JP3503785B2 - ガスタービン用潤滑油組成物 - Google Patents

ガスタービン用潤滑油組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、改良されたガスタ
ービン用潤滑油組成物に関し、更に詳しくは、低温始動
性に優れ、潤滑性,安定性及び調速機構の作動性に優れ
た陸上ガスタービン用潤滑油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】発電用などに用いられる陸上用ガスター
ビンに適用される技術は航空機用ガスタービン技術の延
長上にあり、これに使用されるガスタービン油も一般に
航空機用ガスタービンについて開発されたものが用いら
れている。しかしながら、陸上用ガスタービンの用途は
主として発電用であるため、例えば、減速機の装着、調
速装置の取付け等機構上の相違に起因する種々の要求、
航空機用ガスタービン油が安全性等の面から早期に更油
されるのに対し長時間運転が可能であることに対する性
能上の要求、優れた低温始動性への要求等、航空機用ガ
スタービンに対するものとは異なる陸上用ガスタービン
特有の多くの特性が要求されている。従来、ガスタービ
ン油としては、 タイプI油 : 基油として、ポリアルキレングリコー
ルと低粘度エステル油を用いたガスタービン油、 タイプII油 : 基油として、エステル油のみを用いた
ガスタービン油、及び タイプIII 油: 基油として、芳香族エーテル油を用い
たガスタービン油 の3種類のものが主として使用されており、特に、タイ
プI油とタイプII油が使用されている。タイプI油は通
常粘度指数が高く、潤滑性の面で優れているが、使用す
るポリアルキレングリコールの末端が水酸基であるため
吸湿性が高く、安定性が低いという欠点が指摘されてい
る。また、放気性が著しく劣るため、調速機構等の作動
不良を起こしやすいという欠点も有している。一方、タ
イプII油の場合は、放気性が良好で、タイプI油と比較
して吸湿性が低く、熱安定性も高いことから管理しやす
い油であるが、潤滑性が低いという大きな欠点を有して
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情下
においてなされたものであり、従来航空機用ガスタービ
ンに用いられていたガスタービン油の欠点を改良し、陸
上用ガスタービンの使用状況に適合した高性能ガスター
ビン油を提供すること、すなわち、低温始動性に優れ、
潤滑性,安定性及び調速機構の作動性に優れた陸上ガス
タービン用潤滑油組成物を提供することを目的とするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、基油として、
特定の末端を有するポリアルキレングリコールを用いる
ことにより上記本発明の目的を有効に達成しうるガスタ
ービン用潤滑油組成物が得られることを見出したもので
ある。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもので
ある。すなわち、本発明は、全末端を炭素数1〜12の
アルキルエーテルで封鎖したポリアルキレングリコール
80重量%以上含有する基油からなるガスタービン用
潤滑油組成物を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。本発明のガスタービン用潤滑油組成物には、基油
として全末端をエーテル封鎖したポリアルキレングリコ
ールを用いる。上記全末端をエーテル封鎖したポリアル
キレングリコールとしては、ポリアルキレングリコール
の全末端をエーテル、好ましくはアルキルエーテルで封
鎖したものを用いることができるが、特に全末端を炭素
数1〜12のアルキルエーテルで封鎖したポリアルキレ
ングリコールが好ましく使用される。アルキルエーテル
の炭素数が12を超える場合は低温流動性が低下する場
合がある。この点からポリアルキレングリコールの全末
端を封鎖するアルキルエーテルは炭素数が1〜10の範
囲であることが更に好ましい。上記全末端のアルキルエ
ーテルのアルキル基は、同一のものであっても異なるも
のであってもよい。
【0006】また、本発明における全末端をエーテル封
鎖したポリアルキレングリコールの主成分であるポリア
ルキレングリコールとしては、アルキレンオキシドの単
独重合物あるいは共重合物を用いることができるが、特
に粘度指数向上の点からプロピレンオキシド(PO)の
単独重合物又はPOとエチレンオキシド(EO)あるい
はブチレンオキシド(BO)との共重合物であることが
好ましい。該ポリアルキレングリコールがPOとBOと
の共重合物である場合は、PO/BOモル比が100/
0〜50/50であることが好ましい。BO比率がこの
範囲の値より高い場合は粘度指数の低下により低温流動
性が阻害されることがある。また、該ポリアルキレング
リコールがPOとEOとの共重合物である場合は、PO
/EOモル比が100/0〜50/50であることが好
ましい。EO比率がこの範囲の値より高い場合は吸湿性
及び低温流動性に問題が生じる場合がある。
【0007】上記のような全末端をエーテル封鎖したポ
リアルキレングリコールとしては、その40℃における
粘度が1〜300cSt、好ましくは5〜100cSt
であるものを使用することができる。粘度が上記範囲よ
り低い値であるときは軸受等の良好な潤滑が維持できな
くなる恐れがあり、上記範囲より高い値であるときは流
動抵抗が高くなり動力損失が大きくなる恐れがある。ま
た、粘度指数は150以上、好ましくは180以上であ
る。粘度指数が上記範囲より低い値である場合は潤滑性
や低温流動性を損なう恐れがある。更に流動点としては
−30℃以下、好ましくは−40℃以下であるものが使
用できる。この値が上記温度を超える場合は低温流動性
が不充分となる。上記全末端をエーテル封鎖したポリア
ルキレングリコールは、基油中に好ましくは80重量%
以上含有される。上記ポリアルキレングリコールが80
重量%未満の場合は、放気性の維持が困難となる場合が
ある。この点から、このようなポリアルキレングリコー
ルは基油中に90重量%以上含有されることが更に好ま
しい。
【0008】また、本発明においては、基油中に上記全
末端をエーテル封鎖したポリアルキレングリコール以外
に、本発明の目的を阻害しない範囲において他のポリア
ルキレングリコールあるいは他の基油化合物を含有する
ことが出来る。本発明のガスタービン用潤滑油組成物に
は、上記基油に、酸化防止剤,摩耗防止剤,極圧剤,防
錆剤及び消泡剤から選ばれる一種以上の添加剤を配合す
ることが好ましい。使用しうる酸化防止剤としては、例
えばフェノール系酸化防止剤,アミン系酸化防止剤等が
好ましく、摩耗防止剤としてはトリクレジルホスフェー
トなどのリン系摩耗防止剤等が好ましく、更に極圧剤と
しては、酸性リン酸エステルのアミン塩等の使用が好ま
しい。また、防錆剤としては、アルケニルコハク酸エス
テル等が、消泡剤としてはジメチルシリコーン系消泡剤
等が使用できる。本発明においては、特に、アミン系酸
化防止剤,リン系摩耗防止剤等が好ましく用いられる。
【0009】これらの添加剤は、本発明のガスタービン
油用潤滑油組成物中に各々10重量%以下、合計で20
重量%以下の量含有することができる。本発明のガスタ
ービン用潤滑油組成物は陸上用ガスタービンに好ましく
適用され、特に発電用ガスタービンの潤滑油として好ま
しく使用される。また、油圧作動油,コンプレッサー
油,軸受油,機械油等への応用も可能である。
【0010】
【実施例】以下に、実施例により本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 製造例1 攪拌槽、蒸留ヘッドを取り付けたガラス製300ミリリ
ットル三つ口フラスコに、三洋化成工業株式会社製サン
ニックスPP−1000(両末端が水酸基であるポリオ
キシプロピレングリコール,平均分子量1000)50
g,トルエン80ミリリットルを加え、加熱,攪拌下に
トルエン約20ミリリットルを留去して水分を除去し
た。冷却後、28重量%ナトリウムメトキシドのメタノ
ール溶液25g(0.13モル)を加え、加熱してメタノ
ール及び約20ミリリットルのトルエンを留去した。冷
却後、内容物を攪拌機付きステンレス鋼製300ミリリ
ットルオートクレーブに移し、ヨウ化メチル36.8g
(0.26モル)を加え、密閉した後、攪拌下に50℃か
ら70℃まで4,5時間かけて昇温し、85℃で4時間
反応した。室温まで冷却後、反応混合物を水100ミリ
リットル,メタノール200ミリリットルの混合物に溶
解し、陽イオン交換樹脂200ミリリットル、次いで陰
イオン交換樹脂200ミリリットルのカラムに通した。
溶媒を留去後、真空ポンプ減圧下(0.1mmHg)、1
00℃で1時間乾燥して、目的とするサンニックスPP
−1000のジメチルエーテル誘導体(ポリオキシプロ
ピレングリコールのジメチルエーテル)42.5gを得
た。この誘導体は、水酸基に基づく赤外吸収スペクトル
(3450cm-1)が消失していた。
【0011】実施例1〜8及び比較例1〜5 第1表に示す基油を用いたガスタービン油を調製し、各
々について下記のようにして放気性,潤滑性,低温粘
度,低温流動性,安定性及び吸湿性を評価した。結果を
第2表に示す。但し、これらのガスタービン油のいずれ
にもアミン系酸化防止剤3重量%、トリクレジルホスフ
ェート(摩耗防止剤)3重量%を含有させた。
【0012】評価方法 (1)放気性 50℃の温度下、プロペラ攪拌(900rpm)で泡を
噛みこませ、油中泡の消えるまでの時間を以下の基準で
評価した。 ◎ 10秒以内 ○ 10秒を超え30秒以内 △ 30秒を超え5分以内 × 5分を超える (2)潤滑性 IAEギヤー試験(110℃,6000rpm)を行
い、以下の基準で評価した。 ○ 50Lbs以上 △ 30Lbs以上50Lbs未満 × 30Lbs未満 (3)低温粘度 −10℃における粘度を以下の基準で評価した。 ○ 許容範囲内 × 許容範囲外 (4)低温流動性 JIS K−2269に従い流動点を測定して、以下の
基準で評価した。 ○ −40℃以下 × −40℃より高い (5)安定性 パネルコーキング試験(パネル温度:300℃,油温:
80℃,時間:3時間)を行い、以下の基準で評価し
た。 ○ 付着物量が5mg以下 △ 付着物量が5mgを超え10mg以下 × 付着物量が10mgを超える (6)吸湿性 30℃、80%R.H.湿度条件に放置した場合の水分
量を測定し、以下の基準で評価した。 ◎ 500ppm未満 ○ 500ppm以上2000ppm未満 △ 2000ppm以上5000ppm未満 × 5000ppm以上
【0013】
【表1】
【0014】第1表中、C1 (あるいはC4 ,C8 ,C
10)エーテルとは、炭素数1(あるいは4,8,10)
アルキルエーテルを意味する。 *1 全末端OH−ポリアルキレングリコールと低粘度
エステル油との重量比が8:2、低粘度エステル油はジ
オクチルセバケート *2 ポリエステル油;ペンタエリスリトールと炭素数
5〜8の飽和カルボン酸のエステル *3 ポリエステル油;ペンタエリスリトールと炭素数
7,8の飽和カルボン酸のエステル
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、従来航空機用ガスター
ビンに用いられていたガスタービン油の欠点を改良し、
陸上用ガスタービンの使用状況に適合した高性能ガスタ
ービン油を提供すること、すなわち、低温始動性に優
れ、潤滑性,安定性及び調速機構の作動性に優れた陸上
ガスタービン用潤滑油組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C10N 30:08 C10N 30:08 40:12 40:12 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10M 107/34 C10N 30:00 - 30:02 C10N 30:06 - 30:08 C10N 40:12 - 40:13

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全末端を炭素数1〜12のアルキルエー
    テルで封鎖したポリアルキレングリコールを80重量%
    以上含有する基油からなるガスタービン用潤滑油組成
    物。
  2. 【請求項2】 全末端を炭素数1〜12のアルキルエー
    テルで封鎖したポリアルキレングリコールが、プロピレ
    ンオキシドの単独重合物又はプロピレンオキシドとエチ
    レンオキシドあるいはブチレンオキシドとの共重合物で
    ある請求項に記載のガスタービン用潤滑油組成物。
  3. 【請求項3】 全末端を炭素数1〜12のアルキルエー
    テルで封鎖したポリアルキレングリコールが、プロピレ
    ンオキシドと50モル%以下のエチレンオキシドあるい
    はブチレンオキシドとの共重合物である請求項記載の
    ガスタービン用潤滑油組成物。
  4. 【請求項4】 更に、酸化防止剤,摩耗防止剤,極圧
    剤,防錆剤及び消泡剤から選ばれる一種以上を配合して
    なる請求項1〜のいずれかに記載のガスタービン用潤
    滑油組成物。
  5. 【請求項5】 発電用ガスタービンに用いられることを
    特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のガスタービ
    ン用潤滑油組成物。
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