JP4364953B2

JP4364953B2 - タービン油組成物

Info

Publication number: JP4364953B2
Application number: JP12625098A
Authority: JP
Inventors: 俊男吉田; 仁一五十嵐; 治道渡辺
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: JPH11323368A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタービン油組成物に関し、詳しくは非常に優れた酸化安定性を有するタービン油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりタービン油には、その酸化安定性を向上させるために、フェニル−α−ナフチルアミン（ＰＡＮ）等の芳香族アミン系酸化防止剤を配合することがある。また、そのさび止め性を向上させる目的で、アルケニルコハク酸エステル等に代表されるさび止め剤を併用することも常套手段として行われている。
しかしながら、タービン油の基油として、塩基性窒素含有量が２質量ｐｐｍ以上という、ある程度以上の塩基性窒素を含有する鉱油系潤滑油基油を用いた場合には、芳香族アミン系酸化防止剤の添加効果が著しく低下し、満足できる酸化安定性を有するタービン油の製造はできていない。また、たとえ酸化安定性を向上させるために芳香族アミン系酸化防止剤の添加量を増加させた場合でも、このような鉱油系潤滑油基油の場合には、タービン油の使用時の酸化安定性の低下、即ち芳香族アミン系酸化防止剤の寿命低下が速いという問題がある。
更には、このような塩基性窒素をある程度以上含有する鉱油系潤滑油基油に芳香族アミン系酸化防止剤とさび止め剤とを併用する場合は、さび止め剤が酸化安定性に悪影響を及ぼし、さび止め剤無添加の系に比べて酸化安定性が悪化するという大きな問題がある。
【０００３】
従って、従来、酸化安定性に優れるタービン油を得るためには、高度の水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を施し、その塩基性窒素含有量を２質量ｐｐｍ未満まで低下させた鉱油系潤滑油基油を使用するという手段を採らざるを得なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、潤滑油基油にこのような高度の精製処理を行うためには、大規模な装置・多量の薬品の使用、並びに多量のエネルギーの消費が必要である。
また、塩基性窒素が実質的にゼロの高度精製鉱油系潤滑油基油を用いる場合でも、芳香族アミン系酸化防止剤及びさび止め剤の併用による酸化安定性の低下は防止できていないのが実情である。
【０００５】
そこで、塩基性窒素含有量が２質量ｐｐｍ以上という、ある程度以上の塩基性窒素を含有する鉱油系潤滑油基油を用いた場合でも高い酸化安定性を有するタービン油を得ることができる、より簡便な方法の開発が嘱望されている。また、芳香族アミン系酸化防止剤を含有するタービン油において、さび止め剤を併用した場合の酸化安定性の低下を防止する手段の開発が嘱望されている。
【０００６】
従って、本発明の目的は、２質量ｐｐｍ以上の塩基性窒素を含有する鉱油系潤滑油基油を用い、塩基性窒素含有量が実質的にゼロの鉱油系潤滑油基油に芳香族アミン系酸化防止剤を配合したタービン油組成物と同等またはそれ以上に高い酸化安定性を有するタービン油組成物を提供することにある。
本発明の別の目的は、２質量ｐｐｍ以上の塩基性窒素を含有する鉱油系潤滑油基油を用い、塩基性窒素含有量が実質的にゼロの鉱油系潤滑油基油に芳香族アミン系酸化防止剤とさび止め剤とを配合したタービン油組成物と比較して、同等のさび止め性能を維持したまま酸化安定性が更に改善されたタービン油組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明によれば、(A)塩基性窒素含有量２質量ｐｐｍ以上かつ粘度指数が１００以上の鉱油系潤滑油基油と、(B)プロピレンテトラマーから誘導された分枝ドデシル基を有するN-p-分枝ドデシルフェニル−α−ナフチルアミンと、(C)式(５)で表されるベンゾトリアゾール誘導体と、(D)プロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸とプロピレングリコール（２〜４量体の多量体も含む）とのハーフエステルからなるさび止め剤とを含むことを特徴とするタービン油組成物が提供される。
【化２】

(式中、Ｒ ⁵ は炭素数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、ｂは１、Ｒ ⁶ はメチレン基又はエチレン基であり、Ｒ ⁷ 及びＲ ⁸ は同一又は異なる基であって、炭素数１〜１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基を示す。)
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をより詳細に説明する。
本発明に用いる(A)成分である鉱油系潤滑油基油は、その塩基性窒素含有量が２質量ｐｐｍ以上かつ粘度指数が１００以上、通常は５質量ｐｐｍ以上かつ粘度指数が１００以上という性状を有する。鉱油系潤滑油基油としては、通常潤滑油の基油として使用される任意の鉱油系基油が使用できる。このような２質量ｐｐｍ以上の塩基性窒素を含有する鉱油系潤滑油基油を用いても、容易に酸化安定性に優れるタービン油組成物を得られることが、本発明の大きな特徴である。
【０００９】
前記鉱油系潤滑油基油としては、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶解脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理等を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の油が使用できる。なお、これらの基油は単独でも、２種以上任意の割合で組み合わせて使用してもよい。前記鉱油系潤滑油基油の粘度は任意であるが、通常、４０℃における粘度が１〜１０００ｍｍ²／ｓが好ましく、５〜８００ｍｍ²／ｓがより好ましい。また、前記鉱油系潤滑油基油の粘度指数は、１００以上である。
本発明において、前記塩基性窒素分とは、UOP Method 269−90に規定される“NITROGEN BASES IN HYDROCARBONS BY POTENTIOMETRIC TITRATION"に準拠して規定される、石油留分中の塩基性有機窒素分（basic organic nitrogen）の含有量を意味し、通常、この塩基性窒素分には、ピリジン類、キノリン類等のヘテロ芳香族を有する化合物等が含まれる。
【００１０】
本発明のタービン油組成物において、基油である(A)成分の含有量は、基油としての量であれば任意であるが、タービン油組成物全量基準で、通常、９０質量％以上、好ましくは９０〜９９．８質量％である。
【００１１】
本発明に用いる(B)成分は、プロピレンテトラマーから誘導された分枝ドデシル基を有するN-p-分枝ドデシルフェニル−α−ナフチルアミンである。
【００１８】
本発明のタービン油組成物における(B)成分の含有量は任意であるが、通常、タービン油組成物全量基準で、その含有量の下限値は好ましくは０．１質量％、より好ましくは０．３質量％である。一方、その含有量の上限値は好ましくは５．０質量％、より好ましくは２．０質量％である。
(B)成分の含有量がタービン油組成物全量基準で０．１質量％未満の場合は、(B)成分含有による酸化安定性向上効果が十分でない虞れがあり、一方、上限値がタービン油組成物全量基準で５．０質量％を超える場合は、含有量に見合うだけの酸化安定性向上効果が得られず経済的に不利である虞れがある。
【００１９】
本発明に用いる(C)成分は、上記式(５)で表されるベンゾトリアゾール誘導体である。
【００２４】
前記式（５）中、Ｒ⁵は炭素数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基を示し、ｂは１である。Ｒ⁶はメチレン基又はエチレン基を示し、Ｒ⁷及びＲ⁸は同一又は異なる基であって、炭素数１〜１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基を示す。Ｒ⁵としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。Ｒ⁷及びＲ⁸としては、例えば、別個に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、直鎖又は分枝のペンチル基、直鎖又は分枝のヘキシル基、直鎖又は分枝のヘプチル基、直鎖又は分枝のオクチル基、直鎖又は分枝のノニル基、直鎖又は分枝のデシル基、直鎖又は分枝のウンデシル基、直鎖又は分枝のドデシル基等のアルキル基が挙げられる。
【００２５】
前記式（５）で表される（アルキル）アミノベンゾトリアゾールとしては、特に酸化防止性に優れるという点から、Ｒ⁵がメチル基であり、Ｒ ⁶がメチレン基又はエチレン基であり、Ｒ⁷及びＲ⁸が炭素数１〜１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基であるジアルキルアミノアルキルトリルトリアゾール等が好ましく用いられる。これらのジアルキルアミノアルキルトリルトリアゾールとしては、例えば、ジメチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジエチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）プロピルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ブチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ペンチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ヘキシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ヘプチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）オクチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ノニルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）デシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ウンデシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ドデシルアミノメチルトリルトリアゾール；ジメチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジエチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）プロピルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ブチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ペンチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ヘキシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ヘプチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）オクチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ノニルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）デシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ウンデシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジ（直鎖又は分枝）ドデシルアミノエチルトリルトリアゾール；又はこれらの混合物等が挙げられる。
【００２６】
本発明のタービン油組成物における(C)成分の含有量は任意であるが、通常、タービン油組成物全量基準で、その下限値は好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．００５質量％である。一方、その上限値は好ましくは１．０質量％、より好ましくは０．５質量％である。
(C)成分の含有量がタービン油組成物全量基準で０．００１質量％未満の場合は(C)成分含有による酸化安定性向上効果が十分でない虞れがあり、一方、上限値がタービン油組成物全量基準で１．０質量％を超える場合は、含有量に見合うだけの酸化安定性向上効果が得られず経済的に不利である虞れがある。
【００２７】
本発明のタービン油組成物はそのままでも酸化防止性及びその効果の持続効果に優れるが、そのさび止め性能を向上させる目的で、さらに(D)成分としてのプロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸とプロピレングリコール（２〜４量体の多量体も含む）とのハーフエステルからなるさび止め剤を配合することができる。
【００２８】
本発明において、(C)成分を用いない場合は、基油として本発明の(A)成分を用いる場合だけでなく、たとえ塩基性窒素含有量が実質的にゼロという高精製度の鉱油系潤滑油基油を用いてもさび止め剤を配合した場合には、該さび止め剤が酸化安定性に悪影響を及ぼす。しかし、本発明によれば、塩基性窒素含有量が２質量ｐｐｍ以上という、低精製度の鉱油系潤滑油基油を用いても、(C)成分と(D)成分とを併用することで、優れた酸化安定性及びさび止め性を兼ね備えたタービン油組成物を得ることが可能である。
【００２９】
本発明の(D)成分は、プロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸とプロピレングリコール（２〜４量体の多量体も含む）とのハーフエステルからなるさび止め剤である。
【００３２】
前記プロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸の製造方法は何ら限定されず、例えば、炭素数９〜１５のプロピレンオリゴマーを無水マレイン酸と反応させる方法等により容易に得ることができる。
【００３４】
前記プロピレングリコールの２〜４量体の多量体は、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコールが挙げられる。
【００４６】
本発明のタービン油組成物において、(D)成分の含有量は任意であるが、通常、タービン油組成物全量基準で、その下限値は好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．００５質量％である。一方、その上限値は好ましくは１．０質量％、より好ましくは０．５質量％である。(D)成分の含有量がタービン油組成物全量基準で０．００１質量％未満の場合は、(D)成分含有によるさび止め性向上効果が十分でない虞れがあり、一方、上限値がタービン油組成物全量基準で１．０質量％を超える場合は、含有量に見合うだけのさび止め性向上効果が得られず経済的に不利である虞れがある。
【００４７】
本発明のタービン油組成物においては、さらにその各種性能をさらに高める目的で、公知の潤滑油添加剤を単独で、又は数種類組み合わせた形で使用することも可能ある。
公知の潤滑油添加剤としては、例えば、フェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛系、フェノチアジン系等の酸化防止剤；リン酸エステル、硫化油脂、ジチオリン酸亜鉛等の摩耗防止剤；チアジアゾール、ベンゾチアゾール又はこれらの誘導体等の金属不活性化剤；メチルシリコーン、フルオロシリコーン等の消泡剤；ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、オレフィンコポリマー、ポリスチレン等の流動点降下剤等が挙げられる。
これらの潤滑油添加剤の添加量は任意であるが、通常、タービン油組成物全量基準で、消泡剤の含有量は、０．０００５〜１質量％、金属不活性化剤の含有量は０．００５〜１質量％、その他の添加剤の含有量は、それぞれ０．１〜１５質量％である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のタービン油組成物は、２質量ｐｐｍ以上の塩基性窒素を含有し、かつ粘度指数が１００以上の鉱油系潤滑油基油を用い、特定の芳香族アミン系酸化防止剤と特定のベンゾトリアゾール誘導体、更に特定のさび止め剤を配合することにより、塩基性窒素含有量が実質的にゼロの鉱油系潤滑油基油に芳香族アミン系酸化防止剤とさび止め剤とを配合したタービン油組成物と比較して、同等のさび止め性能を維持したまま酸化安定性を更に改善することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１、参考例１及び比較例１〜７
表１に示す組成により、本発明に係るタービン油組成物を調製した（実施例１）。また比較のため、基油のみの場合（比較例１）、(C)成分を併用しない場合（比較例２）、比較例２に(D)成分を併用した場合（比較例３）、基油として塩基性窒素分０ｐｐｍの鉱油系潤滑油基油のみを用いた場合（比較例４）、比較例４の基油に(B)成分を配合した場合（比較例５、比較例６）、比較例５に（Ｄ）成分を併用した場合（比較例７）についても表１に示す組成によりタービン油組成物を調製した。
【００５０】
なお、表１において用いた成分は以下のとおりである。
(A) 成分
Ａ−１：４０℃における動粘度が３２ｍｍ²／ｓ、粘度指数１３０、塩基性窒素含有量３２質量ｐｐｍの水素化分解精製パラフィン系鉱油
(B) 成分
Ｂ−１：Ｎ−ｐ−分枝ドデシルフェニル−α−ナフチルアミン（分枝ドデシル基はプロピレンのテトラマーから誘導されたもの）
Ｂ−２：ｐ，ｐ’−ジ−分枝オクチジフェニルアミン（分枝オクチル基はイソブチレンのダイマーから誘導されたもの）
(C) 成分
Ｃ−１：
【００５１】
【化５】

【００５２】
（Ｄ）成分
Ｄ−１：プロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸とプロピレングリコールの２〜４量体とのハーフエステル
他の基油
Ａ−２：４０℃における動粘度が３２ｍｍ²／ｓ、粘度指数１３４、塩基性窒素含有量０質量ｐｐｍの水素化分解精製パラフィン系鉱油
これらの実施例及び比較例のタービン油組成物について、以下に示す酸化安定性試験及びさび止め性試験を行った。結果を表１に示す。
酸化安定性試験
JIS K 2514-1993「潤滑油−酸化安定度試験方法」の６．に規定する「回転ボンベ式酸化安定度試験方法」を行い、終点に達するまでの時間を測定した。
さび止め性試験JIS K 2510-1987「潤滑油さび止め性能試験方法」に規定する７．２「人工海水を用いるさび止め試験方法」に従って、さび止め性能を評価した。
【００５３】
【表１】

Claims

(A)塩基性窒素含有量２質量ｐｐｍ以上かつ粘度指数が１００以上の鉱油系潤滑油基油と、(B)プロピレンテトラマーから誘導された分枝ドデシル基を有するN-p-分枝ドデシルフェニル−α−ナフチルアミンと、(C)式(５)で表されるベンゾトリアゾール誘導体と、(D)プロピレンオリゴマーから誘導される炭素数９〜１５のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸とプロピレングリコール（２〜４量体の多量体も含む）とのハーフエステルからなるさび止め剤とを含むことを特徴とするタービン油組成物。

(式中、Ｒ ⁵ は炭素数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、ｂは１、Ｒ ⁶ はメチレン基又はエチレン基であり、Ｒ ⁷ 及びＲ ⁸ は同一又は異なる基であって、炭素数１〜１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基を示す。)