JP2009126871A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
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1〜40mm2/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。
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1〜40mm2/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。)
<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。
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。
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、1mm2/s以上であることが好ましく、5mm2/s以上がより好ましく、7mm2/s以上が特に好ましい。一方、低粘度の観点からは、40mm2/s以下が好ましく、35mm2/s以下がより好ましく、30mm2/s以下が特に好ましい。
(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。
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、1mm2/s以上であることが好ましく、5mm2/s以上がより好ましく、7mm2/s以上が特に好ましい。一方、低粘度の観点から、40mm2/s以下が好ましく、35mm2/s以下がより好ましく、30mm2/s以下が特に好ましい。
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、1mm2/s以上であることが好ましく、5mm2/s以上がより好ましく、7mm2/s以上が特に好ましい。一方、低粘度の観点から、40mm2/s以下が好ましく、35mm2/s以下がより好ましく、30mm2/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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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17.32mm2/sであるポリアルファオレフィン
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17.32mm2/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
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
JISK 2283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(mm2/s)を評価した。
(2)低温見掛け粘度
JPI 5S−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、JISK 2540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
(1)動粘度
JISK 2283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(mm2/s)を評価した。
(2)低温見掛け粘度
JPI 5S−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、JISK 2540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 (2)
- 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1〜40mm2/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。
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JP2011057758A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 超省燃費エンジン油組成物 |
JP2016203213A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 新日鐵住金株式会社 | 調質圧延方法、圧延液供給装置及び調質圧延設備 |
WO2019139152A1 (ja) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 潤滑油組成物 |
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2007
- 2007-11-19 JP JP2007299873A patent/JP2009126871A/ja not_active Withdrawn
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