JPH0386795A - 水分離性に優れた潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、水の侵入が多い潤滑系に適した潤滑油組成物
に関する。更に詳しくは、耐摩耗剤のばかに過塩基性金
属清浄剤と無灰分散剤を含む例えばエンジン用（内燃機
関用）などの潤滑油において、水分離性と貯蔵安定性が
大幅に改善された潤滑油組成物に関するものである。 （従来の技術） 内燃機関用潤滑油など、潤滑油に対する要求性能は、そ
の使用目的、使用態様が多機能化するにつれますます幅
広いものになってきている。 例えば、昨今、大型バスなどにおいては乗降用ドアの開
閉、ブレーキ系統にコンプレッサーからの圧縮空気を利
用しているが、該コンプレッサーの潤滑油にエンジン用
潤滑油を共用しようとする動きがある。 このような場合、単純にエンジン用潤滑油を共用すると
、コンプレッサーの圧縮系において空気の圧縮に伴ない
水分が凝集しこれが潤滑油中に混入し、蓄積し、油中で
エマルジョン化する。このような状態で油が飛沫すると
、圧縮パイプ内に付着したエマルジョン油は・流れずに
堆積し、バイブを閉塞させることからブレーキ、ドアな
どの作動不良は勿論のこと、潤滑系統の水による腐食摩
耗、あるいは金属面での油されによる摩耗が激しくなる
。 従って、水が多く混入する潤滑系統において、エンジン
の清浄性確保という観点から耐摩耗性のほかに過塩基性
金属清浄剤と無灰分散剤を必須成分としているエンジン
用潤滑油において、特に要求される特性は、エンジン油
の性能を低下させずに優れた水分離性をもつことである
。即ち、エンジン油の諸特性を損わずに油中水を効果的
に分離沈降させ、潤滑系外に水を容易に取り出せるよう
にすることである。 一般的には、前記した配合剤からなる潤滑油の水分離性
を改善するためには、無灰分散剤が水粒子をも油中に安
定的に分散化し、その合一を阻止しているので、これを
不安定化するために抗乳化剤を配合すればよい。しかし
ながら、常用の抗乳化剤（周知のごとく、陰イオンまた
は陽イオン性のイオン系のものと゛、非イオン系のもの
がある。）は、界面活性能が強く、油中に分散している
金属清浄剤のミセル構造にも吸着してしまい、そのミセ
ル構造を破壊してしまう。常用の金属清浄剤は、代表的
には金属スルホネートや金属フェネート化合物であるが
、燃料の燃焼生成物である酸化物の潤滑油への混入に対
応するためにアルカリ土類またはアルカリ金属の炭酸塩
を含ませた過塩基のものが使用されている。従って、金
属清浄剤のミセル構造が破壊されると、これら金属の炭
酸塩（例えばＣａＣＯ５）が沈降し濁り（沈殿物）を生
成する。 この濁り（沈殿物）は、エンジンに内蔵する潤滑油フィ
ルターの目詰りを発生させ、油供給の不足からエンジン
焼付き現象や軸受メタルの損傷の原因となったり、油劣
化によって寿命を短縮化したりする。また、販売時にこ
れら沈殿物が見られることは、商品価値を無くすために
貯蔵安定性という観点からも前記した濁り（沈殿物）の
発生は回避しなければならないものである。 以上、説明したように耐摩耗剤とともに過塩基性金属清
浄剤及び無灰分散剤を必須成分として含有するエンジン
用潤滑油において、従来の抗乳化剤を用いて水分離性を
改善しようとすると５他の特性、特に貯蔵安定性を大き
く損ねてしまい、この二律背反性を解決することができ
ない。 （発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、水の混入が多い潤滑系統の使用に適した
潤滑油組成物、例えば前記したような空気圧縮系統にも
共用されるエンジン用潤滑油の水分離性の改善について
鋭意検討を進めた。その結果、添加剤として耐摩耗剤、
過塩基性金属清浄剤、及び無灰分散剤を含む潤滑油にお
いて、特定の非イオン系抗乳化剤と特定の過塩基性金属
清浄剤を組合わせることにより、水分離性はもとより、
過塩基性金属清浄剤をも長期に亘り安定的に分散させて
その貯蔵安定性を大幅に改善し得ることを見い出し１本
発明を完成するに至った。

【発明の構成Ｊ （課題を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は、鉱油及び／又は合成油
基油に対して、 （ｉｌチオりん酸亜鉛系耐摩耗剤、 （ｉｉ）平均分子量４００以上の過塩基性スルホネート
、過塩基性フェネート、過塩基性フォスフェネートの少
なくとも１種以上の金属清浄剤、 （ｉｉｉｌ無灰分散剤、 （ｉｖ）平均分子量７０００以上の非イオン系抗乳化剤
。 を配合したことを特徴とする水分離性に優れた潤滑油組
成物に関するものである。 以下、本発明の構成を詳しく説明する。 本発明は、前記したように基油に対し添加剤として耐摩
耗剤、過塩基性金属清浄剤、及び無灰分散剤を添加して
なる潤滑油の水分離性を改善しようとする研究開発から
生まれたものである。 なお、添加剤として耐摩耗剤はいうまでもなく、過塩基
性金属清浄剤と無灰分散剤の使用を前提としているのは
、次の理由による。即ち、燃焼による酸性生成物や油自
体の劣化に伴なう酸化劣化物の混入に効果的に対応する
ためには、過塩基性成分でこれらを中性化し油寿命の延
長や清浄性を保持するために過塩基性金属清浄剤は不可
欠となっている。また、前記した酸性物質がスラッジ化
したとき、その成長を防止するためにスラッジを分散さ
せておくことが必要であり、このために無灰分散剤を混
合しており、これによりエンジン清浄剤を長期に保つこ
とができる。 前記した添加剤を配合した潤滑油の水分離性を改善しよ
うとする研究開発の過程において、次の知見を得ること
ができた。即ち、 ・油中水を安定的に分散させ、水分離性を悪くしている
のは無灰分散剤の界面活性性能によるものであること、 ・無灰分散剤の水の乳化力を阻止するためには、非イオ
ン系の抗乳化剤が有効であり、力）つ常用よりも高分子
量サイド（長鎖型）のものが効果的であること、 ・非イオン系抗乳化剤の添加により、油中に安定的に分
散している過塩基性金属清浄剤のミセル構造が破壊し、
過塩基性化合物（ＣａＣＯｓなど）が沈降しはじめ、そ
の貯蔵安定性を阻害すること、 ・前記過塩基性金属清浄剤の貯蔵安定性の改善には、前
記した常用より高分子量サイド（長鎖型）の非イオン系
抗乳化剤が有効であるが、スルホネート系、フェネート
系、ホスホネート系過塩基性金属清浄剤においても常用
より長鎖型のものと組合わせるときに効果力５大きいこ
と（金属清浄剤の鎖長が長し）と抗乳化剤が影響をうけ
にくく安定な分散状態を維持しやすいこと）、 などの知見を得ることができた。本発明（まこれらの知
見をペースとするものである。 以下、本発明の潤滑油組成物を構成する各成分について
詳しく説明する。 本発明の潤滑油組成物を構成する基油成分は、通常のも
のが使用される。基油成分としては鉱油系のものと合成
油系のものがある。 鉱油としては、溶剤精製または水添精製による６０ニユ
ートラル油、　１００ニユートラル油、１５０ニユート
ラル油、　３００ニユートラル油、３５０ニユートラル
油、　５００ニユートラル油、ブライトストック及びこ
れらの基油からワックス分を除くことにより低温流動性
を改善した低流動点基油なとがあり、これらを単独また
は適当な割合で混合して用いる。 また合成油としては、ポリα−オレフィンオリゴマー　
ポリブテン、ジエステル、ポリオールエステル、ポリグ
リコールエステルなどがあり、これらの基油は通常、単
独あるいは混合して使用されるが前記した鉱油と混合し
て使用することもできる。 本発明において、前記した基油の粘度は、１００℃にお
いて３〜３０ｃｓｔのものが好ましい。 本発明の潤滑油組成物を構成する耐摩耗剤としては、チ
オりん酸亜鉛系耐摩耗剤が用いられ、ジアルキルジチオ
りん酸亜鉛及び／又はジアリールジチオりん酸亜鉛であ
る。アルキル基；とじてはＣ３〜Ｃ１！のアルキル基、
アリール基としてはフェニル基あるいはＣ１〜Ｃ１□の
アルキルフェニル基を有するものが使用され、場合によ
っては異種のアルキル基を有することもある。 具体的には例えばジイソプロピル−、ジイソブチル、ジ
ー５ｅｃ−ブチル、ジイソアミル−ジー４−メチルペン
チル−ジー２−エチルヘキシル−ジイソデシル−ジドデ
シルフェニル−、ジチオリン酸亜鉛などを挙げることが
できる。 このリン系耐摩耗剤の配合量は潤滑油組成物の全重量に
対しく以下、同じ）０．１〜５．０重量％、好ましくは
０．２〜２．０重量％である。なお、本発明においては
、前記したリン系耐摩耗剤に、他の耐摩耗剤（硫化オレ
フィン類、ジアルキルジチオリン酸モリブデン等）を組
合わせることができることはいうまでもないことである
。 本発明の潤滑油組成物を構成する過塩基性金属清浄剤は
、Ｎａ、　Ｃａ、　Ｉｌｇ又はＢａスルホネート。 Ｃａ、　Ｍｇ又はＢａフェネート、　Ｃａ、　ｕｇ又は
Ｂａフォスフェネートなどが挙げられる。 例えばスルホネート系金属清浄剤はＣａ（ＳＯ−−Ｃ，
Ｈ４−Ｒ１，で示され、常用のものの単分子量は３００
〜３５０であるが、本発明においてはこれ以上のもの、
例えば平均分子ｉ１４００以上のものが使用される。長
鎖型のものを使用する理由は後述する非イオン系抗乳化
剤の添加によっても、その分散状態を安定に維持するこ
とができるためである。これら金属清浄剤の単分子は炭
酸カルシウムなどの塩基性化合物を包合する型でミセル
構造をとっており、塩基性を示すとともに、油中に安定
に分散しており、これに対して炭酸カルシウムなどの塩
基性化合物は単独では油中に分散できない、従って、後
述する非イオン系抗乳化剤との併用系において、これら
過塩基性金属清浄剤が安定的なミセル状態を維持するよ
う単分子量や油との溶解性を配慮しなければならず、本
発明では前記したように常用よりも長鎖型のものを使用
する点に特徴を有する。 この過塩基性金属清浄剤の配合量は０．１〜１Ｏ６０重
量％、好ましくは０．３〜５．０重量％である。 次に本発明の潤滑油組成物を構成する無灰分散剤として
は、こはく酸イミド、ベンジルアミン、ポリオールエス
テル系分散剤を少なくとも１種以上配合する。その配合
量は１．０〜１５．０重量％、好ましくは２４０〜１０
．０重量％である。 本発明の潤滑油組成物を構成する非イオン系抗乳化剤は
、水、アルコール、フェノール（アルキルフェノール）
、脂肪酸、アミン等を重合する開始剤として用いるポリ
アルキレングリコールで、エーテル型やエステル型が含
まれる。 例えば、下記一般式で示されるエチレンプロピレングリ
コールのエーテル化合物（ポリオキシアルキレングリコ
ールモノエーテル）、エステル化した化合物（ポリオキ
シアルキレングリコールモノアルカノエート、同シアル
カッエート、同トリアルカノエートなと）、更にはアル
キルアミン化した化合物（アルキレンジアミンのポリア
ルキレン付加物）などが使用される。 ＨＯ（Ｃ，Ｈ，０）　ａ　（Ｃ，Ｈ，０）　ｂ　ｌｃ、
Ｈ，０）　ｃｌこれらポリアルキレングリコール型のも
のにおいて、常用のものは分子量が５００〜６０００の
ものであるが、本発明においては７０００以上の長鎖型
のものを用いる。 本発明において長鎖型の非イオン系抗乳化剤を使用する
のは、油中水の分散化にあずかっている前記無灰分散剤
の界面活性能を低下させて水粒子の合一化を促進すると
ともに、過塩基性金属清浄剤の清浄性能を阻害しないた
めである。本発明において、これら長鎖型非イオン系抗
乳化剤の配合量はｏ、ｏｏｔ〜０．２重量％である。 本発明の潤滑油組成物においては、前記した必須成分の
ほかに、所望により他の添加剤を配合してもよいことは
いうまでもないことである。 この種の他の添加剤としては、慣用のものが使用される
。例えば、ポリアルキルアクリレート、ポリビニルアセ
テート、ポリアルキルスチレン、ポリアルキルメタクリ
レートなどの流動点降下剤；カルボン酸、カルボン酸塩
、エステル（アルコール）、リン酸、リン酸塩などの防
錆剤が所望により配合される。 （実施例） 次に、本発明を実施例により更に詳しく具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例
に示されるものに限定されるものではない。 （ｉ）試験油： 高度に精製した鉱油系基油の混合基油 （３０ＯＮと５０ＯＮの混合油）に、耐摩耗剤としての
一級Ｃａ及び二級ｃ１〜ｃ６の混合物であるＺｎ−ＤＴ
Ｐ　（チオりん酸亜鉛）をはじめ、第１表に示す各種の
配合物を添加１、τｔｔａｒ油ｚ朋製した。なお、試験
油の調製に際して、本発明の目的である金属清浄剤と抗
乳化剤の水分離性、及び貯蔵安定性に対する組合わせ効
果を明確にするため、それぞれの成分について以下のよ
うに配慮した。 金属清浄剤として、Ｃａ−スルフォネートを用いた。こ
れらは平均分子量が３００（第１表にＡと略記した。）
　、３７０（Ｂ）、　４３０（Ｃ）、５００（Ｄ）の過
塩基性清浄剤であり、いずれも全塩基価は２５０ｍｇ”
Ｈ／　ｇ以上を有するものである。 一方、抗乳化剤は、ポリエチレン・プロピレングリコー
ルと多価アルコールの付加型のものであり、平均分子量
が２０００　（第１表にａと略記した。　）　、　４０
００（ｂ）　、７０００（ｃ）及び１５０００　（ｄ）
のものを用い、添加量は他の諸性能を低下させないとい
う観点から、常用の使用量である０、０３％とした。 （ｉｉｌ試験方法： 試験油について、下記の試験方法に基づいて各種の特性
評価を行なった。 ○水分離性 実使用例に基づいて試験方法を以下のように設定し、評
価した。 ２００ｍＩ２ビーカー中に試験油２ｏ−５蒸留水５ＩＩ
Ｉ２を入れ、油温４５℃に維持可能な状態の中で７５Ｏ
ｒｐｍのスピードで連続撹拌する。以後３０分毎に注水
（５ｍβ）し、６時間後停止する。 停止後の水分離状態を評点（１〜５点、１点：１６時間
で水分離、５点：直に分離）し、分離性とする。【実用
可能範囲：４点（３０分後、迄に分離）以上】 ○貯蔵安定性 試験管等に試験油１００ｔｍ　１２を注入し、栓付き状
態で光による反応を加速させるためガラス窓際に置き２
ケ月後に、沈殿量を測定する。 ○濁度性 日本電色工業四Ｎ０Ｈ−２０型を用いて測定する。 ○酸化安定性 ＪＩＳ　　Ｋ２５１４　　内燃機関用潤滑油酸化安定性
の評価法に準拠する。 ○防錆性 ＪＩＳ　　Ｋ２５１０　　に準拠する。 ○耐摩耗性 ＡＳＴＭ　　Ｄ４１７２　　に準拠する。 ｆｉｉｉ）試験結果 金属清浄剤と抗乳化剤の組合わせ効果の観点から試験結
果を評価する。 １、　抗乳化性は、分子量の異なる全てのＣａ　−スル
フォネートに対して全て低分子量であるａでは全く効果
はない。６以上の分子量になると水分離性が良化するこ
とが判る。 Ｃは最も良好でｄはやや効果は低下するが実用性には十
分な能力を示す。水分離性に対するこれら能力はＣａ−
スルフォネート分子量が異なっても効果は変わらない、
すなわち、分子量４０００〜１５０００の抗乳化剤が適
性であることが判る。 ２、　貯蔵安定性は、抗乳化剤ａのケースではいかなる
分子量のＣａ−スルフォネートを用いても貯蔵安定性に
問題はない。ｂのケースでは、沈殿が発生するが、金属
清浄剤の分子量により発生量が違うことがわかる。 更に、Ｃのケースではこの傾向は顕著になりｄにおいて
も同傾向がみとめられる。 又、調合−０後の油の濁度を評価した結果でも同様の傾
向が認められ、沈殿の有無に関する早期判定の尺度にな
り得ることが判る。 すなわち、貯蔵安定性には抗乳化剤と金属清浄剤で相互
作用があり、沈殿を発生させないためにはＣａ−スルフ
ォネートの分子量が４００以上であることがわかる。 以上のことから、抗乳化性、及び貯蔵安定性を同時に満
足させるには、特定の抗乳化剤と特定の金！ｌＥ清浄剤
を組合わせることが重要である。 １ｉｎｆ＋ｔＡ−ｑ　　ル刻　し　１　プｔ＼ヱＨＬｑ
ｎｎｎ−−＋ｃｒｓｒ＋ｒ＋　　Ｍもの、金属清浄剤と
して分子量が４００以上のものの組合わせにより目的を
達成することができる。また、これら組合わせによる他
の諸性能への影響は潤滑油の基本性能である酸化安定性
。 防錆性、耐摩耗性などに対して全く問題ないことが確認
された。 （以下余白） 〔発明の効果〕 本発明は、耐摩耗剤、過塩基性金属清浄剤、及び無灰分
散剤を含有する潤滑油において、特定の非イオン系抗乳
化剤を添加して水分離性を改善しようとするものである
。その際、非イオン系抗乳化剤の添加による過塩基性金
属清浄剤の分散不安定化を阻止するように、過塩基性金
属清浄剤も特定のものが使用される。これにより、水分
離性に優れるとともに、長期に亘り耐摩耗剤、過塩基性
金属清浄剤、及び無灰分散剤の保有する特性を十分に発
現させることができる潤滑油が提供される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉱油及び／又は合成油基油に対して、 （ｉ）チオりん酸亜鉛系耐摩耗剤、 （ｉｉ）平均分子量４００以上の過塩基性スルホネート
   、過塩基性フェネート、過塩基性フォスフェネートの少
   なくとも１種以上の金属清浄剤、 （ｉｉｉ）無灰分散剤、 （ｉｖ）平均分子量７０００以上の非イオン系抗乳化剤
   、 を配合したことを特徴とする水分離性に優れた潤滑油組
   成物。