JP2555340B2

JP2555340B2 - 液体潤滑油混合組成物

Info

Publication number: JP2555340B2
Application number: JP62037540A
Authority: JP
Inventors: 和夫金子
Original assignee: JAPAN PASHIFUITSUKU ENTAAPURAIZU KK
Current assignee: JAPAN PASHIFUITSUKU ENTAAPURAIZU KK
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPS63205396A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、内燃機関、作動油、ギヤー油および各種機
械用潤滑油混合組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来技術である特開昭61−87792号公報には20万以上
のポリイソブチレンを0.005〜1.0重量％基油に含有する
潤滑油又は作動油組成物の開示があり、この同じ刊行物
に、ポリイソブチレンをこの潤滑油又は作動油組成物の
ポリイソブチレンの含有量以上基油に添加することは、
せん断により粘度が低下し、逆に外部漏れ、内部漏れの
共増加するので望ましくないと記載されている。

また、従来技術として、前記潤滑油又は作動油組成物
に耐荷重添加剤を添加し、耐荷重性、耐摩耗性の向上を
計ることが知られている。ここで、耐荷重添加剤とは一
般に次のように分類されている。

（１）摩耗防止剤（耐摩耗添加剤 Anti−Wear agents）（２）極圧剤（Extreme Pressure agents）（３）（１），（２）の組合せによる混合剤を云う。

この分類は必ずしも厳密なものではなく、一つで両者
の役割を果たすものもある。上記（１）のAW剤と呼ばれ
るものは耐荷重能は低いが耐摩耗性は高い。ここでは両
者を含めてEP剤（極圧剤）とよぶ。

なお、耐荷重添加剤（極圧剤、又はEP剤）の主な物は
桜井俊男編著「新版石油製品添加剤」（昭61−７−25）
幸書房P232−236に掲載されているようなものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の潤滑油は、これらの耐荷重添加剤をその用途に
応じ基油（シングルグレード，マルチグレードを含む）
に配合し耐荷重性、耐摩耗性の向上を計っている。しか
しながら各種エンジンをはじめトランスミッション、ギ
ヤー類、各種機械の耐荷重・摩耗性の一層の向上を求め
られている事は衆知の通りである。この要求に対し耐荷
重添加剤のみで対処する事は限度があり困難である。

例えば、現在世界的に広く使用されている有機金属系
極圧剤Zn−ジチオホスフェース（Zn−DTP）はモーター
油の摩耗防止剤であるが、最近これに含まれるりん
（Ｐ）が触媒や酸素センサーを被毒するために排気ガス
制御システムを著しく劣化することが認められている。
このため摩耗防止剤としてZn−DTPを使用する場合使用
量に限界がある。このように耐荷重添加剤の使用には限
界がある。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、一定
範囲の耐成重添加剤と一定範囲の粘度平均分子量のポリ
イソブチレンの油溶液を混和し、液体潤滑油又はその基
油（以下両者を総合してベース油と云う）に一定範囲の
割合で混合し、その混合油の流体力学的性質を非ニュー
トン系粘弾性流体となし、その典型的種々の挙動より生
じる各種効果との相乗効果により耐荷重・摩耗性の向上
が可能となる液体潤滑油混合組成物を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る液体潤滑油混合組成物は、基油及び添加
物を含有する液体潤滑油に、粘度平均分子量（Flory）9
90,000〜2,100,000のポリイソブチレンがこれを含む油
溶液に対して10を越えて90重量％までの濃度の油溶液を
上記液体潤滑油に対して10から90重量％、それにZn−ジ
チオホスフェードから成る耐荷重添加剤を上記液体潤滑
油に対して15から50重量％混合して成ることを特徴とす
るものである。

本発明はこの構成により特に、内燃機関における摩耗
の低減、燃費の向上、出力の向上及び潤滑油寿命の延長
に優れた効果を発揮するものである。

また、本発明は、前記特開昭61−87792号公報のポリ
イソブチレンを0.005〜1.0重量％基油に含有する発明と
は異なり、ポリイソブチレンを１重量％以上混合し（基
油又は添加剤を含有する液体潤滑油に、10％を越える濃
度のポリイソブチレンの油溶液を少なくとも10重量％混
合する）、摩耗防止剤又は極圧剤である耐荷重添加剤を
15から50重量％以下とをさらに混合し、実施例で上記述
べた効果をこの含有量で発揮できることを示すものであ
る。

次に本発明に係る液体潤滑油混合組成物を説明する。

本発明で用いるポリイソブチレン（以下PIBという）
は粘度指数向上剤として使用されるものと異なり、粘度
平均分子量（Flory）990,000〜2,100,000のものであ
る。PIBはAlCl₃やBF₃などの触媒を用いて、−100℃ぐら
いの低温でイソブチレンをカチオン重合させることによ
り得られる。

飽和度の高い脂肪族炭化水素の重合体で、末端にのみ
不飽和基を有する長い直鎖状分子によって構成されてい
る。

このような分子構造上の特徴のために、PIBは炭化水
素溶剤に溶解するが化学的には比較的安定で耐薬品性、
耐酸化性が優れている。

本発明で用いるPIBの構造式は第１表に示す通りであ
る。又ここで用いるPIBはベース油に溶かしやすいよう
に10〜90％濃度の粘ちような油溶液とされている。

本発明の液体潤滑油混合組成物は典型的な非ニュート
ン系粘弾性流体の挙動を示す。すなわち（ａ）はねもど
り現象、（ｂ）法線応力効果（別名Weisenberg効果又は
からみつき効果）、（ｃ）Barus効果等の挙動を現わ
す。又その希薄溶液においては、一般に乱流状態におい
て物体の受ける摩擦抵抗を大幅に低減させるという効果
（Toms効果）がある。これらの独特の流体的挙動によ
り、本発明による液体潤滑油は潤滑面に強力堅固な潤滑
油膜を長期にわたり形成する。内燃機関においては密封
効果を高め、圧縮の増加により燃焼が改善され、又ブロ
ーバイガスが抑制される。更に強力油膜形成と長期にわ
たる油膜保持により耐荷重（摩耗）添加剤と相乗し内燃
機関の摩耗の90％以上を占めるといわれる初期摩耗並び
に通常運転時の摩耗を抑制する。

このように潤滑面に強力油膜を形成するが、非ニュー
トン系粘弾性流体のため作動時においては粘性抵抗トル
クが低減する。

これらのことから、内燃機関においては、燃費の向
上、排ガスの清浄化、摩耗の低減、出力の向上及び潤滑
油劣化の抑止等の効果が得られる。

又、作動油、ギヤー及び一般機械類においては摩耗の
低減、焼付の防止及び燃費・動力費の低減等の効果が得
られる。

なお、製品にするためには洗浄分散剤、酸化防止剤、
流動点降下剤、油性剤、防せい剤、熱安定剤、せん断安
定剤、掃気剤等を添加することができる。

〔実施例〕

次に本発明の液体潤滑油組成物による効果の実測デー
タを実施例により示す。

実施例１基油及び添加剤を含有する液体潤滑油に、粘度平均分
子量（Flory）1,200,000のポリイソブチレンが13.9重量
％である油溶液を上記液体潤滑油に対して10重量％、及
びプライマリーアルキルタイプのチオリン酸亜鉛系摩耗
防止剤（Primary−alkyl Type Zn−DTP）を上記液体潤
滑油に対して15重量％混合した液体潤滑油混合組成物を
用いて、建設機械車両用トルクコンバーターに使用され
る作動油の性能向上、特に耐圧、耐摩耗性の向上を試験
するため、PV試験を行った。使用されたプライマリーア
ルキルタイプのチオリン酸亜鉛系摩耗防止剤はこれを含
む油溶液に対して8.9重量％Zn,8.0重量％P,及び16.2重
量％Ｓを含有する油溶液であった（比重（15/4℃）:1,1
20、動粘度cST100℃:13.7、引火点（PM）:155）。混
入された添加剤は全体量に対してadditives1.2％、100N
T Oi13.3％,150ブライトストック油0.5％であった。

本試験は、本発明による液体潤滑油混合組成物と、現
在使用されている油を基油とし、これを混合した各種の
耐圧・耐摩耗性向上用サプルメント油とを、摩擦試験機
を使用してそれらの耐圧性農、耐摩耗性能を調べたもの
である。

結果は下記の通りである。

1.供試油（１）基油ジーゼルエンジンオイル 10W（CD級）（２）サプルメント混合油及び本発明の液体潤滑油混合
組成物サプルメント油を基油に各10％混合したもので、次の４
種類である。

2.試験機「ファレックス式摩擦、摩耗試験機」（Falex Friction of Wear Testing Machine）試験本体と計測機とよりなり、何れもファビル・レバ
ーレー・コーポレーション社（Faville Le Vally Corpo
ration）製のものである。

3.試験条件（１）試験片［イ］回転リング直径 35mm 幅 8.15mm 硬度 HRC 58〜63 粗さ 127〜380nm（５〜15μin） SAE 01工具鋼（チムケン T54148、テストカップ 40266）［ロ］固定ブロック幅 6.35mm 長さ 15.76mm 硬度 HRC 30 表面仕上 102〜203nm（４〜８μin） SAE 4620炭素鋼（２）油溜試験油張込量、約200ml オイルレベルは固定ブロッ
クの上部まで浸す。

（３）荷重 27kg・（60 1bs）、重錘使用負荷方法は予め重錘を加えておき、その後回転を始
め、所期の回転数にする。

（４）摩擦部回転リングと固定ブロックとによる線接触試験（５）回転数 2,000rpm及び4,000rpmの２つについて行った。

何れも0rpmより、下記の方法で上昇させ、そのときの
値をデジタル式で読みとり、記録する。

回転の上昇方法は500rpm/30sの割合とした。

（６）試験温度試験片温度は100℃に保持するように加熱、制御し
た。

4.試験結果は次の第２表に示す通りである。

（１）基油（市販ディーゼル油：昭和石油（株）製「ホ
ワイトパロットスーパーＳ−３」,SAE 10W）による本
試験結果（試験番号１〜４、７〜10）は、第２表に示す
通り2,000rpmは完了するが、4,000rpmにすると30秒で焼
付を起し中止に至る。

これに対し、本発明の潤滑油混合組成物（試験番号
５、６）は2,000rpm及び4,000rpmの何れも17分間の試験
時間の潤滑を正常に行い完了している。

（２）基油の場合に較べ、リング重量変化、ブロック重
量変化、ブロッウ摩耗が何れも小さく、特に高速時4,00
0rpmにおいて著しい差が生ずる。

（３）その他の試験油と較べても、本発明による試験油
は耐圧・耐摩耗性において著しく性能が良いことを示し
ている。

〔発明の効果〕本発明は前記の構成を有しているから、次のような効
果を奏する。

一定範囲の前記粘度平均分子量のポリイソブチレンの
油溶液を加えそれに耐荷重添加剤を混ぜ合せ、液体潤滑
油、又はその基油に一定範囲の割合で混合したから、そ
の混合油の流体力学的性質を非ニュートン系粘弾性流体
となし、その特性により強力な油膜を形成し、内燃機関
及び機械の摺動部における摩擦摩耗の低減、燃費の向
上、出力の向上、および排気ガスの清浄化が計られ、潤
滑油消費の低減、および潤滑油寿命の大巾な延長などの
優れた効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−87792（ＪＰ，Ａ) 桜井俊男著、トライボロジー叢書１「潤滑の物理化学」、株式会社幸書房、昭和53年12月１日、初版第１刷、第194 頁潤滑、第15巻、第６号、（1970）、酒井功、「粘度指数向上剤および流動点降下剤」、第331〜342頁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基油及び添加物を含有する液体潤滑油に、
粘度平均分子量（Flory）990,000〜2,100,000のポリイ
ソブチレンが10を越えて90重量％までの濃度の油溶液を
前記液体潤滑油に対して10から90重量％、及びそれにZn
−ジチオホスフェートから成る耐荷重添加剤を前記液体
潤滑油に対して15から30重量％混合して成ることを特徴
とする液体潤滑油混合組成物。