JP2001303086A - 潤滑油組成物および添加剤組成物 - Google Patents

潤滑油組成物および添加剤組成物

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日実子 高山
Katsuumi Umehara
勝海 梅原
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Chevron Oronite Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧回路、軸受け、工業用ギヤ、摺動面用潤
滑油などにおいて、高温・高圧下であっても優れた耐熱
性および極圧性を示し、そしてスラッジの発生を抑制す
る潤滑油組成物を提供する。 【解決手段】 基油に、（Ａ）リン酸エステル、チオリ
ン酸エステル、またはそれらのアミン塩０．１〜５．０
質量％；（Ｂ）亜リン酸エステルまたはそのアミン塩
０．０１〜１．０質量％；および（Ｃ）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、ベンジルア
ミン、またはそれらの誘導体０．０１〜２．０質量％
が、溶解もしくは分散されてなる潤滑油組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温・高圧下での
耐熱性および極圧性に優れた潤滑油組成物、特に油圧作
動油などの非内燃機関用潤滑油として有用な潤滑油組成
物、およびその潤滑油組成物の調製に有利に用いられる
添加剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、油圧作動油には添加剤として
ジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）が用いられてきたが、
ジチオリン酸亜鉛は、極圧性能および酸化防止性能にお
いて優れているものの、耐熱性が充分に高くはなく、作
動油の使用条件が厳しくなりつつある今日、並びに将来
において熱分解を起こしたり、あるいはスラッジを生じ
る可能性がある。そこで、熱的負荷のかかる装置では、
このような亜鉛系油圧作動油に代えて、熱的に優れたリ
ン系の極圧剤を主に配合した無灰系の作動油が使用され
る傾向にある。しかしながら、このリン系極圧剤を含有
する無灰系作動油は、亜鉛系作動油に比べて、極圧性お
よび耐摩耗性が優れているとは言えないため、その適用
範囲は限定されている。
【０００３】一方、軸受油、工業用ギヤ油および擢動面
用潤滑油では、油圧作動油よりも高い極圧性および耐摩
耗性が要求される。このため、これらの潤滑油には、主
にリン系と硫黄系の極圧剤が組み合わせて配合されてい
るが、極圧性を重視するあまり、耐熱性が充分ではな
く、スラッジが発生し易い状況にある。従って、上記の
いずれの潤滑油においても、優れた極圧性と耐摩耗性と
高い耐熱性とが充分に両立しているとは言い難い。
【０００４】リン系極圧剤を含有する無灰系油圧作動油
として例えば、特開平９−１１１２７７号公報には、％
ＣA５以下の基油に対して、（Ａ）アミン系酸化防止剤
０．０１〜５重量％、（Ｂ）フェノール系酸化防止剤
０．０１〜５重量％、（Ｃ）リン酸エステル０．０１〜
５重量％、および（Ｄ）脂肪酸アミドおよび／または多
価アルコールエステル０．００１〜５重量％を配合して
なる油圧作動油組成物が記載されている。また特開平１
１−３２３３６５号公報には、鉱油または合成油もしく
は両者の混合油を基油とする油圧作動油であって、
（Ａ）アルケニルコハク酸イミドまたはその誘導体０．
０１〜１質量％、（Ｂ）リン酸エステル０．１〜５質量
％、（Ｃ）アルキル化ジフェニルアミン０．０５〜０．
５質量％、および（Ｄ）ヒンダードフェノール類０．０
５〜０．５質量％を含んでなる油圧作動油が記載されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、油圧回路、
軸受け、工業用ギヤ、摺動面用潤滑油などにおいて、高
温・高圧下であっても優れた耐熱性および極圧性を示
し、そしてスラッジの発生を抑制する潤滑油組成物、お
よびそのような潤滑油組成物の調製に好適な添加剤組成
物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、基油に、少な
くとも下記の成分が溶解もしくは分散されてなることを
特徴とする潤滑油組成物にある： （Ａ）リン酸エステル、チオリン酸エステルおよびそれ
らのアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の
化合物が０．１〜５．０質量％； （Ｂ）亜リン酸エステル及び／又はそのアミン塩が０．
０１〜１．０質量％；および （Ｃ）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、ベンジルアミンおよびそれらの誘導体からな
る群より選ばれる少なくとも一種の化合物が０．０１〜
２．０質量％。
【０００７】本発明はまた、基油に、少なくとも下記の
成分が溶解もしくは分散されてなることを特徴とする潤
滑油用添加剤組成物にもある： （Ａ）リン酸エステル、チオリン酸エステルおよびそれ
らのアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の
化合物が１０〜９０質量％； （Ｂ）亜リン酸エステルおよび／またはそのアミン塩が
１〜２０質量％；および （Ｃ）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、ベンジルアミンおよびそれらの誘導体からな
る群より選ばれる少なくとも一種の化合物が１〜４０質
量％。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の潤滑油組成物に用いられ
る基油は通常、鉱油もしくは合成油である。好ましく
は、４０℃での動粘度が５〜９００ｍｍ2／ｓ、より好
ましくは２０〜７００ｍｍ2／ｓの範囲にあるものであ
る。鉱油としては、原油を常圧蒸留または減圧蒸留して
得られた油留分に溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、
溶剤脱ろう、水素化精製などの処理を行って精製した油
を用いることができる。特に、高度水素化精製基油（例
えば、粘度指数が１００〜１５０、芳香族分５重量％以
下、窒素および硫黄分がそれぞれ５０ｐｐｍ以下である
基油）を好ましく用いることができる。
【０００９】合成油（合成潤滑油基油）としては、例え
ば炭素数３〜１２のα−オレインの重合体であるポリ−
α−オレイン、ジオクチルセバケートに代表されるセバ
シン酸、アゼライン酸、アジピン酸などの二塩基酸と炭
素数４〜１２のアルコールとのエステルであるジアルキ
ルジエステル、１−トリメチロールプロパンやペンタエ
リスリトールと炭素数３〜１８の一塩基酸とのエステル
であるポリオールエステル、炭素数９〜４０のアルキル
基を有するアルキルベンゼンなどを挙げることができ
る。
【００１０】鉱油系基油および合成油系基油は、それぞ
れ単独で使用することができるが、所望により、二種以
上の鉱油系基油、あるいは二種以上の合成油系基油を組
み合わせて使用することもできる。また、所望により、
鉱油系基油と合成油系基油とを任意の割合で組み合わせ
て用いることもできる。
【００１１】本発明の潤滑油組成物には、（Ａ）リン酸
エステル、チオリン酸エステルおよびそれらのアミン塩
からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を０．
１〜５．０質量％、好ましくは０．１〜３質量％（潤滑
油組成物全体量に対する割合であって、これらの製造時
に用いられ、その後に少量残留する炭化水素油を含む量
である）の範囲の量で配合する。
【００１２】リン酸エステル、チオリン酸エステルおよ
びそれらのアミン塩は、潤滑性能を向上させるためのも
のであり、従来より極圧剤として使用されている公知の
ものの中から任意に選択して用いることができる。一般
的には、炭素原子数（平均炭素原子数）が約３〜３０の
アルキル基、アルケニル基、アルキルアリール基または
アリールアルキル基を有するリン酸エステル、チオリン
酸エステルおよびそれらのアミン塩である。
【００１３】リン酸エステルの例としては、脂肪族リン
酸エステル、例えばトリイソプロピルホスフェート、ト
リブチルホスフェート、エチルジブチルホスフェート、
トリヘキシルホスフェート、トリ−２−エチルヘキシル
ホスフェート、トリラウリルホスフェート、トリステア
リルホスフェート、トリオレイルホスフェート；および
芳香族リン酸エステル、例えばベンジルフェニルホスフ
ェート、アリルジフェニルホスフェート、トリフェニル
ホスフェート、トリクレジルホスフェート、エチルジフ
ェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、ジクレジルフェニルホスフェート、エチルフェニル
ジフェニルホスフェート、ジエチルフェニルフェニルホ
スフェート、プロピルフェニルジフェニルホスフェー
ト、ジプロピルフェニルフェニルホスフェート、トリエ
チルフェニルホスフェート、トリプロピルフェニルホス
フェート、ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ジ
ブチルフェニルフェニルホスフェート、トリブチルフェ
ニルホスフェートを挙げることができる。
【００１４】チオリン酸エステルの例としては、脂肪族
チオリン酸エステル、例えばトリイソプロピルチオホス
フェート、トリブチルチオホスフェート、エチルジブチ
ルチオホスフェート、トリヘキシルチオホスフェート、
トリ−２−エチルヘキシルチオホスフェート、トリラウ
リルチオホスフェート、トリステアリルチオホスフェー
ト、トリオレイルチオホスフェート；および芳香族チオ
リン酸エステル、例えばベンジルフェニルチオホスフェ
ート、アリルジフェニルチオホスフェート、トリフェニ
ルチオホスフェート、トリクレジルチオホスフェート、
エチルジフェニルチオホスフェート、クレジルジフェニ
ルチオホスフェート、ジクレジルフェニルチオホスフェ
ート、エチルフェニルジフェニルチオホスフェート、ジ
エチルフェニルフェニルチオホスフェート、プロピルフ
ェニルジフェニルチオホスフェート、ジプロピルフェニ
ルフェニルチオホスフェート、トリエチルフェニルチオ
ホスフェート、トリプロピルフェニルチオホスフェー
ト、ブチルフェニルジフェニルチオホスフェート、ジブ
チルフェニルフェニルチオホスフェート、トリブチルフ
ェニルチオホスフェートを挙げることができる。
【００１５】また、上記のようなリン酸エステルおよび
チオリン酸エステルのアミン塩、あるいはアルキルもし
くはアリール酸性リン酸エステルおよび酸性チオリン酸
エステルのアミン塩も用いることができ、これらの
（Ａ）成分は単独で、あるいは二種類以上を組み合わせ
て使用することができる。
【００１６】潤滑油組成物中のリン酸エステル、チオリ
ン酸エステルおよび／またはそれらのアミン塩の配合量
が０．１質量％に満たない場合には、その潤滑油に充分
な極圧性能を付与することができない。また、配合量が
５．０質量％を超えた場合には、その配合量の増加に相
応する添加効果の向上はなく、経済性を損なう。
【００１７】本発明の潤滑油組成物には、（Ｂ）亜リン
酸エステルおよび／またはそのアミン塩を０．０１〜
１．０質量％、好ましくは、０．０１〜０．４質量％
（潤滑油組成物全体量に対する割合であって、これらの
製造時に用いられ、その後に少量残留する炭化水素油を
含む量である）の範囲の量で配合する。
【００１８】ただし、本発明の潤滑油組成物において
は、上記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分の比率（Ａ）：
（Ｂ）が質量比で、１：１〜５００：１の範囲にあるこ
とが好ましく、より好ましくは１：１〜５０：１の範囲
にある。
【００１９】亜リン酸エステルおよび／またはそのアミ
ン塩は、潤滑性能を向上させるためのものであり、従来
より極圧剤として使用されている公知のものの中から任
意に選択して用いることができる。一般的には、炭素原
子数（平均炭素原子数）が約３〜３０のアルキル基、ア
ルケニル基、アルキルアリール基またはアリールアルキ
ル基を有する亜リン酸エステルもしくはそれらのアミン
塩である。
【００２０】亜リン酸エステルの例としては、脂肪族亜
リン酸エステル、例えばトリイソプロピルホスファイ
ト、トリブチルホスファイト、エチルジブチルホスファ
イト、トリヘキシルホスファイト、トリ−２−エチルヘ
キシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリ
ステアリルホスファイト、トリオレイルホスファイト；
および芳香族亜リン酸エステル、例えばベンジルフェニ
ルホスファイト、アリルジフェニルホスファイト、トリ
フェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、エ
チルジフェニルホスファイト、トリブチルホスファイ
ト、エチルジブチルホスファイト、クレジルジフェニル
ホスファイト、ジクレジルフェニルホスファイト、エチ
ルフェニルジフェニルホスファイト、ジエチルフェニル
フェニルホスファイト、プロピルフェニルジフェニルホ
スファイト、ジプロピルフェニルフェニルホスファイ
ト、トリエチルフェニルホスファイト、トリプロピルフ
ェニルホスファイト、ブチルフェニルジフェニルホスフ
ァイト、ジブチルフェニルフェニルホスファイト、トリ
ブチルフェニルホスファイトを挙げることができる。ま
た、ジラウリルホスファイト、ジオレイルホスファイ
ト、ジアルキルホスファイト、およびジフェニルホスフ
ァイトなども好適に用いることができる。また、これら
亜リン酸エステルのアミン塩も用いることができ、
（Ｂ）成分は単独で、あるいは二種類以上を組み合わせ
て使用することができる。
【００２１】潤滑油組成物中の亜リン酸エステルおよび
／またはそのアミン塩の配合量が０．０１質量％に満た
ない場合には、その潤滑油に充分な極圧性能を付与する
ことができない。また配合量が１．０質量％を超えた場
合には、その配合量の増加に相応する添加効果の向上は
なく、経済性を損なう。
【００２２】本発明の潤滑油組成物には更に、（Ｃ）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、ベンジルアミンおよびそれらの誘導体からなる群よ
り選ばれる少なくとも一種の化合物を０．０１〜２．０
質量％、好ましくは０．０１〜１．０質量％（潤滑油組
成物全体量に対する割合であって、これらの製造時に用
いられ、その後に少量残留する炭化水素油を含む量であ
る）の範囲の量で配合する。
【００２３】ただし、本発明の潤滑油組成物において
は、上記の（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との比率（Ｂ）：
（Ｃ）が質量比で、１：０．５〜１：２０の範囲にある
ことが好ましく、より好ましくは１：１〜１：３の範囲
にある。
【００２４】アルケニルコハク酸イミドには、モノイミ
ドとビスイミドがあり、例えば、平均分子量８００〜８
０００のポリブテンまたは平均分子量８００〜８０００
の塩素化ポリブテンと無水マレイン酸とを１００〜２０
０℃の温度で反応させて得られたポリブテニルコハク酸
と、ポリアミンとを反応させることにより製造すること
ができる。ポリアミンとしては、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
ミンなどを用いることができる。
【００２５】アルケニルコハク酸イミドの誘導体として
は、ホウ素化合物誘導体、有機ホスホネート誘導体、更
にはアルケニルコハク酸イミドをアルデヒド、ケトン、
カルボン酸、スルホン酸、アルキレンオキシド、硫黄、
多価アルコールなどと反応させて得られる誘導体を挙げ
ることができる。好ましい誘導体は、ホウ素化物であ
り、例えば上記のポリブテニルコハク酸ポリアミン反応
生成物にホウ酸もしくはホウ酸誘導体を加えて反応させ
ることにより得ることができる。
【００２６】アルケニルコハク酸エステルおよびそれら
の誘導体としては、例えば上記のポリブテンまたは塩素
化ポリブテンと無水マレイン酸との反応により得られる
ポリブテニルコハク酸とペンタエリスリトールなど多価
アルコールとのエステル、およびその誘導体を挙げるこ
とができる。また、ベンジルアミンおよびそれらの誘導
体は、上記ポリブテンにフェノール、ホルムアルデヒド
およびポリアミンを反応させることにより製造すること
ができる。上記（Ｃ）成分は単独で、あるいは二種類以
上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】潤滑油組成物中の（Ｃ）成分の配合量が
０．０１質量％に満たない場合には、充分なスラッジ分
散性を付与できず、また水の混入時の安定性が悪くな
る。また配合量が２．０質量％を超える場合には、酸化
安定性が低下する傾向がある。
【００２８】さらに、潤滑油組成物には公知の各種の添
加剤、例えば酸化防止剤、金属不活性化剤、抗乳化剤、
消泡剤、流動点降下剤などを適宜配合してもよい。
【００２９】本発明の潤滑油組成物は、基油に各成分を
それぞれ別に、同時にあるいは順次に添加して製造する
ことができる。あるいは、およそ数十〜百倍濃度の添加
剤組成物を予め調製し、これと基油とを混合して製造す
ることもできる。
【００３０】
【実施例】［実施例１〜３］下記の基油および添加剤成
分を、表１に記載の量（質量％）にて適宜組み合わせて
配合して、潤滑油組成物を調製した。なお、リンの全含
有量は表１に記載の量（質量ｐｐｍ）であった。
【００３１】（１）基油（石油系基油、粘度（４０
℃）：約３６ｃＳｔ） （２）トリクレジルホスフェート溶液（ＴＣＰ、第八化
学(株)製） （３）トリフェニルチオホスフェートおよびその誘導体
溶液（Irgalube232、チバ・スペシャリティ・ケミカル
ズ社製） （４）ジラウリルホスファイト溶液（ＪＰ212、城北化
学(株)製） （５）アルケニルコハク酸イミド（ＯＬＯＡ371、オロ
ナイト・ジャパン(株)製） （６）補助的添加剤（酸化防止剤、金属不活性化剤、抗
乳化剤、消泡剤等）
【００３２】［比較例１〜５］上記の添加剤成分を適宜
組み合わせて配合して、潤滑油組成物を調製した。
【００３３】［潤滑油組成物の評価］実施例および比較
例の各潤滑油組成物について、その潤滑油性能を下記の
試験により評価した。評価結果をまとめて表１に示す。 １）ＣＭ熱安定性試験 試験油（潤滑油組成物）を下記条件で加熱した。 試験温度：１５０℃で 試験時間：１６８時間 次いで、孔径０．８μｍのフィルターでろ過し、ｎ−ヘ
キサンで洗浄、乾燥した後、乾燥物の重量を測定してス
ラッジ量を算出した。
【００３４】２）シェル四球試験 シェル四球試験機に試験油を装填した後、回転数１８０
０ｒｐｍで作動させて初期焼付き荷重（ＩＳＬ）を測定
した。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１に示した結果から明らかなように、本
発明の潤滑油組成物は、従来の潤滑油組成物と比較して
長時間高温下にあってもスラッジの発生量が少なく、粘
度の上昇も小さかった。また、本発明の潤滑油組成物
は、初期焼付き荷重が高く、優れた極圧性を示した。
【００３７】
【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、高温、高圧下
にあっても優れた耐熱性および極圧性を示し、かつ長期
間に渡ってスラッジの発生を有効に抑制することができ
る。従って、特に、油圧作動油、軸受油、工業ギヤ油、
摺動面用潤滑油などの非内燃機関用潤滑油組成物として
優れた特性を備えており、有利に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ１０Ｍ 137/08 Ｃ１０Ｍ 137/08 137/10 137/10 Ｚ Ｂ 139/00 139/00 Ａ // Ｃ１０Ｎ 20:02 Ｃ１０Ｎ 20:02 30:04 30:04 30:06 30:06 30:08 30:08 40:02 40:02 40:04 40:04 40:08 40:08 Ｆターム(参考） 4H104 BC09C BE07C BF03C BH02C BH03C BH05C BH06C BH08C BH11C BJ05C DA02A EA02A EB02 JA18 LA02 LA03 LA04 PA01 PA02 PA05

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基油に、少なくとも下記の成分が溶解も
    しくは分散されてなることを特徴とする潤滑油組成物： （Ａ）リン酸エステル、チオリン酸エステル、およびそ
    れらのアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも一種
    の化合物が０．１〜５．０質量％； （Ｂ）亜リン酸エステル及び／又はそのアミン塩が０．
    ０１〜１．０質量％；および（Ｃ）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、ベンジルアミン
    およびそれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくと
    も一種の化合物が０．０１〜２．０質量％。
  2. 【請求項２】 （Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比率
    （Ａ）：（Ｂ）が１：１〜５００：１の範囲にあること
    を特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
  3. 【請求項３】 （Ｂ）成分と（Ｃ）成分との質量比率
    （Ｂ）：（Ｃ）が、１：０．５〜１：２０の範囲にある
    ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
  4. 【請求項４】 リンの全含有量が５０〜５０００質量ｐ
    ｐｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の潤
    滑油組成物。
  5. 【請求項５】 基油が、４０℃での動粘度が５〜９００
    ｍｍ2／ｓのものであることを特徴とする請求項１に記
    載の潤滑油組成物。
  6. 【請求項６】 油圧作動油、軸受油、工業用ギヤ油また
    は摺動面用潤滑油であることを特徴とする請求項１に記
    載の潤滑油組成物。
  7. 【請求項７】 基油に、少なくとも下記の成分が溶解も
    しくは分散されてなることを特徴とする潤滑油用添加剤
    組成物： （Ａ）リン酸エステル、チオリン酸エステルおよびそれ
    らのアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の
    化合物が１０〜９０質量％； （Ｂ）亜リン酸エステルおよび／またはそのアミン塩が
    １〜２０質量％；および（Ｃ）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、ベンジルアミンおよ
    びそれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一
    種の化合物が１〜４０質量％。
  8. 【請求項８】 （Ａ）成分と（Ｂ）成分の質量比率
    （Ａ）：（Ｂ）が、１：１〜５００：１の範囲にあるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の潤滑油用添加剤組成
    物。
  9. 【請求項９】 （Ｂ）成分と（Ｃ）成分の質量比率
    （Ｂ）：（Ｃ）が、１：０．５〜１：２０の範囲にある
    ことを特徴とする請求項７に記載の潤滑油用添加剤組成
    物。
  10. 【請求項１０】 リンの全含有量が０．５〜２０質量％
    の範囲にあることを特徴とする請求項７に記載の潤滑油
    用添加剤組成物。
  11. 【請求項１１】 油圧作動油、軸受油、工業用ギヤ油ま
    たは擢動面用潤滑油の調製用であることを特徴とする請
    求項７に記載の潤滑油用添加剤組成物。
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