(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方がダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を備え、該DLC接触面間に、以下に示す基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含む潤滑油(L)を介在させたDLC接触面を有するシステム。
前記基油(X)は、水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなり、且つ１００℃における動粘度が２〜２０mm2／s、全芳香族含有量が５質量％以下、硫黄含有量が０．００５質量％以下を示す。
【請求項２】
潤滑油基油(A)における硫黄含有量が０．００５質量％以下又は実質的に硫黄を含まない請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記DLC接触面が、内燃機関に備えられた接触面である請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記DLC接触面に加えて、対向して相対的に運動するDLC膜を有していない一対の非DLC接触面を備え、前記DLC接触面間と該非DLC接触面間の両方の接触面間に潤滑油(L)を介在させた請求項１記載のシステム。
【請求項５】
少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面間に、以下に示す基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含む潤滑油(L)を介在させて潤滑する請求項１記載のシステムの潤滑方法。
前記基油(X)は、水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなり、且つ１００℃における動粘度が２〜２０mm2／s、全芳香族含有量が５質量％以下、硫黄含有量が０．００５質量％以下を示す。
【請求項６】
少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を有するシステムを潤滑するための潤滑油であって、
水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなり、且つ１００℃における動粘度が２〜２０mm2／s、全芳香族含有量が５質量％以下、且つ硫黄含有量が０．００５質量％以下である基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含むDLC接触面を有するシステム用潤滑油。
【請求項７】
硫黄含有モリブデン錯体(B)の含有割合が、潤滑油全量基準で、モリブデン元素換算量で０．０２〜０．１質量％である請求項６記載の潤滑油。
【請求項８】
金属系清浄剤(D)が、非硫黄系金属系清浄剤を主成分とする請求項６記載の潤滑油。
【請求項９】
非硫黄系金属系清浄剤が、中性アルカリ土類金属サリシレート及びホウ酸カルシウム含有塩基性又は過塩基性金属系清浄剤の少なくとも１種を含む請求項８記載の潤滑油。
【請求項１０】
リン系摩耗防止剤(E)が、ジチオリン酸亜鉛を含む請求項６記載の潤滑油。
【請求項１１】
リン系摩耗防止剤(E)が、非硫黄系リン化合物を含む請求項６記載の潤滑油。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方がダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を備え、特に、該DLC接触面と、DLC膜を有していない非DLC接触面との両方を備える内燃機関等のシステム、該システムに用いる潤滑油、及び該潤滑油を利用したDLC接触面を有するシステムの潤滑方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球全体の温暖化、オゾン層の破壊など地球規模での環境問題がクローズアップされている。とりわけ地球全体の温暖化に大きな影響があると言われているCO2削減については各国でその規制値の決め方をめぐって大きな関心を呼んでいる。
CO2削減には、機械、装置等の摩擦損失によるエネルギー損失の低減、特に自動車の燃費の削減を図ることが大きな課題の一つである。エンジン等における、対向して相対的に運動する接触面、例えば、摺動面、回動面、転動面等を有する部品の摩擦を低減するために、該接触面を形成する材料や、該材料に適応した接触面を潤滑する潤滑剤が果たす役割は大きい。
上記接触面を形成する材料の役割は、エンジン等における摩擦摩耗環境が苛酷な部位に対して耐摩耗性に優れ、かつ低い摩擦係数を発現することであり、最近では種々の硬質薄膜材料の適用が進んでいる。例えば、一般のDLC材料は、空気中、潤滑油非存在下における摩擦係数が、TiN、CrN等の耐摩耗性の硬質被膜材料に比して低いことから低摩擦材料として期待されている。
【０００３】
一方、潤滑油におけるエネルギー損失の低減対策として、例えば、エンジンの燃費対策としては、潤滑油の低粘度化による、流体潤滑領域における粘性抵抗及びエンジン内の攪拌抵抗の低減や、最適な摩擦調整剤及び各種添加剤の配合による、混合及び境界潤滑領域下での摩擦損失の低減等が提言されている。該摩擦調整剤としては、モリブデンジチオカーバメート(MoDTC)やモリブデンジチオホスフェート(MoDTP)等の有機Mo化合物を中心として多くの研究がなされており、従来の鋼材料からなる摺動面において、使用開始初期に優れた低摩擦係数を示す有機Mo化合物を配合した潤滑油が開発され、効果を上げている。
ところで、空気中において低摩擦特性に優れる一般のDLC材料は、潤滑油存在下においては、その摩擦低減効果が小さいことが報告されている(非特許文献１)。加えて、このDLC材料に、有機Mo化合物を含有する潤滑油を適用したとしても摩擦低減効果が十分発揮されないことがわかってきた(非特許文献２)。
【非特許文献１】日本トライボロジー学会予稿集・東京1999.5，p11-12，加納 他
【非特許文献２】World Tribology Congress 2001.9,Vienna,Proceeding p342, Kano et.al.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を有するシステム、特に、該DLC接触面と、対向して相対的に運動するDLC膜を有していない一対の非DLC接触面との両方を備えたシステムにおいて、これら接触面を更に低摩擦化し、かつ、安定的に低摩擦特性を維持しうるDLC接触面を有するシステムを提供することにある。
本発明の別の課題は、前記DLC接触面を有するシステム、特に、DLC接触面と非DLC接触面との両方を備えたシステムを更に低摩擦化し、安定的に低摩擦特性を維持するために最適なDLC接触面を有するシステム用潤滑油を提供することにある。
本発明の他の課題は、前記DLC接触面を有するシステム、特に、DLC接触面と非DLC接触面との両方を備えたシステムを更に低摩擦化し、安定的に低摩擦特性を維持しながら潤滑できるDLC接触面を有するシステムの潤滑方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を備え、該DLC接触面間に、以下に示す基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含む潤滑油(L)を介在させたDLC接触面を有するシステムが提供される。
前記基油(X)は、水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなり、且つ１００℃における動粘度が２〜２０mm2／s、全芳香族含有量が５質量％以下、硫黄含有量が０．００５質量％以下を示す。
また本発明によれば、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面間に、上記潤滑油(L)を介在させて潤滑する前記システムの潤滑方法が提供される。
更に本発明によれば、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を有するシステムを潤滑するための潤滑油であって、水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなり、且つ１００℃における動粘度が２〜２０mm2／s、全芳香族含有量が５質量％以下、硫黄含有量が０．００５質量％以下を示す基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含むDLC接触面を有するシステム用潤滑油がが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の潤滑油は、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面、例えば、摺動面、回動面、転動面等を低摩擦で潤滑することができ、その低摩擦特性を安定的に維持することができ、システムを構成する接触面の全てが前記DLC接触であるシステムに対しても有効であるが、特に、当該DLC接触面を１箇所以上と、非DLC接触面を１箇所以上を備えたシステムに対して有効である。また本発明の低摩擦運動システム及び潤滑方法は、いずれも本発明の上記潤滑油を利用するので、DLC接触面を有し、低摩擦性能が要求される各種機械、装置等における分野で幅広く省エネルギー対策に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のシステムは、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を備える。該DLC接触面は、一方がDLC膜で被覆され、他方が、金属材料、非金属材料で形成されるか、又はこれらの表面にDLC膜以外の薄膜を被覆した材料により形成された面、若しくは両方の接触面がDLC膜で被覆された接触面を含む。
本発明のシステムは、システムに含まれる接触面の全てが前記DLC接触面であっても良いが、前記DLC接触面を１箇所以上、及びDLC膜を有していない金属材料、非金属材料で形成されるか、又はこれらの表面にDLC膜以外の薄膜を被覆した材料により形成された面からなる一対の非DLC接触面を１箇所以上備えることが好ましい。
【０００８】
前記対向して相対的に運動する一対の接触面とは、対向する一方の面若しくは両方の面が運動することにより、相対的に両面が運動する摺動面、回動面、転動面等の様々な接触面を意味する。
ここで、DLC膜を構成するDLC材は、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がダイヤモンド構造(SP3結合構造)とグラファイト結合(SP2結合)の両方から成る。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)、及びチタン(Ti)やモリブデン(Mo)等の金属元素を一部に含むMeCが挙げられる。本発明においては、上記DLC材料として大幅な摩擦低減効果が発揮される点から、特に水素を含まないa-C系材料により被覆された面を有するDLC接触面を備えることが好適である。
DLC膜を形成する基材としては特に制限はないが、例えば、鉄系材料が好適に使用できる。また、DLC膜の形成は、公知のPVD法又はCVD法等を利用して行うことができる。
【０００９】
前記DLC接触面において、一方がDLC膜で被覆された面であり、他方がDLC膜で被覆されていない場合の他方の面を構成する材料、DLC膜を形成する基材、若しくは前記非DLC接触面を構成する材料は特に制限はないが、例えば、鉄系材料、アルミニウム系材料、マグネシウム系材料、チタン系材料等の金属系材料が挙げられる。特に、鉄系材料、アルミニウム系材料、マグネシウム系材料は、既存の機械、装置等における対向して相対的に運動する一対の接触面に適用し易く、また様々な分野で幅広く省エネルギー対策に貢献できる点で好ましい。このような他方の面等を構成する材料としては、樹脂、プラスティック、カーボン等の非金属系材料を使用することもできる。これら金属材料や非金属材料で構成される面は、更にDLC膜以外のTiN、CrN等の各種薄膜で被覆されていても良い。特に、各種薄膜は、鉄系材料、アルミニウム系材料、マグネシウム系材料又はチタン系材料等の金属材料基材面に形成されることが好ましい。
【００１０】
上記鉄系材料としては特に制限はなく、高純度の鉄だけでなく、例えば、炭素、ニッケル、銅、亜鉛、クロム、コバルト、モリブデン、鉛、ケイ素、チタン又はこれら２種以上を任意に鉄と組合わせた各種鉄系合金も使用できる。具体的には、浸炭鋼SCM420、SCr420(JIS)等が挙げられる。
上記アルミニウム系材料としては特に制限はなく、高純度のアルミニウムだけでなく、各種のアルミニウム系合金が使用でき、例えば、シリコン(Si)を４〜２０質量％及び銅(Cu)を１．０〜５．０質量％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等の使用が望ましい。アルミニウム合金の好適例としては、例えば、AC2A、AC8A、ADC12、ADC14(JIS)が挙げられる。
上記マグネシウム系材料としては、例えば、マグネシウム−アルミニウム−亜鉛(Mg-Al-Zn)系、マグネシウム−アルミニウム−希土類金属(Mg-Al-REM)系、マグネシウム−アルミニウム−カルシウム(Mg-Al-Ca)系、マグネシウム−亜鉛−アルミニウム−カルシウム(Mg-Zn-Al-Ca)系、マグネシウム−アルミニウム−カルシウム−希土類金属(Mg-Al-Ca-REM)系、マグネシウム−アルミニウム−ストロンチウム(Mg-Al-Sr)系、マグネシウム−アルミニウム−シリコン(Mg-Al-Si)系、マグネシウム−希土類金属−亜鉛(Mg-REM-Zn)系、マグネシウム−銀−希土類金属(Mg-Ag-REM)系又はマグネシウム−イットリウム−希土類金属(Mg-Y-REM)系、及びこれらの任意の組合わせに係る材料が好適に使用できる。具体的には、AZ91、AE42、AX51、AXJ、ZAX85、AXE522、AJ52、AS21、QE22又はWE43(ASTM)等が挙げられる。
【００１１】
上記各接触面の表面粗さRaは、JIS B 0601-1994に準拠して測定することができ、その値は通常０．１μｍ以下、好ましくは０．０８μｍ以下であることが接触面の運動の安定性面から好適である。Raが０．１μｍを超えると局部的にスカッフィングを形成し、摩擦係数の大幅向上となる恐れがある。
上記DLC膜の被覆面又はDLC以外の薄膜で被覆された面は、表面硬さが、マイクロビッカース硬さ(１０ｇ荷重)でHv１０００〜３５００が好ましい。また、その膜厚は０．３〜２．０μｍが好ましい。前記薄膜の表面硬さHvが１０００未満、若しくは膜厚０．３μｍ未満では摩滅し易くなり、逆にHvが３５００を超え、若しくは膜厚が２．０μｍを超えると剥離し易くなる恐れがある。
上記DLC膜が形成されていない他方の接触面を形成する基材として鉄系材料を用いる場合、その表面硬さは、ロックウェル硬さで、CスケールにおいてHRC４５〜６０が好ましい。この場合は、カムフォロワー部材のように７００MPa程度の高面圧下の接触運動条件においても、DLC膜の耐久性が維持できるので有効である。上記鉄系材料の表面硬さがHRC４５未満では、DLC膜が高面圧下で座屈し剥離し易くなる恐れがある。
上記DLC膜が形成されていない他方の接触面を形成する基材としてアルミニウム系材料を用いる場合、その表面硬さは、ブリネル硬さHBが８０〜１３０であることが好ましい。アルミニウム系材料の表面硬さがHB８０未満ではアルミニウム系材料面が摩耗し易くなる恐れがある。
上記DLC膜が形成されていない他方の接触面を形成する基材としてマグネシウム系材料を用いる場合、その表面硬さは、ブリネル硬さHBが４５〜９５であることが好ましい。マグネシウム系材料の表面硬さがHB４５未満ではマグネシウム系材料面が摩耗し易くなる恐れがある。
【００１２】
本発明のシステム及び潤滑方法に用いる潤滑油(L)は、本発明のDLC接触面を有するシステム用潤滑油を用いることができる。
本発明の潤滑油は、基油(X)を主成分とする潤滑油基油(A)と、硫黄含有モリブデン錯体(B)と、炭素数１〜４０のエステル類からなる摩擦調整剤(C)と、金属系清浄剤(D)及びリン系摩耗防止剤(E)の少なくとも１種とを含む。
前記基油(X)は、水素化分解鉱油、ワックス異性化鉱油及びポリ−α−オレフィン系基油の少なくとも１種からなる特定性状の基油である。
【００１３】
基油(X)に用いられる水素化分解鉱油は、後述する性状を有する限り特に制限はなく、公知の方法により製造できる。
基油(X)に用いられるワックス異性化鉱油は、後述する性状を有する限り特に制限はなく、例えば、潤滑油の脱ろう工程で得られるノルマルパラフィンを多く含むワックス、スラックワックスあるいはフィッシャートロプシュ反応により得られるGTL(ガストゥリキッド)ワックスを公知の方法によりイソパラフィンに異性化する方法等により製造できる。また、ワックス異性化鉱油は、更に必要に応じ、蒸留、溶剤精製、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、水素化精製等の工程を適宜組合せて製造することもできる。
基油(X)に用いられるポリ−α−オレフィン系基油としては、例えば炭素数２〜３０の、好ましくは炭素数８〜１６のα−オレフィンの重合物又は共重合物及びこれらの水素化物が挙げられる。具体的には、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリ−α−オレフィン又はその水素化物を特に好ましく使用できる。
【００１４】
基油(X)の１００℃における動粘度は２〜２０mm2／s、好ましくは３〜１０mm2／s、より好ましくは３．５〜５mm2／sである。基油(X)の１００℃における動粘度を２mm2／s以上とすることによって油膜形成が十分であり、潤滑性に優れ、また、厳しい条件下での基油の蒸発損失がより小さい潤滑油を得ることができる。一方、１００℃における動粘度を２０mm2／s以下とすることによって、基油の攪拌における流体抵抗が著しく大きくなることを避け、各潤滑箇所における摩擦抵抗の小さい潤滑油が得られる。
基油(X)の全芳香族含有量は、５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは０〜２質量％である。該全芳香族含有量を低減することで、DLC接触面における低摩擦化及びその維持性をより高めることができる。
ここで、全芳香族含有量とは、ASTM D2549に準拠して測定した芳香族留分(aromatic fraction)含有量を意味し、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、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、四環以上のベンゼン環が縮合した化合物、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。
【００１５】
基油(X)の硫黄含有量は、０．００５質量％以下、好ましくは０．００２質量％以下であり、実質的に硫黄を含有しないことが好ましい。基油(X)に含まれる硫黄分を低減することで、DLC接触面の低摩擦化及びその維持性をより高めることができる。
基油(X)の粘度指数は特に制限はないが、通常８０以上、特に１００以上、更には１２０以上、より更には１２５以上が望ましく、その上限は通常２００〜３００である。基油(X)の粘度指数が高いものを選択することにより低温粘度特性に優れるだけでなく、摩擦低減効果に優れた潤滑油が得られる。
【００１６】
前記潤滑油基油(A)は、前記基油(X)からなることが最も好ましいが、その他の基油を、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、例えば、潤滑油基油(A)全量基準で、５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下混合しても良い。
その他の基油としては、上記性状を満たさない鉱油、マイルドな条件で得られる水素化分解油、ポリ−α−オレフィン系基油以外の合成油等が挙げられる。上記性状を満たさない鉱油としては、例えば、溶剤精製油、溶剤脱ろう油等が挙げられる。上記ポリ−α−オレフィン系基油以外の合成油としては、例えば、アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、ジトリデシルグルタレート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、及びジオクチルセバケート等のジエステル；トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンぺラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、及びペンタエリスリトールぺラルゴネート等のポリオールエステル又はこれら２種以上の混合物等が挙げられる。尚、その他の基油を混合する場合、潤滑油基油(A)における硫黄含有量としては特に制限はないが、低摩擦特性をより維持し易い点で、好ましくは０．００５質量％以下、より好ましくは０．００１質量％以下、又は実質的に硫黄を含有しないことが好ましい。
【００１７】
前記(B)成分は、分子中に硫黄を含有する有機モリブデン錯体であり、例えば、二酸化モリブデン、三酸化モリブデン等の酸化モリブデン、オルトモリブデン酸、パラモリブデン酸、(ポリ)硫化モリブデン酸等のモリブデン酸、これらモリブデン酸の金属塩、アンモニウム塩等のモリブデン酸塩、二硫化モリブデン、三硫化モリブデン、五硫化モリブデン、ポリ硫化モリブデン等の硫化モリブデン、硫化モリブデン酸、硫化モリブデン酸の金属塩又はアミン塩、塩化モリブデン等のハロゲン化モリブデン等のモリブデン化合物と、例えば、ジヒドロカルビルジチオカーバメート、ジヒドロカルビルジチオホスフェート、アルキル(チオ)キサンテテート、チアジアゾール、メルカプトチアジアゾール、チオカーボネート、テトラヒドロカルビルチウラムジスルフィド、ビス(ジ(チオ)ヒドロカルビルジチオホスホネート)ジスルフィド、有機(ポリ)サルファイド、硫化エステル等の硫黄含有有機化合物あるいはその他の有機化合物との錯体を挙げることができる。
【００１８】
(B)成分の好適例としては、硫化モリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート、オキシモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート、あるいは、モリブデンチオ又はポリチオ−三核モリブデンにジチオカーバメート基が配位したもの等のモリブデンジチオカーバメート、硫化モリブデンジヒドロカルビルジチオホスフェート、硫化オキシモリブデンジヒドロカルビルジチオホスフェート、オキシモリブデンジヒドロカルビルジチオホスフェート等のモリブデンジチオホスフェートが挙げられ、モリブデンジチオカーバメートが最も好ましい。
ここで、ヒドロカルビル基は、炭素数２〜３０の炭化水素基を示し、例えば、炭素数２〜３０、好ましくは炭素数５〜１８、より好ましくは炭素数６〜１３の直鎖状又は分枝状アルキル基、炭素数６〜１８、好ましくは炭素数１０〜１５のアリール基、アルキルアリール基等の炭化水素基が挙げられ、特に炭素数６〜１３の直鎖状又は分枝状のアルキル基であることが好ましい。
本発明の潤滑油において、(B)成分の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で、モリブデン元素換算で通常０．００１〜０．２質量％、好ましくは０．０２〜０．１質量％であり、特に０．０３〜０．１質量％であることが低摩擦性能に優れる点で望ましい。
【００１９】
前記(C)成分として摩擦調整剤は、炭素数１〜４０のエステル類である。
【００３８】
前記エステル類は、エステル結合を１又は２以上有する含酸素有機化合物であり、例えば、脂肪族モノカルボン酸類のエステル、脂肪族多価カルボン酸類のエステル、炭素環カルボン酸のエステル、複素環式カルボン酸類のエステル又はこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。尚、エステル類中のヒドロキシル基又はカルボキシル基が全てエステル化された完全エステルでも良く、ヒドロキシル基又はカルボキシル基が一部残存した部分エステルであっても良い。
【００３９】
前記脂肪族モノカルボン酸類のエステルは、上述の脂肪族モノカルボン酸類からなる群より選択される1種又は２種以上と、上述の１価、２価又は３価以上のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上とのエステルが挙げられる。このようなエステルの好適例としては、グリセリンモノオレート、グリセリンジオレート、グリセリントリオレート、ソルビタンモノオレート又はソルビタンジオレート等が挙げられる。
【００４０】
前記脂肪族多価カルボン酸類のエステルは、上述の脂肪族多価カルボン酸類からなる群より選択される１種又は２種以上と、上述の１価、２価又は３価以上のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上とのエステルが挙げられる。このようなエステルの好適例としては、ジブチルマレエート、ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等の炭素数２〜４０、好ましくは炭素数４〜１８、特に好ましくは炭素数６〜１２のジカルボン酸類からなる群より選択される１種又は２種以上の多価カルボン酸類と、炭素数４〜４０、好ましくは炭素数４〜１８、特に好ましくは炭素数６〜１４の１価アルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上とのジエステル類、これらジエステル類、例えばジブチルマレート等と、炭素数４〜１６のポリα−オレフィン等との共重合体、無水酢酸等にα−オレフィンを付加した化合物と、炭素数１〜４０のアルコール類とのエステル等が挙げられる。
【００４１】
前記炭素環類のエステルは、上述の炭素環カルボン酸類からなる群より選択される１種又は２種以上と、上述の１価、２価又は３価以上のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上とのエステルが挙げられる。このようなエステルの好適例としては、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、サリチル酸エステル等の芳香族カルボン酸エステルが挙げられる。
【００４２】
前記複素環式カルボン酸類のエステルとしては、上述の複素環式カルボン酸類からなる群より選択される１種又は２種以上と、上述の１価、２価又は３価以上のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上とのエステルが挙げられる。
【００６０】
本発明の潤滑油において、より摩擦低減効果を改善するために(C)成分を添加することが好ましい。該(C)成分の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で通常３．０質量％以下、好ましくは０．０５〜３．０質量％、更に好ましくは０．１〜２．０質量％、特に好ましくは０．５〜１．４質量％である。
【００６１】
前記(D)成分として金属系清浄剤としては、例えば、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サリシレート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属フェネート、あるいはアルカリ金属又はアルカリ土類金属カルボキシレート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属ナフテネート又はこれら２種以上の混合物等が挙げられる。
アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム、バリウム等が挙げられる。これら金属系清浄剤の金属としては、アルカリ土類金属が好ましく、特にカルシウムが望ましい。
【００６２】
(D)成分は、中性、塩基性、過塩基性のものが挙げられ、そのいずれを用いても良く、中性アルカリ土類金属サリシレートは摩擦低減効果に特に優れる。また、塩基性又は過塩基性金属系清浄剤としては、例えば、炭酸カルシウム及び／又はホウ酸カルシウムを含有する金属系清浄剤が挙げられ、そのいずれも使用可能であるが、摩擦低減性能に特に優れる点で、ホウ酸カルシウムを含有する金属系清浄剤の使用が好ましい。
これらの中でも、アルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属フェネート(硫黄架橋していないもの、例えば、アルキレン基で架橋したもの等)、あるいはアルカリ金属又はアルカリ土類金属カルボキシレート等の非硫黄系金属系清浄剤、特に炭酸カルシウム及び／又はホウ酸カルシウム含有アルカリ土類金属サリシレートの使用が好ましく、ホウ酸カルシウム含有アルカリ土類金属サリシレートの使用が特に好ましい。
尚、(D)成分は、摩擦特性を悪化させる場合があるが、この悪影響がより小さい点から中性アルカリ土類金属サリシレート、ホウ酸カルシウムを含有する塩基性又は過塩基性金属系清浄剤が好ましい。
【００６３】
金属系清浄剤(D)の全塩基価は特に制限はないが、通常０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ及び１５０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇのいずれか又はこれらを併用することが望ましい。
本発明の潤滑油において金属系清浄剤(D)は、よりスラッジの分散等の清浄性を改善するために必要により添加できる。該(D)成分の含有割合は特に制限はないが、内燃機関用に使用する場合は、潤滑油全量基準で、金属元素換算量で通常１質量％以下、好ましくは０．０１〜１質量％、より好ましくは０．０５質量％以上、その上限は硫酸灰分を低減する点で通常０．３質量％以下、特に０．２質量％以下が好ましい。
【００６４】
前記(E)成分としてのリン系摩耗防止剤は、特に制限はなく、分子中にリンを含有する摩耗防止剤であれば良い。
(E)成分としては、例えば、炭素数１〜３０の炭化水素基を有する亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、チオ亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、ジチオリン酸エステル類、これらの亜鉛塩等の金属塩及びこれらのアミン塩等のリン化合物が挙げられる。
ここで、炭素数１〜３０の炭化水素基としては、炭素数１〜３０の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数１〜３０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、又は炭素数７〜１９のアリールアルキル基等のいずれかであることが望ましい。また、アルキル基やアルケニル基は、第１級、第２級及び第３級のいずれであっても良い。
【００６５】
上記炭素数１〜３０の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基及びテトラコシル基等のアルキル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基及びオレイル基等のオクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基及びテトラコセニル基等のアルケニル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基及びシクロヘプチル基等のシクロアルキル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、エチルシクロペンチル基、プロピルシクロペンチル基、エチルメチルシクロペンチル基、トリメチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、エチルジメチルシクロペンチル基、プロピルメチルシクロペンチル基、プロピルエチルシクロペンチル基、ジプロピルシクロペンチル基、プロピルエチルメチルシクロペンチル基、メチルシクロへキシル基、ジメチルシクロへキシル基、エチルシクロへキシル基、プロピルシクロへキシル基、エチルメチルシクロへキシル基、トリメチルシクロへキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、エチルジメチルシクロヘキシル基、プロピルメチルシクロヘキシル基、プロピルエチルシクロヘキシル基、ジプロピルシクロへキシル基、プロピルエチルメ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、エチルシクロヘプチル基、プロピルシクロヘプチル基、エチルメチルシクロヘプチル基、トリメチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基、エチルジメチルシクロヘプチル基、プロピルメチルシクロヘプチル基、プロピルエチルシクロヘプチル基、ジプロピルシクロヘプチル基及びプロピルエチルメチルシクロヘプチル基等のアルキルシクロアルキル基、フェニル基及びナフチル基等のアリール基、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、エチルメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、ブチルフェニル基、プロピルメチルフェニル基、ジエチルフェニル基、エチルジメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、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及びドデシルフェニル基等のアルキルアリール基、ベンジル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、フェネチル基、メチルフェネチル基及びジメチルフェネチル基等のアリールアルキル基等が例示できる。
【００６６】
上記炭化水素基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分枝状構造が含まれ、また、アルケニル基の二重結合の位置、アルキル基のシクロアルキル基への結合位置、アルキル基のアリール基への結合位置、及びアリール基のアルキル基への結合位置は任意である。また、これら炭化水素基は、(ポリ)エチレンオキサイドや(ポリ)プロピレンオキサイド等の(ポリ)アルキレンオキサイドを有していても良い。
ここで、金属塩における金属は何ら制限はないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、銅、鉄、鉛、ニッケル、銀、マンガン、モリブデン等の重金属等が挙げられる。これらの中ではカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属及び亜鉛が好ましく、亜鉛が最も好ましい。
【００６７】
また、ここでアミン塩におけるアミンは何ら制限はないが、例えば、アンモニア、モノアミン、ジアミン、ポリアミンが挙げられる。より具体的には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、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、オクタデシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジペンタデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジヘプタデシルアミン、ジオクタデシルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、及びプロピルブチルアミン等の炭素数１〜３０のアルキル基(これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい)を有するアルキルアミン；エテニルアミン、プロペニルアミン、ブテニルアミン、オクテニルアミン及びオレイルアミン等の炭素数２〜３０のアルケニル基(これらのアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよい)を有するアルケニルアミン；メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ブタノールアミン、ペンタノールアミン、ヘキサノールアミン、ヘプタノールアミン、オクタノールアミン、ノナノールアミン、メタノールエタノールアミン、メタノールプロパノールアミン、メタノールブタノールアミン、エタノールプロパノールアミン、エタノールブタノールアミン及びプロパノールブタノールアミン等の炭素数１〜３０のアルカノール基(これらのアルカノール基は直鎖状でも分枝状でもよい)を有するアルカノールアミン；メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン及びブチレンジアミン等の炭素数１〜３０のアルキレン基を有するアルキレンジアミン；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、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミン；ウンデシルジエチルアミン、ウンデシルジエタノールアミン、ドデシルジプロパノールアミン、オレイルジエタノールアミン、オレイルプロピレンジアミン、ステアリルテトラエチレンペンタミン等の上記モノアミン、ジアミン、ポリアミンに炭素数８〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する化合物やＮ−ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の複素環化合物；これらの化合物のアルキレンオキシド付加物；及びこれらの混合物、あるいはアルキル又はアルケニルコハク酸イミドのような化合物等が例示できる。
これらアミン化合物の中でもデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン及びステアリルアミン等の炭素数１０〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪族アミン(これらは直鎖状でも分枝状でもよい)が好ましい例として挙げることができる。
【００６８】
(E)成分の好適例としては、例えば、前記DLC接触面が、機械、装置の複数の接触面の一部又は主要部に適用される場合は、通常炭素数３〜２４、好ましくは炭素数４〜１８、更に好ましくは炭素数４〜１２の第１級、第２級又は第３級のアルキル基を有するジチオリン酸が挙げられる。特に、炭素数４〜１２の第１級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛(プライマリー型)及び第２級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛(セカンダリー型)が好ましく、第２級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛が望ましい。
(E)成分としてプライマリー型ジチオリン酸亜鉛とセカンダリー型ジチオリン酸亜鉛とを用いる場合の比率は、セカンダリー型ジチオリン酸亜鉛がリン質量比で通常５０％以上、好ましくは６０％以上となるように配合することが望ましい。本発明の潤滑油ではこれらジチオリン酸亜鉛が極めて有用である。
【００６９】
(E)成分の別の好適例としては、例えば、前記DLC接触面が、機械、装置の複数の接触面の一部又は主要部、あるいは全部、特に主要部又は全部の接触面に適用される場合においては、非硫黄系リン化合物であり、例えば、炭素数３〜２４、好ましくは炭素数４〜１８、特に好ましくは炭素数４〜１２の第１級、第２級又は第３級のアルキル基を有する亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステル、亜リン酸トリエステル、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル、これらの金属塩及びこれらのアミン塩が挙げられる。中でも、リン酸エステル類、その金属塩及びこれらのアミン塩が好ましく、リン酸モノエステル及び／又はリン酸ジエステルの金属塩及びこれらのアミン塩(アミン錯体)が特に好ましい。
【００７０】
本発明の潤滑油において(E)成分は、より耐磨耗性に優れる点及び過酷な接触面運動となった場合により摩擦低減効果が大きくなる点から必要に応じて添加することができる。該(E)成分の含有割合は特に制限はないが、通常、潤滑油全量基準で５質量％以下、好ましくは０．１〜５質量％である。また、本発明の潤滑油を内燃機関用に使用する場合は、(E)成分の含有割合を、潤滑油全量基準で、リン元素換算量で通常０．１質量％以下、好ましくは０．０１〜０．１質量％、特に好ましくは０．０６〜０．０８質量％である。
尚、前記(E)成分は、摩擦特性を悪化させる場合があるが、この影響がより小さい点から、硫黄を含まない非硫黄リン系摩耗防止剤の使用が好ましい。
【００７１】
本発明の潤滑油及び前述の潤滑油(L)には、要求される性能向上のため、必要に応じて公知の添加剤、例えば、(E)成分以外の摩耗防止剤、無灰分散剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、上記以外の他の摩擦調整剤、防錆剤、金属不活性化剤、界面活性剤、抗乳化剤、シール膨潤剤、消泡剤、着色剤及びこれらの混合物からなる群より選択される添加剤を配合することができる。
(E)成分以外の摩耗防止剤、極圧剤としては、公知の摩耗防止剤、極圧剤、例えば、硫化油脂、硫化エステル、硫化オレフィン、ジチオカーバメート及びその誘導体、ジチオリン酸誘導体等の硫黄含有摩耗防止剤、極圧剤が挙げられる。これらの硫黄含有摩耗防止剤は、少量、例えば、潤滑油全量基準で、硫黄元素換算で０．１質量％以下、あるいは全く配合しないことが望ましい。
【００７２】
無灰分散剤としては、潤滑油に使用される公知の無灰分散剤が使用できる。好ましい無灰分散剤としては、例えば、ポリブテニルコハク酸イミド系分散剤、ポリブテニルベンジルアミン系分散剤、ポリブテニルアミン系分散剤、マンニッヒ系分散剤等が挙げられる。ここで、ポリブテニル基は、数平均分子量が７００〜３５００、好ましくは９００〜２５００のものを用いるのが良い。また、無灰分散剤として、ホウ素化合物誘導体、カルボン酸誘導体等も好ましく使用できる。
前記無灰分散剤を含有させる場合の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で、通常０．１〜１５質量％である。
酸化防止剤としては、潤滑油に使用される公知の酸化防止剤が使用でき、好ましくは、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等の無灰系酸化防止剤、モリブデン系酸化防止剤、銅系酸化防止剤等の金属系酸化防止剤が挙げられ、特にフェノール系酸化防止剤及び／又はアミン系酸化防止剤の使用が望ましい。
前記酸化防止剤を含有させる場合の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で、通常０．０１〜３質量％である。
【００７３】
粘度指数向上剤としては、各種メタクリル酸の重合物やその水添物又はこれらの任意の組合せに係る共重合体やその水添物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、又は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及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水添物、スチレン−ジエン水素化共重合体、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。ここで、α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン等が挙げられる。特にポリメタクリレート系の使用が好ましい。
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通常５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜８０００００であり、ポリイソブチレン又はその水素化物では通常８００〜５０００、エチレン−α−オレフィン共重合体及びその水素化物では通常８００〜３０００００、好ましくは１００００〜２０００００である。また、粘度指数向上剤を含有させる場合には、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、その含有割合は、潤滑油全量基準で通常０．１〜４０．０質量％が望ましい。
【００７４】
流動点降下剤としては、潤滑油基油に見合う流動点降下剤が使用でき、例えば、ポリメタクリレート系の流動点降下剤が好ましい。
その他の摩擦調整剤としては、二硫化モリブデンやその他の公知の摩擦調整剤が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、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が挙げられる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテルのポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、ベンゾトリアゾール又はチアジアゾールが挙げられる。
消泡剤としては、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン又はフルオロアルキルエーテルが挙げられる。
【００７５】
本発明の潤滑油において、防錆剤、抗乳化剤を含有させる場合の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で通常０．０１〜５質量％である。また金属不活性剤を含有させる場合の含有割合は特に制限はないが、潤滑油全量基準で通常０．０００５〜１質量％の範囲から適宜選択できる。
【００７６】
本発明のDLC接触面を有するシステムにおいて、上記DLC接触面、更には非DLC接触面に潤滑油(L)を介在させるには、密閉式、循環式等のシステムの種類に応じて上記接触面に潤滑油(L)を供給し、運転することにより行うことができる。
本発明のシステムは、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する一対のDLC接触面を備えたシステムであり、例えば、４サイクル又は２サイクルエンジン等の内燃機関、具体的には、動弁系、ピストン、ピストンリング、ピストンスカート、シリンダライナ、コンロッド、クランクシャフト、ベアリング、軸受け、メタルギヤー、チェーン、ベルト、オイルポンプ等の少なくとも１箇所以上に該DLC接触面を備える内燃機関が挙げられる。また、駆動系伝達機構、例えば、ギヤー、ハードディスクドライブの接触面を有する駆動部、その他摩擦条件が厳しく、低摩擦性が要求される様々なDLC接触面を１箇所以上有するシステムが対象となる。
【００７７】
本発明のシステムにおいて、内燃機関の動弁系における好的実施態様としては、例えば、鉄鋼材料の基盤にDLC膜を形成し円盤状のシムやリフター冠面と、低合金チルド鋳鉄、浸炭鋼又は調質炭素鋼、又はこれらの任意の組合せに係る材料を用いたカムロブからなる接触面等を有する動弁系が挙げられる。
【００７８】
本発明のシステムの潤滑方法は、少なくとも一方がDLC膜で被覆された、対向して相対的に運動する上述のDLC接触面を、上述の潤滑油(L)を供給して潤滑することにより実施できる。このように、本発明の潤滑油である潤滑油(L)を供給してDLC接触面、特にDLC接触面と非DLC接触面との両方を潤滑することにより、各接触面を有するシステム全体の摩擦を低減し、その低摩擦特性を安定的に長期間維持させることができる。
実施例
【００７９】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、様々に変形、改良が可能である。
実施例１、２、７、８、参考例１−６及び比較例１
低摩擦運動システムにおけるDLC接触面の一例として、エンジンモータリングトルク測定エンジンの動弁システムのシム材として、DLC膜で被覆したシム材を作製した。シム材はSUJ2熱処理材から研磨加工後、ラッピングテープを用いた研磨によって所定の表面粗さ(Ra＝０．２μｍ以下)に仕上げた。得られたシム材の表面に、CVD処理によってa-CタイプのDLC膜を膜厚１．１μｍとなるように被覆し、更にラッピングテープを用いた研磨によって表面粗さ(Ra)０．０４μｍに仕上げた。尚、シム材の表面硬さHvは１８００であった。
【００８０】
(潤滑油組成物の調製)
表１に示す通り、本発明にかかる潤滑油(実施例１、２、７、８)、比較用の潤滑油(比較例１)及び参考例の潤滑油(参考例１−６)を調製した。
尚、表１において基油Iは、１００℃における動粘度が４．０mm2／s、粘度指数が１２５、芳香族含有量が１．０質量％、硫黄含有量が０．００１質量％の高度水素化分解鉱油である。硫黄含有モリブデン錯体は、希釈油を含むMo含有割合９．９質量％のMoDTCである。摩擦調整剤Iはグリセリンモノオレートである。金属系清浄剤Iは、全塩基価１７０mgKOH／g、カルシウム含有割合６．８質量％のホウ酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレート、金属系清浄剤IIは、全塩基価１６６mgKOH／g、カルシウム含有割合６．２質量％の炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレートである。リン系磨耗防止剤Iは、リン含有割合７．２質量％、セカンダリー型／プライマリー型比が６５／３５(リン含有量の質量比)であるジアルキルジチオリン酸亜鉛、リン系摩耗防止剤IIは、希釈剤を含み、リン含有割合７．５質量％のアルキル基がブチル基であるジアルキルリン酸亜鉛である。また、添加剤パッケージIは、ポリメタクリレート系粘度指数向上剤、フェノール系及びアミン系酸化防止剤、コハク酸イミド系無灰分散剤等を含むパッケージ、添加剤パッケージIIは、ジチオリン酸亜鉛、カルシウムスルホネート等を含むSG級パッケージである。
【００８１】
(性能試験)
(1)高温清浄性試験(ホットチューブ試験(HTT))
各潤滑油組成物の高温清浄性をJPI-5S-55-99に準拠して行なった。具体的には、軟質ガラスチューブを純アルミニウム製灼熱ブロックで２７０℃に加熱し、このチューブに試験油を０．３ｍｌ／ｈｒ、空気１０ｍｌ／分を連続１６時間送入することにより行う。試験終了後、チューブを石油エーテルで洗浄し、内壁の汚れから高温清浄性を評価した。評点は、無色透明(汚れ無し)を１０点、黒色不透明を０点とし、この間を０．５刻みで評価した。
(2)エンジンモータリング摩擦試験
エンジンのシム材として、通常の鋼材を使用したシム材及び、上記のようにDLC膜を被覆したシム材を使用した場合のそれぞれについて以下の条件にてエンジンモータリング摩擦試験を行った。通常の鋼材シム及び比較例１の潤滑油を使用した場合の摩擦トルクを基準として、DLC膜で被覆したシム材を用い、上記潤滑油を使用した場合について摩擦トルク低減率を測定した。結果を表１に示す。
尚、エンジンモータリング摩擦試験は、エンジン全体の摩擦トルクを測定するもので、SRV摩擦試験のような境界潤滑領域の評価とは異なり、境界潤滑領域、混合潤滑領域及び流体潤滑領域における総合的な摩擦低減性能の評価が可能である。また、本試験は、同一潤滑油が潤滑するエンジンの全潤滑箇所のうち、DLC膜で被覆したシム材のみとしたので、DLC接触面だけでなく、通常のエンジンの鋼材を中心とする、DLC膜を有さない非DLC接触面を同時に潤滑するシステムの摩擦低減性能を評価するものである。
＜試験条件＞
Ａ：油温100℃、エンジン回転数700rpm、Ｂ：油温60℃、エンジン回転数3500rpm、
【００８２】
【表１】
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【００８３】
表１より、DLC膜で被覆したシム材と実施例の潤滑油を使用した場合、通常の鋼材シム及び比較例１の潤滑油を使用した場合の摩擦トルクに対し、高温、低回転条件では優れた摩擦トルク低減率が示された。特に実施例１の潤滑油では２０％を超える極めて優れた摩擦トルク低減率が示された。また、実施例２の潤滑油においても、同様に摩擦トルク低減率は１９％と極めて優れていた。即ち、本発明の潤滑油は、DLC接触面に対して有効であるだけでなく、更に非DLC接触面をも有するシステムに対しても極めて優れた摩擦低減性能を示すことが判った。