JP2002105472A - 作動油 - Google Patents

作動油

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅含有金属からの銅損失を防止する方法、及
び作動油を提供する。 【解決手段】 基油、０．０１乃至０．２重量％の油溶
性ジメルカプトチアジアゾール化合物もしくはその誘導
体、および水分からなる作動油組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作動油に関する。
作動油は、主要量の基油および各種の添加剤からなる油
である。作動油は、例えば油圧系や変速機に使用され
る。
【０００２】
【従来の技術】油圧ポンプに使用される油はしばしば、
水分が混入していると、銅ベアリング部分を摩耗から防
ぎきれないことがある。このことは結果として、銅含有
部分からの銅損失を招く。
【０００３】銅不動態化剤もしくは銅腐食防止剤につい
ては、当該分野では知られている。１９９５年６月２７
日発行の米国特許第５４２７７００号明細書（ストッフ
ァ）には、少なくとも一種類のトリグリセリド、少なく
とも一種類の清浄防止剤、及び少なくとも一種の粘度調
整剤と合成油とからなる作動油が開示されている。この
油はまた、チアジアゾール化合物などの金属不動剤を含
有していてもよい（第４３欄第６列及びその続き）。１
９９７年３月１２日発行のヨーロッパ特許出願第７６１
８０５Ａ２号明細書には、使用時に改善された耐摩耗性
および消泡性を示すと言われる潤滑油／作動油組成物が
開示されている。その改善は、シリコーンおよび／また
はフルオロシリコーン消泡剤と一緒に、２，５−ジメル
カプト−１，３，４−チアジアゾールおよびその誘導体
を使用することに起因すると記載されている。これらの
チアジアゾール化合物およびその誘導体は、銀、銅、銀
合金および同様の金属に対して効果的な腐食防止剤であ
ると記載されている。そのような化合物の例は、エチル
・コーポレーションから市販されているハイテック（Hi
tec）4313であると記載されている。カナダ特許出願第
２０９５９７２号明細書には、７５Ｎ乃至２００Ｎの範
囲の主要量の鉱油と、炭素原子数６〜２０の１−アルケ
ンから製造され、動粘度が１００℃で２乃至７cStの範
囲の少量のポリ−アルファ−オレフィンオリゴマーと、
アクリル系ポリマー粘度指数向上剤とからなるブレンド
から製造された潤滑剤が開示されている。この潤滑剤
は、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾー
ルもしくはその誘導体などの銅腐食防止剤を含有してい
てもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】作動油における水分混
入（例えば、含水量が少なくとも０．２５重量％または
少なくとも０．５重量％）は、例えば銅含有ベアリング
部分に銅腐食を生じさせる可能性があることが判明し
た。この銅腐食が、例えばポンプの銅含有（例、青銅）
シリンダライナに発生すると、ポンプ中に流量損失を招
くことがある。この度、油溶性のジメルカプトチアジア
ゾール化合物もしくはその誘導体を水分を含む作動油に
使用したときに、作動油と接触した銅含有金属の銅損失
を防げることが見い出された。銅不動態化剤または銅腐
食防止剤として知られている他の化合物では、本発明の
ジメルカプトチアジアゾール化合物もしくはその誘導体
ほどは良好には性能を発揮しないので、この発見は非常
に驚くべきことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水分（例え
ば、少なくとも０．２５重量％の水分または少なくとも
０．５重量％の水分）を含む作動油組成物と接触したと
きに銅含有金属の銅損失を防止する方法であって、該作
動油に、油溶性のジメルカプトチアジアゾール化合物も
しくはその誘導体を銅損失を防ぐのに充分な量で使用す
ることからなる方法にある。
【０００６】本発明はまた、油溶性のジメルカプトチア
ジアゾール化合物もしくはその誘導体が下記一般式
（Ｉ）〜（IV）を有する、上記銅含有金属の銅損失防止
方法にもある。
【０００７】
【化５】
【０００８】上記各式において、Ｒ1及びＲ2は水素又は
炭化水素基であり、ｎは０又は１であり、ｘは１又は２
であり、ｙは１又は２であり、そしてｚは１又は２であ
る。好ましい態様では、Ｒ1及びＲ2はＣ1〜Ｃ30のアル
キル基である。
【０００９】油溶性のジメルカプトチアジアゾール化合
物もしくはその誘導体は、下記一般式（Ｉ）を有するこ
とが好ましい。
【００１０】
【化６】
【００１１】ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基
であり、ｎは０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙ
は１又は２であり、そしてｚは１又は２である。より好
ましくは、Ｒ1及びＲ2はそれぞれＣ8のアルキル基であ
り、ｎは０であり、そしてｘ及びｙはそれぞれ２であ
る。
【００１２】さらに、本発明は、使用する油溶性ジメル
カプトチアジアゾール化合物もしくはその誘導体の量が
作動油の量を基準として０．０１乃至０．２重量％であ
る、上記銅含有金属の銅損失防止方法にもある。
【００１３】さらにまた、本発明は、作動油が更に下記
成分を含有する上記銅含有金属の銅損失防止方法にもあ
る： Ａ）０．５〜６重量％の清浄剤 Ｂ）０．５〜３重量％の耐摩耗剤 Ｃ）０．１〜１．５重量％の摩擦緩和剤 Ｄ）０〜１重量％の封止膨潤成分 Ｅ）５〜２００ｐｐｍの泡防止剤 Ｆ）０．５〜１０重量％の粘度指数向上剤 Ｇ）バランス量（作動油の合計量を１００重量％とする
ための量）の基油。
【００１４】好ましい態様では、上記方法に使用する作
動油は油圧作動油であり、好ましくはトラクタ用油圧作
動油である。
【００１５】また、本発明は、基油、０．０１乃至０．
２重量％の油溶性ジメルカプトチアジアゾール化合物も
しくはその誘導体、および水分（例えば、少なくとも
０．２５重量％の水分または少なくとも０．５重量％の
水分）からなる作動油組成物にもある。
【００１６】さらに、本発明は、油溶性ジメルカプトチ
アジアゾール化合物もしくはその誘導体が下記一般式
（Ｉ）〜（IV）を有する、上記作動油にもある。
【００１７】
【化７】
【００１８】上記各式において、Ｒ1及びＲ2は水素又は
炭化水素基であり、ｎは０又は１であり、ｘは１又は２
であり、ｙは１又は２であり、そしてｚは１又は２であ
る。好ましい態様では、Ｒ1及びＲ2はＣ1〜Ｃ30のアル
キル基である。
【００１９】油溶性ジメルカプトチアジアゾール化合物
もしくはその誘導体は、下記一般式（Ｉ）を有すること
が好ましい。
【００２０】
【化８】
【００２１】ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基
であり、ｎは０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙ
は１又は２であり、そしてｚは１又は２である。より好
ましくは、Ｒ1及びＲ2はそれぞれＣ8のアルキル基であ
り、ｎは０であり、そしてｘ及びｙはそれぞれ２であ
る。
【００２２】さらにまた、本発明は、作動油が更に下記
成分を含有する作動油にもある： Ａ）０．５〜６重量％の清浄剤 Ｂ）０．５〜３重量％の耐摩耗剤 Ｃ）０．１〜１．５重量％の摩擦緩和剤 Ｄ）０〜１重量％の封止膨潤成分 Ｅ）５〜２００ｐｐｍの泡防止剤 Ｆ）０．５〜１０重量％の粘度指数向上剤 Ｇ）バランス量の基油。
【００２３】好ましい態様では、本発明の作動油は油圧
作動油であり、好ましくはトラクタ用油圧作動油であ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明は、作動油に関する。これ
らは、主要量の基油および各種の添加剤からなる油であ
る。作動油は、内燃機関のクランクケースに使用される
のとは対象的に、例えば油圧系や変速機に使用される。
【００２５】本発明に使用する油溶性のジメルカプトチ
アジアゾール化合物もしくはその誘導体は、下記一般式
（Ｉ）〜（IV）を有する。
【００２６】
【化９】
【００２７】上記各式において、Ｒ1及びＲ2は水素又は
炭化水素基であり、ｎは０又は１であり、ｘは１又は２
であり、ｙは１又は２であり、そしてｚは１又は２であ
る。Ｒ1及びＲ2はＣ1〜Ｃ30のアルキル基であることが
好ましい。好ましいジメルカプトチアジアゾール誘導体
は、上記一般式（Ｉ）を有し、そしてＲ1及びＲ2はそれ
ぞれＣ8のアルキル基であり、ｎは０であり、ｘ及びｙ
はそれぞれ２である。この化合物は、エチル・コーポレ
ーションからハイテック4313として市販されている
【００２８】ジメルカプトチアジアゾール化合物または
その誘導体は、０．０１重量％未満の量で使用したとき
には、銅損失を防止するのに有効ではないことが判明し
た。一般には、完成（完全に配合した）作動油の重量％
を基準として、作動油中に存在する水分の量を考慮に入
れないで、０．０１乃至０．２重量％の量で作動油に使
用する。
【００２９】本発明に使用する作動油はまた、清浄剤、
耐摩耗剤、摩擦緩和剤、封止膨潤成分、消泡剤、および
／または粘度指数向上剤を含むその他の添加剤を、これ
らに限定されるものではないが、含有していてもよい。
作動油の残部は基油となる。これらの他の添加剤および
基油は、当該分野では公知であり、前記の米国特許第５
４２７７００号、ヨーロッパ特許出願第７６１８０５号
およびカナダ特許出願第２０９５９７２号の各明細書に
開示されており、それらの記載は本明細書の記載の一部
として理解すべきである。
【００３０】［基油］本発明の作動油に用いられる基油
は、鉱油であっても、あるいは作動油での使用に適した
粘度の合成油であってもよい。基油は通常は、０゜Ｆで
約１３００cStから２１０゜Ｆ（９９℃）で２４cStの粘
度を有する。基油は合成または天然の原料から誘導され
たものであってもよい。本発明において基油として使用
できる鉱油としては、パラフィン系石油、ナフテン系石
油、および通常作動油に使用されるその他の石油を挙げ
ることができる。合成油としては、炭化水素合成油と合
成エステルの両方を挙げることができる。有用な合成炭
化水素油としては、適正な粘度を有するアルファオレフ
ィンの液体ポリマーを挙げることができる。特に有用な
ものは、１−デセン三量体などＣ6〜Ｃ12のアルファオ
レフィンの水素化液体オリゴマーである。同様に、適正
な粘度のアルキルベンゼン、例えばジドデシルベンゼン
も使用することができる。有用な合成エステルとして
は、モノカルボン酸やポリカルボン酸と、モノヒドロキ
シアルカノールやポリオールとのエステルを挙げること
ができる。代表的な例としては、ジドデシルアジペー
ト、ペンタエリトリトールテトラカプロエート、ジ−２
−エチルヘキシルアジペート、ジラウリルセバケートな
どがある。モノ及びジカルボン酸とモノ及びジヒドロキ
シアルカノールの混合物から合成された複合エステルも
使用することができる。鉱油と合成油のブレンドも有用
である。例えば、１０％〜２５％の水素化１−デセン三
量体と７５％〜９０％の１５０ＳＵＳ（１００゜Ｆ）鉱
油とのブレンドは好適な基油になる。
【００３１】［清浄剤］本発明の作動油に使用できる清
浄剤は、金属清浄剤、例えば過塩基性硫化アルキルフェ
ネート、過塩基性スルホネート、および過塩基性サリシ
レートであってもよい。
【００３２】［耐摩耗剤］有用な耐摩耗剤としては、ジ
アルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ、第一級アル
キル型及び第二級アルキル型）、硫化油、硫化ジフェニ
ル、メチルトリクロロステアレート、塩素化ナフタレ
ン、ヨウ化ベンジル、フルオロアルキルポリシロキサ
ン、およびナフテン酸鉛を挙げることができる。
【００３３】［摩擦緩和剤］有用な摩擦緩和剤として
は、脂肪アルコール、脂肪酸、アミン、ホウ酸エステ
ル、およびその他のエステルを挙げることができる。
【００３４】［封止膨潤成分］作動油に使用可能な封止
膨潤成分（エラストマー相溶添加剤）としては、ジオク
チルセバケートなどのジアルキルジエステル、パナソル
AN-3Nなどの好適な粘度の芳香族系炭化水素、ルブリゾ
ール730などの製品、ヘンケル・コーポレーションのエ
メリグループ製エステルであるエメリ2935、2936及び29
39およびハトコ・コーポレーション製のポリオールエス
テルのハトコ2352、2962、2925、2938、2939、2970、31
78及び4322などのポリオールエステルを挙げることがで
きる。一般的に言って、最も好ましいジエステルとして
は、アジペート、アゼレート、およびＣ8〜Ｃ13のアル
カノール（またはその混合物）のセバケート、及びＣ4
〜Ｃ 13のアルカノール（又はその混合物）のフタレート
を挙げることができる。そのような物質の例としては、
アジピン酸、アゼライン酸及びセバシン酸のｎ−オクチ
ル、２−エチルヘキシル、イソデシル及びトリデシルジ
エステル類、およびフタル酸のｎ−ブチル、イソブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシル及びトリデシルジエ
ステル類を挙げることができる。
【００３５】［消泡剤］作動油に使用できる消泡剤とし
ては、シリコーン、ポリアクリレート、および界面活性
剤を挙げることができる。各種の泡消し剤については、
Ｈ．Ｔ．ケルナーの「抑泡剤」（Foam Control Agent
s）（ノイエス・データ・コーポレーション、1976、125
-176頁）に記載されており、本発明においても参照する
ことができる。液体ジアルキルシリコーンなどのシリコ
ーン型消泡剤とその他各種の物質との混合物も有効であ
る。そのような混合物の代表的なものとして、アクリレ
ートポリマーと混合したシリコーン、一種類以上のアミ
ンと混合したシリコーン、および一種類以上のアミンカ
ルボキシレートと混合したシリコーンがある。
【００３６】［粘度指数向上剤］粘度指数向上剤もま
た、作動油に使用することができる。これらには、ポリ
メタクリレート型ポリマー、エチレン−プロピレン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、水和スチレン−
イソプレン共重合体、ポリイソブチレン、および分散剤
型粘度指数向上剤がある。
【００３７】本発明の作動油は、基油に各種の成分を単
にブレンドすることにより製造することができる。ある
いは、水分以外の全ての成分を基油とブレンドしてもよ
く、そして水分は、例えばトラクタ用油圧作動油のよう
に、使用中の混入によって作動油に導入されることにな
る。
【００３８】本発明についてさらに、以下の実施例によ
り説明する。これらの実施例は特に有利な態様を示すも
のである。なお、実施例は本発明を説明するためのもの
であって、それによって本発明が限定されるものではな
い。
【００３９】
【実施例】［実施例１］下記成分をブレンドして作動油
を製造した。 Ｃａ塩清浄剤に由来したＣａ ０．３５重量％ 耐摩耗剤に由来したＰ ０．１１２重量％ 活性摩擦緩和剤 ０．４４重量％ 活性封止膨潤剤 ０．７重量％ 活性消泡剤 １５ｐｐｍ パラトーン8022、市販の粘度指数向上剤 ６．８５重量％ 一般式(Ｉ)のジメルカプトチアジアゾール誘導体 ０．０２５重量％ （但し、Ｒ1及びＲ2はそれぞれＣ8のアルキル基、ｎは０、そしてｘ及 びｙはそれぞれ２である、ハイテック4313、エチル・コーポレーション 製） バランス基油
【００４０】得られた作動油について、ＡＳＴＭ Ｄ１
３０の銅板腐食試験を用いて試験して１Ａの等級を得
た。
【００４１】また、作動油を変速機／油圧作動油用の動
的腐食試験であるジョン・デール標準試験ＪＤＱ ８４
を用いて試験した。この試験では、作動油を標準22-213
2ポンプに加え、そしてポンプを合計２２５時間稼動さ
せた。２５時間の稼動後に、水分混入が試験単位中の全
油体積の１％となるように、水分を作動油に加えた。特
定の間隔で流速を測定し、また作動油を分析した。試験
完了時に、油圧ポンプの成分を調べた。
【００４２】実施例１の作動油は、ＪＤＱ ８４試験で
以下の結果を示した。 試験終了時の銅レベル： ８ｐｐｍ 試験終了時の流量損失： −２％ 試験終了時のシリンダライナ視認等級： ９．５８ これらの結果は、本発明の作動油が水分の存在下で優れ
た銅損失の防止をもたらすことを明らかにしている。
【００４３】［比較例Ａ］比較のために、ジメルカプト
チアジアゾール誘導体の代わりに、０．０２５重量％の
トリアゾール銅不動態化剤（市販品、ナルコVX2326）を
用いたこと以外は実施例１と同様にして、作動油を製造
した。得られた作動油について、実施例１と同じ方法を
用いて試験して、以下の結果を得た。
【００４４】ＡＳＴＭ Ｄ１３０： 等級１Ａ ＪＤＱ ８４ 試験終了時の銅レベル： １３２ｐｐｍ 試験終了時の流量損失： ２．４％ 試験終了時のシリンダライナ視認等級： ３．４６
【００４５】これらの結果は、実施例１の結果よりも著
しく悪かった。ナルコVX2326の量を増やしても、性能は
それほど改善されなかった。
【００４６】
【発明の効果】本発明の作動油を油圧ポンプなどに使用
することにより、作動油に水分が含まれていても銅含有
シリンダライナなど銅含有金属の銅損失を顕著に防止し
て、その摩耗を防ぐことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｎ 30:18 Ｃ１０Ｎ 30:18 40:08 40:08 (72)発明者 エドワード・アイ・アオヤギ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94952、ペッタリューマ、スミス・ドライ ブ 304 (72)発明者 ジョン・イー・ヒューロン アメリカ合衆国、テキサス州 78249、サ ン・アントニオ、ミアディス・ウッズ 4518 (72)発明者 キニース・リー・マクロード アメリカ合衆国、テキサス州 78229、サ ン・アントニオ、フォーンリッジ 4111 Ｆターム(参考） 4H104 BG19 EB05 EB07 EB08 EB13 EB20 LA01 LA02 LA03 LA06 LA09 PA05

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水分を含む作動油組成物と接触している
    銅含有金属の銅損失を防止する方法であって、該作動油
    に、油溶性のジメルカプトチアジアゾール化合物もしく
    はその誘導体を銅損失を防ぐのに充分な量で使用するこ
    とからなる方法。
  2. 【請求項２】 ジメルカプトチアジアゾール化合物もし
    くはその誘導体が、下記一般式を有する請求項１に記載
    の方法。 【化１】 （ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基であり、ｎ
    は０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙは１又は２
    であり、そしてｚは１又は２である）
  3. 【請求項３】 Ｒ1及びＲ2がＣ1〜Ｃ30のアルキル基で
    ある請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ジメルカプトチアジアゾール化合物もし
    くはその誘導体が、下記一般式を有する請求項２に記載
    の方法。 【化２】 （ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基であり、ｎ
    は０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙは１又は２
    であり、そしてｚは１又は２である）
  5. 【請求項５】 Ｒ1及びＲ2がそれぞれＣ8のアルキル基
    であり、ｎが０であり、そしてｘ及びｙがそれぞれ２で
    ある請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 使用するチアジアゾール化合物の量が、
    作動油の量を基準として０．０１乃至０．２重量％であ
    る請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 作動油が更に下記成分を含有する請求項
    １に記載の方法： Ａ）０．５〜６重量％の清浄剤 Ｂ）０．５〜３重量％の耐摩耗剤 Ｃ）０．１〜１．５重量％の摩擦緩和剤 Ｄ）０〜１重量％の封止膨潤成分 Ｅ）５〜２００ｐｐｍの泡防止剤 Ｆ）０．５〜１０重量％の粘度指数向上剤 Ｇ）作動油合計量を１００重量％とするための量の基
    油。
  8. 【請求項８】 作動油が油圧作動油である請求項１に記
    載の方法。
  9. 【請求項９】 油圧作動油がトラクタ用油圧作動油であ
    る請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 作動油が少なくとも０．２５重量％の
    水分を含む請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 作動油が少なくとも０．５重量％の水
    分を含む請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 基油、０．０１乃至０．２重量％の油
    溶性ジメルカプトチアジアゾール化合物もしくはその誘
    導体、および水分からなる作動油組成物。
  13. 【請求項１３】 ジメルカプトチアジアゾール化合物ま
    たはその誘導体が、下記一般式を有する請求項１２に記
    載の作動油組成物。 【化３】 （ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基であり、ｎ
    は０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙは１又は２
    であり、そしてｚは１又は２である）
  14. 【請求項１４】 Ｒ1及びＲ2がＣ1〜Ｃ30のアルキル基
    である請求項１３に記載の作動油組成物。
  15. 【請求項１５】 ジメルカプトチアジアゾール化合物ま
    たはその誘導体が、下記一般式を有する請求項１３に記
    載の作動油組成物。 【化４】 （ただし、Ｒ1及びＲ2は水素又は炭化水素基であり、ｎ
    は０又は１であり、ｘは１又は２であり、ｙは１又は２
    であり、そしてｚは１又は２である）
  16. 【請求項１６】 Ｒ1及びＲ2がそれぞれＣ8のアルキル
    基であり、ｎが０であり、そしてｘ及びｙがそれぞれ２
    である請求項１５に記載の作動油。
  17. 【請求項１７】 さらに下記成分を含有する請求項１２
    に記載の作動油組成物： Ａ）０．５〜６重量％の清浄剤 Ｂ）０．５〜３重量％の耐摩耗剤 Ｃ）０．１〜１．５重量％の摩擦緩和剤 Ｄ）０〜１重量％の封止膨潤成分 Ｅ）５〜２００ｐｐｍの泡防止剤 Ｆ）０．５〜１０重量％の粘度指数向上剤 Ｇ）作動油組成物の合計量を１００重量％とするための
    量の基油。
  18. 【請求項１８】 作動油が油圧作動油である請求項１２
    に記載の作動油。
  19. 【請求項１９】 油圧作動油がトラクタ用油圧作動油で
    ある請求項１８に記載の作動油組成物。
  20. 【請求項２０】 水分の量が少なくとも０．２５重量％
    である請求項１２に記載の作動油組成物。
  21. 【請求項２１】 水分の量が少なくとも０．５重量％で
    ある請求項１２に記載の作動油組成物。
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