JP2665216B2 - 潤滑油添加剤及びそれを含有する潤滑油組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は潤滑油添加剤及びそ
れを含有する潤滑油組成物に関し、詳しくは潤滑油の耐
摩耗性，耐焼付性，耐腐食性を改善する潤滑油添加剤、
ならびに潤滑油基油にその潤滑油添加剤を配合してなる
潤滑油組成物であって、歯車油，軸受油，内燃機関油，
自動変速機油，油圧油，金属加工油等に適した潤滑油組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々な用途に供される潤滑油は、一般に
耐焼付性ならびに耐摩耗性が要求されることが多い。特
に、高い耐焼付性や耐摩耗性を要求される潤滑油では、
所謂極圧添加剤を配合することが必要であり、その結果
金属、特に銅合金に対する腐食性が増大し、実用上大き
な問題となっている。そのために、極圧添加剤を配合し
た潤滑油に、更に金属不活化剤を配合することが行われ
ているが、その副作用として耐焼付性や耐摩耗性の低下
をきたすという問題がある。近年、基油に有機モリブデ
ン化合物とモノ，ジ置換ホスフェートあるいはモノ，ジ
置換ホスファイトを組合せて配合することによって、耐
焼付性や耐摩耗性の向上した潤滑油組成物を製造するこ
とが提案されている（特開昭５９−７５９９５号公
報）。上記の潤滑油組成物は、耐焼付性や耐摩耗性にお
いてある程度の向上は認められるが、金属腐食性を改善
することはできないという問題が依然として残されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
耐焼付性ならびに耐摩耗性を向上させ、しかも金属に対
する腐食性のほとんどない潤滑油組成物ならびにその添
加剤を開発することを課題として鋭意研究を重ねた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】その結果、潤滑油基油に
特定の有機モリブデン化合物と特定の有機ホスファイト
化合物とを配合することによって、上記課題を達成でき
ることを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成し
たものである。すなわち、本発明は（Ａ）一般式(I)

【０００５】

【化９】

【０００６】〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜
３０の炭化水素基を示し、ｍ，ｎはｍ＋ｎ＝４を満たす
実数である。〕で表わされるモリブデンジチオホスフェ
ートの有機モリブデン化合物、又は一般式(I)

【０００７】

【化１０】

【０００８】〔式中、Ｒ¹，Ｒ²，ｍ及びｎは前記と同じ
である。〕で表わされるモリブデンジチオホスフェート
及び一般式(II)

【０００９】

【化１１】

【００１０】〔式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜
３０の炭化水素基を示し、ｍ，ｎは前記と同じであ
る。〕で表わされるモリブデンジチオカーバメイトの２
種の有機モリブデン化合物１〜１００重量部、及び
（Ｂ）一般式(III)

【００１１】

【化１２】

【００１２】〔式中、Ｒ⁵〜Ｒ⁷はそれぞれ炭素数１〜３
０の炭化水素基あるいは炭素数１〜３０のハロゲン化炭
化水素基を示す。〕で表わされるトリ置換ホスファイ
ト，一般式(IV)

【００１３】

【化１３】

【００１４】〔式中、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ炭素数１〜
３０の炭化水素基を示す。〕で表わされるペンタエリス
リトール系ジホスファイト，一般式（V)

【００１５】

【化１４】

【００１６】〔式中、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ炭素数１
〜３０の炭化水素基を示す。〕で表わされるペンタエリ
スリトール系テトラホスファイト，一般式(VI)

【００１７】

【化１５】

【００１８】〔式中、Ｒ¹²及びＲ¹³はそれぞれ炭素数１
〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ¹⁴は炭素数１〜３０のア
ルキル基を示し、Ａr は炭素数６〜３０のアリーレン基
を示す。〕で表わされるアルキリデンビスホスファイト
及び一般式(VII)

【００１９】

【化１６】

【００２０】〔式中、Ｒ¹⁵〜Ｒ¹⁷ははそれぞれ炭素数１
〜３０の炭化水素基を示す。〕で表わされるトリ置換チ
オホスファイトから選ばれた少なくとも一種の有機ホス
ファイト化合物１００〜１重量部を配合したことを特徴
とする潤滑油添加剤を提供するとともに、潤滑油基油に
上記潤滑油添加剤を 0.０１〜１０重量％（組成物全体
に対して）配合したことを特徴とする潤滑油組成物をも
提供するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の潤滑油添加剤は、上述の
如く（Ａ）一般式(I) で表わされる有機モリブデン化合
物、又は該一般式(I) 及び一般式(II)で表わされる２種
の有機モリブデン化合物と（Ｂ）一般式(III) 〜(VII)
のいずれかで表わされる有機ホスファイト化合物とから
なるものである。

【００２２】（Ａ）成分である有機モリブデン化合物
は、一般式(I) で表わされるモリブデンジチオホスフェ
ート（ＭoＤＴＰ）のみの場合の他、該一般式(I) で表
わされるＭoＤＴＰと一般式(II)で表わされるモリブデ
ンジチオカーバメイト（ＭoＤＴＣ）の２種が使用され
る場合に大別することができる。

【００２３】ここで、モリブデンジチオホスフェートを
示す一般式(I) 中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ独立に炭素数
１〜３０の炭化水素基、例えば炭素数１〜３０のアルキ
ル基（具体的には、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル
基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，se
c−ブチル基，ｎ−アミル基，イソアミル基，ｎ−ヘキ
シル基，１−メチルペンチル基，４−メチルペンチル
基，１，３−ジメチルブチル基，ｎ−オクチル基，２−
エチルヘキシル基，２，２，４−トリメチルペンチル
基，２−オクチル基，ｎ−デシル基，イソデシル基，ラ
ウリル基，トリデシル基，パルミリスチル基，パルミチ
ル基，ステアリル基，イソステアリル基など）、炭素数
６〜３０のシクロアルキル基（具体的には、シクロヘキ
シル基など）、あるいはフェニル基や炭素数７〜３０の
アルキルアリール基（具体的には、ｐ−アミルフェニル
基，ｐ−オクチルフェニル基，ｐ−ノニルフェニル基，
ｐ−ドデシルフェニル基，ｐ−ペンタデシルフェニル基
など）を示す。また、ｍ及びｎはｍ＋ｎ＝４となるよう
な実数であるが、詳しくは正の実数であれば、必ずしも
整数に限らない。

【００２４】一方、モリブデンジチオカーバメイトを示
す一般式(II)において、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ独立に、
炭素数１〜３０の炭化水素基を示すが、具体的には上記
Ｒ¹，Ｒ²と同様である。また、ｍ及びｎについては、上
記一般式(I) の場合と同じである。

【００２５】次に、（Ｂ）成分である有機ホスファイト
化合物は、一般式(III) で表わされるトリ置換ホスファ
イト，一般式(IV)で表わされるペンタエリスリトール系
ジホスファイト，一般式（V)で表わされるペンタエリス
リトール系テトラホスファイト，一般式(VI)で表わされ
るアルキリデンビスホスファイト及び一般式(VII) で表
わされるトリ置換チオホスファイトに分類することがで
き、これらを単独であるいは２種以上混合して使用され
る。

【００２６】上記一般式(III) で表わされるトリ置換ホ
スファイトは、前記の如く定義したＲ⁵〜Ｒ⁷（例えば前
記Ｒ¹,Ｒ²と同様のものあるいは炭素数１〜３０のハロ
ゲン化アルキル基など）の種類により、様々なものがあ
るが、具体的にはトリエチルホスファイト，トリ（クロ
ロエチル）ホスファイト，トリ（ジクロロプロピル）ホ
スファイト，トリ−ｎ−ブチルホスファイト，トリイソ
オクチルホスファイト，トリ−２−エチルヘキシルホス
ファイト，トリイソデシルホスファイト，トリラウリル
ホスファイト，トリス（トリデシル）ホスファイト，ト
リステアリルホスファイト，トリオレイルホスファイト
などのトリアルキルホスファイト或いはトリ（ハロゲン
化アルキル）ホスファイト、またトリフェニルホスファ
イト，トリクレジルホスファイト，トリス（シクロヘキ
シルフェニル）ホスファイト，トリス（４−フェニルフ
ェノール）ホスファイト，トリス（ノニルフェニル）ホ
スファイト，トリス（ジノニルフェニル）ホスファイ
ト，トリス（２，４−ジ−ｔブチルフェニル）ホスファ
イトなどのトリアリールホスファイト或いはトリ（アル
キルアリール）ホスファイト、更にはフェニルイソデシ
ルホスファイト，ジフェニルイソオクチルホスファイ
ト，ジフェニルイソオクチルホスファイト，ジフェニル
デシルホスファイト，ジフェニルイソデシルホスファイ
ト，ジフェニル（トリデシル）ホスファイト，ジフェニ
ル（ノニルフェニル）ホスファイト，ジ（ノニルフェニ
ル）（ジノニルフェニル）ホスファイトなどのモノアル
キルジアリールホスファイト等を好適なものとしてあげ
ることができる。

【００２７】一般式(IV)で表わされるペンタエリスリト
ール系ジホスファイトについては、一般式(IV)中のＲ⁸
及びＲ⁹の種類（具体的には前記Ｒ¹,Ｒ²と同様のもの）
により様々なものがあるが、具体的にはジイソデシルペ
ンタエリスリトールジホスファイト，ジステアリルペン
タエリスリトールジホスファイト，ジ（２，４−ジ−ｔ
−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイ
ト等を好適なものとしてあげることができる。

【００２８】また、一般式(V) で表わされるペンタエリ
スリトール系テトラホスファイトについても、一般式
(V) 中のＲ¹⁰及びＲ¹¹の種類（具体的には前記Ｒ¹,Ｒ²
と同様のもの）により様々なものがあるが、テトラフェ
ニルテトラトリデシルペンタエリスリトールテトラホス
ファイト等が好適に使用される。

【００２９】一般式（VI) で表わされるアルキリデンビ
スホスファイトについても、一般式（VI) 中のＲ¹²及び
Ｒ¹³の種類（具体的には前記Ｒ¹,Ｒ²と同様のもの）や
Ｒ¹⁴の種類（具体的にはメチル基，エチル基，プロピル
基，ブチル基など）、さらには、Ａr の種類等により様
々なものがあるが、４，４′−ブチリデン−ビス（３−
メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホ
スファイト等が好適に使用される。

【００３０】さらに、一般式（VII)で表わされるトリ置
換チオホスファイトについても、式中のＲ¹⁵〜Ｒ¹⁷（具
体的には前記Ｒ¹,Ｒ²と同様のもの）によって各種のも
のがあるが、例えばトリ−ｎ−ブチルトリチオホスファ
イト，トリラウリルトリチオホスファイトなどが好適で
ある。

【００３１】本発明の潤滑油添加剤は、上記（Ａ）有機
モリブデン化合物と（Ｂ）有機ホスファイト化合物とを
配合してなるものであるが、その配合割合は、（Ａ）有
機モリブデン化合物：（Ｂ）有機ホスファイト化合物＝
１：１００〜１００：１（重量比）、好ましくは１：１
０〜１０：１（重量比）さらに好ましくは１：５〜５：
１（重量比）である。

【００３２】ところで、本発明の潤滑油組成物は、潤滑
油基油に上記潤滑油添加剤を、組成物全体の 0.０１〜
１０重量％、好ましくは 0.１〜１０重量％の割合で配
合してなるものである。ここで用いる潤滑油基油は、潤
滑油組成物の主成分であって、通常の潤滑油に用いられ
る基油であれば、特に制限はなく、各種の鉱油，合成油
を充当することができる。基油の粘度，粘度指数，流動
点等の各種性状は、潤滑油組成物の用途や要求特性に応
じて適宜定めればよい。

【００３３】鉱油の例としては、パラフィン基系原油，
中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留する
かあるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留
出油、またはこれを常法にしたがって精製することによ
って得られる精製油、例えば溶剤精製油，水添精製油や
脱ロウ処理油等をあげることができる。

【００３４】また、合成油としてはポリブテン，ポリα
−オレフィン，ポリグリコールエーテル，ポリフェニル
エーテル，ポリオールエステル，コンプレックスエステ
ル，アルキルベンゼン，アルキルナフタレン，二塩基酸
エステル，リン酸エステル，シリコーンオイル，ケイ酸
エステル，アルキルジフェニルなどがある。

【００３５】本発明の潤滑油組成物を調製するにあたっ
ては、潤滑油基油に、前記潤滑油添加剤である（Ａ）有
機モリブデン化合物と（Ｂ）有機ホスファイト化合物と
の混合物を配合してもよく、また（Ａ）有機モリブデン
化合物及び（Ｂ）有機ホスファイト化合物を別々に配合
してもよい。

【００３６】さらに、本発明の潤滑油組成物には必要に
応じて酸化防止剤，清浄分散剤，防錆剤，粘度指数向上
剤，流動点降下剤，極圧剤，油性剤，消泡剤，等を適宜
配合することもできる。ここで、酸化防止剤としては例
えばフェノール系酸化防止剤，アミン系酸化防止剤やジ
アルキルジチオリン酸亜鉛などがあり、清浄分散剤とし
てはスルホネート系，フィネート系，サリチレート系，
ナフテネート系あるいはホスホネート系の清浄剤やアル
ケニルコハク酸イミド系分散剤，ベンジルアミン系分散
剤などがある。さらに、防錆剤としてはアルケニルコハ
ク酸エステル、また粘度指数向上剤としてはポリメタア
クリレート系，ポリブテン系，エチレン−プロピレン系
あるいはスチレン−ブタジエン系の粘度指数向上剤があ
り、流動点降下剤としてはポリアクリレート系の化合物
などがあり、また消泡剤としてはシリコーン化合物など
がある。

【００３７】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により更に
詳しく説明する。 （実施例１〜２，比較例１〜５）所定の鉱油系潤滑油基
油に、有機モリブデン化合物ＭoＤＴＰ及び各種の有機
ホスファイト化合物、或いは他の成分を配合して潤滑油
組成物を調製した。次いで、この潤滑油組成物につい
て、銅板腐食性試験，焼付性試験及び摩耗性試験を行っ
た。結果を表に示す。なお、銅板腐食性試験はＪＩＳ
Ｋ ２５１３に準拠して、１００℃，３時間の条件で行
った。また、焼付性試験はＡＳＴＭ Ｄ３２３３に準拠
したファレックス試験により行い、摩耗性試験はＡＳＴ
Ｍ Ｄ ２６２５に準拠したファレックス試験により行っ
た。ここで、焼付性については、焼付荷重（ポンド）で
評価し、摩耗性については、荷重３００ポンドで６０分
間摩擦実験した後、ピンの摩耗量（ｍｇ）で評価した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】 ＊１ 出光興産（株）製 鉱油（１５０ニュートラル） ＊２ R.T.Vandervilt 社製 モリバンＬ ＊３ 城北化学工業（株）製 JP 308 ＊４ 住友化学工業（株）製 Sumilizer TPP-R ＊５ 城北化学工業（株）製 JPS−312 ＊６ アモコ社（株）製 アモコ150（チアジアゾール
系） ＊７ 銅板腐食試験：JIS K-2513に準拠(100℃×3hrs) ＊８ ファレックス試験(焼付性):ASTM D-3233に準拠 ＊９ ファレックス試験(摩耗性):ASTM D-2625に準拠

【００４１】上記表から次のことがわかる。 (1) 比較例１では、ＭoＤＴＰ(モリブデンジチオホスフ
ェート）を添加しているが、有機ホスファイト化合物を
添加していないため、組成物は銅板腐食がいずれも３
（３ｂ）で悪く、かつファレックス試験での摩耗量が多
い。 (2) 比較例２，３及び４では、トリ（２−エチルヘキシ
ル）ホスファイト，トリフェニルホスファイト及びトリ
ラウリルトリチオホスファイトをそれぞれ添加している
が、有機モリブデン化合物を添加していないため、組成
物は、銅板腐食が１（１ａ）と良好であるものの、焼付
荷量が小さく、また摩耗量も多い。 (3) 比較例５では、ＭoＤＴＰに金属不活性化剤を配合
しており、銅板腐食が１（１ａ）と改良されるが、ファ
レックス試験での摩耗量が増加している。 (4) 実施例１及び２では、ＭoＤＴＰと共にトリ−（２
−エチルヘキシル）ホスファイトやトリフェニルホスフ
ァイトを配合しているため、組成物は、銅板腐食が１
（１ａ）と改良され、また焼付量も向上し、摩耗量も減
少している。

【００４２】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の潤滑油添加剤は、
潤滑油の耐摩耗性，耐焼付性，耐腐食性の改善にすぐれ
た効果を発現し、したがってこの潤滑油添加剤を配合し
た本発明の潤滑油組成物は、耐摩耗性，耐焼付性ならび
に耐腐食性の著しくすぐれたものとなる。よって、本発
明の潤滑油組成物は、歯車油，軸受油をはじめ、内燃機
関油，自動変速機油、更には油圧油，金属加工油等、各
種の用途に有効に利用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１０Ｎ 10:12 30:00 30:06 30:12 40:02 40:04 40:08 40:20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）一般式 【化１】 〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水
   素基を示し、ｍ，ｎはｍ＋ｎ＝４を満たす実数であ
   る。〕で表わされるモリブデンジチオホスフェートの有
   機モリブデン化合物、又は一般式 【化２】 〔式中、Ｒ¹，Ｒ²，ｍ及びｎは、それそれ前記と同じで
   ある。〕で表わされるモリブデンジチオホスフェート及
   び一般式 【化３】 〔式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水
   素基を示し、ｍ，ｎは前記と同じである。〕で表わされ
   るモリブデンジチオカーバメートの２種の有機モリブデ
   ン化合物１〜１００重量部、及び（Ｂ）一般式 【化４】 〔式中、Ｒ⁵〜Ｒ⁷はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水素
   基あるいは炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を示
   す。〕で表わされるトリ置換ホスファイト，一般式 【化５】 〔式中、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水
   素基を示す。〕で表わされるペンタエリスリトール系ジ
   ホスファイト，一般式 【化６】 〔式中、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化
   水素基を示す。〕で表わされるペンタエリスリトール系
   テトラホスファイト，一般式 【化７】 〔式中、Ｒ¹²及びＲ¹³はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化
   水素基を示し、Ｒ¹⁴は炭素数１〜３０のアルキル基を示
   し、Ａr は炭素数６〜３０のアリーレン基を示す。〕で
   表わされるアルキリデンビスホスファイト及び一般式 【化８】 〔式中、Ｒ¹⁵〜Ｒ¹⁷はそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水
   素基を示す。〕で表わされるトリ置換チオホスファイト
   から選ばれた少なくとも一種の有機ホスファイト化合物
   １００〜１重量部を配合したことを特徴とする潤滑油添
   加剤。
2. 【請求項２】潤滑油基油に、請求項１の潤滑油添加剤を
   0.０１〜１０重量％（組成物全体に対して）配合したこ
   とを特徴とする潤滑油組成物。