JP2010254783A

JP2010254783A - 潤滑油

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Publication number: JP2010254783A
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Inventors: Toru Ikai; 徹井開
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Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-11-11
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Abstract

【課題】転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として、油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きい潤滑油を提供する。
【解決手段】本発明に係る潤滑油は、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜６０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油に関するものである。

高速且つ高荷重の過酷な環境下で運転されるセラミックス球転がり軸受を有する高速主軸の軸受などに使用可能な潤滑油として、特許文献１（特開２００８−１７９６６９）には、鉱油及び／または合成油から選ばれる少なくとも１種の基油が、アミンと炭素数１２〜３０の飽和モノカルボン酸または炭素数１８〜２４の不飽和モノカルボン酸とを反応させて得た酸アミド、ザルコシン酸、またはアスパラギン酸誘導体の群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含有するセラミックス潤滑用の潤滑油組成物が提案されている。

この潤滑油組成物は、高速且つ高荷重の過酷な環境下で運転されるセラミックス球転がり軸受を有する工作機械の高速主軸などに使用した場合であっても、十分な冷却性を示し、高い錆止め性、高水準の熱酸化安定性、並びに高い極圧性を有している優良な潤滑油組成物とされているが、添加剤の組合せに重点が置かれており、使用状況の変化に応じて優れた潤滑性能を得るためには、添加剤の組合せを変える必要があり、特定の添加剤の組合せで異なる使用状況に対応することは困難であった。このような観点から、基油自体として、優れた潤滑性能を有する基油を用いることが検討されている。

非特許文献１（トライボロジスト５３巻１０号６５３頁）には、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として、ＥＨＬ（Elasto-hydrodynamic Lubrication: 弾性流体潤滑）油膜を形成し、しゅう動する表面同士の突起間干渉を防ぐ潤滑油が用いられることが示されている。

非特許文献１によれば、ＥＨＬ油膜を形成する潤滑油では、線接触の最小油膜厚さおよび圧力粘性係数が重要な要素となる。最小油膜厚さは、線接触間隙の最小油膜厚さであって、線接触間隙間に存在する油膜の最小厚さであり、潤滑を維持するための最低条件を意味する。また圧力粘性係数は、接触系に掛かる圧力と潤滑油の粘性との関係を示す係数で、Hamrock-Dowson式において、αで示される数値であり、数値が大きいほど、圧力が高くなるに従って粘性が高くなり、弾性により油膜厚さを維持する傾向を示す。

非特許文献１では、このようなＥＨＬ油膜を形成する潤滑油においては、高圧下で粘度上昇が大きい（圧力粘性係数が大きい）化学構造を有する基油が疲労寿命に対して有利であるとされ、高圧粘度やトラクション係数が大きく、粘度指数の低いナフテン系鉱油の方がパラフィン系鉱油よりも疲労寿命が良いとの報告があると記載されている。しかし高粘度指数鉱油の方がパラフィン系鉱油よりも疲労寿命が優れるとの報告もあり、それぞれの基油の評価は分かれている。

非特許文献２（Journal of Lubrication Technology, Transaction of ASME, 99（Apr.）264（1977））には、潤滑油は転がり軸受で、ＥＨＬ（弾性流体潤滑）油膜を形成し、しゅう動する表面同士の突起間干渉を防ぐ役割を果たすことが記載され、点接触の最小油膜厚さ（Hmin: Dimensionless minimum oil film thickness）、ならびに中心油膜厚さ（Hc: Dimensionless central oil film thickness）に関するHamrock-Dowson式が示されている。

特開２００８−１７９６６９

トライボロジスト５３巻１０号６５３頁 Journal of Lubrication Technology, Transaction of ASME, 99（Apr.）264（1977）

本発明の課題は、上記従来の問題点を解決するため、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として、最小油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きい潤滑油を提供することである。

本発明は次の潤滑油である。
（１）ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜６０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むことを特徴とする潤滑油。
（２）ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３８〜５４、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むことを特徴とする潤滑油。
（３）基油は、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される８０℃の中心油膜厚さが１３０ｎｍ以上である上記（１）または（２）記載の潤滑油。
（４）基油は、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される中心油膜厚さから算出される８０℃の圧力粘性係数（平均）が９．０ＧＰａ^−１以上である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の潤滑油。
（５）基油が水素化精製ナフテン系基油である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の潤滑油。
（６）潤滑油が、転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の潤滑油。

本発明で対象とする潤滑油は、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油である。転がり接触または転がり滑り接触系を構成する軸、ベアリング材、受部材等の潤滑対象部材としては、鋼材、セラミック材など、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる一般的な材質からなる潤滑対象部材が対象となる。

本発明で用いる基油は、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜６０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）、好ましくはナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３８〜５４、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油が用いられる。「％Ｃ_Ｎ」は、ＡＳＴＭＤ−３２３８のｎ−ｄ−Ｍ（環分析）によるナフテン系構成炭素比率、「％Ｃ_Ａ」は、同じく芳香族系構成炭素比率、「％Ｃ_Ｐ」は、同じくパラフィン系構成炭素比率を表し、以下の式（Ｉ）で計算できる。

一般的なナフテン系基油の炭化水素組成は、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜５０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０〜２０、パラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）が３５〜５０であり、またパラフィン系基油はナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が２０〜３５、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が０〜１０、パラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）が６０〜７０であり、本発明の基油組成はこの中間的な炭化水素組成を持つ基油である。従って本発明の基油は、油膜形成性、圧力粘性係数を高めるためには、芳香族系、ナフテン系が良いという従来の一般論とは異なるものであることを示している。

本発明で用いる基油としては、潤滑油の基油として用いられている基油のうち上記組成のものが使用でき、その起源、精製方法等は制限されない。使用可能な基油としては、高度精製基油と呼ばれる鉱油、合成油を使用することができる。ＡＰＩ（ＡｍｅｒｉｃａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，米国石油協会）基油カテゴリーでグループ１、グループ２、グループ３、グループ４、グループ５などに属する基油でも、上記組成範囲に入るものと、入らないものがあるので、これらに属する基油から１種単独で、または複数種の混合物として、上記組成に入るものを選択し、本発明の基油として使用することができる。

本発明で用いる基油としては、密度は０．８０〜０．９５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．８５〜０．９３ｇ／ｃｍ^３のものがよい。動粘度（４０℃）は２２〜１００ｍｍ^２／ｓ、好ましくは２２〜６８ｍｍ^２／ｓ、数平均分子量は３００〜５５０、好ましくは３２０〜４８０、動粘度（１００℃）は４〜２０ｍｍ^２／ｓ、好ましくは５〜８ｍｍ^２／ｓ、粘度指数は目的によって任意に選択できるが、一般的には４０〜１６０、好ましくは８０〜１３０のものが好適である。

特に本発明で用いる基油としては、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される８０℃の中心油膜厚さが１３０ｎｍ以上、好ましくは１５０ｎｍ以上のものが基油として適している。中心油膜厚さの測定方法は、後述の方法による。

本発明で用いる基油は、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される中心油膜厚さから算出される８０℃の圧力粘性係数（平均）が９．０ＧＰａ^−１以上、好ましくは９．５ＧＰａ^−１以上のものが、中心油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）を大きくすることができ、高速主軸用潤滑油用の基油として適している。圧力粘性係数の算出方法は、後述の方法による。

潤滑性に影響する因子は、潤滑面に形成される「最小油膜厚さ（Ｈmin）」である。油膜厚さ測定法にはいくつかの方法があり、測定できる測定値は、「最小油膜厚さ（Ｈmin）」、「中心油膜厚さ（Ｈc）」などがある。このうち「最小油膜厚さ（Ｈmin）」は、潤滑部分に形成される油膜が最小厚さである部分の油膜厚さであり、測定により得られるデータから最小厚さ部分を探す操作が必要になる。これに対して「中心油膜厚さ（Ｈc）」は、ボールの接触部分の中心部分のデータがそのまま求める油膜厚さになり、操作が簡素化され、短時間で測定できる。そして非特許文献２（第274頁）に記載されているように、ＨminとＨcは近似の式で表され、ほぼ比例関係にあるので、ＨminとＨcのどちらの値で特性を決めるかにより本質的な差はない。このため本発明では「最小油膜厚さ（Ｈmin）」の指標として、測定が容易な「中心油膜厚さ（Ｈc）」を測定し、「中心油膜厚さ（Ｈc）」で基油および潤滑油の特性を表す。

本発明で採用する油膜厚さ測定法は、光干渉式法によるＥＨＬ油膜厚さ計測法である。その測定原理は以下の通りである。
鋼球と点接触のガラスディスク上部から接触する鋼球先端部（中心）に照射された、白色光の一部はディスクにコーティングしたクロム層に反射され、残りの光はシリカ層内、油膜内を通過し、鋼球に反射して戻る。こうして生じた干渉縞を、スペクトルメータ、高解像度ＣＣＤカメラを介してコンピュータに取り込み、油膜厚さを計測する。
この測定法で求められる膜厚は、接触部中心の厚さ（中心油膜厚さ）であり、従って、後述の式（ＩＶ）及び（Ｖ）から「圧力粘性係数」を算出する。

本発明で用いる基油は、セラミックス球使用シェル４球極圧試験で求めた、最大荷重（Ｐ）と最大回転数（Ｖ）から下記の式（ＩＩ）、

から算出されるＰＶ値が４０×１０^４以上、好ましくは５０×１０^４以上のものが高速主軸用潤滑油用の基油として適している。ＰＶ値の算出方法は、後述の方法による。

本発明で用いる基油として好ましいものは、高度精製ナフテン系基油があげられる。一般的には、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜５０のものがナフテン系基油と呼ばれるが、本発明で基油として用いられる高度精製ナフテン系基油は、ナフテン系基油をさらに精製して、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）および芳香族成分（％Ｃ_Ａ）を前記範囲に調整したものが使用できる。精製方法は、イオウ分その他の不純物の除去の他、芳香族分の分解、除去を目的とするものであり、溶剤精製などでもよい場合があるが、水素化精製が好ましい。水素化精製は、水素化分解、減圧蒸留、溶剤脱ろう、水素化仕上げ工程を経るものが好ましい。

水素化精製ナフテン系基油は、ナフテン系基油を水素化精製することにより、％Ｃ_Ａを低くしたものであり、このような水素化精製ナフテン系基油は、％Ｃ_Ｎ、％Ｃ_Ａ、％Ｃ_Ｐが上記の範囲に入るものが得られるので、このような組成の基油を本発明の基油として用いることが好ましい。

上記水素化精製ナフテン系基油などの％Ｃ_Ｎ、％Ｃ_Ａ、％Ｃ_Ｐが上記の範囲に入る本発明の基油は、本発明の潤滑油の基材として、主要成分となる量で用いられる。本発明の潤滑油における上記基油の配合割合は特に制限されず、以下に述べる各添加剤成分の配合量の残余の配合割合で用いられるが、潤滑油全量基準で７０〜９０質量％、好ましくは７５〜８５質量％の配合割合とするのが好ましい。

上記本発明の基油は、最小油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きいので、上記基油のみでも潤滑油を構成することができるが、潤滑油としての性能や特性を上げるため、あるいは寿命を延ばすためなどの目的で、上記基油に潤滑油添加剤を配合して、潤滑油組成物として用いることができる。この場合、添加剤を配合した潤滑油組成物の最小油膜厚さ、および圧力粘性係数および圧力速度積（ＰＶ値）が上記範囲に入るように、添加剤を配合するのが好ましい。

本発明の潤滑油組成物に配合できる上記の潤滑油添加剤としては、潤滑油用の添加剤として一般的に用いられている潤滑油添加剤を用いることができ、例えば一般的な極圧剤、酸化防止剤、金属不活性剤、油性向上剤、消泡剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、防錆剤、抗乳化剤、ならびにその他の公知の潤滑油添加剤を挙げることができる。

本発明の潤滑油に添加する極圧剤としては、リン化合物を添加することができ、これによって更に耐摩耗性や極圧性を付与することができる。本発明に適したリン化合物としては、例えば、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、亜リン酸エステル、ホスフォロチオネート、ジチオリン酸亜鉛、リン含有カルボン酸、リン含有カルボン酸エステル、特にホスホリル化カルボン酸、若しくは、ホスホリル化カルボン酸エステルが好ましい。ホスホリル化カルボン酸としては、β−ジチオホスホリル化プロピオン酸などが挙げられる。これらのリン化合物は、潤滑油の全量基準で０．０１〜２質量％の範囲で単独でまたは複数組み合わせて使用できる。

本発明において使用できる酸化防止剤としては、例えばアミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤を挙げることができる。これらの酸化防止剤は、通常潤滑油に実用的に使用されるものがそのまま使用できる。これらの酸化防止剤は、潤滑油の全量基準で、０．０１〜５質量％の範囲で単独で、または複数組合わせて使用できる。

本発明において使用できる金属不活性剤としては、例えばベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体などが挙げられる。これらの金属不活性剤は、潤滑油の全量基準で、０．０１〜０．５質量％の範囲で単独で、または複数組合わせて使用できる。

本発明において使用できる油性向上剤としては、例えば多価アルコールの脂肪酸エステルを配合することができる。例えば、グリセロール、ソルビトール、アルキレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、キシリトール等の多価アルコールの炭素数１〜２４の飽和または不飽和脂肪酸の部分または完全エステルを用いることができる。これらの油性向上剤は、潤滑油の全量基準で、０．０１〜５質量％の範囲で単独で、または複数組合わせて使用できる。

本発明において消泡性を付与するために、使用できる消泡剤としては、例えばジメチルポリシロキサン、ジエチルシリケート、フルオロシリコーン等のオルガノシリケート類、ポリアルキルアクリレート等の非シリコーン系消泡剤が挙げられる。これらの消泡剤は、潤滑油の全量基準で、０．０００１〜０．１質量％の範囲で単独で、または複数組合わせて使用できる。

本発明において低温流動性や粘度−温度特性を向上させるために、流動点降下剤や粘度指数向上剤を添加することができる。使用できる流動点降下剤としては、例えばポリメタクリレート系のポリマーが挙げられる。その添加量は、潤滑油の全量基準で、０．０１〜５質量％の範囲で単独で、または複数組合わせて使用できる。流動点降下剤として用いられるポリメタクリレートは、通常平均分子量、が１００,０００程度で分子量分布が小さいものであり、側鎖のアルキル基の長さにより、流動点の向上効果が異なるので、流動点が高い基油には、側鎖の長いものが、低流動点基油には側鎖の短いものが効果的である。

粘度指数向上剤としては、例えばポリメタクリレート類やエチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ジエン共重合体、ポリイソブチレン、ポリスチレンなどのオレフィンポリマー類等の非分散型粘度指数向上剤や、これらに含窒素モノマーを共重合させた分散型粘度指数向上剤等が挙げられる。その添加量は、潤滑油の全量基準で０．０５〜２０質量％の範囲で使用できる。粘度指数向上剤として用いられるポリメタクリレートは、平均分子量は、１０，０００〜１，５００，０００と非常に幅広く、分子構造として、非分散型と分散型の２種類があり、分散型は、末端に極性基を持たせ油膜形成性、清浄分散性を付与したものなどがある。

特に本発明に使用する粘度指数向上剤としては、水酸基を含有するポリ（メタ）アクリレートが好ましい。この水酸基を含有するポリ（メタ）アクリレートは、共重合体であって、炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートと水酸基含有ビニル単量体を必須の構成単量体とする共重合体である。

上記炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート（ａ）としては、具体的には、
（ａ１）炭素数１〜４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート：
例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−またはｉｓｏ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−，ｉｓｏ−またはｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート
（ａ２）炭素数８〜２０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート：
例えば、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、ｎ−イソデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ウンデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ドデシル（メタ）アクリレート、２−メチルウンデシル（メタ）アクリレート、ｎ−トリデシル（メタ）アクリレート、２−メチルドデシル（メタ）アクリレート、ｎ−テトラデシル（メタ）アクリレート、２−メチルトリデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンタデシル（メタ）アクリレート、２−メチルテトラデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキサデシル（メタ）アクリレート、およびｎ−オクタデシル（メタ）アクリレート、ｎ−エイコシル（メタ）アクリレート、ｎ−ドコシル（メタ）アクリレート、ドバノール２３［三菱化学（株）製の炭素数１２／炭素数１３のオキソアルコール混合物］のメタクリレート、ドバノール４５［三菱化学株式会社製の炭素数１３／炭素数１４のオキソアルコール混合物］のメタクリレートなど、
（ａ３）炭素数５〜７のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート：
例えば、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレートおよびｎ−ヘキシル（メタ）アクリレートなど、が挙げられる。

上記（ａ１）〜（ａ３）のうちで、好ましいのは（ａ１）および（ａ２）に属する物質であり、さらに好ましくは（ａ２）の物質である。また、上記（ａ１）のうちで好ましいのは、粘度指数の観点から、アルキル基の炭素数１〜２のものである。また、上記（ａ２）のうち好ましいのは、基油への溶解性と低温特性の観点から、アルキル基の炭素数１０〜２０、さらに好ましくは炭素数１２〜１４のものである。

上記した炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートと共重合体を構成する水酸基含有ビニル単量体（ｂ）は分子中に１個またはそれ以上（好ましくは１または２個）の水酸基を含有するビニル単量体である。具体例としては、
（ｂ１）ヒドロキシアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリレート：
例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２または３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１−メチル−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなど、
（ｂ２）モノ−またはジ−ヒドロキシアルキル（炭素数１〜４）置換（メタ）アクリルアミド：
例えば、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミドなど
（ｂ３）ビニルアルコール（酢酸ビニル単位の加水分解により形成される）、
（ｂ４）炭素数３〜１２のアルケノール：
例えば、（メタ）アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、１−オクテノール、１−ウンデセノールなど、
（ｂ５）炭素数４〜１２のアルケンジオール：
例えば、１−ブテン−３−オール、２−ブテン−１−オール、２−ブテン−１，４−ジオールなど、
（ｂ６）ヒドロキシアルキル（炭素数１〜６）アルケニル（炭素数３〜１０）エーテル：例えば、２−ヒドロキシエチルプロペニルエーテルなど、
（ｂ７）水酸基含有芳香族単量体：例えば、ｏ−，ｍ−またはｐ−ヒドロキシスチレンなど、
（ｂ８）多価（３〜８価）アルコール：
例えば、アルカンポリオール、その分子内もしくは分子間脱水物、糖類（例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ジグリセリン、蔗糖）のアルケニル（炭素数３〜１０）エーテルもしくは（メタ）アクリレート（例えば、蔗糖（メタ）アリルエーテル）など、
（ｂ９）ポリオキシアルキレン鎖と水酸基を含有するビニル単量体：
例えば、ポリオキシアルキレングリコール（アルキレン基の炭素数２〜４、重合度２〜５０）もしくはポリオキシアルキレンポリオール｛上記３〜８価のアルコールのポリオキシアルキレンエーテル（アルキル基の炭素数２〜４、重合度２〜１００）｝のモノ（メタ）アクリレートまたはモノ（メタ）アリルエーテル｛例えば、ポリエチレングリコール（重合度２〜９）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（重合度２〜１２）モノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度２〜３０）モノ（メタ）アリルエーテル｝などが挙げられる。

上記（ｂ１）〜（ｂ９）のうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのは（ｂ１）、特に２−ヒドロキシエチルメタクリレートである。

上記水酸基を含有するポリ（メタ）アクリレートの共重合体を構成する単量体におけるそれぞれの割合は、粘度指数の観点から以下のようになることが好ましい。
上記（ａ）成分の下限は、好ましくは５０質量％、さらに好ましくは７５質量％であり、上限は好ましくは９５質量％、さらに好ましくは８５質量％である。

上記（ａ１）の下限は、好ましくは０質量％、さらに好ましくは１質量％であり、上限は好ましくは２０質量％、さらに好ましくは１０質量％である。
上記（ａ２）の下限は、好ましくは５０質量％、さらに好ましくは７０質量％であり、上限は９５質量％、さらに好ましくは９０質量％である。

上記（ｂ）の下限は、好ましくは５質量％、さらに好ましくは７質量％、特に好ましくは１１質量％であり、上限は好ましくは５０質量％、さらに好ましくは３０質量％、特に好ましくは１５質量％である。

上記（ａ）＋（ｂ）の合計の下限は、好ましくは５５質量％、さらに好ましくは８２質量％であり、上限は好ましくは１００質量％である。

また、添加剤として使用する、水酸基を含有するポリ（メタ）アクリレートのヒドロキシル価は１０〜１００、好ましくは２０〜５０、より好ましくは２５〜３５である。ヒドロキシル価の測定はＪＩＳＫ３３４２（１９６１）に準拠して測定をして得られる数値で、添加剤中の水酸基の量を示す値である。

本発明において使用できる防錆剤としては、例えば、主として防錆効果を有する酸アミド、ザルコシン酸、アスパラギン酸誘導体から選ばれる少なくとも１種の添加剤が使用できる。これらの防錆剤は、潤滑油の全量基準で０．０１〜０．１質量％の範囲で単独でまたは複数組合わせて使用できる。

上記酸アミドは、炭素数１２〜３０の飽和モノカルボン酸または炭素数１８〜２４の不飽和モノカルボン酸とアミンを反応させた酸アミド化合物が好適で、例えば、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、イソステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。また、ポリアルキルアミンと反応させて得たポリアルキレンポリアミド、例えばイソステアリン酸トリエチレンテトラミド、イソステアリン酸テトラエチレンペンタミド、イソステアリン酸ペンタエチレンヘキサミド、オレイン酸ジエチレントリアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、などのカルボン酸アミドも好適に用いることができる。

上記ザルコシン酸は、下記の一般式（１）に示すグリシンの誘導体である。

（上記式（１）中、Ｒは炭素数１〜３０の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アルケニル基を示す。）

上記ザルコシン酸としては、具体的には、例えば、下記の式（２）の（Ｚ）−Ｎ−メチル−Ｎ−（１−オキソ−９−オクタデセニル）グリシンなどが、挙げられる。

上記したアスパラギン酸誘導体は、下記の一般式（３）に示すものである。

上記一般式（３）中、Ｘ_１及びＸ_２は各々水素又は炭素数３〜６の同一または異なったアルキル基、若しくはヒドロキシアルキル基であり、より好ましくはそれぞれが２−メチルプロピル基やターシャリーブチル基がよい。
Ｘ_３は１〜３０個の炭素原子からなるアルキル基、若しくはエーテル結合を有するアルキル基、若しくはヒドロキシアルキル基である。例えば、オクタデシル基、アルコキシプロピル基、ヒドロカーボンの炭素数が６〜１８でありかつアルキル基が炭素数３〜６である３−ヒドロカーボンオキシアルキル基、更に好ましくは、シクロヘキシルオキシプロピル基、３−オクチルオキシプロピル基、３−イソオクチルオキシプロピル基、３−デシルオキシプロピル基、３−イソデシルオキシプロピル基、３−ドデシルオキシプロピル基、３−テトラデシルオキシプロピル基、３−ヘキサデシルオキシプロピル基がよい。
Ｘ_４は１〜３０個の炭素原子からなる飽和、若しくは不飽和カルボン酸基、若しくは１〜３０個の炭素原子からなるアルキル基、若しくはアルケニル基、若しくはヒドロキシアルキル基である。例えばプロピオン酸基やプロピオニル酸基がよい。

上記アスパラギン酸誘導体は、ＪＩＳＫ２５０１で定める酸価が１０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇのもの、より好ましくは５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものがよい。アスパラギン酸誘導体は、潤滑油の全量基準で約０．０１〜５質量％程度、好ましくは約０．０５〜２質量％程度で用いられる。

上記した酸アミド、ザルコシン酸、アスパラギン酸誘導体等の含有量は特に制限されないが、潤滑油の全量基準でで、０．０１〜５質量％、好ましくは０．０５〜４．５質量％、より好ましくは０．０５〜４質量％、更に好ましくは０．０５〜３．５質量％、一層好ましくは０．０５〜３質量％である。これらの含有量が０．０１質量％未満の場合には防錆性が不十分となるおそれがあり、一方、５質量％を超えると抗乳化性及び泡立ち性が低下するおそれがある。

本発明において使用できる抗乳化剤としては、通常潤滑油添加剤として使用される公知のもの、例えば，ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーのリバース型、エチレンジアミンのポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどが使用でき、その添加量は、潤滑油の全量基準で、０．０００５〜０．５質量％の範囲で使用できる。

本発明の潤滑油は上記本発明の基油を含むが、基油自体の特性として、最小油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きい特性を有するため、このような基油を含む潤滑油は最小油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きい特性を有する。

ここで最小油膜厚さが大であるということは、負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系における最小油膜厚さが大であることを意味する。また圧力粘性係数が高いということは、負荷（荷重）が掛かる系において、負荷（荷重）としての圧力が高くなると、粘性係数が高くなることを意味し、これにより上記最小油膜厚さが大の状態を維持することができる。

また圧力速度積は、負荷（荷重）としての圧力と、転がりまたは転がり滑りに対応する速度との積であり、前述のＰＶ値で表される。そして圧力速度積（ＰＶ値）が大きいということは、これらの圧力および／または速度が大きい転がり接触または転がり滑り接触系において、上記最小油膜厚さが大の状態を維持することを意味する。

このため本発明の潤滑油を、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として用いると、ＥＨＬ（弾性流体潤滑）油膜を形成し、しゅう動する表面同士の突起間干渉を防ぐことができる。特に本発明の潤滑油を、負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として用いると、負荷（荷重）が掛かる場合でも、ＥＨＬ油膜を形成し、しゅう動する表面同士の突起間干渉を防ぐことができる。

本発明の潤滑油は、ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜６０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むため、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として、最小油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きい潤滑油を得ることができる。

以下本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例および比較例で用いた基油は以下の通りである。
基油Ａ：水素化精製ナフテン系基油
基油Ｂ：高度精製ナフテン系基油
基油Ｃ：ナフテン系基油
基油Ｄ：グループＩ基油
基油Ｅ：グループＩＩ基油
基油Ｆ：グループＩＩ基油
基油Ｇ：アルキルナフタレン基油
基油Ｈ：グループＩＩＩ基油
基油Ｉ：ＧＴＬ（ＸＨＶＩ）基油
基油Ｊ：ＰＡＯ−６基油

実施例および比較例における組成の測定項目および測定法は以下の通りである。
（１）％Ｃ_Ｎ：ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８によるナフテン系構成炭素比率（％）
（２）％Ｃ_Ａ：ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８による芳香族系構成炭素比率（％）
（３）％Ｃ_Ｐ：ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８によるパラフィン系構成炭素比率（％）
（４）酸価：ＪＩＳ−Ｋ−２５０１による酸価(ｍｇＫＯＨ／ｇ)

実施例および比較例における物性の測定項目および測定法は以下の通りである。
（１）密度：ＪＩＳ−Ｋ−２２４９による１５℃の密度（ｇ／ｃｍ^３）
（２）動粘度（Ｖｋ４０）：ＪＩＳ−Ｋ−２２８３による４０℃の動粘度（ｍｍ^２／ｓ）
（３）動粘度（Ｖｋ１００）：ＪＩＳ−Ｋ−２２８３による１００℃の動粘度（ｍｍ^２／ｓ）
（４）粘度指数：ＪＩＳ−Ｋ−２２８３による粘度指数
（５）数平均分子量：ＡＳＴＭ−Ｄ−３２３８による数平均分子量

実施例および比較例における潤滑油特性は、ＡＳＴＭＤ４１７２で標準化された試験方法に準じて、シェル４球摩耗試験を行い、各潤滑油組成物の潤滑性を評価した。従来のシェル４球摩耗試験は、試験条件が１２００ｍｉｎ^-1ないし１８００ｍｉｎ^-1と比較的低回転数（すべり速度）で行なわれているが、実際の使用条件を鑑み、より苛酷な下記の試験条件で実施し、測定した油温の上昇速度、最大トルク、摩擦係数及び固定球の摩耗痕径の値を潤滑性能評価の指標とした。

セラミックスと鋼球の潤滑性の評価として、基油の性能評価には、シェル４球摩耗試験を、また添加剤を配合した潤滑性に優れる潤滑油については、シェル４球極圧試験を、それぞれ以下の通り実施した。

＜シェル４球摩耗試験＞
試験球：回転球をセラミックス（Ｓｉ_３Ｎ_４）とし、固定球を軸受鋼（ＳＵＪ−２）とした。
荷重（Ｐ）：４０ｋｇｆ（＝３９２Ｎ）
回転数（Ｖ）：１０，０００ｍｉｎ^−１
試験時間：３０秒
温度：室温（試験開始時）
測定：試験開始から終了までの間、トルク最大値（ｋｇｆ・ｃｍ）、トルク変動値（ｋｇｆ・ｃｍ）、および試験終了後にＳＵＪ−２球（固定球）の摩耗痕径（ｍｍ）を測定した。

＜シェル４球極圧試験＞
試験球：回転球をセラミックス（Ｓｉ_３Ｎ_４）とし、固定球を軸受鋼（ＳＵＪ−２）とした。
荷重（Ｐ）：４０〜６０ｋｇｆ（３９２〜５８８Ｎ）
回転数（Ｖ）：６，０００〜１２，０００ｍｉｎ^−１
試験時間：３０秒
温度：室温
測定：回転数及び試験荷重を変化させ３０秒間焼き付きが発生しない最大荷重（Ｐ）と最大回転数（Ｖ）を求める。この値から下記の式（ＩＩＩ）でＰＶ値を算出する。ＰＶ値の高い油ほど耐極圧性に優れていると判断できる。

油膜厚さ測定：
ＰＣＳインスツルメント社製の光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定装置を使用して、下記の条件で試料油の油膜厚さを測定した。
潤滑油の油膜厚さは、鋼球と回転するガラス板での接触挙動により計測する。回転するガラスディスク上部から鋼球との接触部に照射された光の一部はガラス面にコーティングされたクロム膜に反射され、残りの光はシリカ層内、油膜内を通過し、鋼球に反射して戻る。このとき生じる干渉縞をスペクトロメーターおよび高解像度ＣＣＤカメラを介してコンピュータへ取り込み、油膜厚さを計測した。
＜測定条件＞
速度：０〜４．４ｍ／ｓ
荷重：２０Ｎ
油温：８０℃

上記本実施例の測定法は、前記ＡＳＴＭの測定法に準じているが、使用する潤滑油の用途（運転条件）に合わせ、出来るだけ実機との相関性を高める試験条件に変更して測定するようにされており、前記ＡＳＴＭの測定法との比較は、以下の表１に示す通りである。

表１の註：
ISL：初期焼付き荷重（Initial Seizure Load）
WL:焼付き荷重（Welding Load）
LWI:荷重摩耗係数（Load Wear Index）
（これらの指標値は全て、高い方が、極圧性(EP)性に優れる。）
なお表１において、「荷重」は、荷重を段階的に上げてゆき、焼付き限界荷重を求める試験おいて、その焼付き荷重が潤滑油により大きく異なるため、「任意」と表示されている。

８０℃の圧力粘性係数の算出
８０℃の圧力粘性係数は、上記光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される中心油膜厚さから次式により算出する。

圧力粘性係数は、非特許文献２（Hamrock、B.J. Dowson、D.“Isothermal Elastohydrodynamic Lubrication of Point Contacts、Part III" Jornal of Lubrication Technology、Transaction of ASME、99(Apr)、264(1977)）に示された中心油膜厚さ測定値から計算で求める。

潤滑油は転がり軸受で、ＥＨＬ（弾性流体潤滑）油膜を形成し、しゅう動する表面同士の突起間干渉を防ぐ役割を果たす。Hamrock-Dowsonによる点接触の中心油膜厚さ(Hc:Dimensionless central oil film thickness)は、式（ＩＶ）で示される。

圧力粘性係数は上記式（ＩＶ）の材料パラメータの定義式より、式（Ｖ）で示される。

式（ＩＶ）より、測定した油膜厚さ（Ｈ_ｃ）から材料パラメータ”Ｇ”を算出する。次に、式（Ｖ）から圧力粘性係数αを計算で求める。
式（ＩＶ）において、潤滑油の物性値に注目すると、速度パラメータ、Ｕ中の粘度η₀と、材料パタメータＧ中の圧力粘性係数αが中心油膜厚さに影響する因子である事を示している。
粘度η₀は速度パラメータに含まれることから粘度の０．６７乗に比例して中心油膜厚さは変化するため、転がり接触部入口の潤滑油温度における大気圧粘度が大きいほど油膜厚さは大きくなり、軸受寿命は増大する。すなわち、温度に対する粘度変化の小さい（粘度指数が大きい）方が望ましい。

材料パラメータに含まれる圧力粘性係数αは、０．５３乗に比例して油膜厚さが変化する。一般的に、粘度と圧力の関係を表すBrausの式（非特許文献１）によれば、高圧下の粘度は、圧力粘性係数αが高いほど高くなるので、αの大きい潤滑油ほど軸受けの疲労寿命は向上する。

〔実施例１〜６、比較例１〜４〕：
実施例１〜６、比較例１〜４として、前記基油Ａ〜Ｊの組成、物性および潤滑油特性の測定値を表２および表３に示す。

表２および表３において、トルク最大値２．０kgf・cm以下、好ましくは１．９kgf・cm以下、トルク変動値０．２kgf・cm以下、好ましくは０．１５kgf・cm以下、摩耗痕径０．６５ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、中心油膜厚さ（８０℃）１３０ｎｍ以上、好ましくは１５０ｎｍ以上、中心油膜厚さから算出される８０℃の圧力粘性係数（平均）が９．０ＧＰａ^−１以上、好ましくは９．５ＧＰａ^−１以上を合格点とすると、実施例１〜６の潤滑油は合格ラインに達しており、特に実施例１の潤滑油は好ましい結果が得られており、基油単独でも潤滑油として使用できることが示されている。

〔実施例７〕：
実施例７として、前記実施例１で示した基油Ａを用い、これに表３に示す添加剤を配合して、実施例７の潤滑油を得た。これらの潤滑油の組成、物性および潤滑油特性の測定値を表４に示す。比較例５として、市販の潤滑油につき、物性および潤滑油特性の測定値を表４に示す。

表４の結果より、実施例７の潤滑油は、中心油膜厚さが大で、圧力粘性係数が高く、圧力速度積（ＰＶ値）が大きく、優れた潤滑油特性が得られことが分かる。

本発明は、転がり軸受け、歯車等の転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油、特に負荷（荷重）が掛かる転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油として利用できる。

Claims

ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３０〜６０、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むことを特徴とする潤滑油。
ナフテン成分（％Ｃ_Ｎ）が３８〜５４、芳香族成分（％Ｃ_Ａ）が１０未満、残部がパラフィン成分（％Ｃ_Ｐ）である基油を含むことを特徴とする潤滑油。
基油は、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される８０℃の中心油膜厚さが１３０ｎｍ以上である上記請求項１または２記載の潤滑油。
基油は、光学式ＥＨＬ油膜厚さ測定器により測定される中心油膜厚さから算出される８０℃の圧力粘性係数（平均）が９．０ＧＰａ^−１以上である請求項１ないし３のいずれかに記載の潤滑油。
潤滑油が、転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油である請求項１ないし４のいずれかに記載の潤滑油。
潤滑油が、転がり接触または転がり滑り接触系に用いられる潤滑油である請求項１ないし５のいずれかに記載の潤滑油。