JPH0321697A - 合成エステル系潤滑油 - 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、引火点および粘度指数が高く、かつ流動点の
低い、熱酸化安定性にすぐれた合戒エステル系潤滑油に
関し、特に難燃性の作動油に関するものである． 〔従来の技術〕 現在、引火点の高い潤滑油としては、鉄鋼金属機械分野
を中心に、災害防止および消防法の関係から、鉱物油よ
りも高い引火点を有する合戒油をベースとした、難燃性
の作動油が用いられている。

この合或系の難燃性の作動油は、燐酸エステル系、水一
グリコール系、合戒エステル系の３種に大別される。

燐酸エステル系の作動油は、難燃性、潤滑性、熱酸化安
定性にすぐれるが、シール材との適合性が悪く加水分解
されやすく、また粘度指数が低いという欠点を有してい
るとともに、廃棄の際経済的に問題がある。

水一グリコール系の作動油は、一般に３５〜４５重量％
のグリコール、１０〜２０重量％のボリエーテル形増粘
剤、３５〜５０重景％の水を基剤としたものであって、
この作動油は特に難燃性にすぐれ、また低温流動性、粘
度指数、熱酸化安定性も良い。しかし、圧力一粘度変化
が小さく圧力上昇時に増粘しないので、極圧性が要求さ
れる箇所には使用できず、また塗料との適合性も良くな
く、きめ細かなメンテナンスを必要とするため、実用的
にはあまり好まれない。

これらに対し、合或エステル系の作動油は、潤滑性、シ
ール材との適合性、金属腐蝕防止性にすぐれているうえ
に、廃棄に際しても大きな問題がないという利点がある
。このため、合或系の作動油の中でも最も好ましいもの
として、幅広い分野で利用されている。

ところで、現在使用されている合或エステル系の難燃性
の作動油の引火点は、２５２℃〜２６６℃であるが（「
作動油ハンドブック」、潤滑通信社、１９８５年）、実
用性の点からこれよりさらに高い引火点を有する、つま
り作動油の基油としてその引火点が２７０℃以上である
ことが望まれている。

また、Ｈ燃性の作動油は、低温から高温まで広い温度範
囲で使用されることから、すぐれた低温流動性および粘
度一温度特性が求められているが、一ｉに知られる流動
点降下剤、粘度指数向上刑などの添加剤の使用は、長期
間の使用に耐えられないなどの理由から、あまり好まれ
ていない。このため、作動油の基油として、その流動点
が−２０℃以下、粘度指数が１３０以上、特に望ましく
は１５０以上であることが求められている。

さらに、この種の作動油における４０℃での動粘度は、
油圧ボンブの種類によっても変わってくるが、多くの油
圧ポンプでは２０センチストークス以上であることが必
要とされている。

従来公知の合成エステル系の難燃性の作動油としては、
ネオペンチル型ポリオールのオレイン酸エステルが広く
用いられており、このエステルによれば上述の要求特性
をすべて満足させることができる。ところが、このエス
テルは、分子内に不飽和結合を有しているために、熱酸
化安定性に難点があり、長期間の使用で酸化劣化し、粘
度や酸価の上昇をきたすという問題がある。

この問題を解決するために、不飽和結合を持たない脂肪
酸をオレイン酸の代わりに使用することが考えられたが
、飽和脂肪酸を用いた引火点の高い合戒エステルは、流
動点もまた高く、低温での使用に支障をきたすこ，とに
なる．一方、この低温での流動性の向上のため、分技し
た飽和脂肪酸を使用すると、流動点は下がるが、粘度指
数も低下するという別の問題が生じる。

また、粘度指数を向上させる目的で、１価の飽和脂肪酸
に加えてアジピン酸などの多塩基酸を用いたネオペンチ
ル型の合或エステルも開発されているが（特開昭５３−
１０２３０７号公報、特開昭５３−１２７９７０号公報
、特公昭６２−２１７７５号公報、特公昭６３−４０８
３９号公報）、流動点、引火点、熱酸化安定性などの要
求特性をすべて満足させるには至っていない． 〔発明が解決しようとする課題〕 このように、従来公知の合成エステル系の作動油では、
引火点、流動点、粘度指数、熱酸化安定性に対する諸要
求をすべて満足させることはできなかった。

本発明は、上記の事情に鑑み、引火点および粘度指数が
高く、かつ流動点の低い、熱酸化安定性にすぐれた合成
エステル系潤滑油を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の目的を達或するために鋭意検討し
た結果、ネオペンチル型ポリオールと反応させるべき脂
肪酸として特定の炭素数を有する２種以上の直鎖飽和脂
肪酸と特定の脂肪族二塩基酸とからなる混合脂肪酸を用
いることによって得られる合或エステルが、引火点およ
び粘度指数が高く、かつ流動点の低い、しかも良好な熱
酸化安定性を有する潤滑油となりうるちのであることを
知り、本発明を完戒するに至った。

すなわち、本発明は、ネオペンチル型ポリオールから選
ばれる少なくとも１種のアルコールと、炭素数５〜ｌ４
の直鎖飽和脂肪酸から選ばれる２種以上の飽和脂肪酸お
よび全脂肪酸中に占める割合が３〜２０モル％である不
飽和結合を含まない脂肪族二塩基酸よりなる混合脂肪酸
との合成エステルを主或分とし、かつ引火点が２７０’
Ｃ以上、流動点が−２０℃以下、４０℃での動粘度が２
ｏセンチストークス以上、粘度指数が１５０以上である
ことを特徴とする合成エステル系潤滑油に係るものであ
る。

〔発明の構成・作用〕

本発明におけるネオペンチル型ポリオールとしては、た
とえば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、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトールなどが挙げられ、これらポリオー
ルの中から、その１種を単独で使用してもよいし、２種
以上を混合して使用してもよい。後者の混合使用による
と、低温流動性により好ましい結果が得られ、特に混合
アルコール中に占める各アルコールの割合がそれぞれ５
モル％以上であるときに良好な低温流動性が得られるた
め、好ましい。

本発明における直ｕｉ飽和脂肪酸としては、吉草酸、カ
プロン酸、ヘブタン酸、カブリル酸、ペラルゴン酸、カ
ブリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、
ξリスチン酸などの炭素数５〜ｌ４、好適には８〜１４
の直鎖飽和脂肪酸の中から２種以上のものを混合使用す
る。１種のみの使用では、引火点、流動点、粘度指数の
バランスを保ちにくい。また、炭素数が４以下の直鎖飽
和脂肪酸を用いると、２７０℃以上の引火点を満たしに
くく、さらに炭素数がｌ５以上の直鎖飽和脂肪酸を使用
したのでは、−２０℃以下の流動点を満たしにくくなる
。

本発明において上記の直鎖飽和脂肪酸と併用される不飽
和結合を含まない脂肪族二塩基酸は、低温流動性や粘度
指数などの向上に寄与するものであって、この脂肪族二
塩基酸に代えて、たとえば不飽和結合を含む二塩基酸な
どの他の多塩基酸を使用したのでは熱酸化安定性などの
特性を損ないやすく、また分技飽和脂肪酸などの使用で
は粘度指数などの向上効果に劣るものとなる。

このような不飽和結合を含まない脂肪族二塩基酸として
は、グルクリック酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸などが挙げられる。工業的に安定かつ安価に入手
できる点を考慮すると、炭素数が５〜ｌ２の脂肪族二塩
基酸が好ましく、その中でも特にセバシン酸が好ましい
． これら不飽和結合を含まない脂肪族二塩基酸の使用量は
、全脂肪酸中に占める割合が３〜２０モル％、好適には
５〜１０モル％の範囲となるように決められる。３モル
％未満の使用では、低温流動性や粘度指数などの向上効
果が充分に得られず、一方２０モル％を超えるような過
剰使用では、得られる合成エステルの粘度が高くなりす
ぎるため、実用上好ましくない。

本発明における合或エステルは、一般に、上述のネオペ
ンチル型ポリオールから選ばれる少なくとも１種のアル
コールと、炭素数５〜１４の直鎖飽和脂肪酸から選ばれ
る２種以上の飽和脂肪酸および不飽和結合を含まない脂
肪族二塩基酸よりなる混合脂肪酸とのエステル化反応に
よって、調製することが可能である． アルコールと混合脂肪酸との反応モル比については、こ
れを特に限定するものではないが、得られる合或エステ
ルの水酸基価が高すぎると粘度指数が低くなる場合があ
り、また酸価が高すぎると酸化安定性が悪化したり引火
点が低下したりする場合があるため、一般にはアルコー
ルｌ当量に対して混合脂肪酸が０．９〜１．１当量とな
るような割合とするのが好ましい。

本発明の合成エステルは、上記のエステル化反応後、脱
酸、水洗、吸着処理などの一般の精製工程により精製す
ることが可能である．精製後の合或エステルの酸価およ
び水酸基価は、前述の観点から、酸価で１■ＫＯＨ／　
ｇ以下、水酸基価で４０■ＫＯＨ／　ｇ以下であるのが
好ましい。

本発明の潤滑油は、上記の合成エステルを主成分とした
ものであって、この潤滑油には通常用いられる耐荷重添
加剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗乳化剤、流動点
降下剤、粘度指数向上剤、乳化剤などの各種の添加剤を
必要に応じて配合することができる。

本発明の合戒エステル系潤滑油は、このように構威され
てなり、その引火点が２７０℃以上、流動点が−２０℃
以下、４０℃での動粘度が２０センチストークス以上、
粘度指数が１５０以上であること、特に上記の如き高い
粘度指数を有することを特徴としているが、同時に熱酸
化安定性にすぐれるという特徴をも有している。

〔発明の効果〕

本発明によって得られる潤滑油は、引火点が高いばかり
ではなく、低温流動性、粘度指数にすぐれるとともに熱
酸化安定性にもすぐれるため、難燃性の作動油として、
高温で長期間にわたり使用できる。

また、本発明の潤滑油は、そのバランスのとれた物性の
ために難燃性作動油としてばかりでなく、各種タービン
油、各種エンジン油としても使用することが可能である
。

さらに、本発明の潤滑油は、従来から知られている各種
の添加剤を添加しても充分にその効果を発揮できるもの
である。

〔実施例〕

つぎに、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない． 実施例Ｉ ＩＪの四つ口フラスコに、撹拌機、温度計、窒素吹き込
み管および冷却管を取り付けた懇垂管を取り付けた。こ
のフラスコに、カブリル酸１４２．ｓｇ，カブリン酸１
　３　９．　５　ｇ、ラウリン酸１３８．２ｇ，ミリス
チン酸４８．０ｇ，セバシン酸６０．６ｇ、トリメチロ
ールプロパン１３４．２ｇを仕込み、窒素を吹き込みな
がら２２０℃で１０時間反応させた。なお、エステル化
触媒として、ｐ−トルエンスルホン酸を全仕込み量に対
してＯ、３重量％用いた。

反応終了後一、ＫＯＨにて未反応の酸を中和し、水洗の
後９５℃、２０ｗｍＨｇ、１時間の条件で脱水し、さら
にろ過を行って、合或エステル隘１を得、これを本発明
の合戒エステル系潤滑油とした。この合成エステルの物
性値（４０℃での動粘度、粘度指数、引火点、流動点、
酸価、水酸基価）は、後記の第１表に示されるとおりで
あった。

つぎに、上記と同様にして合成エステルｌｌｈ２〜Ｎ＋
１９を得、これらをそれぞれ本発明の合成エステル系潤
滑油とした。各合戒エステルの脂肪酸およびアルコール
の仕込み比と前記同様の物性値を、第１表に示した。

比較例１ ネオベンチル型ポリオールと各種の飽和脂肪酸（分技脂
肪酸や脂肪族二塩基酸を含む）との合或エステルであっ
て、本発明に該当しない合或エステルＮｎｌＯ−４１７
を実施例ｌに準じて得、これらをそれぞれ比較用の合或
エステル系潤滑油とした。各エステルの組成および物性
値を、第１表に示した。

比較例２ ネオペンチル型ポリオールと不飽和脂肪酸（オレイン酸
）との合或エステルＦｈｌＢ，Ｎａｌ９を実施例１に準
じて得、これらをそれぞれ比較用の合成エステル系潤滑
油とした。各エステルの組戒および物性値を、第１表に
示した。

つぎに、上記の実施例１　　（ｍｌ−４９）および比較
例２（阻ｌ８、Ｉｌｈｌ９）の潤滑油につき、酸化安定
性試験をＪＩＳ　　Ｋ２５１４−１９８２の３．１に基
づいて行った。すなわち、試料油２５０ｍｌを銅および
鋼触媒存在下で１６５．５℃に保ち４８時間酸化させ、
全酸価の増加と粘度変化を調べた。その結果を、つぎの
第２表に示した。

第　　　２　　　表 ての特性にすぐれており、特に高い粘度指数を有するも
のであることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ネオペンチル型ポリオールから選ばれる少なくと
   も１種のアルコールと、炭素数５〜１４の直鎖飽和脂肪
   酸から選ばれる２種以上の飽和脂肪酸および全脂肪酸中
   に占める割合が３〜２０モル％である不飽和結合を含ま
   ない脂肪族二塩基酸よりなる混合脂肪酸との合成エステ
   ルを主成分とし、かつ引火点が２７０℃以上、流動点が
   −２０℃以下、４０℃での動粘度が２０センチストーク
   ス以上、粘度指数が１５０以上であることを特徴とする
   合成エステル系潤滑油。