環境適応型潤滑油剤
【課題】 塩素系極圧剤を含まず、かつ極圧性に優れた潤滑油剤を提供する。
【解決手段】 少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が，０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウムからなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させる。
【解決手段】 少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が，０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウムからなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非塩素系潤滑油剤に関し、詳しくは塩素系添加剤を含有せず、かつ、良好な潤滑効果を有する潤滑油剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油の潤滑性を向上させる潤滑添加剤としては、油性向上剤（「油性剤」又は「oiliness agent」とも呼ばれている。）、摩擦調整剤（「FM」又は「friction modifier」とも呼ばれている。）、極圧剤（「EP剤」、又は、「extreme pressure additive」とも呼ばれている。）、あるいは固体潤滑剤等が広く知られている。これらは、必要とされる潤滑性能、使用環境等によって適宜選択され、基油に添加されて、潤滑油として製造される。
【０００３】
これらの中で油性向上剤として有効な化合物は長鎖で分子量が大きく、かつ、分子の一端に極性基を有している。これらの化合物は金属表面に吸着し、配列して吸着膜を作り、この吸着膜が直接金属接触の頻度を減少させ摩擦を低下させる。
【０００４】
厳しい潤滑条件においては、焼き付き防止等の観点から、極圧性を付与するために極圧剤の添加が必要とされる。極圧剤としては、塩素化パラフィンなどの塩素系極圧剤や、硫化油脂、スルフィド、チオカーボネートなどの硫黄系極圧剤が挙げられるが、極圧効果の点では硫黄系極圧剤より塩素系極圧剤のほうが優れるため、過酷な潤滑条件下では、塩素化パラフィンなどの塩素系極圧剤が多用されてきた。例えば特許文献１の実施例には、塩素系極圧剤である塩素化パラフィンを使用した金属加工用潤滑油が開示されている。
【０００５】
しかしながら、近年、環境保護の観点から塩素系極圧剤の使用に対する懸念が増大している。また、代表的な塩素系極圧剤である塩素化パラフィンの短鎖パラフィン成分は、発ガン性物質として現在規制の対象になっており、人体に対する安全性に問題がある。したがって、環境や安全性の面から、塩素系の極圧剤を含有しない新規な潤滑油剤の開発が求められている。
【０００６】
塩素を含有せず、かつ、塩素含有品とほぼ同等の潤滑性を示す潤滑剤についてはこれまでにも多くの検討が行われてきている。例えば、特許文献２では、エポキシ化脂肪酸エステルとアミンとの反応物と燐酸エステルとを用いた組成物について報告がされている。また、特許文献３には、アルキルスルホン酸誘導体、硫黄系局圧添加剤、スルホネートを用いた組成物が報告されている。
【０００７】
また、特許文献４ではシュウ酸とポリアルキレンオキサイド化合物を用いた組成物が報告されている。さらに特許文献５では、硫黄系局圧添加剤、有機亜鉛及び／又はモリブデン化合物、イミド系添加剤を用いた組成物が報告されている。また、特許文献６には、硼酸エステルに硫黄系極圧添加剤、リン系極圧添加剤、スルホネートを組み合わせて含有する組成物が報告されている。
【特許文献１】特開２００４−２０４００１号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６２９２号公報
【特許文献３】特開２０００−３５１９８２号公報
【特許文献４】特開２００２−８８３８７号公報
【特許文献５】特開２００２−１５５２９３号公報
【特許文献６】特開２００３−２１３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、塩素系極圧剤を全く含まず、かつ極圧性に優れた新規な潤滑油剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウムを鉱油中に分散した潤滑油と、特定の油性向上剤とを併用することにより、相乗効果によって塩素系極圧剤と同等若しくはそれ以上の極圧効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の態様は、少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させたことを特徴とする非塩素系潤滑油剤を提供して前記課題を解決するものである。この発明によれば、環境適応性に優れ、かつ極圧性に優れた潤滑油剤を提供することができる。
【００１１】
この態様において、前記（Ｃ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であり，前記（Ｄ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜９５質量％であることが好ましい。このようにすることによって、液安定性と極圧性に優れた潤滑油剤とすることができる。
【００１２】
また、この態様において、前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂のうち少なくとも１種を含有することが好ましく、さらに好ましくは、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種を含有する。またさらに好ましくは、常温で液状の合成エステル、常温で液状の油脂、常温で液状の中・高級脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することが好ましい。このようにすることによって、より極圧効果に優れた潤滑油剤とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の潤滑油剤は、環境汚染や安全性の問題がある塩素系極圧添加剤を含まないにもかかわらず、良好な潤滑性を示す。また、低粘度で液安定性も良好なバランスの取れた潤滑油剤を構成することが可能である。本発明の潤滑油剤は不用になった場合に燃焼処理しても有害なダイオキシンを発生しない環境適応型潤滑油剤である。さらに、国内資源の豊富な炭酸カルシウムを活用するため安価であり、かつ資源の有効活用ができる。
【００１４】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の潤滑油剤は、少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤（oiliness agent）を含有させたことを特徴とするものである。以下各成分について具体的に説明する。なお、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分からなる潤滑油は、特願２００４−１４４０２４号に詳細に開示されており、具体的な好ましい配合や製造方法等はそれを参照することができる。
【００１６】
（Ａ）潤滑油基油
基油としては、通常、潤滑油に使用されている油であればいずれも使用することができる。例えばスピンドル油、マシン油等の鉱油を使用可能である。具体的には例えば、パラフィン系原油やナフテン系原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種若しくは２種以上の精製処理（２種以上の精製処理を施す場合は、各精製処理は任意の順序で組み合わせることができる。同じ精製処理の条件を変えて複数回繰り返しても差し支えない。）を適宜組み合わせて精製することにより得られるパラフィン系、ナフテン系の鉱油のうち、使用条件に適する粘度を有するもの、ノルマルパラフィン等が使用できる。鉱油以外に使用可能なものとしては合成エステル油、ポリエーテル油、シリコーン油、アルファオレフィン等の合成油を例示することができる。
【００１７】
（Ｂ）分散剤
分散剤は、後述する微粒子状の炭酸カルシウム表面を覆い、炭酸カルシウムを基油中に均一に分散させる役割を有するものである。そのような分散剤として機能する物質としては、炭酸カルシウム表面への吸着性が良好で分散安定性に優れた高分子系の分散剤が好ましく、具体的にはカルボキシビニルポリマー等のカルボキシ変性樹脂；ロジン変性フェノール樹脂等のロジン変性樹脂；マレイン化ポリブテン、スチレンマレイン酸樹脂等のマレイン酸変性樹脂；アクリル酸ブチル-アクリル酸等のアクリレートコポリマー；メタクリル酸メチル−メタクリル酸等のメタクリレートコポリマー；ポリスチレン-ポリビニルピロリドンコポリマー；ブチレンブタジエンコポリマー等が挙げられる。中でも分散性の点からは新油性樹脂と親水性樹脂との共重合体が好ましく、特に好ましくはマレイン化ポリブテン、スチレンマレイン酸樹脂、ポリスチレン-ポリビニルピロリドンコポリマーである。
【００１８】
本発明の潤滑油剤中における分散剤の含有量は、分散性の点からは炭酸カルシウムの質量基準で1質量％以上であるのが好ましく、潤滑性能の点からは質量基準で炭酸カルシウムの５０質量％以下であるのが好ましい。特に好ましくは１〜２０質量％である。
【００１９】
（Ｃ）微粒子状炭酸カルシウム
本発明の潤滑油剤中において、炭酸カルシウムは微粒子の状態で分散されており、そのメジアン径は０．５μｍ以下である。原料の微粒子状炭酸カルシウムは、分散剤と共に粉砕、分散されることで所望のメジアン径にされる。原料となる炭酸カルシウムは、市販の微粒子状の炭酸カルシウムを使用することができるが、その平均粒子径は０．５μｍ以下であることが必須であり、更に基油中への分散時に微粒子炭酸カルシウムの凝集が起こることを考慮すると、平均粒子径が０．２μｍ以下のものを用いることが特に好ましい。潤滑油剤中に分散された微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径は、例えば、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（HORIBA社製 LA-910）により、測定することができる。
【００２０】
本発明においては、微粒子状の炭酸カルシウムをそのまま基油中に添加しても良いが、微粒子状炭酸カルシウムを、ステアリン酸等の脂肪酸、ロジン、カルボキシ変性高分子から選択される1種以上の表面処理剤によって予め表面処理しておくことが好ましい。このようにすることによって基油とのなじみを高めて、微粒子状炭酸カルシウムの分散安定性を良好なものとすることができる。微粒素性炭酸カルシウムの表面処理とは、微粒子状炭酸カルシウムの粒子表面を、表面処理剤によってコーティングすることをいい、そのような表面処理された微粒子状炭酸カルシウムは、例えば、水に分散させた状態の微粒子状炭酸カルシウムに表面処理剤を添加して撹拌分散し、これを、脱水、乾燥、粉砕することによって作製することができる。表面処理された微粒子状炭酸カルシウムは、市販品を入手することもでき、例えば、丸尾カルシウム製の「ネオライトＳＴＰ」等を例示することができる。
【００２１】
本発明の潤滑油剤中における微粒子状炭酸カルシウムの量は、潤滑性能の点から、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であるのが好ましい。さらに好ましくは、４〜４０質量％である。
【００２２】
（Ｄ）油性向上剤
油性向上剤としては、潤滑油の油性向上剤として公知のものをいずれも使用することができる。具体的には、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂等が挙げられる。好ましい油性向上剤は、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種である。さらに好ましくは、常温で液状の合成エステル、常温で液状の油脂、常温で液状の中・高級脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種である。
【００２３】
常温で液状の合成エステルの具体例としては、トリメチロールプロパントリ脂肪酸エステル、グリセリントリ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールトリ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールジ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールモノ脂肪酸エステル、脂肪酸２−エチルヘキシルエステル、脂肪酸メチルエステル、脂肪酸エチルエステル、脂肪酸ブチルエステル等の脂肪酸エステル；フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル等のジエステル；トリオクチルトリメリテート（ＴＯＴＭ）等のトリエステルなどが挙げられる。
【００２４】
常温で液状の油脂としては、ナタネ油、水添ナタネ油、パーム油、ヤシ油、ヒマシ油、綿実油、米ぬか油等が挙げられる。又常温で液状の中・高級脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
【００２５】
常温で液状の高級アルコールとしては、脂肪族アルコール、脂環式アルコール（シクロヘキサノール等）、芳香族アルコール（ベンジルアルコール）、複素環式アルコール（フルフリルアルコール）が挙げられる。又、一価アルコール、二価アルコール（グリコール類とそのエーテル）、三価（グリセリン、トリメチロールプロパン等とそのエーテル）、四価（ペンタエリスリトール等のエーテル）、五価（ソルビトール等とそのエーテル）が挙げられる。なお、単独では固体のアルコール（例えばペンタエリスリトール等）も潤滑油剤の態様で溶解、液状となるものも使用することができる。
【００２６】
具体的には、アミルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール（ラウリルアルコール）、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、トリデカノール、ペンタデカノール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００２７】
さらに、本発明の環境適応型潤滑油剤に使用する油性向上剤として、燐酸エステルや、硫化油脂を使用することができる。燐酸エステルとしては例えば、オレイルアシッドホスフェイト、ステアリルアシッドホスフェイトが挙げられる。
また、硫化油脂は、牛脂、豚脂等の油脂の二重結合に対し、硫黄を１〜２モル添加し、１６０℃前後に加熱して硫黄をラジカル開裂させて、油脂の二重結合と反応させる方法により入手することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により詳しく述べる。
【００２９】
（実施例１〜８）
微粒子炭酸カルシウム（竹原化学工業（株）製、ＳＡ１００）６００ｇ、マレイン化ポリブデン（日本油脂(株)製）６０ｇ、スピンドル油３４０ｇをビーズミル機に投入し、１０００ｒｐｍで２４時間混合することによって、炭酸カルシウム濃度６０％の潤滑油（Ａ−１）を得た。得られた（Ａ−１）と共に、表１に記載の組成となるように、各成分を容器に投入し、攪拌機を用いて、１０００ｒｐｍで２時間混合することにより、潤滑油剤を得た。表中の数字は質量パーセントを示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
（比較例１〜７）
実施例と同様、表２記載の組成となるように、各成分を容器に投入し、攪拌機を用いて１０００ｒｐｍで２時間混合することにより潤滑油剤を得た。表中の数字は質量パーセントを示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
上記で得た実施例１〜８、及び比較例１〜７の潤滑油剤を、下記評価方法によって測定した。結果を表３に示す。
(１) 液の性状
目視で色及び濁りの有無を観察した。
(２) 粘度
キャノンフェンスケ粘度計により、４０℃における動粘度を測定した。
（３）微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径
レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置（HORIBA製 LA-910）により、試験油剤中に分散された微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径を測定した。
（４）液安定性試験
栓付きメスシリンダーに試料１００ｍｌを入れ、室温で１４日間静置し、目視により分離、沈降度合いを調べた。
（５）切削性
鋼材のブローチ加工を行い、切削性を評価した。
切削条件
使用機器：不二越製ブローチ試験機
工具種類：サーフェスブローチ
被削材 ：ＪＩＳ Ｇ４１０４に規定されるクロム鋼（ＳＣｒ４２０； ブリネル硬さ、３００ＨＢ； 幅５０ｍｍ）
切削速度：４ｍ／ｍｉｎ
評価項目：切削抵抗(主分力、背分力)、
加工後の被削材の表面粗さ（表面粗さ計仕様：１０点平均粗さ）
【００３４】
【表３】
【００３５】
表３から明らかなように、本発明の潤滑油剤は切削性に優れており、従来の塩素系の極圧剤を使用した潤滑剤である比較例６と比較しても、切削性が同等以上の結果を得ることができた。一方、油性向上剤である（Ｄ）成分が入っていない潤滑剤（比較例１）や、（Ｃ）成分である微粒子状炭酸カルシウムが入っていない潤滑剤（比較例２〜７）は実施例の潤滑剤に比べて潤滑性が劣る結果となった。
【００３６】
以上現時点において、もっとも実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う潤滑油剤もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は非塩素系潤滑油剤に関し、詳しくは塩素系添加剤を含有せず、かつ、良好な潤滑効果を有する潤滑油剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油の潤滑性を向上させる潤滑添加剤としては、油性向上剤（「油性剤」又は「oiliness agent」とも呼ばれている。）、摩擦調整剤（「FM」又は「friction modifier」とも呼ばれている。）、極圧剤（「EP剤」、又は、「extreme pressure additive」とも呼ばれている。）、あるいは固体潤滑剤等が広く知られている。これらは、必要とされる潤滑性能、使用環境等によって適宜選択され、基油に添加されて、潤滑油として製造される。
【０００３】
これらの中で油性向上剤として有効な化合物は長鎖で分子量が大きく、かつ、分子の一端に極性基を有している。これらの化合物は金属表面に吸着し、配列して吸着膜を作り、この吸着膜が直接金属接触の頻度を減少させ摩擦を低下させる。
【０００４】
厳しい潤滑条件においては、焼き付き防止等の観点から、極圧性を付与するために極圧剤の添加が必要とされる。極圧剤としては、塩素化パラフィンなどの塩素系極圧剤や、硫化油脂、スルフィド、チオカーボネートなどの硫黄系極圧剤が挙げられるが、極圧効果の点では硫黄系極圧剤より塩素系極圧剤のほうが優れるため、過酷な潤滑条件下では、塩素化パラフィンなどの塩素系極圧剤が多用されてきた。例えば特許文献１の実施例には、塩素系極圧剤である塩素化パラフィンを使用した金属加工用潤滑油が開示されている。
【０００５】
しかしながら、近年、環境保護の観点から塩素系極圧剤の使用に対する懸念が増大している。また、代表的な塩素系極圧剤である塩素化パラフィンの短鎖パラフィン成分は、発ガン性物質として現在規制の対象になっており、人体に対する安全性に問題がある。したがって、環境や安全性の面から、塩素系の極圧剤を含有しない新規な潤滑油剤の開発が求められている。
【０００６】
塩素を含有せず、かつ、塩素含有品とほぼ同等の潤滑性を示す潤滑剤についてはこれまでにも多くの検討が行われてきている。例えば、特許文献２では、エポキシ化脂肪酸エステルとアミンとの反応物と燐酸エステルとを用いた組成物について報告がされている。また、特許文献３には、アルキルスルホン酸誘導体、硫黄系局圧添加剤、スルホネートを用いた組成物が報告されている。
【０００７】
また、特許文献４ではシュウ酸とポリアルキレンオキサイド化合物を用いた組成物が報告されている。さらに特許文献５では、硫黄系局圧添加剤、有機亜鉛及び／又はモリブデン化合物、イミド系添加剤を用いた組成物が報告されている。また、特許文献６には、硼酸エステルに硫黄系極圧添加剤、リン系極圧添加剤、スルホネートを組み合わせて含有する組成物が報告されている。
【特許文献１】特開２００４−２０４００１号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６２９２号公報
【特許文献３】特開２０００−３５１９８２号公報
【特許文献４】特開２００２−８８３８７号公報
【特許文献５】特開２００２−１５５２９３号公報
【特許文献６】特開２００３−２１３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、塩素系極圧剤を全く含まず、かつ極圧性に優れた新規な潤滑油剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウムを鉱油中に分散した潤滑油と、特定の油性向上剤とを併用することにより、相乗効果によって塩素系極圧剤と同等若しくはそれ以上の極圧効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の態様は、少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させたことを特徴とする非塩素系潤滑油剤を提供して前記課題を解決するものである。この発明によれば、環境適応性に優れ、かつ極圧性に優れた潤滑油剤を提供することができる。
【００１１】
この態様において、前記（Ｃ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であり，前記（Ｄ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜９５質量％であることが好ましい。このようにすることによって、液安定性と極圧性に優れた潤滑油剤とすることができる。
【００１２】
また、この態様において、前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂のうち少なくとも１種を含有することが好ましく、さらに好ましくは、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種を含有する。またさらに好ましくは、常温で液状の合成エステル、常温で液状の油脂、常温で液状の中・高級脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することが好ましい。このようにすることによって、より極圧効果に優れた潤滑油剤とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の潤滑油剤は、環境汚染や安全性の問題がある塩素系極圧添加剤を含まないにもかかわらず、良好な潤滑性を示す。また、低粘度で液安定性も良好なバランスの取れた潤滑油剤を構成することが可能である。本発明の潤滑油剤は不用になった場合に燃焼処理しても有害なダイオキシンを発生しない環境適応型潤滑油剤である。さらに、国内資源の豊富な炭酸カルシウムを活用するため安価であり、かつ資源の有効活用ができる。
【００１４】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の潤滑油剤は、少なくとも（Ａ）潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤（oiliness agent）を含有させたことを特徴とするものである。以下各成分について具体的に説明する。なお、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分からなる潤滑油は、特願２００４−１４４０２４号に詳細に開示されており、具体的な好ましい配合や製造方法等はそれを参照することができる。
【００１６】
（Ａ）潤滑油基油
基油としては、通常、潤滑油に使用されている油であればいずれも使用することができる。例えばスピンドル油、マシン油等の鉱油を使用可能である。具体的には例えば、パラフィン系原油やナフテン系原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種若しくは２種以上の精製処理（２種以上の精製処理を施す場合は、各精製処理は任意の順序で組み合わせることができる。同じ精製処理の条件を変えて複数回繰り返しても差し支えない。）を適宜組み合わせて精製することにより得られるパラフィン系、ナフテン系の鉱油のうち、使用条件に適する粘度を有するもの、ノルマルパラフィン等が使用できる。鉱油以外に使用可能なものとしては合成エステル油、ポリエーテル油、シリコーン油、アルファオレフィン等の合成油を例示することができる。
【００１７】
（Ｂ）分散剤
分散剤は、後述する微粒子状の炭酸カルシウム表面を覆い、炭酸カルシウムを基油中に均一に分散させる役割を有するものである。そのような分散剤として機能する物質としては、炭酸カルシウム表面への吸着性が良好で分散安定性に優れた高分子系の分散剤が好ましく、具体的にはカルボキシビニルポリマー等のカルボキシ変性樹脂；ロジン変性フェノール樹脂等のロジン変性樹脂；マレイン化ポリブテン、スチレンマレイン酸樹脂等のマレイン酸変性樹脂；アクリル酸ブチル-アクリル酸等のアクリレートコポリマー；メタクリル酸メチル−メタクリル酸等のメタクリレートコポリマー；ポリスチレン-ポリビニルピロリドンコポリマー；ブチレンブタジエンコポリマー等が挙げられる。中でも分散性の点からは新油性樹脂と親水性樹脂との共重合体が好ましく、特に好ましくはマレイン化ポリブテン、スチレンマレイン酸樹脂、ポリスチレン-ポリビニルピロリドンコポリマーである。
【００１８】
本発明の潤滑油剤中における分散剤の含有量は、分散性の点からは炭酸カルシウムの質量基準で1質量％以上であるのが好ましく、潤滑性能の点からは質量基準で炭酸カルシウムの５０質量％以下であるのが好ましい。特に好ましくは１〜２０質量％である。
【００１９】
（Ｃ）微粒子状炭酸カルシウム
本発明の潤滑油剤中において、炭酸カルシウムは微粒子の状態で分散されており、そのメジアン径は０．５μｍ以下である。原料の微粒子状炭酸カルシウムは、分散剤と共に粉砕、分散されることで所望のメジアン径にされる。原料となる炭酸カルシウムは、市販の微粒子状の炭酸カルシウムを使用することができるが、その平均粒子径は０．５μｍ以下であることが必須であり、更に基油中への分散時に微粒子炭酸カルシウムの凝集が起こることを考慮すると、平均粒子径が０．２μｍ以下のものを用いることが特に好ましい。潤滑油剤中に分散された微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径は、例えば、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（HORIBA社製 LA-910）により、測定することができる。
【００２０】
本発明においては、微粒子状の炭酸カルシウムをそのまま基油中に添加しても良いが、微粒子状炭酸カルシウムを、ステアリン酸等の脂肪酸、ロジン、カルボキシ変性高分子から選択される1種以上の表面処理剤によって予め表面処理しておくことが好ましい。このようにすることによって基油とのなじみを高めて、微粒子状炭酸カルシウムの分散安定性を良好なものとすることができる。微粒素性炭酸カルシウムの表面処理とは、微粒子状炭酸カルシウムの粒子表面を、表面処理剤によってコーティングすることをいい、そのような表面処理された微粒子状炭酸カルシウムは、例えば、水に分散させた状態の微粒子状炭酸カルシウムに表面処理剤を添加して撹拌分散し、これを、脱水、乾燥、粉砕することによって作製することができる。表面処理された微粒子状炭酸カルシウムは、市販品を入手することもでき、例えば、丸尾カルシウム製の「ネオライトＳＴＰ」等を例示することができる。
【００２１】
本発明の潤滑油剤中における微粒子状炭酸カルシウムの量は、潤滑性能の点から、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であるのが好ましい。さらに好ましくは、４〜４０質量％である。
【００２２】
（Ｄ）油性向上剤
油性向上剤としては、潤滑油の油性向上剤として公知のものをいずれも使用することができる。具体的には、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂等が挙げられる。好ましい油性向上剤は、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種である。さらに好ましくは、常温で液状の合成エステル、常温で液状の油脂、常温で液状の中・高級脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種である。
【００２３】
常温で液状の合成エステルの具体例としては、トリメチロールプロパントリ脂肪酸エステル、グリセリントリ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールトリ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールジ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールモノ脂肪酸エステル、脂肪酸２−エチルヘキシルエステル、脂肪酸メチルエステル、脂肪酸エチルエステル、脂肪酸ブチルエステル等の脂肪酸エステル；フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル等のジエステル；トリオクチルトリメリテート（ＴＯＴＭ）等のトリエステルなどが挙げられる。
【００２４】
常温で液状の油脂としては、ナタネ油、水添ナタネ油、パーム油、ヤシ油、ヒマシ油、綿実油、米ぬか油等が挙げられる。又常温で液状の中・高級脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
【００２５】
常温で液状の高級アルコールとしては、脂肪族アルコール、脂環式アルコール（シクロヘキサノール等）、芳香族アルコール（ベンジルアルコール）、複素環式アルコール（フルフリルアルコール）が挙げられる。又、一価アルコール、二価アルコール（グリコール類とそのエーテル）、三価（グリセリン、トリメチロールプロパン等とそのエーテル）、四価（ペンタエリスリトール等のエーテル）、五価（ソルビトール等とそのエーテル）が挙げられる。なお、単独では固体のアルコール（例えばペンタエリスリトール等）も潤滑油剤の態様で溶解、液状となるものも使用することができる。
【００２６】
具体的には、アミルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール（ラウリルアルコール）、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、トリデカノール、ペンタデカノール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００２７】
さらに、本発明の環境適応型潤滑油剤に使用する油性向上剤として、燐酸エステルや、硫化油脂を使用することができる。燐酸エステルとしては例えば、オレイルアシッドホスフェイト、ステアリルアシッドホスフェイトが挙げられる。
また、硫化油脂は、牛脂、豚脂等の油脂の二重結合に対し、硫黄を１〜２モル添加し、１６０℃前後に加熱して硫黄をラジカル開裂させて、油脂の二重結合と反応させる方法により入手することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により詳しく述べる。
【００２９】
（実施例１〜８）
微粒子炭酸カルシウム（竹原化学工業（株）製、ＳＡ１００）６００ｇ、マレイン化ポリブデン（日本油脂(株)製）６０ｇ、スピンドル油３４０ｇをビーズミル機に投入し、１０００ｒｐｍで２４時間混合することによって、炭酸カルシウム濃度６０％の潤滑油（Ａ−１）を得た。得られた（Ａ−１）と共に、表１に記載の組成となるように、各成分を容器に投入し、攪拌機を用いて、１０００ｒｐｍで２時間混合することにより、潤滑油剤を得た。表中の数字は質量パーセントを示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
（比較例１〜７）
実施例と同様、表２記載の組成となるように、各成分を容器に投入し、攪拌機を用いて１０００ｒｐｍで２時間混合することにより潤滑油剤を得た。表中の数字は質量パーセントを示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
上記で得た実施例１〜８、及び比較例１〜７の潤滑油剤を、下記評価方法によって測定した。結果を表３に示す。
(１) 液の性状
目視で色及び濁りの有無を観察した。
(２) 粘度
キャノンフェンスケ粘度計により、４０℃における動粘度を測定した。
（３）微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径
レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置（HORIBA製 LA-910）により、試験油剤中に分散された微粒子状炭酸カルシウムのメジアン径を測定した。
（４）液安定性試験
栓付きメスシリンダーに試料１００ｍｌを入れ、室温で１４日間静置し、目視により分離、沈降度合いを調べた。
（５）切削性
鋼材のブローチ加工を行い、切削性を評価した。
切削条件
使用機器：不二越製ブローチ試験機
工具種類：サーフェスブローチ
被削材 ：ＪＩＳ Ｇ４１０４に規定されるクロム鋼（ＳＣｒ４２０； ブリネル硬さ、３００ＨＢ； 幅５０ｍｍ）
切削速度：４ｍ／ｍｉｎ
評価項目：切削抵抗(主分力、背分力)、
加工後の被削材の表面粗さ（表面粗さ計仕様：１０点平均粗さ）
【００３４】
【表３】
【００３５】
表３から明らかなように、本発明の潤滑油剤は切削性に優れており、従来の塩素系の極圧剤を使用した潤滑剤である比較例６と比較しても、切削性が同等以上の結果を得ることができた。一方、油性向上剤である（Ｄ）成分が入っていない潤滑剤（比較例１）や、（Ｃ）成分である微粒子状炭酸カルシウムが入っていない潤滑剤（比較例２〜７）は実施例の潤滑剤に比べて潤滑性が劣る結果となった。
【００３６】
以上現時点において、もっとも実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う潤滑油剤もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも（Ａ)潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させたことを特徴とする非塩素系潤滑油剤。
【請求項２】
前記非塩素系潤滑油剤における前記（Ｃ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であり、前記（Ｄ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜９５質量％であることを特徴とする請求項１に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項３】
前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項４】
前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項５】
前記（Ｄ）成分が常温で液状の脂肪酸エステル、常温で液状の脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項６】
金属加工油剤である請求項１〜５のいずれか１項に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項７】
切削・研削油剤である請求項１〜５のいずれか１項に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項１】
少なくとも（Ａ)潤滑油基油、（Ｂ）分散剤、および（Ｃ）メジアン径が０．５μｍ以下の微粒子状炭酸カルシウム、からなる潤滑油に（Ｄ）油性向上剤を含有させたことを特徴とする非塩素系潤滑油剤。
【請求項２】
前記非塩素系潤滑油剤における前記（Ｃ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜４０質量％であり、前記（Ｄ）成分の含有量が、非塩素系潤滑油剤全量基準で１〜９５質量％であることを特徴とする請求項１に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項３】
前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、高級アルコール、燐酸エステル、及び、硫化油脂のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項４】
前記（Ｄ）成分として、合成エステル、油脂、中・高級脂肪酸、及び、高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項５】
前記（Ｄ）成分が常温で液状の脂肪酸エステル、常温で液状の脂肪酸、及び、常温で液状の高級アルコールのうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項６】
金属加工油剤である請求項１〜５のいずれか１項に記載の非塩素系潤滑油剤。
【請求項７】
切削・研削油剤である請求項１〜５のいずれか１項に記載の非塩素系潤滑油剤。
【公開番号】特開２００６−２２５４９１（Ｐ２００６−２２５４９１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３９９５６（Ｐ２００５−３９９５６）
【出願日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
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