JPS6187792A - 潤滑油又は作動油組成物 - 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〕 本発明は基油［２０万以上の重量平均分子量を有する高
重合度ポリイソブチレンＱ、００５〜１．０重’ｆＲ％
を配合してなる潤滑油又は作動油組成物に係るものであ
り、更に詳細には外部漏れを防止させることにより省資
源に寄与し、内部漏れを低下させることによシ省エネル
ギー化を目的とした潤滑油又は作動油組成物に関するも
のである。

〔技術的背景〕　　　　゛ 石油ショック以降、産業界ばかシでなく、一般消費者に
至るまで、省エネルギー、省資源の概念が定着しつつあ
る。そのなかで、潤滑油又は作動油の分野でも省エネル
ギー化、すなわち、使用電力の節減、燃料消費量の低減
が重要な課題となっている。最近の動向として、省エネ
ルギー化に対して装置の面から様々な検討が行われてお
シ、また潤滑油又は作動油の面からも低粘度化、高粘度
指数化、摩擦低減等について検討が行われている。潤滑
油又は作動油の低粘度化は流体摩、擦の減少によシ機械
効率が増加し、それに伴い、省エネルギー効果が期待で
きる妙ζ逆に容積効率の減少、耐摩耗性の低下等マイナ
ス面での問題を考慮する必要がある。また、高粘度指数
化は始動、停止が頻繁に行われる場合には、確かに効果
があるが、長時間一定温度で使用する場合にはあまち効
果が期待できない。

また、摩擦低減は摩擦低減剤を加えることで摩擦係数を
小さくシ、省エネルギーには効果が期待できるが、油の
物性を変えることはできず、漏れ防止には効果が期待で
きない。

また、省資源の観点からとらえると潤滑油又は作動油の
補油量の低減すなわち、装置からの１漏れ′の減少が重
要な課題となっている。油の漏れは非常にやっかいな問
題であシ、この問題を解決する為に装置面からの改善・
改良も行われてきたにもかかわらず、現在に至るも漏れ
の起こらない装置は開発されていない。既設装置につい
てみると、その老朽化に従い漏れは増、加する傾向にあ
シ、部品等の交換でも十分な対策とはなシえず、また部
品等の交換を行う場合には、稼動時においては装置を一
時停止しなければならないので事実上運転中の交換は不
可能なことが多い。更に装置の大型化、高圧化あるいは
複雑化により漏れの発生けよシ起こりやすい状況になっ
てきている。

一般に油漏れには、シール、継手等から機器系外へ油が
流出する外部漏れと、圧力損失・流量損失等の形で機器
内部で起こる効率のロス分と見られる内部漏れとの２つ
がある。外部漏れは油が系外に漏洩するため、床に流れ
出るばかシでなく、火災、スリップ等の事故を招く要因
ともなる。更に下水等へ混入し、時には公害の原因にも
つながる。また、製品等を汚損する可能性もあり、装置
が焼き付く等の重大な問題を生ずる危険性もはらんでい
る。また、当然のことながら漏れた量に見合う油を補給
する必要があり、これに要する仕費は相当なものとなる
。

一方、内部漏れが増大すれば、油圧機器等に於ける回路
中の圧力損失が増加し、更にポンプ等の容積効率も低下
し、これに伴い、使用電力は増加し、省エネルギーに逆
行してしまう。更には圧力維持の調整が困難になるとい
う複雑な問題も生ずる。

以上のように、外部漏れ、内部漏れ共に重要な課題であ
シ、装置面から設計、構造、材質あるいは設置について
様々な改良、改善を行ってはいるものの、末だＨ，？、
　Ｘ　（Ｈｙｄｒａｕｌｌｃ　ＩＰｌｕｌｌＩｎｄｅｘ
　：年間の作動油の消費量を油タンクの総容量で除した
価）は最高水準の場合でも１程度である。特に、装置の
稼動時に於いて漏洩が発見された場合、部品の交換組み
付けは装置を停止させる必要があシ、実際には困難なこ
とが多い。更に老朽化した装置に於いては部品の交換、
組み付は等だけでは抜本的な解決には至らないことが多
い。

従って、油自体によシ油漏れを防止することが可能とな
れば現状では総合的にみて最良の方法で、特に経済的に
極めて優位な方法といえる。

一般に油の粘度が高くなれば外部漏れが減少する傾向と
なり、これがＨ，ｌｌ’、　Ｘの値を減少させることに
つながろうが、逆に流体摩擦抵抗が上がり、機械効率が
低下するため、使用電力の低減を期待することはできな
い。更に、粘度が高過ぎると、内部摩擦の増大による温
度の上昇、油圧回路中の圧力損失の増大等の種々な問題
を引き起こす要因ともなり、単に粘度を高くすることで
は問題の解決には至らない。また、省エネルギーの方法
として低粘度化をめざしていることにも逆行する。

従って、油の粘度を上げることなしにアンチリーク剤（
潤滑油又は作動油に添加することにより漏れを防止する
物質）を添加することにより１、漏れを防止する方法の
開発が望まれる。

しかもアンチリーク剤は、潤滑油又は作動油としての本
来の性能を損うことがあってはならず、また、添加によ
るコストアップも極力抑える必要がある。一つの方法と
して、アンチリーク剤としてポリフッ化エチレン等の固
体微粒子を含有したものも市販されてはいるが、これら
固体微粒子を含んだもののうち、ある程度の大きさの粒
子のものは、渥れを防止するのに有効であるが粒子が大
きくなると分散性が悪く、フィルター等に目詰まりを起
し、キャビテーションを起こしやすぐ、さらに、電磁切
換弁のスプール固着等の管理上の問題が多く、またポリ
フッ化エチレン等の固体微粒子は現状では高価であり、
経済的に不利な面があシ、必ずしも有効な手段とはいえ
ない。

従って潤滑油又は作動油に添加した場合潤滑油又は作動
油本来の性能を損わず、十分なる油溶性をもちかつ低価
格のアンチリーク剤が存在すれば極めて有効な物質とし
て使用出来る。

〔発明の目的〕

本発明は、これらの問題点に鑑みて種々の検討を行った
ところ、基油に２０万以上の重量平均分子量を有する高
重合度ポリイソブチレンを０、０　Ｏ５〜１．０重量％
の如く微量配合した潤滑油又は作動油組成物が、潤滑油
又は作動油の漏れを減少させるのに優れた特性を示すこ
とを見い出１７たことに基くもので、本発明の目的とす
るところは潤滑油又は作動油としての性能を何ら損うこ
となしに、外部漏れ及び内部漏れを減少させ、時代の要
請からくる省資源、省エネルギーに著しく貢献しうる潤
滑油又は作動油組成物を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明は、鉱油ないしは合成油を基油とｌ、、これに２
０万以上の重量平均分子量を有するポリイソブチレンを
ＣＬＯＯ５〜１．０重量％の微量配合してなる潤滑油又
は作動油組成物である。

以下、本発明の構成を詳細に説明する。

基油は例えばパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化
水素油等広く一般に石油系鉱油と呼ばれるもので税源、
溶剤精製、脱ろう、水素化精製及び水素化分解等の方法
により得られたものでもよい。また基油として例えばα
−オレフィンオリコマ−、ホリエーテル、ジエステル等
一般に合成油と呼ばれるものを用いてもよい。基油にア
ンチリーク剤として配合される高分子量ポリインブチレ
ンは、インブチレン単独、または、これを含むＣ４ガス
を原料とし、７フ化ホウ素触媒を用いて種々の温度で重
合を行なうことによシ得られる。一般に、温度が低く触
媒の作用を害する不純物が存在せずまた重合熱の除去が
よく行なわれると重合度が高くなる。

たとえば、三７ツ化ホウ素０．５％を触媒とし、沸とう
エチレン中で重合させると重合度１０００ないしそれ以
上のものが得られる。これまでに比較的高分子量のポリ
マーが漏れ防止性能を有することは知られているが、高
分子量ポリイソブチレンを極く微量配合した場合に効果
のあるものは、知られていない。本発明は重量平均分子
量２０万以上のポリイソブチレンがｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜
１．０重量％の微量の配合によシ有効なアンチリーク剤
となシうることを見い出したことを特徴とする。

このようなアンチリーク剤は、せん断を受けることによ
シ粘度低下が著るしく漏れ防止性能の低下が懸念される
が本発明のアンチリーク剤はせん断後においても優れた
漏れ防止性能を示すものである。

潤滑油又は作動油組成物における２０万以上好ましくは
、３０万〜１５０万の重量平均分子量を有するポリイソ
ブチレンの配合割合は、潤滑油又は作動油組成物に対し
ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜１．０重量％で、特に本発明の目的
に対して０，０１〜０．２重量％が適している。高分子
量ポリイソブチレンの配合割合が多い場合は、せん断に
よシ粘度が低下し、逆に外部漏れ、内部漏れ共増加する
。

また経済的観点からも添加量は、少ない方が望ましい。

本発明の潤滑油又は作動油組成物は、前記の高分子量ポ
リインブチレンを必須の成分とするがこの他にも公知の
潤滑油又は作動油添加剤を１種又はそれ以上併用してよ
い。具体的には、これらの添加剤としては、耐摩耗剤（
例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛）、清浄分散剤（例
えば塩基性スルホネート）、摩擦低減剤（フリクション
モディファイア：例えば二硫化モリブテン）、粘度指数
向上剤（例えばポリメタクリレート、オレフィン共重合
体）、酸化防止剤（例えばアミン系又はヒンダードフェ
ノール系のもの）、消泡剤（例えば、シリコーン油）、
流動点降下剤（例えばポリメタクリレート）、金属不活
性化剤（例えばベンゾトリアゾール及びその誘導体）、
抗乳化剤（例えばカチオン系界面活性剤）等がある。

高分子量ポリイソブチレン倉基油に配合すると粘度は増
加するが他の物性に対しほとんど影響を及ぼさない。ま
た、他の添加剤との相互作用は皆無で現在広く使用され
ている潤滑油又は作動油に更に漏れ防止という新たな性
能を付与することが可能となる。

以上の様に、高分子量ポリイソブチレンを配合した潤滑
油又は作動油組成物は、潤滑油又は作動油としての一般
的な性能を何ら損うことなく外部漏れ、内部漏れを防止
することにより省資源、省エネルギーに貢献することが
できる。

以下、作動油についての実施例、並びに比較例によって
本発明にかかる組成物の効果を詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

〔実験１〕 アンチリーク剤として高分子物質を配合した油の外部漏
れの防止効果を検討するために、％インチ鉄ニップルユ
ニオンスリーブとエルボでＵ字形にした第１図に示す装
置により試験を行った。

漏れ部は、鉄ニップル１１とユニオンスリーブ１２との
すき間１３であ１８０ｋｌ？ｍのトルクで締めつけ、さ
らに２５０−の試験油を入れＵ字形の両端より窒素ガス
で２．１ｋｇ／１Ｍ？の圧力をかける。温度は２５±１
℃に保ちこの状態で２０分間放置し、流出した試験油を
集め秤量した。

配合した高分子物質の重量平均分子量は、ゲルバーミュ
エーションクロマトグラム法ニヨリ求めた。なお、検量
線には、市販の標準ポリスチレンを用いた。実験に際し
て、流体が小さい隙間を通過して漏れる場合流体力学的
にはその漏れ特性（漏れ速度又は漏れ量）は隙間、流体
の圧力、流体の動粘度の関数として示されるため同一粘
度の試作油について検討を行った。

試験油として様々な分子量のポリイソブチレン、ポリブ
テン、ポリメタクリレート、オレフィン共重合体、ポリ
アルキルスチレンの高分子゛物質を基油に添加したもの
を用いた。比較として上記ポリマーを含まない無添加ベ
ース油を漏れ量の基準とするため使用した。結果を次の
第１表、第２表、第２図に示す。

第１表、第２表及び第２図よシ各種の油溶性ポリマーの
うち重量平均分子ｉ２ｏ万以上のポリインブチレンをＩ
＆量配合した油に優れた漏れ防止効果が認められる。

〔実験２〕 本発明作動油組成物の高圧下に於ける外部漏れの防止効
果を検討するために、一方を盲としたステンレス製にイ
ンチＮＰＴ管用おす、めすねじ部の締め付けを調整し漏
れ防止効果を示さない無添加油が１２０±２　ｍｔ　／
　ｈの漏れ量（初期設定量）となるように締付は漏れ部
を設定し試験を行った。測定方法は、この装置に充填予
約２５０−の試験油を入れ、温度を２５±１℃に保ち、
窒素ガスで７０ｋｌｉｌ／、Ｊの圧力をかける。

この状態で３Ｑ分間放置し、流出した試験油を集め秤量
する。漏れ量は１時間当シの量に換算して表示する。こ
の操作を数回繰り返し、漏れ防止効果の経時変化をみる
。

実施例１〜５ 次の組成をもつ本発明の作動油組成物を調製した。

実施例１　　　実施例２　　実施例３ 作動油基油Ａ１）　　　　　　　　　　９ａ７重量％ｔ
ｔ　　　　Ｂ２）　　９＆８５ｉｉ％　　　　　　　　
　　　９ａ８８ｆｆｌｆｉ％高分子物質Ａ３）［１，０
５ｐ　　　Ｑ、２　　　ｔｔｔｔ　　　Ｂ４）０．０２
　　　ｔｒ 流動点降下剤６）０．５ｔｔ　　　Ｑ、３　　　ｔｔ　
　　Ｏ，！＋　　　ｔｔ消泡剤　　　１０ｐｐｍ　　　
１０ｐｐｍ　　　１０ｐｐｍ１）無添加タービン油　工
Ｓｏ　Ｖ　５２のもの２）無添加タービン油　工Ｓｏ　
　Ｖ　　４６　のもの５）ポリイソフ゛チレン１重方評
均勺→−ｉ　　６５６，０００４）ポリイソフナレフ２
重量平均分→七歌　８７へ０００５）市販耐摩耗性作動
油用パッケージ添加剤６）ポリメタクリレート系の市販
流動点降下剤７）シリコーン油 比較例１〜２ 比較例として以下に示す作動油組成物（比較例１）、及
びポリブテンを含有する作動油（比較例２）、を調製し
た。なお使用した作動油基油は、実施例に示したものと
同じである。

比較例１　　　　比較例２ 作動油基油Ａ　　　　５０　鶴％　　　９５．ｌはチ作
動油基油Ｂ　　　　４＆９ 高分子物質Ｃ８）　　　　−五５ 流動点降下剤　　　　Ｑ、３　　　　　　０．５消泡剤
　　１０ｐｐｍ　　　１０ｐｐｍ８）ポリブテン（ポリ
ブテン濃度２＆２チ）重量子均分日刊１１３９，０００
第３表に漏れ防止効果の経時変化を示す。

第　　３　　表　　　漏　れ 漏れ 実施例１　　１２０　　　８６　　　８２実施例２　　
１２０　　　８６　　　７８実施例５　　１２０　　　
９４　　　９０比穀例１　　１２０　　１２Ｑ　　　１
２０　　１比較例２　　１２０　　１２０　　１１９　
　１防止性能の評価 量　　（ｄ／ｈ） ２０　１’２０　１２０　１２０　　’　　０２０　　
ｊ１９　１１９　１１９　　１比較例１及び２では全期
間を通じて初期設定量と全く変わらずかつ経時変化も認
められない。

これに対し高分子物質を添加したもの（実施例１．２及
び３）では１８０分後で漏れ防止率（無添加油の漏れ量
に対する相対値）３２〜４８チを示している。

〔実験３〕 本発明の作動油組成物のせん折抜の漏れ防止効果を検討
するため噴射ノズル式せん断安定度試験後の試験油につ
き、実験２の方法で評価した。

結果を第４表に示す。

試験油として次の組成をもつ作動油組成物を調製した。

なお、使用した作動油基油及び添加剤は実験２で使用し
たものと同じである。

実施例４　　　　比較例３ 作動油基油Ｃ９＆５鶴チ 作動油基油Ｄ２）　　　　　　　　　　　９ａ１重量％
高分子物質Ａ　　　　Ｏ，４、ＩＦ　　　　　１．１　
　ｐ流動点降下剤　　　０．５　　＃　　　　　０．５
　１／消泡剤　　１０ｐｐｍ　　　１０ｐｐｍ本発明の
作動油組成物のうち高分子物質を微量配合したものはせ
ん折抜においても粘度低下はわずかであシしかも優れた
潴れ防止効果を示すのに対し配合量が多くなるとせん折
抜において程度の著しい低下を招き漏れ防止効果も低下
している。比較例３においては逆に漏れが増大している
。

〔実験４〕 本発明の作動油組成物の漏れ防止効果及び電磁切換弁の
スプール固着への影響を検討するため、第５図に示す様
な油圧装置によｐ圧カフ０ｋｌ／／ｄで試験を行った。

まず油をポンプ３により圧送し、油圧シリンダー７のロ
ッドパツキンａの部分からの油漏れ（外部漏れ）量を測
定し、同様に銅パツキンにキズをつけたフランジ部８か
らの外部漏れ及び電磁切換弁からの内部漏れを測定する
と共に歪みゲージによる反力測定を行った。歪みゲージ
による反力測定とは、電磁切換弁のスプールを外力によ
シ作動させるとき生じるスプールの作動に抗する力を歪
みゲージにより測定するものでスプールの作動しやすさ
をみるものである。したがってスプール反力の小さなも
のほど作動しやすいことを意味するものである。漏れ量
の結果は温度の関数として整理した。用いた試験油は実
験２の実施例１及び比較例１に示すものである。

第４図、第５図、第６図、第７図に示すように、本発明
品（実施例１）は外部漏れ、内部漏れ共に比較例１に比
べ２２チ〜３５チの漏れ防止効果が認められる。また電
磁切換弁のスプール反力についても実施例１は比較例１
に比べ小さく、切換えも滑らかになる。

以上の結果から本発明により外部漏れ、内部漏れを防止
する効果のある作動油組成物を得ることができることが
明らかである。さらに、本発明により得られた作動油組
成物は、作動油として必要な一般性状、熱安定性、加水
分解安定性、酸化安定性及び耐摩耗性等、優れた性能を
十分有していることも確認している。

なお、上記実施例において、は、作動油について説明し
たが、作動油と同様の基油を用いる潤滑油においても同
じ効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、油組成物の外部漏れ評価試験機の概略図を示
し、第２図は、高分子物質添加油の漏れ防止性を示し、
第３図は、油組成物の内部漏れ、外部漏れ及び電磁切換
弁のスプール反力を測定する為の油圧装置を示す。 第４図、第５図、第６図は、本発明の油の漏れ防止効果
を示す図であシ、第７図は、電磁切換弁のスプール反力
の結果を示す図であシ、たて軸はストレインメーターの
読みで相対比較をみたものである。 １−１−　泊だめ ２−ｍ−ストレーナ− ３−ｍ−ポンプ ４−−−リリーフ弁 ５−−−４ボート電磁切換弁 ６−−−チエツク付シーケンス弁 ７−−−油圧シリンダー ８−−−７ランジ ９−ｍ−ストレインメーター １０−ｍ−ペンオシロ 第１図 第４図 を屈弁ｉｊＬ及０Ｃ ２４２５２６２７２Ｂ　　２９　３０ フランレ　娼５度″Ｃ 第６図 シリゾグー〇−／ドーパーＡｙ苧湿＆″Ｃ第７図 ２９　３０　３１　３２　３３　３４　３５　３Ｇ電珀
奇温及０Ｃ ：１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ、４　　　　　　　識別記号　　庁内整
理番号内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基油に２０万以上の重量平均分子量を有する高重合
   度ポリイソブチレン０．００５〜１．０重量％を配合し
   た潤滑油又は作動油組成物。 ２、基油が鉱油又は合成油である特許請求の範囲第１項
   記載の潤滑油又は作動油組成物。