテトラコシルホスファイト等のモノアルキルホスファイト(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスファイトであっても良い);モノオクタデセニルホスファイト等のモノアルケニルホスファイト(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスファイトであっても良い);モノフェニルホスファイト、モノクレジルホスファイト等のモノ(アルキル)アリールホスファイト(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスファイトであっても良い);ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘキシルホスファイト、ジペプチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホスファイト、ジトリデシルホスファイト、ジテトラデシルホスファイト、ジペンタデシルホスファイト、ジヘキサデシルホスファイト、ジヘプタデシルホスファイト、ジオクタデシルホスファイト、ジノナデシルホスファイト、ジイコシルホスファイト、ジヘンイコシルホスファイト、ジドコシルホスファイト、ジトリコシルホスファイト、ジテトラコシルホスファイト等のジアルキルホスファイト(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またチオホスファイトであっても良い);ジオクタデセニルホスファイト等のジアルケニルホスファイト(アルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意であり、またチオホスファイトであっても良い);ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト等のジ(アルキル)アリールホスファイト(アルキル基の置換位置は任意であり、またチオホスファイトであっても良い);これらリン系化合物と上述したようなアミン、アルカノールアミンとの塩;又はこれらの混合物等が挙げられる。
本発明の潤滑油組成物において、(D)成分を使用する場合、潤滑油組成物100重量%に対し、(D)成分を0.3〜5.0重量%、好ましくは0.5〜3.0重量%配合する。
(D)成分の含有量が組成物全量基準で0.3重量%に満たない場合は、摩耗防止性に対する効果が現れない。(D)成分の含有量が組成物全量基準で5.0重量%を越える場合は、潤滑油組成物の腐食性、消泡性が悪化する恐れがあり望ましくない。
また、本発明の潤滑油組成物は、さらに性能を向上させる目的で必要に応じてさらに硫化油脂等の極圧添加剤、ジメチルシリコーン等の消泡剤を任意の量含有させることができる。
(D)成分の含有量が組成物全量基準で0.3重量%に満たない場合は、摩耗防止性に対する効果が現れない。(D)成分の含有量が組成物全量基準で5.0重量%を越える場合は、潤滑油組成物の腐食性、消泡性が悪化する恐れがあり望ましくない。
また、本発明の潤滑油組成物は、さらに性能を向上させる目的で必要に応じてさらに硫化油脂等の極圧添加剤、ジメチルシリコーン等の消泡剤を任意の量含有させることができる。
JIS K 2514、内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT試験)について、
元来、内燃機関用潤滑油の熱安定性の評価法として開発された試験であるが、現在はギヤ油などの評価に幅広く使われている。
鉄及び銅触媒を入れた専用のビーカーを、温度調整されたオイルバスに漬け、一定の回転数で攪拌することにより空気を巻き込みながら酸化劣化を促進させる。
試験後は、オイルの粘度や酸価、塩基価、スラッジ量を測定し、オイルの劣化度を調査する。特に、酸価は添加剤の消耗から初期はやや低下し、潤滑油の劣化が促進し、塩基性金属清浄剤の酸化物の中和作用が低下すると急激に上昇する。
96時間後の酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下であれば問題となることはないが、この値を超えると、急激に酸価が上昇する可能性が高くなる。
シンクロナイザー摩擦特性試験、摩耗特性試験について、
手動変速機の変速機構は回転数の異なる対のギヤを同期、噛合いさせるためにシンクロメッシュ機構が使われる。この同期噛合機構の主構成要素であるシンクロナイザーリングとギヤコーンは変速時にお互いに強制的に押し付けられることにより接触し、発生した摩擦力で回転差をゼロにすることによりギヤの噛合わせを実行し変速を完了することができる。この場合、シンクロナイザーリングとギヤコーン間の摩擦力が小さいと同期が間に合わずギヤ同士が回転差がある間に接触し、騒音やギヤ損傷を引き起こすことがある。そこで使用される潤滑油はこのシンクロナイザーリングとギヤコーン間の摩擦係数がある一定程度以上であることが求められる。
シンクロナイザーリングの内側とギヤコーンの外側が接触するが、通常シンクロナイザーリングの内側は摩擦係数を高めるために摺動芳香に多数の溝が切ってある。もし、使用される潤滑油の耐摩耗性が悪いとこの溝部突起が摩耗、変形して摩擦係数に影響したり、場合によっては同期できなくなる恐れがある。
そこで使用される潤滑油はこのシンクロナイザーリングの耐摩耗性が要求される。
元来、内燃機関用潤滑油の熱安定性の評価法として開発された試験であるが、現在はギヤ油などの評価に幅広く使われている。
鉄及び銅触媒を入れた専用のビーカーを、温度調整されたオイルバスに漬け、一定の回転数で攪拌することにより空気を巻き込みながら酸化劣化を促進させる。
試験後は、オイルの粘度や酸価、塩基価、スラッジ量を測定し、オイルの劣化度を調査する。特に、酸価は添加剤の消耗から初期はやや低下し、潤滑油の劣化が促進し、塩基性金属清浄剤の酸化物の中和作用が低下すると急激に上昇する。
96時間後の酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下であれば問題となることはないが、この値を超えると、急激に酸価が上昇する可能性が高くなる。
シンクロナイザー摩擦特性試験、摩耗特性試験について、
手動変速機の変速機構は回転数の異なる対のギヤを同期、噛合いさせるためにシンクロメッシュ機構が使われる。この同期噛合機構の主構成要素であるシンクロナイザーリングとギヤコーンは変速時にお互いに強制的に押し付けられることにより接触し、発生した摩擦力で回転差をゼロにすることによりギヤの噛合わせを実行し変速を完了することができる。この場合、シンクロナイザーリングとギヤコーン間の摩擦力が小さいと同期が間に合わずギヤ同士が回転差がある間に接触し、騒音やギヤ損傷を引き起こすことがある。そこで使用される潤滑油はこのシンクロナイザーリングとギヤコーン間の摩擦係数がある一定程度以上であることが求められる。
シンクロナイザーリングの内側とギヤコーンの外側が接触するが、通常シンクロナイザーリングの内側は摩擦係数を高めるために摺動芳香に多数の溝が切ってある。もし、使用される潤滑油の耐摩耗性が悪いとこの溝部突起が摩耗、変形して摩擦係数に影響したり、場合によっては同期できなくなる恐れがある。
そこで使用される潤滑油はこのシンクロナイザーリングの耐摩耗性が要求される。
本発明により、優れた酸化防止性、熱安定性を有し、スラッジの発生を防止し、また、低粘度下において、優れた省燃費性、耐摩耗性、焼付き防止性等を有する作動油、ギア油、エンジン油(ディーゼル、ガゾリン、ガス)等に使用可能な潤滑油組成物を提供することができた。
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例及び比較例
表1、表2および表3において、各成分の数値は各成分の重量%を示し、「残」は潤滑油組成物100重量%としたときの残部を示す。
表1、表2および表3中、
(1)Caサリチレート:全塩基価が170mgKOH/gであるCaサリチレート
(2)Caスルフォネート:全塩基価が300mgKOH/gであるCaスルフォネート
(3)Caフェネート:全塩基価が250mgKOH/gであるCaフェネート
(4)精製鉱油:パラフィン系鉱油(100℃での動粘度5.2mm2/s、粘度指数105)
(5)リン酸エステル:ジドデシルフォスファイト、
(6)脂肪酸エステル:グリセリンモノオレエート、
(7)ZnDTP:プライマリータイプ、炭素数8のアルキル基を有するジアルキルジチオ燐酸亜鉛、
(8)酸化防止剤A:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
を示す。
表1、表2および表3において、各成分の数値は各成分の重量%を示し、「残」は潤滑油組成物100重量%としたときの残部を示す。
表1、表2および表3中、
(1)Caサリチレート:全塩基価が170mgKOH/gであるCaサリチレート
(2)Caスルフォネート:全塩基価が300mgKOH/gであるCaスルフォネート
(3)Caフェネート:全塩基価が250mgKOH/gであるCaフェネート
(4)精製鉱油:パラフィン系鉱油(100℃での動粘度5.2mm2/s、粘度指数105)
(5)リン酸エステル:ジドデシルフォスファイト、
(6)脂肪酸エステル:グリセリンモノオレエート、
(7)ZnDTP:プライマリータイプ、炭素数8のアルキル基を有するジアルキルジチオ燐酸亜鉛、
(8)酸化防止剤A:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
を示す。
この調整した潤滑油組成物について、酸化安定性についてのISOT試験、シンクロナイザー摩擦試験、およびシンクロナイザー摩耗試験を実施した。
試験結果を表1(実施例)および表2(比較例)に示す。
尚、各種試験は下記の方法で実施した。
1 酸化安定性についてのISOT試験について、
酸化安定性評価として、JIS K 2514、内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT、Indiana Stirring Oxidation Test)に準拠して実施した。新油(試験に用いた潤滑油)及び劣化油(試験後の潤滑油)の酸価をJIS K 2501に準拠して測定した。
酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下を○、0.50mgKOH/gを超えるものを×とする。
[試験条件]
試験温度 : 135℃、 試験時間 : 96時間
2 シンクロ摩擦特性について、
シンクロナイザー摩擦特性評価方法としてシンクロ試験機を用い、以下の試験条件にて実施した。
摩擦係数が0.100以上を○、0.100未満を×とする。
[試験条件]
試験片 : 銅合金製シンクロナイザーリング、鋼製ギヤコーン
試験油温度: 80℃、 荷重: 400N、 滑り速度: 5m/s、
試験サイクル数: 100,000サイクル(1サイクル:ON 0.5秒、 OFF1.0秒)
3 シンクロナイザー摩耗特性について、
シンクロナイザー摩耗防止性評価方法としてシンクロ試験機を用い、以下の試験条件にて実施した。
摩耗量(シンクロナイザーリング、ギヤコーン間の隙間変化)が0.60mm以下を○、0.60mmを超えるものを×とした。
[試験条件]
試験片 : 銅合金製シンクロナイザーリング、鋼製ギヤコーン
試験油温度: 80℃、 荷重: 400N、 滑り速度: 5m/s、
試験サイクル数: 100,000サイクル(1サイクル:ON 0.5秒、 OFF1.0秒)
試験結果を表1(実施例)および表2(比較例)に示す。
尚、各種試験は下記の方法で実施した。
1 酸化安定性についてのISOT試験について、
酸化安定性評価として、JIS K 2514、内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT、Indiana Stirring Oxidation Test)に準拠して実施した。新油(試験に用いた潤滑油)及び劣化油(試験後の潤滑油)の酸価をJIS K 2501に準拠して測定した。
酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下を○、0.50mgKOH/gを超えるものを×とする。
[試験条件]
試験温度 : 135℃、 試験時間 : 96時間
2 シンクロ摩擦特性について、
シンクロナイザー摩擦特性評価方法としてシンクロ試験機を用い、以下の試験条件にて実施した。
摩擦係数が0.100以上を○、0.100未満を×とする。
[試験条件]
試験片 : 銅合金製シンクロナイザーリング、鋼製ギヤコーン
試験油温度: 80℃、 荷重: 400N、 滑り速度: 5m/s、
試験サイクル数: 100,000サイクル(1サイクル:ON 0.5秒、 OFF1.0秒)
3 シンクロナイザー摩耗特性について、
シンクロナイザー摩耗防止性評価方法としてシンクロ試験機を用い、以下の試験条件にて実施した。
摩耗量(シンクロナイザーリング、ギヤコーン間の隙間変化)が0.60mm以下を○、0.60mmを超えるものを×とした。
[試験条件]
試験片 : 銅合金製シンクロナイザーリング、鋼製ギヤコーン
試験油温度: 80℃、 荷重: 400N、 滑り速度: 5m/s、
試験サイクル数: 100,000サイクル(1サイクル:ON 0.5秒、 OFF1.0秒)
この実施例及び比較例から、本発明における必須成分である3種の添加剤、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(B)脂肪酸エステル、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛
を配合することにより何れの実施例においても潤滑油として酸化安定性、摩擦特性及び摩耗特性が良好で満足するものが得られることが明らかとなった。
また、この実施例及び比較例から、本発明における必須成分である3種の添加剤、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、および
(D)リン系化合物
を配合することにより何れの実施例においても潤滑油として酸化安定性、摩擦特性及び摩耗特性が良好で満足するものが得られることが明らかとなった。
一方で、この実施例及び比較例から、本発明における必須成分である3種の添加剤、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(B)脂肪酸エステル、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛
或いは、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、および
(D)リン系化合物
の全てが配合されていない比較例1〜18は目標値を満足していない。
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(B)脂肪酸エステル、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛
を配合することにより何れの実施例においても潤滑油として酸化安定性、摩擦特性及び摩耗特性が良好で満足するものが得られることが明らかとなった。
また、この実施例及び比較例から、本発明における必須成分である3種の添加剤、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、および
(D)リン系化合物
を配合することにより何れの実施例においても潤滑油として酸化安定性、摩擦特性及び摩耗特性が良好で満足するものが得られることが明らかとなった。
一方で、この実施例及び比較例から、本発明における必須成分である3種の添加剤、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(B)脂肪酸エステル、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛
或いは、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、および
(D)リン系化合物
の全てが配合されていない比較例1〜18は目標値を満足していない。
Claims (7)
- 鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、および
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。 - 鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。 - 鉱油、合成油又はそれらの混合物からなる基油に、潤滑油組成物100重量%に対し、
(A)アルキル置換基を有する/有しないサリチル酸又はスルフォン酸の2価金属塩、又は2価金属のフェネートから選ばれる1種以上の金属清浄剤 0.3〜5.0重量%、
(B)脂肪酸エステル 0.3〜5.0重量%、
(C)ジアルキルジチオ燐酸亜鉛 0.3〜5.0重量%、および
(D)リン系化合物 0.3〜5.0重量%、
を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。 - JIS K 2514 ISOT試験に準ずる試験において、135℃で、96時間後の酸価の増加量が0.50mgKOH/g以下である酸化安定性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- シンクロナイザー摩擦特性で、摩擦係数が0.100以上有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- シンクロナイザー摩耗特性で、摩耗量が0.6mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- 金属清浄剤が、アルキル置換基を有するサリチル酸の2価金属塩であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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