JPH08337788A

JPH08337788A - エンジン用潤滑油添加剤及びエンジン用潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH08337788A
Application number: JP17028495A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kita; 一男北; Takashi Otani; 孝大谷
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【構成】シラン化合物よりなるエンジン用潤滑油添加
剤、並びに該潤滑油添加剤を０．０５〜１０重量％含有
してなるエンジン用潤滑油組成物。【効果】本発明のエンジン用潤滑油添加剤によると、エ
ンジンのピストンの清浄効果が向上でき、更に摩擦低減
効果も得られる。その結果、従来から使用している金属
系清浄剤及び摩擦低減剤として使用されているリン系極
圧剤、エステル系油性向上剤（エステル系潤滑剤）の添
加を軽減もしくは不要とすることができ、エンジンオイ
ルの長寿命化を可能にできる。従って、該添加剤を含有
する本発明のエンジン用潤滑油組成物は、ピストンの清
浄効果及び摩擦低減効果が優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陸上用および船舶のエ
ンジン用潤滑油添加剤、並びにエンジン用潤滑油組成物
に関するものである。さらに詳しくはエンジンオイルの
摩擦低減効果を有し、且つピストン清浄性を向上させる
エンジン用潤滑油添加剤およびこれを配合したエンジン
用潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、陸上用ガソリンエンジン、陸上用
ディーゼルエンジンから船舶・発電用に至るまでの、ピ
ストン／シリンダー型エンジンは、高出力、燃費低減、
更にはメンテナンスフリー化のニーズが高まり、このた
めエンジンオイルには高機能、長寿命化が要求される。
中でも燃費低減、エンジンオイルの長寿命化は強く要求
されている。更に排気ガス規制も相まって特にエンジン
オイルの摩擦低減効果及びピストン周辺部の清浄作用の
低下が問題視されている。しかしながら、エンジンオイ
ルの摩擦低減効果及び清浄効果といった各機能は、燃焼
ガス雰囲気下で著しく低下するのが現状である。

【０００３】ディーゼルエンジンは発電、船舶及びトラ
ック等に採用され、石油蒸留残渣の多く含有する低質燃
料が使用される。低質燃料はイオウ化合物を多く含有す
るため、燃焼ガス中にはイオウ酸化物が多く含まれ、更
には窒素酸化物等の有害物質も多く含まれる。

【０００４】これらイオウ酸化物や窒素酸化物はエンジ
ン内で結露して硫酸や硝酸を形成し、摩耗増大と汚れ成
分（スラッジ）の蓄積現象を加速する。即ち、エンジン
内における硫酸や硝酸等の酸性物質の形成は、エネルギ
ー伝達部品及びピストン、シリンダーの化学的腐食を招
き重大なトラブルを引き起こすことになる。

【０００５】従って、エンジンオイルはこのような酸性
物質による腐食作用を抑制する効果が期待されている
が、酸性物質のエンジンオイルへの混入はオイルの劣化
を加速し、オイルの各機能を顕著に低下させることが現
在までに確認されている。特に酸性物質の混入により低
下する機能は、オイルの摩擦低減効果及び清浄機能であ
るため、オイルの交換頻度または補給頻度を多くする必
要がある。そして、オイルの交換、補給を怠ると、ピス
トン／シリンダーライナー周辺部にオイル劣化物、燃焼
生成物、未燃焼物、摩耗粉等の混合した汚れ（スラッ
ジ）が蓄積し、ピストン摺動部の摩耗がより一層激しく
なる。その結果、最終的に正常な圧縮比が得られなくな
り運行、走行に悪影響を与えることになる。

【０００６】一方、ガソリンエンジンではディーゼルエ
ンジンに比べ精製度の高い燃料（ガソリン）を使用する
が、排気ガス規制から、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recircul
ation)方式が採用され始めている。そのため、エンジン
内は燃焼ガスの影響をより受けやすくなり、燃焼ガス雰
囲気下でのオイルの酸化劣化が進み、ピストンリング、
動弁系、軸受け部の摩擦増大（摩耗増加）、ピストン側
壁部の清浄性の低下といった問題が発生する。

【０００７】エンジンオイルには、従来から上記のよう
な酸性物質の生成に対しては、潤滑油に金属系清浄剤と
称される添加剤が使用され、エンジン内で生成する酸性
物質を中和し、エンジンオイルの酸化劣化を軽減する手
段を講じられている（石油学会誌 Vol.35, No.1, 1992
過塩基性硫化フェネート並びに硫化型サリシレートの開
発）。

【０００８】即ち、後述するように金属系清浄剤とは、
オイル中においてアルカリ土類金属のカルボン酸塩、ス
ルホン酸塩、アルコラート又は炭酸塩の状態で、溶解ま
たは分散し、オイルに混入した酸性物質を中和するもの
である。

【０００９】しかしながら、金属系清浄剤は金属を含む
ため灰分が高く、燃焼室からピストン側壁部の高温域で
残査物を多く蓄積する欠点がある。また酸性物質の中和
により形成する硫酸塩（アルカリ土類金属塩）、硝酸塩
（アルカリ土類金属塩）は水分を吸収してピストンリン
グ、ピストン溝、その他周辺部に付着する。その結果、
摩擦面に傷を形成し磨耗増大、焼付きを招くことにな
る。また、水を吸収した硫酸塩、硝酸塩は高温下で未燃
焼物であるススを凝集し易く、スス汚れの形成を容易に
するといった問題を残す。

【００１０】即ち、燃焼ガスはエンジンオイルの性能に
対して、特に磨耗増大や清浄分散効果の低下を加速する
ものである。また、エンジンオイル中には、特開平６−
２４０２８２号公報（酸性リン酸エステルのアミン塩系
磨耗防止剤）、特開平６−２４０２８３号公報（植物性
トリグリセライド系磨耗防止剤）及び特開平６−２７１
８８５号公報（モリブデン系磨耗防止剤）に見られるよ
うに摩擦低減剤としてリン系極圧剤、エステル系油性向
上剤が使用されるが、これらの添加剤は摩擦部分に化学
吸着もしくは物理吸着して摩擦低減効果を示すものであ
る。これらの添加剤としては、例えば、アルキルジンク
ジチオホスフェート、アルキルリン酸エステル、アルキ
ルチオリン酸エステル、グリセリンエステル、ペンタエ
リスリトールエステルが主流である。しかし、これら化
合物は排気ガスの雰囲気下で加水分解を起こし易く、当
初の正常な摩擦低減効果は長期にわたり期待できない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の事から「低質燃
料の使用」及び「排気ガス規制」によるエンジン内の環
境悪化に対応できる満足な性能を有するエンジン用潤滑
油添加剤及び潤滑油組成物は未だ得られていないのが現
状である。

【００１２】従って、本発明はピストン／シリンダー型
エンジンオイルの摩擦低減効果を有し、且つ清浄性を向
上させるエンジン用潤滑油添加剤及びこれを配合したエ
ンジン用潤滑油組成物を提供することを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
情においてエンジン油の劣化と酸性物質の混入によるピ
ストン及びシリンダーライナー周辺部の汚れ形成及び摩
擦低減剤につき、鋭意検討を重ねた結果、シラン化合物
を添加すると汚れ成分（スラッジ）の油中分散効果が飛
躍的に改善され、且つ摩擦低減効果のあることが判明し
た。その結果、従来から使用されている金属系清浄剤と
無灰性分散剤の低濃度化、摩擦低減剤の低濃度化、更に
はこれらを無添加とすることができ、エンジンオイルの
性能向上に役立つことを見出し本発明を完成した。

【００１４】即ち、本発明の要旨は、（１）シラン化
合物よりなるエンジン用潤滑油添加剤、（２）シラン
化合物が下記の一般式（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）で表さ
れる化合物よりなる群から選ばれる１種以上である前記
（１）記載のエンジン用潤滑油添加剤、

【００１５】

【化２】

【００１６】（式中、Ｒは水素原子、炭素数１〜１８の
直鎖もしくは分岐のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖
もしくは分岐のアルケニル基、又は炭素数６〜１８のア
リール基を示す。Ｒ₁は炭素数６〜５０の直鎖もしくは
分岐のアルキル基、炭素数６〜５０の直鎖もしくは分岐
のアルケニル基、炭素数６〜５０のアリール基を示し、
更に該アルキル基は窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原
子を有するか、又はヒドロキシ基、カルボキシ基、アル
コキシカルボニル基、アルケノキシカルボニル基、もし
くはアリーロキシカルボニル基で置換されていてもよ
い。）（３）前記（１）又は（２）記載の潤滑油添加剤を
０．０５〜１０重量％含有してなるエンジン用潤滑油組
成物、（４）ベース油に（Ａ）前記（１）又は（２）
記載の潤滑油添加剤、および（Ｂ）金属系清浄剤を配合
してなるエンジン用潤滑油組成物、（５）さらに
（Ｃ）極圧潤滑剤および（Ｄ）無灰性分散剤を配合して
なる前記（４）記載のエンジン用潤滑油組成物、並びに
（６）ベース油に（Ａ）前記（１）又は（２）記載の
潤滑油添加剤を０．０５〜１０重量％、（Ｂ）金属系清
浄剤を０．５〜５０重量％、（Ｃ）極圧潤滑剤を０．０
５〜５重量％、（Ｄ）無灰性分散剤を０．１〜１０重量
％配合してなる前記（５）記載のエンジン用潤滑油組成
物、に関する。

【００１７】本発明のエンジン用潤滑油添加剤は、シラ
ン化合物よりなるものであるが、かかるシラン化合物と
しては、例えば下記の一般式（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）
で表される化合物よりなる群から選ばれる１種以上が好
適例として挙げられる。

【００１８】

【化３】

【００１９】一般式（ａ）、（ｂ）、（ｃ）におけるＲ
は、水素原子、炭素数１〜１８の直鎖もしくは分岐のア
ルキル基、炭素数２〜１８の直鎖もしくは分岐のアルケ
ニル基、又は炭素数６〜１８のアリール基を示す。中で
も、後述するシラン化合物の加水分解によりＲ₁Ｓｉ
（ＯＨ）₃構造に容易に変化し、素早く分散、摩擦低減
効果を発揮する等の点より、Ｒとしては炭素数１又は２
のものが好ましい。

【００２０】Ｒで示される、炭素数１〜１８の直鎖もし
くは分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプ
タデシル、オクタデシル、１−メチルエチル、１−メチ
ルプロピル、１−メチルペンチル、１−メチルヘキシ
ル、２−エチルヘキシル、３，５，５−トリメチルヘキ
シル、イソデシル、１−メチルウンデシル、イソトリデ
シル、１−エチルデシル、２−ヘプチルウンデシル、８
−メチルヘプタデシル、１２−メチルヘプタデシル基等
が挙げられ、炭素数２〜１８の直鎖もしくは分岐のアル
ケニル基としては、ビニル、アリル、２−プロペニル、
１−ブテニル、１−ヘキセニル、１−オクテニル、１−
デセニル、１−ドデセニル、１−テトラデセニル、１−
ヘキサデセニル、９−オクタデセニル、１−メチルビニ
ル、２−メチル−１−プロペニル、１−メチル−１−プ
ロペニル、１−メチル−１−ブテニル、１−エチル−１
−ブテニル基等が挙げられ、炭素数６〜１８のアリール
基としては、フェニル、メチルフェニル、ジメチルフェ
ニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、ジエチル
フェニル、トリエチルフェニル、エテニルフェニル、プ
ロピルフェニル、イソプロピルフェニル、ブチルフェニ
ル、ジブチルフェニル、イソブチルフェニル、ヘキシル
フェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシル
フェニル、ジヘキシルフェニル、ドデシルフェニル、ナ
フチル基等が挙げられる。

【００２１】一般式（ａ）、（ｂ）、（ｃ）におけるＲ
₁は、炭素数６〜５０の直鎖もしくは分岐のアルキル
基、炭素数６〜５０の直鎖もしくは分岐のアルケニル
基、炭素数６〜５０のアリール基を示し、アルキル基は
窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を有するか、又は
ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル
基、アルケノキシカルボニル基、もしくはアリーロキシ
カルボニル基で置換されていてもよい。中でも炭素数６
〜２４のものが好ましい。さらに好ましくは１０〜２２
である。これら炭化水素基が６未満では油に対する溶解
性が乏しくなり、５０を越えるとコスト高となり実用性
に欠けることになる。

【００２２】Ｒ₁で示される、炭素数６〜５０の直鎖も
しくは分岐のアルキル基としては、Ｒで挙げたアルキル
基のうち炭素数６〜１８のものや、さらにノナデシル、
エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリコシル、
テトラコシル、ヘキサコシル、オクタコシル、トリアコ
ンチル、テトラコンチル、ペンタコンチル、１−メチル
ノナデシル、２−エチルエイコシル、１−エチルドコシ
ル、１−メチルトリコシル、１，３，５−トリメチルヘ
キサデシル、１，３，５，７，９−ペンタメチルヘキサ
コシル、１，３，５，７，９，１１−ヘキサメチルトリ
アコンチル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタ
メチルテトラコンチル、１，４，７，１０，１３−ペン
タエチルテトラコンチル基等が挙げられ、炭素数６〜５
０の直鎖もしくは分岐のアルケニル基としては、Ｒで挙
げたアルケニル基のうち炭素数６〜１８のものや、更に
ノナデセニル、イコセニル、ヘンイコセニル、ドコセニ
ル、トリコセニル、テトラコセニル、ヘキサコセニル、
オクタコセニル、トリアコンテニル、テトラコンテニ
ル、ペンタコンテニル、１−メチルノナデセニル、２−
エチルイコセニル、１−エチルドコセニル、１−メチル
トリコセニル、１，３，５−トリメチルヘキサデセニ
ル、１，３，５，７，９−ペンタメチルヘキサコセニ
ル、１，３，５，７，９，１１−ヘキサメルトリアコン
テニル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタメチ
ルテトラコンテニル、１，４，７，１０，１３−ペンタ
エチルテトラコンテニル基等が挙げられ、炭素数６〜５
０のアリール基としては、Ｒで挙げたアリール基や、さ
らにジオクチルフェニル、トリオクチルフェニル、ジノ
ニルフェニル、ジデシルフェニル、ジドデシルフェニ
ル、テトラデシルフェニル、ジテトラデシルフェニル、
ヘキサデシルフェニル、ジヘキサデシルフェニル、オク
タデシルフェニル、オクタデセニルフェニル、ジオクタ
デシルフェニル、イコシルフェニル、ジイコシルフェニ
ル、ドコシルフェニル、テトラコシルフェニル、ヘキサ
コシルフェニル、オクタコシルフェニル、オクタコセニ
ルフェニル、トリアコンチルフェニル、トリアコンテニ
ルフェニル、テトラコンチルフェニル、テトラコンテニ
ルフェニル基等が挙げられる。

【００２３】Ｒ₁で示されるアルキル基は置換などされ
ていても良いが、まず置換などされていない場合の具体
的なシラン化合物を挙げると以下のようになる。一般式
（ａ）で表されるものとして、例えばオクチルトリメト
キシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリ
メトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、オ
クタデシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシ
ラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オクタデシル
トリエトキシシラン、オクタデセニルトリメトキシシラ
ン、テトラデシルトリメトキシシラン、２−エチルヘキ
シルトリメトキシシラン、８−メチルヘプタデシルトリ
メトキシシラン、２−ヘプチルウンデシルトリエトキシ
シラン、ノニルフェニルトリメトキシシラン、ジオクチ
ルフェニルトリイソプロポキシシラン、テトラデシルト
リエトキシシラン、が、一般式（ｂ）で表されるものと
しては、例えばジオクチルジメトキシシラン、ジデシル
ジメトキシシラン、ジドデシルジメトキシシラン、ジヘ
キサデシルジメトキシシラン、ジオクタデシルジメトキ
シシラン、ジデシルジエトキシシラン、ジヘキサデシル
ジエトキシシラン、ジオクタデシルジエトキシシラン、
ジ（３，５，５−トリメチルヘキシル）ジイソプロポキ
シシラン、ジ（８−メルヘプタデシル）ジメトキシシラ
ン）、ジ（メチルフェニル）ジメトキシシラン、ジ（ド
デシルフェニル）ジエトキシシラン、ジテトラコシルジ
ブトキシシランが、一般式（ｃ）で表されるものとして
は、例えば、トリドデシルモノイソプロポキシシラン、
トリオクチルメトキシシラン、トリ（２−エチルヘキシ
ル）メトキシシラン、トリ（１−メチルヘキシル）モノ
エトキシシラン、トリフェニルモノエトキシシラン、ト
リデシルモノメトキシシラン、トリデシルモノエトキシ
シラン、トリオクタデシルモノエトキシシランが挙げら
れる。

【００２４】中でも一般式（ａ）で表される、ドデシル
トリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラ
ン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、オクタデシルト
リメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テト
ラデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキ
シシラン、オクタデシルトリエトキシシランが好まし
い。

【００２５】次に、Ｒ₁で示されるアルキル基が置換な
どされている場合について説明する。Ｒ₁で示されるア
ルキル基がヒドロキシ基で置換されているシラン化合物
としては、６−ヒドロキシヘキシルトリメトキシシラ
ン、１２−ヒドロキシオクタデシルトリエトキシシラ
ン、ｐ−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、ジ
（６−ヒドロキシヘキシル）ジエトキシシラン、トリ
（１０−ヒドロキシデシル）モノブトキシシラン、１０
−ヒドロキシデシルトリメトキシシラン、及び１２−ヒ
ドロキシドデシルトリメトキシシランが挙げられる。

【００２６】Ｒ₁で示されるアルキル基が硫黄原子を有
するシラン化合物としては、６−メチルチオヘキシルト
リメトキシシラン、ジ（６−メルカプトヘキシル）ジエ
トキシシラン、ｐ−メルカプトフェニルトリメトキシシ
ラン、１２−メルカプトドデシルトリメトキシシラン、
１０−メルカプトデシルトリエトキシシランが挙げられ
る。

【００２７】Ｒ₁で示されるアルキル基が酸素原子、窒
素原子を有するシラン化合物としては、例えば、アルキ
ル基に１，２級アミノ基を有する炭素数６未満のシラン
化合物を、下記のようなエポキシ開環反応によりアルキ
ル基の鎖長を炭素数６以上に調整したもの等が挙げられ
る。具体的な合成方法としては、１、２級アミンを含む
シラン化合物をエポキシ基を有する化合物に常温〜８０
℃の温度下で滴下すれば、無触媒で４〜８時間攪拌混合
により合成できる。

【００２８】

【化４】

【００２９】（式中、Ｒは炭素数２以上の直鎖もしくは
分岐のアルキル基又はアルケニル基、又はフェニル基を
示す。）

【００３０】原料として用いられるアルキル基に１，２
級アミノ基を有するシラン化合物としては、例えば、ジ
−（６−アミノヘキシル）−ジエトキシシラン、４−ア
ミノブチルトリメトキシシラン、８−アミノオクチルト
リエトキシシラン、１０−アミノデシルドデシルジメト
キシシラン、３−（２’−アミノエチル）アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、３−（２’−アミノエチル）ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリメトキシシランが挙げられる。また、エポキシ
基を有する化合物としては、炭素数３〜３０を有するも
のであり、例えば、１，２−エポキシオクタン、１，２
−エポキシドデカン、１，２−エポキシオクタデカン、
２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、エポキシシク
ロヘキサン、３−（２’−ブチルオキシエチルオキシ）
−１，２−エポキシプロパン、グリシドール、ブチルグ
リシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ノニ
ルフェニルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエ
ーテル、ラウリルグリシジルエーテル、オレイルグリシ
ジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、ポリア
ルキレングリコールモノグリシジルエーテル等が挙げら
れる。

【００３１】上記で得られるシラン化合物のうち、３−
（２’−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、又は３−アミノプロピルトリメトキシシランと、
ラウリルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエ
ーテル、又は１，２−エポキシドデカンとのエポキシ開
環反応物が好ましい。

【００３２】また、Ｒ₁で示されるアルキル基が酸素原
子、窒素原子を有するシラン化合物は、上記と同様に、
アルキル基がエポキシ基を有しているシラン化合物を、
下記のようなエポキシ開環反応により、自由にアルキル
鎖長を調整して油溶性分散剤および摩擦低減剤に調製す
ることができる。

【００３３】

【化５】

【００３４】（式中、Ｒは炭素数２以上の直鎖もしくは
分岐のアルキル基又はアルケニル基、又はフェニル基を
示す。）

【００３５】原料として用いられるアルキル基がエポキ
シ基を有しているシラン化合物としては、３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、２，３−エポキシプ
ロピルトリメトキシシラン、４−グリシドキシブチルト
リメトキシシラン、３，４−エポキシブチルトリメトキ
シシラン等が挙げられる。また、１、２級アミンとして
は、炭素数１〜３０を有するものであり、例えば、エチ
ルアミン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミ
ン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、オクタデセ
ニルアミン、フェニルアミン、ノニルフェニルアミン、
ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ（２−エチル
ヘキシル）アミン、ジオクタデシルアミン、ジオクタデ
セニルアミン、ジフェニルアミン、ジ（ノニルフェニ
ル）アミン等が挙げられる。

【００３６】上記で得られるシラン化合物のうち、３−
グリシドキシプロピルトリメトキシシランとラウリルア
ミン又はステアリルアミンのエポキシ開環反応物が好ま
しい。

【００３７】更に、Ｒ₁で示されるアルキル基がカルボ
キシ基、アルコキシカルボニル基等で置換されているシ
ラン化合物としては、分子中に２重結合を有するシラン
化合物と、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸エステル等の２重結合を有する化合
物とを下記のようにして共重合させることにより得ら
れ、アルキル鎖長を調整して使用することができる。そ
の結果、シラン化合物は、カルボキシ基、アルコキシカ
ルボニル基、アルケノキシカルボニル基、アリーロキシ
カルボニル基を有することになる。具体的な合成方法と
しては、例えば重合用触媒存在下、温度６０℃で４〜８
時間攪拌すれば合成できる。

【００３８】

【化６】

【００３９】（式中、Ｒは水素原子または炭素数６以上
の直鎖もしくは分岐のアルキル基又はアルケニル基、又
はフェニル基を示す。）

【００４０】原料として用いられる分子中に２重結合を
有するシラン化合物としては、例えば、３−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、３−ジアリルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジ（３−メタクリロキシプロピル）ジメトキシシラ
ン等挙げられる。又、メタクリル酸エステル等の２重結
合を有する化合物としては、メタクリル酸、メタクリル
酸オクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸フェニ
ル、アクリル酸、アクリル酸オクチル、アクリル酸デシ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル、ア
クリル酸フェニル、カプリル酸ビニル、ラウリン酸ビニ
ル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等が挙げ
られる。

【００４１】上記で得られるシラン化合物のうち、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシランと、アクリ
ル酸デシル、メタクリル酸デシル、又はメタクリル酸オ
クタデシルの重合物が好ましい。

【００４２】以上のような本発明で用いるシラン化合物
は、燃焼により生成する水の混入により、シラン化合物
中のメトキシ基、エトキシ基等は、下記のような反応に
従い化合物（Ｉ）が生成し、化合物（Ｉ）はエンジンオ
イル中のスラッジ成分に吸着し、油中分散効果を改善す
る。また、化合物（Ｉ）は摩擦部分に吸着し効果的に摩
擦低減剤として働くものである。

【００４３】

【化７】

【００４４】シラン化合物はエンジン用潤滑油組成物中
に、０．０５〜１０重量％の範囲、好ましくは０．５〜
３重量％添加することで、摩擦低減効果と清浄効果を向
上する。添加量が０．０５重量％未満では清浄効果が乏
しくなり、１０重量％を超えると経済的に不経済であ
る。

【００４５】シラン化合物は単独でエンジン用潤滑油添
加剤として用いることができるが、（Ｂ）成分である金
属系清浄剤と共に、ベース油に配合してエンジン用潤滑
油組成物とすることにより、オイルの耐熱性を維持する
ことができるため、さらに好ましい。

【００４６】（Ｂ）成分の金属系清浄剤としては、従来
金属系清浄剤として用いられているものであれば特に限
定されないが、例えば分子量２５０〜６００の石油スル
ホン酸、合成スルホン酸（以下、スルホネート系清浄剤
と称する。）、炭素数６〜２０のアルキルフェノールサ
ルファイド重合体（以下、フェネート系清浄剤と称す
る。）、炭素数６〜２０のアルキルサリチル酸（以下、
サリシレート系清浄剤と称する。）、炭素数８〜２２の
脂肪酸等の有機酸のアルカリ土類金属塩である中性塩、
又はアルカリ土類金属塩（特に、カルシウム、マグネシ
ウム塩）の炭酸塩を含有する過塩基化物が挙げられる。

【００４７】（Ｂ）成分の金属系清浄剤の配合量は、使
用される燃料種により異なるが、エンジン用潤滑油組成
物中に、通常０．５〜５０重量％配合され、船舶用では
５〜５０重量％、陸上用では０．５〜１０重量％とする
のが好ましい。

【００４８】また、本発明のエンジン用潤滑油組成物に
用いられるベース油としては特に限定されず、エンジン
用潤滑油に通常ベース油として用いられているものを使
用することができ、一般に２０〜２５０ｍｍ²／ｓ：４
０℃の鉱物油または合成油が使用される。ここで鉱物油
とはパラフィン系炭化水素、芳香族系炭化水素またはこ
れらの混合物を指し、合成油としてはポリαオレフィン
類、エステル類、ポリグリコール類等である。

【００４９】本発明のエンジン用潤滑油添加剤は（Ａ）
成分、（Ｂ）成分と共に、更に（Ｃ）成分である極圧潤
滑剤、（Ｄ）成分である無灰性分散剤を併用し、本発明
のエンジン用潤滑油組成物とすることができる。

【００５０】（Ｃ）成分の極圧潤滑剤としては特に限定
されず、従来公知のものが使用される。例えば、ジアル
キルジチオリン酸亜鉛、アルキルリン酸亜鉛、アルキル
リン酸カルシウム、アルキルリン酸アミン塩、アルキル
リン酸エステル、脂肪酸類等が挙げられる。

【００５１】（Ｃ）成分の極圧潤滑剤は、エンジン用潤
滑油組成物中に、０．０５〜５．０重量％配合するのが
好ましく、より好ましくは０．１〜１．０重量％であ
る。

【００５２】（Ｄ）成分の無灰性分散剤としては特に限
定されず従来公知のものが使用できる。中でもカルボン
酸化合物とアミド（イミド）化合物が一般に使用され
る。

【００５３】代表例としてはアルキル基を誘導したアル
キルコハク酸イミド及び脂肪酸類のアミドが挙げられ、
炭素数２０〜１００のイソブチレンを誘導した無水コハ
ク酸、炭素数５０〜１５０のポリオレフィンを誘導した
無水コハク酸、炭素数８〜３０の直鎖アルケニル基を誘
導したアルケニルコハク酸等の２塩基酸及びラウリン
酸、ステアリン酸、ベヘニン酸と下記アミン化合物のイ
ミドが挙げられる。即ち、アミン化合物としてはエチレ
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等のポリ・エチレン
ポリアミン類である。

【００５４】（Ｄ）成分の無灰性分散剤は、エンジン用
潤滑油組成物中に、０．１〜１０重量％配合するのが好
ましく、より好ましくは０．５〜５．０重量％である。

【００５５】本発明のエンジン用潤滑油組成物には、さ
らに本発明の効果を損なわない範囲で、使用される地
域、条件、要求特性により、分子量１万〜１０万のラウ
リルメタクリル酸エステル共重合物を基本骨格とする
「流動点降下剤」もしくは「粘度指数向上剤」、ｔｅｒ
ｔ−ブチルパラクレゾール等の「酸化防止剤」、トリフ
ェニルホスファィト等の「金属不活性化剤」、更に粘度
１０〜１０万ｍｍ²／ｓ：２５℃のジメチルシリコーン
系の「消泡剤」を配合することができる。

【００５６】なお、エンジンオイルの泡消し剤としてシ
リコーンオイルを使用することは周知技術であるが、こ
の際、用いられるシリコーンオイルは下記一般式で示さ
れるジメチルシリコーン系であり、シロキサン化合物に
分類されるものである。このシリコーンオイルはエンジ
ンオイルに対する溶解性が乏しく、通常、数ｐｐｍ〜数
十ｐｐｍの範囲でエンジンオイルに添加して分散状態で
使用し、消泡効果を得るものであり、このようなシリコ
ーンオイルでは、本発明のような摩擦低減効果、清浄分
散効果は期待できない。

【００５７】

【化８】

【００５８】

【実施例】以下、実施例、比較例および試験例により本
発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施
例等によりなんら限定されるものではない。

【００５９】試験例１．清浄性の評価図１に示すホットチューブ試験機を用いてエンジン用潤
滑油組成物（実施例１〜１４，比較例１〜５）の清浄性
を評価した。即ち、一定温度に加温したガラス管内に予
め劣化処理したエンジンオイル及び空気を挿入し、エン
ジンオイルの劣化による汚れ成分の付着状態を観察し、
ラッカー評点として評価した。なお、実施例に用いたシ
ラン化合物は、実施例４、５、６、１２、１８以外では
市販品を用いたが、その他の実施例で用いたシラン化合
物は以下のような操作で合成した。

【００６０】（実施例４に用いた化合物の合成方法）ジ
ラウリルアミン１モルをエタノールに溶解（３０％ジラ
ウリルアミン／エタノール）し、攪拌常温下で３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン１モルを２時間で
滴下し、その後４時間攪拌し反応を終了した（無触
媒）。反応終了後、エタノール溶媒を温度６０℃で減圧
（１０ｍｍＨｇ）トッピングし、エポキシ開環反応物
（ジラウリル−３−アミノ−Ｎ−（２−ヒドロキシ）プ
ロピルトリメトキシシラン）を得た。

【００６１】（実施例５に用いた化合物の合成方法）３
−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシ
ラン１モルをエタノールに溶解（３０％濃度）し、攪拌
常温下でノニルフェノールグリシジルエーテル１モルを
２時間で滴下し、その後４時間攪拌し反応を終了した。
反応終了後エタノール溶媒を温度６０℃で減圧（１０ｍ
ｍＨｇ）トッピングし、エポキシ開環反応物〔３−
（２’−（Ｎ−（ノニルフェニルオキシ−２''' −ヒド
ロキシプロピル）アミノ）エチルアミノ）プロピルトリ
メトキシシラン〕を得た。

【００６２】（実施例６に用いた化合物の合成方法）ビ
ニルトリメトキシシラン０．２モルとメタクリル酸ラウ
リル２モルをエタノールに溶解（１０％濃度）し攪拌
後、温度６０℃に昇温し、重合開始剤（商品名、Ｖ−６
５）を上記原料の１重量％でエタノールに溶解（１％に
希釈溶解）し、滴下した（滴下時間は１時間）。滴下終
了後、３時間反応熟成した。反応終了後、温度７０℃で
減圧下（５ｍｍＨｇ）溶媒であるエタノールをトッピン
グし、ビニルトリメトキシシランとメタクリル酸ラウリ
ルの共重合物を得た。本操作により得られた共重合物は
ＧＰＣ分子量で平均２０００であった。

【００６３】（実施例１２に用いた化合物の合成方法）
実施例４においてジラウリルアミンの代わりにラウリル
アミンを用いる以外は実施例４と同様の操作によりシラ
ン化合物を合成した。

【００６４】（実施例１８に用いた化合物の合成方法）
実施例５において３−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルトリメトキシシランの代わりに３−アミノプロピル
トリメトキシシランラウリルアミンを用いる以外は実施
例５と同様の操作によりシラン化合物を合成した。

【００６５】（設定条件）エンジンオイルの挿入量：６ｍｌ／１６時間空気の挿入量：１０ｍｌ／ｍｉｎ．加熱部温度：２９０〜３２０℃

【００６６】（エンジンオイルの劣化処理方法）実際の
運転時に混入する酸性物質（硫酸）、燃焼生成物（ス
ス）、磨耗粉（鉄粉）を想定し、以下の条件で各エンジ
ンオイルを予め処理した。即ち、カーボンブラック、鉄
粉、硫酸を以下の割合でエンジンオイルに添加し、温度
１００℃で１０分間攪拌混合したものを試験油として用
いた。カーボンブラック：エンジンオイルに対し０．２重量％５μ以下の鉄粉：エンジンオイルに対し０．０５重量％硫酸：エンジンオイルに対し０．８重量％

【００６７】（評価方法）１６時間試験後のガラス管を
所定の標準色と照らし合わせて１〜１０の評価点を付け
た。評価点１：ガラス管の汚れが最も多く、黒色に変色した
もの（黒く炭化）。評価点５：ガラス管の汚れ状態が中程度で淡黄色に変色
したもの。評価点10：ガラス管の汚れ状態が最も少なく、殆ど元の
ガラス管と同じ状態のもの。

【００６８】（エンジンオイルの組成物）（Ａ）成分及
びその他の成分を表１及び表２に記載した組成で配合し
たものをエンジンオイルの試験油とした。尚、本配合に
使用した各種添加剤は下記に示すものを使用した。金属系清浄剤：市販カルシウムサリシレート (Ca-サリシレートと記載）＝ 300 TBN 市販カルシウムスルホネート (Ca-スルホネートと記載）＝ 320 TBN 市販カルシウムフェネート (Ca-フェネートと記載）＝ 170 TBN ＊TBN : アルカリ価を示し、ＫＯＨｍｇ／ｇで表示。極圧潤滑剤：市販プライマリー型ジンクジチオホスフェートを使用。無灰性分散剤：市販ポリブテニルコハク酸イミドを使用。ベース油：市販天然鉱物油（パラフィン系鉱物油）、粘度＝１２０ｍｍ²／ｓ：４０℃を使用。以上の結果を表３及び表４に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】

【表３】

【００７２】

【表４】

【００７３】表３及び表４の結果から明らかなように、
シラン化合物は、その構造により若干清浄性能は異なる
が、いずれのシラン化合物でも清浄効果の向上が認めら
れ、金属系清浄剤の種類に関係なくエンジンオイルの清
浄性を向上させることがわかった。また、シラン化合物
は、金属系清浄剤の添加量が低下してもエンジンオイル
の清浄性能を低下させず、更に無灰性分散剤無添加時も
清浄効果を低下することなく、清浄性を維持することが
わかった。そのため、無灰性分散剤を無添加もしくは添
加量を軽減することができる。

【００７４】試験例２．清浄性評価日産自動車（株）製、４気筒ディーゼルエンジンＳＤ−
２２を用い、ピストンの清浄性を評価した。尚、燃料は
Ａ重油／軽油の混合物（１：１）を用い、ＴＮＰＳ（ジ
−ｔｅｒｔ−ノニルポリサルファイド）により燃料中の
イオウ濃度をＣ重油相当（３％）に調製したものを用い
た。詳細な実験条件、使用エンジン形式を以下に記載す
る。

【００７５】（使用エンジン）形式：４サイクル、４シリンダー、水冷ディーゼルエンジン排気量：２．２リットル燃焼方式：副室式ボアー×ストローク：８０×８３．６ｍｍ圧縮比：２２．２

【００７６】（エンジン試験条件）エンジン試験時間：１００時間エンジン回転数：３０００ｒｐｍ燃料：Ａ重油／軽油（１／１）＋ＴＮＰＳ（Ｓ＝３％）調合品

【００７７】（清浄性の評価部位及び評価基準）清浄性の評価部位：ピストンランド部（Top, 2nd, 3rd
、図２参照）清浄性の評価基準：ピストンランド部の汚れ状態を以下
のように分類し評価した。Ａ：変色なしＢ：淡黄色に変色（ピストン円周方向１／３面積以下
で変色）Ｃ：淡黄色に変色（ピストン円周方向１／３面積以下
で変色）Ｄ：カーボン付着有り（ピストン円周方向１／３面積
以下に付着）Ｅ：カーボン付着有り（ピストン円周方向１／３面積
以上で付着）Ｆ：カーボン付着有り（ほぼ全面）

【００７８】（試験油）試験例１で用いたオイルを使用
した。（結果）以上の結果を表５に示す。

【００７９】

【表５】

【００８０】シラン化合物を添加したエンジンオイルで
はピストンＴｏｐランドから３ｒｄランドに至る各部位
で無添加品（比較例１）に比べ、清浄性の高いことがわ
かる。

【００８１】試験例３．摩擦係数測定曽田式振り子型摩擦試験機を用い、シラン化合物の効果
を検討した。（試験方法及び試験条件）試験方法：曽田式振り子型摩擦試験機（荷重両サイド８０ｇ、垂直荷重４０ｇ）を用い、予め処理した試験油の摩擦係数を測定。摩擦試験測定温度：８０℃、１５０℃ 摩擦試験材の種類：曽田式振り子型摩擦試験用球＝鋼（×４個）曽田式振り子型摩擦試験用ピン＝鋼（×１個）

【００８２】（試験油の処理方法）実際の運転時に混入
する酸性物質（硫酸）の混入を想定して以下の条件で各
エンジンオイルを予め処理した。即ち、硫酸を以下の割
合でエンジンオイルに添加し、温度１００℃で１０分間
攪拌混合したものを試験油とした。硫酸の添加量：エンジンオイルに対し、０．０２重量％

【００８３】（評価方法）各種試験油の摩擦係数を測定
し、摩擦係数の低いもの程、良好と判定した。（試験用エンジンオイルの配合組成と結果）表６に試験
用エンジンオイルの組成及び摩擦係数を一括表示した。
尚、配合に用いた原料（潤滑添加剤）は、次のものを用
いた。 (1) 金属系清浄剤：カルシウムサリシレート（市販品）アルカリ価＝３００ＴＢＮ (2) 無灰性分散剤：ポリブテニルコハク酸イミド（市販品） (3) リン系極圧剤：プライマリー型ジンクジチオホスフェート（市販品） (4) 粘度指数向上剤：メタクリル酸ラウリル重合物（市販品）平均分子量＝３００００ (5) エステル型油性向上剤：オレイン酸トリグリセライド（市販品） (6) ベース油：天然鉱物油（パラフィン系鉱物油）粘度＝１２０ｍｍ²／ｓ：４０℃

【００８４】

【表６】

【００８５】表６の結果から明らかなように、シラン化
合物を添加したエンジンオイル（試験油）は温度８０℃
及び１５０℃の両条件で有効に摩擦係数を低下する効果
を示し、１５０℃でも摩擦係数を悪化する事がなかっ
た。また、シラン化合物を添加したエンジンオイルはリ
ン系極圧剤、エステル型油性向上剤を添加しなくても低
い摩擦係数を示し、これらの添加量は低濃度にできる。
また、シラン化合物の添加量は０．０５％以上で特に摩
擦係数を低下させ効果的であることがわかる。

【００８６】

【発明の効果】本発明のエンジン用潤滑油添加剤による
と、エンジンのピストンの清浄効果が向上でき、更に摩
擦低減効果も得られる。その結果、従来から使用してい
る金属系清浄剤及び摩擦低減剤として使用されているリ
ン系極圧剤、エステル系油性向上剤（エステル系潤滑
剤）の添加を軽減もしくは不要とすることができ、エン
ジンオイルの長寿命化を可能にできる。従って、該添加
剤を含有する本発明のエンジン用潤滑油組成物は、ピス
トンの清浄効果及び摩擦低減効果が優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、試験例１において、潤滑油組成物の清
浄性の評価に用いたホットチューブ試験機の概略を示す
図である。

【図２】図２は、試験例２において、ピストンの清浄性
を評価した部位を示す図である。

【手続補正書】

【提出日】平成７年７月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】（清浄性の評価部位及び評価基準）清浄性の評価部位：ピストンランド部（Ｔｏｐ，２ｎ
ｄ，３ｒｄ、図２参照）清浄性の評価基準：ピストンランド部の汚れ状態を以下
のように分類し評価した。Ａ：変色なしＢ：淡黄色に変色（ピストン円周方向１／３面積以下
で変色）Ｃ：淡黄色に変色（ピストン円周方向１／３面積以上
で変色）Ｄ：カーボン付着有り（ピストン円周方向１／３面積
以下に付着）Ｅ：カーボン付着有り（ピストン円周方向１／３面積
以上で付着）Ｆ：カーボン付着有り（ほぼ全面）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シラン化合物よりなるエンジン用潤滑油
添加剤。
【請求項２】シラン化合物が下記の一般式（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）で表される化合物よりなる群から選ば
れる１種以上である請求項１記載のエンジン用潤滑油添
加剤。【化１】（式中、Ｒは水素原子、炭素数１〜１８の直鎖もしくは
分岐のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖もしくは分岐
のアルケニル基、又は炭素数６〜１８のアリール基を示
す。Ｒ₁は炭素数６〜５０の直鎖もしくは分岐のアルキ
ル基、炭素数６〜５０の直鎖もしくは分岐のアルケニル
基、炭素数６〜５０のアリール基を示し、更に該アルキ
ル基は窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を有する
か、又はヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカル
ボニル基、アルケノキシカルボニル基、もしくはアリー
ロキシカルボニル基で置換されていてもよい。）
【請求項３】請求項１又は２記載の潤滑油添加剤を
０．０５〜１０重量％含有してなるエンジン用潤滑油組
成物。
【請求項４】ベース油に（Ａ）請求項１又は２記載の
潤滑油添加剤、および（Ｂ）金属系清浄剤を配合してな
るエンジン用潤滑油組成物。
【請求項５】さらに（Ｃ）極圧潤滑剤および（Ｄ）無
灰性分散剤を配合してなる請求項４記載のエンジン用潤
滑油組成物。
【請求項６】ベース油に（Ａ）請求項１又は２記載の
潤滑油添加剤を０．０５〜１０重量％、（Ｂ）金属系清
浄剤を０．５〜５０重量％、（Ｃ）極圧潤滑剤を０．０
５〜５重量％、（Ｄ）無灰性分散剤を０．１〜１０重量
％配合してなる請求項５記載のエンジン用潤滑油組成
物。