JPH0468082A - 油圧作動油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧ショベル、クレーン等の建設機械、プラ
スチック射出成形機、工作機械、油圧駆動ロボット等の
各種油圧装置に用いられる油圧作動油組成物に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）近年
、各種油圧装置の高圧化、小型化、高精度化に伴い、苛
酷な条件と長期の使用に耐える油圧作動油が要求される
でいる。こうした要請に応え得る油圧作動油のなかにあ
って、鉱油系の代表例としでは、水素化分解油を基油と
したものが知られている。この基油は、高い粘度指数お
よび低い流動点を有する優れた基油であるが、基油成分
として好ましくない多環ナフテンが多く含まれており、
また、使用中に発生するスラッジや添加剤の溶解性が悪
いという欠点がある。

本発明者らは、上記問題を解決すべく研究を重ねた結果
、特定の組成および性状を有する鉱油系潤滑基油が、高
い粘度指数ならびに優れた酸化安定性および熱安定性を
有し、さらに油圧作動油に要求される各種性能にも優れ
ていることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、特定の組成および性状を有し、かつ高い粘度
指数ならびに優れた酸化安定性および熱安定性を有し、
さらに各種性能に優れた油圧作動油組成物を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、 全芳香族含有量が２〜１５重量％、 飽和分中のイソパラフィンと一環ナフテンの合計含有量
が６０重量％以上、 全芳香族分中のアルキルベンゼン含有量が３０重量％以
上、 全芳香族分中の三環および四環芳香族含有量が４重量％
以下 の組成を有し、かつ、粘度指数が１０５以上で、流動点
が一１０℃以下である鉱油を、基油の主成分とすること
を特徴とする油圧作動油組成物を提供するものである。

以下、本発明の内容をより詳細に説明する。

本発明の組成物の基油は、全芳香族含有量が２〜１５重
量％、好ましくは３〜ｌＯ重量％、飽和分中のイソパラ
フィンと一環ナフテンの合計含有量が６０重量％以上、
好ましくは６５重量％以上、全芳香族分中のアルキルベ
ンゼン含有量が３０重量％以上、好ましくは４０重量％
以上、全芳香族分中の三環および四環芳香族含有量が４
重量％以下、好ましくは３重量％以下の組成を有し、か
つ、粘度指数が１０５以上、好ましくは１１０以上で、
流動点が一１０℃以下、好ましくは一１５℃である鉱油
を主成分とするものである。

全芳香族含有量が２重量％未満の場合には、油圧作動油
の使用中に発生するスラッジや添加剤が十分に溶解せず
、また、１５重量％を越える場合には、優れた酸化安定
性が得られない。なお、本発明でいう全芳香族含有量と
は、ＡＳＴＭ　Ｄ　２５４９に準拠して測定したもので
あり、通常これには、アルキルベンゼン、アルキルナフ
タレン、アントラセン、フェナントレンおよびこれらの
アルキル化物、四環以上のベンゼン環が縮合した化合物
、またはピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフ
トール類などのへテロ芳香族化合物などが含まれる。

飽和分中のイソパラフィンと一環ナフテンの合計含有量
が６０重量％未満の場合には、優れた酸化安定性および
熱安定性が得られない。なお、本発明でいうイソパラフ
ィンおよび一環ナフテンの量は、ガスクロマトグラフィ
ーおよび質量分析計により定量されるものである。

また、全芳香族分中のアルキルベンゼン含有量が３０重
量％未満の場合には、油圧作動油の使用中に発生するス
ラッジや添加剤の溶解性が悪くなる。

本発明でいうアルキルベンゼンとは、ベンゼンにアルキ
ル基が１ｍまたは複数個置換した化合物や、いわゆるジ
フェニルアルカン類などの如く、アルカンにベンゼンが
複数個付加した化合物などが含まれる。

さらに、全芳香族分中の三環および四環芳香族含有量が
４重量％を越える場合には、優れた酸化安定性および熱
安定性か得られない。

上記のような組成と性状を有する鉱油の製造方法は任意
であるか、減圧蒸留留出油（ＷＶＧＯ）、ｗｖｃｏのマ
イルドハイドロクラッキング（ＭＨＣ）処理油、脱れき
油（ＤＡＯ）　、ＤＡＯのＭＨＣ処理油またはこれらの
混合油を、水素化分解触媒の存在下、全圧力１５０　ｋ
ｇ／ｃｄ以下、温度３６０〜４４０℃、Ｌ　ＨＳ　Ｖ　
０．５ｈｒ”ｅ以下の反応条件で、分解率が４０重量％
以上になるように水素化分解して、当該生成物をそのま
ま、もしくは潤滑留分を回収し、次に脱ろう処理した後
、脱芳香族処理するかまたは脱芳香族処理した後、脱ろ
う処理することにより製造されることが好ましい。

この場合の原料油としては、上記した通りＷｖＧｏＳＷ
ＶＧＯ（７）ＭＨＣ処理油（ＨＩＸ）、ＤＡＯｌＤＡＯ
のＭＨＣ処理油またはこれらの混合油のいずれもが使用
可能である。

ＷＶＧＯは原油の常圧蒸留装置からの残渣油を減圧蒸留
装置で蒸留した際に得られる留出油で、好ましくは３６
０℃〜５３０℃の沸点を持つものである。

前記のＨＩＸとはＷｖＧＯをＭＨＣ処理（全圧力が１１
００）ｃ／ｃｄ以下、好ましくは６０〜９０）ｃｇ／　
ｃｄ、温度が３７０〜４５０℃、好ましくは４００〜４
３０℃、ＬＨＳＶが０．５〜４．０ｈｒ−’　、好まし
くは１．０〜２、Ｏｈｒ’の反応条件下、３６０℃　留
分の分解率が２０〜３０ｗｔ％の範囲にある比較的温和
な水素分解のことをいう）によって生成する重質減圧軽
油である。

ＭＨＣ処理の触媒としてはアルミナ、シリカアルミナ、
アルミナボリア等の複合酸化物担体に、第Ｖ族金属およ
び第Ｖ族金属を担持し硫化したものが使用できる。アル
ミナには例えばリン化合物のようなプロモーターが添加
されることがある。

前記金属の担持量は、酸化物基準で第Ｖ族金属、例えば
モリブデン、タングステン、クロムは５〜３０ｗｔ％、
好ましくは１０〜２５ｖｔ％、第Ｖ族金属、例えばコバ
ルト、ニッケルは１〜ｌｏｗｔ％、好ましくは２〜ｌＯ
νｔ％の範囲にある。

ＷＶＧＯとＨＩＸを混合する場合は、ＷＶＧＯにＨＩＸ
を５０ｖｔ％以上混合することが好ましい。

前記脱れき油とは、原油の常圧蒸留装置からの残渣油を
減圧蒸留装置で蒸留し、その際に得られる残渣油をプロ
パン脱れき法等で処理した実質アスファルテンを含有し
ない油である。

原料油の水素化分解は、水素化分解触媒の存在下、全圧
力が１５０ｋｇ／ｃｍ２以下、好ましくは１００〜１３
０ｋｇ／ｃ−の中低圧であり、温度が３６０〜４４０℃
、好ましくは３７０〜４３０℃、ＬＨＳＶは０．５ｈｒ
’以下、好ましくは０．２〜０．３ｈｒ’の低ＬＨＳＶ
であり、水素対原料油比が１，０００〜８．０００ｓ、
ｃ、ｆ／ｂｂｌ−原料油、好ましくは２．５００〜５．
０００ｓ、ｃ、ｆ／ｂｂｌ−原料油である反応条件で行
うことができる。

原料油の水素化分解に際しては、原料油中３６０℃１留
分の分解率が４０νｔ％以上、好ましくは４５ｗｔ％以
上、さらに好ましくは５０ｖｔ％以上になるよう反応条
件か調節される。なお、原料油としてＨＩＸを用いた場
合、ＭＨＣ処理と水素化分解の合計の分解率は、ＢＯｖ
ｔ％以上、好ましくは７０ｗｔ％以上である。また、未
分解油の一部をリサイクルする場合、ここでいう分解率
はリサイクル泊込みの分解率ではなく、フレッシュフィ
ールド当りの分解率を指す。

水素化分解に用いる触媒は、二元機能を有するものが好
ましく、具体的には、例えば第Ｖｂ族金属および第■族
鉄族金属から構成される水素化点と、第■族、第■族お
よび第Ｖ族元素の複合酸化物から構成される分解点を有
する触媒が使用される。第ｖｔｂ族金属としてはタング
ステン、モリブデンがあり、第■族鉄族金属としてはニ
ッケル、コバルト、鉄があり、これらは複合酸化物担体
に担持後、最終的には硫化物として用いられる。

担体に用いる複合酸化物としては、シリカアルミナ、シ
リカジルコニア、シリカチタニア、シリカマグネシア、
シリカアルミナジルコニア、シリカアルミナチタニア、
シリカアルミナマグネシアなどがあり、結晶性シリカア
ルミナ（ゼオライト）、結晶性アルミナホスフェート（
Ａ　Ｌ　Ｐ　Ｏ）、結晶性シリカアルミナホスフェート
（ＳＡＰＯ）が用いられることもある。

複合酸化物への前記金属の担持量は、酸化物基準として
第Ｖｂ族金属では５〜３０ｖｔ％、好ましくは１０〜２
５ｗｔ％、第■族鉄族金属では１〜２０ｗｔ％、好まし
くは５〜１５ｗｔ％である。

念のため付言すれば、原料油を水素化分解するに当って
は、水素化分解触媒充填床の上流側に、脱硫および／ま
たは脱窒素能に優れた前処理触媒を充填しても差支えな
い。この種の前処理触媒としては、アルミナ、アルミナ
ボリア等の担体に、第Ｖ族金属および第Ｖ族金属を担持
して、硫化したものが使用できる。アルミナ、アルミナ
ボリアにはプロモーター、例えばリン化合物が添加され
ることがある。

原料油を水素化分解した後は、必要に応じて分解生成物
から通常の蒸留操作で潤滑油留分を回収してもよい。回
収可能な潤滑油留分としては、沸点範囲が３４３℃〜３
９０℃の７０ベ一ル留分、３９０℃〜４４５℃の５ＡＥ
−１０留分、４４５℃〜５００℃の５ＡＥ−２０留分、
５００℃〜５６５℃の５ＡＥ−３０留分などがある。

必要に応じて潤滑油留分が分離回収された前記の水素化
分解生成物は、次いで脱ろう処理後、脱芳香族処理され
るかあるいは脱芳香族処理後、脱ろう処理される。

脱ろう処理としては、溶剤膜ろう処理又は接触脱ろう処
理が採用できる。

溶剤膜ろう処理は、例えばＭＥＫ法などの通常の方法で
行うことができる。ＭＥＫ法は溶剤としてベンゼン、ト
ルエン、アセトン又はベンゼン、トルエン、メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）などの混合溶剤を使用する。処理条
件は脱ろう油が所定の流動点になるように冷却温度を調
節する。溶剤／油の容積比は０．５〜５，０、好ましく
は１．０〜４．５、温度は−５〜−４５℃、好ましくは
−１０〜−４０℃である。

接触脱ろう処理は通常の方法で行うことができる。例え
ばペンタシル型ゼオライトを触媒とし、水素流通下、脱
ろう油が所定の流動点になるように反応温度を調節する
が、その反応条件は一般に、全圧力が１０〜７０）ｃｇ
　／　ｃｄ、好ましくは２０〜５０ｋｇ／ｃｄ、温度が
２４０〜４００℃、・好ましくは２６０〜３８０℃であ
る。ＬＨ８Ｖは０．１〜３．Ｏｈｒ’　、好ましくは０
．５〜２．Ｏｈｒ”の範囲にある。

脱芳香族処理としては、溶剤脱芳香族処理あるいは高圧
水素化脱芳香族処理のいずれもが採用可能であるが、溶
剤脱芳香族処理が好ましい。

溶剤脱芳香族処理は通常フルフラール、フェノール等の
溶剤を用いるが、本発明では溶剤にフルフラールを用い
ることが好ましい。溶剤脱芳香族処理の条件としては、
溶剤／泊客積比４以下、好ましくは３以下、さらに好ま
しくは２以下、温度９０〜１５０℃で行なわれ、ラフィ
ネート収率は６０ｖｏ１％以上、好ましくは７０　ｖｏ
１％以上、さらに好ましくは８５　ｖｏ１％以上となる
ように操作される。

高圧水素化反応による脱芳香族処理は、通常アルミナ担
体に第■ｂ族金属および第■族鉄族金属を担持して硫化
した触媒の存在下、全圧力１５０〜２００ｋｇ／ｃシ、
好ましくは７０〜２００　ｋｇ／ｃｉｌ、温度２８０〜
３５０℃、好ましくは３００〜３３０℃、ＬＨ５Ｖ０．
２〜２．Ｏｈｒ　’　、好ましくは０．５〜１．０ｈｒ
−’の条件で行なわれる。触媒の金属担持量は、酸化物
基準で第ｖｔｂ族金属、例えばモリブデン、タングステ
ン、クロムは５〜３０ｗｔ％、好ましくは１０〜２５ｗ
ｔ％、第■族鉄族金属、例えばコバルト、ニッケルは１
〜Ｉ　０ｗｔ％、好ましくは２〜ｌＯνｔ％である。

脱芳香族処理として溶剤脱芳香族処理を用いた場合、必
要によりこの処理の後に、水素化処理を行うことができ
る。この水素化処理は溶剤脱芳香族処理油を、全反応圧
力５０ｋｇ／ｃｍ２以下、好ましくは２５〜４０ｋｇ／
ｃ−の低圧の水素化反応条件で、アルミナ担体に第ｖｔ
ｂ族金属および第■族鉄族金属を担持して硫化した水素
化触媒と接触させることにより行う。前記金属の担持量
は酸化物基準で第■ｂ族金属、例えばモリブデン、タン
グステン、クロムは５〜３０νｔ％、好ましくは１０〜
２５ｖｔ％、第■族鉄族金属、例えばコバルト、ニッケ
ルは１〜工Ｏｗｔ％、好ましくは２〜１０ｖｔ％である
。

このような比較的低圧下での水素化処理は溶剤膜芳香族
油の光安定性を飛躍的に向上させる。

以上は本発明の作動油組成物において、その基油として
使用される油の製造法の一例を記したものであるが、そ
の製造過程で原料油の水素化分解後、その生成物から潤
滑油留分を回収しなかった場合は、脱芳香族処理、脱ろ
う処理あるいは水素化処理の後に、通常の蒸留操作によ
り、潤滑油留分を回収することができる。ここで回収さ
れる潤滑油留分は、先の場合と同様、沸点範囲が３４３
℃〜３９０℃の７０ペ一ル留分、３９０℃〜４４５℃の
５ＡＥ−１Ｏ留分、４４５℃〜８００℃の５ＡＥ−２０
留分、５００℃〜５６５℃の５ＡＥ−３０留分等である
。

本発明においては、基油として前記した鉱油を単独で用
いることが好ましいが、公知の鉱油系および／または合
成油系潤滑基油を混合して用いることも可能である。鉱
油系基油としては、例えば、原油を常圧蒸留および減圧
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、接触膜ろう、水素化精製、
硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を適宜組み合わせて精
製したパラフィン系、ナフテン系などの基油が挙げられ
る。また、合成油系基油としては、例えば、ポリα−オ
レフィン（ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−
デセンオリゴマーなど）、アルキルベンゼン、アルキル
ナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、
ジ２−エチルへキシルアジペート、ジイソデシルアジベ
ート、ジトリデシルアジベート、ジョーエチルへキシル
セノくケートなど）、ポリオールエステル（トリメチロ
ルプロパン力ブリレート、トリメチロールブロバンペラ
ルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノ
エート、ペンタエリスリトールペラルゴネートなど）、
ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテ
ル、シリコーン油、パーフルオロアルキルエーテル、ま
たはこれらの２種以上の混合物などが使用できる。

鉱油系および／または合成油系潤滑基油を混用する場合
は、前記した本発明に係る鉱油が基油全量に対し、５０
重量％以上、好ましくは７０重量％以上、さらに好まし
くは９０重量％以上含まれていることが望ましい。また
、本発明において、基油の好ましい動粘度は、４０℃に
おいてｌＯ〜３００ｃＳｔである。

本発明の油圧作動油組成物は、油圧ポンプの摩耗を防止
するため、摩耗防止剤を含有していることが好ましい。

摩耗防止剤としては、トリクレジルホスフェート、トリ
フェニルホスフェート、ジチオリン酸亜鉛、各種硫黄化
合物などが使用できる。これらの摩耗防止剤の含有量は
、組成物全量に対し、０．０１〜１０重量％、好ましく
は０．１〜５重量％である。

本発明の油圧作動油用潤滑油組成物に対して、さらにそ
の優れた性能を高めるため、必要に応じて公知の添加剤
を使用することができる。この添加剤としては例えば、
フェノール系、アミン系、硫黄系、チオリン酸亜鉛系、
フェノチアジン系などの酸化防止剤、モリブデンジチオ
ホスフェート、モリブデンジチオカバメート、二硫化モ
リブデン、フッ化カーボン、はう酸エステル、脂肪族ア
ミン、高級アルコール、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、
脂肪酸アミドなどの摩擦低減剤、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
ホネートなどの錆止め剤、ベンゾトリアゾールなどの金
属不活性化剤、アルカリ土類金属スルホネート、アルカ
リ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート
、アルカリ土類金属ホスホネートなどの金属系清浄剤、
こはく酸イミド、こはく酸エステル、ベンジルアミンな
どの無灰分散剤、シリコーンなどの消泡剤、ポリメタク
リレート、ポリイソブチレン、ポリスチレンなどの粘度
指数向上剤、流動点降下剤などが挙げられ、これらを単
独または２種以上組み合わせて添加することができる。

これらの添加剤の合計含有量は、通常０．０００５〜３
０重量％である。また、粘度指数向上剤の含有量は通常
１〜３０重量％、消泡剤の含有量は通常０．０００５〜
１重量％、金属不活性剤の含有量は通常０．００５〜１
重量％、その他の添加剤の含有量は、それぞれ通常０．
１〜１５重量％、（いずれも組成物全量基準）である。

本発明の油圧作動油組成物は、各種油圧装置、建設機械
、射出成形機、工作機械、油圧駆動ロボットなどの作動
油として好ましく使用できる。

（実施例） 以下、本発明の内容を実施例および比較例によりさらに
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に同等限
定されるものではない。

比重　１５／４℃ 粘度（ｍｍ２／ｓ）　ａ　５０℃ １００℃ 流動点℃ アニリン点　℃ 硫黄含有量　ｐｐｍ ０．９２Ｂ ６２．６１ １０．４４ ４０．０ １００．２ 基油の製造例 表１に示す性状のＷＶＧＯに対し、表２に示す中圧、低
ＬＨＳＶの条件下で水素化分解処理、溶剤膜ろう処理お
よびフルフラール溶剤を用いた溶剤脱芳香族処理を施し
、作動油基油（Ａ）の製造を行った。

その結果、ＷＶＧＯ原料から製造された５ＡＥ−１０グ
レードの製品油は、芳香族含有量が９．５ｗｔ％と高く
、そのため添加剤の溶解性、使用中に生成するスラッジ
の溶解性に優れる。また、高い粘度指数を持つイソパラ
フィンおよび一環ナフテンの飽和分中の合計量が［ｉ８
．１ｖｔ％と比較的高いため、基油の粘度指数は１２２
と高い値を示す。さらに芳香族分中には基油の安定性を
悪くする三、四芳香族、五環　芳香族は殆ど残存してお
らず、熱安定性試験に容易に合格する。この時のラフィ
ネート収率は９０．２ｗｔ％と高く、望ましい成分であ
るアルキルベンゼンが多く含まれている。

基油製造条件と５ＡＥ １０油の組成および性状 実施例および比較例１〜３ 実施例および比較例に用いた潤滑油組成物の組成および
これら組成物の性能の評価結果を表３に示した。これら
油圧作動油組成物の性能は、以下に示す性能評価試験に
より評価した。

（粘度指数） ＪＩＳ　Ｋ　２２８３４．２に規定される粘度指数を算
出するために、４０℃と１００℃における動粘度を測定
した。表３に示す各種添加剤、粘度指数向上剤の配合に
より４０℃粘度はほぼ同一に設定している。

（酸化安定度試験性能） ＪＩＳ　Ｋ　２５１４３．３に規定される回転ボンベ式
酸化安定度試験に準拠し、試験温度１５０℃の条件で酸
化寿命を測定した。

（高温高剪断試験） ＡＳＴＭ　０−２８０３の規定に準拠し、試験温度を１
５０℃、剪断速度１０’　Ｓｅｅ　’の条件で各組成物
の剪断安定性を評価した。

（油圧ポンプ容積効率） ポンプとしてビッカースＶ−１０４Ｃを用い、１４０　
ｋｇ「／ＣＣ−１１２００ｐｐ　、温度６０℃、８０℃
および１００各条件て適圧ポンプ容積効率を評価した。

℃の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　全芳香族含有量が２〜１５重量％、 飽和分中のイソパラフィンと一環ナフテンの合計含有量
   が６０重量％以上、 全芳香族分中のアルキルベンゼン含有量が３０重量％以
   上、 全芳香族分中の三環および四環芳香族含有量が４重量％
   以下 の組成を有し、かつ、粘度指数が１０５以上で、流動点
   が−１０℃以下である鉱油を、基油の主成分としたこと
   を特徴とする油圧作動油組成物。 ２　組成物全量に対し、摩耗防止剤０．０１〜１０重量
   ％を必須成分として含有せしめたことを特徴とする請求
   項１記載の油圧作動油組成物。 ３　前記鉱油が、減圧蒸留留出油（ＷＶＧＯ）、ＷＶＧ
   Ｏのマイルドハイドロクラッキング（ＭＨＣ）処理油（
   ＨＩＸ）、脱れき油（ＤＡＯ）、ＤＡＯのＭＨＣ処理油
   またはこれらの混合油を、水素化分解触媒の存在下、全
   圧力１５０ｋｇ／ｃｍ＾２以下、温度３６０〜４４０℃
   、ＬＨＳＶ０．５ｈｒ＾−＾１以下の反応条件で、分解
   率４０重量％以上になるように水素化分解して、当該生
   成物をそのまま、もしくは潤滑留分を回収し、次に脱ろ
   う処理した後、脱芳香族処理するかまたは脱芳香族処理
   した後、脱ろう処理することにより製造されるものであ
   る請求項１または２記載の油圧作動油組成物。