(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油に、組成物全量基準で、（Ａ）有機ジチオリン酸亜鉛をリン濃度換算で０．００５〜０．１２質量％、（Ｂ）炭素数１２〜２４の脂肪族炭化水素基を有する１級アミンの炭素数２もしくは３のアルキレンオキサイド付加物を０．０５〜５質量％、並びに（Ｃ）アルカリ土類金属サリシレート系清浄剤及び／又はアルカリ土類金属スルフォネート系清浄剤をアルカリ土類金属濃度換算で０．０５〜０．５質量％含有してなり、
前記（Ａ）成分中に、第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛をリン濃度換算で０．００５〜０．０５質量％含む、
水素を５〜５０ａｔｏｍ％含有する水素アモルファスカーボンから構成されるダイヤモンドライクカーボン皮膜を有する低摩擦摺動材料に用いられる潤滑油組成物。
【請求項２】
相互に摺動する２つの摺動部材の摺動面に、請求項１に記載の潤滑油組成物を介在させた摺動機構であって、２つの摺動部材のうち少なくとも一方の摺動面に、水素を５〜５０ａｔｏｍ％含有する水素アモルファスカーボンから構成されるダイヤモンドライクカーボン皮膜が形成されている摺動機構。
【請求項３】
ダイヤモンドライクカーボン皮膜が、Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するダイヤモンドライクカーボン皮膜である請求項２に記載の摺動機構。
【請求項４】
ダイヤモンドライクカーボン皮膜におけるグラファイト結晶の結晶径が、１５〜１００ｎｍである請求項２又は３に記載の摺動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑油組成物及び該潤滑油組成物を用いた摺動機構に関し、さらに詳しくは、低摩擦摺動材料用の潤滑油として用いた際に極めて低い摩擦係数を示す潤滑油組成物及び該潤滑油組成物を用いた低い摩擦係数を示す摺動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において環境問題への対応が重要になっており、省エネルギー化や二酸化炭素の排出量の低減化に関する技術開発が進められている。例えば、自動車に関しては燃費を向上することが重要な課題であり、その課題を達成するために、潤滑油や摺動材料の技術開発が行われている。
【０００３】
潤滑油の開発に関しては、これまでに各種性能向上を目的として、種々の基油や添加剤が開発されている。例えば、エンジン油に要求される性能としては、適切な粘度特性、酸化安定性、清浄分散性、摩耗防止性、泡立ち防止性等があり、種々の基油及び添加剤の組み合わせによりこれらの性能向上が図られている。特に、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）は耐摩耗添加剤として優れることから、エンジン油の添加剤として広く使用されている。
【０００４】
一方、摺動材料の開発に関しては、摩擦摩耗環境が苛酷な部位（例えば、エンジンの摺動部位）用の材料として、耐摩耗性向上等に寄与するＴｉＮ皮膜やＣｒＮ皮膜等の硬質皮膜を有する材料が知られている。さらに、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）皮膜を利用することで、空気中、潤滑油非存在下において摩擦係数を低下できることが知られ、ＤＬＣ皮膜を有する材料（以下、ＤＬＣ材料と称する。）が低摩擦摺動材料として期待されている。
【０００５】
しかしながら、ＤＬＣ材料は、潤滑油の存在下においてはその摩擦低減効果が小さいことがあり、この場合省燃費効果は得られにくい。そのため、これまでにＤＬＣ材料等の低摩擦摺動材料用の潤滑油組成物の開発が行われてきた。
例えば、特許文献１にはエーテル系無灰摩擦低減剤を含む、低摩擦摺動部材に用いられる潤滑油組成物が開示されている。特許文献２、３には、ＤＬＣ部材と鉄基部材との摺動面やＤＬＣ部材とアルミニウム合金部材との摺動面に、脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤や脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤を含有する潤滑油組成物を用いる技術が開示されている。また、特許文献４には、ＤＬＣコーティング摺動部材を有する低摩擦摺動機構において、含酸素有機化合物や脂肪族アミン系化合物を含有する低摩擦剤組成物を用いる技術が開示されている。
このように低摩擦摺動材料用の潤滑油組成物が開発されているが、これらの技術を応用した場合であっても、耐摩耗性等の更なる向上を求めてＺｎＤＴＰを配合すると摩擦係数が大きくなり、低摩擦化を達成できない現象が認められた。
したがって、潤滑油に求められる各種性能を維持・向上するために、例えば、ＺｎＤＴＰを含有する潤滑油であっても、低摩擦摺動材料用の潤滑油として用いた際に極めて低い摩擦係数を示す潤滑油組成物が求められている。
【０００６】
また、このような潤滑油としての各種特性を維持しながら優れた低摩擦性を発揮することができる潤滑油組成物を用いて、前記ＤＬＣ皮膜を摺動面に有する摺動部材と組み合わせた低摩擦性に優れた摺動機構が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３６８５０号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８９８２号公報
【特許文献３】特開２００４−１５５８９１号公報
【特許文献４】特開２００５−９８４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、潤滑油がジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する場合であっても、低摩擦摺動材料用の潤滑油として用いた際に極めて低い摩擦係数を示す潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。また、ＺｎＤＴＰを含有する潤滑油組成物を用いても、特定の低摩擦摺動材料の皮膜を摺動面に有する摺動部材と組み合わせることにより、低摩擦性に優れた摺動機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の添加剤を配合してなる潤滑油組成物によって、前記課題が解決することを見出した。また、本発明は、この潤滑油組成物からなる潤滑油と、特定の低摩擦摺動材料の皮膜が形成されている摺動部材とにより摺動機構を構成することによって、前記課題が解決することを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【００１０】
すなわち本発明は、
１．潤滑油基油に、組成物全量基準で、（Ａ）有機ジチオリン酸亜鉛をリン濃度換算で０．００５〜０．１２質量％、（Ｂ）アミン系摩擦低減剤を０．０５〜５質量％、並びに（Ｃ）アルカリ土類金属サリシレート系清浄剤及び／又はアルカリ土類金属スルフォネート系清浄剤をアルカリ土類金属濃度換算で０．０５〜０．５質量％含有する低摩擦摺動材料に用いられる潤滑油組成物であって、前記（Ａ）成分中に、第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛をリン濃度換算で０．００５〜０．０５質量％含むことを特徴とする低摩擦摺動材料に用いられる潤滑油組成物、
２．（Ｂ）成分のアミン系摩擦低減剤が、炭素数１２〜２４の脂肪族炭化水素基を有する１級アミンの炭素数２もしくは３のアルキレンオキサイド付加物である上記１に記載の潤滑油組成物、
３．低摩擦摺動材料がダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）皮膜を有する材料である上記１又は２に記載の潤滑油組成物、
４．相互に摺動する２つの摺動部材の摺動面に、上記１〜３のいずれかに記載の潤滑油組成物を介在させた摺動機構であって、２つの摺動部材のうち少なくとも一方の摺動面に、水素を５〜５０ａｔｏｍ％含有するＤＬＣ皮膜が形成されている摺動機構、
５．ＤＬＣ皮膜が、Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣ皮膜である上記４に記載の摺動機構、
６．ＤＬＣ皮膜におけるグラファイト結晶の結晶径が、１５〜１００ｎｍである上記５に記載の摺動機構、
７．ＤＬＣ皮膜が、陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ法により、高密度プラズマ雰囲気下で形成されたものである上記６に記載の摺動機構、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、潤滑油がジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する場合であっても、低摩擦摺動材料用の潤滑油として用いた際に極めて低い摩擦係数を有する潤滑油組成物を提供することができる。また、本発明は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する潤滑油組成物を用いても、特定の低摩擦摺動材料の皮膜を摺動面に有する摺動部材と組み合わせることにより、低摩擦性に優れた摺動機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る摺動機構のＤＬＣ皮膜を有す摺動部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る摺動機構のＤＬＣ皮膜を有す摺動部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係るＤＬＣ皮膜の形成装置の一例である陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置の概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係るＤＬＣ皮膜のＸ線回折スペクトルの測定例である。
【図５】図４のＤＬＣ皮膜の微分スペクトルである。
【図６】図４のＤＬＣ皮膜の結晶ピークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、潤滑油組成物、該潤滑油組成物を用いた摺動機構に関する。以下、これらについて詳細に説明する。
１．潤滑油組成物
[潤滑油基油]
本発明の潤滑油組成物は、通常、潤滑油基油および特定の添加剤を含有し、低摩擦摺動材料の摺動面に用いる潤滑油として用いられる。
【００１４】
本発明で用いる潤滑油基油は特に制限はなく、従来使用されている公知の鉱物系基油及び合成系基油の中から適宜選択して用いることができる。
ここで、鉱油系基油としては、例えば、パラフィン基系原油、中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、又は常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、あるいはこれを常法に従って精製することによって得られる精製油、例えば溶剤精製油、水素化分解油、水素化精製油、脱ろう処理油、白土処理油、さらにはワックス異性化油などを挙げることができる。
一方、合成油としては、例えば炭素数８〜１４のα−オレフィンのオリゴマーであるポリα−オレフィン、ポリブテン、ポリオールエステル、アルキルベンゼンなどを挙げることができる。
本発明においては、潤滑油基油として、上記鉱油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記合成油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、鉱油一種以上と合成油一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
前記潤滑油基油は、１００℃における動粘度が、通常２〜５０ｍｍ2／ｓ、好ましくは３〜３０ｍｍ2／ｓ、特に好ましくは３〜１５ｍｍ2／ｓであるものが有利である。１００℃における動粘度が２ｍｍ2／ｓ以上であると蒸発損失が少なく、また５０ｍｍ2／ｓ以下であると、粘性抵抗による動力損失が抑制され、燃費改善効果が良好に発揮される。
また、潤滑油基油は、粘度指数が６０以上、さらには７０以上、特に８０以上のものが好ましい。粘度指数が６０以上であると、基油の温度による粘度変化が小さく、安定した潤滑性能を発揮する。
さらに、潤滑油基油は、硫黄含有量が、１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５００質量ｐｐｍ以下がより好ましく、１００質量ｐｐｍ以下が特に好ましい。硫黄含有量が、１０００質量ｐｐｍ以下であれば、酸化安定性が向上する効果がある。
【００１６】
[潤滑油添加剤]
本発明の潤滑油組成物においては、潤滑油添加剤の（Ａ）成分として、有機ジチオリン酸亜鉛を用いる。該有機ジチオリン酸亜鉛としては、通常下記の一般式（１）
【００１７】
【化１】
0005990749.tif 000002
【００１８】
で表わされるジチオリン酸亜鉛を用いることができる。
一般式（１）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２４の炭化水素基を示す。これら炭化水素基としては、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数３〜２４の直鎖状又は分枝状のアルケニル基、炭素数５〜１３のシクロアルキル基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルシクロアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルアリール基、及び炭素数７〜１９のアリールアルキル基のいずれかである。
本発明においては、ジチオリン酸亜鉛として、少なくとも第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛と第２級ジアルキルジチオリン酸亜鉛とを含むことが好ましい。
前記（Ａ）成分のジチオリン酸亜鉛の含有量は、組成物全量基準、リン濃度換算で０．００５〜０．１２質量％であることを要する。０．００５質量％未満では、十分な摩擦低減効果や摩耗低減効果が得られない恐れがあり、０．１２質量％を超えても、それに見合う効果の著しい向上が期待できない。このようなことから、（Ａ）成分の含有量は、組成物全量基準、リン濃度換算で０．０２〜０．１０質量％であることが好ましい。
【００１９】
本発明における前記（Ａ）成分のジチオリン酸亜鉛は、第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を、組成物全量基準、リン濃度換算で０．００５〜０．０５質量％、好ましくは、０．０１〜０．０３質量％含むことを要する。
潤滑油中に、（Ａ）成分として、前記特定量の第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むジチオリン酸亜鉛が存在することによって、後述する（Ｂ）成分のアミン系摩擦低減剤の存在下で、低摩擦摺動材料を有するに摺動面における摩擦低減効果を著しく高めることができる。また、同時に低摩擦摺動材料を有していない摺動面における耐摩耗性をも高めることができる。
【００２０】
本発明においては、（Ｂ）成分として、アミン系摩擦低減剤を用いる。
アミン系摩擦低減剤としては、脂肪族モノアミン又はそのアルキレンオキシド付加物、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、イミダゾリン化合物等を例示できる。
脂肪族モノアミンとしては、炭素数６〜３０、好ましくは１２〜２４、より好ましくは１６〜２２の脂肪族モノアミンが用いられ、このような脂肪族モノアミンは、直鎖状であっても分岐鎖を有するものであってもよく、飽和のものでも不飽和のものでもよい。このような脂肪族モノアミンの具体例としては、例えば、ヘキシルアミン、へプチルアミン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、ステアリルアミン、イソステアリルアミン、ノナデシルアミン、イコシルアミン、ヘンイコシルアミン、ドコシルアミン、トリコシルアミン、テトラコシルアミン、１１−エチルトリコシルアミン、ペンタコシルアミン、ヘキサコシルアミン、ヘプタコシルアミン、オクタコシルアミン、ノナコシルアミン、トリアコンチルアミン、ヘキセニルアミン、ヘプテニルアミン、オクテニルアミン、ノネニルアミン、デセニルアミン、ウンデセニルアミン、ドデセニルアミン、トリデセニルアミン、テトラデセニルアミン、ペンタデセニルアミン、ヘキサデセニルアミン、ヘプタデセニルアミン、オクタデセニルアミン、ノナデセニルアミン、イコセニルアミン、ヘンイコセニルアミン、ドコセニルアミン、トリコセニルアミン、テトラコセニルアミン、ペンタコセニルアミン、ヘキサコセニルアミン、ヘプタコセニルアミン、オクタコセニルアミン、ノナコセニルアミン及びトリアコンテニルアミン等が挙げられる。
【００２１】
脂肪族モノアミンのアルキレンオキシド付加物としては、前記脂肪族モノアミンの炭素数２〜３のアルキレオキシド付加物が好ましい。このような脂肪族モノアミンのアルキレンオキシド付加物の具体例としては、ヘキシルモノエタノールアミン、へプチルモノエタノールアミン、オクチルモノエタノールアミン、２−エチルヘキシルモノエタノールアミン、ノニルモノエタノールアミン、デシルモノエタノールアミン、ウンデシルモノエタノールアミン、ドデシルモノエタノールアミン、トリデシルモノエタノールアミン、テトラデシルモノエタノールアミン、ペンタデシルモノエタノールアミン、ヘキサデシルモノエタノールアミン、ヘプタデシルモノエタノールアミン、オクタデシルモノエタノールアミン、２−ヘプチルウンデシルモノエタノールアミン、ノナデシルモノエタノールアミン、イコシルモノエタノールアミン、ヘンイコシルモノエタノールアミン、ドコシルモノエタノールアミン、トリコシルモノエタノールアミン、テトラコシルモノエタノールアミン、１１−エチルトリコシルモノエタノールアミン、ペンタコシルモノエタノールアミン、ヘキサコシルモノエタノールアミン、ヘプタコシルモノエタノールアミン、オクタコシルモノエタノールアミン、ノナコシルモノエタノールアミン、トリアコンチルモノエタノールアミン、ヘキセニルモノエタノールアミン、ヘプテニルモノエタノールアミン、オクテニルモノエタノールアミン、ノネニルモノエタノールアミン、デセニルモノエタノールアミン、ウンデセニルモノエタノールアミン、ドデセニルモノエタノールアミン、トリデセニルモノエタノールアミン、テトラデセニルモノエタノールアミン、ペンタデセニルモノエタノールアミン、ヘキサデセニルモノエタノールアミン、ヘプタデセニルモノエタノールアミン、オクタデセニルモノエタノールアミン、ノナデセニルモノエタノールアミン、イコセニルモノエタノールアミン、ヘンイコセニルモノエタノールアミン、ドコセニルモノエタノールアミン、トリコセニルモノエタノールアミン、テトラコセニルモノエタノールアミン、ペンタコセニルモノエタノールアミン、ヘキサコセニルモノエタノールアミン、ヘプタコセニルモノエタノールアミン、オクタコセニルモノエタノールアミン、ノナコセニルモノエタノールアミン及びトリアコンテニルモノエタノールアミン；
【００２２】
ヘキシルジエタノールアミン、へプチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、２−エチルヘキシルジエタノールアミン、ノニルジエタノールアミン、デシルジエタノールアミン、ウンデシルジエタノールアミン、ドデシルジエタノールアミン、トリデシルジエタノールアミン、テトラデシルジエタノールアミン、ペンタデシルジエタノールアミン、ヘキサデシルジエタノールアミン、ヘプタデシルジエタノールアミン、オクタデシルジエタノールアミン、２−ヘプチルウンデシルジエタノールアミン、ノナデシルジエタノールアミン、イコシルジエタノールアミン、ヘンイコシルジエタノールアミン、ドコシルジエタノールアミン、トリコシルジエタノールアミン、テトラコシルジエタノールアミン、１１−エチルトリコシルジエタノールアミン、ペンタコシルジエタノールアミン、ヘキサコシルジエタノールアミン、ヘプタコシルジエタノールアミン、オクタコシルジエタノールアミン、ノナコシルジエタノールアミン、トリアコンチルジエタノールアミン、ヘキセニルジエタノールアミン、ヘプテニルジエタノールアミン、オクテニルジエタノールアミン、ノネニルジエタノールアミン、デセニルジエタノールアミン、ウンデセニルジエタノールアミン、ドデセニルジエタノールアミン、トリデセニルジエタノールアミン、テトラデセニルジエタノールアミン、ペンタデセニルジエタノールアミン、ヘキサデセニルジエタノールアミン、ヘプタデセニルジエタノールアミン、ｃｉｓ−９−オクタデセニルジエタノールアミン等のオクタデセニルジエタノールアミン、ノナデセニルジエタノールアミン、イコセニルジエタノールアミン、ヘンイコセニルジエタノールアミン、ｃｉｓ−１３−ドコセニルジエタノールアミン等のドコセニルジエタノールアミン、トリコセニルジエタノールアミン、テトラコセニルジエタノールアミン、ペンタコセニルジエタノールアミン、ヘキサコセニルジエタノールアミン、ヘプタコセニルジエタノールアミン、オクタコセニルジエタノールアミン、ノナコセニルジエタノールアミン及びトリアコンテニルジエタノールアミン；
【００２３】
ヘキシルモノプロパノールアミン、へプチルモノプロパノールアミン、オクチルモノエプロパノールアミン、２−エチルヘキシルモノプロパノールアミン、ノニルモノプロパノールアミン、デシルモノプロパノールアミン、ウンデシルモノプロパノールアミン、ドデシルモノプロパノールアミン、トリデシルモノプロパノールアミン、テトラデシルモノプロパノールアミン、ペンタデシルモノプロパノールアミン、ヘキサデシルモノプロパノールアミン、ヘプタデシルモノプロパノールアミン、オクタデシルモノプロパノールアミン、２−ヘプチルウンデシルモノプロパノールアミン、ノナデシルモノプロパノールアミン、イコシルモノプロパノールアミン、ヘンイコシルモノプロパノールアミン、ドコシルモノプロパノールアミン、トリコシルモノプロパノールアミン、テトラコシルモノプロパノールアミン、１１−エチルトリコシルモノプロパノールアミン、ペンタコシルモノプロパノールアミン、ヘキサコシルモノプロパノールアミン、ヘプタコシルモノプロパノールアミン、オクタコシルモノプロパノールアミン、ノナコシルモノプロパノールアミン、トリアコンチルモノプロパノールアミン、ヘキセニルモノプロパノールアミン、ヘプテニルモノプロパノールアミン、オクテニルモノプロパノールアミン、ノネニルモノプロパノールアミン、デセニルモノプロパノールアミン、ウンデセニルモノプロパノールアミン、ドデセニルモノプロパノールアミン、トリデセニルモノプロパノールアミン、テトラデセニルモノプロパノールアミン、ペンタデセニルモノプロパノールアミン、ヘキサデセニルモノプロパノールアミン、ヘプタデセニルモノプロパノールアミン、オクタデセニルモノプロパノールアミン、ノナデセニルモノプロパノールアミン、イコセニルモノプロパノールアミン、ヘンイコセニルモノプロパノールアミン、ドコセニルモノプロパノールアミン、トリコセニルモノプロパノールアミン、テトラコセニルモノプロパノールアミン、ペンタコセニルモノプロパノールアミン、ヘキサコセニルモノプロパノールアミン、ヘプタコセニルモノプロパノールアミン、オクタコセニルモノプロパノールアミン、ノナコセニルモノプロパノールアミン及びトリアコンテニルモノプロパノールアミン；
【００２４】
ヘキシルジプロパノールアミン、へプチルジプロパノールアミン、オクチルジプロパノールアミン、２−エチルヘキシルジプロパノールアミン、ノニルジプロパノールアミン、デシルジプロパノールアミン、ウンデシルジプロパノールアミン、ドデシルジプロパノールアミン、トリデシルジプロパノールアミン、テトラデシルジプロパノールアミン、ペンタデシルジプロパノールアミン、ヘキサデシルジプロパノールアミン、ヘプタデシルジプロパノールアミン、オクタデシルジプロパノールアミン、２−ヘプチルウンデシルジプロパノールアミン、ノナデシルジプロパノールアミン、イコシルジプロパノールアミン、ヘンイコシルジプロパノールアミン、ドコシルジプロパノールアミン、トリコシルジプロパノールアミン、テトラコシルジプロパノールアミン、１１−エチルトリコシルジプロパノールアミン、ペンタコシルジプロパノールアミン、ヘキサコシルジプロパノールアミン、ヘプタコシルジプロパノールアミン、オクタコシルジプロパノールアミン、ノナコシルジプロパノールアミン、トリアコンチルジプロパノールアミン、ヘキセニルジプロパノールアミン、ヘプテニルジプロパノールアミン、オクテニルジプロパノールアミン、ノネニルジプロパノールアミン、デセニルジプロパノールアミン、ウンデセニルジプロパノールアミン、ドデセニルジプロパノールアミン、トリデセニルジプロパノールアミン、テトラデセニルジプロパノールアミン、ペンタデセニルジプロパノールアミン、ヘキサデセニルジプロパノールアミン、ヘプタデセニルジプロパノールアミン、オクタデセニルジプロパノールアミン、ノナデセニルジプロパノールアミン、イコセニルジプロパノールアミン、ヘンイコセニルジプロパノールアミン、ドコセニルジプロパノールアミン、トリコセニルジプロパノールアミン、テトラコセニルジプロパノールアミン、ペンタコセニルジプロパノールアミン、ヘキサコセニルジプロパノールアミン、ヘプタコセニルジプロパノールアミン、オクタコセニルジプロパノールアミン、ノナコセニルジプロパノールアミン及びトリアコンテニルジプロパノールアミン等が挙げられる。
【００２５】
アルカノールアミンとしては、２−ヒドロキシ脂肪族モノアミン（脂肪族モノアミンは、炭素数６〜３０、好ましくは１２〜２４、より好ましくは１６〜２２の脂肪族モノアミンである）が好ましい。このようなアルカノールアミンの具体例として、２−ヒドロキシヘキシルアミン、２−ヒドロキシへプチルアミン、２−ヒドロキシオクチルアミン、２−ヒドロキシノニルアミン、２−ヒドロキシデシルアミン、２−ヒドロキシウンデシルアミン、２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシテトラデシルアミン、２−ヒドロキシペンタデシルアミン、２−ヒドロキシヘキサデシルアミン、２−ヒドロキシヘプタデシルアミン、２−ヒドロキシオクタデシルアミン、２−ヒドロキシヘプチルウンデシルアミン、２−ヒドロキシノナデシルアミン、２−ヒドロキシイコシルアミン、２−ヒドロキシヘンイコシルアミン、２−ヒドロキシドコシルアミン、２−ヒドロキシトリコシルアミン、２−テトラコシルアミン、１１−エチル−２−ヒドロキシトリコシルアミン、２−ヒドロキシペンタコシルアミン、２−ヒドロキシヘキサコシルアミン、２−ヒドロキシヘプタコシルアミン、２−ヒドロキシオクタコシルアミン、２−ヒドロキシノナコシルアミン、２−ヒドロキシトリアコンチルアミン、２−ヒドロキシヘキセニルアミン、２−ヒドロキシヘプテニルアミン、２−ヒドロキシオクテニルアミン、２−ヒドロキシノネニルアミン、２−ヒドロキシデセニルアミン、２−ヒドロキシウンデセニルアミン、２−ヒドロキシドデセニルアミン、２−ヒドロキシトリデセニルアミン、２−ヒドロキシテトラデセニルアミン、２−ヒドロキシペンタデセニルアミン、２−ヒドロキシヘキサデセニルアミン、２−ヒドロキシヘプタデセニルアミン、２−ヒドロキシオクタデセニルアミン、２−ヒドロキシノナデセニルアミン、２−ヒドロキシイコセニルアミン、２−ヒドロキシヘンイコセニルアミン、２−ヒドロキシドコセニルアミン、２−ヒドロキシトリコセニルアミン、２−ヒドロキシテトラコセニルアミン、２−ヒドロキシペンタコセニルアミン、２−ヒドロキシヘキサコセニルアミン、２−ヒドロキシヘプタコセニルアミン、２−ヒドロキシオクタコセニルアミン、２−ヒドロキシノナコセニルアミン及び２−ヒドロキシトリアコンテニルアミン等が挙げられる。
【００２６】
脂肪族ポリアミンとしては、総炭素数６〜３０、好ましくイは１２〜２４、より好ましくは１６〜２０の脂肪族ポリアミンが挙げられる。このような脂肪族ポリアミンの具体例として、ヘキサメチレンジアミン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、１，１６−ジアミノヘキサデカン、１，１７−ジアミノヘプタデカン、１，１８−ジアミノオクタデカン、１，１９−ジアミノノナデカン、１，２０−ジアミノイコサン、１，２１−ジアミノヘンイコサン、１，２２−ジアミノドコサン、１，２３−ジアミノトリコサン、１，２４−ジアミノテトラコサン、１，２５−ジアミノペンタコサン、１，２６−ジアミノヘキサコサン、１，２７−ジアミノヘプタコサン、１，２８−ジアミノオクタコサン、１，２９−ジアミノノナコサン、１，３０−ジアミノトリアコンタン；
ヘキセニルジアミン、ヘプテニルジアミン、オクテニルジアミン、ノネニルジアミン、デセニルジアミン、ウンデセニルジアミン、ドデセニルジアミン、トリデセニルジアミン、テトラデセニルジアミン、ペンタデセニルジアミン、ヘキサデセニルジアミン、ヘプタデセニルジアミン、オクタデセニルジアミン、ノナデセニルジアミン、イコセニルジアミン、ヘンイコセニルジアミン、ドコセニルジアミン、トリコセニルジアミン、テトラコセニルジアミン、ペンタコセニルジアミン、ヘキサコセニルジアミン、ヘプタコセニルジアミン、オクタコセニルジアミン、ノナコセニルジアミン及びトリアコンテニルジアミン；トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ（メチルエチレン）トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン、トリス（２−アミノエチル）アミン等が挙げられる。
【００２７】
上記アミン系摩擦低減剤の中でも、摩擦低減効果の点で、炭素数１２〜２４、さらには１６〜２０の飽和又は不飽和の直鎖状もしくは分岐鎖を有する脂肪族炭化水素基を有する１級アミンの炭素数２もしくは３のアルキレンオキシド付加物が好ましい。
（Ｂ）成分としてのアミン系摩擦低減剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
本発明における（Ｂ）成分の含有量は、組成物全量基準で０．０５〜５質量％であり、より好ましくは０．１〜３質量％である。（Ｂ）成分の含有量が０．０５質量％未満では摩擦低減効果が不充分になる場合があり、一方、５質量％を越えても含有量の増大に見合う効果の著しい向上は期待できない。
【００２８】
本発明は、（Ｃ）成分として、アルカリ土類金属サリシレート系清浄剤及び／又はアルカリ土類金属スルフォネート系清浄剤を含有する。
アルカリ土類金属サリシレートは、アルキル（通常、炭素数４〜３０アルキル基）サリチル酸のアルカリ土類金属塩であり、アルカリ土類金属塩としては、マグネシウム塩やカルシウム塩が好ましく、特にカルシウム塩が好ましく用いられる。
また、アルカリ土類金属スルフォネートは、分子量３００〜１，５００、好ましくは４００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルフォン化することによって得られるアルキル芳香族スルフォン酸のアルカリ土類金属塩が用いられる。
【００２９】
前記金属系清浄剤として、中性塩、塩基性塩、及び過塩基性塩のいずれであってもよく、
通常、全塩基価が１０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１５〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１５〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇの金属系清浄剤の中から選ばれる１種又は２種以上を併用して用いることができる。
特に過塩基性アルキルサリチレートの1種以上と中性スルフォネートの1種以上とを組合わせて用いることにより、清浄性と耐摩耗性をともに高めることができる。例えば、全塩基価が１５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは、１８０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇのアルキルサリチレートと全塩基価が０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは、１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇのスルフォネートとを組合わせて用いることが好ましい。この場合、過塩基性アルキルサリチレートと中性スルフォネートの配合比（金属量換算：質量比）が１：０．０２〜０．５であることが好ましく、１：０．０５〜０．３であることがより好ましい。
なお、ここでいう全塩基価とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２５０１「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」の７．に準拠して測定される電位差滴定法（塩基価・過塩素酸法）による全塩基価を意味する。
【００３０】
なお、金属系清浄剤は、通常、軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また入手可能であるが、一般的に、その金属含有量が１．０〜２０質量％、好ましくは２．０〜１６質量％のものを用いるのが望ましい。
上記（Ｃ）成分の金属系清浄剤の含有量は、潤滑油組成物全量基準で、アルカリ土類金属濃度換算で０．０５〜０．５質量％、好ましくは、０．１〜０．３質量％であり、さらに好ましくは０．１５〜０．２５質量％未満である。
（Ｃ）成分の含有量が、０．０５質量％未満では、清浄性が不充分になることがあり、０．５質量％を越えると、場合によっては摩擦係数の低減効果が不充分になる恐れがある。
【００３１】
本発明の潤滑油組成物は本発明の効果を損なわない限りにおいて、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各成分以外の従来公知の添加剤を配合しても良く、例えば、金属系清浄剤、無灰系分散剤、摩擦低減剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、防錆剤等が挙げられる。
金属系清浄剤としては、アルカリ土類金属フィネートが挙げられる。
無灰系分散剤としては、例えばコハク酸イミド類、ホウ素含有コハク酸イミド類、ベンジルアミン類、ホウ素含有ベンジルアミン類、コハク酸エステル類、脂肪酸あるいはコハク酸で代表される一価又は二価のカルボン酸のアミド類などが挙げられる。これらの中で、摩擦低減化の観点から、ホウ素を含有しないコハク酸イミド類が好ましい。
摩擦低減剤としては、脂肪酸エステル系、脂肪族アミン系、高級アルコール系などの無灰摩擦低減剤が挙げられる
粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステル又はこれらの任意の組合せに係る共重合体やその水素化物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、及び更に窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤等が例示できる。また、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン等）及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水素化物、スチレン−ジエン共重合体水素化物、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体、並びにポリアルキルスチレン等も例示できる。これら粘度指数向上剤の分子量は、せん断安定性を考慮して選定することが必要である。具体的には、粘度指数向上剤の数平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートでは５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜８０００００がよく、ポリイソブチレン又はその水素化物では８００〜５０００、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物では８００〜３０００００、好ましくは１００００〜２０００００がよい。また、かかる粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物全量に基づき０．１〜４０．０質量％程度である。
流動点降下剤としては、例えばポリメタクリレートなどが挙げられる。
【００３２】
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）；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；２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔ−アミル−ｐ−クレゾール；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）スルフィド；ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド；ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート；２，２’−チオ［ジエチル−ビス−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］などが挙げられる。これらの中で、特にビスフェノール系及びエステル基含有フェノール系のものが好適である。
【００３３】
また、アミン系酸化防止剤としては、例えばモノオクチルジフェニルアミン；モノノニルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン系、４，４’−ジブチルジフェニルアミン；４，４’−ジペンチルジフェニルアミン；４，４’−ジヘキシルジフェニルアミン；４，４’−ジヘプチルジフェニルアミン；４，４’−ジオクチルジフェニルアミン；４，４’−ジノニルジフェニルアミンなどのジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン；テトラヘキシルジフェニルアミン；テトラオクチルジフェニルアミン；テトラノニルジフェニルアミンなどのポリアルキルジフェニルアミン系、及びナフチルアミン系のもの、具体的にはα−ナフチルアミン；フェニル−α−ナフチルアミン；さらにはブチルフェニル−α−ナフチルアミン；ペンチルフェニル−α−ナフチルアミン；ヘキシルフェニル−α−ナフチルアミン；ヘプチルフェニル−α−ナフチルアミン；オクチルフェニル−α−ナフチルアミン；ノニルフェニル−α−ナフチルアミンなどのアルキル置換フェニル−α−ナフチルアミンなどが挙げられる。これらの中でジアルキルジフェニルアミン系及びナフチルアミン系のものが好適である。
防錆剤としては、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられる。
【００３４】
本発明の潤滑油組成物は、低摩擦摺動材料を有する摺動面に適用され、優れた低摩擦性と耐摩耗性を付与することができ、特に内燃機関に適用した場合には、省燃費効果を付与することができる。
前記の低摩擦摺動材料を有する摺動面としては、少なくとも一方の側に低摩擦摺動材料としてＤＬＣ材料を有するものが好ましい。この場合、他方の摺動面の材料については、例えば、ＤＬＣ材料、鉄基材料あるいはアルミニウム合金材料などが挙げられる。つまり、２つの摺動面がともにＤＬＣ材料、一方の摺動面がＤＬＣ材料で他方の摺動面が鉄基材料、一方の摺動面がＤＬＣ材料で他方の摺動面がアルミニウム合金材料である場合が例示できる。
【００３５】
ここで、上記ＤＬＣ材料は、表面にＤＬＣ膜を有するものである。該膜を構成するＤＬＣは、炭素元素を主として構成された非晶質であり、炭素同士の結合形態としてダイヤモンド構造（ＳＰ3結合）とグラファイト結合（ＳＰ2結合）を含んでいる。
具体的には、炭素元素だけから成るａ−Ｃ（アモルファスカーボン）、水素を含有するａ−Ｃ：Ｈ（水素アモルファスカーボン）、及びケイ素（Ｓｉ）やチタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を一部に含むＭｅＤＬＣが挙げられる。
これらの中でも、ａ−Ｃ：Ｈ（水素アモルファスカーボン）、中でも、水素を５〜５０ａｔｏｍ％含有するａ−Ｃ：Ｈが好ましい。
さらに、ＤＬＣは、Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣが好ましい。
このようなグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣは、陰極ＰＩＧ（Ｐｅｎｎｉｎｎｇ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｇａｕｇｅ）プラズマＣＶＤ法により高密度プラズマ雰囲気下で形成することができる。
【００３６】
一方、鉄基材料としては、例えば浸炭鋼ＳＣＭ４２０やＳＣｒ４２０（ＪＩＳ）などを挙げることができる。アルミニウム合金材料としては、ケイ素を４〜２０質量％及び銅を１．０〜５．０質量％を含む亜共晶アルミニウム合金又は過共晶アルミニウム合金を用いることが好ましい。具体的にはＡＣ２Ａ、ＡＣ８Ａ、ＡＤＣ１２、ＡＤＣ１４（ＪＩＳ）などを挙げることができる。
また、前記ＤＬＣ材料及び鉄基材料、あるいはＤＬＣ材料及びアルミニウム合金材料のそれぞれの表面粗さは、算術平均粗さＲａで、０．１μｍ以下であることが摺動の安定性の面から好適である。０．１μｍ以下であると局部的なスカッフィングが形成しにくく、摩擦係数の増大を抑制することができる。更に、上記ＤＬＣ材料は、表面硬さが、マイクロビッカーズ硬さ（９８ｍＮ荷重）でＨｖ１０００〜３５００、厚さが０．３〜２．０μｍであることが好ましい。
【００３７】
一方、前記鉄基材料は、表面硬さがロックウェル硬さ（Ｃスケール）でＨＲＣ４５〜６０であることが好ましい。この場合は、カムフォロワー部材のように７００ＭＰａ程度の高面圧下の摺動条件においても、膜の耐久性を維持できるので有効である。
また、前記アルミニウム合金材料は、表面硬さがブリネル硬さＨＢ８０〜１３０であることが好ましい。
ＤＬＣ材料の表面硬さ及び厚さが上記範囲にあると摩滅や剥離が抑制される。また、鉄基材料の表面硬さがＨＲＣ４５以上であると、高面圧下で座屈し剥離するのを抑制することができる。一方、アルミニウム合金材料の表面硬さが上記範囲にあれば、アルミニウム合金の摩耗が抑制される。
【００３８】
本発明の潤滑油組成物が適用される摺動部については、二つの金属表面が接触し、かつ少なくとも一方が低摩擦摺動材料を有する表面であればよく、特に制限はないが、例えば内燃機関の摺動部を好ましく挙げることができる。この場合は、従来に比べて極めて優れた低摩擦特性が得られ、省燃費効果が発揮されるので有効である。例えば、ＤＬＣ部材としては、鉄鋼材料の基板にＤＬＣをコーティングした円板状のシムやリフター冠面などが挙げられ、鉄基部材としては、低合金チルド鋳鉄、浸炭鋼又は調質炭素鋼、及びこれらの任意の組合せに係る材料を用いたカムロブなどが挙げられる。
【００３９】
２．摺動機構
本発明の摺動機構は、相互に摺動する２つの摺動材料の摺動面間に、上記の潤滑油組成物を介在させた摺動機構であって、２つの摺動材料の少なくとも一方の摺動面に、水素を５〜５０ａｔｏｍ％含有するＤＬＣ皮膜が形成されている摺動機構である。
前記ＤＬＣ皮膜は、Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣ皮膜であることがより好ましい。
【００４０】
前記ＤＬＣ皮膜を、ＤＬＣ皮膜がＸ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣ皮膜である場合について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る摺動機構のＤＬＣ皮膜を有す摺動部材の構造を模式的に示す断面図であり、図２は、本発明の他の実施の形態に係る摺動機構のＤＬＣ皮膜を有す摺動部材の構造を模式的に示す断面図である。
図１、図２において、１は摺動材料の基材、３はＤＬＣ皮膜であり、４はグラファイト結晶である。摺動材料の基材１とＤＬＣ皮膜３との間には密着層としての中間層２が設けられている。
基材１と中間層２との間には、図２に示すように、第２の中間層として下地層２１を設けても良い。下地層２１を設けることにより、基材１と中間層２との密着性をさらに向上させることができる。
【００４１】
このようなグラファイト結晶のピークを有するＤＬＣ皮膜は、陰極ＰＩＧ（Ｐｅｎｎｉｎｎｇ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｇａｕｇｅ）プラズマＣＶＤ法により高密度プラズマ雰囲気下で形成することができる。
具体的には、例えば、陰極ＰＩＧにて発生させたプラズマがコイルで形成された磁場に閉じ込められることにより高密度化され、原料ガスを高い効率で活性な原子、分子、イオンに分解する。さらに、高活性な原料ガス成分を堆積させながら、直流パルスを基材に印加することによって高エネルギーイオンを照射することができる。これによって、摺動特性に優れたＤＬＣ皮膜を効率的に形成することが出来る。形成方法の詳細は、特願２００８−３３５７１８に記載されている方法が好ましい。
【００４２】
図３は、前記陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置一例の概略を示す図である。
図３において、４０はチャンバー、４１は基材、４２はホルダー、４３はプラズマ源、４４は電極、４５はコイル、４６はカソード、４７はガス導入口、４８はガス排出口、４９はバイアス電源である。そして、５０はチャンバー４０内に形成されたプラズマである。
上記装置を用いて、以下のようにしてＤＬＣ皮膜を形成することができる。
最初に、基材４１をホルダー４２に支持させてチャンバー４０内に配置する。次いで、ガス導入口４７よりＡｒガスを注入すると共に、プラズマ源４３、電極４４、コイル４５を用いて、プラズマ５０を発生、安定させる。プラズマ中にて分解されたＡｒガスをバイアス電源４９にて基材４１へ引きつけ、表面エッチングを行う。その後、金属よりなるカソード４６、Ａｒガスを用いて下地層である金属層を形成する。さらに、高密度プラズマ雰囲気下でガス導入口４７より注入された原料ガスを分解、反応させることにより、ＤＬＣ皮膜中にグラファイト結晶を生成させる。所定の厚さのＤＬＣ皮膜となるまでそのまま維持する。このとき、グラファイト結晶の結晶径は、１５〜１００ｎｍとなるように制御する。
【００４３】
上記陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置においては、プラズマ特性やガス種等を変更することにより、得られるＤＬＣ皮膜の特性を変更することが可能であり、前記したグラファイト結晶の結晶径の他に、グラファイト結晶の量、ＤＬＣ皮膜の硬度や表面粗さ等を適正化することにより、摺動性および耐久性を向上させることができる。
【００４４】
形成されたＤＬＣ皮膜内におけるグラファイト結晶の存在の確認および結晶径の確認は、以下に示すＸ線回折測定を用いて行うことが好ましい。
通常、結晶材料のＸ線回折スペクトルには、個々の格子面に対応した鋭い回折ピークが複数本存在し、これらを照合して結晶構造が確定されるのが一般的である。これに対し、本発明の好ましいＤＬＣ皮膜の場合、非晶質に特有のハローパターンと呼ばれるブロードな散乱ピークに混じって、グラファイト結晶の回折ピークが存在する。
【００４５】
図４は、グラファイト結晶を含有するＤＬＣ皮膜について下記の条件でＸ線回折スペクトルを実測したものである。
測定条件
Ｘ線源：放射光源、
Ｘ線エネルギー：１５ｋｅＶ、
入射スリット幅：０．１ｍｍ、
検出器：シンチレーションカウンタ（前段にソーラースリットを配置）、
散乱角２θの測定範囲：５〜１００°
測定ステップ：０．１°
積算時間：３０秒／ステップ
なお、ＤＬＣ皮膜試料は、基板から剥離し、ガラス細管（キャピラリ）に充填して測定した。
【００４６】
図４に示すように、本発明において好ましいＤＬＣ皮膜は主成分が非晶質であるため、グラファイト結晶の回折ピーク強度は相対的に弱い場合がある。
この場合でも、分析化学で広く用いられている微分スペクトルを用いることで、主な結晶ピークの存在を確認することができる。図４において用いたのと同じＤＬＣ皮膜試料についての微分スペクトルを図５に示す。
【００４７】
本実施の形態では、微分スペクトルにおいて認められるピークとして大きいものから順に１０本を選び、その中でグラファイト結晶のピーク位置と一致するものが最低３本あれば、そのＤＬＣ皮膜はグラファイト結晶を含有していると規定した。この方法は、一般的な結晶材料のＸ線回折で用いられるＨａｎａｗａｌｔ法、即ち、最も強度の大きい３本のピークを用いて回折図形を特徴付ける方法に準拠している。
【００４８】
さらに、上記のような回折ピークの広がりから、グラファイト結晶の結晶径を推定することができる。具体的には、Ｘ線散乱スペクトルから非晶質によるハローパターンをバックグランドとして差し引き、グラファイト結晶ピークを抽出した後、式１で示すＳｃｈｅｒｒｅｒの式を適用することにより求めることができる。図４において用いたのと同じＤＬＣ皮膜試料についてグラファイト結晶ピークを抽出した結果を図６に示す。
Ｄ＝（０．９×λ）／（β×ｃｏｓθ）      ・・・式１
但し、Ｄ：結晶径（ｎｍ）
λ：Ｘ線の波長（ｎｍ）
β：結晶ピークの半価幅（ラジアン）
θ：結晶ピークの位置
【００４９】
得られたＤＬＣ皮膜は、前記した通り、炭素を主成分とする非晶質構造であり、炭素同士の結合形態がダイヤモンド構造（ＳＰ3構造）とグラファイト構造（ＳＰ2構造）の両方からなり、１０〜３５ａｔｏｍ％の水素を膜中に含有する。
【００５０】
このＤＬＣ皮膜は、一般に、鉄基材料やアルミニウム合金等に密着力よく形成することが困難であるため、前記したように密着層としての中間層を設ける。中間層としては、具体的には、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｓｉより選択されたいずれかの金属の金属層、金属窒化層、金属炭化層のいずれか１層または２層以上からなる中間層が望ましい。中間層の総厚さは０．１〜２．０μｍであることが望ましい。即ち、０．１μｍ未満である場合には、中間層としての機能が不十分となる。一方、２．０μｍを超える場合には、中間層そのものが低硬度であるため、耐衝撃性や密着性が低下する恐れがある。また、下地層としては、具体的には、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｓｉより選択された金属膜が挙げられる。
【００５１】
本発明に係る摺動機構は、上記した潤滑油と摺動部材により構成されている。上記したように、潤滑油と摺動部材のいずれも優れた低摩擦特性を有しているため、充分に低い摩擦係数を得ることができる。
【００５２】
摺動部材では、互いに摺動する摺動面の少なくとも一方の面に上記のＤＬＣ皮膜を形成する。相手材の摺動面については特に限定されず、同様にＤＬＣ皮膜を形成してもよく、形成しなくてもよい。ＤＬＣ皮膜を形成しない場合、相手材としては、上記した鉄基材料やアルミニウム合金材料等を挙げることができる。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００５４】
＜実施例１〜４及び比較例１〜４＞
第１表に示す組成を有する潤滑油組成物を調製し、以下に示す摩擦特性試験を行い、ＤＬＣコーティングしたプレートと鋼（ＳＵＪ−２）間の摩擦係数を求め、さらに耐摩耗試験を行って鋼―鋼の耐摩擦実験により、摩耗（摩耗痕径）を求めた。その結果を第１表に示す。
＜摩擦特性試験＞
試験装置：  ＴＥ７７往復動摩擦試験機
試験片  ：  試験球  ＳＵＪ−２ボール（直径１０ｍｍ）
試験板  ＤＬＣコーティングしたプレート（母材：ＳＵＪ−２．５８×３８×４ｍｍ）
試験条件：荷重１００Ｎ，温度１００℃，振幅８ｍｍ，周波数１０Ｈｚ
なお，ＤＬＣコーティングしたディスクは以下のものを用いた。
水素２０ａｔｏｍ％含有ＤＬＣ（グラファイトの結晶粒２０ｎｍ）
ＤＬＣコーティングにおける中間層は，Ｔｉ層からなっており，その総厚は３．０μｍである。
＜耐摩耗試験＞
試験装置：シェル摩耗四球試験
試験片  ：試験球ＳＵＪ−２ボール（直径１／２インチ）
試験条件：荷重２９４Ｎ，温度８０℃，回転数１２００ｒｐｍ、時間３０分
【００５５】
【表１】
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【００５６】
潤滑油組成物の調製に用いた第１表の各成分は以下のとおりである。
（１）水素化精製基油、４０℃動粘度１８ｍｍ2／ｓ、１００℃動粘度４．１ｍｍ2／ｓ、粘度指数１３１、％ＣＡ０．０、硫黄含有量１０質量ｐｐｍ未満
（２）摩擦低減剤Ａ：  ｃｉｓ−１３−ドコセニルジエタノールアミン
（３）摩擦低減剤Ｂ：  オクタデシルジエタノールアミン
（４）摩擦低減剤Ｃ：  アルキルアミンエチレンオキサイド付加物：商品名「キクルーブＦＭ８３２」（ＡＤＥＫＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）
（５）摩擦低減剤Ｄ：  硫化オキシモリブデンジチオカーバメート：商品名「サクラルーブ  ５１５」（ＡＤＥＫＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、モリブデン含有量１０．０質量％、窒素含有量；１．６質量％、硫黄含有量１１．５質量％
（６）摩擦低減剤Ｅ：  モノグリセロールオレート，ジグリセロールオレート混合
（７）ジチオリン酸亜鉛Ａ：Ｚｎ含有量；８．９質量％、リン含有量；７．４質量％、第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
（８）ジチオリン酸亜鉛Ｂ：Ｚｎ含有量；８．０質量％、リン含有量；７．２質量％、第２級ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
（９）金属系清浄剤Ａ：過塩基性カルシウムサリシレート、塩基価（過塩素酸法）２２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量７．９質量％
（１０）金属系清浄剤Ｂ：中性カルシウムスルホネート、塩基価（過塩素酸法）１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量２．４質量％
（１１）コハク酸ビスイミド：ポリブテニル基の数平均分子量２０００、塩基価（過塩素酸法）１１．９ｍｇＫＯＨ／ｇ、窒素含有量０．９９質量％
（１２）コハク酸モノイミドホウ素化物：ポリブテニル基の数平均分子量１０００、塩基価（過塩素酸法）２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、窒素含有量１．２３質量％、ホウ素含有量１．３質量％
（１３）粘度指数向上剤：ポリメタクリレート、質量平均分子量２３０，０００
（１４）その他の添加剤：酸化防止剤，流動点降下剤など
【００５７】
第１表の結果から、本発明の潤滑油組成物である実施例１〜４の組成物は、ＤＬＣ（ＤＬＣコーティングしたプレート）−鋼間の摩擦係数が低く、かつ鋼−鋼間の摩擦における摩耗痕径が小さく、鋼―鋼間の耐摩耗性も良好であることが分かる。
一方、摩擦低減剤を含まない比較例１は、ＤＬＣ（ＤＬＣコーティングしたプレート）−鋼間の摩擦係数が高く、鋼―鋼間の摩耗痕径が大きい。
また、摩擦低減剤として、モリブデン系摩擦低減剤やエステル系摩擦低減剤を用いた比較例２、３の組成物は、ＤＬＣ−鋼間の摩擦係数が高くて、本発明の目的を達成できない。
また、アミン系摩擦低減剤を配合するが、第１級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含まない比較例４の組成物もＤＬＣ−鋼間の摩擦係数が高い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の潤滑油組成物は、ＤＬＣ材料のような低摩擦摺動材料からなる摺動面に適用され、優れた低摩擦特性を付与することができ、特に内燃機関に適用した場合に、省燃費効果を付与することができる。また、このような潤滑油を介在させた本発明の摺動機構は、低摩擦性に優れている。
【符号の説明】
【００５９】
１、４１    基材
２          中間層
３          ＤＬＣ皮膜
４          グラファイト結晶
２１          下地層
４０          チャンバー
４２          ホルダー
４３          プラズマ源
４４          電極
４５          コイル
４６          カソード
４７          ガス導入口
４８          ガス排出口
４９          バイアス電源
５０          プラズマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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