JPH10298574A - 改良された非摩耗性油圧流体を用いた油圧装置 - Google Patents

改良された非摩耗性油圧流体を用いた油圧装置

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JPH10298574A JP10097222A JP9722298A JPH10298574A JP H10298574 A JPH10298574 A JP H10298574A JP 10097222 A JP10097222 A JP 10097222A JP 9722298 A JP9722298 A JP 9722298A JP H10298574 A JPH10298574 A JP H10298574A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 羽根型ポンプ及びピストン型ポンプの両方で
用いることができる非摩耗性油圧流体を与える。 【解決手段】 （ａ） 主成分量の潤滑粘度の油、
（ｂ） 少量の少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、
及び（ｃ） 少量の摩耗性軽減剤で、（１） 脂肪族ポ
リオールエステル、その硼酸誘導体、及びそれらの混合
物、（２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族
イミダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択
された窒素含有化合物、及び（３） （１）及び（２）
の混合物、からなる群から選択され、然も、前記脂肪族
基が実質的に直鎖である摩耗軽減剤で、少なくとも１０
個の炭素原子を有する摩耗軽減剤、からなる非摩耗性油
圧流体を用いた改良油圧装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンポンプに
改良された摩耗保護を与える油圧流体に関する。
【０００２】
【従来の技術】運動する装置及び静止した装置の両方で
油圧流体装置が用いられている。これらの装置は、油圧
シリンダー、バルブ、ポンプ、配管、フィルター、及び
貯槽を有する。ポンプはアクチュエーター、モーター及
び（又は）油圧シリンダーへ油圧流体を加圧して送り、
機械部品の運動及び位置制御を与える。多くの装置で
は、油圧流体は摩耗に対する保護を与える潤滑剤として
の機能も果たす。
【０００３】高圧装置中のポンプは、一般に二つの型、
回転羽根ポンプ及び（又は）軸ピストンポンプである。
高圧羽根ポンプは、非摩耗性及び酸化安定性を有する油
圧流体を必要とする。これらの性質は一般に油圧流体中
にジチオ燐酸亜鉛を使用することにより達成されてい
る。ピストン型ポンプは、防錆及び酸化防止のための添
加剤を必要とするが、ジチオ燐酸亜鉛を使用する必要は
ない。反対に、ジチオ燐酸亜鉛を含有する流体は、或る
種のピストンポンプでは滑動する鋼・銅合金界面に有害
であることが判明している。或る場合には、これはその
ようなポンプの早い壊滅的な損傷をもたらしている。
【０００４】このための一つの解決方法は、高油圧ピス
トンポンプ及び羽根ポンプのための別の潤滑組成物の開
発することであった。これらの別々の組成物は両方の型
のポンプに対して満足できるものではない。羽根ポンプ
は、ジチオ燐酸亜鉛のような摩耗防止剤を含む潤滑剤を
必要とするが、それはピストンポンプの銅合金部品を腐
食する。防錆及び酸化防止油はピストンポンプで用いる
のに充分であるが、羽根ポンプの鋼部品の摩耗を防ぐの
に充分な表面反応性を有する添加剤を含んでいない。
【０００５】第二の解決方法は、両方の型のポンプで僅
かな性能を与える流体を開発することであった。特に二
つの型のポンプが同じ溜めからそれらの潤滑剤を引き出
すようになっている用途では、一層強力な単一の油圧ポ
ンプ潤滑剤に対する必要性が以前から感じられていた。
【０００６】この第二の解決方法の一例は、「ピストン
及び羽根ポンプを有する油圧流体装置」(Hydraulic Flu
id System With Piston And Vane Pumps）と題する米国
特許第４，６２２，１５７号明細書でピーラー(Peeler)
により記載されている。ピーラーは、潤滑粘度の油、ジ
チオ燐酸亜鉛及び硫化エステル・オレフィンを含む油圧
流体を、両方の型のポンプが同じ溜めからそれらの潤滑
剤を引き出すようになっている用途に用いることを記述
している。この油圧流体は両方の型のポンプに対して有
用であるが、ジチオ燐酸亜鉛と硫化エステル・オレフィ
ンの組合せは油圧流体の熱安定性を悪くすることがあ
る。
【０００７】東燃株式会社による特開平５−３３１４７
７号公報（１９９３）には、（ａ）０．１〜７重量％
の、ジチオ燐酸亜鉛、亜燐酸エステル、及び燐酸エステ
ルの一種類又は混合物、及び（ｂ）０．０２〜３重量％
のグリセリン脂肪族エステルを含む、パワーステアリン
グ流体に特に関する油圧油組成物が記載されている。グ
リセリンエステルの目的は摩擦を減少させることにあ
る。その公報は、回転羽根ポンプ及び軸ピストンポンプ
の両方を有する油圧装置にその油圧油組成物を用いるこ
とは教示も示唆もしていない。
【０００８】「安定化油圧流体組成物」(Stabilized Hy
draulic Fluid Composition)と題する米国特許第４，２
１０，５４１号明細書には、（ａ）基礎油、（ｂ）０．
１〜２．０体積％のＣ4 〜Ｃ12ビス（ジアルキルジチオ
燐酸）亜鉛、（ｃ）０．０１〜１．０体積％の金属ジア
ルキルナフタレンスルホン酸塩、及び（ｄ）０．０１〜
１．０重量％の脂肪酸イミダゾリンを含む非摩耗性油圧
油が記載されている。この特許は、回転羽根ポンプ及び
軸ピストンポンプの両方を有する油圧装置でその油圧油
組成物を使用することは教示も示唆もしていない。
【０００９】「多成分安定化油圧流体」(Multicomponen
t Stabilized Hydraulic Fluid）と題する米国特許第
４，２１０，５４２号明細書には、（ａ）基礎油、
（ｂ）０．１〜２．０体積％のＣ4 〜Ｃ12ビス（ジアル
キルジチオ燐酸）亜鉛、（ｃ）０．０１〜１．０体積％
の金属ホスホン酸塩、及び（ｄ）０．０１〜１．０重量
％の脂肪酸イミダゾリンを含む非摩耗性油圧油が記載さ
れている。この特許は、回転羽根ポンプ及び軸ピストン
ポンプの両方を有する油圧装置でその油圧油組成物を使
用することは教示も示唆もしていない。
【００１０】「潤滑油組成物」(Lubricating Oil Compo
sitions)と題する米国特許第４，５３０，７７１号明細
書には、クランクケースエンジン中の燃料を節約するた
めの硼酸化グリセリンエステルを含む潤滑油組成物が記
載されている。それは油圧油組成物は教示していない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、羽根ポンプ
及びピストンポンプの両方で満足に用いることができる
非摩耗性油圧流体を与える。その非摩耗性油圧流体は、
銅又は銅合金を含む摩耗表面を有するピストン型ポン
プ、場合により鋼を含む摩耗表面を有する羽根型ポンプ
を有する油圧装置で用いられる。一つの態様として、そ
の油圧装置はピストン型ポンプ及び羽根型ポンプの両方
を有し、油圧流体は共通の溜めから引き出される。本発
明は、ピストン型ポンプ及び羽根型ポンプの両方に潤滑
を与える方法も提供し、特にピストン型ポンプと羽根型
ポンプの組合せを有する油圧装置で用いるのに特に魅力
的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】非摩耗性油圧流体は両方
の型のポンプに有用である。それは主成分量（majoramo
unt）の潤滑粘度の油、少量（minor amount）の少なく
とも一種類の金属ジチオ燐酸塩、及び少量の摩耗軽減剤
を含む。別の態様として、非摩耗性油圧流体は、主成分
量の潤滑粘度の油、少量の少なくとも一種類の金属ジチ
オ燐酸塩、及び摩耗軽減剤を混合することにより製造す
ることができる。成分は相互作用することがあるので、
油圧流体は未反応成分と共に、種々の成分の一種類以上
の錯体又は反応生成物を含んでいてもよい。
【００１３】通常、油圧流体中に金属ジチオ燐酸塩を用
いると、ピストンポンプの銅合金部品の接着剤及び（又
は）腐食性摩耗を惹き起こすであろうが、特別な摩耗軽
減剤を存在させると、通常伴われる摩耗問題を起こすこ
となく、金属ジチオ燐酸塩を使用することができるよう
になることを我々は見出している。
【００１４】金属ジチオ燐酸塩は、９個より少ない炭素
原子を有するアルキル基を有するジアルキルジチオ燐酸
亜鉛であるのが好ましい。非摩耗性油圧流体は、好まし
くは２〜１０ｍＭ／ｋｇ、一層好ましくは４〜６ｍＭ／
ｋｇの金属ジチオ燐酸塩を含む。好ましくはジアルキル
ジチオ燐酸亜鉛は、β−炭素の所で分岐した第一級アル
コールから誘導されたものであり、例えば、ジ−２−エ
チルヘキシルジチオ燐酸亜鉛である。
【００１５】摩耗性軽減剤は、（１） 脂肪族ポリオー
ルエステル、その硼酸誘導体、及びそれらの混合物、
（２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
た窒素含有化合物、及び（３） （１）及び（２）の混
合物、からなる群から選択される。
【００１６】摩耗軽減剤の各々の場合において、脂肪族
基は実質的に直鎖であり、摩耗軽減剤は、少なくとも１
０個の炭素原子を有する。脂肪族基は飽和していても、
していなくてもよく、それらは置換されていても、され
ていなくてもよい。
【００１７】非摩耗性油圧流体は、好ましくは０．０１
〜０．５重量％、一層好ましくは０．０２５〜０．２５
重量％、最も好ましくは０．０５〜０．１重量％の摩耗
軽減剤を含有する。
【００１８】摩耗軽減剤の脂肪族基は、実質的に硫黄を
含まないが、それ程好ましくない態様としては、脂肪族
基は、硫化された不飽和を含んでいてもよい。
【００１９】摩耗軽減剤は好ましくは１０〜４０個の炭
素原子を有する。一層好ましくはそれは１４〜２４個の
炭素原子を含む。
【００２０】一つの態様として、摩耗軽減剤は、脂肪族
ポリオールエステル、脂肪族ポリオールエステルの硼酸
誘導体、又は脂肪族ポリオールエステルと脂肪族ポリオ
ールエステルの硼酸誘導体との混合物である。好ましく
は摩耗軽減剤は、ポリオールのモノエステルであり、例
えば、グリセリンモノオレエート、又はペンタエリスリ
トールモノオレエートである。摩耗軽減剤は、硼酸化グ
リセリンモノオレエート、又は硼酸化ペンタエリスリト
ールモノオレエートでもよい。
【００２１】別の態様として、摩耗軽減剤は、脂肪族ア
ミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミダゾリン、又はそ
れらの混合物である。好ましくは摩耗軽減剤は脂肪酸ア
ミン、例えば、オレイルアミン、脂肪酸ジアミン、例え
ば、Ｎ−オレイル−１，３−プロパンジアミン、又は２
−（脂肪族）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール
−１−アルカノール、例えば、２−（ヘプタデシル）−
４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール−１−エタノー
ルである。
【００２２】更に別の態様として、摩耗軽減剤は、
（１）脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、又
はその混合物、及び（２）脂肪族アミン、脂肪族ポリア
ミン、脂肪族イミダゾリン、又はそれらの混合物、の混
合物である。
【００２３】一つの別の態様として、油圧流体は、ピス
トン型ポンプ及び羽根型ポンプの両方を有する油圧装置
で用いられ、この場合そのピストン型ポンプは銅又は銅
合金を含む摩耗表面を有し、羽根型ポンプは鋼含有摩耗
表面を有する。この態様では、油圧流体は共通の溜めか
ら引き出される。
【００２４】本発明の目的は、両方の型のポンプを有す
る油圧装置で有用な単一の油圧ポンプ潤滑剤を与えるこ
とである。それは、ポンプがそれらの潤滑剤を共通の溜
めから引き出すようになっている場合に特に有用であ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】広い態様として、本発明は、銅又
は銅合金を含む摩耗表面を有するピストン型ポンプ、場
合により鋼を含む摩耗表面を有する羽根型ポンプを有
し、独特の非摩耗性油圧流体を用いた油圧装置を包含す
る。一つの態様として、その油圧装置は、ピストン型ポ
ンプ及び羽根型ポンプの両方を有し、油圧流体はそれら
両方の型のポンプのための共通の溜めから引き出され
る。
【００２６】ポンプ ピストン型及び羽根型ポンプは当分野でよく知られてお
り、多くの異なった供給業者から入手することができ
る。羽根型ポンプは、油圧流体が、一般に鋼から作られ
ている羽根及びカム・リングを保護するためにジチオ燐
酸亜鉛のような摩耗防止剤を含むことを必要とする。し
かし、或るピストンポンプ、例えば、デニソン・ハイド
ローリックス(Denison Hydraulics)により製造されたも
のは、そのような摩耗防止剤を含む流体により拮抗され
た鋼滑動接触部の上に銅合金を用いている。油圧装置の
使用者は、両方の型のポンプで用いることができる単一
の流体を望んでいる。
【００２７】本発明で用いる油圧流体は、これら既知の
ピストン型及び羽根型ポンプのいずれでも用いることが
できる。特に、それは、銅又は銅合金を含む摩耗表面を
有するピストン型ポンプ及び鋼を含む摩耗表面を有する
羽根型ポンプで用いることができる。これらのピストン
型及び羽根型ポンプは、米国特許第４，６２２，１５７
号明細書（これは全ての目的に対し参考のため全体的に
ここに入れてある）中にピーラーにより記載されてい
る。
【００２８】非摩耗性油圧流体 本発明で用いる非摩耗性油圧流体は、主成分量の潤滑粘
度の油、少量の金属ジチオ燐酸塩、及び少量の摩耗軽減
剤で、脂肪族ポリオールエステル、脂肪族ポリオールエ
ステルの硼酸誘導体、脂肪族アミン、脂肪族ポリアミ
ン、脂肪族イミダゾリン、又はそれらの混合物である摩
耗軽減剤を含む。
【００２９】潤滑粘度の油 本発明で用いる非摩耗性油圧流体は、主成分量の潤滑粘
度の油を含有する。その油はどのような炭化水素系潤滑
油又は合成基礎油ストックでもよい。それは合成又は天
然原料から誘導されたものでもよく、パラフィン系、ナ
フテン系、アスファルト系、又はそれらの混合物でもよ
い。
【００３０】潤滑粘度の油は、蒸留、脱アスファルト化
及び脱蝋のような物理的分離方法によって粗鉱物油から
製造することができる。或はそれは、鉱物油留分の接触
又は非接触水素化処理のような化学的転化により、又は
物理的分離方法と化学的転化との組合せにより製造する
こともできる。或はそれは合成炭化水素基礎油でもよ
い。潤滑粘度の油は、４０℃で５〜２２０ｃＳｔの動粘
性率（Kinematic Viscosity ）を有するのが好ましい。
【００３１】金属ジチオ燐酸塩 本発明で用いる非摩耗性油圧流体は、少量の金属ジチオ
燐酸塩を含んでいる。好ましくは金属ジチオ燐酸塩は市
販されている第II族金属ジチオ燐酸塩であり、第II族金
属が好ましくは亜鉛、マグネシウム、カルシウム、又は
バリウムである。最も好ましくは、金属は亜鉛である。
【００３２】金属ジチオ燐酸塩はよく知られた極圧（Ｅ
Ｐ）添加剤であり、有機置換金属ジチオ燐酸塩、好まし
くは金属ジヒドロカルビルジチオ燐酸塩であり、この場
合ヒドロカルビル基は３〜２０個の炭素原子、好ましく
は４〜１２個の炭素原子を有する。当分野でよく知られ
ているように、種々の金属化合物の混合物も用いること
ができる。有機置換金属ジチオ燐酸塩は、カルボキシ、
ヒドロキシ、カルブアルコキシ等のような官能基を有す
る脂肪族基を有する。ヒドロカルビル基は脂肪族、脂環
式、又は芳香族、又はそれらの混合物でもよい。
【００３３】最も好ましくは、金属ジチオ燐酸塩はジア
ルキルジチオ燐酸亜鉛であり、この場合アルキル基は３
〜２０個の炭素原子、好ましくは４〜１２個の炭素原
子、最も好ましくは９より少ない炭素原子を有する。好
ましい亜鉛化合物は、β−炭素の所で分岐した第一級ア
ルコールから誘導されたジアルキルジチオ燐酸亜鉛であ
り、例えば、ジ−２−エチルヘキシルジチオ燐酸亜鉛で
ある。
【００３４】金属ジチオ燐酸塩化合物は、一般に油１ｋ
ｇ当たり２〜１０ｍＭ、好ましくは３〜８ｍＭ、一層好
ましくは４〜６ｍＭの濃度で存在し、この場合各金属ジ
チオ燐酸塩分子中に二つの燐原子及び一つの金属原子が
存在するものと仮定する。この計算方法では、金属ジチ
オ燐酸塩濃度は燐含有量を測定することにより決定され
る。この金属ジチオ燐酸塩濃度を表す方法は、市販金属
ジチオ燐酸塩が一般に中性及び塩基性物質の混合物であ
ると言う認識に基づいており、従って、用いた市販材料
の中には金属１原子当たり２原子より少ない燐が存在し
ていてもよい。
【００３５】摩耗軽減剤 本発明で用いる非摩耗性油圧流体は、少量の摩耗軽減剤
も含有する。摩耗軽減剤は、（１） 脂肪族ポリオール
エステル、その硼酸誘導体、及びそれらの混合物、
（２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
た窒素含有化合物、及び（３） （１）と（２）の混合
物、からなる群から選択される。例えば、摩耗軽減剤は
脂肪族ポリオールエステルと脂肪族イミダゾリンとの混
合物にすることができる。
【００３６】摩耗軽減剤の脂肪族基は実質的に直鎖であ
り、摩耗軽減剤は少なくとも１０個の炭素原子を含有す
る。脂肪族基は飽和していても不飽和でもよく、僅かな
程度の分岐を持っていてもよい。脂肪族基は置換されて
いなくてもよく、或はそれらはカルボキシ、ヒドロキ
シ、カルブアルコキシ等のような官能基で置換されてい
てもよい。好ましくは脂肪族基は実質的に硫黄を含まな
いが、それ程好ましくない態様として脂肪族基は硫化さ
れた不飽和を含んでいてもよい。
【００３７】非摩耗性油圧流体は、好ましくは摩耗軽減
剤を０．０１〜０．５重量％含む。一層好ましくはそれ
は摩耗軽減剤を０．０２５〜０．２５重量％含む。最も
好ましくはそれは摩耗軽減剤を０．０５〜０．１重量％
含む。
【００３８】一つの態様として、摩耗軽減剤は脂肪族ポ
リオールエステル、脂肪族ポリオールエステルの硼酸誘
導体、又は脂肪族ポリオールエステル及び（又は）それ
らの硼酸誘導体の混合物にすることができる。好ましく
はその摩耗軽減剤は１０〜４０個の炭素原子を、一層好
ましくは１４〜２４個の炭素原子を有する。
【００３９】脂肪族ポリオールエステルは、６〜３０個
の炭素原子、好ましくは８〜２４個の炭素原子を有する
飽和又は不飽和モノカルボン酸で多価アルコールをエス
テル化することにより製造することができるが、但し少
なくとも一つのヒドロキシル基はエステル化されていな
いままになっているものとする。
【００４０】多価アルコールには、ジ−、トリ−、及び
テトラ−エチレングリコールを含めたエチレングリコー
ル；ジ−、トリ−、及びテトラ−プロピレングリコール
を含めたプロピレングリコール；グリセリン；トリメチ
ロールプロパン；ブタンジオール；ヘキサンジオール；
ソルビトール；アラビトール；マンニトール；サクロー
ス；フラクトース；グルコース；シクロヘキサンジオー
ル；エリスリトール；及びジ−及びトリ−ペンタエリト
リトールを含めたペンタエリトリトールが含まれる。好
ましくはトリオールはグリセリン、ペンタエリスリトー
ル、トリメチロールプロパン、又はソルビトールであ
る。
【００４１】モノカルボン酸の例には、脂肪カルボン酸
が含まれる。脂肪酸エステルは当分野でよく知られた種
々の方法により製造することができる。これらエステル
の多くは商業的規模で製造されている。本発明で用いら
れるエステルは油に可溶性であり、天然生成物中に見出
されているように、Ｃ6 〜Ｃ30脂肪酸又はその混合物か
ら製造するのが好ましい。脂肪酸は飽和していてもして
いなくてもよい。天然原料からの酸中に見出される或る
化合物にはリカン酸が含まれ、それは一つのケト基を含
む。好ましい脂肪酸は式Ｒ1 −ＣＯＯＨ（式中、Ｒ1 は
アルキル又はアルケニルである）の脂肪酸である。好ま
しい脂肪酸の例は、オレイン、ステアリン、パルミチ
ン、ミリスチン、パルミトール、リノレイン、ラウリ
ン、及びエレオステアリン、及び天然生成物、タロー、
パーム油、オリーブ油、ピーナッツ油、コーン油、牛脚
油等からの酸である。屡々酸は一種類以上の酸の混合物
として市販されている。
【００４２】適当なエステル化多価アルコールの特別な
例には、モノ−及びジ−オレエートを含めたオレイン酸
ソルビトール；モノ−及びジ−ステアレートを含めたス
テアリン酸ソルビトール；グリセリンモノ−及びジ−オ
レエートを含めたグリセリンオレエート；及びオクタン
酸エリスリトールが含まれる。好ましい例は、グリセリ
ンモノオレエート及びペンタエリスリトールモノオレエ
ート、及びそれらの硼酸化誘導体である。
【００４３】脂肪族ポリオールエステルはモノエステル
であるのが好ましいが、ジ−及びトリ−エステルを混合
物の一部分にすることができる。モノ−及びジ−エステ
ルの混合物は、少なくとも４０重量％のモノエステルを
含むのが好ましい。最も好ましくは、モノ−及びジ−エ
ステルの混合物は４０〜６０重量％のモノエステルを含
む。例えば、市販グリセリンモノオレエートは、４５〜
５５重量％のモノエステルと５５〜４５重量％のジエス
テルとの混合物を含んでいる。
【００４４】適当な硼酸エステルは上で引用した米国特
許第４，５３０，７７１号明細書（これは全ての目的の
ために参考のため全体的にここに入れてある）に記載さ
れている。
【００４５】本発明で有用な硼酸エステルは、反応物の
種類、導入比、及び反応条件により構造が変化している
種々の化合物を包含していてもよい。それらは単独で用
いてもよく、又は組合せて用いてもよい。
【００４６】ポリオールがグリセリンである場合、典型
的な硼酸エステルは次の式（Ｉ）及び(II)によって表さ
れる化合物又はそれらの混合物である。
【００４７】
【化１】
【００４８】
【化２】
【００４９】式中、Ｘ、Ｙ、及びＺは、独立にＯＨ基又
は
【００５０】
【化３】
【００５１】基を表し、ここでＲ′は７〜２３個の炭素
原子を有する飽和又は不飽和脂肪族基を表す。
【００５２】本発明で用いられる硼酸エステルは、例え
ば、次の方法、（ａ） ポリオールエステルと硼酸とを
１００℃〜２３０℃の温度で反応させる、（ｂ） ポリ
オールと硼酸とを反応させ、更に得られた化合物をカル
ボン酸、カルボン酸の低級アルコールエステル、又はカ
ルボン酸ハロゲン化物と反応させる、（ｃ） ポリオー
ル、ポリオールのカルボン酸トリエステル、及び硼酸の
混合物を約２４０℃〜２８０℃の温度で反応させる、方
法により製造することができる。
【００５３】別の態様として、摩耗軽減剤は窒素化合物
でもよく、例えば、脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、
脂肪族イミダゾリン、又はそれらの混合物でもよい。摩
耗軽減剤は、好ましくは１０〜４０個の炭素原子、一層
好ましくは１４〜２４個の炭素原子を有する。
【００５４】脂肪族アミンは一般式Ｒ″ＮＨ2 （式中、
Ｒ″基は脂肪酸から誘導することができる）を有するこ
とができる。好ましいＲ″基は、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、パルミトール酸、
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリ
ン酸等を含めた一層一般的な天然産脂肪酸から誘導され
たものである。一層好ましくは脂肪族アミンはオレイル
アミンである。
【００５５】本発明で用いられる脂肪族ポリアミンは、
好ましくは少なくとも一つの末端アミノ窒素原子を有す
る。脂肪族ポリアミンは１０〜４０、好ましくは１４〜
２４の全炭素原子、及び少なくとも二つの窒素原子を分
子中に有する。夫々の場合で、アミノ窒素は少なくとも
二つの炭素原子によって互いに分離されている。脂肪族
ポリアミンのポリアミン部分は、約１：１〜２：１の炭
素対窒素比を有するのが好ましい。ポリアミン部分の塩
基性窒素原子の少なくとも一つは第一級又は第二級アミ
ノ窒素であるべきである。本発明の脂肪族ポリアミンに
適したポリアミン部分は、ルイス(Lewis）及びホネン(H
onnen)による米国特許第４，１９１，５３７号及びチャ
ーペック(Cherpeck)による米国特許第５，４１３，６１
４号明細書（これらは全ての目的のため参考のため全体
的にここに入れてある）に記載されている。好ましく
は、脂肪族ポリアミンは、脂肪族エチレンジアミン、脂
肪族プロパンジアミン、又は脂肪族ジエチレントリアミ
ンである。特に好ましい具体例は、Ｎ−オレイン−１，
３−プロパンジアミンである。
【００５６】好ましい種類の窒素化合物は、上で引用し
た米国特許第４，２１０，５４１号及び第４，２１０，
５４２号明細書に記載されているように、脂肪族イミダ
ゾリンである。これらの特許の両方共、全ての目的のた
め参考のため全体的にここに入れてある。
【００５７】脂肪族イミダゾリンは、一般式：
【００５８】
【化４】
【００５９】（式中、ｎは０〜３の整数、好ましくは１
であり、Ｒは７〜３５個の炭素原子、好ましくは９〜２
３個の炭素原子を有する脂肪族である。）を有する２−
（脂肪族）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール−
１−アルカノールであるのが好ましい。Ｒ基はその化合
物を製造するための方法で脂肪酸から誘導することがで
きるので、好ましいＲ基は、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、パルミトール酸、オ
レイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン
酸等を含めた一層一般的な天然産脂肪酸から誘導された
ものである。好ましくは脂肪族イミダゾリンは２−（ヘ
プタデシル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール
−１−エタノールである。
【００６０】しかし、一般的に脂肪族イミダゾリンは化
合物の混合物になる。なぜなら、天然産脂肪酸は殆ど一
般に混合物として入手されているからである。例えば、
ステアリン酸、パルミチン酸、及びオレイン酸の混合物
はタローから得られる。従って、タロー脂肪酸から製造
された脂肪族イミダゾリンは、Ｒがヘキサデシル、オク
タデシル、及び９−オクタデシルである化合物の混合物
である。
【００６１】摩耗軽減剤の極性基は、それがエステル基
又は窒素含有基であっても、脂肪族基の末端にあるのが
好ましい。
【００６２】他の添加剤 当分野でよく知られている他の添加剤が、本発明で用い
る非摩耗性油圧流体中に存在していてもよい。例えば、
これらの添加剤には、酸化防止剤、粘度指数改良剤、分
散剤、清浄剤、防錆剤、解乳化剤、発泡防止剤、腐食防
止剤、流動点降下剤、及び他の摩耗防止剤が含まれる。
これらの添加剤の例を下に示す。
【００６３】酸化防止剤：立体障害を持つアルキルフェ
ノール、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、及び２，６
−ジ−ｔ−ブチル−４−（２−オクチル−３−プロパノ
イック）フェノール；Ｎ, Ｎ−ジ（アルキルフェニル）
アミン；及びアルキル化フェニレンジアミンが含まれ
る。
【００６４】粘度指数改良剤；重合体アルキルメタクリ
レート及びオレフィン共重合体、例えば、エチレンプロ
ピレン共重合体、又はスチレンブタジエン共重合体が含
まれる。
【００６５】分散剤：ヒドロカルビルスクシンイミド、
コハク酸エステル、又はベンジルアミンが含まれ、この
場合ヒドロカルビル基は約７００〜３０００の分子量を
有するアルキル又はアルケニル基である。これらの化合
物は更に硼酸と反応させてもよい。
【００６６】清浄剤：アルキルサリチル酸カルシウム及
びカルシウムアルキルフェネートが含まれる。
【００６７】防錆剤：アルケニルコハク酸、それらの部
分エステル、及びそれらの窒素誘導体；及び金属ジノニ
ルナフタレンスルホネートのような合成アルキルアリー
ルスルホネートが含まれる。
【００６８】解乳化剤：アルコキシル化フェノール及び
フェノールホルムアルデヒド樹脂及び合成アルキルアリ
ールスルホネート、例えば、金属ジノニルナフタレンス
ルホネートが含まれる。
【００６９】発泡防止剤：アルキルメタクリレート重合
体及びジメチルシリコーン重合体が含まれる。
【００７０】腐食防止剤：２，５−ジメルカプト−１，
３，４−チアジアゾール及び誘導体、メルカプトベンゾ
チアゾール、アルキルトリアゾール、及びベンゾトリア
ゾールが含まれる。
【００７１】流動点降下剤：ポリメタクリレートが含ま
れる。
【００７２】他の摩耗防止剤：アリールホスフェート及
びホスファイト、硫化エステル、及び硫黄・燐化合物が
含まれる。
【００７３】一つの態様として、本発明で用いられる非
摩耗性油圧流体は、潤滑粘度の油、金属ジチオ燐酸塩、
摩耗軽減剤、及び他の添加剤を混合することにより製造
することができる。別の態様として、非摩耗性油圧流体
は、金属ジチオ燐酸塩、摩耗軽減剤、及び他の添加剤
と、少量の希釈剤油、例えば、ケロセン、ディーゼル燃
料、又は芳香族溶媒を混合し、濃厚な添加剤溶液を与え
ることにより製造することができ、その濃厚な添加剤溶
液を潤滑粘度の油と混合してもよい。成分は相互作用を
起こすことがあるので、油圧流体は、未反応成分と共
に、種々の成分の一種類以上の錯体又は反応生成物を含
んでいてもよい。
【００７４】
【実施例】本発明を、特に有利な方法の態様を記載した
次の実施例により更に例示する。実施例は本発明を例示
するために与えられているが、それらは本発明を限定す
るものではない。
【００７５】比較例Ａ：ジ−２−エチルヘキシルジチオ
燐酸亜鉛、及び機能的に有効な量のカルシウム清浄剤、
防錆剤、解乳化剤、酸化防止剤、及び発泡防止添加剤の
混合物を含む基礎添加剤配合物をパラフィン基礎油中に
混合し、基礎添加剤配合物が最終油混合物の０．８０重
量％を構成するようにした。最終油混合物は、４０℃で
約４６ｃＳｔの動粘性率を持っていた。
【００７６】例１：比較例Ａの最終油に、０．０５重量
％の市販グリセリンモノオレエートを添加した。
【００７７】比較例Ｂ：溶媒精製パラフィン基礎油中
に、４ｍＭ／ｋｇの市販ジチオ燐酸亜鉛及び２ｍＭ／ｋ
ｇの過塩基性カルシウムフェネートを混合した。最終油
混合物は４０℃で約４６ｃＳｔの動粘性率を持ってい
た。
【００７８】例２：比較例Ｂの最終油に、０．１０重量
％の市販グリセリンモノオレエートを混合した。
【００７９】比較例Ｃ：ジ−２−エチルヘキシルジチオ
燐酸亜鉛、及び機能的に有効な量のカルシウム清浄剤、
防錆剤、解乳化剤、酸化防止剤、及び発泡防止添加剤の
混合物を含む市販非摩耗性油圧油基礎添加剤配合物を、
溶媒精製したパラフィン基礎油中に混合し、基礎添加剤
配合物が最終油混合物の１．１３重量％を構成するよう
にした。最終油混合物は、４０℃で約４６ｃＳｔの動粘
性率を持っていた。
【００８０】例３：比較例Ｃの最終油に、０．１０重量
％の硼酸化グリセリンモノオレエートを添加した。
【００８１】例４：比較例Ｃの最終油に、０．１０重量
％の市販Ｎ−オレイル−１，３−プロパンジアミンを添
加した。
【００８２】比較例Ｄ：溶媒精製したパラフィン基礎油
に、８ｍＭ／ｋｇのシェブロン・ケミカル社から市販さ
れているジチオ燐酸亜鉛、及び３ｍＭ／ｋｇのシェブロ
ン・ケミカル社からの過塩基性カルシウムフェネートを
混合した。最終油混合物は、４０℃で約４６ｃＳｔの動
粘性率を持っていた。
【００８３】例５：比較例Ｄの最終油に、０．１０重量
％の市販Ｎ−オレイル−１，３−プロパンジアミンを添
加した。
【００８４】例６：比較例Ｄの最終油に、０．０５重量
％の市販２−（ヘプタデセニル）−４，５−ジヒドロ−
１Ｈ−イミダゾール−１−エタノールを添加した。
【００８５】例７：比較例Ｄの最終油に、０．１０重量
％の市販ペンタエリトリトールモノオレエートを添加し
た。
【００８６】例８：比較例Ｄの最終油に、０．１０重量
％の市販ソルビタンモノオレエートを添加した。
【００８７】例９：比較例Ｄの最終油に、０．５０重量
％の市販オレイルアミンを添加した。
【００８８】上記実施例を実験室ポンプ試験装置で評価
した。この評価のために用いた試験ポンプは、オハイオ
州メリースビルのデニソン・ハイドローリックスによっ
て製造されたＰ４６型軸ピストンポンプであった。短時
間の試運転の後、ポンプを５０００±１００ｐｓｉに維
持した作動ループ圧力で操作した。Ｐ４６入口温度を６
０時間１６０±１０°Ｆに制御し、次に４０時間２１０
±１０°Ｆに制御した。次にポンプ部品を表面疲労につ
いて検査した。面板又はポートプレートに対する損傷、
又はピストンシューズ(piston shoes)の過度の擦り傷及
び（又は）黄銅のクリーププレートへの移行は損傷とし
て記録した。
【００８９】次の表は試験結果を要約したものである。 境界的不合格とは、合格の条件の全てではないが幾つか
は満足していることを意味する。
【００９０】本発明を特定の態様に関して記述してきた
が、特許請求の範囲から離れることなく、当業者により
行うことができる種々の変更及び置き換えを包含するも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０４Ｂ 53/18 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ａ // Ｃ１０Ｎ 40:08

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 銅又は銅合金を含む摩耗性表面を有する
    ピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を有
    する羽根型ポンプを有する油圧装置において、両方の型
    のポンプで有用な非摩耗性油圧流体で、 （ａ） 主成分量の潤滑粘度の油、 （ｂ） 少量の少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、
    及び （ｃ） 少量の摩耗軽減剤で、 （１） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （３） （１）及び（２）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を含む非摩耗性油圧流体を前記油圧装置中で用い
    ることからなる改良油圧装置。
  2. 【請求項２】 金属ジチオ燐酸塩がジアルキルジチオ燐
    酸亜鉛であり、ジアルキルジチオ燐酸亜鉛のアルキル基
    が、９個より少ない炭素原子を有し、非摩耗性油圧流体
    が前記ジチオ燐酸亜鉛を２〜１０ｍＭ／ｋｇ含有する、
    請求項１に記載の油圧装置。
  3. 【請求項３】 ジアルキルジチオ燐酸亜鉛が、β−炭素
    の所で分岐している第一級アルコールから誘導されたも
    のであり、非摩耗性油圧流体が前記ジチオ燐酸亜鉛を４
    〜６ｍＭ／ｋｇ含有する、請求項２に記載の油圧装置。
  4. 【請求項４】 ジアルキルジチオ燐酸亜鉛がジ−２−エ
    チルヘキシルジチオ燐酸亜鉛である、請求項３に記載の
    油圧装置。
  5. 【請求項５】 非摩耗性油圧流体が、０．０５〜０．１
    重量％の摩耗軽減剤を含有する、請求項１に記載の油圧
    装置。
  6. 【請求項６】 摩耗軽減剤の脂肪族基が実質的に硫黄を
    含まない、請求項１に記載の油圧装置。
  7. 【請求項７】 摩耗軽減剤が１０〜４０個の炭素原子を
    有する、請求項１に記載の油圧装置。
  8. 【請求項８】 摩耗軽減剤が、脂肪族ポリオールエステ
    ル、その硼酸誘導体、及びそれらの混合物からなる群か
    ら選択されたものである、請求項１に記載の油圧装置。
  9. 【請求項９】 摩耗軽減剤が、ポリオールのモノエステ
    ル又はその硼酸化誘導体である、請求項８に記載の油圧
    装置。
  10. 【請求項１０】 摩耗軽減剤が、グリセリンモノオレエ
    ート、硼酸化グリセリンモノオレエート、ペンタエリス
    リトールモノオレエート、及び硼酸化ペンタエリスリト
    ールモノオレエートからなる群から選択されたものであ
    る、請求項９に記載の油圧装置。
  11. 【請求項１１】 摩耗軽減剤が、脂肪族アミン、脂肪族
    ポリアミン、脂肪族イミダゾリン、及びそれらの混合物
    からなる群から選択されたものである、請求項１に記載
    の油圧装置。
  12. 【請求項１２】 摩耗軽減剤がオレイルアミンである、
    請求項１１に記載の油圧装置。
  13. 【請求項１３】 摩耗軽減剤がＮ−オレイル−１，３−
    プロパンジアミンである、請求項１１に記載の油圧装
    置。
  14. 【請求項１４】 摩耗軽減剤が２−（脂肪族）−４，５
    −ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール−１−アルカノールで
    ある、請求項１１に記載の油圧装置。
  15. 【請求項１５】 摩耗軽減剤が２−（ヘプタデシル）−
    ４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール−１−エタノー
    ルである、請求項１４に記載の油圧装置。
  16. 【請求項１６】 油圧装置がピストン型ポンプ及び羽根
    型ポンプの両方を有し、両方の型のポンプで用いるため
    の共通の溜めが存在し、前記共通の溜め中に非摩耗性油
    圧流体を用いる、請求項１に記載の油圧装置。
  17. 【請求項１７】 銅又は銅合金を含む摩耗性表面を有す
    るピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を
    有する羽根型ポンプを有する油圧装置において、前記油
    圧装置中で、前記両方の型のポンプに有用な非摩耗性油
    圧流体を用いることからなり、然も前記非摩耗性油圧流
    体が、次の成分、 （ａ） 主成分量の潤滑粘度の油、 （ｂ） 少量の少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、
    及び （ｃ） 少量の摩耗軽減剤で、 （１） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （３） （１）及び（２）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を混合することからなる方法により製造されたも
    のである改良油圧装置。
  18. 【請求項１８】 銅又は銅合金を含む摩耗性表面を有す
    るピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を
    有する羽根型ポンプを有する油圧装置において、前記油
    圧装置中で、前記両方の型のポンプに有用な非摩耗性油
    圧流体を用いることからなり、然も前記非摩耗性油圧流
    体が、 （ａ） 次の成分、 （１） 少量の希釈剤油、 （２） 少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、及び （３） 摩耗軽減剤で、 （ｉ） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （ii） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （iii) （ｉ）及び（ii）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を混合して濃厚物を形成し、 （ｂ） 工程（ａ）で形成した濃厚物を、主成分量の潤
    滑粘度の油と混合する、ことからなる方法により製造さ
    れたものである改良油圧装置。
  19. 【請求項１９】 銅又は銅合金を含む摩耗性表面を有す
    るピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を
    有する羽根型ポンプを有する油圧装置に潤滑を与える方
    法において、前記油圧装置中で、両方の型のポンプに有
    用な非摩耗性油圧流体を用いることからなり、然も前記
    非摩耗性油圧流体が、 （ａ） 多量の潤滑粘度の油、 （ｂ） 少量の少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、
    及び （ｃ） 少量の摩耗性軽減剤で、 （１） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （３） （１）及び（２）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を含む、油圧装置に潤滑を与える方法。
  20. 【請求項２０】 非摩耗性油圧流体が４〜６ｍＭ／ｋｇ
    のジチオ燐酸亜鉛を含有し、前記金属ジチオ燐酸塩がジ
    −２−エチルヘキシルジチオ燐酸亜鉛である、請求項１
    ９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 非摩耗性油圧流体が、０．０５〜０．
    １重量％の摩耗軽減剤を含有し、前記摩耗軽減剤の脂肪
    族基が実質的に硫黄を含まない、請求項１９に記載の油
    圧装置。
  22. 【請求項２２】 摩耗軽減剤を、グリセリンモノオレエ
    ート、硼酸化グリセリンモノオレエート、ペンタエリス
    リトールモノオレエート、及び硼酸化ペンタエリスリト
    ールモノオレエートからなる群から選択する、請求項１
    ９に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 摩耗軽減剤を、脂肪族アミン、脂肪族
    ポリアミン、脂肪族イミダゾリン、及びそれらの混合物
    からなる群から選択する、請求項１９に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 摩耗軽減剤を、脂肪族ポリアミン、脂
    肪族イミダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から
    選択する、請求項１９に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 摩耗軽減剤を、オレイルアミン、Ｎ−
    オレイル−１，３−プロパンジアミン、及び２−（ヘプ
    タデシル）−４，５−ジヒドロ−１Ｈ−イミダゾール−
    １−エタノールからなる群から選択する、請求項２４に
    記載の方法。
  26. 【請求項２６】 油圧装置がピストン型ポンプ及び羽根
    型ポンプの両方を有し、両方の型のポンプで用いるため
    の共通の溜めが存在し、前記共通の溜め中に非摩耗性油
    圧流体を用いる、請求項１９に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 銅又は銅合金を含む摩耗性表面を有す
    るピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を
    有する羽根型ポンプに潤滑を与える方法において、前記
    油圧装置中、前記両方の型のポンプに有用な非摩耗性油
    圧流体を用いることからなり、然も前記非摩耗性油圧流
    体が、次の成分、 （ａ） 主成分量の潤滑粘度の油、 （ｂ） 少量の少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、
    及び （ｃ） 少量の摩耗軽減剤で、 （１） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （２） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （３） （１）及び（２）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を混合することからなる方法により製造されたも
    のである、油圧装置に潤滑を与える方法。
  28. 【請求項２８】 銅又は銅合金を含む摩耗表面を有する
    ピストン型ポンプ、場合により鋼を含む摩耗性表面を有
    する羽根型ポンプを有する油圧装置に潤滑を与える方法
    において、前記油圧装置中、前記両方の型のポンプに有
    用な非摩耗性油圧流体を用いることからなり、然も前記
    非摩耗性油圧流体が、 （ａ） 次の成分、 （１） 少量の希釈剤油、 （２） 少なくとも一種類の金属ジチオ燐酸塩、及び （３） 摩耗軽減剤で、 （ｉ） 脂肪族ポリオールエステル、その硼酸誘導体、
    及びそれらの混合物、 （ii） 脂肪族アミン、脂肪族ポリアミン、脂肪族イミ
    ダゾリン、及びそれらの混合物からなる群から選択され
    た窒素含有化合物、及び （iii) （ｉ）及び（ii）の混合物、からなる群から選
    択され、然も、前記脂肪族基が実質的に直鎖である摩耗
    軽減剤で、少なくとも１０個の炭素原子を有する摩耗軽
    減剤、を混合し、そして （ｂ） 工程（ａ）で形成した濃厚物を、主成分量の潤
    滑粘度の油と混合する、からなる方法により製造された
    ものである、油圧装置に潤滑を与える方法。
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