WO2013141082A1 - 潤滑油組成物およびこれを用いた機器 - Google Patents

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坪内 俊之
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出光興産株式会社
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    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/10Semi-solids; greasy

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil composition, and more particularly to a lubricating oil composition applicable to hydraulic equipment, rotating equipment, bearings, gears, and the like, and equipment using the same.
  • Patent Document 1 is a hydraulic fluid for a vibration damper, having a viscosity index of 110 or more and a pour point of ⁇ 25 ° C. or less.
  • poly ⁇ -olefin, polyol ester, and polyether are used. The structure used is taken.
  • patent document 2 The thing of patent document 2 is the lubricating oil used for the lubrication system
  • strain with large operating loads such as compressor oil, turbine oil, hydraulic oil
  • the structure using alkyl diphenyl and alkyl diphenyl ether is taken.
  • the lubricating oils described in Patent Documents 1 and 2 described above do not have a sufficiently high function as a pressure transmission medium because the bulk modulus is not so high.
  • hydraulic fluids and pressure transmission media having a high bulk modulus and an ester or ether having two aromatic rings as a base oil have been proposed (see Patent Documents 3 and 4).
  • These base oils are characterized by a 15 ° C. density as high as 1.0 g / cm 3 or more.
  • the density at 15 ° C. is 1.1 g / cm 3 or more
  • the tangential bulk modulus at 40 ° C. and 50 MPa becomes about 1.8 GPa or more
  • the tangent volume of mineral oil It can be said that 20% or more of the elastic modulus (about 1.5 GPa) is an excellent lubricating oil having a high tangent bulk elastic modulus.
  • JP 2000-119672 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-200277 WO 2008/133233 Specification WO2010 / 005022 specification
  • An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition having a high density, a low viscosity and a high viscosity index, and an apparatus using the same.
  • a base oil containing the following (A) compound and (B) compound is blended with (C) compound, (A) An ester or ether having two or more aromatic rings (B) An ester or ether having a 40 ° C. kinematic viscosity of 12 mm 2 / s or less and a 15 ° C. density of 0.9 g / cm 3 or more And a compound having a flash point of 100 ° C. or higher (C) Poly (meth) acrylate having a weight average molecular weight of 50,000 or less 40 ° C.
  • X and Y are alkyl groups that may contain a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an aromatic group, or A cycloalkyl group or aromatic group having 5 to 12 carbon atoms, an alkyloxycarbonyl group that may contain a cycloalkyl group or aromatic group having 2 to 30 carbon atoms, or a group having 2 to 30 carbon atoms (It is an alkylcarbonyloxy group which may contain a cycloalkyl group or an aromatic group.)
  • N and m are 0 or 1.
  • p and q are integers from 0 to 3.
  • X and Y are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. A may contain oxygen in the main chain.
  • J, k, n and m are 0 or 1.
  • p and q are integers from 0 to 3.
  • X and Y are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
  • Z has a side chain.
  • the compound (B) is adipic acid diester of ethylene glycol monobutyl ether, adipic acid diester of diethylene glycol monobutyl ether, 2-ethylhexanoic acid diester of triethylene glycol, dibutyl sebacate,
  • a lubricating oil composition comprising any one of dioctyl adipate, dioctyl azelate, dioctyl sebacate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, tetraethylene glycol dimethyl ether, and diethyl succinate.
  • the ratio of the compound (A) and the compound (B) in the base oil is 2 or more and 10 or less in mass ratio ((A) / (B)).
  • a lubricating oil composition [5] The lubricating oil composition described above, wherein the total amount of the compound (A) and the compound (B) in the base oil is 85% by mass or more based on the base oil. [6] The lubricating oil composition described above, wherein the proportion of the compound (A) is 40% by mass or more and 95% by mass or less based on the total amount of the composition.
  • a lubricating oil composition having a high density and a high viscosity index can be provided. Therefore, the lubricating oil composition of the present invention can be preferably applied to equipment such as hydraulic equipment, rotating equipment, bearings, and gears.
  • the present invention is a lubricating oil composition
  • a compound and a base oil containing the following compounds (A) and (B). Details will be described below.
  • C a poly (meth) acrylate having a mass average molecular weight of 50,000 or less.
  • the compound (A) in the present invention is an ester or ether, and is a compound having two or more aromatic rings.
  • the production method of such a compound is not particularly limited, and various ordinary esterification or etherification production methods can be applied.
  • carboxylic acid, carboxylic acid ester, carboxylic acid chloride or derivatives thereof alcohol or derivatives thereof are used.
  • oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, etc. may be used as dicarboxylic acid, and benzoic acid, toluic acid, phenyl may be used as carboxylic acid.
  • Acetic acid, phenoxyacetic acid, anisic acid, salicylic acid and the like may be used.
  • alcohol phenol, cresol, xylenol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, phenoxyethanol, benzyloxyethanol, diethylene glycol monobenzyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, or the like may be used.
  • the alkyl group, the nitro group, the hydroxyl group, and the alkoxy group may be substituted by the aromatic ring.
  • raw materials containing these substituents are used.
  • alkylation may be performed after esterification, or a raw material alkylated from the beginning may be used.
  • an esterification catalyst there is no restriction
  • the ether compound is not limited in the production method such as the usual Williamson synthesis method, and has a carboxylic acid or ether bond having an ether bond such as the above phenoxyacetic acid, phenoxyethanol, benzyloxyethanol, diethylene glycol monobenzyl ether. Alcohol used may be esterified from the raw material.
  • X and Y are alkyl groups that may contain a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an aromatic group, or A cycloalkyl group or aromatic group having 5 to 12 carbon atoms, an alkyloxycarbonyl group that may contain a cycloalkyl group or aromatic group having 2 to 30 carbon atoms, or a group having 2 to 30 carbon atoms (It is an alkylcarbonyloxy group which may contain a cycloalkyl group or an aromatic group.)
  • N and m are 0 or 1.
  • p and q are integers from 0 to 3.
  • X and Y are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. A may contain oxygen in the main chain.
  • J, k, n and m are 0 or 1.
  • p and q are integers from 0 to 3.
  • X and Y are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
  • Z has a side chain.
  • X and Y are alkyl groups that may contain a cycloalkyl group or aromatic group having 1 to 30 carbon atoms, or a cycloalkyl group or aromatic group having 5 to 12 carbon atoms. Or an alkyloxycarbonyl group which may contain a cycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms or an aromatic group, or an alkylcarbonyloxy group which may contain a cycloalkyl group or aromatic group having 2 to 30 carbon atoms It is.
  • the number of carbon atoms of X and Y is 31 or more, there is a risk that the kinematic viscosity becomes too high.
  • the carbon number of X and Y is 13 or more, there is a possibility that the kinematic viscosity becomes too high and the low temperature fluidity is deteriorated.
  • X and Y are C1-C10 alkyl groups.
  • A is an alkylene group having 19 or more carbon atoms, there is a risk that the kinematic viscosity becomes too high.
  • a carboxylic acid ester having p and q values of 0 to 3 is preferably used.
  • X and Y are C1-C10 alkyl groups.
  • X and Y are alkyl groups having 11 or more carbon atoms, there is a risk that the kinematic viscosity becomes too high.
  • the carbon number of Z is 19 or more, there is a possibility that the kinematic viscosity becomes too high.
  • a preferable blending amount of the compound (A) is preferably 40% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less based on the total amount of the lubricating oil composition, and 60% by mass. % To 95% by mass is more preferable.
  • the ratio of the compound (A) is less than 40% by mass, there is a possibility that an effect of increasing the density (volume elastic modulus) hardly appears.
  • the proportion of the compound (A) exceeds 95% by mass, the effect of lowering the kinematic viscosity when mixed with the compound (B) cannot be exerted so much, and the kinematic viscosity may increase as a composition.
  • the compound (B) in the present invention is an ester or ether having a 40 ° C. kinematic viscosity of 12 mm 2 / s or less, a 15 ° C. density of 0.9 g / cm 3 or more, and a flash point of 100 ° C. or more. is there.
  • This (B) compound can be used as the base oil in the present invention by mixing with the (A) compound. If the 40 ° C. kinematic viscosity of the compound (B) exceeds 12 mm 2 / s, it will be difficult to exhibit the predetermined performance described later even when mixed with the compound (A). When the (B) compound has a 15 ° C.
  • the flash point of the compound (B) is less than 100 ° C., the flash point may be too low when the lubricating oil composition is obtained.
  • Examples of the compound (B) include adipic acid diester of ethylene glycol monobutyl ether, adipic acid diester of diethylene glycol monobutyl ether, 2-ethylhexanoic acid diester of triethylene glycol, dibutyl sebacate, dioctyl adipate, dioctyl azelate, sebacine Examples include dioctyl acid, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, tetraethylene glycol dimethyl ether, and diethyl succinate.
  • the compounding amount of the compound is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 5% by mass or more based on the total amount of the lubricating oil composition. More preferably, it is 40 mass% or less.
  • the proportion of the compound is less than 5% by mass, there is a possibility that the kinematic viscosity does not decrease.
  • the proportion of the compound (B) exceeds 60% by mass, there is a possibility of low density (low volume modulus) when mixed with the compound (A).
  • the total amount of the compound (A) and the compound (B) in the base oil is preferably 85% by mass or more, more preferably 87% by mass or more based on the base oil, 90 More preferably, it is at least mass%.
  • the ratio of the compound (A) to the compound (B) in the base oil is preferably 2 or more and 10 or less in terms of mass ratio ((A) / (B)) and is 2.1 or more and 9.5 or less. It is more preferable. If this ratio is less than 2, the density may be low (low volume modulus), whereas if this ratio exceeds 10, the kinematic viscosity may be increased.
  • the (C) compound in the present invention is a poly (meth) acrylate having a mass average molecular weight of 50,000 or less.
  • the compound (C) exhibits the effect of increasing the viscosity index in the lubricating oil composition of the present invention.
  • the mass average molecular weight exceeds 50,000, the molecular weight is significantly decreased by shearing, and thus the viscosity index of the composition is decreased by long-term use.
  • the mass average molecular weight is less than 10,000, the effect of improving the viscosity index is not sufficient.
  • Examples of such poly (meth) acrylates include non-dispersed polymethacrylate and dispersed polymethacrylate.
  • the compounding amount of the compound (C) is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the lubricating oil composition.
  • the viscosity index improvement effect is fully exhibited as the compounding quantity of a compound is 1 mass% or more. Moreover, kinematic viscosity can be made low that a compounding quantity is 15 mass% or less.
  • the lubricating oil composition of the present invention is obtained by blending the compound (C) with the base oil containing the compound (A) and the compound (B) described above, and has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 20 mm 2 / s or more and 40 mm 2 / s.
  • the 15 ° C. density is 1.1 g / cm 3 or more
  • the flash point is 200 ° C. or more
  • the viscosity index is 100 or more.
  • the 40 ° C. kinematic viscosity is less than 20 mm 2 / s, the fluidity is too high, which is not preferable. For example, liquid leakage from the seal portion is likely to occur.
  • the kinematic viscosity exceeds 40 mm 2 / s, the flow resistance becomes too high and the energy consumption increases, which is not preferable.
  • the density at 15 ° C. is less than 1.1 g / cm 3 , the bulk modulus becomes too low after all. If the flash point is less than 200 ° C., the risk of fire induction in the factory is increased, which is not preferable.
  • the viscosity index is less than 100, the temperature dependency of the viscosity is increased, which is not preferable.
  • additives can be appropriately blended in the lubricating oil composition of the present invention.
  • antioxidants detergent dispersants, friction reducers, metal deactivators, pour point depressants, antiwear agents, antifoaming agents, extreme pressure agents, and the like are used as appropriate.
  • antioxidants examples include phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 4,4′-methylenebis- (2,6-di-t-butylphenol), alkyls Amine-based antioxidants such as diphenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylated- ⁇ -naphthylamine, dialkylthiodipropionate, dialkyldithiocarbamate derivatives (excluding metal salts), bis (3,5-di-t- (Butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, mercaptobenzothiazole, reaction product of phosphorus pentasulfide and olefin, and sulfur-based antioxidants such as dicetyl sulfide are used alone or in combination of two or more.
  • phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 4,4′-methylenebis- (2,6-di-t
  • phenolic or amine-based compounds zinc alkyldithiophosphates, and mixtures thereof are preferably used.
  • a preferable blending amount of these antioxidants is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the composition.
  • the cleaning dispersant for example, alkenyl succinimide is used.
  • a preferable blending amount of these detergent dispersants is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the composition.
  • the metal deactivator for example, benzotriazole, thiadiazole and the like are used alone or in combination of two or more.
  • a preferable blending amount of these metal deactivators is 0.1% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the pour point depressant for example, polymethacrylate is used.
  • a preferable blending amount of the pour point depressant is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the antiwear agent for example, zinc alkyldithiophosphate is used.
  • a preferable blending amount of the antiwear agent is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the antifoaming agent for example, a silicone compound, an ester compound, or the like is used alone or in combination of two or more.
  • the preferable compounding quantity of these antifoaming agents is 0.01 mass% or more and 1 mass% or less.
  • the extreme pressure agent for example, tricresyl phosphate is used.
  • a preferable blending amount of the extreme pressure agent is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • a lubricating oil composition having a high density (high volume modulus) and a high viscosity index can be provided. Therefore, the lubricating oil composition of the present invention is used in hydraulic equipment (construction machinery, injection molding machines, press machines, cranes, machining centers, hydraulic continuously variable transmissions, robots, machine tools, hydraulic equipment hydraulic circuits, servo hydraulic control. Circuit, damper, shock absorber, brake system, power steering, rolling mill, etc., rotating equipment (pump, compressor, etc.), bearing (hydrostatic bearing, sliding bearing, rolling bearing, etc.), gear (spiral gear, bevel gear, It can be preferably applied to a wide variety of devices such as worm gears.
  • hydraulic equipment construction machinery, injection molding machines, press machines, cranes, machining centers, hydraulic continuously variable transmissions, robots, machine tools, hydraulic equipment hydraulic circuits, servo hydraulic control. Circuit, damper, shock absorber, brake system, power steering, rolling mill, etc., rotating equipment (pump, compressor, etc.), bearing (hydrostatic bearing
  • the lubricating oil composition of the present invention has a high density and a high bulk modulus, it particularly exhibits the following high-pressure hydraulic performance.
  • Examples 1 to 11 Base oils A-1 and A-2, base oils B-1 to B-7, PMA (Kuraray Co., Ltd., beaded polymethyl methacrylate LW1000P, mass average molecular weight 33,500, (C) compound) Were mixed and dissolved at a predetermined ratio to obtain a sample oil. The properties are shown in Tables 2 and 3. [Comparative Examples 1 and 2] 2% by mass of PMA (same as above) was dissolved in base oils A-1 and A-2 to obtain sample oil. The properties are shown in Tables 2 and 3.
  • Examples 1 to 7 in Table 2 are obtained by blending (mixing) base oils B-1 to B-7 on the basis of base oil A-1, all of which reduce the viscosity of base oil A-1. Maintains a high density and a high viscosity index.
  • Comparative Example 1 is obtained by adding PMA to only base oil A-1, but has a high kinematic viscosity and a low viscosity index.
  • Examples 8 to 11 in Table 3 are based on base oil A-2 and blended with base oils B-1 to B-5, all of which have a high density while lowering the viscosity of base oil A-2. And the viscosity index is high.
  • Comparative Example 2 is obtained by adding PMA to only base oil A-2, but has a high kinematic viscosity and a low viscosity index. From the above results, the sample oils of Examples 1 to 11 are all compositions having a high density (high volume modulus) and a high viscosity index in the low viscosity region, and the superiority of the present invention can be understood.

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Abstract

 潤滑油組成物は、以下の(A)化合物および(B)化合物を含む基油に、(C)化合物を配合してなり、40℃動粘度が20mm/s以上40mm/s以下、15℃密度が1.1g/cm以上、引火点が200℃以上、粘度指数が100以上である。 (A)エステルまたはエーテルであって、芳香環を2個以上有する化合物 (B)エステルまたはエーテルであって、40℃動粘度が12mm/s以下、15℃密度が0.9g/cm以上、および引火点が100℃以上である化合物 (C)質量平均分子量が5万以下のポリ(メタ)アクリレート

Description

潤滑油組成物およびこれを用いた機器
 本発明は、潤滑油組成物に関し、詳しくは油圧機器、回転機器、軸受けおよび歯車等に適用可能な潤滑油組成物ならびにこれを用いた機器に関する。
 従来、例えば建設機械や射出成形機、プレス機械、クレーン、マシニングセンタなど、油圧作動油を有した各種の油圧機器が広く利用されている。これら油圧機器には、各種の油が利用されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。
 特許文献1に記載のものは、制振ダンパー用の作動油で、粘度指数が110以上、流動点が-25℃以下のもので、具体的にはポリα-オレフィン、ポリオールエステル、ポリエーテルを用いる構成が採られている。特許文献2に記載のものは、圧縮機油、タービン油、作動油などの作動負荷の大きい潤滑系統に使用する潤滑油で、アルキルジフェニルやアルキルジフェニルエーテルを用いる構成が採られている。
 しかしながら、上述の特許文献1、2に記載の潤滑油では、体積弾性係数があまり高くないため、圧力伝達媒体としての機能は十分ではない。
 そこで、体積弾性係数が高く、芳香環を2個有するエステルやエーテルを基油とする油圧作動油や圧力伝達媒体が提案されている(特許文献3、4参照)。これらの基油は、15℃密度が1.0g/cm以上と高いのが特徴である。密度と体積弾性係数とは相関性があるので、15℃密度が1.1g/cm以上あれば、40℃、50MPaでの正接体積弾性係数が約1.8GPa以上となり、鉱物油の正接体積弾性係数(約1.5GPa)の20%以上も正接体積弾性係数が高い優れた潤滑油といえる。
特開2000-119672号公報 特開平6-200277号公報 WO2008/133233号明細書 WO2010/005022号明細書
 しかしながら、特許文献1、2に記載の潤滑油であっても、粘度指数が低く、潤滑油としては十分にバランスがとれたものとはなっていない。
 本発明は、高密度かつ低粘度で粘度指数の高い潤滑油組成物およびこれを用いた機器を提供することを目的とする。
 前記課題を解決すべく、本発明は、以下に示すような潤滑油組成物およびこれを用いた機器を提供するものである。
〔1〕以下の(A)化合物および(B)化合物を含む基油に、(C)化合物を配合してなり、
 (A)エステルまたはエーテルであって、芳香環を2個以上有する化合物
 (B)エステルまたはエーテルであって、40℃動粘度が12mm/s以下、15℃密度が0.9g/cm以上、および引火点が100℃以上である化合物
 (C)質量平均分子量が5万以下のポリ(メタ)アクリレート
 40℃動粘度が20mm/s以上40mm/s以下、15℃密度が1.1g/cm以上、引火点が200℃以上、粘度指数が100以上であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔2〕上述の潤滑油組成物において、前記(A)化合物が、下記一般式(1)、(2)および(3)のいずれかで示されることを特徴とする潤滑油組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

(n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキル基、または、炭素数5以上12以下のシクロアルキル基または芳香族基、あるいは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルオキシカルボニル基、もしくは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルカルボニルオキシ基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Aは主鎖に酸素を含んでもよく、側鎖を持っていてもよい炭素数2以上18以下のアルキレン基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

(j,k,n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Zは側鎖を持っていてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基である。)
〔3〕上述の潤滑油組成物において、前記(B)化合物が、エチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、トリエチレングリコールの2-エチルヘキサン酸ジエステル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、およびコハク酸ジエチルのいずれかであることを特徴とする潤滑油組成物。
〔4〕上述の潤滑油組成物において、前記基油における(A)化合物と、(B)化合物の割合が質量比((A)/(B))で2以上10以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔5〕上述の潤滑油組成物において、前記基油における(A)化合物と(B)化合物の合計量が、基油基準で85質量%以上であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔6〕上述の潤滑油組成物において、前記(A)化合物の割合が組成物全量基準で40質量%以上95質量%以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔7〕上述の潤滑油組成物において、前記(B)化合物の割合が組成物全量基準で5質量%以上60質量%以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔8〕上述の潤滑油組成物において、当該組成物が、油圧機器、回転機器、軸受け、および歯車のいずれかに用いられる潤滑油組成物もしくはグリースであることを特徴とする潤滑油組成物。
〔9〕上述の潤滑油組成物を用いたことを特徴とする機器。
 本発明によれば、高密度でかつ粘度指数の高い潤滑油組成物を提供することができる。それ故、本発明の潤滑油組成物は、油圧機器、回転機器、軸受け、および歯車等の機器に好ましく適用できる。
 本発明は、下記に示す(A)化合物および(B)化合物を含む基油に、(C)化合物を配合してなる潤滑油組成物である。以下、詳細に説明する。
 (A)エステルまたはエーテルであって、芳香環を2個以上有する化合物
 (B)エステルまたはエーテルであって、40℃動粘度が12mm/s以下、15℃密度が0.9g/cm以上、および引火点が100℃以上である化合物
 (C)質量平均分子量5万以下のポリ(メタ)アクリレート
〔(A)化合物〕
 本発明における(A)化合物は、エステルまたはエーテルであって、芳香環を2個以上有する化合物である。このような化合物の製造方法は、特に制限はなく、通常の各種のエステル化またはエーテル化の製造方法が適用できる。
 例えば、原料としては、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸塩化物あるいはそれらの誘導体、アルコールあるいはそれらの誘導体が用いられる。具体的には、ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などを用いてもよく、カルボン酸としては、安息香酸、トルイル酸、フェニル酢酸、フェノキシ酢酸、アニス酸、サリチル酸などを用いてもよい。アルコールとしては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、フェノキシエタノール、ベンジルオキシエタノール、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、などを用いてもよい。
 また、置換基としては、芳香環にアルキル基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基が置換されていてもよい。通常それらの置換基を含有した原料を用いるが、アルキル基の場合は、エステル化後にアルキル化してもよく、また、最初からアルキル化された原料を用いてもよい。そして、エステル化触媒としては、特に制限はなく、また、無触媒でエステル化してもよい。
 また、エーテル化合物は通常のウィリアムソン合成法など製造法に制限は無く、上記のフェノキシ酢酸、フェノキシエタノール、ベンジルオキシエタノール、ジエチレングリコールモノベンジルエーテルなどエーテル結合を有しているカルボン酸もしくはエーテル結合を有しているアルコールを原料にエステル化しても良い。
 (A)化合物としては、上述したエステルのうち、特に下記一般式(1)、(2)および(3)のいずれかで示されるものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

(n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキル基、または、炭素数5以上12以下のシクロアルキル基または芳香族基、あるいは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルオキシカルボニル基、もしくは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルカルボニルオキシ基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

(n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Aは主鎖に酸素を含んでもよく、側鎖を持っていてもよい炭素数2以上18以下のアルキレン基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

(j,k,n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Zは側鎖を持っていてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基である。)
 上述の一般式(1)で示される芳香族エステル骨格構造を含有するカルボン酸エステルでは、nまたはmが2以上の自然数となると、体積弾性係数が低くなるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、n,mは、0または1の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 そして、一般式(1)におけるpまたはqが4以上の自然数となると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、p,qは0ないし3の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 また、一般式(1)において、XおよびYは炭素数1以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキル基、または、炭素数5以上12以下のシクロアルキル基または芳香族基、あるいは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルオキシカルボニル基、もしくは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルカルボニルオキシ基である。ここで、XおよびYの炭素数が31以上になると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合を生じるおそれがある。また、XおよびYの炭素数が13以上になると、動粘度が高くなり過ぎるとともに低温流動性が悪くなるという不都合が生じるおそれがある。
 上述の一般式(2)で示されるジオールの芳香族カルボン酸ジエステル骨格構造を含有するカルボン酸エステルでは、nまたはmが2以上の自然数となると、体積弾性係数が低くなるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、n,mは、0または1の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 また、一般式(2)におけるpまたはqが4以上の自然数となると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、p,qは0ないし3の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 また、一般式(2)において、XおよびYは炭素数1以上10以下のアルキル基である。ここで、XおよびYの炭素数が11以上のアルキル基では、動粘度が高くなり過ぎるという不都合を生じるおそれがある。また、Aが炭素数19以上のアルキレン基であると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合を生じるおそれがある。
 上述の一般式(3)で示される二塩基酸の芳香族アルコールジエステル骨格構造を含有するカルボン酸エステルでは、j,kが2以上の自然数、nまたはmが3以上の自然数となると、体積弾性係数が低くなるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、j,kは、0または1、n,mは、0ないし2の整数の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 また、一般式(3)におけるpまたはqが4以上の自然数となると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合が生じるおそれがある。このことにより、p,qは0ないし3の値となるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 また、一般式(3)において、XとYは、炭素数1以上10以下のアルキル基である。ここで、XおよびYが炭素数11以上のアルキル基であると、動粘度が高くなり過ぎるという不都合を生じるおそれがある。また、Zの炭素数が19以上であると動粘度が高くなり過ぎるという不都合を生じるおそれがある。
 前記した(A)化合物の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量基準で40質量%以上95質量%以下であることが好ましく、50質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上95質量%以下であることがさらに好ましい。(A)化合物の割合が40質量%未満であると、密度(体積弾性係数)を高くする効果がほとんど現れないという不都合を生じるおそれがある。一方、(A)化合物の割合が95質量%を超えても、(B)化合物と混合した時に動粘度を低くする効果はそれほど発揮できず、むしろ組成物として動粘度が高くなるおそれがある。
〔(B)化合物〕
 本発明における(B)化合物は、エステルまたはエーテルであって、40℃動粘度が12mm/s以下、15℃密度が0.9g/cm以上、および引火点が100℃以上である化合物である。この(B)化合物を(A)化合物と混合することで本発明における基油とすることができる。
 (B)化合物の40℃動粘度が12mm/sを超えると、(A)化合物と混合しても後述する所定の性能を発揮することが困難となる。(B)化合物の15℃密度が0.9g/cm未満であると、(A)化合物と混合したときに高密度(高体積弾性係数)の基油とならないおそれがある。(B)化合物の引火点が100℃未満であると、潤滑油組成物としたときに引火点が低すぎるおそれがある。
 (B)化合物としては、たとえば、エチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、トリエチレングリコールの2-エチルヘキサン酸ジエステル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、およびコハク酸ジエチル等を挙げることができる。
 (B)化合物の好ましい配合量は、潤滑油組成物全量基準で5質量%以上60質量%以下であることが好ましく、5質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがさらに好ましい。(B)化合物の割合が5質量%未満であると、動粘度が低くならないという不都合を生じるおそれがある。一方、(B)化合物の割合が60質量%を超えると(A)化合物と混合したときに低密度(低体積弾性係数)となるおそれがある。
 基油における(A)化合物と(B)化合物の合計量は、発明の効果の観点より、基油基準で85質量%以上であることが好ましく、87質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
 また、基油における(A)化合物と、(B)化合物の割合は、質量比((A)/(B))で2以上10以下であることが好ましく2.1以上9.5以下であることがより好ましい。この割合が2未満では低密度(低体積弾性係数)となるおそれがあり、一方、この割合が10を超えると動粘度が高くなるおそれがある。
〔(C)化合物〕
 本発明における(C)化合物は、質量平均分子量が5万以下のポリ(メタ)アクリレートである。
 (C)化合物は、本発明の潤滑油組成物において、粘度指数を高める効果を発揮する。ただし、質量平均分子量が5万を超えると、せん断による分子量の低下が著しいため、長期間の使用により組成物の粘度指数の低下が生じる。ただし、質量平均分子量が1万未満であると、粘度指数向上効果が十分ではない。
 このようなポリ(メタ)アクリレートとしては、非分散型ポリメタクリレートや分散型ポリメタクリレートが挙げられる。これら、1種を単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。(C)化合物の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、1質量%以上15質量%以下が好ましく、1質量%以上10質量%以下がより好ましい。(C)化合物の配合量が1質量%以上であると、粘度指数向上効果が十分発揮される。また、配合量が15質量%以下であると、動粘度を低くすることができる。
 本発明の潤滑油組成物は、上述した(A)化合物および(B)化合物を含む基油に、(C)化合物を配合してなり、40℃動粘度が20mm/s以上40mm/s以下、15℃密度が1.1g/cm以上、引火点が200℃以上、粘度指数が100以上である。
 40℃動粘度が20mm/s未満であると、流動性が高すぎて好ましくない。たとえば、シール部分からの液漏れが生じやすくなる。一方、動粘度が40mm/sを超えると、流動抵抗が高くなりすぎて消費エネルギーが増大するため好ましくない。また、15℃密度が1.1g/cm未満であると、結局、体積弾性係数が低くなりすぎて好ましくない。引火点が200℃未満であると、工場での火災誘発危険性が高まるので好ましくない。粘度指数が100未満であると、粘度の温度依存性が高くなり好ましくない。
 本発明の潤滑油組成物には、各種の添加剤を適宜配合することができる。例えば、酸化防止剤、清浄分散剤、摩擦低減剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、耐摩耗剤、消泡剤、および極圧剤などが適宜用いられる。
 酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、4,4’-メチレンビス-(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)などのフェノール系酸化防止剤、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、アルキル化-α-ナフチルアミンなどのアミン系酸化防止剤、ジアルキルチオジプロピオネート、ジアルキルジチオカルバミン酸誘導体(金属塩は除く)、ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)サルファイド、メルカプトベンゾチアゾール、五硫化リンとオレフィンとの反応生成物、硫化ジセチルなどの硫黄系酸化防止剤が、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いられる。特に、フェノール系やアミン系のもの、あるいはアルキルジチオリン酸亜鉛、さらにはそれらの混合物などが好ましく用いられる。これら酸化防止剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で0.1質量%以上10質量%以下である。
 清浄分散剤としては、例えばアルケニルコハク酸イミドが用いられる。これら清浄分散剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で0.1質量%以上10質量%以下である。
 金属不活性化剤としては、例えばベンゾトリアゾール、チアジアゾールなどが、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いられる。これら金属不活性化剤の好ましい配合量は、0.1質量%以上5質量%以下である。
 流動点降下剤としては、例えばポリメタクリレートなどが用いられる。この流動点降下剤の好ましい配合量は、0.5質量%以上10質量%以下である。
 耐摩耗剤としては、例えばアルキルジチオリン酸亜鉛が用いられる。耐摩耗剤の好ましい配合量は、0.1質量%以上10質量%以下である。
 消泡剤としては、例えばシリコーン系化合物、エステル系化合物などが、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いられる。これら消泡剤の好ましい配合量は、0.01質量%以上1質量%以下である。
 極圧剤としては、例えばリン酸トリクレジルが用いられる。極圧剤の好ましい配合量は、0.1質量%以上10質量%以下である。
 上述した本発明の潤滑油組成物によれば、高密度(高体積弾性係数)でかつ粘度指数の高い潤滑油組成物を提供することができる。それ故、本発明の潤滑油組成物は、油圧機器(建設機械、射出成形機、プレス機械、クレーン、マシニングセンタ、油圧式無段変速機、ロボット、工作機械、油圧機器の油圧回路、サーボ油圧制御回路、ダンパー、ショックアブソーバ、ブレーキシステム、パワーステアリング、圧延機など)、回転機器(ポンプ、圧縮機など)、軸受け(静圧軸受け、すべり軸受け、転がり軸受けなど)、歯車(ひら歯車、かさ歯車、ウォームギアなど)など多種多様な機器に好ましく適用できる。
 本発明の潤滑油組成物は高密度であり体積弾性係数が高いため、特に以下に示す高圧油圧性能を発揮する。
  1)潤滑油の圧縮によるエネルギー損失が小さく、省エネルギーが図れる。
  2)油圧の応答性に優れ、油圧回路の高速化が図れる。
  3)油圧の安定性に優れ、油圧制御の高精密化が図れる。
 さらに、密度が高いことから、以下に示すように低圧油圧性能も発揮する。
  1)圧力下と常圧下との溶存ガス濃度差が小さいので、リザーバタンクでの気泡生成が少なく、気泡の影響による油圧性能低下が著しく小さい。
  2)気泡と潤滑油との比重差が大きいので、リザーバタンクでの気泡分離速度が速く、気泡の影響による油圧性能低下が著しく小さい。
  3)空気の溶解度が鉱物油よりも約一桁小さいので溶存ガス量が少なく、キャビテーションを起こし難く、エロージョンが起き難い(油圧バルブやポンプ寿命が長くなる)。
 次に、実施例および比較例を挙げて、前述した本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例などの記載内容に何ら制限されるものではない。
〔基油A-1((A)化合物)の合成〕
 1リットルのディーン・スターク装置付き四つ口フラスコに安息香酸メチル(東京化成工業株式会社製 試薬)490g、ポリエチレングリコール200(東京化成工業株式会社製 試薬)233g、チタンテトライソプロポキシド(東京化成工業株式会社製 試薬)0.2gを入れ、窒素気流攪拌下にメタノールを留去しながら150℃で4時間反応させた。その後、飽和食塩水洗浄、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液洗浄を各3回行った後、無水硫酸マグネシウム(東京化成工業株式会社製 試薬)で乾燥させた。硫酸マグネシウムを濾過した後、過剰の原料安息香酸メチルを留去して、ポリエチレングリコール200の安息香酸ジエステルを440g得た。
〔基油A-2((A)化合物)の合成〕
 上述の基油A-1の合成において、ポリエチレングリコール200(東京化成工業株式会社製 試薬)233gを使用した代わりにジエチレングリコール(東京化成工業株式会社製 試薬)82g、ジプロピレングリコール(東京化成工業株式会社製 試薬)34g、トリエチレングリコール(東京化成工業株式会社製 試薬)28gを使用した以外は同様に操作して、ジエチレングリコールの安息香酸ジエステル65質量%とジプロピレングリコールの安息香酸ジエステル20質量%とトリエチレングリコールの安息香酸ジエステル15質量%のエステル混合物を320g得た。
〔基油B-1~B-7(いずれも(B)化合物)の準備〕
 以下に示す市販の試薬を各500g用意した。性状を表1に示す。
(基油B-1)
 ジエチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-2)
 エチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-3)
 セバシン酸ジオクチル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-4)
 セバシン酸ジブチル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-5)
 アジピン酸ジオクチル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-6)
 テトラエチレングリコールジメチルエーテル(東京化成工業株式会社製 試薬)
(基油B-7) フタル酸ジエチル(東京化成工業株式会社製 試薬)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
〔実施例1~11〕
 基油A-1、A-2に、基油B-1~B-7と、PMA((株)クラレ製 ビーズ状ポリメチルメタアクリレートLW1000P、質量平均分子量33,500、(C)化合物)とを所定の割合で混合溶解し、試料油とした。その性状を表2、3に示す。
〔比較例1、2〕
 基油A-1、A-2に、PMA(同上)を2質量%溶解し、試料油とした。その性状を表2、3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
〔評価結果〕
 表2の実施例1~7は、基油A-1をベースとして基油B-1~B-7を配合(混合)したものであるが、いずれも基油A-1の粘度を下げながらも高密度を維持して粘度指数も高い。一方、比較例1は、基油A-1のみにPMAを添加したものであるが動粘度が高く粘度指数が低い。
 表3の実施例8~11は、基油A-2をベースとして基油B-1~B-5を配合したものであるが、いずれも基油A-2の粘度を下げながらも高密度を維持して粘度指数も高い。一方、比較例2は、基油A-2のみにPMAを添加したものであるが動粘度が高く粘度指数が低い。
 以上の結果より、実施例1~11の試料油は、いずれも低粘度領域で高密度(高体積弾性係数)かつ高粘度指数の組成物となっており、本発明の優位性が理解できる。

Claims (9)

  1.  以下の(A)化合物および(B)化合物を含む基油に、(C)化合物を配合してなり、
      (A)エステルまたはエーテルであって、芳香環を2個以上有する化合物
      (B)エステルまたはエーテルであって、40℃動粘度が12mm/s以下、15℃密度が0.9g/cm以上、および引火点が100℃以上である化合物
      (C)質量平均分子量が5万以下のポリ(メタ)アクリレート
     40℃動粘度が20mm/s以上40mm/s以下、15℃密度が1.1g/cm以上、引火点が200℃以上、粘度指数が100以上である
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  2.  請求項1に記載の潤滑油組成物において、
     前記(A)化合物が、下記一般式(1)、(2)および(3)のいずれかで示される
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキル基、または、炭素数5以上12以下のシクロアルキル基または芳香族基、あるいは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルオキシカルボニル基、もしくは、炭素数2以上30以下のシクロアルキル基または芳香族基を含んでもよいアルキルカルボニルオキシ基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Aは主鎖に酸素を含んでもよく、側鎖を持っていてもよい炭素数2以上18以下のアルキレン基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    (j,k,n,mは0または1である。p,qは0から3までの整数である。X,Yは炭素数1以上10以下のアルキル基である。Zは側鎖を持っていてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基である。)
  3.  請求項1または請求項2に記載の潤滑油組成物において、
     前記(B)化合物が、エチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルのアジピン酸ジエステル、トリエチレングリコールの2-エチルヘキサン酸ジエステル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、およびコハク酸ジエチルのいずれかである
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  4.  請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
     前記基油における(A)化合物と、(B)化合物の割合が質量比((A)/(B))で2以上10以下である
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
     前記基油における(A)化合物と(B)化合物の合計量が、基油基準で85質量%以上である
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  6.  請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
     前記(A)化合物の割合が組成物全量基準で40質量%以上95質量%以下である
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  7.  請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
     前記(B)化合物の割合が組成物全量基準で5質量%以上60質量%以下である
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  8.  請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
     当該組成物が、油圧機器、回転機器、軸受け、および歯車のいずれかに用いられる潤滑油組成物もしくはグリースである
     ことを特徴とする潤滑油組成物。
  9.  請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物を適用してなる
     ことを特徴とする機器。
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