JP2003034795A

JP2003034795A - 潤滑油用基油

Info

Publication number: JP2003034795A
Application number: JP2001221989A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okamoto; 毅岡本; Takakazu Imai; 堯一今井
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】低動粘度、潤滑性、低温流動性、低蒸発性、
安全性に優れたエステル系潤滑油用基油を提供する。【解決手段】特定の化学構造を有し、４０℃における
動粘度が１０〜３０ｍｍ ²／ｓであり、引火点が２００
℃以上であるコハク酸ジエステル（Ａ）からなる潤滑油
用基油。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエステル系潤滑油用
基油に関する。さらに詳しくは、低動粘度、潤滑性、低
温流動性、低蒸発性、安全性に優れたエステル系潤滑油
用基油に関する。

【０００２】

【従来の技術】グリース用基油、エンジン油用基油、作
動油用基油等に求められる性能には潤滑性、低温流動
性、低蒸発性、安全性等があり、特に省電力用のグリー
ス基油として用いられる場合には、上記性能に加えて低
い動粘度が求められる。従来、これらの基油としては鉱
物油や合成油（合成炭化水素、ポリエーテル、ジエステ
ル、カーボネート等）が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉱物
油、合成炭化水素は低温流動性、低蒸発性に劣り、特に
ポリエーテル、カーボネートは低蒸発性に劣る。またセ
バシン酸ジ−２−エチルヘキシルのような従来用いられ
ているエステルは低動粘度における潤滑性が不足してい
るという問題点がある。本発明は低動粘度、潤滑性、低
温流動性、低蒸発性、安全性に優れたエステル系潤滑油
用基油を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達した。即
ち、本発明は、下記一般式（１）で表され、４０℃にお
ける動粘度が１０〜３０ｍｍ²／ｓであり、引火点が２
００℃以上であるコハク酸ジエステル（Ａ）からなる潤
滑油用基油である。一般式

【０００５】

【化３】

【０００６】[式中Ｒ¹、Ｒ²は炭素数８〜１８の分岐の
炭化水素基であり、同じでも異なっていてもよい。]

【０００７】

【発明の実施の形態】前記一般式（１）におけるＲ¹お
よびＲ²は炭素数８〜１８の分岐の炭化水素基であり、
分岐の脂肪族炭化水素基が挙げられる。炭素数が８未満
であると潤滑性が悪くなり、１８を超えると動粘度が高
くなる。炭化水素基が直鎖であると低温における流動性
が悪くなる。炭素数８〜１８の分岐の脂肪族炭化水素基
としては、例えば、アルキル基（オクチル基、ノニル
基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル
基、テトラデシル基、ペンタデシル基、へプタデシル
基、オクタデシル基等）；シス−若しくはトランス−の
不飽和炭化水素基（アルケニル基若しくはアルキニル
基、例えば、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、
ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テト
ラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、
ヘプタデセニル基、オクタデセニル基等のアルケニル
基；オクチニル基、デシニル基等のアルキニル基等）等
の基であって、炭素数８〜１８の分岐したものが挙げら
れる。分岐基の位置は特に限定はないが、これらの内で
好ましいものは、下記一般式（２）で表される２の位置
で分岐アルキル基を有する炭素数８〜１８の分岐の脂肪
族炭化水素基である。

【０００８】

【化４】

【０００９】[式中Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数２〜１４の直鎖の
炭化水素基であり、且つ中Ｒ³、Ｒ⁴の炭素数の合計が６
〜１６である。] また前記（Ａ）がＲ¹、Ｒ²が同じ又は異なる炭化水素基
であるコハク酸ジエステルの２種以上の混合物からなる
場合、前記一般式（１）のＲ¹、Ｒ²の少なくとも１つが
上記一般式（２）で表される基を有するコハク酸ジエス
テルが混合物全体の６５質量％以上存在することが潤滑
性の面において好ましく、７３質量％以上存在すること
がさらに好ましい。Ｒ³、Ｒ⁴について好ましいのは炭素
数２〜１０の直鎖の炭化水素基であって、且つＲ³、Ｒ⁴
の炭素数の合計が６〜１４である。さらに好ましいのは
炭素数４〜８の直鎖の炭化水素基であって、且つＲ³、
Ｒ⁴の炭素数の合計が８〜１２である。

【００１０】本発明（Ａ）の製造法としては、公知の製
造方法でよく、例えばコハク酸（ａ）もしくは無水コハ
ク酸（ｂ）と炭素数８〜１８の分岐アルコール（ｃ）又
はその炭素数１〜３のアルキルエステル（ｄ）を脱水す
るかエステル交換することによりエステル化して得るこ
とができる。

【００１１】（ｃ）としては、例えば炭素数８〜１８の
分岐の脂肪族炭化水素基をもつアルコール（オクタノー
ル、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカ
ノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデ
カノール、へプタデカノール、オクタデカノール等）；
シス−若しくはトランスの不飽和炭化水素基をもつアル
コール（アルケニル基若しくはアルキニル基をもつアル
コール、例えば、オクテニルアルコール、ノネニルアル
コール、デセニルアルコール、ウンデセニルアルコー
ル、ドデセニルアルコール、トリデセニルアルコール、
テトラデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコー
ル、ヘキサデセニルアルコール、ヘプタデセニルアルコ
ール、オクタデセニルアルコール等のアルケニルアルコ
ール；オクチニルアルコール、ノネニルアルコール等の
アルキニルアルコール）などのアルコールであって、分
岐したものが挙げられる。分岐の位置は特に限定はない
が、好ましくは下記一般式（３）で表される２の位置で
分岐したアルキル基を有する炭素数８〜１８の分岐の脂
肪族炭化水素基をもつアルコールである。

【００１２】

【化５】

【００１３】[式中Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数２〜１４の直鎖の
炭化水素基であり、Ｒ³、Ｒ⁴の炭素数の合計は６〜１６
である。] さらに好ましいのは、Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数２〜１０の直鎖
の炭化水素基であって、且つＲ³、Ｒ⁴の炭素数の合計が
６〜１４である。特に好ましいのは炭素数４〜８の直鎖
の炭化水素基であって、Ｒ³、Ｒ⁴の炭素数の合計が８〜
１２である。

【００１４】（ｄ）としては（ｃ）のメチル、エチル、
ｎ−プロピル及びｉｓｏ−プロピルエステルが挙げら
れ、好ましくはメチル又はエチルエステルであり、さら
に好ましくはメチルエステルである。製造条件の具体例
としては、例えば（ａ）を１モルに対して、（ｃ）を好
ましくは１．５〜３モル、さらに好ましくは１．８〜
２．５モル、特に好ましくは２〜２．３モル及び触媒と
して酸性触媒、例えばパラトルエンスルホン酸１水和物
（反応物の０．１〜１質量％）と次亜リン酸（反応物の
０．０５〜０．８質量％）を反応容器（ガラス製コルベ
ン等）に仕込み、反応温度は好ましくは４０〜１８０
℃、さらに好ましくは８０〜１６０℃で、脱水しながら
２〜２０時間反応させ、全酸価（ＪＩＳＫ００７０
３．１による。以下同様とする。）が仕込んだパラトル
エンスルホン酸１水和物および次亜リン酸に相当する値
まで下がるのが理想であるが、過剰のカルボン酸の量に
応じて反応を続けて、酸価が仕込んだ酸性触媒と次亜リ
ン酸に相当する値かその２倍程度に下がるまで反応して
から取り出し、吸着剤等を用いて触媒を除去した後、１
００〜２００℃、減圧下で脱水する方法が挙げられる
が、この条件に拘束はされない。

【００１５】このようにして得られる該（Ａ）としては
例えば表１のものが挙げられる。

【００１６】

【表１】

【００１７】該（Ａ）の４０℃での動粘度（ＪＩＳＫ
２２８３に従って測定。以下同様とする。）は１０〜
３０ｍｍ²／ｓであり、好ましくは１１〜２５ｍｍ²／
ｓ、さらに好ましくは１２〜２２ｍｍ²／ｓである。４
０℃での動粘度が１０ｍｍ²／ｓ未満であると、潤滑性
が悪くなり、４０℃での動粘度が３０ｍｍ²／ｓを超え
ると、機械的負荷が大きくなる。該（Ａ）の引火点（Ｊ
ＩＳＫ２２６５のクリーブランド開放式引火点試験
法による開放式引火点による。以下同様。）は２００℃
以上であり、好ましくは２１０℃以上である。引火点が
２００℃未満であると、潤滑油として使用する際、火災
の危険性が大きくなり、安全性が低下する。該（Ａ）の
流動点（ＪＩＳＫ２２６９による。以下同様とす
る。）は−４０℃以下が好ましく、さらに好ましくは−
５０℃以下である。流動点が−４０℃以下であると、低
温においても使用可能となる意味で好ましい。

【００１８】本発明の潤滑油用基油は該（Ａ）からなる
が、（Ａ）の単独であることが好ましい。さらに必要に
応じて鉱物油、合成炭化水素油、合成エステル油、エー
テル油等の炭化水素油を添加することができる。炭化水
素油としては溶剤精製油、パラフィン系鉱油、ナフテン
系鉱油、アルキル（炭素数１０〜１００）ベンゼン、ア
ルキル（炭素数１０〜１００）ナフタレン、ポリ−α−
オレフィン（炭素数２〜５０）、ポリブテン〔重量平均
分子量（以下Ｍｗとする）３００〜３０００〕、ポリイ
ソブテン（Ｍｗ３００〜３０００）、ポリアルキレン
（炭素数２〜４）グリコール、ポリオールエステル等が
挙げられる。これらの炭化水素系潤滑油の動粘度は、４
０℃において１〜１０００ｍｍ²／ｓであることが好ま
しい。（Ａ）と炭化水素油の配合割合は任意であるが、
好ましくは（Ａ）／炭化水素系潤滑油の質量比が５／９
５〜１００／０、特に２０／８０〜８０／２０である。
この範囲内であれば、混合基油は金属加工油用基油と炭
化水素の両方の特長を発揮することができる。

【００１９】本発明の潤滑油用基油は、単独でも使用可
能であるが、必要により、酸化防止剤、油性剤、極圧
剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、粘度指数向上剤
および流動点降下剤等の添加剤を加えて使用することが
できる。これらの添加剤は２種以上を併用してもよい。

【００２０】酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止
剤〔例えば２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェノール、４，４−ブチリデンビス（６−ｔｅｒｔ−ブ
チルメタクレゾール）等〕；リン系酸化防止剤〔例えば
トリフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）ホスファイト、トリデシルホスファイ
ト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ
−ブチルフェニル）ホスファイト等〕；アミン系酸化防
止剤（例えばフェニル−α−ナフチルアミン、フェニル
−β−ナフチルアミン等）；ジアルキル（炭素数１〜３
６）ジチオリン酸亜鉛；ジアリル（炭素数２〜３６）ジ
チオリン酸亜鉛；有機硫化物；有機セレナイド等が挙げ
られる。使用する場合の添加量は、好ましくは基油の
０．０１〜３質量％、特に好ましくは０．１〜２質量％
である。なお、以下の添加剤の添加量は、特記しない限
り、基油〔（Ａ）又は（Ａ）と炭化油の混合物〕に対す
る添加量であり、％は質量％を表す。

【００２１】油性剤としてはラードオイル等の油脂；炭
素数８〜３６の長鎖脂肪酸（例えばオレイン酸、ステア
リン酸等）；炭素数８〜３６の高級アルコール（例えば
オレイルアルコール、ステアリルアルコール等）；炭素
数８〜３６のエステル（例えばステアリン酸ブチル
等）；炭素数８〜３６のアミン（例えばステアリルアミ
ン、オレイルアミン等）等が挙げられる。使用する場合
の添加量は、好ましくは０．０５〜１０％、特に好まし
くは０．１〜５％である。

【００２２】極圧剤としては鉛石けん（ナフテン酸鉛
等）；硫黄化合物（硫化脂肪酸エステル、硫化スパーム
油、硫化テルペン、ジベンジルダイサルファイド等）；
塩素化合物（塩素化パラフィン、クロロナフサザンテー
ト等）；リン化合物（トリクレジルホスフェート、トリ
ブチルホスフェート、トリクレジルホスファイト、ｎ−
ブチルジ−ｎ−オクチルホスフィネート、ジ−ｎ−ブチ
ルジヘキシルホスホネート、ジ−ｎ−ブチルフェニルホ
スホネート、ジブチルホスホロアミデート、アミンジブ
チルホスフェート等）等が挙げられる。使用する場合の
添加量は、好ましくは１〜１０％、特に好ましくは３〜
７％である。

【００２３】金属不活性化剤としては例えばベンゾトリ
アゾール、メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ、Ｎ’−ジ
サリチリデン−１，２−ジアミノプロパン、アリザリン
等が挙げられる。使用する場合の添加量は、好ましくは
０．０１〜２％、特に好ましくは０．１〜１％である。
防錆剤としては例えばドデカン二酸塩、炭素数１２〜２
２のアルケニルコハク酸塩；アルキル基の炭素数が８〜
１８のアルキルリン酸エステル塩；（シクロ）アルキル
アミン（炭素数１〜３６）もしくは複素環アミン（炭素
数４〜３６）アルキレンオキシド（炭素数２〜４）（１
〜１０モル）付加物〔例えばシクロヘキシルアミンエチ
レンオキシド（以下ＥＯ）２モル付加物、シクロヘキシ
ルアミンプロピレンオキシド（以下ＰＯ）２モル付加
物、モルホリンＥＯ１モル付加物、モルホリンＰＯ１モ
ル付加物等〕；石油スルホネート；アルキル（炭素数１
〜３６）ナフタレンスルホン酸塩及びソルビタンエステ
ル（例えばソルビタンラウレート、ソルビタンステアレ
ート等）等が挙げられる。使用する場合の添加量は、好
ましくは０．０５〜２％、特に好ましくは０．１〜１％
である。

【００２４】消泡剤としてはポリオルガノシロキサン
（例えばポリジメチルシロキサン等）等が挙げられる。
使用する場合の添加量は、好ましくは１〜７００ｐｐ
ｍ、特に好ましくは２〜１００ｐｐｍである。粘度指数
向上剤としてはＭｗが２０，０００〜１，５００，００
０のポリアルキル（炭素数１〜１８）メタクリレートや
ポリアルキル（炭素数１〜１８）アクリレート；Ｍｗが
５，０００〜３００，０００のポリイソブチレン；Ｍｗ
が１０，０００〜３００，０００のポリアルキル（炭素
数８〜１２）スチレン；オレフィン（炭素数２〜１２）
共重合体［例えばエチレン−プロピレン（モル比５／９
５〜９５／５）共重合体、スチレン−イソプレン（モル
比５／９５〜９５／５）共重合体の水添物等］等が挙げ
られる。使用する場合の添加量は、好ましくは１〜１５
％、特に好ましくは２〜１０％である。

【００２５】流動点降下剤としてはポリアルキル（炭素
数６〜２４）メタクリレート；ナフタレン−塩素化パラ
フィン縮合生成物；エチレン−ビニルアセテート（モル
比５／９５〜９５／５）共重合体；ポリアクリルアミ
ド；ビニルカルボキシレート（炭素数１〜３６）−ジア
ルキル（炭素数１〜３６）フマレート（モル比５／９５
〜９５／５）共重合体等が挙げられる。これらの流動点
降下剤のＭｗはいずれも１，０００〜１００，０００で
ある。使用する場合の添加量は、好ましくは０．０５〜
１％、特に好ましくは０．１〜０．５％である。

【００２６】上記の添加剤の含有量の合計は、基油に対
して３０％以下であることが好ましく、特に０．１〜２
０％が好ましい。また、上記の添加剤を使用する場合
は、２種以上を併用してもよく、混合装置、混合順、混
合方法は混合できれば特に限定しないが、好ましくは撹
拌装置のついた設備で、好ましくは０〜８０℃で、好ま
しくは３０分〜１０時間撹拌しながら混合することで本
発明の基油を得ることができる。

【００２７】基油の４０℃での動粘度は好ましくは１０
〜３０ｍｍ²／ｓであり、さらに好ましくは１１〜２５
ｍｍ²／ｓ、特に好ましくは１２〜２２ｍｍ²／ｓであ
る。４０℃での動粘度が１０ｍｍ²／ｓ以上であると、
潤滑性が良好となり、４０℃での動粘度が３０ｍｍ²／
ｓ以下であると、機械的負荷が小さくなる。基油の引火
点は２００℃以上が好ましく、特に好ましくは２１０℃
以上である。引火点が２００℃以上であると、潤滑油と
して使用する際、火災の危険性が低くなり、安全性が高
まる。基油の流動点は−４０℃以下が好ましく、さらに
好ましくは−５０℃以下である。流動点が−４０℃以下
であると、低温においても使用可能となる意味で好まし
い。

【００２８】本発明品は例えばマシン油、電気絶縁油、
冷凍機油、作動油、コンプレッサー油、グリース用に基
油として用いることができるが、潤滑性に優れるだけで
なく、低い動粘度、低温流動性、低蒸発性、安全性に優
れることから、特にグリース用基油として好適に用いる
ことができる。

【００２９】

【実施例】以下の実施例によって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。動粘度
はＪＩＳＫ２２８３に従って測定した。引火点はＪ
ＩＳＫ２２６５のクリーブランド開放式引火点試験
法に従って測定した。流動点はＪＩＳＫ２２６９に
従って測定した。

【００３０】蒸発性を評価するために、次のように蒸発
性試験を行った。直径６０ｍｍのガラス製シャーレに試
料を１５ｇ入れ、９９℃の循風乾燥機中（空気下）に２
２時間放置後、取り出し、デシケーター中で室温まで放
冷し、試験前後の試料の質量を測定することにより蒸発
量求めた。蒸発量が小さい程低蒸発性が優れているとい
える。

【００３１】潤滑性は振動摩擦摩耗試験機（オプチモー
ル社製ＳＲＶ試験器）を用い、鋼球と平面の鋼円盤と
の点接触（荷重２００Ｎ、３００Ｎ）における摩擦係数
及び鋼球上の摩耗痕径を観察することにより、評価し
た。試験条件を下記に示す。＜潤滑性試験条件＞（１）振幅：２ｍｍ（２）振動数：５０Ｈｚ（３）温度：３０℃ （４）時間：１０分間（５）摩擦係数：時間１０分間の平均（６）油膜切れ：摩擦係数（μ）が立ち上がる状態を見
た。 ○：なし（μ安定）、△：あり（μやや変動）、×：あ
り（μ変動大）（７）摩耗痕：１０ｍｍ鋼球（ＳＵＪ−２）の摩耗直径
（ｍｍ）なお、特記しない限り、文中の部は質量部を表す。

【００３２】実施例１ガラス製コルベンにコハク酸１１８．１部と２−ブチル
オクタノール３７７．８部、パラトルエンスルホン酸１
水和物１．５部及び次亜リン酸１．０部を仕込み、１２
０〜１６０℃で反応生成水を脱水しながら１０時間エス
テル化し、吸着処理剤〔協和化学工業社製キョーワード
１０００及びキョーワード６００。以下同様とする。〕
で処理し、濾過することによりパラトルエンスルホン酸
１水和物及び次亜リン酸を除去し、減圧脱水後、潤滑油
用基油（Ａ１）４４０部を得た。

【００３３】実施例２ガラス製コルベンにコハク酸１１８．１部と２−ブチル
デカノール４２８部、パラトルエンスルホン酸１水和物
１．６部及び次亜リン酸１．１部を仕込み、１２０〜１
６０℃で反応生成水を脱水しながら１０時間エステル化
し、吸着処理剤で処理し、濾過することによりパラトル
エンスルホン酸１水和物及び次亜リン酸を除去し、減圧
脱水後、潤滑油用基油（Ａ２）５１０部を得た。

【００３４】実施例３ガラス製コルベンにコハク酸１１８．１部と２−ブチル
オクタノール１８８．９部、２，４，６，８−テトラメ
チルノナノール２００部、パラトルエンスルホン酸１水
和物１．５部及び次亜リン酸１．０部を仕込み、１２０
〜１６０℃で反応生成水を脱水しながら１０時間エステ
ル化し、吸着処理剤で処理し、濾過することによりパラ
トルエンスルホン酸１水和物及び次亜リン酸を除去し、
減圧脱水後、潤滑油用基油（Ａ３）４６０部（少なくと
も１つの２−ブチルオクチル基を含むエステルは７４．
４質量％）を得た。

【００３５】比較例１〜３セバシン酸ジ−２−エチルヘキシルを比較例１の基油
（Ｂ１）、ジ−２−ブチルオクタノールカーボネートを
比較例２の基油（Ｂ２）、ポリプロピレングリコールジ
メチルエーテル（Ｍｗ＝６４０）を比較例３の基油（Ｂ
３）とした。これらの分子量（ただし比較例３は重量平
均分子量）、４０℃での動粘度（ｍｍ２／ｓ）、引火点
（℃）、流動点（℃）、蒸発量（質量％）および潤滑性
を表す２００Ｎ、３００Ｎの荷重下における摩擦係数及
び摩耗痕径を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】本発明の潤滑油用基油を用いた実施例１〜
３のいずれも、低動粘度、潤滑性、低温流動性、低蒸発
性、安全性（引火点が高い）に優れている。それに対し
て、比較例１は潤滑性が不十分である。また、比較例２
及び３は蒸発性が不十分である。

【００３８】

【発明の効果】本発明のコハク酸ジエステルからなる潤
滑油用基油は、潤滑性、低い動粘度、低温流動性、低蒸
発性、安全性に優れるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｚ 40:08 40:08 40:16 40:16 40:30 40:30 50:10 50:10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表され、４０℃にお
ける動粘度が１０〜３０ｍｍ²／ｓであり、引火点が２
００℃以上であるコハク酸ジエステル（Ａ）からなる潤
滑油用基油。一般式【化１】 [式中Ｒ¹、Ｒ²は炭素数８〜１８の分岐の炭化水素基で
あり、同じでも異なっていてもよい。]
【請求項２】前記（Ａ）の流動点が−４０℃以下であ
る請求項１記載の潤滑油用基油。
【請求項３】前記一般式（１）のＲ¹、Ｒ²の少なくと
も１つが下記一般式（２）で表される基である請求項１
又は２記載の潤滑油用基油。【化２】 [式中Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数２〜１４の直鎖の炭化水素基で
あり、且つ中Ｒ³、Ｒ⁴の炭素数の合計が６〜１６であ
る。]
【請求項４】用途がグリース用である請求項１〜３の
いずれか記載の潤滑油用基油。