以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明の潤滑油組成物は、鉱油、油脂及び合成油から選ばれる少なくとも1種の基油と、(A)リン含有カルボン酸化合物と、(B)リン系摩耗防止剤と、(C)油性剤と、を含有する。
本発明で用いられる基油のうち、鉱油としては、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などの1種もしくは2種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるパラフィン系またはナフテン系などの鉱油を挙げることができる。また、油脂としては、例えば、牛脂、豚脂、ひまわり油、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、あるいはこれらの水素添加物等が挙げられる。
また、合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン(エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー、およびこれらの水素化物等)、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、モノエステル(ブチルステアレート、オクチルラウレート)、ジエステル(ジトリデシルグルタレート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルセパケート等)、ポリエステル(トリメリット酸エステル等)、ポリオールエステル(トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等)、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、リン酸エステル(トリクレジルホスフェート等)、含フッ素化合物(パーフルオロポリエーテル、フッ素化ポリオレフィン等)、シリコーン油等が例示できる。本発明の潤滑油組成物の基油としては、上記した基油を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせてもよい。
上記の基油の中でも、より優れたスラッジ抑制性が得られる点から、水素化分解処理が施された鉱油を用いることが好ましい。
本発明で用いられる基油の動粘度は、特に限定されないが、摩擦特性、冷却性(熱除去性)に優れ、かつ攪拌抵抗による摩擦ロスが少ない等の点から、通常、40℃における動粘度は、好ましくは5〜1,000mm2/s、より好ましくは7〜500mm2/s、更に好ましくは10〜200mm2/sである。また、基油の粘度指数は、特に制限されないが、高温における油膜低下の抑制等の点から、好ましくは80〜500、より好ましくは100〜300である。さらにその流動点も任意であるが、冬期におけるポンプ始動性等の点から、通常、その流動点は、好ましくは−5℃以下、より好ましくは−15℃以下である。
また、(A)リン含有カルボン酸化合物としては、耐摩耗性及びスラッジ抑制性、あるいは更に摩擦特性の点から、ホスフォリル化カルボン酸が好ましい。
ホスフォリル化カルボン酸としては、例えば下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
[式(1)中、R1及びR2は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を示し、R3は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R4は水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を示し、炭素数X1、X2、X3及びX4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ酸素原子又は硫黄原子を示す。]
一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。炭素数1〜30の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アルキルビシクロアルキル基、アルキルトリシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、ビシクロアルキルアルキル基、トリシクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられる。また、R1とR2が結合して下記一般式(2)で表される2価の基を形成してもよい。なお、当該2価の基の2個の結合手はそれぞれX1、X2と結合するものである。
[式(2)中、R5及びR6は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R5及びR6の双方がメチル基であることが好ましい。]
R1及びR2としては、これらの中でもアルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、トリシクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、R1とR2とが結合した上記一般式(2)で表されるような2価の基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましい。
R1、R2としてのアルキル基は直鎖状又は分枝状のいずれであってもよい。また、当該アルキル基の炭素数は1〜18であることが好ましい。このような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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、3−ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、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、2−エチルブチル基、1−メチルフェニル基、1,3−ジメチルブチル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1−メチルヘキシル基、イソヘプチル基、1−メチルヘプチル基、1,1,3−トリメチルヘキシル基及び1−メチルウンデシル基などが挙げられる。これらの中でも炭素数3〜18のアルキル基が好ましく、炭素数3〜8のアルキル基がより好ましい。
R1、R2としてのシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基又はシクロドデシル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数5又は6のシクロアルキル基(シクロペンチル基及びシクロヘキシル基)が好ましく、とりわけシクロヘキシル基が好ましい。
R1、R2としてのシクロアルキルアルキル基としては、シクロアルキルメチル基が好ましく、炭素数6又は7のシクロアルキルメチル基がより好ましく、シクロペンチルメチル基及びシクロヘキシルメチル基が特に好ましい。
R1、R2としてのビシクロアルキルアルキル基としては、ビシクロアルキルメチル基が好ましく、炭素原子数9〜11のビシクロアルキルメチル基がより好ましく、デカリニルメチル基が特に好ましい。
R1、R2としてのトリシクロアルキルアルキル基としては、トリシクロアルキルメチル基が好ましく、炭素原子数9〜15のトリシクロアルキルメチル基がより好ましく、下記式(3)又は(4)で表される基が特に好ましい。
R1、R2としてのアリール基及びアルキルアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、ビニルフェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、第三ブチルフェニル基、ジ−第三ブチルフェニル基、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数6〜15のアリール基及びアルキルアリール基が好ましい。
R3は炭素数1〜20のアルキレン基を示す。かかるアルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜6、さらに好ましくは3〜4である。また、このようなアルキレン基としては、下記一般式(5)で表されるものが好ましい。
一般式(5)中、R7、R8、R9及びR10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を示し、R7、R8、R9及びR10の炭素数の合計は6以下である。また、好ましくは、R7、R8、R9及びR10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R7、R8、R9及びR10の炭素数の合計は5以下である。さらに好ましくは、R7、R8、R9及びR10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基を示し、R7、R8、R9及びR10の炭素数の合計は4以下である。特に好ましくは、R7、R8、R9及びR10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜2の炭化水素基を示し、R7、R8、R9及びR10の炭素数の合計は3以下である。最も好ましくは、R9又はR10のいずれかがメチル基であり残りの3基が水素原子である。
また、一般式(1)中のR4は、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を示す。かかる炭化水素基としては、R1及びR2の説明において例示された炭化水素基が挙げられる。耐摩耗性の点からは、R4が水素原子であることが好ましい。
また、一般式(1)中のX1、X2、X3及びX4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ酸素原子又は硫黄原子を示す。耐摩耗性の点からは、X1、X2、X3又はX4のうち1つ以上が硫黄原子であることが好ましく、2つ以上が硫黄原子であることがより好ましく、2つが硫黄原子であり且つ残りの2つが酸素原子であることがさらに好ましい。この場合、X1、X2、X3又はX4のうちいずれが硫黄原子であるかは任意であるが、X1及びX2が酸素原子であり且つX3及びX4が硫黄原子であることが好ましい。
以上、一般式(1)中の各基について説明したが、より耐摩耗性及び摩擦特性に優れることから、下記一般式(6)で表されるβ−ジチオホスフォリル化プロピオン酸が好ましく使用される。
本発明の潤滑油組成物におけるリン含有カルボン酸化合物の含有量は特に制限されないが、組成物全量基準で、好ましくは0.001〜1質量%、より好ましくは0.002〜0.5質量%である。リン含有カルボン酸化合物の含有量が前記下限値未満では耐摩耗性及び摩擦特性の向上効果が不十分となる傾向にある、一方、前記上限値を超えるとスラッジ抑制性が低下する傾向にある。なお、一般式(1)で表されるホスフォリル化カルボン酸のうち、R4が水素原子である化合物(一般式(6)で表されるβ−ジチオホスフォリル化プロピオン酸を含む)の含有量については、好ましくは0.001〜0.1質量%、より好ましくは0.002〜0.08質量%、更に好ましくは0.003〜0.07質量%、一層好ましくは0.004〜0.06質量%、特に好ましくは0.005〜0.05質量%である。当該含有量が0.001未満の場合は耐摩耗性及び摩擦特性の向上効果が不十分となる傾向にあり、一方、0.1質量%を超えるとスラッジ抑制性が低下する傾向にある。
(B)リン系摩耗防止剤は、(A)リン含有カルボン酸化合物以外のリン含有化合物であって硫黄を含有しないものであり、具体的には、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル等のリン酸エステル類;亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステル、亜リン酸トリエステル等の亜リン酸エステル類;これらリン酸エステル類や亜リン酸エステル類の塩;及びこれらの混合物等が挙げられる。上述したリン酸エステル類や亜リン酸エステル類は、通常、炭素数2〜30、好ましくは3〜20の炭化水素基を含有する化合物である。
この炭素数2〜30の炭化水素基としては、具体的には例えば、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、オクタデシル基等のアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基等のアルケニル基(これらアルケニル基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);シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7のシクロアルキル基;メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基等の炭素数6〜11のアルキルシクロアルキル基(アルキル基のシクロアルキル基への置換位置も任意である);フェニル基、ナフチル基等のアリール基:トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基等の炭素数7〜18の各アルキルアリール基(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、またアリール基への置換位置も任意である);ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基等の炭素数7〜12の各アリールアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);等が挙げられる。
(B)リン系摩耗防止剤として好ましい化合物としては、具体的には例えば、モノプロピルホスフェート、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等のリン酸モノアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);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リン酸モノ(アルキル)アリールエステル;ジプロピルホスフェート、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等のリン酸ジアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);ジフェニルホスフェート、ジクレジルホスフェート等のリン酸ジ(アルキル)アリールエステル;トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリペプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート等のリン酸トリアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸トリ(アルキル)アリールエステル;モノプロピルホスファイト、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等の亜リン酸モノアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);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亜リン酸モノ(アルキル)アリールエステル;ジプロピルホスファイト、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等の亜リン酸ジアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト等の亜リン酸ジ(アルキル)アリールエステル;トリプロピルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリペンチルホスファイト、トリヘキシルホスファイト、トリペプチルホスファイト、トリオクチルホスファイト等の亜リン酸トリアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト等の亜リン酸トリ(アルキル)アリールエステル;及びこれらの混合物等が挙げられる。
また、上述したリン酸エステル類や亜リン酸エステル類の塩としては、具体的には、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステルエステル等に、アンモニアや炭素数1〜8の炭化水素基または水酸基含有炭化水素基のみを分子中に含有するアミン化合物等の含窒素化合物を作用させて、残存する酸性水素の一部または全部を中和した塩等が挙げられる。
この含窒素化合物としては、具体的には例えば、アンモニア;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、モノオクチルアミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン、ジプロピルアミン、メチルブチルアミン、エチルブチルアミン、プロピルブチルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン等のアルキルアミン(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノブタノールアミン、モノペンタノールアミン、モノヘキサノールアミン、モノヘプタノールアミン、モノオクタノールアミン、モノノナノールアミン、ジメタノールアミン、メタノールエタノールアミン、ジエタノールアミン、メタノールプロパノールアミン、エタノールプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、メタノールブタノールアミン、エタノールブタノールアミン、プロパノールブタノールアミン、ジブタノールアミン、ジペンタノールアミン、ジヘキサノールアミン、ジヘプタノールアミン、ジオクタノールアミン等のアルカノールアミン(アルカノール基は直鎖状でも分枝状でも良い);及びこれらの混合物等が挙げられる。
また、当然のことではあるが、(B)リン系摩耗防止剤としては、上述した化合物のうちの1種を単独で用いても良く、さらには、上記の中から選ばれる2種以上の化合物の任意混合割合での混合物等を用いても良い。
(B)リン系摩耗防止剤のうち、リン酸エステル及び亜リン酸エステルの中では、熱安定に優れることから、リン酸エステルが好ましく、リン酸トリエステルがより好ましい。また、リン酸エステルの炭化水素基としては、フェニル基又はアルキルフェニル基が好ましく、フェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基を有するアルキルフェニル基がより好ましく、フェニル基又は炭素数1〜5のアルキル基を有するアルキルフェニル基が更に好ましく、フェニル基又は炭素数1〜3のアルキル基を有するアルキルフェニル基が特に好ましい。
(B)リン系摩耗防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。当該含有量が5質量%を超えても、含有量に見合うだけの耐摩耗性の更なる向上効果は得られず、また酸化安定性が低下する傾向にある。一方、上述したリン系摩耗防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上である。当該含有量が0.01質量%に満たない場合は、その添加による耐摩耗性が不十分となる傾向にある。
また、(B)リン系摩耗防止剤は本発明の潤滑油組成物の摩擦特性の向上にも寄与し得るが、(B)リン系添加剤の含有量が上限値を超えると、摩擦特性が不十分となる傾向にある。そのため、例えば本発明の潤滑油組成物を油圧ショベル等の油圧作動油として使用した場合に、シリンダー本体の内面とガイドシール間での摩擦特性が不十分となり、シリンダー部分での鳴きの発生の防止が困難となる傾向にある。
なお、本発明の潤滑油組成物は、(B)リン系摩耗防止剤に加えて、ジチオリン酸亜鉛化合物、ホスフォロチオネートなどのリン原子と硫黄原子とを含有する摩耗防止剤(以下、「含硫黄リン系摩耗防止剤」という)を更に含有してもよい。
ジチオリン酸亜鉛化合物は下記一般式(7)で表すことができる。
R16〜R31で表される炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、炭素数6〜11のアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜24のアルキルアリール基及び炭素数7〜12のアリールアルキル基を挙げることができる。
ホスフォロチオネートとしては、具体的には、トリブチルホスフォロチオネート、トリペンチルホスフォロチオネート、トリヘキシルホスフォロチオネート、トリヘプチルホスフォロチオネート、トリオクチルホスフォロチオネート、トリノニルホスフォロチオネート、トリデシルホスフォロチオネート、トリウンデシルホスフォロチオネート、トリドデシルホスフォロチオネート、トリトリデシルホスフォロチオネート、トリテトラデシルホスフォロチオネート、トリペンタデシルホスフォロチオネート、トリヘキサデシルホスフォロチオネート、トリヘプタデシルホスフォロチオネート、トリオクタデシルホスフォロチオネート、トリオレイルホスフォロチオネート、トリフェニルホスフォロチオネート、トリクレジルホスフォロチオネート、トリキシレニルホスフォロチオネート、クレジルジフェニルホスフォロチオネート、キシレニルジフェニルホスフォロチオネート、トリス(n−プロピルフェニル)ホスフォロチオネート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフォロチオネート、トリス(n−ブチルフェニル)ホスフォロチオネート、トリス(イソブチルフェニル)ホスフォロチオネート、トリス(s−ブチルフェニル)ホスフォロチオネート、トリス(t−ブチルフェニル)ホスフォロチオネート等、が挙げられる。また、これらの混合物も使用できる。
なお、上記した含硫黄リン系摩耗防止剤を(B)リン系摩耗防止剤の代わりに用いた場合には、スラッジ抑制性の低下、摩擦係数の上昇及びそれによるシリンダー鳴き防止性の低下などが起こりやすくなり、本発明の潤滑油組成物と同様の効果を得ることができない。
また、本発明に係る(A)〜(C)成分の共存下で含硫黄リン系摩耗防止剤を使用する場合も、スラッジ抑制性が悪化するおそれがあるため、含硫黄リン系摩耗防止剤の含有量は、組成物全量基準で、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることがさらにより好ましく、含硫黄リン系摩耗防止剤を含有しないことが最も好ましい。
また、本発明の潤滑油組成物は、(B)リン系摩耗防止剤に加えて硫黄系摩耗防止剤などを更に含有してもよい。硫黄系摩耗防止剤としては、ジハイドロカルビルポリサルファイド、硫化エステル、硫化鉱油、ジチオカルバミン酸亜鉛化合物、ジチオリン酸モリブデン化合物、ジチオカルバミン酸モリブデン化合物などが挙げられる。
しかしながら、硫黄系摩耗防止剤の使用は、スラッジ抑制性の低下、摩擦係数の上昇及びそれによるシリンダー鳴き防止性の低下の原因となる。したがって、硫黄系摩耗防止剤の添加量は、組成物全量基準で、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらにより好ましく、添加しないことが最も好ましい。
(C)油性剤としては、エステル油性剤、アルコール油性剤、カルボン酸油性剤、エーテル油性剤、アミン油性剤、アミド油性剤などが挙げられる。
エステル油性剤は、アルコールとカルボン酸とを反応させることにより得られる。アルコールとしては、一価アルコールでも多価アルコールでもよい。また、カルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸であってもよい。
エステル油性剤を構成する一価アルコールとしては、通常炭素数1〜24、好ましくは1〜12、より好ましくは1〜8のものが用いられ、このようなアルコールとしては直鎖のものでも分岐のものでもよく、また飽和のものであっても不飽和のものであってもよい。炭素数1〜24のアルコールとしては、具体的には例えば、メタノール、エタノール、直鎖状又は分岐状のプロパノール、直鎖状又は分岐状のブタノール、直鎖状又は分岐状のペンタノール、直鎖状又は分岐状のヘキサノール、直鎖状又は分岐状のヘプタノール、直鎖状又は分岐状のオクタノール、直鎖状又は分岐状のノナノール、直鎖状又は分岐状のデカノール、直鎖状又は分岐状のウンデカノール、直鎖状又は分岐状のドデカノール、直鎖状又は分岐状のトリデカノール、直鎖状又は分岐状のテトラデカノール、直鎖状又は分岐状のペンタデカノール、直鎖状又は分岐状のヘキサデカノール、直鎖状又は分岐状のヘプタデカノール、直鎖状又は分岐状のオクタデカノール、直鎖状又は分岐状のノナデカノール、直鎖状又は分岐状のイコサノール、直鎖状又は分岐状のヘンイコサノール、直鎖状又は分岐状のトリコサノール、直鎖状又は分岐状のテトラコサノール及びこれらの混合物等が挙げられる。
また、エステル油性剤を構成する多価アルコールとしては、通常2〜10価、好ましくは2〜6価のものが用いられる。2〜10の多価アルコールとしては、具体的には例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール(エチレングリコールの3〜15量体)、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(プロピレングリコールの3〜15量体)、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の2価アルコール;グリセリン、ポリグリセリン(グリセリンの2〜8量体、例えばジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等)、トリメチロールアルカン(トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等)及びこれらの2〜8量体、ペンタエリスリトール及びこれらの2〜4量体、1,2,4−ブタントリオール、1,3,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3,4−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール;キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの多価アルコールの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール(エチレングリコールの3〜10量体)、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(プロピレングリコールの3〜10量体)、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トリメチロールアルカン(トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等)及びこれらの2〜4量体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,3,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3,4−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の2〜6価の多価アルコール及びこれらの混合物等が好ましい。更に、シリンダー鳴き防止性により優れる点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、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、及びこれらの混合物等がより好ましい。
エステル油性剤を構成するアルコールは、上述したように一価アルコールであっても多価アルコールであってもよいが、シリンダー鳴き防止性により優れる点などから、多価アルコールであることが好ましい。
また、エステル油性剤を構成する酸のうち、一塩基酸としては、通常炭素数1〜24の脂肪酸が用いられ、その脂肪酸は直鎖のものでも分岐のものでもよく、また飽和のものでも不飽和のものでもよい。具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、直鎖状又は分岐状のブタン酸、直鎖状又は分岐状のペンタン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサン酸、直鎖状又は分岐状のヘプタン酸、直鎖状又は分岐状のオクタン酸、直鎖状又は分岐状のノナン酸、直鎖状又は分岐状のデカン酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン酸、直鎖状又は分岐状のドデカン酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデカン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のノナデカン酸、直鎖状又は分岐状のイコサン酸、直鎖状又は分岐状のヘンイコサン酸、直鎖状又は分岐状のドコサン酸、直鎖状又は分岐状のトリコサン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコサン酸等の飽和脂肪酸、アクリル酸、直鎖状又は分岐状のブテン酸、直鎖状又は分岐状のペンテン酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプテン酸、直鎖状又は分岐状のオクテン酸、直鎖状又は分岐状のノネン酸、直鎖状又は分岐状のデセン酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン酸、直鎖状又は分岐状のドデセン酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデセン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のノナデセン酸、直鎖状又は分岐状のイコセン酸、直鎖状又は分岐状のヘンイコセン酸、直鎖状又は分岐状のドコセン酸、直鎖状又は分岐状のトリコセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコセン酸等の不飽和脂肪酸、及びこれらの混合物等が挙げられる。
多塩基酸としては、二塩基酸、トリメリット酸等が挙げられるが、二塩基酸であることが好ましい。二塩基酸は鎖状二塩基酸、環状二塩基酸のいずれであってもよい。また、鎖状二塩基酸の場合、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、また、飽和、不飽和のいずれであってもよい。鎖状二塩基酸としては、炭素数2〜16の鎖状二塩基酸が好ましく、具体的には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状又は分岐状のブタン二酸、直鎖状又は分岐状のペンタン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタン二酸、直鎖状又は分岐状のオクタン二酸、直鎖状又は分岐状のノナン二酸、直鎖状又は分岐状のデカン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン二酸、直鎖状又は分岐状のドデカン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプテン二酸、直鎖状又は分岐状のオクテン二酸、直鎖状又は分岐状のノネン二酸、直鎖状又は分岐状のデセン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン二酸、直鎖状又は分岐状のドデセン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン二酸及びこれらの混合物等が挙げられる。また、環状二塩基酸としては、1、2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、安定性の点から、鎖状二塩基酸が好ましい。
エステル油性剤を構成する酸としては、上述したように一塩基酸であっても多塩基酸であってもよいが、シリンダー鳴き防止性の点から、一塩基酸が好ましい。
エステル油性剤におけるアルコールと酸との組み合わせは任意であって特に制限されないが、例えば下記(i)〜(vii)の組み合わせによるエステルを挙げることができる。
(i)一価アルコールと一塩基酸とのエステル
(ii)多価アルコールと一塩基酸とのエステル
(iii)一価アルコールと多塩基酸とのエステル
(iv)多価アルコールと多塩基酸とのエステル
(v)一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基酸との混合エステル
(vi)多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との混合エステル
(vii)一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基酸、多塩基酸との混合エステル。
上記(ii)〜(vii)のエステルのそれぞれは、多価アルコールの水酸基又は多塩基酸のカルボキシル基の全てがエステル化された完全エステルであってもよく、また、一部が水酸基又はカルボキシル基として残存する部分エステルであってもよい。
上記(i)〜(vii)のエステルの中でも、(ii)多価アルコールと一塩基酸とのエステルが好ましい。かかるエステルは、シリンダー鳴き防止性の向上効果が非常に高いものである。
上記(ii)のエステルは、多価アルコールの水酸基の全てがエステル化された完全エステルであってもよく、また、一部が水酸基として残存する部分エステルであってもよい。析出防止性の点からは完全エステルが好ましく、また、摩擦特性の点からは部分エステルが好ましい。
更に、上記(ii)のエステルが部分エステルを含む場合、析出防止性、摩擦特性、耐摩耗性及び防錆性の点からは、当該部分エステルはエステル化度の異なる2種以上の部分エステルの混合物であることが好ましく、エステル化度が1である部分エステルと、エステル化度が2以上である部分エステルとの混合物であることがより好ましい。なお、ここでいうエステル化度とは、一分子中のエステル結合の数を意味する。例えば、上記(ii)のエステルを構成する多価アルコールがソルビタンである場合、エステル化度が1である部分エステルはソルビタンモノエステルであり、一方、エステル化度が2以上である部分エステルにはソルビタンジエステル及びソルビタントリエステルが包含される。
また更に、上記(ii)のエステルが、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの双方を含む場合、エステル化度が1である部分エステルの割合は、両者の合計量を基準として、好ましくは10〜70モル%、より好ましくは20〜50モル%である。また、エステル化度が2以上である部分エステルの割合は、両者の合計量を基準として、好ましくは30〜70モル%、より好ましくは50〜80モル%である。
また、上記(ii)のエステルを構成する一塩基酸としては直鎖脂肪酸又は分岐脂肪酸のいずれであってもよいが、摩擦特性の点からは直鎖脂肪酸が好ましく、また、析出防止性の点からは分岐脂肪酸が好ましい。
また、上記(ii)のエステルを構成する一塩基酸としては飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸のいずれであってもよいが、摩擦特性及び耐摩耗性の点からは飽和脂肪酸が好ましく、また、析出防止性の点からは不飽和脂肪酸が好ましい。更に、一塩基酸が飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸の双方を含有する場合、両者の合計に占める飽和脂肪酸の割合は、摩擦特性(特に摩擦係数の低減)の点から、好ましくは60モル%以上、より好ましくは75モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、一層好ましくは95モル%以上である。
また、上記(ii)のエステルを構成する一塩基酸の炭素数は特に制限されないが、析出防止性の点からは、炭素数1〜4、より好ましくは炭素数2の短鎖脂肪酸と、炭素数10〜24、より好ましくは炭素数12〜18の長鎖脂肪酸とを組み合わせることが好ましい。更に、上記の短鎖脂肪酸と長鎖脂肪酸とを組み合わせる場合、両者の合計に占める短鎖脂肪酸の割合は、好ましくは50〜80モル%、より好ましくは60〜75モル%、更に好ましくは65〜70モル%である。
上記(ii)のエステルの中でも、摩擦特性、析出防止性などの各種特性をバランスよく達成できる点から、下記(ii−1)〜(ii−4)に示すエステルを用いることが好ましい。
(ii−1)多価アルコールと不飽和脂肪酸とのモノエステル
(ii−2)多価アルコールと不飽和脂肪酸とのエステルであって、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの双方を含むエステル
(ii−3)多価アルコールと脂肪酸との完全エステルであって、構成脂肪酸が炭素数1〜4の短鎖脂肪酸及び炭素数10〜24の長鎖脂肪酸の双方を含むエステル
(ii−4)多価アルコールと分岐飽和脂肪酸とのエステルであって、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの双方を含むエステル。
上記(ii−1)のエステルは、摩擦特性と析出防止性とを高水準で両立出来る点で好ましい。上記(ii−1)のエステルを構成する不飽和脂肪酸の炭素数は、シリンダー鳴き防止性がより向上する点から、好ましくは10以上、より好ましくは12以上、さらに好ましくは14以上である。また、不飽和脂肪酸の炭素数は、析出防止性の点から、好ましくは28以下、より好ましくは26以下、さらに好ましくは24以下である。このようなエステルとしては、グリセリン モノオレエート、ソルビタン モノオレエートなどが挙げられる。
また、上記(ii−2)のエステルは、摩擦特性(特にシリンダー鳴き防止性)、析出防止性、耐摩耗性及び防錆性の全てを高水準でバランスよく達成できる点で好ましい。なお、(ii−2)のエステルを構成する多価アルコールは1種でも2種以上の混合物であってもよいが、当該多価アルコールが2価のアルコールを含む場合には3価以上の多価アルコールを更に含むことが必要である。
上記(ii−2)のエステルにおいて、エステル化度が1である部分エステルの割合は、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの合計量を基準として、好ましくは10〜70モル%、より好ましくは20〜50モル%である。また、エステル化度が2以上である部分エステルの割合は、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの合計量を基準として、好ましくは30〜70モル%、より好ましくは50〜80モル%である。なお、上記(ii−2)のエステルは、完全エステルを更に含有してもよいが、摩擦特性(特にシリンダー鳴き防止性)、析出防止性、耐摩耗性及び防錆性の全てを高水準でバランスよく達成する点からは、完全エステルの含有割合が、(ii−2)のエステル全量を基準として、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、(ii−2)のエステルが完全エステルを含まないことが特に好ましい。
また、上記(ii−3)のエステルは、摩擦特性(特に摩擦係数の低減及び省エネルギー性)、析出防止性及び耐摩耗性の全てを高水準でバランスよく達成できる点で好ましい。上記(ii−3)のエステルにおいては、析出防止性を一層向上できる点から、炭素数2の短鎖脂肪酸と炭素数12〜18の長鎖脂肪酸とを組み合わせることが好ましい。また、構成脂肪酸の全量に占める短鎖脂肪酸の割合は、好ましくは60〜80モル%、より好ましくは60〜75モル%、更に好ましくは65〜70モル%である。更に、摩擦特性(特に摩擦係数の低減)を一層向上できる点から、構成脂肪酸の全量に占める飽和脂肪酸の割合は、好ましくは60モル%以上、より好ましくは75モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、一層好ましくは95モル%以上である。
また、上記(ii−4)のエステルは、摩擦特性、析出防止性、耐摩耗性及び防錆性の全てを高水準でバランスよく達成できる点で好ましい。なお、(ii−4)のエステルを構成する多価アルコールは1種でも2種以上の混合物であってもよいが、当該多価アルコールが2価のアルコールを含む場合には3価以上の多価アルコールを更に含むことが必要である。
上記(ii−4)のエステルにおいて、エステル化度が1である部分エステルの割合は、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの合計量を基準として、好ましくは10〜70モル%、より好ましくは20〜50モル%である。また、エステル化度が2以上である部分エステルの割合は、エステル化度が1である部分エステルとエステル化度が2以上である部分エステルとの合計量を基準として、好ましくは30〜70モル%、より好ましくは50〜80モル%である。なお、上記(ii−4)のエステルは、完全エステルを更に含有してもよいが、なお、上記(ii−4)のエステルは、完全エステルを更に含有してもよいが、摩擦特性(特にシリンダー鳴き防止性)、析出防止性、耐摩耗性及び防錆性の全てを高水準でバランスよく達成する点からは、完全エステルの含有割合が、(ii−4)のエステル全量を基準として、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、(ii−4)のエステルが完全エステルを含まないことが特に好ましい。
上記(ii−1)〜(ii−4)のエステルの中でも、摩擦特性、析出防止性及び耐摩耗性のバランスが最も良好であり、且つ防錆性にも優れることから、(ii−2)のエステルが特に好ましい。
アルコール油性剤としては、上記エステル油性剤の説明において例示されたアルコールが挙げられる。アルコール油性剤の炭素数は、シリンダー鳴き防止性の向上の点から、6以上が好ましく、8以上がより好ましく、10以上が最も好ましい。また、炭素数が大き過ぎると析出しやすくなるおそれがあることから、炭素数は24以下が好ましく、20以下がより好ましく、18以下が最も好ましい。
カルボン酸油性剤としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよい。このようなカルボン酸としては、例えば、エステル油性剤の説明において例示された一塩基酸及び多塩基酸が挙げられる。これらの中では、シリンダー鳴き防止性の向上の点から一塩基酸が好ましい。また、カルボン酸油性剤の炭素数は、シリンダー鳴き防止性の向上の点から、6以上が好ましく、8以上がより好ましく、10以上が最も好ましい。また、カルボン酸油性剤の炭素数が大き過ぎると析出しやすくなる恐れがあることから、合計炭素数は24以下が好ましく、20以下がより好ましく、18以下が最も好ましい。
エーテル油性剤としては、3〜6価の脂肪族多価アルコールのエーテル化物、3〜6価の脂肪族多価アルコールの二分子縮合物又は三分子縮合物のエーテル化物などが挙げられる。
3〜6価の脂肪族多価アルコールのエーテル化物は、例えば、下記一般式(8)〜(13)で表される。
3〜6価の脂肪族多価アルコールの具体例としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトールなどが挙げられる。上記一般式(8)〜(13)中のR15〜R39としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種トリデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オクタデシル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げられる。また、上記エーテル化物は、R15〜R39の一部が水素原子である部分エーテル化物も包含する。
3〜6価の脂肪族多価アルコールの二分子縮合物又は三分子縮合物のエーテル化物としては、上記一般式(8)〜(13)で表される化合物のうちの同種又は異種の縮合物が挙げられる。例えば、一般式(8)で表されるアルコールの二分子縮合物及び三分子縮合物のエーテル化物はそれぞれ一般式(14)及び(15)で表される。また、一般式(11)で表されるアルコールの二分子縮合物及び三分子縮合物のエーテル化物はそれぞれ一般式(16)及び(17)で表される。
[式中、R15〜R17及びR25〜R28はそれぞれ式(8)中のR15〜R17及び式(11)中のR25〜R28と同一の定義内容を示す。]
3〜6価の脂肪族多価アルコールの二分子縮合物,三分子縮合物の具体例としては、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ジソルビトール、トリグリセリン、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、トリソルビトールなどが挙げられる。
一般式(8)〜(13)で表されるエーテル油性剤の具体例としては、グリセリンのトリヘキシルエーテル、グリセリンのジメチルオクチルトリエーテル、グリセリンのジ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルトリエーテル、グリセリンのジフェニルオクチルトリエーテル、グリセリンのジ(フェニルオキシイソプロピレン)ドデシルトリエーテル、トリメチロールプロパンのトリヘキシルエーテル、トリメチロールプロパンのジメチルオクチルトリエーテル、トリメチロールプロパンのジ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルトリエーテル、ペンタエリスリトールのテトラヘキシルエーテル、ペンタエリスリトールのトリメチルオクチルテトラエーテル、ペンタエリスリトールのトリ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルテトラエーテル、ソルビトールのヘキサプロピルエーテル、ソルビトールのテトラメチルオクチルペンタエーテル、ソルビトールのヘキサ(メチルオキシイソプロピレン)エーテル、ジグリセリンのテトラブチルエーテル、ジグリセリンのジメチルジオクチルテトラエーテル、ジグリセリンのトリ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルテトラエーテル、トリグリセリンのペンタエチルエーテル、トリグリセリンのトリメチルジオクチルペンタエーテル、トリグリセリンのテトラ(メチルオキシイソプロピレン)デシルペンタエーテル、ジトリメチロールプロパンのテトラブチルエーテル、ジトリメチロールプロパンのジメチルジオクチルテトラエーテル、ジトリメチロールプロパンのトリ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルテトラエーテル、トリトリメチロールプロパンのペンタエチルエーテル、トリトリメチロールプロパンのトリメチルジオクチルペンタエーテル、トリトリメチロールプロパンのテトラ(メチルオキシイソプロピレン)デシルペンタエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサプロピルエーテル、ジペンタエリスリトールのペンタメチルオクチルヘキサエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサ(メチルオキシイソプロピレン)エーテル、トリペンタエリスリトールのオクタプロピルエーテル、トリペンタエリスリトールのペンタメチルオクチルヘキサエーテル、トリペンタエリスリトールのヘキサ(メチルオキシイソプロピレン)エーテル、ジソルビトールのオクタメチルジオクチルデカエーテル、ジソルビトールのデカ(メチルオキシイソプロピレン)エーテルなどが挙げられる。これらの中でも、グリセリンのジフェニルオクチルトリエーテル、トリメチロールプロパンのジ(メチルオキシイソプロピレン)ドデシルトリエーテル、ペンタエリスリトールのテトラヘキシルエーテル、ソルビトールのヘキサプロピルエーテル、ジグリセリンのジメチルジオクチルテトラエーテル、トリグリセリンのテトラ(メチルオキシイソプロピレン)デシルペンタエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサプロピルエーテル、トリペンタエリスリトールのペンタメチルオクチルヘキサエーテルが好ましい。
アミン油性剤としては、モノアミン、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられるが、これらの中でも、シリンダー鳴き防止性の点から、モノアミンが好ましい。
モノアミンとしては、具体的には例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン(全ての異性体を含む)、ジプロピルアミン(全ての異性体を含む)、トリプロピルアミン(全ての異性体を含む)、モノブチルアミン(全ての異性体を含む)、ジブチルアミン(全ての異性体を含む)、トリブチルアミン(全ての異性体を含む)、モノペンチルアミン(全ての異性体を含む)、ジペンチルアミン(全ての異性体を含む)、トリペンチルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘキシルアミン(全ての異性体を含む)、ジヘキシルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘプチルアミン(全ての異性体を含む)、ジヘプチルアミン(全ての異性体を含む)、モノオクチルアミン(全ての異性体を含む)、ジオクチルアミン(全ての異性体を含む)、モノノニルアミン(全ての異性体を含む)、モノデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノウンデシル(全ての異性体を含む)、モノドデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノトリデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノテトラデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノペンタデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘキサデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘプタデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノオクタデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノノナデシルアミン(全ての異性体を含む)、モノイコシルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘンイコシルアミン(全ての異性体を含む)、モノドコシルアミン(全ての異性体を含む)、モノトリコシルアミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(エチル)アミン、ジメチル(プロピル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ブチル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ペンチル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘキシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘプチル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(オクチル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ノニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(デシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ウンデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ドデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(トリデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(テトラデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ペンタデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘキサデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘプタデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(オクタデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ノナデシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(イコシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘンイコシル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(トリコシル)アミン(全ての異性体を含む)等のアルキルアミン;
モノビニルアミン、ジビニルアミン、トリビニルアミン、モノプロペニルアミン(全ての異性体を含む)、ジプロペニルアミン(全ての異性体を含む)、トリプロペニルアミン(全ての異性体を含む)、モノブテニルアミン(全ての異性体を含む)、ジブテニルアミン(全ての異性体を含む)、トリブテニルアミン(全ての異性体を含む)、モノペンテニルアミン(全ての異性体を含む)、ジペンテニルアミン(全ての異性体を含む)、トリペンテニルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘキセニルアミン(全ての異性体を含む)、ジヘキセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘプテニルアミン(全ての異性体を含む)、ジヘプテニルアミン(全ての異性体を含む)、モノオクテニルアミン(全ての異性体を含む)、ジオクテニルアミン(全ての異性体を含む)、モノノネニルアミン(全ての異性体を含む)、モノデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノウンデセニル(全ての異性体を含む)、モノドデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノトリデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノテトラデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノペンタデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘキサデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘプタデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノオクタデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノノナデセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノイコセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノヘンイコセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノドコセニルアミン(全ての異性体を含む)、モノトリコセニルアミン(全ての異性体を含む)等のアルケニルアミン;
ジメチル(ビニル)アミン、ジメチル(プロペニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ブテニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ペンテニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘキセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘプテニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(オクテニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ノネニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(デセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ウンデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ドデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(トリデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(テトラデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ペンタデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘキサデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘプタデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(オクタデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ノナデセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(イコセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(ヘンイコセニル)アミン(全ての異性体を含む)、ジメチル(トリコセニル)アミン(全ての異性体を含む)等のアルキル基及びアルケニル基を有するモノアミン;
モノベンジルアミン、(1−フェニルチル)アミン、(2−フェニルエチル)アミン(別名:モノフェネチルアミン)、ジベンジルアミン、ビス(1−フェニエチル)アミン、ビス(2−フェニルエチレン)アミン(別名:ジフェネチルアミン)等の芳香族置換アルキルアミン;
モノシクロペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、モノシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノシクロヘプチルアミン、ジシクロヘプチルアミン等の炭素数5〜16のシクロアルキルアミン;
ジメチル(シクロペンチル)アミン、ジメチル(シクロヘキシル)アミン、ジメチル(シクロヘプチル)アミン等のアルキル基及びシクロアルキル基を有するモノアミン;
(メチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(メチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジメチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(ジメチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(エチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(エチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(メチルエチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(メチルエチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジエチルシクロペンチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(メチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(メチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジメチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(ジメチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(エチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(エチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(メチルエチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジエチルシクロヘキシル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(メチルシクロヘプチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、ビス(メチルシクロヘプチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジメチルシクロヘプチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(エチルシクロヘプチルアミン(全ての置換異性体を含む)、(メチルエチルシクロヘプチル)アミン(全ての置換異性体を含む)、(ジエチルシクロヘプチル)アミン(全ての置換異性体を含む)等のアルキルシクロアルキルアミン;等が挙げられる。また、前記モノアミンには牛脂アミン等の、油脂から誘導されるモノアミンも含まれる。
上記したモノアミンの中でも、シリンダー鳴き防止性の点から、特にアルキルアミン、アルキル基及びアルケニル基を有するモノアミン、アルキル基及びシクロアルキル基を有するモノアミン、シクロアルキルアミン並びにアルキルシクロアルキルアミンが好ましく、アルキルアミン、アルキル基及びアルケニル基を有するモノアミンがより好ましい。
モノアミンの炭素数については特に制限は無いが、シリンダー鳴き防止性の点から8以上であることが好ましく、12以上であることがより好ましい。また、基油への溶解性の点から、24以下であることが好ましく、18以下であることがより好ましい。
さらに、モノアミンにおいて窒素原子に結合する炭化水素基の数についても特に制限はないが、シリンダー鳴き防止性の点から、1〜2個であることが好ましく、1個であることがより好ましい。
アミド油性剤としては、炭素数6〜30の脂肪酸やその酸塩化物をアンモニアや炭素数1〜8の炭化水素基又は水酸基含有炭化水素基のみを分子中に含有するアミン化合物等の含窒素化合物を反応させて得られるアミド等が挙げられる。
ここでいう脂肪酸としては、直鎖脂肪酸でも分枝脂肪酸でもよく、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でもよい。またその炭素数は6〜30、好ましくは9〜24が望ましい。
この脂肪酸としては、具体的には例えば、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、トリアコンチル基等の飽和脂肪酸(これら飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でもよい);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、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸(オレイン酸を含む)、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン酸、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(これら不飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でもよく、また二重結合の位置も任意である);等が挙げられるが、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、各種油脂から誘導される直鎖脂肪酸(ヤシ油脂肪酸等)の直鎖脂肪酸やオキソ法等で合成される直鎖脂肪酸と分枝脂肪酸の混合物等が好ましく用いられる。
上記脂肪酸と反応させる含窒素化合物としては、具体的には、アンモニア;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、モノオクチルアミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン、ジプロピルアミン、メチルブチルアミン、エチルブチルアミン、プロピルブチルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン等のアルキルアミン(アルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい);モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノブタノールアミン、モノペンタノールアミン、モノヘキサノールアミン、モノヘプタノールアミン、モノオクタノールアミン、モノノナノールアミン、ジメタノールアミン、メタノールエタノールアミン、ジエタノールアミン、メタノールプロパノールアミン、エタノールプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、メタノールブタノールアミン、エタノールブタノールアミン、プロパノールブタノールアミン、ジブタノールアミン、ジペンタノールアミン、ジヘキサノールアミン、ジヘプタノールアミン、ジオクタノールアミン等のアルカノールアミン(アルカノール基は直鎖状でも分枝状でもよい);及びこれらの混合物等が例示できる。
脂肪酸アミドとしては、具体的には、ラウリン酸アミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、ラウリン酸モノプロパノールアミド、ミリスチン酸アミド、ミリスチン酸ジエタノールアミド、ミリスチン酸モノプロパノールアミド、パルミチン酸アミド、パルミチン酸ジエタノールアミド、パルミチン酸モノプロパノールアミド、ステアリン酸アミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸モノプロパノールアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸モノプロパノールアミド、ヤシ油脂肪酸アミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸モノプロパノールアミド、炭素数12〜13の合成混合脂肪酸アミド、炭素数12〜13の合成混合脂肪酸ジエタノールアミド、炭素数12〜13の合成混合脂肪酸モノプロパノールアミド、及びこれらの混合物等が特に好ましく用いられる。
本発明における(C)油性剤としては、シリンダー鳴き防止性の点から、エステル油性剤(より好ましくは多価アルコール部分エステル)及びアミド油性剤が特に好ましい。
(C)油性剤の含有量は任意であるが、シリンダー鳴き防止性の向上効果に優れる点から、組成物全量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上である。また、当該含有量は、析出防止性の点から、組成物全量を基準として、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7.5質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。
また、本発明の潤滑油組成物は、(D)エポキシ化合物を更に含有することができる。(D)エポキシ化合物としては、下記(D−1)〜(D−8)に示す化合物が挙げられる。
(D−1)フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物
(D−2)アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物
(D−3)グリシジルエステル型エポキシ化合物
(D−4)アリルオキシラン化合物
(D−5)アルキルオキシラン化合物
(D−6)脂環式エポキシ化合物
(D−7)エポキシ化脂肪酸モノエステル
(D−8)エポキシ化植物油。
(D−1)フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、具体的には、フェニルグリシジルエーテル又はアルキルフェニルグリシジルエーテルが例示できる。ここでいうアルキルフェニルグリシジルエーテルとは、炭素数1〜13のアルキル基を1〜3個有するものが挙げられ、中でも炭素数4〜10のアルキル基を1個有するもの、例えばn−ブチルフェニルグリシジルエーテル、i−ブチルフェニルグリシジルエーテル、sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ペンチルフェニルグリシジルエーテル、ヘキシルフェニルグリシジルエーテル、ヘプチルフェニルグリシジルエーテル、オクチルフェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、デシルフェニルグリシジルエーテル等が好ましいものとして例示できる。
(D−2)アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、具体的には、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールモノグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル等が例示できる。
(D−3)グリシジルエステル型エポキシ化合物としては、具体的には下記一般式(23)で表される化合物が挙げられる。
[式中、R49は炭素数1〜18の炭化水素基を表す]
上記式(18)中、R40は炭素数1〜18の炭化水素基を表すが、このような炭化水素基としては、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアルキルシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜18のアルキルアリール基、炭素数7〜18のアリールアルキル基等が挙げられる。この中でも、炭素数5〜15のアルキル基、炭素数2〜15のアルケニル基、フェニル基及び炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルフェニル基が好ましい。
グリシジルエステル型エポキシ化合物の中でも、好ましいものとしては、具体的には例えば、グリシジル−2,2−ジメチルオクタノエート、グリシジルベンゾエート、グリシジル−tert−ブチルベンゾエート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が例示できる。
(D−4)アリルオキシラン化合物としては、具体的には、1,2−エポキシスチレン、アルキル−1,2−エポキシスチレン等が例示できる。
(D−5)アルキルオキシラン化合物としては、具体的には、1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシトリデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシペンタデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、1,2−エポキシヘプタデカン、1,1,2−エポキシオクタデカン、2−エポキシノナデカン、1,2−エポキシイコサン等が例示できる。
(D−6)脂環式エポキシ化合物としては、下記一般式(19)で表される化合物のように、エポキシ基を構成する炭素原子が直接脂環式環を構成している化合物が挙げられる。
(D−6)脂環式エポキシ化合物としては、具体的には、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシシクロペンタン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、エキソ−2,3−エポキシノルボルナン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)−スピロ(1,3−ジオキサン−5,3’−[7]オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、4−(1’−メチルエポキシエチル)−1,2−エポキシ−2−メチルシクロヘキサン、4−エポキシエチル−1,2−エポキシシクロヘキサン等が例示できる。
(D−7)エポキシ化脂肪酸モノエステルとしては、具体的には、エポキシ化された炭素数12〜20の脂肪酸と炭素数1〜8のアルコール又はフェノール、アルキルフェノールとのエステル等が例示できる。特にエポキシステアリン酸のブチル、ヘキシル、ベンジル、シクロヘキシル、メトキシエチル、オクチル、フェニル及びブチルフェニルエステルが好ましく用いられる。
(D−8)エポキシ化植物油としては、具体的には、大豆油、アマニ油、綿実油等の植物油のエポキシ化合物等が例示できる。
これらのエポキシ化合物の中でも、より熱・加水分解安定性を向上させることができることから、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステルが好ましく、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物がより好ましい。
(D)エポキシ化合物を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合、その含有量は特に制限されないが、組成物全量基準で、好ましくは0.1〜5.0質量%、より好ましくは0.2〜2.0質量%である。
また、本発明の潤滑油組成物は、酸化安定性及びスラッジ抑制性の点から、(E)フェノール系酸化防止剤及び/又は(F)アミン系酸化防止剤を更に含有することが好ましい。
(E)フェノール系酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として用いられる任意のフェノール系化合物が使用可能であり、特に限定されるのもではないが、下記一般式(20)又は(21)で表されるアルキルフェノール化合物が好ましい。
[式中、R41は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R42は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R43は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、あるいは下記一般式(i)又は(ii)で表される基を示す。
(式中、R53は炭素数1〜6のアルキレン基を示し、R54は炭素数1〜24のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
(式中、R46は炭素数1〜6のアルキレン基を示し、R47は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R48は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)]
[式中、R49及びR53は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜4のアルキル基を示し、R50及びR54は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R51及びR52は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示し、Xは炭素数1〜18のアルキレン基又は下記一般式(iii)で表される基を示す。
−R55−S−R56− (iii)
(式中、R55及びR56は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示す。)]
一般式(20)中のR41としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、tert−ブチル基が好ましい。また、R44としては、水素原子または上述したような炭素数1〜4のアルキル基が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、メチル基またはtert−ブチル基が好ましい。
一般式(20)中のR43が炭素数1〜4のアルキル基である場合、R43としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、メチル基またはエチル基であるのが好ましい。
一般式(20)で表されるアルキルフェノール化合物の中で、R43が炭素数1〜4のアルキル基である場合の化合物として特に好ましいものは、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール及びこれらの混合物等である。
一般式(20)中のR43が一般式(i)で表される基である場合において、一般式(i)中のR44で示される炭素数1〜6のアルキレン基は、直鎖状でも分枝状であっても良く、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)、エチルメチレン基、プロピレン基(メチルエチレン基)、トリメチレン基、直鎖又は分枝のブチレン基、直鎖又は分枝のペンチレン基、直鎖又は分枝のヘキシレン基等が挙げられる。
一般式(20)で示される化合物が少ない反応工程で製造できる点で、R44は炭素数1〜2のアルキレン基、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)等であることがより好ましい。
一方、一般式(i)のR45で示される炭素数1〜24のアルキル基またはアルケニル基としては、直鎖状でも分枝状でも良く、具体的には例えば、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、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基等のアルキル基(これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、オクタデカジエニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等のアルケニル基(これらのアルケニル基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。
R45としては、基油に対する溶解性に優れる点から、炭素数4〜18のアルキル基、具体的には例えば、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、オクタデシル基等のアルキル基(これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)が好ましく、炭素数6〜12の直鎖状または分枝状アルキル基がより好ましく、炭素数6〜12の分枝状アルキル基が特に好ましい。
一般式(20)で表されるフェノール化合物の中で、R43が一般式(i)で表される基である場合の化合物としては、一般式(i)におけるR44が炭素数1〜2のアルキレン基であり、R45が炭素数6〜12の直鎖状または分枝状アルキル基であるものがより好ましく、一般式(i)におけるR44が炭素数1〜2のアルキレン基であり、R45が炭素数6〜12の分枝状アルキル基であるものが特に好ましい。
好ましい化合物をより具体的に例示すると、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ヘプチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソヘプチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−オクチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソオクチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸2−エチルヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ノニル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソノニル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−デシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ウンデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソウンデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ドデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソドデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ヘプチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソヘプチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−オクチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソオクチル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸2−エチルヘキシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ノニル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソノニル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−デシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ウンデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソウンデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ドデシル、(3−メチル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソドデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ヘプチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソヘプチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−オクチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソオクチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸2−エチルヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ノニル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソノニル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−デシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ウンデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソウンデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ドデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸イソドデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ヘプチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソヘプチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−オクチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソオクチル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸2−エチルヘキシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ノニル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソノニル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−デシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ウンデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソウンデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸n−ドデシル、(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸イソドデシル、及びこれらの混合物等が挙げられる。
一般式(20)中のR43が一般式(ii)で表される基である場合において、一般式(ii)中のR46は炭素数1〜6のアルキレン基を示す。このアルキレン基としては、直鎖状でも分枝状であっても良く、具体的には例えば、上記R44の説明において例示した各種アルキレン基が挙げられる。一般式(20)の化合物が少ない反応工程で製造できることやその原料が入手しやすいことから、R46は炭素数1〜3のアルキレン基、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)、エチルメチレン基、プロピレン基(メチルエチレン基)、トリメチレン基等がより好ましい。また、一般式(ii)中のR47としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、tert−ブチル基が好ましい。また、R48としては、水素原子または上述したような炭素数1〜4のアルキル基が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、メチル基またはtert−ブチル基が好ましい。
一般式(20)で表されるアルキルフェノール化合物の中で、R43が一般式(ii)で表される基である場合の化合物として、好ましいものを具体的に例示すると、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,3−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、及びこれらの混合物等が挙げられる。
一方、上記の一般式(21)において、R49及びR53は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜4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、sec−ブチル基、tert−ブチル基等を示すが、酸化安定性に優れる点から、ともにtert−ブチル基であるのが好ましい。また、R50及びR54は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は上述したような炭素数1〜4のアルキル基が挙げられるが、酸化安定性に優れる点から、それぞれ個別に、メチル基またはtert−ブチル基であるのが好ましい。
また、一般式(21)中のR51及びR52を示す炭素数1〜6のアルキレン基としては、直鎖状でも分枝状であっても良く、具体的には、それぞれ個別に、R44の説明において例示した各種アルキレン基が挙げられる。一般式(21)で表される化合物が少ない反応工程で製造できる点およびその原料の入手が容易である点で、R53及びR54はそれぞれ個別に、炭素数1〜2のアルキレン基、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)等がより好ましい。
また、一般式(21)において、Xで示される炭素数1〜18のアルキレン基としては、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)、エチルメチレン基、プロピレン基(メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基等(これらのアルキレン基は直鎖状でも分枝状でも良い)が挙げられるが、原料入手の容易さ等から、炭素数1〜6のアルキレン基、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)、エチルメチレン基、プロピレン基(メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等(これらのアルキレン基は直鎖状でも分枝状でも良い)がより好ましく、エチレン基(ジメチレン基)、トリメチレン基、直鎖ブチレン基(テトラメチレン基、直鎖ペンチレン基(ペンタメチレン基)、直鎖ヘキシレン基(ヘキサメチレン基)等の炭素数2〜6の直鎖アルキレン基が特に好ましい。一般式(21)で表されるアルキルフェノール化合物の中で、Xが炭素数1〜18のアルキレン基である場合の化合物として特に好ましいものは、下記の式(22)で示される化合物である。
また、一般式(21)中のXが一般式(iii)で表される基である場合において、一般式(iii)中のR55及びR56で示される炭素数1〜6のアルキレン基は、直鎖状でも分枝状であっても良く、具体的には、それぞれ個別に、先にR44について上述したような各種アルキレン基が挙げられる。一般式(21)の化合物を製造する際の原料が入手しやすいことから、R55及びR56は、それぞれ個別に、炭素数1〜3のアルキレン基、具体的には例えば、メチレン基、メチルメチレン基、エチレン基(ジメチレン基)、エチルメチレン基、プロピレン基(メチルエチレン基)、トリメチレン基等であるのがより好ましい。一般式(21)で表されるアルキルフェノールの中で、Xが一般式(iii)で表される基である場合の化合物として特に好ましいものは、下記の式(23)で示される化合物である。
また、当然のことではあるが、本発明の(E)成分としては、一般式(20)、(21)で表されるアルキルフェノール化合物の中から選ばれる1種の化合物を単独で用いても良く、さらには、上記の中から選ばれる2種以上の化合物の任意混合割合での混合物等を用いても良い。
(E)フェノール系酸化防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。含有量が3質量%を超えても、含有量に見合うだけの酸化安定性、スラッジ生成抑制効果のさらなる向上は見られず、また基油に対する溶解性が低下する傾向にある。一方、(E)フェノール系酸化防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上である。含有量が0.01質量%に満たない場合は、その添加による潤滑油組成物の酸化安定性やスラッジ生成抑制性の向上効果が不十分となる傾向にある。
また、(F)アミン系酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として用いられる任意のアミン系化合物が使用可能であり、特に限定されるのもではないが、例えば、下記一般式(24)で表されるフェニル−α−ナフチルアミン又は下記一般式(25)で表されるp,p’−ジアルキルジフェニルアミンの中から選ばれる1種又は2種以上の芳香族アミンが好ましいものとして挙げられる。
[式中、R58及びR59は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜16のアルキル基を示す。]
フェニル−α−ナフチルアミンを表す上記一般式(24)中、R57は水素原子または炭素数1〜16の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を示している。R57の炭素数が16を超える場合には分子中に占める官能基の割合が小さくなり、酸化防止能力が弱くなる恐れがある。R57のアルキル基としては、具体的には例えば、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、ヘキサデシル基等(これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)が挙げられる。
一般式(24)で表される化合物の中でもR57がアルキル基である場合は、基油に対するそれ自身の酸化生成物の溶解性に優れる点から、炭素数8〜16の分枝アルキル基が好ましく、さらに炭素数3又は4のオレフィンのオリゴマーから誘導される炭素数8〜16の分枝アルキル基がより好ましい。ここでいう炭素数3又は4のオレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1−ブテン、2−ブテン及びイソブチレンが挙げられるが、基油に対するそれ自身の酸化生成物の溶解性に優れる点から、プロピレンまたはイソブチレンが好ましい。
本発明における(F)成分として上記一般式(24)で表されるフェニル−α−ナフチルアミンを用いる場合、R57としては水素分子またはイソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、プロピレンの3量体から誘導される分枝ノニル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基、プロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基若しくはプロピレンの5量体から誘導される分枝ペンタデシル基が特に好ましく、水素分子またはイソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基若しくはプロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基が特に好ましい。
一般式(24)で表されるフェニル−α−ナフチルアミンとして、R57がアルキル基であるN−p−アルキルフェニル−α−ナフチルアミンを用いる場合、このN−p−アルキルフェニル−α−ナフチルアミンとしては市販のものを用いても良い。またフェニル−α−ナフチルアミンと炭素数1〜16のハロゲン化アルキル化合物、炭素数2〜16のオレフィン、または炭素数2〜16のオレフィンオリゴマーとフェニル−α−ナフチルアミンをフリーデル・クラフツ触媒を用いて反応させることにより、容易に合成することができる。この際のフリーデル・クラフツ触媒としては、具体的には例えば、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化鉄などの金属ハロゲン化物;硫酸、リン酸、五酸化リン、フッ化ホウ素、酸性白土、活性白土などの酸性触媒;などを用いることができる。
一方、p,p’−ジアルキルジフェニルアミンを表す上記一般式(25)中、R58及びR59は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜16のアルキル基を示す。R58及びR59の一方又は双方が水素原子の場合にはそれ自身が酸化によりスラッジとして沈降する恐れがあり、一方、炭素数が16を超える場合には分子中に占める官能基の割合が小さくなり、酸化防止能力が弱くなる恐れがある。
R58及びR59としては、具体的には例えば、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、ヘキサデシル基等(これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)が挙げられる。これらの中でもR18及びR19としては、基油に対するそれ自身の酸化生成物の溶解性に優れる点から、炭素数3〜16の分枝アルキル基が好ましく、さらに炭素数3または4のオレフィン、またはそのオリゴマーから誘導される炭素数3〜16の分枝アルキル基がより好ましい。ここでいう炭素数3または4のオレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブチレン等が挙げられるが、それ自身の酸化生成物の潤滑油基油に対する溶解性に優れる点から、プロピレン又はイソブチレンが好ましい。
本発明における(F)成分として上記一般式(25)で表されるp,p’−ジアルキルジフェニルアミンを用いる場合、R58及びR59としては、プロピレンから誘導されるイソプロピル基、イソブチレンから誘導されるtert−ブチル基、プロピレンの2量体から誘導される分枝ヘキシル基、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、プロピレンの3量体から誘導される分枝ノニル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基、プロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基またはプロピレンの5量体から誘導される分枝ペンタデシル基が特に好ましく、イソブチレンから誘導されるtert−ブチル基、プロピレンの2量体から誘導される分枝ヘキシル基、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、プロピレンの3量体から誘導される分枝ノニル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基またはプロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基が特に好ましい。
一般式(25)で表されるp,p’−ジアルキルジフェニルアミンとしては市販のものを用いても良い。また一般式(24)で表されるフェニル−α−ナフチルアミンと同様に、ジフェニルアミンと炭素数1〜16のハロゲン化アルキル化合物、炭素数2〜16のオレフィン、または炭素数2〜16のオレフィンまたはこれらのオリゴマーとジフェニルアミンをフリーデル・クラフツ触媒を用いて反応させることにより、容易に合成することができる。この際のフリーデル・クラフツ触媒としては、具体的には例えば、フェニル−α−ナフチルアミン合成の際に列挙したような金属ハロゲン化物や酸性触媒等が用いられる。また、当然のことではあるが、本発明の(F)成分としては、一般式(24)、(25)で表される芳香族アミンの中から選ばれる1種の化合物を単独で用いても良く、さらには、上記の中から選ばれる2種以上の化合物の任意混合割合での混合物等を用いても良い。
(F)アミン系酸化防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。含有量が3質量%を超えても、含有量に見合うだけの酸化安定性及びスラッジ生成抑制性のさらなる向上は見られず、また基油に対する溶解性が低下する傾向にある。一方、(F)アミン系酸化防止剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量以上%、更に好ましくは0.2質量%以上である。(F)成分の含有量が0.01質量%に満たない場合は、その添加による酸化安定性やスラッジ生成抑制性の向上効果が不十分となる傾向にある。
また、本発明の潤滑油組成物は、(G)有機酸金属塩を更に含有することができる。
かかる有機酸金属塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属等を陽性成分とするスルホネート、フェネート、サリシレート、並びにこれらの混合物が好ましく用いられる。摩擦特性の向上の点からは、マグネシウム塩が特に好ましい。
本発明で用いられるスルホネートの製造方法は特に制限されない。例えば、分子量100〜1500(好ましくは200〜700)のアルキル芳香族化合物をスルホン化して得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びこれらの混合物等が好ましく使用される。ここでいうアルキル芳香族スルホン酸には、鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したもの、ホワイトオイル製造時に副生するマホガニー酸などの石油スルホン酸、直鎖状又は分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼン(洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントからの副生成物又はポリオレフィンによるベンゼンのアルキル化物)をスルホン化したもの、あるいはジノニルナフタレンなどのアルキルナフタレンをスルホン化したもの等の合成スルホン酸等が包含される。
また、本発明で用いられるフェネートとしては、具体的には、元素硫黄の存在下又は不存在下で、炭素数4〜20のアルキル基を1〜2個有するアルキルフェノールのアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩及びこれらの混合物等が挙げられる。
また、本発明で用いられるサリシレートとしては、具体的には、元素硫黄の存在下又は不存在下で、炭素数4〜20のアルキル基を1〜2個有するアルキルサリチル酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩及びこれらの混合物等が挙げられる。
上記の有機酸金属塩の中でも、摩擦特性を一層向上できる点から、マグネシウム スルホネートが特に好ましい。
(G)有機酸金属塩の塩基価は、摩擦特性の点から、2mgKOH/g以上であることが好ましく、5mgKOH/g以上であることがより好ましく、10mgKOH/g以上であることが更に好ましく、50mgKOH/g以上であることが一層好ましく、100mgKOH/g以上であることが特に好ましく、150mgKOH/g以上であることが最も好ましい。なお、ここでいう塩基価とは、JIS K 2501「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」の6.に準拠した塩酸法により測定される塩基価[mgKOH/g]をいう。
塩基価が上記条件を満たす有機酸金属塩は、上記の芳香族スルホン酸、アルキルフェノール又はアルキルサリチル酸と、アルカリ金属を含む塩基(アルカリ金属の酸化物や水酸化物等)又はアルカリ土類金属を含む塩基(アルカリ土類金属の酸化物や水酸化物など)とを反応させていわゆる中性塩(正塩)を合成した後、さらに塩基化することで得ることができる。このような塩基化された塩としては、当該中性塩と過剰のアルカリ金属の塩基又はアルカリ土類金属の塩基を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性塩;炭酸ガスの存在下で当該中性塩をアルカリ金属の塩基又はアルカリ土類金属の塩基と反応させることにより得られる炭酸塩過塩基性塩(超塩基性塩);当該中性塩をアルカリ金属の塩基又はアルカリ土類金属の塩基並びにホウ酸又は無水ホウ酸等のホウ酸化合物と反応させたり、又は炭酸塩過塩基性塩(超塩基性塩)とホウ酸又は無水ホウ酸等のホウ酸化合物を反応させることによって製造されるいわゆるホウ酸塩過塩基性塩(超塩基性塩);及びこれらの混合物等が挙げられる。
(G)有機酸金属塩の含有量は、摩擦特性の点から、組成物全量基準で、0.01質量%であることが必要であり、0.1質量%以上であることが好ましく、0.15質量%以上であることがより好ましい。また、熱安定性、酸化防止寿命の点から、組成物全量基準で、2質量%以下であることが必要であり、1.5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.8質量%以下であることがさらにより好ましい。
なお、(G)有機酸金属塩を基油に配合する場合、(G)有機酸金属塩をそのまま配合してもよく、また、(G)有機酸金属塩をキャリアオイルに20〜60質量%程度に溶解した溶液を配合してもよい。但し、(G)有機酸金属塩を含む溶液を用いる場合、キャリアオイルを含まない(G)有機酸金属塩の塩基価が上記条件を満たすことが好ましい。例えば、(G)有機酸金属塩の50質量%溶液を用いる場合には溶液状態の塩基価を2倍した値が上記条件を満たすことが好ましい。
また、(G)有機酸金属塩を含む溶液を用いる場合、潤滑油組成物における(G)有機酸金属塩の含有量とは、(G)有機酸金属塩の正味の含有量を意味する。例えば、(G)有機酸金属塩の50質量%溶液を用いる場合には、所望の配合量の2倍の質量の前記溶液を秤量して配合することにより、所望の配合量に調節することができる。
さらに、(G)有機酸金属塩を含む溶液の塩基価は特に制限されないが、摩擦特性の点から、2mgKOH/g以上であることが好ましく、5mgKOH/g以上であることがより好ましく、10mgKOH/g以上であることが更に好ましく、50mgKOH/g以上であることが一層好ましく、100mgKOH/g以上であることが特に好ましく、150mgKOH/g以上であることが最も好ましい。
また、本発明の潤滑油組成物においては、その性能を更に向上させる目的で、必要に応じて、粘度指数向上剤、清浄分散剤、さび止め剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、消泡剤等に代表される各種添加剤を単独で、または数種類組み合わせて更に含有させても良い。
粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる1種または2種以上のモノマーの共重合体若しくはその水添物、エチレン−α−オレフィン共重合体(α−オレフィンとしてはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン等が例示できる)若しくはその水素化物、ポリイソブチレン若しくはその水添物、スチレン−ジエン水素化共重合体及びポリアルキルスチレン等が例示できる。また、清浄分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、サリシレート、フェネート等が例示できる。本発明においては、これらの粘度指数向上剤の中から任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で0.01〜10質量%であるのが望ましい。
さび止め剤としては、具体的には、脂肪酸金属塩、ラノリン脂肪酸金属塩、酸化ワックス金属塩等の金属石けん類;ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール部分エステル類;ラノリン脂肪酸エステル等のエステル類;カルシウム スルホネート、バリウムスルホネート等のスルホネート類;酸化ワックス;アミン類;リン酸;リン酸塩等が例示できる。本発明においては、これらのさび止め剤の中から任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で0.01〜1質量%であるのが望ましい。
金属不活性化剤としては、具体的には、ベンゾトリアゾール系、チアジアゾール系、イミダゾール系化合物等が例示できる。本発明においては、これらの金属不活性化剤の中から任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で0.001〜1質量%であるのが望ましい。
流動点降下剤としては、具体的には、各種アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルから選ばれる1種または2種以上のモノマーの共重合体若しくはその水添物等が例示できる。本発明においては、これらの流動点降下剤の中から任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で0.01〜5質量%であるのが望ましい。
消泡剤としては、具体的には、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が例示できる。本発明においては、これらの消泡剤の中から任意に選ばれた1種類あるいは2種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で0.001〜0.05質量%であるのが望ましい。
本発明の潤滑油組成物の動粘度は特に制限されないが、摩擦特性、冷却性(熱除去性)に優れ、かつ攪拌抵抗による摩擦ロスが少ない等の点から、40℃における動粘度は、好ましくは5〜1,000mm2/s、より好ましくは7〜500mm2/s、更に好ましくは10〜200mm2/sである。また、本発明の潤滑油組成物の粘度指数は特に制限されないが、高温における油膜低下の抑制等の点から、好ましくは80〜500、より好ましくは100〜300である。さらにその流動点も任意であるが、冬期におけるポンプ始動性等の点から、通常、その流動点は、好ましくは−5℃以下、より好ましくは−15℃以下である。
本発明の潤滑油組成物は、例えば、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、ギヤ油、すべり案内面油、軸受油等として使用することができる。それらの用途の中でも、射出成形機、工作機械、建設機械、製鉄設備、産業用ロボット、油圧エレベータ等の油圧機器用の油圧作動油として使用した場合に、より優れた効果を発揮することができる。更にその中でも、建設機械用の油圧作動油として使用した場合に特に優れた効果を発揮することができる。