JPH07268369A - 低公害耐摩耗性潤滑油組成物 - Google Patents

低公害耐摩耗性潤滑油組成物

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JPH07268369A
JPH07268369A JP9405794A JP9405794A JPH07268369A JP H07268369 A JPH07268369 A JP H07268369A JP 9405794 A JP9405794 A JP 9405794A JP 9405794 A JP9405794 A JP 9405794A JP H07268369 A JPH07268369 A JP H07268369A
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oil
lubricating oil
low
pollution
carbon atoms
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JP9405794A
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Isao Shimizu
勲 清水
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YACHIYO RES KK
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YACHIYO RES KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】潤滑油の耐摩耗性の向上に有効な非りん系化合
物を発見し、これを摩耗防止剤として配合して成る低公
害耐摩耗性潤滑油組成物を提供する。 【構成】本発明は、鉱油及び/又は合成油から成る潤滑
油基油に、摩耗防止剤として、カルボン酸置換基が炭素
数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、又はアル
ケニル基である、炭素数が2〜5の飽和系ジカルボン
酸、炭素数が2の不飽和系ジカルボン酸、炭素数が3〜
6の脂肪族系ヒドロキシポリカルボン酸、又は炭素数が
3〜6の脂肪族系アセチル化ヒドロキシポリカルボン酸
のエステルを配合して、低公害耐摩耗性潤滑油組成物を
得ることを特徴とする。 【効果】作動油、軸受油、ブレークイン油など、各種の
低公害耐摩耗性潤滑油組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑油組成物に関す
る。詳しくは、低公害性の耐摩耗性潤滑油組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】潤滑油の耐摩耗性の向上には、りん化合
物の添加が最も有効であることが認められていて(例え
ば、R.Renard,A.Dalibert,J.I
nst.Petrol.,第55巻,542号,110
頁,1969年,参照)、りん酸トリクレジルに代表さ
れるりん酸トリアリールや各種ジアルキルジチオりん酸
亜鉛が、摩耗防止剤として各種潤滑油に広く使用されて
いる(例えば、小西,潤滑,第13巻,363頁,19
68年,参照)。
【0003】しかし近年、環境・公害対策の面から、り
ん化合物の使用に問題が出てきている。ひとつは生体に
対する毒性の懸念、今ひとつは自動車排ガス浄化装置の
触媒被毒の問題である。しかし、これまでりん化合物を
代替できるような有効な摩耗防止剤は、見いだされてい
ない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
従来から非りん系摩耗防止剤の開発が大きな課題になっ
ている。本発明は、摩耗防止性が優れる非りん系化合物
を発見し、これを摩耗防止剤として配合して成る低公害
耐摩耗性潤滑油組成物を提供することを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、摩耗試験を重ねて多くの化合物の摩耗
防止性を評価した結果、潤滑油の耐摩耗性をいちじるし
く改善する一群の非りん系化合物を発見し、本発明を完
成するに至った。
【0006】本発明は、(1)鉱油及び/又は合成油か
らなる潤滑油基油に、カルボン酸置換基が炭素数1〜1
8のアルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基
である、炭素数が2〜5の飽和系ジカルボン酸のエステ
ルを0.1〜40.0重量%含有することを特徴とす
る、低公害耐摩耗性潤滑油組成物、(2)鉱油及び/又
は合成油からなる潤滑油基油に、カルボン酸置換基が炭
素数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、又はア
ルケニル基である、炭素数が4の不飽和系ジカルボン酸
のエステルを0.1〜40.0重量%含有することを特
徴とする、低公害耐摩耗性潤滑油組成物、(3)鉱油及
び/又は合成油からなる潤滑油基油に、カルボン酸置換
基が炭素数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、
又はアルケニル基である、炭素数が3〜6の脂肪族系ヒ
ドロキシポリカルボン酸のエステルを0.1〜40.0
重量%含有することを特徴とする、低公害耐摩耗性潤滑
油組成物、(4)鉱油及び/又は合成油からなる潤滑油
基油に、カルボン酸置換基が炭素数1〜18のアルキル
基、シクロアルキル基、又はアルケニル基である、炭素
数が3〜6の脂肪族系アセチル化ポリカルボン酸のエス
テルを0.1〜40.0重量%含有することを特徴とす
る、低公害耐摩耗性潤滑油組成物、を提供するものであ
る。
【0007】潤滑油基油の粘度は、通常、ISO VG
10〜220のものが好ましい。潤滑油基油材源として
は、溶剤精製油、水素化分解油、流動パラフィンなどの
鉱油、アルキルベンゼン、α−オレフィンオリゴマー、
ポリブテンなどの合成炭化水素油、ポリアルキレングリ
コール、ポリオールエステルなどの合成油等が例示され
る。
【0008】上記(1)の飽和系ジカルボン酸エステル
は、「化1」に示す化学構造を有するものである。
【0009】
【化1】
【0010】「化1」において、「n」数は、0〜3で
ある。R、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、シ
クロアルキル基、又はアルケニル基であるが、いずれか
がHであってもよい。この場合の化合物としては、しゅ
う酸ジブチル、マロン酸ジブチル、マロン酸ジオクチ
ル、こはく酸ジエチル、こはく酸ジブチル、こはく酸ジ
オクチル、こはく酸ジドデシル、こはく酸モノオレイル
などが例示される。
【0011】上記(2)の不飽和系ジカルボン酸エステ
ルは、「化2」に示す化学構造を有するものである。
【0012】
【化2】
【0013】「化2」において、R、Rは、炭素数
1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、又はアルケ
ニル基であるが、いずれかがHであってもよい。この場
合の化合物としては、マレイン酸ジエチル、マレイン酸
ジブチル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジアリ
ル、マレイン酸モノオレイル、フマル酸ジエチル、フマ
ル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなどが例示される。
【0014】上記(3)の脂肪族系ヒドロキシポリカル
ボン酸エステルは、「化3」に示す化学構造を有するも
のである。
【0015】
【化3】
【0016】「化3」において、「n」、「m」数は、
0又は1である。R、R、Rは、炭素数1〜18
のアルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基で
あるが、いずれかがHであってもよい。この場合の化合
物としては、りんご酸ジエチル、りんご酸ジブチル、り
んご酸ジオクチル、、くえん酸トリエチル、くえん酸ト
リブチル、くえん酸トリオクチル、くえん酸ジオクチ
ル、くえん酸ジオレイルなどが例示される。
【0017】上記(4)の脂肪族系アセチル化ポリカル
ボン酸エステルは、「化4」に示す化学構造を有するも
のである。
【0018】
【化4】
【0019】「化4」において、「n」,「m」数は、
0又は1である。R、R、Rは、炭素数1〜18
のアルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基で
あるが、いずれかがHであってもよい。この場合の化合
物としては、りんご酸アセチルトリオクチル、くえん酸
アセチルトリエチル、くえん酸アセチルトリブチル、く
えん酸アセチルトリオクチルなどが例示される。
【0020】上記のポリカルボン酸エステル類の添加量
は、潤滑油の使用条件により異なり、0.1〜40.0
重量%の範囲で好ましい性能が得られる。
【0021】本発明の低公害耐摩耗性潤滑油組成物に
は、必要に応じて、従来より公知の酸化防止剤、さび止
め剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、あ
わ消し剤などを、単独又は併用して配合することができ
る。
【0022】
【作用】従来のりん系摩耗防止剤は、摩擦面に吸着し、
トライボ化学反応によりりん酸鉄膜を形成して摩耗を低
減するとされている。これに対し、本発明の低公害耐摩
耗性潤滑油組成物に関わるポリカルボン酸エステル系摩
耗防止剤は、摩擦面に吸着し、トライボ化学反応により
カルボン酸鉄ポリマーを生成し、その吸着膜と粘稠流体
膜により摩耗を防止するものと考えられる。ちなみに本
発明の低公害耐摩耗性潤滑油組成物について、光学顕微
鏡でシェル式四球試験摩耗痕を観察すると、摩耗痕周辺
に粘稠流体状のトライボ化学反応生成物がかなり付着し
ているのが見られた。このような作用機構は、ポリカル
ボン酸エステルが中性エステルであっても、酸性エステ
ルであっても当然変りはない。従来、カルボン酸エステ
ル系の耐荷重添加剤は、菜種油に代表されるように長鎖
アルキル基を有するものが有効とされていたが、本発明
の低公害耐摩耗性潤滑油組成物に関わるくえん酸トリエ
チルなどのような短鎖化合物が、優れた摩耗防止性を示
すことは、耐荷重添加剤の作用機構に新たな概念を提出
するものである。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明は、これにより限定されるものではない。摩耗試
験は、シェル式四球試験機により、回転数 1,440
r.p.m.、時間 30分の条件で、試験鋼球と荷重
を変え、次の3種類の方法により実施した。固定球摩耗
痕径は、しゅう動方向と直角の数値の3球平均値で表し
た。 A法:試験鋼球として、回転球、固定球ともに表面粗さ
がRmax 0.09のラッピング仕上品を用い、荷重
10kgの条件で行なった。 B法:A法を荷重 30kgの条件で行なった。 C法:試験鋼球として、回転球にRmax 2.96の
研磨仕上品、固定球にRmax 0.09のラッピング
仕上品を用い、荷重 10kgの条件で行なった。
【0024】配合油の基油内容は、下記の通りである。 基油A:流動パラフィン 粘度 ISO VG32、流動点 −12.5℃ 基油B:パラフィン系溶剤精製油 粘度 ISO VG32、流動点 −15℃ 基油C:α−オレフィンオリゴマー 粘度 ISO VG100、流動点 −42.5℃ 基油D:アルキルベンゼン 粘度 ISO VG22、流動点 −40℃
【0025】
【表1】
【0026】表1の比較例2、3に見られるように、潤
滑油に広く使用されているりん酸トリクレジル、ジヘキ
シルジチオりん酸亜鉛などの摩耗防止剤は、優れた摩耗
防止性を有しているが、実施例1〜13から、本発明の
低公害耐摩耗性潤滑油組成物に関わるポリカルボン酸エ
ステル系摩耗防止剤が、この摩耗試験条件において、り
ん系摩耗防止剤と同等以上の摩耗防止性を有しているこ
とが認められる。
【0027】比較例4〜11に見られるように、モノカ
ルボン酸エステルは摩耗防止性が劣るが、ポリカルボン
酸エステルであっても多くの化合物が摩耗防止性に乏し
いことから、本発明の低公害耐摩耗性潤滑油組成物に関
わるポリカルボン酸エステルが、特異的に優れた摩耗防
止性を有することがわかる。このことは、ポリカルボン
酸エステルの摩耗防止性に対し、分子内の複数のカルボ
ン酸基の立体的な位置関係が影響していることを示して
いる。摩耗防止性の面から、脂肪族系ポリカルボン酸エ
ステルは、芳香族系ポリカルボン酸エステルより優れ、
又脂肪族系ポリカルボン酸エステルにあっては、カルボ
ン酸基が接近しているものが、優れているものと考えら
れる。なお比較例10は摩耗痕径は小さいが、実施例1
〜13に比較して、摩耗面が荒れているのが観察され
た。
【0028】
【表2】
【0029】表2は高荷重条件で摩耗試験を行なった結
果である。この条件に対応するためには、摩耗防止剤添
加量の増量が必要となるが、実施例14〜19の本発明
の低公害耐摩耗性潤滑油組成物は、比較例13、14の
りん酸トリクレジル、ジヘキシルジチオりん酸亜鉛添加
油よりかなり優れた耐摩耗性を示している。なおりん酸
トリクレジルは溶解性の点から増量が難しいので、これ
がりん酸トリクレジル添加油の実質的な限界である。
【0030】
【表3】
【0031】表3は面粗度が荒い回転球を用いて、なじ
み性を調べた結果である。潤滑油のなじみ性が良いと回
転球の面粗度が改善されて、固定球の摩耗が減少する。
これから実施例20〜27の本発明の低公害耐摩耗性潤
滑油組成物は、比較例20、21のりん酸トリクレジ
ル、ジヘキシルジチオりん酸亜鉛添加油とほとんど同様
のなじみ性を有していることが認められる。回転球摩擦
面の光学顕微鏡観察結果からも、本発明の低公害耐摩耗
性潤滑油組成物の場合、りん化合物添加油と同様、摩擦
面の平滑化が確認された。なじみ性は、潤滑油の耐摩耗
性として重要な性質である。
【0032】
【表4】
【0033】表4の実施例28は作動油、実施例29は
軸受油、実施例30は低温用潤滑油、実施例31はブレ
ークイン油で、いずれも良好な耐摩耗性を示している。
【0034】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0035】(1)鉱油及び/又は合成油から成る潤滑
油基油に、摩耗防止剤として、カルボン酸置換基が炭素
数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、又はアル
ケニル基である、炭素数が2〜5の飽和系ジカルボン
酸、炭素数が2の不飽和系ジカルボン酸、炭素数が3〜
6の脂肪族系ヒドロキシポリカルボン酸、又は炭素数が
3〜6の脂肪族系アセチル化ヒドロキシポリカルボン酸
のエステルを配合することにより、りん化合物を含有し
ない低公害耐摩耗性潤滑油を得ることができる。
【0036】(2)これにより、作動油、軸受油、ブレ
ークイン油など、各種の低公害耐摩耗性潤滑油組成物を
提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 40:08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉱油及び/又は合成油からなる潤滑油基油
    に、カルボン酸置換基が炭素数1〜18のアルキル基、
    シクロアルキル基、又はアルケニル基である、炭素数が
    2〜5の飽和系ジカルボン酸のエステルを0.1〜4
    0.0重量%含有することを特徴とする、低公害耐摩耗
    性潤滑油組成物。
  2. 【請求項2】鉱油及び/又は合成油からなる潤滑油基油
    に、カルボン酸置換基が炭素数1〜18のアルキル基、
    シクロアルキル基、又はアルケニル基である、炭素数が
    4の不飽和系ジカルボン酸のエステルを0.1〜40.
    0重量%含有することを特徴とする、低公害耐摩耗性潤
    滑油組成物。
  3. 【請求項3】鉱油及び/又は合成油からなる潤滑油基油
    に、カルボン酸置換基が炭素数1〜18のアルキル基、
    シクロアルキル基、又はアルケニル基である、炭素数が
    3〜6の脂肪族系ヒドロキシポリカルボン酸のエステル
    を0.1〜40.0重量%含有することを特徴とする、
    低公害耐摩耗性潤滑油組成物。
  4. 【請求項4】鉱油及び/又は合成油からなる潤滑油基油
    に、カルボン酸置換基が炭素数1〜18のアルキル基、
    シクロアルキル基、又はアルケニル基である、炭素数が
    3〜6の脂肪族系アセチル化ポリカルボン酸のエステル
    を0.1〜40.0重量%含有することを特徴とする、
    低公害耐摩耗性潤滑油組成物。
JP9405794A 1994-03-29 1994-03-29 低公害耐摩耗性潤滑油組成物 Pending JPH07268369A (ja)

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