JP2018028024A - 潤滑油組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】高温環境下で長期間の使用に対してもスラッジ抑制効果が高く、抗乳化性及び防錆性に優れた、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる潤滑油組成物を提供する。【解決手段】ポリアルキレングリコール(A1)とポリオールエステル(A2)とを含む基油(A)、リン系防錆剤(B)、及び、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を含有し、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる、潤滑油組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる潤滑油組成物、及び当該潤滑油組成物の使用方法に関する。
蒸気タービン、ガスタービン等の各種ターボ機械や、回転式ガス圧縮機、往復動式圧縮機等の圧縮機、油圧機器、及び工作機械の油圧ユニット等の機器に用いられる潤滑油組成物は、高温環境下の系内を長期間循環しながら使用されることがある。
潤滑油組成物は、高温環境下で長期間使用されることで、酸化劣化に伴うスラッジが析出し易くなる。析出したスラッジは、例えば、回転体の軸受に付着し発熱することによる軸受の損傷や、循環ライン中に設けられたフィルタの目詰まりの発生、制御バルブに堆積することによる制御系統の作動不良等の問題を引き起こすことがある。
そのため、高温環境下の系内を長時間循環しながら使用される潤滑油組成物には、スラッジ析出の抑制効果の向上が求められている。
例えば、特許文献1には、ポリグリコール系合成油とエステル系合成油の混合油である合成基油と、非対称型ジフェニルアミン系化合物等の特定の化合物群から選択される1以上のアミン系酸化防止剤とを含有する空気圧縮機用潤滑油組成物が開示されている。
特許文献1によれば、当該空気圧縮機用潤滑油組成物は、酸化を適切に抑制しつつ、スラッジの発生も防止できる旨の結果が示されている。
WO2013/146805号
ところで、タービン等の水や水蒸気が混入する恐れのある機器に使用される潤滑油組成物は、水や水蒸気の混入によって乳化すると、機器のトラブルを引き起こす要因となる。このため、このような機器に使用される潤滑油組成物には、乳化し難く、また乳化しても水分を分離しやすい性質、すなわち、抗乳化性に優れていることが求められる。
また、高温環境下の機器の系内に混入し得る水や水蒸気は、鉄等から構成されている機器の表面に発生し得る錆の要因ともなり得る。そのため、水や水蒸気の混入が想定され、高温環境下の系内を長期間にわたり循環する潤滑油組成物には、防錆性に優れるという特性も要求される。
なお、特許文献1においては、潤滑油組成物の抗乳化性や防錆性に関する検討は行われていない。
本発明は、高温環境下で長期間の使用に対してもスラッジ抑制効果が高く、抗乳化性及び防錆性に優れた、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる潤滑油組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、ポリアルキレングリコール(以下、「PAG」ともいう)とポリオールエステル(以下、「POE」ともいう)とを含む基油と共に、リン系防錆剤及びアミン系酸化防止剤を含有する潤滑油組成物が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記〔1〕及び〔2〕を提供する。
〔1〕ポリアルキレングリコール(A1)とポリオールエステル(A2)とを含む基油(A)、リン系防錆剤(B)、及び、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を含有し、
ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる、潤滑油組成物。
〔2〕上記〔1〕に記載の潤滑油組成物を、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いる、潤滑油組成物の使用方法。
本発明の潤滑油組成物は、高温環境下で長期間の使用に対してもスラッジ抑制効果が高く、抗乳化性及び防錆性に優れており、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械への使用に適している。
以下の本明細書において、動粘度及び粘度指数は、JIS K2283に準拠して測定した値を意味する。
リン原子、金属原子の含有量は、JPI−5S−38−92に準拠して測定した値を意味する。
窒素原子の含有量は、JIS K2609に準拠して測定した値を意味する。
〔潤滑油組成物〕
本発明の潤滑油組成物は、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられるものであって、ポリアルキレングリコール(A1)とポリオールエステル(A2)とを含む基油(A)、リン系防錆剤(B)、及び、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を含有する。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、金属不活性化剤(D)を含有してもよく、成分(B)〜(D)以外の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A)、(B)及び(C)の合計含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは70〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、更に好ましくは90〜100質量%、より更に好ましくは95〜100質量%である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは70〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、更に好ましくは90〜100質量%、より更に好ましくは97〜100質量%である。
以下、本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる各成分について説明する。
<成分(A):基油>
本発明の潤滑油組成物に含まれる基油(A)は、ポリアルキレングリコール(A1)と、ポリオールエステル(A2)とを含む。
なお、本発明の一態様において、基油(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(A1)及び(A2)以外の合成油又は鉱油をさらに含有してもよい。
本発明の潤滑油組成物では、基油(A)として、PAGと共に、ポリオールエステル(POE)とを併用することで、スラッジ抑制効果と、抗乳化性の悪化の抑制効果との両立を図ることが可能となる。
特に、PAGとPOEを併用して極性を適度に調整した基油(A)に対して、後述のリン系防錆剤(B)や酸化防止剤(C)等の添加剤を配合しても、添加剤を配合することによる抗乳化性の悪化を効果的に抑制することができると共に、添加剤を配合することによる効果(防錆性及び酸化安定性)をより向上させることができる。
ここで、基油(A)として、PAGのみを使用した場合、使用に伴いPAGは過度に劣化し易く、酸化安定性が低下し、スラッジの析出がされ易くなる。そこで、POEと併用することで、PAGの過度の劣化を抑制することができる。
一方で、基油(A)として、POEのみを使用した場合、長時間の使用に伴い、劣化生成物が生じ、スラッジの析出がされ易くなり、添加剤を配合することによる抗乳化性の悪化も引き起こし易くなる。そこで、PAGと併用することで、生じた劣化生成物を溶解させ、スラッジの析出を抑制することができ、添加剤を配合することによる抗乳化性の悪化の抑制効果にも優れる。
なお、鉱油を含む潤滑油組成物を使用していた装置において、劣化した前使用の当該潤滑油組成物から本発明の潤滑油組成物に代える際に、POEを含有しているために、前使用の潤滑油組成物に含まれる鉱油と良好に相溶することができる。また、PAGを含有しているために、前使用の潤滑油組成物中に含まれる劣化生成物を溶解させ、スラッジの析出を抑制することができる。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A1)と成分(A2)との含有量比〔(A1)/(A2)〕としては、質量比で、スラッジ析出の抑制効果のより良好とすると共に、添加剤を配合することによる抗乳化性の悪化も効果的に抑制し得る潤滑油組成物とする観点から、好ましくは15/85以上、より好ましくは20/80以上、更に好ましくは25/75以上、より更に好ましくは27/73以上である。
また、成分(A1)と成分(A2)との含有量比〔(A1)/(A2)〕は、質量比で、使用に伴うPAGの過度の劣化を抑制し、酸化安定性に優れ、スラッジ析出の抑制効果の高い潤滑油組成物とする観点から、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは80/20以下、より更に好ましくは70/30以下であり、さらに防錆性をより向上させ、添加剤を配合することによる抗乳化性の悪化も効果的に抑制し得る潤滑油組成物とする観点から、より更に好ましくは49/51以下である。
また、本発明の一態様で用いる基油(A)の粘度指数としては、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上、より更に好ましくは120以上である。
なお、本明細書において、動粘度及び粘度指数は、JIS K2283に準拠して測定された値を意味する。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物において、基油(A)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上であり、また、好ましくは99.9質量%以下、より好ましくは99.0質量%以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、基油(A)中の成分(A1)及び(A2)の合計含有量は、当該潤滑油組成物中に含まれる基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは70〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、更に好ましくは90〜100質量%、より更に好ましくは95〜100質量%である。
[成分(A1):ポリアルキレングリコール]
ポリアルキレングリコール(A1)としては、例えば、アルキレンオキシドが重合又は共重合して得られる重合体が挙げられる。
なお、ポリアルキレングリコール(A1)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様で用いるポリアルキレングリコール(A1)の数平均分子量(Mn)としては、潤滑油組成物の粘度指数を向上させる観点から、好ましくは300〜10,000、より好ましくは400〜5,000、更に好ましくは500〜3,000、より更に好ましくは600〜1,500である。
なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される標準ポリスチレン換算の値であり、測定条件としては、下記に示す条件が挙げられる。
(測定条件)
・ゲル浸透クロマトグラフ装置:アジレント社製、「1260型HPLC」
・標準試料:ポリスチレン
・カラム:Shodex社製「LF404」を2本、順次連結したもの。
・カラム温度:35℃
・展開溶媒:クロロホルム
・流速:0.3mL/min
また、本発明の一態様で用いるポリアルキレングリコール(A1)は、スラッジ抑制効果をより向上させた潤滑油組成物とする観点から、末端の少なくとも一つ以上を置換基で封鎖したポリアルキレングリコールであることが好ましい。
ポリアルキレングリコールの末端を封鎖し得る上記置換基としては、例えば、炭素数1〜10の1価の炭化水素基、炭素数2〜10のアシル基、又は、環形成原子数3〜10の複素環基が挙げられ、炭素数1〜10の1価の炭化水素基が好ましい。
なお、上記置換基として選択し得る、1価の炭化水素基、アシル基、及び複素環基に関する具体的な基の例示、並びに、好適な炭素数又は環形成原子数の範囲は、後述の式(a−1)中のRA1及びRA3に関する規定と同じである。
本発明の一態様において、ポリアルキレングリコール(A1)としては、スラッジ抑制効果をより向上させた潤滑油組成物とする観点から、下記一般式(a−1)で表される化合物であることが好ましい。
A1−[(ORA2−ORA3 (a−1)
上記一般式(a−1)中、RA1は、水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜10の2〜6価の炭化水素基、又は、環形成原子数3〜10の複素環基である。
A2は、炭素数2〜4のアルキレン基である。
A3は、水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基、炭素数2〜10のアシル基、又は、環形成原子数3〜10の複素環基である。
bは、1〜6の整数であり、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1である。
なお、bは、前記一般式(a−1)中のRA1との結合部位の数に応じて定められる。
例えば、RA1がアルキル基やシクロアルキル基等の1価の炭化水素基やアシル基の場合には、bは1となる。つまり、RA1が炭化水素基又は複素環基であり、当該基の価数が1、2、3、4、5、及び6価である場合、bはそれぞれ1、2、3、4、5及び6となる。
aは、1以上の数であり、前記一般式(a−1)で表される化合物の数平均分子量の値に応じて適宜設定される値である。
なお、異なる2種以上の前記一般式(a−1)で表される化合物を用いる場合には、aの値は平均値(加重平均値)となり、当該平均値が1以上であればよい。
また、RA2及びRA3が複数存在する場合は、複数のRA2及びRA3は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、本発明の一態様において、前記一般式(a−1)中のRA1及びRA3の少なくとも一つが、炭素数1〜10の1価の炭化水素基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜10の2〜6価の炭化水素基、又は、環形成原子数3〜10の複素環基であることが好ましく、炭素数1〜10の1価の炭化水素基であることがより好ましい。
A1及びRA3として選択し得る、炭素数1〜10の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(n−プロピル基、イソプロピル基)、ブチル基(n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基)、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、トリメチルフェニル基、ブチルフェニル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、メチルベンジル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基等のアリールアルキル基;等が挙げられる。
なお、上記アルキル基は直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。
当該1価の炭化水素基の炭素数としては、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6、更に好ましくは1〜4である。
A1及びRA3として選択し得る、炭素数2〜10のアシル基が有する炭化水素基部分は、直鎖、分岐鎖、環状のいずれであってもよい。当該炭化水素基部分としては、上述のR及びRとして選択し得る1価の炭化水素基のうち炭素数1〜9のものが挙げられる。
なお、当該アシル基の炭素数としては、好ましくは2〜10、より好ましくは2〜6である。
A1として選択し得る、2〜6価の炭化水素基としては、上述のRとして選択し得る1価の炭化水素基から更に水素原子を1〜5個除いた残基や、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,2,3−トリヒドロキシシクロヘキサン、1,3,5−トリヒドロキシシクロヘキサン等の多価アルコールから水酸基を除いた残基等が挙げられる。
なお、当該2〜6価の炭化水素基の炭素数としては、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6、更に好ましくは1〜4である。
A1及びRA3として選択し得る、環形成原子数3〜10の複素環基としては、酸素原子含有複素環基、又は硫黄原子含有複素環基が好ましい。なお、当該複素環基は、飽和環であってもよく不飽和環であってもい。
当該酸素原子含有複素環基としては、例えば、1,3−プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、及びヘキサメチレンオキシド等の酸素原子含有飽和複素環や、アセチレンオキシド、フラン、ピラン、オキシシクロヘプタトリエン、イソベンゾフラン、及びイソクロメン等の酸素原子含有不飽和複素環が有する水素原子を1〜6個除いた残基が挙げられる。
また、当該硫黄原子含有複素環基としては、例えば、エチレンスルフィド、トリメチレンスルフィド、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロチオピラン、及びヘキサメチレンスルフィド等の硫黄原子含有飽和複素環や、アセチレンスルフィド、チオフェン、チアピラン、及びチオトリピリデン等の硫黄原子含有不飽和複素環等が有する水素原子を1〜6個除いた残基が挙げられる。
当該複素環基の環形成原子数としては、好ましくは3〜10、より好ましくは3〜6、更に好ましくは5又は6である。
A2として選択し得る、炭素数2〜4のアルキレン基としては、例えば、エチレン基(−CHCH−)、エチリデン基(−CH(CH)−)等の炭素数2のアルキレン基;トリメチレン基(−CHCHCH−)、プロピレン基(−CH(CH)CH−)、プロピリデン基(−CHCHCH−)、イソプロピリデン基(−C(CH−)等の炭素数3のアルキレン基;テトラメチレン基(−CHCHCHCH−)、1−メチルトリメチレン基(−CH(CH)CHCH−)、2−メチルトリメチレン基(−CHCH(CH)CH−)、ブチレン基(−C(CHCH−)等の炭素数4のアルキレン基が挙げられる。
なお、RA2が複数存在する場合、複数のRA2は、互いに同一であってもよく、2種以上のアルキレン基の組み合わせであってもよい。
これらの中でも、RA2としては、プロピレン基(−CH(CH)CH−)が好ましい。
なお、前記一般式(a−1)で表される化合物において、オキシプロピレン単位(−OCH(CH)CH−)の含有量は、当該化合物の構造中のオキシアルキレン(式中のORA2)の全量(100モル%)基準で、好ましくは50〜100モル%、より好ましくは65〜100モル%、更に好ましくは80〜100モル%である。
本発明の一態様で用いるポリアルキレングリコール(A1)の40℃における動粘度としては、好ましくは8〜350mm/s、より好ましくは10〜150mm/s、更に好ましくは12〜100mm/s、より更に好ましくは15〜68mm/sである。
また、本発明の一態様で用いるポリアルキレングリコール(A1)の粘度指数としては、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上、より更に好ましくは120以上である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、ポリアルキレングリコール(A1)の含有量は、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、スラッジ析出の抑制効果及び添加剤の配合による抗乳化性の悪化の抑制効果をより向上させた潤滑油組成物とする観点から、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上、より更に好ましくは27質量%以上であり、成分(A2)の含有量を確保し、使用に伴う成分(A1)の過度の劣化を抑制し、酸化安定性に優れ、スラッジ析出の抑制効果の高い潤滑油組成物とする観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より更に好ましくは70質量%以下である。
[成分(A2):ポリオールエステル]
ポリオールエステル(A2)としては、例えば、分子内に四級炭素を一つ以上有し、且つ、当該四級炭素の少なくとも一つにメチロール基が1〜4個結合してなるヒンダードポリオールと、脂肪族モノカルボン酸とのエステルであるヒンダードエステルが挙げられる。
ポリオールエステル(A2)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
なお、ポリオールエステル(A2)は、通常、ポリオールの全ての水酸基がエステル化された完全エステルであるが、本発明の効果に影響を与えない範囲で、一部の水酸基がエステル化されずに残った部分エステルを少量含んでいてもよい。
前記ヒンダードポリオールとしては、下記一般式(a−2)で表される化合物であることが好ましい。
前記一般式(a−2)中、RA11及びRA12は、それぞれ独立に、炭素数1〜6の一価の炭化水素基、又はメチロール基(−CHOH)である。
nは、0〜4の整数を示し、好ましくは0〜2、より好ましくは0〜1、更に好ましくは0である。
A11及びRA12として選択し得る、炭素数1〜6の一価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基)、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。
なお、上記アルキル基は、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。
これらの中でも、RA11及びRA12として選択し得る、炭素数1〜6の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がより好ましい。
下記一般式(a−2)で表される化合物としては、例えば、ジアルキルプロパンジオール(アルキル基の炭素数は1〜6である)、トリメチロールアルカン(アルカンの炭素数は2〜7である)、ペンタエリスリトール等のヒンダードポリオール及びこれらの脱水縮合物が挙げられ、より具体的には、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールペンタン、トリメチロールヘキサン、トリメチロールヘプタン、ペンタエリスリトール、2,2,6,6−テトラメチル−4−オキサ−1,7−ヘプタンジオール、2,2,6,6,10,10−ヘキサメチル−4,8−ジオキサ−1,11−ウンデカジオール、2,2,6,6,10,10,14,14−オクタメチル−4,8,12−トリオキサ−1,15−ペンタデカジオール、2,6−ジ(ヒドロキシメチル)−2,6−ジメチル−4−オキサ−1,7−ヘプタンジオール、2,6,10−トリ(ヒドロキシメチル)−2,6,10−トリメチル−4,8−ジオキサ−1,11−ウンデカジオール、2,6,10,14−テトラ(ヒドロキシメチル)−2,6,10,14−テトラメチル−4,8,12−トリオキサ−1,15−ペンタデカジオール、ジ(ペンタエリスリトール)、トリ(ペンタエリスリトール)、テトラ(ペンタエリスリトール)、ペンタ(ペンタエリスリトール)等が挙げられる。
これらの中でも、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、及びこれらの二分子又は三分子の脱水縮合物が好ましく、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、及びペンタエリスリトールがより好ましく、トリメチロールプロパンが更に好ましい。
前記脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数5〜22の飽和脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。
当該飽和脂肪族モノカルボン酸のアシル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。
飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸等の直鎖状飽和モノカルボン酸;イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、2,2−ジメチルプロパン酸、2,2−ジメチルブタン酸、2,2−ジメチルペンタン酸、2,2−ジメチルオクタン酸、2−エチル−2,3,3−トリメチルブタン酸、2,2,3,4−テトラメチルペンタン酸、2,5,5−トリメチル−2−t−ブチルヘキサン酸、2,3,3−トリメチル−2−エチルブタン酸、2,3−ジメチル−2−イソプロピルブタン酸、2−エチルヘキサン酸、3,5,5−トリメチルヘキサン酸等の分岐状飽和モノカルボン酸等が挙げられる。
これらの脂肪族モノカルボン酸は、エステル化の際、一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
飽和脂肪族モノカルボン酸の炭素数としては、好ましくは5〜18、より好ましくは6〜14、更に好ましくは8〜10である。
本発明の一態様で用いるポリオールエステル(A2)の40℃における動粘度としては、好ましくは8〜350mm/s、より好ましくは10〜150mm/s、更に好ましくは12〜100mm/s、より更に好ましくは15〜68mm/sである。
また、本発明の一態様で用いるポリオールエステル(A2)の粘度指数としては、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上、より更に好ましくは120以上である。
本発明の一態様で用いるポリオールエステル(A2)の数平均分子量(Mn)としては、好ましくは100〜8,000、より好ましくは200〜4,000、更に好ましくは300〜2,000、より更に好ましくは400〜1,000である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、ポリオールエステル(A2)の含有量は、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、使用に伴う成分(A1)の過度の劣化を抑制し、酸化安定性に優れ、スラッジ析出の抑制効果の高い潤滑油組成物とする観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、より更に好ましくは30質量%以上であり、また、成分(A1)の含有量を確保し、スラッジ析出の抑制効果及び添加剤の配合による抗乳化性の悪化の抑制効果をより向上させた潤滑油組成物とする観点から、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下、より更に好ましくは72質量%以下である。
[成分(A1)及び(A2)以外の合成油、鉱油]
本発明の一態様において、基油(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(A1)及び(A2)以外の合成油及び鉱油から選ばれる1種以上をさらに含有してもよい。
上述の成分(A1)及び(A2)以外の合成油としては、例えば、α−オレフィン単独重合体、又はα−オレフィン共重合体(例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体等の炭素数8〜14のα−オレフィン共重合体)等のポリα−オレフィン;イソパラフィン;二塩基酸エステル(例えば、ジトリデシルグルタレート等)、三塩基酸エステル(例えば、トリメリット酸2−エチルヘキシル)、リン酸エステル等の成分(A2)以外の各種エステル;ポリフェニルエーテル等の成分(A1)以外の各種エーテル;アルキルベンゼン;アルキルナフタレン;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる合成油等が挙げられる。
上述の鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、中間基系鉱油、ナフテン系鉱油等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油;これらの常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理の一つ以上の処理を施した鉱油;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス(Gas To Liquids WAX))を異性化することで得られる鉱油ワックス;等が挙げられる。
<成分(B):リン系防錆剤>
本発明の潤滑油組成物中に含まれるリン系防錆剤(B)としては、防錆性能を有するリン原子含有化合物であれば用いることができる。例えば、極圧剤として使用されるトリクレジルフォスフェート(TCP)は、添加しても防錆性能が十分に発現されないため、本願で言う「リン系防錆剤(B)」には該当しない。
なお、成分(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ここで、リン原子含有化合物であるリン系防錆剤(B)は、基油(A)よりも極性が高いため、基油(A)との相溶性も良好であり、一般的な防錆剤(例えば、アルケニルコハク酸ハーフエステル等)を用いた場合に比べて、防錆性を向上し得、抗乳化性の悪化の抑制効果も高い。
さらに、リン系防錆剤(B)は、極圧性の向上にも寄与する。
そのため、本発明の潤滑油組成物は、リン系防錆剤(B)を使用しているため、防錆性、抗乳化性の悪化の抑制効果、スラッジ析出の抑制効果、及び極圧性をより効果的に向上させることができる。
本発明の一態様で用いるリン系防錆剤(B)としては、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、中性リン酸エステル(B1)及び酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれる1種以上であることが好ましく、少なくとも中性リン酸エステル(B1)を含むことが好ましい。
中性リン酸エステル(B1)としては、上記観点から、下記一般式(b1−1)で表される化合物(B11)であることが好ましい。
前記一般式(b1−1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基、又は、炭素数3〜12のアルキル基で置換された環形成炭素数6〜18のアリール基である。
〜Rとして選択し得る、炭素数3〜12のアルキル基としては、例えば、プロピル基(n−プロピル基、イソプロピル基)、ブチル基(n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基)、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
これらのアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
前記環形成炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルナフチル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
つまり、R〜Rとして選択し得る、「炭素数3〜12のアルキル基で置換されたのアリール基」としては、上述のアリール基の環形成炭素原子と結合している水素原子の少なくとも一つが、上述の炭素数3〜12のアルキル基によって置換された基が挙げられる。
化合物(B11)としては、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、下記一般式(b1−2)で表される化合物(B12)であることがより好ましい。
前記一般式(b1−2)中、R11〜R13は、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基である。当該アルキル基としては、上述のR〜Rとして選択し得るアルキル基と同じものが挙げられる。
11〜R13として選択し得る、当該アルキル基の炭素数としては、好ましくは3〜10、より好ましくは3〜8、更に好ましくは3〜6である。
また、p1〜p3は、それぞれ独立に、1〜5の整数であり、1〜2の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。
酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)としては、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、下記一般式(b2−1)で表される化合物のアミン塩(B21)、及び、下記一般式(b2−2)で表される化合物のアミン塩(B22)から選ばれる1種以上であることが好ましい。
前記一般式(b2−1)、(b2−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基である。当該アルキル基としては、上述のR〜Rとして選択し得るアルキル基と同じものが挙げられる。
及びRとして選択し得る、当該アルキル基の炭素数としては、好ましくは3〜10、より好ましくは3〜8、更に好ましくは3〜6である。
なお、前記一般式(b2−1)中のR及びRは、同一であってもよく、互いに異なるものであってもよい。
アミン塩(B21)及び(B22)を形成するアミンとしては、下記一般式(b2−i)で表される化合物であることが好ましい。なお、当該アミンは、単独で又は2種以上を併用してもよい。
前記一般式(b2−i)中、qは、1〜3の整数を示し、1であることが好ましい。
は、それぞれ独立に、炭素数6〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアルケニル基、環形成炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアリールアルキル基、又は炭素数6〜18のヒドロキシアルキル基であり、炭素数6〜18のアルキル基が好ましい。
なお、Rが複数存在する場合、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
として選択し得る、前記アルキル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−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、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
として選択し得る、当該アルキル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
として選択し得る、前記アルケニル基としては、例えば、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基等が挙げられる。
当該アルケニル基は、直鎖アルケニル基であってもよく、分岐鎖アルケニル基であってもよい。
として選択し得る、当該アルケニル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
として選択し得る、前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルナフチル基等が挙げられる。
として選択し得る、当該アリール基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは6〜16、より好ましくは6〜14である。
として選択し得る、前記アリールアルキル基としては、上述のアルキル基が有する水素原子が上述のアリール基に置換された基が挙げられ、具体的には、フェニルメチル基、フェニルエチル等が挙げられる。
として選択し得る、当該アリールアルキル基の炭素数としては、7〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜14である。
として選択し得る、前記ヒドロキシアルキル基としては、上述のアルキル基が有する水素原子がヒドロキシ基に置換された基が挙げられ、具体的には、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシトリデシル基等が挙げられる。
として選択し得る、当該ヒドロキシアルキル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、リン系防錆剤(B)のリン原子換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは10質量ppm以上、より好ましくは15質量ppm以上、更に好ましくは20質量ppm以上、より更に好ましくは50質量ppm以上である。
また、劣化生成物の発生を抑制し、酸化安定性に優れた潤滑油組成物とする観点から、リン系防錆剤(B)のリン原子換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは1600質量ppm以下、より好ましくは1200質量ppm以下、更に好ましくは1000質量ppm以下、より更に好ましくは800質量ppm以下、特に好ましくは600質量ppm以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、リン系防錆剤(B)の配合量としては、上記観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.010〜2質量%、より好ましくは0.015〜1.5質量%、更に好ましくは0.018〜1.0質量%、より更に好ましくは0.020〜0.5質量%である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A1)100質量部に対する、成分(B)の配合量比としては、基油(A)中に成分(B)を溶解させ、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、好ましくは0.01〜4.0質量部、より好ましくは0.03〜3.0質量部、更に好ましくは0.05〜2.0質量部、より更に好ましくは0.07〜1.0質量部である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A2)100質量部に対する、成分(B)の配合量比としては、基油(A)中に成分(B)を溶解させ、抗乳化性及び防錆性をバランス良く向上させた潤滑油組成物とする観点から、好ましくは0.01〜2.0質量部、より好ましくは0.015〜1.0質量部、更に好ましくは0.02〜0.7質量部、より更に好ましくは0.03〜0.4質量部である。
<成分(C):酸化防止剤>
本発明の潤滑油組成物は、酸化安定性を良好とすると共に、劣化生成物の発生を抑制し、スラッジ抑制効果を向上させた潤滑油組成物とする観点から、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を含有する。
なお、本発明の一態様において、酸化防止剤(C)は、本発明の効果を損なわない範囲で、アミン系酸化防止剤(C1)と共に、アミン系酸化防止剤(C1)以外の酸化防止剤をさらに含有してもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、酸化防止剤(C)の含有量は、劣化生成物の発生を抑制し、スラッジ抑制効果をより向上させ、且つ、酸化安定性に優れた潤滑油組成物とする観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.05〜7質量%、更に好ましくは0.1〜5質量%である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、酸化防止剤(C)中のアミン系酸化防止剤(C1)の含有割合としては、劣化生成物の発生を抑制し、スラッジ抑制効果をより向上させ、且つ、酸化安定性に優れた潤滑油組成物とする観点から、当該潤滑油組成物に含まれる酸化防止剤(C)の全量(100質量%)基準で、好ましくは30〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%、更に好ましくは60〜100質量%、より更に好ましくは70〜100質量%である。
[成分(C1):アミン系酸化防止剤]
アミン系酸化防止剤(C1)としては、酸化防止性能を有するアミン系化合物であればよいが、ナフチルアミン(C11)、ジフェニルアミン(C12)等が挙げられる。
アミン系酸化防止剤(C1)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明の一態様において、ナフチルアミン(C11)とジフェニルアミン(C12)とを共に含むことが好ましい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、ナフチルアミン(C11)とジフェニルアミン(C12)との配合量比〔(C11)/(C12)〕としては、質量比で、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは15/85〜85/15、更に好ましくは20/80〜80/20、より更に好ましくは25/75〜75/25である。
ナフチルアミン(C11)としては、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−β−ナフチルアミン等が挙げられるが、アルキルフェニル−α−ナフチルアミンが好ましい。
アルキルフェニル−α−ナフチルアミンが有するアルキル基の炭素数としては、好ましくは1〜30であるが、基油(A)との溶解性を向上させると共に、スラッジ抑制効果をより向上させる観点から、より好ましくは1〜20、更に好ましくは4〜16、より更に好ましくは6〜14である。
ジフェニルアミン(C12)としては、下記一般式(c−1)で表される化合物であることが好ましく、下記一般式(c−2)で表される化合物であることがより好ましい。
前記一般式(c−1)、(c−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基、環形成原子数6〜18のアリール基で置換された炭素数1〜30のアルキル基である。
当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
前記一般式(c−1)中、z1及びz2は、0〜5の整数であり、好ましくは0又は1、より好ましくは1である。なお、R及びRが複数存在する場合、複数のR及びRは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
なお、R及びRとして選択し得る、当該アルキル基の炭素数としては、1〜30であるが、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10である。
当該アルキル基に置換し得るアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられるが、フェニル基が好ましい。
アルキルフェニル−ナフチルアミンが有するアルキル基、及び、ジフェニルアミンが有し得るアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、テトラコシル基等が挙げられる。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、劣化生成物の発生を抑制し、スラッジ抑制効果をより向上させ、且つ、酸化安定性に優れた潤滑油組成物とする観点から、アミン系酸化防止剤(C1)の窒素原子換算での含有量としては、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは200〜3000質量ppm、より好ましくは300〜2500質量ppm、更に好ましくは400〜2000質量ppm、より更に好ましくは500〜1500質量ppmである。
[アミン系酸化防止剤(C1)以外の酸化防止剤]
酸化防止剤(C)としては、上述のアミン系酸化防止剤(C1)以外の酸化防止剤も含有してもよい。そのような酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤が好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、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、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、2,6−ジ−t−アミル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等の単環フェノール系化合物や、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等の多環フェノール系化合物が挙げられる。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、アミン系酸化防止剤(C1)100質量部に対する、フェノール系酸化防止剤の配合量比としては、好ましくは0〜100質量部、より好ましくは0〜60質量部、更に好ましくは0〜40質量部である。
<成分(D):金属不活性化剤>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、潤滑対象となる金属部材の腐食を抑制する観点から、さらに金属不活性化剤(D)を含有してもよい。
金属不活性化剤(D)としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピリミジン系化合物等が挙げられる。
これらの金属不活性化剤(D)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様において、金属不活性化剤(D)としては、ベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、下記一般式(d)で表される1,2,3−ベンゾトリアゾール、下記一般式(c−1)で表されるアルキルベンゾトリアゾール、及び、下記一般式(c−2)で表されるアミノアルキルベンゾトリアゾール等が挙げられ、1,2,3−ベンゾトリアゾールが好ましい。
前記一般式(d−1)、(d−2)中、RD1は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基であって、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。また、RD1が複数存在する場合、複数のRD1は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
aは、1〜4の整数であり、好ましくは1又は2である。
bは、0〜4の整数であり、好ましくは0〜2の整数である。
D2は、メチレン基又はエチレン基である。
D3及びRD4は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基であって、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、金属不活性化剤(D)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01〜5質量%、より好ましくは0.02〜2質量%、更に好ましくは0.03〜1質量%、より更に好ましくは0.04〜0.5質量%である。
<他の潤滑油用添加剤>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分(B)〜(D)以外の他の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
このような潤滑油用添加剤としては、例えば、極圧剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、消泡剤、摩擦調整剤、及び耐摩耗剤等が挙げられる。
これらの潤滑油用添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの潤滑油用添加剤を配合する場合、潤滑油用添加剤のそれぞれの含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内で、添加剤の種類に応じて適宜調整されるが、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜5質量%、より好ましくは0.01〜2質量%である。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(B)には該当しない防錆剤を含有してもよいが、当該防錆剤を含有しないことが好ましい。
例えば、一般的に防錆剤として使用される、アルケニルコハク酸エステルを、本発明で用いる基油(A)に配合した場合、基油(A)の極性が高いため、アルケニルコハク酸エステルと基油(A)との相溶性が悪く、防錆性の向上が不十分となる。
また、有機スルホン酸金属塩も防錆剤として知られているが、水との溶解性が高いため、有機スルホン酸金属塩を配合することで、抗乳化性が悪化する懸念がある。
上記事項に鑑みると、本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(B)には該当しない防錆剤の含有量は、成分(B)100質量部に対して、好ましくは10質量部未満、より好ましくは3質量部未満、更に好ましくは1質量部未満、より更に好ましくは0.1質量部未満である。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物において、高温環境下で長期間の使用に伴い発生するスラッジを抑制する観点から、金属原子含有化合物を実質的に含有しないことが好ましい。
ここで、「金属原子含有化合物」が含有する金属原子とは、アルカリ金属原子、アルカリ土類原子、遷移金属原子を指す。
なお、本明細書において、「金属原子含有化合物を実質的に含有しない」とは、所定の目的をもって、金属原子含有化合物を含有させる態様を否定する規定であって、金属原子含有化合物が不純物として含有する場合まで否定する規定ではない。
ただし、不純物として含まれる金属原子含有化合物についても、極力少ない程好ましい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、金属原子の含有量としては、高温環境下で長期間の使用に伴い発生するスラッジを抑制する観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは100質量ppm未満、より好ましくは50質量ppm未満、更に好ましくは10質量ppm未満、より更に好ましくは5質量ppm未満である。
本明細書において、金属原子の含有量は、JPI−5S−38−92に準拠して測定した値を意味する。
〔潤滑油組成物の各種物性〕
本発明の一態様の潤滑油組成物の40℃における動粘度は、好ましくは5〜300mm/s、より好ましくは10〜200mm/s、更に好ましくは15〜100mm/sである。
本発明の一態様の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは85以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは95以上である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、リン原子の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは10質量ppm以上、より好ましくは15質量ppm以上、更に好ましくは20質量ppm以上、より更に好ましくは50質量ppm以上であり、また、好ましくは1600質量ppm以下、より好ましくは1200質量ppm以下、更に好ましくは1000質量ppm以下、より更に好ましくは800質量ppm以下、特に好ましくは600質量ppm以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、窒素原子の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは200質量ppm以上、より好ましくは300質量ppm以上、更に好ましくは400質量ppm以上、より更に好ましくは500質量ppm以上であり、また、好ましくは3000質量ppm以下、より好ましくは2600質量ppm以下、更に好ましくは2000質量ppm以下、より更に好ましくは1600質量ppm以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、金属原子の含有量は、高温環境下で長期間の使用に伴うスラッジの析出を抑制する観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは100質量ppm未満、より好ましくは50質量ppm未満、更に好ましくは10質量ppm未満、より更に好ましくは5質量ppm未満である。
本発明の一態様の潤滑油組成物に対して、JIS K2520に準拠し、温度54℃における水分離性試験を行った際、乳化層が3mLに到達するまでの時間を表す抗乳化度としては、好ましくは20分以下、より好ましくは15分以下、更に好ましくは10分以下、より更に好ましくは5分以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物に対して、ASTM D7873の酸化安定性試験(Dry−TOST法)に準拠した試験において、150℃の環境下で、試験開始から120時間後のスラッジ生成量としては、好ましく50mg/kg未満、より好ましくは20mg/kg未満、更に好ましくは10mg/kg未満、より更に好ましくは5mg/kg以下である。
なお、当該スラッジ生成量は、ASTM D7873に準拠し、平均孔径1.0μmのメンブランフィルターを用いて測定した値である。
〔潤滑油組成物の製造方法〕
本発明の潤滑油組成物の製造方法としては、ポリアルキレングリコール(A1)とポリオールエステル(A2)とを含む基油(A)に、リン系防錆剤(B)、及び、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を配合する工程を有する方法が挙げられる。
この際、必要に応じて、金属不活性化剤(D)や上述の潤滑油用添加剤を配合してもよい。
なお、上記成分(A)〜(D)の好適な化合物、物性値、配合量、並びに、得られる潤滑油組成物の各種性状、物性値等は、上述の記載のとおりである。
〔潤滑油組成物の用途、潤滑方法〕
本発明の潤滑油組成物は、ターボ機械、圧縮機(冷凍機を除く)、油圧機器、又は工作機械に用いられるものである。
具体的には、本発明の一態様の潤滑油組成物は、ポンプ、真空ポンプ、送風機、ターボ圧縮機、蒸気タービン、原子力タービン、ガスタービン、水力発電用タービン等のターボ機械の潤滑に用いられるターボ機械用潤滑油(ポンプ油、タービン油等);回転式圧縮機、往復動式圧縮機等の圧縮機の潤滑に用いられる軸受油、ギヤ油及び制御系作動油;油圧機器に用いられる油圧作動油;工作機械の油圧ユニットに用いられる工作機械用潤滑油;等として好適に使用し得る。
つまり、本願は、「本発明の潤滑油組成物を、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いる、潤滑油組成物の使用方法」も提供し得る。
本発明の潤滑油組成物の具体的な構成、並びに、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、及び工作機械の具体的な例示は、上述のとおりである。
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[各種物性値の測定方法]
(1)動粘度
JIS K2283に準拠し、各温度における動粘度を測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283に準拠して測定した。
(3)リン原子、金属原子の含有量
JPI−5S−38−92に準拠して測定した。
(4)窒素原子の含有量
JIS K2609に準拠して測定した
実施例1〜5、比較例1〜9
下記に示す基油、防錆剤、酸化防止剤、及び他の添加剤を、表1に示す配合量にて配合し、十分に混合して、潤滑油組成物(I)〜(V)及び(i)〜(ix)をそれぞれ調製した。
潤滑油組成物の調製に使用した基油、防錆剤、酸化防止剤、及び他の添加剤の詳細は、以下のとおりである。
(基油)
・「PAG」:H−(OCH(CH)CH−OCで表される、一方の末端がブチルエーテルで封止されたポリプロピレングリコール。40℃動粘度=37.24mm/s、粘度指数=173、Mn=800。
・「POE」:トリメチロールプロパントリエステル(トリメチロールプロパンとC8〜C10カルボン酸との完全エステル)。40℃動粘度=19.61mm/s、粘度指数=138。
(リン系防錆剤)
・「酸性リン酸エステルのアミン塩」:前記一般式(b2−1)中のR及びRがオクチル基又はデシル基である化合物のドデシルアミンの塩、リン原子含有量=8.11量%
・「中性リン酸エステル」:トリス(p−イソプロピルフェニル)ホスフェート、リン原子含有量=6.8質量%
(アミン系酸化防止剤)
・「ナフチルアミン」:p−オクチルフェニル−α−ナフチルアミン、窒素原子含有量=4.2質量%
・「ジフェニルアミン(1)」:ビス(p−オクチルフェニル)アミン、窒素原子含有量=3.6質量%
・「ジフェニルアミン(2)」:ブチルフェニルオクチルフェニルアミン、窒素原子含有量=4.1質量%
(フェノール系酸化防止剤)
・「BHT」:ジブチルヒドロキシトルエン(別名:2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)。
(他の添加剤)
・「ナフタレンスルホン酸のバリウム塩」
・「アルケニルコハク酸のハーフエステル」
・「金属不活性化剤」:1,2,3−ベンゾトリアゾール、窒素原子含有量=35.6質量%
・「リン系極圧剤」:トリクレジルフォスフェート、リン原子含有量=8.4質量%
調製した潤滑油組成物の各々について、表1に示す各種物性値を上述の方法に基づき測定すると共に、以下の試験を行って、潤滑油組成物の各種性状を評価した。これらの結果を表1に示す。
(1)錆止め性能試験
JIS K2510(B法、人工海水法)に準拠して、60℃、24時間の条件下における錆の有無を確認した。
(2)水分離性試験
JIS K2520に準拠し、温度54℃における水分離性試験を行い、乳化層が3mLに到達する時間(抗乳化度、単位:分)を測定した。
(3)酸化安定性試験(Dry−TOST)
ASTM D7873の酸化安定性試験(Dry−TOST法)に準拠して、150℃の環境下で、試験開始から120時間後のスラッジ生成量を測定した。なお、スラッジ生成量は、ASTM D7873に準拠し、平均孔径1.0μmのミリポア社のメンブランフィルターを用いて測定した。
実施例1〜5で調製した潤滑油組成物(I)〜(V)は、スラッジ析出の抑制効果が高く、抗乳化性及び防錆性に優れた結果となった。
一方、比較例1で調製した潤滑油組成物(i)は、防錆剤として、ナフタレンスルホン酸のバリウム塩を使用しているが、金属原子を含有しているため、スラッジの析出がし易く、また、抗乳化性も劣る結果となった。
比較例2で調製した潤滑油組成物(ii)は、防錆剤として、アルケニルコハク酸ハーフエステルを使用しているが、極性の高い基油に対しては防錆性が十分に発揮されず、また、抗乳化性も劣る結果となった。
比較例3で調整した潤滑油組成物(iii)は、基油として、PAGのみを使用しているが、PAGは酸化寿命が短いため、使用に伴いPAGが酸化劣化し、スラッジ量が多くなる結果となった。
比較例4で調整した潤滑油組成物(iv)は、基油として、POEのみを使用しているが、添加剤の配合に伴う抗乳化度の悪化やスラッジ析出の抑制ができていない結果となった。
比較例5〜6及び8〜9で調整した潤滑油組成物(v)〜(vi)及び(viii)〜(ix)は、リン系防錆剤を使用していないため、防錆効果が得られない結果となった。
また、比較例7〜9で調整した潤滑油組成物(vii)〜(ix)は、アミン系酸化防止剤を使用していないため、スラッジの析出が抑制できていない結果となった。特に、比較例7及び9では、基油が過度に分解し、ミリポアフィルタ濾過後の溶液に不溶となったため、スラッジ量の計測が不能であった。

Claims (12)

  1. ポリアルキレングリコール(A1)とポリオールエステル(A2)とを含む基油(A)、リン系防錆剤(B)、及び、アミン系酸化防止剤(C1)を含む酸化防止剤(C)を含有し、
    ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いられる、潤滑油組成物。
  2. 成分(A1)と成分(A2)との含有量比〔(A1)/(A2)〕が、質量比で、15/85〜95/5である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  3. 成分(A2)100質量部に対する、成分(B)の配合量比が、0.01〜2.0質量部である、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
  4. 成分(B)が、中性リン酸エステル(B1)及び酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれる1種以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  5. 中性リン酸エステル(B1)が、下記一般式(b1−1)で表される化合物(B11)である、請求項4に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(b1−1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基、又は、炭素数3〜12のアルキル基で置換された環形成炭素数6〜18のアリール基である。〕
  6. 化合物(B11)が、下記一般式(b1−2)で表される化合物(B12)である、請求項5に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(b1−2)中、R11〜R13は、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基である。また、p1〜p3は、それぞれ独立に、1〜5の整数である。〕
  7. 酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)が、下記一般式(b2−1)で表される化合物のアミン塩(B21)、及び、下記一般式(b2−2)で表される化合物のアミン塩(B22)から選ばれる1種以上である、請求項4に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(b2−1)、(b2−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数3〜12のアルキル基である。〕
  8. 成分(B)のリン原子換算での含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、10〜1600質量ppmである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  9. 成分(C1)の窒素原子換算での含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、200〜3000質量ppmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  10. 金属原子の含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、100質量ppm未満である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  11. JIS K2520に準拠し、温度54℃における水分離性試験を行った際、乳化層が3mLに到達するまでの時間を表す抗乳化度が20分以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の潤滑油組成物を、ターボ機械、圧縮機、油圧機器、又は工作機械に用いる、潤滑油組成物の使用方法。
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