JP2000044972A

JP2000044972A - 潤滑剤の生分解性を向上させる方法、生分解性向上剤および生分解性潤滑剤組成物

Info

Publication number: JP2000044972A
Application number: JP10231159A
Authority: JP
Inventors: Yuji Horii; 雄二堀井
Original assignee: General Sekiyu KK
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】難生分解性基油（鉱油等）に比較的少量で配合
されても、潤滑油として実質的に十分に高い生分解性
（ＯＥＣＤ３０１Ｂ法で８０％以上）を示すエステル化
合物の提供。【解決手段】式１のエステルを潤滑基油に配合する潤滑
剤の生分解性を向上させる方法。式１のエステルからな
る潤滑剤の生分解性向上剤。式１のエステルと潤滑基油
からなる潤滑剤組成物。〔式中、Ｒ¹，Ｒ²＝Ｈ，メチル等，ビニル等、Ｒ³，
Ｒ⁴＝ヘプチル，ヘプタデシル，オクタデセニル等、
ｍ，ｎ＝０〜５０（例えばｍ＋ｎ≦４０）〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は潤滑剤の生分解性を
向上させる方法、生分解性向上剤および生分解性潤滑剤
組成物に関し、より詳しくは、特定のエステル化合物を
用いて作動油、グリース、２サイクルエンジン油、チェ
ーンソー油等の潤滑剤の生分解性を著しく向上させる方
法、上記エステル化合物からなる潤滑剤のための生分解
性向上剤および上記エステル化合物を含有する非常に高
い生分解性を有する潤滑剤組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】環境保全の重要性が指摘されている昨今
において、潤滑油に対する要求は潤滑性能を主なものと
する技術的性能に加え、環境に対する影響を考慮するこ
とが必要になってきている。特に潤滑剤の場合、使用中
および使用後も環境中に放出されることが多く、環境へ
の影響が鉱油そのものに比べ大きく、かつ深刻である。
潤滑剤が自動車や機械をはじめとする現代産業に不可欠
なものであることを考えると、これらが自然生体系に及
ぼす影響を今後は無視することができない。

【０００３】生分解性を有する潤滑剤としては作動油、
グリース、２サイクルエンジン油等が知られている。生
分解性作動油には、生分解性を付与するためにポリエチ
レングリコール、植物油またはエステルが基油として使
用されている。しかし、ポリエチレングリコールは生分
解性が不十分であり、また植物油は酸化安定性に劣る等
の問題がある。他方、エステルとしてはトリメチロール
プロパン（ＴＭＰ）やペンタエリスリトール（ＰＥＴ）
の脂肪酸エステルが一般に使用されており、ある程度の
生分解性は示すものの、高価であるという問題がある。
生分解性グリースにもまた、生分解性作動油と同様に植
物油やエステルが使用されている。そして、生分解性２
サイクルエンジン油にはほとんどエステルが使用されて
おり、該エステルは具体的にはＴＭＰエステル、ＰＥＴ
エステル、ジエステル、コンプレックスエステル等であ
る。

【０００４】上記のように、生分解性潤滑剤には種々の
エステルが用いられているが、いずれもエステル自身の
生分解性に基づき、エステル含有量を高めることにより
潤滑剤の生分解性を高めるものであり、潤滑剤に含まれ
るエステル以外の成分の生分解まで加速しうるものでは
ない。また、生分解性潤滑剤に最も頻繁に使用されてい
るＴＭＰエステルには、現在主流の生分解試験法である
ＣＥＣ法で９０％以上の生分解度を示すものが多いが、
ＴＭＰエステルのＴＭＰは下水など環境中にごくありふ
れた微生物群であるミクロコッカス属の微生物により分
解されず蓄積されるとの報告がある（永田：潤滑経済，
１９９５年１月号，１５−１９頁）。事実、生分解性試
験法としてＣＥＣ法より真の生分解性を示すと考えられ
るＯＥＣＤ３０１Ｂ法（後述）ではＴＭＰエステルの生
分解度は６０％以下である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、生分解性潤滑剤
に使用されてきたエステルや植物油は、上記したように
それ自身の生分解性のみに依存するもので、生分解度の
向上のために含有量を増やすしかなく、潤滑剤中に難生
分解性物質が含まれる場合、当該物質の生分解は考慮さ
れることがなかった。環境中に放出された潤滑剤はエス
テル等の比較的生分解されやすい成分が早期に生分解さ
れ、難生分解性物質はその多くが生分解されないまま環
境中に残存する。その結果、既存の生分解性潤滑剤は配
合されているエステルや植物油などの易生分解性成分の
部分のみ環境に対する負荷を軽減したにすぎない。現在
上市されている生分解性潤滑剤はエコマーク等の生分解
性規格を満たすため、エステル等の易生分解性成分を多
量に含んでいる。高価なエステルを多く使用することに
より、潤滑剤の価格が鉱油を基油とするものに比べ高く
なり、このことが生分解性潤滑剤普及の妨げの一因とな
っている。しかも、それら上市されている生分解性潤滑
剤に使用されているエステルは上記のようにＴＭＰエス
テル、ＰＥＴエステル、ジエステルまたはコンプレック
スエステル等であり、いずれもＣＥＣ法では８０％以上
の生分解度を示すものが配合されてきたが、ＣＥＣ法に
代わりつつある、より真の生分解性を示し、エコマーク
認定の生分解性試験でもあるＯＥＣＤ３０１Ｂ法ではそ
れらエステルは、生分解性が最も高いＴＭＰエステルで
もせいぜい６０％の生分解度を示すにすぎず、その他の
ものはさらに低い。このため、現在市場に出ている生分
解性潤滑剤の多くは実質的に十分な生分解性を有するも
のとはいえない。本発明は、このような状況を考慮して
なされたものであり、難生分解性物質を成分として含む
潤滑剤であっても、高い生分解性を有し、かつその生分
解性が実質的に十分であり、しかもコストが低減され
る、潤滑剤の生分解性向上剤、該向上剤を用いる生分解
性の向上方法および生分解性潤滑剤組成物の提供を課題
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた結果、特定の化学構造を有するエステルを配合する
ことにより難生分解性物質を基油として含む場合であっ
ても、また、該エステルが比較的少量であっても、潤滑
剤が実質的に高い生分解性を示すことを見出し、さらに
検討を加え、本発明を完成させた。

【０００７】すなわち、本発明は、潤滑基油に次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物を配合することからなる
潤滑剤の生分解性を向上させる方法に関する。

【０００８】本発明はまた、次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物からなる潤滑剤の生分解
性向上剤に関する。

【０００９】さらに本発明は、潤滑基油および次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物を含有する生分解性潤滑
剤組成物に関する。

【００１０】上記式１におけるＲ¹およびＲ²は同一で
あっても、互いに異なっていてもよく、水素原子である
か、または直鎖もしくは分岐した炭素原子数１ないし１
０のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、第二ブチル
基、第三ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基もしくはデシル基またはそれ
らの異性体、または直鎖もしくは分岐した炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基、例えばビニル基、プロペニ
ル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプ
テニル基、オクテニル基、ノネニル基もしくはデセニル
基またはそれらの異性体である。

【００１１】上記式１におけるＲ³およびＲ⁴もまた同
一であっても、互いに異なっていてもよく、直鎖もしく
は分岐した炭素原子数１ないし５０のアルキル基または
直鎖もしくは分岐した炭素原子数２ないし５０のアルケ
ニル基である。具体的にはＲ¹およびＲ²に対して例示
したものの他、炭素数に応じたアルキル基またはアルケ
ニル基、すなわちウンデシル基ないしペンタコンチル基
またはウンデセニル基ないしペンタコンテニル基を挙げ
ることができる。Ｒ³およびＲ⁴としては互いに独立し
て炭素原子数７ないし３０のアルキル基または炭素原子
数７ないし３０のアルケニル基が好ましい。

【００１２】また、上記式１におけるｍおよびｎは同一
であっても、異なっていてもよく、０ないし５０の整数
であり、製造しやすさ等の点でｍおよびｎの和が４０以
下であることが好ましい。

【００１３】上記式１で表されるエステル化合物として
は、全体の炭素数が２０ないし８０のものが、使用性お
よび生分解性の点で好ましい。また、上記式１で表され
るエステル化合物は、ＪＩＳＫ２２８３に準拠した１
００℃における動粘度が２ないし４０ｍｍ²／ｓ、特に
４ないし２０ｍｍ²／ｓの範囲にあることが、使用性お
よび生分解性の点で好ましい。なお、上記エステル化合
物は単独種で用いても、また複数種を組み合わせて用い
てもよいことはいうまでもない。

【００１４】本発明において使用される上記式１で表さ
れるエステル化合物は、一般的には、次式２：で表される相当するジオールと次式３：Ｒ³ＣＯＯＨ（３）で表される相当する直鎖もしくは分岐鎖飽和脂肪酸また
は直鎖もしくは分岐鎖不飽和脂肪酸とから脱水反応を行
うことにより製造され得る。上記式２および３中、
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、ｍおよびｎは式１に対して定義した
ものと同じ意味を表し、脂肪酸としてはＲ³が異なる意
味を表す複数種の化合物を用いてもよいことはもちろん
である。また、脂肪酸としては、遊離酸の他、酸無水
物、酸ハロゲン化物、金属塩等の誘導体の形態で用いて
もよい。さらに、上記した酸とアルコールとの反応の他
に、ハロゲン化アルキルと酸の銀塩との反応、または酸
塩化物や酸無水物にアルコキシドを作用させることによ
っても、本発明における式１で表されるエステル化合物
を製造することができる。本発明において好ましく使用
されるエステル化合物としては、ネオペンチルグリコー
ル（２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール）、
２，２−ジプロピル−１，３−プロパンジオール、２，
２−ジペンチル−１，３−プロパンジオール、３，３−
ジメチル−１，５−ペンタンジオール、４，４−ジメチ
ル−１，９−ノナンジオール、８−メチル−８−エチル
−１，１５−ペンタデカンジオール等のジオールまたは
その誘導体と、飽和脂肪酸、例えば酢酸、酪酸、カプロ
ン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸等、不飽和脂肪
酸、例えばアクリル酸、クロトン酸、ウンデシレン酸、
オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、アラ
キドン酸等、またはその異性体もしくは誘導体とから製
造されるものを例示することができる。

【００１５】本発明の生分解性潤滑剤組成物に上記式１
で表されるエステル化合物は１０ないし９５重量％、特
に２５ないし８０重量％含まれていることが好ましい。
また、本発明における上記エステル化合物は２０ないし
５０重量％程度配合されれば、各種生分解性試験の基準
を満たす生分解性を示すことは、特にコスト低減の観点
から注目に値する。本発明の生分解性潤滑剤組成物はま
た、魚類に対する急性毒性の指標であるＬＣ５０が１０
０ｍｇ／Ｌ以上、特に１０００ｍｇ／Ｌ以上であり、高
い安全性をも特徴とする。

【００１６】本発明における潤滑基油とは鉱油および合
成潤滑基油を意味する。鉱油には原油を常圧蒸留および
減圧蒸留して得られた潤滑油留分を精製して得られるパ
ラフィン系またはナフテン系のものがあり、そのうち粘
度調整用の引火点７０℃以上のものが石油系溶剤等であ
り、例えばストッダードソルベント、ミネラルスピリッ
ト、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、
プロピレンオリゴマー等を挙げることができる。合成潤
滑基油はポリ−α−オレフィン（例として１−オクテン
オリゴマー，１−デセンオリゴマー等）、ポリブテン
（ポリイソブテン等）、アルキルベンゼン、アルキルナ
フタレン、ポリグリコール、ジエステル（例としてジト
リデシルグルタレート，ジ−２−エチルヘキシルアジペ
ート，ジイソデシルアジペート，ジトリデシルアジペー
ト，ジ−２−エチルヘキシルセバケート等）、上記式１
で表されるエステル以外のエステル（例としてトリメチ
ロールプロパンステアレート，トリメチロールプロパン
オレエート，ペンタエリトリトール２−エチルヘキサノ
エート，炭酸エステル，コンプレックスエステル等）、
ポリフェニルエーテル、フッ素系油、シリコーンオイル
等である。

【００１７】本発明における難生分解性基油とは、上記
潤滑基油のうち、生分解性試験（ＣＥＣ法）により生分
解度が５０％未満であるものを意味し、具体的には鉱油
（例えばパラフィン系、ナフテン系、それらの混合
物）、ポリエーテル、流動パラフィン、ホワイトオイ
ル、ポリイソブテン、ポリエチレン／プロピレングリコ
ール、ポリアルファオレフィン（１００℃での動粘度が
５ｍｍ²／ｓ以上のもの）等を挙げることができる。本
発明はまた、上記式１で表されるエステル化合物を用い
て、上記難生分解性基油を含有する潤滑剤の生分解性を
向上させる方法、上記難生分解性基油を含有する潤滑剤
のための上記式１で表されるエステル化合物からなる生
分解性向上剤、および上記式１で表されるエステル化合
物と上記難生分解性基油とからなる潤滑剤組成物に関す
る。

【００１８】また、本発明の潤滑剤組成物には上記した
生分解性向上剤（式１で表されるエステル化合物）およ
び潤滑基油の他に慣用の添加剤等を適宜配合することが
できる。添加剤としては、例えば清浄・分散剤（例とし
て塩基性カルシウムスルホネート，塩基性カルシウムフ
ェネート，塩基性カルシウムサリチレート，アルケニル
コハク酸イミド，ベンジルアミン，ポリアルケニルアミ
ン，またはビニールピロジノン，ビニールピロリドン，
ポリエチレングリコールもしくはメタクリレートとアル
キルメタクリレートとのコポリマー等）、流動点降下剤
（例としてポリメタクリレート，塩化パラフィンワック
スとナフタリンの縮合物等）、粘度指数向上剤（例とし
てポリメタクリレート，エチレン・プロピレンコポリマ
ー，ポリオレフィン，ポリイソブチレン，ポリアルキル
スチレン等）、酸化防止剤（例としてフェノール誘導
体，アミン誘導体，有機硫化物，またはジアルキルジチ
オリン酸，ジアルキルジチオカルバミン酸の金属塩
等）、腐食防止剤（例としてポリサルファイド，ジアル
キルジチオリン酸亜鉛，ベンゾトリアゾール等）、さび
止め剤（例としてスルホン酸塩，カルボン酸塩，カルボ
ン酸等）、消泡剤（例としてジメチルポリシロキサン，
ジエチルシリケート等）、極圧剤・摩耗防止剤（例とし
て硫黄系化合物，リン系化合物，ジアルキルジチオリン
酸の金属塩等）、油性剤・摩擦調整剤（例として高級脂
肪酸，高級アルコール，またはアミン，エステル，硫化
油脂，塩素化油脂，モリブデンの有機化合物等）、固体
潤滑剤（例として二硫化モリブデン，グラファイト
等）、さらに増稠剤、水分離剤、金属不活性剤、油性向
上剤または乳化剤等を挙げることができる。

【００１９】本発明における潤滑基油に対する式１で表
されるエステル化合物の配合量の好ましい範囲は上記し
たとおりである。また、潤滑基油および配合される場合
の添加剤等の配合比率は特に限定されず、目的とする潤
滑剤組成物に応じて容易に決定され得るが、通常、合計
で４０ないし８５重量％配合され、そして鉱油は０ない
し５０重量％、合成潤滑基油は２０ないし８０重量％そ
して添加剤は３ないし３０重量％それぞれ配合される。

【００２０】本発明において生分解性とは潤滑剤組成物
が自然界の微生物の作用によりＣＯ₂やＨ₂Ｏ等の無害
の物質に分解され得ることを意味し、一般的には、標準
的生分解性試験法による試験の結果、規準を満たすこと
を意味する。標準的生分解性試験法としては以下のもの
を挙げることができる（カッコ内は生分解性とみなされ
るための規準値である）：修正ＡＦＮＯＲ試験法〔ＯＥ
ＣＤ３０１Ａ〕（７０％以上），修正Ｓｔｕｒｍ試験法
〔ＯＥＣＤ３０１Ｂ〕（６０％以上），修正ＭＩＴＩ試
験法〔ＯＥＣＤ３０１Ｃ〕（６０％以上），栓付ビン試
験法〔ＯＥＣＤ３０１Ｄ〕（６０％以上），修正ＯＥＣ
Ｄスクリーニング試験法〔ＯＥＣＤ３０１Ｅ〕（７０％
以上），Ｚａｈｎ−Ｗｅｌｌｅｎｓ試験法〔ＯＥＣＤ３
０２Ｂ〕（２０％以上），ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２
／Ａ−９３／Ａ−９４法（一般にＣＥＣ法と呼ばれる，
６７％以上），ＡＳＴＭＤ５８６４法（６０％以
上），化審法〔クーロメーター法〕（３５〜４０％）。
この中で、現在、最も繁用されているのはＣＥＣ法であ
る。また、最近、生分解性評価試験としてＣＥＣ法か
ら、より厳しい生分解性試験であるＯＥＣＤ３０１Ｂ
法、ＯＥＣＤ３０１Ｃ法およびＡＳＴＭ法へ代わる動き
もあり、実際エコマーク認定の生分解性試験はＣＥＣ法
からこれら３つの試験法に変更された。この生分解性試
験の置き換えはエステルの生分解性の評価に大きな影響
を与える。すなわち、本発明において使用されるエステ
ルを除く他のエステルはＣＥＣ法で９０％以上の生分解
性があったものが、ＯＥＣＤ３０１Ｂ法では６０％以下
となってしまう。しかし、本発明において使用されるエ
ステルはこのＯＥＣＤ３０１Ｂ法で８０％以上の生分解
性を示すことが確認されている。

【００２１】これは、ＣＥＣ法による生分解度は高めの
結果が得られてしまうのに対し、ＯＥＣＤ３０１Ｂ法
（ＡＳＴＭ法はＯＥＣＤ３０１Ｂ法と同様）やＯＥＣＤ
３０１Ｃ法は、それぞれ潤滑剤が完全燃焼した場合に発
生する二酸化炭素量またはそれに要する酸素量を分母と
し、潤滑剤が微生物により代謝される際に発生する二酸
化炭素量またはそれに消費される酸素量を分子とするこ
とにより算出されるものであるので、より正確な生分解
度が測定できるためである。従って、ＯＥＣＤ３０１Ｂ
法やＯＥＣＤ３０１Ｃ法がＣＥＣ法に比べ、より真の生
分解度を示すと考えられる。本発明において使用される
エステル化合物はこのＯＥＣＤ３０１Ｂ法でも８０％以
上の生分解性を示すものであり、実質的に十分な生分解
性を有するといえる。

【００２２】

【発明の実施の形態】上記したように、本発明は、特定
の化学構造のエステル化合物を選択したことにより、従
来の潤滑剤組成物における場合に比べ、より少ないエス
テル化合物の配合量で、ＣＥＣ法およびＯＥＣＤ法によ
る生分解性試験を満足するという実質的に十分な生分解
性を示し、かつ、難生分解性物質を含有する潤滑剤の生
分解をも促進させ、しかも上記エステル化合物は比較的
少量であっても、潤滑剤に十分な生分解性を付与するこ
とができる。このため、本発明の潤滑剤組成物は、潤滑
剤の中で環境中に放出される可能性が特に高い作動油、
グリース、２サイクルエンジン油、チェーンソー油等と
して好適に使用されるほか、ガソリンエンジン油、ディ
ーゼルエンジン油、ギヤー油、舶用エンジン油等にも生
分解性を付与することが可能である。

【００２３】

【実施例】以下実施例に基づいて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例１ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）とイソステアリン酸
を主成分とする脂肪酸とのエステル〔以下、エステルＡ
と記載，１００℃における動粘度（ＪＩＳＫ２２８３
に準拠）８．０ｍｍ²／ｓ〕３３．５０重量％、ポリイ
ソブテン（ＰＩＢ）３０．００重量％、鉱油３０．２８
重量％および清浄剤等からなる添加剤混合物６．２２重
量％からなる潤滑剤組成物を調製した（１００℃におけ
る動粘度を８．５ｍｍ²／ｓ）。この潤滑剤組成物につ
いてＣＥＣ法に従って生分解度を測定した。試験の結果
は組成と併せて下の表２にまとめて示す。なお、表２に
は生分解度の測定値とともに、予測値も併せて示した。
この予測値は、下の表１に示す各成分の生分解度の最大
値を仮定生分解度（例えばパラフィン系鉱油であれば５
０％）とし、これに各成分の含有比率を乗じた値を総和
することにより算出した。この際、添加剤混合物は５０
％としたが、難生分解性物質であるＰＩＢを原料とする
分散剤を多く含むため、実際はより低い値を示すものと
予想される。例えば、実施例１の潤滑剤組成物の生分解
度の予測値は以下のように算出される：０．０６２２×
５０（添加剤混合物）＋０．３×３０（ＰＩＢ）＋０．
３０２８×５０（鉱油）＋０．３３５×９５（エステ
ル）＝５９．０７５（％）≒５９．１（％）

【００２４】

【表１】（脚注）¹⁾ 各々の生分解度は以下の文献の記載を参考にした：木村ら：潤滑経済，１９９５年１月号，２２−２８頁，北村：トライボロジスト，第３８巻第５号（１９９３）４２７−４３３吉田：日石レビュー，第３６巻第３号（１９９４）１４８−１５６Ｊ．Ｆ．カーペンター：トライボロジスト，第３９巻第４号（１９９４）３３０−３３２²⁾ ポリアルファオレフィンのカッコ内の数値は１００℃における動粘度を意味する。

【００２５】実施例２〜５実施例１におけるエステルを用いて別の組成を有する潤
滑剤組成物（実施例２）、および実施例１におけるエス
テルに代え、オレイン酸を主成分とする脂肪酸とＮＰＧ
とのエステルＢ（１００℃での粘度６．０）（実施例
３，４）またはオレイン酸を主成分とする別の脂肪酸と
ＮＰＧとのエステルＣ（１００℃での粘度７．７）（実
施例５）を用い、表２に示す組成の潤滑剤組成物につい
て、実施例１と同様の評価を行った。結果もまた表２に
まとめて示す。実施例２の組成物はまた、ＯＥＣＤ３０
１Ｂ法に従って生分解度を測定し、この場合も予測値と
比較した。なお、予測値はＣＥＣ法の場合と同様に算出
した。結果は表２に示す。

【００２６】比較例１〜５実施例１におけるエステルに代えて、ペンタエリスリト
ール（ＰＥＴ）とオクタン酸とのエステルおよびＰＥＴ
とデカン酸とのエステルの混合物（以下、エステルＤと
記載）を用い、表２に示す組成の潤滑剤組成物（比較例
１）を準備した。また、以下の比較例２〜５として市販
の潤滑剤組成物を準備した。ここで比較例２における潤
滑剤組成物はエステルを含有しないものであり、比較例
３における潤滑剤組成物はトリメチロールプロパン（Ｔ
ＭＰ）とオクタン酸とのエステルおよびＴＭＰとデカン
酸とのエステルの混合物を主成分とするエステル（以
下、エステルＥと記載）を８０重量％より多く含むもの
であり、比較例４における潤滑剤組成物は、ＴＭＰとオ
クタン酸のエステルおよびＴＭＰとデカン酸のエステル
の混合物を主成分とするエステル（以下、エステルＥ’
と記載）を７０重量％より多く含むものであり、そして
比較例５における潤滑剤組成物は、コンプレックスエス
テル（脂肪酸成分は不明）を主成分とするエステル（以
下、エステルＦと記載）を５５重量％より多く含むもの
である。これら比較例１〜５のうち、比較例１〜４に
対して実施例１と同様にＣＥＣ法によって生分解度を測
定し、また、比較例４および５に対してＯＥＣＤ３０１
Ｂ法によって生分解度を測定した。これらの試験の結果
は各々の組成と併せて下の表２にまとめて示す。

【００２７】

【表２】（脚注）¹⁾ ＰＩＢの数平均分子量は実施例１、２および５ならびに比較例１および２におけるものが７２０であり、実施例３および４におけるものが１０００である。²⁾ 比較例３〜５の潤滑剤組成物の組成は推定であり、エステル以外の成分組成は不明である。

【００２８】上記の結果から、本発明に係る実施例の実
測したＣＥＣ法による生分解度はいずれも予測値を８％
以上越えていることがわかる。これに対し、比較例１お
よび２は共に、予測値を１０％以上下回っていた。ま
た、ＯＥＣＤ３０１Ｂ法による生分解度についても、本
発明に係る実施例の潤滑剤はＣＥＣ法の場合と同様、予
測値を大きく越えており、難生分解性基油である鉱油や
ＰＩＢの生分解を促進していることが明らかにわかる。
これに対し、従来の潤滑剤である比較例のＯＥＣＤ３０
１Ｂ法による生分解度はエステルを７０重量％または５
５重量％を越えて含有しているため、ＯＥＣＤ３０１Ｂ
法の合格基準である６０％を辛うじて越えているもの
の、本発明の実施例における８０．１％には遙に及ばな
い。また、比較例４および５におけるエステル以外の成
分の仮定生分解度を５０％とすると、潤滑剤組成物の生
分解度の予測値はそれぞれ＞８１．５％および＞７７．
８％となるが、いずれの実測値も予測値を１０％以上下
回っていた。以上のとおり、本発明の潤滑剤組成物に係
る実施例はいずれも、ＣＥＣ法およびＯＥＣＤ３０１Ｂ
法の基準を十分に満足する。また、使用されたエステル
含有量は４７％以下であり、実施例１ではわずかに３
３．５重量％である。従来、生分解性潤滑剤には大量に
エステルを含有していたのに比較し、本発明ではより少
量のエステルにより生分解性試験の基準を満足する。こ
れは、より低価格で生分解性潤滑剤を製造できることを
意味する。これらの結果から、本発明において使用され
る特定構造のエステルは、難生分解性物質である鉱油ば
かりでなく、ＰＩＢ等の生分解をも促進することがわか
る。このことは、一般に生分解しにくいといわれている
四級炭素が多く、枝分かれの多い構造を有するＰＩＢま
でも、本発明のエステルは生分解の促進を起こすことを
意味する。

【００２９】エステル１重量％あたりの生分解度エステル１重量％あたりの生分解度（ＣＥＣ法）を上記
実施例および比較例から、エステルを構成する主な脂肪
酸ごとに比較した。本発明におけるエステルであるＮＰ
Ｇとイソステアリン酸とのエステル（実施例１，２）の
エステル１重量％あたりの生分解度が１．７０〜１．７
８、ＮＰＧとオレイン酸とのエステル（実施例３，４，
５）が１．８６〜２．１０であったに対し、比較例のＰ
ＥＴとオクタン酸・デカン酸とのエステル（比較例１）
は１．４２であった。この結果から、本発明におけるエ
ステルの単位重量％あたりの生分解度は従来のものに比
べ、非常に高いことがわかり、さらに、エステルの脂肪
酸としてはイソステアリン酸が特にすぐれていることが
わかる。

【００３０】急性毒性試験実施例２において調製した潤滑剤組成物の魚類に対する
急性毒性試験を行った。試験はＪＩＳＫ０１０２に準
拠し、試験魚としてヒメダカを用い、９６時間後の半数
致死濃度（ＬＣ５０）を求めた。その結果、実施例２の
潤滑剤組成物のＬＣ５０は１０００ｍｇ／Ｌ以上であっ
た。１９９８年７月改訂されたエコマーク認定基準では
上記の急性毒性試験によりＬＣ５０が１００ｍｇ／Ｌ以
上であることが要求されているが、本発明の潤滑剤はこ
の基準を１０倍以上、上回っている。このように、本発
明の潤滑剤組成物は新たに要求される急性毒性に関する
エコマーク基準も十分に満足する程度に安全性が高いも
のである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
潤滑基油に特定のエステル化合物を配合することによ
り、潤滑剤の生分解性を顕著に向上させることを可能に
した。本発明における潤滑剤の生分解性は、従来慣用の
生分解性試験であるＣＥＣ法の基準を満たすだけでな
く、より厳しく真の生分解性を有することが要求される
ＯＥＣＤ３０１Ｂ法の基準をも十分に満たすものであ
る。また、本発明は潤滑基油が鉱油等の難生分解性基油
であっても、また難生分解性の添加剤が配合されていて
も、潤滑剤の生分解性を十分に向上させることができ
る。さらに、上記エステル化合物は５０重量％以下の配
合量で潤滑剤を十分に生分解性とし得るので、コストの
低減を図ることができる。本発明はまた、上記のすぐれ
た生分解性向上効果を有するエステル化合物からなる潤
滑剤の生分解性向上剤を提供する。本発明の生分解性向
上剤は難生分解性基油に配合されても潤滑剤の生分解性
を十分に向上させ得るものである。上記エステル化合物
の中から、より限定されたものを選択することにより、
より高い生分解性向上効果を得ることができる。上記の
すぐれた生分解性向上効果を有するエステル化合物と潤
滑基油とからなる本発明の生分解性潤滑剤組成物は、潤
滑基油が難生分解性のものであっても、またエステル化
合物が５０重量％以下の少量で使用されても、ＯＥＣＤ
３０１Ｂ法という、より厳しい生分解性試験の基準を満
たす十分に高い生分解性を示すものである。また、本発
明の生分解性潤滑剤組成物は生物に対する安全性が非常
に高い。従って、本発明の生分解性潤滑剤組成物は、環
境保全に面で極めてすぐれた、作動油、グリース、２サ
イクルエンジン油、チェーンソー油等の潤滑剤をより低
いコストで提供することができ、またガソリンエンジン
油、ディーゼルエンジン油、ギヤー油、舶用エンジン油
等にも生分解性を付与することができる。

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 40:08 40:25 40:26 40:32 50:10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑基油に次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物を配合することからなる
潤滑剤の生分解性を向上させる方法。
【請求項２】潤滑基油が難生分解性基油である請求項
１記載の方法。
【請求項３】次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物からなる潤滑剤の生分解
性向上剤。
【請求項４】難生分解性基油を主成分とする潤滑剤の
ための請求項３記載の生分解性向上剤。
【請求項５】式１中、Ｒ³およびＲ⁴が互いに独立し
て炭素原子数７ないし３０のアルキル基または炭素原子
数７ないし３０のアルケニル基を表すエステル化合物を
含有する請求項３または４記載の生分解性向上剤。
【請求項６】潤滑基油および次式１：（式中、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立して水素原子、炭
素原子数１ないし１０のアルキル基または炭素原子数２
ないし１０のアルケニル基を表し、Ｒ³およびＲ⁴は互
いに独立して炭素原子数１ないし５０のアルキル基また
は炭素原子数２ないし５０のアルケニル基を表し、そし
てｍおよびｎは互いに独立して０ないし５０の整数を表
す）で表されるエステル化合物を含有する生分解性潤滑
剤組成物。
【請求項７】潤滑基油が難生分解性基油である請求項
６記載の生分解性潤滑剤組成物。
【請求項８】式１で表されるエステル化合物を１０な
いし９５重量％含有する請求項６または７記載の生分解
性潤滑剤組成物。
【請求項９】式１中、Ｒ³およびＲ⁴が互いに独立し
て炭素原子数７ないし３０のアルキル基または炭素原子
数７ないし３０のアルケニル基を表すエステル化合物を
含有する請求項６ないし８のいずれか１項に記載の生分
解性潤滑剤組成物。
【請求項１０】魚類に対する半数致死濃度ＬＣ５０が
１００ｍｇ／Ｌ以上である請求項６ないし９のいずれか
１項に記載の生分解性潤滑剤組成物。