作動油組成物
【課題】 低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物を提供する。
【解決手段】 （Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物。
【解決手段】 （Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模での温暖化が進行し、温室効果ガスの一つである二酸化炭素排出量削減が急務となっている。わが国でも、２００６年にエネルギーの使用の合理化に関する法律、地球温暖化対策の推進に関する法律がそれぞれ改正施行され、工場、輸送事業者等はこれまで以上に電力消費量の削減が求められるようになってきた。
【０００３】
電力消費量削減の一つの方法として、産業機械や輸送機械で使用される潤滑油側からの省電力化が図られている。
潤滑油による省電力化の例として、潤滑油に特定の添加剤を配合することによる摩擦・摩耗の低減化が提案されている。例えば、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、脂肪酸エステル、カルボン酸アミド、硫化オキシモリブデンジチオホスフェート、硫化オキシモリブデンジチオカーバメートなどの配合技術による対応が試みられている（例えば、特許文献１、２参照）。また、特定の基油を使用することにより、配管等の圧力損失の低減を図った例も挙げられる（特許文献３参照）。
【０００４】
油圧装置においても省電力化が求められている。油圧装置では、最近では油圧装置の高出力化、高圧化、オイルタンクの小型化などにより、高温、高圧、境界潤滑等、作動油がより過酷な条件にさらされることが考えられる。このような現状において、油圧装置に用いられる作動油側からの省電力化の方法の一つとして、摩擦・摩耗の低減が考えられる。油圧装置においては、作動油が使用される箇所としては、ポンプやアクチュエーター等、数ギガパスカルという高圧状態、弾性流体潤滑領域にさらされる箇所が存在する。よって、弾性流体潤滑領域での摩擦を低減、すなわち低トラクション化することが、油圧装置における省電力化に貢献すると考えられる。
また、作動油は、ベーンポンプ先端部等、境界潤滑領域にさらされる箇所も存在する。作動油の極圧性を向上させることは、この領域での摩耗を減少させることになり、例えばベーンポンプにおいては内部漏れ量の減少により、油圧装置における省電力化に貢献することが期待できる。
同時に、作動油は、高温条件下においても熱酸化安定性に優れるものとする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４０５５６号公報
【特許文献２】特開２００１−０４０３８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の動粘度のポリαオレフィンを基油として含有し、特定構造で特定の重量平均分子量のオレフィン系粘度指数向上剤、及び硫黄を含有する極圧剤を配合し、得られる組成物の４０℃における動粘度を特定の範囲にすることで、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記作動油組成物において、オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が１２，０００〜１３０，０００であり、その２０℃における屈折率が１．４６０〜１．４７５であり、かつその配合量が組成物全量に対し、１〜３０質量％である作動油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記作動油組成物において、硫黄を含有する極圧剤が式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である作動油組成物を提供するものである。
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明の作動油組成物は、低トラクション性を示すことができ、かつ優れた極圧性及び酸化安定性を示すことができる。よって、本発明の作動油組成物は、省電力型作動油として産業機械等に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の作動油組成物に用いる、基油としてのポリαオレフィン基油は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法による４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであり、好ましくは５〜２０ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは５〜１５ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは５〜１０ｍｍ２／ｓである。４０℃動粘度が４ｍｍ２／ｓ未満では、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤をより多く配合しないと本発明の作動油組成物の動粘度を満たすことができない。４０℃動粘度が２５ｍｍ２／ｓを超えると、本発明の作動油組成物の動粘度を満たすためには、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤の配合量を減らさざるを得ず、その結果、優れた低トラクション性を得ることができない。
【００１４】
本発明に用いられる基油であるポリαオレフィンは、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓである２種以上のポリαオレフィンを混合したものや、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓに含まれない２種以上のポリαオレフィンを混合したものや、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンと４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓでないポリαオレフィンを２種以上混合したものであっても、混合後の４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓに調整されておればよい。
基油としてのポリαオレフィンは、α−オレフィンの重合体であり、上記４０℃動粘度を満たすものであれば特に限定はなく、例えば、炭素数が６〜１８のαオレフィンの１０量体以下のものが好ましい。特に好ましいポリαオレフィンは、α−デセン（炭素数１０）の２〜４量体、またはα−ドデセン（炭素数１２）の２〜４量体を中心に、それらの２量体や５量体以上のものを含有するものである。
【００１５】
ポリαオレフィンの好適な製造例としては、エチレンの低重合またはワックスの熱分解によって炭素数６〜１８のαオレフィンを合成、このαオレフィン２〜９単位を重合、水添反応を行うことによって合成される。
ポリαオレフィンの１分子当りの平均炭素数としては、上記の４０℃動粘度範囲である限り特に制限しないが、好ましくは１２〜６５であり、より好ましくは１５〜６０であり、さらに好ましくは１８〜５５である。
【００１６】
本発明の作動油組成物には、上記の基油としてのポリαオレフィンに、他の基油を少量混合してもよい。上記のポリαオレフィンの含有量は、全基油の合計量に対して、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることがさらに好ましく、９８質量％以上であることが特に好ましい。
【００１７】
本発明の作動油組成物に用いるオレフィン系粘度指数向上剤は、エチレンとエチレン以外のモノマーからなる共重合体である。
エチレンと共重合体を形成するエチレン以外のモノマーとしては、例えば、オレフィン系炭化水素、ジエン系炭化水素、ビニル芳香族系炭化水素等が挙げられる。これらのエチレン以外のモノマーの炭素数は、好ましくは３〜３０であり、より好ましくは３〜２５であり、さらに好ましくは３〜１５であり、特に好ましくは３〜８であり、最も好ましくは３〜５である。エチレン以外のモノマーの炭素数を３０以下とすることで、粘度指数向上剤の分子量を比較的低く抑えることができ、耐せん断安定性を向上させることができるため好ましい。
【００１８】
エチレン以外のモノマーとして用いられるオレフィン系炭化水素としては、直鎖であっても環状であっても良く、分岐があっても良い。オレフィン系炭化水素の具体例としては、プロピレン、ｎ−ブテン、ｉ−ブチレン、シクロブテン、ｎ−ペンテン、ｉ−ペンテン、シクロペンテン、ｎ−へキセン、ｉ−へキセン、ｎ−へプテン、ｉ−へプテン等が挙げられる。
エチレン以外のモノマーとして用いられるジエン系炭化水素は、鎖状であっても、環状であってもよく、分岐鎖があってもよい。ジエン系炭化水素の具体例としては、ブタジエン、シクロブタジエン、ペンタジエン、シクロペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン等が挙げられる。
【００１９】
エチレン以外のモノマーとして用いられるビニル芳香族系炭化水素としては、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらのエチレン以外のモノマーの内、好ましいものはオレフィン系炭化水素であり、特に好ましいものは炭素数３〜５のオレフィン系炭化水素である。
オレフィン系粘度指数向上剤はエチレンとエチレン以外のモノマーを重合して合成するが、エチレン以外のモノマーは１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。
【００２０】
エチレンとエチレン以外のモノマーの重合モル比は特に制限されないが、好ましくは８０：２０〜２０：８０であり、より好ましくは７０：３０〜３０：７０であり、さらに好ましくは６５：３５〜３５：６５である。
オレフィン系粘度指数向上剤は、規則的交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト重合体のいずれであってもよい。
【００２１】
オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量は４，０００〜１３０，０００であり、より好ましくは４，５００〜１３０，０００であり、さらに好ましくは１２，０００〜１３０，０００である。重量平均分子量は４，０００未満になると、トラクション係数が高くなる傾向がある。また、重量平均分子量は１３０，０００を超えても、トラクション係数が高くなる傾向がある。なお、重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーで測定され、ポリスチレン換算による値である。
【００２２】
オレフィン系粘度指数向上剤は、本発明の目的が損なわれないかぎり、分散型、非分散型のいずれであってもよい。ここで、分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中にモノマー由来の極性基を有するものをいい、非分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中に極性基を有さないものをいう。分散型オレフィン系粘度指数向上剤の例としては、エチレン以外のモノマー分子として窒素原子含有化合物やアルキルエステル類を用いて共重合したオレフィン系粘度指数向上剤などが挙げられる。このような窒素原子含有化合物の具体例としては、アルキル-ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール等が挙げられる。また、アルキルエステル類の具体例として、ポリアルキレングリコールエステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル等が挙げられる。これらは１種でも、２種以上でも用いることができる。
【００２３】
ただし、オレフィン系粘度指数向上剤中の分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、分散基を有するモノマーの重合モル比が２５を超えると、基油とオレフィン系粘度指数向上剤の混合物のトラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。そのため、分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、好ましくは０：１００〜２５：７５であり、より好ましくは０：１００〜１０：９０である。
【００２４】
オレフィン系粘度指数向上剤の屈折率は特に制限はないが、ＪＩＳ Ｋ００６２屈折率測定方法による２０℃における屈折率は、好ましくは１．４５３〜１．４８０であり、より好ましくは１．４５５〜１．４７８であり、さらに好ましくは１．４６０〜１．４７５である。２０℃における屈折率を１．４５３以上とすることで、良好な耐摩耗性を得やすくできる。２０℃における屈折率を１．４８０以下とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。
【００２５】
オレフィン系粘度指数向上剤の作動油組成物全量に対する配合量は、好ましくは１〜３０質量％であり、より好ましくは１．５〜２５質量％であり、さらに好ましくは２〜２０質量％であり、特に好ましくは３〜１８質量％である。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量を１質量％以上とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量が３０質量％を超えると配合量の増加に見合った効果の向上が得られず、経済的ではない。
上記のオレフィン系粘度指数向上剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
本発明の作動油組成物に用いる硫黄を含有する極圧剤として、ビスジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、ポリサルファイド、硫化油脂、硫化エステル等が挙げられる。本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤は特に制限はないが、好ましくは式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である。
本発明の作動油組成物に用いるジチオリン酸誘導体は、式（１）で表される。
【００２７】
【化３】
【００２８】
式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１、Ｒの具体例としては、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。
【００２９】
Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を表す。Ｒ３の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、アミレン基、へキシレン基があり、好ましくはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。Ｒ４の具体例としては、水素、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。好ましい例として、Ｒ３がプロピレン基でＲ４が水素原子のものが挙げられる。
【００３０】
本発明の作動油組成物に用いる硫化オレフィンとポリサルファイドは式（５）で表されるものが挙げられる。なお、後述するように、硫化オレフィンはオレフィン類を硫化して得られ、ポリサルファイドはそれ以外の炭化水素原料を硫化して得られる点で異なる。
Ｒ５−Ｓｘ−（Ｒ６−Ｓｘ−）ｎ−Ｒ７ （５）
（式（５）において、Ｒ５及びＲ７は一価の炭化水素基であり、Ｒ６は二価の炭化水素基であり、ｘは１以上の整数であり、ｎは０または１以上の整数である。）
【００３１】
式（５）中、Ｒ５及びＲ７は同一または異なる一価の炭化水素基である。Ｒ６は二価の炭化水素基であり、Ｒ６が複数存在する場合にそれぞれのＲ６は同一または異なる二価の炭化水素基である。ｘは１以上の整数で好ましくは１〜８の整数であり、繰り返し単位中においてそれぞれｘは同一または異なる数である。この繰り返し単位中のｘは１〜６の整数が好ましく、より好ましくは２〜４の整数であり、特に好ましくは２〜３の整数である。ｘが小さいと十分な極圧性が得られない傾向にある。またｘが大きすぎると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。ｎは０または１以上の整数である。
【００３２】
Ｒ５、Ｒ７としては、炭素数２〜２０の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜２６の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、ヘキシルフェニル基などがある。Ｒ６としては、炭素数２〜２０の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の二価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜２６の二価の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基などがある。
【００３３】
硫化オレフィンの具体例としては、ポリイソブチレンやテルペン類などのオレフィン類を硫黄その他の硫化剤で硫化して得られるものが挙げられる。
また、ポリサルファイド化合物の具体的としては、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジーｔｅｒｔ−ブチルポリサルファイド、ジーｔｅｒｔ−ベンジルポリサルファイドなどが挙げられる。
硫化エステルは、油脂と各種アルコールとの反応により得られる脂肪酸エステルを硫化することにより得られ、化学構造そのものは明確でない。油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ油、ナタネ油などの動植物油脂などが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤の組成物全量に対する配合量は、０．０１〜０．４質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．３質量％である。配合量が０．０１質量％未満であると、十分な極圧性能が得にくくなる傾向にある。また、これは例えばベーンポンプの内部漏れ量の増加による、油圧装置の効率低下、電力消費量の増加につながることも考えられる。一方、配合量が０．４質量％を超えると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。
上記の硫黄を含有する極圧剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
本発明の作動油組成物の４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法（４０℃）において、１９〜５１ｍｍ２／ｓであり、好ましくは２４〜４２ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは２８〜３５ｍｍ２／ｓである。４０℃動粘度が１９ｍｍ２／ｓ未満であると、適切な油膜厚さが保たれなくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。４０℃動粘度が５１ｍｍ２／ｓをこえると、トラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。
【００３６】
本発明の作動油組成物の粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法において、好ましくは１０３以上であり、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上、特に好ましくは１３０以上である。粘度指数が低すぎると低温粘度が高くなり、低温始動時の電力消費量が多くなる傾向がある。
【００３７】
本発明の作動油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種公知の添加剤を配合することができる。例えば酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、さび止め剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、泡消剤、抗乳化剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等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、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、ホスホン酸エステル等のリン系酸化防止剤などが挙げられる。
【００３８】
油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイルアルコール等の高級アルコール、オレイルアミン等のアミン、ブチルステアレート等のエステルが挙げられる。
【００３９】
清浄分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル等の無灰系清浄分散剤、アルカリ土類金属系清浄分散剤が挙げられる。
さび止め剤としては、カルボン酸、金属セッケン、カルボン酸アミン塩、スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分エステル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾ−ルおよびその誘導体、アルキルコハク酸誘導体が挙げられる。
流動点降下剤としては、ポリアルキルメタクリレート、ポリブテン、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート、ポリアルキルアクリレート等が挙げられる。
【００４０】
消泡剤としては、シリコーン油やエステル系消泡剤等が挙げられる。
抗乳化剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の抗乳化剤が挙げられる。
これら添加剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
各実施例、比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次のとおりである。
【００４２】
＜基油＞
（Ａ−１） １−デセンモノマーの２〜３量体からなる、４０℃動粘度が５．１３ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−２） １−デセンモノマーの２〜５量体からなる、４０℃動粘度が１７．３ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−３） １−デセンモノマーの２〜５量体からなる、４０℃動粘度が３０．５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−４） ４０℃動粘度が９．４１ｍｍ２／ｓである水素化精製鉱油。
※（Ａ−１）〜（Ａ−４）の４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法により測定した。
【００４３】
＜粘度指数向上剤＞
（Ｂ−１） 重量平均分子量が１２５，０００、２０℃の屈折率が１．４６３、エチレン／プロピレンのモル比が５５：４５であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−２） 重量平均分子量が１６，０００、２０℃の屈折率が１．４７３、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−３） 重量平均分子量が５，０００、２０℃の屈折率が１．４６８、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−４） 重量平均分子量が１，４００、２０℃の屈折率が１．４６１、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
【００４４】
（Ｂ−５） 重量平均分子量が１８０，０００、２０℃の屈折率が１．４７６、エチレン／プロピレンのモル比が６０：４０であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−６） 重量平均分子量が２２，０００であるポリメタクリレート
※（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）の重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーにて測定し、ポリスチレン換算にて算出した。ゲル浸透クロマトグラフィーはカラムにＳｈｏｄｅｘ
ＧＰＣ ＬＦ−８０４を３本、移動層にＴＨＦ、検出器に示差屈折検出器を用いた。
【００４５】
＜極圧剤＞
・硫黄を含有する極圧剤
（Ｃ−１） β−ジチオホスホリル化プロピオン酸 （式（１）において、Ｒ１とＲ２がイソブチル基であり、Ｒ３がプロピレン基であり、Ｒ４が水素原子であるもの）
（Ｃ−２） 硫化オレフィン（式（５）におけるＲ５及びＲ７が炭素数８〜１２の不飽和脂肪族炭化水素基であり、ｎが０であり、ｘが２又は３であるもの）
（Ｃ−３） ポリサルファイド（式（５）におけるＲ５及びＲ７が炭素数４〜８の不飽和脂肪族炭化水素基であり、ｎが０であり、ｘが２又は３であるもの）
・硫黄を含有しない極圧剤
（Ｃ−４） トリクレジルホスフェート
＜その他添加剤＞
（Ｄ） 酸化防止剤：２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、アルキル化ジフェニルアミン
また、組成物の粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法により測定した。
【００４６】
（評価方法）
潤滑油基油のトラクション係数は、下記の評価方法により評価した。
＜トラクション係数＞
四円筒疲労摩擦試験機にてトラクション係数を評価した。
材質ＳＵＪ−２、外径４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、表面粗さ０．０８μｍ以下の試験片を用い、すべり率５．３％、最大ヘルツ荷重１．７
ＧＰａ、油温４０℃、試験時間５分間にて試験を実施した。
なお、本試験条件は、吐出圧１４ＭＰａ運転時の、ベーンポンプにおけるベーンの先端部の最大圧力を模擬している。
【００４７】
＜熱酸化安定性＞
内径２．５ｃｍのガラス製容器に作動油組成物を４０ｇ入れ、１６０℃、１６８時間後のスラッジ量（ｍｇ、孔径０．８μｍのミリポアフィルター）を評価した。
＜極圧性＞
シェル四球試験（ＡＳＴＭ Ｄ２５９６準拠）を実施し、融着荷重（Ｎ）で評価した。
【００４８】
（実施例１〜７）
基油に粘度指数向上剤を表１の上段にあげる割合（質量％）で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果を表１の下段に示す。
（比較例１〜９）
基油に粘度指数向上剤を表２、表３の上段にあげる割合（質量％）で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果表２、表３の下段に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
実施例１〜７は、比較例１（オレフィン系粘度指数向上剤を含まない）、比較例２（基油として高粘度のポリαオレフィンを含有）、比較例３（ポリαオレフィンと低分子量のオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ）、比較例４（ポリαオレフィン基油と高分子量のオレフィン系粘度指数向上剤の組合せ）、比較例５（ポリαオレフィン基油とポリメタクリレート系粘度指数向上剤との組合せ）、比較例６（水素化精製鉱油とオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ）のいずれよりもトラクション係数が低い。また、実施例１〜７は、比較例７（硫黄を含有する極圧剤の配合量が多い）よりも熱酸化安定性に優れており、比較例８（硫黄を含有する極圧剤の配合量が少ない）、比較例９（硫黄を含有する極圧剤を含まない）よりも極圧性に優れている。よって、これら実施例は、低トラクション化による省電力効果が期待できると同時に、優れた熱酸化安定性、極圧性も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の作動油組成物は、種々の作動油に適用できるが、特に油圧システムに用いる油圧作動油として好ましく用いることができる。さらには、油圧システムの内、油圧ポンプ、油圧モーター及び油圧シリンダ等、作動油が高圧状態にさらされる領域、すなわち弾性流体潤滑領域での省電力化を図る際に特に有効である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模での温暖化が進行し、温室効果ガスの一つである二酸化炭素排出量削減が急務となっている。わが国でも、２００６年にエネルギーの使用の合理化に関する法律、地球温暖化対策の推進に関する法律がそれぞれ改正施行され、工場、輸送事業者等はこれまで以上に電力消費量の削減が求められるようになってきた。
【０００３】
電力消費量削減の一つの方法として、産業機械や輸送機械で使用される潤滑油側からの省電力化が図られている。
潤滑油による省電力化の例として、潤滑油に特定の添加剤を配合することによる摩擦・摩耗の低減化が提案されている。例えば、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、脂肪酸エステル、カルボン酸アミド、硫化オキシモリブデンジチオホスフェート、硫化オキシモリブデンジチオカーバメートなどの配合技術による対応が試みられている（例えば、特許文献１、２参照）。また、特定の基油を使用することにより、配管等の圧力損失の低減を図った例も挙げられる（特許文献３参照）。
【０００４】
油圧装置においても省電力化が求められている。油圧装置では、最近では油圧装置の高出力化、高圧化、オイルタンクの小型化などにより、高温、高圧、境界潤滑等、作動油がより過酷な条件にさらされることが考えられる。このような現状において、油圧装置に用いられる作動油側からの省電力化の方法の一つとして、摩擦・摩耗の低減が考えられる。油圧装置においては、作動油が使用される箇所としては、ポンプやアクチュエーター等、数ギガパスカルという高圧状態、弾性流体潤滑領域にさらされる箇所が存在する。よって、弾性流体潤滑領域での摩擦を低減、すなわち低トラクション化することが、油圧装置における省電力化に貢献すると考えられる。
また、作動油は、ベーンポンプ先端部等、境界潤滑領域にさらされる箇所も存在する。作動油の極圧性を向上させることは、この領域での摩耗を減少させることになり、例えばベーンポンプにおいては内部漏れ量の減少により、油圧装置における省電力化に貢献することが期待できる。
同時に、作動油は、高温条件下においても熱酸化安定性に優れるものとする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４０５５６号公報
【特許文献２】特開２００１−０４０３８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の動粘度のポリαオレフィンを基油として含有し、特定構造で特定の重量平均分子量のオレフィン系粘度指数向上剤、及び硫黄を含有する極圧剤を配合し、得られる組成物の４０℃における動粘度を特定の範囲にすることで、低トラクション性かつ優れた極圧性、酸化安定性を示す作動油組成物が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記作動油組成物において、オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が１２，０００〜１３０，０００であり、その２０℃における屈折率が１．４６０〜１．４７５であり、かつその配合量が組成物全量に対し、１〜３０質量％である作動油組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記作動油組成物において、硫黄を含有する極圧剤が式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である作動油組成物を提供するものである。
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明の作動油組成物は、低トラクション性を示すことができ、かつ優れた極圧性及び酸化安定性を示すことができる。よって、本発明の作動油組成物は、省電力型作動油として産業機械等に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の作動油組成物に用いる、基油としてのポリαオレフィン基油は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法による４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであり、好ましくは５〜２０ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは５〜１５ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは５〜１０ｍｍ２／ｓである。４０℃動粘度が４ｍｍ２／ｓ未満では、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤をより多く配合しないと本発明の作動油組成物の動粘度を満たすことができない。４０℃動粘度が２５ｍｍ２／ｓを超えると、本発明の作動油組成物の動粘度を満たすためには、オレフィン共重合体系粘度指数向上剤の配合量を減らさざるを得ず、その結果、優れた低トラクション性を得ることができない。
【００１４】
本発明に用いられる基油であるポリαオレフィンは、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓである２種以上のポリαオレフィンを混合したものや、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓに含まれない２種以上のポリαオレフィンを混合したものや、４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンと４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓでないポリαオレフィンを２種以上混合したものであっても、混合後の４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓに調整されておればよい。
基油としてのポリαオレフィンは、α−オレフィンの重合体であり、上記４０℃動粘度を満たすものであれば特に限定はなく、例えば、炭素数が６〜１８のαオレフィンの１０量体以下のものが好ましい。特に好ましいポリαオレフィンは、α−デセン（炭素数１０）の２〜４量体、またはα−ドデセン（炭素数１２）の２〜４量体を中心に、それらの２量体や５量体以上のものを含有するものである。
【００１５】
ポリαオレフィンの好適な製造例としては、エチレンの低重合またはワックスの熱分解によって炭素数６〜１８のαオレフィンを合成、このαオレフィン２〜９単位を重合、水添反応を行うことによって合成される。
ポリαオレフィンの１分子当りの平均炭素数としては、上記の４０℃動粘度範囲である限り特に制限しないが、好ましくは１２〜６５であり、より好ましくは１５〜６０であり、さらに好ましくは１８〜５５である。
【００１６】
本発明の作動油組成物には、上記の基油としてのポリαオレフィンに、他の基油を少量混合してもよい。上記のポリαオレフィンの含有量は、全基油の合計量に対して、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることがさらに好ましく、９８質量％以上であることが特に好ましい。
【００１７】
本発明の作動油組成物に用いるオレフィン系粘度指数向上剤は、エチレンとエチレン以外のモノマーからなる共重合体である。
エチレンと共重合体を形成するエチレン以外のモノマーとしては、例えば、オレフィン系炭化水素、ジエン系炭化水素、ビニル芳香族系炭化水素等が挙げられる。これらのエチレン以外のモノマーの炭素数は、好ましくは３〜３０であり、より好ましくは３〜２５であり、さらに好ましくは３〜１５であり、特に好ましくは３〜８であり、最も好ましくは３〜５である。エチレン以外のモノマーの炭素数を３０以下とすることで、粘度指数向上剤の分子量を比較的低く抑えることができ、耐せん断安定性を向上させることができるため好ましい。
【００１８】
エチレン以外のモノマーとして用いられるオレフィン系炭化水素としては、直鎖であっても環状であっても良く、分岐があっても良い。オレフィン系炭化水素の具体例としては、プロピレン、ｎ−ブテン、ｉ−ブチレン、シクロブテン、ｎ−ペンテン、ｉ−ペンテン、シクロペンテン、ｎ−へキセン、ｉ−へキセン、ｎ−へプテン、ｉ−へプテン等が挙げられる。
エチレン以外のモノマーとして用いられるジエン系炭化水素は、鎖状であっても、環状であってもよく、分岐鎖があってもよい。ジエン系炭化水素の具体例としては、ブタジエン、シクロブタジエン、ペンタジエン、シクロペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン等が挙げられる。
【００１９】
エチレン以外のモノマーとして用いられるビニル芳香族系炭化水素としては、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらのエチレン以外のモノマーの内、好ましいものはオレフィン系炭化水素であり、特に好ましいものは炭素数３〜５のオレフィン系炭化水素である。
オレフィン系粘度指数向上剤はエチレンとエチレン以外のモノマーを重合して合成するが、エチレン以外のモノマーは１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。
【００２０】
エチレンとエチレン以外のモノマーの重合モル比は特に制限されないが、好ましくは８０：２０〜２０：８０であり、より好ましくは７０：３０〜３０：７０であり、さらに好ましくは６５：３５〜３５：６５である。
オレフィン系粘度指数向上剤は、規則的交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト重合体のいずれであってもよい。
【００２１】
オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量は４，０００〜１３０，０００であり、より好ましくは４，５００〜１３０，０００であり、さらに好ましくは１２，０００〜１３０，０００である。重量平均分子量は４，０００未満になると、トラクション係数が高くなる傾向がある。また、重量平均分子量は１３０，０００を超えても、トラクション係数が高くなる傾向がある。なお、重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーで測定され、ポリスチレン換算による値である。
【００２２】
オレフィン系粘度指数向上剤は、本発明の目的が損なわれないかぎり、分散型、非分散型のいずれであってもよい。ここで、分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中にモノマー由来の極性基を有するものをいい、非分散型オレフィン系粘度指数向上剤とは、オレフィン系粘度指数向上剤中に極性基を有さないものをいう。分散型オレフィン系粘度指数向上剤の例としては、エチレン以外のモノマー分子として窒素原子含有化合物やアルキルエステル類を用いて共重合したオレフィン系粘度指数向上剤などが挙げられる。このような窒素原子含有化合物の具体例としては、アルキル-ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール等が挙げられる。また、アルキルエステル類の具体例として、ポリアルキレングリコールエステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル等が挙げられる。これらは１種でも、２種以上でも用いることができる。
【００２３】
ただし、オレフィン系粘度指数向上剤中の分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、分散基を有するモノマーの重合モル比が２５を超えると、基油とオレフィン系粘度指数向上剤の混合物のトラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。そのため、分散基を有するモノマーとそれ以外のモノマーの重合モル比は、好ましくは０：１００〜２５：７５であり、より好ましくは０：１００〜１０：９０である。
【００２４】
オレフィン系粘度指数向上剤の屈折率は特に制限はないが、ＪＩＳ Ｋ００６２屈折率測定方法による２０℃における屈折率は、好ましくは１．４５３〜１．４８０であり、より好ましくは１．４５５〜１．４７８であり、さらに好ましくは１．４６０〜１．４７５である。２０℃における屈折率を１．４５３以上とすることで、良好な耐摩耗性を得やすくできる。２０℃における屈折率を１．４８０以下とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。
【００２５】
オレフィン系粘度指数向上剤の作動油組成物全量に対する配合量は、好ましくは１〜３０質量％であり、より好ましくは１．５〜２５質量％であり、さらに好ましくは２〜２０質量％であり、特に好ましくは３〜１８質量％である。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量を１質量％以上とすることで、トラクション係数を低く抑えやすくなり、省電力効果を得やすくできる傾向にある。オレフィン系粘度指数向上剤の配合量が３０質量％を超えると配合量の増加に見合った効果の向上が得られず、経済的ではない。
上記のオレフィン系粘度指数向上剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
本発明の作動油組成物に用いる硫黄を含有する極圧剤として、ビスジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、ポリサルファイド、硫化油脂、硫化エステル等が挙げられる。本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤は特に制限はないが、好ましくは式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である。
本発明の作動油組成物に用いるジチオリン酸誘導体は、式（１）で表される。
【００２７】
【化３】
【００２８】
式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１、Ｒの具体例としては、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。
【００２９】
Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を表す。Ｒ３の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、アミレン基、へキシレン基があり、好ましくはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。Ｒ４の具体例としては、水素、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルへキシル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、フェニル基、ヘキシルフェニル基などが挙げられる。好ましい例として、Ｒ３がプロピレン基でＲ４が水素原子のものが挙げられる。
【００３０】
本発明の作動油組成物に用いる硫化オレフィンとポリサルファイドは式（５）で表されるものが挙げられる。なお、後述するように、硫化オレフィンはオレフィン類を硫化して得られ、ポリサルファイドはそれ以外の炭化水素原料を硫化して得られる点で異なる。
Ｒ５−Ｓｘ−（Ｒ６−Ｓｘ−）ｎ−Ｒ７ （５）
（式（５）において、Ｒ５及びＲ７は一価の炭化水素基であり、Ｒ６は二価の炭化水素基であり、ｘは１以上の整数であり、ｎは０または１以上の整数である。）
【００３１】
式（５）中、Ｒ５及びＲ７は同一または異なる一価の炭化水素基である。Ｒ６は二価の炭化水素基であり、Ｒ６が複数存在する場合にそれぞれのＲ６は同一または異なる二価の炭化水素基である。ｘは１以上の整数で好ましくは１〜８の整数であり、繰り返し単位中においてそれぞれｘは同一または異なる数である。この繰り返し単位中のｘは１〜６の整数が好ましく、より好ましくは２〜４の整数であり、特に好ましくは２〜３の整数である。ｘが小さいと十分な極圧性が得られない傾向にある。またｘが大きすぎると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。ｎは０または１以上の整数である。
【００３２】
Ｒ５、Ｒ７としては、炭素数２〜２０の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜２６の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ノニル基、ドデシル基、プロペニル基、ブテニル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、ヘキシルフェニル基などがある。Ｒ６としては、炭素数２〜２０の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の二価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜２６の二価の芳香族炭化水素基を挙げることができる。具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基などがある。
【００３３】
硫化オレフィンの具体例としては、ポリイソブチレンやテルペン類などのオレフィン類を硫黄その他の硫化剤で硫化して得られるものが挙げられる。
また、ポリサルファイド化合物の具体的としては、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジーｔｅｒｔ−ブチルポリサルファイド、ジーｔｅｒｔ−ベンジルポリサルファイドなどが挙げられる。
硫化エステルは、油脂と各種アルコールとの反応により得られる脂肪酸エステルを硫化することにより得られ、化学構造そのものは明確でない。油脂としてラード、牛脂、鯨油、パーム油、ヤシ油、ナタネ油などの動植物油脂などが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いる硫黄を含有する極圧剤の組成物全量に対する配合量は、０．０１〜０．４質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．３質量％である。配合量が０．０１質量％未満であると、十分な極圧性能が得にくくなる傾向にある。また、これは例えばベーンポンプの内部漏れ量の増加による、油圧装置の効率低下、電力消費量の増加につながることも考えられる。一方、配合量が０．４質量％を超えると、十分な熱酸化安定性が得にくくなり、スラッジ量が増加する傾向にある。
上記の硫黄を含有する極圧剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
本発明の作動油組成物の４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法（４０℃）において、１９〜５１ｍｍ２／ｓであり、好ましくは２４〜４２ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは２８〜３５ｍｍ２／ｓである。４０℃動粘度が１９ｍｍ２／ｓ未満であると、適切な油膜厚さが保たれなくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。４０℃動粘度が５１ｍｍ２／ｓをこえると、トラクション係数が高くなり、電力消費量が多くなる傾向がある。
【００３６】
本発明の作動油組成物の粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法において、好ましくは１０３以上であり、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上、特に好ましくは１３０以上である。粘度指数が低すぎると低温粘度が高くなり、低温始動時の電力消費量が多くなる傾向がある。
【００３７】
本発明の作動油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種公知の添加剤を配合することができる。例えば酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、さび止め剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、泡消剤、抗乳化剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等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、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、ホスホン酸エステル等のリン系酸化防止剤などが挙げられる。
【００３８】
油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイルアルコール等の高級アルコール、オレイルアミン等のアミン、ブチルステアレート等のエステルが挙げられる。
【００３９】
清浄分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル等の無灰系清浄分散剤、アルカリ土類金属系清浄分散剤が挙げられる。
さび止め剤としては、カルボン酸、金属セッケン、カルボン酸アミン塩、スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分エステル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾ−ルおよびその誘導体、アルキルコハク酸誘導体が挙げられる。
流動点降下剤としては、ポリアルキルメタクリレート、ポリブテン、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート、ポリアルキルアクリレート等が挙げられる。
【００４０】
消泡剤としては、シリコーン油やエステル系消泡剤等が挙げられる。
抗乳化剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の抗乳化剤が挙げられる。
これら添加剤は、１種を単独使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
各実施例、比較例において組成物の調製に用いた基油、添加剤成分は次のとおりである。
【００４２】
＜基油＞
（Ａ−１） １−デセンモノマーの２〜３量体からなる、４０℃動粘度が５．１３ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−２） １−デセンモノマーの２〜５量体からなる、４０℃動粘度が１７．３ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−３） １−デセンモノマーの２〜５量体からなる、４０℃動粘度が３０．５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィン。
（Ａ−４） ４０℃動粘度が９．４１ｍｍ２／ｓである水素化精製鉱油。
※（Ａ−１）〜（Ａ−４）の４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法により測定した。
【００４３】
＜粘度指数向上剤＞
（Ｂ−１） 重量平均分子量が１２５，０００、２０℃の屈折率が１．４６３、エチレン／プロピレンのモル比が５５：４５であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−２） 重量平均分子量が１６，０００、２０℃の屈折率が１．４７３、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−３） 重量平均分子量が５，０００、２０℃の屈折率が１．４６８、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−４） 重量平均分子量が１，４００、２０℃の屈折率が１．４６１、エチレン／プロピレンのモル比が５３：４７であるエチレンプロピレンランダム共重合体
【００４４】
（Ｂ−５） 重量平均分子量が１８０，０００、２０℃の屈折率が１．４７６、エチレン／プロピレンのモル比が６０：４０であるエチレンプロピレンランダム共重合体
（Ｂ−６） 重量平均分子量が２２，０００であるポリメタクリレート
※（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）の重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーにて測定し、ポリスチレン換算にて算出した。ゲル浸透クロマトグラフィーはカラムにＳｈｏｄｅｘ
ＧＰＣ ＬＦ−８０４を３本、移動層にＴＨＦ、検出器に示差屈折検出器を用いた。
【００４５】
＜極圧剤＞
・硫黄を含有する極圧剤
（Ｃ−１） β−ジチオホスホリル化プロピオン酸 （式（１）において、Ｒ１とＲ２がイソブチル基であり、Ｒ３がプロピレン基であり、Ｒ４が水素原子であるもの）
（Ｃ−２） 硫化オレフィン（式（５）におけるＲ５及びＲ７が炭素数８〜１２の不飽和脂肪族炭化水素基であり、ｎが０であり、ｘが２又は３であるもの）
（Ｃ−３） ポリサルファイド（式（５）におけるＲ５及びＲ７が炭素数４〜８の不飽和脂肪族炭化水素基であり、ｎが０であり、ｘが２又は３であるもの）
・硫黄を含有しない極圧剤
（Ｃ−４） トリクレジルホスフェート
＜その他添加剤＞
（Ｄ） 酸化防止剤：２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、アルキル化ジフェニルアミン
また、組成物の粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法により測定した。
【００４６】
（評価方法）
潤滑油基油のトラクション係数は、下記の評価方法により評価した。
＜トラクション係数＞
四円筒疲労摩擦試験機にてトラクション係数を評価した。
材質ＳＵＪ−２、外径４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、表面粗さ０．０８μｍ以下の試験片を用い、すべり率５．３％、最大ヘルツ荷重１．７
ＧＰａ、油温４０℃、試験時間５分間にて試験を実施した。
なお、本試験条件は、吐出圧１４ＭＰａ運転時の、ベーンポンプにおけるベーンの先端部の最大圧力を模擬している。
【００４７】
＜熱酸化安定性＞
内径２．５ｃｍのガラス製容器に作動油組成物を４０ｇ入れ、１６０℃、１６８時間後のスラッジ量（ｍｇ、孔径０．８μｍのミリポアフィルター）を評価した。
＜極圧性＞
シェル四球試験（ＡＳＴＭ Ｄ２５９６準拠）を実施し、融着荷重（Ｎ）で評価した。
【００４８】
（実施例１〜７）
基油に粘度指数向上剤を表１の上段にあげる割合（質量％）で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果を表１の下段に示す。
（比較例１〜９）
基油に粘度指数向上剤を表２、表３の上段にあげる割合（質量％）で配合し、作動油組成物を調製した。それらの作動油組成物の各種性能を評価し、その結果表２、表３の下段に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
実施例１〜７は、比較例１（オレフィン系粘度指数向上剤を含まない）、比較例２（基油として高粘度のポリαオレフィンを含有）、比較例３（ポリαオレフィンと低分子量のオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ）、比較例４（ポリαオレフィン基油と高分子量のオレフィン系粘度指数向上剤の組合せ）、比較例５（ポリαオレフィン基油とポリメタクリレート系粘度指数向上剤との組合せ）、比較例６（水素化精製鉱油とオレフィン系粘度指数向上剤との組合せ）のいずれよりもトラクション係数が低い。また、実施例１〜７は、比較例７（硫黄を含有する極圧剤の配合量が多い）よりも熱酸化安定性に優れており、比較例８（硫黄を含有する極圧剤の配合量が少ない）、比較例９（硫黄を含有する極圧剤を含まない）よりも極圧性に優れている。よって、これら実施例は、低トラクション化による省電力効果が期待できると同時に、優れた熱酸化安定性、極圧性も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の作動油組成物は、種々の作動油に適用できるが、特に油圧システムに用いる油圧作動油として好ましく用いることができる。さらには、油圧システムの内、油圧ポンプ、油圧モーター及び油圧シリンダ等、作動油が高圧状態にさらされる領域、すなわち弾性流体潤滑領域での省電力化を図る際に特に有効である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物。
【請求項２】
オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が１２，０００〜１３０，０００であり、その２０℃における屈折率が１．４６０〜１．４７５であり、かつその配合量が組成物全量に対し、１〜３０質量％である請求項１に記載の作動油組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分である硫黄を含有する極圧剤が、式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である請求項１又は２に記載の作動油組成物。
【化１】
（式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。）
【請求項１】
（Ａ）４０℃動粘度が４〜２５ｍｍ２／ｓであるポリαオレフィンを基油として含有し、（Ｂ）重量平均分子量が４，０００〜１３０，０００であるエチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体から成るオレフィン系粘度指数向上剤、及び（Ｃ）硫黄を含有する極圧剤、が配合された組成物であって、（Ｃ）成分の硫黄を含有する極圧剤の配合量が組成物全量に対して０．０１〜０．４質量％であり、該組成物の４０℃における動粘度が１９〜５１ｍｍ２／ｓであることを特徴とする作動油組成物。
【請求項２】
オレフィン系粘度指数向上剤の重量平均分子量が１２，０００〜１３０，０００であり、その２０℃における屈折率が１．４６０〜１．４７５であり、かつその配合量が組成物全量に対し、１〜３０質量％である請求項１に記載の作動油組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分である硫黄を含有する極圧剤が、式（１）で表されるジチオリン酸誘導体、硫化オレフィン、及びポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種である請求項１又は２に記載の作動油組成物。
【化１】
（式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数３〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は環状炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｒ４は水素原子、あるいは炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基又は環状炭化水素基を表す。）
【公開番号】特開２０１０−４７７３５（Ｐ２０１０−４７７３５Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５７３２（Ｐ２００８−２１５７３２）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（３９８０５３１４７）コスモ石油ルブリカンツ株式会社 (123)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（３９８０５３１４７）コスモ石油ルブリカンツ株式会社 (123)
【Ｆターム（参考）】
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