JP2003171684A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
性を維持しながら、極圧性と疲労寿命が向上した非亜鉛
系の油圧作動油に好適な潤滑油組成物を提供する。 【解決手段】 基油に、組成物全量基準で、(a)リン
酸エステル0.01〜5質量%、(b)酸性リン酸エス
テルのアミン塩0.005〜1質量%及び(c)硫黄系
極圧剤0.01〜1質量%を配合してなる潤滑油組成物
である。
Description
し、さらに詳しくは、建設機械、工作機械などの動力伝
達に使用される油圧作動油に好適な潤滑油組成物に関す
る。
鉛系、非亜鉛系と進化してきた。非亜鉛系は酸化安定
性、低スラッジ性及び耐摩耗性では卓越した性能である
が、亜鉛系に比べ極圧性や疲労寿命において若干劣ると
いう欠点がある。したがって、非亜鉛系の長所である酸
化安定性、低スラッジ性及び耐摩耗性を維持しながら、
極圧性と疲労寿命が向上した非亜鉛系の油圧作動油が望
まれている。特開平9−111277号公報、特開20
00−303086号公報、特開2000−16987
1号公報には、トリクレジルホスフェートに代表される
リン酸エステルを使用した典型的な非亜鉛系油圧作動油
が開示されている。しかし、一般にリン酸エステルは、
高圧特に30MPa以上の油圧機器に対しては、焼付き
や異常摩耗を起こしやすいという欠点があった。
らなされたもので、酸化安定性、低スラッジ特性及び耐
摩耗性を維持しながら、極圧性と疲労寿命が向上した非
亜鉛系の油圧作動油に好適な潤滑油組成物を提供するこ
とを目的とするものである。
重ねた結果、添加剤として、リン酸エステル、酸性リン
酸エステルのアミン塩及び硫黄系極圧剤を使用すること
により本発明の目的を効果的に達成しうることを見出し
本発明を完成したものである。すなわち、本発明の要旨
は下記のとおりである。 1.基油に、組成物全量基準で、(a)リン酸エステル
0.01〜5質量%、(b)酸性リン酸エステルのアミ
ン塩0.005〜1質量%及び(c)硫黄系極圧剤0.
01〜1質量%を配合してなる潤滑油組成物。 2.硫黄系極圧剤がチアジアゾール類である前記1記載
の潤滑油組成物。 3.リン酸エステルがトリクレジルホスフェートである
前記1又は2に記載の潤滑油組成物。 4.酸性リン酸エステルのアミン塩がモノ(ジ)−酸性
リン酸エステルメチルドデシルアミン塩である前記1〜
3のいずれかに記載の潤滑油組成物。 5.潤滑油が油圧作動油である前記1〜4のいずれかに
記載の潤滑油組成物。
明する。先ず、本発明の潤滑油組成物においては、基油
として鉱油及び/又は合成油が用いられる。この鉱油や
合成油については、一般に潤滑油基油、好ましくは油圧
作動油の基油として用いられているものであればよく、
特に制限はないが、40℃における動粘度が3〜460
mm2 /s、特に5〜250mm2 /sの範囲にあるも
のが好適である。基油の粘度が高すぎると、低温特性が
悪化する場合があり、逆に低すぎると、充分な油膜が形
成されない場合があり好ましくない。また、この基油の
%CA は酸化安定性の点で、10以下であるものが好ま
しく、5以下であるものがさらに好ましい。さらに、低
温流動性の指標である流動点については特に制限はない
が、−10℃以下であるのが好ましく、特に−15℃以
下であるものが好ましい。また、粘度指数は高温時の粘
度を高く保つ上で、95以上のものが好ましい。
り、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油として
は、例えばパラフィン系鉱油,ナフテン系鉱油,中間基
系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製また
は水添精製による軽質ニュートラル油,中質ニュートラ
ル油,重質ニュートラル油,ブライトストックなどを挙
げることができる。なかでも、軽質ニュートラル油,中
質ニュートラル油が好ましい。
レフィン(PAO),α−オレフィンコポリマー,ポリ
ブテン,アルキルベンゼン,ポリオールエステル,二塩
基酸エステル,ポリオキシアルキレングリコール,ポリ
オキシアルキレングリコールエステル,ポリオキシアル
キレングリコールエーテル,ヒンダードエステル,シリ
コーンオイルなどを挙げることができる。なかでも、P
AO,α−オレフィンコポリマーが好ましい。これらの
基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わ
せて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて
使用してもよい。
び(c)成分について説明する。 (a)成分 本発明の潤滑油組成物を構成する(a)成分はリン酸エ
ステルであり、下記一般式(1)で表される。
炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケ
ニル基又は炭素数6〜30のアリール基を示し、R1 〜
R3は同一でも異なっていてもよい。リン酸エステルと
しては、具体的には、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,トリデシルホ
スフェート,トリラウリルホスフェート,トリミリスチ
ルホスフェート,トリパルミチルホスフェート,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,ト
リクレジルホスフェートなどを挙げることができる。な
かでも、トリクレジルホスフェートが好ましい。
組成物全量基準で、0.01〜5質量%の割合である。
0.01質量%未満では摩耗防止効果が充分でなく、5
質量%を超えると、量に見合った効果が発現しない。好
ましくは0.1〜3質量%の範囲である。
酸エステルのアミン塩であり、酸性リン酸エステルは下
記一般式(2)又は(3)で表される。
4 及びR5 は炭素数1〜30のアルキル基を示し、具体
的には、メチル基、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、s−ブチル
基、t−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、
各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種
デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種ト
リデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル
基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オ
クタデシル基、各種ノナデシル基、各種エイコシル基、
各種ヘンエイコシル、各種ドコシル基、各種トリコシル
基、各種テトラコシル基、各種ペンタコシル基、各種ヘ
キサコシル基、各種ヘプタコシル基、各種オクタコシル
基、各種ノナコシル基、各種トリアコンチル基を挙げる
ことができ、R4 、R5 は同一でも異なっていてもよ
い。なかでも、メチル基が好ましい。
塩を形成するアミン類としては、例えば下記一般式
(4) R6 n NH3-n ・・・(4) (式中、R6 は炭素数1〜30のアルキル基を示し、n
は1,2又は3を示す。また、R6 が複数ある場合、複
数のR6 は同一でも異なっていてもよい。)で表される
モノ置換アミン(第一級アミン)、ジ置換アミン(第二
級アミン)又はトリ置換アミン(第三級アミン)を挙げ
ることができる。上記一般式(4)におけるR6 の炭素
数1〜30のアルキル基は、上記R4 、R5 で挙げたよ
うに直鎖状,分岐状のいずれであってもよい。なかで
も、ドデシル基置換第一級アミンが好ましい。
組成物全量基準で、0.005〜1質量%の割合であ
る。0.005質量%未満では極圧性向上効果が充分で
なく、1質量%を超えると、量に見合った効果が発現し
ない。好ましくは0.01〜0.7質量%の範囲であ
る。
圧剤は、分子内に硫黄原子を有し、潤滑油基油に溶解又
は均一に分散して、極圧効果を発揮しうるものであれば
よく、特に制限はない。このようなものとしては、例え
ば硫化油脂,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィ
ン,ジヒドロカルビルポリサルファイド,チオカーバメ
ート類,チオテルペン類,ジアルキルチオジプロピオネ
ート類,チアジアゾール類などを挙げることができる。
ここで、硫化油脂は硫黄や硫黄含有化合物と油脂(ラー
ド油,鯨油,植物油,魚油等)を反応させて得られるも
のであり、その硫黄含有量は特に制限はないが、一般に
5〜30質量%のものが好適である。その具体例として
は、硫化ラード,硫化なたね油,硫化ひまし油,硫化大
豆油,硫化米ぬか油などを挙げることができる。硫化脂
肪酸の例としては、硫化オレイン酸などを、硫化エステ
ルの例としては、硫化オレイン酸メチルや硫化米ぬか脂
肪酸オクチルなどを挙げることができる。
一般式(5) R7 −Sx −R8 ・・・(5) (式中、R7 は炭素数2〜15のアルケニル基、R8 は
炭素数2〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアル
ケニル基を示し、xは1〜8の整数を示す。)で表され
る化合物などを挙げることができる。この化合物は、炭
素数2〜15のオレフィン又はその2〜4量体を、硫
黄,塩化硫黄等の硫化剤と反応させることによって得ら
れ、該オレフィンとしては、プロピレン,イソブテン,
ジイソブテンなどが好ましい。
は、下記の一般式(6) R9 −Sy −R10 ・・・(6) (式中、R9 及びR10は、それぞれ炭素数1〜20のア
ルキル基又は炭素数3〜20の環状アルキル基,炭素数
6〜20のアリール基,炭素数7〜20のアルキルアリ
ール基又は炭素数7〜20のアリールアルキル基を示
し、それらは互いに同一でも異なっていてもよく、yは
2〜8の整数を示す。)で表される化合物である。ここ
で、R9 及びR10がアルキル基の場合、硫化アルキルと
言われる。
具体例としては、メチル基,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,s
ec−ブチル基,tert−ブチル基,各種ペンチル
基,各種ヘキシル基,各種ヘプチル基,各種オクチル
基,各種ノニル基,各種デシル基,各種ドデシル基,シ
クロヘキシル基,シクロオクチル基,フェニル基,ナフ
チル基,トリル基,キシリル基,ベンジル基,フェネチ
ル基などを挙げることができる。
しては、例えば、ジベンジルポリサルファイド,ジ−t
ert−ノニルポリサルファイド,ジドデシルポリサル
ファイド,ジ−tert−ブチルポリサルファイド,ジ
オクチルポリサルファイド,ジフェニルポリサルファイ
ド,ジシクロヘキシルポリサルファイドなどを好ましく
挙げることができる。
えば、ジンクジチオカーバメートなどを、チオテルペン
類としては、例えば、五硫化リンとピネンの反応物を、
ジアルキルチオジプロピオネート類としては、例えば、
ジラウリルチオジプロピオネート,ジステアリルチオジ
プロピオネートなどを挙げることができる。また、チア
ジアゾール類は(c)成分のなかで最も好ましく、下記
一般式(7)で表される。
数1〜30のアルキル基を示し、具体的には、上記のR
4 、R5 で示したように直鎖状、分岐状のいずれであっ
てもよい。好ましくは、炭素数6〜20のアルキル基で
ある。R12は、水素又は炭素数1〜30のアルキル基を
示し、アルキル基は、具体的には、上記のR4 、R5で
示したように直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。
好ましくは、水素又は炭素数6〜20のアルキル基であ
る。a及びbは独立に、1〜3、好ましくは1又は2の
数を示す。上記一般式(7)で表される化合物の中で、
特に好ましいチアゾールとして、2,5−ビス(1,
1,3,3,−テトラメチルブタンジチオ)−1,3,
4−チアジアゾールを挙げることができる。
組成物全量基準で、0.01〜1質量%の割合である。
0.01質量%未満では極圧性向上効果が充分でなく、
1質量%を超えると、量に見合った効果が発現しない。
好ましくは0.01〜0.7質量%の範囲である。本発
明の潤滑油組成物の40℃における動粘度は、5〜25
0mm2 /sの範囲にあるのが好ましく、全酸価(指示
薬法)は0.01〜0.5mgKOH/gの範囲にある
のが好ましい。
分、(b)成分及び(c)成分を配合することにより得
られるが、さらに通常潤滑油の特性を向上させるため
に、酸化防止剤(ジチオリン酸亜鉛を除く),防錆剤,
油性剤,粘度指数向上剤,流動点降下剤,消泡剤などの
公知の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で適宜
配合することができる。これらその他の添加剤の全配合
量は、組成物全量基準で、0.05〜25質量%の範囲
が好ましい。
作機械、建設機械、製鉄設備等の油圧作動油として特に
好適に用いられるものであるが、その他の油圧機器、例
えば産業用ロボット、油圧エレベーター等の油圧機器用
の油圧作動油としても良好な性能を示すものである。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例1〜5、比較例1〜4 第1表の通り基油に、各添加剤を配合し実施例及び比較
例の潤滑油組成物を調製した。その潤滑油組成物を下記
の要領で、油圧作動油としての性能評価を行った。その
結果を第1表に示す。
滑油酸化安定度試験(通称ISOT)により、スラッジ
量、全酸価を測定した。試験条件 温度;165.5℃、試験時間;48時間
TH A2F0、ポンプ圧力:35MPa、試料油温
度:80℃、空気吹込量:10NL/h、月刊トライボ
ロジ、2001年10月号47ページ参照)を用いて加
速酸化試験を行い、1,000時間後のスラッジ量、全
酸価を測定した。
ラッジ量は、一定量の試料を予め重さを量った孔径0.
8μmのメンブランフィルターでろ過し、そのフィルタ
ーを洗浄、乾燥した後増量分である。
試験(シェル四球式)により試料容器に固定した試験鋼
球摩耗痕径を測定した。試験条件 回転数;1,200rpm、荷重;294N、温度;5
0℃、試験時間;30分
を所定条件で運転した後、ベーンとカムリングの摩耗量
を測定した。
試験により、焼付荷重のステージを測定した。
機;神鋼造機社製)を使用し、ベアリングの疲労寿命か
ら潤滑油の疲労寿命延長効果を測定した。
温;100℃ 装置6基に試験油を満たし、所定の条件で同時にスター
トする。各装置が振動リミッター以上になった時間を寿
命として記録する。6つのデータをWeibullプロ
ットして、その近似直線から10%破損確率L10(時
間)、50%破損確率L50(時間)を算出する。
系鉱油(40℃における動粘度;26.76mm2 /
s) 実施例2:水素化精製パラフィン系鉱油(40℃におけ
る動粘度;45.50mm2 /s) 実施例3:水素化精製パラフィン系鉱油(40℃におけ
る動粘度;21.78mm2 /s) 実施例4:水素化精製パラフィン系鉱油(40℃におけ
る動粘度;32.85mm2 /s) 実施例5:水素化精製パラフィン系鉱油(40℃におけ
る動粘度;67.85mm2 /s) *2 トリクレジルホスフェート *3 モノ(ジ)−酸性リン酸メチルエステルドデシル
アミン塩 *4 2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブ
タンチオ)1,3,4−チアジアゾール
ジ特性及び耐摩耗性を維持しながら、極圧性と疲労寿命
が向上した非亜鉛系の油圧作動油に好適な潤滑油組成物
を提供することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 基油に、組成物全量基準で、(a)リン
酸エステル0.01〜5質量%、(b)酸性リン酸エス
テルのアミン塩0.005〜1質量%及び(c)硫黄系
極圧剤0.01〜1質量%を配合してなる潤滑油組成
物。 - 【請求項2】 硫黄系極圧剤がチアジアゾール類である
請求項1記載の潤滑油組成物。 - 【請求項3】 リン酸エステルがトリクレジルホスフェ
ートである請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項4】 酸性リン酸エステルのアミン塩がモノ
(ジ)−酸性リン酸メチルエステルドデシルアミン塩で
ある請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - 【請求項5】 潤滑油が油圧作動油である請求項1〜4
のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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