JP2010077390A

JP2010077390A - 作動油組成物

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Publication number: JP2010077390A
Application number: JP2009139909A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Sakata; 祥子阪田; Kenji Hayashi; 健司林
Original assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2029-06-11
Also published as: JP5284187B2

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℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^１０〜２．０×１０^１２ｃＰ、環分析による％ＣＡが５以下である炭化水素系潤滑油基油（ただし、ポリαオレフィン基油を除く。）に、（Ｂ）エチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体からな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、該組成物の２０℃における屈折率が１．４５３〜１．４７０であり、かつ４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ^２／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、省電力型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）。

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。

特開平５−１４０５５６号公報特開２００１−０４０３８３号公報特開２００４−２５０５０４号公報

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、特定の高圧粘度を有する炭化水素系の潤滑油基油に特定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２０℃における屈折率と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℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^１０〜２．０×１０^１２ｃＰ、環分析による％ＣＡが５以下である炭化水素系潤滑油基油（ただし、ポリαオレフィン基油を除く。）に、（Ｂ）エチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体からな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２０℃における屈折率が１．４５３〜１．４７０であり、かつ４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ^２／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、（Ｂ）成分であるオレフィン系粘度指数向上剤が、エチレンと炭素数３〜３０のオレフィンとの共重合体であり、その屈折率が２０℃において１．４５３〜１．４８０であり、かつその配合量が組成物全量に対し、０．５〜３０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、（Ｃ）成分である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、及び硫化オレフィン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炭化水素系潤滑油基油の高圧粘度は、４０℃、１．７ＧＰａにおいて１．０×１０^１０〜２．０×１０^１２ｃＰであり、より好ましくは２．０×１０^１０〜５．０×１０^１１ｃＰであり、さらに好ましくは２．５×１０^１０〜４．０×１０^１１ｃＰであり、特に好ましくは３．０×１０^１０〜２．５×１０^１１ｃＰであり、最も好ましくは３．５×１０^１０〜９．９×１０^１０ｃＰである。高圧粘度が１．０×１０^１０ｃＰ未満であると適当な油膜厚さが保たれなくなり、十分な摩耗防止性が得られないため好ましくない。高圧粘度が２．０×１０^１２ｃＰを超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ため、本願の省電力効果を十分に得ることができない。

本願における高圧粘度は、以下のＢａｒｕｓの式を用いて算出される。
Ｂａｒｕｓの式は一般式（２）で表される。
η＝η_０ｅｘｐ（αＰ）（２）
（一般式（２）において、ηは圧力Ｐにおける絶対粘度（ｃＰ）、η_０は大気圧における絶対粘度（ｃＰ）、αは粘度圧力係数である。）
一般式（２）の粘度圧力係数αは一般式（３）で表される大野の式を用いて算出した。
α＝０．６２ν_０ ^{０．１７６}Ｂ^{２．０４７}ρ^{０．２９３}
（３）
(一般式（３）において、ν_０は大気圧下における動粘度
（ｍｍ^２／ｓ）、ρは大気圧下における密度（ｇ／ｃｍ^３）、Ｂは粘度温度傾斜係数である。)

また、一般式（３）の粘度温度傾斜係数Ｂは、ＡＳＴＭＤ３４１−９３による一般式（４）を用いて算出した。

（一般式（４）において、Ｔ１、Ｔ２は温度（℃）、ν_Ｔ１、ν_Ｔ２は温度Ｔ１、Ｔ２における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）である。）

本発明の作動油組成物に用いる炭化水素系潤滑油基油の、ＡＳＴＭＤ３２３８環分析方法による％ＣＡは５以下であり、好ましくは３以下であり、より好ましくは２以下である。％ＣＡが５を超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にある。なお、％ＣＡは芳香族系炭化水素の含有量と相関するが、芳香族系炭化水素はトラクション係数が高い傾向にあるため、より少ない方が好ましく、上記数値以下であれば下限値に限定はなく、芳香族系炭化水素を実質的に含有しなくてもよい。
本発明の作動油組成物に用いる炭化水素系潤滑油基油のナフテン分は特に制限はないが、ＡＳＴＭＤ３２３８環分析方法による％ＣＮが、好ましくは８〜２７であり、より好ましくは９〜２５であり、さらに好ましくは１０〜２３であり、特に好ましくは１０．５〜２０であり、最も好ましくは１１〜１５である。％ＣＮが８未満であると、添加剤の溶解性が低下し、また、十分な耐摩耗性が得にくくなる傾向がある。％ＣＮが２７を超えると、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にある。

本発明の作動油組成物に用いる炭化水素系潤滑油基油の屈折率は特に制限はないが、ＪＩＳＫ００６２屈折率測定方法による２０℃における屈折率が、好ましくは１．４５３〜１．４７３であり、より好ましくは１．４５４〜１．４６５であり、さらに好ましくは１．４５５〜１．４６３であり、特に好ましくは１．４５６〜１．４５９である。該基油の２０℃における屈折率を１．４５３以上とすることで、該組成物の２０℃における屈折率を１．４５３以上に調整しやすくなる傾向にあり、また良好な耐摩耗性としやすい。２０℃における屈折率を１．４７３以下とすることで、組成物の２０℃における屈折率を１．４７０以下に調整しやすい傾向がある。すなわち、組成物のトラクション係数が低く抑えやすく、省電力を得やすい傾向にある。

本発明に用いる炭化水素系潤滑油基油は、本発明の構成を満たす限り、どのような方法で製造されたものでもよく、例えば原油の潤滑油留分を溶剤精製、水素化精製、水素化分解精製など適宜組合せた製造方法が挙げられるが、好ましい製造方法としては、以下の方法が挙げられる。まず、原油の常圧蒸留で得られたボトム油を減圧蒸留装置で処理する。そこで得られた減圧軽油を水素化処理および水素化分解を行い、その後、軽質分、燃料分を減圧ストリッパーで除去した残渣物を得る。この残渣物を減圧蒸留し、得られた潤滑油留分を水素化脱ロウ処理、安定化処理を行う。水素化脱ロウ処理の条件としては、アルミナ、シリカ-アルミナ、ゼオライト担体上に、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｄなどの周期律表の第６族、第８族金属を担持した触媒を用い、反応圧１５５〜１９０
ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ、反応温度２３０〜３００℃、ＬＨＳＶ０．７〜１．３ｈ^−１が好ましい。

また、溶剤脱ロウによるスラックワックスやフィッシャー・トロプシュ合成で得られたワックス等を原料とし、これらを水素化処理、水素化分解する方法も好ましい方法として挙げられる。
さらに、本発明の基油である、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^１０〜２．０×１０^１２ｃＰ、環分析による％ＣＡが５以下である炭化水素系潤滑油基油に該当しない炭化水素系潤滑油基油を２種以上混合することにより、本発明の基油を調製できる。例えば、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^１３ｃＰ、環分析による％ＣＡが７である炭化水素系潤滑油基油と、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^９ｃＰ、環分析による％ＣＡが０である炭化水素系潤滑油基油とを、混合する調製法が挙げられる。

上記の炭化水素系潤滑油基油は、記載の高圧粘度範囲である限り、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。
なお、本発明に用いる炭化水素系潤滑油基油には、ポリαオレフィン基油は含まない。ここで、ポリαオレフィン基油とは、αオレフィンの重合体からなる基油である。
また、本発明の作動油組成物には、本発明の目的を害さない範囲内で、前記基油以外の他の基油を含んでもよいが、前記基油の含有割合は、全ての基油の合計量に対して７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、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が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ビニル芳香族炭化水素としては、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、規則的交互重合体、ランダム重合体、ブロック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好ましい重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜１３０，０００であり、より好ましくは１，２００〜１２５，０００であり、さらに好ましくは３，０００〜１００，０００であり、特に好ましくは８，０００〜８０，０００であり、最も好ましくは１０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量が１，０００未満であると、トラクション係数が高くなる傾向にある。一方、重量平均分子量が１３０，０００を超えても、トラクション係数が高くなる傾向にある。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。

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、ＪＩＳＫ００６２屈折率測定方法による２０℃における屈折率が、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、組成物の２０℃における屈折率を１．４５３以上に調整しやすい傾向にあり、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、組成物の２０℃における屈折率を１．４７０以下に調整しやすい。そのため組成物のトラクション係数が低くなり、省電力効果を得易くできる傾向がある。

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０．５〜３０質量％である。配合量を０．５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。配合量が３０質量％を超えると、配合量の増加量に見合った効果の上昇が得られず、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。

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、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としては、式（１）で表されるものが挙げられる。

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。

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。）

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。

本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤の作動油組成物全量に対する配合量は、好ましくは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。

本発明の作動油組成物の、ＪＩＳＫ００６２屈折率測定方法による２０℃における屈折率は、１．４５３〜１．４７０であり、より好ましくは１．４５４〜１．４６８であり、さらに好ましくは１．４５５〜１．４６５であり、特に好ましくは１．４５６〜１．４５９である。２０℃における屈折率が１．４５３未満であると耐摩耗性が低下する傾向がある。２０℃における屈折率が１．４７０を超えるとトラクション係数が高くなり、十分な省電力効果を得ることができない。

本発明の作動油組成物の４０℃動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３動粘度試験方法（４０℃）において、１９〜５１ｍｍ^２／ｓであり、好ましくは２４〜４８ｍｍ^２／ｓであり、さらに好ましくは２８〜４６ｍｍ^２／ｓである。４０℃動粘度が１９ｍｍ^２／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５１ｍｍ^２／ｓを超えると、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、ＪＩＳＫ２２８３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等が挙げられる。

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。

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。

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、比較例において作動油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。

＜炭化水素系潤滑油基油の製造方法＞
（１）実施例の炭化水素系潤滑油基油
原油の常圧蒸留で得られたボトム油を減圧蒸留装置で処理し、そこで得られた減圧軽油を水素化処理および水素化分解を行った。その後、軽質分、燃料分を減圧ストリッパーで除去した残渣物を得た。残渣物を減圧蒸留し、得られた潤滑油留分の水素化脱ロウ処理、安定化処理を行った。水素化脱ロウ処理は、反応圧１６０〜１８０ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ、反応温度２７０〜２９０℃、ＬＨＳＶ０．９〜１．１ｈ^−１の条件にて行い、基油（Ａ−１）、（Ａ−２）及び（Ａ−３）を得た。
以下に、基油（Ａ−１）、（Ａ−２）及び（Ａ−３）の性状を示す。

（Ａ−１）水素化分解鉱油（炭化水素系潤滑油基油）
４０℃動粘度：１３．２ｍｍ^２／ｓ、１００℃動粘度：３．２ｍｍ^２／ｓ、２０℃における屈折率：１．４６０、４０℃における密度：０．８２０、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度：１．７×１０^１１ｃＰ、％ＣＡ：０．９、％ＣＮ：２６．６
（Ａ−２）水素化分解鉱油（炭化水素系潤滑油基油）
４０℃動粘度：２０．１ｍｍ^２／ｓ、１００℃動粘度：４．３ｍｍ^２／ｓ、２０℃における屈折率：１．４６３、４０℃における密度：０．８１７、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度：２．１×１０^１１ｃＰ、％ＣＡ：０．６、％ＣＮ：２０．２
（Ａ−３）水素化分解鉱油（炭化水素系潤滑油基油）
４０℃動粘度：１８．７ｍｍ^２／ｓ、１００℃動粘度：４．３ｍｍ^２／ｓ、２０℃における屈折率：１．４５７、４０℃における密度：０．８０７、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度：３．８×１０^１０ｃＰ、％ＣＡ：０．６、％ＣＮ：１１．５

（２）比較例の基油
原油を常圧蒸留し、分留後の残油を減圧下で分留、得られた留出油をフルフラール溶剤抽出法によってパラフィンリッチラフィネートを精製した。つづいてそのラフィネートを脱ロウ処理して得られた脱ロウ油の高圧水素化処理を行った。高圧水素化処理は、アルミナ担体上にＭｏ、Ｎｉを担持した触媒を用い、反応圧１７０ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ、反応温度３２５℃、ＬＨＳＶ０．３６ｈ^−１の条件にて行った。以下に、得られた基油（Ａ−４）の性状を示す。
（Ａ−４）水素化精製鉱油（炭化水素系潤滑油基油）
４０℃動粘度：３０．８ｍｍ^２／ｓ、１００℃動粘度：５．４ｍｍ^２／ｓ、２０℃における屈折率：１．４７２、４０℃における密度：０．８４２、４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度：４．６×１０^１２ｃＰ、％ＣＡ：０．４、％ＣＮ：２９．８

※４０℃動粘度はＪＩＳ
Ｋ２２８３動粘度試験方法、密度はＪＩＳＫ２２４９密度試験方法、２０℃における屈折率はＪＩＳＫ００６２屈折率測定方法により測定した。高圧粘度は、Ｂａｒｕｓの式を用いて算出した。算出に必要な、粘度圧力係数は大野の式を用いて算出した。また、絶対粘度は動粘度/密度から算出でき、それぞれ４０℃における測定値から算出した。
％ＣＡ、％ＣＮはＡＳＴＭ
Ｄ３２３８環分析により測定した。算出に必要な屈折率、密度、分子量および硫黄分は、ＪＩＳＫ００６２屈折率測定方法、ＪＩＳＫ２２４９密度試験方法、ＡＳＴＭＤ２５０２分子量試験方法、ＪＩＳＫ２５４１硫黄分試験方法にて測定した。

＜粘度指数向上剤＞
（Ｂ−１）重量平均分子量が１，４００、２０℃における屈折率が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−２）重量平均分子量が１０，０００、２０℃における屈折率が１．４７２、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１６，０００、２０℃における屈折率が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−４）重量平均分子量が１２５，０００、２０℃における屈折率が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−５）重量平均分子量が６，５００、２０℃における屈折率が１．４７３、エチレン/プロピレンのモル比が５５：４５、マレイン酸変性型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１５０，０００であるポリイソブチレン
（Ｂ−７）重量平均分子量が２２，０００であるポリメタクリレート

＜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

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
ＧＰＣＬＦ−８０４を３本、移動層にＴＨＦ、検出器に示差屈折検出器を用いた。
また、組成物の粘度指数は、ＪＩＳＫ２２８３動粘度試験方法により測定した。

（評価方法）
作動油組成物のトラクション係数、熱酸化安定性、極圧性について、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４０ mm、幅１０ mm、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（ＡＳＴＭＤ２５９６準拠）を実施し、融着荷重（Ｎ）で評価した。

（実施例１〜１２）
基油に粘度指数向上剤、極圧剤およびその他添加剤を表１、表２の上段に示す割合（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、表２の下段に示す。
（比較例１〜７）
基油に粘度指数向上剤、極圧剤およびその他添加剤を表３、表４の上段に示す割合（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３、表４の下段に示す。

実施例１〜１２は、オレフィン系粘度指数向上剤を含まない比較例１、粘度指数向上剤としてポリイソブチレンを配合した比較例２、粘度指数向上剤としてポリメタクリレートを配合した比較例３に比べ、トラクション係数が低い。また、本発明に用いる基油よりも高圧粘度の高い基油にオレフィン系粘度指数向上剤を配合した比較例４に比べてもトラクション係数が非常に低い。
実施例１〜１２は、硫黄を含有する極圧剤の配合量の多い比較例５、硫黄を含有する極圧剤を含まない比較例７に比べて熱酸化安定性に優れており、硫黄を含有する極圧剤の配合量の多い比較例６に比べて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

（Ａ）４０℃、１．７ＧＰａにおける高圧粘度が１．０×１０^１０〜２．０×１０^１２ｃＰ、環分析による％ＣＡが５以下である炭化水素系潤滑油基油（ただし、ポリαオレフィン基油を除く。）に、（Ｂ）エチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体からな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２０℃における屈折率が１．４５３〜１．４７０であり、かつ４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする作動油組成物。
（Ｂ）成分であるオレフィン系粘度指数向上剤が、エチレンと炭素数３〜３０のオレフィンとの共重合体であり、その屈折率が２０℃において１．４５３〜１．４８０であり、かつその配合量が組成物全量に対し、０．５〜３０質量％である請求項１に記載の作動油組成物。
（Ｃ）成分である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、及び硫化オレフィンから選ばれる少なくとも1種である請求項１又は２に記載の作動油組成物。

（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。）