JP2012197393A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油と、(B)モリブデン換算で250〜2000ppmの、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、(C)硫黄換算で20〜250ppmの、テトラベンジルチウラムジスルフィドとを含有する潤滑油組成物であり、潤滑油基油(A)が、(A1)100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の混合鉱油基油、(A2)100℃の動粘度が2〜8mm2/秒の、ポリアルファオレフィン、アルファオレフィンオリゴマー又はそれらの混合物、(A3)100℃の動粘度が1.4〜12mm2/秒の、ヒンダードエステル、ジエステル又はそれらの混合物、及び(A4)100℃の動粘度が8〜50mm2/秒の潤滑油基油からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明の潤滑油組成物の一の実施形態は、(A)100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油(以下、「(A)成分」ということがある)と、(B)モリブデン換算で250〜2000ppmの、下記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(以下、「(B)成分」ということがある)と、(C)硫黄換算で20〜250ppmの、下記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィド(以下、「(C)成分」ということがある)とを含有する潤滑油組成物である。尚、単位「ppm」は、質量基準である。
(A)成分は、100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油であり、100℃の動粘度は、1.4〜5.0mm2/秒が好ましく、1.4〜3.5mm2/秒が更に好ましい。100℃の動粘度が1.4mm2/秒より低いと、蒸発量が多くなるため好ましくない。100℃の動粘度が6mm2/秒より高いと、省燃費効果が低減するため好ましくない。動粘度は、JIS K2283に準拠する方法で測定した値である。
上記のように、(A1)成分は、100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の混合鉱油基油である。具体的には、グループ2の基油、グループ3の基油、又は、グループ2の基油とグループ3の基油との混合基油であることが好ましい。ここで、「グループ2」及び「グループ3」は、API(米国石油協会)規格における基油の分類である。
(A2)成分は、100℃の動粘度が2〜8mm2/秒の基油であり、ポリアルファオレフィン(ポリ−α−オレフィン)、アルファオレフィンオリゴマー(α−オレフィンオリゴマー)、又はそれら(ポリアルファオレフィン及びアルファオレフィンオリゴマー)の混合物である。ポリアルファオレフィンは、各種アルファオレフィン(モノマー)の重合物である。また、ポリアルファオレフィンは、複数種の「アルファオレフィン(モノマー)の重合物」を混合した混合物であってもよい。また、アルファオレフィンオリゴマーは、各種アルファオレフィン(モノマー)のオリゴマーであり、水素化されたアルファオレフィン(モノマー)のオリゴマーも含まれる。また、アルファオレフィンオリゴマーは、複数種の「アルファオレフィン(モノマー)のオリゴマー」を混合した混合物であってもよいし、複数種の「水素化されたアルファオレフィン(モノマー)のオリゴマー」を混合した混合物であってもよい。また、アルファオレフィンオリゴマーは、「アルファオレフィン(モノマー)のオリゴマー」と「水素化されたアルファオレフィン(モノマー)のオリゴマー」との混合物であってもよい。
(A3)成分は、100℃の動粘度が1.4〜12mm2/秒の基油であり、ヒンダードエステル、ジエステル又はそれら(ヒンダードエステル及びジエステル)の混合物である。
(A4)成分は、100℃の動粘度が8〜50mm2/秒の潤滑油基油である。そして、(A4)成分は、API(米国石油協会)規格の基油分類において、グループ1、グループ2、グループ3又はグループ4に該当する潤滑油基油であることが好ましい。また、これら(グループ1〜4)の中の2〜4種の混合物であってもよい。(A4)成分は、粘度調整、添加剤の溶解補助等の目的で、潤滑油組成物に含有されるもので、ASTM D3238で規定される%CAが少なくとも4.0以上、好ましくは4.5以上、更に好ましくは4.9以上である。
(B)成分は、下記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンである。
(C)成分は、下記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィドである。
本実施形態の潤滑油組成物は、(D)亜リン酸エステル(以下、「(D)成分」ということがある)をリン換算で10〜2000ppm含有することが好ましく、10〜1000ppm含有することが更に好ましく、10〜500ppm含有することが特に好ましく、10〜200ppm含有することが最も好ましい。「(D)成分」は、「P(OR5)(OR6)(OR7)」の式で表され、R5、R6及びR7は、それぞれ独立して、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基又はアリールアルキル基であることが好ましい。また、R5、R6及びR7の中の、少なくとも2つは、芳香族環を有していることが更に好ましく、ベンゼン環を有していることが特に好ましい。ベンゼン環を有することで、加水分解が起きにくくなり、安定性が増す為である。具体的には、下記式(3)で示される構造であることが特に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、必要に応じて、その他の添加剤として、金属清浄剤、無灰分散剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤及び消泡剤からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。更に、本実施形態の潤滑油組成物は、その他の添加剤として、抗乳化剤及びゴム膨潤剤からなる群から選択される少なくとも1種を含有してもよい。上記各種その他の添加剤は、単独で配合されていてもよいし、複数種類が混合されて配合されていてもよい。
金属清浄剤としては、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートから選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属清浄剤が好ましい。金属清浄剤は、通常、軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また入手可能であるが、金属含有量が1.0〜20質量%のものを用いることが好ましく、金属含有量が2.0〜16質量%のものを用いることが更に好ましい。
無灰分散剤としては、一般に潤滑油組成物に用いられる任意の無灰分散剤を使用することができる。例えば、炭素数40〜400の「直鎖状又は分枝状」の「アルキル基又はアルケニル基」を分子中に少なくとも1個有する「モノコハク酸イミド又はビスコハク酸イミド」、炭素数40〜400の「アルキル基又はアルケニル基」を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミン、炭素数40〜400の「アルキル基又はアルケニル基」を分子中に少なくとも1個有するポリアミン、これらの化合物の「ホウ素化合物、カルボン酸、リン酸等」による変成品、等を挙げることができる。使用に際しては、これらの中から任意に選ばれる1種類又は2種類以上を配合することができる。特に、無灰分散剤としては、ビスタイプのポリブテニルコハク酸イミド、ビスタイプのポリブテニルコハク酸イミドの誘導体、又は、これらの混合物が好ましい。
ジアルキルジチオリン酸亜鉛としては、ジイソブチルジチオリン酸亜鉛等を挙げることができる。ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有することにより、摩耗防止や酸化防止の効果を得ることができる。ジアルキルジチオリン酸亜鉛の含有量は、亜鉛換算で潤滑油組成物全体に対して0.02〜0.15質量%、好ましくは0.05〜0.12質量%、さらに0.07〜0.10質量%以上であることが特に好ましい。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられる。
金属不活性剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、1,3,4−チアジアゾールポリスルフィド、1,3,4−チアジアゾリル−2,5−ビスジアルキルジチオカーバメート、2−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、β−(o−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリル等を挙げることができる。
粘度指数向上剤としては、非分散型粘度指数向上剤、分散型粘度指数向上剤等を挙げることができる。非分散型粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ジエン共重合体、ポリイソブチレン、ポリスチレン等のオレフィンポリマー類を挙げることができる。また、分散型粘度指数向上剤としては、上記非分散型粘度指数向上剤を形成するモノマーと、含窒素モノマーとが共重合してなるポリマーを挙げることができる。粘度指数向上剤は、潤滑油組成物の粘度特性を向上させることができるため好ましい。粘度指数向上剤は、潤滑油組成物全体に対して、0.05〜20質量%含有することが好ましい。
流動点降下剤としては、潤滑油基油の性状に応じて、公知の流動点降下剤を任意に選択することができるが、ポリメタクリレートが好ましい。流動点降下剤として使用するポリメタクリレートの重量平均分子量は、1万〜30万が好ましく、5万〜20万が更に好ましい。流動点降下剤は、潤滑油組成物の低温流動性を向上させることができるため好ましい。流動点降下剤は、潤滑油組成物全体に対して、0.05〜20質量%含有することが好ましい。
消泡剤としては、潤滑油組成物用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能である。例えば、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン系消泡剤、フッ素変性シリコーンであるフルオロシリコーン等のフッ素系消泡剤を挙げることができる。また、これらの中から任意に選ばれた1種類又は2種類以上の化合物を任意の量で配合して、消泡剤として使用することができる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等を挙げることができる。
ゴム膨潤剤としては、各種アミン化合物、エステル類等を挙げることができる。
次に、本発明の潤滑油組成物の一実施形態の製造方法について説明する。
上記(A)成分、(B)成分、及び(C)成分を混合する方法としては、例えば、(C)成分の融点付近(又は、融点以上)の温度で、(C)成分を(A)成分に溶解させ、冷却後に、(A)成分と(C)成分との混合物に(B)成分を混合する方法が挙げられる。これは、(C)成分が、(A)成分(潤滑油基油)に溶解し難いため、(C)成分の融点付近(又は、融点以上)の温度まで加熱することにより、(C)成分の溶解を促進させた方法である。尚、(B)成分はあらかじめ、(A)成分(潤滑油基油)に溶解させておいてもよいが、(A)成分(潤滑油基油)が(C)成分を溶解させるために加熱されるため、(A)成分(潤滑油基油)に(C)成分を溶解して冷却した後に、(A)成分と(C)成分との混合物に(B)成分を溶解させることが好ましい。
また、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分を混合する方法としては、以下の方法が更に好ましい。すなわち、120〜140℃の温度範囲で上記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィドを亜リン酸エステルに溶解して亜リン酸エステル溶液(以下、「溶液(X)」ということがある)を作製し、当該亜リン酸エステル溶液(溶液(X))と、100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油と、上記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンとを50〜70℃の温度範囲で混合して、「(A)100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油と、(B)モリブデン換算で250〜2000ppmの、上記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、(C)硫黄換算で20〜250ppmの、上記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィドとを含有する潤滑油組成物(本発明の潤滑油組成物)」を作製する方法が更に好ましい。
上記のように、テトラベンジルチウラムジスルフィドは、(A)成分(潤滑油基油)に溶解し難い。そのため、従来、テトラベンジルチウラムジスルフィドは、用途、目的に係らず、潤滑油組成物の添加物としてはあまり使用されていなかった。これに対し、例えば、上記のようにテトラベンジルチウラムジスルフィドの融点付近の温度まで昇温することにより、テトラベンジルチウラムジスルフィドを(A)成分(潤滑油基油)に溶解させることが可能となる。しかし、潤滑油基油や添加物は、その種類によっては熱によって劣化するものもあり、可能であれば、潤滑油基油や添加物を必要以上に加熱することは避けることが好ましい。
亜リン酸エステル溶液(溶液(X))の製造方法は、上記のように、120〜140℃の温度範囲で、上記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィド(融点:130℃)を、亜リン酸エステルに溶解して亜リン酸エステル溶液を作製する方法である。
溶液(X)を作製した後に、当該溶液(X)と、「100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の潤滑油基油」と、「上記式(1)で示されるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン」とを、50〜70℃の温度範囲で混合して、本発明の潤滑油組成物を作製する。
上記式(2)で示されるテトラベンジルチウラムジスルフィド100gと、上記式(3)で示される亜リン酸エステル50gとをコニカルビーカー内で混合し、130℃に昇温し、撹拌子で15分間撹拌して均一な黄色液体(溶液(X))を得た。これにより、上記テトラベンジルチウラムジスルフィドを上記亜リン酸エステルに溶解させて、溶液(X)を得ることができた。その後、溶液(X)を室温(20℃)まで放冷した。溶液(X)を室温まで冷却しても、結晶(テトラベンジルチウラムジスルフィドの結晶)は析出しなかった。また、亜リン酸エステルとしては、ADEKA社製の「アデカスタブ135A」を用いた。また、テトラベンジルチウラムジスルフィドとしては、三新化学社製の「サンセラーTBZTD」を用いた。
得られた潤滑油組成物について、ASTM−D−2714−94に準拠する方法(LFW−1摩擦試験)で、摩擦係数を測定する。摩擦係数を測定する条件としは、試験荷重1069(N)、試験油温度100(℃)、試験時間30(分)、試験回転数546(rpm)(1(m/秒))とする。
各条件を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして潤滑油組成物を作製した。得られた潤滑油組成物について、上記方法で「摩擦試験」を行った。結果を表1に示す。また、実施例4の潤滑油組成物については、以下に示す方法で、「省燃費性試験」を行った。結果を表1に示す。
省燃費性は、得られた潤滑油組成物について、ASTM−D−7589に準拠する方法で測定する。そして、ASTM−D−7589に準拠する省燃費性試験のステージ4(負荷:1.5kw、エンジン回転数:695rpm、潤滑油組成物の温度:115℃)における省燃費性を、「省燃費性試験」の結果とする。また、測定対象とする潤滑油組成物の測定結果と基準油の測定結果との差の、基準油の測定結果に対する比率(%)を、「省燃費性」の値とする。
ASTM D5800に規定される、エンジン油の蒸発量を測定する試験方法(NOACK蒸発損失試験)で、硫黄系の添加剤(テトラベンジルチウラムジスルフィド等)の蒸発量を測定する。更に具体的には、100℃の動粘度が4mm2/秒のグループ3の基油に、硫黄系の添加剤を溶解し、NOACK蒸発損失試験を行う。試験前後の硫黄質量を測定し、硫黄の残存率(100×(試験後の硫黄質量)/(試験前の硫黄質量))を算出する。
Claims (5)
- 前記潤滑油基油(A)が、
(A1)100℃の動粘度が1.4〜6mm2/秒の混合鉱油基油、(A2)100℃の動粘度が2〜8mm2/秒の、ポリアルファオレフィン、アルファオレフィンオリゴマー又はそれらの混合物、(A3)100℃の動粘度が1.4〜12mm2/秒の、ヒンダードエステル、ジエステル又はそれらの混合物、及び(A4)100℃の動粘度が8〜50mm2/秒の潤滑油基油からなる群から選択される少なくとも1種を含有する請求項1に記載の潤滑油組成物。 - (D)亜リン酸エステルをリン換算で10〜2000ppm含有する請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- 金属清浄剤、無灰分散剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤及び消泡剤からなる群から選択される少なくとも1種を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- ASTM−D−7589に準拠する省燃費性試験のステージ4において、省燃費性が、基準油より2.0%以上高い値である請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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