(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００℃における動粘度が２〜５０ｍｍ2／秒であり、かつ芳香族分が２％以下である高度精製鉱油及び／又は合成潤滑油からなる基油に、Ｎ−アシルサルコシンを０．１〜１０重量％配合してなる潤滑油組成物。
【請求項２】
基油が１００重量ｐｐｍ以下の硫黄分を含有することを特徴とする請求項１記載の潤滑油組成物。
【請求項３】
更に、炭素数１〜２４の飽和若しくは不飽和の脂肪酸とアンモニア，脂肪族アミン，及び芳香族アミンから選ばれる化合物とから得られる脂肪酸アミドを０．０１〜１．０重量％含有することを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑油組成物。
【請求項４】
更に、無灰系分散剤を０．１〜１０重量％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項５】
更に、無灰系酸化防止剤を０．１〜１０重量％含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
更に、金属系清浄剤を０．１〜１０重量％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
湿式クラッチまたは湿式ブレーキの摩擦部分の潤滑に用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潤滑油組成物に関し、詳しくは、湿式摩擦機構を有する全ての車両、産業機械、例えば、ホイールローダ，ダンプトラック，農業用トラックなどに用いられる潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
動力伝達機構あるいは制動機構として、湿式クラッチや湿式ブレーキが自動車，建設機械，農業機械，産業機械等に使用されている。これらの湿式摩擦機構を有する部位の摺動部分には、良好な摩擦特性や耐久性を付与するためにペーパー系摩擦材や焼結金属系摩擦材が使用されている。
このような摩擦材が、回転する鋼製プレートに結合する過程を詳細に観察すると、結合初期は該プレートと摩擦材が互いに滑りあい、時間の経過とともに滑り速度は低下し、ついには０となり、プレートと摩擦材は同一回転で回転することになる（このような状態を、係合状態という）。ここでは、上記係合開始から係合完了までの時間は概ね１秒以内であり、短時間で滑り速度の大きな変化が生じるため、これら湿式摩擦機構に使用される潤滑油には次のような特性が要求されている。
すなわち、プレート−摩擦材間の摩擦係数μとその間の滑り速度Ｖの関係は、通常は、Ｖが減少するに従ってμが上昇する傾向にあり、μの値はＶが０に近づき係合直前に最大となるため、異常振動や異音発生の原因となる。このため、湿式摩擦機構における上記μ−Ｖ特性は、Ｖの減少に従ってμが減少する傾向にあるもの、すなわち、すべり速度Ｖにおける摩擦係数μd とすべり速度が０になる直前の摩擦係数μs の比、μs ／μd が１より小さい値であるものが必要であり、かつこの状態を長期間保つことのできる耐久性が要求されている。
【０００３】
このような湿式摩擦機構における摩擦係数を調整する目的で、従来から、油脂，脂肪酸，ある種のエステル系化合物，アミド系化合物が摩擦調整剤として用いられてきたが、これらの化合物は潤滑油の使用時間の経過とともに、その効果が逓減するため、長時間初期の摩擦特性を維持することは困難であるという欠点を有していた。
また、米国特許第3,１５6,６５２号、同第3,６４0,８７２号各明細書には、Ｎ−アシルサルコシンを摩擦調整剤として使用する例が記載されているが、このような添加剤のみではやはり摩擦調整剤の効果を長時間維持するのは困難であった。
更に、ジチオリン酸亜鉛は酸化防止剤及び摩耗防止剤として潤滑油には広く使用されているが、このような化合物は使用中に分解反応を起こし、酸化物や硫化物または硫酸塩に変化して摩擦材を目詰まりさせ、摩擦特性に悪影響を及ぼすので湿式摩擦機構の潤滑油には好ましくないものであった。
すなわち、本発明は、湿式摩擦機構の係合を繰り返しても摩擦特性が変化せず、かつディスクやプレートなどの摩擦部分の摩耗が少ない等、湿式摩擦機構に要求される摩擦特性を有効に満足させることができ、かつこの特性を長期間維持しうることを特徴とする潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情下においてなされたものである。本発明者等は上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の高度精製鉱油あるいは合成潤滑油を用い、更にこれに特定の添加剤を配合したものが、湿式摩擦機構に要求される上記μ−Ｖ特性を満足させ、該摩擦特性を長時間維持することを可能にすることを見出したものである。本発明はこのような知見に基づいてなし遂げられたものである。
すなわち、本発明は、１００℃における動粘度が２〜５０ｍｍ2 ／秒であり、かつ芳香族分が２％以下である高度精製鉱油あるいは合成潤滑油からなる基油に、Ｎ−アシルサルコシンを0.１〜１０重量％配合してなる潤滑油組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の潤滑油組成物は、基油にＮ−アシルサルコシンを0.１〜１０重量％配合してなるものであるが、本発明においては、基油として、１００℃における動粘度が２〜５０ｍｍ2 ／秒、芳香族分が２％以下であるものが用いられる。
本発明の潤滑油組成物に用いられる基油としては、上記の特性を有する高度精製鉱油あるいは合成潤滑油が用いられる。高度精製鉱油としては、１００℃における動粘度が２〜５０ｍｍ2 ／秒であり、かつ芳香族分が２％以下であるものを使用することができ、このようなものとしては、上記特性を有するものであれば、従来公知の種々のものがいずれも使用可能であるが、例えばパラフィン基系鉱油，中間基系鉱油，ナフテン基系鉱油などであって、水素化改質または溶剤精製後水素化仕上げ処理などの精製方法により得られたものが好ましく使用できる。また、合成潤滑油としては、やはり上記特性を有するものであれば従来公知の種々のものがいずれも使用可能であるが、例えば、α−オレフィンオリゴマー、炭素数２〜１６のオレフィンの（共）重合物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニル系炭化水素、各種エステルすなわちネオペンチルグリコール，トリメチロールプロパン，ペンタエリスリトールなどの脂肪酸エステル、更にはヒンダードエステルなどを用いることができる。
【０００６】
上記高度精製鉱油または合成潤滑油は、芳香族分、例えばｎｄｍ法で測定した％ＣA が２％以下であるものが使用される。この値が２％を超える場合は、芳香族分含有量が多くなり、摩擦調整剤の寿命を短くするため好ましくない。このような観点から、芳香族分は0.５％以下であることが好ましい。
また、上記鉱油または合成潤滑油としては、１００℃における動粘度が２〜５０ｍｍ2 ／秒のものが用いられる。この値が２ｍｍ2 ／秒未満である場合は油膜強度の低下や蒸発損失の増加などの不具合が生じ、５０ｍｍ2 ／秒を超える場合は粘性抵抗による動力損失が大き過ぎるので好ましくない。このような点から、上記粘度は３〜１５ｍｍ2 ／秒の範囲にあることが好ましい。また、上記基油の粘度指数（ＶＩ）としては、特に、低温時における流動性低下の点から、本発明では５０以上、更に８０以上であることが好ましい。
更に、上記高度精製鉱油または合成潤滑油の硫黄分含有量は１００重量ｐｐｍ以下であることが好ましい。硫黄分含有量が１００重量ｐｐｍを超える場合は添加剤の効果を妨げる恐れがある。従って、本発明においては、上記含有量は５０重量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
上記高度精製鉱油及び合成潤滑油は、一種のみを単独で用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【０００７】
本発明の潤滑油組成物においては、プレートと摩擦材間のμ−Ｖ特性を向上させることを目的として、上記基油にＮ−アシルサルコシンが0.１〜１０重量％配合される。
Ｎ−アシルサルコシンとしては、好ましくは下記一般式（Ｉ）で表されるものが用いられる。
【０００８】
【化１】
0004307575.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒは炭素数２〜３０のアルキル基，シクロアルキル基あるいはアルケニル基を表す。）
上記一般式（Ｉ）におけるＲとしては、具体的には、エチル，プロピル，ブチル，ペンチル，ヘキシル，シクロヘキシル，オクチル，２−エチルヘキシル，デシル，ラウリル，ミリスチル，パルミチル，ステアリル，オレイル等の各基が挙げられる。本発明においては上記Ｎ−アシルサルコシンは、直鎖状，分岐鎖状，環状のいずれであってもよく、本発明においては、好ましくは、Ｎ−オレイルサルコシン，Ｎ−ステアリルサルコシン等を使用することができる。
上記Ｎ−アシルサルコシンは、本発明の潤滑油組成物中、0.１〜１０重量％配合することが好ましい。この配合量が0.１重量％未満の場合は本発明の効果が十分に認められず、１０重量％を超える場合は当該効果が飽和し、それ以上の添加は経済的に不利であり好ましくない。上記の点から、上記配合量は0.２〜５重量％の範囲内の値であることが好ましい。
【００１０】
本発明の潤滑油組成物は、上記高度精製鉱油及び／又は合成潤滑油にＮ−アシルサルコシンを配合してなるものであるが、更に必要に応じて、μ−Ｖ特性を長時間安定に保つために脂肪酸アミドを配合することができる。このような脂肪酸アミドはとしては、炭素数１〜２４の飽和若しくは不飽和の脂肪酸とアンモニア，脂肪族アミン，芳香族アミン等とから得られる化合物が好ましく、更に、ミリスチン酸アミド，パルミチン酸アミド，ステアリン酸アミド，オレイン酸アミド，アラキン酸アミドなどの一価の脂肪酸アミドが好ましく使用される。
上記脂肪酸アミドは、本発明の潤滑油組成物中、0.０１〜1.０重量％配合することが好ましい。この配合量が0.０１重量％未満の場合は本発明の効果が十分に認められず、1.０重量％を超える場合は沈殿（スラッジ）を発生する恐れがある。上記の点から、上記配合量は0.０３〜0.５重量％の範囲内の値であることが好ましい。
本発明においては、上記脂肪酸アミドは、上記配合量範囲内であれば一種のみで用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【００１１】
本発明の潤滑油組成物には、更に必要に応じて、μ−Ｖ特性を一層向上させるために、金属清浄剤を配合することができる。このような金属清浄剤としては、好ましくはアルカリ金属のスルホネート，サリチレートあるいはフェネート、又はアルカリ土類金属のスルホネート，サリチレートあるいはフェネートを使用することができる。
アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のスルホネート，サリチレートあるいはフェネートとしては、従来公知の種々のものを使用可能であるが、本発明においては、Ｋ，Ｎａなどのアルカリ金属あるいはＣａ，Ｍｇ，Ｂａなどのアルカリ土類金属のスルホネート，サリチレートあるいはフェネートが好ましく用いられる。特に、安定性の向上の点からＣａ又はＭｇのスルホネートが好ましく使用される。また、スルホネートとしては、例えばアルキル置換された芳香族化合物スルホン化物のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、及びこのものをアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物あるいは酸化物と二酸化炭素とにより、さらに過塩基化したものが好適である。サリチレートとしては、サリチル酸あるいは硫化サリチル酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、及びこのものをアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物あるいは酸化物と二酸化炭素とにより、さらに過塩基化したものが好適である。また、フェネートとしては、アルキルフェノール硫化物のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、及びこのものをアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物あるいは酸化物とにより、更に過塩基化したものが好適である。このようなスルホネート，サリチレートあるいはフェネートは置換基として炭素数１〜２０のアルキル基を有することができる。
【００１２】
上記アルカリ金属塩，アルカリ土類金属塩としては、プレートと摩擦材間のμd を高く保つ点から過塩基性のものが好ましく使用される。その塩基価（ＴＢＮ）は特に限定はされないが、アルカリ金属塩の場合は好ましくは１００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、アルカリ土類金属塩の場合は好ましくは１０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
上記金属系清浄剤は本発明の組成物中に、0.１〜１０重量％含有されることが好ましい。上記含有量が0.１重量％未満では効果が十分に認められず、また、１０重量％を超える場合は効果が飽和し、それ以上の添加は経済的に不利である。これらの点から上記含有量は、１〜５重量％であることが更に好ましい。
本発明においては、上記金属系清浄剤は、一種のみで用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【００１３】
また、本発明の潤滑油組成物には、更に必要に応じて、摩擦材の表面を清浄に保つ目的から無灰系分散剤を配合することができる。このような無灰系分散剤としては、その種類は特に制限はなく、従来一般に使用されるものがいずれも使用可能であり、例えば、モノイミド型あるいはビスイミド型のコハク酸イミド系化合物，ベンジルアミン系化合物，アルケンアミン系化合物が使用可能である。特に、本発明においては、コハク酸イミド系化合物、特にアルケニルコハク酸イミド類が好ましく使用できる。
上記無灰系分散剤は、本発明の組成物中に0.１〜１０重量％含有されることが好ましい。上記含有量が0.１重量％未満では効果が十分に認められず、１０重量％を超える場合は効果が飽和し、それ以上の添加は経済的に不利である。これらの点から上記含有量は、0.２〜５重量％であることが更に好ましい。
本発明においては、上記無灰系分散剤は一種のみで用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【００１４】
更に、本発明の潤滑油組成物には、必要に応じて、摩擦特性の経時変化を抑えるために、無灰系酸化防止剤を配合することができる。このような無灰系酸化防止剤としては、その種類は特に制限はなく、従来一般に使用されるものがいずれも使用可能であるが、ジフェニルアミン系，ナフチルアミン系等のアミン系酸化防止剤，ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）等のフェノール系酸化防止剤，ジラウリルチオジプロピオネート等のカルボキシレート系酸化防止剤，ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド等のスルフィド系酸化防止剤，アルキルフェニルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル系酸化防止剤，３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等のエポキシド系酸化防止剤の各化合物が好ましく使用できる。特に、本発明においては、ジフェニルアミン系，ナフチルアミン系等のアミン系酸化防止剤が好ましく使用できる。このような、無灰系酸化防止剤は、本発明の組成物中に0.１〜１０重量％含有されることが好ましい。上記含有量が0.１重量％未満では効果が十分に認められず、１０重量％を超える場合は効果が飽和し、それ以上の添加は経済的に不利である。これらの点から上記含有量は、0.２〜３重量％であることが更に好ましい。
本発明においては、上記無灰系酸化防止剤は一種のみで用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【００１５】
また、本発明の潤滑油組成物には、必要に応じて、歯車油としての特性の付与も考慮して、極圧剤を配合することができる。このような極圧剤としては、その種類は特に制限はなく、従来一般に使用されるものがいずれも使用可能であるが、本発明では、リン酸エステル，亜リン酸エステル，これらのアルキルアミン塩等のリン系化合物、硫化オレフィン，硫化アルキル等の硫黄系化合物、また、これら硫黄化合物とリン酸エステルとの混合物等のリン−硫黄系化合物が好ましく用いられる。このような、極圧剤は、本発明の組成物中に0.１〜３重量％含有されることが好ましい。上記含有量が0.１重量％未満では効果が十分に認められず、３重量％を超える場合は熱安定性を損なったりあるいは腐食を生じる恐れがある。
【００１６】
本発明の潤滑油組成物は、上記高度精製鉱油または合成潤滑油に上記各成分を配合することによって調製されるが、さらに所望により、本発明の目的を阻害しない範囲で腐食防止剤，防錆剤，粘度指数向上剤，流動点降下剤，泡消し剤等を適宜配合することもできる。これらの添加剤ははその種類については特に制限はないが、例えば、腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾール，ベンゾイミダゾール等が、防錆剤としては、アルケニルコハク酸やその部分エステル等が、また粘度指数向上剤としては、エチレン−プロピレン共重合体などのオレフィン（共）重合体，ポリメタクリレート，ポリイソブチレン等が、流動点降下剤としてはポリメタアクリレート（ＰＭＡ）等が、また、泡消し剤としては、ポリシロキサン（分子量約１万〜５０万），ポリアクリル酸エステル等が使用できる。これらの添加剤は一般に、本発明の組成物中、各々１０重量％以下の量で配合される。
【００１７】
本発明においては、上記の各成分を適宜混合することにより潤滑油組成物を得ることができるが、このようにして得られた潤滑油組成物は、例えば、プレートと摩擦材との間のすべり速度Ｖにおける摩擦係数μd とすべり速度が０になる直前の摩擦係数μs の比、μs ／μd を１より小さい値とすることができ、かつこの状態を長期間保つことができるものである。
従って、本発明の潤滑油組成物は、湿式摩擦機構を有する全ての車両、産業機械、例えば、ホイールローダ，ダンプトラック，農業用トラックなどに用いられ、特に、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ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基いてさらに具体的に説明する。
実施例１〜３および比較例１〜４
第１表に示すような配合割合（重量％）で潤滑油を調製した。得られた潤滑油の各々について、ＳＡＥ  Ｎｏ．２試験機によるサイクルテストを行い、0.７ｒｐｍにおける摩擦係数（μs ）と１００ｒｐｍにおける摩擦係数（μd ）の比、μs ／μd が１を超えるまでの係合回数を下記条件にて測定した。
測定条件
ディスク材：  Ｄ−０５２６−３０
初期回転数：  ３３００ｒｐｍ
慣性力    ：  0.０３５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃ2 
油量      ：  0.４リットル
油温      ：  １２０℃
また、各々の潤滑油についてＪＩＳ  Ｋ  ２５１３（１００℃，３時間）に準じて銅板腐食試験を行った。結果を第１表に示す。
【００１９】
【表１】
0004307575.tif 000003
【００２０】
＊１  鉱油Ｉ：  水素化改質鉱油〔％ＣA ＝０（ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８により測定），ＶＩ＝１０５，動粘度（１００℃）＝5.２ｍｍ2 ／ｓ，硫黄分含量＝５重量ｐｐｍ〕
＊２  鉱油II：  溶剤精製鉱油〔％ＣA ＝5.０（ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８により測定），ＶＩ＝１０３，動粘度（１００℃）＝5.３ｍｍ2 ／ｓ，硫黄分含量＝２００重量ｐｐｍ〕
＊３  ＦＭ  ：  オレイン酸とジエタノールアミンの反応物
＊４  Ｃａスルホネート：  過塩基性Ｃａスルホネート（ＴＢＮ＝１００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）
＊５  無灰系酸化防止剤：  アルキル化ジフェニルアミン
＊６  リン硫黄系極圧剤：  硫化ブテンとリン酸エステルの７：３（重量比）混合物
＊７  硫黄系極圧剤：  ジ−ｔｅｒｔ−ノニルポリサルファイド
＊８  リン系極圧剤：  リン酸エステルアミン塩
＊９  脂肪酸アミド：  オレイン酸アミド
＊10  その他：  粘度指数向上剤（ＰＭＡ），防錆剤，腐食防止剤，泡消し剤
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の潤滑油組成物によれば、湿式摩擦機構の係合を繰り返しても摩擦特性が変化せず、かつディスクやプレートなどの摩擦部分の摩耗が少ない等、湿式摩擦機構に要求される摩擦特性を満足することができ、かつこの特性を長期間維持することが可能となる。