JP4083392B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた極圧性能を有した潤滑油組成物に関し、さらに水や海水の混入する過酷な使用環境下で防錆性に優れ、各種機器に対して耐腐食と潤滑性の両面で優れた潤滑油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
機械装置が高速化、高荷重、高効率化されるに伴って装置の摩擦面は過酷な条件に晒されて潤滑油膜の破断による摩擦面の焼き付きが発生しやすくなる。このため過酷な条件で使用される潤滑油には摩擦面間の凝着を防止するため摩擦面で金属表面と反応して潤滑性を維持する極圧剤が適量添加される。しかし、潤滑油には潤滑性能だけでなく、水や海水混入に際し機械部品を錆から守るため防錆剤が使用される。一般に、防錆添加剤は金属表面に防錆皮膜を形成して金属と水との直接接触を妨げて錆の発生を抑制するため、金属表面への強い吸着性を有し、摩擦面での極圧剤と金属表面との反応を阻害して極圧添加剤の効果を大きく損なうことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、潤滑油の潤滑性能と防錆性能の両面から過酷な潤滑条件下でも優れた極圧性能を維持し、且つ優れた防錆性を有する金属を含まない無灰系潤滑油組成物を提供する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記従来の防錆剤による極圧剤の効果低減の欠点を解消するため鋭意研究を進めた結果、特定の極圧剤と特定の防錆剤とを組み合わせることにより一挙に解消しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明の必須の極圧剤成分であるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸は特開平10−67993号で述べられているように、歯車の耐荷重能を向上する優れた極圧剤であるが、組み合わせる防錆添加剤の種類によりその耐荷重能を大きく低下させる。このため、本発明者は潤滑油の防錆添加剤の多数を調査・検討した結果、β−ジチオフォスホリルプロピオン酸の耐荷重能を殆ど損なうことのない特定の化合物を発見し、本発明の完成に至った。
【0005】
本発明の概略は、(I)鉱油系および/または合成炭化水素系を含む潤滑油基油と(II)特定の極圧剤と(III)特定の防錆剤を含有する潤滑油組成物において、(II)の極圧剤が、β−ジチオフォスホリルプロピオン酸であり、(III)の防錆剤が、ポリアルキレンポリアミンとモノカルボン酸を反応させて得られたポリアルキレンポリアミドで構成されてなる潤滑油組成物である。
【0006】
すなわち、本発明の第1は、
(I)潤滑油基油100重量部に
(II)極圧添加剤としての下記一般式(1)
【化3】
S=P(−O−R1)2SCH2CH(R2)COOH (1)
(式中、R1は炭素数3〜8の分岐アルキル基、R2は水素原子および炭素数
1〜4の直鎖または、分岐アルキル基よりなる群から選ばれた基である)
で示されるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸を0.001〜0.5重量部、(III)防錆剤として、(イ)下記一般式(2)
【化4】
H2N−(R3−NH)mH (2)
(式中、R3は炭素数2〜4のアルキレン基であり、mは2〜6の整数であ
る。)
で示されるポリアルキレンポリアミンと(ロ)炭素数12〜30の飽和モノカルボン酸および炭素数18〜24の不飽和モノカルボン酸よりなる群から選ばれた少なくとも一種のモノカルボン酸とを反応させて得られたポリアルキレンポリアミド0.005〜1重量部
とを含有することを特徴とする潤滑油組成物に関する。
本発明の第2は、前記モノカルボン酸が脂肪族モノカルボン酸の混合物であって、この混合物が、その脂肪族基が炭素数12〜30の直鎖飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸とその脂肪族基が炭素数12〜30の分岐飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸との混合物、およびその脂肪族基が炭素数18〜24の直鎖不飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸とその脂肪族基が炭素数12〜30の分岐飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸との混合物、よりなる群から選ばれたものである請求項1記載の潤滑油組成物に関する。
本発明の第3は、前記潤滑油基油が、動粘度2〜680mm2/s(40℃)、全硫黄分0〜1重量%、全窒素分0〜100重量ppm、アリニン点80〜130℃を示す石油系および/または合成炭化水素系基油である請求項1または2記載の潤滑油組成物に関する。
【0007】
以下、本発明の技術的構成を詳しく説明する。本発明の潤滑油組成物を構成する基油成分は、石油系および/または合成炭化水素系を含むものであれば特に制限を受けるものではないが、動粘度は2〜680mm2/s(40℃)、好ましくは5〜320mm2/s(40℃)、とくに好ましくは8〜220mm2/s(40℃)、全硫黄分(重量%)は0〜1%、好ましくは0〜0.3%、全窒素分(重量ppm)は0〜100ppm、好ましくは0〜30ppm、アニリン点は80〜130℃、好ましくは100〜125℃の物性値を示すものが好ましい。
【0008】
本発明で使用される石油系潤滑油基油は、溶剤精製基油、水素化精製基油、高度水素化分解基油などの単独あるいは混合物である。高度水素化分解基油とは、溶剤脱蝋によって分離される素蝋(スラックワックス)を原料として、これを触媒下の水添分解(接触分解)により直鎖パラフィンを分岐パラフィンに異性化することで得られる粘度指数130以上(典型的には145〜155)を有する潤滑油基油、もしくは、天然ガス(メタン等)のガス化プロセス(部分酸化)によって得られる水素と一酸化炭素を原料としてフィッシャートロプシュ重合により重質直鎖パラフィンとし、これを前述と同様の接触分解異性化することで得られる粘度指数130以上(典型的には145〜155)を有する潤滑油基油である。
【0009】
また、本発明で使用される合成炭化水素系基油は、炭素数3〜15、好ましくは4〜12の範囲の、直鎖状あるいは分岐のオレフィン系炭化水素から選択されたモノマーの単独重合または共重合により得られるオレフィンオリゴマーであることができる。
【0010】
本発明において、石油系潤滑油基油と合成炭化水素系基油はそれぞれ単独にあるいは混合して使用することができる。
【0011】
本発明で使用される前記(イ)の下記一般式(2)
【化5】
H2N−(R3−NH)mH (2)
(式中、R3は炭素数2〜4のアルキレン基、好ましくは直鎖アルキレン基で
あり、mは2〜6の整数である。)
で示されるポリアルキレンポリアミンの具体例としては、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、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などを挙げることができる。
【0012】
前記(イ)のポリアルキレンポリアミンと反応させる前記(ロ)のモノカルボン酸としては、不飽和脂肪酸単独、直鎖飽和脂肪酸単独、分岐飽和脂肪酸単独あるいは不飽和脂肪酸と直鎖飽和脂肪酸との併用、不飽和脂肪酸と分岐飽和脂肪酸との併用、分岐飽和脂肪酸と直鎖飽和脂肪酸との併用が挙げられる。具体的には、不飽和脂肪酸としては、水酸基を有していてもよい炭素数18〜24のモノカルボン酸、典型的なものとしてオレイン酸、エライジン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、アラキドン酸などを例示することができる。分岐飽和脂肪酸としては炭素数12〜30のモノカルボン酸で、典型的なものとして2−メチルヘプタデカン酸、16−メチルへプタデカン酸、2−オクタデカン酸、2−メチルオクタデカン酸、10−メチルオクタデカン酸、15−エチルヘプタデカン酸、3−メチルノナデカン酸、2−ブチル−2−ヘプチルノナン酸、2−エチルエイコサン酸、20−メチルヘンエイコサン酸、3−メチルトリコサン酸、10−メチルテトラコサン酸、18−メチルテトラコサン酸、13,16−ジメチルトリコサン酸、3,13,19−トリメチルトリコサン酸、イソステアリン酸などが挙げられる。直鎖飽和脂肪酸としては、水酸基を有していてもよい炭素数12〜30のモノカルボン酸で、典型的なものとして、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などを挙げることができる。
【0013】
前記脂肪族モノカルボン酸成分は、基本的には脂肪族基が直鎖の飽和または不飽和のアルキル基である脂肪族モノカルボン酸が中心であるが、これのみでは基油に対する溶解性に欠ける場合があるので、分岐アルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸を一部併用して溶解性を調節することが好ましい。この具体的組み合わせとしては、(a)直鎖の飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸と分岐の飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸との組み合わせ(例えば、ステアリン酸とイソステアリン酸の混合物)、(b)直鎖の不飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸と分岐の飽和アルキル基をもつ脂肪族モノカルボン酸との組み合わせ、が好ましい。これらの組み合わせにおける直鎖型脂肪族モノカルボン酸と分岐型脂肪族モノカルボン酸との割合は、使用する基油の性質によって変化するが、通常直鎖型脂肪族モノカルボン酸10〜100%モル、分岐型脂肪族モノカルボン酸90〜0%モルの範囲で使用する。
【0014】
前記(イ)のポリアルキレンポリアミンと前記(ロ)のモノカルボン酸との反応は、通常200〜220℃で2〜3時間実施することにより所要のアミドを得ることができる。このときのモノカルボン酸の使用量は、ポリアルキレンポリアミン1モルに対して(m+1)モル以下が好ましく、(m+1)個のアミノ基のうち50〜90%がアミド化されているものが好ましい。
【0015】
本発明で使用される前記(イ)のポリアルキレンポリアミンと前記(ロ)のモノカルボン酸を反応させて得られたポリアルキレンポリアミドの添加量は、潤滑油基油100重量部に対し0.005〜1重量部、好ましくは0.01〜0.5重量部で、特に好ましくは0.02〜0.5重量部である。添加量が、0.005重量部未満では防錆性能が十分でなく、1重量部を越えても防錆性能が飽和し、極圧性能への悪影響が顕著となり、抗乳化性が低下するので好ましくない。
【0016】
下記一般式(1)
【化6】
S=P(−O−R1)2SCH2CH(R2)COOH (1)
(式中、R1は炭素数3〜8の分岐アルキル基、R2は水素原子および炭素数1〜4の直鎖または、分岐アルキル基よりなる群から選ばれた基である)
で示されるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸におけるR1としては、分岐のつぎのようなアルキル基、すなわちイソプロピル基、分岐のブチル基、分岐のペンチル基、分岐のヘキシル基、分岐のヘプチル基、分岐のオクチル基などを挙げることができる。またR2としては水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などを挙げることができるが、特にメチル基が好ましい。
【0017】
この種の具体的な化合物としては、3−(o,o−ジ イソプロピル−ジチオフォスホリル)−プロピオン酸、3−(o,o−ジ イソプロピル−ジチオフォスホリル)−2−メチル−プロピオン酸、3−(o,o−ジ イソブチル−ジチオフォスホリル)−プロピオン酸、3−(o,o−ジ イソブチル−ジチオフォスホリル)−2−メチル−プロピオン酸などを挙げることができる。
【0018】
本発明で使用されるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸の添加量は潤滑油基油100重量部に対し0.001〜0.5重量部、好ましくは0.005〜0.2重量部、とくに好ましくは0.01〜0.1重量部である。添加量が0.001重量部未満では十分な相乗効果が得られず、0.5重量部を越えても潤滑性能が飽和し、熱酸化安定性、加水分解安定性、腐食性を低下させるので好ましくない。
【0019】
本発明では前記の必須成分のほかに更に性能を向上させるため、必要に応じて通常使用される種々の追加的添加剤が適宜使用できる。これらには、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、清浄分散剤、耐摩耗剤、極圧剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、抗乳化剤、消泡剤等の公知の潤滑油添加剤を挙げることができる。
【0020】
例えば、アミン系酸化防止剤としては、p,p′−ジオクチル−ジフェニルアミン(精工化学社製:ノンフレックスOD−3)、p,p′−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、N−p−ブチルフェニル−N−p′−オクチルフェニルアミンなどのジアルキル−ジフェニルアミン類、モノ−t−ブチルジフェニルアミン、モノオクチルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン類、ジ(2,4−ジエチルフェニル)アミン、ジ(2−エチル−4−ノニルフェニル)アミンなどのビス(ジアルキルフェニル)アミン類、オクチルフェニル−1−ナフチルアミン、N−t−ドデシルフェニル−1−ナフチルアミンなどのアルキルフェニル−1−ナフチルアミン類、1−ナフチルアミン、フェニル−1−ナフチルアミン、フェニル−2−ナフチルアミン、N−ヘキシルフェニル−2−ナフチルアミン、N−オクチルフェニル−2−ナフチルアミンなどのアリール−ナフチルアミン類、N,N′−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン類、フェノチアジン(保土谷化学社製:Phenothiazine)、3,7−ジオクチルフェノチアジンなどのフェノチアジン類などが挙げられる。
【0021】
硫黄系酸化防止剤としては、ジドデシルサルファイド、ジオクタデシルサルファイドなどのジアルキルサルファイド類、ジドデシルチオジプロピオネート、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ドデシルオクタデシルチオジプロピオネートなどのチオジプロピオン酸エステル類、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
【0022】
フェノール系酸化防止剤としては、2−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノール、2,4−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−t−ブチル−4−メトキシフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン(川口化学社製:アンテージDBH)、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−エチルフェノールなどの2,6−ジ−t−ブチル−4−アルキルフェノール類、2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エトキシフェノールなどの2,6−ジ−t−ブチル−4−アルコキシフェノール類、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルメルカプト−オクチルアセテート、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(吉富製薬社製:ヨシノックス SS)、n−ドデシル−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、2′−エチルヘキシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート類、2,6−ジ−t−ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)(川口化学社製:アンテージW−400)、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(川口化学社製:アンテージW−500)などの2,2′−メチレンビス(4−アルキル−6−t−ブチルフェノール)類、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)(川口化学社製:アンテージW−300)、4,4′−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)(シェル・ジャパン社製:Ionox 220AH)、4,4′−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2−(ジ−p−ヒドロキシフェニル)プロパン(シェル・ジャパン社製:ビスフェノールA)、2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4′−シクロヘキシリデンビス(2,6−t−ブチルフェノール)、ヘキサメチレングリコールビス[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](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:Irganox L109)、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート](吉富製薬社製:トミノックス 917)、2,2′−チオ−[ジエチル−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](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:Irganox L115)、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(住友化学:スミライザーGA80)、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)(川口化学社製:アンテージRC)、2,2′−チオビス(4,6−ジ−t−ブチル−レゾルシン)などのビスフェノール類、テトラキス[メチレン−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]メタン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:Irganox L101)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン(吉富製薬社製:ヨシノックス 930)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(シェル・ジャパン社製:Ionox 330)、ビス−[3,3′−ビス−(4′−ヒドロキシ−3′−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、2−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル−4−(2″,4″−ジ−t−ブチル−3″−ヒドロキシフェニル)メチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ビス(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチル−ベンジル)−4−メチルフェノールなどのポリフェノール類、p−t−ブチルフェノールとホルムアルデヒドの縮合体、p−t−ブチルフェノールとアセトアルデヒドの縮合体などのフェノールアルデヒド縮合体などが挙げられる。
【0023】
リン系酸化防止剤として、トリフェニルフォスファイト、トリクレジルフォスファイトなどのトリアリールフォスファイト類、トリオクタデシルフォスファイト、トリデシルフォスファイトなどのトリアルキルフォスファイト類、トリドデシルトリチオフォスファイトなどが挙げられる。
【0024】
これらの酸化防止剤は、基油100重量部に対して、0.01〜2.0重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0025】
本発明の組成物と併用できる金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール、4−メチル−ベンゾトリアゾール、4−エチル−ベンゾトリアゾールなどの4−アルキル−ベンゾトリアゾール類、5−メチル−ベンゾトリアゾール、5−エチル−ベンゾトリアゾールなどの5−アルキル−ベンゾトリアゾール、1−ジオクチルアミノメチル−2,3−ベンゾトリアゾールなどの1−アルキル−ベンゾトリアゾール類、1−ジオクチルアミノメチル−2,3−トルトリアゾールなどの1−アルキル−トルトリアゾール類等のベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール、2−(オクチルジチオ)−ベンゾイミダゾール、2−(デシルジチオ)−ベンゾイミダゾール、2−(ドデシルジチオ)−ベンゾイミダゾールなどの2−(アルキルジチオ)−ベンゾイミダゾール類、2−(オクチルジチオ)−トルイミダゾール、2−(デシルジチオ)−トルイミダゾール、2−(ドデシルジチオ)−トルイミダゾールなどの2−(アルキルジチオ)−トルイミダゾール類等のベンゾイミダゾール誘導体、インダゾール、4−アルキル−インダゾール、5−アルキル−インダゾールなどのトルインダゾール類等のインダゾール誘導体、ベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール誘導体(千代田化学社製:チオライトB−3100)、2−(ヘキシルジチオ)ベンゾチアゾール、2−(オクチルジチオ)ベンゾチアゾールなどの2−(アルキルジチオ)ベンゾチアゾール類、2−(ヘキシルジチオ)トルチアゾール、2−(オクチルジチオ)トルチアゾールなどの2−(アルキルジチオ)トルチアゾール類、2−(N,N−ジエチルジチオカルバミル)ベンゾチアゾール、2−(N,N−ジブチルジチオカルバミル)−ベンゾチアゾール、2−(N,N−ジヘキシルジチオカルバミル)−ベンゾチアゾールなど2−(N,N−ジアルキルジチオカルバミル)ベンゾチアゾール類、2−(N,N−ジエチルジチオカルバミル)トルチアゾール、2−(N,N−ジブチルジチオカルバミル)トルチアゾール、2−(N,N−ジヘキシルジチオカルバミル)トルチアゾールなどの2−(N,N−ジアルキルジチオカルバミル)−トルゾチアゾール類等のベンゾチアゾール誘導体、2−(オクチルジチオ)ベンゾオキサゾール、2−(デシルジチオ)ベンゾオキサゾール、2−(ドデシルジチオ)ベンゾオキサゾールなどの2−(アルキルジチオ)−ベンゾオキサゾール類、2−(オクチルジチオ)トルオキサゾール、2−(デシルジチオ)トルオキサゾール、2−(ドデシルジチオ)トルオキサゾールなどの2−(アルキルジチオ)トルオキサゾール類等のベンゾオキサゾール誘導体、2,5−ビス(ヘプチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(ノニルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(ドデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(オクタデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールなどの2,5−ビス(アルキルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール類、2,5−ビス(N,N−ジエチルジチオカルバミル)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(N,N−ジブチルジチオカルバミル)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(N,N−ジオクチルジチオカルバミル)−1,3,4−チアジアゾールなどの2,5−ビス(N,N−ジアルキルジチオカルバミル)−1,3,4−チアジアゾール類、2−N,N−ジブチルジチオカルバミル−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−N,N−ジオクチルジチオカルバミル−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾールなどの2−N,N−ジアルキルジチオカルバミル−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール類等のチアジアゾール誘導体、1−ジ−オクチルアミノメチル−2,4−トリアゾールなどの1−アルキル−2,4−トリアゾール類等のトリアゾール誘導体などが挙げられる。
【0026】
これらの金属不活性剤は、基油100重量部に対して、0.005〜0.5重量部、好ましくは0.01〜0.5重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0027】
消泡剤として使用されるものは、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。その添加量は、基油100重量部に対して、0.0001〜0.1重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0028】
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−ジエン共重合体などのオレフィンコ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、基油100重量部に対して、0.05〜20重量部の範囲で使用できる。
【0029】
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、基油100重量部に対して、0.01〜5重量部の範囲で使用できる。
【0030】
清浄分散剤としては、例えば中性または塩基性の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、アルカリ土類金属サリシレート等の金属系清浄剤や、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステルもしくはそのホウ素化合物、硫黄化合物等による変性品等の無灰分散剤等が挙げられる。その添加量は、基油100重量部に対して、0.01〜1重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0031】
極圧剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤としては、ジアルキルサルファイド、ジベンジルサルファイド、ジアルキルポリサルファイド、ジベンジルジサルファイド、アルキルメルカプタン、ジベンゾチオフェン、2,2′−ジチオビス(ベンゾチアゾール)等の硫黄系極圧剤や耐摩耗剤;酸性リン酸エステル、トリアルキルフォスフェート、トリアルキルフォスフォネート、トリアルキルフォスファイト、トリアリールフォスファイト、ジアルキルハイドロゼンフォスファイト等のリン系極圧剤や耐摩耗剤;トリアルキルトリチオフォスファイト、トリアリールフォスホロチオエート、ジアルキルジチオリン酸、トリアルキルジチオリン酸エステル、酸性チオリン酸エステル、ジアルキルジチオリン酸亜鉛等のリン硫黄系極圧剤や耐摩耗剤;脂肪酸アミド類、脂肪酸エステル類等の脂肪族系摩擦調整剤;1〜3級のアルキルアミン、アルキレンオキサイド付加のアルキルアミン類等のアミン系摩擦調整剤;アルキルジチオりん酸亜鉛等の極圧剤や耐摩耗剤;などが挙げられる。これらの極圧剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤は、基油100重量部に対して、0.05〜5.0重量部、好ましくは0.05〜2重量部の範囲で単独又は複数組み合わせて使用できる。
【0032】
抗乳化剤(エマルジョンを破壊して2液層に分離するために用いるもの)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、たとえばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン界面活性剤などが挙げられる。その添加量は、基油100重量部に対して、0.0005〜0.5重量部の範囲で使用できる。
【0033】
本発明の潤滑油組成物は、油圧作動油組成物、圧縮機油組成物、タービン油組成物、軸受油組成物、歯車油組成物として有用である。
【0034】
【実施例】
以下、油圧作動油を実施例として本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものでない。基油として40℃での動粘度31mm2/s、粘度指数107、硫黄分5ppm以下、アリニン点112℃、窒素分1ppm以下の水素化精製基油を用いて、下記に示すβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸を一定量添加した基本組成物に、従来の慣用の防錆剤を防錆試験で錆を発生させない最小必要量を添加した場合(比較例2〜6)と防錆剤濃度が必要量より少ない場合(比較例7)、防錆剤を用いない場合(比較例1)、本発明実施の場合(実施例1)の試料油を調整した。 防錆剤の耐荷重能への影響を調べるため、FZG歯車試験により試料油の最小不合格荷重を測定した。これらの結果を表1に示す。
実施例および比較例における各種性能試験方法は下記に示すとおりである。
【0035】
基本組成物
基油: 99.980 %w
3(o,o−ジイソブチル−ジチオフォスホリル)
−2−メチル−プロピオン酸: 0.020 %w
【0036】
防錆試験
試料油の防錆性能を評価するため、ASTM D665に準拠して、人工海水の存在下に60℃で24時間の防錆試験を行い、試験後の鋼試験片に錆が発生するか否かを調べた。
【0037】
FZG歯車試験
試料油の歯車装置に対する潤滑性能を評価するため、ISO/WD14635−1に準拠して、試験歯車Aを用いて、初期油温90℃、モータ回転数1450rpmの条件で各荷重段階毎に15分の運転を行い、荷重段階を増加させながら、試験歯車の歯面に焼き付きが発生するまでの荷重段階を測定した。
【0038】
実施例1、比較例1〜7
これらの組成と試験結果を表1に示す。
【0039】
【表1】
注)
(1)ルーブリゾール社製 ルブリゾール859
(2)チバ ペシャルティ ケミカルズ社製 サルコシルO
(3)チバ スペシャルティ ケミカルズ社製 イルガコア NPA
(4)コロニアル ケミカル社製 コラコア 93
CAS No.68906−34−3、27136−73−8
(5)キング インダストー社製 KX1031
UP5275749(Jan.4.1994)記載の防錆剤
(6)テトラエチレンペンタミン1モルに対し、ステアリン酸とイソステアリン酸を重量比80:20で混合したもの3.3モルをアミド結合したもの
【0040】
比較例1は防錆剤を配合されていないため防錆試験では錆を発生させるがβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸の本来の優れた耐荷重性能がFZG歯車試験で確認された。しかし、比較例2〜7では、この基本組成に慣用の防錆剤を添加して防錆試験を合格するようにするとFZG歯車試験で著しい耐荷重能の低下が生じることが分かる。このため、高い耐荷重能を得るには更に極圧剤であるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸を増量する必要がある。一方、実施例1では本発明のポリアルキレンポリアミドを防錆剤として添加すると、β−ジチオフォスホリルプロピオン酸の本来の耐荷重性能を殆ど低下させることなく防錆試験を合格させることが可能になり、β−ジチオフォスホリルプロピオン酸の添加量を最小にすることができる。
【0041】
実施例2
実施例1の「テトラエチレンペンタミンと酸(ステアリン酸とイソステアリン酸とを重量比80:20で混合したもの)とからなるポリアミド(6)」に代えて、「テトラエチレンペンタミン1モルに対し、3.3モルの酸(ステアリン酸とイソステアリン酸とを重量比50:50で混合したもの)をアミド結合させてなるポリアミド(7)」を用いた以外は実施例1を繰り返した。その結果、防錆試験では錆は発生せず、FZG歯車試験結果(最小不合格荷重段階)は>12であった。
【0042】
実施例3
実施例1の「テトラエチレンペンタミンと酸(ステアリン酸とイソステアリン酸とを重量比80:20で混合したもの)とからなるポリアミド(6)」に代えて「テトラエチレンペンタミン1モルに対し、3.3モルのオレイン酸をアミド結合させてなるポリアミド(8)」を用いた以外は実施例1を繰り返した。その結果、防錆試験では錆は発生せず、FZG歯車試験結果(最小不合格荷重段階)は>12であった。
【0043】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成物は、環境や安全性の面から有害な金属をほとんどあるいは全く含有せず、かつ近年の産業機械の高速化、高圧化、コンパクト化に対応して、防錆性と耐荷重性能に優れた潤滑油組成物である。
Claims (3)
- (I)潤滑油基油100重量部に
(II)極圧添加剤としての下記一般式(1)
1〜4の直鎖または、分岐アルキル基よりなる群から選ばれた基である)
で示されるβ−ジチオフォスホリルプロピオン酸を0.001〜0.5重量部、(III)防錆剤として、(イ)下記一般式(2)
る。)
で示されるポリアルキレンポリアミンと(ロ)炭素数12〜30の飽和モノカルボン酸および炭素数18〜24の不飽和モノカルボン酸よりなる群から選ばれた少なくとも一種のモノカルボン酸とを反応させて得られたポリアルキレンポリアミド0.005〜1重量部
とを含有することを特徴とする潤滑油組成物。 - 前記モノカルボン酸が脂肪族モノカルボン酸の混合物であって、この混合物が、その脂肪族基が炭素数12〜30の直鎖飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸とその脂肪族基が炭素数12〜30の分岐飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸との混合物、およびその脂肪族基が炭素数18〜24の直鎖不飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸とその脂肪族基が炭素数12〜30の分岐飽和アルキル基である脂肪族モノカルボン酸との混合物、よりなる群から選ばれたものである請求項1記載の潤滑油組成物。
- 前記潤滑油基油が、動粘度2〜680mm2/s(40℃)、全硫黄分0〜1重量%、全窒素分0〜100重量ppm、アリニン点80〜130℃を示す石油系および/または合成炭化水素系基油である請求項1または2記載の潤滑油組成物。
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