JP2010047735A - 作動油組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物を提供する。
【解決手段】 (A)40℃動粘度が4〜25mm2/sであるポリαオレフィンを基油として含有し、(B)重量平均分子量が4,000〜130,000であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び(C)硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、(C)成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して0.01〜0.4質量%であり、該組成物の40℃における動粘度が19〜51mm2/sであることを特徴とする作動油組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】 (A)40℃動粘度が4〜25mm2/sであるポリαオレフィンを基油として含有し、(B)重量平均分子量が4,000〜130,000であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び(C)硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、(C)成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して0.01〜0.4質量%であり、該組成物の40℃における動粘度が19〜51mm2/sであることを特徴とする作動油組成物。
【選択図】 なし
Description
本発明は、作動油組成物に関する。
近年、地球規模での温暖化が進行し、温室効果ガスの一つである二酸化炭素排出量削減が急務となっている。わが国でも、2006年にエネルギーの使用の合理化に関する法律、地球温暖化対策の推進に関する法律がそれぞれ改正施行され、工場、輸送事業者等はこれまで以上に電力消費量の削減が求められるようになってきた。
電力消費量削減の一つの方法として、産業機械や輸送機械で使用される潤滑油側からの省電力化が図られている。
潤滑油による省電力化の例として、潤滑油に特定の添加剤を配合することによる摩擦・摩耗の低減化が提案されている。例えば、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、脂肪酸エステル、カルボン酸アミド、硫化オキシモリブデンジチオホスフェート、硫化オキシモリブデンジチオカーバメートなどの配合技術による対応が試みられている(例えば、特許文献1、2参照)。また、特定の基油を使用することにより、配管等の圧力損失の低減を図った例も挙げられる(特許文献3参照)。
潤滑油による省電力化の例として、潤滑油に特定の添加剤を配合することによる摩擦・摩耗の低減化が提案されている。例えば、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、脂肪酸エステル、カルボン酸アミド、硫化オキシモリブデンジチオホスフェート、硫化オキシモリブデンジチオカーバメートなどの配合技術による対応が試みられている(例えば、特許文献1、2参照)。また、特定の基油を使用することにより、配管等の圧力損失の低減を図った例も挙げられる(特許文献3参照)。
油圧装置においても省電力化が求められている。油圧装置では、最近では油圧装置の高出力化、高圧化、オイルタンクの小型化などにより、高温、高圧、境界潤滑等、作動油がより過酷な条件にさらされることが考えられる。このような現状において、油圧装置に用いられる作動油側からの省電力化の方法の一つとして、摩擦・摩耗の低減が考えられる。油圧装置においては、作動油が使用される箇所としては、ポンプやアクチュエーター等、数ギガパスカルという高圧状態、弾性流体潤滑領域にさらされる箇所が存在する。よって、弾性流体潤滑領域での摩擦を低減、すなわち低トラクション化することが、油圧装置における省電力化に貢献すると考えられる。
また、作動油は、ベーンポンプ先端部等、境界潤滑領域にさらされる箇所も存在する。作動油の極圧性を向上させることは、この領域での摩耗を減少させることになり、例えばベーンポンプにおいては内部漏れ量の減少により、油圧装置における省電力化に貢献することが期待できる。
同時に、作動油は、高温条件下においても熱酸化安定性に優れるものとする必要がある。
また、作動油は、ベーンポンプ先端部等、境界潤滑領域にさらされる箇所も存在する。作動油の極圧性を向上させることは、この領域での摩耗を減少させることになり、例えばベーンポンプにおいては内部漏れ量の減少により、油圧装置における省電力化に貢献することが期待できる。
同時に、作動油は、高温条件下においても熱酸化安定性に優れるものとする必要がある。
本発明は、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の動粘度のポリαオレフィンを基油として含有し、特定構造で特定の重量平均分子量のオレフィン系粘度指数向上剤、及び硫黄を含有する極圧剤を配合し、得られる組成物の40℃における動粘度を特定の範囲にすることで、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、(A)40℃動粘度が4〜25mm2/sであるポリαオレフィンを基油として含有し、(B)重量平均分子量が4,000〜130,000であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び(C)硫黄を含有する極圧剤が配合された組成物であって、(C)成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して0.01〜0.4質量%であり、該組成物の40℃における動粘度が19〜51mm2/sであることを特徴とする作動油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記作動油組成物において、オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が12,000〜130,000であり、その20℃における屈折率が1.460〜1.475であり、かつその配合量が組成物全量に対し、1〜30質量%である作動油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記作動油組成物において、硫黄を含有する極圧剤が式(1)で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である作動油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記作動油組成物において、硫黄を含有する極圧剤が式(1)で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である作動油組成物を提供するものである。
(式(1)において、R1、R2は、炭素数3〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。R3は炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、R4は水素原子、あるいは炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。)
本発明の作動油組成物は、低トラクション性を示すことができ、かつ優れた極圧性及び酸化安定性を示すことができる。よって、本発明の作動油組成物は、省電力型作動油として産業機械等に好適に用いることができる。
本発明の作動油組成物に用いる、基油としてのポリαオレフィン基油は、JIS K2283動粘度試験方法による40℃動粘度が4〜25mm2/sであり、好ましくは5〜20mm2/sであり、より好ましくは5〜15mm2/sであり、特に好ましくは5〜10mm2/sである。40℃動粘度が4mm2/s未満では、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤をより多く配合しないと本発明の作動油組成物の動粘度を満たすことができない。40℃動粘度が25mm2/sを超えると、本発明の作動油組成物の動粘度を満たすためには、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤の配合量を減らさざるを得ず、その結果、優れた低トラクション性を得ることができない。
本発明に用いられる基油であるポリαオレフィンは、40℃動粘度が4〜25mm2/sである2種以上のポリαオレフィンを混合したものや、40℃動粘度が4〜25mm2/sに含まれない2種以上のポリαオレフィンを混合したものや、40℃動粘度が4〜25mm2/sであるポリαオレフィンと40℃動粘度が4〜25mm2/sでないポリαオレフィンを2種以上混合したものであっても、混合後の40℃動粘度が4〜25mm2/sに調整されておればよい。
基油としてのポリαオレフィンは、α−オレフィンの重合体であり、上記40℃動粘度を満たすものであれば特に限定はなく、例えば、炭素数が6〜18のαオレフィンの10量体以下のものが好ましい。特に好ましいポリαオレフィンは、α−デセン(炭素数10)の2〜4量体、またはα−ドデセン(炭素数12)の2〜4量体を中心に、それらの2量体や5量体以上のものを含有するものである。
基油としてのポリαオレフィンは、α−オレフィンの重合体であり、上記40℃動粘度を満たすものであれば特に限定はなく、例えば、炭素数が6〜18のαオレフィンの10量体以下のものが好ましい。特に好ましいポリαオレフィンは、α−デセン(炭素数10)の2〜4量体、またはα−ドデセン(炭素数12)の2〜4量体を中心に、それらの2量体や5量体以上のものを含有するものである。
ポリαオレフィンの好適な製造例としては、エチレンの低重合またはワックスの熱分解によって炭素数6〜18のαオレフィンを合成、このαオレフィン2〜9単位を重合、水添反応を行うことによって合成される。
ポリαオレフィンの1分子当りの平均炭素数としては、上記の40℃動粘度範囲である限り特に制限しないが、好ましくは12〜65であり、より好ましくは15〜60であり、さらに好ましくは18〜55である。
ポリαオレフィンの1分子当りの平均炭素数としては、上記の40℃動粘度範囲である限り特に制限しないが、好ましくは12〜65であり、より好ましくは15〜60であり、さらに好ましくは18〜55である。
本発明の作動油組成物には、上記の基油としてのポリαオレフィンに、他の基油を少量混合してもよい。上記のポリαオレフィンの含有量は、全基油の合計量に対して、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、98質量%以上であることが特に好ましい。
本発明の作動油組成物に用いるオレフィン系粘度指数向上剤は、エチレンとエチレン以外のモノマーからなる共重合体である。
エチレンと共重合体を形成するエチレン以外のモノマーとしては、例えば、オレフィン系炭化水素、ジエン系炭化水素、ビニル芳香族系炭化水素等が挙げられる。これらのエチレン以外のモノマーの炭素数は、好ましくは3〜30であり、より好ましくは3〜25であり、さらに好ましくは3〜15であり、特に好ましくは3〜8であり、最も好ましくは3〜5である。エチレン以外のモノマーの炭素数を30以下とすることで、粘度指数向上剤の分子量を比較的低く抑えることができ、耐せん断安定性を向上させることができるため好ましい。
エチレンと共重合体を形成するエチレン以外のモノマーとしては、例えば、オレフィン系炭化水素、ジエン系炭化水素、ビニル芳香族系炭化水素等が挙げられる。これらのエチレン以外のモノマーの炭素数は、好ましくは3〜30であり、より好ましくは3〜25であり、さらに好ましくは3〜15であり、特に好ましくは3〜8であり、最も好ましくは3〜5である。エチレン以外のモノマーの炭素数を30以下とすることで、粘度指数向上剤の分子量を比較的低く抑えることができ、耐せん断安定性を向上させることができるため好ましい。
エチレン以外のモノマーとして用いられるオレフィン系炭化水素としては、直鎖であっても環状であっても良く、分岐があっても良い。オレフィン系炭化水素の具体例としては、プロピレン、n−ブテン、i−ブチレン、シクロブテン、n−ペンテン、i−ペンテン、シクロペンテン、n−へキセン、i−へキセン、n−へプテン、i−へプテン等が挙げられる。
エチレン以外のモノマーとして用いられるジエン系炭化水素は、鎖状であっても、環状であってもよく、分岐鎖があってもよい。ジエン系炭化水素の具体例としては、ブタジエン、シクロブタジエン、ペンタジエン、シクロペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン等が挙げられる。
エチレン以外のモノマーとして用いられるジエン系炭化水素は、鎖状であっても、環状であってもよく、分岐鎖があってもよい。ジエン系炭化水素の具体例としては、ブタジエン、シクロブタジエン、ペンタジエン、シクロペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン等が挙げられる。
エチレン以外のモノマーとして用いられるビニル芳香族系炭化水素としては、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらのエチレン以外のモノマーの内、好ましいものはオレフィン系炭化水素であり、特に好ましいものは炭素数3〜5のオレフィン系炭化水素である。
オレフィン系粘度指数向上剤はエチレンとエチレン以外のモノマーを重合して合成するが、エチレン以外のモノマーは1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
これらのエチレン以外のモノマーの内、好ましいものはオレフィン系炭化水素であり、特に好ましいものは炭素数3〜5のオレフィン系炭化水素である。
オレフィン系粘度指数向上剤はエチレンとエチレン以外のモノマーを重合して合成するが、エチレン以外のモノマーは1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
エチレンとエチレン以外のモノマーの重合モル比は特に制限されないが、好ましくは80:20〜20:80であり、より好ましくは70:30〜30:70であり、さらに好ましくは65:35〜35:65である。
オレフィン系粘度指数向上剤は、規則的交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト重合体のいずれであってもよい。
オレフィン系粘度指数向上剤は、規則的交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト重合体のいずれであってもよい。
オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量は4,000〜130,000であり、より好ましくは4,500〜130,000であり、さらに好ましくは12,000〜130,000である。重量平均分子量は4,000未満になると、トラクション係数が高くなる傾向がある。また、重量平均分子量は130,000を超えても、トラクション係数が高くなる傾向がある。なお、重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーで測定され、ポリスチレン換算による値である。
オレフィン系粘度指数向上剤は、本発明の目的が損なわれないかぎり、分散型、非分散型のいずれであってもよい。ここで、分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中にモノマー由来の極性基を有するものをいい、非分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中に極性基を有さないものをいう。分散型オレフィン系粘度指数向上剤の例としては、エチレン以外のモノマー分子として窒素原子含有化合物やアルキルエステル類を用いて共重合したオレフィン系粘度指数向上剤などが挙げられる。このような窒素原子含有化合物の具体例としては、アルキル-ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール等が挙げられる。また、アルキルエステル類の具体例として、ポリアルキレングリコールエステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル等が挙げられる。これらは1種でも、2種以上でも用いることができる。
ただし、オレフィン系粘度指数向上剤中の分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、分散基を有するモノマーの重合モル比が25を超えると、基油とオレフィン系粘度指数向上剤の混合物のトラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。そのため、分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、好ましくは0:100〜25:75であり、より好ましくは0:100〜10:90である。
オレフィン系粘度指数向上剤の屈折率は特に制限はないが、JIS K0062屈折率測定方法による20℃における屈折率は、好ましくは1.453〜1.480であり、より好ましくは1.455〜1.478であり、さらに好ましくは1.460〜1.475である。20℃における屈折率を1.453以上とすることで、良好な耐摩耗性を得やすくできる。20℃における屈折率を1.480以下とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。
オレフィン系粘度指数向上剤の作動油組成物全量に対する配合量は、好ましくは1〜30質量%であり、より好ましくは1.5〜25質量%であり、さらに好ましくは2〜20質量%であり、特に好ましくは3〜18質量%である。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量を1質量%以上とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量が30質量%を超えると配合量の増加に見合った効果の向上が得られず、経済的ではない。
上記のオレフィン系粘度指数向上剤は、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。
上記のオレフィン系粘度指数向上剤は、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。
本発明の作動油組成物に用いる硫黄を含有する極圧剤として、ビスジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、ポリサルファイド、硫化油脂、硫化エステル等が挙げられる。本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤は特に制限はないが、好ましくは式(1)で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である。
本発明の作動油組成物に用いるジチオリン酸誘導体は、式(1)で表される。
本発明の作動油組成物に用いるジチオリン酸誘導体は、式(1)で表される。
式(1)において、R1、R2は、炭素数3〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。R1、Rの具体例としては、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。
R3は炭素数1〜6の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を表す。R3の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、アミレン基、へキシレン基があり、好ましくはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
R4は水素原子、あるいは炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。R4の具体例としては、水素、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。好ましい例として、R3がプロピレン基でR4が水素原子のものが挙げられる。
R4は水素原子、あるいは炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。R4の具体例としては、水素、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。好ましい例として、R3がプロピレン基でR4が水素原子のものが挙げられる。
本発明の作動油組成物に用いる硫化オレフィンとポリサルファイドは式(5)で表されるものが挙げられる。なお、後述するように、硫化オレフィンはオレフィン類を硫化して得られ、ポリサルファイドはそれ以外の炭化水素原料を硫化して得られる点で異なる。
R5−Sx−(R6−Sx−)n−R7 (5)
(式(5)において、R5及びR7は一価の炭化水素基であり、R6は二価の炭化水素基であり、xは1以上の整数であり、nは0または1以上の整数である。)
R5−Sx−(R6−Sx−)n−R7 (5)
(式(5)において、R5及びR7は一価の炭化水素基であり、R6は二価の炭化水素基であり、xは1以上の整数であり、nは0または1以上の整数である。)
式(5)中、R5及びR7は同一または異なる一価の炭化水素基である。R6は二価の炭化水素基であり、R6が複数存在する場合にそれぞれのR6は同一または異なる二価の炭化水素基である。xは1以上の整数で好ましくは1〜8の整数であり、繰り返し単位中においてそれぞれxは同一または異なる数である。この繰り返し単位中のxは1〜6の整数が好ましく、より好ましくは2〜4の整数であり、特に好ましくは2〜3の整数である。xが小さいと十分な極圧性が得られない傾向にある。またxが大きすぎると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。nは0または1以上の整数である。
R5、R7としては、炭素数2〜20の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜26の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、ヘキシルフェニル基などがある。R6としては、炭素数2〜20の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の二価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜26の二価の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基などがある。
硫化オレフィンの具体例としては、ポリイソブチレンやテルペン類などのオレフィン類を硫黄その他の硫化剤で硫化して得られるものが挙げられる。
また、ポリサルファイド化合物の具体的としては、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジーtert−ブチルポリサルファイド、ジーtert−ベンジルポリサルファイドなどが挙げられる。
硫化エステルは、油脂と各種アルコールとの反応により得られる脂肪酸エステルを硫化することにより得られ、化学構造そのものは明確でない。油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ油、ナタネ油などの動植物油脂などが挙げられる。
また、ポリサルファイド化合物の具体的としては、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジーtert−ブチルポリサルファイド、ジーtert−ベンジルポリサルファイドなどが挙げられる。
硫化エステルは、油脂と各種アルコールとの反応により得られる脂肪酸エステルを硫化することにより得られ、化学構造そのものは明確でない。油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ油、ナタネ油などの動植物油脂などが挙げられる。
本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤の組成物全量に対する配合量は、0.01〜0.4質量%であり、さらに好ましくは0.01〜0.3質量%である。配合量が0.01質量%未満であると、十分な極圧性能が得にくくなる傾向にある。また、これは例えばベーンポンプの内部漏れ量の増加による、油圧装置の効率低下、電力消費量の増加につながることも考えられる。一方、配合量が0.4質量%を超えると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。
上記の硫黄を含有する極圧剤は、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。
上記の硫黄を含有する極圧剤は、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。
本発明の作動油組成物の40℃動粘度は、JIS K2283動粘度試験方法(40℃)において、19〜51mm2/sであり、好ましくは24〜42mm2/sであり、さらに好ましくは28〜35mm2/sである。40℃動粘度が19mm2/s未満であると、適切な油膜厚さが保たれなくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。40℃動粘度が51mm2/sをこえると、トラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。
本発明の作動油組成物の粘度指数は、JIS K2283動粘度試験方法において、好ましくは103以上であり、より好ましくは110以上、さらに好ましくは120以上、特に好ましくは130以上である。粘度指数が低すぎると低温粘度が高くなり、低温始動時の電力消費量が多くなる傾向がある。
本発明の作動油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種公知の添加剤を配合することができる。例えば酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、さび止め剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、泡消剤、抗乳化剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤、アルキル化ジフェニルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、ホスホン酸エステル等のリン系酸化防止剤などが挙げられる。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤、アルキル化ジフェニルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、ホスホン酸エステル等のリン系酸化防止剤などが挙げられる。
油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイルアルコール等の高級アルコール、オレイルアミン等のアミン、ブチルステアレート等のエステルが挙げられる。
清浄分散剤としては、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等の無灰系清浄分散剤、アルカリ土類金属系清浄分散剤が挙げられる。
さび止め剤としては、カルボン酸、金属セッケン、カルボン酸アミン塩、スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分エステル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾ−ルおよびその誘導体、アルキルコハク酸誘導体が挙げられる。
流動点降下剤としては、ポリアルキルメタクリレート、ポリブテン、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート、ポリアルキルアクリレート等が挙げられる。
さび止め剤としては、カルボン酸、金属セッケン、カルボン酸アミン塩、スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分エステル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾ−ルおよびその誘導体、アルキルコハク酸誘導体が挙げられる。
流動点降下剤としては、ポリアルキルメタクリレート、ポリブテン、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート、ポリアルキルアクリレート等が挙げられる。
消泡剤としては、シリコーン油やエステル系消泡剤等が挙げられる。
抗乳化剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の抗乳化剤が挙げられる。
これら添加剤は、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。
抗乳化剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の抗乳化剤が挙げられる。
これら添加剤は、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。
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
各実施例、比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次のとおりである。
各実施例、比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次のとおりである。
<基油>
(A−1) 1−デセンモノマーの2〜3量体からなる、40℃動粘度が5.13mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−2) 1−デセンモノマーの2〜5量体からなる、40℃動粘度が17.3mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−3) 1−デセンモノマーの2〜5量体からなる、40℃動粘度が30.5mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−4) 40℃動粘度が9.41mm2/sである水素化精製鉱油。
※(A−1)〜(A−4)の40℃動粘度は、JIS K2283動粘度試験方法により測定した。
(A−1) 1−デセンモノマーの2〜3量体からなる、40℃動粘度が5.13mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−2) 1−デセンモノマーの2〜5量体からなる、40℃動粘度が17.3mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−3) 1−デセンモノマーの2〜5量体からなる、40℃動粘度が30.5mm2/sであるポリαオレフィン。
(A−4) 40℃動粘度が9.41mm2/sである水素化精製鉱油。
※(A−1)〜(A−4)の40℃動粘度は、JIS K2283動粘度試験方法により測定した。
<粘度指数向上剤>
(B−1) 重量平均分子量が125,000、20℃の屈折率が1.463、エチレン/プロピレンのモル比が55:45であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−2) 重量平均分子量が16,000、20℃の屈折率が1.473、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−3) 重量平均分子量が5,000、20℃の屈折率が1.468、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−4) 重量平均分子量が1,400、20℃の屈折率が1.461、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−1) 重量平均分子量が125,000、20℃の屈折率が1.463、エチレン/プロピレンのモル比が55:45であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−2) 重量平均分子量が16,000、20℃の屈折率が1.473、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−3) 重量平均分子量が5,000、20℃の屈折率が1.468、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−4) 重量平均分子量が1,400、20℃の屈折率が1.461、エチレン/プロピレンのモル比が53:47であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−5) 重量平均分子量が180,000、20℃の屈折率が1.476、エチレン/プロピレンのモル比が60:40であるエチレンプロピレンランダム共重合体
(B−6) 重量平均分子量が22,000であるポリメタクリレート
※(B−1)〜(B−4)の重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーにて測定し、ポリスチレン換算にて算出した。ゲル浸透クロマトグラフィーはカラムにShodex
GPC LF−804を3本、移動層にTHF、検出器に示差屈折検出器を用いた。
(B−6) 重量平均分子量が22,000であるポリメタクリレート
※(B−1)〜(B−4)の重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーにて測定し、ポリスチレン換算にて算出した。ゲル浸透クロマトグラフィーはカラムにShodex
GPC LF−804を3本、移動層にTHF、検出器に示差屈折検出器を用いた。
<極圧剤>
・硫黄を含有する極圧剤
(C−1) β−ジチオホスホリル化プロピオン酸 (式(1)において、R1とR2がイソブチル基であり、R3がプロピレン基であり、R4が水素原子であるもの)
(C−2) 硫化オレフィン(式(5)におけるR5及びR7が炭素数8〜12の不飽和脂肪族炭化水素基であり、nが0であり、xが2又は3であるもの)
(C−3) ポリサルファイド(式(5)におけるR5及びR7が炭素数4〜8の不飽和脂肪族炭化水素基であり、nが0であり、xが2又は3であるもの)
・硫黄を含有しない極圧剤
(C−4) トリクレジルホスフェート
<その他添加剤>
(D) 酸化防止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、アルキル化ジフェニルアミン
また、組成物の粘度指数は、JIS K2283動粘度試験方法により測定した。
・硫黄を含有する極圧剤
(C−1) β−ジチオホスホリル化プロピオン酸 (式(1)において、R1とR2がイソブチル基であり、R3がプロピレン基であり、R4が水素原子であるもの)
(C−2) 硫化オレフィン(式(5)におけるR5及びR7が炭素数8〜12の不飽和脂肪族炭化水素基であり、nが0であり、xが2又は3であるもの)
(C−3) ポリサルファイド(式(5)におけるR5及びR7が炭素数4〜8の不飽和脂肪族炭化水素基であり、nが0であり、xが2又は3であるもの)
・硫黄を含有しない極圧剤
(C−4) トリクレジルホスフェート
<その他添加剤>
(D) 酸化防止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、アルキル化ジフェニルアミン
また、組成物の粘度指数は、JIS K2283動粘度試験方法により測定した。
(評価方法)
潤滑油基油のトラクション係数は、下記の評価方法により評価した。
<トラクション係数>
四円筒疲労摩擦試験機にてトラクション係数を評価した。
材質SUJ−2、外径40mm、幅10mm、表面粗さ0.08μm以下の試験片を用い、すべり率5.3%、最大ヘルツ荷重1.7
GPa、油温40℃、試験時間5分間にて試験を実施した。
なお、本試験条件は、吐出圧14MPa運転時の、ベーンポンプにおけるベーンの先端部の最大圧力を模擬している。
潤滑油基油のトラクション係数は、下記の評価方法により評価した。
<トラクション係数>
四円筒疲労摩擦試験機にてトラクション係数を評価した。
材質SUJ−2、外径40mm、幅10mm、表面粗さ0.08μm以下の試験片を用い、すべり率5.3%、最大ヘルツ荷重1.7
GPa、油温40℃、試験時間5分間にて試験を実施した。
なお、本試験条件は、吐出圧14MPa運転時の、ベーンポンプにおけるベーンの先端部の最大圧力を模擬している。
<熱酸化安定性>
内径2.5cmのガラス製容器に作動油組成物を40g入れ、160℃、168時間後のスラッジ量(mg、孔径0.8μmのミリポアフィルター)を評価した。
<極圧性>
シェル四球試験(ASTM D2596準拠)を実施し、融着荷重(N)で評価した。
内径2.5cmのガラス製容器に作動油組成物を40g入れ、160℃、168時間後のスラッジ量(mg、孔径0.8μmのミリポアフィルター)を評価した。
<極圧性>
シェル四球試験(ASTM D2596準拠)を実施し、融着荷重(N)で評価した。
(実施例1〜7)
基油に粘度指数向上剤を表1の上段にあげる割合(質量%)で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果を表1の下段に示す。
(比較例1〜9)
基油に粘度指数向上剤を表2、表3の上段にあげる割合(質量%)で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果表2、表3の下段に示す。
基油に粘度指数向上剤を表1の上段にあげる割合(質量%)で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果を表1の下段に示す。
(比較例1〜9)
基油に粘度指数向上剤を表2、表3の上段にあげる割合(質量%)で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果表2、表3の下段に示す。
実施例1〜7は、比較例1(オレフィン系粘度指数向上剤を含まない)、比較例2(基油として高粘度のポリαオレフィンを含有)、比較例3(ポリαオレフィンと低分子量のオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ)、比較例4(ポリαオレフィン基油と高分子量のオレフィン系粘度指数向上剤の組合せ)、比較例5(ポリαオレフィン基油とポリメタクリレート系粘度指数向上剤との組合せ)、比較例6(水素化精製鉱油とオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ)のいずれよりもトラクション係数が低い。また、実施例1〜7は、比較例7(硫黄を含有する極圧剤の配合量が多い)よりも熱酸化安定性に優れており、比較例8(硫黄を含有する極圧剤の配合量が少ない)、比較例9(硫黄を含有する極圧剤を含まない)よりも極圧性に優れている。よって、これら実施例は、低トラクション化による省電力効果が期待できると同時に、優れた熱酸化安定性、極圧性も得られる。
本発明の作動油組成物は、種々の作動油に適用できるが、特に油圧システムに用いる油圧作動油として好ましく用いることができる。さらには、油圧システムの内、油圧ポンプ、油圧モーター及び油圧シリンダ等、作動油が高圧状態にさらされる領域、すなわち弾性流体潤滑領域での省電力化を図る際に特に有効である。
Claims (3)
- (A)40℃動粘度が4〜25mm2/sであるポリαオレフィンを基油として含有し、(B)重量平均分子量が4,000〜130,000であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び(C)硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、(C)成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して0.01〜0.4質量%であり、該組成物の40℃における動粘度が19〜51mm2/sであることを特徴とする作動油組成物。
- オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が12,000〜130,000であり、その20℃における屈折率が1.460〜1.475であり、かつその配合量が組成物全量に対し、1〜30質量%である請求項1に記載の作動油組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008215732A JP2010047735A (ja) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | 作動油組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018186283A1 (ja) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Jxtgエネルギー株式会社 | 油圧装置及び油圧作動油組成物 |
JP2020139139A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | デリム インダストリアル カンパニー リミテッド | 油圧作動油用潤滑油組成物 |
-
2008
- 2008-08-25 JP JP2008215732A patent/JP2010047735A/ja active Pending
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WO2018186283A1 (ja) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Jxtgエネルギー株式会社 | 油圧装置及び油圧作動油組成物 |
CN110023465A (zh) * | 2017-04-05 | 2019-07-16 | Jxtg能源株式会社 | 油压装置和油压工作油组合物 |
JPWO2018186283A1 (ja) * | 2017-04-05 | 2020-02-13 | Jxtgエネルギー株式会社 | 油圧装置及び油圧作動油組成物 |
JP7080875B2 (ja) | 2017-04-05 | 2022-06-06 | Eneos株式会社 | 油圧装置及び油圧作動油組成物 |
JP2020139139A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | デリム インダストリアル カンパニー リミテッド | 油圧作動油用潤滑油組成物 |
US11111456B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-09-07 | Dl Chemical Co., Ltd. | Lubricant composition for hydraulic oil |
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