JP2023151621A - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐摩耗性に優れた潤滑油組成物を提供する。【解決手段】基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する潤滑油組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、潤滑油組成物に関する。
油圧ショベル、クレーン、ホイールローダ、及びブルドーザ等の建設機械に搭載されている油圧機器や、駆動装置で搭載されているギヤや、軸受においては、高圧、高温、高速、及び高荷重での稼働が要求される。
そのため、これらの装置において動力伝達媒体として使用される潤滑油組成物は、高圧、高温、高速、及び高荷重下で長期に亘って使用しても、装置の性能を損なわないような、耐摩耗性が求められる。
そのため、これらの装置において動力伝達媒体として使用される潤滑油組成物は、高圧、高温、高速、及び高荷重下で長期に亘って使用しても、装置の性能を損なわないような、耐摩耗性が求められる。
例えば、特許文献1には、作動圧力が30MPa以上である建設機械等の油圧機器に使用される潤滑油組成物として、ヒンダードフェノール系酸化防止剤と、イミド化合物と、極圧剤とを含有するものが提案されている。
特許文献1には、当該潤滑油組成物は、スラッジ抑制性と、耐スコーリング性及び耐焼き付き性により評価される耐摩耗性とを、長期間に亘り良好に発揮することができる旨が記載されている。
特許文献1には、当該潤滑油組成物は、スラッジ抑制性と、耐スコーリング性及び耐焼き付き性により評価される耐摩耗性とを、長期間に亘り良好に発揮することができる旨が記載されている。
近年、上述の装置においては、高圧化、小型化、高速化、及び高精度化等といった高性能化が指向されており、このため、用いられる潤滑油組成物に対する要求性能は、より過酷なものとなる。
かかる観点から、近年、耐摩耗性の向上等を目的として、装置の摺動部位にはリン酸塩処理が施されることがあるが、このようなリン酸塩処理が施された摺動部材は、当該処理が施されていない摺動部材とは潤滑油組成物存在下における摩耗特性が異なることがある。
しかしながら、特許文献1では、このような検討は十分に行われていない。
かかる観点から、近年、耐摩耗性の向上等を目的として、装置の摺動部位にはリン酸塩処理が施されることがあるが、このようなリン酸塩処理が施された摺動部材は、当該処理が施されていない摺動部材とは潤滑油組成物存在下における摩耗特性が異なることがある。
しかしながら、特許文献1では、このような検討は十分に行われていない。
本発明は、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物を提供することを課題とする。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、過塩基性金属系清浄剤と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤とを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た。
すなわち、本発明は、下記[1]及び[2]を提供する。
[1] 基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する潤滑油組成物。
[2] 摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置を、上記[1]の潤滑油組成物を用いて潤滑する潤滑方法。
[1] 基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する潤滑油組成物。
[2] 摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置を、上記[1]の潤滑油組成物を用いて潤滑する潤滑方法。
本発明によれば、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物を提供することが可能となる。
本明細書において、好ましい数値範囲(例えば、含有量等の範囲)について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、「好ましくは10~90、より好ましくは30~60」という記載から、「好ましい下限値(10)」と「より好ましい上限値(60)」とを組み合わせて、「10~60」とすることもできる。同様に、本明細書中において、数値範囲の記載に関する「以上」、「以下」、「未満」、「超」の数値は任意に組み合わせできる数値である。
[潤滑油組成物]
本実施形態の潤滑油組成物は、基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する。
本実施形態の潤滑油組成物は、基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する。
なお、以降の説明では、「基油(A)」、「過塩基性金属系清浄剤(B)」、「カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)」、及び「末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)」を、それぞれ「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」ともいう。
本実施形態の潤滑油組成物は、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」のみから構成されていてもよいが、本発明の効果を損なうことのない範囲で、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」以外の他の成分を含有していてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物において、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」の合計含有量は、本発明の効果をより向上させやすくする観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは70.0質量%以上、より好ましくは80.0質量%以上、更に好ましくは90.0質量%以上、より更に好ましくは95.0質量%である。
成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)の合計含有量の上限値は、成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)以外の他の成分との兼ね合いで調整すればよく、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは99.8質量%以下、より好ましくは99.5質量%以下、更に好ましくは99.0質量%以下である。
本実施形態の潤滑油組成物は、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」のみから構成されていてもよいが、本発明の効果を損なうことのない範囲で、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」以外の他の成分を含有していてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物において、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」、及び「成分(D)」の合計含有量は、本発明の効果をより向上させやすくする観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは70.0質量%以上、より好ましくは80.0質量%以上、更に好ましくは90.0質量%以上、より更に好ましくは95.0質量%である。
成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)の合計含有量の上限値は、成分(A)、成分(B)、成分(C)、及び成分(D)以外の他の成分との兼ね合いで調整すればよく、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは99.8質量%以下、より好ましくは99.5質量%以下、更に好ましくは99.0質量%以下である。
以下、基油(A)、過塩基性金属系清浄剤(B)、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)、更には他の成分について、詳細に説明する。
[基油(A)]
基油(A)としては、従来、潤滑油の基油として用いられている鉱油及び合成油から選択される1種以上を、特に制限なく使用することができる。
基油(A)としては、従来、潤滑油の基油として用いられている鉱油及び合成油から選択される1種以上を、特に制限なく使用することができる。
鉱油としては、例えば、パラフィン系原油、中間基系原油、又はナフテン系原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、及び水素化精製等の精製処理を1つ以上施して得られる鉱油;等が挙げられる。
合成油としては、例えば、α-オレフィン単独重合体及び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;ポリオールエステル及び二塩基酸エステル等の各種エステル;ポリフェニルエーテル等の各種エーテル;ポリアルキレングリコール;アルキルベンゼン;アルキルナフタレン;天然ガスからフィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(ガストゥリキッド(GTL)ワックス)を異性化することで得られるGTL基油等が挙げられる。
基油(A)は、鉱油を単独で又は複数種組み合わせて用いてもよいし、合成油を単独で又は複数種組み合わせて用いてもよい。また、1種以上の鉱油と1種以上の合成油とを組み合わせて用いてもよい。
基油(A)は、潤滑油組成物の酸化安定性をより向上させる観点から、米国石油協会(API)の基油カテゴリーにおけるグループII、III、及びIVに分類される基油から選択される1種以上が好ましく、グループII及びIIIに分類される基油から選択される1種以上がより好ましい。
基油(A)の40℃における動粘度(以下、「40℃動粘度」ともいう)は、好ましくは10mm2/s~150mm2/s、より好ましくは15mm2/s~100mm2/s、更に好ましくは20mm2/s~70mm2/s、特に好ましくは30mm2/s~60mm2/sである。
基油(A)の40℃動粘度が10mm2/s以上であると、引火点が高く、潤滑性能に優れる潤滑油組成物としやすい。
また、基油(A)の40℃動粘度が150mm2/s以下であると、低温時の粘性抵抗がそれほど大きくなることもなく、機械の作動を良好なものとしやすい。
基油(A)の40℃動粘度が10mm2/s以上であると、引火点が高く、潤滑性能に優れる潤滑油組成物としやすい。
また、基油(A)の40℃動粘度が150mm2/s以下であると、低温時の粘性抵抗がそれほど大きくなることもなく、機械の作動を良好なものとしやすい。
基油(A)の粘度指数は、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは105以上である。基油(A)の粘度指数が上記範囲であると、温度変化による粘度変化を抑えて高温時に油膜を形成させやすくすることができ、耐摩耗性を向上させやすい。
なお、基油(A)が2種以上の基油を含有する混合基油である場合、当該混合基油の40℃動粘度及び粘度指数が上記範囲内であることが好ましい。
本明細書において、40℃動粘度及び粘度指数は、JIS K 2283:2000に準拠して測定又は算出される値を意味する。
基油(A)は、鉱油を含むものであることが好ましい。基油(A)が鉱油を含む場合、鉱油の含有量は、基油(A)全量基準で50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物において、基油(A)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは80.0質量%~99.5質量%、より好ましくは83.0質量%~99.0質量%、更に好ましくは85.0質量%~98.8質量%である。
[過塩基性金属系清浄剤(B)]
過塩基性金属系清浄剤(B)とは、金属と酸性有機化合物とを反応させてなり、該金属と該酸性有機化合物との中和に必要な化学量論量よりも過剰の金属を含有するものを意味する。
過塩基性金属系清浄剤(B)としては、具体的には、JIS K 2501:2003に準拠して、過塩素酸法により測定される塩基価が100mgKOH/g以上のものが好ましく用いられ、塩基価が150~600mgKOH/gのものがより好ましく、200~500mgKOH/gのものがさらに好ましい。
過塩基性金属系清浄剤(B)とは、金属と酸性有機化合物とを反応させてなり、該金属と該酸性有機化合物との中和に必要な化学量論量よりも過剰の金属を含有するものを意味する。
過塩基性金属系清浄剤(B)としては、具体的には、JIS K 2501:2003に準拠して、過塩素酸法により測定される塩基価が100mgKOH/g以上のものが好ましく用いられ、塩基価が150~600mgKOH/gのものがより好ましく、200~500mgKOH/gのものがさらに好ましい。
過塩基性金属系清浄剤(B)としては、潤滑油組成物の耐摩耗性を向上させる観点から、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリチレートから選ばれる1種以上を用いることが好ましく、カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート及びカルシウムサリチレートから選ばれる1種以上を用いることがより好ましい。
前記過塩基性金属系清浄剤(B)としては、耐摩耗性を向上させやすくする観点から、塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムスルホネート及び塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムサリチレートから選択される1種以上を用いることが特に好ましい。
また、塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムスルホネート及び塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムサリチレートは、併用してもよいが、単独で用いることが好ましい。
前記過塩基性金属系清浄剤(B)としては、耐摩耗性を向上させやすくする観点から、塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムスルホネート及び塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムサリチレートから選択される1種以上を用いることが特に好ましい。
また、塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムスルホネート及び塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムサリチレートは、併用してもよいが、単独で用いることが好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物における、過塩基性金属系清浄剤(B)に由来する金属原子の含有量は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは5質量ppm~1,000質量ppm、より好ましくは10質量ppm~980質量ppm、更に好ましくは15質量ppm~970質量ppmである。
本実施形態の潤滑油組成物における過塩基性金属系清浄剤(B)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01質量%~0.53質量%、より好ましく0.01質量%~0.52質量%、更に好ましくは0.01質量%~0.51質量%である。
[カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)]
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)としては、カルボン酸エステル基を有するチオリン酸エステルが好ましく用いられ、特に下記一般式(1)で表されるチオリン酸エステルが好ましく用いられる。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)としては、カルボン酸エステル基を有するチオリン酸エステルが好ましく用いられ、特に下記一般式(1)で表されるチオリン酸エステルが好ましく用いられる。
(上記一般式(1)において、R1~R3はそれぞれ独立に炭素数3~20の炭化水素基を表し、L1は炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。)
L1は、基油に対する溶解性を良好にする観点から、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキレン基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2~4のアルキレン基であることがより好ましい。具体的には、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH(CH2CH3)-、CH2CH(CH3)CH2-、及び-CH2CH(CH2CH2CH3)-等が好ましく挙げられ、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、及び-CH2CH(CH3)CH2-がより好ましく、-CH2CH2-が更に好ましい。
また、R1~R3は、極圧性能を良好なものとしつつ、基油に対する溶解性を良好にする観点から、それぞれ独立に、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、2-エチルブチル基、1-メチルペンチル基、1,3-ジメチルブチル基、及び2-エチルヘキシル基からなる群から選択されることが好ましく、これらのうち、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2~5のアルキル基がより好ましく、エチル基又はイソブチル基がさらに好ましい。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物における、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01質量%~1.0質量%、より好ましくは0.05質量%~0.80質量%、更に好ましくは0.10質量%~0.50質量%である。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物となり、また上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物となり、また上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
[末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)]
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)としては、末端にカルボキシル基を有するチオリン酸エステルが好ましく用いられ、特に下記一般式(2)で表されるチオリン酸エステルが好ましく用いられる。
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)としては、末端にカルボキシル基を有するチオリン酸エステルが好ましく用いられ、特に下記一般式(2)で表されるチオリン酸エステルが好ましく用いられる。
(上記一般式(2)において、R4及びR5は、それぞれ独立に、炭素数3~20の炭化水素基を表し、L2は炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。)
L2は、基油に対する溶解性を良好にする観点から、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキレン基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2~4のアルキレン基であることがより好ましい。具体的には、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH(CH2CH3)-、CH2CH(CH3)CH2-、及び-CH2CH(CH2CH2CH3)-等が好ましく挙げられ、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH(CH3)CH2-がより好ましく、-CH2CH(CH3)-が更に好ましい。
また、R4及びR5は、極圧性能を良好なものとしつつ、基油に対する溶解性を良好にする観点から、それぞれ独立に、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、2-エチルブチル基、1-メチルペンチル基、1,3-ジメチルブチル基、及び2-エチルヘキシル基からなる群から選択されることが好ましく、これらのうち、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2~5のアルキル基がより好ましく、イソブチル基が更に好ましい。
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物における、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、更に好ましくは0.04質量%以上、より更に好ましくは0.05質量%以上であり、また、好ましくは0.50質量%以下、より好ましくは0.20質量%以下、更に好ましくは0.12質量%以下、より更に好ましくは0.08質量%以下であり、これらの上限値及び下限値は任意に組合せることができ、具体的には、好ましくは0.01質量%~0.50質量%、より好ましくは0.03質量%~0.20質量%、更に好ましくは0.04質量%~0.12質量%、より更に好ましくは0.05質量%~0.08質量%である。
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物となり、また上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物となり、また上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
上記過塩基性金属系清浄剤(B)の含有量と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量との比率は、成分(B)と成分(C)との合計含有量に対する成分(B)の含有量の質量比で5~50質量%であることが好ましく、15~40質量%であることがより好ましく、20~40質量%であることがさらに好ましい。
上記過塩基性金属系清浄剤(B)の含有量と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量との比率は、成分(B)と成分(D)との合計含有量に対する成分(B)の含有量の質量比で40~80質量%であることが好ましく、45~75質量%であることがより好ましく、50~70質量%であることがさらに好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)との両方を含むことを要し、これらを含有しない場合には、基油への溶解性が劣り、また必要な極圧性能が得られない。
本実施形態の潤滑油組成物は、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)との両方を含むことを要し、これらを含有しない場合には、基油への溶解性が劣り、また必要な極圧性能が得られない。
上記過塩基性金属系清浄剤(B)の含有量は、成分(B)と成分(C)と成分(D)との合計含有量に対する成分(B)の含有量の質量比で10~60質量%であることが好ましく、15~45質量%であることがより好ましく、20~35質量%であることがさらに好ましい。
上記カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量との比率は、成分(C)と成分(D)との合計含有量に対する成分(C)の含有量の質量比で50~95質量%であることが好ましく、55~85質量%であることがより好ましく、60~80質量%であることがさらに好ましい。
上記比率が上記下限値以上であると、成分(D)の溶解性の観点で好ましく、また上記上限値以下であると、極圧性や耐摩耗性の観点でより好ましい。
上記比率が上記下限値以上であると、成分(D)の溶解性の観点で好ましく、また上記上限値以下であると、極圧性や耐摩耗性の観点でより好ましい。
[ヒンダードフェノール系酸化防止剤]
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有していることが好ましい。
上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール及び2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールから選択される1種以上が好ましく、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールが特に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有していることが好ましい。
上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール及び2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールから選択される1種以上が好ましく、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールが特に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物における、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量は、スラッジ抑制性の観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.05質量%~1.0質量%、より好ましくは0.10質量%~0.80質量%、更に好ましくは0.20質量%~0.60質量%である。
[アミン系酸化防止剤]
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにアミン系酸化防止剤を含有していることが好ましい。潤滑油組成物がアミン系酸化防止剤を含有することで、スラッジ抑制性が更に向上しやすい。
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにアミン系酸化防止剤を含有していることが好ましい。潤滑油組成物がアミン系酸化防止剤を含有することで、スラッジ抑制性が更に向上しやすい。
アミン系酸化防止剤は、例えば、下記一般式(e1)で表される化合物が好ましい。
[上記一般式(e1)において、Ar1及びAr2は、各々独立に、フェニル基、アルキル基で置換されたアルキル置換フェニル基、アラルキル基で置換されたアラルキル置換フェニル基、ナフチル基、及びアルキル基で置換されたアルキル置換ナフチル基から選択される炭素数6~24のアリール基である。]
[上記一般式(e1)において、Ar1及びAr2は、各々独立に、フェニル基、アルキル基で置換されたアルキル置換フェニル基、アラルキル基で置換されたアラルキル置換フェニル基、ナフチル基、及びアルキル基で置換されたアルキル置換ナフチル基から選択される炭素数6~24のアリール基である。]
また、アミン系酸化防止剤は、より具体的には、下記一般式(e1-1)で表されるフェニル-α-ナフチルアミン類、及び一般式(e1-2)で表されるジフェニルアミン類からなる群から選択される1種であることが好ましい。
[上記一般式(e1-1)において、Re11は、水素原子、又は炭素数1~18のアルキル基である。]
(上記一般式(e1-2)において、Re21及びRe22は、各々独立に、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数7~18のアラルキル基から選択されるものである。)
[上記一般式(e1-1)において、Re11は、水素原子、又は炭素数1~18のアルキル基である。]
(上記一般式(e1-2)において、Re21及びRe22は、各々独立に、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数7~18のアラルキル基から選択されるものである。)
上記一般式(e1-1)で表されるフェニル-α-ナフチルアミン類において、Re11は、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基であることが好ましく、Re11はパラ位に配置されることが好ましい。
また、上記一般式(e1-2)で表されるジフェニルアミン類において、Re21及びRe22は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数4~12のアルキル基、α,α-ジメチルベンジル基から選択されることが好ましい。また、いずれもがパラ位に配置されることがより好ましい。
また、上記一般式(e1-2)で表されるジフェニルアミン類において、Re21及びRe22は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数4~12のアルキル基、α,α-ジメチルベンジル基から選択されることが好ましい。また、いずれもがパラ位に配置されることがより好ましい。
アミン系酸化防止剤の具体例としては、例えば、ジオクチルジフェニルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、ジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン、p-t-オクチルフェニル-1-ナフチルアミン、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等が挙げられる。
また、アミン系酸化防止剤としては、上記以外にもジアミン系のものも使用可能である。具体的には、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミンが挙げられる。
アミン系酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、アミン系酸化防止剤としては、上記以外にもジアミン系のものも使用可能である。具体的には、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミンが挙げられる。
アミン系酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物におけるアミン系酸化防止剤の含有量は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01質量%~0.20質量%、より好ましくは0.02質量%~0.10質量%、更に好ましくは0.03質量%~0.08質量%である。
[イミド化合物]
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにモノイミド化合物及びビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上のイミド化合物を含有することが好ましい。潤滑油組成物がイミド化合物を含有することで、潤滑油組成物の酸化安定性及びスラッジ抑制性が更に向上しやすい。
本実施形態の潤滑油組成物は、さらにモノイミド化合物及びビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上のイミド化合物を含有することが好ましい。潤滑油組成物がイミド化合物を含有することで、潤滑油組成物の酸化安定性及びスラッジ抑制性が更に向上しやすい。
モノイミド化合物は、具体的には、アルケニルコハク酸モノイミド化合物及びアルキルコハク酸モノイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
また、ビスイミド化合物は、アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
また、ビスイミド化合物は、アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
(モノイミド化合物及びビスイミド化合物)
上記の通り、モノイミド化合物は、アルケニルコハク酸モノイミド化合物及びアルキルコハク酸モノイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。アルケニルコハク酸モノイミド化合物及びアルキルコハク酸モノイミド化合物としては、例えば、下記一般式(c1)で表される化合物が好ましい。
また、ビスイミド化合物は、アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物としては、例えば、下記一般式(c2)で表される化合物が好ましい。
上記の通り、モノイミド化合物は、アルケニルコハク酸モノイミド化合物及びアルキルコハク酸モノイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。アルケニルコハク酸モノイミド化合物及びアルキルコハク酸モノイミド化合物としては、例えば、下記一般式(c1)で表される化合物が好ましい。
また、ビスイミド化合物は、アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。アルケニルコハク酸ビスイミド化合物及びアルキルコハク酸ビスイミド化合物としては、例えば、下記一般式(c2)で表される化合物が好ましい。
上記一般式(c1)において、Rc11は、アルケニル基又はアルキル基であり、Rc12は炭素数1~6のアルキレン基であり、n1は1~20の整数である。また、n1が2以上の場合、複数のRc12は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
上記一般式(c2)において、Rc21及びRc24は、各々独立に、アルケニル基又はアルキル基であり、Rc22及びRc23は、各々独立に、炭素数1~6のアルキレン基であり、n2は0~20の整数である。また、n2が2以上の場合、複数のRc22は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
上記一般式(c2)において、Rc21及びRc24は、各々独立に、アルケニル基又はアルキル基であり、Rc22及びRc23は、各々独立に、炭素数1~6のアルキレン基であり、n2は0~20の整数である。また、n2が2以上の場合、複数のRc22は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Rc11として選択され得るアルケニル基又はアルキル基は、基油(A)への溶解性を向上させると共に、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、質量平均分子量(Mw)が、好ましくは2,000~10,000、より好ましくは3,000~9,000、更に好ましくは4,000~8,000である。
一方、Rc21及びRc24として選択され得るアルケニル基又はアルキル基は、基油(A)への溶解性を向上させると共に、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、質量平均分子量(Mw)が、好ましくは500~8,000、より好ましくは600~4,000、更に好ましくは700~2,000である。
一方、Rc21及びRc24として選択され得るアルケニル基又はアルキル基は、基油(A)への溶解性を向上させると共に、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、質量平均分子量(Mw)が、好ましくは500~8,000、より好ましくは600~4,000、更に好ましくは700~2,000である。
Rc11、Rc21、及びRc24として選択され得るアルケニル基としては、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基、エチレン-プロピレン共重合体を挙げることができ、アルキル基としてはこれらを水添したものが挙げられる。ポリブテニル基は、1-ブテンとイソブテンの混合物あるいは高純度のイソブテンを重合させたものが好ましく用いられる。中でも、アルケニル基としてはポリブテニル基、イソブテニル基が好ましく、アルキル基としてはポリブテニル基、イソブテニル基を水添したものが挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物においては、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、Rc11、Rc21、及びRc24として選択され得る基は、アルケニル基が好ましくは、アルケニル基の中でもポリブテニル基がより好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物においては、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、Rc11、Rc21、及びRc24として選択され得る基は、アルケニル基が好ましくは、アルケニル基の中でもポリブテニル基がより好ましい。
Rc12、Rc22、及びRc23として選択され得る炭素数1~6のアルキレン基としては、基油(A)への溶解性を向上させると共に、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、メチレン基;1,1-エチレン基及び1,2-エチレン基等の各種エチレン基;1,3-プロピレン、1,2-プロピレン、及び2,2-プロピレン等の各種プロピレン基;各種ブチレン基;各種ペンチレン基;各種ヘキシレン基が好ましい。
また、同様の観点から、Rc12、Rc22、及びRc23として選択され得るアルキレン基の炭素数は、2~5であることが好ましく、2~4であることがより好ましく、2又は3であることが更に好ましい。
また、同様の観点から、Rc12、Rc22、及びRc23として選択され得るアルキレン基の炭素数は、2~5であることが好ましく、2~4であることがより好ましく、2又は3であることが更に好ましい。
上記一般式(c1)中のn1は、基油(A)への溶解性を向上させると共に、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、2~15であることが好ましく、3~10であることがより好ましく、3~5であることが更に好ましく、3又は4であることがより更に好ましい。
上記一般式(c2)中のn2は、上記一般式(c2)で表される成分(C2)の基油への溶解度の向上、及び本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、1~15であることが好ましく、2~10であることがより好ましく、2~5であることが更に好ましく、3又は4であることがより更に好ましい。
上記一般式(c2)中のn2は、上記一般式(c2)で表される成分(C2)の基油への溶解度の向上、及び本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、1~15であることが好ましく、2~10であることがより好ましく、2~5であることが更に好ましく、3又は4であることがより更に好ましい。
アルケニルコハク酸モノイミド、アルキルコハク酸モノイミド、アルケニルコハク酸ビスイミド、又はアルキルコハク酸ビスイミドは、通常、ポリオレフィンと無水マレイン酸との反応で得られるアルケニルコハク酸無水物、又はそれを水添して得られるアルキルコハク酸無水物を、ポリアミンと反応させることによって製造することができる。モノイミド体及びビスイミド体はそれぞれ、アルケニルコハク酸無水物若しくはアルキルコハク酸無水物とポリアミンとの反応比率を変えることによって製造することができる。
上記ポリオレフィンを形成するオレフィン単量体としては、炭素数2~8のα-オレフィンから選ばれる1種以上を混合して用いることができるが、イソブテンと1-ブテンの混合物を好適に用いることができる。
一方、ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等のジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミンを挙げることができる。
上記ポリオレフィンを形成するオレフィン単量体としては、炭素数2~8のα-オレフィンから選ばれる1種以上を混合して用いることができるが、イソブテンと1-ブテンの混合物を好適に用いることができる。
一方、ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等のジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミンを挙げることができる。
本実施形態の潤滑油組成物において、モノイミド化合物及びビスイミド化合物の合計含有量は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.10質量%~0.50質量%、より好ましくは0.13質量%~0.40質量%、更に好ましくは0.15質量%~0.35質量%、より更に好ましくは0.17質量%~0.30質量%である。
本実施形態の潤滑油組成物において、モノイミド化合物とビスイミド化合物との含有比率[モノイミド化合物含有量/ビスイミド化合物含有量]は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、質量比で、好ましくは0超~2/1、より好ましくは1/3~3/2、更に好ましくは2/3~3/2である。
[硫黄原子を含有しないリン系極圧剤]
本実施形態の潤滑油組成物は、さらに硫黄原子を含有しないリン系極圧剤(以下、「リン系極圧剤」と記載することがある。)を含有することが好ましい。
潤滑油組成物が上記極圧剤を含有すると、より耐摩耗性に優れる潤滑油組成物とすることができる。
本実施形態の潤滑油組成物は、さらに硫黄原子を含有しないリン系極圧剤(以下、「リン系極圧剤」と記載することがある。)を含有することが好ましい。
潤滑油組成物が上記極圧剤を含有すると、より耐摩耗性に優れる潤滑油組成物とすることができる。
リン系極圧剤としては、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、亜リン酸水素エステル等のリン酸エステル化合物、及び該リン酸エステル化合物のアミン塩等が好ましく挙げられる。これらのリン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、亜リン酸水素エステルとしては、より具体的には、各々以下の一般式(d1-1)で示されるリン酸エステル、一般式(d1-2)で示される酸性リン酸エステル、一般式(d1-3)で示される亜リン酸エステル、一般式(d1-4)及び(d1-5)で示される亜リン酸水素エステルが好ましく挙げられる。
リン系極圧剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
リン系極圧剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
一般式(d1-1)~(d1-5)中、Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51は、各々独立に、炭素数1~30の炭化水素基を示す。炭化水素基としては、より優れた耐摩耗性を得る観点から、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基等が好ましく挙げられる。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアルキル基の場合、炭素数は、より優れた耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは2~20、より好ましくは2~10である。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、更に入手のしやすさ等を考慮すると、直鎖状、分岐状が好ましい。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアルケニル基の場合、炭素数は、より優れた耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは2~20、より好ましくは2~10である。アルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状、分岐状が好ましい。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアルケニル基の場合、炭素数は、より優れた耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは2~20、より好ましくは2~10である。アルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状、分岐状が好ましい。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアリール基の場合、炭素数は、より優れた耐焼付性及び耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは6~20、より好ましくは6~15である。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアリールアルキル基の場合、炭素数は、より優れた耐焼付性及び耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは6~20、より好ましくは6~15である。
Rd11、Rd21、Rd31、Rd41、及びRd51がアリールアルキル基の場合、炭素数は、より優れた耐焼付性及び耐摩耗性を得る観点、更に入手のしやすさ等も考慮すると、好ましくは6~20、より好ましくは6~15である。
複数のRd11、Rd31、及びRd51は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよく、また、Rd21及びRd41が複数ある場合は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
また、一般式(d1-2)中、m2は1又は2を示し、一般式(d1-4)中、m4は1又は2を示す。
また、一般式(d1-2)中、m2は1又は2を示し、一般式(d1-4)中、m4は1又は2を示す。
一般式(d1-1)で示されるリン酸エステルとしては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ベンジルジフェニルホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、エチルジブチルホスフェート、tert-ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ジtert-ブチルフェニルモノフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルモノフェニルホスフェート、エチルフェニルジフェニルホスフェート、ジエチルフェニルモノフェニルホスフェート、トリエチルフェニルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリ(2-エチルヘキシル)ホスフェート、トリデシルホスフェート、トリラウリルホスフェート、トリミリスチルホスフェート、トリパルミチルホスフェート、トリステアリルホスフェート、トリオレイルホスフェート等が挙げられる。
一般式(d1-2)で示される酸性リン酸エステルとしては、例えば、モノ(ジ)エチルアシッドホスフェート、モノ(ジ)n-プロピルアシッドホスフェート、モノ(ジ)2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、モノ(ジ)ブチルアシッドホスフェート、モノ(ジ)オレイルアシッドホスフェート、モノ(ジ)イソデシルアシッドホスフェート、モノ(ジ)ラウリルアシッドホスフェート、モノ(ジ)ステアリルアシッドホスフェート、モノ(ジ)イソステアリルアシッドホスフェート等が挙げられる。
一般式(d1-3)で示される亜リン酸エステルとしては、例えば、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリ(2-エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリオレイルホスファイトが挙げられる。
一般式(d1-4)及び(d1-5)で示される亜リン酸水素エステルとしては、例えば、モノ(ジ)エチルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)-n-プロピルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)-n-ブチルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)-2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)ラウリルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)オレイルハイドジェンホスファイト、モノ(ジ)ステアリルハイドロジェンホスファイト、モノ(ジ)フェニルハイドロジェンホスファイト等が挙げられる。
また、上記リン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、亜リン酸水素エステル等のリン酸エステル化合物のアミン塩としては、これらのリン酸エステル化合物と、アミンとから形成されるアミン塩が好ましく挙げられる。ここで、アミン塩の形成に用いられるアミンとしては、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、ポリアルキレンアミン等が挙げられ、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミンとしては、以下一般式(d1-6)で示されるアミンが挙げられる。
一般式(d1-6)中、Rd61は炭素数1~30の炭化水素基を示す。当該炭化水素基がアルキル基である場合、当該アルキル基が有する水素原子のうちの少なくとも1つがヒドロキシ基に置換されたヒドロキシアルキル基であってもよい。
Rd61は、好ましくは、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、これらの中でも、炭素数6~18のアルキル基がより好ましい。
また、m6は1、2又は3であり、m6が1のときは第1級アミン、m6が2のときは第2級アミン、m6が3のときは第3級アミンとなる。
Rd61は、好ましくは、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、これらの中でも、炭素数6~18のアルキル基がより好ましい。
また、m6は1、2又は3であり、m6が1のときは第1級アミン、m6が2のときは第2級アミン、m6が3のときは第3級アミンとなる。
ポリアルキレンアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンオクタミン、テトラプロピレンペンタミン、ヘキサブチレンヘプタミン等が挙げられる。
これらの中でも、より優れた耐摩耗性を潤滑油組成物に付与する観点から、リン酸エステル及び酸性リン酸エステルのアミン塩からなる群から選択される1種以上を用いることが好ましい。
リン酸エステルとしては、上記一般式(d1-1)で表される化合物が好ましく、下記一般式(d1-1a)で表される化合物がより好ましい。
上記一般式(d1-1a)中、Rd71~Rd73は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキル基である。p1~p3は、それぞれ独立に、0~5の整数である。
上記一般式(d1-1a)で表される化合物の中でも、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、Rd71~Rd73は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、より好ましくは炭素数1~6のアルキル基、更に好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。
また、p1~p3は、それぞれ独立に、0~1の整数であることが好ましい。
ここで、リン酸エステルを単独で用いる場合、p1~p3のうち1つ又は2つが0であり、残りが1であることが好ましい。また、この場合、Rd71~Rd73として選択し得るアルキル基は、tert-ブチル基であることが好ましい。
リン酸エステルとしては、上記一般式(d1-1)で表される化合物が好ましく、下記一般式(d1-1a)で表される化合物がより好ましい。
上記一般式(d1-1a)中、Rd71~Rd73は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキル基である。p1~p3は、それぞれ独立に、0~5の整数である。
上記一般式(d1-1a)で表される化合物の中でも、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、Rd71~Rd73は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、より好ましくは炭素数1~6のアルキル基、更に好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。
また、p1~p3は、それぞれ独立に、0~1の整数であることが好ましい。
ここで、リン酸エステルを単独で用いる場合、p1~p3のうち1つ又は2つが0であり、残りが1であることが好ましい。また、この場合、Rd71~Rd73として選択し得るアルキル基は、tert-ブチル基であることが好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物において、リン系極圧剤の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01質量%~1.00質量%、より好ましくは0.05質量%~0.60質量%、更に好ましくは0.10質量%~0.40質量%である。
リン系極圧剤の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物としやすい。また、リン系極圧剤の含有量が上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
リン系極圧剤の含有量が上記下限値以上であると、耐摩耗性に優れる潤滑油組成物としやすい。また、リン系極圧剤の含有量が上記上限値以下であると、スラッジ発生を抑制しやすい。
[他の極圧剤])
本実施形態の潤滑油組成物は、さらに上記カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)、リン系極圧剤以外の、他の極圧剤を用いてもよい。
他の極圧剤としては、例えば、有機金属系極圧剤、硫黄系極圧剤が挙げられる。
有機金属系極圧剤としては、例えば、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC)及びジアルキルジチオリン酸モリブデン(MoDTP)等の有機モリブデン系化合物、並びにジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnDTC)及びジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)等の有機亜鉛系化合物から選択される1種以上が挙げられる。
硫黄系極圧剤としては、例えば、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、モノサルファイド、ポリサルファイド、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、チオカーバメート化合物、チオテルペン化合物、及びジアルキルチオジプロピオネート化合物から選択される1種以上が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物は、さらに上記カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)、リン系極圧剤以外の、他の極圧剤を用いてもよい。
他の極圧剤としては、例えば、有機金属系極圧剤、硫黄系極圧剤が挙げられる。
有機金属系極圧剤としては、例えば、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC)及びジアルキルジチオリン酸モリブデン(MoDTP)等の有機モリブデン系化合物、並びにジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnDTC)及びジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)等の有機亜鉛系化合物から選択される1種以上が挙げられる。
硫黄系極圧剤としては、例えば、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、モノサルファイド、ポリサルファイド、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、チオカーバメート化合物、チオテルペン化合物、及びジアルキルチオジプロピオネート化合物から選択される1種以上が挙げられる。
但し、本実施形態の潤滑油組成物は、有機金属系極圧剤及び硫黄系極圧剤の含有量は少ないことが好ましい。具体的には、有機金属系極圧剤及び硫黄系極圧剤の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、それぞれ、好ましくは0.1質量%未満、より好ましくは0.01質量%未満、更に好ましくは0.001質量%未満、より更に好ましくは有機金属系極圧剤及び硫黄系極圧剤を含有しないことである。
[その他添加剤]
本実施形態の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
当該潤滑油用添加剤としては、例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤、並びに上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤等が挙げられる。
これらの潤滑油用添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書において、粘度指数向上剤や消泡剤等の添加剤は、ハンドリング性や基油(A)への溶解性を考慮し、上述の基油(A)の一部に希釈し溶解させた溶液の形態であってもよい。このような場合、本明細書においては、消泡剤や粘度指数向上剤等の添加剤の上述の含有量は、希釈油を除いた有効成分換算(樹脂分換算)での含有量を意味する。
本実施形態の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
当該潤滑油用添加剤としては、例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤、並びに上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤等が挙げられる。
これらの潤滑油用添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書において、粘度指数向上剤や消泡剤等の添加剤は、ハンドリング性や基油(A)への溶解性を考慮し、上述の基油(A)の一部に希釈し溶解させた溶液の形態であってもよい。このような場合、本明細書においては、消泡剤や粘度指数向上剤等の添加剤の上述の含有量は、希釈油を除いた有効成分換算(樹脂分換算)での含有量を意味する。
(粘度指数向上剤)
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体等)等の重合体が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が粘度指数向上剤を含有する場合、粘度指数向上剤の樹脂分換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~10質量%、より好ましくは0.02~5.0質量%、更に好ましくは0.03~2.0質量%である。
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体等)等の重合体が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が粘度指数向上剤を含有する場合、粘度指数向上剤の樹脂分換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~10質量%、より好ましくは0.02~5.0質量%、更に好ましくは0.03~2.0質量%である。
(流動点降下剤)
流動点降下剤としては、例えば、質量平均分子量が5万~15万程度のポリメタクリレート等が挙げられる。本発明の一態様の潤滑油組成物が流動点降下剤を含有する場合、流動点降下剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~5質量%、より好ましくは0.02~2質量%である。
流動点降下剤としては、例えば、質量平均分子量が5万~15万程度のポリメタクリレート等が挙げられる。本発明の一態様の潤滑油組成物が流動点降下剤を含有する場合、流動点降下剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~5質量%、より好ましくは0.02~2質量%である。
(防錆剤)
防錆剤としては、例えば、金属スルホネート、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、有機亜リン酸エステル、有機リン酸エステル、有機スルフォン酸金属塩、有機リン酸金属塩、アルケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸多価アルコールエステル等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が防錆剤を含有する場合、防錆剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~10.0質量%、より好ましくは0.03~5.0質量%である。
防錆剤としては、例えば、金属スルホネート、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、有機亜リン酸エステル、有機リン酸エステル、有機スルフォン酸金属塩、有機リン酸金属塩、アルケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸多価アルコールエステル等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が防錆剤を含有する場合、防錆剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.01~10.0質量%、より好ましくは0.03~5.0質量%である。
(金属不活性化剤)
金属不活性化剤としては、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。
本実施形態の潤滑油組成物が金属不活性化剤を含有する場合、金属不活性化剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.001~1.0質量%、より好ましくは0.005~0.50質量%である。
金属不活性化剤としては、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。
本実施形態の潤滑油組成物が金属不活性化剤を含有する場合、金属不活性化剤の含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.001~1.0質量%、より好ましくは0.005~0.50質量%である。
(消泡剤)
消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤、フルオロシリコーン油及びフルオロアルキルエーテル等のフッ素系消泡剤、ポリアクリレート系消泡剤等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が消泡剤を含有する場合、消泡剤の樹脂分換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.0001~0.1質量%、より好ましくは0.0010~0.0300質量%である。
消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤、フルオロシリコーン油及びフルオロアルキルエーテル等のフッ素系消泡剤、ポリアクリレート系消泡剤等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物が消泡剤を含有する場合、消泡剤の樹脂分換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.0001~0.1質量%、より好ましくは0.0010~0.0300質量%である。
(ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤)
ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤としては、例えば、金属系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
また、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤の含有量は少ないことが好ましい。
具体的には、金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、それぞれ、好ましくは0.1質量%未満、より好ましくは0.01質量%未満、更に好ましくは0.001質量%未満、より更に好ましくは金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤を含有しないことである。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤としては、例えば、金属系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
また、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤の含有量は少ないことが好ましい。
具体的には、金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、それぞれ、好ましくは0.1質量%未満、より好ましくは0.01質量%未満、更に好ましくは0.001質量%未満、より更に好ましくは金属系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤を含有しないことである。
[潤滑油組成物の各種物性]
(40℃動粘度)
本実施形態の潤滑油組成物の40℃動粘度は、好ましくは19.8mm2/s~165mm2/s、より好ましくは28.8mm2/s~110mm2/s、更に好ましくは41.4mm2/s~74.8mm2/sである。
潤滑油組成物の40℃動粘度が19.8mm2/s以上であると、引火点が高く、潤滑性能に優れる潤滑油組成物としやすい。
また、潤滑油組成物の40℃動粘度が110mm2/s以下であると、低温時の粘性抵抗がそれほど大きくなることもなく、油圧機器の作動を良好なものとしやすい。
(40℃動粘度)
本実施形態の潤滑油組成物の40℃動粘度は、好ましくは19.8mm2/s~165mm2/s、より好ましくは28.8mm2/s~110mm2/s、更に好ましくは41.4mm2/s~74.8mm2/sである。
潤滑油組成物の40℃動粘度が19.8mm2/s以上であると、引火点が高く、潤滑性能に優れる潤滑油組成物としやすい。
また、潤滑油組成物の40℃動粘度が110mm2/s以下であると、低温時の粘性抵抗がそれほど大きくなることもなく、油圧機器の作動を良好なものとしやすい。
(粘度指数)
本実施形態の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは105以上である。
本実施形態の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは105以上である。
本実施形態の潤滑油組成物は、下記条件で測定されるSRV摩擦試験における摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間が35.0分以上であることが好ましく、40.0分以上であることがより好ましく、45.0分以上であることがさらに好ましい。
(SRV摩擦試験)
SRV試験機(Optimol社製)を用い、調製した潤滑油組成物を使用し、まず荷重50Nにて1分間のならし運転を行った後、下記の条件にて摺動しながら摩擦試験を行い、摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間を計測した。
・ボール:リン酸マンガンコーティング処理済みSUJ2
・ディスク:SUJ2
・荷重:200N
・振幅:0.1mm
・周波数:100Hz
・温度:100℃
・試験時間:最大2時間
(SRV摩擦試験)
SRV試験機(Optimol社製)を用い、調製した潤滑油組成物を使用し、まず荷重50Nにて1分間のならし運転を行った後、下記の条件にて摺動しながら摩擦試験を行い、摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間を計測した。
・ボール:リン酸マンガンコーティング処理済みSUJ2
・ディスク:SUJ2
・荷重:200N
・振幅:0.1mm
・周波数:100Hz
・温度:100℃
・試験時間:最大2時間
[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は、特に制限されないが、基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法である。
上記各成分を混合する方法としては、特に制限はないが、例えば、基油(A)に、成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とを配合する工程を有する方法が挙げられる。成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とは、基油(A)に同時に配合してもよいし、別々に配合してもよい。成分(B)、成分(C)、及び成分(D)以外の他の成分についても同様である。なお、各成分は、希釈油等を加えて溶液(分散体)の形態とした上で配合してもよい。各成分を配合した後、公知の方法により、撹拌して均一に分散させることが好ましい。
本発明の潤滑油組成物の製造方法は、特に制限されないが、基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを混合する工程を含む、潤滑油組成物の製造方法である。
上記各成分を混合する方法としては、特に制限はないが、例えば、基油(A)に、成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とを配合する工程を有する方法が挙げられる。成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とは、基油(A)に同時に配合してもよいし、別々に配合してもよい。成分(B)、成分(C)、及び成分(D)以外の他の成分についても同様である。なお、各成分は、希釈油等を加えて溶液(分散体)の形態とした上で配合してもよい。各成分を配合した後、公知の方法により、撹拌して均一に分散させることが好ましい。
[潤滑油組成物の用途]
本実施形態の潤滑油組成物は、油圧機器、ギヤ油、ベアリング等の装置に使用し得る。好ましくは、これらの中でも、摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた油圧機器、ギヤ機構、ベアリング等の装置に好適に使用し得る。
したがって、本発明によれば、下記使用方法が提供される。
・本実施形態の潤滑油組成物を、油圧機器、ギヤ油、ベアリング等の装置に使用する、使用方法。
・本発明の潤滑油組成物を、摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置に使用する、使用方法。
本実施形態の潤滑油組成物は、油圧機器、ギヤ油、ベアリング等の装置に使用し得る。好ましくは、これらの中でも、摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた油圧機器、ギヤ機構、ベアリング等の装置に好適に使用し得る。
したがって、本発明によれば、下記使用方法が提供される。
・本実施形態の潤滑油組成物を、油圧機器、ギヤ油、ベアリング等の装置に使用する、使用方法。
・本発明の潤滑油組成物を、摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置に使用する、使用方法。
本発明について、以下の実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の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]
各実施例及び各比較例で用いた各原料並びに各実施例及び各比較例の潤滑油組成物の各性状の測定は、以下に示す要領に従って行ったものである。
(1)40℃動粘度、100℃動粘度及び粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定及び算出した。
(2)カルシウム含有量及びリン含有量
潤滑油組成物のカルシウム含有量及びリン含有量は、ICP プラズマ発光分析装置を用いて測定した。
(3)潤滑油組成物の酸価
潤滑油組成物の酸価は、JIS K2501:2003(指示薬法)に準拠して測定した。
(4)潤滑油組成物の塩基価
潤滑油組成物の塩基価は、JIS K2501:2003(塩酸法)に準拠して測定した。
各実施例及び各比較例で用いた各原料並びに各実施例及び各比較例の潤滑油組成物の各性状の測定は、以下に示す要領に従って行ったものである。
(1)40℃動粘度、100℃動粘度及び粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定及び算出した。
(2)カルシウム含有量及びリン含有量
潤滑油組成物のカルシウム含有量及びリン含有量は、ICP プラズマ発光分析装置を用いて測定した。
(3)潤滑油組成物の酸価
潤滑油組成物の酸価は、JIS K2501:2003(指示薬法)に準拠して測定した。
(4)潤滑油組成物の塩基価
潤滑油組成物の塩基価は、JIS K2501:2003(塩酸法)に準拠して測定した。
[実施例1~4、比較例1~3]
以下に示す基油及び各種添加剤を、表1に示す配合量(質量%)で十分に混合し、潤滑油組成物をそれぞれ調製した。
実施例1~4及び比較例1~3で用いた基油及び各種添加剤の詳細は、以下に示すとおりである。
以下に示す基油及び各種添加剤を、表1に示す配合量(質量%)で十分に混合し、潤滑油組成物をそれぞれ調製した。
実施例1~4及び比較例1~3で用いた基油及び各種添加剤の詳細は、以下に示すとおりである。
<基油(A)>
・基油1:API基油カテゴリーでグループ2に分類される、水素化精製処理が施された鉱油(40℃動粘度=30.60mm2/s、100℃動粘度=5.285mm2/s、粘度指数=104)。
・基油2:API基油カテゴリーでグループ2に分類される、水素化精製処理が施された鉱油(40℃動粘度=90.51mm2/s、100℃動粘度=10.89mm2/s、粘度指数=107)。
・基油1:API基油カテゴリーでグループ2に分類される、水素化精製処理が施された鉱油(40℃動粘度=30.60mm2/s、100℃動粘度=5.285mm2/s、粘度指数=104)。
・基油2:API基油カテゴリーでグループ2に分類される、水素化精製処理が施された鉱油(40℃動粘度=90.51mm2/s、100℃動粘度=10.89mm2/s、粘度指数=107)。
<過塩基性金属系清浄剤(B)>
・Caスルホネート:過塩基性カルシウムスルホネート、塩基価294mgKOH/g、カルシウム原子の含有量12.0質量%。
・Caサリチレート:過塩基性カルシウムサリチレート、塩基価219mgKOH/g、カルシウム原子の含有量8.0質量%。
・Caフィネート:過塩基性カルシウムフィネート、塩基価366mgKOH/g、カルシウム原子の含有量14.3質量%。
・Caスルホネート:過塩基性カルシウムスルホネート、塩基価294mgKOH/g、カルシウム原子の含有量12.0質量%。
・Caサリチレート:過塩基性カルシウムサリチレート、塩基価219mgKOH/g、カルシウム原子の含有量8.0質量%。
・Caフィネート:過塩基性カルシウムフィネート、塩基価366mgKOH/g、カルシウム原子の含有量14.3質量%。
<中性金属系清浄剤(B’)>
・Caスルホネート:中性カルシウムスルホネート、塩基価11.3mgKOH/g、カルシウム原子の含有量2.15質量%。
・Caスルホネート:中性カルシウムスルホネート、塩基価11.3mgKOH/g、カルシウム原子の含有量2.15質量%。
<カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)>
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)として、下記式で示される化合物を用いた。
カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)として、下記式で示される化合物を用いた。
<末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)>
下記式で示される化合物を用いた。
上記式で示される化合物は、前記一般式(2)中、L2が-CH2CH(CH3)-であり、R4及びR5がイソブチル基である化合物である。
下記式で示される化合物を用いた。
上記式で示される化合物は、前記一般式(2)中、L2が-CH2CH(CH3)-であり、R4及びR5がイソブチル基である化合物である。
<イミド化合物>
・モノイミド化合物:ポリブテニル基の質量平均分子量(Mw)が6,300であり、窒素原子含有量が1.75質量%であり、塩基価が40.0mgKOH/gであるポリブテニルコハク酸モノイミド化合物。
・ビスイミド化合物:ポリブテニル基の質量平均分子量(Mw)が1,000であり、窒素原子含有量が1.15質量%であり、塩基価が19.5mgKOH/gであるポリブテニルコハク酸ビスイミド化合物。
なお、ポリブテニル基の質量平均分子量は、ポリブテニル基の原料であるポリブテンの質量平均分子量(Mw)を、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)として評価した値である。
・SEC装置:東ソー製 HLC-8220GPC
・カラム:東ソー製 TSKguardcolumn HXL-H + TSKgel GMH-XL 2本 + G2000H-XL 1本
・溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業製安定剤不含特級)
・検出器:示差屈折率(RI)検出器、UV検出器
・濃度:0.1w/v%・注入量:100μL
・流速:1.0mL/min
・カラム温度:40℃
・検量線用標準試料:東ソー製TSK標準ポリスチレン
・解析ソフト:GPC-8020model2
・モノイミド化合物:ポリブテニル基の質量平均分子量(Mw)が6,300であり、窒素原子含有量が1.75質量%であり、塩基価が40.0mgKOH/gであるポリブテニルコハク酸モノイミド化合物。
・ビスイミド化合物:ポリブテニル基の質量平均分子量(Mw)が1,000であり、窒素原子含有量が1.15質量%であり、塩基価が19.5mgKOH/gであるポリブテニルコハク酸ビスイミド化合物。
なお、ポリブテニル基の質量平均分子量は、ポリブテニル基の原料であるポリブテンの質量平均分子量(Mw)を、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)として評価した値である。
・SEC装置:東ソー製 HLC-8220GPC
・カラム:東ソー製 TSKguardcolumn HXL-H + TSKgel GMH-XL 2本 + G2000H-XL 1本
・溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業製安定剤不含特級)
・検出器:示差屈折率(RI)検出器、UV検出器
・濃度:0.1w/v%・注入量:100μL
・流速:1.0mL/min
・カラム温度:40℃
・検量線用標準試料:東ソー製TSK標準ポリスチレン
・解析ソフト:GPC-8020model2
<その他添加剤>
・リン系極圧剤:トリクレジルホスフェート
・流動点降下剤:質量平均分子量(Mw)が69,000のポリメタクリレート
・ヒンダードフェノール系酸化防止剤:2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール
・アミン系酸化防止剤:モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン
・金属不活性化剤:N-ジアルキルアミノメチルベンゾトリアゾール
・消泡剤:ポリアクリレート系消泡剤(有効成分濃度5質量%以下)
・リン系極圧剤:トリクレジルホスフェート
・流動点降下剤:質量平均分子量(Mw)が69,000のポリメタクリレート
・ヒンダードフェノール系酸化防止剤:2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール
・アミン系酸化防止剤:モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン
・金属不活性化剤:N-ジアルキルアミノメチルベンゾトリアゾール
・消泡剤:ポリアクリレート系消泡剤(有効成分濃度5質量%以下)
[評価]
実施例1~4及び比較例1~3で得られた潤滑油組成物について、上記各種物性値の測定を行い、また下記SRV摩擦試験とシェル摩耗試験とを行った。結果を表1に示す。
実施例1~4及び比較例1~3で得られた潤滑油組成物について、上記各種物性値の測定を行い、また下記SRV摩擦試験とシェル摩耗試験とを行った。結果を表1に示す。
(SRV摩擦試験)
SRV試験機(Optimol社製)を用い、調製した潤滑油組成物を使用し、まず荷重50Nにて1分間のならし運転を行った後、下記の条件にて摺動しながら摩擦試験を行い、摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間を計測した。
・ボール材質:リン酸マンガンコーティング処理SUJ2
・ディスク材質:SUJ2
・荷重:200N
・振幅:0.1mm
・周波数:100Hz
・温度:100℃
・試験時間:最大2時間
SRV試験機(Optimol社製)を用い、調製した潤滑油組成物を使用し、まず荷重50Nにて1分間のならし運転を行った後、下記の条件にて摺動しながら摩擦試験を行い、摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間を計測した。
・ボール材質:リン酸マンガンコーティング処理SUJ2
・ディスク材質:SUJ2
・荷重:200N
・振幅:0.1mm
・周波数:100Hz
・温度:100℃
・試験時間:最大2時間
(シェル摩耗試験)
シェル摩耗試験機を用いて、ASTM D 4172に準拠して、下記試験条件で潤滑油組成物の耐摩耗性を評価した。結果は、試験剛球の摩耗痕径(mm)で表した。
・荷重:294N
・回転数:1,200rpm
・温度:50℃
・試験時間:30分
シェル摩耗試験機を用いて、ASTM D 4172に準拠して、下記試験条件で潤滑油組成物の耐摩耗性を評価した。結果は、試験剛球の摩耗痕径(mm)で表した。
・荷重:294N
・回転数:1,200rpm
・温度:50℃
・試験時間:30分
表1より、以下のことがわかる。
実施例1~4の潤滑油組成物は、SRV摩擦試験における摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間が37.0分以上であり、リン酸塩被膜を有する摺動部材を用いた際の耐摩耗性に優れていることが確認できる。特に、実施例1、2においては、上述の所要時間が49.0分以上であり、リン酸塩被膜を有する摺動部材を用いた際の耐摩耗性により優れていることが確認できる。
これに対し、過塩基性金属系清浄剤(B)、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)のいずれかが配合されていない比較例1~3の潤滑油組成物は、SRV摩擦試験における摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間が33.0分以下であった。
一方、シェル摩耗試験においては、実施例1~4における摩耗痕径は0.37~0.43mmであるのに対し、比較例1~3における摩耗痕径は0.37~0.46mmであった。
実施例1~4の潤滑油組成物は、SRV摩擦試験における摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間が37.0分以上であり、リン酸塩被膜を有する摺動部材を用いた際の耐摩耗性に優れていることが確認できる。特に、実施例1、2においては、上述の所要時間が49.0分以上であり、リン酸塩被膜を有する摺動部材を用いた際の耐摩耗性により優れていることが確認できる。
これに対し、過塩基性金属系清浄剤(B)、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)のいずれかが配合されていない比較例1~3の潤滑油組成物は、SRV摩擦試験における摩擦係数が0.30を超えるまでの所要時間が33.0分以下であった。
一方、シェル摩耗試験においては、実施例1~4における摩耗痕径は0.37~0.43mmであるのに対し、比較例1~3における摩耗痕径は0.37~0.46mmであった。
Claims (13)
- 基油(A)と、過塩基性金属系清浄剤(B)と、カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)とを含有する潤滑油組成物。
- 前記過塩基性金属系清浄剤(B)が、塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムスルホネート及び塩基価が100mgKOH/g以上の過塩基性カルシウムサリチレートから選択される1種以上である請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)が、カルボン酸エステル基を有するチオリン酸エステルである請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- 前記カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)が、下記一般式(1)で表されるチオリン酸エステルである請求項1~3のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
(上記一般式(1)において、R1~R3はそれぞれ独立に炭素数3~20の炭化水素基を表し、L1は炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。) - 前記末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)が、末端にカルボキシル基を有するチオリン酸エステルである請求項1~4のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 前記末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)が、下記一般式(2)で表されるチオリン酸エステルである請求項1~5のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
(上記一般式(2)において、R4及びR5は、それぞれ独立に、炭素数3~20の炭化水素基を表し、L2は炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。) - カルボン酸エステル基を有する硫黄-リン系極圧剤(C)の含有量と、末端にカルボキシル基を有する硫黄-リン系極圧剤(D)の含有量との比率が、成分(C)と成分(D)との合計含有量に対する成分(C)の含有量の質量比で50~95質量%である請求項1~6のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 有機金属系極圧剤の含有量が、油圧作動油組成物の全量基準で0.1質量%未満である請求項1~7のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- さらに、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する請求項1~8のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- さらに、アミン系酸化防止剤を含有する請求項1~9のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- さらに、イミド化合物を含有する請求項1~10のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置に用いられる請求項1~11のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 摺動面の少なくとも一部にリン酸塩被膜を有する摺動部材を備えた装置を、請求項1~12のいずれか1項に記載の潤滑油組成物を用いて潤滑する潤滑方法。
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