JP5398708B2 - 潤滑油組成物およびその用途 - Google Patents
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Description
また、生分解性の高い、潤滑油用粘度調整剤を提供することを課題とする。
また、前記潤滑油組成物は、修正MITI試験法OECD301C法にて測定される生分解率が60%以上であることが好ましい。
[基油(A)]
本発明において、基油(A)の種類としては、植物油、合成エステル、低分子量のポリα−オレフィン等を挙げることができる。なかでも植物油、合成エステルが好ましい。
[リシノール酸(共)重合体(B)]
本発明に係るリシノール酸(共)重合体(B)のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)から測定される重量平均分子量は10,000以上であり、好ましくは10,000〜300,000であり、さらに好ましくは30,000〜150,000である。このような範囲の重量平均分子量を有するリシノール酸(共)重合体(B)を用いることにより、リシノール酸(共)重合体を配合した潤滑油組成物に、優れた増粘性、粘度指数向上効果及び優れた生分解性を付与することができる。また、基油が植物油の場合、良好な低温貯蔵安定性を付与することができる。
また、リパーゼとしては、Burkholderia cepacia由来の固定化リパーゼ(例えば、ワコーケミカル株式会社製の、リパーゼPS−CアマノII(商品名)、PS−DアマノI(商品名)等)が好ましく、この場合、高温でもリパーゼが失活しにくいために、反応温度を90℃まで上げることができる。また、反応条件としては、バルク条件下において、攪拌機付き反応器によるバッチ法とすることが好ましい。
[潤滑油組成物]
本願発明に係る潤滑油組成物において、上記(A)基油と上記(B)リシノール酸(共)重合体との重量比((A)の重量/(B)の重量)が70/30〜99.5/0.5であり、好ましくは75/25〜99/1、さらに好ましくは80/20〜97/3である。このような範囲で、潤滑油組成物に基油(A)とリシノール酸(共)重合体(B)とが含まれることにより、基油(A)とリシノール酸(共)重合体(B)との間に良好な相溶性が得られるとともに、潤滑油組成物に増粘効果が付与される。また、室温条件下であっても、潤滑油組成物が適正な粘度指数を発揮できるために、流動性が良好である。さらに、基油(A)が植物油である場合、潤滑油組成物の低温貯蔵安定性を向上させることができる。
[添加剤(C)]
本発明に係る潤滑油組成物は、基油(A)およびリシノール酸(共)重合体(B)の他に、酸化安定性、防錆性、極圧性、消泡性の向上等の目的に応じて、添加剤(C)を含むことが好ましい。
[酸化防止剤]
本発明の潤滑油組成物に用いる酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤が使用できるが、具体的には、ジ(アルキルフェニル)アミン(アルキル基は炭素数4〜20)、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジフェニルアミン(アルキル基は炭素数4〜20)、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチアジン、N,N’−ジナフチル−p−フェニレンジアミン、アクリジン、N−メチルフェノチアジン、N−エチルフェノチアジン、ジピリジルアミン、ジフェニルアミン、フェノールアミン、2,6−ジ−t−ブチル−α−ジメチルアミノパラクレゾール等のアミン系酸化防止剤、2,6−ジ−t−ブチルパラクレゾ−ル、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノ−ル)、2,6−ジ−t−ブチル−4−N,N−ジメチルアミノメチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノ−ル、ジオクチルジフェニルアミン等のフェノ−ル系酸化防止剤、また鉄オクトエ−ト、フェロセン、鉄ナフトエ−ト等の有機鉄塩、セリウムナフトエ−ト、セリウムトルエ−ト等の有機セリウム塩、ジルコニウムオクトエ−ト等の有機ジルコニウム塩等の有機金属化合物系酸化防止剤が挙げられる。また、酸化防止剤は単独で使用してもよいが、二種以上組み合わせて使用することもできる。
〔極圧剤〕
本発明の潤滑油組成物に用いる極圧剤としては、公知の極圧添加剤が使用できるが、具体的には、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、および塩素化脂肪酸等の塩素系化合物;硫化脂肪酸、硫化脂肪酸エステル、硫化動物油、硫化植物油、ジベンジルジサルファイド、合成ポリサルファイド、アルキルチオプロピオン酸のアミン塩またはアルカリ金属塩、およびアルキルチオグリコール酸のアミン塩またはアルカリ金属塩等のイオウ系化合物;リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、ならびに塩素化リン酸エステルおよび亜リン酸エステル等のリン系化合物、ジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物またはジアリルジチオリン酸亜鉛化合物、有機モリブデン化合物、ナフテン酸鉛等の金属石鹸、有機ホウ酸エステルおよびその金属塩やアミン塩、有機ホスホン酸およびその金属塩やアミン塩が挙げられる。
[防錆剤]
本発明の潤滑油組成物に用いる防錆剤としては 、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、及び多価アルコールエステル等が挙げられる。
[金属腐食防止剤]
本発明の潤滑油組成物に用いる金属腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾールとその誘導体、チアゾール系化合物などを挙げることができる。
[耐摩耗添加剤]
耐摩耗添加剤としては 、リン系化合物、有機モリブデン化合物、脂肪酸エステル化合物あるいは脂肪族アミン系化合物が挙げられる。
[消泡剤]
本発明の潤滑油組成物に用いる消泡剤としては、公知の消泡剤が使用できるが、例えば、ジメチルシロキサン、シリカゲル分散体等のシリコン系消泡剤;アルコール、エステル系消泡剤などが挙げられる。
[清浄分散剤]
本発明の潤滑油組成物に用いる清浄分散剤としては、公知の清浄分散剤が使用できるが、例えば、カルシウムスルホネート、マグネシウムスルホネート、バリウムスルホネート等の金属スルホネートやチオホスホネート、フェナート、サリチレート、コハク酸イミド、ベンジルアミン、コハク酸エステルなどが挙げられる。
[潤滑油組成物の製造方法]
本発明の潤滑油組成物は、基油(A)および所定のリシノール酸(共)重合体(B)、必要によっては添加剤(C)等を所定割合で混合・混錬して得られる。
[潤滑油組成物の用途]
本発明に係る潤滑油組成物は、良好な粘度特性および摩擦特性を有するとともに、生分解性に優れているために、各用途の潤滑油組成物として非常に有用である。
〔重量平均分子量〕
リシノール酸(共)重合体の重量平均分子量は、GPCを用いた分子量測定によって、ポリスチレン換算により算出した。
以下に、測定に用いた装置および測定条件を以下に示した。
ポンプ:880−PU(日本分光(株))
カラム:Shodex K−804L+K−800D(昭和電工(株))
検出器:830−RI(日本分光(株))
レコーダー:807IT(日本分光(株))
溶離液:クロロホルム (1%エタノールを含む)
測定条件:流速 1.0 ml/min
:注入量 200 μl(2 mg / ml)
:温度 25℃
検量線用標準試料:Special polystyrene standard(ケムコ化学(株))(Mw = 600,000、Mw = 50,000、Mw = 17,500、Mw = 9,000、Mw = 2,200、Mw = 906)
〔製造例1〕(ポリリシノール酸 P−1の製造)
ポリリシノール酸(P−1)は攪拌子を備えた容積10mlの試験管を用いてバッチ式にて合成した。
重合時間を変更したこと以外はP−1と同様の条件で、ポリリシノール酸(P−2)を合成した。重合条件および得られたポリマーの重量平均分子量を表1に示す。
触媒として用いた酵素量および重合時間を変更したこと以外はP−1と同様の条件で、ポリリシノール酸(P−3)を合成した。重合条件および得られたポリマーの重量平均分子量を表1に示す。
触媒として用いた固定化リパーゼPS−C(商品名)を固定化リパーゼPS−D(商品名)に変更したこと以外はP−3と同様の条件で、ポリリシノール酸(P−4)を合成した。重合条件および得られたポリマーの重量平均分子量を表1に示す。
原料として用いたモノマー種を、リシノール酸メチルエステル単独から、リシノール酸メチルエステルと12−ヒドロキシステアリン酸メチルエステルとからなるモノマーブレンド(等モル仕込み比)に変更したこと以外はP−3と同様の条件で、ポリリシノール酸(P−5)を合成した。重合条件および得られたポリマーの重量平均分子量を表1に示す。
[基油の性状]
本実施例および比較例において使用した下記基油の性状を表2に示す。
DIDA(ジイソデシルアジペート):大八化学工業株式会社製
H−334R(ネオペンチルポリオール脂肪酸エステル):日油株式会社製
以下、潤滑油組成物の(i)貯蔵安定性、(ii)粘度特性(動粘度)、(iii)粘度特性(粘度指数)、(vi)摩擦特性および(v)生分解性の評価方法を示す。
[(i)貯蔵安定性]
実施例及び比較例で得られた潤滑油組成物10gを20mlのネジ口ビンに入れ、50℃で30分間加熱し、室温に放置した後、25℃、0℃、−5℃の温度条件下で貯蔵安定性として相溶性(流動性、結晶化)を以下の基準に基づいて評価した。
○:潤滑油組成物の各成分が、均一に分散しており、分離していない。
△:潤滑油組成物の各成分が、分離していないが、僅かに結晶化した微粒子が見られる。
×:潤滑油組成物の各成分が、分離するとともに、結晶凝固化した微粒子が見られる。
[(ii)粘度特性(動粘度)]
動粘度:ASTM D445に基づいて、40℃と100℃の動粘度を測定した。
[(iii)粘度特性(粘度指数)]
粘度指数:ASTM D2270に基づいて粘度指数を求めた。
[(vi)摩擦特性]
オプティモール社のSRV摩擦摩耗試験機を用いて、ボールonディスク(鋼球/鋼質円盤)法により、荷重200N、温度80℃での摩擦係数(最大、最小)と摩耗痕深さを測定した。
[(v)生分解性]
修正MITI試験法「OECD301C」に準拠し、生分解率を測定した。なお、1998年7月に改定されたエコマーク認定基準では、上記生分解率は60%以上であることが要求される。
〔実施例1〕
ナタネ油とポリリシノール酸(P−1)との重量比((P−1)の重量/ナタネ油の重量)が97/3となるように、ポリリシノール酸(P−1)と基油としてのナタネ油とを、混合して潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物の物性(相溶性、粘度特性、摩擦特性)を、上記の評価基準に基づいて評価した。結果を表3に示す。
ナタネ油とポリリシノール酸(P−1)との重量比((P−1)の重量/ナタネ油の重量)が95/5となるように、ポリリシノール酸(P−1)と基油としてのナタネ油%とを混合したこと以外は、実施例1と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
ナタネ油とポリリシノール酸(P−1)との重量比((P−1)の重量/ナタネ油の重量)が90/10となるように、ポリリシノール酸(P−1)と基油としてのナタネ油とを混合したこと以外は、実施例1と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例4〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−2)に変更したこと以外は、実施例1と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例5〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−2)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例6〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−2)に変更したこと以外は、実施例3と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例7〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−3)に変更したこと以外は、実施例1と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例8〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−3)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例9〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−3)に変更したこと以外は、実施例3と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例10〕
ポリリシノール酸(P−1)をポリリシノール酸(P−4)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例11〕
ポリリシノール酸(P−1)をリシノール酸共重合体(P−5)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
基油として、ナタネ油を合成エステルDIDA(ジイソデシルアジペート)に変更したこと以外は、実施例5と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔実施例13〕
基油として、ナタネ油を合成エステルH−334R(ネオペンチルポリオール脂肪酸エステル)に変更したこと以外は、実施例5と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表3に示す。
〔比較例1〕
基油であるナタネ油に、粘度調整剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例2〕
ポリリシノール酸(P−1)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるアクルーブ728(三洋化成社製:鉱油40〜30%、アルキルメタクリレート系共重合物60〜70%)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例3〕
ポリリシノール酸(P−1)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるサンルーブ1502(三洋化成社製:鉱油30〜40%、アルキルメタクリレート系共重合物60〜70%)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例4〕
ポリリシノール酸(P−1)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるサンルーブ1703(三洋化成社製:鉱油35〜45%、アルキルメタクリレート系共重合物55〜65%)に変更したこと以外は、実施例2と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例5〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤アクルーブ728に変更したこと以外は、実施例12と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例6〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるアクルーブ728に変更したこと以外は、実施例13と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例7〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤サンルーブ1502に変更したこと以外は、実施例12と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例8〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるサンルーブ1502に変更したこと以外は、実施例13と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例9〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤サンルーブ1703に変更したこと以外は、実施例12と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
〔比較例10〕
ポリリシノール酸(P−2)を、市販のポリメタクリレート系粘度調整剤であるサンルーブ1703に変更したこと以外は、実施例13と同様に潤滑油組成物を調製し、物性を評価した。結果を表4に示す。
Claims (10)
- (A)植物油および/又は合成エステルである基油および(B)GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定される重量平均分子量が30,000以上300,000以下であるリシノール酸(共)重合体を含み、かつ(A)と(B)との重量比((A)の重量/(B)の重量)が80/20〜97/3である潤滑油組成物。
- 前記合成エステルが、ジエステルまたはポリオールエステルである請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記合成エステルが、脂肪族ジエステルまたは脂肪族ポリオールエステルである請求項2に記載の潤滑油組成物。
- 前記潤滑油組成物が、(A)および(B)の他に、酸化防止剤、極圧剤、防錆剤、金属不活性剤、耐摩耗添加剤、消泡剤および清浄分散剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤(C)を含む請求項1〜3の何れか1項に記載の潤滑油組成物。
- 修正MITI試験法OECD301C法にて測定される生分解率が60%以上であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の潤滑油組成物。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の潤滑油組成物からなるギヤー油。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の潤滑油組成物からなる作動油。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の潤滑油組成物からなるエンジン油。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の潤滑油組成物からなる金属加工油。
- GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定される重量平均分子量が30,000以上300,000以下であるリシノール酸(共)重合体からなる潤滑油用粘度調整剤。
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