JP2020180281A

JP2020180281A - 基油及びそれを含む潤滑油

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Publication number: JP2020180281A
Application number: JP2020073388A
Authority: JP
Inventors: ウェイチエリアン; Wei-Chieh Liang; ロンツォンホン; Jung-Tsung Hung; シュイホアタン; Hsu-Hua Tang; イェンシンリー; Yen-Hsing Li; チェンシアンツァイ; Jeng-Shiang Tsaih
Original assignee: Patech Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Patech Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2040-04-16
Also published as: TW201940681A; CN111849582B; JP6854371B2; TWI686469B; CN111849582A

Abstract

【課題】低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有する基油を提供する。【解決手段】少なくとも２種類のモノエステルを含み、前記少なくとも２種類のモノエステルおける各種類のモノエステルは、異種類の１価アルコールと同種類のモノカルボン酸とにより得られ、前記１価アルコールは、化学式１に示されているＣ１６〜Ｃ３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであり、【化１】該化学式１において、Ｒ１とＲ２は、いずれもＣ７〜Ｃ１７アルキル基であり、前記モノカルボン酸は、Ｃ５〜Ｃ１０飽和脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする基油。【選択図】なし

Description

本発明は、基油（ｂａｓｅｏｉｌ）及びそれを含む潤滑油（ｌｕｂｒｉｃａｎｔ）に関し、特にエステル化合物を含む基油及びそれを含む潤滑油に関する。

燃費性能向上及び炭素削減のために、車エンジン用潤滑油は、国際潤滑油標準化認証委員会（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬｕｂｒｉｃａｎｔＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｒｏｖａｌＣｏｍｍｉｔｔｅｅ、ＩＬＳＡＣ）が定めたＧＦ−６規格に適合する必要がある。

そのために、潤滑油に含まれる基油は、低粘度、低流動点（ｐｏｕｒｐｏｉｎｔ）、低ノアック蒸発減量（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｌｏｓｓ）及び高非極性指数（ｎｏｎ−ｐｏｌａｒｉｎｄｅｘ、略称：ＮＰＩ）の特性を同時に満たす必要がある。低流動点により、低温環境でも加熱せずに潤滑油の流動性を維持できる。低ノアック蒸発減量により、高温環境でも潤滑油が揮発しにくい。高非極性指数により、潤滑油と金属表面との間の親和力が低いので、潤滑油の金属表面に対する濡れが起らず、潤滑油内の添加剤における摩耗の低減などの機能が発揮できる。

特許文献１には、モノエステル（ｍｏｎｏｅｓｔｅｒ）を含む潤滑油が開示されている。該モノエステルは、飽和分岐脂肪族１価アルコール（ｓａｔｕｒａｔｅｄｂｒａｎｃｈｅｄ−ｃｈａｉｎａｌｉｐｈａｔｉｃｍｏｎｏｈｙｄｒｉｃａｌｃｏｈｏｌ）及び飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸（ｓａｔｕｒａｔｅｄｓｔｒａｉｇｈｔ−ｃｈａｉｎａｌｉｐｈａｔｉｃｍｏｎｏｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ）により合成されたものである。

しかし、特許文献１に開示されている各潤滑油には、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に満たしていないものがある。従って、特許文献１は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に満たす潤滑油を提供することを目的としていない。

米国特許公告８６７３８３１号明細書

上記問題点に鑑みて、本発明は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に満たす潤滑油の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも２種類のモノエステルを含み、
前記少なくとも２種類のモノエステルおける各種類のモノエステルは、異種類の１価アルコールと同種類のモノカルボン酸とにより得られ、
前記１価アルコールは、化学式１に示されているＣ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであり、
該化学式１において、Ｒ^１とＲ^２は、いずれもＣ_７〜Ｃ_１７アルキル基であり、
前記モノカルボン酸は、Ｃ_５〜Ｃ_１０飽和脂肪族モノカルボン酸である
ことを特徴とする基油を提供する。
また、本発明は、上記基油を含むことを特徴とする潤滑油を提供する。

上記構成により、本発明の基油は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有し、優れた潤滑油を製造できる。

＜基油＞
本発明の基油は、少なくとも２種類のモノエステルを含むものである。

各種類のモノエステルは、１価アルコールとモノカルボン酸とにより得られる。更に、該少なくとも２種類のモノエステルにおける各種類のモノエステルは、異種類の１価アルコールと同種類のモノカルボン酸とにより得られる。即ち、１価アルコールの種類が異なることにより、異なる種類のモノエステルが得られる。

各種類のモノエステルは、１価アルコールとモノカルボン酸とをエステル化反応させることにより得られる。エステル化反応の条件は、１価アルコールとモノカルボン酸とが反応してモノエステルを合成できれば特に制限なく、例えば、触媒が存在する環境で行うことができる。好ましくは、１８０℃〜２４０℃でエステル化反応を行い、より好ましくは、２００℃〜２３０℃でエステル化反応を行う。

該１価アルコールは、化学式１に示されているＣ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであり、Ｃ_２０〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであることが好ましく、Ｃ_２２〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであることがより好ましく、Ｃ_２２〜Ｃ_２８飽和分岐脂肪族１価アルコールであることが更に好ましく、Ｃ_２４〜Ｃ_２６飽和分岐脂肪族１価アルコールであることが特に好ましい。
該化学式１において、Ｒ^１とＲ^２は、いずれもＣ_７〜Ｃ_１７アルキル基であり、好ましくは、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１７アルキル基であり、より好ましくは、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１３アルキル基であり、更に好ましくは、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１７直鎖アルキル基であり、特に好ましくは、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１３直鎖アルキル基である。本発明の実施例において、１価アルコールは、２−デシル−１−テトラデカノール（２−ｄｅｃｙｌｔｅｔｒａｄｅｃａｎｏｌ）または２−ウンデシル−１−ペンタデカノール（２−ｕｎｄｅｃｙｌｐｅｎｔａｄｅｃａｎｏｌ）である。

該モノカルボン酸は、Ｃ_５〜Ｃ_１０飽和脂肪族モノカルボン酸であり、好ましくは、Ｃ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸であり、より好ましくは、Ｃ_５〜Ｃ_７飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸である。

基油の総重量を１００ｗｔ％として、前記少なくとも２種類のモノエステルにおける各種類のモノエステルの重量は、いずれも５ｗｔ％〜９５ｗｔ％の範囲内にあり、好ましくは、いずれも１０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の範囲内にあり、より好ましくは、いずれも３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％の範囲内にある。

本発明の基油は、好ましくは、Ｃ_２４飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルと、Ｃ_２６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルを含む。

好ましくは、基油の総重量を１００ｗｔ％として、Ｃ_２４飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルの重量が３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％の範囲内にあり、Ｃ_２６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルの重量が５０ｗｔ％〜７０ｗｔ％の範囲内にある。

より好ましくは、基油の総重量を１００ｗｔ％として、Ｃ_２４飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルの重量が３５ｗｔ％〜４５ｗｔ％の範囲内にあり、Ｃ_２６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたモノエステルの重量が５５ｗｔ％〜６５ｗｔ％の範囲内にある。

ＡＳＴＭＤ４４５−１８に準拠して測定された本発明の基油の１００℃における動粘度（ｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、略称：ＫＶｉｓ）は、５ｃＳｔ以下にあることが好ましく、４.３ｃＳｔ以下にあることがより好ましい。

ＡＳＴＭＤ９７−１７ｂに準拠して測定された本発明の基油の流動点は、−３０℃以下にあることが好ましく、−４０℃以下にあることがより好ましい。

本発明の基油のノアック蒸発減量は、９ｗｔ％以下にあることが好ましく、８ｗｔ％以下にあることがより好ましい。

本発明の基油の非極性指数は、１１５以上にあることが好ましく、１３０以上にあることがより好ましい。
＜潤滑油＞
本発明の潤滑油は、上記の基油を含む。
本発明の潤滑油は、他の添加剤を更に含むことができる。
添加剤として、例えばアミン系酸化防止剤（ａｍｉｎｉｃａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ、例えばＣｉｂａＩＲＧＡＮＯＸＬ５７）、リン酸トリクレジル（ｔｒｉｃｒｅｓｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、塩素化パラフィン（ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｐａｒａｆｆｉｎ）またはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに制限されない。

以下、本発明の実施例について説明する。これらの実施例は、例示的かつ説明的なものであり、且つ、本発明を限定するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。

実施例１、２及び比較例１〜８の基油に含まれるエステルと、該エステルを合成するために用いた１価アルコール及びモノカルボン酸とは、下記表１に記載されている。
＜実施例１＞
基油
２−デシル−１−テトラデカノールとヘプタン酸（ｈｅｐｔａｎｏｉｃａｃｉｄ）とにより得られたモノエステル（略称：２−デシル−１−テトラデカノール−Ｃ７）と、２−ウンデシル−１−ペンタデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−ウンデシル−１−ペンタデカノール−Ｃ７）とを混合して、実施例１の基油を得た。
基油の総重量を１００ｗｔ％として、２−デシル−１−テトラデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステルの重量は、４０ｗｔ％にあり、２−ウンデシル−１−ペンタデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステルの重量は、６０ｗｔ％にある。

＜実施例２＞
基油
２−オクチル−１−ドデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−オクチル−１−ドデカノール−Ｃ７）と、２−デシル−１−テトラデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−デシル−１−テトラデカノール−Ｃ７）とを混合して、実施例２の基油を得た。
基油の総重量を１００ｗｔ％として、２−オクチル−１−ドデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステルの重量は、６０ｗｔ％にあり、２−デシル−１−テトラデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステルの重量は、４０ｗｔ％にある。

＜比較例１、６、７＞
基油
比較例１、６、７の基油のそれぞれは、表１に示されるように、イソステアリン酸イソトリデシル（ｉｓｏｔｒｉｄｅｃｙｌｉｓｏｓｔｅａｒａｔｅ）、アジピン酸ジイソデシル（ｄｉｉｓｏｄｅｃｙｌａｄｉｐａｔｅ、略称：ＤＩＤＡ）、アジピン酸ジ（１２−メチルドデシル）（ｄｉｉｓｏｔｒｉｄｅｃｙｌａｄｉｐａｔｅ）により構成された。

＜比較例２〜５＞
基油
比較例２の基油は、２−オクチル−１−ドデカノール（２−ｏｃｔｙｌｄｏｄｅｃａｎｏｌ）とペンタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−オクチル−１−ドデカノール−Ｃ５）で構成された。
比較例３の基油は、２−オクチル−１−ドデカノールとヘプタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−オクチル−１−ドデカノール−Ｃ７）で構成された。
比較例４の基油は、２−デシル−１−テトラデカノールとペンタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−デシル−１−テトラデカノール−Ｃ７）で構成された。
比較例５の基油は、２−ドデシル−１−ヘキサデカノール（２−ｄｏｄｅｃｙｌｈｅｘａｄｅｃａｎｏｌ）とペンタン酸とにより得られたモノエステル（略称：２−ドデシル−１−ヘキサデカノール−Ｃ７）で構成された。

＜比較例８＞
基油
１,１,１−トリメチロールプロパン（１,１,１−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ）とオクタン酸（ｏｃｔａｎｏｉｃａｃｉｄ）とにより得られたトリエステル（略称：トリメチロールプロパン−Ｃ８）と、１,１,１−トリメチロールプロパンとデカン酸（ｄｅｃａｎｏｉｃａｃｉｄ）とにより得られたトリエステル（略称：トリメチロールプロパン−Ｃ１０）とを混合して、比較例８の基油を得た。

基油の総重量を１００ｗｔ％として、１,１,１−トリメチロールプロパンとオクタン酸とにより得られたトリエステルの重量は、４０ｗｔ％にあり、１,１,１−トリメチロールプロパンとデカン酸とにより得られたトリエステルの重量は、６０ｗｔ％にある。

＜基油の評価方法＞
Ａ. 動粘度（ＫＶｉｓ）及び粘度指数（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｉｎｄｅｘ、略称：Ｖ.Ｉ.）：
ＡＳＴＭＤ４４５−１８に準拠して、４０℃における動粘度及び１００℃における動粘度を測定し、そして、４０℃における動粘度及び１００℃における動粘度に基づいて、粘度指数を計算した。
Ｂ．引火点（ｆｌａｓｈｐｏｉｎｔ、略称：Ｆ.Ｐ.）：
ＡＳＴＭＤ９２−１８に準拠して、クリーブランド開放型引火点を測定した。
Ｃ．流動点(Ｐ.Ｐ.)：
ＡＳＴＭＤ９７−１７ｂに準拠して、低温における流動点を測定した。
Ｄ．ノアック蒸発減量（Ｎｏａｃｋ）：
ノアック蒸発損失アナライザ（Ｎｏａｃｋｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｌｏｓｓａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、ＡＳＴＭＤ６３７５に準拠してノアック蒸発減量を測定した。
Ｅ．非極性指数（ＮＰＩ）：
特許文献欧州特許第０７９２３３４号明細書に記載されている非極性指数の測定方法に準拠して非極性指数を測定した。そのうち、非極性指数の計算方法は、数式１に示される。
数式１：ＮＰＩ＝（炭素原子の総数×平均分子量）／（カルボキシル基数×１００）
実施例１、２及び比較例１〜８の評価結果及びそれぞれが含むエステルは、表２に示される。
＜まとめ＞
Ｃ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られた２種類のモノエステルを含む本発明の基油（実施例１、２）は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有する。

実施例１、２の基油に対して、Ｃ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られたものではない１種類のモノエステル（イソステアリン酸イソトリデシル）を含む基油（比較例１）は、動粘度及び流動点が高い。

比較例２及び比較例３の基油は、ノアック蒸発減量が高く且つ非極性指数が低い。比較例４の基油は、流動点が高い。比較例５の基油は、動粘度及び流動点が高い。従って、Ｃ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られた１種類のモノエステルのみを含む基油（比較例２〜５）は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有しない。

比較例６の基油は、ノアック蒸発減量が高く且つ非極性指数が低い。比較例７の基油は、動粘度が高く且つ非極性指数が低い。従って、１種類のジエステルのみを含む基油（比較例６及び比較例７）は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有しない。

比較例８の基油は、動粘度が高く且つ非極性指数が低い。従って、２種類のトリエステルを含む基油（比較例８）は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有しない。

即ち、比較例１〜比較例８と比べると、Ｃ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールとＣ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸とにより得られた２種類のモノエステルを含む本発明の基油（実施例１、２）は、低粘度、低流動点、低ノアック蒸発減量及び高非極性指数の特性を同時に有し、燃費性能向上及び炭素削減の目的を果たせる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾及び均等な構成を包含するものとする。

本発明の基油は、各領域に使用する潤滑油の製造に適用でき、特に車エンジンに使用する潤滑油の製造に好適である。

なし

Claims

少なくとも２種類のモノエステルを含み、
前記少なくとも２種類のモノエステルにおける各種類のモノエステルは、異種類の１価アルコールと同種類のモノカルボン酸とにより得られ、
前記１価アルコールは、化学式１に示されているＣ_１６〜Ｃ_３６飽和分岐脂肪族１価アルコールであり、
該化学式１において、Ｒ^１とＲ^２は、いずれもＣ_７〜Ｃ_１７アルキル基であり、
前記モノカルボン酸は、Ｃ_５〜Ｃ_１０飽和脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする基油。
前記化学式１において、Ｒ^１とＲ^２は、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１７アルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の基油。
前記化学式１において、Ｒ^１とＲ^２は、いずれもＣ_１０〜Ｃ_１３アルキル基であることを特徴とする請求項２に記載の基油。
前記モノカルボン酸は、Ｃ_５〜Ｃ_１０飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の基油。
前記モノカルボン酸は、Ｃ_５〜Ｃ_７飽和直鎖脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする請求項４に記載の基油。
基油の総重量を１００ｗｔ％として、前記少なくとも２種類のモノエステルにおける各種類のモノエステルの重量は、いずれも５ｗｔ％〜９５ｗｔ％の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の基油。
ノアック蒸発減量が９ｗｔ％以下、且つ、流動点が−３０℃以下にあることを特徴とする請求項１に記載の基油。
ノアック蒸発減量が８ｗｔ％以下、且つ、流動点が−４０℃以下にあることを特徴とする請求項７に記載の基油。
非極性指数が１１５以上にあることを特徴とする請求項１に記載の基油。
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の基油を含むことを特徴とする潤滑油。