JPH08176574A - エンジン用潤滑油組成物 - Google Patents

エンジン用潤滑油組成物

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JPH08176574A
JPH08176574A JP33616094A JP33616094A JPH08176574A JP H08176574 A JPH08176574 A JP H08176574A JP 33616094 A JP33616094 A JP 33616094A JP 33616094 A JP33616094 A JP 33616094A JP H08176574 A JPH08176574 A JP H08176574A
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JP
Japan
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lubricating oil
engine
sulfur
friction coefficient
oil
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Pending
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JP33616094A
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English (en)
Inventor
Shinya Nakatani
真也 中谷
Norio Yano
法生 矢野
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の摩擦係数低減効果の持続性に優れ
たエンジン用潤滑油組成物を提供する。 【構成】 基油に、(A)硫黄系極圧剤0.1〜5重量
%、(B)アルカリ金属ホウ酸塩水和物1〜10重量
%、および(C)アルキルサリチル酸のアルカリ土類金
属塩0.5〜10重量%を含有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の摩擦係数低
減効果の持続性に優れたエンジン用潤滑油組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年の自動車技術の向上により、エンジ
ンの高出力化、高回転化が図られている。そのため、エ
ンジン油に対する要求も年々高まっている。
【0003】さらに、省資源および省エネルギーの観点
から、摩擦係数低減の要求が重要視されている。特に、
内燃機関用潤滑油においては、摩擦を低減して摩擦損失
を少なくすることにより、機械効率を高める省エネルギ
ー型の潤滑油の要求が高い。この要求に応えるために、
内燃機関用潤滑油では、低粘度化を図るとともに、摩擦
調整剤(フリクションモディファイヤー)を添加してい
る。
【0004】上記の摩擦調整剤として、これまで、二硫
化モリブデン、グラファイト、フッ化黒鉛などのコロイ
ド状分散剤;硫化エステル、有機モリブデン化合物、ア
ミン、アミド、アミン塩、フォスフェートなどの油溶性
化合物;が有効であることが報告されている(平田昌
邦、白浜真一:日万レビュー、27、2、60(198
5))。さらに、アルカリ金属ほう酸塩水和物を添加す
る潤滑油も報告されている(特開昭57−205493
号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
摩擦調整剤は、摩擦係数低減効果に問題がある。一般に
は、コロイド状分散剤は、摩擦係数低減効果の持続性は
あるが、フィルターの閉塞を起こす可能性がある。
【0006】一方、油溶性化合物では、新油での摩擦係
数低減効果は非常に高いが、熱分解、酸化劣化などによ
り、その有効性は失われ、有効走行距離は、2000〜
4000kmであるとされている。
【0007】ところで、エンジン用潤滑油は、交換期間
が長い程エンジンのメンテナンスフリーにつながるた
め、摩擦係数低減効果の持続性があり、ロングドレイン
が図れるようなエンジン油が求められている。
【0008】本発明は、このような要望に応えるべくな
されたもので、摩擦係数低減効果の持続性に優れたエン
ジン用潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために検討を重ねた結果、硫黄系極圧剤とア
ルカリ金属ホウ酸塩水和物との間に摩擦係数低減効果の
持続性を高める相乗作用があることを見出し、しかもこ
れらの成分にアルカリ土類金属型清浄分散剤として特に
アルキルサリチル酸の塩を使用すれば、硫黄系極圧剤お
よびアルカリ金属ホウ酸塩水和物の劣化を抑制するた
め、上記の相乗作用がより効果的となることを見出し、
本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち、本発明は、基油に、(A)成分
として硫黄系極圧剤0.1〜5重量%、(B)成分とし
てアルカリ金属ホウ酸塩水和物1〜10重量%、および
(C)成分としてアルキルサリチル酸のアルカリ土類金
属塩0.5〜10重量%を含有させてなることを特徴と
するエンジン用潤滑油組成物を要旨とする。
【0011】本発明の潤滑油組成物をさらに詳述する
と、その1つの好ましい実施態様は、100℃における
粘度が約1〜50mm/s、好ましくは約1〜10m
/s、より好ましくは約1〜7mm/sの鉱物性
潤滑油あるいはその精製品、および100℃における粘
度が約1〜50mm/s、好ましくは約1〜10mm
/s、より好ましくは1〜7mm/sの合成潤滑油
の中から選ばれる1種以上の潤滑油を基油とし、この基
油に対し、(A)成分を0.1〜5重量%、好ましくは
0.5〜2重量%、(B)成分を1〜10重量%、好ま
しくは3〜7重量%、(C)成分を0.5〜10重量
%、好ましくは3〜7重量%の割合で混合したものであ
る。
【0012】上記(A)〜(C)成分は、いずれも配合
割合が少なすぎると、摩擦係数低減効果の持続性が薄
れ、(A)成分が5重量%より多いと、腐食摩耗を生じ
ることがあり、(B)成分が10重量%より多いと、油
の分離が生じることがあり、(C)成分が10重量%よ
り多くても、(C)成分の配合効果が飽和するため、経
済的に不利となる。
【0013】上記(A)成分の硫黄系極圧剤としては、
一般式(I)で示される炭化水素硫化物、硫化テルペ
ン、油脂と硫黄との反応生成物である硫化油脂などが用
いられる。
【0014】
【化1】一般式(I) R1−Sx−(R3−Sx)n−R2
【0015】一般式(I)中、R1、R2は一価の炭化
水素基、R3は二価の炭化水素基、xは1以上の整数
で、好ましくは1〜8であり、繰り返し単位中において
それぞれのxは同一または異なる数であり得、nは0ま
たは1以上の整数である。
【0016】一般式(I)で示される硫黄系極圧剤にお
いて、R1、R2としては、炭素数2〜20の直鎖また
は分枝の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基(例えば、
アルキル基、アルケニル基)、炭素数6〜26の芳香族
炭化水素基が挙げられ、具体的には、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル
基、ブテニル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、
ヘキシルフェニル基などが挙げられる。
【0017】R3としては、炭素数2〜20の直鎖また
は分枝の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6
〜26の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、エ
チレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基な
どが挙げられる。
【0018】一般式(I)の硫黄系極圧剤の代表的なも
のは、硫黄オレフィン、および一般式R1−Sx−R2
(xは2以上の整数)で示されるポリサルファイド化合
物である。具体的には、ジイソブチルジサルファイド、
ジオクチルポリサルファイド、ジターシャリノニルポリ
サルファイド、ジターシャリブチルポリサルファイド、
ジターシャリベンジルポリサルファイド、そしてポリイ
ソブチレンやテルペン類などのオレフィン類を硫黄など
の硫化剤で硫化した硫化オレフィン類などが挙げられ
る。
【0019】油脂と硫黄の反応生成物である硫化油脂
は、油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ
油、ナタネ油などの動植物油脂を使用したものであり、
この反応生成物は、化学構造が単一ではなく、種々の混
合物であり、化学構造そのものは明確ではない。
【0020】また、上記(B)成分のアルカリ金属ホウ
酸塩水和物は、例えば、特公昭53−9763号公報や
米国特許第3929650号明細書などに開示されてい
る方法により製造することができる。
【0021】すなわち、ホウ素/カリウムが原子比で
2.0〜4.5になるように、水酸化カリウムおよびホ
ウ酸の水溶液を、中性のアルカリ土類金属スルフォネー
トまたはコハク酸イミド系無灰型分散剤を含む油溶液に
加え、激しく撹拌して油中水型エマルジョンを作り、そ
れを脱水して得たホウ酸カリウム水和物の微粒子分散体
を用いることができる。
【0022】さらに、別の製法として、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属中性スルフォネートを、アルカリ
金属水酸化物の存在下において炭酸化して、超塩基性ス
ルフォネートを得、これにホウ酸を反応させて得られる
アルカリ金属ホウ酸塩の微粒子分散体を用いることもで
きる。この場合の炭酸化反応は、コハク酸イミドのよう
な無灰型分散剤の共存下で行うこともある。
【0023】(B)成分のアルカリ金属ホウ酸塩水和物
としては、より好ましくは、中性カルシウムスルフォネ
ートおよびコハク酸イミドなどの無灰型分散剤を出発原
料として製造されるホウ酸カリウムまたはホウ酸ナトリ
ウム分散体を挙げることができる。これらの方法で得ら
れるアルカリ金属ホウ酸塩水和物は、例えば、式K
・3B・3.2HOあるいはNaO・B
・2.0HOで表される。
【0024】上記(C)成分は、具体的には、ドデシル
サリチル酸カルシウム、ドデシルメチルサリチル酸カル
シウム、セチルサリチル酸カルシウム、セチルメチルサ
リチル酸カルシウム、オクチルサリチル酸カルシウム、
ジセチルサリチル酸カルシウム、ジオクチルサリチル酸
カルシウムなどが挙げられる。
【0025】これらのアルキルサリチル酸のアルカリ土
類金属塩は、従来公知の方法(例えば、特開昭60−1
27346号、同61−282336号公報等に記載の
方法)によって得ることができる。一般には、先ず、α
−オレフィン酸でフェノールをアルキル化し、次いでコ
ルベ−シュミット反応でカルボキシル基を導入し、この
後、複分解反応などにより得ることができる。
【0026】なお、アルキルサリチル酸のアルカリ土類
金属塩は、塩基価が小さすぎると、添加量を多くしない
と効果が得られず、大きすぎると、長時間の使用により
金属疲労損傷を起こすおそれがあるため、60〜250
mgKOH/g、好ましくは100〜220mgKOH
/g、より好ましくは150〜200mgKOH/gの
塩基価を有するものを使用するのがよい。
【0027】本発明の潤滑油組成物では、以上の(A)
〜(C)成分の他に、必要に応じて、公知の添加剤、例
えば、無灰型分散剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤、酸化防
止剤、腐食防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消
泡剤などを添加することができる。
【0028】上記の無灰型分散剤としては、アルケニル
コハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル、長鎖脂
肪酸とポリアミンとのアミド(アミノアミド型)など
が、摩耗防止剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛
(ZnDTP)などが、摩擦調整剤としては、脂肪酸、
有機モリブテン化合物などが、酸化防止剤としては、ア
ミン系、フェノール系の酸化防止剤などが、腐食防止剤
としては、ベンゾトリアゾール、アルケニルコハク酸エ
ステルなどが、粘度指数向上剤としては、ポリメタクリ
レート、オレフィンコポリマーなどが、流動点降下剤と
しては、ポリメタクリレートなどが、消泡剤としては、
シリコン化合物、エステル系消泡剤などがそれぞれ挙げ
られる。
【0029】
【実施例】
実施例1〜10、比較例1〜8 表2〜6に示す組成により、本発明および比較のエンジ
ン用潤滑油組成物を調製し、これらの潤滑油組成物の摩
擦係数低減効果の持続性について、次の要領による試験
を行い評価した。これらの結果を表2〜6に併せて示
す。
【0030】〔摩擦係数低減効果の持続性についての評
価試験〕ASTM D 2714に規定されているLF
W−1試験機を用い、表1に示す条件で試験を行い、試
験開始時(すなわち、0秒時)および試験開始所定秒後
(本例では、300秒後)の摩擦係数を測定した。な
お、この試験では、試験開始時(0秒)の摩擦係数が高
いが、試験開始の後には添加剤の効果により摩擦係数は
下がる。上記の測定値を次の計算式に当てはめて、摩擦
係数の低減率を算出した。
【0031】評価は、新油、および内燃機関用潤滑油酸
化安定度試験方(JIS K 2514)に準拠して1
65.5℃,72時間の条件で使用した後の油(「使用
油」と記す)について、上記のようにして摩擦係数低減
率を算出し、これらの算出値を比較することにより行っ
た。なお、使用油は、新油に比べ、添加剤の効果が発現
し難く、摩擦係数の低減率も小さい。
【0032】
【表1】回転数 ;1400rpm 油温 ;80℃ 荷重 ;50ポンド 試験時間;300秒
【0033】
【数1】
【0034】なお、表2〜6中の1)〜11)は、次の
通りである。 1):S量46.5重量% 2):S量29.8重量% 3):S量36.6重量% 4):KO・3B・3.2HO 5):塩基価172mgKOH/gの市販品 6):N量1.75重量%の市販品 7):Zn量9.0重量%,P量8.0重量%の市販品 8):市販のフェノール系酸化防止剤,錆止め剤(ノニ
ルフェニルエーテル),粘度指数向上剤(ポリメタクリ
レートとオレフィンコポリマーとの混合物),シリコン
系消泡剤を混合したもの 9):150ニュートラル,粘度5.6mm/s(@
100℃) 10):塩基価250mgKOH/gの市販品 11):Mo量9.0重量%の市販のMoDTP 12):Mo量4.6重量%の市販のMoDTP
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【表5】
【0039】
【表6】
【0040】表2〜6から明らかなように、本発明のエ
ンジン用潤滑油組成物(実施例1〜10)は、比較のエ
ンジン用潤滑油組成物(比較例1〜9)と比較して、新
油については、摩擦係数低減率が同等のものもあるが、
使用油については、いずれも摩擦係数低減率が大幅に大
きくなっており、摩擦係数低減効果の持続性が極めて優
れていることが判る。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエンジン
用潤滑油組成物によれば、基油に配合された特定割合の
(A)〜(C)成分、特に(A)成分と(B)成分との
相乗作用により、これら各成分単独配合の場合に比し
て、極めて優れた摩擦係数低減効果の持続性を得ること
ができる。これにより、従来のエンジン用潤滑油に比し
て、省燃費効果の高いエンジン用潤滑油組成物を提供す
ることができる。しかも、エンジン用潤滑油のロングド
レインを図ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 10:02 30:06 40:25

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基油に、(A)硫黄系極圧剤0.1〜5
    重量%、(B)アルカリ金属ホウ酸塩水和物1〜10重
    量%、および(C)アルキルサリチル酸のアルカリ土類
    金属塩0.5〜10重量%を含有してなることを特徴と
    するエンジン用潤滑油組成物。
JP33616094A 1994-12-23 1994-12-23 エンジン用潤滑油組成物 Pending JPH08176574A (ja)

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