JP4477338B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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前記一般式(1)におけるX1及びX2は酸素であることが好ましい。
前記一般式(1)におけるR2〜R4は、それぞれ個別に、炭素数4以下の炭化水素基又は水素であることが好ましい。
前記潤滑油組成物は、さらに(B)無灰分散剤、(C)酸化防止剤及び(D)有機酸金属塩又は有機金属錯体から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
前記(D)成分が、金属を含有するリン化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物であり、その含有量が、組成物全量基準で、リン元素換算量で0.08質量%以下であることが好ましい。
前記潤滑油基油の全芳香族分が3質量%以下で、硫黄分が0.05質量%以下であることが好ましい。
前記潤滑油組成物は内燃機関用であることが好ましい。
前記内燃機関が、硫黄分50質量ppm以下の燃料を用いる内燃機関であることが好ましい。
前記内燃機関が、直打型又はローラー型動弁機構を有する内燃機関であることが好ましい。
本発明の潤滑油組成物における潤滑油基油は、特に制限はなく、通常の潤滑油に使用される鉱油系基油及び/又は合成系基油が使用できる。
鉱油系基油としては、具体的には、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製等の処理を1つ以上行って精製したもの、あるいはワックス異性化鉱油、フィッシャートロプシュプロセス等により製造されるGTL WAX(ガストゥリキッドワックス)を異性化する手法で製造される潤滑油基油等が例示できる。
なお、上記全芳香族分とは、ASTM D2549に準拠して測定した芳香族留分(aromatic fraction)含有量を意味する。通常この芳香族留分には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン、及びこれらのアルキル化物、ベンゼン環が四環以上縮合した化合物、又はピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ芳香族を有する化合物等が含まれる。
上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7のシクロアルキル基を挙げることができる。
上記アルキルシクロアルキル基としては、例えば、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基等の炭素数6〜11のアルキルシクロアルキル基(アルキル基のシクロアルキル基への置換位置も任意である)を挙げることができる。
上記アルキルアリール基としては、例えば、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基等の炭素数7〜18のアルキルアリール基(アルキル基は直鎖状でも分枝状でもよく、またアリール基への置換位置も任意である)を挙げることができる。
上記アリールアルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基等の炭素数7〜12のアリールアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい)を挙げることができる。
上記ウレイド化合物の合成例としては、通常用いられる任意の合成法が使用可能であるが、例えば、尿素又はウレア化合物と酸塩化物との反応による合成例が挙げられる。
また、上記アミン化合物としては、例えば、炭素数1〜30の炭化水素基又は機能性を有する炭素数1〜30の炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜4の炭化水素基を有するアミン化合物である。
(B)無灰分散剤としては、潤滑油に用いられる任意の無灰分散剤を用いることができるが、例えば、炭素数40〜400の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有する含窒素化合物又はその誘導体、あるいはアルケニルコハク酸イミドの変性品等が挙げられる。これらの中から任意に選ばれる1種類あるいは2種類以上を配合することができる。
このアルキル基又はアルケニル基の炭素数は40〜400、好ましくは60〜350である。アルキル基又はアルケニル基の炭素数が40未満の場合は化合物の潤滑油基油に対する溶解性が低下し、一方、アルキル基又はアルケニル基の炭素数が400を越える場合は、潤滑油組成物の低温流動性が悪化するため、それぞれ好ましくない。このアルキル基又はアルケニル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましいものとしては、具体的には、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。
(B−1)炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するコハク酸イミド、あるいはその誘導体
(B−2)炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミン、あるいはその誘導体
(B−3)炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するポリアミン、あるいはその誘導体
これらのコハク酸イミドの製法は特に制限はないが、例えば炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を有する化合を無水マレイン酸と100〜200℃で反応させて得たアルキル又はアルケニルコハク酸をポリアミンと反応させることにより得ることができる。ポリアミンとしては、具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等が例示できる。
このベンジルアミンの製造方法は何ら限定されるものではないが、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、及びエチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンをフェノールと反応させてアルキルフェノールとした後、これにホルムアルデヒドとジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンをマンニッヒ反応により反応させることにより得ることができる。
R24‐NH−(CH2CH2NH)k‐H (5)
このポリアミンの製造法は何ら限定されるものではないが、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、及びエチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンを塩素化した後、これにアンモニアやエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンを反応させることにより得ることができる。
上記フェノール系酸化防止剤とアミン系酸化防止剤は組み合せて配合しても良い。
アルカリ金属又はアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属フェネート及びアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレートには、アルキル芳香族スルホン酸、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物、アルキルサリチル酸等を、直接、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等の金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性塩(正塩)だけでなく、さらにこれら中性塩(正塩)と過剰のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩やアルカリ金属塩基又はアルカリ土類金属塩基(アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物や酸化物)を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性塩や、炭酸ガス又はホウ酸若しくはホウ酸塩の存在下で中性塩(正塩)をアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物等の塩基と反応させることにより得られる過塩基性塩(超塩基性塩)も含まれる。なお、これらの反応は、通常、溶媒(ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶剤、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤、軽質潤滑油基油等)中で行われる。
本発明においては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サリシレート等から選ばれるを1種又は2種以上を併用して使用することができる。本発明においては、摩擦低減効果が大きい点、ロングドレイン性により優れる点でアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレートが特に好ましい。
なお、本発明の潤滑油組成物は、常温、例えば、5〜30℃で液体であることが好ましい。
また、本発明の潤滑油組成物を内燃機関に使用する場合、潤滑油基油、潤滑油添加剤及びこれに含まれる希釈油の選択により、組成物の硫黄含有量を、例えば0.3質量%以下とすることができ、0.2質量%以下とすることがより好ましく、0.15質量%以下とすることがさらに好ましく、0.1質量%以下とすることがさらに好ましく、0.05質量%以下とすることが特に好ましい。これにより内燃機関の排出ガス浄化触媒への硫黄被毒を著しく低減することができる。
また、本発明の上記のような低摩擦性が要求されるような潤滑油、例えば、自動又は手動変速機等の駆動系用潤滑油、グリース、湿式ブレーキ油、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、軸受け油、冷凍機油等の潤滑油としても好適に使用することができる。
表1に示す組成の本発明の窒素含有化合物を含有する潤滑油組成物(実施例1)、比較として、その他の無灰摩擦調整剤を含有する潤滑油組成物(比較例1及び参考例1)及び無灰摩擦調整剤を含有しない基準油をそれぞれ調製した。なお、実施例1の組成物は0℃以下においても液体であり、通常のエンジン油として使用可能な粘度温度特性を有している。
表1から明らかな通り、本発明の窒素含有化合物を含有する潤滑油組成物は、極めて優れた摩擦低減性能を示すことがわかる。なお、アルキルリン酸亜鉛を使用した場合には、アルキルジチオリン酸亜鉛を使用した場合に比べ、優れた酸化安定性、塩基価維持性等のロングドレイン性能を有しているので、摩擦低減効果を初期だけでなく、長期間維持することができ、より好ましいものである。
Claims (10)
- 常温で液体であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記一般式(1)におけるX1及びX2は酸素であることを特徴とする請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- 前記一般式(1)におけるR2〜R4は、それぞれ個別に、炭素数4以下の炭化水素基又は水素であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の潤滑油組成物。
- (B)無灰分散剤、(C)酸化防止剤及び(D)有機酸金属塩又は有機金属錯体から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴する請求項1〜4のいずれかの項に記載の潤滑油組成物。
- 前記(D)成分が、金属を含有するリン化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物であり、その含有量が、組成物全量基準で、リン元素換算量で0.08質量%以下であることを特徴とする請求項5に記載の潤滑組成物。
- 潤滑油基油の全芳香族分が3質量%以下で、硫黄分が0.05質量%以下であることを特徴する請求項1〜6のいずれかの項に記載の潤滑油組成物。
- 内燃機関用であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載の潤滑油組成物。
- 前記内燃機関が、硫黄分50質量ppm以下の燃料を用いる内燃機関であることを特徴とする請求項8に記載の潤滑油組成物。
- 前記内燃機関が、直打型又はローラー型動弁機構を有する内燃機関であることを特徴とする請求項8又は9に記載の潤滑油組成物。
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