JP2001003069A - 合成潤滑油基油 - Google Patents
合成潤滑油基油Info
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Abstract
しうる、幅広い温度範囲でかつ長期間にわたって優れた
潤滑性を有する合成潤滑油基油を提供すること。 【解決手段】180℃で500時間加熱した際の揮発量
が35重量%以下、流動点が−40℃以下、かつ粘度指
数が135以上の性状を有する合成潤滑油基油。
Description
で、かつ長期間にわたって優れた潤滑性を有する合成潤
滑油基油に関する。
温流動性、優れた熱酸化安定性、低揮発性等の性質が求
められている。
せるために、ヒンダードエステル系の合成潤滑油基油が
用いられている。例えば、特開平6−158079号公
報には、2位に側鎖を有する炭素数4〜26の脂肪酸を
必須とし、3位に側鎖を有する炭素数4〜26の脂肪酸
と2位と3位に側鎖を有しない炭素数4〜54の脂肪酸
を含んだエステル系潤滑油組成物が開示されている。ま
た、特開平7−224289号公報には、ペンタエリス
リトールと直鎖飽和モノカルボン酸及びα分岐鎖飽和カ
ルボン酸とを含有した合成潤滑油基油が開示されてい
る。
温流動性、揮発量及び粘度指数の全てを満足するもので
はないという欠点を有する。
性、揮発量及び粘度指数の全てを満足しうる、幅広い温
度範囲でかつ長期間にわたって優れた潤滑性を有する合
成潤滑油基油を提供することを目的とする。
00時間加熱した際の揮発量が35重量%以下、流動点
が−40℃以下、かつ粘度指数が135以上の性状を有
する合成潤滑油基油に関する。
て、180℃で500時間加熱した際の揮発量は、35
重量%以下である。揮発量は、20gの試料を100m
lのビーカーに入れ、雰囲気温度が180℃の恒温槽内
で500時間加熱した際の揮発量であり、〔(加熱前の
試料量−加熱後の試料量)/加熱前の試料量〕×100
(重量%)により算出される。合成潤滑油基油の揮発量
は、該合成潤滑油基油を高温下で長期間使用した際にお
いて、優れた潤滑性を長期間維持させる観点から、35
重量%以下、好ましくは30重量%以下、さらに好まし
くは25重量%以下、最も好ましくは20重量%以下で
ある。
は、−40℃以下である。なお、流動点は、JIS K
2269に規定の方法で測定したときの値である。本発
明の合成潤滑油基油の流動点は、低温時における流動性
をより一層向上させる観点から、−40℃以下、−45
℃以下が好ましく、−50℃以下がより好ましい。
における動粘度が10〜100mm 2 /secが好まし
い。動粘度は、JIS K2283に規定の方法で測定
したときの値である。合成潤滑油基油の40℃における
動粘度は、低温時における流動性をより一層向上させ、
高温下での合成潤滑油基油の揮発量をより一層低減させ
る観点から、10〜100mm2 /秒が好ましく、より
好ましくは10〜75mm2 /秒であり、さらに好まし
くは10〜35mm2 /秒であり、特に好ましくは15
〜35mm2 /秒であり、最も好ましくは20〜35m
m2 /秒である。
数は、135以上である。粘度指数は、JIS K22
83に規定の方法で測定したときの値である。本発明の
合成潤滑油基油は、粘度指数が135以上であることに
より、100℃以上の高温においても潤滑部位間の境界
面の油膜保持性能を向上させることができる。合成潤滑
油基油の粘度指数は、高温下での潤滑性をより一層向上
させる観点から、135以上であり、好ましくは140
以上であり、特に好ましくは150以上である。
性、好適な粘度等を発現させる観点から、3〜4価のア
ルコールとカルボン酸とから得られるエステルを含有し
た合成潤滑油基油が好ましい。
3〜4価のヒンダードアルコールである。前記ヒンダー
ドアルコールとしては、具体的にはトリメチロールプロ
パン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールブタ
ン、ペンタエリスリトールが挙げられ、なかでも、熱安
定性の観点から、ペンタエリスリトールが好ましい。
及び(c)のカルボン酸を含有した混合カルボン酸: (a)炭素数16又は18の分岐鎖飽和脂肪酸〔以下
(a)という〕、(b)n−ヘプタン酸〔以下(b)と
いう〕、並びに(c)イソヘプタン酸、2−エチルヘキ
サン酸及びイソノナン酸からなる群より選ばれた1種以
上の分岐鎖飽和脂肪酸〔以下(c)という〕が挙げられ
る。
であってもよく、植物油を原料とする化合物であっても
よい。
チン酸、イソステアリン酸、α位に分岐鎖を有する2−
ヘプチルウンデカン酸等が挙げられる。前記カルボン酸
のなかでは、低揮発性及び十分な粘度指数を得る観点か
ら、分子内にメチル基の分岐鎖を有するイソパルミチン
酸、イソステアリン酸が好適である。
である場合、該(a)には、通常、直鎖飽和脂肪酸であ
るミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、直鎖不
飽和脂肪酸であるオレイン酸、リノール酸、分岐鎖不飽
和脂肪酸であるイソオレイン酸等が含まれる。この場
合、十分な潤滑性を得る観点から、(a)におけるイソ
パルミチン酸とイソステアリン酸との合計含有量は、5
5モル%以上が好ましく、65モル%以上がより好まし
く、75モル%以上がさらに好ましく、85モル%以上
が特に好ましい。
量は、低揮発性、十分な粘度指数及び低温流動性を得る
観点から、0.5〜20モル%が好ましく、1〜15モ
ル%がさらに好ましく、2〜10モル%が特に好まし
い。
量は、低揮発性、十分な粘度指数及び低温流動性を得る
観点から、50〜96.5モル%が好ましく、60〜9
3モル%がさらに好ましく、67〜90モル%が特に好
ましい。
ては、例えば、2−メチルヘキサン酸、3−メチルヘキ
サン酸、2−エチルペンタン酸、3−エチルペンタン
酸、2,2−ジメチルペンタン酸、2,3−ジメチルペ
ンタン酸、3,3−ジメチルペンタン酸等が挙げられ
る。前記イソヘプタン酸のなかでは、低温における流動
性を高める観点から、2−メチルヘキサン酸及び2−エ
チルペンタン酸が好適である。
は、例えば、3,5,5−トリメチルヘキサン酸、2−
メチルオクタン酸、2,2−ジメチルヘプタン酸等が挙
げられる。前記イソノナン酸のなかでは、低温における
流動性を高める観点から、3,5,5−トリメチルヘキ
サン酸は、本発明において好適である。
量は、低揮発性、十分な粘度指数及び低温流動性を得る
観点から、3〜40モル%が好ましく、さらに5〜35
モル%が好ましく、特に好ましくは7〜27モル%であ
る。
2−エチルヘキサン酸及びイソノナン酸を混合して用い
ることにより、得られる合成潤滑油基油の低温流動性を
さらに高めることができる。
には、本発明の目的を達成しうる範囲内で、前記
(a)、(b)及び(c)のカルボン酸に加え、さら
に、他のカルボン酸が配合されていてもよい。かかるカ
ルボン酸としては、n−ペンタン酸、n−ヘキサン酸、
n−オクタン酸、n−ノナン酸、ラウリン酸等の直鎖カ
ルボン酸、2−メチルブタン酸、3−メチルブタン酸、
2−エチルブタン酸、3−エチルヘキサン酸、2,2−
ジメチルヘキサン酸、3、3−ジメチルヘキサン酸等の
分岐鎖カルボン酸等が挙げられる。
発性、十分な粘度指数及び低温流動性を得る観点から、
エステルが3〜4価のアルコールと、下記(a)、
(b)及び(c)のカルボン酸を含有した混合カルボン
酸: (a)炭素数16又は18の分岐鎖飽和脂肪酸、(b)
n−ヘプタン酸、並びに(c)イソヘプタン酸、2−エ
チルヘキサン酸及びイソノナン酸からなる群より選ばれ
た1種以上の分岐鎖飽和脂肪酸、とから得られるエステ
ルであることが好ましい。
との反応に際して、両者の当量比には、特に限定がない
が、通常、3〜4価のアルコールの水酸基1当量に対し
て全カルボン酸のカルボキシル基の合計量1〜1.3当
量となるように調製することが好ましい。
くした場合、3〜4価のアルコールと脂肪酸との反応性
が良好となるが、反応終了後、過剰の脂肪酸が生じる。
この場合には、例えば、減圧留去、蒸気加熱、吸着剤を
用いた吸着除去等の方法により、過剰の脂肪酸を除去す
ることができる。
テルの含有量は、低温流動性、揮発性及び粘度指数の全
てを満足させる観点から、70重量%以上が好ましく、
80重量%以上がさらに好ましく、90重量%以上がよ
り好ましい。
性、熱安定性、加水分解安定性、金属腐食性等の観点か
ら、1mgKOH/g以下、好ましくは0.5mgKO
H/g以下、さらに好ましくは0.1mgKOH/g以
下であることが望ましい。また、前記エステルの水酸基
価は、引火点、低温流動性、熱安定性、加水分解安定性
等の観点から、10mgKOH/g以下、好ましくは7
mgKOH/g以下、さらに好ましくは5mgKOH/
g以下であることが望ましい。なお、酸価及び水酸基価
は、例えば、JIS K0070 3.1(酸価)及び
JIS K0070 7.2(水酸基価)により求める
ことができる。
を発揮させる観点から、−60〜250℃、好ましくは
−50〜200℃の温度範囲で使用されうる。
り、潤滑油に通常用いられる酸化防止剤、極圧剤、防錆
剤、消泡剤、抗乳化剤、増粘剤等の添加剤を本発明の目
的を達成しうる範囲の量で用いることができる。
変化が激しい状況下で使用される機械類、電機絶縁油、
冷凍機油、作動油、コンプレッサー油等の潤滑油として
好適に使用しうるものである。
て、n−ヘプタン酸74.5モル、イソヘプタン酸〔協
和発酵(株)製、商品名:キョーワノイックGH〕2
0.8モルとイソステアリン酸4.7モルを添加し、こ
れにペンタエリスリトールの水酸基1当量に対して前記
混合カルボン酸のカルボキシル基の合計量が1.25当
量となるようにペンタエリスリトールを添加した。
ながら230℃で14時間反応させ、留出する水を除去
した。反応終了後、1kPaの減圧下で過剰のカルボン
酸を1時間脱酸し、1kPaの減圧下で1時間蒸気を吹
き込んだ。ついで、吸着剤(協和化学工業(株)製、商
品名:キョーワドー500SH)で残存しているカルボ
ン酸を吸着させた後、濾過を行ない、エステルを得た。
に変更し、ペンタエリスリトールの水酸基1当量に対し
て前記混合カルボン酸のカルボキシル基の合計量が1.
25当量となるように調製したほかは、実施例1と同様
にしてエステルを調製した。
酸が主成分であり〔協和発酵(株)製、商品名:キョー
ワノイックGH〕、2-エチルペンタン酸、2−メチルヘ
キサン酸、2−エチルヘキサン酸の混合物である。iC
9 酸は、3,5,5−トリメチルヘキサン酸を示す。i
C18酸はイソステアリン酸が主成分であり〔エメリー
製、商品名:エマゾール874〕、イソステアリン酸、
イソパルミチン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、オレイン酸等の混合物である。
に変更し、ペンタエリスリトールの水酸基1当量に対し
て混合カルボン酸のカルボキシル基の合成量が1.25
当量となるように調製したほかは、実施例1と同様にし
てエステルを調製した。なお、表2中に記載のiC8 酸
はイソオクタン酸〔エクソン化学(株)製、商品名:セ
カノイックC8 酸〕を示す。
の恒温槽内における500時間の加熱前後の試料の量を
測定した。揮発量は、〔(加熱前の試料の量−加熱後の
試料の量)/加熱前の試料の量〕×100(重量%)に
より算出した。
00℃の条件下に測定した。
発量、流動点、40℃及び100℃における動粘度、酸
価、水酸基価及び粘度指数を、それぞれ表1及び2に示
す。
に優れ、高温で長期間使用した場合であっても優れた潤
滑性を維持することができ、かつ幅広い使用温度範囲で
優れた潤滑性を長期間にわたって発現するという優れた
効果を奏する。従って、本発明の合成潤滑油基油は、温
度変化が激しい条件で使用される機器類等への使用に好
適である。
Claims (4)
- 【請求項1】 180℃で500時間加熱した際の揮発
量が35重量%以下、流動点が−40℃以下、かつ粘度
指数が135以上の性状を有する合成潤滑油基油。 - 【請求項2】 40℃における動粘度が10〜100m
m2 /secである請求項1記載の合成潤滑油基油。 - 【請求項3】 3〜4価の多価アルコールとカルボン酸
とから得られるエステルを含有してなる、請求項1又は
2記載の合成潤滑油基油。 - 【請求項4】 エステルが、ペンタエリスリトールと、
下記(a)、(b)及び(c)のカルボン酸を含有した
混合カルボン酸: (a)炭素数16又は18の分岐鎖飽和脂肪酸、(b)
n−ヘプタン酸、並びに(c)イソヘプタン酸、2−エ
チルヘキサン酸及びイソノナン酸からなる群より選ばれ
た1種以上の分岐鎖飽和脂肪酸、とから得られるエステ
ルである請求項3記載の合成潤滑油基油。
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