JP7181778B2 - 難燃性油圧作動油 - Google Patents
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Description
飽和脂肪酸で形成されたエステルは酸化安定性に優れているが、分解し難いことから環境に対して高負荷を掛けることになる。また、飽和脂肪酸のエステルは石油から合成したり、天然油脂に含まれている不飽和脂肪酸を水添することによって製造することができるが、高コストになるという問題もある。
しかし、天然油脂の多くには不飽和脂肪酸が含まれているところから、その不飽和二重結合に起因して安定性が大きく劣ることとなって、長期に亘って安定的に使用することができないという問題が存在する。
そこで、ビス(4-ジアルキルアミノフェニル)メタン系酸化防止剤とリン酸エステル系の摩耗防止剤を添加して使用するようにしたものも知られている。(特許文献1)
すなわち、本発明は不飽和結合を含む脂肪酸エステルに対して、2,6-ジ-tert-ブチルフェノールを添加、含有させることにより難燃性油圧作動油とするものである。
この添加剤である2,6-ジ-tert-ブチルフェノールは、油圧作動油の全量基準として0.5質量%を超える量であって、6.0質量%以下である量を含有させると効果的である。
こうした脂肪酸エステルの脂肪酸には不飽和結合が含まれている。
なお、エステルの種類として、モノエステル、ジエステルよりも、ヒンダードエステルが好ましい。さらに、ヒンダードエステルの中でも、ペンタエリスリトールやトリメチロールプロパンのエステルがより好ましい。また、これらエステルはOECD 301B、OECD 301C、OECD 301F、ASTM D 5864、ASTM D 6731、ISO 14593、ISO 9439のいずれかに合格する生分解性を有することから、生分解性の難燃性油圧作動油としても使用することが可能である。
例えば、牛脂ではリノール酸の含有量が6%程度であるのに対して、植物油脂では12%程度と含有量が多くなっている。
なお現存するエステルとして、不飽和脂肪酸含有量がリノール酸5.8%、オレイン酸74.1%、パルミトオレイン酸6.4%、その余は飽和脂肪酸である牛脂を原料としたものがある。
このような動物油脂由来のエステル油において酸化防止性を得ることに対して、植物油脂由来のエステル油において充分な酸化防止性を得ることは一層難しくなるが、こうした植物油脂由来のエステル油に対しても充分に効果を得ることができる。
こうした基油には、通常、上記の如く天然油脂に由来する脂肪酸が使用されるが、純合成によって得られた不飽和結合を含むエステル油、天然油脂の水添物であっても使用が妨げられるものではない。
この2,6-ジ-tert-ブチルフェノールは、ベンゼン環の4位が水素原子となっていることに起因して、2量体を形成した状態で作用しているものと考えられている。
なお、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(沸点253℃)に対して、BHT(沸点265℃)は昇華性があることが知られている。これは、上記2,6-ジ-tert-ブチルフェノールが前記したようにベンゼン環の4位が水素原子となっていることに起因して、2量体を形成した状態で存在していることから昇華し難くなっている。
この亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)は、全量基準で0.5質量%を超えて3.0質量%以下の量で使用され、好ましくは1.0質量%~2.0質量%の範囲で使用される。
実施例、参考例、比較例を作製するために、下記する材料を用意した。
(性状:40℃の動粘度が58.2mm2/s、100℃の動粘度が11.3mm2/s、15℃の密度が0.921g/cm3、引火点が360℃、けん化価188.0mgKOH/g、由来不飽和脂肪酸;リノール酸12.2%、オレイン酸77.6%、パルミトオレイン酸0.02%、その余は飽和脂肪酸)(OECD 301Bに合格する生分解性を有する。)
添加剤(2):亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)
添加剤(3):ベンゼンプロパン酸3,5-ビス(1,1-ジメチル-エチル)-4-ヒドロキシ-C7~C9側鎖アルキルエステル(IrganoxL135:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
添加剤(5):防錆剤(アルキルナフタレンスルホン酸カルシウム塩/カルボン酸カルシウム塩複合体)
添加剤(6):銅不活剤(ベンゾトリアゾール)
添加剤(7):摩耗防止剤(3-(ジ-イソブトキシ-チオホスホリルスルファニル)-2-メチル-プロピオン酸)
(参考例1)
上記基油の97.02質量%に添加剤(1)の2.00質量%を加え、更に添加剤(4)の0.50質量%、添加剤(5)の0.40質量%、添加剤(6)の0.03質量%、添加剤(7)の0.05質量%を加えて良く混合し、参考例1の難燃性油圧作動油を得た。
(参考例2~3、実施例1~3)
表1に記載の組成により、他は参考例1に準じて参考例2~3、実施例1~3の難燃性油圧作動油を得た。
表2、表3に記載の組成により、他は参考例1に準じて比較例1~8の潤滑油組成物を得た。
上記実施例、参考例及び比較例の性能について知るために以下の試験を行った。
(耐熱試験:ISOT後の40℃動粘度)
試験機器及び試験方法はJIS K2514に準拠し、試料中に触媒を浸し、135℃で96時間、かき混ぜ棒で試料をかき混ぜて酸化させてISOT試験(酸化安定度試験)を行った後で、40℃動粘度(mm2/s)を測定した。
評価基準:100mm2/s以下のもの・・・・・・・・良(○)
100mm2/sを超えるもの・・・・・・・不良(×)
試験の結果を表1~表3示す。
表1に示すように、参考例1の2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(添加剤1)を2.0質量%使用したものは、耐熱試験(ISOT後の40℃の動粘度)の結果が74.58mm2/sと100mm2/s以下であり、耐熱性油圧作動油として良好な結果が得られている。参考例2は、添加剤1を3.0質量%、参考例3は5.0質量%に増量したものであり、耐熱試験の結果が69.32mm2/s、68.82mm2/sと参考例1よりも更に良化している。
尚、実施例1~3及び参考例1~3に記載の組成物は生分解性のある難燃性油圧作動油としても使用することが可能である。
Claims (3)
- 不飽和結合を含む脂肪酸エステルの基油に、添加剤として2,6-ジ-tert-ブチルフェノールの含有量が全量基準で2質量%以上6.0質量%以下であり、亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)の含有量が全量基準で0.5質量%を超え2.0質量%以下であることを特徴とする難燃性油圧作動油。
- 上記不飽和結合を含む脂肪酸エステルが、ヤシ油を主体とする植物油脂の脂肪酸に由来するエステルである請求項1に記載の難燃性油圧作動油。
- 上記不飽和結合を含む脂肪酸エステルの基油が生分解性を有している請求項1又は2に記載の生分解性の難燃性油圧作動油。
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