JP2010209289A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潤滑油基油に、(A)リン化合物を組成物全量基準で0.01〜2質量%、(B)脂肪族モノアミンを組成物全量基準で0.05〜5質量%、および(C)下記一般式(1)で表されるアルカノールモノアミンを組成物全量基準で0.001〜0.5質量%、を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
(式(1)中、A1、A2およびA3は、それぞれ個別に、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素数6〜18の(アルキル)シクロヘキシル基、または炭素数1〜16のヒドロキシアルキル基のいずれかであり、A1、A2およびA3のうちの少なくとも1つは炭素数1〜16のヒドロキシアルキル基であり、またA1、A2およびA3のうちの少なくとも1つは炭素数1〜18アルキル基若しくはアルケニル基である。)
【選択図】なし
Description
摩擦低減剤として、これまでさまざまな極圧剤や油性剤が用いられてきた。昨今の工作機械においては特に工作精度に対する要求が高まっており、工作精度に重要な影響を与える低速領域における摩擦低減を実現するために、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、カルボン酸、イオウ化合物、アミン類等が用いられている(例えば、特許文献1〜5を参照)。また、酸性リン酸エステルをアルキルアミンで中和することにより安定性を向上させることが試みられていた(例えば、特許文献6を参照)。
また、油性剤の1つとして、モノアミン、ポリアミンおよびアルカノールアミンなどのアミン類を配合してもよいことが多くの特許文献(例えば、特許文献6〜8)に記載され、モノアミンやポリアミンについてはそれらアミン単体の配合が記載され、アルカノールアミンについては酸性リン酸エステルとのアミン塩やカルボン酸とのアミドなど、塩を形成する化合物として用いる方法が記載されている(例えば、特許文献8〜11)。そして、モノアミン、ポリアミンおよびアルカノールアミンなどのアミンは単体として配合しないほうが好ましいとの記載もある(例えば、特許文献12)。しかし、上記のいずれの特許文献においても、油性剤の1つとしてアルカノールアミンが記載されているものの、単体で配合する場合の具体的な化合物の記載はなく、実施例においても具体的に例示したものはない。
このように様々な潤滑性向上剤が検討されているが、長期に亘っての摩擦性能の維持や耐ステイン性など、近年の高度な要求性能を総合的に十分に満足するすべり案内面用潤滑油組成物が無いのが現状である。
を含有する潤滑油組成物により上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(A)リン化合物が組成物全量基準で0.01〜2質量%、(B)脂肪族モノアミンを組成物全量基準で0.05〜5質量%、および(C)下記一般式(1)で表されるアルカノールモノアミンを組成物全量基準で0.001〜0.5質量%、を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
鉱油系基油としては、その製法に特に制限はなく、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製手段を1種もしくは2種以上適宜組み合わせて適用して得られるパラフィン系またはナフテン系の鉱油を挙げることができる。
リン酸エステルとして、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリペプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート等のリン酸トリアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸トリ(アルキル)アリールエステル;
及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらのアルキル基又はアルケニル基の中でも、(A)成分および(C)成分と混合した場合の低温貯蔵安定性、切削油が混入した場合の低摩擦性能に優れる点から、これらアルキル基及びアルケニル基の炭素数は4以上であることが好ましく、6以上であることがより好ましい。また、潤滑油基油に対する溶解性の点からは、これらアルキル基及びアルケニル基の炭素数は、20以下であることが好ましく、16以下であることがより好ましく、14以下であることがさらに好ましい。
また、ヒドロキシアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、さらに好ましくは炭素数2〜8であり、最も好ましくは炭素数1〜3である。
また、A1、A2およびA3のうち、いずれか2つがヒドロキシアルキル基であることが好ましく、さらにA1、A2およびA3のうち、いずれか2つがヒドロキシアルキル基であり、1つがアルキル基であることが好ましい。
モノヘキシルモノエタノールアミン、モノシクロヘキシルモノエタノールアミン、モノオクチルモノエタノールアミン、モノノニルモノエタノールアミン、モノデシルモノエタノールアミン、モノドデシルモノエタノールアミン、モノトリデシルモノエタノールアミン、モノテトラデシルモノエタノールアミン、モノペンタデシルモノエタノールアミン、モノヘキサデシルモノエタノールアミン、モノヘプタデシルモノエタノールアミン、モノオクタデシルモノエタノールアミン、モノオレイルモノエタノールアミン、
ジヘキシルモノメタノールアミン、ジシクロヘキシルモノメタノールアミン、ジオクチルモノメタノールアミン、ジノニルモノメタノールアミン、ジデシルモノメタノールアミン、ジドデシルモノメタノールアミン、ジトリデシルモノメタノールアミン、ジテトラデシルモノメタノールアミン、ジペンタデシルモノメタノールアミン、ジヘキサデシルモノメタノールアミン、ジヘプタデシルモノメタノールアミン、ジオクタデシルモノメタノールアミン、ジオレイルモノメタノールアミン、
モノヘキシルジメタノールアミン、モノシクロヘキシルジメタノールアミン、モノオクチルジメタノールアミン、モノノニルジメタノールアミン、モノデシルジメタノールアミン、モノドデシルジメタノールアミン、モノトリデシルジメタノールアミン、モノテトラデシルジメタノールアミン、モノペンタデシルジメタノールアミン、モノヘキサデシルジメタノールアミン、モノヘプタデシルジメタノールアミン、モノオクタデシルジメタノールアミン、モノオレイルジメタノールアミン、
等が挙げられ、いずれもすべての異性体を含む。
表1、表2の各例に示すような組成を有する各種の本発明に係る潤滑油組成物及び比較例のための潤滑油組成物をそれぞれ調製した。
各組成物の調製に用いた成分は、以下のとおりである。なお、本発明でいう粘度指数とは、JIS K 2283−1993に準拠して測定された粘度指数を意味する。また、飽和炭化水素成分含有量とは、Analytical Chemistry第44巻第6号(1972)第915〜919頁“Separation of High-Boiling Petroleum Distillates Using Gradient Elution Through Dual-Packed(Silica Gel-Alumina Gel) Adsorption Columns”に記載されたシリカ−アルミナゲルクロマト分析法に準拠し、但し、この方法において飽和炭化水素成分の溶出に使用されるn−ペンタンの代わりにn−へキサンを使用する方法により分取される飽和炭化水素成分の試料全量に対する質量百分率を意味する。
溶剤脱ろう、水素化精製したパラフィン系鉱油(粘度指数101、硫黄分0.51質量%、飽和炭化水素分65.6容量%、40℃における動粘度68.7mm2/s、引火点248℃、15℃における密度0.882g/cm3)
A1:酸性リン酸エステル(モノn−オクチルアシッドホスフェートとジn−オクチルアシッドホスフェートの混合物(リン含有量:11.6質量%))
A2:酸性亜リン酸エステル(オレイルハイドロジェンホスファイト;モノオレイルホスファイトとジオレイルホスファイトの混合物)
A3:亜リン酸エステル(トリフェニルホスファイト)
A4:リン酸エステル(トリクレジルホスフェート)
B1:2−エチルヘキシルアミン
B2:ジ−2−エチルヘキシルアミン
B3:ラウリルアミン
C1:オレイルジエタノールアミン
C2:ラウリルジエタノールアミン
図1は摩擦特性評価試験に用いた摩擦係数測定システムを示す概略構成図である。図1中、ベッド6上にはロードセル5を介して連結されたテーブル1及び可動治具4が配置されており、さらにテーブル1上には、加工工具の代用物としてのおもり9が配置されている。テーブル1及びベッド6はいずれも鋳鉄からなるものである。また、可動治具4は軸受部を有するもので、当該軸受部は送りネジ3を介してA/Cサーボモータ2に連結されている。A/Cサーボモータ2により送りネジ3を動作させることで、可動治具4を送りネジ3の軸方向(図中の矢印方向)に往復運動させることができる。さらに、ロードセル5はコンピュータ7と、コンピュータ7及びA/Cサーボモータ2はそれぞれ制御盤8と電気的に接続されており、これにより可動治具4の往復運動の制御及びテーブル1と可動治具4との間の荷重の測定を行うことができる。
このような摩擦係数測定システムにおいて、ベッド6の上面に潤滑油組成物を滴下し、おもり9の選定によりテーブル1とベッド6との間を面圧200kPaに調整した後、送り速度0.1mm/min、送り長さ15mmで可動治具4を往復運動させた。このときのテーブル1と可動治具4との間の荷重をロードセル5(荷重計)により測定し、得られた測定値に基づいて案内面(テーブル1/ベッド6=鋳鉄/鋳鉄)の摩擦係数を求めた。なお、上記試験は慣らし運転を3回行った後に行った。各潤滑油組成物の摩擦係数を表1、表2に示す。
上記の摩擦試験を修了させた後、送り速度500mm/minにてベッドの稼動範囲上を144時間往復運動させた後、再度同様の条件にて摩擦特性を評価した。摩擦係数が0.1以下を合格とした。
上端部に孔を開けたJIS G5501に規定する鋳鉄の試験片(FC300、4cm×2cm、厚さ3.0mm、十点平均粗さRz約3.5μm)をメタノールで脱脂したのち重量(W0)を測定しておき、その試験片を試料油に浸漬して引き上げ、上端部の孔に針金を通し空中に吊り下げて1時間後の重量(W1)と24時間後の重量(W24)を測定した。
鋳鉄貼り付き性能は下式に示すように、1時間経過後の試料油の重量に対する24時間経過後の試料油の重量の百分率(重量%)で評価した。65重量%以上を合格とした。
鋳鉄貼り付き性能(重量%)=(W24−W0)/(W1−W0)×100
JIS G3141に規定する冷間圧延鋼板の試験片(SPC材、7cm×7cm、厚さ0.2mm、80番ダル仕上げ)をメタノールで脱脂したのち、試験片の表面に試料油を0.2cc滴下し、その上に同じ材質・形状の試験片を載せて試料油を挟み、100gのおもりを載せて82℃で静置した。24時間経過後の試験片を溶剤で洗浄した後、外観を目視により観察して耐ステイン性能を評価した。表面状態により次のように評価した。
○:変色なし
△:やや変色する傾向あり
×:明らかに変色あり
Claims (5)
- 潤滑油基油に、
(A)リン化合物を組成物全量基準で0.01〜2質量%、
(B)脂肪族モノアミンを組成物全量基準で0.05〜5質量%、および
(C)下記一般式(1)で表されるアルカノールモノアミンを組成物全量基準で0.001〜0.5質量%、を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
- 前記の(A)リン化合物が、酸性リン酸エステルおよび亜リン酸エステルの中から選ばれる少なくとも1種のリン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記(B)脂肪族モノアミンのアルキル基が分岐鎖型アルキル基及び/又は分岐鎖型アルケニル基であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記の(A)リン化合物が、酸性リン酸エステルおよび亜リン酸エステルの中から選ばれる少なくとも1種のリン化合物であり、かつ前記(B)脂肪族モノアミンのアルキル基が分岐鎖型アルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 工作機械のすべり案内面に用いられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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