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WO2013146805A1 - 空気圧縮機用潤滑油組成物 - Google Patents

空気圧縮機用潤滑油組成物 Download PDF

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Publication number
WO2013146805A1
WO2013146805A1 PCT/JP2013/058839 JP2013058839W WO2013146805A1 WO 2013146805 A1 WO2013146805 A1 WO 2013146805A1 JP 2013058839 W JP2013058839 W JP 2013058839W WO 2013146805 A1 WO2013146805 A1 WO 2013146805A1
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WO
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lubricating oil
synthetic
carbon atoms
oil composition
group
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/058839
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徳栄 佐藤
Original Assignee
出光興産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 出光興産株式会社 filed Critical 出光興産株式会社
Priority to US14/388,563 priority Critical patent/US9453179B2/en
Priority to JP2014507925A priority patent/JP6051205B2/ja
Priority to EP13767987.4A priority patent/EP2837674B1/en
Priority to CN201380017848.9A priority patent/CN104220569B/zh
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    • C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil composition for an air compressor, for example, a lubricating oil composition used for a screw type air compressor.
  • Patent Document 1 discloses a lubricating oil composition for an air compressor in which an amine antioxidant such as alkylphenyl ⁇ -naphthylamine or p, p′-dialkyldiphenylamine is blended with a lubricating base oil having a viscosity index of 120 or more. Is disclosed.
  • the lubricating oil for an air compressor is used for a long time under severe conditions, it is required to suppress oxidation for a long time at a high temperature.
  • the lubricating oil composition of Patent Document 1 has a small amount of antioxidant and cannot sufficiently suppress oxidation at high temperatures. In order to suppress oxidation, for example, it is conceivable to increase the amount of the antioxidant, but in the lubricating oil composition of Patent Document 1, a mineral base oil having low solubility in the antioxidant is used as the lubricating base oil. Therefore, when the amount of the antioxidant is increased, sludge is generated, and problems such as compressor troubles occur.
  • synthetic glycol base oils such as polyglycols and esters have an advantage that they are highly soluble in various additives and sludge hardly occurs. Therefore, a lubricating oil using a synthetic base oil can be blended with various additives at a high blending rate.
  • the antioxidant used in the synthetic base oil is blended at a high blending ratio as it is, there is a problem that the viscosity cannot be used as a lubricating oil or the acid value is increased. In some cases, adequate antioxidants for synthetic base oils are not adequately selected.
  • This invention is made
  • the present inventor has found that when a synthetic base oil is used as a base oil, the problem can be solved by using a specific amine-based antioxidant. I found it. That is, the present invention provides the following (1) to (8).
  • One or more amines selected from the group consisting of synthetic base oils and asymmetrical diphenylamine compounds, phenylnaphthylamine compounds, asymmetrical dinaphthylamine compounds, dialkylmonophenylamine compounds, and dialkylmononaphthylamine compounds Lubricating oil composition for air compressors containing a system antioxidant.
  • the synthetic base oil according to (1) wherein the synthetic base oil is one or more synthetic base oils selected from the group consisting of polyglycol synthetic oils, ester synthetic oils, and poly- ⁇ -olefin synthetic oils.
  • Lubricating oil composition for air compressors (3) The lubricating oil composition for an air compressor according to (2), wherein the synthetic base oil is a mixed oil of a polyglycol synthetic oil and an ester synthetic oil.
  • a synthetic base oil is used as a base oil, and the use of an asymmetric amine antioxidant prevents the generation of sludge while suppressing the oxidation of the lubricating oil, which is suitable for an air compressor.
  • Lubricating oil can be provided.
  • the lubricating oil composition for an air compressor of this embodiment contains a synthetic base oil and an asymmetric amine antioxidant.
  • the synthetic base oil used in the present invention include polyglycol-based synthetic oil, ester-based synthetic oil, poly- ⁇ -olefin-based synthetic oil, or two or more mixed base oils selected from these.
  • the oxidation of the lubricating oil can be stably suppressed over a long period of time by using the base oil and the asymmetric amine antioxidant.
  • the value of the acid value is lowered according to the amount added, and oxidation can be suppressed more appropriately.
  • the antioxidant and its decomposition products are dissolved in the base oil, and sludge can be satisfactorily suppressed.
  • the present invention among the above base oils, it is preferable to use polyglycol synthetic oil or ester synthetic oil. In the present invention, by using these base oils, the effect of adding the asymmetric amine antioxidant can be remarkably obtained. Moreover, in this invention, the mixed base which mixed polyglycol type synthetic oil and ester type synthetic oil as a base oil from the point of the further suppression of sludge precipitation and the further improvement of oxidation stability (suppression of an acid value rise). More preferably, oil is used.
  • the polyglycol-based synthetic oil is composed of polyoxyalkylene glycols.
  • polyoxyalkylene glycols include compounds represented by general formula (I).
  • R 1 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having 2 to 6 bonding portions, or carbon.
  • An oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 3 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a carbon number 1 to 10 oxygen-containing hydrocarbon groups, b is an integer of 1 to 6, and a is a number with an average value of a ⁇ b of 6 to 80.
  • R 1 is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in each of R 1 and R 3 may be linear or branched, and they are cyclic. Also good.
  • the hydrocarbon group is preferably an alkyl group, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, various butyl groups, various pentyl groups, various hexyl groups, various heptyl groups, various octyl groups, Various nonyl groups, various decyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups and the like can be mentioned.
  • the alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms. When the number of carbon atoms in the alkyl group is reduced in this way, the solubility of the asymmetric amine-based antioxidant is improved and sludge is less likely to occur.
  • the hydrocarbon group portion of the acyl group having 2 to 10 carbon atoms in each of R 1 and R 3 may be linear or branched, and they may be cyclic.
  • the hydrocarbon group portion of the acyl group is preferably an alkyl group, and specific examples thereof include the same various groups having 1 to 9 carbon atoms as specific examples of the alkyl group.
  • a preferred acyl group has 2 to 4 carbon atoms.
  • R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having 2 to 6 bonding sites
  • the hydrocarbon group may be linear or branched, or they are cyclic. May be.
  • the hydrocarbon group having two bonding sites is preferably an aliphatic hydrocarbon group, for example, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, cyclopentylene group. Examples thereof include a len group and a cyclohexylene group.
  • hydrocarbon groups examples include residues obtained by removing hydroxyl groups from bisphenols such as biphenol, bisphenol F, and bisphenol A.
  • the hydrocarbon group having 3 to 6 binding sites is preferably an aliphatic hydrocarbon group.
  • examples thereof include a residue obtained by removing a hydroxyl group from a polyhydric alcohol such as 5-trihydroxycyclohexane.
  • the solubility of the amine-based antioxidant is improved, and sludge is less likely to occur.
  • oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in each of R 1 and R 3 includes an aliphatic group having an ether bond and having a linear or branched chain, a cyclic aliphatic group, and the like. Can be mentioned.
  • R 2 in the general formula (I) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
  • examples of the oxyalkylene group of the repeating unit include an oxyethylene group, an oxypropylene group, and an oxybutylene group.
  • the oxyalkylene groups in one molecule may be the same or two or more oxyalkylene groups may be contained, but the oxyalkylene group having 3 to 4 carbon atoms in one molecule, that is, at least oxyalkylene groups Propylene groups or oxybutylene groups are preferably included.
  • those containing 50 mol% or more of the oxyalkylene unit of 3 to 4 carbon atoms in the oxyalkylene unit are more preferable, and those containing 70 mol% or more of the oxyalkylene unit of 3 to 4 carbon atoms are particularly preferable.
  • all of the oxyalkylene units are oxyalkylene units having 3 to 4 carbon atoms.
  • the oxyalkylene group of the repeating unit constitutes the main chain portion of the polyoxyalkylene glycols.
  • the oxyalkylene unit having 3 to 4 carbon atoms having a branched structure in the main chain portion in the above proportion When included, the stability of the base oil itself is increased, which is preferable in that the effect of the asymmetric amine antioxidant can be further obtained.
  • b is an integer of 1 to 6, and is determined according to the number of R 1 binding sites.
  • R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group
  • b is 1, and when R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 2, 3, 4, 5, and 6 bonding sites, b is 2, 3, 4, 5 and 6.
  • a is a number where the average value of a ⁇ b is 6 to 80, and when the average value is 80 or less, the solubility of the asymmetric amine-based antioxidant can be improved, When the average value is 6 or more, sufficient lubricating performance can be imparted to the lubricating oil.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and b is preferably 1. Further, at least one of the above R 1 and R 3 is preferably an alkyl group, particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and thus preferably contains an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at the terminal. When b is 2 or more, a plurality of R 3 in one molecule may be the same or different.
  • the polyoxyalkylene glycol represented by the general formula (I) includes a polyoxyalkylene glycol having a hydroxyl group at the terminal, and the content of the hydroxyl group is 50 mol% or less with respect to all terminal groups. If it is the ratio which becomes, even if it contains, it can be used conveniently.
  • the polyoxyalkylene glycol is preferably a compound represented by the following general formula (I ′).
  • R 4 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and at least one of R 4 and R 6 has 1 to 4 carbon atoms. It is an alkyl group.
  • the average value of X is 6-80.
  • R 5 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Of the alkylene groups, 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more is an alkylene group having 3 to 4 carbon atoms.
  • the preferable compound examples include polyoxypropylene glycol dimethyl ether; polyoxyalkylene glycol monomethyl ether in which 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more of oxyalkylene units are oxybutylene groups; polyoxybutylene glycol butyl methyl Examples include ether.
  • the ester-based synthetic oil used in the present invention is preferably a polyol ester.
  • a polyol ester an ester of a diol or a polyol having about 3 to 20 hydroxyl groups and a fatty acid having about 1 to 24 carbon atoms is preferably used.
  • diol examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5- Pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 1,7-heptanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, etc. Can be mentioned.
  • polyol having about 3 to 20 hydroxyl groups examples include trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, di- (trimethylolpropane), tri- (trimethylolpropane), pentaerythritol, di- (penta). Erythritol), tri- (pentaerythritol), glycerin, polyglycerin (glycerin 2-20mer), 1,3,5-pentanetriol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, mannitol, etc.
  • Polyhydric alcohols xylose, arabinose, ribose, rhamnose, glucose, fructose, galactose, mannose, sorbose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose Sucrose, raffinose, gentianose, sugars such as Merenjitosu; and their partially etherified products and methyl glucosides (glycosides) and the like.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but those having 1 to 24 carbon atoms are usually used.
  • the fatty acids having 1 to 24 carbon atoms those having 3 or more carbon atoms are preferable, those having 4 or more carbon atoms are more preferable, those having 5 or more carbon atoms are even more preferable, and those having 10 or more carbon atoms are more preferable. The above is most preferable.
  • the fatty acid may be a linear fatty acid or a branched fatty acid.
  • any of a saturated fatty acid and an unsaturated fatty acid may be used, but a saturated fatty acid is preferable from the viewpoint that oxidation of the lubricating oil can be suppressed.
  • fatty acid examples include, for example, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, and octadecanoic acid.
  • Examples include straight-chain or branched chains such as acid, nonadecanoic acid, icosanoic acid, and oleic acid; or so-called neoacids in which the ⁇ carbon atom is quaternary.
  • valeric acid n-pentanoic acid
  • caproic acid n-hexanoic acid
  • enanthic acid n-heptanoic acid
  • caprylic acid n-octanoic acid
  • pelargonic acid n-nonanoic acid
  • Capric acid n-decanoic acid
  • oleic acid cis-9-octadecenoic acid
  • isopentanoic acid 3-methylbutanoic acid
  • 2-methylhexanoic acid 2-ethylpentanoic acid
  • 2-ethylhexanoic acid 2,3,5-trimethylhexanoic acid and the like are preferable.
  • the polyol ester may be a partial ester remaining without all the hydroxyl groups of the polyol being esterified, or may be a complete ester in which all the hydroxyl groups are esterified, or a partial ester and a complete ester. A complete ester is preferable.
  • neopentyl glycol trimethylol ethane, trimethylol propane, trimethylol butane, di-methyl ether, trimethylol ethane, trimethylol propane, tri-methylol butane, di-- Hindered alcohol esters such as (trimethylolpropane), tri- (trimethylolpropane), pentaerythritol, di- (pentaerythritol), tri- (pentaerythritol) are preferred, pentaerythritol esters are more preferred, pentaerythritol And saturated fatty acid esters are most preferred.
  • the polyoxyalkylene glycol to be mixed is at least 50 mol%, preferably 70 mol, of polyoxypropylene glycol dimethyl ether or oxyalkylene units.
  • Polyoxyalkylene glycol monomethyl ether in which at least% is an oxybutylene group is preferred.
  • poly- ⁇ -olefin synthetic oil various poly- ⁇ -olefins used in the present invention can be used, but they are usually polymers of ⁇ -olefins having 8 to 18 carbon atoms. Among them, preferred is a 1-dodecene, 1-decene or 1-octene polymer from the viewpoint of thermal stability, lubricity and the like. Of these, 1-decene trimer and tetramer are preferable.
  • a hydrotreated product is particularly preferably used from the viewpoint of thermal stability. These poly- ⁇ -olefins may be used alone or in combination.
  • the asymmetric amine-based antioxidant used in the present invention is a secondary or tertiary aromatic amine, which is different from at least one of the substituents bonded to the nitrogen atom.
  • p, p′-dioctyldiphenylamine and p, p′-dinonyldiphenylamine are secondary amines whose structures of two substituents bonded to the nitrogen atom are the same as each other, and 3 bonded to the nitrogen atom. None of the two substituents contains the same tertiary amine.
  • Specific examples include asymmetric diphenylamine compounds, phenyl naphthylamine compounds, asymmetric dinaphthylamine compounds, dialkylmonophenylamine compounds, and dialkylmononaphthylamine compounds.
  • the asymmetric type diphenylamine compound is a secondary amine in which two benzene rings are bonded to the nitrogen atom of the amine, and specifically represented by the following general formula (II).
  • R 8 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and h and i are each independently an integer of 0 to 4. Two or more of R 8 and R 9 may be the same as or different from each other.
  • the asymmetric diphenylamine compound of the general formula (II) is asymmetric because the functional groups bonded to the nitrogen atom are different from each other.
  • R 8 and R 9 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the amine-based antioxidant represented by the general formula (II) is preferably asymmetric when R 8 and R 9 are alkyl groups having different carbon numbers.
  • R 8 and R 9 should be coordinated at the same position (p-position, o-position, or m-position). The p-position is preferred.
  • the number of carbon atoms of R 8 and the number of carbon atoms of R 9 are preferably 3 or more and different from each other, and in this case, h and i are both preferably 1. preferable.
  • Suitable compounds include monobutylphenyl monooctylphenylamine.
  • polyoxyalkylene glycols are preferable, and polyoxybutylene glycol butyl methyl ether is particularly preferable.
  • the phenylnaphthylamine-based compound is a compound in which one benzene ring and one naphthalene ring are bonded to the nitrogen atom of the amine, and is specifically represented by the following general formula (III).
  • the phenylnaphthylamine-based compound is a secondary amine, and has an asymmetric structure because one bonded to a nitrogen atom is a benzene ring and the other is a naphthalene ring.
  • each of R 10 , R 11 and R 12 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and j, k and l are each It independently represents an integer of 0 to 4, and (k + 1) is 0 to 4. Two or more of R 10 , R 11 , and R 12 may be the same as or different from each other.
  • j is preferably 0 or 1
  • (k + l) is 0, and R 10 is more preferably coordinated to the p-position from the viewpoint of ease of production.
  • Suitable compounds include phenyl ⁇ -naphthylamine, p-tert-octylphenyl-1-naphthylamine, and the like.
  • base oil to be combined with the compound of the general formula (III) poly- ⁇ -olefin or pentaerythritol saturated fatty acid ester is preferable.
  • the asymmetric dinaphthylamine compound is a secondary amine in which two naphthalene rings are bonded to the nitrogen atom of the amine, and is specifically represented by the following general formula (IV).
  • R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m, n, o, p Each independently represents an integer of 0 to 4, where (m + n) is 0 to 4 and (o + p) is 0 to 4. Two or more of R 13 , R 14 , R 15 and R 16 may be the same as or different from each other.
  • the amine-based antioxidant represented by the general formula (IV) is preferably asymmetric because R 13 or R 14 and R 15 or R 16 are alkyl groups having different carbon numbers.
  • (m + n) and (o + p) are preferably 1.
  • the bonding position of the alkyl group bonded to one naphthalene ring is the other. More preferably, it is the same as the bonding position of the alkyl group bonded to the naphthalene ring.
  • the number of carbon atoms of R 13 or R 14 and the number of carbon atoms of R 15 or R 16 are preferably 3 or more and different from each other.
  • each of R 17 , R 18 and R 19 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and q represents an integer of 0 to 4 Show.
  • Two or more R 17 may be the same as or different from each other.
  • the dialkyl monophenylamine compound represented by the general formula (V) for example, the structures of R 18 and R 19 are preferably different from each other, and these carbon numbers are more preferably different from each other. Further, q is preferably 0 from the viewpoint of ease of production. Further, from the viewpoint of ensuring high asymmetry, the number of carbon atoms in R 18 and the number of carbon atoms in R 19 are preferably 3 or more and different from each other.
  • dialkyl mononaphthylamine compound those represented by the following general formula (VI) are used.
  • R 20 , R 21 , R 22 and R 23 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and r and s are each Independently represents an integer of 0 to 4, and (r + s) represents an integer of 0 to 4.
  • Two or more of R 20 and R 21 may be the same as or different from each other.
  • the structures of R 22 and R 23 are different from each other, and more preferably, these carbon numbers are different from each other.
  • r and s are preferably 0, and from the viewpoint of ensuring high asymmetry, the carbon number of R 22 and the carbon number of R 23 are both 3 or more and Preferably they are different.
  • the alkyl groups in the general formulas (II) to (VI) are methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, various butyl groups, various pentyl groups, various hexyl groups, various heptyl groups, various octyl groups, various nonyls. Groups, various decyl groups, various undecyl groups, various dodecyl groups, various tridecyl groups, various tetradecyl groups, various pentadecyl groups, various hexadecyl groups, various heptadecyl groups, various octadecyl groups, and the like.
  • the asymmetric amine antioxidants described above may be used singly or in combination of two or more. Further, the asymmetric amine-based antioxidant is preferably contained in an amount of 3 to 10% by mass, more preferably 5 to 9% by mass in the air compressor lubricating oil composition. In the present invention, even if a relatively large amount of the asymmetric amine antioxidant is blended, the acid value of the lubricating oil composition can be lowered according to the blending amount. In addition, the antioxidant effect of the asymmetric amine antioxidant can be maintained for a long time.
  • the 100 ° C. kinematic viscosity of the lubricating oil composition for an air compressor is preferably 6 to 12 mm 2 / s.
  • the viscosity at 100 ° C. is more preferably 6.5 to 10 mm 2 / s.
  • the viscosity of the lubricating oil composition for an air compressor is set to an appropriate value without causing a sharp increase in viscosity even when a relatively large amount of an asymmetric type amine-based antioxidant is added as described above. Is possible.
  • the lubricating oil composition for an air compressor according to the present invention includes other additives such as an antioxidant other than an asymmetric amine antioxidant, a metal deactivator, a dispersant, a rust inhibitor, and an antifoaming agent. May be contained.
  • an antioxidant other than an asymmetric amine antioxidant include a phenol antioxidant, a sulfur antioxidant, and a phosphorus antioxidant.
  • phenolic antioxidant examples include monophenolic compounds such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 4,4 ′ And diphenol compounds such as -methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol) and 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol).
  • sulfur-based antioxidants examples include 2,6-di-tert-butyl-4- (4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino) phenol, phosphorus pentasulfide, and the like.
  • Examples thereof include thioterpene compounds such as a reaction product with pinene, and dialkylthiodipropionates such as dilauryl thiodipropionate and distearyl thiodipropionate.
  • Examples of the phosphorus antioxidant include diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate.
  • the present invention further provides a method of lubricating an air compressor using the lubricating oil composition described above. That is, by filling the air compressor with the lubricating oil composition of the present invention as lubricating oil, it is possible to suppress the oxidation of the lubricating oil while preventing the generation of sludge.
  • Air compressors to which the lubricating oil composition of the present invention can be applied include centrifugal and axial flow turbo compressors, reciprocating compressors using pistons and diaphragms, screw types, movable blade types, scroll types, and tooth types. Any of the rotary compressors of the type can be mentioned. In particular, in the present invention, it is preferably applied to a screw type rotary compressor.
  • Antioxidant 1 Monobutylphenyl monooctylphenylamine
  • Antioxidant 2 Diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate
  • Antioxidant 3 2,6-di-tert-butyl-4 -(4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino) phenol antioxidant
  • 4 symmetric dialkyldiphenylamine antioxidant
  • 5 phenyl ⁇ -naphthylamine antioxidant
  • 6 symmetric dialkyl Diphenylamine (dioctyldiphenylamine)
  • Antioxidant 7 p-tert-octylphenyl-1-naphthylamine
  • Antioxidant 8 Symmetric dialkyldiphenylamine (dinonyldiphenylamine)
  • the lubricating oil compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 shown in Table 1 were subjected to a modified Indiana oxidation test (IOT), and acid values [mg KOH / g] at 480, 720, 960, 1200, and 1440 hours were measured. did.
  • the test conditions of the modified Indiana oxidation test in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were as follows: the test temperature was 140 ° C., oxygen gas was blown as fine bubbles using a diffuser stone at 3 liters / hr, and a spiral shape of Fe and Cu. The product was oxidized and deteriorated under the catalyst immersion. The test results are shown in Table 2.
  • the lubricating oil compositions for air compressors of Examples 4 to 8 shown in Table 3 were subjected to the same modified Indiana oxidation test (IOT) as described above, and the acid value was measured after 168 hours.
  • IOT Indiana oxidation test
  • the modified Indiana oxidation test (IOT) was performed on the lubricating oil compositions for Examples 9 to 13 shown in Table 4 and the acid value after 168 hours was measured.
  • the test conditions of the modified Indiana oxidation test in Examples 9 to 13 were the same as described above except that the test temperature was 190 ° C.
  • the test results are shown in Table 4.
  • the thermal stability test was performed on the lubricating oil compositions of Examples 14 to 22 and Comparative Examples 2 to 12 shown in Table 5, and the acid value after 48 hours was measured. This test was conducted by heating the lubricating oil to 170 ° C. The test results are shown in Table 5.
  • the lubricating oil composition for an air compressor of the present invention can be suitably used for an air compressor because it can prevent oxidation of the lubricating oil and also prevent generation of sludge.

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Abstract

本発明の空気圧縮機用潤滑油組成物は、合成基油と、非対称型ジフェニルアミン系化合物、フェニルナフチルアミン系化合物、非対称型ジナフチルアミン系化合物、ジアルキルモノフェニルアミン系化合物、及びジアルキルモノナフチルアミン系化合物からなる群から選択される１以上のアミン系酸化防止剤とを含有する。

Description

空気圧縮機用潤滑油組成物
　本発明は、空気圧縮機用潤滑油組成物に関し、例えばスクリュータイプの空気圧縮機に使用される潤滑油組成物に関する。
　従来、空気圧縮機に使用される潤滑油は、潤滑基油及び酸化防止剤に対する様々な改良がなされている。例えば、特許文献１には、粘度指数１２０以上の潤滑基油に、アルキルフェニルα－ナフチルアミンやｐ，ｐ’－ジアルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤が配合された空気圧縮機用潤滑油組成物が開示されている。
　空気圧縮機用の潤滑油は、過酷な条件下で長期間使用されるため、高温下で長時間にわたって酸化を抑制することが求められる。しかし、特許文献１の潤滑油組成物では、酸化防止剤の配合量が少なく、高温下において十分に酸化を抑制することができない。また、酸化を抑制するために例えば酸化防止剤を増量することが考えられるが、特許文献１の潤滑油組成物では、潤滑基油として酸化防止剤に対する溶解度が低い鉱油系基油が使用されるため、酸化防止剤を増量するとスラッジが発生し、コンプレッサートラブル等の不具合が生じる。
　一方で、ポリグリコール系やエステル系の合成基油は、各種添加剤に対する溶解性が高く、スラッジが発生しにくいという利点がある。そのため、合成基油を使用した潤滑油は、各種添加剤を高配合率で配合することが可能である。しかし、従来、合成基油に使用している酸化防止剤をそのまま高配合率で配合すると、増粘して潤滑油として使用できなかったり、酸価が逆に高くなったりする等の不具合が生じることがあり、合成基油に対する適切な酸化防止剤の選定は十分になされていないのが現状である。
　このように、従来、高温下において長期間にわたって良好に酸価を安定させつつも、スラッジの発生を防止できる空気圧縮機用の潤滑油は開発されていない。
特開２０１１－１６２６２９号公報
　本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は潤滑油の酸化を適切に抑制しつつ、スラッジの発生も防止できる空気圧縮機用潤滑油組成物を提供することである。
　本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、基油として合成基油を使用した場合に、特定のアミン系酸化防止剤を使用することにより、その課題を解決できることを見出した。
　すなわち、本発明は、以下の（１）～（８）を提供するものである。
（１）合成基油と、非対称型ジフェニルアミン系化合物、フェニルナフチルアミン系化合物、非対称型ジナフチルアミン系化合物、ジアルキルモノフェニルアミン系化合物、及びジアルキルモノナフチルアミン系化合物からなる群から選択される１以上のアミン系酸化防止剤とを含有する空気圧縮機用潤滑油組成物。
（２）前記合成基油は、ポリグリコール系合成油、エステル系合成油、及びポリ－α－オレフィン系合成油からなる群から選択される１以上の合成基油である上記（１）に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（３）前記合成基油は、ポリグリコール系合成油及びエステル系合成油の混合油である上記（２）に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（４）前記ポリグリコール系合成油は、主鎖部分の７０モル％以上が炭素数３～４のオキシアルキレン単位である上記（２）又は（３）に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（５）前記ポリグリコール系合成油は、末端に炭素数１～４のアルキル基を含む（４）に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（６）前記エステル系合成油が、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸のエステルである上記（２）～（５）のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（７）前記アミン系酸化防止剤が３質量％～１０質量％含有される上記（１）～（６）のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
（８）前記合成基油の１００℃動粘度が、６～１２ｍｍ2／ｓである上記（１）～（７）のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
　本発明では、基油として合成基油を使用しつつ、非対称型アミン系酸化防止剤を使用することにより、スラッジの発生を防止しつつも潤滑油の酸化も抑え、空気圧縮機用に適した潤滑油を提供できる。
　以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
　本実施形態の空気圧縮機用潤滑油組成物は、合成基油と、非対称型アミン系酸化防止剤とを含有するものである。
　本発明で使用する上記合成基油としては、ポリグリコール系合成油、エステル系合成油、若しくはポリ－α－オレフィン系合成油、又はこれらから選択される２種以上の混合基油が挙げられる。
　本発明では、これら基油と非対称型アミン系酸化防止剤を使用することにより、潤滑油の酸化を長期にわたって安定的に抑制することができる。また、非対称型のアミン系酸化防止剤を多量に添加すると、その添加量に応じて酸価の値を下げて、酸化をより適切に抑制することが可能になる。さらには、非対称型アミン系酸化防止剤を多量に添加しても、酸化防止剤やその分解物が基油に溶解し、スラッジを良好に抑制することができる。
　本発明では、上記した基油の中でも、ポリグリコール系合成油又はエステル系合成油を使用することが好ましい。本発明では、これら基油を使用することにより、非対称型アミン系酸化防止剤を添加した効果を顕著に得ることができる。
　また、本発明では、基油として、スラッジ析出の更なる抑制と酸化安定性（酸価上昇の抑制）の更なる向上の点からポリグリコール系合成油とエステル系合成油とを混合した混合基油を使用することがより好ましい。
　［ポリグリコール系合成油］
　ポリグリコール系合成油は、ポリオキシアルキレングリコール類からなるものである。ポリオキシアルキレングリコール類としては、例えば一般式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。
　　　　　　　　　Ｒ1－［（ＯＲ2）a－ＯＲ3］b　　　（Ｉ）
　式中、Ｒ1は水素原子、炭素数１～１０の１価の炭化水素基、炭素数２～１０のアシル基、結合部２～６個を有する炭素数１～１０の炭化水素基又は炭素数１～１０の酸素含有炭化水素基、Ｒ2は炭素数２～４のアルキレン基、Ｒ3は水素原子、炭素数１～１０の炭化水素基又は炭素数２～１０のアシル基又は炭素数１～１０の酸素含有炭化水素基、ｂは１～６の整数、ａはａ×ｂの平均値が６～８０となる数を示す。
　一般式（Ｉ）において、Ｒ1は炭素数１～１０の１価の炭化水素基であることが好ましい。
　また、上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1及びＲ3の各々における炭素数１～１０の１価の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖を有するものでもよく、それらが環状をなしてもよい。該炭化水素基はアルキル基が好ましく、その具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。このアルキル基の炭素数は、１～４とすることが好ましい。このようにアルキル基の炭素数を少なくすると、非対称型アミン系酸化防止剤の溶解性が良好になり、スラッジがより生じにくくなる。
　また、Ｒ1及びＲ3の各々における炭素数２～１０のアシル基の炭化水素基部分は直鎖状、分岐鎖を有するものでもよく、それらが環状をなしてもよい。該アシル基の炭化水素基部分は、アルキル基が好ましく、その具体例としては、上記アルキル基の具体例として挙げた炭素数１～９の種々の基を同様に挙げることができる。該アシル基の炭素数が炭素数を１０以下とするとアミン系酸化防止剤の溶解性が良好になり、スラッジが生じにくくなる。好ましいアシル基の炭素数は２～４である。
　Ｒ1及びＲ3が、いずれも炭化水素基又はアシル基である場合には、Ｒ1とＲ3は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
　さらにｂが２以上の場合には、１分子中の複数のＲ3は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　Ｒ1が結合部位２～６個を有する炭素数１～１０の炭化水素基である場合、この炭化水素基は直鎖状、分岐鎖を有するものであってもよいし、それらが環状をなしてもよい。結合部位２個を有する炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。その他の炭化水素基としては、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類から水酸基を除いた残基を挙げることができる。また、結合部位３～６個を有する炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、例えばトリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，３－トリヒドロキシシクロヘキサン、１，３，５－トリヒドロキシシクロヘキサンなどの多価アルコールから水酸基を除いた残基を挙げることができる。
　この脂肪族炭化水素基の炭素数が１０以下とするとアミン系酸化防止剤の溶解性が良好になり、スラッジがより生じにくくなる。
　さらに、Ｒ1及びＲ3の各々における炭素数１～１０の酸素含有炭化水素基としては、エーテル結合を有し、直鎖状の又は分岐鎖を有する脂肪族基や環状の脂肪族基などを挙げることができる。
　前記一般式（Ｉ）中のＲ2は、炭素数２～４のアルキレン基であり、繰り返し単位のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられる。１分子中のオキシアルキレン基は同一であってもよいし、２種以上のオキシアルキレン基が含まれていてもよいが、１分子中に炭素数３～４のオキシアルキレン基、すなわち、少なくともオキシプロピレン基又はオキシブチレン基が含まれるのが好ましい。中でも、オキシアルキレン単位中に５０モル％以上の該炭素数３～４のオキシアルキレン単位を含むものがより好ましく、７０モル％以上の該炭素数３～４のオキシアルキレン単位を含むものが特に好ましく、オキシアルキレン単位のすべてが炭素数３～４のオキシアルキレン単位であることが最も好ましい。繰り返し単位のオキシアルキレン基は、ポリオキシアルキレングリコール類の主鎖部分を構成するものであるが、このように主鎖部分に、分岐構造を有する炭素数３～４のオキシアルキレン単位を上記割合で含むと、基油自体の安定性が増し、非対称型アミン系酸化防止剤の効果がより得られる点で好ましい。
　前記一般式（Ｉ）中のｂは１～６の整数で、Ｒ1の結合部位の数に応じて定められる。例えばＲ1が、水素原子やアルキル基の場合、ｂは１であり、Ｒ1が結合部位２，３，４，５及び６個を有する脂肪族炭化水素基である場合、ｂはそれぞれ２，３，４，５及び６となる。また、ａはａ×ｂの平均値が６～８０となる数であり、該平均値が８０以下となることで、非対称型アミン系酸化防止剤の溶解性を良好にすることができるとともに、平均値が６以上となることで、潤滑油に十分な潤滑性能を付与することが可能になる。
　本発明においては、上記一般式（Ｉ）においてＲ1は水素原子やアルキル基であることが好ましく、また、ｂが１となることが好ましい。さらに、上記Ｒ1及びＲ3は少なくとも一つがアルキル基、特に炭素数１～４のアルキル基であることが好ましく、これにより末端に炭素数１～４のアルキル基を含むことが好ましい。
　また、ｂが２以上の場合には、１分子中の複数のＲ3は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　前記一般式（Ｉ）で表されるポリオキシアルキレングリコール類は、末端に水酸基を有するポリオキシアルキレングリコールを包含するものであり、該水酸基の含有量が全末端基に対して、５０モル％以下になるような割合であれば、含有していても好適に使用することができる。
　ポリオキシアルキレングリコール類は、より具体的には、以下の一般式（Ｉ’）で表される化合物であることが好ましい。
　　　　　　　　　Ｒ4－（ＯＲ5）X－ＯＲ6       （Ｉ’）
　ここで、一般式（Ｉ’）において、Ｒ4及びＲ6はそれぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基、水素原子であって、Ｒ4及びＲ6のうち少なくとも一つが炭素数１～４のアルキル基である。Ｘの平均値は６～８０である。また、Ｒ5は炭素数２～４のアルキレン基であって、アルキレン基のうち５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上が炭素数３～４のアルキレン基である。
　上記好ましい化合物の具体例としては、ポリオキシプロピレングリコールジメチルエーテル；オキシアルキレン単位のうち５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上がオキシブチレン基であるポリオキシアルキレングリコールモノメチルエーテル；ポリオキシブチレングリコールブチルメチルエーテル等が挙げられる。
　［エステル系合成油］
　本発明で使用するエステル系合成油は、ポリオールエステルであることが好ましい。ポリオールエステルとしては、ジオールあるいは水酸基を３～２０個程度有するポリオールと、炭素数１～２４程度の脂肪酸とのエステルが好ましく用いられる。
　ここで、ジオールとしては、例えばエチレングリコール、１，３－プロパンジオール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，２－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，７－ヘプタンジオール、２－メチル－２－プロピル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１１－ウンデカンジオール、１，１２－ドデカンジオールなどが挙げられる。
　前記水酸基を３～２０個程度有するポリオールとしては、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ－（トリメチロールプロパン）、トリ－（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ－（ペンタエリスリトール）、トリ－（ペンタエリスリトール）、グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２～２０量体）、１，３，５－ペンタントリオール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなどの多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレンジトースなどの糖類；並びにこれらの部分エーテル化物、及びメチルグルコシド（配糖体）などが挙げられる。
　脂肪酸としては、特に炭素数は制限されないが、通常炭素数１～２４のものが用いられる。炭素数１～２４の脂肪酸の中でも、潤滑性の点からは、炭素数３以上のものが好ましく、炭素数４以上のものがより好ましく、炭素数５以上のものがさらにより好ましく、炭素数１０以上のものが最も好ましい。また、アミン系酸化防止剤の潤滑基油への溶解性を高めるために、炭素数１８以下のものが好ましく、炭素数１２以下のものがより好ましい。また、脂肪酸は、直鎖状脂肪酸、分岐状脂肪酸の何れであっても良い。更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の何れであっても良いが、潤滑油の酸化を抑制できる点から飽和脂肪酸が好ましい。
　前記脂肪酸として具体的には、例えば、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、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、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、ノナデカン酸、イコサン酸、オレイン酸などの直鎖状のものまたは分岐鎖を有するもの；あるいはα炭素原子が４級であるいわゆるネオ酸などが挙げられる。さらに具体的には、吉草酸（ｎ－ペンタン酸）、カプロン酸（ｎ－ヘキサン酸）、エナント酸（ｎ－ヘプタン酸）、カプリル酸（ｎ－オクタン酸）、ペラルゴン酸（ｎ－ノナン酸）、カプリン酸（ｎ－デカン酸）、オレイン酸（ｃｉｓ－９－オクタデセン酸）、イソペンタン酸（３－メチルブタン酸）、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、３，５，５－トリメチルヘキサン酸などが好ましい。
　なお、ポリオールエステルとしては、ポリオールの全ての水酸基がエステル化されずに残った部分エステルであっても良く、全ての水酸基がエステル化された完全エステルであっても良く、また部分エステルと完全エステルの混合物であっても良いが、完全エステルであることが好ましい。
　このポリオールエステルの中でも、酸化を良好に抑制できる点や非対称型アミン系酸化防止剤の溶解性を高めることができる点から、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ－（トリメチロールプロパン）、トリ－（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ－（ペンタエリスリトール）、トリ－（ペンタエリスリトール）などのヒンダードアルコールのエステルが好ましく、ペンタエリスリトールのエステルがより好ましく、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸のエステルが最も好ましい。
　このペンタエリスリトール飽和脂肪酸エステルとポリオキシアルキレングリコール類との混合基油とする場合、混合するポリオキシアルキレングリコール類は、ポリオキシプロピレングリコールジメチルエーテル又はオキシアルキレン単位のうち５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上がオキシブチレン基であるポリオキシアルキレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
　［ポリ－α－オレフィン系合成油］
　また、本発明で使用するポリ－α－オレフィンとしては、種々のものが使用可能であるが、通常は炭素数８～１８のα－オレフィンの重合体である。そのうち、好ましいものとしては、１－ドデセン，１－デセンあるいは１－オクテンの重合体を熱安定性，潤滑性などの点から挙げることができる。この中でも１－デセンの三量体及び四量体が好ましい。なお、本発明においては、ポリ－α－オレフィンとしては、特にその水素化処理物が熱安定性の点から好ましく用いられる。これらのポリ－α－オレフィンは単独で用いてもよいし、また混合して用いてもよい。
　［非対称型アミン系酸化防止剤］
　本発明で使用される非対称型アミン系酸化防止剤は、第２級、第３級芳香族アミンであって、窒素原子に結合される置換基の少なくとも１つが他と異なるものをいう。例えばｐ，ｐ’－ジオクチルジフェニルアミンやｐ，ｐ’－ジノニルジフェニルアミンのように、窒素原子に結合される２つの置換基の構造が互いに同一の第２級アミンや、窒素原子に結合される３つの置換基がいずれも同一の第３級アミンを含まない。具体的には、非対称型ジフェニルアミン系化合物、フェニルナフチルアミン系化合物、非対称型ジナフチルアミン系化合物、ジアルキルモノフェニルアミン系化合物、及びジアルキルモノナフチルアミン系化合物が挙げられる。
　非対称型ジフェニルアミン系化合物としては、アミンの窒素原子にベンゼン環が２つ結合した第２級アミンであり、具体的には下記一般式（II）で表されるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　
　
　一般式（II）において、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立に炭素数１～２０のアルキル基、ｈ及びｉはそれぞれ独立に０～４の整数を示す。２以上のＲ8及びＲ9は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式（II）の非対称型ジフェニルアミン系化合物は、窒素原子に結合される官能基の構造が互いに異なることにより非対称となるものである。
　一般式（II）において、ｈ及びｉはいずれも１であることが好ましい。また、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立に炭素数１～１０のアルキル基であることが好ましい。一般式（II）で示されるアミン系酸化防止剤は、Ｒ8及びＲ9が互いに異なる炭素数のアルキル基であることにより非対称となることが好ましい。また、ｈ及びｉがいずれも１である場合、Ｒ8及びＲ9は、同じ位置（ｐ位、ｏ位、又はｍ位）に配位されたほうがよく、製造容易性等の観点からいずれもｐ位であることが好ましい。
　さらに、高い非対称性を確保する観点から、Ｒ8の炭素数とＲ9の炭素数は、いずれも３以上で互いに異なることが好ましく、その場合もｈ及びｉはいずれも１であることがより好ましい。その好適な化合物の例としては、モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミンが挙げられる。一般式（II）の化合物と組み合わせる基油としては、ポリオキシアルキレングリコール類が好ましく、中でもポリオキシブチレングリコールブチルメチルエーテルが特に好ましい。
　フェニルナフチルアミン系化合物は、アミンの窒素原子に１つのベンゼン環と１つのナフタレン環が結合するものであり、具体的には下記一般式（III）で表されるものである。フェニルナフチルアミン系化合物は、第２級アミンであって、窒素原子に結合される一方がベンゼン環で、他方がナフタレン環であることにより非対称な構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　
　一般式（III）において、Ｒ10、Ｒ11、及びＲ12それぞれは、独立に炭素数１～２０のアルキル基、好ましくは炭素数１～１０のアルキル基を示し、ｊ、ｋ、ｌはそれぞれ独立に０～４の整数を示し、（ｋ＋ｌ）が０～４となるものである。２以上のＲ10、Ｒ11、及びＲ12は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　一般式（III）においては、製造容易性等の観点から好ましくはｊが０又は１であるとともに、（ｋ＋ｌ）が０であり、さらにＲ10はｐ位に配位することがより好ましい。その好適な化合物の例としては、フェニルα－ナフチルアミン、ｐ－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル－１－ナフチルアミン等が挙げられる。一般式（III）の化合物と組み合わせる基油としては、ポリ－α－オレフィン又はペンタエリスリトール飽和脂肪酸エステルが好ましい。
　非対称型ジナフチルアミン系化合物としては、アミンの窒素原子にナフタレン環が２つ結合した第２級アミンであって、具体的には下記一般式（IV）で表されるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　一般式（IV）において、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15及びＲ16それぞれは、独立に炭素数１～２０のアルキル基、好ましくは１～１０のアルキル基を示し、ｍ、ｎ、ｏ、ｐはそれぞれ独立に０～４の整数を示し、（ｍ＋ｎ）が０～４、（ｏ＋ｐ）が０～４となるものである。２以上のＲ13、Ｒ14、Ｒ15及びＲ16は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　一般式（IV）で示されるアミン系酸化防止剤は、Ｒ13又はＲ14及びＲ15又はＲ16が互いに異なる炭素数のアルキル基であることにより非対称となることが好ましい。
　一般式（IV）においては、製造容易性等の観点から、（ｍ＋ｎ）及び（ｏ＋ｐ）が１であることが好ましく、さらに、一方のナフタレン環に結合されるアルキル基の結合位置は、他方のナフタレン環に結合されるアルキル基の結合位置と同じであることがより好ましい。そして、高い非対称性を確保する観点から、Ｒ13又はＲ14の炭素数とＲ15又はＲ16の炭素数は、いずれも３以上で互いに異なることが好ましい。
　本発明においてジアルキルモノフェニルアミン系化合物としては、下記の一般式（V）に示されるものが使用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　
　一般式（V）において、Ｒ17、Ｒ18及びＲ19それぞれは、独立に炭素数１～２０のアルキル基、好ましくは炭素数１～１０のアルキル基を示し、ｑは０～４の整数を示す。２以上のＲ17は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　一般式（V）に示されるジアルキルモノフェニルアミン系化合物は、例えばＲ18及びＲ19それぞれの構造が互いに異なることが好ましく、これらの炭素数が互いに異なることがより好ましい。また、ｑは製造容易性等の点から０であることが好ましい。また、高い非対称性を確保する観点から、Ｒ18の炭素数とＲ19の炭素数は、いずれも３以上で互いに異なることが好ましい。
　また、ジアルキルモノナフチルアミン系化合物としては、下記の一般式（VI）に示されるものが使用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　一般式（VI）において、Ｒ20、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23それぞれは、独立に炭素数１～２０のアルキル基、好ましくは炭素数１～１０のアルキル基を示し、ｒ、ｓはそれぞれ独立に０～４の整数を示し、（ｒ＋ｓ）は０～４の整数を示す。２以上のＲ20、Ｒ21は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　ここで、一般式（VI）においては、非対称性を高めるために、Ｒ22及びＲ23それぞれの構造が互いに異なっていたほうが好ましく、より好ましくはこれらの炭素数が互いに異なるものである。また、一般式（VI）において、ｒ、ｓは０であることが好ましく、また、高い非対称性を確保する観点から、Ｒ22の炭素数とＲ23の炭素数は、いずれも３以上で互いに異なることが好ましい。
　一般式(II)～(VI)におけるアルキル基は、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種トリデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オクタデシル基などが挙げられる。
　以上説明した非対称型アミン系酸化防止剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、非対称型アミン系酸化防止剤は、空気圧縮機用潤滑油組成物において、３質量％～１０質量％含有されることが好ましく、より好ましくは５質量％～９質量％含有される。本発明では、非対称型アミン系酸化防止剤を比較的多量に配合しても、その配合量に応じて潤滑油組成物の酸価を下げることが可能になる。また、非対称型アミン系酸化防止剤による酸化防止効果を長期にわたって持続することもできるようになる。
　空気圧縮機用潤滑油組成物の１００℃動粘度は、６～１２ｍｍ2／ｓであることが好ましい。粘度を上記下限値以上とすることにより、空気圧縮機における摺動面での油膜が確保でき、圧縮部でのシール性の低下による吐出流量の低下や、摩擦摩耗の進行による機器トラブルの発生が防止できる。また、上記上限値以下とすることで、粘度抵抗による圧縮機動力の消費や、所要電力のロスを少なくすることができる。上記１００℃動粘度は、より好ましくは６．５～１０ｍｍ2／ｓである。
　本発明では、非対称型アミン系酸化防止剤を上記のように比較的多量に配合しても粘度が急激に上昇することなく、空気圧縮機用潤滑油組成物の粘度を適切な値にすることが可能である。
　また、本発明の空気圧縮機用潤滑油組成物は、非対称型アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤、金属不活性化剤，分散剤、防錆剤、消泡剤などのその他の添加剤を含有していてもよい。
　非対称型アミン系酸化防止剤以外の酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
　フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－エチルフェノールなどのモノフェノール系化合物、４，４'－メチレンビス（２，６－ジ－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）などのジフェノール系化合物が挙げられる。
　硫黄系酸化防止剤としては、例えば、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－（４，６－ビス（オクチルチオ）－１，３，５－トリアジン－２－イルアミノ）フェノール、五硫化リンとピネンとの反応物などのチオテルペン系化合物、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネートなどのジアルキルチオジプロピオネートなどが挙げられる。また、リン系酸化防止剤としては、３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチルなどが挙げられる。
　本発明は、さらに上述の潤滑油組成物を用いて、空気圧縮機を潤滑する方法を提供するものである。
　すなわち、本発明の潤滑油組成物を空気圧縮機に潤滑油として充填することで、スラッジの発生を防止しつつも潤滑油の酸化を抑制できる。
　本発明の潤滑油組成物を適用し得る空気圧縮機としては、遠心式及び軸流式のターボ圧縮機、ピストンやダイヤフラムを用いた往復式圧縮機、スクリュー式、可動翼式、スクロール式及びツース式の回転式圧縮機のいずれも挙げることができ、特に、本発明においては、スクリュー式による回転式圧縮機に適用することが好ましい。
　次に、本発明を、実施例により、さらに詳細に説明するが、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。
　なお、空気圧縮機用潤滑油組成物や基油の諸特性は、以下に示す要領に従って求めた。
（１）１００℃動粘度
　ＪＩＳ Ｋ２２８３－１９８３に準じ、空気圧縮機用潤滑油組成物の１００℃動粘度を、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定した。
（２）酸価
　ＪＩＳ Ｋ ２５０１で規定される方法に準拠して４０℃で測定した。
　実施例、比較例で使用した基油、酸化防止剤は以下のとおりである。
［基油］
エステル１：ペンタエリストリトール飽和脂肪酸エステル（ＩＳＯ粘度グレード：ＶＧ４６）
エステル２：ペンタエリストリトール飽和脂肪酸エステル（エステル１相当品）
ＰＡＧ１：ポリオキシプロピレングリコールジメチルエーテル（ＩＳＯ粘度グレード：ＶＧ４６）
ＰＡＧ２：ポリオキシアルキレングリコールモノメチルエーテル（ＩＳＯ粘度グレード：ＶＧ５６；主鎖部分において、オキシブチレン単位が７５モル％、オキシエチレン単位が２５モル％）
ＰＡＧ３：ポリオキシプロピレングリコールジメチルエーテル（ＩＳＯ粘度グレード：ＶＧ５６）
ＰＡＧ４：ポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル
ＰＡＧ５：ポリオキシブチレングリコールブチルメチルエーテル
ＰＡＯ：ポリ－α－オレフィン系合成油
［酸化防止剤］
酸化防止剤１：モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン
酸化防止剤２：３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル
酸化防止剤３：２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－（４，６－ビス（オクチルチオ）－１，３，５－トリアジン－２－イルアミノ）フェノール
酸化防止剤４：対称型ジアルキルジフェニルアミン
酸化防止剤５：フェニルα－ナフチルアミン
酸化防止剤６：対称型ジアルキルジフェニルアミン（ジオクチルジフェニルアミン）
酸化防止剤７：ｐ－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル－１－ナフチルアミン
酸化防止剤８：対称型ジアルキルジフェニルアミン（ジノニルジフェニルアミン）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表１に示す実施例１～３、比較例１の潤滑油組成物について、修正インディアナ酸化試験（ＩＯＴ）を行い、４８０、７２０、９６０、１２００、１４４０時間における酸価［ｍｇＫＯＨ／ｇ］を測定した。なお、実施例１～３、比較例１における修正インディアナ酸化試験の試験条件は、試験温度１４０℃、酸素ガスを３リットル／ｈｒでディフューザーストーンを用い細かい気泡として吹き込み、かつＦeとＣuのスパイラル状の触媒浸漬下で、酸化劣化させたものであった。その試験結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 　
　
　表２から明らかなように、非対称アミン系酸化防止剤を多量に用いた実施例１～３では、１４４０時間経過後でも酸価が良好となり、長期間にわたって安定して酸化を抑制することができた。一方で、比較例１では、短期間経過後の酸価は安定していたが、長期間経過すると、潤滑油が酸化劣化したことを示す酸価の急上昇が起こり、長期間にわたって酸化を安定的に抑制することができなかった。
　表３に示す実施例４～８の空気圧縮機用潤滑油組成物について、上記と同様の修正インディアナ酸化試験（ＩＯＴ）を行い、１６８時間経過後の酸価を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表４に示す実施例９～１３の空気圧縮機用潤滑油組成物について、修正インディアナ酸化試験（ＩＯＴ）を行い、１６８時間経過後の酸価を測定した。実施例９～１３における修正インディアナ酸化試験の試験条件は、試験温度を１９０℃としたこと以外は上記と同様に実施した。その試験結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表３の実施例４～８に示すように、非対称型アミン系酸化防止剤の添加量を増やしていくと、酸化が良好に抑制される一方で、表４の実施例９～１３に示すように、対称型のアミン系酸化防止剤（酸化防止剤６）の添加量を増やすと、酸価が上昇し、酸化を抑制する効果は殆どなかった。
　表５に示す実施例１４～２２、比較例２～１２の潤滑油組成物について、熱安定性試験を行い、４８時間経過後の酸価を測定した。本試験は、潤滑油を１７０℃に加熱することにより行った。その試験結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表５－１から明らかなように、基油がポリ－α－オレフィン系合成油単体である場合には、非対称型アミン系酸化防止剤を使用することにより、比較的配合量が少なくても熱安定性を良好にすることができた。一方、表５－２に示すように、対称型アミン系酸化防止剤を使用すると、非対称型アミン系酸化防止剤を使用した場合に比べて、熱安定性が劣っていた。
　本発明の空気圧縮機用潤滑油組成物は、潤滑油の酸化を良好に抑えつつ、スラッジの発生も防止でき、空気圧縮機に好適に使用できる。

Claims (8)

  1. 　合成基油と、非対称型ジフェニルアミン系化合物、フェニルナフチルアミン系化合物、非対称型ジナフチルアミン系化合物、ジアルキルモノフェニルアミン系化合物、及びジアルキルモノナフチルアミン系化合物からなる群から選択される１以上のアミン系酸化防止剤とを含有する空気圧縮機用潤滑油組成物。
  2. 　前記合成基油は、ポリグリコール系合成油、エステル系合成油、及びポリ－α－オレフィン系合成油からなる群から選択される１以上の合成基油である請求項１に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  3. 　前記合成基油は、ポリグリコール系合成油及びエステル系合成油の混合油である請求項２に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  4. 　前記ポリグリコール系合成油は、主鎖部分の７０モル％以上が炭素数３～４のオキシアルキレン単位である請求項２又は３に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  5. 　前記ポリグリコール系合成油は、末端に炭素数１～４のアルキル基を含む請求項４に記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  6. 　前記エステル系合成油が、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸のエステルである請求項２～５のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  7. 　前記アミン系酸化防止剤が３質量％～１０質量％含有される請求項１～６のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
  8. 　前記合成基油の１００℃動粘度が、６～１２ｍｍ2／ｓである請求項１～７のいずれかに記載の空気圧縮機用潤滑油組成物。
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