JPH11199888A - 潤滑油添加剤組成物及び潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
動油と兼用で用いるディーゼルエンジン油などの潤滑油
に適度で充分な摩擦係数を与える潤滑油添加剤組成物を
提供すること。 【解決手段】 分子構造中に窒素原子を有する無灰分散
剤と芳香族カルボン酸とを、好ましくはそれらの塩の状
態で含む潤滑油添加剤組成物、およびこの添加剤組成物
を含み、所望により、他の清浄分散剤や耐摩耗剤、腐食
防止剤などを含む潤滑油組成物。
Description
物および潤滑油組成物に関し、特に作動油や自動変速機
用潤滑油の調製に有利に利用できる潤滑油添加剤組成物
および作動油や自動変速機用潤滑油とし有用な潤滑油組
成物に関する。
用を付与するために様々な潤滑油が利用されている。初
期の潤滑油は、鉱油や植物油などの基油成分のみで使用
されていたが、潤滑油に対する様々な機能の要求の高ま
りに応じて、種々の添加成分、すなわち潤滑油添加剤が
添加されるようになった。従って、現在使用されている
潤滑油の殆どは、基油に一種以上の添加剤が分散もしく
は溶解された状態にある潤滑油組成物である。
おり、その代表的な用途として自動車や船舶の内燃機関
の潤滑に用いられる潤滑油組成物、いわゆるエンジン油
がある。このエンジン油は、内燃機関内での潤滑作用と
共に、クランクケース内で発生する燃焼残査などのスラ
ッジを分散させてクランクケース内に堆積するのを防ぐ
役目をする。このため、エンジン油は一般に、基油に、
清浄分散剤(金属含有清浄剤、無灰分散剤、あるいはそ
れらの組合わせ)、極圧剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、腐
食防止剤、消泡剤、粘度指数向上剤などが適宜組み合わ
されて添加された組成を有している。
作動油や自動変速機油の場合、その要求性能について
は、エンジン油の場合と共通点もあるが、かなりの部分
で相違する。たとえば、作動油や自動変速機油の場合に
は、耐摩耗作用や防錆作用、そして酸化防止作用への要
求が高くなるが、スラッジなどの分散作用への要求は相
対的に低くなる。
は、高い摩擦係数を持つことが必要とされる場合があ
る。すなわち、潤滑油は一般に摩擦係数を低下させる役
目が期待されることが多いが、建設機械のディスク内蔵
型の駐車ブレーキ(ディスクブレーキ)に使用される作
動油では、ディスクブレーキの効果を高めるために潤滑
油は高い摩擦係数を示すことが期待されている。また、
自動変速機においては、複数のクラッチ板を結合するこ
とで動力が伝達されるが、ここで使用する潤滑油(自動
変速機油)がクラッチ板に与える摩擦係数が充分でない
と、動力の伝達が円滑に行われにくくなる。
油のような潤滑油については、高い摩擦係数を持つこと
が必要であることが多い。そして、その摩擦係数の温度
依存性(特に、高温度での摩擦係数の低下)が少ないこ
とが望ましい。すなわち、作動油や自動変速機油などの
潤滑油は、その使用中に温度が上昇することが多く、そ
のような高温で摩擦係数が低くなると、確実なブレーキ
作用の発現が困難になったり、動力の伝達の安定性が低
下することになる。
うな高い摩擦係数の付与は要求されない。しかしなが
ら、たとえば、建設機械のディーゼルエンジンの潤滑油
(ディーゼルエンジン油)では、その建設機械中でミッ
ション油や作動油と兼用されることも多いことから、デ
ィーゼルエンジン油についても、高い摩擦係数を持つこ
とが要求される場合も多い。
肪酸、高級アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、
脂肪酸エステル、硫化油脂、酸性リン酸エステル、酸性
亜リン酸エステル、油溶性有機モリブデン化合物、固体
潤滑剤などの化合物が知られているが、潤滑油に高い摩
擦係数を与える添加剤、特に高温でも高い摩擦係数を与
える添加剤はこれまで知られていない。
作動油や自動変速機用潤滑油などのような高い摩擦係数
が要求される潤滑油の調製に有利に利用できる潤滑油添
加剤組成物を提供することにある。本発明では特に、高
温でも潤滑油に高い摩擦係数を付与する潤滑油添加剤組
成物を提供することにある。本発明の課題はまた、作動
油や自動変速機用潤滑油とし有用な潤滑油組成物を提供
することにある。特に、本発明では、高温においても高
い摩擦係数を示す潤滑油組成物を提供することにある。
窒素原子を有する無灰分散剤と芳香族カルボン酸とを含
む潤滑油添加剤組成物にある。本発明はまた、分子構造
中に窒素原子を有する無灰分散剤と芳香族カルボン酸と
が基油に溶解されてなることを特徴とする潤滑油組成物
にもある。本発明の潤滑油添加剤組成物と潤滑剤組成物
において、上記の無灰分散剤と芳香族カルボン酸とは塩
を形成した状態にあることが望ましい。また、芳香族カ
ルボン酸1モルに対して上記無灰分散剤が0.9モル以
上の量(平均有効成分換算量)にて用いられることが望
ましい。
分子構造中に窒素原子を有する無灰分散剤と芳香族カル
ボン酸とを含むものである。分子構造中に窒素原子を有
する無灰分散剤の例としては、公知のイミド系潤滑油添
加用無灰系分散剤(ポリイソブテニルコハク酸イミド系
分散剤)およびその変性物(ホウ素化物、有機酸変性
物、環状カーボネート変性物など)を挙げることができ
る。
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸などような1〜4個のヒドロキ
シカルボニル基を置換基として有するベンゼンが挙げら
れる。
を有する無灰分散剤(以下、窒素原子含有無灰分散剤と
いうことがある)との比率については特に限定はない
が、芳香族カルボン酸1モルに対して、窒素原子含有無
灰分散剤を0.9モル以上となるような量(潤滑油添加
剤組成物の場合には、10モル以下であることが好まし
い)で用いることが好ましい。すなわち、芳香族カルボ
ン酸はそれ自体、潤滑油組成物の基油となる鉱物油、植
物油、合成油などに溶解しにくいが、窒素原子含有無灰
分散剤と組合わせて塩の状態とした場合に溶解が容易に
なる。従って、本発明の潤滑油添加剤組成物は、その大
部分が芳香族カルボン酸と窒素原子含有無灰分散剤との
塩からなることが好ましい。
は、通常の潤滑油組成物の調製において用いられている
か、あるいは用いることが提案されている鉱物油系基
油、植物油などのエステル系基油、合成油系基油を用い
ることができる。鉱物油系基油としては、40℃での粘
度が1cSt〜1000cSt(好ましくは2cSt〜
50cSt)の鉱物油が用いられる。鉱物油系基油はと
して、溶剤抽出法により得られた潤滑油基油、水素化処
理による潤滑油基油(例えば、粘度指数が80以上で芳
香族分が3重量%以下、そして硫黄分含量が30ppm
以下のもの)などを挙げることができる。植物油系基油
としては、ナタネ油、綿実油、ヒマシ油などを挙げるこ
とができる。合成油系基油の例としては、二塩基酸エス
テル(例、アジピン酸イソデシル)及びポリオールエス
テル(例、トリメチルプロパンのカプリル酸エステルあ
るいはオレイン酸エステル)などのエステル系合成油基
油、そしてポリアルファオレフィン系基油などを挙げる
ことができる。
ボン酸が0.01〜10重量%、特に0.03〜0.1
重量%(潤滑油組成物全体に対する割合)の範囲の量に
て含まれていることが好ましい。そして、その芳香族カ
ルボン酸は、窒素原子含有無灰分散剤との塩の形とな
り、溶解状態で存在していることが好ましい。
組成物は、上記の芳香族カルボン酸と窒素原子含有無灰
分散剤以外にも、各種の潤滑油添加剤成分を含んでいて
もよい。そのような潤滑油添加成分の例としては次の様
な化合物を挙げることができる。
性のカルシウムスルホネート、カルシウムフェネート、
カルシウムサリシレート、カルシウムナフテネート、バ
リウムスフホネート、バリウムフェネート、バリウムフ
ェネート、バリウムナフテネート、マグネシウムスルホ
ネート、マグネシウムフェネート、マグネシウムサリシ
レートなど。 窒素原子含有無灰分散剤以外の無灰分散剤:ポリイソブ
テニル系コハク酸エステル分散剤およびその変性物(ホ
ウ素化物、有機酸変性物、環状カーボネート変性物な
ど)など。
ミン系酸化防止剤、硫黄系過酸化物分解剤など。 極圧剤あるいは耐摩耗剤:ジアルキルジチオフォスフェ
ート亜鉛塩、ジアルキルジチオカルバメートモリブデン
塩、硫化オレフィン、サルファイド、フォスファイト、
フォスフェート、アミンフォスフェートなど。 腐食防止剤:ベンゾトリアゾール、チアジアゾール、
N,N’−ジサリチリデン−1,2−アミノプロパンな
ど。
ル、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、硫
化油脂、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル、
油溶性有機モリブデン化合物、固体潤滑剤など。 消泡剤:ジメチルポリシロキサン、ポリアクリレートな
ど。 流動点降下剤:ポリアルキルアクリレート、ポリアルキ
ルメタクリレート、ポリブテン、ポリアルキルスチレ
ン、ポリビニルアセテートなど。 粘度指数向上剤:ポリアルキルアクリレート、ポリアル
キルメタクリレート、オレフィンコポリマー、ゴム系粘
度指数向上剤、これらのポリマーに分散性を付与する基
が付けられた分散性粘度指数向上剤など。 その他の添加成分:さび止め剤、抗乳化剤、着色剤な
ど。
おいて約20cSt)とポリイソブテニルコハク酸イミ
ドとをフラスコに仕込み、これを加熱して昇温させ、撹
拌しながら略等モルのフタル酸を徐々に添加した。添加
が終了後、さらに約150℃にて4時間撹拌を続けて、
ポリイソブテニルコハク酸イミド2モルとフタル酸約1
モルとを含む塩がフタル酸量換算で4.0重量%の濃度
(ポリイソブテニルコハク酸イミドの濃度:50重量
%)で含まれる潤滑油添加剤組成物を得た。
えた以外は実施例1と同じ操作を行なって、ポリイソブ
テニルコハク酸イミドとイソフタル酸との略等モルの塩
がイソフタル酸量換算で4.0重量%の濃度で含まれる
潤滑油添加剤組成物を得た。
えた以外は実施例1と同じ操作を行なって、ポリイソブ
テニルコハク酸イミドとテレフタル酸との略等モルの塩
がテレフタル酸量換算で4.0重量%の濃度で含まれる
潤滑油添加剤組成物を得た。
ミドをホウ素化ポリイソブテニルコハク酸イミドに変え
た以外は実施例1と同じ操作を行なって、ホウ素化ポリ
イソブテニルコハク酸イミドとフタル酸との略等モルの
塩がフタル酸量換算で4.0重量%の濃度(ホウ素化ポ
リイソブテニルコハク酸イミドの濃度:60重量%)で
含まれる潤滑油添加剤組成物を得た。
ミドが溶解された潤滑剤添加剤組成物(ポリイソブテニ
ルコハク酸イミド濃度:50重量%)を用意した。
ハク酸イミドが溶解された潤滑剤添加剤組成物(ホウ素
化ポリイソブテニルコハク酸イミド濃度:60重量%)
を用意した。
酸に変えた以外は実施例1と同じ操作を行ない、ポリイ
ソブテニルコハク酸イミドとアルケニルコハク酸との略
等モルの塩がアルケニルコハク酸量換算で3.25重量
%の濃度で含まれる潤滑油添加剤組成物を得た。
度:40℃において約40cSt)に、下記添加剤が記
載量となるようにして潤滑油組成物を調製した。カルシ
ウムフェネート(0.2重量%)、カルシウムスルホネ
ート(0.05重量%)、フェノール系酸化防止剤
(0.05重量%)、 アミン系酸化防止剤(0.05重
量%)、アルキルジチオジアゾール(0.01重量
%)、ベンゾトリアゾール(0.01重量%)、硫化油
脂(0.01重量%)。
して、前記の実施例あるいは比較例で得た潤滑油添加剤
組成物を2重量部(ただし、潤滑油組成物試料5では3
重量部、潤滑油組成物試料5では4重量部、潤滑油組成
物試料7では5重量部)添加して、潤滑油組成物試料を
調製した。
い、KES07.802に規定び測定法に従って摩擦係
数を測定した。即ち、規定のディスクとプレートとを潤
滑油存在下で接触させ、面圧を4kgf/cm2 に調整
し、ディスクを20rpmで回転させた。試験温度は、
室温(25℃)、60℃、80℃、100℃、120
℃、そして140℃と変化させ、各温度で摩擦係数を測
定した。
う潤滑油添加剤組成物を用いた本発明の潤滑油組成物
は、室温で高い摩擦係数を示し、かつ高温度でも高い摩
擦係数を維持することが分る。一方、芳香族カルボン酸
を含まない潤滑油組成物(比較例1の潤滑油添加剤組成
物を用いた試料1、および比較例2の潤滑油添加剤組成
物を用いた試料2)では、室温における摩擦係数が低
く、高温でも低い摩擦係数が維持されることが分る。そ
して芳香族カルボン酸ではなく、脂肪族カルボン酸を用
いた潤滑油組成物(比較例3の潤滑油添加剤組成物を用
いた試料3)では、室温では高い摩擦係数を示すが、高
温において摩擦係数が大きく低下することが分る。
粘度:40℃において約30cSt)に、下記添加剤が
記載量となるようにして潤滑油組成物を調製した。アル
キルジチオリン酸亜鉛(0.3重量%)、フェノール系
酸化防止剤(0.05重量%)、 ジノニルナフタレンス
ルホン酸亜鉛(0.025重量%)、アルキルサリチル
酸カルシウム塩(0.025重量%)、アルキルフェノ
ールカルシウム塩(0.08重量%)、ポリプロピレン
グリコール(0.03重量%)、グリセロールモノオレ
ート(0.15重量%)。
して、前記の実施例2で得た潤滑油添加剤組成物を1重
量部添加し、潤滑油組成物試料(試料11)を調製し
た。また、上記の潤滑油組成物のみを比較試料(試料1
2)とした。
い、KES07.802に規定の測定法に従って、摩擦
係数を測定した。即ち、規定のディスクとプレートとを
潤滑油存在下で接触させ、面圧を4kgf/cm2 に調
整し、ディスクを20rpmで回転させた。試験温度
は、室温(25℃)、60℃、80℃、100℃、12
0℃、そして140℃と変化させ、各温度で摩擦係数を
測定した。
う潤滑油添加剤組成物を用いた本発明の潤滑油組成物
(試料番号11)は、室温で高い摩擦係数を示し、かつ
高温度でも高い摩擦係数を維持することが分る。一方、
芳香族カルボン酸を含まない潤滑油組成物(試料番号1
2)では、室温における摩擦係数は高いが、高温になる
と摩擦係数が顕著に低下することが分る。
列記する。なお、各配合において、必要に応じて、更に
消泡剤などの他の添加剤を加える。
に充分な摩擦係数を与えるため、特に作動油、ギア油、
そして自動変速機油などに添加するのに適している。ま
た、公知の清浄分散剤や耐極圧剤(耐摩耗剤)などと併
用して、ディーゼルエンジン油と作動油とを兼用する潤
滑油に添加するのに適している。従って、本発明の潤滑
作動油、ギア油、そして自動変速機油などとして有用で
あり、また、公知の清浄分散剤や耐極圧剤(耐摩耗剤)
などを更に添加することにより、ディーゼルエンジン油
と作動油とを兼用する潤滑油として広範な用途に適した
潤滑油となる。
Claims (11)
- 【請求項1】 分子構造中に窒素原子を有する無灰分散
剤と芳香族カルボン酸とを含む潤滑油添加剤組成物。 - 【請求項2】 上記無灰分散剤と芳香族カルボン酸とが
塩を形成した状態で含まれなる請求項1に記載の潤滑油
添加剤組成物。 - 【請求項3】 芳香族カルボン酸が、安息香酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、お
よびピロメリット酸からなる群より選ばれる化合物であ
る請求項1もしくは2に記載の潤滑油添加剤組成物。 - 【請求項4】 芳香族カルボン酸1モルに対して上記無
灰分散剤が0.9モル以上の量にて含まれてなる請求項
1乃至3のうちのいずれかの項に記載の潤滑油添加剤組
成物。 - 【請求項5】 芳香族カルボン酸1モルに対して上記無
灰分散剤が0.9乃至5モルの範囲内の量にて含まれて
なる請求項1乃至3のうちのいずれかの項に記載の潤滑
油添加剤組成物。 - 【請求項6】 分子構造中に窒素原子を有する無灰分散
剤と芳香族カルボン酸とが基油に溶解されてなることを
特徴とする潤滑油組成物。 - 【請求項7】 上記無灰分散剤と芳香族カルボン酸とが
塩を形成した状態で溶解されてなる請求項6に記載の潤
滑油組成物。 - 【請求項8】 芳香族カルボン酸が、安息香酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、お
よびピロメリット酸からなる群より選ばれる化合物であ
る請求項6もしくは7に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項9】 芳香族カルボン酸1モルに対して上記無
灰分散剤が0.9モル以上の量にて含まれてなる請求項
6乃至8のうちのいずれかの項に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項10】 芳香族カルボン酸が0.01〜10重
量%の量にて含まれてなる請求項6乃至9のうちのいず
れかの項に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項11】 さらに金属含有清浄剤と酸化防止剤と
を含む請求項6乃至10のうちのいずれかの項に記載の
潤滑油組成物。
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