JP2000063866A - 潤滑油組成物 - Google Patents

潤滑油組成物

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JP2000063866A JP10234758A JP23475898A JP2000063866A JP 2000063866 A JP2000063866 A JP 2000063866A JP 10234758 A JP10234758 A JP 10234758A JP 23475898 A JP23475898 A JP 23475898A JP 2000063866 A JP2000063866 A JP 2000063866A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱酸化安定性、各種の機器に対する耐摩耗
性、極圧性、摩擦特性、防錆性に優れ、且つ、アルカリ
土類金属塩を含有する潤滑油の混入に際してもフィルタ
の目詰まりを発生することのない、無灰の潤滑油組成物
を提供すること。 【解決手段】 本発明者らは前記従来油の諸々の欠点を
解消するため鋭意研究を進めた結果、特定の耐摩耗剤と
特定の防錆剤とを組み合わせることにより一挙に解消し
うることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、灰分含有量をでき
るだけ少なくした潤滑油組成物または無灰系潤滑油組成
物に関し、さらに詳しくは高温で過酷な使用環境下でも
熱酸化安定性に優れ、各種油圧機器に対する潤滑性に優
れ、かつ水分やエンジン油のように過塩基性アルカリ土
類金属系添加剤を含有する潤滑油が混入してもスラッジ
を生成させることのない、可及的に灰分を少なくした耐
摩耗性潤滑油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧装置が小型化、高速化、高圧化され
るに伴って油温が従来の50〜70℃から100℃以上
の高温で使用される場合が多くなってきている。このた
め、従来油では熱酸化安定性が十分でなく、高圧/高温
下での油の劣化に伴うスラッジの発生、油圧ポンプに対
する潤滑性能の低下や油圧シリンダのシールとロッド間
の摩擦が大きくなり、シールの急速な劣化や異常振動が
発生する等の問題がある。
【0003】一方、従来のジアルキルジチオリン酸亜鉛
を耐摩耗剤とする潤滑油では、鋼を主とする摺動材料を
用いたベーンポンプに対しては良好な耐摩耗性能を示す
が、各種の銅合金と鋼を主とする摺動材料を用いたピス
トンポンプに対してはジアルキルジチオリン酸亜鉛が銅
合金の摩耗を加速させる傾向があり、米国デニソン社の
規格ではジアルキルジチオリン酸亜鉛系の耐摩耗性作動
油をピストンポンプに対して使用する場合には、運転条
件を下げることを推奨している。
【0004】また、近年、油圧装置が高度化、精密化さ
れるに伴って、装置には3〜10ミクロンの非常に細か
い孔径のフィルタが使用されている。このため、作動油
に優れたろ過特性が要求され、従来油では、水分やエン
ジン油等のアルカリ土類金属塩を含有した潤滑油の混入
によって作動油中の添加剤間との反応によりスラッジを
発生させて、フィルタを早期に目詰まりさせる傾向があ
り、これらの従来油の諸問題を一挙に解決する有効な潤
滑油組成物の開発が望まれていた。
【0005】これまでにも、ジアルキルジチオリン酸亜
鉛を含まない非亜鉛系耐摩耗性油圧作動油組成物は知ら
れており、特にトリクレジルフォスフェートや英国特許
1415964号公報に記載されているトリアリールフ
ォスフォロチオネートと酸性リン酸エステルアミン塩も
しくはトリアリ−ルフォスフェートを組み合わせた耐摩
耗組成物が知られている。
【0006】特開昭62−164796号公報には、ポ
リアルキレンポリアミンに、不飽和モノカルボン酸20
〜100モル%と分枝飽和モノカルボン酸80〜0モル
%よりなる脂肪酸を反応させてなる組成物が開示されて
おり、これにより潤滑油の貯蔵安定性、スラッジ分散能
を向上させ、不溶性粘着性物質の発生を抑制できる旨記
載されている。
【0007】しかしながら、これら従来の非亜鉛系耐摩
耗性油圧作動油組成物は、油圧シリンダのシールとロッ
ド間の摩擦が大きく、併用する防錆添加剤により耐摩耗
性が不十分となったり、微量のアルカリ土類金属塩混入
によってろ過特性が著しく低下するなどの問題があっ
た。
【0008】前記の諸問題のほか、近年の環境保護や毒
性の問題から、ジアルキルジチオリン酸亜鉛のような亜
鉛化合物の使用に対する懸念が増大している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は環境や安全性の面と潤滑油の実用性能の両面から、熱
酸化安定性、潤滑性、耐水性、ろ過特性に優れた、亜鉛
などの灰分をできるだけ少なくした潤滑油組成物を提供
する点にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記従来油
の諸々の欠点を解消するため鋭意研究を進めた結果、特
定の耐摩耗剤と特定の防錆剤とを組み合わせることによ
り一挙に解消しうることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。
【0011】本発明は、(I)鉱油系および/または合
成炭化水素系を含む潤滑油基油と(II)特定の耐摩耗剤
と(III)特定の防錆剤からなる潤滑油組成物におい
て、(II)耐摩耗剤が、(i)トリアルキルフォスフォ
ロチオネートおよび/またはトリアリールフォスフォロ
チオネートと酸性リン酸エステルのアミン塩および/ま
たは酸性チオリン酸エステルのアミン塩で構成される
か、あるいは(ii)トリアルキルジチオフォスフェート
で構成され、かつ(III)防錆剤が、ポリアルキレンポ
リアミンとモノカルボン酸を反応させて得られたポリア
ルキレンポリアミドで構成されてなることを特徴とする
潤滑油組成物に関するものである。
【0012】すなわち、本発明は、(I)潤滑油基油10
0重量部(II)耐摩耗剤としての(i)下記一般式
(1)で示されるトリアルキルフォスフォロチオネート
およびトリアリールフォスフォロチオネートよりなる群
から選ばれた少なくとも一種のフォスフォロチオネート
0.05〜10重量部、下記一般式(2)で示される
酸性リン酸エステルのアミン塩および酸性チオリン酸エ
ステルのアミン塩よりなる群から選ばれた少なくとも1
種のアミン塩0.01〜1重量部、または(ii)下記一
般式(3)で示されるトリアルキルジチオフォスフェー
ト0.05〜10重量部、(III)防錆剤としての下記
一般式(4)で示されるポリアルキレンポリアミンと
炭素数12〜30の飽和モノカルボン酸および炭素数1
8〜24の不飽和モノカルボン酸よりなる群から選ばれ
た少なくとも一種のモノカルボン酸、とを反応させて得
られたポリアルキレンポリアミド0.01〜1重量部、
よりなることを特徴とする潤滑油組成物。
【化5】 S=P(−O−R (1) (式中、Rは炭素数4〜18の直鎖または分枝の飽和
アルキル基および/または炭素数6〜15のアリール基
である。)
【化6】 [X=P(−XRXH]・[N(R)] (2) (式中、Xは硫黄および酸素原子よりなる群から選ばれ
た原子であり、そのうち少なくとも2〜4個のXが酸素
原子であり、他は硫黄原子であってもよく、Rは炭素
数2〜30のアルキル基、Rは炭素数1〜30のアル
キル基、RおよびRは水素原子、炭素数1〜30の
アルキル基および1〜5モルのエチレンオキサイド基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。)
【化7】 S=P(−O−R(−A) (3) {式中、Aは SR S−C2nC(O)OR および S−C2nCH[C(O)OR]CHC(O)
OR よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、R
、R、R8およびRは炭素数1〜8のアルキル基
よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、n
は0〜6の整数である。}
【化8】 HN−(R10−NH)H (4) (式中、R10は炭素数2〜4のアルキレン基であり、
mは2〜6の整数である。)
【0013】以下、本発明の技術的構成を詳しく説明す
る。本発明の潤滑油組成物を構成する基油成分は、石油
系および/または合成炭化水素系を含むものであれば特
に制限を受けるものではないが、動粘度は2〜680m
/s(40℃)、好ましくは5〜320mm/s
(40℃)、とくに好ましくは8〜220mm/s
(40℃)、全硫黄分(重量%)は0〜1%、好ましく
は0〜0.3%、全窒素分(重量ppm)は0〜100
ppm、好ましくは0〜30ppm、アニリン点は80
〜130℃、好ましくは100〜125℃の物性値を示
すものが好ましい。
【0014】本発明で使用される石油系潤滑油基油は、
溶剤精製基油、水素化精製基油、高度水素化分解基油な
どの単独あるいは混合物である。高度水素化分解基油と
は、溶剤脱蝋によって分離される素蝋(スラックワック
ス)を原料として、これを触媒下の水添分解(接触分
解)にて直鎖パラフィンを分枝パラフィンに異性化する
ことで得られる粘度指数130以上(典型的には145
〜155)を有する潤滑油基油、もしくは、天然ガス
(メタン等)のガス化プロセス(部分酸化)によって得
られる水素と一酸化炭素を原料としてフィッシャートロ
プシュ重合にて重質直鎖パラフィンとし、これを前述と
同様の接触分解異性化することで得られる粘度指数13
0以上(典型的には145〜155)を有する潤滑油基
油である。
【0015】また、本発明で使用される合成炭化水素系
基油は、炭素数3〜15、好ましくは4〜12の範囲
の、直鎖状あるいは分枝のオレフィン系炭化水素から選
択されたモノマーの単独重合または共重合により得られ
るオレフィンオリゴマーであることができる。
【0016】本発明において、石油系潤滑油基油と合成
炭化水素系基油はそれぞれ単独にあるいは混合して使用
することができる。
【0017】下記一般式(1)
【化9】 S=P(−O−R (1) (式中、Rは炭素数4〜18の直鎖または分枝の飽和
アルキル基および/または炭素数6〜15のアリール基
である。)で示されるフォスフォロチオネートにおける
としては、直鎖または分枝のつぎのようなアルキル
基、すなわち直鎖または分枝のブチル基、直鎖または分
枝のペンチル基、直鎖または分枝のヘキシル基、直鎖ま
たは分枝のヘプチル基、直鎖または分枝のオクチル基、
直鎖または分枝のノニル基、直鎖または分枝のデシル
基、直鎖または分枝のウンデシル基、直鎖または分枝の
ドデシル基、直鎖または分枝のテトラデシル基、直鎖ま
たは分枝のペンタデシル基、直鎖または分枝のヘキサデ
シル基、直鎖または分枝のヘプタデシル基、直鎖または
分枝のオクタデシル基、また、アリール基としてはフエ
ニル基、メチルフエニル基、エチルフエニル基、プロピ
ルフエニル基、ブチルフエニル基、ペンチルフエニル
基、ヘプチルフエニル基、オクチルフエニル基、ノニル
フエニル基などの直鎖または分枝のアルキル基置換フエ
ニル基、ビフエニル基などを挙げることができる。
【0018】この種の具体的な化合物としては、トリブ
チルフォスフォロチオネート、トリイソブチルフォスフ
ォロチオネート、トリ2−エチルヘキシルフォスフォロ
チオネート、トリフェニルフォスフォロチオネート、ト
リメチルフェニルフォスフォロチオネート、トリエチル
フェニルフォスフォロチオネート、トリプロピルフェニ
ルフォスフォロチオネート、トリブチルフェニルフォス
フォロチオネート、トリオクチルフェニルフォスフォロ
チオネート、トリノニルフェニルフォスフォロチオネー
トなどが挙げられる。
【0019】本発明で使用されるトリアルキルフォスフ
ォロチオネートおよび/またはトリアリールフォスフォ
ロチオネートの添加量は潤滑油基油100重量部に対し
0.05〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量
部、とくに好ましくは0.1〜2重量部である。添加量
が0.05重量部未満では十分な潤滑性能が得られず、
10重量部を越えても潤滑性能が飽和し、耐腐食性、熱
酸化安定性、加水分解安定性が低下するので好ましくな
い。
【0020】下記一般式(2)
【化10】 [X=P(−XRXH]・[N(R)] (2) (式中、Xは硫黄および酸素原子よりなる群から選ばれ
た原子であり、そのうち少なくとも2〜4個のXが酸素
原子であり、他は硫黄原子であってもよく、とくにXの
うち少なくとも1〜2個がSであることが好ましく、R
は炭素数2〜30のアルキル基、Rは炭素数1〜3
0のアルキル基、RおよびRは水素原子、炭素数1
〜30のアルキル基および1〜5モルのエチレンオキサ
イド基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であ
る。)で示される酸性リン酸エステルのアミン塩または
酸性チオリン酸エステルのアミン塩は、例えばつぎのよ
うにして得ることができる。すなわち、酸性リン酸エス
テルおよび/または酸性チオリン酸エステルに、炭素数
1〜30、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、お
よび/または1〜5モルのエチレンオキサイド基を分子
中に含有する1〜3級の脂肪族アミン化合物を反応さ
せ、残存する酸性水素の一部または全部を中和すること
により得ることができる。
【0021】Rにおける炭素数2〜30、好ましくは
4〜18の直鎖または分枝のアルキル基としては、具体
的には例えば、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、直鎖または分枝のペンチル
基、直鎖または分枝のヘキシル基、直鎖または分枝のヘ
プチル基、直鎖または分枝のオクチル基、直鎖または分
枝のノニル基、直鎖または分枝のデシル基、直鎖または
分枝のウンデシル基、直鎖または分枝のドデシル基、直
鎖または分枝のトリデシル基、直鎖または分枝のテトラ
デシル基、直鎖または分枝のペンタデシル基、直鎖また
は分枝のヘキサデシル基、直鎖または分枝のヘプタデシ
ル基、直鎖または分枝のオクタデシル基、直鎖または分
枝のノナデシル基、直鎖または分枝のイコシル基、直鎖
または分枝のヘンイコシル基、直鎖または分枝のドコシ
ル基、直鎖または分枝のトリコシル基、直鎖または分枝
のテトラコシル基、直鎖または分枝のペンタコシル基、
直鎖または分枝のヘキサコシル基、直鎖または分枝のヘ
プタコシル基、直鎖または分枝のオクタコシル基、直鎖
または分枝のノナコシル基、直鎖または分枝のトリアコ
ンチル基などを挙げることができる。
【0022】前記反応に用いるアミン化合物の好ましい
ものとしては、具体的には例えば、モノメチルアミン、
モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルア
ミン、モノペンチルアミン、モノヘキシルアミン、モノ
ヘプチルアミン、モノオクチルアミン、モノノニルアミ
ン、モノデシルアミン、モノウンデシルアミン、モノド
デシルアミン、モノトリデシルアミン、モノテトラデシ
ルアミン、モノペンタデシルアミン、モノヘキサデシル
アミン、モノヘプタデシルアミン、モノオクタデシルア
ミン、モノノナデシルアミン、モノイコシルアミン、モ
ノヘンイコシルアミン、モノトリコシルアミン、モノテ
トラコシルアミン等の1級脂肪族アミン類(アルキル基
は直鎖状でも分枝状でも良い)、ジメチルアミン、メチ
ルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルプロピルアミ
ン、エチルプロピルアミン、ジプロピルアミン、メチル
ブチルアミン、エチルブチルアミン、プロピルブチルア
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、ジノナ
デシルアミン、ジイコシルアミン、ジヘンイコシルアミ
ン、ジトリコシルアミン、ジテトラコシルアミン等の2
級脂肪族アルキルアミン類(アルキル基は直鎖状でも分
枝状でも良い)、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペン
チルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミ
ン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシ
ルアミン、トリウンデシルアミン、トリドデシルアミ
ン、トリトリデシルアミン、トリテトラデシルアミン、
トリペンタデシルアミン、トリヘキサデシルアミン、ト
リヘプタデシルアミン、トリオクタデシルアミン、トリ
ノナデシルアミン、トリイコシルアミン、トリヘンイコ
シルアミン、トリトリコシルアミン、トリテトラコシル
アミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルペンチルアミ
ン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルヘプチルアミ
ン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルノニルアミン、
ジメチルデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、ジ
メチルドデシルアミン、ジメチルトリデシルアミン、ジ
メチルテトラデシルアミン、ジメチルペンタデシルアミ
ン、ジメチルヘキサデシルアミン、ジメチルヘプタデシ
ルアミン、ジメチルオクタデシルアミン、ジメチルノナ
デシルアミン、ジメチルイコシルアミン、ジメチルヘン
イコシルアミン、ジメチルトリコシルアミン、ジメチル
テトラコシルアミン、ジエチルオクチルアミン、ジエチ
ルノニルアミン、ジエチルデシルアミン、ジエチルウン
デシルアミン、ジエチルドデシルアミン、ジエチルトリ
デシルアミン、ジエチルテトラデシルアミン、ジエチル
ペンタデシルアミン、ジエチルヘキサデシルアミン、ジ
エチルヘプタデシルアミン、ジエチルオクタデシルアミ
ン、ジエチルノナデシルアミン、ジエチルイコシルアミ
ン等の3級脂肪族アルキルアミン類(アルキル基は直鎖
状でも分枝状でも良い)等のアルキルアミンが挙げられ
る。また、エチレンオキサイドを付加したアミン類とし
て、モノオクチルアミン、モノノニルアミン、モノデシ
ルアミン、モノウンデシルアミン、モノドデシルアミ
ン、モノトリデシルアミン、モノテトラデシルアミン、
モノペンタデシルアミン、モノヘキサデシルアミン、モ
ノヘプタデシルアミン、モノオクタデシルアミン、モノ
ノナデシルアミン、モノイコシルアミン、モノヘンイコ
シルアミン、モノトリコシルアミン、モノテトラコシル
アミン(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)など
のアミン類に1〜5モルのエチレンオキサイドを付加し
た生成物である2級または3級アミン類を挙げることが
できる。
【0023】これらの中でも、より耐摩耗性に優れかつ
防食性能に優れた潤滑油組成物が得られるという点か
ら、脂肪族アミン化合物としては炭素数6〜24のアル
キルアミンおよび1〜2モルのエチレンオキサイドを付
加した炭素数6〜24のアルキルアミンがとくに好まし
く用いられる。酸性リン酸エステルおよび/または酸性
チオリン酸エステルが分枝アルキル基である場合は、中
和するアルキルアミンが直鎖アルキル基であっても分枝
アルキル基であってもよいが、酸性リン酸エステルおよ
び/または酸性チオリン酸エステルが直鎖アルキル基で
ある場合は、中和するアルキルアミンは分枝アルキル基
のものが基油への溶解性の点で好ましい。
【0024】本発明で使用される酸性リン酸エステルの
アミン塩および/または酸性チオリン酸エステルのアミ
ン塩すなわちアミン中和物の添加量は潤滑油基油100
重量部に対し0.01〜1重量部、とくに0.01〜
0.2重量部が好ましい。添加量が、0.01重量部未
満では十分な潤滑性が得られず、1重量部を越えても潤
滑性が飽和し、耐腐食性、熱酸化安定性、加水分解安定
性が低下する。とくに、Rが直鎖のアルキル基の場合
には0.1重量部を越えると、アルカリ土類金属塩含有
の潤滑油の混入時のろ過特性が著しく低下するので好ま
しくない。
【0025】下記一般式(3)
【化11】 S=P(−O−R(−A) (3) {式中、Aは SR S−C2nC(O)OR および S−C2nCH(C(O)OR)CHC(O)
OR よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、R
、R、RおよびRは炭素数1〜8のアルキル基
よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、n
は0〜6の整数である。}で示されるトリアルキルジチ
オフォスフェートにおけるR、R、RおよびR
における炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、
エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブ
チル基、直鎖または分枝のペンチル基、直鎖または分枝
のヘキシル基、直鎖または分枝のヘプチル基、直鎖また
は分枝のオクチル基を挙げることができる。
【0026】この種の具体的な化合物としては、トリプ
ロピルジチオフォスフェート、トリブチルジチオフォス
フェート、トリペンチルジチオフォスフェート、トリヘ
キシルジチオフォスフェート、トリオクチルジチオフォ
スフェート等のトリアルキルジチオフォスフェート類
や、イルガルーブ63(チバスペシャリティ社製)、バ
ンルーブ727、バンルーブ7611(バンダービルト
社製)等のO、O−ジアルキルジチオフォスフォリル−
アルキレンアルキルカルボキシレート類が挙げられる。
【0027】本発明で使用されるトリアルキルジチオフ
ォスフェートの添加量は潤滑油基油100重量部に対し
0.05〜10重量部で、特には0.1〜1重量部が好
ましい。添加量が、この範囲未満では十分な潤滑性能が
得られず、この範囲を越えても潤滑性能が飽和し、耐腐
食性、熱酸化安定性、加水分解安定性が著しく低下す
る。
【0028】下記一般式(4)
【化12】 HN−(R10−NH)H (4) (式中、R10は炭素数2〜4のアルキレン基であり、
mは2〜6の整数である。)で示されるポリアルキレン
ポリアミンの具体例としては、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、ヘキサエチレンヘプタミ
ン、テトラプロピレンペンタミン、ヘキサブチレンヘプ
タミンなどを挙げることができる。
【0029】前記ポリアルキレンポリアミンと反応させ
るモノカルボン酸として、不飽和脂肪酸単独、分枝飽和
脂肪酸単独、あるいは不飽和脂肪酸と分枝飽和脂肪酸と
の併用、分枝飽和脂肪酸と直鎖飽和脂肪酸との併用が挙
げられる。具体的には、不飽和脂肪酸としては炭素数1
8〜24のモノカルボン酸、典型的なものとしてオレイ
ン酸、エライジン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシ
ジン酸などを例示することができる。分枝飽和脂肪酸と
しては炭素数18〜30のモノカルボン酸で、典型的な
ものとして2−メチルヘプタデカン酸、16−メチルへ
プタデカン酸、2−オクタデカン酸、2−メチルオクタ
デカン酸、10−メチルオクタデカン酸、15−エチル
ヘプタデカン酸、3−メチルノナデカン酸、2−ブチル
−2−ヘプチルノナン酸、2−エチルエイコサン酸、2
0−メチルヘンエイコサン酸、3−メチルトリコサン
酸、10−メチルテトラコサン酸、18−メチルテトラ
コサン酸、13,16−ジメチルトリコサン酸、3,1
3,19−トリメチルトリコサン酸、イソステアリン酸
などが挙げられる。直鎖飽和脂肪酸としては炭素数12
〜30のモノカルボン酸で、典型的なものとして、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、
モンタン酸、メリシン酸などを挙げることができる。
【0030】前記脂肪族モノカルボン酸成分は、基本的
には脂肪族基が直鎖の飽和または不飽和のアルキル基で
ある脂肪族モノカルボン酸が中心であるが、これのみで
は基油に対する溶解性に欠ける場合があるので、分枝ア
ルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸を一部併用して溶
解性を調節することが好ましい。この具体的組み合わせ
としては、直鎖の飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカ
ルボン酸と分枝の飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカル
ボン酸との組み合わせ、直鎖の不飽和アルキル基をも
つ脂肪族モノカルボン酸と分枝の飽和アルキル基をもつ
脂肪族モノカルボン酸との組み合わせ、が好ましい。こ
れらの組み合わせにおける直鎖型脂肪族モノカルボン酸
と分枝型脂肪族モノカルボン酸との割合は、使用する基
油の性質によって変化するが、通常直鎖型脂肪族モノカ
ルボン酸25〜100%モル、分枝型脂肪族モノカルボ
ン酸75〜0%モルの範囲で使用する。
【0031】ポリアルキレンポリアミンとモノカルボン
酸との反応は200〜220℃で2〜3時間実施するこ
とにより所要のアミドを得ることができる。このときの
モノカルボン酸の使用量は、ポリアルキレンポリアミン
1モルに対して(m+1)モル以下が好ましい。
【0032】一般的に、この種のポリアミドは特公昭3
9−3115号や特公平5−46878号に記載されて
いるように、劣化により発生する油に不溶なスラッジを
分散させる効果を有しているが、潤滑油に混入する水分
も分散させる傾向があるため潤滑油の抗乳化性能を著し
く低下させる傾向がある。しかし、本発明においては、
前記の耐摩耗剤成分である酸性リン酸エステルのアミン
塩や酸性チオリン酸エステルのアミン塩と併用すること
によって抗乳化性能の低下を著しく改善できることを見
出した。
【0033】また、本発明で使用できる前記のポリアミ
ドは、防錆性能が高く、かつ、油圧シリンダのロッドと
シールとの間の摩擦を低減させてシリンダの作動をスム
ースにさせる効果があることを発見した。また、従来産
業機械用の潤滑油に使用されていた琥珀酸の部分エステ
ル系防錆剤ではエンジンオイル等のアルカリ土類金属塩
を含有した潤滑油の混入があった場合、スラッジを発生
させてフィルタの目詰まり等の問題を起こしたり、耐摩
耗剤の摩耗防止性能や極圧剤の耐荷重性能に悪影響を与
えるケースがあったが、本発明のポリアミド系防錆剤で
はそのようなアルカリ土類金属塩の混入によてもスラッ
ジを発生させることはなく、本発明の耐摩耗剤との併用
によって摩耗防止性能や耐荷重性能への悪影響が発生し
ないことを見出した。
【0034】本発明で使用されるポリアルキレンポリア
ミンとモノカルボン酸を反応させて得られたポリアミド
の添加量は、潤滑油基油100重量部に対し0.01〜
1重量部で、好ましくは0.02〜0.5重量部であ
る。添加量が、0.01重量部未満では防錆性能と油圧
シリンダのロッドとシール材との間の摩擦低減作用が十
分でなく、1重量部を越えても防錆性能と摩擦低減作用
は飽和し、抗乳化性が低下するので好ましくない。
【0035】
【本発明の必須成分以外の添加剤】本発明では前記の必
須成分のほかに更に性能を向上させるため、必要に応じ
て通常使用される種々の追加的添加剤が適宜使用でき
る。これらには、酸化防止剤、金属不活性剤、極圧剤、
油性向上剤、消泡剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、
清浄分散剤、防錆剤、抗乳化剤等の公知の潤滑油添加剤
を添加することができる。
【0036】例えば、アミン系酸化防止剤としては、
p,p’−ジオクチル−ジフェニルアミン(精工化学社
製:ノンフレックスOD−3)、p,p’−ジ−α−メ
チルベンジル−ジフェニルアミン、N−p−ブチルフェ
ニル−N−p’−オクチルフェニルアミンなどのジアル
キル−ジフェニルアミン類、モノ−t−ブチルジフェニ
ルアミン、モノオクチ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類、ジ(2,4−ジエチルフェ
ニル)アミン、ジ(2−エチル−4−ノニルフェニル)
アミンなどのビス(ジアルキルフェニル)アミン類、オ
クチルフェニル−1−ナフチルアミン、N−t−ドデシ
ルフェニル−1−ナフチルアミンなどのアルキルフェニ
ル−1−ナフチルアミン類、1−ナフチルアミン、フェ
ニル−1−ナフチルアミン、フェニル−2−ナフチルア
ミン、N−ヘキシルフェニル−2−ナフチルアミン、N
−オクチルフェニル−2−ナフチルアミンなどのアリー
ル−ナフチルアミン類、N,N’−ジイソプロピル−p
−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フ
ェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン類、フェノ
チアジン(保土谷化学社製:Phenothiazin
e)、3,7−ジオクチルフェノチアジンなどのフェノ
チアジン類などが挙げられる。
【0037】硫黄系酸化防止剤としては、ジドデシルサ
ルファイド、ジオクタデシルサルファイドなどのジアル
キルサルファイド類、ジドデシルチオジプロピオネー
ト、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ジミリスチ
ルチオジプロピオネート、ドデシルオクタデシルチオジ
プロピオネートなどのチオジプロピオン酸エステル類、
2−メルカプトベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
【0038】フェノール系酸化防止剤としては、2−t
−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メチルフェ
ノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノール、2,
4−ジ−t−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6
−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メトキ
シフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノー
ル、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン(川口化学社
製:アンテージDBH)、2,6−ジ−t−ブチルフェ
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−エチルフェノールな
どの2,6−ジ−t−ブチル−4−アルキルフェノール
類、2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシフェノー
ル、2,6−ジ−t−ブチル−4−エトキシフェノール
などの2,6−ジ−t−ブチル−4−アルコキシフェノ
ール類、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベン
ジルメルカプト−オクチルアセテート、n−オクタデシ
ル−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(吉富製薬社製:ヨシノックス
SS)、n−ドデシル−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、2’−
エチルヘキシル−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のアルキル−
3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート類、2,6−ジ−t−ブチル−α−
ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,2’−メチレン
ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)(川口
化学社製:アンテージW−400)、2,2’−メチレ
ンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(川
口化学社製:アンテージW−500)などの2,2’−
メチレンビス(4−アルキル−6−t−ブチルフェノー
ル)類、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−
t−ブチルフェノール)(川口化学社製:アンテージW
−300)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t
−ブチルフェノール)(シェル・ジャパン社製:Ion
ox 220AH)、4,4’−ビス(2,6−ジ−t
−ブチルフェノール)、2,2−(ジ−p−ヒドロキシ
フェニル)プロパン(シェル・ジャパン社製:ビスフェ
ノールA)、2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−シクロ
ヘキシリデンビス(2,6−t−ブチルフェノール)、
ヘキサメチレングリコールビス[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]
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:Irgan
ox L109)、トリエチレングリコールビス[3−
(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニ
ル)プロピオネート](吉富製薬社製:トミノックス
917)、2,2’−チオ−[ジエチル−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](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:I
rganox L115)、3,9−ビス{1,1−ジ
メチル−2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウン
デカン(住友化学:スミライザーGA80)、4,4’
−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)
(川口化学社製:アンテージRC)、2,2’−チオビ
ス(4,6−ジ−t−ブチル−レゾルシン)などのビス
フェノール類、テトラキス[メチレン−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]メタン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製:Irganox L101)、1,1,3−トリス
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニ
ル)ブタン(吉富製薬社製:ヨシノックス 930)、
1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン
(シェル・ジャパン社製:Ionox330)、ビス−
[3,3’−ビス−(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブ
チルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステ
ル、2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル)メチル−4−(2”,4”−ジ−t−ブチ
ル−3”−ヒドロキシフェニル)メチル−6−t−ブチ
ルフェノール、2,6−ビス(2’−ヒドロキシ−3’
−t−ブチル−5’−メチル−ベンジル)−4−メチル
フェノールなどのポリフェノール類、p−t−ブチルフ
ェノールとホルムアルデヒドの縮合体、p−t−ブチル
フェノールとアセトアルデヒドの縮合体などのフェノー
ルアルデヒド縮合体などが挙げられる。
【0039】リン系酸化防止剤として、トリフェニルフ
ォスファイト、トリクレジルフォスファイトなどのトリ
アリールフォスファイト類、トリオクタデシルフォスフ
ァイト、トリデシルフォスファイトなどのトリアルキル
フォスファイト類、トリドデシルトリチオフォスファイ
トなどが挙げられる。
【0040】これらの酸化防止剤は、基油100重量部
に対して、0.01〜2.0重量部の範囲で単独又は複
数組み合わせて使用できる。
【0041】本発明の組成物と併用できる金属不活性剤
としては、ベンゾトリアゾール、4−メチル−ベンゾト
リアゾール、4−エチル−ベンゾトリアゾールなどの4
−アルキル−ベンゾトリアゾール類、5−メチル−ベン
ゾトリアゾール、5−エチル−ベンゾトリアゾールなど
の5−アルキル−ベンゾトリアゾール、1−ジオクチル
アミノメチル−2,3−ベンゾトリアゾールなどの1−
アルキル−ベンゾトリアゾール類、1−ジオクチルアミ
ノメチル−2,3−トルトリアゾールなどの1−アルキ
ル−トルトリアゾール類等のベンゾトリアゾール誘導
体、ベンゾイミダゾール、2−(オクチルジチオ)−ベ
ンゾイミダゾール、2−(デシルジチオ)−ベンゾイミ
ダゾール、2−(ドデシルジチオ)−ベンゾイミダゾー
ルなどの2−(アルキルジチオ)−ベンゾイミダゾール
類、2−(オクチルジチオ)−トルイミダゾール、2−
(デシルジチオ)−トルイミダゾール、2−(ドデシル
ジチオ)−トルイミダゾールなどの2−(アルキルジチ
オ)−トルイミダゾール類等のベンゾイミダゾール誘導
体、インダゾール、4−アルキル−インダゾール、5−
アルキル−インダゾールなどのトルインダゾール類等の
インダゾール誘導体、ベンゾチアゾール、2−メルカプ
トベンゾチアゾール誘導体(千代田化学社製:チオライ
トB−3100)、2−(ヘキシルジチオ)ベンゾチア
ゾール、2−(オクチルジチオ)ベンゾチアゾールなど
の2−(アルキルジチオ)ベンゾチアゾール類、2−
(ヘキシルジチオ)トルチアゾール、2−(オクチルジ
チオ)トルチアゾールなどの2−(アルキルジチオ)ト
ルチアゾール類、2−(N,N−ジエチルジチオカルバ
ミル)ベンゾチアゾール、2−(N,N−ジブチルジチ
オカルバミル)−ベンゾチアゾール、2−(N,N−ジ
ヘキシルジチオカルバミル)−ベンゾチアゾールなど2
−(N,N−ジアルキルジチオカルバミル)ベンゾチア
ゾール類、2−(N,N−ジエチルジチオカルバミル)
トルチアゾール、2−(N,N−ジブチルジチオカルバ
ミル)トルチアゾール、2−(N,N−ジヘキシルジチ
オカルバミル)トルチアゾールなどの2−(N,N−ジ
アルキルジチオカルバミル)−トルゾチアゾール類等の
ベンゾチアゾール誘導体、2−(オクチルジチオ)ベン
ゾオキサゾール、2−(デシルジチオ)ベンゾオキサゾ
ール、2−(ドデシルジチオ)ベンゾオキサゾールなど
の2−(アルキルジチオ)−ベンゾオキサゾール類、2
−(オクチルジチオ)トルオキサゾール、2−(デシル
ジチオ)トルオキサゾール、2−(ドデシルジチオ)ト
ルオキサゾールなどの2−(アルキルジチオ)トルオキ
サゾール類等のベンゾオキサゾール誘導体、2,5−ビ
ス(ヘプチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、
2,5−ビス(ノニルジチオ)−1,3,4−チアジア
ゾール、2,5−ビス(ドデシルジチオ)−1,3,4
−チアジアゾール、2,5−ビス(オクタデシルジチ
オ)−1,3,4−チアジアゾールなどの2,5−ビス
(アルキルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール類、
2,5−ビス(N,N−ジエチルジチオカルバミル)−
1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(N,N−
ジブチルジチオカルバミル)−1,3,4−チアジアゾ
ール、2,5−ビス(N,N−ジオクチルジチオカルバ
ミル)−1,3,4−チアジアゾールなどの2,5−ビ
ス(N,N−ジアルキルジチオカルバミル)−1,3,
4−チアジアゾール類、2−N,N−ジブチルジチオカ
ルバミル−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾー
ル、2−N,N−ジオクチルジチオカルバミル−5−メ
ルカプト−1,3,4−チアジアゾールなどの2−N,
N−ジアルキルジチオカルバミル−5−メルカプト−
1,3,4−チアジアゾール類等のチアジアゾール誘導
体、1−ジ−オクチルアミノメチル−2,4−トリアゾ
ールなどの1−アルキル−2,4−トリアゾール類等の
トリアゾール誘導体などが挙げられる。
【0042】これらの金属不活性剤は、基油100重量
部に対して、0.01〜0.5重量部の範囲で単独又は
複数組み合わせて使用できる。
【0043】消泡剤として使用されるものは、例えばジ
メチルポリシロキサン、ジエチルシリケート、フルオロ
シリコーン等のオルガノシリケート類、ポリアルキルア
クリレート等の非シリコーン系消泡剤が挙げられる。そ
の添加量は、基油100重量部に対して、0.0001
〜0.1重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用
できる。
【0044】粘度指数向上剤としては、例えばポリメタ
クリレート類やエチレン−プロピレン共重合体、スチレ
ン−ジエン共重合体などのオレフィンコポリマー類等の
非分散型粘度指数向上剤や、これらに含窒素モノマーを
共重合させた分散型粘度指数向上剤等が挙げられる。そ
の添加量は、基油100重量部に対して、0.05〜2
0重量部の範囲で使用できる。
【0045】流動点降下剤としては、例えばポリメタク
リレート系のポリマーが挙げられる。その添加量は、基
油100重量部に対して、0.01〜5重量部の範囲で
使用できる。
【0046】清浄分散剤としては、例えば中性または塩
基性のアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金
属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート等の金属
系清浄剤や、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコ
ハク酸エステルもしくはそのホウ素化合物、硫黄化合物
等による変性品等の無灰分散剤等が挙げられる。その添
加量は、基油100重量部に対して、0.01〜1重量
部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0047】極圧剤、油性向上剤としては、ジアルキル
サルファイド、ジベンジルサルファイド、ジアルキルポ
リサルファイド、ジベンジルジサルファイド、アルキル
メルカプタン、ジベンゾチオフェン、2,2’−ジチオ
ビス(ベンゾチアゾール)等の硫黄系極圧剤、トリアル
キルフォスフェート、トリアリールフォスフェート、ト
リアルキルフォスフォネート、トリアルキルフォスファ
イト、トリアリールフォスファイト、ジアルキルハイド
ロゼンフォスファイト、トリアルキルトリチオフォスフ
ァイト等のリン系極圧剤、脂肪酸アミド類、脂肪酸エス
テル類等の脂肪族系油性向上剤、1〜3級のアルキルア
ミン、アルキレンオキサイド付加のアルキルアミン類等
のアミン系油性向上剤が挙げられる。これらの極圧剤、
油性向上剤は、基油100重量部に対して、0.1〜2
重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0048】防錆性能は、ほとんどの場合は本発明の組
成物の添加で十分な効果が発揮できるが、使用環境に応
じて更なる防錆性能が必要な時には、N−アルキルサル
コシン酸類、アルキレートフェノオキシ酢酸類、イミダ
ゾリン類、キング・インダストリー社製K−Corr1
00およびそのアルカリ土類金属塩類またはそのアミン
塩、特開平6−200268に記載されたN−アシル−
N−アルコキシアルキルアスパラギン酸エステル類、E
P0801116A1号に記載されたリン酸エステルの
アルカリ土類金属塩類等がアルカリ土類金属塩混入時の
ろ過特性をそこなうことなく使用できる。これらの防錆
剤は、単独又は複数組み合わせて基油100重量部に対
して、0.01〜2重量部の範囲で使用できる。
【0049】抗乳化剤としては、通常潤滑油添加剤とし
て使用される公知のものが挙げられる。その添加量は、
基油100重量部に対して、0.0005〜0.5重量
部の範囲で使用できる。
【0050】また、本発明の潤滑油組成物は、上述した
ように油圧作動油組成物として特に好適に用いられるも
のである。しかし、その他の用途、例えば、歯車油組成
物、圧縮機油組成物、タービン油組成物、軸受油組成物
としても有用である。
【0051】
【実施例】以下、油圧作動油を実施例として本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら
限定されるものでない。基油として40℃での動粘度が
31mm/sの水素化精製基油を用いて、以下に示す
成分を添加して、耐摩耗剤と防錆剤の添加されていない
基本潤滑油組成物を調製した。この基本潤滑油組成物に
実施例の表1と比較例の表2〜3に記載された耐摩耗剤
と防錆剤を添加して、40℃での動粘度が32mm
sの試料油を調製した。実施例1〜5および比較例1〜
8の試料油の各添加成分の量は試料油に対する重量部で
示した。
【0052】 基本潤滑油組成物 水素化精製基油:動粘度 31mm/s(@40℃)92.27重量部 アミン系酸化防止剤:N−p−ブチルフェニル−N−p'−オクチルフェニル アミン 0.1重量部 フェノール系酸化防止剤:(エチル社製、Hitec4733) 0.5 重量部 ベンゾトリアゾール系金属不活性剤:(チバスペシャリティ社製、イルガ メット39) 0.1重量部 チアジアゾール系金属不活性剤:(オロナイト社製、エルコ461) 0.05重量部
【0053】本発明にかかる潤滑油組成物(実施例1〜
5)と、比較のために示す(A)成分を用いない場合
(比較例1)、(B)成分を用いない場合(比較例
2)、(C)成分を用いない場合(比較例3、4)の潤
滑油組成物を、それぞれ表1および表2に示す配合割合
にしたがって調製した。また、本発明の耐摩耗剤と防錆
剤の組み合わせの代わりに、表3に示す従来の耐摩耗剤
と防錆剤を用いた公知の潤滑油組成物(比較例5〜8)
をも調製した。これらの実施例、比較例の組成に対し
て、以下に示す各種性能評価試験を行い、その結果を表
4〜6に示した。また比較のため、市販の亜鉛系耐摩耗
性作動油と非亜鉛系作動油を用いた場合についても(比
較例9〜10)同様の性能評価試験を行い、それらの結
果も表7に示した。なお、実施例および比較例における
各種性能試験方法は下記に示すとおりである。
【0054】[ろ過特性試験]水や過塩基性金属塩が混
入した時のフィルタの目詰まり発生の有無を評価するた
め、試料油300gの入った容器に過塩基性金属塩とし
てカルシウムサリチレート(カルシウム含有量=6.0
重量%、全塩基価=160mgKOH/g)0.15g
と水0.3gを室温で混合し、密閉後、70℃の恒温槽
内で96時間放置した後、室温で24時間放置して、差
圧660mmHgで1.2μm孔径のメンブランフィル
タ(47mm直径)を用いて、水と過塩基性金属塩が混
合された試料油300mlをろ過するのに必要なろ過時
間(秒)を測定した。また、水と過塩基性金属塩を混入
しない試料油300mlをろ過するのに必要な時間
(秒)も同様の条件で測定し、水と過塩基性金属塩を混
入しない試料油のろ過時間に対して、水と過塩基性金属
塩が混入した試料油のろ過時間の比を求めた。この比が
2倍を越えると、実際の油圧装置ではフィルタを早期に
目詰まりさせてしまう傾向がある。
【0055】[防錆試験]試料油の防錆性能を評価する
ため、ASTM D665に準拠して、人工海水の存在
下に60℃で24時間の防錆試験を行い、試験後の鋼試
験片に錆が発生するか否かを調べた。ドイツ規格DIN
51524(パート2)では、この試験で錆の発生がな
いことが要求されている。
【0056】[抗乳化性試験]試料油の水分離性を評価
するため、ASTM D1401に準拠して、試料油4
0mlと純水40mlを試験管にとり、54℃で5分間
撹袢した後、水と油が完全に分離するまでの時間(分)
を測定した。GM(ジェネラルモーターズ)LH−03
−1−94規格では、作動油が水と分離する時間は30
分以内であることが要求されている。
【0057】[熱安定度試験]試料油の熱安定度を評価
するため、米国シンシナティ・ミラクロン社の潤滑油購
入規格(10−SP−80160−3)に規程された熱
安定度試験法に準拠して、触媒として鉄棒と銅棒を20
0mlの試料油中に浸漬させて135℃のオーブン中で
168時間放置した後、8μm孔径のメンブランフィル
タで試料油をろ過して、発生したスラッジの重量を測定
した。シンシナティ・ミラクロン社の作動油に対するP
−68、P−69、P−70規格では、スラッジ量は2
5mg/100ml以下であることが要求されている。
【0058】[酸化安定度試験]試料油の酸化安定度を
評価するため、ASTM D4310に準拠して、触媒
として鉄と銅のコイルを300mlの試料油中に浸漬さ
せ、60mlの水を添加して、95℃で毎時3リットル
の酸素を試料油に吹き込み、1000時間の酸化試験を
行った。試験後、試料油を5μm孔径のメンブランフィ
ルタでろ過して発生したスラッジの重量を測定した。ま
た、試料油の銅と鉄に対する腐食性を調べるため、試験
後の油層と水層とスラッジ中の銅と鉄の含有量(mg)
を発光分析により定量した。生成するスラッジ量はデニ
ソン社の油圧作動油規格HF−0では200mg以下、
HF−1では100mg以下、腐食した全銅の重量と
全鉄の重量は、HF−0でそれぞれ50mg以下である
ことが要求される。
【0059】[加水分解安定度試験]試料油の加水分解
安定度を評価するため、 ASTM D2619に準拠
して、試料油75mlと水25mlを入れた瓶に触媒と
して銅板を浸漬させ、密閉後、瓶を93℃で48時間回
転させ、試験後の銅板の重量減少と水層の酸価を測定し
た。デニソン社の油圧作動油規格HF−0やGM(ジェ
ネラルモータズ)社のLH−03−1−94規格では、
銅板の重量減少は0.2mg/cm以下、水層の酸価
は4mgKOH以下が要求されている。
【0060】[FZG歯車試験]試料油の歯車装置に対
する潤滑性能を評価するため、ISO/WD14635
−1に準拠して、試験歯車Aを用いて、初期油温90
℃、モータ回転数1450rpmの条件で各荷重段階毎
に15分の運転を行い、荷重段階を増加させながら試験
歯車の歯面に焼き付きが発生するまでの荷重段階を測定
した。ドイツ規格DIN51524(パート2)では、
耐摩耗性作動油には焼き付きが発生する荷重段階が10
段階以上であることが要求されている。
【0061】[ウレタンシール摩擦試験]試料油の油圧
シリンダのロッドとウレタンシール間の摩擦特性を評価
するため、シンシナティ・ミラクロン社型スティックス
リップ試験機(旧ASTM D2877)を用いて、鋼
試験片とウレタン試験片(NOK社製、U801)の間
に試料油を塗布し、滑り速度1.27mm/分、荷重2
2.4kgfで動摩擦係数を測定した。動摩擦係数が
0.6を越える潤滑油では、実際の油圧シリンダのシー
ルとロッド間の摩擦が大きくなり、シールの急速な劣化
や異常振動を発生させるなどの使用上の問題が生じる。
【0062】[ベーンポンプ試験]試料油のベーンポン
プに対する耐摩耗性能を評価するため、 ビッカース3
5VQ−25Aポンプを用いて、油温65℃、回転数2
400rpm、圧力210kgf/cmで50時間の
ポンプ試験を行い、試験後のベーンとリングの摩耗量を
測定した。ビッカース社のM−2950−S規格では、
摩耗量が90mg以下であることが要求されている。
【0063】[ピストンポンプ試験]ベーンポンプで
は、主要摺動部であるベーンとリングは鋼同士で構成さ
れているが、ピストンポンプでは主要摺動部は鋼と銅合
金で構成されていることが多い。このため、ベーンポン
プでは鋼同士の摩擦に対する潤滑油の耐摩耗性が要求さ
れるのに対し、ピストンポンプでは鋼と銅合金の摩擦に
対する潤滑油の耐摩耗性が要求される。試料油のピスト
ンポンプに対する耐摩耗性能を評価するため、コマツ製
斜板型タンデムピストンポンプ(HPV35+35)
を用いて、リア側ポンプに下記の条件で負荷をかけ、5
00時間の耐久試験を行い、試験後、リア側のポンプの
ピストンとシリンダの摩耗量(mg)を測定した。 試験条件; 圧力サイクル: 無負荷で2秒、320kgf/cm
で3秒 流量設定: 無負荷で65リットル/分、320kgf
/cmで43リットル/分 回転数: 2100rpm 温度: 95℃ なお、この試験では、摩耗量が1500mgを越える
と、ポンプの流量低下、圧力変動、騒音が大きくなり、
ピストンポンプに対する潤滑性に問題が発生する危険性
がある。
【0064】
【表1】
【0065】
【表2】
【0066】
【表3】
【0067】
【表4】
【0068】
【表5】
【0069】比較例1、2はFZG歯車試験およびベー
ンポンプ試験において十分な潤滑性能が得られず、ドイ
ツ規格DIN51524(パート2)とビッカース社の
M−2950−S規格には不合格であった。また、比較
例1ではピストンポンプ試験で多量の摩耗が発生し、ピ
ストンポンプへの適合性に問題がある。比較例2は抗乳
化性に問題があり、GM社LH−03−1−94規格に
不合格である。比較例3はろ過特性試験、防錆試験、ウ
レタンシール摩擦試験において十分な性能が得られず、
酸化安定度試験において鉄に多量の錆が発生し、デニソ
ン社の油圧作動油のHF−0とHF−1規格、 DIN
51524(パート2)に不合格であった。比較例4は
防錆試験、酸化安定度試験、加水分解安定度試験および
ウレタンシール摩擦試験において十分な性能が得られ
ず、デニソン社のHF−0とHF−1規格、 DIN5
1524(パート2)に不合格であった。
【0070】
【表6】
【0071】
【表7】
【0072】比較例5はろ過特性試験、加水分解安定度
試験、ウレタンシール摩擦試験、熱安定度試験で充分な
性能があげられず、シンシナティ・ミラクロン社の作動
油に対するP−68規格とデニソン社のHF−0規格に
不合格であり、ピストンポンプ試験で多量の摩耗を発生
させた。比較例6はろ過特性試験およびウレタンシール
摩擦試験において十分な性能が得られず、且つ、熱安定
性でシンシナティ・ミラクロン社のP−68規格に不合
格であった。比較例7はFZG歯車試験およびベーンポ
ンプ試験において十分な潤滑性能が得られず、ドイツ規
格DIN51524(パート2)とビッカース社のM−
2950−S規格に不合格であった。比較例8は酸化安
定度試験、加水分解安定度試験およびFZG歯車試験に
おいて十分な性能が得られず、デニソン社のHF−0、
HF−1規格、ドイツ規格DIN51524(パート
2)、ビッカース社のM−2950−S規格に不合格で
あった。比較例9は酸化安定度試験および加水分解安定
度試験においてデニソン社のHF−0、HF−1規格に
不合格であった。また、ウレタンシールの摩擦特性に問
題があった。比較例10はろ過特性試験、FZG歯車試
験、ウレタンシール摩擦試験、ベーンポンプ試験におい
て問題があり、ドイツDIN51524(パート2)と
ビッカース社のM−2950−S規格に不合格であっ
た。
【0073】表1の組成と表4の結果から明らかな通
り、本発明の潤滑油組成物は、防錆性、銅と鉄に対する
耐食性、ろ過特性、熱酸化安定性、ベーンやピストンポ
ンプに対する耐摩耗性、油圧シリンダに対する摩擦特
性、歯車要素に対する耐荷重能等に優れ、油圧作動油と
しての要求性能を総て満足する性能を有するものであ
る。それに対して、本発明の必須成分を欠く場合(比較
例)および市販の亜鉛系作動油および非亜鉛系作動油
は、いずれも耐摩耗性作動油としての要求性能のいずれ
かに大きく劣るものであり、近年の小型化、高速化、高
圧化、精密化された油圧装置の潤滑油としての使用には
問題がある。
【0074】
【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、環境や安全性
の面からジアルキルジチオリン酸亜鉛のような灰分形成
物質をほとんどあるいは全くを含有せず、かつ近年の油
圧装置の高速化、高圧化、精密化に対応して、熱酸化安
定性、各種油圧機器に対する潤滑性、耐水性、ろ過特
性、防錆性に優れた耐摩耗性潤滑油組成物である。従っ
て、本発明の組成物は、シンシナティ・ミラクロン社、
デニソン社、ビッカース社、GM社、 DIN等の規格で定
める油圧作動油に対する多様な要求性能を総て満足で
き、かつ、ろ過特性、ウレタンシール摩擦特性において
優れた性能を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C10N 20:00 20:02 30:00 30:06 30:08 30:12 40:02 40:04 40:08 40:12 40:30 Fターム(参考) 4H104 BB22R BE02R BE03R BE11C BF03C BH03C BH12C DA02A EA02A EA04A EA04Z EA30A EA30Z EB02 EB09 EB11 LA03 LA05 LA06 LA07 PA01 PA02 PA05 PA07 PA09 PA20

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(I)潤滑油基油100重量部 (II)耐摩耗剤としての(i)下記一般式(1)で示さ
    れるトリアルキルフォスフォロチオネートおよびトリア
    リールフォスフォロチオネートよりなる群から選ばれた
    少なくとも一種のフォスフォロチオネート0.05〜1
    0重量部、下記一般式(2)で示される酸性リン酸エ
    ステルのアミン塩および酸性チオリン酸エステルのアミ
    ン塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種のアミン塩
    0.01〜1.0重量部、または(ii)下記一般式
    (3)で示されるトリアルキルジチオフォスフェート
    0.05〜10重量部、(III)防錆剤としての下記一
    般式(4)で示されるポリアルキレンポリアミンと炭
    素数12〜30の飽和モノカルボン酸および炭素数18
    〜24の不飽和モノカルボン酸よりなる群から選ばれた
    少なくとも一種のモノカルボン酸、とを反応させて得ら
    れたポリアルキレンポリアミド0.01〜1.0重量
    部、よりなることを特徴とする潤滑油組成物。 【化1】 S=P(−O−R (1) (式中、Rは炭素数4〜18の飽和の直鎖または分枝
    アルキル基および/または炭素数6〜15のアリール基
    である。) 【化2】 [X=P(−XRXH]・[N(R)] (2) (式中、Xは硫黄および酸素原子よりなる群から選ばれ
    た原子であり、そのうち少なくとも2〜4個のXが酸素
    原子であり、他は硫黄原子であってもよく、Rは炭素
    数2〜30のアルキル基、Rは炭素数1〜30のアル
    キル基、RおよびRは水素原子、炭素数1〜30の
    アルキル基および1〜5モルのエチレンオキサイド基よ
    りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。) 【化3】 S=P(−O−R(−A) (3) {式中、Aは SR S−C2nC(O)OR および S−C2nCH[C(O)OR]CHC(O)
    OR よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、R
    、R、RおよびRは炭素数1〜8のアルキル基
    よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、n
    は0〜6の整数である。} 【化4】 HN−(R10−NH)H (4) (式中、R10は炭素数2〜4のアルキレン基であり、
    mは2〜6の整数である。)
  2. 【請求項2】 一般式(2)で示される酸性リン酸エス
    テルのアミン塩および酸性チオリン酸エステルのアミン
    塩におけるRが炭素数4〜18のアルキル基、R
    炭素数4〜18のアルキル基、RとRが水素原子、
    炭素数1〜18のアルキル基および1〜5モルのエチレ
    ンオキサイド基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれ
    たものである請求項1記載の潤滑油組成物。
  3. 【請求項3】 一般式(2)で示される酸性リン酸エス
    テルのアミン塩および酸性チオリン酸エステルのアミン
    塩におけるRが分枝アルキル基である請求項2記載の
    潤滑油組成物。
  4. 【請求項4】 一般式(4)で示されるポリアルキレン
    ポリアミンと反応させるモノカルボン酸が脂肪族モノカ
    ルボン酸の混合物であって、この混合物が、その脂肪族
    基が炭素数12〜24の直鎖飽和アルキル基である脂肪
    族モノカルボン酸とその脂肪族基が炭素数12〜30の
    分枝飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸との混
    合物、およびその脂肪族基が炭素数18〜24の直鎖不
    飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸とその脂肪
    族基が炭素数12〜30の分枝飽和アルキル基である脂
    肪族モノカルボン酸との混合物、よりなる群からそれぞ
    れ独立して選ばれたものである請求項1〜3いずれか記
    載の潤滑油組成物。
  5. 【請求項5】 前記潤滑油基油が、動粘度2〜680m
    /s(40℃)全硫黄分0〜1重量%、全窒素分0
    〜100ppm、アニリン点80〜130℃を示すもの
    である請求項1〜4いずれか記載の潤滑油組成物。
  6. 【請求項6】 前記潤滑油基油が、動粘度8〜220m
    /s(40℃)を示すものである請求項5記載の潤
    滑油組成物。
  7. 【請求項7】 前記潤滑油基油が、全硫黄分0〜0.3
    重量%、全窒素分0〜30ppmを示すものである請求
    項5または6記載の潤滑油組成物。
  8. 【請求項8】 前記潤滑油基油が、アニリン点100〜
    125℃を示すものである請求項5〜7いずれか記載の
    潤滑油組成物。
  9. 【請求項9】 前記潤滑油組成物が、防錆試験では錆が
    発生せず、熱安定度試験で発生するスラッジが25mg
    /100ml以下、酸化安定度試験で生成するスラッジ
    が100mg以下で銅の腐食重量が50mg以下、加水
    分解安定度試験における銅板の重量減少が0.2mg/
    cm以下、水層の酸価4mgKOH以下、FZG歯車
    試験における焼き付き発生荷重段階が10段階以上、ビ
    ッカース社35VQ25Aベーンポンプ試験における摩
    耗量が90mg以下の性能を有し、且つ、ピストンポン
    プに対する優れた潤滑性能を有し、デニソン社規格HF
    −0、HF−1、シンシナティ社規格P−68、P−6
    9、P−70、ドイツ規格DIN51524(パート
    2)、GM(ジェネラルモーターズ)規格LH03−1
    −94等に合格する性能であり、ウレタンシール摩擦試
    験による動摩擦係数が0.6以下、水やアルカリ土類金
    属塩含有潤滑油の混入に際しても優れたろ過特性を示す
    ものである請求項1〜8いずれか記載の潤滑油組成物。
  10. 【請求項10】 酸化防止剤を添加した請求項1〜9い
    ずれか記載の潤滑油組成物。
  11. 【請求項11】 金属不活性剤を添加した請求項1〜1
    0いずれか記載の潤滑油組成物。
  12. 【請求項12】 油圧作動油組成物として使用するもの
    である請求項1〜11いずれか記載の潤滑油組成物。
  13. 【請求項13】 歯車油組成物として使用するものであ
    る請求項1〜11いずれか記載の潤滑油組成物。
  14. 【請求項14】 圧縮機油組成物として使用するもので
    ある請求項1〜11いずれか記載の潤滑油組成物。
  15. 【請求項15】 タービン油組成物として使用するもの
    である請求項1〜11いずれか記載の潤滑油組成物。
  16. 【請求項16】 軸受油組成物として使用するものであ
    る請求項1〜11いずれか記載の潤滑油組成物。
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