JPH06200277A - 潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に高温下での酸化防止性を改善し圧縮機
油、タービン油、作動油など作動負荷の大きい潤滑系統
に好適な潤滑油を提供する。 【構成】 アルキルジフェニル及び／又はアルキルジフ
ェニルエーテルを含む潤滑油基油に、酸化防止剤として
アルキル化フェニル−α−アルキル化ナフチルアミン、
アルキル化ジフェニルアミン、ホスファイトから成る三
成分系酸化防止剤を配合するか、更には、これに平均分
子量４００〜７００のヒンダードフェノールを加えた四
成分系酸化防止剤を配合して潤滑油組成物を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐酸化性に優れた潤滑
油組成物に関する。更に詳しくは、本発明は潤滑油基油
に対して、特定の酸化防止剤（ラジカル捕捉剤と過酸化
物分解剤）を配合してなる長期に酸化安定性を示すとと
もに不溶解性のスラッジの発生が極めて少ないなど、潤
滑油特性のバランスに優れた潤滑油組成物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、合成油系の潤滑基油が酸化
を受けると、自動酸化によりラジカル反応が進行し、酸
素との反応によりアルコール類やケトン類が生成する。
そして、これらアルコール類やケトン類などの酸化物は
縮重合して基油に不溶解性のスラッジを生成し、これが
潤滑系統に大きな障害をもたらす。

【０００３】即ち、潤滑油の酸化により生成するスラッ
ジは、オイルタンクの目詰り、冷却機の効率低下などを
引き起こす。一方、酸化反応の進行にともなって、潤滑
油の特性は急速に低下する。この点をより具体的に説明
すると、例えばスクリュー型圧縮機において潤滑油は圧
縮過程で高温になったロータとケーシングを冷却し、自
らは熱をもらって高温になり、この熱を系外に放出する
が、この時、銅製のオイルクーラの酸化触媒反応を受け
て酸化反応が加速されることから、酸化安定性に対する
要求度が極めて高い。

【０００４】従来、潤滑油の酸化安定性を改善するため
に、一般に酸化防止剤が配合される。この種の酸化防止
剤としては、その作用によってラジカル捕捉剤、過酸化
物分解剤などが知られ、これらは単独または組合せて使
用されている。また、これら酸化防止剤とともに、例え
ば潤滑油中に溶出している金属化合物を不活性するため
に金属不活性化剤などの他の添加剤も使用されている。
しかしながら、潤滑油の耐酸化性を高め、かつ長期に亘
り安定した潤滑特性を発現させるための安定剤が開発さ
れていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は潤滑油基油と
して、添加剤の溶解性に優れた特定の成分を選択し、こ
れにラジカル捕捉剤として特定のアミノ系酸化防止剤、
及び過酸化物分解剤として特定のホスファイトを組合せ
て配合することにより、更に特定のフェノール系酸化防
止剤を配合することにより、長期の耐酸化性に優れると
ともにスラッジの発生量が極めて少ないなど、潤滑油特
性のバランスに優れた潤滑油組成物を提供しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、潤滑油基油と
して、アルキルジフェニル及びアルキルジフェニルエー
テルの少なくとも一方を使用し、 （１） (i) アルキル化フェニルアミン−α−アルキ
ル化ナフチルアミン、 (ii) アルキル化ジフェニルアミン、 (iii) ホスファイト の三種類からなる酸化防止剤を配合してなる潤滑剤組成
物である。

【０００７】あるいは （２） (i) アルキル化フェニルアミン−α−アルキ
ル化ナフチルアミン、 (ii) アルキル化ジフェニルアミン、 (iii) ホスファイト (iv) 平均分子量が４００〜７００のヒンダードフェノ
−ル の四種類からなる酸化防止剤を配合してなる潤滑油組成
物である。

【０００８】かかる本発明は、高い酸化安定性を発揮
し、また、基油がアルキルジフェニル及びアルキルジフ
ェニルエーテルの少なくとも一方であることに基づい
て、鉱油や他の合成潤滑油に比較して、使用した酸化防
止剤等の添加剤の溶解性に優れ、潤滑油としての高い諸
特性を発揮する。

【０００９】以下、本発明の構成を詳しく説明する。

【００１０】まず、本発明の潤滑油組成物を構成する基
油成分について説明する。

【００１１】アルキルジフェニル かかる範疇に入る潤滑油であるなら任意のものが使用し
得るが、代表的には下記の式で表される。

【００１２】

【化１】

【００１３】［ｍは１〜３、ｎは０〜３、Ｒは炭素数１
０〜２０のアルキル基（Ｒが複数のときそれらは同じで
も異なってもよい）］ 具体的には、ｎ−デシルジフェニル、ｎ−ウンデシルジ
フェニル、ｎ−ドデシルジフェニル、ｎ−トリデシルジ
フェニル、ｎ−テトラデシルジフェニル、ｎ−ヘプタデ
シルジフェニル、ｎ−ヘキサデシルジフェニル、ｎ−ノ
ナデシルジフェニル、ｎ−オクタデシルジフェニル、ｎ
−エイコシルジフェニル、２−デシルジフェニル、２−
ヘキサデシルジフェニル、２−オクタデシルジフェニ
ル、３−デシルジフェニル、４−デシルジフェニル、ジ
（ｎ−デシル）ジフェニル、ジ（ｎ−ドデシル）ジフェ
ニル、ジ（２−デシル）ジフェニル、ジ（２−ドデシ
ル）ジフェニル、ペンタ（２−テトラデシル）ジフェニ
ル、トリ（２−ドデシル）ジ（２−テトラデシル）ジフ
ェニル、ヘキサ（２−ドデシル）ジフェニル等が挙げら
れ、好ましいものは、Ｒが炭素数１２〜１８、ｍが１
で、ｎが０〜１、特に好ましいものは、Ｒが炭素数１２
〜１４のアルキル基で、ｍが１で、ｎが１のものや、Ｒ
が炭素数１６〜１８のアルキル基で、ｍが１で、ｎが０
のものである。炭素数１０未満のアルキル基では潤滑性
が悪く、炭素数２０を越えると、粘度が高くなりまた熱
安定性、酸化安定性が悪くなる。

【００１４】また、動粘度は１００℃において２．０〜
３０．０ｍｍ² ／ｓのものが使用できる。

【００１５】なお、上記の範囲からはずれるものでも、
平均分子量の面から、混合により、上記の範囲に入るも
のであれば使用できる。

【００１６】アルキルジフェニルエーテル かかる範疇に入る潤滑油であるなら任意のものが使用し
得るが、代表的には下記の式で表される。

【００１７】

【化２】

【００１８】［ｍは１〜３、ｎは０〜３、Ｒは炭素数１
０〜２０のアルキル基（Ｒが複数のときそれらは同じで
も異なってもよい）］ 具体的には、モノデシルジフェニルエーテル、モノドデ
シルジフェニルエーテル、モノテトラデシルジフェニル
エーテル、モノヘキサデシルジフェニルエーテル、モノ
オクタデシルジフェニルエーテル、モノエイコシルジフ
ェニルエーテル、ジテトラデシルジフェニルエーテル、
ジドデシルジフェニルエーテル、ジデシルジフェニルエ
ーテル、ジヘキサデシルジフェニルエーテル、ジオクタ
デシルジフェニルエーテル、ジエイコシルジフェニルエ
ーテル、テトラデシルドデシルジフェニルエーテル、テ
トラデシルヘキサデシルジフェニルエーテル、ジドデシ
ルテトラデシルジフェニルエーテル、ジテトラデシルド
デシルジフェニルエーテル、ジドデシルジテトラデシル
ジフェニルエーテル、トリデシルテトラデシルジフェニ
ルエーテル、トリデシルジフェニルエーテル、トリデシ
ルジフェニルエーテル、トリテトラデシルジフェニルエ
ーテル、テトラデシルジフェニルエーテル、テトラドデ
シルジフェニルエーテル、ペンタデシルジフェニルエー
テル、ペンタドデシルジフェニルエーテル、ペンタテト
ラデシルジフェニルエーテル、ヘキサドデシルジフェニ
ルエーテル、ヘキサテトラデシルジフェニルエーテル
（アルキル基が異なったジフェニルエーテルを含む）が
挙げられる。

【００１９】好ましくは、ｍ＝１、ｎ＝０で、Ｒは炭素
数１６〜２０のアルキル基のもの、また、ｍ＝１、２で
ｎ＝１〜３で、Ｒが炭素数１０〜１４のアルキル基のも
のが挙げられる。

【００２０】また、動粘度は１００℃において２．０〜
３０．０ｍｍ² ／ｓのものが使用できる。

【００２１】なお、上記の範囲からはずれるものでも、
平均分子量の面から、混合により、上記の範囲に入るも
のであれば使用できる。

【００２２】次に、本発明において大きな特徴をなして
いる酸化防止剤系について説明する。

【００２３】本発明において使用される酸化防止剤は、
次のように潤滑油に対する要求特性あるいは目標特性と
の関連で規定されたものである。

【００２４】（１）ＲＢＯＴ（分）特性 潤滑油の酸化防止剤性能を評価する方法の１つで、ＪＩ
Ｓ Ｋ２５１４により制定されている回転ボンベ式酸化
安定度により評価を行なう。

【００２５】これは、潤滑油５０ｇに水５ｍｌを加え、
銅触媒を入れた密閉系に酸素を６．３ｋｇ／ｃｍ² まで
圧入し、１５０℃で酸化させる。そして酸化吸入により
圧力低下を生じるが、これを規定量の圧力低下に至るま
での時間（誘導時間；分）を測定して評価する。

【００２６】一般に、ＲＢＯＴ値の高い潤滑油は使用環
境条件の厳しいコンプレッサー油として使用されるもの
であるが、市販のコンプレッサー油は鉱油系または合成
油系を含めて、ＲＢＯＴ値が約２０００分程度であり、
これより優れたものを開発しなければならない。

【００２７】（２）熱安定性 これは、ＪＩＳ Ｋ２５２０に規定されている試験法で
実施されるものであり、油温１６０℃の条件で潤滑油の
熱、酸化によるスラッジ発生の傾向を評価するものであ
る。スラッジ発生時間が長い潤滑油を開発しなければな
らない。

【００２８】（３）修正ＩＳＯＴ 油２５０ｍｌをガラスビーカーに張り込み、鉄板と銅板
とを触媒として油中に浸漬し、酸化を促進するために空
気吹き込み管を通して１０リットル／ｈの割合で空気を
吹き込むようにする。そして、油を１６５．５℃に加熱
し、鉄、銅触媒の存在下、空気吹き込みをしながら撹拌
し、９６時間加熱して高温酸化させる。

【００２９】評価として、試験前後の油の粘度及び全酸
価の変化、並びにスラッジ量（０．８μｍフィルターで
の捕捉量ｍｇ／ｍｌ）を測定する。

【００３０】前記した諸特性との関連で、本発明の酸化
防止剤系は前記した複合系、即ち（１） (i)〜(iii) ま
たは（２） (i)〜(iv)に規定されるもので構成される。
以下、より具体的に本発明の複合系の酸化安定剤につい
て説明する。

【００３１】（１）(i) アルキル化フェニル−α−アル
キル化ナフチルアミン成分：本発明で使用されるアルキ
ル化フェニル−α−アルキル化ナフチルアミンは、下記
の化３で示されるものである。

【００３２】

【化３】

【００３３】（但し、Ｒ₁ は炭素数１〜１０のアルキル
基、好ましくは炭素数４〜８のアルキル基を示す。Ｒ₂
〜Ｒ₈ は存在するかまたは存在しなくてもよく、存在す
る場合は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。） この種の典型的な化合物は、オクチルフェニル−α−ナ
フチルアミンである。

【００３４】（１）(ii)アルキル化ジフェニルアミン成
分：本発明で使用されるアルキル化ジフェニルアミン
は、下記の化４で示されるものである。

【００３５】

【化４】

【００３６】（但し、Ｒ₁ ，Ｒ₂ はそれぞれＨ，もしく
は炭素数１〜１８のアルキル基を示す。好ましくは炭素
数４〜８のアルキル基を示す。） この種の典型的な化合物は、オクチルジフェニルアミン
である。

【００３７】（１）(iii) ホスファイト成分：本発明で
使用されるホスファイトは、下記の化５〜７で示される
ものである。

【００３８】

【化５】

【００３９】（但し、Ｒ₁ ，Ｒ₂ はＨもしくはＣ₄ 〜Ｃ
₁₂のアルキル基である。好ましくはｔ−ブチル基を示
す。）

【００４０】

【化６】

【００４１】（但し、Ｒは炭素数１２〜１８のアルキル
基，ジ−ｔ−ブチルフェニル基，ノニルフェニル基を示
す。好ましくはジ−ｔ−ブチルフェニル基を示す。）

【００４２】

【化７】

【００４３】（但し、Ｒ₁ は炭素数４〜３０のアルキル
基，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ は炭素数１〜４のアルキル基を示
す。好ましくは炭素数４のアルキル基を示す。） この種の典型的な化合物は、トリス−ジ−ｔ−ブチルフ
ェニルホスファイトである。

【００４４】（２）(iv)平均分子量が４００〜７００の
ヒンダードフェノール成分：本発明において、各種のヒ
ンダードフェノール化合物のうち、後述する実施例で示
されるように平均（重量）分子量が４００〜７００のも
のが好適のものである。特に好ましくは分子量５５０〜
７００である。この種のヒンダードフェノールは、下記
の化８で示される単一化合物のものである。

【００４５】

【化８】

【００４６】（但し、Ｒ₁ ，Ｒ₂ はＨまたはｔ−Ｂｕ基
であり、Ｒ₁ とＲ₂ の計４つのうち、少なくとも１つは
ｔ−Ｂｕ、Ｒ₃ は炭素数１〜５のメチレン基を示す。） また、本発明においては、平均分子量が４００〜７００
であれば、例えば下記の化９〜１１で示されるヒンダー
ドフェノールを複数混合したものであってもよい。

【００４７】

【化９】

【００４８】

【化１０】

【００４９】

【化１１】

【００５０】（但し、化９〜１１において、ｎは１〜４
の整数、Ｒ₁ ，Ｒ₂ はＨまたはｔ−Ｂｕ基であり、Ｒ₁
とＲ₂ の少なくとも１つはｔ−Ｂｕを示す。） 本発明において、前記したアミン系酸化防止剤としての
アルキル化フェニル−α−アルキル化ナフチルアミン及
びアルキル化ジフェニルアミン、フェノール系酸化防止
剤としての平均分子量４００〜７００のヒンダードフェ
ノール、更に過酸化物分解剤としてのホスファイトの基
油に対する配合割合は、それぞれ０．１〜２．０重量
％、０．１〜２．０重量％、０．１〜０．５重量％、
０．１〜０．５重量％であり、この使用割合のもとで十
分な効果を得ることができる。即ち、前記した使用割合
のもとで、バランスのとれたＲＢＯＴ（分）特性，熱安
定性等が確保される。

【００５１】本発明において、前記した（１） (i)〜(i
ii) 、（２） (i)〜(iv)成分からなる酸化安定剤は必須
のものであるが、所望により他の既知の酸化安定剤ある
いは他の添加剤を配合することができる。

【００５２】前記した添加剤としては、 （イ）流動点降下剤……ＰＭＡ（ポリメタクリレー
ト）、ＰＩＢ（ポリイソブチレン）、ＥＰＣ（エチレン
−プロピレン共重合体）、ＳＢＣ（スチレン−ブタジエ
ン水添加共重合体）など。

【００５３】（ロ）消泡剤……ジメチルポリシロキサ
ン、ポリアクリレートなど。

【００５４】（ハ）金属不活性化剤……トリアゾール
系、チアジアゾール系金属不活性化剤など。

【００５５】（ニ）抗乳化剤……エチレンオキシドがプ
ロピレンオキシドに対して１０〜８０重量％で、平均分
子量が１，０００〜１５，０００のポリオキシプロピレ
ン共重合体など。

【００５６】（ホ）防錆剤……アルケニルコハク酸また
はその部分エステルなど。

【００５７】などがあり、これらを適宜に組合せて使用
すればよい。

【００５８】以上、説明したように、本発明の潤滑油組
成物は、高温下で酸化防止性に優れているため、圧縮機
油、タービン油、作動油など、特に作動負荷の大きい潤
滑系統の潤滑油に好適なものである。

【００５９】

【実施例】次に本発明を実施例により更に詳しく説明す
るが、本発明はこれら実施例のものに限定されないこと
はいうまでもないことである。

【００６０】（実施例１〜３／比較例１）実施例１、
２、３は、それぞれ基油として、ジドデシルビフェニル
（粘度が４０℃で２３ｍｍ² ／ｓ），ジドデシルビフェ
ニルエーテル（粘度が４０℃で５８ｍｍ² ／ｓ），モノ
ドデシルモノテトラデシルビフェニルエーテル（粘度が
４０℃で１３ｍｍ² ／ｓ）の基油を使用し、これに下記
の表１に示される酸化防止剤及び添加剤を配合して潤滑
油組成物としたものである。

【００６１】次に、各種の性能評価を行なった。結果を
表１に併せて示す。なお、比較例として市販のコンプレ
ッサー油（鉱油）についても性能評価を行なった。結果
を表２に合せて示す。

【００６２】なお、下記の表１において、 ・アルキル化ＰＡＮは、化３においてＲ＝Ｃ₈ Ｈ₁₇、即
ちオクチルフェニル−α−ナフチルアミンを示す。

【００６３】・アルキル化ＤＰＡは、化４において
Ｒ₁ ，Ｒ₂ ＝Ｃ₈ Ｈ₁₇、即ちオクチルジフェニルアミン
を示す。

【００６４】・添加剤の流動点降下剤（ａ）はポリメタ
クレート、金属不活性化剤（ｂ）はメチルベンゾトリア
ゾール誘導体、防錆剤（ｃ）はアルケニルコハク酸エス
テル、抗乳化剤（ｄ）はポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレン共重合体を示す。

【００６５】表１より、本発明の実施例１〜３は、市販
のコンプレッサー油（鉱油）と比較して、顕著な効果を
示していることが判る。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、基油成分とし
てアルキルジフェニル及び／又はアルキルジフェニルエ
ーテルをベースとし、これに特定のアミン系酸化防止剤
及びホスファイト、あるいは更に特定の平均分子量をも
つヒンダードフェノールを配合することにより調製さ
れ、特に酸化安定性に優れる。しかも基油と酸化防止剤
との相溶性が特に優れ、広範な潤滑油諸特性を長期に亘
り維持することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 137:04） Ｃ１０Ｎ 30:10 40:06 40:08 40:12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油基油として、アルキルジフェニル
   及びアルキルジフェニルエーテルの少なくとも一方を使
   用し、 (i) アルキル化フェニルアミン−α−アルキル化ナフチ
   ルアミン、 (ii) アルキル化ジフェニルアミン、 (iii) ホスファイト の三種類からなる酸化防止剤を配合してなる潤滑油組成
   物。