(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油に、下記式（１）で示す構造を有する酸化防止剤を配合してなり、
前記基油は、ｎ−ｄ−Ｍ環分析による％ＣＡが１０以下で、硫黄分が３００質量ｐｐｍ以下で、粘度指数が８０以上であり、
前記酸化防止剤の配合量が組成物全量基準で０．５質量％以上１０質量％以下であることを特徴とする回転式圧縮機用潤滑油組成物。
【化１】
0005442217.tif 000017
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基、炭素原子数６〜１２のアルキルシクロアルキル基、炭素原子数７〜１２のアラルキル基またはフェニル基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５のうち、少なくとも１つはｔ−ブチル基である。Ｒ３は、水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。Ｘは硫黄原子もしくは−ＣＨＲ６−基(Ｒ６は、水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数５〜８のシクロアルキル基である。)であり、ｎは０または１である。Ａは、炭素原子数２〜８のアルキレン基または＊−ＣＯ（Ｒ７）ｍ−基（Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキレン基を、＊は酸素原子と結合する部分であることを示し、ｍは０または１である。）である。Ｙ、Ｚは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基または炭素原子数７〜１２のアラルキルオキシ基であり、もう一方が水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。）
【請求項２】
請求項１に記載の回転式圧縮機用潤滑油組成物において、
前記酸化防止剤が下記式（２）から式（１４）までの少なくともいずれかで示す構造を有することを特徴とする回転式圧縮機用潤滑油組成物。
【化２】
0005442217.tif 000018
【化３】
0005442217.tif 000019
【化４】
0005442217.tif 000020
【化５】
0005442217.tif 000021
【化６】
0005442217.tif 000022
【化７】
0005442217.tif 000023
【化８】
0005442217.tif 000024
【化９】
0005442217.tif 000025
【化１０】
0005442217.tif 000026
【化１１】
0005442217.tif 000027
【化１２】
0005442217.tif 000028
【化１３】
0005442217.tif 000029
【化１４】
0005442217.tif 000030
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転式圧縮機用潤滑油組成物において、
さらにアミン系酸化防止剤を配合してなることを特徴とする回転式圧縮機用潤滑油組成物。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の回転式圧縮機用潤滑油組成物において、
さらに、無灰系分散剤、金属系清浄剤、摩擦調整剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤および着色剤の少なくともいずれかを配合してなることを特徴とする回転式圧縮機用潤滑油組成物。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の回転式圧縮機用潤滑油組成物において、
前記酸化防止剤が、６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］−ジオキサホスフェピンであることを特徴とする回転式圧縮機用潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス圧縮機など、熱安定性および酸化安定性が要求される用途に用いられる回転式圧縮機用潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油は、種々の機械および装置に汎用的に用いられている。例えば、空気や冷媒を圧縮するガス圧縮機にも潤滑油が使用されている。ここで、ガス圧縮機とは、所定の空気およびガス（窒素ガス、酸素ガス、水素ガス、アンモニアガス、炭酸ガス、一酸化炭素ガスおよび各種炭化水素ガスなど）に外部より仕事を与えて圧縮し、圧力を高めた圧縮ガスを送り出す装置である。このようなガス圧縮機は、ガスの圧力を高める作動原理により、容積型およびターボ型に分けられる。容積型圧縮機は、さらに往復式圧縮機と回転式圧縮機とに分類される。
回転式圧縮機は、従来の往復式と比較して、省資源や騒音、振動の対策および効率等の観点から、幅広く使用されている。一方、回転式圧縮機の潤滑条件は、潤滑油が高温高圧の空気やガスと接触することなど、往復式の場合より過酷であるため、熱安定性および酸化安定性の高い圧縮機油が望まれている。
【０００３】
また、最近の回転式圧縮機はさらに小型化が進み、ＳＯＸ、ＮＯＸなどの酸化性ガスの雰囲気下や、切削ミスト雰囲気下など周囲環境の悪いところで運転される機会が増えている。このような場合、潤滑油にスラッジが発生し、ごく短期間で装置内への付着やフィルターの閉塞を引き起こし、装置が運転不能となることがある。
一方、潤滑油に汎用的に用いられているフェノール系酸化防止剤（ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）は揮発し易く、また、変色度合いも大きいため、耐久性、ならびに油の変色抑制の観点から十分ではなかった。さらに、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤は、それ自体では十分な摩擦特性（耐焼付性、耐摩耗性）を有しておらず、潤滑性向上のためには、耐熱性や酸化安定性に乏しい硫黄／リンなどを含む摩擦調整剤を併用せざるを得なかった
このような背景から、ガス圧縮機など使用条件が過酷な機械用として、耐熱性および酸化安定性に優れ、変色やスラッジの発生が少ない潤滑油が求められている。
【０００４】
例えば、プロピレンのオリゴマーから誘導される分岐アルキル基を含むＮ−ｐ−アルキルフェニル−α−ナフチルアミンおよびプロピレンのオリゴマーから誘導される分岐アルキル基を含むｐ，ｐ'−ジアルキルジフェニルアミンを必須成分として配合してなる潤滑油組成物が提案されている（特許文献１参照）。また、Ｎ−ｐ−アルキルフェニル−α−ナフチルアミンとｐ，ｐ'−ジアルキルジフェニルアミンの含有量の質量比を所定範囲とする潤滑油組成物（特許文献２参照）、フェノール系酸化防止剤である２−tert―ブチル−４−アルキルオキシメチル−６−アルキルフェノール、Ｎ−ｐ−アルキルフェニル−α−ナフチルアミンおよびｐ，ｐ'−ジアルキルジフェニルアミンを配合した潤滑油組成物（特許文献３参照）も提案されている。さらに、リン含有フェノール系酸化防止剤、リンを含有しないフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤を併用する潤滑油組成物（特許文献４参照）、フェニル−α−ナフチルアミン、ｐ，ｐ'−ジアルキルジフェニルアミンおよびリン系極圧剤を併用する潤滑油組成物（特許文献５参照）、所定のアミン系酸化防止剤とリンを含有するフェノール系酸化防止剤を併用する潤滑油組成物（特許文献６参照）などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−９５２９７号公報
【特許文献２】特開平７−２５２４８９号公報
【特許文献３】特開平９−２９６１９２号公報
【特許文献４】特開平１１−３５９６２号公報
【特許文献５】特開２００５−２３９８９７号公報
【特許文献６】特開２００７−１６１７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜６に記載の潤滑油組成物によっても、潤滑性、熱安定性、酸化安定性、耐変色性、および耐スラッジ性の全てを高水準で達成することはできず、さらなる改善が望まれている。
そこで、本発明の目的は、潤滑性、熱安定性、酸化安定性、耐変色性、および耐スラッジ性を高水準で達成することのできる回転式圧縮機用潤滑油組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下のような潤滑油組成物を提供するものである。
〔１〕基油に、下記式（１）で示す構造を有する酸化防止剤を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
【０００８】
【化１】
0005442217.tif 000002
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基、炭素原子数６〜１２のアルキルシクロアルキル基、炭素原子数７〜１２のアラルキル基またはフェニル基であり、Ｒ３は、水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。Ｘは硫黄原子もしくは−ＣＨＲ６−基(Ｒ６は、水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数５〜８のシクロアルキル基である。)であり、ｎは０または１である。Ａは、炭素原子数２〜８のアルキレン基または＊−ＣＯ（Ｒ７）ｍ−基（Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキレン基を、＊は酸素原子と結合する部分であることを示し、ｍは０または１である。）である。Ｙ、Ｚは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基または炭素原子数７〜１２のアラルキルオキシ基であり、もう一方が水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。）
【０００９】
〔２〕上述の〔１〕に記載の潤滑油組成物において、さらにアミン系酸化防止剤を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
〔３〕上述の〔１〕または〔２〕に記載の潤滑油組成物において、前記基油は、ｎ−ｄ−Ｍ環分析による％ＣＡが１０以下で、硫黄分が３００質量ｐｐｍ以下で、粘度指数が８０以上であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔４〕上述の〔１〕〜〔３〕のいずれか一つに記載の潤滑油組成物において、さらに、無灰系分散剤、金属系清浄剤、摩擦調整剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤および着色剤の少なくともいずれかを配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
〔５〕上述の〔１〕〜〔４〕のいずれか一つに記載の潤滑油組成物がガス圧縮機用であることを特徴とする潤滑油組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の潤滑油組成物は、基油に式（１）で示す構造を有する酸化防止剤を配合してなるので、潤滑性、耐熱性、酸化安定性および耐スラッジ性のいずれにおいても優れるという効果を奏する。それ故、本発明の潤滑油組成物は、特にガス圧縮機のように過酷な条件で長期間連続運転を行う機械に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の潤滑油組成物（以下、単に「本組成物」ともいう。）は、基油に前記式（１）で示す構造を有する酸化防止剤を配合してなることを特徴とする。
基油としては、鉱油および合成油のいずれをも使用することができる。鉱油としては、例えば原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を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、水素化精製等の処理を１つ以上行って精製したもの、あるいは鉱油系ワックスやフィッシャートロプシュプロセス等により製造されるワックス（ガストウリキッドワックス）を異性化することによって製造される基油等が挙げられる。
また、合成油としては、従来公知の種々のものが使用可能であり、例えば、ポリα−オレフィン（α−オレフィン共重合体を含む）、ポリブテン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、芳香族エステル、リン酸エステル、ポリフェニルエーテル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリオキシアルキレングリコール、ネオペンチルグリコール、シリコーンオイル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、更にはヒンダードエステルなどを用いることができる。
【００１２】
これらの基油は、単独で、あるいは二種以上組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油とを組み合わせて使用してもよい。
上記基油としては、４０℃における動粘度が１〜１，０００ｍｍ２／ｓであることが好ましく、ｎ−ｄ−Ｍ環分析法による％ＣＡが１０以下であるものが好ましい。該動粘度が上記範囲にあると圧縮機の自動変速機のギヤ軸受けやクラッチなどの摺動部における摩擦を十分に低減し得るとともに、低温特性も良好となる。該動粘度は、４０℃で２〜３２０ｍｍ２／ｓがより好ましく、５〜２２０ｍｍ２／ｓであることが特に好ましい。％ＣＡが１０以下であると酸化安定性を高めることができ、％ＣＡが３以下であることがより好ましく、特に％ＣＡが１以下であるとさらに好ましい。
また、上記基油は、硫黄分が３００質量ｐｐｍ以下のものが好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。該硫黄分が３００質量ｐｐｍ以下であると、酸化安定性が良好となる。
【００１３】
本発明の主要な構成要素である酸化防止剤は、前記式（１）の構造を有している。すなわち、同一分子内に亜リン酸エステル（フォスファイト）構造とヒンダードフェノール構造を有している。
ここで、前記式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基、炭素原子数６〜１２のアルキルシクロアルキル基、炭素原子数７〜１２のアラルキル基またはフェニル基であり、Ｒ３は、水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。Ｘは硫黄原子もしくは−ＣＨＲ６−基(Ｒ６は、水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数５〜８のシクロアルキル基である。)であり、ｎは０または１である。Ａは、炭素原子数２〜８のアルキレン基または＊−ＣＯ（Ｒ７）ｍ−基（Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキレン基を、＊は酸素原子と結合する部分であることを示し、ｍは０または１である。）である。Ｙ、Ｚは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基または炭素原子数７〜１２のアラルキルオキシ基であり、もう一方が水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基である。
【００１４】
前記式（１）で示される酸化防止剤において、炭素原子数１〜８のアルキル基としては、メチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ｉ−オクチル基、ｔ−オクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられ、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基の代表例としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられ、炭素原子数６〜１２のアルキルシクロアルキル基の代表例としては、例えば１−メチルシクロペンチル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−メチル−４−ｉ−プロピルシクロヘキシル基等が挙げられ、炭素原子数７〜１２のアラルキル基の代表例としては、例えばベンジル基、α−メチルベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基等が挙げられる。
【００１５】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４として、好ましくは炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基、炭素原子数６〜１２のアルキルシクロアルキル基である。なかでも、Ｒ１、Ｒ４として、より好ましくは、立体障害効果の大きなｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ｔ−オクチル基等のｔ−アルキル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基である。
【００１６】
Ｒ２として、低揮発性および基油への溶解性の観点より好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基等の炭素原子数１〜５のアルキル基であり、更に好ましくはメチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基である。
【００１７】
Ｒ５として、酸化安定性の観点より好ましくは水素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基等の炭素原子数１〜５のアルキル基である。
【００１８】
置換基Ｒ３は、水素原子または炭素原子数１〜８のアルキル基を表すが、炭素原子数１〜８のアルキル基としては、例えば前記と同様のアルキル基が挙げられる。好ましくは水素原子または炭素原子数１〜５のアルキル基であり、より好ましくは水素原子またはメチル基である。
【００１９】
また置換基Ｘは、ｎが０である場合、二つのフェノキシ基骨格を有する基が直接結合していることを意味する。ｎが１である場合、置換基Ｘは、硫黄原子または炭素原子数１〜８のアルキル基もしくは炭素原子数５〜８のシクロアルキル基が置換していることもあるメチレン基である。ここで、メチレン基に置換している炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数５〜８のシクロアルキル基としては、それぞれ前記と同様のアルキル基、シクロアルキル基が挙げられる。置換基Ｘとして、耐熱性の観点より好ましくはｎが０であり、二つのフェノキシ基骨格を有する基が直接結合していること、または、ｎが１であり、メチレン基またはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が置換したメチレン基である。
【００２０】
また置換基Ａは、炭素原子数２〜８のアルキレン基または＊−ＣＯ（Ｒ７）ｍ−基（Ｒ７は炭素数１〜８のアルキレン基を、＊は酸素原子と結合する部分であることを示し、ｍは０または１である。）である。
【００２１】
ここで、炭素原子数２〜８のアルキレン基の代表例としては、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、２，２−ジメチル−１，３−プロピレン基等が挙げられ、基油への溶解性の観点より好ましくはプロピレン基である。
また、＊−ＣＯＲ７−基における＊は、カルボニル基がフォスファイト基の酸素原子と結合する部分であることを示す。Ｒ７における、炭素原子数１〜８のアルキレン基の代表例としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、２，２−ジメチル−１，３−プロピレン基等が挙げられる。＊−ＣＯ（Ｒ７）ｍ−基として好ましくは、ｍが０である＊−ＣＯ−基、または、ｍが１でありＲ７としてはエチレンである＊−ＣＯ（ＣＨ２ＣＨ２）−基である。
【００２２】
Ｙ、Ｚは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数１〜８のアルコキシ基または炭素数７〜１２のアラルキルオキシ基であり、もう一方が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基である。
ここで、炭素数１〜８のアルキル基としては、例えば前記と同様のアルキル基が挙げられ、炭素数１〜８のアルコキシ基としては、例えばアルキル部分が前記の炭素数１〜８のアルキルと同様のアルキルであるアルコキシ基が挙げられる。また、炭素数７〜１２のアラルキルオキシ基としては、例えばアラルキル部分が前記炭素数７〜１２のアラルキルと同様のアラルキルであるアラルキルオキシ基が挙げられる。
【００２３】
前記式（１）で示される構造に含まれる化合物の具体例としては、以下の化合物（式（２）〜式（１４））が好適に挙げられる。
式（２）の化合物：６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］−ジオキサホスフェピン
【００２４】
【化２】
0005442217.tif 000003
【００２５】
式（３）の化合物：２，１０−ジメチル−４，８−ジ−ｔ−ブチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロポキシ]−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００２６】
【化３】
0005442217.tif 000004
【００２７】
式（４）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロポキシ]ジベンゾ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン
【００２８】
【化４】
0005442217.tif 000005
【００２９】
式（５）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ペンチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロポキシ]−１２−メチル―１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００３０】
【化５】
0005442217.tif 000006
【００３１】
式（６）の化合物：２，１０−ジメチル−４，８−ジ−ｔ−ブチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ]−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００３２】
【化６】
0005442217.tif 000007
【００３３】
式（７）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ペンチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ]−１２−メチル―１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００３４】
【化７】
0005442217.tif 000008
【００３５】
式（８）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ]−ジベンゾ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン
【００３６】
【化８】
0005442217.tif 000009
【００３７】
式（９）の化合物：２，１０−ジメチル−４，８−ジ−ｔ−ブチル−６−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾイルオキシ）−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００３８】
【化９】
0005442217.tif 000010
【００３９】
式（１０）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチル−６−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾイルオキシ）−１２−メチル−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００４０】
【化１０】
0005442217.tif 000011
【００４１】
式（１１）の化合物：２，１０−ジメチル−４，８−ジ−ｔ−ブチル−６[３−（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）プロポキシ]−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００４２】
【化１１】
0005442217.tif 000012
【００４３】
式（１２）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチル−６−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロポキシ]−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００４４】
【化１２】
0005442217.tif 000013
【００４５】
式（１３）の化合物：２，１０−ジエチル−４，８−ジ−ｔ−ブチル−６[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロポキシ]−１２Ｈ−ジベンゾ[ｄ，ｇ][１，３，２]ジオキサホスホシン
【００４６】
【化１３】
0005442217.tif 000014
【００４７】
式（１４）の化合物：２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチル−６−[２，２−ジメチル−３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ]−ジベンゾ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン
【００４８】
【化１４】
0005442217.tif 000015
【００４９】
本発明の潤滑油組成物に用いられる式（１）の酸化防止剤の配合量は、組成物全量基準で、０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．０５〜５質量％がより好ましく、０．１〜３質量％であることがさらに好ましい。式（１）の酸化防止剤の配合量が０．０１質量％未満であると、潤滑油組成物としての熱安定性や酸化安定性が不十分であることがあり、スラッジが生成する可能性がある。また、配合量が１０質量％を超えた場合、経済的でない。
【００５０】
また、本組成物には、アミン系酸化防止剤を併用することが好ましい。アミン系酸化防止剤としては、例えば、ｐ，ｐ′−ジオクチル−ジフェニルアミン、ｐ，ｐ′−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、Ｎ−ｐ−ブチルフェニル−Ｎ−ｐ′−オクチルフェニルアミン、モノ−ｔ−ブチルジフェニルアミン、モノオクチルジフェニルアミンなどのアルキルジフェニルアミン類、またはスチレン化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、さらにはメチルフェニル−１−ナフチルアミン、エチルフェニル−１−ナフチルアミン、ブチルフェニル−１−ナフチルアミン、ヘキシルフェニル−１−ナフチルアミン、オクチルフェニル−１−ナフチルアミン、Ｎ−ｔ−ドデシルフェニル−１−ナフチルアミンなどのフェニル−α−ナフチルアミン類、ジ（２，４−ジエチルフェニル）アミン、ジ（２−エチル−４−ノニルフェニル）アミンなどのビス（ジアルキルフェニル）アミン類、１−ナフチルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−ヘキシルフェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−オクチルフェニル−２−ナフチルアミンなどのアリール−ナフチルアミン類、Ｎ，Ｎ′−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン類、フェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジンなどのフェノチアジン類などが挙げられる。
これらのうち、特にフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジフェニルアミンの一種単独でまたは二種を組み合わせて使用するのが好ましく、ジオクチルジフェニルアミンとＮ−（ｐ−オクチルフェニル）−１−ナフチルアミンとを組み合わせて使用することが、酸化安定性（耐酸化寿命）、耐スラッジ性の観点から特に好ましい。
アミン系酸化防止剤は、潤滑油組成物中に０．０１〜５質量％となるように配合することが前記した効果の観点より好ましい。また、配合量が５質量％以下の範囲であると、潤滑油組成物への溶解性、経済性と酸化防止性能との調和がとれるようになる。より好ましい配合量は、組成物全量基準で０．１〜４質量％、特に好ましくは、０．３〜３質量％である。
【００５１】
さらに、本発明の潤滑油組成物においては、他の酸化防止剤を組み合わせて使用してもよく、特にフェノール系酸化防止剤をさらに含有してもよい。例えばこのフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール；２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−４−メチルフェノール；ｎ−オクタデシル−３−（４'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）プロピオネートなどの単環フェノール類、４，４'−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）などの多環フェノール類などが挙げられる。これらの中で、高圧下での瞬時の高温熱履歴に対して効果が高い点から、分子量が３４０以上のフェノール類が好適である。
【００５２】
これらのフェノール系酸化防止剤は単独で用いてもよく、二種以上を組み合せて用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、０.０１〜５質量％の範囲で選定される。この量が０.０１質量％未満では該酸化防止剤を配合した効果が充分に発揮されないおそれがあり、一方５質量％を超えるとその量の割には効果の向上が認められず、むしろ低温時にこのものが析出することがあり、また経済的にも不利である。酸化防止剤としての効果、低温時での析出抑制および経済性などの面から、このフェノール系酸化防止剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で０．１〜３質量％の範囲である。
【００５３】
さらに、本発明の潤滑油組成物においては、無灰系分散剤、金属系清浄剤、摩擦調整剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤および着色剤等に代表される各種添加剤を単独で、または数種組み合わせて配合してもよい。
無灰分散剤としては、数平均分子量が９００〜３，５００のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、およびこれらのホウ酸変性物等の誘導体等が挙げられる。これらの無灰分散剤は、単独でまたは複数種を任意に組み合わせて含有させることができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で０．０１〜１０質量％の範囲である。
【００５４】
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属（ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等）またはアルカリ土類金属（カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等）のスルフォネート、フェネート、サリシレートおよびナフテネート等が挙げられる。これらは単独でまたは複数種を組み合わせて使用できる。これらの金属系清浄剤の全塩基価および配合量は、要求される潤滑油の性能に応じて適宜選択すればよい。全塩基価は、過塩素酸法で通常０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、望ましくは１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇである。また、その配合量は、通常、組成物全量基準で０．１〜１０質量％の範囲である。
【００５５】
摩擦調整剤としては、例えば、有機モリブデン系化合物、脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸エステル、油脂類、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられる。これらの摩擦調整剤は、単独でまたは複数種を任意に組み合わせて含有させることができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で０．０１〜１０質量％の範囲である。
極圧剤としては、例えば硫化オレフィン、ジアルキルポリスルフィド、ジアリールアルキルポリスルフィド、ジアリールポリスルフィドなどの硫黄系化合物、リン酸エステル、チオリン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルハイドロゲンホスファイト、リン酸エステルアミン塩、亜リン酸エステルアミン塩などのリン系化合物等が挙げられ、通常その配合量は、組成物全量基準で０．０１〜１０質量％の範囲である。
【００５６】
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体等が挙げられ、通常その配合量は、組成物全量基準で０．０１〜３質量％の範囲である。
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、アルカリ土類金属（カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）等）のスルフォネート、フェネート、サリシレートおよびナフテネート、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられ、通常その配合量は、組成物全量基準で０．０１〜５質量％の範囲である。
消泡剤としては、液状シリコーンが適しており、例えば、メチルシリコーン、フルオロシリコーン、およびポリアクリレート等が使用可能である。これら消泡剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で０．０００５〜０．１質量％である。
抗乳化剤として、エチレンプロピレンブロックポリマー、アルカリ土類金属（カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等）のスルフォネート、フェネート、サリシレートおよびナフテネートなどを用いることができ、通常その配合量は０．０００５〜１質量％である。
着色剤としては、染料や顔料等を用いることができ、通常その配合量は、組成物全量基準で０．００１〜１質量％である。
【００５７】
このようにして調製された本発明の潤滑油組成物は、基油に対して前記した式（１）の構造を有する酸化防止剤を配合してなるので、潤滑性だけでなく、熱安定性、酸化安定性、耐スラッジ性の全てを高水準で達成でき、特にガス圧縮機の長連続運転時間を達成できるという効果を有する。それ故、いわゆる圧縮機油として好適に用いることができる。なお、圧縮機油のほか、タービン油、油圧作動油、ギヤ油、軸受油、摺動面油、オートマックトランスミッション油等の流体継手ならびにトルク伝達装置油、内燃機油など各種用途の潤滑油としても好ましく用いることもできる。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例によってなんら限定されるものでない。
【００５９】
〔実施例１〜６、比較例１〜４〕
各実施例および比較例において、それぞれ以下に示す基油および添加剤を用いて表１に示す組成を有する潤滑油組成物（以下、「試料油」ともいう）を調製した。
【００６０】
（基油）
（１）鉱油：ＡＰＩ分類  ＧI、動粘度（４０℃）  ２９．２８ｍｍ２／ｓ
（２）鉱油：ＡＰＩ分類  ＧII、動粘度（４０℃）  ３０．９８ｍｍ２／ｓ
【００６１】
（添加剤）
（１）酸化防止剤Ａ：住友化学製  スミライザーＧＰ
６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］−ジオキサホスフェピン
（２）酸化防止剤Ｂ：ジオクチルジフェニルアミン
（３）酸化防止剤Ｃ：オクチルフェニルナフチルアミン
（４）酸化防止剤Ｄ：ＤＢＰＣ（4,4'-メチレン-ビス-2.6-ジ-t-ブチルフェノール）
（５）その他：防錆剤（アルケニルコハク酸エステル）、金属不活性化剤（ベンゾトリアゾール）、消泡剤（ジメチルシリコーン）
【００６２】
次に、各試料油について、潤滑性試験、熱安定度試験、および酸化安定度試験（ＩＳＯＴ）を行った。各試験方法について下記する。また、評価結果を表１に示す。
＜潤滑性試験（耐摩耗性試験および耐荷重性試験）＞
耐摩耗性試験（シェル摩耗試験）：
ＡＳＴＭ Ｄ ２７８３に準拠して、荷重１９２Ｎ、回転数１２００ｒｐｍ、油温８０℃、試験時間６０分の条件で行った。１／２インチ球３個の摩耗痕径を平均して平均摩耗痕径を算出した。
耐荷重性試験（シェルＥＰ試験）：
ＡＳＴＭ Ｄ ２７８３に準拠して、回転数１８００ｒｐｍ、室温の条件で行った。最大非焼付荷重（ＬＮＬ）と融着荷重（ＷＬ）から荷重摩耗指数（ＬＷＩ）を求めた。この値が大きいほど耐荷重性が良好である。
【００６３】
＜熱安定度試験＞
ＪＩＳ Ｋ ２５４０に準拠して行った。具体的には、試料油を１５０℃で１６８時間保持した後の動粘度、酸価およびミリポア量を測定した。各項目は、以下のようにして測定した。
動粘度：ＪＩＳ Ｋ ２２８３に準拠して測定した。新油に比べてこの値が高くなるほど増粘傾向があると言える。
酸価：ＪＩＳ Ｋ ２５０１に準拠して測定した。新油に比べてこの値が高くなるほど酸化劣化が進行しているとわかる。
ミリポア量：孔径０．８μｍのメンブランフィルターを用い、熱安定度試験後の試料油を減圧下にて１００ｍｌろ過する。ろ過前後のフィルター質量から、フィルターに捕捉された試料油不溶物の量を測定する。この値が高ければ高いほど試料油不溶分（スラッジ）が多いことがわかる。
【００６４】
＜酸化安定度試験（ＩＳＯＴ）＞
ＪＩＳ Ｋ ２５１４に準拠して行った。具体的には、試料油を１６５．５℃に保ち、鋼-銅触媒存在の下、１３００ｒｐｍで強制攪拌し、周りの空気を攪拌により試料油内に取り込みながら９６時間保持した。その後、前記した熱安定度試験と同様の方法で試料油の動粘度、酸価およびミリポア量を測定した。ＩＳＯＴは、試料油を加速的に酸化劣化させる試験であるため、前記した熱安定度試験よりも空気による酸化の影響がより顕著に現れる。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
〔評価結果〕
表１の結果から明らかなように、本発明に係る実施例１〜６の試料油は、いずれも、潤滑性（耐摩耗性、耐荷重性能）に優れるだけでなく、耐熱性および酸化安定性にも優れる。さらに、スラッジの発生がほとんどない。
また、実施例６の試料油は、ガス圧縮機用として一般的な添加剤をさらに配合したものであるが、本発明の主要な構成要素である特定の酸化防止剤の効果が阻害されることもなく、上記した各特性が維持されていることがわかる。
これに対して、比較例１〜４の試料油では、酸化防止剤として、ＤＢＰＣやアミン系酸化防止剤のような汎用の酸化防止剤しか配合されておらず、本発明における特定の酸化防止剤が配合されていないので、潤滑性、熱安定性および酸化安定性に劣るとともに、スラッジの発生も顕著である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の潤滑油組成物は、長連続運転時間を要求される圧縮機油として好適に利用できる。