JP4778491B2

JP4778491B2 - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JP4778491B2
Application number: JP2007263312A
Authority: JP
Inventors: 善治馬場; 清志羽生田
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JP2008069359A

Description

本発明は、潤滑性と防錆性を有し、且つ異種油の混入に対する安定性に優れた、油圧作動油、圧縮機油、歯車油、工業機械油、軸受油、タービン油等の一般産業機械の潤滑油として広く使用できる潤滑油組成物に関する。

油圧作動油、圧縮機油、歯車油、工業機械油、軸受油、タービン油等の産業機械用潤滑油には優れた防錆性と極圧性や耐摩耗性等の潤滑性が要求されるが、使用される機械の種類や、使用条件の多様性から各種の添加剤が配合された多種類の専用の潤滑油が使用されている。しかし、添加剤の種類によっては潤滑性の低下を招いたり、組成の異なる潤滑油が相互に混入すると添加剤同士が相互に反応を起こして潤滑油に不溶なスラッジを生成して機器の作動不良やフィルタの目詰まりを発生させることがある。

一般にサリチレート、スルフォネート、フェネート、石鹸等の過塩基性アルカリ土類金属塩、カルボン酸、多価カルボン酸の部分エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩等が潤滑油用防錆剤として広く使用されている。こうした異なる種類の防錆剤がそれぞれに配合された潤滑油が、相互に混入すると、添加剤同士が反応し、沈澱物を発生させて機器の作動不良やフィルターを閉塞したり、本来の潤滑油の潤滑性能を著しく低下させることがしばしば起こる。例えば、防錆剤として多価カルボン酸の部分エステルや酸性リン酸エステルが配合された油圧作動油に、防錆剤や清浄剤として過塩基性金属スルホネートが配合された工作機械油や自動車用潤滑油が混入すると、油圧作動油に不溶の金属化合物が生成し、油圧装置のフィルターを詰まらせたり、油圧弁の作動不良を発生させ、正常な油圧装置の運転が出来なくなる。
また、極圧剤が配合された潤滑油に防錆剤としてカルボン酸類や多価カルボン酸の部分エステルを配合すると極圧性が低下することがある。

本発明は、異種の防錆剤を有する潤滑油の混入があってもスラッジを発生させることがなく、また、極圧剤が配合された潤滑油に防錆剤としてカルボン酸類や多価カルボン酸の部分エステルを配合すると極圧性が低下することがあるが、本発明はこのような場合にも極圧性の低下を引き起こすことなく、良好な耐摩耗性や極圧性をもった潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。

従来、一般に産業機械用潤滑油に極圧剤、防錆剤として、酸性リン酸エステル類はジとモノの混合エステルとして使用されていたが、本発明は、基油に少なくともジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルを配合してなる潤滑油を提供することにより、極圧性と防錆性、および異種油の混入に対する安定性に優れた潤滑油組成物を提供することにより、前記課題を解決することができた。
すなわち、従来、極圧剤および防錆剤として使用される５酸化燐とアルコールより得られたジとモノの混合酸性リン酸エステルでは、防錆剤として使用されたアルカリ土類金属塩との反応によって、潤滑油に不溶のリン酸アルカリ土類金属塩が生成するが、本発明者等は、モノエステルを含まず、かつアルキル基が分枝鎖のアルキル基であるジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルを配合してなる潤滑油では、前記ジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルのアルカリ土類金属塩が、潤滑油に対して良好な相溶性を示し、スラッジを発生しないことを見出し、本発明に到達することができた。

本発明は、（イ）潤滑油全重量に対して０．０１〜５．０重量％のジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルと、
（ロ）前記（イ）成分の配合モル数に対して１／１０〜２．０倍のモル数の下式で表される少なくとも一つのアミン類
〔化２〕
（Ｒ_２）ｍＮＨｎ
〔式中、Ｒ_２は炭素数４〜２２の分枝鎖飽和炭化水素基を表す。また、ｍは１〜２、ｎは（３−ｍ）をそれぞれ表す。〕
を鉱物油、植物油、合成エステルおよび合成炭化水素基油よりなる群から選ばれた基油に配合してなる極圧性と防錆性、および異種油の混入に対する安定性に優れた（ハイドロフルオロカーボンを含有しない）潤滑油組成物であって、該潤滑油組成物の防錆試験結果（蒸留水添加試験の場合）が合格であり、ＦＺＧ歯車試験における不合格荷重段階が１０以上であることを特徴とする産業機械用潤滑油組成物に関する。

極圧性能と防錆性能を両立させるため、ジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルに適当な構造のアミン類を選択し組み合わせて用いる。
この組み合わせるアミン類としては、第１級アルキルアミン、第２級アルキルアミン、第３級アルキルアミンが挙げられる。これらのアミン類はそれぞれ単独で用いても良いが、２つ以上を適宜混合して用いても良い。

ジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルの配合量は、少なすぎると所要の防錆性と潤滑性が得られず、逆に多すぎると耐腐蝕性や加水分解安定性が損なわれる。このため、その配合量は潤滑油全重量の０．０１〜５．０重量％、好ましくは０．０２〜１．０重量％とする。
また、前記アミン類の配合量は、ジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルの配合モル数に対して１／１０〜２．０倍、好ましくは１／３〜１．０倍とする。

本発明ではジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルとして、モノエステルが実質的に含まれないもの（モノエステルを全く含まないもの、又は２０モル％まで程度のモノエステルを含有するもの）を用いる。

本発明で使用される基油としては、例えば鉱物油、植物油、合成エステルもしくは合成炭化水素基油が挙げられる。
また、本発明の潤滑油組成物には前記ジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルおよびアミン類の他に、耐摩耗剤、極圧剤、摩擦低減剤、金属不活性剤、酸化防止剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、付着性向上剤、分散剤、消泡剤等を適宜配合することができる。

本発明の潤滑油は、極庄性と防錆性を有し、且つ異種油の混入に対する安定性に優れた、油圧作動油、圧縮機油、歯車油、工作機械油、軸受油、タービン油等の産業機械用潤滑油組成物として有用である。

本発明は、異種の防錆剤を有する潤滑油の混入があっても、スラッジを発生させることがなく、また、極圧剤が配合された潤滑油に防錆剤としてカルボン酸類や多価カルボン酸の部分エステルを配合した場合に極圧性の低下を引き起こすが、このような極圧性の低下を引き起こすことがなく良好な耐摩耗性や極圧性を持った潤滑油組成物を提供することができる。

実施例及び比較例を挙げて、本発明についてさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１〜３、比較例１〜１４
基油として４０℃の動粘度が３１ｃＳｔの高度精製鉱油を用いて、表１に示す各成分を添加して、防錆剤の添加されていない基本潤滑油組成物を調整した。この基本潤滑油組成物に防錆剤として、表２〜６に示す比較例１〜１４、実施例１〜３に記載された各成分を添加して、４０℃粘度が３１〜３３ｃＳｔの試験油を調整した。

試験油に異種油として混合させた潤滑油Ａと潤滑油Ｂの組成は下に示す様に、潤滑油Ａにはアルケニル琥珀酸の部分エステル（ルーブリゾール社製ルーブリゾール８５９）を、潤滑油Ｂには過基基性カルシュームスルフオネート（オロナイト社製金属系清浄剤オロア２４７Ｅ）をそれぞれ防錆剤として配合したものを使用した。

＜潤滑油Ａ（非亜鉛系耐磨耗性作動油）の組成＞
レオフオス６５
（味の素社製トリアリールホスフェート系耐磨耗剤）１．０重量％
エチル４７０１
（エチル社製フェノール系酸化防止剤）１．０重量％
ルーブリゾール８５９
（ルーブリゾール社製多価カルポン酸部分エステル系防錆剤）０．１重量％
ＰＡＭ１４１
（東邦化学社製ポリメタアクリレート系流動点降下剤）０．５重量％
アディチンＲＣ４９０１
（ライン・ケミ社製トリアゾール系腐蝕防止剤）０．０５重量％
水素化精製パラフィン系基油（３２ｃＳｔ４０℃）９７．３５重量％

＜潤滑油Ｂ（建設機械用エンジン油兼作動油）の組成＞
オロア２６７
（オロナイト社製ジアルキルジチオりん酸亜鉛系耐磨耗剤）１．５重量％
オロア２４７Ｅ
（オロナイト社製カルシュームスルフオネート系防錆・清浄剤）４．０重量％
オロア３７３（オロナイト社製琥珀酸イミド系分散剤）３．０重量％
ＴＬＡ３４７（テキサコ社製ＯＣＰ系粘度指数向上剤）５．０重量％
溶剤精製パラフィン系基油（３０ｃＳｔ４０℃）８５．５重量％
を配合した潤滑油の実施結果。

本発明に用いた潤滑油組成物の性能評価は以下の試験方法で実施した。
＜防錆試験＞
ＪＩＳＫ２５１０に規定された潤滑油防錆試験方法に準拠し、潤滑油３００ｍｌに対し３０ｍｌの蒸留水を添加した場合と３０ｍｌの人工海水を添加した場合の防錆性能を評価した。
＜ＦＺＧ歯車試験＞
ＤＩＮ５１３５４−０２、ＩＰ３３４に規程された潤滑油耐荷重能試験方法に準拠し、Ａ型平歯車を用いて潤滑油の極圧性を、モータ回転数１５００ｒｐｍ、初期油温９０℃、各荷重段階で１５分間の試験を行い、試験歯車の歯面にスコーリングが発生する荷重段階を測定した。

＜フィルター日詰まり試験＞
潤滑油に異種の潤滑油が混入したとき、潤滑油の添加剤相互の反応によって不溶物を析出させて機械のフィルターを閉塞させてトラブルを起こす傾向を調べるため、試験油に添加剤組成の異なる潤滑油Ａと潤滑油Ｂをそれぞれ、試験油と同量混合し、実際の使用状況を再現させるため、混合油に対して０．１重量％の水を添加して撹拌し、７０℃で７２時間、密封して放置した後、混合油を室温にて１．２マイクロメータのメンブランフィルタを使って、６６０ｍｍＨｇの差圧下で混合油の３００ｍｌをろ過するに要する時間（秒）を測定した。

非りん酸エステル系防錆剤を配合した潤滑油の比較結果を表２に示す。

上記表２中の（１）はルーブリゾール社製アルケニル琥珀酸の部分エステル系防錆剤、（２）はオロナイト社製琥珀酸イミド系防錆・分散剤、（３）はガイギー社製オレオイルサルコシン酸、（４）はキング社製バリュームスルホネート系防錆剤を用いた。
上記表２から、多価カルボン酸の部分エステル系防錆剤では、過塩基性金属系防錆剤を含有する潤滑油Ｂが混入した場合に、アルカリ土類金属スルホネート系防錆剤では、カルボン酸系防錆剤を含有する潤滑油Ａが混入した場合に、それぞれ、添加剤間の反応生成物によりフィルタの閉塞が発生することが分かる。一方、琥珀酸イミド系分散・防錆剤やオレオイルサルコシン酸では異種油の混入があってもフィルタの閉塞は見られないものの、ＦＺＧ歯車試験結果から分かるように、試料油の極圧性能を顕著に低下させることが分かる。

従来のジ／モノ混合酸性りん酸エステルとアミン類を配合した潤滑油の比較結果を表３、表４に示す。

上記表３、表４中の（５）、（６）は、それぞれ、堺化学社製のフォスレックスＡ−１０、フォスレックスＡ−１８Ｄを、（７）はローム・アンド・ハース社製のプライメン８１Ｒを用いた。
上記表３、表４から、従来、一般に使用されている、ジとモノの混合の酸性りん酸エステルでは、各種のアミン類と組み合わせても、アルカリ土類金属系防錆剤を含有する潤滑油Ｂが混入した場合にフィルタの目詰まりを発生させることが分かる。

ジアルキルりん酸エステルとアミン類を配合した潤滑油の比較結果を表５、表６に示す。

上記表５、表６から、ジアルキル燐酸エステルであっても、アルキル基が直鎖の炭化水素基では、アミンと組み合わせても、アルカリ土類金属系防錆剤を含有する潤滑油Ｂが混入した場合にフィルタの目詰まりを発生させるが、アルキル基が分枝の炭化水素基のジエステルでは、アミンを併用すると、潤滑油ＢまたはＡが混入してもフィルタの閉塞を防止し、極圧性も低下させないことが分かる。

Claims

（イ）潤滑油全重量に対して０．０１〜５．０重量％のジ−２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルと、
（ロ）前記（イ）成分の配合モル数に対して１／１０〜２．０倍のモル数の下式で表される少なくとも一つのアミン類
〔化１〕
（Ｒ_２）ｍＮＨｎ
〔式中、Ｒ_２は炭素数４〜２２の分枝鎖飽和炭化水素基を表す。また、ｍは１〜２、ｎは（３−ｍ）をそれぞれ表す。〕
を鉱物油、植物油、合成エステルおよび合成炭化水素基油よりなる群から選ばれた基油に配合してなる極圧性と防錆性、および異種油の混入に対する安定性に優れた（ハイドロフルオロカーボンを含有しない）潤滑油組成物であって、該潤滑油組成物の防錆試験結果（蒸留水添加試験の場合）が合格であり、ＦＺＧ歯車試験における不合格荷重段階が１０以上であることを特徴とする産業機械用潤滑油組成物。