JPH11131081A - 真空ポンプ油 - Google Patents
真空ポンプ油Info
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- JPH11131081A JPH11131081A JP10233714A JP23371498A JPH11131081A JP H11131081 A JPH11131081 A JP H11131081A JP 10233714 A JP10233714 A JP 10233714A JP 23371498 A JP23371498 A JP 23371498A JP H11131081 A JPH11131081 A JP H11131081A
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Abstract
低温起動性に優れる、即ち冬場や寒冷地でも速やかに定
常運転を可能とする真空ポンプ油を提供する。 【解決手段】 分子量が300以上の炭化水素からな
り、粘度指数が120以上であり、40℃における動粘
度が10〜500mm2 /秒である基油からなる真空ポ
ンプ油である。
Description
し、詳しくは、熱安定性、到達真空度に優れるとともに
低温起動性に優れる真空ポンプ油に関する。
空機、自動車、オプトエレクトニクスの分野で広く利用
されている。これらの技術を実施するため、従来より往
復式真空ポンプ、回転式真空ポンプ等の機械式真空ポン
プや油回転真空ポンプ、油拡散真空ポンプ等の高真空ポ
ンプが広く知られている。そして、これら真空ポンプの
可動部分の潤滑や高真空化、長寿命化等を目的として合
成油系や鉱油系の真空ポンプ油が用いられている。
に伴い、熱安定性や高度の真空度が要求され、それに対
応するため真空ポンプ油の改良が加えられてきた。さら
に真空技術の応用分野では、真空ポンプを起動した後、
定常運転に至る時間の短縮が生産性向上のため求められ
ている。しかし、従来より知られている真空ポンプ油で
は、特に、冬場や寒冷地で用いられた場合に、低温起動
性に劣るため、即ち定常運転に至るまでに長時間を要し
ていた。このため、目的生産物の生産性が低下したり、
生産物の品質が安定して得られないという問題点があっ
た。
らなされたもので、熱安定性、到達真空度に優れるとと
もに低温起動性に優れる真空ポンプ油、特に冬場や寒冷
地でも速やかに定常運転を可能とする真空ポンプ油を提
供することを目的とするものである。
量が300以上の炭化水素からなり、粘度指数が120
以上であり、40℃における動粘度が10〜500mm
2 /秒の基油からなる真空ポンプ油である。
明する。先ず、本発明の基油は、実質的に分子量が30
0以上の炭化水素からなっており、粘度指数が120以
上である。このような基油の材料としては、合成油や鉱
油を挙げることができる。
ィンを挙げることができる。ポリα−オレフィンとして
は、通常炭素数4〜14の範囲の直鎖状あるいは分岐状
のα−オレフィンから選択された任意の一種を単独重合
して、または2種以上を共重合して得られる重合体を用
いることができる。原料として用いるα−オレフィンの
炭素数は、好ましくは10〜14であり、より好ましく
は12〜14である。ポリα−オレフィンは、具体的に
は、例えば1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセ
ンなどを単独重合またはこれらの2種以上を共重合して
得られる。より具体的には、例えば1−ドデセン、1−
テトラデセンの3量体、4量体、5量体、6量体等が挙
げられる。特に好ましいのは、1−ドデセンの3量体、
4量体もしくは5量体または1−テトラデセンの2量
体、3量体もしくは4量体である。
して塩化アルミニウム、フッ化ホウ素等のフリーデルク
ラフト型触媒、あるいはチーグラー触媒等を用いてα−
オレフィンを重合し、製造することができる。また、ポ
リα−オレフィンとしては、特に水素添加して不飽和結
合を飽和させたものがより好ましい。これは、上記重合
体を、例えば、ニッケル系、パラジウム系や白金系のよ
うな水素化触媒の存在下で水素と接触させることにより
得ることができる。
の重合体を挙げることができる。内部オレフィンの重合
体としては、通常炭素数4〜14の範囲の直鎖状あるい
は分岐状の内部オレフィンから選択された任意の一種を
単独重合して、または2種以上を共重合して得られる重
合体を用いることができる。内部オレフィンの炭素数
は、好ましくは10〜14であり、より好ましくは12
〜14である。具体的には、例えば、7−テトラデセン
などを単独重合または共重合して得られる重合体であ
る。より具体的には、例えば7−テトラデセンの3量
体、4量体、5量体、6量体等を好ましく挙げることが
できる。また、内部オレフィンの重合体としては、特に
水素添加して不飽和結合を飽和させたものがより好まし
い。
鉱油,ナフテン系鉱油,中間基系鉱油などが挙げられ、
具体例としては、溶剤精製または水添精製により製造さ
れた軽質ニュートラル油,中質ニュートラル油,重質ニ
ュートラル油,ブライトストックなどを挙げることがで
きる。特にイソパラフィン等のパラフィン系鉱油を選択
することが好ましい。
300以上の炭化水素からなるものである。分子量が3
00未満の炭化水素を含むと到達真空度や低温起動性が
不十分となる。ここで、「実質的に」とは、本発明の効
果を損なわない範囲で微量の他の基油成分や不純物を含
むことができるという意味である。これらの基油の中で
も分子量450未満の炭化水素の含有量を30重量%以
下にしたものが、より低温起動性に優れ、潤滑性能も優
れるので好ましい。
々の分子量の炭化水素の混合物であるため、分子量30
0未満の炭化水素の存在量を確認する必要が生じる場合
がある。また、分子量450未満の炭化水素の含有量を
確認する必要が生じる場合もある。このような場合、ガ
スクロマトグラフィーやGPC法等により、これらの量
を確認することができる。GPC法によりよる場合、分
子量既知の化合物を用いて検量線を作成することによ
り、最小分子量を求めることができる。また、GPCチ
ャートにおける分子量450未満の面積の割合より分子
量450未満の炭化水素の含有量を求めることができ
る。
いる場合には、これら混合物を蒸留等の分離操作を行い
目的の性状となるように調整する。また、分子量450
未満の炭化水素を30重量%以下とする場合にも、蒸留
等の分離操作を行えばよい。本発明で用いる基油の分子
量分布(Mw/Mn,Mw:重量平均分子量,Mn:数
平均分子量)は、1〜1.1であることが好ましい。分
子量分布はGPC等により測定できる。このような狭い
分子量分布の基油を用いると、低温起動性が良好とな
る。なお、本発明で用いる基油の分子量は、通常300
〜1200である。
83に準拠して測定して得られる粘度指数が120以上
であり、通常120〜170である。120未満では、
真空ポンプ油として低温から高温まで安定して使用する
ことができない。170を越える基油は、一般に製造す
ることが困難であり経済性に劣る。本発明で用いる基油
は、粘度指数が、好ましくは130〜170である。こ
のような粘度指数が120以上の基油を得るには、上記
基油材料を適宜選択して粘度指数を調整して得ればよ
い。
83に準拠して測定して得られる、40℃における動粘
度が10〜500mm2 /秒であり、好ましくは20〜
200mm2 /秒の範囲とする。動粘度が高すぎると低
温での粘度が高くなりすぎて低温起動性が悪化する。逆
に、動粘度が低すぎると、真空ポンプのローターやベー
ン等の摺動部において摩耗が増加し好ましくない。ま
た、この基油の低温流動性の指標である流動点について
は冬場や寒冷地で使用できるよう10℃以下、特に−1
0℃以下とすることが好ましい。なお、本発明の基油の
重量平均分子量は、通常310〜1000である。
も使用でき、二種以上を混合して使用することができ
る。さらに、真空ポンプ油の性能向上のため、本発明で
用いる基油に酸化防止剤、抗乳化剤、防錆剤、粘度指数
向上剤などの添加剤を適宜選択して加えることが出来
る。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、イ
オウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防
止剤を挙げることができる。
ェノール型酸化防止剤、ビスフェノール型酸化防止剤、
ポリフェノール型酸化防止剤、フェノール型天然酸化防
止剤を挙げることができる。モノフェノール型酸化防止
剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチルフェノー
ル,n−オクタデシル−3−(4−ハイドロキシ−
3’,5’ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、
ジステアリル(4−ハイドロキシ−3−メチル−5−t
−ブチル)ベンジルマロネート、6−(4−ハイドロキ
シ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)2,4−ビスオ
クチル−チオ−1,3,5−トリアジン、などを挙げる
ことができる。ビスフェノール型酸化防止剤としては、
フェノール基の他に炭素−炭素結合のみを有する化合物
の他、エステル結合、アミド結合、スルフィド結合を含
有する化合物を挙げることができる。具体的には、例え
ば、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニル
フェノール)、4,4’−チオビス(2−メチル−6−
t−ブチルフェノール)、4,4' −メチレンビス
(2,6−ジ−t−ブチルフエノール)などを挙げられ
る。ポリフェノール型酸化防止剤としては、イソシアヌ
レート結合を含有する化合物を挙げることができる。具
体的には、例えば、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ハイドロキシフェノール)シアヌレートなどを挙げ
ることができる。フェノール型天然酸化防止剤として
は、トコフェロールなどを挙げることができる。
ル系酸化防止剤や含イオウ金属錯体を挙げることができ
る。具体的には、例えば、ジアミルジチオカルバミン酸
亜鉛などを挙げることができる。アミン系酸化防止剤と
しては、例えば、モノオクチルジフェニルアミン、ジオ
クチルフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミ
ン、N,N’−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジア
ミンなどを挙げることができる。
系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤を好適に使用でき
る。また、分子量300以上のものが好適である。これ
らの酸化防止剤は好ましくは、真空ポンプ油全量に基づ
き0.01〜5重量%、更に好ましくは0.05〜3重
量%の割合で配合される。
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレング
リコールポリプロピレングリコールブロック共重合体な
どのノニオン系界面活性剤が挙げられる。これらは、真
空ポンプ油全量に基づき好ましくは0.01〜5重量
%、更に好ましくは0.05〜3重量%の割合で配合さ
れる。
酸モノオレート、ポリアミド、バリウムスルホネート、
ベンゾトリアゾール誘導体が挙げられる。これらは、真
空ポンプ油全量に基づき好ましくは0.01〜5重量
%、更に好ましくは0.05〜3重量%の割合で配合さ
れる。
チルメタクリレート、ポリイソブチレン、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、ス
チレン−ブタジエン水添共重合体などが挙げられる。こ
れらは、真空ポンプ油全量に基づき好ましくは0.1〜
10重量%、更に好ましくは0.2〜5重量%の割合で
配合される。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。実施例,比較例における各種性能試験法 (1)熱安定度試験 JISK2540に準拠し、170℃で24時間行い、
蒸発減量を測定した。 (2)到達真空度 JIS B 8316に準拠して求めた。油回転式真空
ポンプのコンプレッサー部分に試料として真空ポンプ油
を充填した後、真空度ポンプを始動させ、吸入口におけ
る真空度を測定し、油温50℃において一定となった真
空度を到達真空度とした。 (3)示差熱分析 JIS K 0129に準拠して求めた。セイコー電子
工業(株)製のTG/DTA200(機種名)を用い、
試料5mgを用いて、室温より10℃/分の速度で昇温
し、5%減量温度を測定した。 (4)低温起動性 油回転式真空ポンプを雰囲気温度10℃に保持し、起動
してから定常運転(真空度が1×10-3mmHg以下で
の運転状態)に入るまでの時間を測定し、その時間が2
分以内を優、5分以内を良好と判定した。 (5)RBOT(Rotating Bomb Oxidation Test)値 酸化劣化の程度を示す指標RBOT値をJISK251
4に準拠して行い、圧力降下の終点に至る時間(分)を
測定した。 (6)潤滑性能(摩耗試験) ファレックス試験機を用い、ピン/ブロック材料をSA
E−3135/AISI−C−1137とした。ピン/
ブロックをセットし、試験容器内に試料の油100グラ
ムを充填した後、回転数290rpm、油温50℃、荷
重200Lbs、試験時間60分の条件で摩耗試験を行
い、ピン摩耗量を測定した。
して得られる、出光石油化学(株)製のポリα−オレフ
ィンPAO5010を基油(A1)として用いた。この
基油をガスクロ分析したところ、1−デセンの4量体水
添物49重量%、5量体水添物37重量%、6量体水添
物14重量%からなることが分かった。分子量分布はG
PCにより測定した。40℃の動粘度はJIS K 2
283に準拠して、粘度指数はJIS K 2283に
準拠して求めた。基油A1を真空ポンプ油として用い、
前記の各種性能試験を実施した。結果を第1表−1に示
す。 〔実施例2〕α−オレフィンを重合、水添して得られ
る、出光石油化学(株)製のポリα−オレフィンPAO
5008を基油(A2)として用いた。この基油を実施
例1と同様にして分析したところ、1−デセンの3量体
水添物6重量%、4量体水添物58重量%、5量体水添
物29重量%、6量体水添物7重量%からなることが分
かった。基油の性状は実施例1と同様にして求めた。基
油A2を真空ポンプ油として用い、前記の各種性能試験
を実施した。結果を第1表−1に示す。 〔実施例3〕α−オレフィンを重合、水添して得られ
る、出光石油化学(株)製のポリα−オレフィンPAO
5006を基油(A3)として用いた。この基油を実施
例1と同様にして分析したところ、1−デセンの3量体
水添物34重量%、4量体水添物44重量%、5量体水
添物18重量%、6量体水添物4重量%からなることが
分かった。基油の性状は実施例1と同様にして求めた。
基油A3を真空ポンプ油として用い、前記の各種性能試
験を実施した。結果を第1表−1に示す。
を蒸留して得られた、1−ドデセンの4量体水添物を基
油(A4)として用いた。基油の動粘度、粘度指数は実
施例1と同様にして求めた。基油A4を真空ポンプ油と
して用い、前記の各種性能試験を実施した。結果を第1
表−1に示す。 〔実施例5〕1−ドデセンの重合体水添物を蒸留して得
られた、1−ドデセンの3量体水添物を基油(A5)と
して用いた。基油の性状は実施例4と同様にして求め
た。基油A5を真空ポンプ油として用い、前記の各種性
能試験を実施した。結果を第1表−1に示す。 〔実施例6〕1−ドデセンの重合体水添物を蒸留して得
られた、1−ドデセンの2量体水添物を基油(A6)と
して用いた。基油の性状は実施例4と同様にして求め
た。基油A6を真空ポンプ油として用い、前記の各種性
能試験を実施した。結果を第1表−2に示す。 〔実施例7〕1−テトラデセンの重合体水添物を蒸留し
て得られた、1−テトラデセンの3量体水添物を基油
(A7)として用いた。基油の性状は実施例4と同様に
して求めた。基油A7を真空ポンプ油として用い、前記
の各種性能試験を実施した。結果を第1表−2に示す。 〔実施例8〕7−テトラデセンの重合体水添物を蒸留し
て得られた、7−テトラデセンの2量体水添物を基油
(A8)として用いた。基油の性状は実施例4と同様に
して求めた。基油A8を真空ポンプ油として用い、前記
の各種性能試験を実施した。結果を第1表−2に示す。
して得られた基油B1を真空ポンプ油として用い、前記
の各種性能試験を実施した。分子量分布、動粘度、粘度
指数は、実施例1と同様にして求めた。最小分子量は、
GPC法により分子量既知の化合物を用いてあらかじめ
作成した検量線を利用し、GPC法で求めたチャートの
初ピーク位置から求めた。分子量450未満の量も、上
記と同様にして、GPC法で求めたチャートの分子量4
50未満の部分の面積の割合から求めた。結果を第1表
−2に示す。 〔実施例10〕イソパラフィン系鉱油を蒸留して得られ
た基油B2を真空ポンプ油として用い、前記の各種性能
試験を実施した。基油の性状は、実施例9と同様にして
求めた。結果を第1表−2に示す。
してジオクチルフェニルアミン(酸化防止剤:C1)を
第1表−3に記載の所定量配合し、真空ポンプ油を得
た。この真空ポンプ油について、前記の各種性能試験を
行った。その結果を第1表−3に示す。 〔実施例12〕基油A1に,酸化防止剤として4,4’
−メチレンビス(2,6ジ−t−ブチルフェノール)
(酸化防止剤:C2)を第1表−3に記載の所定量配合
し、真空ポンプ油を得た。この真空ポンプ油について、
前記の各種性能試験を行った。その結果を第1表−3に
示す。 〔実施例13〕基油A1に,酸化防止剤としてn−オク
タデシル−3−(4−ハイドロキシ−3’,5’ジ−t
−ブチルフェニル)プロピオネート(酸化防止剤:C
3)を第1表−3に記載の所定量配合し、真空ポンプ油
を得た。この真空ポンプ油について、前記の各種性能試
験を行った。その結果を第1表−3に示す。 〔実施例14〕基油A1に,酸化防止剤として2,2’
−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール)
(酸化防止剤:C4)を第1表−4に記載の所定量配合
し、真空ポンプ油を得た。この真空ポンプ油について、
前記の各種性能試験を行った。その結果を第1表−4に
示す。 〔実施例15〕基油A1に,酸化防止剤として4,4’
−チオビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)
(酸化防止剤:C5)を第1表−4に記載の所定量配合
し、真空ポンプ油を得た。この真空ポンプ油について、
前記の各種性能試験を行った。その結果を第1表−4に
示す。 〔実施例16〕基油A1に,酸化防止剤としてトリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシフェノー
ル)イソシアヌレート(酸化防止剤:C6)を第1表−
4に記載の所定量配合し、真空ポンプ油を得た。この真
空ポンプ油について、前記の各種性能試験を行った。そ
の結果を第1表−4に示す。 〔実施例17〕基油A1に,酸化防止剤としてトコフェ
ロール(酸化防止剤:C7)を第1表−4に記載の所定
量配合し、真空ポンプ油を得た。この真空ポンプ油につ
いて、前記の各種性能試験を行った。その結果を第1表
−4に示す。 〔実施例18〕基油A1に,酸化防止剤としてジアミル
ジチオカルバミン酸亜鉛(酸化防止剤:C8)を第1表
−4に記載の所定量配合し、真空ポンプ油を得た。この
真空ポンプ油について、前記の各種性能試験を行った。
その結果を第1表−4に示す。 〔実施例19〕基油A1に,酸化防止剤としてN,N’
−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン(酸化防
止剤:C9)を第1表−5に記載の所定量配合し、真空
ポンプ油を得た。この真空ポンプ油について、前記の各
種性能試験を行った。その結果を第1表−5に示す。
販品)を用いて、前記の各種性能試験を行った。また、
実施例9と同様にして、最小分子量、分子量450未満
の量、動粘度、粘度指数を求めた。結果を第1表−3に
示す。 〔比較例2〕アルキルベンゼンからなる合成油系の真空
ポンプ油D2(市販品)を用いて、前記の各種性能験を
行った。また、実施例9と同様にしてD2の性状を求め
た。結果を第1表−3に示す。 〔比較例3〕1−デセンの2量体を基油(D3)として
用いた。基油の性状は実施例4と同様にして求めた。基
油D3を真空ポンプ油として用い、前記の各種性能試験
を実施した。結果を第1表−5に示す。 〔比較例4〕鉱油系の真空ポンプ油D4(市販品)を用
いて、前記の各種性能試験を行った。また、実施例9と
同様にしてD2の性状を求めた。結果を第1表−5に示
す。
施例においては、比較例と比較して蒸発減量が小さく熱
安定性に優れるとともに、到達真空度が低く高真空が得
られることがわかる。また低温起動性が優れており、低
温の場合に、短時間で定常運転が可能となっている。こ
のため、本発明の真空ポンプ油を工業的に利用する場合
に、生産性の向上を図ることができる。更に、潤滑性能
にも優れる。
重量%以下の基油からなる本発明の真空ポンプ油では、
低温起動性や潤滑性能が更に向上していることが分か
る。また、酸化防止剤を配合することにより、優れたR
BOT値が得られている。
を有するため、機械式真空ポンプや油回転式真空ポン
プ、油拡散真空ポンプ等に広く使用することができる。
達真空度に優れるとともに低温起動性に優れている。
Claims (8)
- 【請求項1】 実質的に分子量が300以上の炭化水素
からなり、粘度指数が120以上であり、40℃におけ
る動粘度が10〜500mm2 /秒である基油からなる
真空ポンプ油。 - 【請求項2】 請求項1記載の基油において、分子量4
50未満の炭化水素が30重量%以下である基油からな
る請求項1記載の真空ポンプ油。 - 【請求項3】 基油の分子量分布が1〜1.1である請
求項1または2に記載の真空ポンプ油。 - 【請求項4】 基油が炭素数10〜14のα−オレフィ
ンを重合したポリα−オレフィンである請求項1〜3の
いずれかに記載の真空ポンプ油。 - 【請求項5】 α−オレフィンが炭素数12〜14であ
る請求項4記載の真空ポンプ油。 - 【請求項6】 ポリα−オレフィンが、1−ドデセンの
3量体、4量体もしくは5量体である請求項4記載の真
空ポンプ油。 - 【請求項7】 ポリα−オレフィンが、1−テトラデセ
ンの2量体、3量体もしくは4量体である請求項4記載
の真空ポンプ油。 - 【請求項8】 基油が鉱油である請求項1〜3のいずれ
かに記載の真空ポンプ油。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP4567820B2 (ja) |
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