JP2006206723A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長期間使用しても劣化しにくい潤滑油組成物に関する。
潤滑油組成物は、工業用の加工油剤、機械用の潤滑油、自動車用の潤滑油等、様々な分野で使われている。こうした潤滑油組成物は、様々な条件により劣化することが知られているが、潤滑油組成物の劣化は、例えば、加工油やタービン油等の場合は、熱と空気中の酸素によって劣化し、エンジン油等の場合は、それに加えて燃焼後の窒素酸化物や硫黄酸化物が潤滑油組成物に入り、これが劣化を促進するとされている。これらの劣化を遅延させるためには、ラジカル補足剤やパーオキシド分解剤等の酸化防止剤が必要となってくる。潤滑油組成物に使用される酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系、硫黄系、リン系等の化合物が知られており、ほとんどの潤滑油組成物には、これらの化合物が単独でもしくは併用して添加されている。更に、近年の環境問題等より、潤滑油組成物は長期間使用することが望まれている。また、潤滑油組成物用の添加剤に使用される元素に関して、金属元素や硫黄等は環境に対して悪影響を与える可能性があるので、なるべく使用したくないという要望も強まっている。そこで、潤滑油組成物には主としてフェノール系とアミン系の酸化防止剤が使用されてきた。
こうした中、潤滑油組成物の更なる長寿命化のために、酸化防止剤の添加量を増加することも考慮されているが、フェノール系酸化防止剤は活性が高く、初期の酸化防止には有効であるが、比較的早く壊れるため、添加量を増加しても長寿命化を図ることはできない。一方、アミン系酸化防止剤は活性が低く、比較的壊れにくいために長期使用に向いているが、アミン系酸化防止剤の添加量を増加すると、スラッジが発生してしまうという問題があった。このように、フェノール系酸化防止剤は長期使用に向いていないことから、酸化防止性能が現行より持続する新規なアミン系酸化防止剤の開発が望まれている。
新規なアミン系酸化防止剤として例えば特許文献1には、特定のスチレン化ジフェニルアミン系化合物よりなる潤滑剤酸化防止剤が開示されている。また、特許文献2には、特定のポリアミン化合物よりなる酸化防止性潤滑油添加剤が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されているスチレン化ジフェニルアミン系化合物は、現行品と比較して劣化のし易さは同等であり、長寿命化という観点においては効果がなかった。また、特許文献2に開示されているポリアミン化合物は、活性が低くすぎて酸化防止効果が小さすぎるという問題があった。
従って、本発明の目的は、潤滑油組成物の劣化を長期間抑制することができるアミン系酸化防止剤を含有してなる潤滑油組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討した結果、複素環型のアミン系化合物に、潤滑油組成物の劣化を長期間抑制する効果を見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、長期間劣化を抑制できる潤滑油組成物を提供することができ、より具体的には、新規なアミン系酸化防止剤を使用して長寿命の潤滑油組成物を提供することができるという効果を奏するものである。
本発明の潤滑油組成物は、少なくとも潤滑基油と酸化防止剤を含有してなるものである。ここで、本発明の潤滑油組成物に用いられる潤滑基油は特に限定されるものではなく、従来潤滑基油として使用されている一般的な潤滑油、例えば鉱油、合成油及びこれらの混合物を使用することができる。より具体的には、ポリ−α−オレフィン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、アルキル置換ジフェニルエーテル、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、炭酸エステル、シリコーン油、フッ素化油等の合成油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油あるいはこれらを精製した精製鉱油類等を用いることができる。これらの基油はそれぞれ単独で用いてもよく、混合物で用いてもよい。
上記一般式(1)〜(4)で表わされる化合物の炭素原子と結合した水素原子は、カルボニル基、エステル基、エーテル基及びアミノ基からなる群から選択される1種または2種以上の基を含んでいてもよい炭化水素基で、その1つ以上が置換されている必要がある。かかる置換基の好ましいものとしては、例えば下記一般式(5)〜(10)のものが挙げられる:
一般式(5)〜(10)において、R1〜R12は、炭化水素基を表わし、R11は水素原子でもよく、o〜sは、0または1の数を表わす。このうち、R1、R2、R4、R6、R8、R10、R11で表わされる炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、ターシャリブチル、ペンチル、イソペンチル、2級ペンチル、ネオペンチル、ターシャリペンチル、ヘキシル、2級ヘキシル、ヘプチル、2級ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2級オクチル、ノニル、2級ノニル、デシル、2級デシル、ウンデシル、2級ウンデシル、ドデシル、2級ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、2級トリデシル、テトラデシル、2級テトラデシル、ヘキサデシル、2級ヘキサデシル、ステアリル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、トリアコンチル、2−ブチルオクチル、2−ブチルデシル、2−ヘキシルオクチル、2−ヘキシルデシル、2−オクチルデシル、2−ヘキシルドデシル、2−オクチルドデシル、2−デシルテトラデシル、2−ドデシルヘキサデシル、2−ヘキサデシルオクタデシル、2−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分岐−イソステアリル等の基が挙げられる。
アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等の基が挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル、トルイル、キシリル、クメニル、メシチル、ベンジル、フェネチル、スチリル、シンナミル、ベンズヒドリル、トリチル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル、ペンチルフェニル、ヘキシルフェニル、ヘプチルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ウンデシルフェニル、ドデシルフェニル、スチレン化フェニル、p−クミルフェニル、フェニルフェニル、ベンジルフェニル、α−ナフチル、β−ナフチル等の基が挙げられる。
シクロアルキル基、シクロアルケニル基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、メチルシクロヘプチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、メチルシクロペンテニル、メチルシクロヘキセニル、メチルシクロヘプテニル等の基が挙げられる。
これらの炭化水素基の中では、アルキル基、アルケニル基又はアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基が更に好ましい。炭素数は1〜20であることが好ましく、3〜18であることが更に好ましく、5〜16であることが最も好ましい。また、R10及びR11は、同一でも異なってもよい。
また、R3、R5、R7、R9、R12で表わされる炭素水素基としては、炭素数1〜18の脂肪族炭素水素基が好ましく、これらの脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキレン基やアルケニレン基が挙げられる。
アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンテン基、ヘキセン基、ヘプテン基、オクテン基、ノネン基、デセン基、ドデセン基、ウンデセン基、ドデセン基、トリデセン基、テトラデセン基、ペンタデセン基、ヘキサデセン基、ヘプタデセン基、オクタデセン基等が挙げられる。
アルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、アリレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基、ウンデセニレン基、ドデセニレン基、テトラデセニレン基、ペンタデセニレン基、ヘキサデセニレン基、ヘプタデセニレン基、オクタデセニレン基等が挙げられる。
これらの置換基の中でも、一般式(5)で表した炭化水素基、及びエステル基を含有した炭化水素基が好ましく、一般式(5)で表した炭化水素基がより好ましい。
これらの置換基で、一般式(1)〜(4)で表される化合物の炭素原子と結合した水素原子を置換する場合は、1種もしくは2種以上で置換する必要がある。置換される水素原子は炭素原子と結合した水素原子であればいずれの水素原子でもよく、1つ以上置換されていればよいが、好ましくは2つ以上置換されているのがよく、より好ましくは5員環のいずれかが置換され且つ6員環のいずれか一つ以上が置換されているのがよく、更に好ましくは、一般式(1)で表される化合物の場合、2位が置換され且つ5〜7位のいずれか一つ以上が置換されているのがよく、一般式(2)で表される化合物の場合、2位が置換され且つ4〜6位のいずれか一つ以上が置換されているのがよく、一般式(3)で表される化合物の場合、2位が置換され且つ6〜8位のいずれか一つ以上が置換されているのがよく、一般式(4)で表される化合物の場合、2位が置換され且つ4〜6位のいずれか一つ以上が置換されているのがよい。
更に、耐熱性という観点からみると、一般式(1)〜(3)で表される化合物を置換したものが好ましく、潤滑油組成物への溶解性という観点からみると、一般式(4)で表される化合物を置換したものが好ましい。なお、一般式(1)〜(3)で表わされる化合物は、その製造上の問題から混合物として存在することもあるが、一般式(1)〜(3)で表わされる化合物は、混合形態で存在しても酸化防止剤としての効果には何ら影響を及ぼすものではない。
本発明の潤滑油組成物全量に対する、一般式(1)〜(4)で表わされる化合物の含量は、1種もしくは2種以上の合計で、0.1〜5質量%が好ましく、0.1〜4質量%がより好ましく、0.1〜3質量%が更に好ましい。0.1質量%未満になると、酸化防止剤としての効果が見られない場合があり、5質量%を超えると、添加量に見合った効果が得られない場合や、スラッジを発生させる場合があるために好ましくない。
本発明の潤滑油組成物には、更にフェノール系酸化防止剤を含有させることにより、酸化防止性能を向上させることができる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−ターシャリブチルフェノール(以下、ターシャリブチルをt−ブチルと略記する。)、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、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、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール)、2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、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、3−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、2−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸オクチル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸ステアリル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸オレイル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸ドデシル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸デシル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸オクチル、テトラキス{3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオニルオキシメチル}メタン、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸グリセリンモノエステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸とグリセリンモノオレイルエーテルとのエステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸ブチレングリコールジエステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオン酸チオジグリコールジエステル、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t―ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール)、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)サルファイド、トリス{(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル−オキシエチル}イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、ビス{2−メチル−4−(3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ)−5−t−ブチルフェニル}サルファイド、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、テトラフタロイル−ジ(2,6−ジメチル−4−t−ブチル−3−ヒドロキシベンジルサルファイド)、6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チオ−{ジエチル−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、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシナミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジル−リン酸ジエステル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルベンジル)サルファイド、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{β−(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、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、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、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等が挙げられる。
本発明の潤滑油組成物全量に対する、フェノール系酸化防止剤の含量は、0.1〜5質量%が好ましく、0.1〜4質量%がより好ましく、0.1〜3質量%が更に好ましい。0.1質量%未満になると、一般式(1)〜(4)で表される化合物と相乗効果が得られない場合があり、また、5質量%を超えると、添加量に見合った効果が得られない場合や、スラッジを発生させる場合があるために好ましくない。
本発明の潤滑油組成物は、更に下記一般式(11)で表される亜鉛ジチオホスフェートを含有することにより、更に酸化防止性能を向上させることもできる:
(式中、R13及びR14は炭化水素基を表わし、aは0〜1/3の数を表わす。)
一般式(11)において、R13及びR14は炭化水素基を表わす。炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、ターシャリブチル、ペンチル、イソペンチル、2級ペンチル、ネオペンチル、ターシャリペンチル、ヘキシル、2級ヘキシル、ヘプチル、2級ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2級オクチル、ノニル、2級ノニル、デシル、2級デシル、ウンデシル、2級ウンデシル、ドデシル、2級ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、2級トリデシル、テトラデシル、2級テトラデシル、ヘキサデシル、2級ヘキサデシル、ステアリル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、トリアコンチル、2−ブチルオクチル、2−ブチルデシル、2−ヘキシルオクチル、2−ヘキシルデシル、2−オクチルデシル、2−ヘキシルドデシル、2−オクチルドデシル、2−デシルテトラデシル、2−ドデシルヘキサデシル、2−ヘキサデシルオクタデシル、2−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分枝−イソステアリル等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、ターシャリブチル、ペンチル、イソペンチル、2級ペンチル、ネオペンチル、ターシャリペンチル、ヘキシル、2級ヘキシル、ヘプチル、2級ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2級オクチル、ノニル、2級ノニル、デシル、2級デシル、ウンデシル、2級ウンデシル、ドデシル、2級ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、2級トリデシル、テトラデシル、2級テトラデシル、ヘキサデシル、2級ヘキサデシル、ステアリル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、トリアコンチル、2−ブチルオクチル、2−ブチルデシル、2−ヘキシルオクチル、2−ヘキシルデシル、2−オクチルデシル、2−ヘキシルドデシル、2−オクチルドデシル、2−デシルテトラデシル、2−ドデシルヘキサデシル、2−ヘキサデシルオクタデシル、2−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分枝−イソステアリル等が挙げられる。
アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等が挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル、トルイル、キシリル、クメニル、メシチル、ベンジル、フェネチル、スチリル、シンナミル、ベンズヒドリル、トリチル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル、ペンチルフェニル、ヘキシルフェニル、ヘプチルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ウンデシルフェニル、ドデシルフェニル、スチレン化フェニル、p−クミルフェニル、フェニルフェニル、ベンジルフェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
シクロアルキル基、シクロアルケニル基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、メチルシクロヘプチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、メチルシクロペンテニル、メチルシクロヘキセニル、メチルシクロヘプテニル基等が挙げられる。
これらの炭化水素基の中で、R13及びR14としては、アルキル基が好ましく、2級アルキル基が更に好ましい。炭素数は、3〜14であることが好ましく、3〜10であることが更に好ましく、3〜8であることが最も好ましい。又、R13及びR14は、同一の炭化水素基でも異なる炭化水素基でもよい。
また、一般式(11)において、a=0の場合、中性亜鉛ジチオホスフェート(中性塩)と呼ばれ、aが1/3の場合は、塩基性亜鉛ジチオホスフェート(塩基性塩)と呼ばれている。亜鉛ジチオホスフェートは、これら中性塩と塩基性塩の混合物であるため、aは0〜1/3の数で表される。aの数は亜鉛ジチオホスフェートの製法によって異なるが、0.08〜0.3が好ましく、0.15〜0.3が更に好ましく、0.18〜0.3が最も好ましい。aが0.3より大きくなると、加水分解安定性が悪くなる場合があり、また、aが0.08より小さくなると、配合した潤滑油の耐磨耗性が悪くなる場合があるために好ましくない。
本発明の潤滑油組成物全量に対する、亜鉛ジチオホスフェートの含量は、リン含量として100〜750質量ppmが好ましく、100〜600質量ppmがより好ましく、100〜500質量ppmが更に好ましい。100質量ppm以下になると、一般式(1)〜(4)で表される化合物と相乗効果が得られない場合があり、750質量ppmを超えると、添加量に見合った効果が得られない場合や、スラッジを発生させる場合がある。
本発明の潤滑油組成物は、公知の潤滑油添加剤の添加を拒むものではなく、使用目的に応じて、その他の酸化防止剤、極圧剤、磨耗防止剤、油性向上剤、清浄剤、分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤等を本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。
その他の酸化防止剤としては、例えば、ナフチルアミン系酸化防止剤、フェニレンジアミン系酸化防止剤、ジフェニルアミン系酸化防止剤、フェノチアジン系酸化防止剤等のアミン系酸化防止剤、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンアミン錯体等が挙げられる。これらの酸化防止剤の中には、極圧剤、磨耗防止剤、摩擦低減剤等、複数の効果を持ち合わせているものもあり、好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.001〜3質量%、好ましくは0.01〜2質量%の範囲内である。
極圧剤としては、例えば、硫化油脂、オレフィンポリスルフィド、ジベンジルスルフィド等の硫黄系添加剤;モノオクチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリフェニルフォスファイト、トリブチルフォスファイト、チオリン酸エステル等のリン系化合物;チオリン酸金属塩、チオカルバミン酸金属塩、酸性リン酸エステル金属塩等の有機金属化合物などが挙げられる。これら極圧剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.01〜1質量%、好ましくは0.1〜1質量%の範囲内である。
油性向上剤としては、例えば、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール類;オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸類;オレイルグリセリンエステル、ステリルグリセリンエステル、ラウリルグリセリンエステル等のエステル類;ラウリルアミド、オレイルアミド、ステアリルアミド等のアミド類;ラウリルアミン、オレイルアミン、ステアリルアミン等のアミン類;ラウリルグリセリンエーテル、オレイルグリセリンエーテル等のエーテル類が挙げられる。これら油性向上剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.1〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%の範囲内である。
清浄剤としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウムなどのスルフォネート、フェネート、サリシレート、フォスフェート及びこれらの過塩基性塩が挙げられる。これらの中でもリン及び硫黄原子のないサリシレート系の清浄剤が好ましい。これらの清浄剤の配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.5〜10質量%、好ましくは1〜5質量%の範囲内である。
分散剤としては、例えば、分子量約700〜3000のアルキル基またはアルケニル基が付加されたコハク酸イミド、コハク酸エステル、ベンジルアミン又はこれらのホウ素変性物等が挙げられる。これらの分散剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.5〜10質量%、好ましくは1〜8質量%の範囲内である。
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリ(C1〜18)アルキルメタクリレート、(C1〜18)アルキルアクリレート/(C1〜18)アルキルメタクリレート共重合体、ジエチルアミノエチルメタクリレート/(C1〜18)アルキルメタクリレート共重合体、エチレン/(C1〜18)アルキルメタクリレート共重合体、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、エチレン/プロピレン共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体、スチレン/イソプレン水素化共重合体等が挙げられる。あるいは、分散性能を付与した分散型もしくは多機能型粘度指数向上剤を用いてもよい。平均分子量は10,000〜1,500,000程度である。これらの粘度指数向上剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.1〜20質量%、好ましくは1〜10質量%の範囲内である。
流動点降下剤としては、例えば、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート等が挙げられ、平均分子量は1000〜100,000である。これらの流動点降下剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.005〜3質量%、好ましくは0.01〜2質量%の範囲内である。
防錆剤としては、例えば、亜硝酸ナトリウム、酸化パラフィンワックスカルシウム塩、酸化パラフィンワックスマグネシウム塩、牛脂脂肪酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアミン塩、アルケニルコハク酸又はアルケニルコハク酸ハーフエステル(アルケニル基の分子量は100〜300程度)、ソルビタンモノエステル、ノニルフェノールエトキシレート、ラノリン脂肪酸カルシウム塩等が挙げられる。これらの防錆剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.01〜3質量%、好ましくは0.02〜1質量%の範囲内である。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール ベンゾイミダゾール ベンゾチアゾール テトラアルキルチウラムジサルファイド等が挙げられる。これら腐食防止剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.01〜3質量%、好ましくは0.02〜1質量%の範囲内である。
消泡剤としては、例えば、ポリジメチルシリコーン、トリフルオロプロピルメチルシリコーン、コロイダルシリカ、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、アルコールエトキシ/プロポキシレート、脂肪酸エトキシ/プロポキシレート、ソルビタン部分脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの消泡剤の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量に対して0.001〜0.1質量%、好ましくは0.002〜0.05質量%の範囲内である。
本発明の潤滑油組成物の用途としては、エンジン油、ギヤー油、タービン油、作動油、難燃性作動液、冷凍機油、コンプレッサー油、真空ポンプ油、軸受油、絶縁油、しゅう動面油、ロックドリル油、金属加工油、塑性加工油、熱処理油、グリース等の潤滑油が挙げられる。これらの中でも、使用環境の厳しいエンジン油やタービン油で好適に使用することができる。
本発明のエンジン油組成物は、一般式(1)〜(4)で表される1種もしくは2種以上の酸化防止剤を含んでなるものである。本発明のエンジン油組成物は一般式(1)〜(4)で表される酸化防止剤以外に、例えば上述の、フェノール系酸化防止剤、亜鉛ジチオホスフェート、極圧剤、磨耗防止剤、油性向上剤、清浄剤、分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、腐食防止剤、消泡剤等を含むことができる。これらその他の添加剤の配合について、本発明のエンジン油組成物は、公知の配合をいずれも使用することができ、更に、上述の配合量で配合することが好ましい。
ここで、本発明のエンジン油組成物に用いられる潤滑基油の場合、硫黄含量が高いと排ガス触媒の性能低下が起こりやすくなるため、潤滑基油の硫黄含量は少ない方がよい。具体的には硫黄含量が200ppm以下で、100℃の動粘度が3〜20mm2/秒の範囲にある潤滑基油が好ましく、硫黄含量が100ppm以下で、100℃の動粘度が3〜10mm2/秒のものがより好ましい。
本発明のエンジン油組成物は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ジェットエンジン等の内燃機関用の潤滑油として使用でき、中でもガソリンエンジン用の潤滑油組成物として好適に使用することができる。
また、本発明のタービン油組成物は、一般式(1)〜(4)で表される化合物を1種もしくは2種以上を酸化防止剤として含んでなるものである。通常タービン油組成物は酸化防止剤以外に、例えば上述の、フェノール系酸化防止剤、亜鉛ジチオホスフェート、極圧剤、磨耗防止剤、油性向上剤、清浄剤、分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、腐食防止剤、消泡剤等を含むものである。これらその他の添加剤の配合について、本発明のタービン油組成物は、公知の配合をいずれも使用することができ、更に、上述の配合量で配合することが好ましい。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、「部」及び「%」は特に記載が無い限り質量基準である。
まず、基油1として下記性状の鉱物油を使用し、各種添加剤を添加して試験を行った。基油の性状、試験に使用した添加剤の種類及び配合量、及び試験方法は以下のとおりである。
<基油1>
鉱油系高度VI油。動粘度4.1mm2/秒(100℃)、18.3mm2/秒(40℃)、粘度指数(VI)=126。
まず、基油1として下記性状の鉱物油を使用し、各種添加剤を添加して試験を行った。基油の性状、試験に使用した添加剤の種類及び配合量、及び試験方法は以下のとおりである。
<基油1>
鉱油系高度VI油。動粘度4.1mm2/秒(100℃)、18.3mm2/秒(40℃)、粘度指数(VI)=126。
添加剤N:亜鉛ジチオホスフェート[一般式(11)において、(R13、R14=ヘキシル基、a=0.2)]
<実施例1〜14及び比較例1〜5の調製と試験方法>
基油に上記添加剤A〜Oを表1に示した通りに添加し、撹拌して分散・溶解させた後、22mlのガラス瓶に、添加剤の入った基油をそれぞれ1ml入れ、ガラス瓶にセプタム付きの蓋をして密閉し、150℃の恒温槽に入れた。2時間おきに恒温槽からガラス瓶を取り出し、マイクロシリンジでガラス瓶の中の気体を50μl取り、窒素と酸素の量がわかるガスクロマトグラフィーにて、抜き取った気体中の窒素と酸素の比を測定して、減少した酸素量を求めた。ガラス瓶中の基油が酸化劣化すると、ガラス瓶に封印された空気中の酸素が消費されるので、酸素の消費量から酸化劣化の進行具合が判断できる。なお、3.5ml/g以上の酸素吸収量を示した時点で測定は中止した。分析に使用した機器及び使用条件は以下の通りである:
分析機器:GC323(ジーエルサイエンス株式会社)
検出器:TCD(ジーエルサイエンス株式会社)
カラム:モレキュラシーブ13X、2m(ジーエルサイエンス株式会社)
カラム温度:60℃
キャリアーガス:ヘリウム
カラム圧:100KPa
基油に上記添加剤A〜Oを表1に示した通りに添加し、撹拌して分散・溶解させた後、22mlのガラス瓶に、添加剤の入った基油をそれぞれ1ml入れ、ガラス瓶にセプタム付きの蓋をして密閉し、150℃の恒温槽に入れた。2時間おきに恒温槽からガラス瓶を取り出し、マイクロシリンジでガラス瓶の中の気体を50μl取り、窒素と酸素の量がわかるガスクロマトグラフィーにて、抜き取った気体中の窒素と酸素の比を測定して、減少した酸素量を求めた。ガラス瓶中の基油が酸化劣化すると、ガラス瓶に封印された空気中の酸素が消費されるので、酸素の消費量から酸化劣化の進行具合が判断できる。なお、3.5ml/g以上の酸素吸収量を示した時点で測定は中止した。分析に使用した機器及び使用条件は以下の通りである:
分析機器:GC323(ジーエルサイエンス株式会社)
検出器:TCD(ジーエルサイエンス株式会社)
カラム:モレキュラシーブ13X、2m(ジーエルサイエンス株式会社)
カラム温度:60℃
キャリアーガス:ヘリウム
カラム圧:100KPa
表1中、()内に記載される添加剤の添加量は、組成物全体に対するそれぞれの添加剤の割合を表わす。また、実施例13及び比較例5の添加剤Nの添加量0.3%は、リン含量280質量ppmに相当する。また、比較例4の添加剤Nの添加量1.0%は、リン含量930質量ppmに相当する。なお、比較例6は添加剤未添加品で、基油のみを使用して測定した結果である。
実施例15及び比較例7、8
下記に示した配合でガソリンエンジン油組成物を配合し、JIS K 2514−1993「潤滑油−酸化安定度試験方法」の4.に規定するISOT試験に準拠し、配合したガソリンエンジン油組成物の酸化安定性を調べた。試験は、触媒として銅板と鉄板を入れたガラス容器に試料250mlを入れ、1300rpmで空気を巻き込むよう攪拌しながら、165.5℃で168時間加熱して試験油を酸化劣化させた。この結果から、全酸価の増加(劣化後の全酸価から劣化前の全酸価を引いた値)を求めた。全酸価の増加が少ないものほど酸化安定性が高いことを示す。ガソリンエンジン油組成物の配合及び試験結果は表2に示した。
下記に示した配合でガソリンエンジン油組成物を配合し、JIS K 2514−1993「潤滑油−酸化安定度試験方法」の4.に規定するISOT試験に準拠し、配合したガソリンエンジン油組成物の酸化安定性を調べた。試験は、触媒として銅板と鉄板を入れたガラス容器に試料250mlを入れ、1300rpmで空気を巻き込むよう攪拌しながら、165.5℃で168時間加熱して試験油を酸化劣化させた。この結果から、全酸価の増加(劣化後の全酸価から劣化前の全酸価を引いた値)を求めた。全酸価の増加が少ないものほど酸化安定性が高いことを示す。ガソリンエンジン油組成物の配合及び試験結果は表2に示した。
基油1:鉱油系高度VI油、動粘度4.1mm2/秒(100℃)、18.3mm2/秒 (40℃)、粘度指数(VI)=126
また、表2中、実施例15、比較例7及び8の添加剤Nの添加量0.6質量部は、リン含量560質量ppmに相当する。
また、表2中、実施例15、比較例7及び8の添加剤Nの添加量0.6質量部は、リン含量560質量ppmに相当する。
実施例16及び比較例9
下記に示した配合でタービン油組成物を配合し、JIS K 2514−1993「潤滑油−酸化安定度試験方法」に規定するRBOT試験を行い、終点に達するまでの時間を測定した。タービン油組成物の配合及び試験結果は表3に示した。
下記に示した配合でタービン油組成物を配合し、JIS K 2514−1993「潤滑油−酸化安定度試験方法」に規定するRBOT試験を行い、終点に達するまでの時間を測定した。タービン油組成物の配合及び試験結果は表3に示した。
基油2:鉱油系高度VI油、動粘度5.9mm2/秒(100℃)、32mm2/秒(40℃)、粘度指数(VI)130
以上のように実施例1〜13では、12時間たっても酸素吸収量が3.5ml/gを超えるものはなかった。一方、比較例である既存の酸化防止剤は、全てのサンプルで10時間以内に酸素吸収量が3.5ml/gを超える結果となった。
また、エンジン油組成物やタービン油組成物に配合した場合でも、既存の酸化防止剤より酸化安定性が高いことが確認できた。これにより、本発明の酸化防止剤組成物は長期間酸化劣化を抑制でき、長寿命の潤滑油組成物を提供することが可能である。
また、エンジン油組成物やタービン油組成物に配合した場合でも、既存の酸化防止剤より酸化安定性が高いことが確認できた。これにより、本発明の酸化防止剤組成物は長期間酸化劣化を抑制でき、長寿命の潤滑油組成物を提供することが可能である。
本発明の潤滑油組成物の用途としては、エンジン油、ギヤー油、タービン油、作動油、難燃性作動液、冷凍機油、コンプレッサー油、真空ポンプ油、軸受油、絶縁油、しゅう動面油、ロックドリル油、金属加工油、塑性加工油、熱処理油、グリース等の潤滑油が挙げられる。これらの中でも、使用環境の厳しいエンジン油やタービン油で好適に使用することができる。
Claims (8)
- 炭素原子と結合した水素原子が、2つ以上置換されている、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 炭化水素基の炭素数が1〜20である、請求項1または2記載の潤滑油組成物。
- 酸化防止剤としての化合物の含量が、潤滑油組成物全量に対して0.1〜5質量%である、請求項1ないし3のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- 更に、フェノール系酸化防止剤を含有してなる、請求項1ないし4のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- 更に、亜鉛ジチオホスフェートをリン含量で100〜750ppm含有してなる、請求項1ないし5のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の潤滑油組成物からなるエンジン油組成物。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の潤滑油組成物からなるタービン油組成物。
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JP2005019918A JP2006206723A (ja) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | 潤滑油組成物 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009075259A1 (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Adeka Corporation | 酸化防止性能に優れた潤滑油組成物 |
EP4146278A4 (en) * | 2020-05-04 | 2024-06-05 | Tufts College | SYNTHETIC LIPID-LIKE MATERIALS FOR BRAIN RELEASE |
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2005
- 2005-01-27 JP JP2005019918A patent/JP2006206723A/ja active Pending
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