JP2009126871A

JP2009126871A - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JP2009126871A
Application number: JP2007299873A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamaguchi; 幹生山口; Kenji Hayashi; 健司林
Original assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】低粘度で、かつ高温下での低蒸発性に優れ、低温から高温までの広い温度範囲で長期間使用できる潤滑油組成物を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表されるジエステル油を基油として含有することを特徴とする潤滑油組成物。
Ｒ１−ＯＣＯ−（Ｒ２）−ＣＯＯＲ３式（１）
（式中、Ｒ１およびＲ３は炭素数１０〜１２の炭化水素基であり、同一であっても、又は異なってもよく、Ｒ２は炭素数７〜９の２価の炭化水素基である。）
【選択図】なし

Description

本発明は、各種産業用あるいは自動車用に好適に用いることのできる、低蒸発性で実用温度において低粘度である潤滑油組成物に関する。

近年、環境問題の観点から、工場、輸送事業者等はこれまで以上に電力・燃料消費量の削減が求められており、各種産業機械・自動車等に用いられる潤滑油にも省電力・省燃費効果が求められている。省電力・省燃費効果を得るための手段の一つとしては、摩擦調整剤を添加して摩擦を低減する方法があるが、低粘度の基油を用いることも有効な方法である。また、冬場の寒冷地等の低温下で使用される各種機械は、低温始動性が良好であることが望まれるが、この低温始動性向上の手段としても低粘度の基油を用いることは有効である。
一方で、各種機械の高性能化、小型軽量化に伴い、潤滑油は高温下で使用されるケースが多くなってきている。このような箇所に使用される潤滑油は基油が蒸発しやすい傾向にあるため、基油の蒸発特性（低蒸発性）のより一層の向上が望まれている。

ところで、一般に、基油の低蒸発性を改善しようとすると動粘度が高くなる傾向にあり、省電力・省燃費効果や低温始動性を基油で改善しようとすると基油の動粘度は低くなる傾向にある。すなわち、低蒸発性でありながら低粘度である、低温から高温までの広い温度範囲で長期間使用できる潤滑油に用いる基油が求められている。例えば、基油として、特許文献１にはポリオールエステル油が、特許文献２にはポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）油が記載されている。
しかしながら、これらの基油は、潤滑油の低蒸発性の改善と、省電力、省燃費効果や、低温始動性の改善が十分達成できているとは言えない。

特開２００２−３３８９７９号公報特開２００６−１７６７６０号公報

本発明は、低粘度で、かつ高温下での低蒸発性に優れ、低温から高温までの広い温度範囲で長期間使用できる潤滑油組成物を提供するものである。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定構造のジエステル油が低粘度でありながら低蒸発性であることを見出し、これを基油として用いれば、高温下において低蒸発性と低温始動性や省電力効果が期待できる潤滑油が得られることを見出した。さらに、基油として特定量のエーテル油またはポリオールエステル油を混合することにより、熱酸化安定性を向上させることができることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表されるジエステル油を基油として含有することを特徴とする潤滑油組成物を提供する。
Ｒ１−ＯＣＯ−（Ｒ２）−ＣＯＯＲ３式（１）
（式中、Ｒ１およびＲ３は炭素数１０〜１２の炭化水素基であり、同一であっても、又は異なってもよく、Ｒ２は炭素数７〜９の２価の炭化水素基である。）
また、本発明は、上記潤滑油組成物において、一般式（１）のジエステル油に加えて、基油として４０℃における動粘度が１〜４０ｍｍ^２／ｓであるポリオールエステル油及びエーテル油からなる群から選ばれる一種類以上を基油全量に対して５〜４０質量％含有する潤滑油組成物を提供する。

本発明の潤滑油組成物は、低粘度で、かつ高温下での低蒸発性に優れ、低温から高温までの広い温度範囲で長期間使用できる。

以下、本発明に係る潤滑油組成物について詳細に説明する。
＜基油＞
本発明の潤滑油組成物には、基油として、下記一般式（１）で表わされるジエステル油を含有する。
Ｒ１−ＯＣＯ−（Ｒ２）−ＣＯＯＲ３式（１）
（式中、Ｒ１およびＲ３は炭素数１０〜１２の炭化水素基であり、同一でも異なってもよく、Ｒ２は炭素数７〜９の２価の炭化水素基である。）

一般式（１）中のＲ１およびＲ３は同一でも異なってもよい炭素数１０〜１２の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１０の炭化水素基である。炭化水素基としては、脂肪族系炭化水素基、脂環式系炭化水素基、芳香族系炭化水素基などが挙げられ、これらのうち脂肪族系炭化水素基が好ましい。脂肪族系炭化水素基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、また、飽和又は不飽和のいずれてあってもよいが、分岐状で飽和のものが好ましい。炭化水素基の具体例としては、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基などが挙げられる。

一般式（１）中のＲ２は炭素数７〜９の２価の炭化水素基であり、好ましくは炭素数８の２価の炭化水素基である。２価の炭化水素基には、２価の脂肪族系炭化水素基、２価の脂環式系炭化水素基、２価の芳香族系炭化水素基などが挙げられ、これらのうち２価の脂肪族系炭化水素基が好ましい。２価の脂肪族系炭化水素基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、また、飽和又は不飽和のいずれであってもよいが、直鎖状のアルキレン基が好ましい。具体的には、炭素数７〜９の直鎖アルキレン基である。Ｒ１およびＲ３の炭素数が少なすぎると蒸発性が悪くなり、大きすぎると粘度が高くなる傾向がある。Ｒ２の炭素数が少なすぎると蒸発性が悪くなり、大きすぎても蒸発性が悪くなる傾向にある。
一般式（１）のジエステル油は１種単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。

本発明の潤滑油組成物には、一般式（１）のジエステル油以外に、他の基油を含有してもよい。基油全体量に対する一般式（１）のジエステル油の含有割合は、特に制限ないが、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７５質量％以上がさらに好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、上記一般式（１）のジエステル油でも充分な性能を発揮するが、さらに熱酸化安定性が必要な場合には、下記のポリオールエステル油やエーテル油を配合することができる。ポリオールエステル油やエーテル油の配合量は、基油全体量に対して好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは５〜３０質量％、特に好ましくは１０〜３０質量％である。配合量を５質量%以上とすることで、熱酸化安定性の向上効果を得ることができるが、４０質量％を超えると上記ジエステル油の効果を十分に得られないことがあり、好ましくない。

ポリオールエステル油としては、炭素数４〜１８の脂肪族カルボン酸と炭素数３〜２０で３価または４価のネオペンチル型アルコールからなるネオペンチル型ポリオールエステルである。炭素数４〜１８の脂肪族カルボン酸としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。炭素数３〜２０で３価または４価のネオペンチル型アルコールとしては、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、特にペンタエリスリトールが好ましい。脂肪族カルボン酸と多価アルコールの炭素数は、蒸発性の観点から炭素数は上記範囲より小さくない方が好ましく、低粘度の観点からは上記範囲より大きくないことが好ましい。

また、このポリオールエステル油の４０℃における動粘度は、低蒸発性のためには、１ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、５ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましく、７ｍｍ^２／ｓ以上が特に好ましい。一方、低粘度の観点からは、４０ｍｍ^２／ｓ以下が好ましく、３５ｍｍ^２／ｓ以下がより好ましく、３０ｍｍ^２／ｓ以下が特に好ましい。

エーテル油としては、ポリフェニルエーテルが挙げられ、好ましくは一般式（２）で表されるジフェニルエーテルが用いられる。

（式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３は、水素原子又は炭素数１〜２２の炭化水素基であり、Ｒ４〜Ｒ１３のうち、少なくとも１つは炭素数８〜２２の炭化水素基である。）
一般式（２）において、Ｒ４〜Ｒ１３のうち、少なくとも１つは炭素数８〜２２の炭化水素基であり、好ましくは炭素数８〜２０の炭化水素基であり、特に好ましくは炭素数１２〜１８の炭化水素基である。炭素数が少なすぎると増ちょう剤の分散性を悪くする傾向にある。また、炭素数が大きすぎると基油の低温流動性が悪くなる傾向にある。

ここで、炭化水素基としては、脂肪族系炭化水素基、脂環式系炭化水素基、芳香族系炭化水素基などが挙げられ、これらのうち脂肪族系炭化水素基が好ましい。
また、このエーテル油の４０℃における動粘度は、低蒸発性のためには、１ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、５ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましく、７ｍｍ^２／ｓ以上が特に好ましい。一方、低粘度の観点から、４０ｍｍ^２／ｓ以下が好ましく、３５ｍｍ^２／ｓ以下がより好ましく、３０ｍｍ^２／ｓ以下が特に好ましい。

＜酸化防止剤＞
本発明の潤滑油組成物の酸化防止性をより向上させるために、各種酸化防止剤を配合することができる。本発明の潤滑油組成物に用いる酸化防止剤としては、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。その中でも好ましくはアミン系酸化防止剤が挙げられ、更に好ましくは、ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−α-ナフチルアミンが挙げられ、特に好ましくはフェニル−α−ナフチルアミンとアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンが挙げられ、最も好ましくはアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンが挙げられる。

ジフェニルアミン及びアルキル化ジフェニルアミンは、一般式（３）で表される構造を持つものである。

（式中、Ｒ１４及びＲ１５は水素原子又は炭化水素基である。）
一般式（３）において、Ｒ１４及びＲ１５が水素原子の場合はジフェニルアミンであり、炭化水素基の場合はアルキル化ジフェニルアミンである。アルキル化ジフェニルアミンの炭化水素基における好ましい炭素数は１〜１６であるが、より好ましくは炭素数３〜９、特に好ましくは炭素数４〜８の、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。アルキル基の炭素数が１６を超えると油への溶解性が低下することがあるため好ましくない。Ｒ１４、Ｒ１５は同一であっても、異なってもよい。

これらのアルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２-メチルへキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル等が挙げられる。

上記アルキル化ジフェニルアミンの好適な具体例としては、ブチルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジブチルジフェニルアミン、オクチルブチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン等が挙げられる。ジフェニルアミン及びアルキル化ジフェニルアミンは１種を単独使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。
フェニル−α−ナフチルアミン及びアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンは、一般式（４）で表されるものである。

（式中、Ｒ１６は水素原子又は炭化水素基である。）

一般式（４）において、Ｒ１６が水素原子の場合はフェニル−α−ナフチルアミンであり、炭化水素基の場合はアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンである。アルキル化フェニル−α−ナフチルアミンの炭化水素基における好ましい炭素数は１〜１６であるが、より好ましくは炭素数４〜８の、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。Ｒ１６としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２-メチルへキシル、ｎ−オクチル、ｉ−オクチル、ｔ−オクチル、２-エチルへキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、ｉ−ノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、1−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、１,１−ジメチルノニル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル等が挙げられる。上記アルキル化フェニル−α−ナフチルアミンの具体例として、ｎ−ペンチル化フェニル−α−ナフチルアミン、２-メチルブチル化フェニル-α-ナフチルアミン、２-エチルへキシル化フェニル-α−ナフチルアミン、ｎ−オクチル化フェニル-α-ナフチルアミン、ｎ−ノニル化フェニル-α-ナフチルアミン、１-メチルオクチル化フェニル-α-ナフチルアミン、ｎ−ウンデシル化フェニル-α-ナフチルアミン、ｎ−ドデシル化フェニル-α-ナフチルアミンが挙げられる。フェニル−α−ナフチルアミン及びアルキル化フェニル−α−ナフチルアミンは、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

酸化防止剤の配合量は、酸化防止効果を発揮しつつ、本願効果である潤滑油組成物の低蒸発性の低下と粘度の増加を防ぐため、潤滑油組成物全量に対して０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．０５〜１０質量％、さらに好ましくは０．０５〜８質量％の範囲内とする

＜その他の添加剤＞
本発明のグリース組成物は、必要に応じて、各種添加剤を適宜配合することができる。
添加剤としては、例えば、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などの金属系清浄剤；アルケニルこはく酸イミド、アルケニルこはく酸イミド硼酸化変性物、ベンジルアミン、アルキルポリアミンなどの分散剤；重質スルホン酸の金属塩、多価アルコールのカルボン酸部分エステル等の各種錆止め剤；ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール等の各種腐食防止剤等が挙げられる。
また、これらの添加剤の配合量は、それぞれの添加剤による効果を発揮しつつ、本願効果である潤滑油組成物の低蒸発性の低下と粘度の増加を防ぐため、潤滑油組成物全量に対して０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．０５〜１０質量％、さらに好ましくは０．０５〜８質量％の範囲内とする。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。

（実施例１〜５、比較例１〜１１）
実施例及び比較例では、以下に示す＊１〜＊９成分を表１〜２に示した配合量（質量）の割合で含有させた潤滑油組成物を調整した。

＊１：ジエステル油Ａ
一般式１において、Ｒ１およびＲ３がイソデシル基で、Ｒ２が直鎖で炭素数が８のアルキレン基であるジエステル。
＊２：ジエステル油Ｂ
一般式１において、Ｒ１およびＲ３が２−エチルヘキシル基で、Ｒ２が直鎖で炭素数が８のアルキレン基であるジエステル。
＊３：ジエステル油Ｃ
一般式１において、Ｒ１およびＲ３が分岐を持ったオクチル基で、Ｒ２が直鎖で炭素数が４のアルキレン基であるジエステル。

＊４：ポリオールエステル油
ペンタエリスリトールにＣ８〜Ｃ１０の脂肪族カルボン酸を付加させたポリオールエステル油。
＊５：エーテル油
一般式２で表されるジフェニルエーテル油のうち、Ｒ５〜Ｒ１４の一つ以上に炭素数１６の分岐状の炭化水素基が付加したもの。
＊６：ＰＡＯ
４０℃動粘度が１７．３２ｍｍ^２／ｓであるポリアルファオレフィン

＊７：酸化防止剤Ａ
オクチル化フェニル−α−ナフチルアミン
＊８：酸化防止剤Ｂ
２,６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール
＊９：酸化防止剤Ｃ
ジフェニルアミン

（測定方法）
（１）動粘度
ＪＩＳＫ２２８３に制定されている動粘度試験方法により、４０℃及び１００℃動粘度（ｍｍ^２／ｓ）を評価した。
（２）低温見掛け粘度
ＪＰＩ５Ｓ−２６−８５に制定されている潤滑油−低温見掛け粘度試験方法−ブルックフィールド粘度計法に準拠した試験により、−４０℃低温見掛け粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。
（３）蒸発性
潤滑油の熱安定性を評価する方法の一つで、ＪＩＳＫ２５４０に制定されている熱酸化安定度試験に準拠した試験により、蒸発量（質量％）を評価した。
試験条件温度：１２０℃
時間：１６８ｈｒｓ

Claims

下記一般式（１）で表されるジエステル油を基油として含有することを特徴とする潤滑油組成物。
Ｒ１−ＯＣＯ−（Ｒ２）−ＣＯＯＲ３式（１）
（式中、Ｒ１およびＲ３は炭素数１０〜１２の炭化水素基であり、同一であっても、又は異なってもよく、Ｒ２は炭素数７〜９の２価の炭化水素基である。）
一般式（１）のジエステル油に加えて、基油として４０℃における動粘度が１〜４０ｍｍ^２／ｓであるポリオールエステル油及びエーテル油からなる群から選ばれる一種類以上を基油全量に対して５〜４０質量％含有する請求項１に記載の潤滑油組成物。