WO2023190238A1 - 潤滑剤 - Google Patents

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康平 吉田
聡 中島
俊亮 小矢
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure

Definitions

  • the present invention relates to a lubricant.
  • Patent Document 1 discloses a lubricating oil composition containing an ionic liquid as a component.
  • the present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lubricant that contains a carbon-neutral component, exhibits good lubricity, and is less corrosive to metals.
  • a lubricant containing a deep eutectic solvent consisting of a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor and having a halogen atom content of 0.1% by mass or less can solve the above problems. , completed the present invention. That is, the present invention provides the following [1] to [3].
  • the method for producing a lubricant according to [1] above, comprising the step of mixing a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor to obtain a deep eutectic solvent.
  • a lubricant that contains a carbon-neutral component, exhibits good lubricity, and is less corrosive to metals.
  • the lower and upper limits described in stages for preferred numerical ranges can be independently combined.
  • the “preferred lower limit (10)” and “more preferable upper limit (60)” are combined to give “10 to 60.” You can also do that.
  • the terms “more than”, “less than”, “less than”, and “greater than” in the description of numerical ranges are numerical values that can be combined arbitrarily.
  • the lubricant of this embodiment contains a deep eutectic solvent consisting of a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor, and has a halogen atom content of 0.1% by mass or less. If the content of halogen atoms in the lubricant exceeds 0.1% by mass, the corrosivity to metals will increase.
  • a deep eutectic solvent consisting of a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor
  • the deep eutectic solvent contained in the lubricant of this embodiment is different from an ionic liquid consisting of cationic species and anionic species, and consists of a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor, and by mixing these two components, A eutectic melting point depression occurs.
  • the deep eutectic solvent may be liquid or solid at room temperature (25°C), but from the perspective of handling as a lubricant, one that is liquid at room temperature (25°C) is preferable. preferable.
  • the lubricant of this embodiment uses a deep eutectic solvent as a base, it preferably contains 50% by mass or more, and preferably 70% by mass or more of the deep eutectic solvent based on the total amount of the lubricant. More preferably, the content is more preferably 90% by mass or more.
  • the deep eutectic solvent when used as an additive, the deep eutectic solvent may be contained in an amount of about 0.1 to 10% by mass based on the total amount of the lubricant.
  • the hydrogen bond acceptor contained in the lubricant of this embodiment may be any hydrogen bond acceptor as long as it forms a eutectic with the hydrogen bond donor.
  • the hydrogen bond acceptor since the content of halogen atoms in the lubricant of this embodiment needs to be 0.1% by mass or less, the hydrogen bond acceptor must not contain halogen atoms.
  • a preferred example thereof is betaine.
  • R 1 to R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3.
  • the above R 1 to R 3 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
  • the above n is preferably 1 or 2.
  • a specific example of betaine represented by the above general formula (1) is N,N,N-trimethylglycine.
  • the hydrogen bond acceptor one type of the above-described ones may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the hydrogen bond donor contained in the lubricant of this embodiment may be any hydrogen bond donor that forms a eutectic with the hydrogen bond acceptor.
  • the hydrogen bond donor since the content of halogen atoms in the lubricant of this embodiment needs to be 0.1% by mass or less, the hydrogen bond donor must not contain halogen atoms.
  • one or more selected from alcohols, carboxylic acids, and nitrogen-containing compounds Preferably, more specifically, one or more selected from alcohols, carboxylic acids, and nitrogen-containing compounds.
  • the alcohol preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples of the alcohol include ethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, hexanediol, 1,4-butanediol, glucose, sucrose, xylose, mannitol, sorbitol, xylitol, D-sorbitol, Examples include polyhydric alcohols such as fructose, and aromatic alcohols such as phenol, cresol, resorcinol, hydroquinone, and phloroglucinol.
  • the above carboxylic acid preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples of the above carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, and heptadecanic acid.
  • fatty acids such as octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid, tetracosanoic acid, hexacosanoic acid, octacosanoic acid, triacontanic acid; hydroxy acids such as lactic acid, tartaric acid, malic acid, ascorbic acid, citric acid; adipic acid, malonic acid , dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, suberic acid, itaconic acid; tricarboxylic acids such as 1,2,3-propanetricarboxylic acid; benzoic acid, phenylacetic acid, 3-phenylpropionic acid, 4-hydroxybenzoic acid, coffee Examples include aromatic carboxylic acids such as p-coumaric acid, trans-cinnamic acid, and gallic acid; keto acids such as levulinic acid.
  • the nitrogen-containing compound preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples of the nitrogen-containing compounds include urea, thiourea, 1-methylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1-dimethylurea, acetamide, benzamide, imidazole, benzimidazole, and the like.
  • As the hydrogen bond donor one type of the above-described ones may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the hydrogen bond acceptor is 25 to 75% by mass based on the total amount of the lubricant, and the content of the hydrogen bond donor is 25 to 75% by mass based on the total amount of the lubricant.
  • 75% by mass more preferably, the content of the hydrogen bond acceptor is 35 to 65% by mass based on the total amount of lubricant, and the content of the hydrogen bond donor is 35% by mass based on the total amount of lubricant.
  • ⁇ 65% by mass more preferably, the content of the hydrogen bond acceptor is 40 to 60% by mass based on the total amount of lubricant, and the content of the hydrogen bond donor is 40% by mass based on the total amount of lubricant. ⁇ 60% by mass.
  • the molar ratio between the content of the hydrogen bond acceptor and the content of the hydrogen bond donor in the lubricant of the present embodiment is 0.1 to 20 mol of the hydrogen bond donor to 1 mol of the hydrogen bond acceptor.
  • the amount is preferably from 0.2 to 5.0 mol, even more preferably from 0.5 to 4.0 mol, and particularly preferably from 0.8 to 3.0 mol.
  • the lubricant of this embodiment is preferably composed only of the deep eutectic solvent from the viewpoint of carbon neutrality, but it may also contain one or more selected from mineral oil and synthetic oil. , mineral oil and synthetic oil. Even when lubricating oils contain one or more selected from mineral oils and synthetic oils, the amount of mineral oils and synthetic oils used can be reduced in proportion to the amount of deep eutectic solvent blended compared to conventional lubricating oils. Therefore, it can contribute to achieving carbon neutrality. Therefore, from the viewpoint of carbon neutrality, the total content of mineral oil and/or synthetic oil in the lubricant of this embodiment is preferably 0 to 50% by mass, and 0 to 50% by mass, based on the total amount of the lubricant. It is more preferably 30% by mass, and even more preferably from 0 to 10% by mass.
  • Mineral oils include, for example, atmospheric residual oils obtained by atmospheric distillation of crude oils such as paraffinic crude oils, intermediate base crude oils, and naphthenic crude oils; and distillate oils obtained by vacuum distillation of these atmospheric residual oils.
  • Examples include mineral oils obtained by subjecting the distillate to one or more refining treatments such as solvent deasphalting, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, and hydrorefining.
  • Examples of synthetic oils include poly ⁇ -olefins such as ⁇ -olefin homopolymers and ⁇ -olefin copolymers (for example, ⁇ -olefin copolymers having 8 to 14 carbon atoms such as ethylene- ⁇ -olefin copolymers).
  • Examples include GTL base oil obtained by isomerizing (GasToLiquidsWAX)).
  • the kinematic viscosity at 100°C is preferably 1.0 mm 2 /s or more, more preferably 2.0 mm 2 / s. s or more, more preferably 2.5 mm 2 /s or more, preferably 50.0 mm 2 /s or less, more preferably 30.0 mm 2 /s or less, still more preferably 20. It is 0 mm 2 /s or less.
  • these upper limit values and lower limit values can be arbitrarily combined, and specifically, preferably 1.0 to 50.0 mm 2 /s, more preferably 2.0 to 30.0 mm 2 /s, More preferably, it is 2.5 to 20.0 mm 2 /s.
  • the viscosity index of the lubricant is preferably 80 or more, more preferably 90 or more, and still more preferably 100 or more. Note that in this specification, kinematic viscosity and viscosity index mean values measured or calculated in accordance with JIS K 2283:2000.
  • the lubricant of this embodiment may further contain a lubricant additive in addition to the deep eutectic solvent.
  • a lubricant additive in addition to the deep eutectic solvent.
  • those conventionally used as lubricant additives can be selected, such as antioxidants, detergent dispersants, extreme pressure agents, oiliness agents, pour point depressants, and viscosity index.
  • One or more selected from the group consisting of improvers, rust preventives, copper deactivators, and antifoaming agents may be mentioned.
  • additives such as pour point depressants, viscosity index improvers, and antifoaming agents are used in consideration of handling properties and solubility in lubricants, and additives such as pour point depressants, viscosity index improvers, and antifoaming agents are used in the above lubricants or other base oils, etc. It may be in the form of a solution that is diluted and dissolved in a portion of diluted oil.
  • the content of the deep eutectic solvent is not particularly limited, but is preferably 60 to 99% based on the total amount (100% by mass) of the lubricant. % by weight, more preferably 70-98% by weight, even more preferably 80-97% by weight, particularly preferably 85-95% by weight.
  • the lubricant of this embodiment may be in the form of a grease composition that further contains a thickener in addition to the above lubricant additives.
  • the lubrication method of this embodiment uses the lubricant, and more specifically, is a method of lubricating metal members with the lubricant interposed therebetween.
  • the method for producing a lubricant of this embodiment includes a step of mixing a hydrogen bond acceptor and a hydrogen bond donor to obtain a deep eutectic solvent. Details of the hydrogen bond acceptor and hydrogen bond donor are the same as described above.
  • the lubricant manufacturing method of the present embodiment includes the step of obtaining a deep eutectic solvent in the above lubricant manufacturing method, and the step of mixing a lubricant additive at at least one of the timings after the step. It is something that you have. Details of the lubricant additive are the same as those described above.
  • lubricant Applications of the lubricant of this embodiment include, for example, internal combustion engines, drive systems, hydraulic oil, automatic transmission oil, manual transmission oil, shock absorber oil, gear oil, fluid bearing oil, rolling bearing oil, and oil-impregnated bearing oil. Examples include oil, sliding surface oil, refrigeration machine oil, cutting oil, metal working oil such as plastic working oil, heat treatment oil, heat transfer oil, and the like.
  • Example 1 11.7 g of solid N,N,N-trimethylglycine, which is a hydrogen bond acceptor, and 18.4 g of viscous liquid glycerin, which is a hydrogen bond donor, were placed in a beaker equipped with a stirring bar and stirred at 80° C. for 1 hour. However, the entire mixture became a homogeneous and transparent liquid. The kinematic viscosity and viscosity index at 40° C. of the obtained lubricant were measured, and a reciprocating friction test was conducted under the conditions shown below to measure the coefficient of kinetic friction at the 30th sliding reciprocation.
  • Example 2 11.7 g of solid N,N,N-trimethylglycine, which is a hydrogen bond acceptor, and 13.4 g of solid malic acid, which is a hydrogen bond donor, were placed in a beaker equipped with a stirring bar and stirred at 80°C for 1 hour. As a result, the entire mixture became a homogeneous and transparent liquid. The obtained lubricant was measured for its kinematic viscosity and viscosity index at 40°C, and also subjected to a reciprocating friction test to measure the coefficient of kinetic friction at the 30th sliding reciprocation.
  • Comparative example 1 The kinematic viscosity and viscosity index at 40°C were measured for mineral oil with a neutral fraction of 500, and a reciprocating friction test was conducted to measure the coefficient of kinetic friction at the 30th sliding reciprocation.
  • Comparative example 2 A lubricant was prepared in the same manner as in Example 1, except that 27.8 g of tetrabutylammonium chloride (TBAC) was used as the hydrogen bond acceptor and 20.0 g of dodecanoic acid was used as the hydrogen bond donor. Regarding the obtained lubricant, the 40° C. kinematic viscosity and viscosity index were measured, and a reciprocating friction test was conducted to measure the kinetic friction coefficient at the 30th sliding reciprocation.
  • TBAC tetrabutylammonium chloride
  • Comparative example 3 A lubricant was prepared in the same manner as in Example 1, except that 13.9 g of choline chloride was used as the hydrogen bond acceptor and 13.4 g of glycerin was used as the hydrogen bond donor. The obtained lubricant was measured for its kinematic viscosity and viscosity index at 40°C, and also subjected to a reciprocating friction test to measure the coefficient of kinetic friction at the 30th sliding reciprocation.

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Abstract

水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなる深共晶溶媒を含有し、ハロゲン原子の含有量が０．１質量％以下である潤滑剤により、カーボンニュートラルな成分を含み、良好な潤滑性を示し、かつ金属の腐食性が低い潤滑剤を提供する。

Description

潤滑剤
　本発明は、潤滑剤に関する。
　近年、環境意識の高まりから、カーボンニュートラルの宣言などに代表されるように、石油化学からの脱却に向けた取り組みが加速している。しかしながら、潤滑油分野においては、各種潤滑油組成物の基材として用いられる潤滑油基油として、引き続き石油留分を精製して得られる鉱油が広く用いられており、カーボンニュートラルな材料の検討が希求されている。
　特許文献１には、潤滑油組成物の成分として、イオン液体を配合したものが開示されている。
特開２０２１－１６１３０９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のイオン液体を配合した潤滑油組成物は、金属への腐食性が懸念される。このように、カーボンニュートラル性と低腐食性との両立は困難であった。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、カーボンニュートラルな成分を含み、良好な潤滑性を示し、かつ金属の腐食性が低い潤滑剤を提供することを目的とする。
　本発明者らは、水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなる深共晶溶媒を含有し、ハロゲン原子の含有量が０．１質量％以下である潤滑剤が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち本発明は、下記［１］～［３］を提供する。
［１］水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなる深共晶溶媒を含有し、ハロゲン原子の含有量が０．１質量％以下である潤滑剤。
［２］前記［１］に記載の潤滑剤を用いる潤滑方法。
［３］水素結合アクセプター及び水素結合ドナーを混合して深共晶溶媒を得る工程を有する前記［１］の潤滑剤の製造方法。
　本発明によると、カーボンニュートラルな成分を含み、良好な潤滑性を示し、かつ金属の腐食性が低い潤滑剤を提供することができる。
実施例１で往復動摩擦試験を行った後の鋼板（ＳＰＣＣ－ＳＤ）の表面の写真。 比較例１で往復動摩擦試験を行った後の鋼板（ＳＰＣＣ－ＳＤ）の表面の写真。 比較例２で往復動摩擦試験を行った後の鋼板（ＳＰＣＣ－ＳＤ）の表面の写真。 比較例３で往復動摩擦試験を行った後の鋼板（ＳＰＣＣ－ＳＤ）の表面の写真。
　本明細書において、好ましい数値範囲（例えば、含有量等の範囲）について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、「好ましくは１０～９０、より好ましくは３０～６０」という記載から、「好ましい下限値（１０）」と「より好ましい上限値（６０）」とを組み合わせて、「１０～６０」とすることもできる。同様に、本明細書中において、数値範囲の記載に関する「以上」、「以下」、「未満」、「超」の数値は任意に組み合わせできる数値である。
［潤滑剤］
　本実施形態の潤滑剤は、水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなる深共晶溶媒を含有し、ハロゲン原子の含有量が０．１質量％以下のものである。
　潤滑剤中のハロゲン原子の含有量が０．１質量％を超えると、金属に対する腐食性が高くなってしまう。
　以下、本実施形態の潤滑剤に含まれる各成分について説明する。
＜深共晶溶媒＞
　本実施形態の潤滑剤に含まれる深共晶溶媒は、カチオン種及びアニオン種からなるイオン液体とは異なり、水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなるものであり、これら２つの成分を混合することで共晶融点降下が生じるものである。
　深共晶溶媒は、常温（２５℃）において液体のものであっても固体のものであってもよいが、潤滑剤としての取扱いの観点からは、常温（２５℃）で液体であるものが好ましい。
　本実施形態の潤滑剤は、深共晶溶媒を基剤として用いる場合には、潤滑剤全量に対し、深共晶溶媒を５０質量％以上含有することが好ましく、７０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することがさらに好ましい。
　一方で、上記深共晶溶媒を添加剤として用いる場合には、潤滑剤全量に対し、深共晶溶媒を０．１～１０質量％程度含有してもよい。
＜水素結合アクセプター＞
　本実施形態の潤滑剤に含まれる水素結合アクセプターとしては、水素結合ドナーと共晶を形成するものであればよい。しかしながら、上述のように、本実施形態の潤滑剤中におけるハロゲン原子の含有量は０．１質量％以下である事が必要であるため、水素結合アクセプターはハロゲン原子を含有しないものであることが好ましく、その具体例としてはベタインが挙げられる。
　上記ベタインとしては、より具体的には下記一般式（１）で表されるものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（式中、Ｒ１～Ｒ３は、それぞれ独立に、炭素数１～５の炭化水素基であり、ｎは１～３の整数である。）
　上記Ｒ１～Ｒ３は、それぞれ独立に、炭素数１～３のアルキル基であることが好ましく、炭素数１又は２のアルキル基であることがより好ましい。
　上記ｎは１又は２であることが好ましい。
　上記一般式（１）で表されるベタインの具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルグリシンが挙げられる。
　水素結合アクセプターとしては、上記したもののうち、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
＜水素結合ドナー＞
　本実施形態の潤滑剤に含まれる水素結合ドナーとしては、水素結合アクセプターと共晶を形成するものであればよい。しかしながら、上述のように、本実施形態の潤滑剤中におけるハロゲン原子の含有量は０．１質量％以下である事が必要であるため、水素結合ドナーはハロゲン原子を含有しないものであることが好ましく、より具体例には、アルコール、カルボン酸、含窒素化合物から選択される１種以上であることがより好ましい。
　上記アルコールとしては、炭素数１～２０のものが好ましく、炭素数２～６のものがより好ましい。
　上記アルコールの具体例としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ヘキサンジオール、１，４－ブタンジオール、グルコース、スクロース、キシロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、Ｄ－ソルビトール、フルクトース等の多価アルコール、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、ヒドロキノン、フロログルシノール等の芳香族アルコールが挙げられる。
　上記カルボン酸としては、炭素数１～２０のものが好ましく、炭素数１～１２のものがより好ましく、炭素数２～６のものがさらに好ましい。
　上記カルボン酸の具体例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、エイコサン酸、ドコサン酸、テチラコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタコサン酸、トリアコンタン酸等の脂肪酸；乳酸、酒石酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、クエン酸、等のヒドロキシ酸；アジピン酸、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、スベリン酸、イタコン酸等のジカルボン酸；１，２，３－プロパントリカルボン酸等のトリカルボン酸；安息香酸、フェニル酢酸、３－フェニルプロピオン酸、４－ヒドロキシ安息香酸、コーヒー酸、ｐ－クマル酸、ｔｒａｎｓ－ケイ皮酸、没食子酸等の芳香族カルボン酸；レブリン酸等のケト酸が挙げられる。
　上記含窒素化合物としては、炭素数１～２０のものが好ましく、炭素数１～１２のものがより好ましく、炭素数１～６のものがさらに好ましい。
　上記含窒素化合物の具体例としては、尿素、チオ尿素、１－メチル尿素、１，３－ジメチル尿素、１，１－ジメチル尿素、アセトアミド、ベンズアミド、イミダゾール、ベンズイミダゾール等が挙げられる。
　水素結合ドナーとしては、上記したもののうち、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本実施形態の潤滑剤は、好ましくは、前記水素結合アクセプターの潤滑剤全量基準での含有量が２５～７５質量％であり、かつ、前記水素結合ドナーの潤滑剤全量基準での含有量が２５～７５質量％であり、より好ましくは、前記水素結合アクセプターの潤滑剤全量基準での含有量が３５～６５質量％であり、かつ、前記水素結合ドナーの潤滑剤全量基準での含有量が３５～６５質量％であり、さらに好ましくは、前記水素結合アクセプターの潤滑剤全量基準での含有量が４０～６０質量％であり、かつ、前記水素結合ドナーの潤滑剤全量基準での含有量が４０～６０質量％である。
　また、本実施形態の潤滑剤中における前記水素結合アクセプターの含有量と前記水素結合ドナーの含有量とのモル比は、水素結合アクセプター１モルに対して水素結合ドナーが０．１～２０モルであることが好ましく、０．２～５．０モルであることがより好ましく、０．５～４．０モルであることがさらに好ましく、０．８～３．０モルであることが特に好ましい。
＜鉱油及び合成油＞
　本実施形態の潤滑剤は、前記深共晶溶媒のみからなるものである事が、カーボンニュートラルの観点からは好ましいが、鉱油及び合成油から選ばれる１種以上を含有するものであってもよく、鉱油及び合成油を含有するものであってもよい。鉱油及び合成油から選ばれる１種以上を含有する場合であっても、従来の潤滑油と比較して鉱油及び合成油の使用量を、深共晶溶媒の配合量に応じて低減することができるため、カーボンニュートラルの達成に貢献するものとできる。
　このため、カーボンニュートラル性の観点からは、本実施形態の潤滑剤中における鉱油及び／又は合成油の合計含有量は、潤滑剤全量基準で、０～５０質量％である事が好ましく、０～３０質量％である事がより好ましく、０～１０質量％である事がさらに好ましい。
　鉱油としては、例えば、パラフィン系原油、中間基系原油、ナフテン系原油等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油；これらの常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油；当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理を１つ以上施して得られる鉱油等が挙げられる。
　合成油としては、例えば、α－オレフィン単独重合体、α－オレフィン共重合体（例えば、エチレン－α－オレフィン共重合体等の炭素数８～１４のα－オレフィン共重合体）等のポリα－オレフィン；イソパラフィン；ポリオールエステル、二塩基酸エステル等の各種エステル；ポリフェニルエーテル等の各種エーテル；ポリアルキレングリコール；アルキルベンゼン；アルキルナフタレン；天然ガスからフィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス（ＧＴＬワックス（GasToLiquidsWAX））を異性化することで得られるＧＴＬ基油等が挙げられる。
　本実施形態の潤滑剤の動粘度及び粘度指数については特に制限はないが、例えば、１００℃における動粘度としては、好ましくは１．０ｍｍ２／ｓ以上であり、より好ましくは２．０ｍｍ２／ｓ以上であり、更に好ましくは２．５ｍｍ２／ｓ以上であり、また、好ましくは５０．０ｍｍ２／ｓ以下であり、より好ましくは３０．０ｍｍ２／ｓ以下であり、更に好ましくは２０．０ｍｍ２／ｓ以下である。また、これらの上限値と下限値とは任意に組み合わせることができ、具体的には、好ましくは１．０～５０．０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは２．０～３０．０ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは２．５～２０．０ｍｍ２／ｓである。
　潤滑剤の粘度指数としては、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、更に好ましくは１００以上である。
　なお、本明細書において、動粘度及び粘度指数は、ＪＩＳ　Ｋ　２２８３：２０００に準拠して測定又は算出された値を意味する。
　本実施形態の潤滑剤は、前記深共晶溶媒に加えて、さらに潤滑剤用添加剤を含有していてもよい。
　当該潤滑剤用添加剤としては、従来より潤滑油用添加剤として用いられるものを選択可能であり、例えば、酸化防止剤、清浄分散剤、極圧剤、油性剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、防錆剤、銅不活性化剤、及び消泡剤からなる群から選択される１種以上が挙げられる。
　なお、本明細書において、流動点降下剤、粘度指数向上剤、及び消泡剤等の添加剤は、ハンドリング性や潤滑剤への溶解性を考慮し、上記潤滑剤又は他の基油等の希釈油の一部に希釈し溶解させた溶液の形態であってもよい。
　本実施形態の潤滑剤が潤滑剤用添加剤を含有する場合、前記深共晶溶媒の含有量は特に限定されないが、例えば、潤滑剤の全量（１００質量％）基準で、好ましくは６０～９９質量％、より好ましくは７０～９８質量％、更に好ましくは８０～９７質量％、特に好ましくは８５～９５質量％である。
　また、本実施形態の潤滑剤は、上記潤滑剤用添加剤以外に、さらに増ちょう剤を含有するグリース組成物の形態であってもよい。
［潤滑方法］
　本実施形態の潤滑方法は、前記潤滑剤を用いたものであり、より具体的には、金属部材同士を、前記潤滑剤を介在させて潤滑する方法である。
［潤滑剤の製造方法］
　本実施形態の潤滑剤の製造方法は、水素結合アクセプター及び水素結合ドナーを混合して深共晶溶媒を得る工程を有するものである。
　水素結合アクセプター及び水素結合ドナーの詳細は、上述したものと同様である。
　本実施形態の潤滑剤の製造方法は、上記潤滑剤の製造方法における深共晶溶媒を得る工程、及び、該工程の後の少なくともいずれかのタイミングで、潤滑剤用添加剤を混合する工程を有するものである。
　潤滑剤用添加剤の詳細は、上述したものと同様である。
［潤滑剤の用途］
　本実施形態の潤滑剤の用途としては、例えば、内燃機関用、駆動系用、油圧作動油、自動変速機油、手動変速機油、緩衝器油、歯車油、流体軸受油、転がり軸受油、含油軸受油、摺動面油、冷凍機油、切削油、塑性加工油等の金属加工油、熱処理油及び熱媒体油などが挙げられる。
　次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各成分及び得られた潤滑剤の各種性状は、下記方法によって測定した。
＜動粘度、粘度指数＞
　ＪＩＳ　Ｋ　２２８３：２０００に準拠して測定又は算出した。
実施例１
　水素結合アクセプターである固体状のＮ，Ｎ，Ｎ－トリメチルグリシン１１．７ｇと、水素結合ドナーである粘性液状のグリセリン１８．４ｇとを撹拌子入りのビーカーに入れ８０℃にて１時間攪拌したところ、全体が均一で透明な液状となった。
　得られた潤滑剤について、４０℃動粘度と粘度指数を測定し、また以下に示す条件で往復動摩擦試験を行い、摺動往復３０回目の動摩擦係数を測定した。
［往復動摩擦試験］
　・球材：ＳＵＪ２　１／２インチ
　・摺動材：ステンレス（ＳＵＳ３０４）、鋼板（ＳＰＣＣ－ＳＤ）
　・試験温度：３０℃
　・摺動回数：３０往復
　・摺動速度：５ｍｍ／ｓ
　・ストローク幅：２０ｍｍ
　・荷重：１．０ｋｇｆ
実施例２
　水素結合アクセプターである固体状のＮ，Ｎ，Ｎ－トリメチルグリシン１１．７ｇと、水素結合ドナーである固体状のリンゴ酸１３．４ｇとを撹拌子入りのビーカーに入れ８０℃にて１時間攪拌したところ、全体が均一で透明な液状となった。
　得られた潤滑剤について、４０℃動粘度と粘度指数を測定し、また往復動摩擦試験を行い、摺動往復３０回目の動摩擦係数を測定した。
比較例１
　５００ニュートラル留分の鉱油について、４０℃動粘度と粘度指数を測定し、また往復動摩擦試験を行い、摺動往復３０回目の動摩擦係数を測定した。
比較例２
　水素結合アクセプターとしてテトラブチルアンモニウムクロリド（ＴＢＡＣ）２７．８ｇを用い、また水素結合ドナーとしてドデカン酸２０．０ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして潤滑剤を調製した。
　得られた潤滑剤について、４０℃動粘度と粘度指数を測定し、また往復動摩擦試験を行い、摺動往復３０回目の動摩擦係数を測定した。
比較例３
　水素結合アクセプターとして塩化コリン１３．９ｇを用い、また水素結合ドナーとしてグリセリン１３．４ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして潤滑剤を調製した。
　得られた潤滑剤について、４０℃動粘度と粘度指数を測定し、また往復動摩擦試験を行い、摺動往復３０回目の動摩擦係数を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例１及び２で調製した潤滑剤は、往復動摩擦試験における摩擦係数が低く、潤滑性に優れることが確認された。

 

Claims (12)

  1. 　水素結合アクセプター及び水素結合ドナーからなる深共晶溶媒を含有し、ハロゲン原子の含有量が０．１質量％以下である潤滑剤。
  2. 　前記水素結合アクセプターが、ベタインである請求項１に記載の潤滑剤。
  3. 　前記ベタインが、下記一般式（１）で表されるものである請求項２に記載の潤滑剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （式中、Ｒ１～Ｒ３は、それぞれ独立に、炭素数１～５の炭化水素基であり、ｎは１～３の整数である。）
  4. 　前記水素結合ドナーが、アルコール、カルボン酸、含窒素化合物から選択される１種以上である請求項１～３のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  5. 　前記水素結合ドナーが、グリセリン又はリンゴ酸である請求項１～４のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  6. 　さらに鉱油及び合成油からなる群から選択される１種以上を含有する請求項１～５のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  7. 　前記潤滑剤全量に対し、前記深共晶溶媒を５０質量％以上含有する請求項１～６のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  8. 　前記水素結合アクセプターの潤滑剤全量基準での含有量が２５～７５質量％であり、前記水素結合ドナーの潤滑剤全量基準での含有量が２５～７５質量％である請求項１～７のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  9. 　さらに潤滑剤用添加剤を含有する請求項１～８のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の潤滑剤を用いる潤滑方法。
  11. 　水素結合アクセプター及び水素結合ドナーを混合して深共晶溶媒を得る工程を有する請求項１～９のいずれか１項に記載の潤滑剤の製造方法。
  12. 　前記深共晶溶媒を得る工程、及び、該工程の後の少なくともいずれかのタイミングで、さらに潤滑剤用添加剤を混合する工程を有する請求項１１に記載の潤滑剤の製造方法。
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