JP2016089044A

JP2016089044A - 工業用油圧作動油組成物

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Publication number: JP2016089044A
Application number: JP2014225374A
Authority: JP
Inventors: 孝嗣平塚; Takatsugu Hiratsuka; 寛久朝武; Hirohisa Tomotake
Original assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Lubricants Co Ltd
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: JP6512684B2

Abstract

【解決課題】耐荷重能添加剤兼酸化防止剤であるＺｎＤＴＰの配合量を低減しつつも、熱酸化安定性、スラッジ発生抑制効果、抗乳化性及び油圧ポンプの耐摩耗性が良好な工業用油圧作動油を提供すること。【解決手段】（Ａ）基油と、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛を０．０１〜０．５質量％と、（Ｃ）過塩基性金属フェネートを０．０３〜１質量％と、（Ｄ）亜リン酸エステルを０．００５〜０．１質量％と、を含有し、組成物中の亜鉛分の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであり、組成物中のリン分／亜鉛分の質量比が０．７５〜２．０であること、を特徴とする工業用油圧作動油組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、油圧ポンプに対する優れた耐摩耗性を有し、スラッジ生成抑制効果に優れ、抗乳化性が良好であり、建設機械、射出成型機及びプレス機等の油圧機器に用いられる工業用油圧作動油組成物に関する。

建設機械、射出成型機、プレス機等の工業用油圧機器が高速化、高圧化、小型化されるに伴い、これら工業用油圧機器の機械要素は過酷な条件下で運転されるようになってきている。そのような状況下、これらに使用される潤滑油、特に油圧作動油に対しては、高圧、高温、高速、高荷重下で長時間に亘って使用しても機械の性能を損なわないよう、充分な耐摩耗性や熱酸化安定性を備えることが求められる。これに対応して、従来からジアルキルジチオリン酸亜鉛（以下、ＺｎＤＴＰと記載することがある。）を配合した耐摩耗性油圧作動油が使用されてきた。しかし、ＺｎＤＴＰは熱酸化による劣化や、水が混入した際に加水分解を受け易いため、スラッジの原因となり易い。油圧回路でスラッジが生じると、サクションフィルターやラインフィルターなどの各種フィルター部、方向制御弁やリリーフバルブなどの各種制御弁、配管やタンクなどに付着することで、油圧機器の作動不良の原因となる場合がある。そのため、ＺｎＤＴＰが配合された耐摩耗性工業用油圧作動油では熱酸化劣化によるスラッジの生成抑制や、水分混入時にすばやく水分を分離する性能が求められている。

ＺｎＤＴＰを配合した工業用油圧作動油としては、Ｃａサリシレート等の金属系清浄剤を配合してスラッジを抑制したもの（特許文献１）、アリールフォスファイトを配合してスラッジを抑制したもの（特許文献２）、リン酸エステルアミン塩などを配合してスラッジを抑制したもの（特許文献３）等が知られている。

特開平５−３１１１８７号公報特開平１０−１７８８２号公報特開平２０００−２１９８８９号公報

上記のように、ＺｎＤＴＰは熱酸化によりスラッジ化する懸念と共に、加水分解によってもスラッジ化する懸念があるものの、ＺｎＤＴＰは耐荷重能添加剤及び酸化防止剤の両方としての機能を有するため、工業用油圧作動油においては非常に有用な添加剤である。

そこで、上記のようなスラッジを抑制する添加剤を配合するという手法が取られるが、これまで、長寿命性、水分混入時のスラッジ抑制の観点からは十分ではなかった。また、耐摩耗性を損なわない範囲でＺｎＤＴＰの配合量を減らし、他の添加剤で性能を補うという手法が考えられているが、その場合、油圧ポンプの耐摩耗性を十分に確保するという観点からは十分ではなかった。特に、ＺｎＤＴＰを配合した工業用油圧作動油においては、耐摩耗性を評価する最も一般的なシェル４球試験機では差異が出なくても、油圧ポンプの摩耗試験では結果が大きく異なることがあり、実際の油圧ポンプでの耐摩耗性が良好な工業用油圧作動油が求められていた。

そこで、本発明の目的は、耐荷重能添加剤兼酸化防止剤であるＺｎＤＴＰの配合量を低減しつつも、熱酸化安定性、スラッジ発生抑制効果、抗乳化性及び油圧ポンプの耐摩耗性が良好な工業用油圧作動油を提供することにある。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定構造のＺｎＤＴＰ、過塩基性金属フェネート、及び亜リン酸エステルを特定量含有させ、組成物中の亜鉛量とリン分／亜鉛分の比率を特定範囲とすることで、熱酸化安定性、スラッジ発生抑制性、抗乳化性及び油圧ポンプの耐摩耗性が良好な工業用油圧作動油が得られることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、（Ａ）基油と、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛を０．０１〜０．５質量％と、（Ｃ）過塩基性金属フェネートを０．０３〜１質量％と、（Ｄ）亜リン酸エステルを０．００５〜０．１質量％と、を含有し、組成物中の亜鉛分の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであり、組成物中のリン分／亜鉛分の質量比が０．７５〜２．０であることを特徴とする工業用油圧作動油組成物を提供するものである。

本発明によれば、ＺｎＤＴＰの配合量を低減しつつも、油圧ポンプの耐摩耗性、熱酸化安定性、スラッジ発生抑制性及び抗乳化性に優れる工業用油圧作動油組成物を提供することができる。よって、本発明の油圧作動油組成物は、工業用油圧作動油として、建設機械、射出成型機、プレス機などの各種の工業用油圧機器に好適に用いられる。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、（Ａ）基油と、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛を０．０１〜０．５質量％と、（Ｃ）過塩基性金属フェネートを０．０３〜１質量％と、（Ｄ）亜リン酸エステルを０．００５〜０．１質量％と、を含有し、組成物中の亜鉛分の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであり、組成物中のリン分／亜鉛分の質量比が０．７５〜２．０であること、を特徴とする工業用油圧作動油組成物である。

本発明の工業用油圧作動油組成物に含有される（Ａ）基油は、油圧作動油組成物のうちの基油部分を指し、１種の鉱油系の基油成分からなる基油、２種以上の鉱油系の基油成分からなる混合基油、１種の合成基油成分からなる基油、２種以上の合成基油成分からなる混合基油、又は１種以上の鉱油系の基油成分と１種以上の合成基油成分とからなる混合基油である。（Ａ）基油としては、通常油圧作動油として用いられる基油であれば、特に制限されない。

（Ａ）基油のＪＩＳＫ２２８３「動粘度試験方法」により測定される４０℃における動粘度は、好ましくは１５〜１１０ｍｍ^２／ｓ、より好ましくは２０〜９０ｍｍ^２／ｓ、特に好ましくは２８〜７５ｍｍ^２／ｓである。なお、本発明において、（Ａ）基油の動粘度とは、２種以上の異なる基油成分を混合した場合には、混合後の混合基油の動粘度を指す。（Ａ）基油の４０℃動粘度が上記範囲であることにより、耐荷重能を確保し易く、また、ポンプの容積効率の低下を抑制し易く、１０ＭＰａ以上の高圧用油圧機器に用いる場合でも油膜を保持し易く、耐摩耗性への影響も抑制し易く、また、油圧機器の機械効率を適切な範囲に維持し易くなる。

（Ａ）基油のＡＳＴＭＤ３２３８「ｎ−ｄ−Ｍ環分析法」における％ＣＰが５５〜９２、％ＣＮが８〜４０、％ＣＡが１０以下であることが好ましく、％ＣＰが６０〜９０、％ＣＮが１０〜３５、％ＣＡが７以下であることがより好ましい。（Ａ）基油の％ＣＰ、％ＣＮ及び％ＣＡが上記範囲にあることにより、熱酸化安定性が高くなりスラッジ発生を抑制し易くなる。また、（Ａ）基油の％ＣＰ及び％ＣＮが上記範囲にあることにより、工業用油圧作動油組成物に含まれる（Ｂ）ＺｎＤＴＰをはじめとする各種添加剤の溶解性を確保し易くなる。

（Ａ）基油の粘度指数は、好ましくは９５以上、より好ましくは９８以上である。（Ａ）基油の粘度指数が上記範囲にあることにより、基油の精製度が高くなり、熱酸化安定性が高くなりスラッジ発生を抑制し易くなる。

（Ａ）基油のＪＩＳＫ２２５６「アニリン点試験方法」におけるアニリン点は、好ましくは９０〜１４０℃、より好ましくは９５〜１３０℃である。（Ａ）基油のアニリン点が上記範囲にあることにより、基油の精製度が高くなり、熱酸化安定性が高くなりスラッジ発生を抑制し易くなり、添加剤の溶解性を確保し易くなり、シール材料適合性を確保し易くなる。

（Ａ）基油を構成する基油成分としては、特に制限されず、鉱油系基油成分であっても、合成系基油成分であってもよい。

鉱油系基油成分としては、溶剤精製鉱油、水素化精製鉱油、水素化分解鉱油などが挙げられる。このうち、水素化精製鉱油、水素化分解鉱油が好ましい。水素化精製鉱油、水素化分解鉱油の製造方法は、特に限定されないが、好ましい製造方法としては、以下の方法が挙げられる。水素化精製鉱油の好ましい製造方法としては、常圧蒸留により得られた残さ油を減圧蒸留したのち、潤滑油留分として得られた留分を溶剤抽出し、水素化精製と溶剤脱ろうする方法が挙げられ、その後、更に２回目の水素化精製を行う方法が挙げられる。水素化分解鉱油の好ましい製造方法としては、まず、原油の常圧蒸留で得られた残さ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及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、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又はワックス異性化処理し、安定化処理を行う方法が挙げられ、その際、ワックス異性化により高粘度指数化させる方法がより好ましい方法として挙げられる。さらに、溶剤脱ロウによるスラックワックス等の原料を水素化分解処理及び水素化異性化処理して得た基油も挙げられる。

合成系基油成分としては、フィッシャー・トロプシュ合成で得られたワックス等の原料を水素化分解処理及び水素化異性化処理して得られる基油、ポリαオレフィン基油、アルキルベンゼンやアルキルナフタレン等の芳香族系合成油、エステル油、アルキル化フェニルエーテル油、ポリアルキレングリコール類等の合成系基油が挙げられる。ポリαオレフィン基油の好適な製造方法としては、エチレンの低重合又はワックスの熱分解によって炭素数６〜１８のα−オレフィンを合成し、このα−オレフィン２〜９単位を重合し、水添反応を行う方法が挙げられる。

エステル油の好適な例としては、１価アルコールとジカルボン酸とから製造されるジエステル、ポリオールとモノカルボン酸とから製造されるポリオールエステル、またはポリオール、モノカルボン酸、ポリカルボン酸とから製造されるコンプレックスエステル等が挙げられる。ジエステルとしては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の二塩基酸のエステルが挙げられる。二塩基酸としては、炭素数４〜３６の脂肪族二塩基酸が好ましい。エステル部を構成するアルコール残基は、炭素数４〜２６の一価アルコール残基が好ましい。また、ポリオールエステルやコンプレックスエステルに用いられるポリオールとしては、具体的には、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール等のβ水素を持たないヒンダードアルコールが好適に用いられる。また、ポリオールエステルやコンプレックスエステルに用いられるモノカルボン酸としては、ヤシ脂肪酸、ステアリン酸などの直鎖飽和脂肪酸、オレイン酸などの直鎖不飽和脂肪酸、イソステアリン酸などの分岐脂肪酸等が好適に用いられ、ポリカルボン酸としてはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの直鎖飽和ポリカルボン酸が好適に用いられる。また、アルキル化フェニルエーテル油の好適な例としては、アルキル化ジフェニルエーテルや、（アルキル化）ポリフェニルエーテルなどが挙げられる。また、ポリアルキレングリコール類としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、またはエチレンオキサイド-プロピレンオキサイドコポリマー、プロピレンオキサイド-ブチレンオキサイドコポリマー、及びこれらの誘導体が挙げられる。

なお、（Ａ）基油に用いる基油成分として、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の原料から得られる水素化異性化基油や、芳香族系炭化水素油を用いる場合には、％ＣＰ及び％ＣＮを適切な範囲に調整するために溶剤精製鉱油、水素化精製鉱油、水素化分解鉱油などを混合して用いることがより好ましい。

本発明の工業用油圧作動油組成物の（Ａ）基油（基油部分）の含有量は、工業用油圧作動油組成物全量に対して、好ましくは９０〜９９．８質量％であり、より好ましくは９２〜９９．７質量％であり、特に好ましくは９５〜９９．５質量％である。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する。（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛中のアルキル基がプライマリーアルキル基であるジアルキルジチオリン酸亜鉛であり、下記一般式（１）で表される。
一般式（１）：

一般式（１）中のＲ^１〜Ｒ^４は、いずれもプライマリーアルキル基であり、炭素数２〜１８であることが好ましく、炭素数４〜１６であることがより好ましく、炭素数６〜１２であることが特に好ましい。なお、プライマリーアルキル基とは、一般式（３）：
Ｒ^８−ＣＨ_２− （３）
（式中、Ｒ^８は直鎖又は分岐のアルキル基であり、炭素数は好ましくは１〜１７、より好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１１である。）
で表されるアルキル基である。つまり、Ｏ原子に結合する炭素が第一級炭素であるアルキル基である。Ｒ^１〜Ｒ^４のうちのいずれか１つでも、セカンダリーアルキル基（Ｒ^９Ｒ^１０（ＣＨ）−（Ｒ^９及びＲ^１０は直鎖又は分岐のアルキル基である。））だと、熱酸化安定性が劣り、スラッジが発生し易くなってしまう。

Ｒ^１〜Ｒ^４のプライマリーアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基などが挙げられる。

本発明の油圧作動油組成物中、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛の含有量は、０．０１〜０．５質量％であり、０．０５〜０．４質量％が好ましく、０．１〜０．４質量％が最も好ましい。プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛は耐摩耗剤兼酸化防止剤として用いられるものであり、（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛の含有量が、上記範囲未満だと、耐摩耗性及び酸化防止性が不十分となり、また、上記範囲を超えると、スラッジ発生抑制効果が低くなる。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、（Ｃ）過塩基性金属フェネートを含有する。（Ｃ）過塩基性金属フェネートの金属部分としては、アルカリ土類金属が挙げられ、マグネシウム、カルシウムが好ましく、カルシウムが特に好ましい。また、過塩基性を付与するために用いられる無機塩は、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムが好ましく、炭酸カルシウムが特に好ましい。（Ｃ）過塩基性金属フェネートの塩基価は、１００〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、１５０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましい。（Ｃ）過塩基性金属フェネートのカルシウム含有量は、Ｃａ原子換算で、３〜２０質量％が好ましく、５〜１５質量％がさらに好ましい。（Ｃ）過塩基性金属フェネートは、ＺｎＤＴＰに起因するスラッジの発生を抑制する。（Ｃ）過塩基性金属フェネートの塩基価又はカルシウム含有量が、上記未満であると、スラッジ発生抑制効果が低くなり易く、また、上記範囲を超えると、抗乳化性が悪くなる場合がある。

本発明の工業用油圧作動油組成物中、（Ｃ）過塩基性金属フェネートの含有量は、０．０３〜１質量％であり、０．０６〜０．６質量％が好ましく、０．０８〜０．４質量％が特にさらに好ましい。（Ｃ）過塩基性金属フェネートは、ＺｎＤＴＰに起因するスラッジの発生を抑制するので、（Ｃ）過塩基性金属フェネートの含有量が、上記範囲未満だと、スラッジ発生抑制効果が低くなり、また、上記範囲を超えると、抗乳化性が悪くなる。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、（Ｄ）亜リン酸エステルを含有する。（Ｄ）亜リン酸エステルは、下記一般式（２）で表される。
一般式（２）：

一般式（２）中、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は炭素数１〜３０の炭化水素基であり、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基及び脂環式炭化水素基のいずれであってもよく、直鎖でも分岐していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が脂肪族又は脂環式の炭化水素基である場合は、そのような脂肪族又は脂環式の炭化水素基は飽和であることが好ましい。また、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が芳香族炭化水素基である場合は、そのような芳香族炭化水素基の炭素数は６〜３０であることが好ましく、７〜２４であることがより好ましく、８〜２０であることがさらに好ましく、８〜１８であることが特に好ましい。また、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が芳香族炭化水素基である場合は、そのような芳香族炭化水素基は単環芳香族炭化水素基であることが好ましい。Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、同一であっても異なっていてもよい。

本発明の工業用油圧作動油組成物中、（Ｄ）亜リン酸エステルの含有量は、０．００５〜０．１質量％であり、０．００８〜０．０８質量％であることが好ましく、０．０１〜０．０６質量％であることが特に好ましい。（Ｄ）亜リン酸エステルの含有量が、上記範囲未満だと、摩耗防止性、中でも実機の油圧ポンプの摩耗防止性が低くなり、また、亜リン酸エステルは酸化防止剤として機能することから、スラッジ発生抑制効果も低くなり、また、上記範囲を超えると、溶解し難くなりスラッジを発生させるおそれがある。

本発明の工業用油圧作動油組成物中、亜鉛分（原子）の含有量は、１００〜５００質量ｐｐｍであり、２５０〜４８０質量ｐｐｍであることが好ましく、３２０〜４７０質量ｐｐｍがより好ましい。組成物中の亜鉛分の含有量が、上記範囲未満であると、耐摩耗性が低くなり、また、上記範囲を超えると、スラッジが発生し易くなる。

本発明の工業用油圧作動油組成物中、リン分（原子）／亜鉛分（原子）の質量比は、０．７５〜２．０であり、０．８〜１．５であることがさらに好ましい。組成物中のリン分／亜鉛分の質量比が、上記範囲未満であると、油圧ポンプの耐摩耗性が低くなり、また、上記範囲を超えると、スラッジが発生し易くなるか、抗乳化性が低くなる。

本発明の工業用油圧作動油組成物中、カルシウム分（原子）／亜鉛分（原子）の質量比は、０．２〜１．５であることが好ましく、０．２５〜１．０であることがさらに好ましい。組成物中のカルシウム分／亜鉛分の質量比が、上記範囲にあることにより、スラッジ発生抑制効果が得易く、且つ、抗乳化性に良好になる。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、更に、塩基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートを含有することができる。本発明の工業用油圧作動油組成物が、塩基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートを含有することにより、防錆性又は抗乳化性が高くなる点で好ましい。中性カルシウムスルホネートの塩基価が、５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると水混入時に却って乳化し易くなり、又は防錆性の向上効果が見られないため、中性カルシウムスルホネートの塩基価は５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。本発明の工業用油圧作動油組成物中の５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートの含有量は、０．０３〜０．９質量％であることが好ましく、０．１〜０．５質量％であることがより好ましい。５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートの含有量が上記範囲内であることにより、防錆性又は抗乳化性が高くなる。なお、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートは、工業用油圧作動油組成物中のカルシウム源となるので、本発明の工業用油圧作動油組成物が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートを含有する場合、上記カルシウム分／亜鉛分の質量比の算出において、カルシウム分には、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の中性カルシウムスルホネートに由来するカルシウム分も含めて計算する。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて、各種の公知の添加剤を含有することができる。このような必要に応じて含有される添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐摩耗剤、極圧剤、無灰系分散剤、さび止め剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、消泡剤等が挙げられる。

酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、等の単環フェノール系酸化防止剤、４，４’−ビス（２,６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−エチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、６，６’−メチレンビス（２−ジ−ｔ−ブチル―４―メチルフェノール）等のビスフェノール系酸化防止剤、４，４’チオビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチル−フェノール）、４，４’チオビス−（２−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）等の硫黄含有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、アルキルホスファイト、アリールホスファイト類等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。

耐摩耗剤及び極圧剤としては、硫化オレフィン、ポリサルファイド、硫化油脂、チオリン酸類、ジチオリン酸誘導体等の硫黄系極圧剤もしくは硫黄−リン系極圧剤、リン酸エステル類、酸性リン酸エステルまたはそのアミン塩等のリン系耐摩耗剤及びリン系極圧剤、ＺｎＤＴＣ等の有機金属系極圧剤が挙げられる。
無灰系分散剤としては、無灰系分散剤としてはコハク酸イミド化合物が挙げられ、具体的にはポリブテニルビスコハク酸イミド及びそのホウ素変性化合物が挙げられる。

さび止め剤としては、スルホネート金属塩やナフテン酸金属塩などの金属石けん、アルキルコハク酸誘導体、アルケニルコハク酸誘導体、ラノリン化合物、ソルビタンモノオレエートやペンタエリスリトールモノオレエートなどの界面活性剤、ワックスや酸化ワックス、ペトロラタム、Ｎ−オレイルザルコシン、ロジンアミン、ドデシルアミンやオクタデシルアミン等のアルキル化アミン系化合物、オレイン酸やステアリン酸等の脂肪酸、フォスファイト等のリン系化合物、等が用いられ、アルキルコハク酸誘導体、アルケニルコハク酸誘導体、界面活性剤、アルキル化アミン系化合物が好ましく用いられ、アルキルコハク酸誘導体、アルケニルコハク酸誘導体がさらに好ましい。

金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、インダゾール及びその誘導体、ベンズイミダゾール及びその誘導体、インドール及びその誘導体、チアジアゾール及びその誘導体、等が用いられ、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、チアジアゾール及びその誘導体が好ましく用いられる。

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。

粘度指数向上剤としては、ポリ（メタ）クリレート（以下、ＰＭＡということもある）やオレフィンコポリマーが挙げられる。ポリ（メタ）クリレートとしては、重量平均分子量が３万から２０万のものが挙げられ、またモノマーとして極性基を有さない非分散型ＰＭＡと、極性基を有するモノマーを用いた分散型ＰＭＡが挙げられる。またオレフィンコポリマーとしては、重量平均分子量が５０００〜１０万のものが挙げられ、オレフィンの共重合体であればどのようなものであってもよく、例えばエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体が挙げられる。

摩擦調整剤としては、多価アルコールのハーフエステル及び／またはフルエステル系化合物、脂肪酸、アミド系化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、リン酸エステル系化合物、酸性リン酸エステルアミン塩、等が挙げられる。具体的には、モノオレイルグリセリルエステル、オレイン酸、オレイン酸アミン塩、オレイン酸アミド、オレイルアミン、ステアリルアミド、ステアリルアミン、酸性リン酸エステルオレイルアミン塩等が挙げられる。

消泡剤としては、ジメチルシリコーン、アルキル変性シリコーン、フェニル変性シリコーン、フッ素変性シリコーンなどのシリコーン系消泡剤や、ポリアクリレート系消泡剤等が挙げられる。

本発明の工業用油圧作動油組成物の４０℃動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３動粘度試験方法において、９．００〜１１０ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、１８〜１００ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましく、２５〜７５ｍｍ^２／ｓであることがより好ましく、３０〜６０ｍｍ^２／ｓであることが更に好ましい。本発明の工業用油圧作動油組成物の粘度指数は、特に制限はないが、ＪＩＳＫ２２８３動粘度試験方法において、好ましくは１００以上である。粘度指数が上記範囲であることにより、低温時の流動性が向上し、高温時の油膜保持性が向上する。

本発明の工業用油圧作動油組成物は、種々の工業用油圧作動油に適用されるが、特に油圧システムに用いられる油圧作動油として好ましく用いられる。更には、本発明の工業用油圧作動油組成物は、油圧システムのうち、７ＭＰａ以上で使用されるような高圧になることで、耐摩耗性が必要な場合や油温が高くなる場合、あるいはオイルタンクが小さいことで油温が高温になる場合、あるいは製鉄関連設備等で油圧機器が高温に晒される場合、あるいは油圧作動油の使用量が多く頻繁に交換できない等で油圧作動油の長寿命化が必要な場合等に、特に有効である。

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。

１．油圧作動油組成物の調製
実施例１〜２及び比較例１〜６として、以下に示す基油及び添加剤を表２及び表３に示した割合で含有させた工業用油圧作動油組成物を調製した。
（１）混合基油：表１に記載の３種類の基油成分Ａ、Ｂ、Ｃの混合基油であって、基油成分Ａの割合が５０容量％であり、４０℃の動粘度が４６ｍｍ^２／ｓとなるように混合したもの。

（２）ＺｎＤＴＰ：一般式（１）におけるＲ^１〜Ｒ^４が２−エチルヘキシル基であるプライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛
（３）過塩基性Ｃａフェネート：過塩素酸法による塩基価が２５５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｃａ含有量が９．２％のもの。
（４）亜リン酸エステル：一般式（２）におけるＲ^５、Ｒ^６、及びＲ^７がいずれも置換基としてターシャリーブチル基を２個有する炭素数１４の芳香族炭化水素基であるもの。
（５）中性Ｃａスルホネート：過塩素酸法による塩基価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｃａ含有量が２．０％のもの。
（６）フェノール系酸化防止剤：２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール
（７）流動点降下剤：ポリアルキルメタクリレート
（８）消泡剤：ジメチルシリコーン

２．油圧作動油組成物の評価
実施例１〜２及び比較例１〜６の油圧作動油組成物を以下に示す試験法で評価し、結果を表２および表３に示した。
（１）元素量
ＪＰＩ−５Ｓ−３８「潤滑油−添加元素試験方法−誘導結合プラズマ発光分光分析法」により測定した。
（２）熱酸化安定性試験
内径２．５ｃｍのガラス製容器に試料を４０ｍｌ入れ、以下に示す鋼及び銅の触媒を浸漬し、１４０℃の回転盤付き恒温槽内に放置し、２４０時間後のスラッジ量（０．７５μｍミリポアフィルター使用）を測定した（表中の「触媒あり」のケース）。
触媒材質／サイズ：
鋼＝ＳＰＣＣ−ＳＢ、銅＝Ｃ１１００Ｐ、サイズはともに１．０ｍｍ×２０ｍｍ×５０ｍｍ
同様に鋼及び銅の触媒を浸漬しない条件でも試験を実施した（表中の「触媒なし」のケース）。
（３）抗乳化性試験
ＪＩＳＫ２５２０「水分離性試験方法５．抗乳化性試験方法」に準拠し、抗乳化性を評価し、油層−水槽−乳化層の量と時間を測定した。
（４）ＴＯＳＴ
ＪＩＳＫ２５１４「タービン油酸化安定度試験」に準拠し、１０００時間後の酸価変化とスラッジ量を測定した。
（５）シェル４球試験
ＪＰＩ−５Ｓ−３２「潤滑油の耐摩耗性試験方法（シェル４球式）」に準拠し、ＪＣＭＡＳＰ０４１に規定する試験条件を用い、２９４Ｎ、１２００ｒｐｍ、６０ｍｉｎ、７５℃における摩耗痕径を測定した。
（６）ＦＺＧ試験（耐荷重試験）
ＦＺＧギヤ試験機を用い、ドイツ工業規格のＤＩＮ５１３５４−２「ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇｂｙｔｈｅＦＺＧｇｅａｒｒｉｇｍｅｔｈｏｄ」に準拠して実施した。すなわち規格に沿った荷重をギヤに負荷したのち、ギヤ回転速度１，４４０ｒｐｍで２１，７００回転に達するまで試験を行い（ここまでを１ステージ）、荷重ステージを段階的に上昇させ、ピニオンの１６歯面における摩耗傷（スカッフィング、スコーリング）の合計面積幅が２０ｍｍ未満を合格とし、不合格となったステージを表に記載した。
（７）ビッカースＶ−１０４ｃポンプ試験
ＡＳＴＭＤ７０４３−１０「Standard Test Method for Indicating Wear Characteristics of Non-Petroleum and Petroleum Hydraulic Fluids in a Constant Volume Vane Pump」に準拠し、運転時間を５００時間としてカムリング及びベーンの合計摩耗量を評価した。

＊表中、「残部」とは、全量が１００質量％になるように含有させたことを示す。

＊表中、「残部」とは、全量が１００質量％になるように含有させたことを示す。
１）フィルター閉塞のため測定不可

表２に示す通り、本発明の構成を満たす実施例１及び２は、熱酸化安定性試験においてスラッジ量が極めて少なく、ＴＯＳＴ試験における酸価変化も少なく、スラッジ量も少なく、酸化安定性に優れていることがわかる。さらに、抗乳化性についても２０分以内で乳化層が３ｍｌ以下となっており抗乳化性が良好である。また、シェル４球試験における摩耗痕が小さいとともに、ＦＺＧ歯車試験のＦａｉｌＬｏｒｄＳｔａｇｅが１２ステージと高く、極圧性にも優れており、かつＶ−１０４ｃベーンポンプ試験における摩耗量が極めて少なく、油圧ポンプの耐摩耗性に非常に優れていることがわかる。

一方、実施例１及び２と比較して、過塩基性Ｃａフェネートを含まず、亜リン酸エステルも含まない比較例１及び２は、熱酸化安定性試験におけるスラッジ量が非常に多い。また、比較例１ではＦＺＧ試験が１１ステージで不合格である。
比較例３では、この比較例１に対して、過塩基性Ｃａフェネートを０．０５質量％含有させているが、亜リン酸エステルを含有しないことから、熱酸化安定性試験におけるスラッジ量が改善されず、ＦＺＧ試験も１１ステージで不合格である。
この比較例３をベースに、さらに過塩基Ｃａフェネートを増量した場合には、熱酸化安定性試験におけるスラッジ量は改善するが、ＦＺＧ試験は１１ステージで不合格であり、Ｖ−１０４ｃベーンポンプ試験における摩耗量も非常に多い。
また、比較例４のＺｎＤＴＰの配合量を本願発明で規定する量を超えない範囲内で増量した比較例５では、Ｖ−１０４ｃベーンポンプ試験の摩耗量は改善するものの、耐摩耗性油圧作動油の性能としては十分なものではない。
そこで、比較例６では比較例５よりもさらにＺｎＤＴＰの配合量を本願発明で規定する量を超える量まで増量したところ、Ｖ−１０４ｃベーンポンプ試験における耐摩耗性は十分に確保できたが、ＴＯＳＴ試験において大量のスラッジが発生し、水分存在下でのスラッジ抑制性が劣る結果となった。

Claims

（Ａ）基油と、
（Ｂ）プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛を０．０１〜０．５質量％と、
（Ｃ）過塩基性金属フェネートを０．０３〜１質量％と、
（Ｄ）亜リン酸エステルを０．００５〜０．１質量％と、
を含有し、
組成物中の亜鉛分の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであり、
組成物中のリン分／亜鉛分の質量比が０．７５〜２．０であること、
を特徴とする工業用油圧作動油組成物。
組成物中のカルシウム分／亜鉛分の質量比が０．２〜１．５であることを特徴とする請求項１記載の工業用油圧作動油組成物。
前記過塩基性金属フェネートが過塩基性カルシウムフェネートであることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の工業用油圧作動油組成物。