WO2005035702A1

WO2005035702A1 - 潤滑油

Info

Publication number: WO2005035702A1
Application number: PCT/JP2004/014942
Authority: WO
Inventors: Hideto Kamimura; Shigeyuki Mori
Original assignee: Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2005-04-21
Also published as: EP1672051A4; KR101133867B1; KR20060126950A; JP4982083B2; US8318644B2; ATE542878T1; EP1672051B1; US20070027038A1; JPWO2005035702A1; EP1672051A1; EP1672051A8

Abstract

　低粘度であっても蒸気圧が低く、引火の危険性もなく、さらに耐熱性に優れ、従来の炭化水素系潤滑油と比べて何ら遜色のない摩擦特性を有し、高温下、真空下などの極めて厳しい条件の下でも長期間使用することができる潤滑油を提供すること。　基油として、カチオンとアニオンから構成され、イオン濃度が１ｍｏｌ／ｄｍ3以上であるイオン性液体を含む潤滑油である。

Description

潤滑油

技術分野

[0001] 本発明は、潤滑油に関し、さらに詳しくは、低粘度であっても蒸気圧が低ぐ引火の危険性もなぐさらに耐熱性に優れ、従来の炭化水素系潤滑油と比べて何ら遜色のない摩擦特性を有し、高温下、真空下などの極めて厳しい条件の下でも長期間使用することができ、内燃機関、トルク伝達装置、流体継手、すべり軸受、ころがり軸受、含油軸受、流体軸受、圧縮装置、チェーン、歯車、油圧、真空ポンプ、時計部品、ハードディスク、冷凍機、切削、圧延、絞り抽伸、転造、鍛造、熱処理、熱媒体、冷却剤、クーラント、洗浄、ショックァブソーバ、防鲭、ブレーキ、密封装置、航空機や人工衛星等の航空宇宙機器などに好適に使用される潤滑油、この潤滑油を用いた潤滑特性制御方法及び潤滑油制御装置に関する。

背景技術

[0002] 近年の機械技術の進歩により、エンジン又はモータは高出力化、高回転化が図られ、そのために過酷な条件での使用に耐え得る高性能の潤滑油が求められている。さらにエネルギーや環境問題への対応から、これら潤滑油には燃費改善や省エネルギー効果を有することが必須の要求性能となり、また、最近では、省資源化力ロングドレイン性も要求されて、る。

このような背景から、将来的に潤滑油には、動力損失の要因となる粘性抵抗を減らすため、できるだけ粘性の低い油が求められ、且つ耐熱性を有し、長期間の使用にも耐え得るような潤滑油が必要とされている。

しかし、潤滑油は一般に、炭化水素を主体とした有機物力構成されており、粘性を下げると必然的に蒸気圧が上がり、潤滑油の蒸発損失、さらには引火の危険性が増大する。特に、製鉄所内の機械 (例えば、油圧作動油)など高熱物体を扱う設備において使用する潤滑油は、火災防止の観点力も難燃性が必要とされている。また、近年の情報機器 (例えば、ハードディスク）に使用されている精密モータでは、周辺の精密機器への影響を極力少なくするため蒸発や飛散し難い潤滑油が求められている。

今まで、このような問題を克服すベぐ粘度が低ぐ低蒸気圧で耐熱性に優れる潤滑油として、脂肪酸エステルやシリコーンオイル、さらにはパーフルォロポリエーテルなどのフッ素系油剤などが提案されてきた。しかし、脂肪酸エステルは、加水分解しやすいエステル構造を有するため耐水性に劣り、一方、耐熱性、耐水性に優れるシリコーンオイルやフッ素系油剤は、従来の炭化水素系潤滑油と比較すると潤滑性に劣るなどの問題があり、今後さらに必要となることが予測される高度な要求を一様に満足できるものではな力た。

ところで、近年、カチオンとァ-オンとから構成された有機イオン性液体は、ァ-ォンの異なる一連のェチルメチルイミダゾリゥム塩力優れた熱安定性と高ヽィオン伝導性を有し、空気中でも安定な液体となることが報告されて以来 (例えば、非特許文献 1参照)、注目され、その熱安定性 (難揮発性、難燃性)、高イオン密度 (高イオン伝導性)、大熱容量、低粘性などの特徴を活かして様々な用途、例えば太陽電池などの電解液 (例えば、特許文献 1参照)、抽出分離溶媒、反応溶媒などとして応用研究が積極的に行われている。しカゝしながら、この有機イオン性液体を潤滑油の基油として用いた例はこれまで知られてヽな、。

イオン性液体は、分子間が分子性液体のように分子間引力で結びついているのではなぐ強力なイオン結合で結びついているため、揮発し難ぐ難燃性であり、熱や酸化に対して安定な液体である。そのため、低粘度であっても低蒸発性で、さらに耐熱性に優れることから、将来要求される高度な要求を満足し得る唯一の潤滑油であるといえる。しかし、一方でイオン性液体は、分子間に働くイオン結合によりその物性が大きく支配されるため、炭化水素のような分子性液体とは異なり、分子構造から物性を予測することが難しぐさらに分子構造を変化させることで、粘度や粘度指数、さらには流動点などの諸物性を容易に制御することができない。すなわち、所望の物性を有する化合物の設計及び合成が容易ではな、と、う難点を抱えて、る。

また、イオン性液体は、元来、カチオンとァ-オンとからなる塩であるため、イオン性液体を構成するカチオンとァ-オンの組み合わせによっては水と任意の割合で溶解してしまう（例えば、非特許文献 2参照)。そのため、水分が存在しない環境下では分解や腐食を引き起こさないイオン性液体であっても、水分が混入しやすい環境下では吸湿し、分解や腐食を招くこともある。さらに、耐熱性に優れるイオン性液体の中でも、酸ィ匕安定性に劣ったり還元分解しやすいイオン (例えばイミダゾリ-ゥムイオン） ( 例えば、非特許文献 3参照）、毒性や環境負荷が大きいイオン (例えば BF—， CDな

4 どがあり、高度の要求を満たす潤滑油を得るには、構成イオンを厳密に選定することが好ましい。

さらに、イオン性液体は、プラス及びマイナスの電荷を帯びたカチオンとァ-オンからなるため、電場に対して配向したり、電極表面に電気二重層を形成したりするなど、電気的な特性も有する。イオン性液体のこのような特性は、イオン性液体が存在する潤滑箇所に電場を印加すれば、電気的な特性が発現し、摩擦特性に何らかの影響を与える可能性があることを示唆して、る。

このように潤滑油を使用したシステムに電場を印加して、摩擦を制御する方法としては、従来力も固体粒子などを液状溶媒に分散させた分散型電気粘性流体 (例えば、特許文献 2及び 3参照)や、液晶などの均一溶媒を用いた均一型電気粘性流体 (例えば、特許文献 4参照）などが開示されている。し力しながら、これらのいずれも、電気粘性流体の物性を変化させる (粘性を増粘させる）ことによって摩擦を制御するものであるため、せん断速度や荷重などの摩擦条件がより過酷になった場合、増粘効果がこれらの摩擦条件に耐えられず、期待される効果が発揮されない場合が多かつた。

特許文献 1 :特開 2003— 31270号公報

特許文献 2：特開平 5— 25488号公報

特許文献 3：特開 2000— 1694号公報

特許文献 4:特開 2000— 130687号公報

非特許文献 1 :「J. Chem. Soc. , Chem. Commun.」， 965 (1992年）非特許文献 2：「イオン性液体開発の最前線と未来一」，（株)シーエムシー出版非特許文献 3 :「M. Ui, Curr. Top. Electrochem.」， 7, 49 (2000年）発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、低粘度であっても蒸気圧が低ぐ引火の危険性もなぐさらに耐熱性に優れ、従来の炭化水素系潤滑油と比べて何ら遜色のない摩擦特性を有し、高温下、真空下などの極めて厳しい条件の下でも長期間使用することができる潤滑油を提供することを目的とするものである。また、簡便な方法により、この潤滑油の物性 (粘度指数、流動点等)が大きく改善された潤滑油、毒性及び腐食性が無い潤滑油を提供することを目的とするものである。さらに、これらの潤滑油を用いる際の潤滑特性制御方法、これらの潤滑油を用いた潤滑油特性制御装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、カチオンとァ二オンとからなるイオン性液体を基油として用いることにより、上記目的が達成されることを見出した。本発明は力かる知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、以下の潤滑油、潤滑特性制御方法及び潤滑油制御装置を提供するものである。

1. 基油として、カチオンとァ-オン力構成され、イオン濃度が ImolZdm³以上であるイオン性液体を含む潤滑油。

2. 基油として、全酸価が lmgKOHZg以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む上記 1に記載の潤滑油。

3. イオン性液体が、下記一般式

(Z^P+ ) (A^q— )

k m

(式中、 Z^P+はカチオン、 A^q—はァ-オンである。 p、 q、 k、 m、 p X k及び q X mは、それぞれ 1一 3の整数であり、 p X k=q X mを満たす。 k又は mが 2以上のとき、 Z又は Aは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 )

で表される上記 1又は 2に記載の潤滑油。

4. 基油として、一般式 Z+ A— (Z+はカチオン、 A—はァ-オンである。 )で表され、全酸価が lmgKOH/g以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む上記 3に記載の潤滑油。

5. 二種以上のイオン性液体の混合物である上記 4に記載の潤滑油。 6. Z+を一種と A—を二種以上含む混合物、 Z+を二種以上と A—を一種含む混合物又は Z+を二種以上と A—を二種以上含む混合物である上記 5に記載の潤滑油。

7. イオン性液体を構成するカチオン (Z+ )が下記一般式

[0007] [化 1]

[式中、 R¹— R¹²は、水素原子、エーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 18のァルキル基及び炭素数 1一 18のアルコキシル基カも選ばれる基であり、 R¹— R¹²は同一でも異なっていてもよい。 ]

[0008] で表されるものである上記 4一 6の、ずれかに記載の潤滑油。

8. イオン性液体を構成するカチオン (Z+ )が下記一般式

[0009] [化 2]

[0010] で表されるものである上記 7に記載の潤滑油。

9. イオン性液体を構成するァ-オン (A— )力 BF―, PF— , C H OSO―, (C F

4 6 n (2n+l) 3 n

H ) SO— , (C F H ) COO", NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO— , C H S

(2n+l-x) x 3 n (2η+1-χ) x 3 3 3 2 3 6 5

O ", CH (C H )SO ", I", I ", F (HF) ", ( (C F H )γ'θ ) C", ( (C F H )

3 3 6 4 3 3 n n (2n+l-x) x z 3 n (2η+1-χ) x

Υ'θ ) N— (式中、 Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Υ¹が複数個のとき、それらは

Ζ 2

同一でも異なっていてもよい。また、複数個の F Η

η (2η+1-χ) χ ) 0

ζは、同一でも異なつていてもよい。 ηは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 ζは Υ¹が炭素原子の場合は 1一 3の整数、 Υ¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）、 B (C Υ² ) ", P (C Y²

m (2m+l 4 m

(2m+l ) 6 _ (式中、 Y²は水素原子又はフッ素原子を示し、 Υ²が複数個のとき、それらは同一でも異なって、てもよ、。また、複数個の（C Y² )は、同一でも異なって、てもよ

m (2m+l

い。 mは 0— 6の整数である。）及び下記一般式 [0011] [化 3]

[式中、 R"— R¹⁷は、水素原子及び (C F H )から選ばれる基であり、 R"— R¹⁷は

n (2n+l-x) x

同一でも異なっていてもよい。 n及び Xは上記と同様である。 ]

[0012] で表されるァ-オン力選ばれるものである上記 4一 8のいずれかに記載の潤滑油。

10. イオン性液体を構成するァ-オン (A—)が、 PF— , C H OSO―, (C F

6 n (2n+l) 3 η (2η+1-χ)

Η ) SO— , (C F Η ) COO", NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO―, ( (C F

x 3 n (2n+l-x) x 3 3 3 2 3 n (2n+l-x)

H ) θ ) N— (式中、 Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Υ¹が複数個のとき、それ

X ζ 2

らは同一でも異なっていてもよい。 ηは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 ζは Υ¹が炭素原子の場合は 1一 3の整数、 Υ¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）及び下記一般式

[0013] [化 4]

[式中、 R"— R"は、水素原子及び (C F Η )から選ばれる基であり、 R"— R"は

η (2η+1-χ) χ

同一でも異なっていてもよい。 η及び Xは上記と同様である。 ]

[0014] で表されるァ-オン力も選ばれるものである上記 9に記載の潤滑油。

11. イオン性液体を構成するァ-オン (Α—)が、 C H OSO— , (C F H ) SO

n (2n+l) 3 η (2η+1-χ) x

―, (C F H ) COO— , NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO—(式中、 nは 1

3 3 3 2 3 一 6の整

3 n (2n+l-x) x

数、 xは 0— 13の整数である。）及び下記一般式 [0015] [化 5]

[式中、 R¹³— R¹⁷は、水素原子及び (C F H )から選ばれる基であり、 R

n (2n+l-x) x

[0016] で表されるァ-オン力も選ばれるものである上記 10に記載の潤滑油。

12. イオン性液体が、下記一般式

[0017] [化 6]

[式中、 R¹— R⁵は、水素原子、エーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 18のアルキル基及び炭素数 1一 18のアルコキシル基カも選ばれる基であり、 R¹— R⁵は同一でも異なっていてもよい。 ]

[0018] で表されるカチオン， F", CI", Br—及び BF—を含まない上記 4

4 一 11のいずれかに記載の潤滑油。

13. 基油として、カチオンとァ-オンが共有結合で固定された双生イオン型力なり、全酸価が lmgKOH/g以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む潤滑油。

14. イオン性液体力下記一般式

[0019] [化 7]

[式中、 R¹— R¹²は、水素原子、エーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 18のァルキル基及び炭素数 1一 18のアルコキシル基カも選ばれる基であり、 R¹— R¹²は同一でも異なっていてもよい。但し、 R¹— R¹²の少なくとも一つは、— (CH ) -SO—又は

2 n 3

— (CH ) -COO— (nはアルキル基の炭素数が 1一 18になるような 0以上の整数であ

2 n

る。）を有する。]

[0020] で表される上記 13に記載の潤滑油。

15. イオン性液体の 40°Cにおける動粘度が 1一 1, 000mm²Zsである上記 1一 14 の！、ずれかに記載の潤滑油。

16. イオン性液体の流動点カ 10°C以下である上記 1一 15のいずれかに記載の潤滑油。

17. イオン性液体の粘度指数が 80以上である上記 1一 16のいずれかに記載の潤滑油。

18. イオン性液体の引火点が 200°C以上である上記 1一 17の!、ずれかに記載の潤滑油。

19. 酸ィ匕防止剤及び極圧剤カゝら選ばれる少なくとも一つを含有してなる上記 1一 1 8の、ずれかに記載の潤滑油。

20. 混入水分量が、潤滑油基準で 500質量 ppm以下である上記 1一 18のいずれかに記載の潤滑油。

21. 上記 1一 20の、ずれか〖こ記載の潤滑油に電場を印加することを特徴とする潤滑特性制御方法。

22. 二つの被潤滑材間の接触領域の潤滑特性を制御する装置であって、該接触領域に存在させる潤滑油として上記 1一 20のいずれかに記載の潤滑油を用い、該潤滑油に電場を印加する一対の電極を、上記接触領域を挟んで上記二つの被潤滑材に非接触に、又は接触させる構成を有することを特徴とする潤滑特性制御装置。発明の効果

[0021] 本発明の潤滑油は、基油として、イオン性液体を使用することにより、低粘度であつても蒸気圧が低ぐ引火の危険性もなぐさらに耐熱性に優れ、従来の炭化水素系潤滑油と比べて何ら遜色のない摩擦特性を有し、高温下、真空下などの極めて厳しい条件の下でも長期間使用することができるものである。また、簡便な方法により、この潤滑油の物性 (粘度指数、流動点等)が大きく改善された潤滑油、毒性及び腐食性が無い潤滑油を得ることができる。さらに、これらの潤滑油を用いる際の潤滑特性制御方法、これらの潤滑油を用いた潤滑油特性制御装置を提供する。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 本発明の潤滑油は、基油として、カチオンとァニオン力も構成され、 20°Cにおいて測定したイオン濃度が ImolZdm³以上のイオン性液体を含む潤滑油である。水やその他の溶媒を含むことなぐカチオンとァ-オンのみ力形成される高いイオン雰囲気と静電相互作用を得るためには、イオン濃度が ImolZdm³以上であることが必要とされ、好ましくは 1. 5molZdm³以上、より好ましくは 2molZdm³以上である。ここで、イオン濃度とは、イオン性液体において、 [密度 (gZcm³) Z分子量 MW(gZmol) ] X 1000で算出される値をいう。

本発明の潤滑油は、好ましくは、基油として、全酸価が lmgKOHZg以下であるィオン性液体 50— 100質量％を含むものであり、イオン性液体としては、下記一般式 (Z^p+ ) (A^q— )

k m

で表されるものを用いることができる。本発明においては、上記式において p、 q、 k及び mが 2以下であることが好ましぐ p、 q、 k及び mが 1である、一般式 Z+ A— (Z+はカチオン、 ΑΊまァ-オンである。）で表されるイオン性液体 50— 100質量⁰ /₀を含むものがより好ましい。本発明の潤滑油において、上記イオン性液体の含有量は 70— 100質量％が好ましぐ 90— 100質量％がより好ましい。

上記カチオン (Z+ )としては、下記一般式

[0023] [化 8]

[0024] で表されるものが好ましい。 R¹— R¹²のエーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 1 8のアルキル基としては、メチル基、ェチル基、 n プロピル基、イソプロピル基、 n—ブチル基、イソブチル基、 sec ブチル基、 tert ブチル基、各種ペンチル基、各種へキシル基、各種へプチル基、各種ォクチル基、 2—メトキシェチル基などが挙げられる。炭素数 1一 18のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、 n—プポキシ基、イソプロポキシ基、 _n ブトキシ基、イソブトキシ基、 sec ブトキシ基、 tert ブトキシ基、各種ペントキシ基、各種ヘプトキシ基、各種オタトキシ基などが挙げられる。本発明においては、炭素数 1一 10のアルキル基が好ましい,

上記カチオン (Z+ )のうち、下記一般式

[化 9]

[式中、 R¹— R¹²は、上記と同じである。 ]

で表されるものがより好ましい。

上記ァ-オン (A—)としては、例えば、 BF―, PF— , C H OSO―, (C F H )

4 6 n (2n+l) 3 η (2η+1-χ) χ

SO―, (C F H ) COO", NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO— , C H SO―, CH

3 n (2n+l-x) x 3 3 3 2 3 6 5 3 3

(C H )SO— , Γ, I— , F (HF)— , ( (C F H ) 0 ) C— , ( (C F H )γ'θ ) N"

6 4 3 3 n n (2n+l-x) x z 3 n (2n+l-x) x z 2

(式中、 Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Υ¹が複数個のとき、それらは同一でも異なっていてもよい。また、複数個の F Η )^は、同一でも異なっていてもよ

η (2η+1-χ) χ ζ

い。 ηは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 ζは Υ¹が炭素原子の場合は 1一 3の整数、 Υ¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）、 B (C Υ² ) ", P (C Y² )—(式中

m (2m+l 4 m (2m+l 6

、 Y²は水素原子又はフッ素原子を示し、 Y²が複数個のとき、それらは同一でも異なつて!、てもよ、。また、複数個の（C Y² )は、同一でも異なって、てもよ、。 mは 0—

m (2m+l

6の整数である。）及び下記一般式 [0027] [化 10]

n (2n+l-x) x

[0028] で表されるァ-オンが好適である。これらのァ-オンの中ではフッ素原子を含むものが特に好ましい。

上記ァニオン (A— )のうち、 PF— , C H OSO— , (C F H ) SO— , (C F

6 n (2n+l) 3 η (2η+1-χ) x 3 n (2η+1-χ)

H ) COO— , NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO ", ( (C F H ) Υ'θ ) N— (式中、 x 3 3 3 2 3 n (2η+1-χ) x z 2

Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Y¹が複数個のとき、それらは同一でも異なっていてもよい。 nは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 zは Y¹が炭素原子の場合は 1一 3 の整数、 Y¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）及び上記一般式で表されるァユオンがより好ましぐ C H OSO―, (C F H ) SO— , (C F H ) COO", N

n (2n+l) 3 n (2η+1-χ) x 3 n (2η+1-χ) x

O―, CH SO―, (CN) N— , HSO—(式中、 nは 1一 6の整数、 xは 0— 13の整数であ

3 3 3 2 3

る。 )及び上記一般式で表されるァ-オンが特に好ま、。

[0029] 基油として用いる一般式 (Z^P+ ) (A^q" ) で表されるイオン性液体としては、例えば、

k m

下記一般式

[0030] [化 11]

(式中、 Mは、 H+, Li+, Na+, K+, Pb+及び Cs+から選ばれるカチオンであり、 nは 0— 1 8の整数である。 )

[0031] で表されるものが挙げられる。

また、基油として用いる一般式 Z+ A—で表されるイオン性液体として具体的には、 1- ブチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレート、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリウムへキサフルォロボレート、 1一へキシルー 3—メチルイミダゾリゥムへキサフルォロホスフェート、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミド、アルキルピリジ-ゥムテトラフルォロボレート、アルキルピリジ-ゥムへキサフルォロホスフェート、アルキルピリジ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミド、ァノレキノレアンモ-ゥムテトラフノレオロボレート、ァノレキノレアンモ-ゥムへキサフノレォロホスフェート、アルキルアンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミド、 N, N— ジェチルー N メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムテトラフルォロボレート、 N, N- ジェチルー N メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムへキサフルォロホスフェート及び N, N—ジェチルー N メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホニル)イミドなどを挙げることができる。これらのイオン性液体は一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。全酸化が lmgKOHZgを超えるものを用いる場合は、全酸化が lmgKOHZg以下となるように二種以上を組み合わせて用いる。

本発明においては、アルキルピリジ-ゥムへキサフルォロホスフェート、アルキルピリジニゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミド、アルキルアンモ-ゥムへキサフルォロホスフェート、アルキルアンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミド、 N , N ジェチルー N メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムへキサフルォロホスフエート及び N, N ジェチルー N メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドが好まし、。

基油として、二種以上のイオン性液体の混合物を用いると、物性 (粘度指数、流動点等)が大きく改善された潤滑油を得ることができる。この場合、混合割合は任意とすることができるが、混合による効果を得る点から、各イオン性液体の配合量を混合物基準で 10質量％以上とすることが好ましい。この混合物としては、 Z+を一種と A—を二種以上含む混合物、 Z+を二種以上と A—を一種含む混合物及び Z+を二種以上と A— を二種以上含む混合物が挙げられる。

具体的には、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレートと 1 ブチル —3—メチルイミダゾリゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドの混合物、アルキルピリジ -ゥムへキサフルォロホスフェートとアルキルピリジ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドの混合物、アルキルアンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ

-ル)イミドと 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)ィミドの混合物、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレートと N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミドの混合物、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムへキサフルォロホスフェートと N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミドの混合物、 N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドとアルキルピリジ-ゥムテトラフルォロボレートの混合物及び N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス (トリフルォロメタンスルホ -ル）イミドとアルキルピリジ-ゥムへキサフルォロホスフエ一トの混合物などが挙げられる。

これらのうち、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレートと N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ- ル）イミドの混合物、 1ーブチルー 3—メチルイミダゾリゥムへキサフルォロホスフェートと N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミドの混合物、 N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモユウムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドとアルキルピリジ-ゥムテトラフルォロボレートの混合物及び N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドとアルキルピリジ-ゥムへキサフルォロホスフエートの混合物が好まし、。

また、基油として、下記一般式

[化 12]

[式中、 R¹— ITは、水素原子、エーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 18のアルキル基及び炭素数 1一 18のアルコキシル基カも選ばれる基であり、 R¹— R⁵は同一でも異なっていてもよい。 ] [0034] で表されるカチオン (イミダゾリゥムイオン）， F— , CI", Br—及び BF —を含まないイオン性

4

液体を用いると、毒性及び腐食性の無い潤滑油を得ることができる。このようなイオン性液体として具体的には、アルキルピリジ-ゥムへキサフルォロホスフェート、アルキルピリジ -ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミド、アルキルアンモ-ゥムへキサフルォロホスフェート、アルキルアンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）ィミド、 N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムへキサフルォロホスフェート及び N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドなどが挙げられる。

これらのうち、アルキルピリジ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミド、アルキルアンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル）イミド及び N, N—ジェチルー N— メチル（2—メトキシェチル)アンモ-ゥムビス（トリフルォロメタンスルホ -ル)イミドが好ましい。

[0035] 本発明にお、ては、基油として、カチオンとァ-オンが共有結合で固定された双生イオン型（Zwitterionic型）からなり、全酸価が lmgKOHZg以下であるイオン性液体も用いることができる。本発明の潤滑油におけるこのイオン性液体の含有量は 50 一 100質量％であり、 70— 100質量％が好ましぐ 90— 100質量％がより好ましい。このイオン性液体は、例えば、下記一般式

[0036] [化 13]

[式中、 R¹— R¹²は、水素原子、エーテル結合を有していてもよい炭素数 1一 18のァルキル基及び炭素数 1一 18のアルコキシル基カも選ばれる基であり、 R¹— R¹²は同一でも異なっていてもよい。但し、 R¹— R¹²の少なくとも一つは、 (CH ) -SO—又は

2 n 3

2 n

る。）を有する。]

[0037] で表されるものである。具体的には、 1ーメチルー 1, 3 イミダゾリゥムー N ブタンスルホネート及び N, N ジェチルー N—メチルアンモ-ゥムー N—ブタンスルホネートなどが挙げられる。

[0038] 上記イオン性液体の全酸価は、被潤滑油材の腐食防止の観点から、 lmgKOH/ g以下であることを要し、好ましくは 0. 5mgKOHZg以下、より好ましくは 0. 3mgKO HZg以下である。

上記イオン性液体の 40°Cにおける動粘度は、蒸発損失、及び粘性抵抗による動力損失を抑える点から、 1-1, 000mm²Zsが好ましぐより好ましくは 2— 320mm²Zs 、さらに好ましくは 5— 100mm²Zsである。

上記イオン性液体の流動点は、低温時に粘性抵抗が増大することを抑える点から、 —10°C以下が好ましぐより好ましくは 20°C以下、さらに好ましくは— 30°C以下である。

上記イオン性液体の引火点は、基油の蒸発量を少なくする点から、 200°C以上が好ましぐより好ましくは 250°C以上、さらに好ましくは 300°C以上である。

上記イオン性液体の粘度指数は、温度に対する粘度変化が大きくなりすぎな!、ようにする点から、 80以上が好ましぐより好ましくは 100以上、さらに好ましくは 120以上である。

[0039] 本発明の潤滑油には、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を併用すること力 Sでき、添加剤としては、酸化防止剤、油性剤、極圧剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、防鲭剤、金属不活性化剤及び消泡剤などを挙げることができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

酸ィ匕防止剤としては、従来の炭化水素系潤滑油に使用されているアミン系酸化防止剤、フエノール系酸ィ匕防止剤及び硫黄系酸ィ匕防止剤を使用することができる。これらの酸ィ匕防止剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。アミン系酸ィ匕防止剤としては、例えば、モノォクチルジフエ-ルァミン、モノノ-ルジフエ-ルァミンなどのモノアルキルジフエ-ルァミン系化合物、 4, 4，一ジブチルジフェニルァミン、 4, 4'ージペンチルジフエニルァミン、 4, 4' ジへキシルジフエニルアミン、 4, 4しジヘプチルジフエ-ルァミン、 4, 4しジォクチルジフエ-ルァミン、 4, 4' —ジノ -ルジフエ-ルァミンなどのジアルキルジフエ-ルァミン系化合物、テトラブチルジフエニルァミン、テトラへキシルジフエニルァミン、テトラオクチルジフエニルァミン、テトラノ -ルジフエ-ルァミンなどのポリアルキルジフエ-ルァミン系化合物、 _a ナフチルァミン、フエ二ルー α—ナフチルァミン、ブチルフエ二ルー α—ナフチルァミン、ぺンチルフエ二ルー α—ナフチルァミン、へキシルフェニルー α ナフチルァミン、へプチルフエ-ルー α ナフチルァミン、ォクチルフエ-ルー α ナフチルァミン、ノ-ルフエ二ルー a ナフチルァミンなどのナフチルァミン系化合物が挙げられる。

[0040] フエノール系酸化防止剤としては、例えば、 2, 6—ジー tert—ブチルー 4 メチルフエノール、 2, 6—ジー tert—ブチルー 4 ェチルフエノールなどのモノフエノール系化合物、 4, 4'ーメチレンビス（2, 6—ジー tert ブチルフエノール）、 2, 2'—メチレンビス（4— ェチルー 6— tert ブチルフエノール）などのジフエノール系化合物が挙げられる。硫黄系酸ィ匕防止剤としては、例えば、 2, 6—ジー tert—ブチルー 4 (4, 6 ビス (オタチルチオ)— 1, 3, 5—トリアジンー 2 ィルァミノ）フエノール、五硫化リンとピネンとの反応物などのチォテルペン系化合物、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチォジプロピオネートなどのジアルキルチオジプロピオネートなどが挙げられる。

これらの酸ィ匕防止剤の配合量は、潤滑油全量基準で、通常 0. 01— 10質量％程度であり、好ましくは 0. 03— 5質量％である。

[0041] 油性剤としては、脂肪族アルコール、脂肪酸や脂肪酸金属塩などの脂肪酸化合物、ポリオールエステル、ソルビタンエステル、グリセライドなどのエステルイ匕合物、脂肪族ァミンなどのアミン化合物などを挙げることができる。脂肪族アルコールは、下記一般式 (I)

R¹⁸— OH (I)

(式中、 R¹⁸は、炭素数 8— 30、好ましくは炭素数 12— 24のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基力選ばれる基を示す。 ) で表される。炭素数 8— 30のアルキル基としては、各種ォクチル基、各種ノ-ル基、各種デシル基、各種ゥンデシル基、各種ステアリル基、各種ラウリル基、各種パルミチル基などが挙げられる。炭素数 8— 30のァルケ-ル基としては、オタテニル基、ノネニル基、デセニル基、ォレイル基等のォクタデセニル基などが挙げられる。炭素数 8— 30のアルキルァリール基としては、各種ジメチルフエ-ル基、各種ジェチルフエニル基、各種ジプロピルフエ-ル基、各種メチルナフチル基、各種ェチルナフチル基などが挙げられる。炭素数 8— 30のァリールアルキル基としては、フエネチル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。これらのうち、ステアリル基及びォレイル基が好ましい。

[0042] 脂肪酸ィ匕合物としては、下記一般式 (II)

(R¹⁹— COO) X¹ (II)

(式中、 R¹⁹は、炭素数 8— 30、好ましくは炭素数 12— 24のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基力選ばれる基を示す。 X¹は、 H、 K、 Na、 Mg、 Ca、 Al、 Zn、 Fe、 Cu及び Agから選ばれる原子である。 )

で表される化合物である。 R¹⁹の炭素数 8— 30のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基としては、上記と同様のものが挙げられ、ステァリル基及びォレイル基が好ましい。 X¹としては、 H、 K、 Al、 Ζηが好ましい。 ηは 1一 3の整数である。

[0043] ポリオールエステルとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ぺンタエルスリトールなどの多価アルコールと、下記一般式（III)

R²⁰— COOH (III)

(式中、 R^2Qは、炭素数 8— 30、好ましくは炭素数 8— 24のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基力選ばれる基を示す。）

で表される脂肪酸とのエステル反応によって得られるものが挙げられる。 R^2Qの炭素数 8— 30のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基としては、上記と同様のものが挙げられ、ォクチル基が特に好ましい。

ソルビタンエステルは、下記一般式 (IV) [0044] [化 14]

(式中、 R²¹— R²⁵は H、 OH及び CH OCOR²⁶力も選ばれる基を示す。 R²⁶は炭素数 9

2

一 30、好ましくは炭素数 12— 24のアルキル基又はァルケ-ル基を示す。）

[0045] で表される。 R²⁶の炭素数 9一 30のアルキル基としては、各種ノニル基、各種デシル基、各種ゥンデシル基、各種ステアリル基、各種ラウリル基、各種パルミチル基などが挙げられる。炭素数 9一 30のァルケ-ル基としては、ノネ-ル基、デセ-ル基、ォクタデセニル基などが挙げられる。好ましい脂肪酸として、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸及びォレイン酸が挙げられる。

グリセライドとしては、下記一般式 (V)

[0046] [化 15]

CH₂― X²

†H - _X3 (V)

CH₂― X⁴

(式中、 X²— X⁴は、 OH又は OCOR²⁷を示す。 R²⁷は炭素数 8— 30、好ましくは炭素数 12— 24のアルキル基又はアルケ-ル基を示す。 )

[0047] で表されるものが挙げられる。 R²⁷の炭素数 8— 30のアルキル基及びアルケ-ル基としては、上記と同様のものが挙げられる。好ましい脂肪酸として、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸及びォレイン酸が挙げられる。

脂肪族ァミンとしては、下記一般式 (VI)

R²⁸ NH (VI)

m 3~m

(式中、 R²⁸は、炭素数 3— 30、好ましくは炭素数 8— 24のアルキル基及びァルケ- ル基、炭素数 6— 30、好ましくは炭素数 6— 15のァリール基及びァリールアルキル基並びに炭素数 2— 30、好ましくは炭素数 2— 18のヒドロキシアルキル基力も選ばれる基を示す。 mは 1一 3の整数である。 )

で表されるモノ置換ァミン、ジ置換アミン及びトリ置換ァミンが挙げられる。上記 R²⁸のうちのアルキル基及びアルケ-ル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。炭素数 3— 30のアルキル基及びアルケ-ル基、炭素数 6— 30のァリール基及びァリールアルキルとしては、上記と同様のものが挙げられる。炭素数 2— 30のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシェチル基、ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。これらの油性剤の配合量は、配合効果の点から、潤滑油全量基準で、通常 0. 1— 30質量％程度であり、好ましくは 0. 5— 10質量％である。

[0048] 極圧剤としては、硫黄系極圧剤、リン系極圧剤、硫黄及び金属を含む極圧剤、リン及び金属を含む極圧剤が挙げられる。これらの極圧剤は一種を単独で又は二種以上組み合わせて用いることができる。極圧剤としては、分子中に硫黄原子及び Z又はリン原子を含み、耐荷重性ゃ耐摩耗性を発揮しうるものであればよい。分子中に硫黄を含む極圧剤としては、例えば、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化ォレフィン、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、トリァジン化合物、チォテルペン化合物、ジアルキルチオジプロピォネートイ匕合物などを挙げることができる。

硫化油脂は硫黄や硫黄含有化合物と油脂 (ラード油、鯨油、植物油、魚油等)を反応させて得られるものであり、その硫黄含有量は特に制限はないが、一般に 5— 30 質量％のものが好適である。その具体例としては、硫化ラード、硫ィ匕なたね油、硫ィ匕ひまし油、硫化大豆油、硫ィ匕米ぬか油などを挙げることができる。硫化脂肪酸の例としては、硫ィ匕ォレイン酸などを、硫ィ匕エステルの例としては、硫ィ匕ォレイン酸メチルや硫ィ匕米ぬか脂肪酸ォクチルなどを挙げることができる。

[0049] 硫ィ匕ォレフインとしては、例えば、下記一般式 (VII)

R²⁹— S— R³⁰ (VII)

a

(式中、 R²⁹は炭素数 2— 15、好ましくは炭素数 4一 8のアルケニル基、 R^3Qは炭素数 2 一 15、好ましくは炭素数 4一 8のアルキル基又はァルケ-ル基を示し、 aは 1一 8、好ましくは 1一 3の整数を示す。 )

で表される化合物が挙げられる。この化合物は、炭素数 2— 15のォレフイン又はその 2— 4量体を、硫黄、塩ィ匕硫黄等の硫化剤と反応させることによって得られる。炭素数 2— 15のォレフインとしては、プロピレン、イソブテン及びジイソブテンなどが好ましいジヒドロカルビルポリサルファイドとしては、下記の一般式 (VIII)

R³¹-S— R³² (VIII)

b

(式中、 R³¹及び R³²は、それぞれ炭素数 1一 20好ましくは炭素数 4一 18のアルキル基又は環状アルキル基、炭素数 6— 20、好ましくは炭素数 6— 15のァリール基、炭素数 7— 20、好ましくは炭素数 7— 15のアルキルァリール基又は炭素数 7— 20、好ましくは炭素数 7— 15のァリールアルキル基を示し、それらは互いに同一でも異なって!/ヽてもよい。 bは 2— 8、好ましくは 2— 4の整数を示す。）

で表される化合物である。ここで、 R³¹及び R³²がアルキル基の場合、硫化アルキルと称される。

[0050] 上記一般式 (VIII)における R³¹及び R³²としては、メチル基、ェチル基、 n—プロピル基、イソプロピル基、 _n—ブチル基、イソブチル基、 _sec—ブチル基、 tert—ブチル基、各種ペンチル基、各種へキシル基、各種へプチル基、各種ォクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ドデシル基、シクロへキシル基、シクロォクチル基、フニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フエネチル基などを挙げることができる。

このジヒドロカルビルポリサルファイドとしては、例えば、ジベンジルポリサルファイド、各種ジノ-ルポリサルファイド、各種ジドデシルポリサルファイド、各種ジブチルポリサルファイド、各種ジォクチルポリサルファイド、ジフヱ-ルポリサルファイド、ジシクロへキシルポリサルフアイドなどを好ましく挙げることができる。

チアジアゾールイ匕合物としては、例えば、下記一般式 (IX)又は (X)

[0051] [化 16]

N-N

R³³— S— _C,C— S_D— R³ (IX)

R35— s_e— ― S_F— R³⁶ (X)

(式中、 R³³— R³⁶は、それぞれ水素原子、炭素数 1一 20、好ましくは炭素数 4一 13の炭化水素基を示し、 c一 fは、それぞれ 0— 8、好ましくは 1一 4の整数を示す。 )

[0052] で表される 1, 3, 4ーチアジアゾール、 1, 2, 4—チアジアゾール化合物、 1, 4, 5—チアジアゾールなどが好ましく用いられる。このようなチアジアゾール化合物の具体例としては、 2, 5 ビス（n—へキシルジチォ )ー1, 3, 4ーチアジアゾール、 2, 5 ビス（n— ォクチルジチォ） 1, 3, 4ーチアジアゾール、 2, 5 ビス（n ノ-ルジチォ )ー1, 3, 4 ーチアジアゾール、 2, 5 ビス（1, 1, 3, 3—テトラメチルブチルジチォ )ー1, 3, 4ーチアジアゾール、 3, 5 ビス（n—へキシルジチォ )—1, 2, 4ーチアジアゾール、 3, 5—ビス（n—ォクチルジチォ)— 1, 2, 4ーチアジアゾール、 3, 5 ビス（n ノ-ルジチォ )—1 , 2, 4—チアジアゾール、 3, 5—ビス（1, 1, 3, 3—テトラメチルブチルジチォ)—1, 2, 4ーチアジアゾールなどを好ましく挙げることができる。

アルキルチオ力ルバモイルイ匕合物としては、例えば、下記一般式 (XI)

[0053] [化 17]

(式中、 — R^4Uは、それぞれ炭素数 1一 20、好ましくは炭素数 4一 8のアルキル基を示し、 gは 1一 8、好ましくは 1一 3の整数を示す。 )

[0054] で表されるものが好ましく用いられる。このようなアルキルチオ力ルバモイル化合物の具体例としては、ビス（ジメチルチオ力ルバモイル）モノスルフイド、ビス（ジブチルチオ力ルバモイル）モノスルフイド、ビス（ジメチルチオ力ルバモイル）ジスルフイド、ビス（ジブチルチオ力ルバモイル）ジスルフイド、ビス（ジアミルチオ力ルバモイル）ジスルフイド、ビス（ジォクチルチオ力ルバモイル)ジスルフイドなどを好ましく挙げることができる。硫黄、リン及び金属を含む極圧剤としては、ジアルキルチオ力ルバミン酸亜鉛 (Zn— DTC)、ジアルキルチオ力ルバミン酸モリブデン（Mo— DTC)、ジアルキルチオカルノミン酸鉛、ジアルキルチオカルノミン酸錫、ジアルキルジチォリン酸亜鉛（Zn— DT P)、ジアルキルジチォリン酸モリブデン（Mo— DTP)、ナトリウムスルホネート、カルシゥムスルホネートなどが挙げられる。

分子中にリンを含む極圧剤として代表的なものは、リン酸エステル類及びそのアミン塩である。リン酸エステルは、下記の一般式 (ΧΠ)—（XVI)で表されるリン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルを包含する。 [0055] [化 18]

R O

R⁴² ( ^ P = OH (XII)

OH

_R44。 =0 (X,,,)

R⁴⁸0 ~ P - O (XIV)

(OH)2

R⁴⁷0

R^O^ P (xv)

R⁴⁹0

_R50 _o

P—OH (XVI)

[0056] 上記一般式 (XII)—（XVI)にお、て、 R⁴¹— R⁵¹は炭素数 4一 30、好ましくは炭素数 4 一 18のアルキル基、ァルケ-ル基、アルキルァリール基及びァリールアルキル基から選ばれる基を示し、 R⁴¹— R⁵¹は同一でも異なって、てもよ!/、。

リン酸エステルとしては、トリアリールホスフェート、トリアルキルホスフェート、トリアルキノレアリーノレホスフェート、トリアリールアルキルホスフェート、トリアノレケニノレホスフエートなどがあり、具体的には、例えば、トリフエ-ルホスフェート、トリクレジルホスフエ一ト、ベンジノレジフエ-ノレホスフェート、ェチノレジフエ-ノレホスフェート、トリブチノレホスフエート、ェチノレジブチノレホスフェート、クレジノレジフエ二ノレホスフェート、ジクレジノレフエ二ノレホスフェート、ェチノレフエニノレジフエ二ノレホスフェート、ジェチノレフェニノレフエ二ノレホスフェート、プロピノレフエ-ノレジフエ-ノレホスフェート、ジプロピノレフエ-ノレフエ-ノレホスフェート、トリェチノレフエ二ノレホスフェート、トリプロピノレフェニノレホスフェート、ブチルフエ-ルジフエ-ルホスフェート、ジブチルフエ-ルフエ-ルホスフェート、トリブチルフエ-ノレホスフェート、トリへキシノレホスフェート、トリ（2—ェチノレへキシル）ホスフエート、トリデシルホスフェート、トリラウリルホスフェート、トリミリスチルホスフェート、トリバルミチルホスフェート、トリステアリルホスフェート、トリオレィルホスフェートなどが挙げられる。

[0057] 酸性リン酸エステルとしては、例えば、 2—ェチルへキシルアシッドホスフェート、ェチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ォレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、イソデシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフエート、トリデシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、イソステアリルアシッドホスフェートなどが挙げられる。

亜リン酸エステルとしては、例えば、トリェチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフエ-ルホスフアイト、トリクレジルホスファイト、トリ（ノ -ルフエ-ル）ホスファイト、トリ（

2—ェチルへキシル）ホスファイト、トリデシルホォスフアイト、トリラウリルホスファイト、トリイソォクチルホスフアイト、ジフエ-ルイソデシルホスファイト、トリステアリルホスフアイト、トリオレィルホスファイトなどが挙げられる。

[0058] 酸性亜リン酸エステルとしては、例えば、ジブチルハイドロゲンホスファイト、ジラゥリルハイドロゲンホスファイト、ジォレイルハイドロゲンホスファイト、ジステアリルハイド口ゲンホスファイト、ジフエ-ルハイドロゲンホスファイトなどが挙げられる。さらに、これらとアミン塩を形成するァミン類としては、例えば、一般式 (XVII)

R⁵² NH (XVII)

h 3- h

(式中、 R⁵²は、炭素数 3— 30、好ましくは炭素数 4一 18のアルキル基もしくはァルケ -ル基、炭素数 6— 30、好ましくは炭素数 6— 15のァリール基もしくはァリールアルキル基又は炭素数 2— 30、好ましくは炭素数 2— 18のヒドロキシアルキル基を示し、 hは 1、 2又は 3を示す。また、 R⁵²が複数ある場合、複数の R⁵²は同一でも異なっていてちよい。 )

で表されるモノ置換ァミン、ジ置換アミン又はトリ置換ァミンが挙げられる。上記一般式 (XVII)における R⁵²のうちの炭素数 3— 30のアルキル基もしくはァルケ-ル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。

[0059] モノ置換ァミンとしては、ブチルァミン、ペンチルァミン、へキシルァミン、シクロへキシルァミン、ォクチルァミン、ラウリルァミン、ステアリルァミン、ォレイルァミン、ベンジルァミンなどを挙げることができる。ジ置換ァミンとしては、ジブチルァミン、ジペンチルァミン、ジへキシルァミン、ジシクロへキシルァミン、ジォクチルァミン、ジラウリルアミン、ジステアリルァミン、ジォレイルァミン、ジベンジルァミン、ステアリル'モノエタノールァミン、デシル 'モノエタノールァミン、へキシル 'モノプロパノールァミン、ベンジル 'モノエタノールァミン、フエ-ル 'モノエタノールァミン、トリル'モノプロパノールなどが挙げられる。トリ置換ァミンとしては、トリブチルァミン、トリペンチルァミン、トリへキシルァミン、トリシクロへキシルァミン、トリオクチルァミン、トリラウリルァミン、トリステアリルァミン、トリオレィルァミン、トリベンジルァミン、ジォレイル'モノエタノールァミン、ジラウリル.モノプロパノールァミン、ジォクチル.モノエタノールァミン、ジへキシル ·モノプロパノールァミン、ジブチル ·モノプロパノールァミン、ォレイル'ジエタノールァミン、ステアリル'ジプロパノールァミン、ラウリル'ジエタノールァミン、ォクチル 'ジプロパノールァミン、ブチル 'ジエタノールァミン、ベンジル 'ジエタノールァミン、フエ-ル'ジエタノールァミン、トリル 'ジプロパノールァミン、キシリル 'ジエタノールァミン、トリエタノールァミン、トリプロパノールァミンなどが挙げられる。

これら極圧剤の配合量は、配合効果及び経済性の点から、組成物全量基準で、通常 0. 01— 30質量％程度であり、より好ましくは 0. 01— 10質量％である。

清浄分散剤としては、金属スルホネート、金属サリチレート、金属フィネート、コハク酸イミドなどが挙げられる。これら清浄分散剤の配合量は、配合効果の点から、組成物全量基準で、通常 0. 1— 30質量％程度であり、好ましくは 0. 5— 10質量％である粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタタリレート、分散型ポリメタタリレート、ォレフィン系共重合体 (例えば、エチレンプロピレン共重合体など）、分散型ォレフィン系共重合体、スチレン系共重合体 (例えば、スチレンジェン水素化共重合体など）などが挙げられる。

これら粘度指数向上剤の配合量は、配合効果の点から、潤滑油全量基準で、通常 0. 5— 35質量％程度であり、好ましくは 1一 15質量％である。

防鲭剤としては、金属系スルホネート、コハク酸エステルなどを挙げることができる。これら防鲭剤の配合量は、配合効果の点から、潤滑油全量基準で、通常 0. 01— 10 質量％程度であり、好ましくは 0. 05— 5質量％である。

金属不活性剤としては、ベンゾトリァゾール、チアジアゾールなどを挙げることができる。これら金属不活性化剤の好ましい配合量は、配合効果の点から、潤滑油全量基準で、通常 0. 01— 10質量％程度であり、好ましくは 0. 01— 1質量％である。消泡剤としては、メチルシリコーン油、フルォロシリコーン油、ポリアタリレートなどを挙げることができる。これらの消泡剤の配合量は、配合効果の点から、潤滑油全量基準で、通常 0. 0005—0. 01質量％程度である。

[0061] 本発明の潤滑油には、本発明の目的が損なわれない範囲でその他の基油を併用することができる。その他の基油としては、例えば、鉱油や合成油の中から適宜選ぶことができる。鉱油としては、例えば、パラフィン系基系原油、中間基系原油又はナフテン系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、これらの留出油を常法に従って精製することによって得られる精製油、具体的には溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油などが挙げられる。

また、合成油としては、例えば、低分子量ポリブテン、低分子量ポリプロピレン、炭素数 8— 14の α—才レフインオリゴマー及びこれらの水素化物、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパンの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステルなど）、二塩基酸エステル、芳香族ポリプロピレンカルボン酸エステル (例えば、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステルなど）、リン酸エステルなどのエステル化合物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどのアルキルァロマ系化合物、シリコーン油、ポリフエ-ル、アルキル置換ジフエ-ルエーテル、ポリフエ-ルエーテル、ホスファーゼン化合物、フッ素系オイル（例えば、フルォロカーボン、パーフルォロポリエ一テルなど）などが挙げられる。

これらのその他の基油は一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明の潤滑油においては、粘度の低下や腐食を防止する点から、水分混入量が潤滑油基準で 3000質量 ppm以下であることが好ましぐより好ましくは 500質量 ρ pm以下、特に好ましくは 100質量 ppm以下である。潤滑油の水分混入量を 500質量 ppmとするには非水溶性のイオン性液体を用いることが好ま、。

[0062] 本発明の潤滑油に含まれるイオン性液体の電気的特性を利用し、潤滑油に電場を印加することにより、摩擦面に積極的にカチオンゃァ-オンを吸着させ、潤滑保護膜を形成させることができる。この潤滑保護膜により、摩擦特性などの潤滑油特性を制御することができる。電場を印加する方法としては、 (1)互いに摺動する二つの被潤滑材の摩擦箇所に潤滑油を満たし、摩擦箇所を挟んで電極を被潤滑材に非接触で配置して、潤滑油に電圧を印加する方法、 (2)導電性材料力なり、互いに摺動する二つの被潤滑材の摩擦箇所に潤滑油を満たし、二つの被潤滑材に直接電圧を印加する方法などが挙げられる。印加電圧は、安全性、経済性及び印加効果の点から、通常 0. 1— 5 X 10⁶mV程度、好ましくは 0. 1— 5 X 10³mV、より好ましくは 0. 1— 10 OmVである。印加電圧は、直流でも交流でもよい。

本発明の潤滑油を用いて、二つの被潤滑材間の接触領域の潤滑特性を制御する潤滑特性制御装置を構成することができる。この滑特性制御装置は、二つの被潤滑材間の接触領域に存在させる潤滑油として本発明の潤滑油を用い、この潤滑油に電場を印加する一対の電極を、上記接触領域を挟んで上記二つの被潤滑材に非接触に、又は接触させる構成を有するものである。

[0063] 本発明の滑特性制御装置にお!/、て、二つの被潤滑材の一方または両方が非導電性の材料で構成されて!ヽる場合は、電界の経路パターンが一方の電極カゝら接触領域を通って他方の電極に達するようにする。またはそのような経路パターンが他の経路パターンよりも優勢であるようにする。また、二つの被潤滑材が導電性材料で構成されている場合は、電界の経路パターンが一方の電極から一方の被潤滑材、接触領域、他方の被潤滑材を順次通って他方の電極に達するようにする。またはそのような経路パターンが他の経路パターンよりも優勢であるようにする。

本発明の潤滑特性制御装置にお、て、二つの被潤滑材の接触領域に潤滑油を充填し、一対の電極により電場を印加すると、一方の電極から一方の被潤滑材、接触領域、他方の被潤滑材を順次通って他方の電極に達する経路パターンが他の経路ノターンとともに形成され、電圧の大きさにより潤滑領域における潤滑油の内部せん断応力が変化し、粘度変化に相当する潤滑特性変化が見られる。

実施例

[0064] 次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する力本発明はこれらの例によつてなんら限定されるものではない。なお、潤滑油の諸特性は下記の方法に従って測し 7こ。

(1)動粘度

JIS K2283に規定される「石油製品動粘度試験方法」に準拠して測定した。

(2)粘度指数 JIS K2283に規定される「石油製品動粘度試験方法」に準拠して測定した。

(3)流動点

JIS K2269に準拠して測定した。

(4)全酸価

JIS K2501に規定される「潤滑油中和試験方法」に準拠し、電位差法により測定した。

(5)引火点

JIS K2265に準拠し、 C. O. C法により測定した。

(6)水分

JIS K2275に準拠して測定した。

(7) 5%質量減温度

示差熱分析装置を用い、温度を 10°CZminの割合で昇温し、初期質量から 5%減少した温度を測定した。 5%質量減少温度が高いほど、耐蒸発性、耐熱性に優れると言える。

(8)腐食性

短冊状にカットした、純度 99. 9%の鉄板を 10ミリリットルの試料に浸漬させ、 100 °Cで 3時間放置し、その後、鉄板の外観を観察するとともに、浸漬前後の質量を測定し、その差を求めた。

(9)摩擦特性 (I)

CSEM社のピンディスク試験機を用い、ボールオンディスクによる摩擦試験を行つた。試験条件は、室温、荷重 20N、すべり速度 0. 5mZs、試験時間 30分であり、用いた試験片は、ボール及びディスクとも SUJ— 2であり、平均摩擦係数）とボールの摩耗痕径を求めた。平均摩擦係数）及びボールの摩耗痕径が小さいほど、摩耗特性が良好であると言える。

(10)摩擦特性 (Π)

ボールオンディスク型往復動摩擦試験機により、電圧印加の有無による摩擦係数の相違を評価した。試験条件は、 75°C、荷重 20N、周波数 1Ηζ、摺動距離 5mmであり、用いた試験片は、ボール及びディスクとも SUJ— 2である。印加電圧は lOOmV あり、用いた試験片は、ポール及びディスクとも SUJ— 2である。印加電圧は lOOmV であり、試験開始から 5分後及び 15分後の平均摩擦係数 )を求めた。

(11)基油のイオン濃度

20°Cにおいて、イオン性液体 1〜4の密度及び分子量 MWを測定し、 [密度（g/c m³) Z分子量 MW(gZmol) ] X 1000により、各イオン濃度を算出した。なお、イオン性液体:！〜 4の密度、分子量 MWは、イオン性液体 1が、 1.

197. 97g Zmol、イオン性液体 2が、 1. 453g/cm³, 416. 36g/,mol、イオン性液体 3が、 1 .

426. 40g/mol、'イオン' |·生液体 4力 1. 208g/cm³, 226. 02g/ raolであった。 '

[0065] 実施例:!〜 5及び比較例 1〜7

第 1表に示す配合成分により潤滑油を調製し、上記特性について測定した。その結果を第 1表に示す。

[0066] [表 1] 1 一 1

[0067] [表 2J

差替え用紙 (M 26) i 一 2

(注）

イオン性液体 1： 1ーェチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレ一トイオン性液体 2：ブチルピリジニゥムビス（トリフルォロメタンスルホニル）イミドイオン性液体 3 : N， N—ジェチル— N—メチル（2—メトキシェチル）アンモニゥム

イオン性液体 4 : 1一プチルー 3—メチルイミダゾリゥムテトラフルォロボレートポリ α—ォレフイン： 1ーデセンのオリゴマー

ポリオールエステル：トリメチロールプロパンと炭素数 8、 10の脂肪酸とのエステル芳香族エステル：トリノルマルォクチルトリメリテート

パーフルォロポリエーテル： Solvat Solexis社製、 Fomblin M03

アミン系酸化防止斉 lj : 4, 4—ジブチルジフエニルァミン

TCP：トリクレジノレホスフェート DBDS：ジペンジノレジサノレファイド

毒性:毒物劇物取り扱い法の劇物にあたり、 LD50 (ラット、経口） 30〜300mgZkg であるものを毒性有りとした。

[0068] 第 1表に示す評価結果から、実施例 1〜5の潤滑油は、低粘度であるにも関わらず、 300°C以上の引火点を有し、また、示差熱分析による 5%質量減温度が高ぐ低蒸発性、耐熱性に優れることがわかる。さらに、実施例：！〜 5の潤滑油は、摩擦係数及び摩耗痕径カ Sともに小さぐ摩擦特性に優れることがわかる。

一方、比較例 1及ぴ比較例 7のように全酸価が lmgKOHZgを超えるイオン性液体は、耐熱性ゃ耐摩耗性に優れるものの、腐食性が高く、金属製品の潤滑油としては適切でなレ、ことがわかる。

[0069] 実施例 6〜15

第 2表に示す配合成分により潤滑油を調製し、上記特性について測定した。その結果を第 2表に示す。

[0070] [表 3] 2 一 1

[0071] [表 4]

差替え用親 &3Μ6) 2表一 2

(注）

イオン性液体 5 : N, N—ジェチルー N—メチル（2—メトキシェチル）アンモニゥムテトラフノレ才ロボレート

イオン性液体 6：ブチルピリジニゥムビス（トリフルォロメタンスルホニル)イミドアミン系酸化防止剤： 4, 4 _ジブチルジフエニルァミン

TCP：トリクレジルホスフェート

DBDS：ジペンジノレジサルファイド

[0072] 第 2表に示す評価結果から、二種のイオン性液体の混合物は、単独のものに]:匕ベて、粘度指数又は流動点の改善効果が見られる。

[0073] 実施例 16、 17及び比較例 8、 9

第 3表に示す配合成分により潤滑油を調製し、上記特性について測定した。その結果を第 3表に示す。

[0074] [表 5]

差替え用紙 (Μ2β) 3

(注）

イオン性液体 3： N， N—ジェチル一 N—メチル（ 2—メトキシエヂノレ）アンモニゥムビス（トリフルォロメタンスルホニル）イミド

アミン系酸化防止剤： 4, 4一ジブチルジフエニルァミン

TCP：トリクレジノレホスフェート

[0075] 第 3表において、実施例 16と比較例 8との比較対比、実施例 17と比較例 9との比較対比から、潤滑油に電場を印加すると摩擦特性が改善されることがわかる。

産業上の利用可能性

[0076] 本発明の潤滑油は、内燃機関、トルク伝達装置、すべり軸受、ころがり軸受、含油軸受、流体軸受、圧縮装置、チェーン、歯車、油圧及び真空ポンプ、時計部品、ハードディスク、冷凍機、切肖 lj、圧延、絞り抽伸、転造、鍛造、熱 ^理、熱媒体、洗浄、ショックァブソーバ、防鲭、ブレーキ、密封装置、航空機や人工衛星等の航空宇宙機器などに好適に使用される。

Claims

請求の範囲

[1] 基油として、カチオンとァ-オン力構成され、イオン濃度が ImolZdm³以上であるイオン性液体を含む潤滑油。

[2] 基油として、全酸価が lmgKOHZg以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む請求項 1に記載の潤滑油。

[3] イオン性液体が、下記一般式

(Z^P+ ) (A^q— )

k m

で表される請求項 1又は 2に記載の潤滑油。

[4] 基油として、一般式 Z+ A— (Z+はカチオン、 A"はァ-オンである。 )で表され、全酸価力 SlmgKOHZg以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む請求項 3に記載の潤滑油。

[5] 二種以上のイオン性液体の混合物である請求項 4に記載の潤滑油。

[6] Z+を一種と A—を二種以上含む混合物、 Z+を二種以上と Aを一種含む混合物又は

Z+を二種以上と A—を二種以上含む混合物である請求項 5に記載の潤滑油。

[7] イオン性液体を構成するカチオン (Z+ )が下記一般式

[化 1]

で表されるものである請求項 4一 6のいずれかに記載の潤滑油。

[8] イオン性液体を構成するカチオン (Z+ )が下記一般式

[化 2]

で表されるものである請求項 7に記載の潤滑油。

[9] イオン性液体を構成するァ-オン (A— )力 BF―, PF— , C H OSO―, (C F

4 6 n (2n+l) 3 n

H ) SO— , (C F H ) COO", NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO— , C H S

(2n+l-x) x 3 n (2η+1-χ) x 3 3 3 2 3 6 5

O ", CH (C H )SO ", I", I ", F (HF) ", ( (C F H )Υ'θ ) C", ( (C F H )

3 3 6 4 3 3 n n (2n+l-x) x z 3 n (2η+1-χ) x O ) N— (式中、 Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Υ¹が複数個のとき、それらは

2

同一でも異なっていてもよい。また、複数個の F Η ) 0は、同一でも異なつ

η (2η+1-χ) χ ζ

ていてもよい。 ηは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 ζは Υ¹が炭素原子の場合は 1一 3の整数、 Υ¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）、 B (C Υ² ) ", P (C Y²

m (2m+l 4 m

) _ (式中、 Y²は水素原子又はフッ素原子を示し、 Υ²が複数個のとき、それらは同

(2m+l 6 一でも異なって、てもよ、。また、複数個の（C Y² )は、同一でも異なって、てもよ

m (2m+l

い。 mは 0— 6の整数である。）及び下記一般式

[化 3]

[式中、 R¹³— R¹⁷は、水素原子及び (C F H )から選ばれる基であり、 R¹³— R¹⁷は

n (2n+l-x) x

で表されるァ-オン力選ばれるものである請求項 4一 8のいずれかに記載の潤滑油

[10] イオン性液体を構成するァ-オン (A— )力 PF— , C H OSO―, (C F H ) S

6 n (2n+l) 3 η (2η+1-χ) χ

Ο— , (C F Η ) COO— , NO―, CH SO―, (CN) N— , HSO— , ( (C F H ) Y'

3 n (2n+l-x) x 3 3 3 2 3 n (2η+1-χ) x

O ) N— (式中、 Y¹は炭素原子又は硫黄原子を示し、 Υ¹が複数個のとき、それらは同 ζ 2

一でも異なっていてもよい。 ηは 1一 6の整数、 Xは 0— 13の整数、 ζは Υ¹が炭素原子の場合は 1一 3の整数、 Υ¹が硫黄原子の場合は 0— 4の整数である。）及び下記一般式

[化 4]

n (2n+l-x) x

で表されるァ-オン力選ばれるものである請求項 9に記載の潤滑油。

[11] イオン性液体を構成するァ-オン (A— )が、 C H OSO— , (C F H ) SO— , (

n (2n+l) 3 η (2η+1-χ) x 3

C F H ) COO—， NO―， CH SO―，（CN) N—， HSO—(式中、 nは 1一 6の整数、 n (2n+l-x) x 3 3 3 2 3

xは 0— 13の整数である。）及び下記一般式

[化 5]

n (2n+l-x) x

で表されるァ-オン力も選ばれるものである請求項 10に記載の潤滑油。

[12] イオン性液体が、下記一般式

[化 6]

で表されるカチオン， F", CI", Br—及び BF—を含まない請求項 4

4 一 11のいずれかに記載の潤滑油。

[13] 基油として、カチオンとァ-オンが共有結合で固定された双生イオン型力なり、全酸価が lmgKOH/g以下であるイオン性液体 50— 100質量％を含む潤滑油。

[14] イオン性液体が、下記一般式

[化 7]

2 n 3

2 n

る。）を有する。]

で表される請求項 13に記載の潤滑油。

[15] イオン性液体の 40°Cにおける動粘度が 1一 1, 000mm²Zsである請求項 1一 14のいずれかに記載の潤滑油。

[16] イオン性液体の流動点が— 10°C以下である請求項 1一 15のいずれかに記載の潤滑油。

[17] イオン性液体の粘度指数が 80以上である請求項 1一 16のいずれかに記載の潤滑油。

[18] イオン性液体の引火点が 200°C以上である請求項 1一 17のいずれかに記載の潤滑油。

[19] 酸ィ匕防止剤及び極圧剤力選ばれる少なくとも一つを含有してなる請求項 1一 18 の！、ずれかに記載の潤滑油。

[20] 混入水分量が、潤滑油基準で 500質量 ppm以下である請求項 1一 18のいずれかに記載の潤滑油。

[21] 請求項 1一 20のいずれかに記載の潤滑油に電場を印加することを特徴とする潤滑特性制御方法。

[22] 二つの被潤滑材間の接触領域の潤滑特性を制御する装置であって、該接触領域に存在させる潤滑油として請求項 1一 20のいずれかに記載の潤滑油を用い、該潤滑油に電場を印加する一対の電極を、上記接触領域を挟んで上記二つの被潤滑材に非接触に、又は接触させる構成を有することを特徴とする潤滑特性制御装置。