JP6322067B2

JP6322067B2 - 油圧作動油組成物

Info

Publication number: JP6322067B2
Application number: JP2014135907A
Authority: JP
Inventors: 玲斉藤; 亮一中野; 飛鋭南庄
Original assignee: Japan Sun Oil Co Ltd
Current assignee: Japan Sun Oil Co Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: JP2016014091A

Description

本発明は、油圧装置に用いられる油圧作動油組成物に関する。更に詳しくは、従来からの油圧作動油としての特性を備えながら、２００℃以上の引火点を有し、消防法上の規定を満足する油圧作動油組成物に関する。

従来より油圧作動油用基油として、一般的にはパラフィン油が用いられている。しかし、パラフィン油は、例えば配管の継ぎ手部分に装着されたニトリル系ゴム製のシール材を収縮して劣化させ、漏洩が起こりやすいという問題があった。そこで、パラフィン油に、ニトリル系ゴムを膨潤させる作用のあるナフテン油を配合した混合油が開発されている（特許文献１参照）。

しかし、このパラフィン油とナフテン油との混合油は、引火点が低く、４０℃における動粘度が３５．２ｍｍ^２／ｓ以下においては、今日消防法で危険物第四類第４石油類に規定されている引火点２００℃以上を満足しないため、使用上の制限を受ける場合があった。

米国特許第３８１６３１６号

そこで、本発明の目的は、作動油としての特性に優れ、ニトリル系ゴムシール材を用いたときの漏洩問題も無く、かつ、引火点が２００℃以上で消防法上の規定を満足する油圧作動油を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、基油として、パラフィン油とナフテン油との混合油に、更に特定のエステル油を配合することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、下記油圧作動油を提供するものである。

（１）（Ａ）パラフィン油を２０〜７０質量％、（Ｂ）ナフテン油を１５〜５０質量％及び（Ｃ）アルコールと、炭素数１０以上の脂肪酸とを合成してなるエステル油を含むエステル油を１５〜５０質量％の割合で混合してなる基油を含み、引火点が２００℃以上であることを特徴とする油圧作動油組成物。
（２）前記エステル油が、４０℃における動粘度が１０〜６０ｍｍ^２／ｓ、引火点が２２０℃以上、粘度指数が１００以上であることを特徴とする上記（１）記載の油圧作動油組成物。
（３）粘度指数が１００以上で、アニリン点が７５〜９８℃であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の油圧作動油組成物。

本発明によれば、作動油としての特性に優れ、ニトリル系ゴムシール材を用いたときの漏洩問題も無く、かつ、引火点が２００℃以上で消防法上の規定も満足する油圧作動油を提供することができる。

以下、本発明に関して詳細に説明する。

本発明の油圧作動油組成物は、基油として、パラフィン油と、ナフテン油と、エステル油との混合油を基油に用いる。

パラフィン油は従来から使用されているものを使用でき、例えば、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を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、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるパラフィン系鉱油等が挙げられる。更に、化学合成された飽和炭化水素油(ポリαオレフィン等)を使用することもできる。尚、パラフィン油は、２種以上を混合してもよい。また、パラフィン油は、それ自身単独で、４０℃における動粘度が１０〜１００ｍｍ²／ｓであることが好ましく、１５〜４０ｍｍ²／ｓであることがより好ましい。

ナフテン油も従来から使用されるものを使用でき、例えば、ナフテン分の多いナフテン基原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるナフテン系鉱油等があげられる。尚、ナフテン油は、２種以上を混合してもよい。また、ナフテン油は、それ自身単独で、４０℃における動粘度が１０〜１５０ｍｍ²／ｓであることが好ましく、１５〜２０もしくは９０〜１１０ｍｍ²／ｓであることがより好ましい。

エステル油には、アルコールと、炭素数１０以上の脂肪酸とを合成して得られるエステル油を用いる。脂肪酸は一塩基酸でも多塩基酸であってもよい。アルコールとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、イソデシルアルコール等が挙げられる。また、炭素数１０以上の脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキジン酸等が挙げられる。

また、エステル油は２種以上混合してもよい。更に、上記したようなアルコールと、炭素数１０以上の脂肪酸とからなるエステル油（第１のエステル油）と、アルコールと、炭素数１０未満の脂肪酸とからなるエステル油（第２のエステル油）との混合油であってもよく、混合油の場合、第１のエステル油を、混合油全量の４０質量％以上とすることが好ましい。

更に、エステル油は、４０℃における動粘度が１０〜６０ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、１５〜４０ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。また、作動油組成物全体としての引火点を２００℃以上に高めるために、エステル油は引火点が２２０℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましい。更に、本発明では、作動油組成物の基油としてエステル油を配合することにより、適度にＮＢＲ膨潤性を付与して、ニトリル系ゴムシール材を用いたときの漏洩を防いでいる。そのため、エステル油のＮＢＲ膨潤度で３〜８％であることが好ましい。尚、このＮＢＲ膨潤度は、ニトリルゴム片を油中に１５０℃で７０時間浸漬したときに、浸漬前後における寸法の変化量から求められる値である。

例えば、表１にアルコールと脂肪酸との組み合わせを例示するが、組み合わせにより、引火点、動粘度及びＮＢＲ膨潤度が異なることがわかる。

表１に示すように、エステル油Ａは、炭素数１０以上の脂肪酸と、アルコールとのエステル系基油であり、引火点が高く、４０℃における動粘度も良好で、適度のＮＢＲ膨潤性を有している。また、エステル油Ｂとエステル油Ｃとを比較すると、共に炭素数１０の脂肪酸と、炭素数８の脂肪酸との混合油であるが、炭素数１０の脂肪酸の割合が４０質量％未満であるエステル油Ｃでは、引火点及び動粘度は好ましい範囲であるものの、ＮＢＲ膨潤性が低く、パラフィン油及びナフテン油と組み合わせたときにニトリル系ゴムシールの漏洩を抑える効果が十分に得られない。

上記のパラフィン油、ナフテン油及びエステル油の配合割合は、パラフィン油が２０〜７０質量％、好ましくは３０〜５０質量％であり、ナフテン油が１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％であり、エステル油が１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％である。この配合割合を逸脱すると、引火点を２００℃以上とすることができず、更にはニトリル系ゴムシール材の漏洩防止効果、流動性等が十分に得られない。尚、油圧作動油組成物としてのＮＢＲ膨潤度としては、１．５〜１０％が好ましく、２〜６％がより好ましい。

また、油圧作動油組成物は、良好な流動性を示すために、粘度指数が１００以上であることが好ましい。更に、アニリン点が７５〜９８℃であることが好ましい。

本発明の油圧作動油組成物には、更に性能向上のために、従来から公知の添加剤を適量添加することができる。特に、漏洩防止のために、数十万以上の分子量のポリマーからなるアンチリーク剤が好ましい。また、エステル油を用いることにより、油圧作動油組成物が水との親和が増し、その抗乳化性が低下することがあるが、スルフォネート系抗乳化剤を添加することによって、抗乳化性の低下を改善することができる。更には、一般に油圧作動油に添加される抗乳化剤、防錆剤、消泡剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、極圧剤、油性剤、清浄分散剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤等を一種又は数種組合せて添加することもできる。

本発明の油圧作動油組成物は、例えば建設機械、射出成形機、工作機械、製鉄設備、産業用ロボット、油圧エレベータ等、種々の幅広い分野の油圧機器に使用し得て、特に、消防法の指定数量が高いことから、多量の油圧作動油を要する分野において効率良く好適に用いることができる。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

実施例及び比較例では、表１に示したエステル油Ａ、エステル油Ｄ、パラフィン油及びナフテン油を用い、それぞれ表２に示す配合割合にて混合し、試験基油を調製した。尚、各試験基油には、試験基油１００質量部に対し、アンチリーク剤を１質量部、油圧作動油用パッケージ添加剤を２．５質量部、抗乳化剤を０．５質量部添加した。

実施例１〜５のように、所定割合にてパラフィン油、ナフテン油及びエステル油Ａを混合することにより、ニトリルゴムを適度に膨潤させ、油圧作動油組成物の漏洩を抑止でき、かつ引火点が２００℃以上とすることができる。また、粘度指数も１００以上であり、流動性に優れる。特に、実施例２、３、５では、エステル油の割合が２０〜４０質量％であるが、引火点が２００℃以上であることに加えて、ＮＢＲ膨潤度がより好ましい範囲であり、ニトリルゴムの膨潤量をより好ましい範囲にして漏洩をより確実に防ぐことができる。

それに対して、比較例１ではパラフィン油のみであり、引火点は２００℃以上であるものの、漏洩防止性が悪い。また、比較例２ではパラフィン油にナフテン油を配合したことにより、ニトリル系ゴムを適度に膨潤させて漏洩防止性が改善されているものの、引火点が２００℃未満である。

比較例３、４のように、パラフィン油にエステル油Ａを配合しても、引火点を２００℃以上に高めることができるものの、ニトリル系ゴムが収縮して漏洩するおそれがある。

比較例５のように、パラフィン油に、本発明以外のエステル油Ｄ（炭素数８の脂肪酸）を配合しても、引火点を２００℃以上にすることができず、ニトリル系ゴムが収縮して漏洩するおそれもある。

比較例６．７のように、ナフテン油にエステル油Ａを配合しても、引火点を２００℃以上にすることができず、ニトリル系ゴムが膨潤し過ぎて漏洩するおそれもある。

Claims

（Ａ）パラフィン油を２０〜７０質量％、（Ｂ）ナフテン油を１５〜５０質量％及び（Ｃ）アルコールと、炭素数１０以上の脂肪酸とを合成してなるエステル油を含むエステル油を１５〜５０質量％の割合で混合してなる基油を含み、引火点が２００℃以上であることを特徴とする油圧作動油組成物。
前記エステル油が、４０℃における動粘度が１０〜６０ｍｍ^２／ｓ、引火点が２２０℃以上、粘度指数が１００以上であることを特徴とする請求項１記載の油圧作動油組成物。
粘度指数が１００以上で、アニリン点が７５〜９８℃であることを特徴とする請求項１または２記載の油圧作動油組成物。