JPH0696713B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents

潤滑油組成物

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JPH0696713B2
JPH0696713B2 JP63-502061A JP50206188A JPH0696713B2 JP H0696713 B2 JPH0696713 B2 JP H0696713B2 JP 50206188 A JP50206188 A JP 50206188A JP H0696713 B2 JPH0696713 B2 JP H0696713B2
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耕 秋田
正治 佐々木
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は潤滑油組成物に関し、詳しくは自動変速機やト
ラクタ等湿式クラッチまたは湿式ブレーキを有する部分
の潤滑に好適に用いられる潤滑油組成物に関する。
背景技術 自動変速機やトラクタ等湿式クラッチまたは湿式ブレー
キを有する部分の潤滑に用いられる潤滑油は、良好な摩
擦特性，酸化安定性，耐腐食性，防錆性を有し、しかも
伝達トルクが大きいなどの性能が要求されている。な
お、ここで云う摩擦特性とは静止摩擦係数と動摩擦係数
の比を云い、この比が小さく、しかも温度や経時により
変化が小さいことが要求されている。
従来、このような潤滑油として静止摩擦係数が高く、伝
達トルクの良好なものが知られている。しかしながら、
この潤滑油は摩擦特性が充分でなく、変速ショックが大
きいという欠点がある。
特に近年、自動車の小型化とFF車（前輪駆動車）の急増
により、自動変速機などが小型化される傾向はますます
著しくなっている。このような自動変速機の小型化傾向
は、変速ショックが人体により敏感に感じられるという
悪影響を助長する。したがって、変速ショックを少なく
して乗り心地を良くするために摩擦特性の一層の向上を
図ることが技術課題となっている。
そこで摩擦特性向上のために摩擦調整剤を用いた潤滑油
が提案されている。しかしながら、摩擦調整剤を用いた
潤滑油は未だ摩擦特性が不充分なうえに摩擦特性が油温
変化とともに変化すること、および長期使用による油の
劣化（経時変化）によって摩擦特性が低下してしまうと
いう問題があった。
したがって、これまでに良好な摩擦特性を有し、しかも
温度や経時による変化が小さく、かつ伝達トルクの大き
い潤滑油は得られていない。
本発明の目的は基油に特定の組合せの化合物を含有させ
ることにより、上記従来の問題点を解消し、変速ショッ
クが少なく、しかも伝達トルクが大きく、自動変速機等
の潤滑に好適に用いられる潤滑油組成物を提供すること
にある。
発明の開示 すなわち本発明は、基油に、（Ａ）一般式〔Ｉ〕 〔一般式〔Ｉ〕中、R1は、炭素数６〜30のアルケニル基
またはアルキル基である。また、R2およびR3は、それぞ
れ水素，炭素数１〜20のアルキル基，炭素数１〜20のヒ
ドロキシアルキル基または一般式 −R4−（OR4 ｎSx−R5 （式中、R4は炭素数１〜４のアルキレン基であり、R5は
炭素数１〜20のアルキル基またはヒドロキシ置換体、ｎ
は０〜６の整数、ｘは１または２である。） で表わされる基を示す。なお、R2およびR3は同一あるい
は異なっていても良いが、R2およびR3の両者が水素であ
る場合は除かれる。〕 で示されるアルケニルコハク酸エステルまたはアルキル
コハク酸エステルのうちのいずれか１種以上0.05〜５重
量％と、（Ｂ）多価アルコールの脂肪族エステル0.005
〜５重量％とを含有させることを特徴とする潤滑油組成
物に関する。
本発明の潤滑油組成物は摩擦特性、すなわち静止摩擦係
数／動摩擦係数が小さいものであり、変速によるショッ
クが小さい。しかも、摩擦特性の油温による変化が少な
く、経時変化も小さい。したがって、変速機等の小型化
に充分適応しうるものである。
図面の簡単な説明 第１図および第３図は実施例および比較例での2000サイ
クルまでの各時におけるμ０／μ1200の経時変化を示す
グラフであり、第２図はその温度変化を示すグラフであ
る。
発明を実施するための最良の形態 本発明に用いる基油は潤滑油組成物の主成分であり、通
常の潤滑油に使用されるものであれば各種の鉱油および
／または合成油を用いることができる。
基油の粘度は、100℃において1.5〜30cStのものが好ま
しく、特に自動変速機用油および農業用トラクターの湿
式ブレーキ用油として使用する場合は、２〜20cStのも
のが好ましい。
基油の具体例を示すと、鉱油としては溶剤精製または水
添精製による60ニュートラル油,100ニュートラル油,150
ニュートラル油,300ニュートラル油,500ニュートラル油
などがある。
一方、合成油としては、ポリオレフィン，ポリグリコー
ルエステル，二塩基酸エステル，ポリオールエステル，
リン酸エステル，シリコーンオイル，アルキルベンゼ
ン，アルキルジフェニル，二塩基酸エステルなどの他、
縮合環および／または非縮合環の飽和炭化水素が挙げら
れ、これらを主成分としたものが基油として用いられ
る。
なお、本発明において基油として鉱油を用いる場合、10
0℃における動粘度が1.5〜30cSt、好ましくは２〜20cSt
であれば種々のものを使用できるが、好ましくは硫黄分
が0.5重量％以下、より好ましくは0.1重量％以下、特に
好ましくは100ppm以下のものが使用できる。
ここで硫黄分が0.5重量％を超えると酸化安定性が低下
するので好ましくない。
鉱油は、また底流動点のものを用いることができる。好
ましくは流動点が−15℃以下、より好ましくは−25℃以
下、特に好ましくは−35℃以下のものである。摩擦特性
がさらに向上するとともに、使用温度範囲の制限が緩和
されるからである。
なお鉱油は、さらに芳香族炭化水素含有（％CA）が20以
下、より好ましくは10以下、全酸価が0.1mgKOH/g以下、
好ましくは0.05mgKOH/g以下等が好ましい条件である。
このような鉱油は、パラフィン系原油，中間基原油また
はナフテン基原油を蒸留して得られた留出油（常圧換算
で沸点250〜450℃）を常圧に従って精製することによ
り、或いはこのようにして得られたものをさらに深脱ろ
う処理を行なうことによって得ることができる。
なお、留出油とは原油を常圧蒸留するかあるいは常圧蒸
留の残渣油を減圧蒸留して得られるものを意味する。精
製法は特に制限はないが、次の〜のいずれかの処理
をすることによって得ることができる。
留出油を水素化処理するか、または水素化処理したの
ち、アルカリ蒸留もしくは硫酸洗浄を行なう。留出油
を溶剤精製処理するか、または溶剤精製処理した後、水
素化処理またはアルカリ蒸留もしくは硫酸洗浄を行な
う。留出油を水素化処理したのち、続いて第２段目の
水素化処理を行なう。留出油を水素化処理したのち、
第２段目の水素化処理、さらに第３段目の水素化処理を
行なう。留出油を水素化処理したのち、第２段目の水
素化処理を行ない、さらにアルカリ蒸留もしくは硫酸洗
浄を行なう。以下に処理法の１例を示す。
パラフィン系原油または中間基原油から常法により、潤
滑油粗原料を調製し、苛酷な水素化処理を行なう。この
処理によって芳香族分などの潤滑油留分に好ましくない
成分を除去したり、有効な成分に変えたりする反応が行
なわれる。この際、硫黄分や窒素分も殆んど除去され
る。
次いで、減圧蒸留により必要な粘度を得るような分留を
行なう。しかる後に、既知の溶剤脱ろうを行ない、通常
のパラフィンベースオイルが有する流動点、すなわち−
15〜−10℃程度に脱ろうする。
この脱ろう処理後、必要に応じてさらに水素化処理を行
ない芳香族分の大部分を水素化されて飽和分とし、ベー
スオイルの熱的，化学的な安定性を向上させる。ここで
得た鉱油の流動点が高くて不十分なときは引続き深脱ろ
う処理が行なわれる。この処理は苛酷な条件での溶剤脱
ろう法やゼオライト触媒を用い、該触媒の細孔に吸着さ
れるパラフィン（主としてノルマルパラフィン）を選択
的に水素雰囲気下で分解してろう分となるものを除去す
る接触水添脱ろう法が適用される。
水素化処理は原料油の性状等により異なるが、通常は反
応温度200〜480℃、好ましくは250〜480℃，水素圧力５
〜300kg/cm2，好ましくは30〜250kg/cm2，水素導入量
（対供給留出油1kl当り）30〜3000Nm3、好ましくは100
〜2000Nm3の条件で行なわれる。また、この際に用いら
れる触媒は担体としてアルミナ，シリカ，シリカ・アル
ミナ，ゼオライト，活性炭，ボーキサイトなどを用い、
周期律表VI族，第VIII族などの金属、好ましくはコバル
ト，ニッケル，モリブデン，タングステンなどの触媒成
分を既知の方法で担持させたものが使用される。なお、
触媒は予め予備硫化したものが好ましい。
上記した如く、留出油は水素化処理した後、種々の処理
が行なわれるが、第２段目あるいは第３段目の水素化処
理を行なう場合、水素化処理条件は上記範囲内で設定す
ればよく、第１〜３段目の各条件は同一であってもよく
異なってもよい。しかし、通常は第１段目よりは第２段
目、第２段目よりは第３段目の条件を厳しくして行なわ
れる。
次に、アルカリ蒸留は微量の酸性物質を除去して留出分
の安定性を改良する工程として行なわれ、NaOH,KOH等の
アルカリを加えて減圧蒸留することにより行なう。
また、硫酸洗浄は、一般に石油製品の仕上げ工程として
行なわれているものであり、芳香族炭化水素、特に多環
芳香族炭化水素やオレフィン類，硫黄化合物などを除去
して留出油の性状を改善するために適用される。本発明
では処理油に0.5〜５重量％の濃硫酸を加えて室温〜60
℃の温度で処理することにより行ない、しかる後NaOHな
どで中和する。
なお、留出油の処理は上記操作の組合せにより前記した
如く〜の具体的方法があるが、これら方法の中では
特に，，の方法が好適である。
上記の如き処理により得られる留出油はその性状が、動
粘度が1.5〜30cSc（100℃），硫黄分0.5重量％以下，流
動点−15℃以下である。また芳香族炭化水素含量（％
CA）は20％以下、全酸価が0.1mgKOH/g以下のものであ
る。
このような鉱油を用いることにより、より静止摩擦係数
／動摩擦係数が小さい潤滑油組成物を得ることができ
る。
また、合成油としては、ポリオレフィンや縮合環および
／または非縮合環の飽和炭化水素が好ましい。
このような飽和炭化水素としては様々なものが挙げられ
るが、特にシクロヘキシル基および／またはデカリル基
を有する飽和炭化水素であって、炭素数10〜40のものが
好ましい。ここでシクロヘキシル基および／またはデカ
リル基を有する飽和炭化水素として具体的には２−メチ
ル−2,4−ジシクロヘキシルペンタン；シクロヘキシル
メチルデカリン;1−（メチルデカリル）−１−シクロヘ
キシルエタン;2,4−ジシクロヘキシルペンタン；イソド
デシルシクロヘキサンなどが挙げられる。
基油には必要に応じて粘度指数向上剤，腐食防止剤など
を添加してもよい。
本発明においては、（Ａ）成分として、上記一般式
〔Ｉ〕で示されるアルケニルコハク酸エステルまたはア
ルキルコハク酸エステルのうちのいずれか１種以上を用
いる。一般式〔Ｉ〕中において、R1，R2，R3は、前記し
た通りである。
アルケニルコハク酸エステルおよびアルキルコハク酸エ
ステルの具体例としては、オクタデセニルコハク酸モノ
メチルエステル，オクタデセニルコハク酸ジメチルエス
テル，オクタデセニルコハク酸モノエチルエステル，オ
クタデセニルコハク酸ジエチルエステル，オクタデセニ
ルコハク酸モノオクチルエステル，オクタデセニルコハ
ク酸ジオクチルエステル，オクタデセニルコハク酸モノ
ノニルエステル，オクタデセニルコハク酸ジノニルエス
テル，オクタデセニルコハク酸モノラウリルエステル，
オクタデセニルコハク酸ジラウリルエステル，ドデシル
コハク酸モノラウリルエステル，ドデシルコハク酸ジラ
ウリルエステル，ヘキサデシルコハク酸モノメチルエス
テル，ヘキサデシルコハク酸ジメチルエステル，ヘキサ
デシルコハク酸モノエチルエステル，ヘキサデシルコハ
ク酸ジエチルエステル，オクタデシルコハク酸モノメチ
ルエステル，オクタデシルコハク酸ジメチルエステル，
オクタデシルコハク酸モノエチルエステル，オクタデシ
ルコハク酸ジエチルエステル，オクタデシルコハク酸モ
ノオクチルエステル，オクタデシルコハク酸ジオクチル
エステル，オクタデシルコハク酸モノラウリルエステ
ル，オクタデシルコハク酸モノラウリルエステル，オク
タデシルコハク酸ジラウリルエステル，平均炭素数18の
プロピレンオリゴマーのアルケニルコハク酸とプロピレ
ングリコールとの反応生成物，平均分子量400のポリブ
デンのポリブテニルコハク酸とプロピレングリコールと
の反応生成物，オクタデセニルコハク酸オクチルメルカ
プタンエチレンオキサイドエステル，オクタデセニルコ
ハク酸オクチルメルプタンプロピレンオキサイドエステ
ル，オクタデセニルコハク酸ノニルメルカプタンエチレ
ンオキサイドエステル，オクタデセニルコハク酸ノニル
メルカプタンプロピレンオキサイドエステル，オクタデ
セニルコハク酸ラウリルメルカプタンエチレンオキサイ
ドエスエル，オクタデセニルコハク酸ラウリルメルカプ
タンプロピレンオキサイドエステル，オクタデセニルコ
ハク酸５−ヒドロキシ−３−チアペンチルエステル，オ
クタデセニルコハク酸６−ヒドロキシ−3,4−ジチアヘ
キシルエステルなどが挙げられる。
本発明においては（Ａ）成分として、前記一般式〔Ｉ〕
で示されるアルケニルコハク酸エステルあるいはアルキ
ルコハク酸エステルのいずれか一方あるいはそれらの混
合物を添加するが、その添加量は目的とする潤滑油組成
物の性状などにより異なり、一義的に決定できない。し
かし、通常は0.05〜5.0重量％、好ましくは0.1〜3.0重
量％である。0.05重量％未満の添加量では充分な効果が
得られず、また5.0重量％を超えると酸化安定性が悪く
するので好ましくない。
次に、本発明では（Ｂ）成分として多価アルコールの脂
肪酸エステルを用いる。ここで、多価アルコールとして
はグリセリン，トリメチロールプロパン，ペンタエリス
リット，ソルビットなどがあり、特にグリセリンが好ま
しい。また、脂肪酸としては炭素数８〜30のものがあ
り、飽和、不飽和のいずれであってもよい。脂肪酸の具
体例を示すと、ペラルゴン酸，ラウリン酸，パルミチン
酸，ステアリン酸，ベヘン酸，ウンデシレン酸，オレイ
ン酸，リノール酸，リノレン酸などがある。より好まし
いエステルを例示すると、オレイン酸モノグリセライ
ド，オレイン酸ジグリセライド，ステアリン酸モノグリ
セライド，ステアリン酸ジグリセライド等の多価アルコ
ールの部分エステルが挙げられる。
上記（Ｂ）成分の添加量は0.005〜５重量％、好ましく
は0.01〜３重量％である。0.005重量％未満の添加量で
は摩擦特性を十分に改善することはできない。一方、５
重量％を超えて加えると、酸化安定性が悪化するので好
ましくない。
本発明の潤滑油組成物は、基本的には基油に上記
（Ａ），（Ｂ）成分を配合することにより得られるが、
摩擦特性を改良し、同時に潤滑油としての物性を向上さ
せるために酸アミドまたはそのホウ素誘導体を添加する
ことができる。酸アミドとしては炭素数12〜30のカルボ
ン酸とアミン化合物との反応により得られるもので、具
体的にはイソステアリン酸またはオレイン酸と、ジエチ
レントリアミン，トリエチレンテトラアミン，テトラエ
チレンペンタアミン，ヘキサエチレンペンタミンとの反
応生成物等を挙げることができる。また酸アミドのホウ
素誘導体としては酸アミドとホウ素化合物（ホウ酸，ホ
ウ酸塩，ホウ酸エステル）との反応生成物も含まれる。
具体的には、上記酸アミド、例えばイソステアリン酸と
テトラエチレンペンタアミンとの反応生成物に、さらに
ホウ酸を反応させて得たものを挙げることができる。添
加量は0.01〜10重量％、好ましくは0.05〜３重量％であ
る。0.01重量％未満の添加量では、充分な摩擦特性向上
効果及び洗浄分散効果が得られず、一方10重量％を超え
て添加すると、静摩擦係数が低下し伝達トルクが小さく
なるため好ましくない。
さらに本発明の潤滑油組成物には、酸化防止剤，清浄分
散剤，粘度指数向上剤などを適宜添加することができ
る。酸化防止剤としてはフェノール系化合物，アミン系
化合物，ジチオリン酸亜鉛など一般的に使用されている
ものであれば良い。具体的には2,6−ジ−ｔ−ブチル−
４−メチル−フェノール;2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−エ
チルフェノール;4,4′−メチレンビス（2,6−ジ−ｔ−
ブチル−フェノール）；フェニル−α−ナフチルアミ
ン；ジアルキルジフェニルアミン；ジ−２−エチルヘキ
シルジチオリン酸亜鉛；ジアミルジチオカーバミン酸亜
鉛；五硫化ピネンなどが挙げられる。添加量は0.01〜３
重量％、好ましくは0.05〜２重量％である。0.01重量％
未満では、効果がなく、３重量％を超えても効果の著し
い向上は認められない。
次に、清浄分散剤としては無灰系清浄剤，金属系清浄剤
なども使用することができる。具体的にはアルケニルコ
ハク酸イミド，スルホネート，フィネートなどが好まし
く、例えばポリブテニルコハク酸イミド，カルシウムス
ルホネート，バリウムスルホネート，カルシウムフィネ
ート，バリウムフィネート，カルシウムサリチレートな
どが挙げられる。添加量は0.1〜10重量％、好ましくは
0.5〜５重量％である。0.1重量％未満では分散性が不充
分であり、10重量％を超えると摩擦特性が低下し好まし
くない。
粘度指数向上剤としては特に制限はないが、ポリメタア
クリレート，オレフィン共重合体などを用いることがで
きる。特に剪断安定性に優れ、粘度変化を長期間防止し
得る分子量10万以下、好ましくは５万以下のポリメタア
クリレートが好適である。添加量は0.5〜15重量％、好
ましくは２〜10重量％である。0.5重量％未満では粘度
−温度特性の向上が認められず、15重量％を超えると低
粘度の基油を用いるため耐摩耗性等の低下を生じて好ま
しくない。
その他、本発明の潤滑油組成物には必要により腐食防止
剤，ゴム膨潤剤，消泡剤などを添加することができる。
次に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１〜２および比較例１〜２ 基油としては100℃における動粘度が5cSt、硫黄分200pp
mの鉱油Ｉにポリメタアクリレート（分子量42,000）4.0
重量％，ポリブテニルコハク酸イミド（ポリブテニル基
分子量1000）4.0重量％および酸アミド0.5重量％を加え
た基油に、第１表に示す所定量の化合物を加え、潤滑油
組成物を得た。
得られた潤滑油組成物について、次の方法により試験を
行なった。
SAE No.2摩擦試験 グリーニング社（米国）製、SAE No.2試験機を用い下記
の実験条件で摩擦特性を評価した。
［実験条件］ ディスク：国産自動変速機用ペーパー系ディスク（２
枚） プレート：国産自動変速機用鋼製プレート（４枚） モーター回転数:3000rpm ピストン押付圧:3kg/cm2 油温:50℃,80℃,100℃,120℃ 以上の実験条件における回転数1200rpmのときの動摩擦
係数をμ1200、停止するときの静止摩擦係数をμ0とし
て測定し、μ0／μ1200を計出した。
このμ0／μ1200値の経時変化および温度変化をそれぞ
れ測定して、摩擦特性を評価した。
すなわち、油温100℃で2000サイクルまでのμ0／μ1200
の経時変化を測定した。この2000サイクルまでの各時
（100,200,300,400,500,1000,1500,2000サイクル）にお
けるμ0／μ1200の経時変化を第１図に示す。また、200
サイクルおよび2000サイクルにおけるμ0／μ1200値を
耐久試験の結果として第１表に示す。
次に、油温100℃で200サイクルまでならし運転後、油温
を50,80,100,120℃に段階的に変えたときの各温度にお
けるμ0／μ1200を測定した。結果を第２図に示す。ま
た、50℃および120℃におけるμ0／μ1200値を温度依存
性試験の結果として第１表に示す。
比較例３ 市販品について実施例１と同様にして摩擦特性を評価し
た。結果を第１表，第１図および第２図に示す。
実施例３〜４および比較例４ 基油として次の性状を有する鉱油IIを用いたこと以外
は、実施例１〜２および比較例１〜２と同様にして第１
表に示す潤滑油組成物を得、試験を行なった。2000サイ
クルまでの各時におけるμ0／μ1200の経時変化を第３
図に示す。また、耐久試験および温度依存性試験の結果
を第１表に示す。
鉱油IIの性状 動粘度（100℃）:5.0cSt 硫黄分（ppm）:1 流動点：−45℃ ％CA:0.1＞ 実施例５〜10および比較例５ 第１表に示す潤滑油組成物について、実施例１〜２およ
び比較例１〜２と同様にして試験を行なった。耐久試験
および温度依存性試験の結果を第１表に示す。なお、基
油中には、実施例１〜２および比較例１〜２（他の実施
例や比較例も同様）と同様に、ポリメタアクリレート
（分子量42,000）4.0重量％，ポリブテニルコハク酸イ
ミド（ポリブテニル基分子量1,000）4.0重量％および酸
アミド0.5重量％を添加した。
第１表および第１図〜第３図より、本発明の潤滑油組成
物は摩擦特性にすぐれたものであることが判る。特に温
度依存性試験の結果より、摩擦特性の油温による変化が
きわめて少ないことが判る。
産業上の利用可能性 したがって、本発明の潤滑油組成物は自動変速機用潤滑
油，トラクタ等湿式クラッチまたは湿式ブレーキを有す
る部分の潤滑油などとして極めて有効である。
また、このような特性を兼ね備えた組成物は、ショック
アブソーバー，パワーステアリング，油圧サスペンショ
ン等の潤滑油およびこれらの複数の目的の兼用油として
も有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 (Ｃ１０Ｍ 141/08 129:74 135:22） Ｃ１０Ｎ 30:06 30:08 40:04 8217−4Ｈ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基油に、（Ａ）一般式〔Ｉ〕 〔一般式〔Ｉ〕中、R1は、炭素数６〜30のアルケニル基
    またはアルキル基である。また、R2およびR3は、それぞ
    れ水素，炭素数１〜20のアルキル基，炭素数１〜20のヒ
    ドロキシアルキル基または一般式 −R4−（OR4 ｎSx−R5 （式中、R4は炭素数１〜４のアルキレン基であり、R5は
    炭素数１〜20のアルキル基またはそのヒドロキシ置換
    体、ｎは０〜６の整数、ｘは１または２である。） で表わされる基を示す。なお、R2およびR3は同一あるい
    は異なっていても良いが、R2およびR3の両者が水素であ
    る場合は除かれる。〕 で示されるアルケニルコハク酸エステルまたはアルキル
    コハク酸エステルのうちのいずれか１種以上0.05〜５重
    量％と、（Ｂ）多価アルコールの脂肪酸エステル0.005
    〜５重量％とを含有させることを特徴とする潤滑油組成
    物。
  2. 【請求項２】基油が、硫黄分0.5重量％以下のものであ
    る請求の範囲第１項記載の潤滑油組成物。
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