JPH09241671A

JPH09241671A - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH09241671A
Application number: JP8084851A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Kobayashi; 勇一郎小林; Shiyuuichi Ineya; 修一稲家; Koji Taira; 幸治平; Toshiya Hagiwara; 敏也萩原
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【解決手段】１種以上のリン化合物、ベンゾトリアゾー
ル誘導体、並びに１種以上の基油として用いるエステル
を含有することを特徴とする潤滑油組成物。【効果】本発明により、特に極性が高い特定構造を有す
るエステルを基油として用いた場合にも耐摩耗性に優れ
た潤滑油組成物を提供することが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の構造を有す
るリン化合物及びベンゾトリアゾール誘導体を含有し特
定のエステルを基油とする、耐摩耗性に優れた潤滑油組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、更油期間の延長並びに省エネルギ
ー化に対する要望や機械装置の高性能化、小型化等に伴
い、潤滑油に要求される性能もより過酷なものとなって
きており、特に熱安定性並びに酸化安定性に優れた潤滑
油が強く要望されている。また、フロンによるオゾン層
の破壊や二酸化炭素、メタンガスによる地球の温暖化、
排ガス中の亜硫酸ガスやＮＯ_Xによる森林破壊、化学物
質の漏洩による土壌・湖沼の汚染等、地球環境汚染の問
題がクローズアップされており、潤滑油においてもその
対応が求められている。そして、熱安定性、酸化安定性
向上の要望に応えるために、ポリアルキレングリコール
等のエーテルや脂肪族ジエステルやヒンダードエステル
等のエステルが開発され、エンジン油、作動油、グリー
ス基油、ギヤ油、圧延油、精密機械油等に利用されてい
る。

【０００３】また、化学物質の漏洩による土壌・湖沼の
汚染の問題から、作動油、グリース、チェーンソー油、
２サイクルエンジン油等に生分解性の良い合成エステル
や動植物油脂が使用されてきている。

【０００４】しかしながら、上記のような合成エステ
ル、動植物油脂、ポリアルキレングリコール、炭酸エス
テル等の含酸素化合物は、鉱物油等の炭化水素化合物に
比べ極性が高いために金属表面への吸着性に優れる。そ
のために、油性向上剤や摩耗防止剤、極圧剤等の金属表
面への吸着を阻害し、これらの添加剤の効果を低減させ
てしまうという問題が発生している。

【０００５】これらの問題を解決するために、特開平５
−１７７９４号公報には、エステル系化合物を主成分と
する基油に特定のリン系化合物及びアミン化合物を配合
する方法が開示されているが、まだ潤滑性向上効果が充
分とは言えない。また、特開平７−１２６６８０号公報
には、トリアリールホスフェート、並びにベンゾトリア
ゾール及び／又はその誘導体を配合した耐摩耗性潤滑油
組成物が開示されている。この潤滑油組成物は、潤滑油
の基油として鉱油系、合成系を問わず使用できるとされ
ているが、合成系潤滑油基油については実施例の中では
触れられておらず、具体的にサポートする記載はない。
鉱油系潤滑油基油は一般に極性が低く、リン化合物やベ
ンゾトリアゾール及び／又はその誘導体との親和性が低
いことにより、それらが金属表面に吸着しやすいので、
リン化合物とベンゾトリアゾール及び／又はその誘導体
による耐摩耗性、熱安定性等が発現されやすい。しかし
ながら、エステルのような極性の高い合成系潤滑油基油
の場合は、鉱油系潤滑油の上述の理由とは逆の理由によ
りそれらの添加物が金属表面に吸着しにくく本来的に耐
摩耗性が発現されにくいとされていた。つまり、本願の
目的である極性が高い基油において耐摩耗性が発現され
る具体的な組成物については述べられていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、特に極性が高い基油である合成エステルや動植
物油脂又はその誘導体を用いた場合にも耐摩耗性に優
れ、添加剤による金属の腐蝕のない潤滑油組成物を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を
有する合成エステルや動植物油脂、又はその誘導体に、
特定の構造を有するリン化合物、及び特定の構造を有す
るベンゾトリアゾール誘導体を添加するという特定の組
み合わせによって、意外にも耐摩耗性が飛躍的に向上し
た潤滑油組成物が得られることを見出し、本発明を完成
するに到った。特に、前記の特開平７−１２６６８０号
公報で示されるように、鉱油系潤滑油においてはベンゾ
トリアゾールであってもベンゾトリアゾール誘導体であ
っても同様に使用できるものの、エステルのように極性
の高い基油にあっては、本発明で用いるような特定のベ
ンゾトリアゾール誘導体を用いた場合にのみ飛躍的に耐
摩耗性が向上するという顕著な効果を見出した。

【０００８】即ち、本発明の要旨は、（１）（イ）一般式（１）、（２）又は（３）

【０００９】

【化４】

【００１０】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹は同一
であっても又は異なっていても良く、炭素数６〜１８の
アリール基、炭素数１〜１８の直鎖アルキル基、炭素数
３〜１８の分岐鎖アルキル基、炭素数２〜１８の直鎖ア
ルケニル基、又は炭素数３〜１８の分岐鎖アルケニル基
を表す。ただし、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも１つは炭
素数６〜１８のアリール基であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵のうち少
なくとも１つは炭素数６〜１８のアリール基であり、そ
してＲ⁷〜Ｒ⁹のうち少なくとも１つは炭素数６〜１８
のアリール基である。Ｒ⁶は水素原子、炭素数１〜１８
の直鎖アルキル基、炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル
基、炭素数２〜１８の直鎖アルケニル基、又は炭素数３
〜１８の分岐鎖アルケニル基を表す。）で表される化合
物からなる群より選ばれる１種以上のリン化合物、
（ロ）一般式（４）

【００１１】

【化５】

【００１２】（式中、Ｒ¹⁰は窒素原子及び／又は酸素原
子を含有する炭素数０〜２０の基を表し、Ｘは水素原子
又はメチル基を表す。）で表されるベンゾトリアゾール
誘導体、並びに、（ハ）（ａ）炭素数２〜１０の２〜６
価の飽和脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキ
シド付加物と、炭素数５〜２４の直鎖又は分岐鎖の脂肪
族モノカルボン酸又はその誘導体とから得られるエステ
ル、（ｂ）動植物油脂、及び（ｃ）動植物油脂の誘導
体、からなる群より選ばれる１種以上の基油として用い
るエステル、を含有することを特徴とする潤滑油組成
物、（２）一般式（４）で表されるベンゾトリアゾール
誘導体において、Ｒ¹⁰がヒドロキシル基又はアミノ基を
表すか、あるいはヒドロキシル基及び／又はアミノ基を
含有する基である前記（１）記載の潤滑油組成物、（３）一般式（４）で表されるベンゾトリアゾール
誘導体において、Ｒ¹⁰が

【００１３】

【化６】

【００１４】である前記（１）又は（２）記載の潤滑油
組成物、（４）一般式（１）〜（３）で表されるリン化合物
において、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも１つ、Ｒ⁴、Ｒ
⁵のうち少なくとも１つ、及びＲ⁷〜Ｒ⁹のうち少なく
とも１つがフェニル基、クレジル基、キシレニル基のい
ずれかである前記（１）〜（３）いずれか記載の潤滑油
組成物、（５）リン化合物が、トリクレジルフォスフェー
ト、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォス
ファイト、及びトリフェニルフォスファイトからなる群
より選ばれる１種以上の化合物である前記（１）〜
（４）いずれか記載の潤滑油組成物、（６）エステル１００重量部に対し、リン化合物を
０．０３〜５．０重量部、及びベンゾトリアゾール誘導
体を０．００１〜５．０重量部配合させてなる前記
（１）〜（５）いずれか記載の潤滑油組成物、（７）リン化合物とベンゾトリアゾール誘導体との
比率が、リン化合物１モルに対してベンゾトリアゾール
誘導体が０．００１〜２．０モルである前記（１）〜
（６）いずれか記載の潤滑油組成物、に関するものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１６】１．リン化合物について本発明に用いられるリン化合物としては、一般式（１）
〜（３）のいずれかで表される化合物である。

【００１７】

【化７】

【００１８】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹は同一
であっても又は異なっていても良く、炭素数６〜１８の
アリール基、炭素数１〜１８の直鎖アルキル基、炭素数
３〜１８の分岐鎖アルキル基、炭素数２〜１８の直鎖ア
ルケニル基、又は炭素数３〜１８の分岐鎖アルケニル基
を表す。ただし、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも１つは炭
素数６〜１８のアリール基であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵のうち少
なくとも１つは炭素数６〜１８のアリール基であり、そ
してＲ⁷〜Ｒ⁹のうち少なくとも１つは炭素数６〜１８
のアリール基である。Ｒ⁶は水素原子、炭素数１〜１８
の直鎖アルキル基、炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル
基、炭素数２〜１８の直鎖アルケニル基、又は炭素数３
〜１８の分岐鎖アルケニル基を表す。）

【００１９】（ｉ）Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹についてＲ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹の炭素数は、大きくなると極
性が小さくなり、摩耗防止効果が劣る観点から１８以下
である。好ましくは１２以下である。

【００２０】炭素数６〜１８のアリール基としては、フ
ェニル基、クレジル基、キシレニル基、４−エチルフェ
ニル基、４−ｔ−ブチルフェニル基、ナフチル基、２−
メチルナフチル基、４−ｔ−オクチルフェニル基、２，
４−ジ−ｔ−ブチルフェニル基、２，６−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−メチルフェニル基、２，４，６−トリ−ｔ−ブ
チルフェニル基、４−ノニルフェニル基等が挙げられ
る。

【００２１】炭素数１〜１８の直鎖アルキル基として
は、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、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシ
ル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられ
る。

【００２２】炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル基として
は、イソプロピル基、１−メチルプロピル基、２−メチ
ルプロピル基、ｔ−ブチル基、２−メチルブチル基、３
−メチルブチル基、２，２−ジメチルプロピル基、シク
ロペンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチ
ル基、２，３−ジメチルブチル基、シクロヘキシル基、
２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２−エ
チルペンチル基、２−メチルヘプチル基、２−エチルヘ
キシル基、３，５ージメチルヘキシル基、３，５，５−
トリメチルヘキシル基、２，４，６−トリメチルヘプチ
ル基、２，４，６，８−テトラメチルノニル基、２−
（３’−メチルブチル）−７−メチルオクチル基、２−
ペンチルノニル基、２−ヘキシルデシル基、２−ヘプチ
ルウンデシル基等が挙げられる。

【００２３】炭素数２〜１８の直鎖アルケニル基として
は、プロペニル基、２−デセニル基、９−デセニル基、
９−ウンデセニル基、１０−ウンデセニル基、２−ドデ
セニル基、３−ドデセニル基、２−トリデセニル基、４
−テトラデセニル基、９−テトラデセニル基、９−ペン
タデセニル基、９−ヘキサデセニル基、９−ヘプタデセ
ニル基、９−オクタデセニル基等が挙げられる。

【００２４】炭素数３〜１８の分岐鎖アルケニル基とし
ては、イソプロペニル基、３−メチル−２−ノネニル
基、２，４−ジメチル−２−デセニル基、２−メチル−
９−ヘプタデセニル基等が挙げられる。

【００２５】Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹で示される基
は、ベンゾトリアゾール誘導体との相互作用の観点か
ら、芳香環を含むものが良く、アリール基が好ましい。
従って、一般式（１）におけるＲ¹〜Ｒ³のうち少なく
とも１つ、一般式（２）におけるＲ⁴、Ｒ⁵のうち少な
くとも１つ、そして一般式（３）におけるＲ⁷〜Ｒ⁹の
うち少なくとも１つはアリール基であることが好まし
い。Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹がすべてアリール基であ
ることがより好ましい。アリール基の中でも、フェニル
基、クレジル基、キシレニル基がより好ましく、フェニ
ル基、クレジル基が特に好ましい。

【００２６】（ii）Ｒ⁶についてＲ⁶で示される基のうち、直鎖又は分岐鎖アルキル基、
直鎖又は分岐鎖アルケニル基の炭素数は、大きくなると
極性が小さくなり、摩耗防止効果が劣る観点から１８以
下である。好ましくは１２以下である。かかるアルキル
基、アルケニル基としては、具体的にはＲ¹〜Ｒ⁵及び
Ｒ⁷〜Ｒ⁹に示したものが挙げられる。

【００２７】本発明に用いられるリン化合物の製造方法
は周知であり、また、多くのリン化合物が市販されてお
り、本発明ではこれらを使用することができる。

【００２８】従って、本発明において好適に用いられる
リン化合物の具体例としては、トリフェニルフォスファ
イト、トリクレジルフォスファイト、トリス（ノニルフ
ェニル）フォスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブ
チルフェニル）フォスファイト、トリフェニルフォスフ
ェート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェ
ニルフォスフェート、ジフェニルハイドロジェンフォス
ファイト、２−エチルヘキシルジフェニルフォスフェー
ト、２−エチルヘキシルフォスフォン酸ジフェニル等が
挙げられる。これらのうち、トリクレジルフォスファイ
ト、トリフェニルフォスファイト、トリクレジルフォス
フェート、トリフェニルフォスフェートが特に好まし
い。なお、本発明においては、上記リン化合物は単独で
用いてもよく、２種以上のリン化合物を用いてもよい。

【００２９】２．ベンゾトリアゾール誘導体について本発明に用いられるベンゾトリアゾール誘導体として
は、一般式（４）で表されるものである。

【００３０】

【化８】

【００３１】（式中、Ｒ¹⁰は窒素原子及び／又は酸素原
子を含有する炭素数０〜２０の基を表し、Ｘは水素原子
又はメチル基を表す。）

【００３２】Ｒ¹⁰で示される基は、金属表面に対する吸
着力を良くする観点から、窒素原子及び／又は酸素原子
を含有する基であり、炭素数は、大きくなると極性が小
さくなり、吸着力が弱くなるため２０以下である。好ま
しくは１８以下である。炭素数が０である場合、Ｒ¹⁰は
ヒドロキシル基又はアミノ基を表す。また、Ｒ¹⁰はヒド
ロキシル基及び／又はアミノ基を含有する基であっても
良い。かかるＲ¹⁰の具体例としては、例えば以下の化学
式

【００３３】

【化９】

【００３４】で表される基が挙げられる。本発明に用い
られるベンゾトリアゾール誘導体は、ベンゾトリアゾー
ルに比べて窒素原子及び／又は酸素原子をより多く有す
るために、金属表面に対する吸着性に優れており、リン
化合物を金属表面に吸着させることに優れている。ま
た、ベンゾトリアゾールに比べて融点が低いため、基油
への溶解性に優れている。

【００３５】従って、本発明において好適に用いられる
ベンゾトリアゾール誘導体の具体例としては、一般式
（４）を満たすものであれば特に限定されるものではな
いが、１−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミ
ノメチル〕ベンゾトリアゾール、１−〔Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アミノメチル〕ベンゾトリア
ゾール、１−（２’，３’−ジヒドロキシプロピル）ベ
ンゾトリアゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾー
ル、１−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、１−
（１’，２’−ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾー
ル、１−ジオクチルアミノメチル−４−メチルベンゾト
リアゾール、１−ジオクチルアミノメチル−５−メチル
ベンゾトリアゾール等が好適なものとして挙げられ、特
に好ましくは、１−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシ
ル）アミノメチル〕ベンゾトリアゾール、１−ヒドロキ
シベンゾトリアゾール、１−ジオクチルアミノメチル−
４−メチルベンゾトリアゾール、及び１−ジオクチルア
ミノメチル−５−メチルベンゾトリアゾールである。な
お、本発明においては、上記ベンゾトリアゾール誘導体
は単独で用いてもよく、２種以上のベンゾトリアゾール
誘導体を用いてもよい。

【００３６】本発明に用いられるベンゾトリアゾール誘
導体の製造方法は周知であり、また、多くのベンゾトリ
アゾール誘導体が市販されており、本発明ではこれらを
使用することができる。

【００３７】３．エステルについて本発明において、基油として用いられるエステルは、炭
素数２〜１０の２〜６価の飽和脂肪族多価アルコール又
はその誘導体（成分−１）と、炭素数５〜２４の直鎖又
は分岐鎖の脂肪族モノカルボン酸又はその誘導体（成分
−２）とから得られるエステル（エステル−１）、及び
／又は動植物油脂又はその誘導体（エステル−２）であ
る。

【００３８】１）エステル−１について成分−１について成分−１のアルコールの価数は２〜６価であり、好まし
くは２〜４価である。適切な粘度を有する観点から価数
は２以上が好ましく、必要以上の粘度を避ける観点から
６以下が好ましい。また、その炭素数は２〜１０であ
り、好ましくは３〜６である。適切な粘度を有する観点
から炭素数は２以上が好ましく、必要以上の粘度を避け
る観点から１０以下が好ましい。また耐熱性の面から不
飽和の結合を含まない方が好ましい。また、成分−１の
アルコールの誘導体としては、上記アルコールにアルキ
レンオキシドを付加したものが挙げられ、付加の程度は
アルコール分子中の水酸基１個あたりアルキレンオキシ
ド１〜１０分子が好ましい。また、２〜６価のアルコー
ルの水酸基のうち少なくとも１個の水酸基にアルキレン
オキシドが付加していれば良い。必要以上の粘度を避け
る観点及び耐熱性の観点から付加の程度はアルコール分
子中の水酸基１個あたりアルキレンオキシド１０分子以
下が好ましい。

【００３９】成分−１のアルコール又はその誘導体の具
体例としては、ネオペンチルグリコール、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、ジトリメチロールプロパン及びジペンタエリスリ
トール等のヒンダードアルコール、並びに、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ソル
ビトール、及びマンニトール等の多価アルコール、及び
これらのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。アル
キレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられ、単独で使
用しても２種以上で使用しても良い。これらの中で、耐
熱性の面からヒンダードアルコールが特に優れている。

【００４０】成分−２について成分−２のカルボン酸の炭素数は５〜２４であり、好ま
しくは８〜２２である。金属に対する腐食性を抑える観
点から炭素数は５以上が好ましく、粘度の面から２４以
下が好ましい。耐加水分解性や低温流動性の観点から
は、直鎖脂肪酸よりも分岐鎖脂肪酸の方が好ましい。反
面、粘度指数の観点からは、分岐鎖脂肪酸より直鎖脂肪
酸の方が好ましい。また、耐熱性の面からは、不飽和結
合を含まない方がより好ましい。

【００４１】成分−２のカルボン酸の具体例としては、
カプリン酸、バレリン酸、イソバレリン酸、２−メチル
酪酸、カプロン酸、エナント酸、２−エチルペンタン
酸、２−メチルヘキサン酸、カプリル酸、２−エチルヘ
キサン酸、ペラルゴン酸、３，５，５−トリメチルヘキ
サン酸、イソデカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステア
リン酸、オレイン酸、エルカ酸、エルシン酸等が挙げら
れる。また、成分−２のカルボン酸誘導体の具体例とし
ては、これらのカルボン酸の炭素数１〜４の低級アルコ
ールのエステル、例えばメチルエステル、エチルエステ
ル、及び酸無水物等が挙げられる。

【００４２】かかるエステル−１の具体例としては、ネ
オペンチルグリコールの２−エチルヘキサン酸エステ
ル、トリメチロールプロパンの３，５，５−トリメチル
ヘキサン酸エステル、トリメチロールプロパンのカプリ
ル酸／カプリン酸／ラウリン酸混合脂肪酸エステル、ト
リメチロールプロパンの２−エチルヘキサン酸エステ
ル、トリメチロールプロパンのオレイン酸エステル、ペ
ンタエリスリトールのエナント酸／カプリル酸／ｉｓｏ
−Ｃ₈酸混合脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの
２−エチルヘキサン酸／カプリル酸／カプリン酸混合脂
肪酸エステル、ペンタエリスリトールの２−エチルヘキ
サン酸／３，５，５−トリメチルヘキサン酸混合脂肪酸
エステル、ペンタエリスリトールのオレイン酸エステ
ル、グリセリンの２−エチルヘキサン酸エステル等が挙
げられる。

【００４３】本発明に用いられるエステル−１は、成分
−１のアルコール又はその誘導体の１種以上と、成分−
２のカルボン酸又はその誘導体の１種以上とから、通常
行われる公知のエステル化反応やエステル交換反応によ
り得ることができる。

【００４４】２）エステル−２について動植物油脂の具体例としては、大豆油、菜種油、サフラ
ワー油、ヒマシ油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、牛
脂等が挙げられる。動植物油脂の誘導体としては、上記
動植物油脂に多価アルコールを加え、アルキレンオキシ
ドを所定量付加したもの等が挙げられる。本発明に用い
られるエステル−２の動植物油脂の誘導体としては、油
脂、多価アルコール及びアルキレンオキシドを所定量混
合した状態でアルキレンオキシドの付加反応とエステル
交換反応を行うことによって得られる誘導体が挙げられ
る。多価アルコールとしては、エチレングリコールやエ
ステル−１の成分−１で挙げたものが挙げられる。アル
キレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。多価ア
ルコールやアルキレンオキシドは、それぞれ単独で使用
しても２種以上で使用してもよい。

【００４５】油脂誘導体の製造は、例えば油脂と多価ア
ルコールの混合物に、アルカリ性物質（水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキサイド等）、脂
肪酸石鹸等の触媒を所定量加え、これに５０〜２００
℃、１〜５Kg/cm² の温度、圧力条件でアルキレンオキ
シドを反応させること等によって行われる。なお、アル
カリ性触媒を用いた場合は、反応終了後に適当な酸によ
る中和処理あるいは吸着剤による吸着処理等を適宜行っ
てもよい。

【００４６】このようにして得られた生成物（油脂誘導
体）は、単一な組成ではなく、一般式（５）〜一般式
（７）で示される多様な組成を含む混合物となる。なぜ
なら、多価アルコール及び中間生成物などの化合物への
アルキレンオキシドの付加反応の進行に伴い、これらの
中間生成物と油脂のグリセリンエステルとの間でエステ
ル交換反応を起こすからである。

【００４７】一般式（５）は多価アルコールのアルキレ
ンオキシド付加およびそれと油脂とのエステル交換によ
り得られる化合物の構造を示す。なお、多価アルコール
がグリセリンの場合、一般式（５）と（７）は同一内容
となる。

【００４８】

【化１０】

【００４９】（式中、Ｒ¹¹は多価アルコールから水酸基
を除いた炭化水素基、ＡＯはアルキレンオキシド、ｎは
多価アルコールの水酸基数を表す。ａ１、ａ２、・・・
ａｎはそれぞれ独立に０又は正の整数であり、ａ１＋ａ
２＋・・ａｎは１〜１５０である。Ｘ１、Ｘ２、・・Ｘ
ｎは水素原子またはＲ’ＣＯ−基（Ｒ’は油脂由来のア
ルキル基）、かつ、Ｘ１、Ｘ２、・・Ｘｎのうち少なく
とも１つがＲ’ＣＯ−基である。）

【００５０】一般式（６）は、中間生成物の一つである
アルキレンオキシドの自己重合体と油脂とのエステル交
換体の構造を示す。Ｚ−Ｏ−（ＡＯ)c−Ｚ（６）（式中、ＡＯはアルキレンオキシドを表し、ｃ＞１、Ｚ
は水素原子またはＲ’ＣＯ−基（Ｒ’は油脂由来のアル
キル基）で少なくとも１つはＲ’ＣＯ−基である。）一般式（７）は、油脂と多価アルコールのアルキレンオ
キシド付加物とのエステル交換反応により得られるグリ
セリン誘導体の遊離の水酸基へのアルキレンオキシドの
付加反応、及びグリセリン誘導体のアルキレンオキシド
付加物と反応混合液中に存在する他の化合物とのエステ
ル交換反応などにより得られる化合物の構造を示したも
のである。

【００５１】

【化１１】

【００５２】（式中、ＡＯはアルキレンオキシド、ａ
１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に０または正の整数、か
つ、ａ１＋ａ２＋ａ３が１〜１５０である。Ｘ₁、
Ｘ₂、Ｘ₃はそれぞれ独立に水素原子またはＲ’ＣＯ−
基（Ｒ’は油脂由来のアルキル基）、かつＸ₁、Ｘ₂、
Ｘ₃のうち少なくとも１つはＲ’ＣＯ−基である。）

【００５３】反応に用いる多価アルコールは、油脂中の
グリセリン部１モルに対して０．０１〜２０モルが好ま
しく、０．１〜１０モルがより好ましい。なぜなら、多
価アルコールが０．０１モル未満のときはアルキレンオ
キシド付加物がほとんど生成しないためエステル交換反
応が十分に起こらない場合がある。２０モル以上用いる
と一般式（５）のモノエステル体の割合が増加して、遊
離の水酸基が多く存在するため、他の油溶性添加剤およ
び潤滑油基油を併用する際の相溶性に問題が生じる場合
がある。

【００５４】本発明において用いられる、上記のように
して得られるエステルの酸価は特に限定されないが、金
属材料の腐食、耐摩耗性の低下、熱安定性の低下、及び
電気絶縁性の低下を抑制する観点から１ｍｇＫＯＨ／ｇ
以下が好ましく、０．２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ま
しく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましく、
０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が特に好ましい。

【００５５】本発明に用いられるエステルの水酸基価は
特に限定されないが、０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇが好
ましく、０．１〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、
０．１〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。耐摩耗性
の観点から０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、吸湿
性の観点から５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。

【００５６】４．潤滑油組成物について本発明の潤滑油組成物は、前記のようなリン化合物、ベ
ンゾトリアゾール誘導体、及び潤滑油基油としてのエス
テルを含有してなるものである。

【００５７】本発明の潤滑油組成物において、エステ
ル、リン化合物及びベンゾトリアゾール誘導体の量的な
関係は、少なくとも本発明の潤滑油組成物が金属表面に
接触している間に摩耗を抑制するのに十分な量であれば
特に限定されるものではないが、好ましくはエステル１
００重量部に対し、リン化合物が０．０３〜５．０重量
部、及びベンゾトリアゾール誘導体が０．００１〜５．
０重量部である。リン化合物の配合量は、より好ましく
は０．０５〜３．０重量部であり、特に好ましくは０．
１〜２．０重量部、さらに好ましくは０．３〜１．０重
量部である。所望の摩耗抑制効果を得る観点から、当該
配合量は０．０３重量部以上が好ましく、エステルの熱
安定性の観点から５．０重量部以下が好ましい。また、
５．０重量部を超える量を配合しても摩耗抑制効果は頭
打ちとなり経済的に不利となる。

【００５８】ベンゾトリアゾール誘導体の配合量は、よ
り好ましくは０．００３〜１．５重量部であり、特に好
ましくは０．００５〜０．５重量部であり、さらに好ま
しくは０．００５〜０．０５重量部である。所望の摩耗
抑制効果を得る観点から、当該配合量は０．００１重量
部以上が好ましく、エステルの熱安定性の観点から５．
０重量部以下が好ましい。

【００５９】また、リン化合物とベンゾトリアゾール誘
導体の配合比率は特に限定されないが、リン化合物１モ
ルに対しベンゾトリアゾール誘導体が０．００１〜２．
０モルである。リン化合物とベンゾトリアゾール誘導体
の配合比率は、より好ましくはリン化合物１モルに対し
ベンゾトリアゾール誘導体が０．００５〜１．０モルで
あり、特に好ましくは０．０１〜０．５モルであり、さ
らに好ましくは０．０１〜０．２モルである。相乗効果
による潤滑性向上効果を発揮させる観点から、リン化合
物とベンゾトリアゾール誘導体の比率は０．００１以上
が好ましく、ベンゾトリアゾール誘導体の比率が高くな
ることによる潤滑性の悪化を抑える観点から、２．０以
下が好ましい。

【００６０】更に、本発明の潤滑油組成物においては、
その性能を向上させる目的で、公知の各種添加剤を使用
できる。これらの添加剤としては塩基性カルシウムスル
フォネート、塩基性カルシウムフェネート、塩基性カル
シウムサリシレート等の金属系清浄剤、アルケニルコハ
ク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアルケニルアミン等
の清浄分散剤、ポリメタクリレート、オレフィン共重合
物等の粘度指数向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、錆
止め剤、消泡剤等が挙げられる。具体例は桜井俊夫著
「石油製品添加剤（幸書房）」に例示されている。これ
らの各種添加剤は単独で添加しても、数種類併用添加し
てもかまわない。これらの添加量は任意であるが、通
常、潤滑油組成物１００重量部に対して３０重量部以
下、好ましくは１５重量部以下である。

【００６１】本発明の潤滑油組成物は、耐摩耗性に優れ
ていることから、特に、油圧作動油、グリース油、チェ
ーンソー油、２−サイクルエンジン油用途に適している
が、その他に４−サイクルエンジン油、ギヤ油等にも使
用可能である。これらの中でも本発明の潤滑油基油は、
環境への影響がより深刻である建設機械等に使用され、
且つ高い熱酸化安定性が要求される油圧作動油およびグ
リース油用途に特に好適に用いられる。

【００６２】特定のエステルを基油として、リン化合物
及びベンゾトリアゾール誘導体を組み合わせた本発明の
潤滑油組成物は、優れた耐摩耗性を有する。この理由は
以下のように推定される。リン化合物は潤滑性及び耐摩
耗性を付与するために基油に添加される。基油が鉱物油
の場合、添加による効果を充分に示すが、エステルのよ
うに極性が高い場合、金属表面に吸着し難くなるため、
その効果が充分発揮されない。金属表面に対する吸着に
関与する因子として、吸着する分子の極性と基油に対す
る溶解性とが考えられる。即ち、吸着する分子の極性が
高いほど吸着しやすく、基油に対する溶解性が高いほど
基油の中で安定に存在し、金属表面に吸着し難くなると
考えられる。本発明に使用されるベンゾトリアゾール誘
導体は、ベンゾトリアゾール骨格に窒素原子や酸素原子
を含有する基を導入することでベンゾトリアゾールより
も金属表面に対する吸着力が強い。また本発明に使用さ
れる、特定の構造を有するエステルは、リン化合物やベ
ンゾトリアゾール誘導体に対して良好な溶解力を有す
る。

【００６３】一方、リン化合物とベンゾトリアゾール誘
導体との相互作用は、リン化合物のアリール基とベンゾ
トリアゾール誘導体の芳香環を介し、互いの分子が近づ
くものと考えられる。本発明の潤滑油組成物は、ベンゾ
トリアゾール誘導体の窒素原子や酸素原子を含有する基
が極性が高いことにより金属表面に吸着し、リン化合物
は、ベンゾトリアゾール誘導体との相互作用により、金
属表面に近づくことが可能となり、このように優れた耐
摩耗性を有するものと考えられる。これらのことから、
鉱物油の場合にはベンゾトリアゾールであってもベンゾ
トリアゾール誘導体であっても耐摩耗性に差はないもの
と考えられるが、本発明のように極性の高いエステルを
用いる場合には、ベンゾトリアゾール誘導体に導入され
た窒素原子や酸素原子を含有する基が重要な役割を果た
しているものと推定される。

【００６４】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をより
詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定
されるものではない。実施例等に用いるリン化合物、ベ
ンゾトリアゾール誘導体、及び基油を下記に示す。リン化合物ｉ：トリクレジルフォスフェートリン化合物 ii：トリフェニルフォスフェートリン化合物 iii：トリクレジルフォスファイトリン化合物 iv：トリフェニルフォスファイトリン化合物ｖ：クレジルジフェニルフォスフェートリン化合物 vi：ジフェニルハイドロジェンフォスフ
ァイトリン化合物 vii：２−エチルヘキシルジフェニルフォ
スフェートリン化合物 viii：２−エチルヘキシルフォスフォン酸
ジフェニル

【００６５】ベンゾトリアゾール誘導体ａ：１−〔Ｎ，
Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル〕ベンゾ
トリアゾールベンゾトリアゾール誘導体ｂ：１−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）アミノメチル〕ベンゾトリアゾー
ルベンゾトリアゾール誘導体ｃ：１−（２’，３’−ジヒ
ドロキシプロピル）ベンゾトリアゾールベンゾトリアゾール誘導体ｄ：１−ヒドロキシベンゾト
リアゾールベンゾトリアゾール誘導体ｅ：１−ジオクチルアミノメ
チル−４−メチルベンゾトリアゾール及び１−ジオクチ
ルアミノメチル−５−メチルベンゾトリアゾールとの等
量（ｖ／ｖ）混合物

【００６６】基油Ａ：トリメチロールプロパン（１．０
モル）とカプリル酸（２．０２モル）、カプリン酸
（０．８２モル）及びラウリン酸（０．１６モル）のエ
ステル４０℃における粘度（以下、Vis ４０と略記する）２
０．０ｍｍ²／ｓ１００℃における粘度（以下、Vis １００と略記する）
４．５ｍｍ²／ｓ酸価０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価２．６ｍｇＫＯＨ／ｇ基油Ｂ：ペンタエリスリトール（１．０モル）とエナン
ト酸（０．９９モル）、セカノイックＣ８酸（エクソン
社製の分岐Ｃ₈混合酸）（１．６４モル）及びカプリル
酸（１．３７モル）のエステル Vis ４０：３１．０ｍｍ²／ｓ Vis １００：５．７ｍｍ²／ｓ酸価０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価１．８ｍｇＫＯＨ／ｇ基油Ｃ：ペンタエリスリトール（１．０モル）と２−エ
チルヘキサン酸（１．４７モル）、カプリル酸（１．４
７モル）及びカプリン酸（１．０６モル）のエステル Vis ４０：３３．２ｍｍ²／ｓ Vis １００：６．０ｍｍ²／ｓ酸価０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価２．５ｍｇＫＯＨ／ｇ

【００６７】基油Ｄ：菜種油（日華油脂（株）製） Vis ４０：３５．０ｍｍ²／ｓ Vis １００：８．１ｍｍ²／ｓ酸価０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価２．６ｍｇＫＯＨ／ｇ基油Ｅ：菜種油（１．０モル）をグリセリン（０．３モ
ル）及びエチレンオキシド（１６モル）でエステル交換
反応及び付加反応により変性した油脂誘導体 Vis ４０：７７．６ｍｍ²／ｓ Vis １００：１４．３ｍｍ²／ｓ酸価０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価３８ｍｇＫＯＨ／ｇ基油Ｆ：ヤシ油（１．０モル）をグリセリン（０．３モ
ル）及びプロピレンオキシド（１６モル）でエステル交
換反応及び付加反応により変性した油脂誘導体 Vis ４０：５５．０ｍｍ²／ｓ Vis １００：１０．２ｍｍ²／ｓ酸価０．７ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価４６ｍｇＫＯＨ／ｇ

【００６８】基油Ｇ：ヤシ油（１．０モル）をエチレン
グリコール（０．４５モル）、エチレンオキシド（３．
１モル）及びプロピレンオキシド（１２．４モル）でエ
ステル交換反応及び付加反応により変性した油脂誘導体 Vis ４０：４６．５ｍｍ²／ｓ Vis １００：９．２ｍｍ²／ｓ酸価０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ水酸基価４４ｍｇＫＯＨ／ｇ基油Ｈ：鉱物油（スーパーオイルＡ、日本石油（株）製） Vis ４０：３０．５ｍｍ²／ｓ Vis １００：５．３ｍｍ²／ｓなお、上記基油の粘度はJIS K-2283に基づいて測定し
た。また、酸価及び水酸基価はJIS K-2501に基づいて測
定した。

【００６９】実施例１及び比較例１潤滑油組成物の耐摩耗性を調べるために、ASTM D 4172
に準じたシェル式四球試験を行った。ここで、鋼球の摩
耗痕径は、３０ｋｇの荷重をかけ、１２００ｒｐｍで３
０分間試験を行った後に測定した。結果は試験用鋼球の
摩耗痕の直径を計測し、平均摩耗痕径として求めた。結
果を表１及び表２に示す。

【００７０】実施例２及び比較例２潤滑油組成物の耐摩耗性を調べるために、ASTM D 2882
に準じたベーンポンプ試験を行った。即ち、潤滑油組成
物５０Ｌをタンクに入れ、ビッカース１０４Ｃのポンプ
を用い、１２００ｒｐｍ、圧力１４０ｋｇｆ／ｃｍ²、
吐出量２５Ｌ／分、油温６０℃で１００時間試験を行っ
た後、ベーンとリングの摩耗量を測定した。結果を表３
に示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【表２】

【００７３】

【表３】

【００７４】表１〜表３に示す結果から、本発明におけ
るリン化合物とベンゾトリアゾール誘導体を極性の高い
基油に添加することは、耐摩耗性に大変効果があること
が分かる。即ち、比較例１の番号１〜３及び比較例２の
番号２、３に対し、リン化合物のみを添加した比較例１
の番号４〜７及び比較例２の番号４、５、７は耐摩耗性
の改善が不充分であり、また、ベンゾトリアゾール誘導
体のみを添加した比較例１の番号８においても、その効
果は不充分である。比較例１の番号９〜１１及び比較例
２の番号９、１０でリン化合物とベンゾトリアゾールを
併用したが、効果が無かった。また、鉱物油を基油とし
た比較例１の番号１２、１３及び比較例２の番号１２、
１６の結果からリン化合物は極性の低い鉱物油では単独
でも効果を示しているがエステルのように極性の高い基
油では効果を示さないことが分かる。

【００７５】比較例１及び比較例２の番号１４及び１５
から分かるように、極性の低い鉱物油中ではリン化合物
とベンゾトリアゾールの組み合わせと、リン化合物とベ
ンゾトリアゾール誘導体の組み合わせは同程度の効果を
示したが、実施例１の番号４、５、１１、１４及び１６
と比較例１の番号９〜１１から分かるように、極性の高
い基油中ではリン化合物とベンゾトリアゾールの組み合
わせは効果がほとんど無く、リン化合物とベンゾトリア
ゾール誘導体の組み合わせの効果と比較して顕著に差が
あることが分かる。比較例２の番号１７に一般に使用さ
れている耐摩耗剤としてＺｎＤＴＰ（ジ−２−エチルヘ
キシルジチオリン酸亜鉛）の結果を示した。本発明のリ
ン化合物及びベンゾトリアゾール誘導体の組み合わせ
は、ＺｎＤＴＰを用いた例よりもさらに優れた耐摩耗性
を示す。本発明において極性の高いエステルに対してベ
ンゾトリアゾールを用いた場合、比較例２の番号９、１
０に示すように耐摩耗性は極めて弱いが、実施例２の番
号５、１１に示すようにベンゾトリアゾール誘導体での
効果は顕著に高いものである。以上のことから、リン化
合物とベンゾトリアゾール誘導体とを併用した本発明
は、極性の高い基油で使用した場合、耐摩耗性に驚くほ
どの効果を示すことが分かる。この知見は、特開平７−
１２６６８０号公報の記載からは予測されない意外な発
見である。

【００７６】

【発明の効果】本発明により、特に極性が高い特定構造
を有するエステルを基油として用いた場合にも耐摩耗性
に優れた潤滑油組成物を提供することが可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ１０Ｍ 133:44 105:38 101:04）Ｃ１０Ｎ 30:06 40:08 40:26 40:32 50:10 (72)発明者萩原敏也和歌山市湊1334番地花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）一般式（１）、（２）又は（３）【化１】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵及びＲ⁷〜Ｒ⁹は同一であっても又
は異なっていても良く、炭素数６〜１８のアリール基、
炭素数１〜１８の直鎖アルキル基、炭素数３〜１８の分
岐鎖アルキル基、炭素数２〜１８の直鎖アルケニル基、
又は炭素数３〜１８の分岐鎖アルケニル基を表す。ただ
し、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも１つは炭素数６〜１８
のアリール基であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵のうち少なくとも１つ
は炭素数６〜１８のアリール基であり、そしてＲ⁷〜Ｒ
⁹のうち少なくとも１つは炭素数６〜１８のアリール基
である。Ｒ⁶は水素原子、炭素数１〜１８の直鎖アルキ
ル基、炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル基、炭素数２〜
１８の直鎖アルケニル基、又は炭素数３〜１８の分岐鎖
アルケニル基を表す。）で表される化合物からなる群よ
り選ばれる１種以上のリン化合物、（ロ）一般式（４）【化２】（式中、Ｒ¹⁰は窒素原子及び／又は酸素原子を含有する
炭素数０〜２０の基を表し、Ｘは水素原子又はメチル基
を表す。）で表されるベンゾトリアゾール誘導体、並び
に、（ハ）（ａ）炭素数２〜１０の２〜６価の飽和脂肪
族多価アルコール又はそのアルキレンオキシド付加物
と、炭素数５〜２４の直鎖又は分岐鎖の脂肪族モノカル
ボン酸又はその誘導体とから得られるエステル、（ｂ）
動植物油脂、及び（ｃ）動植物油脂の誘導体、からなる
群より選ばれる１種以上の基油として用いるエステル、
を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項２】一般式（４）で表されるベンゾトリアゾ
ール誘導体において、Ｒ¹⁰がヒドロキシル基又はアミノ
基を表すか、あるいはヒドロキシル基及び／又はアミノ
基を含有する基である請求項１記載の潤滑油組成物。
【請求項３】一般式（４）で表されるベンゾトリアゾ
ール誘導体において、Ｒ¹⁰が【化３】である請求項１又は２記載の潤滑油組成物。
【請求項４】一般式（１）〜（３）で表されるリン化
合物において、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも１つ、
Ｒ⁴、Ｒ⁵のうち少なくとも１つ、及びＲ⁷〜Ｒ⁹のう
ち少なくとも１つがフェニル基、クレジル基、キシレニ
ル基のいずれかである請求項１〜３いずれか記載の潤滑
油組成物。
【請求項５】リン化合物が、トリクレジルフォスフェ
ート、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォ
スファイト、及びトリフェニルフォスファイトからなる
群より選ばれる１種以上の化合物である請求項１〜４い
ずれか記載の潤滑油組成物。
【請求項６】エステル１００重量部に対し、リン化合
物を０．０３〜５．０重量部、及びベンゾトリアゾール
誘導体を０．００１〜５．０重量部配合させてなる請求
項１〜５いずれか記載の潤滑油組成物。
【請求項７】リン化合物とベンゾトリアゾール誘導体
との比率が、リン化合物１モルに対してベンゾトリアゾ
ール誘導体が０．００１〜２．０モルである請求項１〜
６いずれか記載の潤滑油組成物。