(57)【要約】【課題】摩擦低減作用を向上させた潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物を提供する。【解決手段】潤滑油組成物において、基油に配合される潤滑油用摩擦調整剤は、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と直鎖部分の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する末端部分とで構成された化合物を含有する。末端部分は、２つのヒドロキシ基を有することが好ましい。また、化合物は、化合物における炭素原子数が１２以上１８以下のｎ−アルキル−１，２−ジオールであることが好ましい。また、化合物における炭素原子数が１６以上１８以下であることがさらに好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と前記直鎖部分の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する前記末端部分とで構成された化合物を含有する
潤滑油用摩擦調整剤。
【請求項２】
前記末端部分が２つのヒドロキシ基を有する
請求項１に記載の潤滑油用摩擦調整剤。
【請求項３】
前記化合物は、前記化合物における炭素原子数が１２以上１８以下のｎ−アルキル−１，２−ジオールである
請求項１または２に記載の潤滑油用摩擦調整剤。
【請求項４】
前記化合物は、前記化合物における炭素原子数が１６以上１８以下である
請求項３に記載の潤滑油用摩擦調整剤。
【請求項５】
基油と摩擦調整剤とを含む潤滑油組成物であって、
前記摩擦調整剤が、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と前記直鎖部分の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する前記末端部分とで構成された化合物を含有する潤滑油用摩擦調整剤である
潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、エンジンやトランスミッションなどに潤滑油が供給されている。こうした潤滑油は、基油に対して各種の添加剤が配合されることにより製造される。例えば特許文献１には、添加剤として、摺動部分における摩擦抵抗を低減する摩擦低減作用を向上させる摩擦調整（ＦＭ：Ｆｒｉｃｔｉｏｎ  Ｍｏｄｉｆｉｅｒ）剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３６４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貨物自動車などの大型自動車においては、一般的な乗用車に比べて、エンジンの出力が高いために摺動部分に生じる摩擦抵抗も大きい。そのため、上述した摩擦調整剤には、燃料消費量を低減させるためにも摩擦低減作用のさらなる向上が求められている。なお、こうした要望は、大型自動車に限らず潤滑油が使用される自動車に共通するものである。
【０００５】
本発明は、摩擦低減作用を向上させた潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する潤滑油用摩擦調整剤は、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と前記直鎖部分の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する前記末端部分とで構成された化合物を含有する。
【０００７】
上記課題を解決する潤滑油組成物は、基油と摩擦調整剤とを含む潤滑油組成物であって、前記摩擦調整剤が、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と前記直鎖部分の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する前記末端部分とで構成された化合物を含有する潤滑油用摩擦調整剤である。
上記構成の潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物によれば、摩擦低減作用を向上させることができる。
【０００８】
上記潤滑油用摩擦調整剤において、前記末端部分が２つのヒドロキシ基を有することが好ましい。上記構成によれば、末端部分が２つのヒドロキシ基を有することにより、摩擦低減作用の向上を効果的に得ることができる。
【０００９】
上記潤滑油用摩擦調整剤において、前記化合物は、前記化合物における炭素原子数が１２以上１８以下のｎ−アルキル−１，２−ジオールであることが好ましい。上記構成によれば、潤滑油用摩擦調整剤による摩擦低減作用を効果的に得ることができる。
【００１０】
上記潤滑油用摩擦調整剤において、前記化合物は、前記化合物における炭素原子数が１６以上１８以下であることが好ましい。上記構成によれば、潤滑油用摩擦調整剤による摩擦低減作用をさらに効果的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は摩擦係数を測定する試験の概略構成を示す斜視図、（ｂ）は摩擦係数を測定する試験の概略構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物の一実施形態について説明する。
（潤滑用摩擦調整剤）
潤滑油用摩擦調整剤は、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分（ｎ−アルキル部分）と直鎖部分における一方の末端に位置する炭素原子に結合する末端部分であって複数のヒドロキシ基（−ＯＨ）を有する末端部分とで構成された化合物を含有する。この化合物における炭素原子数は、１２以上であり、好ましくは１２以上１８以下であり、より好ましくは１６以上１８以下である。また、化合物の直鎖部分における炭素原子数は、１０以上であり、好ましくは１０以上１６以下であり、より好ましくは１４以上１６以下である。直鎖部分における炭素原子数が１０以上であることにより、摺動部分に吸着した上記化合物が摩擦低減作用を発揮しやすくなる。また、直鎖部分における炭素原子数が１８以下であることにより潤滑油組成物の基油に対する混合性が担保されやすくなり、直鎖部分における炭素原子数が１６以下であることにより潤滑油組成物の基油に対する混合性がさらに担保されやすくなる。
【００１３】
複数のヒドロキシ基を有する末端部分は、例えば多価アルコール構造を有し、好ましくは２価のアルコール構造を有する。２価のアルコールとしては、例えば化学式（１）に示すように隣接する２つの炭素原子の各々に１つのヒドロキシ基が結合したビシナルジオール（１，２−ジオール）が挙げられる。また、２つのヒドロキシ基を有する末端部分としては、多価アルコールの一部のヒドロキシ基がエステル化された構造を有していてもよい。例としては、化学式（２）に示すモノグリセリドが挙げられる。また、２つのヒドロキシル基を有する末端部分としては、多価アルコールの一部のヒドロキシ基がエーテル化された構造を有していてもよい。例としては、化学式（３）に示すモノグリセロールエーテルが挙げられる。末端部分が２つのヒドロキシ基を有することにより、金属表面に対する親和性が確保されやすくなり、また、潤滑油用摩擦調整剤を製造する際の材料についての自由度が向上する。なお、下記の化学式（１）〜（３）において、「Ｒ」は直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分を示している。
【００１４】
【化１】
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【００１５】
【化２】
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【００１６】
【化３】
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【００１７】
（潤滑油組成物）
潤滑油組成物は、基油に対して上述した潤滑油用摩擦調整剤を配合することにより製造される。基油としては、石油系潤滑油基油が使用可能である。石油系潤滑油基油は、原油を常圧下において蒸留した残油における減圧蒸留留分を溶剤精製法や水素化処理法、硫酸洗浄法などにより精製することにより製造される。こうした基油の組成としては、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系が挙げられるが、パラフィン系が好ましい。
【００１８】
この他、基油としては、合成油が使用可能である。合成油としては、例えば、α−オレフィンオリゴマーやアルキルベンゼンなどの炭化水素系の合成油、ジエステルやポリオールエステルなどのエステル系の合成油、フェニルエーテルなどのエーテル系の合成油の他、フッ素化合物を含む合成油やシリコーン油などが挙げられる。
【００１９】
また、基油としては、上述した複数の石油系潤滑油基油が選択的に混合されたものであってもよいし、上述した複数の合成油が選択的に混合されたものであってもよい。また、基油としては、１以上の石油系潤滑油基油と１以上の合成油とが選択的に混合されたものであってもよい。
【００２０】
潤滑油組成物において、上述した化合物の濃度は、２５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。また、さらに好ましくは７５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下である。こうした構成によれば、潤滑油用摩擦調整剤による摩擦低減作用を得つつ、潤滑油用摩擦調整剤の製造コストを抑えることが可能である。なお、潤滑油組成物には、上述した潤滑油用摩擦調整剤の他、粘度指数向上剤や消泡剤、酸化防止剤、流動点降下剤など、他の潤滑油添加剤を配合することも可能である。
【実施例】
【００２１】
次に、上述した潤滑油組成物の実施例について説明する。本発明者らは、潤滑油組成物の基油として米国石油協会（ＡＰＩ：Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）における基油分類によりグループ２に分類されるコスモニュートラル１００（コスモ石油ルブリカンツ株式会社製）を使用した。そして、この基油に対して各種の摩擦調整剤を配合することにより複数の試験油を生成し、これらの試験油を潤滑油組成物として使用した場合の摩擦係数を測定する試験を行った。
【００２２】
（試験の概要）
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、摩擦係数を測定する試験では、下部試験片１１と上部試験片１２とを用いた。下部試験片１１は、直方体形状を有する金属であり、具体的にはＳＵＪ２（ＪＩＳＧ４８０５：高炭素クロム軸受鋼鋼材）である。上部試験片１２は、円柱形状を有する金属であり、具体的にはＳＵＪ２（ＪＩＳＧ４８０５：高炭素クロム軸受鋼鋼材）である。そして、下部試験片１１の上面１１ａに対して上部試験片１２の周面１２ａを垂直な荷重Ｆで押し付けた状態を維持したまま、接触部分に試験油を供給しながら振幅Ａ、往復速度Ｖｆで往復動させた。この試験は、Ｂｒｕｋｅｒ社製のＵＭＴ−Ｔｒｉｂｏｌａｂを用いて行い、測定値の平均値を摩擦係数μとして算出した。試験油の評価は、摩擦調整剤を添加していない基油である比較例１の摩擦係数μに対して下記荷重条件の荷重Ｆ＝２００Ｎ，３００Ｎ，４００Ｎにおいて１０％以上の低減率が認められた試験油を良とした。具体的な試験の条件は、下記の通りである。
【００２３】
・下部試験片１１
上面１１ａの算術平均粗さＲａ：０．０２
・上部試験片１２
直径Ｄ：１０ｍｍ
長さＬ：１２．７５ｍｍ
周面１２ａの算術平均粗さＲａ：０．０２
・振幅Ａ：１．５ｍｍ
・往復速度Ｖｆ：５０Ｈｚ
・試験温度Ｔ：１００℃
・荷重条件：荷重Ｆ＝５０Ｎで３０秒間ならし運転を行ったのち、荷重Ｆ＝１００Ｎで５分間、荷重Ｆ＝２００Ｎで５分間、荷重Ｆ＝３００Ｎで５分間、荷重Ｆ＝４００Ｎで５分間、最後に荷重Ｆ＝１００Ｎで５分間運転した。
【００２４】
（試験１）
試験１において、比較例２の試験油は、基油に対してエステルであるステアリン酸ブチルを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。比較例３の試験油は、基油に対して１価のアルコールに分類される１−ヘキサデカノールを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。比較例４の試験油は、基油に対してトリグリセリドに分類されるグリセロールトリステアレートを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１の試験油は、基油に対して２価のアルコールであるビシナルジオールに分類される１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。１，２−ヘキサデカンジオールは、化合物における炭素原子数が１６であり、直鎖部分における炭素原子数が１４のｎ−アルキル−１，２−ジオールである。実施例２の試験油は、基油に対して、末端部分に２つのヒドロキシ基を有するモノグリセリドに分類されるグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。グリセロールモノステアレートは、化合物における炭素原子数が２１であり、直鎖部分における炭素原子数が１８である。実施例３の試験油は、基油に対して、末端部分に２つのヒドロキシ基を有するモノグリセロールエーテルに分類されるグリセロールα−モノステアリルを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。グリセロールα−モノステアリルは、化合物における炭素原子数が２１であり、直鎖部分における炭素原子数が１８である。
【００２５】
表１に試験１の結果の一例を示す。表１において、μは測定値の平均値である摩擦係数を示し、σは測定値の標準偏差を示している。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１に示すように、比較例２，３，４の各摩擦係数μは、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が全ての荷重条件において１０％未満であることが認められた。一方、実施例１，２，３の各摩擦係数μは、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が全ての荷重条件において１０％以上であることが認められた。すなわち、直鎖部分に結合する末端部分に２つのヒドロキシ基を有する化合物を摩擦調整剤として基油に配合することにより摩擦低減作用が向上することが認められた。
【００２８】
（試験２）
試験２において、比較例５の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１０であり、直鎖部分における炭素原子数が８である１，２−デカンジオールを７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例４の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１２であり、直鎖部分における炭素原子数が１０である１，２−ドデカンジオールを７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例５の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１４であり、直鎖部分における炭素原子数が１２である１，２−テトラデカンジオールを７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例６の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１６であり、直鎖部分における炭素原子数が１４である１，２−ヘキサデカンジオールを７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例７の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１８であり、直鎖部分における炭素原子数が１６である１，２−オクタデカンジオールを７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。表２に試験２の結果の一例を示す。なお、実施例６の試験油は、実施例１の試験油と同じ試験油である。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２に示すように、比較例５の摩擦係数μは、全ての荷重条件において比較例１の摩擦係数μよりも低いものの、その低減率が一部の荷重条件（３００Ｎ，４００Ｎ）において１０％未満であることが認められた。一方、実施例４〜７の各摩擦係数μは、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が全ての荷重条件において１０％以上であることが認められた。すなわち、摩擦調整剤の含有する化合物が炭素原子が直鎖状に連なるｎ−アルキル−１，２−ジオールである場合、該化合物における炭素原子数が１２以上１８以下であることが好ましいことが認められた。また、荷重Ｆ＝２００Ｎ，３００Ｎ，４００Ｎにおいて比較例１の摩擦係数μに対して１４％以上の低減率が得られるという観点から、化合物における炭素原子数は１６以上１８以下であることが好ましいことが認められた。
【００３１】
（試験３）
試験３において、比較例６の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が１６であり、直鎖部分における炭素原子数が１４のｎ−アルキル−１，２−ジオールである１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として１００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例８の試験油は、基油に対して１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として１０００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例９の試験油は、基油に対して１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として２５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１０の試験油は、基油に対して１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として５０００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１１の試験油は、基油に対して１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１２の試験油は、基油に対して１，２−ヘキサデカンジオールを１００００ｐｐｍの濃度で配合したものである。表３に試験３の結果の一例を示す。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
表３に示すように、比較例６の各摩擦係数μは、全ての荷重条件において比較例１の摩擦係数μよりも低いものの、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が全ての荷重条件において１０％未満であることが認められた。また、実施例８〜１２の各摩擦係数μは、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が全ての荷重条件において１０％以上であることが認められた。すなわち、１，２−ヘキサデカンジオールを摩擦調整剤として配合した場合、潤滑油組成物における摩擦調整剤の濃度は、好ましくは１０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが認められた。また、摩擦調整剤の濃度は、全ての荷重条件において１２．５％以上の低減率が得られるという観点からは２５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、全ての荷重条件において１３％以上の低減率が得られるという観点からは５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、全ての荷重条件において１５％以上の低減率が得られるという観点からは７５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
（試験４）
試験４において、比較例７の試験油は、基油に対して、化合物における炭素原子数が２１であり、直鎖部分における炭素原子数が１８であるグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として１０００ｐｐｍの濃度で配合したものである。比較例８の試験油は、基油に対してグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として２５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１３の試験油は、基油に対してグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として５０００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１４の試験油は、基油に対してグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として７５００ｐｐｍの濃度で配合したものである。実施例１５の試験油は、基油に対してグリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として１００００ｐｐｍの濃度で配合したものである。表４に試験４の結果の一例を示す。なお、実施例１４の試験油と実施例２の試験油は同じ試験油である。
【００３５】
【表４】
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【００３６】
表４に示すように、比較例７，８における摩擦係数μは、荷重条件が２００Ｎの場合以外は比較例１の摩擦係数μに対する低減率が１０％未満であることが認められた。一方、実施例１３，１４，１５における各摩擦係数μは、荷重Ｆ＝２００Ｎ，３００Ｎ，４００Ｎにおいて、比較例１の摩擦係数μに対する低減率が１０％以上であることが認められた。すなわち、潤滑油組成物における摩擦調整剤の濃度は、グリセロールモノステアレートを摩擦調整剤として配合した場合では、５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下が好ましいことが認められた。また、摩擦調整剤の濃度は、荷重Ｆ＝２００Ｎ，３００Ｎ，４００Ｎにおいて比較例１の摩擦係数μに対して１５％以上の低減率が得られるという観点からは７５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
上記実施形態の潤滑油用摩擦調整剤および潤滑油組成物によれば以下の作用効果が得られる。
（１）上述した潤滑油用摩擦調整剤は、直鎖状の飽和炭化水素からなる直鎖部分と該直鎖部分における一方の末端に位置する炭素原子に結合した末端部分であって複数のヒドロキシ基を有する末端部分とで構成された化合物を含有する。こうした潤滑油用摩擦調整剤によれば、基油に配合されることで潤滑油組成物における摩擦低減作用を向上させることが可能である。
【００３８】
（２）潤滑油用摩擦調整剤においては、末端部分が２つのヒドロキシ基を有すること、すなわち２価のアルコール構造を有することによって潤滑油組成物の摩擦低減作用を効果的に向上させることが可能である。
【００３９】
（３）潤滑油用摩擦調整剤の含有する化合物が炭素原子数が１２以上１８以下のｎ−アルキル−１，２−ジオールであることにより、摩擦低減作用を効果的に得ることが可能である。
【００４０】
（４）潤滑油用摩擦調整剤の含有する化合物が炭素原子数が１６以上１８以下のｎ−アルキル−１，２−ジオールであることにより、摩擦低減作用をより効果的に得ることが可能である。
【００４１】
（５）貨物自動車などの大型自動車においては、一般的な乗用車に比べてエンジンの出力が大きく摺動部分に生じる摩擦抵抗も大きいため、荷重Ｆが大きいときに摩擦低減作用を効果的に得られることが好ましい。これらのことから、潤滑油組成物における潤滑油用摩擦調整剤の濃度は、５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは７５００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下である。これにより、摩擦低減作用を効果的に得ることが可能である。
【００４２】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・摩擦係数μを測定する試験は、Ｂｒｕｋｅｒ社製のＵＭＴ−Ｔｒｉｂｏｌａｂではなく、ＯＰＴＩＭＯＬ社製のＳＲＶ試験機においても同様の条件で行うことができる。
【００４３】
・潤滑油用摩擦調整剤において、直鎖部分は、場合によって任意の水素原子が例えばアルカニル基やアルケニル基、アルキニル基に置換されていてもよい。また、直鎖部分は、場合によって不飽和な部分があってもよい。
【００４４】
・潤滑油組成物は、大型自動車に限らず一般的な乗用車に適用されてもよい。
・２価のアルコール構造を有する末端部分としては、化学式（４）に示すように共通する炭素原子に対して２つのヒドロキシ基が結合したジェミナルジオール（１，１−ジオール）であってもよい。
【００４５】
【化４】
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【符号の説明】
【００４６】
１１…下部試験片、１１ａ…上面、１２…上部試験片、１２ａ…周面。
【図１】
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