JP7190353B2 - 油圧系内の潤滑油の放気を向上させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、油圧系内の潤滑油の放気を向上させる方法に関連する。

潤滑油は、保護、動きを滑らかにし、動力の伝達を助けるために、油圧系に必要とされる。油圧系の設計における現在の趨勢は、より小型のリザーバ、短い油滞留時間、及び高い動力出力に向かっている。これらの変化は、空気混入の問題の増加に繋がっている。空気混入は、（典型的には１ｍｍ未満の直径を有する）気泡が潤滑油全体に分散している現象である。混入した空気は、遊離空気（系の一部内に閉じ込められたひとまとまりの空気）、溶存空気（潤滑油は、６～１２質量パーセントの間の溶存空気を含有し得る）、及び泡（油の表面上に集まる、直径が１ｍｍよりも一般的に大きい気泡）とは区別され得る。空気混入は、潤滑性の喪失、潤滑油の酸化の可能性、動作中の騒音、効率の低下、及びより高い油温度を含む多くの有害な結果をもたらし得る。

潤滑油の空気混入性は、一般的にＡＳＴＭ Ｄ３４２７放気試験を使用して計測される。試験は、試験条件下及び指定の温度において、油に混入した空気が体積の０．２％まで低減するために必要とされる時間を計測する。

本発明は、油圧系に使用される潤滑油の空気混入性を向上させることを目指している。

したがって、本発明は、油圧系内の潤滑油の放気を向上させる方法を提供し、該方法は、油圧系に潤滑油を供給することを含み、
潤滑油は、潤滑油の質量に基づいて少なくとも９０質量％の基油を含み、基油の質量に基づいて少なくとも７０質量％はＧＴＬ基油であり、
ＧＴＬ基油の１００℃での粘度は、２～２０ｃＳｔであり、
潤滑油は、潤滑油の質量に基づいて１０質量％未満の添加剤を含み、
潤滑油の４０℃での粘度は、２０～１００ｃＳｔであり、
放気が、ＡＳＴＭ Ｄ３４２７に従って計測され、７０質量％未満のＧＴＬ基油を含む潤滑油を使用して達成される放気と比較して向上される。

本発明者らは、潤滑油中の基油が主にＧＴＬ基油であるとき、放気の向上が達成されることを発見した。

本発明は、油圧系内の潤滑油の放気を向上させる方法を提供する。油圧系において、潤滑油は、機械の動きを滑らかにするためだけでなく、圧力を伝達するために使用される。空気混入は、油圧のふわふわとしたまたは不規則な動作の原因となり、気圧装置内で著しい問題になり得る。

放気は、ＡＳＴＭ Ｄ３４２７（バージョン１４ａ、２０１５年）に従って計測される。圧縮された空気を、５０℃の温度まで熱された潤滑油中に吹き込む。気流を止めた後、油に混入した空気が体積の０．２％まで低減するために必要とされる時間を、放気時間として記録する。望ましい放気の数値は、一般的に３分未満、好ましくは６０秒未満、最も好ましくは２０秒未満である。

放気は、７０質量％未満のＧＴＬ基油を含む潤滑油を使用して達成される放気と比較して向上する。比較は、唯一の違いが存在するＧＴＬ基油の量である、実質的に同等の潤滑油の間で行われた。例えば、比較は、その粘度が等しく、同じ添加剤を含有する潤滑油の間で行われるべきである。比較用潤滑油において、非ＧＴＬ基油の量はより多くなる。非ＧＴＬ基油は、例えば、ＡＰＩ基油分類のグループＩ、ＩＩ、またはＩＩＩからの基油である。７０質量％未満のＧＴＬ基油を有する潤滑油（及びＧＴＬ基油がグループＩ、ＩＩ、またはＩＩＩの基油で置き換えられた場合）と比較して、少なくとも７０質量％のＧＴＬ基油を組み込むことで、本発明者らは放気時間の向上を観察した。

潤滑油は、油圧系に標準的な方法を用いて供給される。

潤滑油は、潤滑油の質量に基づいて、少なくとも９０質量％の基油を含む。少なくとも７０質量％は、基油の質量に基づいて、ＧＴＬ基油である。好ましくは、少なくとも７５質量％はＧＴＬ基油である。ＧＴＬ基油は、天然ガスを液体燃料に変えるフィッシャー・トロプシュ法により合成される。ＧＴＬ基油は、原油から精製される鉱油基油と比較して非常に低い硫黄成分及び芳香族成分を有し、非常に高いパラフィン組成比を有する。基油の質量に基づいて、最大３０質量％（好ましくは最大２５質量％）は、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）基油分類のグループＩ、ＩＩ、及びＩＩＩから選択される従来の基油を含む別の種類の基油であってもよい。本発明の一実施形態において、基油は、グループＩ、グループＩＩ、またはグループＩＩＩから選択される少なくとも１０質量％の基油を含む。

ＧＴＬ基油の１００℃での動粘度は、２～２０ｃＳｔであり、好ましくは３～１５ｃＳｔであり、さらに好ましくは３～１０ｃＳｔである。粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて好適に計測される。

潤滑油は、潤滑油の質量に基づいて、１０質量％未満の添加剤を含む。好ましくは、添加剤の量は５質量％未満である。好ましくは、添加剤の量は少なくとも０．５質量％である。添加剤は、抗酸化剤、耐摩耗添加剤、解乳化剤、乳化剤、サビ及び腐食抑止剤、粘度指数向上剤、ならびに／または摩擦調整剤を含み得る。添加剤は、例えば無灰添加剤パッケージまたは亜鉛系添加剤パッケージのような添加剤パッケージとして供給され得る。

潤滑油の４０℃での動粘度は、２０～１００ｃＳｔであり、好ましくは２５～８０ｃＳｔである。動粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５（ＡＳＴＭ Ｄ７０４２）を用いて好適に計測される。この範囲の粘度が、油圧系内での使用に好適な潤滑油を提供する。

本発明は、実施例という形により下記でさらに詳細に説明されるが、本発明はそれらの実施例によって決して限定されない。

実施例１
１１の異なる基油混合物を、以下の３つの基油の組み合わせを用いて調製した。
１）ＸＨＶＩ ８（１００℃でおよそ８ｃＳｔの動粘度を有するＳｈｅｌｌから入手可能なフィッシャー・トロプシュ派生油）
２）Ｙｕｂａｓｅ ８（１００℃でおよそ８ｃＳｔの動粘度を有するＳＫ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓから入手可能なグループＩＩＩの基油）
３）Ｃｈｅｖｒｏｎ ２２０ Ｒ（１００℃でおよそ８ｃＳｔの動粘度を有するＣｈｅｖｒｏｎから入手可能なグループＩＩの基油）

基油混合物の放気時間を、５０℃でＡＳＴＭ Ｄ３４２７の方法を用いて試験した。表１は、（混合物の総量に基づいた質量％で表示された）各混合物に存在する各基油の量及び５０℃での放気時間を示す。表１の混合物は全てＩＳＯ ４６である。

結果は、７５～１００ｗｔ％のＧＴＬを有する混合物（混合物１、２、９、１０、及び１１）が非常に速い放気を示した。７０％未満のＧＴＬを有する全ての他の混合物は、著しく遅い放気時間を有した。

実施例２
放気時間は、一般的に添加剤の追加でより悪化すると考えられる。本発明に従って完全に配合された油圧油が放気における変化に耐えることを証明するために、ＸＨＶＩ ８（１００℃でおよそ８ｃＳｔの粘度を有するＳｈｅｌｌから入手可能なフィッシャー・トロプシュ派生油）及び以下のいずれかの異なる量を用いて混合物を調製した。
１）添加剤パッケージ１（無灰添加剤パッケージ）
２）添加剤パッケージ２（亜鉛系添加剤）
表２は、各添加剤パッケージにおける（混合物の総量に基づいた質量％で表示された）混合物のＸＨＶＩ ８との構成及び対応する放気時間を示す。

結果は、添加剤パッケージの追加（無灰または亜鉛系のいずれも）が潤滑油の放気性に対して著しい影響を及ぼさないことを示す。

Claims (5)

1. 油圧系内の潤滑油の放気を向上させる方法であって、前記方法は、前記油圧系に前記潤滑油を供給することを含み、
   前記潤滑油は、前記潤滑油の質量に基づいて少なくとも９０質量％の基油を含み、前記基油の質量に基づいて少なくとも７０質量％はＧＴＬ基油であり、前記基油はグループＩ、グループＩＩ、またはグループＩＩＩから選択される非ＧＴＬ基油を少なくとも１０質量％含み、
   前記ＧＴＬ基油の１００℃での粘度は、２～２０ｃＳｔであり、
   前記潤滑油は、前記潤滑油の前記質量に基づいて１０質量％未満の添加剤を含み、
   前記潤滑油の４０℃での粘度は、２０～１００ｃＳｔであり、
   ＡＳＴＭ Ｄ３４２７に従って計測される放気が、前記ＧＴＬ基油がグループＩ、グループＩＩ、またはグループＩＩＩから選択される非ＧＴＬ基油に置き換えられることにより７０質量％未満のＧＴＬ基油を含み、粘度が等しく、同じ添加剤を含有する比較用潤滑油を使用して達成される放気と比較して、向上される、前記方法。
2. 前記ＧＴＬ基油の１００℃での粘度が、３～１０ｃＳｔである、請求項１に記載の方法。
3. 前記潤滑油は、前記潤滑油の前記質量に基づいて５質量％未満の添加剤を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記潤滑油は、前記潤滑油の前記質量に基づいて少なくとも０．５質量％の添加剤を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記潤滑油の４０℃での粘度が、２５～８０ｃＳｔである、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。