JP2529656B2 - 合成潤滑油 - Google Patents

合成潤滑油

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誠 中原
克宏 藤井
正男 和泉
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三建化工株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粘度指数が高く、かつ
流動点の低い耐熱性、耐候性、耐加水分解性にすぐれた
合成エステル系潤滑油に関し、特に水素含有フルオロア
ルカン系冷媒との相溶性に優れた冷凍機油に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種工業の急速な発展にともなっ
て潤滑油の使用条件が苛酷化してきており、粘度指数お
よび流動点など優れた潤滑油特性とともに高い熱安定性
が要求されるようになり従来から用いられている鉱油で
は性能上満足できない状態になっている。これに対しエ
ステル系合成油が使用されるようになってきたが酸化お
よび加水分解等による酸価増加や粘度変化が起きやす
く、特にタ−ボエンジン油など非常に高温で使用される
潤滑油としては十分に満足できるものとはいえなかっ
た。また冷凍機油においては熱安定性とともに冷媒との
相溶性が必要であり、特に水素含有フルオロアルカン系
冷媒雰囲気下で使用する潤滑油においては従来の潤滑油
では相溶性および熱安定性ともに満足できるものとはい
えない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような問題に鑑
み、本発明は、優れた潤滑油特性を持ち、かつ耐熱性,
耐候性,耐加水分解性に優れた合成潤滑油、特に水素含
有フルオロアルカン系冷媒と広い温度範囲で相溶性のあ
る冷凍機油を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために種々検討を重ねた結果、特定のエステル
化合物が上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を
完成するに至った。即ち、本発明は、ヒドロキシカルボ
ン酸ポリオ−ルエステルと1級および/または二級の脂
肪族モノカルボン酸とから得られるエステル反応物を主
成分とする合成潤滑油に関するものである。
【0005】本発明に係わる合成潤滑油は自動車用エン
ジン油、自動車用ギヤ油、工業用ギヤ油、圧延用潤滑油
などの用途に広く用いることができるが、特に水素含有
フルオロアルカン系冷媒と広い温度範囲で相溶するため
に冷凍機油としても使用できる。
【0006】本発明に使用されるヒドロキシカルボン酸
ポリオ−ルエステルはヒドロキシカルボン酸と多価ヒド
ロキシ化合物とのエステル化反応により生成されたモノ
エステル、ジエステル、ポリエステル及びそれらの混合
物、ヒドロキシアルキルアルデヒドの自己縮合反応によ
り生成されたモノエステル化合物等があるがその物の製
造方法は特に限定されない。
【0007】ヒドロキシカボン酸ポリオ−ルエステルの
製造に使用されるヒドロキシカルボン酸としてはグリコ
−ル酸、乳酸、ヒドロキシイソ酪酸、ヒドロキシピバリ
ン酸、ヒドロキシオクタン酸等が、多価ヒドロキシ化合
物としては、ネオペンチルグリコ−ル、2,2−ジエチ
ル−1,3−プロパンジオ−ル、2−ブチル−2−エチ
ル−1,3−プロパンジオ−ル、トリメチロ−ルエタ
ン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロ−ルプロパ
ン、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリト−ル、
トリペンタエリスリト−ル、エチレングリコ−ル、ジエ
チレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、プロピレ
ングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、ポリプロピレ
ングリコ−ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオ−
ル、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、1,
2,4−ブタントリオ−ル、1,2,6−ヘキサントリ
オ−ル、ソルビト−ル及びマンニト−ル等があげられ、
またヒドロキシアルキルアルデヒドとしては、グリコ−
ルアルデヒド、ヒドロキシイソブチルアルデヒド、4−
ヒドロキシ−3−メチルブチルアルデヒド、ヒドロキシ
ピバルアルデヒド等があげられる。
【0008】本発明に使用される一級および/または二
級の脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、イソ酪酸、バレリン酸、イソバレリン酸、、
カプロン酸、2ーメチルバレリン酸、3ーメチルバレリ
ン酸、4ーメチルバレリン酸、2ーエチル酪酸、エナン
ト酸、2ーエチルペンタン酸、3ーエチルペンタン酸、
2ーメチルヘキサン酸、4ーメチルヘキサン酸、5ーメ
チルヘキサン酸、カプリル酸、2ーエチルヘキサン酸、
3,5ージメチルヘキサン酸、2ーメチルヘプタン酸、
3ーメチルヘプタン酸、4ーメチルヘプタン酸、2ープ
ロピルペンタン酸、ペラルゴン酸、3,3,5ートリメ
チルヘキサン酸、2ーメチルオクタン酸、2ーエチルオ
クタン酸、2ーエチルヘプタン酸、3ーメチルオクタン
酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸等が例示さ
れ、これらの低級アルキルエステルおよび酸無水物等も
同様に使用できる。
【0009】本発明で得られるエステル反応物は通常の
エステル化法で製造される。例えば100〜250℃の
反応温度で触媒の存在下または非存在下に、また必要に
応じてトルエン、キシレン等の溶媒の存在下、水等の反
応複生成物を系外に除去しながら反応させる。また反応
後は必要に応じてアルカリ洗、水洗、吸着等による後処
理を行うこともできる。
【0010】本発明の合成潤滑油は上記エステルを主成
分とするが、使用目的に応じて鉱油やポリα−オレフィ
ン、アルキルベンゼン、上記以外のエステル、ポリエ−
テル、パ−フルオロポリエ−テル、リン酸エステル等の
合成油を配合しても良い。また必要により通常使用され
る酸化防止剤、極圧剤、油性向上剤、消泡剤、金属不活
性剤等の潤滑油添加剤を添加することができる。
【0011】
【発明の効果】本発明のエステル合成潤滑油は粘度指数
や流動点等の潤滑油特性に優れ、かつ耐熱性、耐候性、
耐加水分解性に優れ、苛酷な条件下で使用される潤滑油
として優れたものであり、さらに水素含有フルオロアル
カン系冷媒との相溶性に優れ、冷凍機油としても優れた
ものである。
【0012】
【実施例】以下、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限定されるものではな
い。
【0013】
【実施例1】攪拌機、窒素吹込み管、温度計、および冷
却管を付けた分離器を備えた、四つ口フラスコに粉末状
のヒドロキシピバルアルデヒド300gを仕込み加熱溶
解し、90℃に達した時点で触媒としてテトラキスアセ
チルアセトナトジルコニウムをヒドロキシピバルアルデ
ヒドに対して0.03%添加した。触媒添加と同時に加
熱を止める。温度が148℃から130℃になった時点
で急冷して反応を停止した。得られた生成物を140〜
153℃/3〜6mmHgで減圧蒸留して285gのヒ
ドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノエステ
ルを得た。この内204g(1モル)とカプロン酸11
6g(1モル)、ペラルゴン酸158g(1モル)およ
び触媒としてジブチル錫オキサイド0.9gを攪拌機、
窒素吹込み管、温度計、および冷却管を付けた分離器を
備えた、四つ口フラスコに仕込み220℃に加熱し、生
成水を系外に除きながら理論量の水が生成するまでエス
テル化反応を行った。反応終了後5%水酸化ナトリウム
水溶液洗および水洗を行い脱水した後白土処理を行い反
応生成物Aを得た。
【0014】
【実施例2】攪拌機、窒素吹込み管、温度計、および冷
却管を付けた分離器を備えた、四つ口フラスコにトリメ
チロールプロパン134g(1モル)、ヒドロキシピバ
リン酸118g(1モル)および触媒としてテトラブト
キシチタン0.9gを仕込み、180℃に加熱し、生成
水を系外に除きながら理論量の水が生成するまでエステ
ル化反応を行い、ヒドロキシピバリン酸トリメチロール
プロパンモノエステルを得た。これにエナント酸260
g(2モル)、2,2ージメチルブタン酸130g(1
モル)を加え、220℃に加熱し、生成水を系外に除き
ながら理論量の水が生成するまでエステル化反応を行っ
た。反応終了後実施例1と同様の精製を行い反応生成物
Bを得た。
【0015】
【実施例3】実施例2と同様の反応装置にネオペンチル
グリコール104g(1モル)、ヒドロキシピバリン酸
236g(2モル)、および触媒としてジブチル錫オキ
サイド0.9gを仕込み、180℃に加熱し、生成水を
系外に除きながら理論量の水が生成するまでエステル化
反応を行い、ヒドロキシピバリ酸ネオペンチルグリコー
ルエステルを得た。これにエナント酸260g(2モ
ル)を加え、220℃まで加熱し、生成水を系外に除き
ながら理論量の水が生成するまでエステル化反応を行っ
た。反応終了後実施例1と同様の精製を行い反応生成物
Cを得た。
【0016】
【実施例4】実施例2と同様の反応装置にヒドロキシイ
ソ酪酸g(1モル)、ペンタエリスリトール136g
(1モル)および触媒としてジブチル錫オキサイド1.
0gを仕込み、180℃に加熱し、生成水を系外に除き
ながら理論量の水が生成するまでエステル化反応を行い
ヒドロキシイソ酪酸ペンタエリスリトールモノエステル
を得た。これに2ーエチルヘキサン酸288g(2モ
ル)、カプロン酸232g(2モル)を加え、220℃
もで加熱し、生成水を系外に除きながら理論量の水が生
成するまでエステル化反応を行った。反応終了後実施例
1と同様の精製を行い反応生成物Dを得た。
【0017】
【比較例1】実施例2と同様の反応装置にプロピレング
リコール152g(2モル)、アジピン酸146g(1
モル)、ラウリン酸400g(2モル)を仕込み実施例
2と同様に反応させエステル反応物(E)を得た。
【0018】
【比較例2】ペンタエリスリトール136g(1モ
ル)、エナント酸520g(4モル)を用いて比較例1
と同様に反応させペンタエリスリトールテトラエナント
酸エステル(F)を得た。
【0019】
【比較例3】アジピン酸146g(1モル)、2エチル
ヘキサノール260g(2モル)を用いて比較例1と同
様に反応させアジピン酸ジオクチルエステル(G)を得
た。
【0020】以上の実施例および比較例の各化合物の物
性値を表ー1に、熱安定性、加水分解性および相溶性等
の評価結果は表ー2に示す。尚、それらの評価方法は下
記の方法で実施した。
【0021】熱安定性 :100mlサンプルビンに試
料油60gをとり140℃で168時間加熱後の酸価増
加量および動粘度比(40℃)を測定した。
【0022】耐加水分解性 :250mlサンプルビン
に試料油60g、水10,000ppm、触媒として直
径3mm長さ27mmの銅、鉄およびアルミニウムをい
れて密封し、140℃で168時間加熱後の酸価増加量
および動粘度比(40℃)を測定した。
【0023】フロンとの相溶性 :内径7mm長さ24
0mmのパイレックスガラス管に油比率10%になるよ
うにフロンHFC134aおよび試料油を採取密封し−
70℃〜80℃での二相分離温度を測定した。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:02 C10N 30:02 30:10 30:10 40:30 40:30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒドロキシカルボン酸ポリオ−ルエステル
    と一級および/または二級の脂肪族モノカルボン酸とか
    ら得られるエステル反応物を主成分とすることを特徴と
    する合成潤滑油。
  2. 【請求項2】 前記ヒドロキシカルボン酸ポリオールエ
    ステルがヒドロキシカルボン酸アルキレングリコールエ
    ステルであることを特徴とする特許請求範囲第1項記載
    の合成潤滑油。
  3. 【請求項3】 前記ヒドロキシカルボン酸アルキレング
    リコ−ルエステルが一般式化1 【化1】 であることを特徴とする特許請求範囲第2項記載の合成
    潤滑油。
  4. 【請求項4】 前記潤滑油が水素含有フルオロアルカン
    系冷媒雰囲気下で用いる冷凍機油であることを特徴とす
    る特許請求範囲第1項記載の合成潤滑油。
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