JP6822635B2 - 潤滑油組成物、及び潤滑油組成物の使用方法 - Google Patents

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Description

本発明は、潤滑油組成物、及び潤滑油組成物の使用方法に関する。
高温炉、乾燥炉、ヒートセッター等の装置が備える、チェーン、ローラーチェーン、チェーンコンベア、ローラー等の部材に用いられる潤滑油組成物は、高温に曝されるため、耐熱性(特に、低蒸発性)が要求される。例えば、高温環境下での潤滑油組成物は、粘性を失い、部材表面の被膜は薄膜化し易く、蒸発量の増大に繋がり、装置の寿命にも大きな影響を及ぼす。
そのため、高温環境下での蒸発量が抑制され得る、優れた耐熱性を有する高温用の潤滑油組成物が要求されており、この要求に対応するために、様々な潤滑油組成物が提案されている。
例えば、特許文献1には、特定構造を有する芳香族エステルと、水素化ポリイソブチレンとを、所定の含有量で含んでなる、連続プレス機のチェーン、チェーンホイール、及びベルトの潤滑に使用される高温用オイルが開示されている。
特表2014−515412号公報
ところで、建築や家具等に使用される木質パネルは、木材チップや木材ファイバー類と加熱した接着剤との混合物を、高温下でプレスして製造される。木質パネルの製造においては、生産効率向上の観点から、連続生産式の装置である連続式木質パネルプレス装置が使用されている。
この装置は、200℃以上に加熱したプレス装置の中を、上下のローラーコンベアを用いて、木材原料や成形後の木質パネルを移動させている。このローラーコンベアは、ローラーがチェーンによって輪状に連結された構造を有しており、当該ローラーは、高温に加熱されたプレス装置内を循環するため、常に高温状態に曝されている。
また、整列したローラーの駆動は、ローラーの両端から挿入されている細い棒状のロッドを介して伝えられており、ロッドが挿入されたローラーは、当該ロッドを軸として回転する。ローラーの回転を良好とするために、ローラーとロッドとの隙間(以下、「ローラーロッド部分」ともいう)に潤滑油組成物が供給される。
しかしながら、ローラーロッド部分の隙間は狭く、供給できる潤滑油組成物は微量にならざるを得ない。また、ロッドの高速駆動により、ローラーロッド部分は、特に発熱し易く、加熱炉よりも高温になり易い箇所である。
さらに、更なる生産性の向上のため、ローラーコンベアの高速化が求められており、それに伴い、ロッドにかかる負荷や回転速度が大きくなる。また、使用する接着剤の種類によっては、より高温下での加熱が要求され、温度条件がより過酷になることも想定される。
特許文献1に記載の高温用オイルは、チェーン、チェーンホイール、及びベルトに用いられるものであって、上述のローラーロッド部分に比べると、高温にはなり難く、また、十分な供給量も確保できる箇所であるといえる。
本発明者の検討によれば、特許文献1に記載されたような一般的な高温用潤滑油組成物を、上述のローラーロッド部分に使用した場合、高温であり十分に潤滑油組成物が供給できないため、ロッドの焼き付きが発生し易く、ロッドの折損の頻度が高いことが分かった。
そのため、上述のローラーロッド部分のように、高温となり易く、且つ、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に好適に使用し得る潤滑油組成物が求められている。
本発明は、高温となり易く、且つ、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用しても、蒸発量の低減及びスラッジ発生の抑制効果が高い優れた耐熱性を有しつつ、優れた潤滑性能を発現し得る潤滑油組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、基油として、特定の炭素数の直鎖アルキル基を有する芳香族エステル化合物を用いると共に、特定の炭素数のアルキル基を有する酸性リン酸エステル及びそのアミン塩から選ばれるリン系化合物を所定の含有量で含むように調製した潤滑油組成物が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記[1]及び[2]を提供する。
[1]下記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)を含む基油(A)と共に、
下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)及び下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれるリン系化合物(B)をリン原子換算で40〜500質量ppm含有する、潤滑油組成物。

〔上記一般式(a)中、mは3又は4であり、Rは、それぞれ独立に、炭素数6〜12の直鎖アルキル基である。なお、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕

〔上記一般式(b)中、nは1又は2であり、Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基である。なお、nが2である場合、2つのRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕
[2]上記[1]に記載の潤滑油組成物を、運転時の加熱炉内の最高温度が160℃以上となるパネルボードのプレス装置が備えるローラーロッド部分の潤滑に用いる、潤滑油組成物の使用方法。
本発明の潤滑油組成物は、高温となり易く、且つ、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用しても、蒸発量の抑制効果及びスラッジ発生の抑制効果が高い優れた耐熱性を有しつつ、優れた潤滑性能を発現し得る。
本明細書において、40℃及び100℃における動粘度、並びに、粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定した値を意味する。
また、本明細書において、リン原子の含有量は、JPI−5S−38−92に準拠して測定した値を意味する。
〔潤滑油組成物〕
本発明の潤滑油組成物は、一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)を含む基油(A)と、一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)及び一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれるリン系化合物(B)とを含有する。
本発明の一態様の潤滑油組成物は、潤滑対象となる部材の腐食を抑制する観点から、さらにベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有することが好ましい。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物は、酸化防止性能の向上の観点から、さらに酸化防止剤(D)を含有することが好ましく、アミン系酸化防止剤(D1)を含む酸化防止剤(D)を含有することがより好ましい。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分(B)〜(D)以外の他の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A)及び(B)の合計含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは60.01質量%以上、より好ましくは70.01質量%以上、更に好ましくは80.01質量%以上、より更に好ましくは85.01質量%以上、特に好ましくは90.01質量%以上であり、また、通常100質量%以下、好ましくは99.9質量%以下、より好ましくは99質量%以下である。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは70〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、更に好ましくは85〜100質量%、より更に好ましくは90〜100質量%、特に好ましくは95〜100質量%である。
以下、本発明の潤滑油組成物に含まれる各成分の詳細について説明する。
<成分(A):基油>
本発明の潤滑油組成物が含有する基油(A)は、少なくとも一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)を含む。
ただし、基油(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(A1)以外の他の基油(A2)を含有してもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、基油(A)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、より更に好ましくは85質量%以上、特に好ましくは90質量%以上であり、また、好ましくは99.9質量%以下、好ましくは99.0質量%以下、より好ましくは98.0質量%以下である。
[成分(A1):芳香族エステル化合物]
本発明の潤滑油組成物において、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、基油(A)として、下記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)を含有する。
上記一般式(a)中、mは3又は4であり、3であることが好ましい。
は、それぞれ独立に、炭素数6〜12の直鎖アルキル基である。なお、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
として選択し得る、直鎖アルキル基としては、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基が挙げられる。
また、Rとして選択し得る、直鎖アルキル基の炭素数は、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、6〜12であるが、好ましくは7〜11、より好ましくは8〜10である。
前記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A)は、炭素数6〜12の直鎖アルキル基を有するために、高温での流動性が損なわれず、高温下でも蒸発し難いという特性を有する。
そのため、芳香族エステル系基油(A)を含む潤滑油組成物は、潤滑油組成物を十分に供給できず、特に高温となり易い部材間に使用しても、当該部材間に被膜が形成させ易く、さらに当該被膜の蒸発も抑制されるため、耐熱性に優れたものとなり得る。
基油(A)中の芳香族エステル化合物(A1)の含有割合としては、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、潤滑油組成物に含まれる基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは75質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上であり、また、通常100質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、芳香族エステル化合物(A1)の含有量は、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、より更に好ましくは75質量%以上であり、また、好ましくは99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
具体的な芳香族エステル化合物(A)としては、下記一般式(a−1)で表されるトリメリット酸エステル、下記一般式(a−2)で表されるトリメシン酸エステル、下記一般式(a−3)で表されるピロメリット酸エステル等が挙げられる。
上記一般式(a−1)〜(a−3)中、RA1〜RA4は、それぞれ独立に、炭素数6〜12の直鎖アルキル基である。なお、RA1〜RA4として選択し得る、当該直鎖アルキル基の具体例、及び好適な炭素数は、前記一般式(a)中のRと同じである。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、基油(A)が、前記一般式(a−1)で表されるトリメリット酸エステル(A11)を含むことが好ましい。
基油(A)中のトリメリット酸エステル(A11)の含有割合としては、蒸発量を抑制し、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、潤滑油組成物に含まれる基油(A)の全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは75質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上であり、また、通常100質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
成分(A1)の40℃における動粘度としては、好ましくは5〜200mm/s、より好ましくは8〜100mm/s、更に好ましくは10〜60mm/sである。
成分(A1)の100℃における動粘度としては、好ましくは1.0〜20.0mm/s、より好ましくは2.0〜15.0mm/s、更に好ましくは2.5〜10.0mm/sである。
成分(A1)の粘度指数としては、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上である。
[成分(A2):成分(A1)以外の他の基油]
本発明の一態様の潤滑油組成物において、本発明の効果を損なわない範囲で、基油(A)は、成分(A1)と共に、成分(A1)以外の他の基油(A2)を含有してもよい。
他の基油(A2)としては、鉱油であってもよく、成分(A1)以外の合成油であってもよく、鉱油と合成油から選ばれる2種以上を併用した混合油であってもよい。
前記鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、中間基系鉱油、ナフテン系鉱油等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油;これらの常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理の一つ以上の処理を施した鉱油;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス(Gas To Liquids WAX))を異性化することで得られる鉱油ワックス;等が挙げられる。
これらの鉱油は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記合成油としては、例えば、α−オレフィン単独重合体、又はα−オレフィン共重合体(例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体等の炭素数8〜14のα−オレフィン共重合体)等のポリα−オレフィン;ポリブテン;イソパラフィン;ポリオールエステル等の成分(A1)以外のエステル;ポリフェニルエーテル等の各種エーテル;ポリアルキレングリコール;アルキルベンゼン;アルキルナフタレン;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる合成油等が挙げられる。
これらの合成油は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様において、他の基油(A2)としては、成分(A1)以外の合成油であることが好ましく、ポリα−オレフィンであることがより好ましく、ポリブテンが更に好ましい。
特に、成分(A1)及びポリブテンを共に含む基油(A)を用いることで、蒸発量の抑制効果をより向上させ、より耐熱性に優れた潤滑油組成物に調製することができる。また、得られる潤滑油組成物の流動性を向上させ、例えば、ローラーロッド部分のような隙間が狭い部材間に、当該潤滑油組成物を供給し易くなる。
本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる成分(A1)の全量100質量部に対する、ポリブテンの含有量比としては、上記観点から、好ましくは0〜50質量部、より好ましくは0〜40質量部、更に好ましくは5〜30質量部、より更に好ましくは10〜25質量部である。
[直鎖アルキル基を有さず、分岐鎖アルキル基を有する芳香族エステル化合物(X)]
一方で、基油として、前記一般式(a)中の全てのRが分岐鎖アルキル基である化合物のような、直鎖アルキル基を有さず、分岐鎖アルキル基を有する芳香族エステル化合物(X)を用いた場合、得られる潤滑油組成物は、高温での蒸発量が抑制され難く、耐熱性の点で劣り、高温環境下での潤滑性能の低下も引き起こし易い。
そのため、本発明の一態様の潤滑油組成物において、このような芳香族エステル化合物(X)の含有量は極力少ないことが好ましい。
上記観点から、本発明の一態様の潤滑油組成物において、芳香族エステル化合物(X)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは20質量%未満、より好ましくは10質量%未満、更に好ましくは5質量%未満、より更に好ましくは1質量%未満である。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる成分(A1)の全量100質量部に対する、芳香族エステル化合物(X)の含有量比としては、上記観点から、好ましくは30質量部未満、より好ましくは20質量部未満、更に好ましくは10質量部未満、より更に好ましくは1質量部未満である。
<成分(B):リン系化合物>
本発明の潤滑油組成物は、下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)及び下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれるリン系化合物(B)をリン原子換算で40〜500質量ppm含有する。
なお、成分(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記一般式(b)中、nは1又は2であり、Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基である。なお、nが2である場合、2つのRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
なお、上記一般式(b)中のnは1又は2であることから、酸性リン酸エステル(B1)は、前記一般式(b−1)で表される酸性リン酸モノエステル(B1−1)、もしくは、前記一般式(b−2)で表される酸性リン酸ジエステル(B1−2)を指す。
なお、本発明の一態様において、成分(B)は、成分(B1−1)及びそのアミン塩から選ばれる1種以上であってもよく、成分(B1−2)及びそのアミン塩から選ばれる1種以上であってもよく、成分(B1−1)及び成分(B1−2)並びにこれらのアミン塩から選ばれる1種以上であってもよい。

〔上記一般式(b−1)中のR、並びに、上記一般式(b−2)のR及びR’は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基である。なお、R及びR’は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕
本発明者の検討によれば、例えば、一般的にリン系極圧剤として使用される、トリクレジルホスフェート(TCP)等の中性リン酸エステルは、高温となり易く、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用した際に、潤滑油組成物の供給量が少なく、金属同士の接触が生じた場合に潤滑性能を十分に発現させることができず、焼き付きが生じ易いという弊害があることが分かった。
また、中性リン酸エステルに代えて、炭素数9以上の長鎖アルキル基を有する酸性リン酸エステルやそのアミン塩を用いた場合、焼き付きはある程度改善されるものの、熱せられた部材の高温化に伴い、スラッジの発生を招き易く、耐熱性の点で問題がある。また、この場合においても、焼き付きが十分に抑制されているとはいえなかった。
それに対して、本発明においては、リン系化合物(B)として、前記一般式(b)中のRで表されるアルキル基の炭素数を1〜8とした酸性リン酸エステル(B1)又はそのアミン塩(B2)を用いている。これにより、本発明の潤滑油組成物は、高温となり易く、且つ潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用しても、スラッジ発生を効果的に抑制すると共に、優れた潤滑性能を効果的に発現し、焼き付きを十分に抑制し得る。
また、本発明の潤滑油組成物は、リン系化合物(B)のリン原子換算での含有量を、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、40〜500質量ppmに調製している。
当該含有量が40質量ppm未満であると、得られる潤滑油組成物を高温となり易く、且つ潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用した際に、潤滑性能が十分に発現されず、焼き付きが生じ易い。
一方、当該含有量が500質量ppmを超えると、熱せられた部材の高温化に伴い、スラッジの発生を招き易く、耐熱性が劣る潤滑油組成物となる。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、高温となり易く、且つ潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用した際にも、潤滑性能を十分に発現され易い潤滑油組成物とする観点から、リン系化合物(B)のリン原子換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは60質量ppm以上、より好ましくは80質量ppm以上、更に好ましくは100質量ppm以上、より更に好ましくは120質量ppm以上、特に好ましくは140質量ppm以上である。
一方、スラッジ発生を抑制し得る、耐熱性に優れた潤滑油組成物とする観点から、リン系化合物(B)のリン原子換算での含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは450質量ppm以下、より好ましくは400質量ppm以下、更に好ましくは350質量ppm以下、より更に好ましくは300質量ppm以下、特に好ましくは270質量ppm以下である。
前記一般式(b)、(b−1)及び(b−2)中のR及びR’として選択し得る、アルキル基の炭素数は、高温となり易く、且つ潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用した際にも、スラッジ発生を抑制し得る、耐熱性に優れつつ、潤滑性能を十分に発現され易い潤滑油組成物とする観点から、1〜8であり、好ましくは1〜7、より好ましくは1〜6である。
なお、当該アルキル基の炭素数が9以上であると、熱せられた部材の高温化に伴い、スラッジの発生を招き易く、耐熱性が劣る潤滑油組成物となる。また、潤滑性能の点でも不十分となり易い。
及びR’として選択し得る、前記アルキル基としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
なお、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
また、アミン塩(B2)は、前記一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)のアミン塩である。
アミン塩(B2)を形成するアミンとしては、下記一般式(b−i)で表される化合物であることが好ましい。なお、当該アミンは、単独で又は2種以上を併用してもよい。
上記一般式(b−i)中、qは、1〜3の整数を示し、1であることが好ましい。
は、それぞれ独立に、炭素数6〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアリールアルキル基、又は炭素数6〜18のヒドロキシアルキル基であり、炭素数6〜18のアルキル基が好ましい。
なお、Rが複数存在する場合、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
として選択し得る、前記アルキル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
当該アルキル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
として選択し得る、前記アルケニル基としては、例えば、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基等が挙げられる。
当該アルケニル基は、直鎖アルケニル基であってもよく、分岐鎖アルケニル基であってもよい。
当該アルケニル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
として選択し得る、前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルナフチル基等が挙げられる。
当該アリール基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは6〜16、より好ましくは6〜14である。
として選択し得る、前記アリールアルキル基としては、上述のアルキル基が有する水素原子が上述のアリール基に置換された基が挙げられ、具体的には、フェニルメチル基、フェニルエチル等が挙げられる。
当該アリールアルキル基の炭素数としては、7〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜14である。
として選択し得る、前記ヒドロキシアルキル基としては、上述のアルキル基が有する水素原子がヒドロキシ基に置換された基が挙げられ、具体的には、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシトリデシル基等が挙げられる。
当該ヒドロキシアルキル基の炭素数としては、6〜18であるが、好ましくは7〜16、より好ましくは8〜15、更に好ましくは10〜13である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、高温となり易く、且つ潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用した際にも、スラッジ発生を抑制し得る、耐熱性に優れつつ、金属同士の接触が生じた場合に潤滑性能を十分に発現され易い潤滑油組成物とする観点から、成分(B)が、前記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)を含むことが好ましい。
上記観点から、成分(B)中のアミン塩(B2)の含有割合としては、潤滑油組成物に含まれる成分(B)の全量(100質量%)基準で、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは60〜100質量%、更に好ましくは70〜100質量%、より更に好ましくは80〜100質量%である。
<リン酸エステル(P1)、チオリン酸エステル(P2)>
本発明の一態様の潤滑油組成物において、下記一般式(p−1)で表されるリン酸エステル(P1)や、下記一般式(p−2)で表されるチオリン酸エステル(P2)を含有していてもよい。
ただし、成分(B)を含有することによる上述の効果をより発現し易くする観点から、リン酸エステル(P1)や、チオリン酸エステル(P2)の含有量は少ない方が好ましい。

〔上記一般式(p−1)、(p−2)中、R〜Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。p1〜p6は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。〕
上記観点から、本発明の一態様の潤滑油組成物において、リン酸エステル(P1)のリン原子換算での含有量としては、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは700質量ppm未満、より好ましくは200質量ppm未満、更に好ましくは100質量ppm未満、より更に好ましくは40質量ppm未満である。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(B)のリン原子換算での全量100質量部に対する、リン酸エステル(P1)のリン原子換算での含有量比としては、好ましくは250質量部未満、より好ましくは180質量部未満、更に好ましくは90質量部未満、より更に好ましくは35質量部未満である。
上記観点から、本発明の一態様の潤滑油組成物において、チオリン酸エステル(P2)のリン原子換算での含有量としては、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは700質量ppm未満、より好ましくは200質量ppm未満、更に好ましくは100質量ppm未満、より更に好ましくは40質量ppm未満である。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(B)のリン原子換算での全量100質量部に対する、チオリン酸エステル(P2)のリン原子換算での含有量比としては、好ましくは250質量部未満、より好ましくは180質量部未満、更に好ましくは90質量部未満、より更に好ましくは35質量部未満である。
<成分(C):ベンゾトリアゾール系化合物>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、潤滑対象となる部材の腐食を抑制する観点から、さらにベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有することが好ましい。
特に、本発明の一態様の潤滑油組成物を用いる部材間の少なくとも一方の部材が銅又は銅合金である場合、ベンゾトリアゾール系化合物(C)を用いることで、銅の溶出の防止性能が高く、部材の腐食の抑制効果を高くすることができる。
ベンゾトリアゾール系化合物(C)としては、ベンゾトリアゾール、及び、ベンゾトリアゾールが有する水素原子の1つ以上が置換基で置換されたベンゾトリアゾール誘導体が挙げられ、ベンゾトリアゾールが好ましい。
なお、ベンゾトリアゾール系化合物(C)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ベンゾトリアゾールは、下記一般式(c)で表される1,2,3−ベンゾトリアゾールを指す。
また、前記ベンゾトリアゾール誘導体としては、下記一般式(c−1)で表されるアルキルベンゾトリアゾール、及び、下記一般式(c−2)で表されるアミノアルキルベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記一般式(c−1)、(c−2)中、RD1は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基であって、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。また、RD1が複数存在する場合、複数のRD1は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
aは、1〜4の整数であり、好ましくは1又は2である。
bは、0〜4の整数であり、好ましくは0〜2の整数である。
D2は、メチレン基又はエチレン基である。
D3及びRD4は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基であって、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(C)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01〜5質量%、より好ましくは0.02〜2質量%、更に好ましくは0.03〜1質量%、より更に好ましくは0.04〜0.5質量%である。
また、成分(C)中のベンゾトリアゾールの含有割合としては、潤滑油組成物に含まれる成分(C)の全量(100質量%)基準で、好ましくは30〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%、更に好ましくは70〜100質量%、より更に好ましくは80〜100質量%、特に好ましくは90〜100質量%である。
<成分(D):酸化防止剤>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、酸化防止性能の向上の観点から、さらに酸化防止剤(D)を含有することが好ましく、アミン系酸化防止剤(D1)を含む酸化防止剤(D)を含有することがより好ましい。
成分(D)中のアミン系酸化防止剤(D1)の含有割合としては、潤滑油組成物に含まれる成分(D)の全量(100質量%)基準で、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、また、通常100質量%以下、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
アミン系酸化防止剤(D1)としては、酸化防止性能を有するアミン化合物であればよいが、ナフチルアミン(D11)、ジフェニルアミン(D12)等が挙げられる。
なお、本発明の一態様において、成分(D1)が、少なくともナフチルアミン(D12)を含むことが好ましく、ナフチルアミン(D12)とジフェニルアミン(D12)とを共に含むことが好ましい。
ナフチルアミン(D11)としては、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−β−ナフチルアミン等が挙げられるが、アルキルフェニル−α−ナフチルアミンが好ましい。
アルキルフェニル−α−ナフチルアミンが有するアルキル基の炭素数としては、好ましくは1〜30であるが、基油(A)への溶解性を向上させると共に、スラッジ抑制効果を向上させる観点から、より好ましくは1〜20、更に好ましくは4〜16、より更に好ましくは6〜14である。
ジフェニルアミン(D12)としては、下記一般式(d−1)で表される化合物であることが好ましく、下記一般式(d−2)で表される化合物であることがより好ましい。
上記一般式(d−1)、(d−2)中、RD1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基、環形成原子数6〜18のアリール基で置換された炭素数1〜30のアルキル基である。
当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
d1及びd2は、0〜5の整数であり、好ましくは0又は1、より好ましくは0である。
なお、RD1〜RD2が複数存在する場合、複数のRD1〜RD2は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
D1及びRD2としては、それぞれ独立に、環形成炭素数6〜18のアリール基で置換された炭素数1〜30のアルキル基が好ましい。
前記アルキル基の炭素数としては、1〜30であるが、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10である。
当該アルキル基に置換し得るアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられるが、フェニル基が好ましい。
アルキルフェニル−ナフチルアミンが有するアルキル基、及び、ジフェニルアミンが有し得るアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(n−プロピル基、イソプロピル基)、ブチル基(n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基)、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、テトラコシル基等が挙げられる。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、ナフチルアミン(D11)の全量100質量部に対する、ジフェニルアミン(D12)の含有量比としては、好ましくは5〜100質量部、より好ましくは10〜80質量部、更に好ましくは15〜60質量部である。
アミン系酸化防止剤(D1)中のナフチルアミン(D11)の含有割合としては、アミン系酸化防止剤(D1)の全量(100質量%)に対して、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは55〜95質量%、更に好ましくは60〜90質量%、より更に好ましくは65〜85質量%である。
酸化防止剤(D)としては、上述のアミン系酸化防止剤(D1)以外の酸化防止剤も含有してもよい。
そのような酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、モリブデン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)等のジフェノール系酸化防止剤;2,6−ジ−t−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール等の硫黄原子含有フェノール系酸化防止剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;等が挙げられる。
これらの中でも、硫黄原子含有フェノール系酸化防止剤が好ましい。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(D1)の全量100質量部に対する、フェノール系酸化防止剤の含有量比としては、好ましくは0〜100質量部、より好ましくは0〜60質量部、更に好ましくは5〜40質量部である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、成分(D)の含有量は、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.05〜7質量%、更に好ましくは0.1〜5質量%である。
<他の潤滑油用添加剤>
本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分(B)〜(D)以外の他の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
このような潤滑油用添加剤としては、例えば、清浄分散剤、防錆剤、摩擦調整剤、消泡剤、成分(C)以外の金属不可性化剤等が挙げられる。
これらの各種潤滑油用添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの潤滑油用添加剤の各含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内で、適宜調整されるが、潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜8質量%、より好ましくは0.01〜5質量%である。
〔潤滑油組成物の各種物性〕
本発明の一態様の潤滑油組成物の40℃における動粘度としては、好ましくは40〜300mm/s、より好ましくは60〜280mm/s、更に好ましくは70〜260mm/s、より更に好ましくは80〜220mm/sである。
本発明の一態様の潤滑油組成物の粘度指数としては、好ましくは70以上、より好ましくは80以上、更に好ましくは90以上、より更に好ましくは100以上である。
本発明の一態様の潤滑油組成物において、リン原子の含有量としては、当該潤滑油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは40〜2000質量ppm、より好ましくは60〜500質量ppm、より好ましくは80〜400質量ppm、更に好ましくは100〜350質量ppm、より更に好ましくは120〜300質量ppm、特に好ましくは140〜270質量ppmである。
〔潤滑油組成物の製造方法〕
本発明の潤滑油組成物の製造方法としては、特に制限は無いが、下記工程(1)を有する方法であることが好ましい。
工程(1):前記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)を含む基油(A)に、前記一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)及び下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれるリン系化合物(B)をリン原子換算での含有量が40〜500質量ppmとなるように、配合する工程。
なお、工程(1)において、成分(B)と共に、さらに成分(C)、成分(D)、及び成分(B)〜(E)以外の潤滑油用添加剤を併せて配合してもよい。
なお、成分(A)〜(D)の詳細(好適な成分、含有量、他成分との含有量比等)は上述のとおりである。
基油(A)に、成分(B)、(C)、(D)を含む潤滑油用添加剤を配合した後、公知の方法により、撹拌して、基油(A)中に、配合した潤滑油用添加剤を均一に分散させることが好ましい。
〔潤滑油組成物の用途〕
本発明の潤滑油組成物は、高温となり易く、且つ、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間に使用しても、蒸発量の抑制効果及びスラッジ発生の抑制効果が高い優れた耐熱性を有しつつ、優れた潤滑性能を発現し得る。
そのため、本発明の一態様の潤滑油組成物は、例えば、パネルボード製造装置、高温炉、乾燥炉、化学繊維テンターマシン、及び樹脂フィルムテンターマシン等の各種装置が備えるチェーン、チェーンローラー、チェーンコンベア、ローラーロッド部分、及び軸受け等の潤滑用途に使用されることが好ましい。
特に、本発明の一態様の潤滑油組成物は、高温となり易く、潤滑油組成物を十分に供給できない部材間の潤滑に使用されることが好適である。
より具体的には、本発明の一態様の潤滑油組成物は、運転時の加熱炉内の最高温度が160℃以上(好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃以上、更に好ましくは210℃以上)となるパネルボードのプレス装置において、当該プレス装置が備えるローラーロッド部分の潤滑に使用されることがより好ましい。
ローラーロッド部分のローラーの材質としては、鉄や鉄合金等であり、ロッド部分の材質としては、銅や銅合金等である。
上記事項から、本発明は、「本発明の潤滑油組成物を、運転時の加熱炉内の最高温度が160℃以上(好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃以上、更に好ましくは210℃以上)となるパネルボードのプレス装置が備えるローラーロッド部分の潤滑に用いる、潤滑油組成物の使用方法。」も提供される。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、各種物性の測定法又は評価法は、下記のとおりである。
<基油又は潤滑油組成物の各種物性の測定法>
(1)40℃及び100℃における動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(3)リン原子の含有量
JPI−5S−38−92に準拠して測定した。
実施例1〜9、比較例1〜11
表1及び2に示す種類及び配合量にて、基油、極圧剤、金属不活性化剤、及び酸化防止剤を添加し、十分に撹拌して、潤滑油組成物をそれぞれ調製した。実施例及び比較例で用いた、表1及び2に記載の基油、極圧剤、金属不活性化剤、及び酸化防止剤の詳細は、以下のとおりである。
<基油>
・芳香族エステル(直鎖):40℃動粘度=46mm/s、粘度指数=119、トリメリット酸と炭素数8〜10の直鎖アルキル基を有するアルコールとのエステル(前記一般式(a−1)中のRA1〜RA3が、炭素数8〜10の直鎖アルキル基であるトリメリット酸エステル)、成分(A1)に該当。
・芳香族エステル(分岐鎖):40℃動粘度=90mm/s、粘度指数=78、トリメリット酸と炭素数8の分岐鎖アルキル基を有するアルコールとのエステル。
・ポリブテン:100℃動粘度=850mm/s、数平均分子量=1400。
・PAO:40℃動粘度=400mm/s、粘度指数=149、ポリα−オレフィン。
・POE:40℃動粘度=33.5mm/s、粘度指数=126、ペンタエリスリトールと炭素数8〜10の脂肪酸とのエステルであるポリオールエステル。
<極圧剤>
・酸性リン酸エステル(1):前記一般式(b)中のRがメチル基(C1)、mが1又は2であるメチルアシッドホスフェートのドデシル(C12)アミン塩、成分(B2)に該当、リン原子含有量=9.5質量%。
・酸性リン酸エステル(2):前記一般式(b)中のRがn−ヘキシル基(C6)、mが1又は2であるn−ヘキシルアシッドホスフェートのトリデシル(C13)アミン塩、成分(B2)に該当、リン原子含有量=4.8質量%。
・酸性リン酸エステル(3):前記一般式(b)中のRがn−デシル基(C10)、mが1又は2であるn−デシルアシッドホスフェートとのオクチル(C8)アミン塩、リン原子含有量=3.6質量%。
・酸性リン酸エステル(4):前記一般式(b)中のRがn−トリデシル基(C13)、mが1又は2であるn−トリデシルアシッドホスフェートのオクチル(C8)アミン塩、リン原子含有量=3.6質量%。
・酸性リン酸エステル(5):前記一般式(b)中のRがn−オクタデシル基(C18)、mが1又は2であるオレイルアシッドホスフェートの脂肪酸アミド塩、リン原子含有量=2.1質量%。
・酸性リン酸エステル(6):前記一般式(b)中のRがn−オクタデシル基(C18)、mが1又は2であるオレイルアシッドホスフェート、リン原子含有量=6.3質量%。
・リン酸エステル:前記一般式(1)中のR〜Rがメチル基、p1〜p3=1である、トリクレジルホスフェート、リン原子含有量=8.4質量%。
・チオリン酸エステル:前記一般式(2)中のp4〜p6=0である、0,0,0−トリフェニルホスホロチオエート、リン原子含有量=8.3質量%。
<金属不活性化剤>
・ベンゾトリアゾール。
<酸化防止剤>
・アミン系酸化防止剤(1):下記式(i)で表されるアルキルナフチルアミン(下記式(i)中のRは、炭素数8のアルキル基である)。
・アミン系酸化防止剤(2):下記式(ii)で表されるジフェニルアミン。

・フェノール系酸化防止剤:2,6−ジ−t−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール。
実施例及び比較例で調製した潤滑油組成物について、40℃動粘度及びリン原子含有量を測定すると共に、以下の試験を行った。これらの結果を表1及び表2に示す。
[薄膜残渣試験]
潤滑油熱安定度試験(JIS K 2540)において使用される容器及び恒温空気浴を用い、当該容器に、調製した潤滑油組成物である試料油を1g入れ、温度210℃の環境下で、恒温空気浴に空気を流量10L/hrで流し込みつつ、20時間もしくは40時間静置した。
試験開始後20時間後もしくは40時間後の各時間において、試料油の残渣量を測定し下記式から残油率(%)を算出すると共に、試料油を目視で観察し、スラッジ発生の有無を下記基準で評価した。当該残油率は大きい程、蒸発し難く、耐熱性に優れた潤滑油組成物であるといえる。
(残油率)
残油率(%)={20時間後もしくは40時間後の試料油の残渣量/試験前の試料油の質量(1g)}×100
(スラッジ発生の有無の評価基準)
A:試料油中にスラッジの存在が確認されない。
F:試料油中にスラッジの存在が目視で確認された。
[SRV試験]
調製した各潤滑油組成物を試料油とし、シリンダ・オン・ディスク往復式摩耗試験機(オプチモール社製、SRV型)を用いて、下記の条件にて、当該試料油を用いた摩擦係数を測定し、摩擦係数が0.3を超えるまでの時間(単位:分)を計測した。当該時間が長いほど、高温での潤滑性能に優れた潤滑油組成物であるといえる。
(測定条件)
・テストピース:
ディスク材=直径24mm、厚さ7.9mm、りん青銅PBC−2、Rz=0.3μm
シリンダー材=直径15mm、高さ22mm、AISI−E52100鋼
・振幅:1.8mm
・振動数:50Hz
・荷重:300N
・温度:210℃
・試料油量:0.0027±0.001gの試料油をディスクに塗布
表1及び2より、実施例1〜9で調製した潤滑油組成物は、蒸発し難く、スラッジの発生も抑制されており、耐熱性に優れ、さらにSRV試験による摩擦係数が0.3を超えるまでの時間も60分超であり、高温下での潤滑性能に優れる結果となった。
一方、比較例1、4〜8で調製した潤滑油組成物は、スラッジが発生してしまい、耐熱性に問題がある結果となった。また、比較例2及び3で調製した潤滑油組成物は、蒸発し易く、高温下での使用には適さないものであるといえる。
さらに、比較例3、6〜11で調製した潤滑油組成物は、高温下での潤滑性能に問題がある結果となった。

Claims (9)

  1. 基油(A)と共に、
    下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステル(B1)及び下記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)から選ばれるリン系化合物(B)をリン原子換算で40〜500質量ppm含有し、
    さらにナフチルアミン(D11)を含むアミン系酸化防止剤(D1)を含有し、
    前記基油(A)が下記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)のみから成る、又は、前記基油(A)が下記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)及びポリブテンのみから成り、
    前記芳香族エステル化合物(A1)の含有量が、潤滑油組成物の全量基準で82.79質量%以上であり、
    前記ナフチルアミン(D11)の含有割合が、前記アミン系酸化防止剤(D1)の全量(100質量%)に対して、50〜100質量%である、潤滑油組成物。

    〔上記一般式(a)中、mは3又は4であり、Rは、それぞれ独立に、炭素数6〜12の直鎖アルキル基である。なお、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕

    〔上記一般式(b)中、nは1又は2であり、Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基である。なお、nが2である場合、2つのRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕
  2. さらにベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有する、請求項1に記載の潤滑油組成物。
  3. 前記一般式(a)で表される芳香族エステル化合物(A1)が、下記一般式(a−1)で表されるトリメリット酸エステル(A11)を含む、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(a−1)中、RA1〜RA3は、それぞれ独立に、炭素数6〜12の直鎖アルキル基である。〕
  4. 下記一般式(p−1)で表されるリン酸エステル(P1)のリン原子換算での含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、700質量ppm未満である、請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(p−1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。p1〜p3は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。〕
  5. 下記一般式(p−2)で表されるチオリン酸エステル(P2)のリン原子換算での含有量が、前記潤滑油組成物の全量基準で、700質量ppm未満である、請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。

    〔上記一般式(p−2)中、R〜Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。p4〜p6は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。〕
  6. 成分(B)が、前記一般式(b)で表される酸性リン酸エステルのアミン塩(B2)を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  7. 成分(B2)を形成するアミンが、下記一般式(b−i)で表される化合物である、請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。

    〔前記一般式(b−i)中、Rは、それぞれ独立に、炭素数6〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアリールアルキル基、又は炭素数6〜18のヒドロキシアルキル基である。qは1〜3の整数を示す。なお、Rが複数存在する場合、複数のRは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。〕
  8. 運転時の加熱炉内の最高温度が160℃以上となるパネルボードのプレス装置において、当該プレス装置が備えるローラーロッド部分の潤滑に使用される、請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
  9. 請求項1〜のいずれか一項に記載の潤滑油組成物を、運転時の加熱炉内の最高温度が160℃以上となるパネルボードのプレス装置が備えるローラーロッド部分の潤滑に用いる、潤滑油組成物の使用方法。
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