JPH1017880A - 加水分解安定性に優れる潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】潤滑性と加水分解安定性とに優れ、特に圧延油
や切削油として好適な潤滑油組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の潤滑油組成物は、動植物油から
なる基油と炭化水素系合成油とを必須成分として含有す
る。基油としてはパーム油、牛脂、ヒマシ油、又はこれ
らの精製物等を例示できる。炭化水素系合成油としては
アルキルナフタレン、アルキルメチルナフタレン、又は
ポリαオレフィン等を例示できる。通常、基油１００重
量部に対して、炭化水素系合成油を０．５〜９００重量
部の割合で配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加水分解安定性に
優れた潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】潤滑油は、産業上の様々な分野で広く用
いられている。そして、潤滑油には、その用途に応じた
様々な性能、例えば、潤滑性、流動性、安定性等が求め
られる。これらの性能の中で、水に対する安定性（加水
分解安定性）も潤滑油にとって必要な性能であり、潤滑
油が水分と接触するような使用環境の下では特に重要な
性能となる。しかしながら、用途によっては水分の存在
下であるにもかかわらず加水分解しやすい潤滑油を使用
しなければならない場合がある。

【０００３】例えば、圧延、切削等の金属加工時には、
加工時に発生する熱を除去する目的で、潤滑油を水と混
合し１〜１０％程度のエマルジョンにして供給すること
が多いことから、潤滑油の加水分解安定性はできるだけ
高いほうが望ましい。それと同時に、金属加工時には、
金属界面での高い潤滑性も当然に求められる。しかしな
がら、加水分解安定性の高い鉱油や炭化水素系合成油で
は、この潤滑性の要求を充分に満たすことができない。
このため、金属加工時には、比較的加水分解しやすい動
植物油或いは合成エステル油等のエステル系潤滑油を使
用せざるを得ないのが現状である。 そして、従来の動
植物油を水分と接触する環境で使用する場合には、スカ
ムと呼ばれる加水分解生成物の析出や粘度変化等の劣化
が起こり、性能面や設備保全面での問題が生じる。特
に、潤滑油を長期間に渡って循環使用する場合には、加
水分解による悪影響はより大きいものとなる。このよう
な事情から、岩藤ら（第１４８回西山記念講座、平成５
年５月、日本鉄鋼協会）が述べるように、潤滑性を保ち
ながら、且つ、加水分解安定性の高い潤滑油が強く求め
られている。

【０００４】圧延油に関しては、安定性を高めることと
低温流動性を高めて設備メンテナンスを容易にすること
を目的として、ヒンダード型ポリオールエステル等の合
成エステル系潤滑油の使用が提案され、その結果とし
て、スカム生成量の低減、圧延ロール傷の低減等の効果
も報告されている（鉄と鋼、第７巻（１９９４）、第１
３７８頁及び第１３８０頁、鉄鋼協会講演大会予稿
集）。さらに最近では、従来の動植物油から合成エステ
ル油への転換も行われるようになった。

【０００５】しかしながら、合成エステル系潤滑油を動
植物油と比べてみると、熱安定性や低温流動性の点では
格段に優れているものの、加水分解安定性が不十分であ
り、潤滑性が低く、合成品ゆえに価格が高い等の欠点を
有しており、満足できるものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みて成し遂げられたものであり、その目的は、潤滑性
と加水分解安定性とに優れた潤滑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】本発明者らは、上記目的
を達成するために、これまで省みられることの少なかっ
た加水分解安定性に着目して鋭意研究を行った。その結
果、動植物油を基油とし、そこに炭化水素系合成油を混
合した場合には、動植物油並みの高い潤滑性を維持した
まま加水分解安定性が格段に向上することを見い出し
た。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたもので
ある。

【０００８】すなわち、本発明の潤滑油組成物は、動植
物油からなる基油と炭化水素系合成油とを必須成分とし
て含有することを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で使用される動植物油と
は、動植物に由来する天然油脂及びこのような天然油脂
から得られる加工油脂のことであり、例えば、牛脂、豚
脂、魚油、パーム油、菜種油、大豆油、コーン油、綿実
油、米油、ヒマシ油等の天然油脂、これらの分別、水素
添加、エステル交換等による改質油脂、これらの混合物
等を例示できる。これらの油脂は、精製したもの、未精
製のもの共に使用できるが、精製されたものの方が好ま
しい。

【００１０】これらの油脂の中では、潤滑性の面からパ
ーム油、牛脂、豚脂、ヒマシ油が好ましく、低温流動
性、酸化安定性、経済性等の面からパーム油、特にその
分別軟質油が好ましい。油脂の分別には、自然分別、溶
剤分別、界面活性剤分別等、種々の方法があるが、何れ
の方法によるものでも良い。そして、例えば、分別温度
を制御したり、分別を繰り返し行ったりすることで、種
々の軟質油脂（低温流動性の優れた油脂）を得ることが
できる。使用する軟質油の程度については制限ないが、
実質的には炭化水素系合成油との組合せで得られる必要
特性と経済性の兼ね合いで選ぶことができる。

【００１１】本発明で使用される炭化水素系合成油と
は、炭素と水素だけから構成される合成油のことであ
り、例えば、エチレンオリゴマー、ブテンオリゴマー、
ポリαオレフィン、脂環式炭化水素の重合体（シクロア
リファティクス）等のポリオレフィン類；アルキルベン
ゼン、アルキルナフタレン、アルキルメチルナフタレ
ン、アルキルビフェニル、アルキルビフェニルアルカン
等のアルキル芳香族類；これらの水素添加物を例示する
ことができる。この中では、安定性の面からアルキルナ
フタレン、アルキルメチルナフタレン、ポリαオレフィ
ンが好ましい。このうち、アルキルナフタレンとアルキ
ルメチルナフタレンについては、ナフタレン環に結合す
るアルキル基は１個でもよく、また複数でもよいが、安
定性の面と入手のしやすさから、１〜２個が好ましい。
また、ナフタレン環に結合するアルキル基の長さは、粘
度、流動点、引火点等の潤滑油としての物性を考慮する
と、炭素数の合計を６〜２４程度とするのが好ましい。

【００１２】上記のアルキルナフタレン及びアルキルメ
チルナフタレンを得るには、例えば、ナフタレン又はメ
チルナフタレンを、アルキル基に相当するオレフィンを
用いてフリーデルクラフトアルキル化すればよい。一
方、上記のポリαオレフィンは、通常、炭素数８〜１４
程度のαオレフィンを重合することによって得られる
が、各種の粘度及び性状を有するポリαオレフィンが
「ＰＡＯ」と言う通称で一般に販売されているので、必
要なものを容易に選定し、入手することができる。

【００１３】本発明において炭化水素系合成油は、動植
物油並みの高い潤滑性を維持したままで加水分解安定性
を向上させるための必須成分である。炭化水素系合成油
を全く配合しないか又は少量しか配合しないで、その代
わりにＣ−Ｈ結合以外の官能基、例えばエーテル結合や
エステル結合のような官能基を持つ合成油を配合して
も、加水分解性が充分に発現しない。また、炭化水素系
合成油の代わりに鉱油や精製鉱油等の天然油を使用して
も、やはり加水分解性が充分に発現せず、好ましくな
い。

【００１４】動植物油の基油と炭化水素系合成油の配合
割合は、潤滑性、加水分解安定性、流動点等に関して求
められる性能に応じて任意に変化させることができる。
しかしながら、炭化水素系合成油の配合量が極端に少な
いと、加水分解安定性が充分に発現せず、好ましくな
い。また、炭化水素系合成油が極端に多いと潤滑性が損
なわれるので、やはり好ましくない。動植物油１００重
量部に対する炭化水素系合成油の配合割合は、通常０．
５〜９００重量部の範囲とし、その下限を好ましくは１
重量部以上、特に好ましくは２重量部以上とし、一方、
その上限を好ましくは４００重量部以下、特に好ましく
は１００重量部以下とする。

【００１５】本発明の潤滑油組成物は優れた潤滑性と加
水分解安定性を兼ね備えており、また熱安定性も良好で
ある。そして、それ自体で各種の用途に好適に使用でき
るが、この潤滑油組成物を水中に分散、乳化させてエマ
ルジョンの形で使用することもでき、その際の加水分解
安定性も良好である。

【００１６】本発明の潤滑油組成物には、必要に応じ
て、通常使用される公知の添加剤、例えば、酸化防止
剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、油性
剤、耐摩耗剤、極圧剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、
錆止め剤、消泡剤、乳化剤、抗乳化剤、殺菌剤、着色剤
等を添加してもよい。

【００１７】また、本発明の潤滑油組成物には、動植物
油と炭化水素系合成油の併用による優れた潤滑性と加水
分解安定性を損ねない範囲内であれば、必要に応じて鉱
油や公知の合成油を、潤滑油組成物の重量を基準として
通常７５重量％以下、好ましくは５０重量％以下、特に
好ましくは２５重量％以下の割合で配合してもよい。

【００１８】本発明の潤滑油組成物は、必須成分である
動植物油の基油と炭化水素系合成油、そして必要により
選定した所望成分を、常法に従って混合することによっ
て製造できる。

【００１９】本発明の潤滑油組成物は、各種の産業用潤
滑油として、例えば、圧延油、切削油、焼入れ油、プレ
ス油、引き抜き油、放電加工油等の金属加工油、滑り案
内面油、軸受油、ギヤー油、油圧作動油、ガソリンエン
ジン油、ディーゼルエンジン油、タービン油、電気絶縁
油、変速機油、グリース基油、油剤、熱媒体油、その他
の工業用潤滑油として利用することができる。

【００２０】そして、高い加水分解安定性を有している
ことから、水分の影響を受けやすい環境にさらされる用
途や、エマルジョン化して使用される用途、例えば、圧
延油や切削油等の用途に特に好適に利用される。

【００２１】

【実施例】本発明を、以下の実験例により、さらに具体
的に説明する。実施例１ 動植物油としてパーム分別油９５重量％に対して、炭化
水素系合成油としてナフタレンを１−ヘキサデセンを用
いてフリーデルクラフトアルキル化して得られたＣ１６
アルキルナフタレン５重量％を均一に混合して、潤滑油
組成物を得た。得られた潤滑油組成物について、諸物性
値を測定すると共に、後述の耐荷重能試験、熱安定性試
験、加水分解安定性試験を行い、その潤滑性と安定性を
評価した。結果を第１表に示す。

【００２２】実施例２〜９、比較例１〜１１ 第１表及び第２表に示したように、動植物油と炭化水素
系合成油の種類と配合比を代え、或いは動植物油又は炭
化水素系合成油以外の油脂を使用した以外は実験例１と
同様に操作して、潤滑油組成物を得た。そして、実施例
１と同様に操作して潤滑性と安定性を評価した。結果を
第１表又は第２表に示す。

【００２３】各試験の手順 （１） 耐荷重能試験 ［試験方法］ ＡＳＴＭ Ｄ−３２３３ Method-Aのフ
ァーレックス試験に準拠して、以下の条件で行った。 ［試験条件］ ならし運転として２５０ＬＢ×５分間を
行い、次に順次荷重を挙げて焼き付き荷重を測定した。

【００２４】（２） 熱安定性試験 ［試験方法］ ＪＩＳ Ｋ２５４０の回転式熱安定度試
験に準拠して、以下の条件で行った。［試験条件］ １
７０℃における２４時間保持後の試料に変化を測定し
た。

【００２５】（３） 加水分解安定性試験 ［試験方法］ ＡＳＴＭ Ｄ−２６１９の方法を参考に
して、次の方法で行った。すなわち、評価試料３７．５
ｇ、純水１２．５ｇ、６ｍｍ×２５ｍｍの銅板触媒、及
び沸騰石を耐圧ボンベ内に仕込み、１５０℃で４８時間
保持して加水分解の促進試験を行い、試験前後の試料の
変化を測定した。

【００２６】なお、第１表および第２表中の酸価変化、
及び粘度変化の数値は、以下の式により求めた。 全酸価変化＝試験後試料の全酸価−試験前試料の全酸価 動粘度変化＝［（試験後試料の動粘度／試験前試料の動
粘度）／試験前試料の動粘度］×１００ ここで、全酸価の測定は、ＪＩＳ Ｋ２５０１に規定さ
れている中和試験法の指示薬滴定法に準拠し、試料１ｇ
中に含まれる全酸価成分を中和するのに必要な水酸化カ
リウムの量（ｍｇ）を測定した。また、分離水酸価は、
加水分解試験後の試験容器内容物のうち、水層中に含ま
れる酸成分の全量を、その成分を中和するのに必要な水
酸化カリウムの量（ｍｇ）として示したものであり、全
酸化測定と同様の手順で測定した。

【００２７】第１表および第２表中、耐荷重性能につい
ては、数字が大きいほど潤滑性が高いことを示す。粘度
変化については、変化が小さいほど安定性が高いことを
示す。全酸化変化については、試料中の酸成分の増加を
示し、変化が小さいほど安定性が高いことを示す。ま
た、試験後色相については、ＪＩＳ Ｋ２５８０で規定
される色相であり、数字が大きいほど色が濃いことを示
す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】実施例１〜１０に示されるように、本発明
の潤滑油組成物は、高い潤滑性と共に優れた加水分解安
定性を持つことがわかる。それに対して、比較例１〜５
で示される動植物油や合成エステル油では、潤滑性は優
れているが、加水分解安定性が低いことがわかる。また
比較例６〜９で示される炭化水素系合成油や鉱油の場合
は、加水分解安定性には優れているが、潤滑性が低いこ
とがわかる。さらに、比較例１０、１１で示されるよう
に、炭化水素系合成油のかわりに鉱油やエステル系合成
油を用いたのでは、充分な加水分解安定性が得られない
ことがわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の潤滑油組
成物は、動植物油並みの優れた潤滑性と動植物油が有し
得ないほどに優れた加水分解安定性とを兼ね備えてお
り、また熱安定性も良好である。従って、この潤滑油組
成物は、各種の産業分野において広く利用することが可
能であり、特に、圧延油や切削油等のように高い加水分
解安定性が求められる用途に好適に利用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 105:04） (Ｃ１０Ｍ 111/04 101:04 107:04） Ｃ１０Ｎ 30:00 40:22 40:24 (71)出願人 591040144 太陽油脂株式会社 神奈川県横浜市神奈川区守屋町２丁目７番 地 (72)発明者 八谷 哲男 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高橋 隆昌 東京都千代田区九段北４の１の３ アドケ ムコ株式会社内 (72)発明者 今福 ▲丈▼二 大阪府大阪市北区西天満２丁目８番５号 松村石油株式会社内 (72)発明者 大隈 直道 神奈川県横浜市神奈川区守屋町２−７ 太 陽油脂株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動植物油からなる基油と炭化水素系合成
   油とを必須成分として含有することを特徴とする潤滑油
   組成物。
2. 【請求項２】 前記の基油１００重量部に対して、前記
   の炭化水素系合成油が０．５〜９００重量部の割合で配
   合されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油
   組成物。
3. 【請求項３】 前記の基油が、パーム油、牛脂、豚脂、
   ヒマシ油、又はこれらの改質油脂である請求項１又は２
   に記載の潤滑油組成物。
4. 【請求項４】 前記の炭化水素系合成油が、アルキルナ
   フタレン、アルキルメチルナフタレン、又はポリαオレ
   フィンである請求項１乃至３の何れかに記載の潤滑油組
   成物。
5. 【請求項５】 圧延加工又は切削加工に用いられること
   を特徴とする前記請求項１乃至４の何れかに記載の潤滑
   油組成物。