JP3489883B2 - Lubricant - Google Patents

Lubricant

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JP3489883B2
JP3489883B2 JP25447694A JP25447694A JP3489883B2 JP 3489883 B2 JP3489883 B2 JP 3489883B2 JP 25447694 A JP25447694 A JP 25447694A JP 25447694 A JP25447694 A JP 25447694A JP 3489883 B2 JP3489883 B2 JP 3489883B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ヒマシ油または水添ヒ
マシ油から誘導される特定のエステル化反応物を必須成
分とする潤滑油に関するものである。なお本発明におい
てヒマシ油または水添ヒマシ油とは、ヒマシ油または/
および水添ヒマシ油の意である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a lubricating oil containing a specific esterification reaction product derived from castor oil or hydrogenated castor oil as an essential component. In the present invention, castor oil or hydrogenated castor oil means castor oil or /
And hydrogenated castor oil.

【0002】[0002]

【従来の技術】天然トリグリセリドであるナタネ油、パ
ーム油、ヒマシ油、牛脂などの天然油脂は、そのままの
形で古くから潤滑性素材として使用されてきた。その
後、石油化学製品全盛の時代になってからは、潤滑油ま
たはその素材としての天然油脂の地位は、鉱物油や各種
合成エステル類にとって代わられた。
2. Description of the Related Art Natural triglycerides such as rapeseed oil, palm oil, castor oil, and beef tallow have been used as they are for a long time as a lubricating material. After that, in the era of heyday of petrochemical products, the status of lubricating oil or natural fat and oil as its raw material was replaced by mineral oil and various synthetic esters.

【0003】ところが近年においては、環境汚染防止の
観点から、生分解性を有する天然油脂や低加工度のエス
テル類が見直されてきている。生分解性潤滑性素材への
移行は時代が要請するところである。特に欧州では、ナ
タネ油やナタネ油脂肪酸メチルエステルが使用されてき
ている。また天然油脂であるヒマシ油を改質して、潤滑
性能を高めようとする提案もなされている。
In recent years, however, biodegradable natural fats and oils and esters with a low degree of processing have been reviewed from the viewpoint of preventing environmental pollution. The transition to biodegradable lubricious materials is a matter of time. Particularly in Europe, rapeseed oil and rapeseed oil fatty acid methyl ester have been used. In addition, it has been proposed to improve the lubricating performance by modifying castor oil, which is a natural oil and fat.

【0004】すなわち、特開昭50−146556号公
報には、ヒマシ油またはそのアルキレンオキサイド付加
物1モルと、炭素数4〜24の脂肪酸 0.5〜3モルとを
エステル化したものを主成分とする鋼板用圧延油が示さ
れている。ここで炭素数4〜24の脂肪酸として言及の
あるものは、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸、マレイン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
である。実施例には、ヒマシ油のエステル化物として、
ヒマシ油1モルとステアリン酸3モルとのエステル化物
(実施例1)、ヒマシ油1モルとオレイン酸3モルとの
エステル化物(実施例2)、ヒマシ油1モルとミリスチ
ン酸3モル弱とのエステル化物(実施例3)があげられ
ている。
That is, in JP-A-50-146556, the main component is obtained by esterifying 1 mol of castor oil or its alkylene oxide adduct and 0.5 to 3 mol of a fatty acid having 4 to 24 carbon atoms. A rolling oil for steel sheets is shown. The fatty acids having 4 to 24 carbon atoms referred to here are lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, maleic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacine. In the examples, as an esterified product of castor oil,
An esterification product of 1 mol of castor oil and 3 mols of stearic acid (Example 1), an esterification product of 1 mol of castor oil and 3 mols of oleic acid (Example 2), 1 mol of castor oil and slightly less than 3 mols of myristic acid Esterified products (Example 3) are listed.

【0005】特開昭56−14591号公報には、ヒマ
シ油系化合物と多官能性化合物との反応によって得られ
る化合物を用いた高圧下圧延用金属圧延油が示されてお
り、その実施例には、ヒマシ油1モルとステアリン酸1
モルとの反応物にさらにセバシン酸1モルを反応させて
得たポリエステル(実施例1)、ヒマシ油1モルとステ
アリン酸2モルとの反応物にさらにアゼライン酸1モル
を反応させて得たポリエステル(実施例2)、ヒマシ油
1モルとステアリン酸2モルとダイマー酸 0.5モルとの
反応物(実施例3)などがあげられている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 56-14591 discloses a metal rolling oil for high-pressure rolling using a compound obtained by reacting a castor oil-based compound with a polyfunctional compound. Castor oil 1 mol and stearic acid 1
Polyester obtained by further reacting 1 mol of sebacic acid with the reaction product of mol (Example 1), polyester obtained by further reacting 1 mol of azelaic acid with the reaction product of 1 mol of castor oil and 2 mol of stearic acid. (Example 2), a reaction product (Example 3) of 1 mol of castor oil, 2 mol of stearic acid, and 0.5 mol of dimer acid is mentioned.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】潤滑性素材は、現在に
おいては、(1) 耐圧潤滑性が良好で、(2) 生分解性を有
し、(3) 低温流動性を有し、(4) 耐加水分解性が良好
で、(5) 酸化安定性が良好で、(6) 粘度指数が高い(粘
度の温度依存性が小さい)という要求特性を全て兼ね備
えていることが要求される。
Lubricating materials currently have (1) good pressure-resistant lubricity, (2) biodegradability, (3) low temperature fluidity, and (4) ) It is required to have all the required properties of good hydrolysis resistance, (5) good oxidative stability, and (6) high viscosity index (small temperature dependence of viscosity).

【0007】しかるに、上記要求特性のうち、ナタネ油
は、耐加水分解性が劣り、酸化安定性も劣るという問題
点があり、耐圧潤滑性ももう少し向上させたいところで
ある。ヒマシ油は、耐圧潤滑性が不足し、耐加水分解性
が劣り、粘度指数が低いため冬季の気温下での粘度上昇
が著しいなどの問題点があり、できれば酸化安定性もも
う少し向上させたいところである。
However, among the above-mentioned required characteristics, rapeseed oil has a problem that it is inferior in hydrolysis resistance and inferior in oxidation stability, and it is desired to further improve the pressure-resistant lubricity. Castor oil has problems such as lack of pressure-resistant lubricity, poor hydrolysis resistance, and low viscosity index, resulting in a significant increase in viscosity under winter temperature.If possible, oxidation stability should be improved. is there.

【0008】上に述べたナタネ油やヒマシ油に限らず、
大豆油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、牛脂、ヤ
シ油をはじめとする天然油脂は、一般に耐加水分解性が
劣るという共通の弱点を有している。耐加水分解性が劣
るということは、加水分解により酸成分が遊離して金属
腐食を起こしやすいことになる。そのほか大豆油は、酸
化安定性が極度に劣るという問題点がある。オリーブ
油、パーム油、パーム核油、牛脂、ヤシ油は、流動点が
オリーブ油で0〜6℃、他は20℃以上というように高
く、実際に使用するときの取り扱いが行いにくいという
問題点がある。
Not only the rapeseed oil and castor oil described above,
Natural oils and fats such as soybean oil, olive oil, palm oil, palm kernel oil, beef tallow, and coconut oil generally have a common weak point that they are poor in hydrolysis resistance. Poor hydrolysis resistance means that acid components are liberated by hydrolysis and metal corrosion is likely to occur. In addition, soybean oil has a problem that its oxidation stability is extremely poor. Olive oil, palm oil, palm kernel oil, beef tallow, and coconut oil have a high pour point of 0 to 6 ° C. for olive oil and 20 ° C. or higher for others, and are difficult to handle when actually used. .

【0009】特開昭50−146556号公報に開示の
鋼板用圧延油は、耐圧潤滑性、耐加水分解性の点でなお
不足しているという限界があり、上に述べた要求特性を
充分には満たしていない。
The rolling oil for steel sheets disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 50-146556 has a limit that it is still insufficient in terms of pressure-resistant lubricity and hydrolysis resistance. Does not meet.

【0010】特開昭56−14591号公報に開示の金
属圧延油も、2官能の脂肪酸を反応させているため、耐
加水分解性が不足するという問題点がある。
The metal rolling oil disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-14591 also has a problem of insufficient hydrolysis resistance because it reacts with a bifunctional fatty acid.

【0011】本発明は、このような背景下において、耐
圧潤滑性、生分解性、低温流動性、耐加水分解性、酸化
安定性、高粘度指数という潤滑油として要求される特性
を全て兼ね備えた潤滑油を提供することを目的とするも
のである。
Against this background, the present invention has all the properties required of a lubricating oil , such as pressure-resistant lubricity, biodegradability, low temperature fluidity, hydrolysis resistance, oxidation stability, and high viscosity index. It is intended to provide a lubricating oil .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の潤滑油は、ヒマ
シ油または水添ヒマシ油(A) と、少なくとも一部がオキ
シ脂肪酸である一価の脂肪酸またはその脂肪酸を縮合し
た縮合脂肪酸(B)とのエステル化反応物(AB)であって、
該エステル化反応物中のヒマシ油または水添ヒマシ油
(A)単位1モルに対する前記一価の脂肪酸またはその
縮合脂肪酸 (B) の個々の構成脂肪酸単位の合計が 3.5モ
ル以上であるエステル化反応物を必須成分とするもので
ある。
The lubricating oil of the present invention comprises castor oil or hydrogenated castor oil (A) , a monovalent fatty acid at least a part of which is an oxy fatty acid, or a condensed fatty acid (B). ) Is an esterification reaction product (AB) with
Castor oil or hydrogenated castor oil in the esterification reaction product
(A) The above monovalent fatty acid per 1 mol of the unit or the same
An essential component is an esterification reaction product in which the total of the individual constituent fatty acid units of the condensed fatty acid (B) is 3.5 mol or more.

【0013】以下本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0014】ヒマシ油は、分子内に3個弱(より正確に
は 2.7個)のリシノール酸を構成脂肪酸として含むトリ
グリセリドである。ここでリシノール酸とは、18個の
炭素原子のうち9〜10位の炭素原子間に二重結合を有
しかつ12位の炭素原子にOH基を有する脂肪酸であ
る。水添ヒマシ油は、ヒマシ油の構成脂肪酸であるリシ
ノール酸を水素添加して12−ヒドロキシステアリン酸
に変換したものである。
Castor oil is a triglyceride containing less than 3 (more accurately 2.7) ricinoleic acid as a constituent fatty acid in the molecule. Here, ricinoleic acid is a fatty acid having a double bond between the carbon atoms at the 9th to 10th positions among the 18 carbon atoms and having an OH group at the carbon atom at the 12th position. Hydrogenated castor oil is obtained by hydrogenating ricinoleic acid, which is a constituent fatty acid of castor oil, to be converted to 12-hydroxystearic acid.

【0015】一価の脂肪酸としては、カプリル酸、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、ベヘン酸、モンタン酸、オレイン酸、リシ
ノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸をはじめとす
る炭素数8以上の脂肪酸(殊にヨウ素価が110以下の
脂肪酸)が用いられ、イソステアリン酸の如く分岐構造
を有していてもよい。またこれらの脂肪酸を含む天然物
由来の脂肪酸やその水添物であってもよい。
Examples of monovalent fatty acids include carbons such as caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, oleic acid, ricinoleic acid and 12-hydroxystearic acid. A fatty acid having a number of 8 or more (particularly, a fatty acid having an iodine value of 110 or less) is used, and may have a branched structure like isostearic acid. Also, a fatty acid derived from a natural product containing these fatty acids or a hydrogenated product thereof may be used.

【0016】上記の脂肪酸の少なくとも一部(殊に1モ
ル以上)は、リシノール酸(つまりヒマシ油脂肪酸)や
12−ヒドロキシステアリン酸(つまり水添ヒマシ油脂
肪酸)などのオキシ脂肪酸であることが必要であり、そ
うしないとヒマシ油または水添ヒマシ油単位1モルに対
する構成脂肪酸単位を 3.5モル以上にすることができな
い。
At least a part (particularly 1 mol or more) of the above fatty acids must be oxy fatty acids such as ricinoleic acid (that is, castor oil fatty acid) and 12-hydroxystearic acid (that is, hydrogenated castor oil fatty acid). Otherwise, the constituent fatty acid unit cannot be 3.5 mol or more per 1 mol of castor oil or hydrogenated castor oil unit.

【0017】少なくとも一部がオキシ脂肪酸である上記
の脂肪酸は、その脂肪酸を縮合した縮合脂肪酸(エスト
リド)の形でヒマシ油または水添ヒマシ油と反応させて
もよい。
The above-mentioned fatty acid, at least a part of which is an oxyfatty acid, may be reacted with castor oil or hydrogenated castor oil in the form of condensed fatty acid (estolide) obtained by condensing the fatty acid.

【0018】なお本発明の趣旨を損なわないほどの名目
的な量であれば、上記の脂肪酸と共に炭素数が7以下の
脂肪酸や二価の脂肪酸あるいは不飽和度の高い(ヨウ素
価の高い)脂肪酸を併用することもできる。
It should be noted that, together with the above-mentioned fatty acids, fatty acids having 7 or less carbon atoms, divalent fatty acids, or fatty acids having a high degree of unsaturation (high iodine value) can be used so long as they do not impair the gist of the present invention. Can also be used together.

【0019】エステル化反応物は、ヒマシ油または水添
ヒマシ油(A) と、少なくとも一部がオキシ脂肪酸である
一価の脂肪酸またはその脂肪酸を縮合した縮合脂肪酸
(B)とで構成される。そして、該エステル化反応物中の
ヒマシ油または水添ヒマシ油(A)単位1モルに対する
記一価の脂肪酸またはその縮合脂肪酸 (B) の個々の構成
脂肪酸単位の合計は 3.5モル以上(殊に4モル以上)で
あることが必要である。構成脂肪酸単位の合計が 3.5モ
ル未満の場合は、耐加水分解および潤滑性の点で不満足
となる。構成脂肪酸単位の割合の上限には限定はない
が、極端に多くなると粘度が余りに高くなって取り扱い
にくいので、通常は12モル程度までとする。
The esterification reaction product is castor oil or hydrogenated castor oil (A) , a monovalent fatty acid at least a part of which is an oxyfatty acid, or a condensed fatty acid obtained by condensing the fatty acid.
It consists of (B) and. Then, before for castor oil or hydrogenated castor oil of the esterification reaction product (A) in the unit 1 mole
The total of the individual constituent fatty acid units of the monovalent fatty acid or condensed fatty acid (B) thereof is required to be 3.5 mol or more (particularly 4 mol or more). If the total of the constituent fatty acid units is less than 3.5 mol, hydrolysis resistance and lubricity are unsatisfactory. The upper limit of the ratio of the constituent fatty acid units is not limited, but the viscosity is too high and it is difficult to handle when the amount is extremely large.

【0020】上記のエステル化反応物は、ヒマシ油また
は水添ヒマシ油と脂肪酸(または縮合脂肪酸)とを加熱
下にエステル化反応させることにより得られる。この反
応は、無触媒で行ってもよく、酸触媒(パラトルエンス
ルホン酸、硫酸、塩酸、リン酸等)、チタン系触媒、三
フッ化ホウ素、塩化亜鉛、ナトリウムメチラートなどの
一般のエステル化触媒の存在下に行ってもよい。
The above esterification reaction product is obtained by subjecting castor oil or hydrogenated castor oil and a fatty acid (or condensed fatty acid) to an esterification reaction under heating. This reaction may be carried out without a catalyst, and general esterification of acid catalysts (paratoluenesulfonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, etc.), titanium catalysts, boron trifluoride, zinc chloride, sodium methylate, etc. It may be carried out in the presence of a catalyst.

【0021】反応は通常不活性ガス雰囲気下に行う。反
応に際してはキシレン等の還流用溶剤を適当量添加し
て、副生する水を共沸により系外に除去することが好ま
しい。反応温度は150〜250℃、殊に160〜23
0℃とすることが多い。場合により、反応を減圧条件下
に行うこともある。脂肪酸が未反応物として残ることは
好ましくないので、もし反応終了時点で未反応の脂肪酸
が残るときは、減圧蒸留等の手段により未反応の脂肪酸
を系外に除去することが望ましい。
The reaction is usually carried out under an inert gas atmosphere. At the time of reaction, it is preferable to add an appropriate amount of a refluxing solvent such as xylene and remove water by-produced from the system by azeotropic distillation. The reaction temperature is 150 to 250 ° C, especially 160 to 23
Often set to 0 ° C. In some cases, the reaction may be performed under reduced pressure. Since it is not preferable that the fatty acid remains as an unreacted product, if unreacted fatty acid remains at the end of the reaction, it is desirable to remove the unreacted fatty acid out of the system by means such as vacuum distillation.

【0022】上記のエステル化反応物は、それ単独で
滑油として使用され、あるいは従来用いられまたは提案
されている動植物油、エステル化油、鉱物油などの潤滑
油と適宜の割合で混合して使用される。
[0022] The esterification reaction product, it alone Jun
It is used as a lubricating oil , or is mixed with a conventionally used or proposed lubricating oil such as animal or vegetable oil, esterified oil, or mineral oil in an appropriate ratio.

【0023】上記のエステル化反応物を必須成分とする
本発明の潤滑油は、合成繊維紡糸用油剤、作動油、圧延
油、冷凍機油、絶縁油、空気圧縮機油、食品製造機械用
潤滑油、自動車エンジンオイル、チェーンソー用潤滑
油、2サイクル機関用潤滑油、グリースをはじめ、潤滑
性能が要求される種々の用途に用いることができる。
The lubricating oil of the present invention containing the above esterification reaction product as an essential component is a synthetic fiber spinning oil, hydraulic oil, rolling oil, refrigerating machine oil, insulating oil, air compressor oil, food manufacturing machine lubricating oil, It can be used for various applications requiring lubrication performance such as automobile engine oil, chain saw lubricating oil, 2-cycle engine lubricating oil and grease.

【0024】[0024]

【作用】今日においては、潤滑油は生分解性を有するこ
とが強く要請されるが、生分解性を確保するために他の
性質が損なわれることは望むところではない。しかるに
上記のエステル化反応物は、生分解性のみならず、潤滑
に要求される特性、すなわち、耐圧潤滑性、低温流動
性、耐加水分解性、酸化安定性、高粘度指数を全て兼ね
備えている。
Nowadays, lubricating oils are strongly required to have biodegradability, but it is not desirable that other properties be impaired in order to secure biodegradability. However, the above esterification reaction products are not only biodegradable but also lubricated.
It has all the properties required of oil , namely pressure-resistant lubricity, low temperature fluidity, hydrolysis resistance, oxidation stability, and high viscosity index.

【0025】[0025]

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples.

【0026】〈エステル化反応物の合成〉 実施例1 撹拌機、温度計、窒素導入管、検水管付き還流コンデン
サを備えた反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ヒ
マシ油脂肪酸600g(2モル)、ステアリン酸568
g(2モル)、キシレン110gおよび触媒としてのパ
ラトルエンスルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、1
70〜220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外
に除去しながら10時間反応させた。反応後、温度17
0℃の減圧下にキシレンを回収し、エステル化反応物を
得た。
<Synthesis of Esterification Reaction Product> Example 1 In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introducing tube, and a reflux condenser with a test tube, 930 g of castor oil (1 mol) and 600 g of castor oil fatty acid (2 moles) Mol), stearic acid 568
g (2 mol), 110 g of xylene and 1.2 g of paratoluenesulfonic acid as a catalyst were charged, and under a nitrogen stream, 1
The reaction was carried out at 70 to 220 ° C. for 10 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, the temperature is 17
Xylene was recovered under reduced pressure at 0 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0027】実施例2 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ヒマシ油脂肪
酸900g(3モル)、ラウリン酸600g(3モ
ル)、キシレン120gおよびパラトルエンスルホン酸
1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜220℃で、キ
シレン還流下に副生する水を系外に除去しながら10時
間反応させた。反応後、温度200℃の減圧下にキシレ
ンおよび未反応のラウリン酸を回収し、エステル化反応
物を得た。
Example 2 930 g (1 mol) of castor oil, 900 g (3 mol) of castor oil fatty acid, 600 g (3 mol) of lauric acid, 120 g of xylene and p-toluenesulfonic acid were placed in a reactor.
1.2 g was charged, and the reaction was carried out for 10 hours at 170 to 220 ° C. under a nitrogen stream while removing by-produced water under reflux of xylene. After the reaction, xylene and unreacted lauric acid were recovered under reduced pressure at a temperature of 200 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0028】実施例3 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ヒマシ油脂肪
酸900g(3モル)、カプリン酸516g(3モ
ル)、キシレン120gおよびパラトルエンスルホン酸
1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜220℃で、キ
シレン還流下に副生する水を系外に除去しながら10時
間反応させた。反応後、温度200℃の減圧下にキシレ
ンおよび未反応のカプリン酸を回収し、エステル化反応
物を得た。
Example 3 930 g (1 mol) of castor oil, 900 g (3 mol) of castor oil fatty acid, 516 g (3 mol) of capric acid, 120 g of xylene and p-toluenesulfonic acid were placed in a reactor.
1.2 g was charged, and the reaction was carried out for 10 hours at 170 to 220 ° C. under a nitrogen stream while removing by-produced water under reflux of xylene. After the reaction, xylene and unreacted capric acid were recovered under reduced pressure at a temperature of 200 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0029】実施例4 ヒマシ油脂肪酸1800g(6モル)を反応器に仕込
み、窒素気流下、170〜220℃で、キシレン還流下
に副生する水を系外に除去しながら5時間反応させ、ヒ
マシ油脂肪酸3量体に相当する酸価60.4の縮合ヒマシ油
脂肪酸を得た。同様にして、水添ヒマシ油脂肪酸900
g(3モル)を反応器に仕込み、窒素気流下、170〜
220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去
しながら5時間反応させ、水添ヒマシ油脂肪酸3量体に
相当する酸価60.0の縮合水添ヒマシ油脂肪酸を得た。
Example 4 1800 g (6 mol) of castor oil fatty acid was charged into a reactor and reacted at 170 to 220 ° C. under nitrogen flow for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. A condensed castor oil fatty acid having an acid value of 60.4 corresponding to a castor oil fatty acid trimer was obtained. Similarly, hydrogenated castor oil fatty acid 900
g (3 mol) was charged into a reactor, and under a nitrogen stream, 170-
The reaction was carried out at 220 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene outside the system to obtain a condensed hydrogenated castor oil fatty acid having an acid value of 60.0 corresponding to a hydrogenated castor oil fatty acid trimer.

【0030】反応器に、上記で得た縮合ヒマシ油脂肪酸
(ヒマシ油脂肪酸3量体として2モル)と水添縮合ヒマ
シ油脂肪酸(水添ヒマシ油脂肪酸3量体として1モル)
とを全量仕込み、さらにヒマシ油930g(1モル)と
キシレン180gとを仕込んでから、窒素気流下、17
0〜220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に
除去しながら10時間反応させた。反応後、温度170
℃の減圧下にキシレンを回収し、エステル化反応物を得
た。
In the reactor, the condensed castor oil fatty acid obtained above (2 mol as castor oil fatty acid trimer) and hydrogenated condensed castor oil fatty acid (1 mol as hydrogenated castor oil fatty acid trimer).
And 930 g (1 mol) of castor oil and 180 g of xylene were charged.
The reaction was carried out at 0 to 220 ° C. for 10 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, temperature 170
Xylene was recovered under reduced pressure at 0 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0031】実施例5 反応器に、水添ヒマシ油930g(1モル)、ヒマシ油
脂肪酸1050g(3.5 モル)、ラウリン酸600g
(3モル)、キシレン130gおよびパラトルエンスル
ホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜220℃
で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去しながら
10時間反応させた。反応後、温度200℃の減圧下に
キシレンおよび未反応のラウリン酸を回収し、エステル
化反応物を得た。
Example 5 930 g of hydrogenated castor oil (1 mol), 1050 g of castor oil fatty acid (3.5 mol), and 600 g of lauric acid were placed in a reactor.
(3 mol), 130 g of xylene and 1.2 g of paratoluene sulfonic acid were charged, and under a nitrogen stream, 170 to 220 ° C.
Then, the reaction was carried out for 10 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene and unreacted lauric acid were recovered under reduced pressure at a temperature of 200 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0032】実施例6 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、水添ヒマシ油
脂肪酸1200g(4モル)、オレイン酸564g(2
モル)、キシレン140gおよびパラトルエンスルホン
酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜220℃で、
キシレン還流下に副生する水を系外に除去しながら15
時間反応させた。反応後、温度170℃の減圧下にキシ
レンを回収し、エステル化反応物を得た。
Example 6 930 g (1 mol) of castor oil, 1200 g (4 mol) of hydrogenated castor oil fatty acid, 564 g (2 mol) of oleic acid were placed in a reactor.
Mol), 140 g of xylene and 1.2 g of paratoluenesulfonic acid, and under a nitrogen stream at 170 to 220 ° C.,
While removing the water by-produced under xylene reflux to the outside of the system, 15
Reacted for hours. After the reaction, xylene was recovered under reduced pressure at a temperature of 170 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0033】比較例1 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ステアリン酸
275g(0.97モル)、キシレン60gおよびパラトル
エンスルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜
220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去
しながら5時間反応させた。反応後、温度170℃の減
圧下にキシレンを回収し、エステル化反応物を得た。
Comparative Example 1 A reactor was charged with 930 g (1 mol) of castor oil, 275 g (0.97 mol) of stearic acid, 60 g of xylene and 1.2 g of paratoluene sulfonic acid, and the mixture was heated to 170 to 170 ° C under a nitrogen stream.
The reaction was carried out at 220 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene was recovered under reduced pressure at a temperature of 170 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0034】比較例2 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ステアリン酸
550g(1.94モル)、キシレン75gおよびパラトル
エンスルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜
220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去
しながら5時間反応させた。反応後、温度170℃の減
圧下にキシレンを回収し、エステル化反応物を得た。
Comparative Example 2 A reactor was charged with 930 g (1 mol) of castor oil, 550 g (1.94 mol) of stearic acid, 75 g of xylene and 1.2 g of paratoluene sulfonic acid, and the mixture was heated to 170 to 170 ° C under a nitrogen stream.
The reaction was carried out at 220 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene was recovered under reduced pressure at a temperature of 170 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0035】比較例3 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ステアリン酸
825g(2.9 モル)、キシレン90gおよびパラトル
エンスルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜
220℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去
しながら5時間反応させた。反応後、温度170℃の減
圧下にキシレンを回収し、エステル化反応物を得た。
Comparative Example 3 A reactor was charged with 930 g (1 mol) of castor oil, 825 g (2.9 mol) of stearic acid, 90 g of xylene and 1.2 g of paratoluene sulfonic acid, and the mixture was heated to 170-150 g under a nitrogen stream.
The reaction was carried out at 220 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene was recovered under reduced pressure at a temperature of 170 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0036】比較例4 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ラウリン酸6
00g(3モル)、キシレン80gおよびパラトルエン
スルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜22
0℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去しな
がら5時間反応させた。反応後、温度200℃の減圧下
にキシレンおよび未反応のラウリン酸を回収し、エステ
ル化反応物を得た。
Comparative Example 4 In a reactor, 930 g (1 mol) of castor oil and 6 lauric acid were added.
00g (3 mol), xylene 80g and paratoluene sulfonic acid 1.2g were charged, and 170 to 22 under nitrogen stream.
The reaction was carried out at 0 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene and unreacted lauric acid were recovered under reduced pressure at a temperature of 200 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0037】比較例5 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、オレイン酸5
50g(1.95モル)、キシレン75gおよびパラトルエ
ンスルホン酸 1.2gを仕込み、窒素気流下、170〜2
20℃で、キシレン還流下に副生する水を系外に除去し
ながら5時間反応させた。反応後、温度170℃の減圧
下にキシレンを回収し、エステル化反応物を得た。
Comparative Example 5 930 g (1 mol) of castor oil and 5 oleic acid were placed in a reactor.
Charge 50 g (1.95 mol), xylene 75 g and paratoluene sulfonic acid 1.2 g, and in a nitrogen stream, 170 to 2
The reaction was carried out at 20 ° C. for 5 hours while removing by-product water under reflux of xylene. After the reaction, xylene was recovered under reduced pressure at a temperature of 170 ° C. to obtain an esterification reaction product.

【0038】比較例6 反応器に、ヒマシ油930g(1モル)、ステアリン酸
568g(2モル)、ダイマー酸282g(0.5 モル)
およびパラトルエンスルホン酸8gを仕込み、窒素気流
下、220〜240℃で8時間反応させ、エステル化反
応物を得た。
Comparative Example 6 In a reactor, 930 g (1 mol) of castor oil, 568 g (2 mol) of stearic acid, 282 g (0.5 mol) of dimer acid.
Then, 8 g of paratoluenesulfonic acid was charged and reacted at 220 to 240 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to obtain an esterification reaction product.

【0039】〈評価方法および評価結果〉 実施例1〜6および比較例1〜6で得たエステル化反応
物、さらには参考としてのナタネ油、ヒマシ油、鉱油
(150ニュートラル)または合成エステル(市販のヒ
ンダードエステル系の合成エステル)からなる潤滑性組
成物につき、各種の特性を測定した。結果を、○(良
好)、△(やや不足)、×(劣る)の3段階の判定と共
に、表1に示す。なお表1への記載は省略してあるが、
鉱油は生分解性がなく、他の場合はいずれも生分解性を
有する。
<Evaluation Method and Evaluation Results> The esterification reaction products obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, as well as rapeseed oil, castor oil, mineral oil (150 neutral) or synthetic ester (commercially available) Various properties were measured for the lubricating composition comprising the hindered ester-based synthetic ester (1). The results are shown in Table 1 together with the three-level judgment of ◯ (good), Δ (somewhat insufficient), and × (poor). Although the description in Table 1 is omitted,
Mineral oil is not biodegradable, and in all other cases it is biodegradable.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1において、耐圧潤滑性、0℃における
流動性、耐加水分解性、酸化安定性、粘度指数の測定ま
たは評価は下記による。
In Table 1, pressure-resistant lubricity, fluidity at 0 ° C., hydrolysis resistance, oxidation stability, and viscosity index were measured or evaluated as follows.

【0042】(耐圧潤滑性) 曽田式四球摩擦試験器を用い、25℃、200rpm の条
件で測定した。
(Pressure-resistant lubricity) The pressure was measured using a Soda type four-ball friction tester under the conditions of 25 ° C. and 200 rpm.

【0043】(0℃における流動性) 温度0℃において、液体であるものをL、固体であるも
のをS、液体と固体の中間にあるものをHとした。
(Fluidity at 0 ° C.) At a temperature of 0 ° C., what is a liquid is L, what is a solid is S, and what is between liquid and solid is H.

【0044】(粘度指数) JIS K 2283に基く。粘度指数が大きいほど粘度の温度依
存性が小さい。
(Viscosity index) Based on JIS K 2283. The larger the viscosity index, the smaller the temperature dependence of the viscosity.

【0045】(耐加水分解性) 100cc三角フラスコに試料 0.5gを採取し、1/10N−
NaOHのエタノール/トルエン(重量比:80/2
0)溶液25mlを加えて、エタノールのリフラックス温
度で1時間加熱処理し、ケン化価に対する分解率(%) を
測定した。分解率が小さいほど耐加水分解性がすぐれて
いる。
( Hydrolysis resistance) 0.5 g of a sample was placed in a 100 cc Erlenmeyer flask, and 1/10 N-
NaOH ethanol / toluene (weight ratio: 80/2
0) 25 ml of the solution was added, and the mixture was heated at the reflux temperature of ethanol for 1 hour, and the decomposition rate (%) with respect to the saponification value was measured. The smaller the decomposition rate, the better the hydrolysis resistance.

【0046】(酸化安定性) 試料10gを温度170℃で24時間の加熱に供したと
きの加熱前後の粘度(cp/25℃) を測定し、両者の比(加
熱後の粘度/加熱前の粘度)を求めた。
(Oxidation stability) The viscosity (cp / 25 ° C.) before and after heating when 10 g of the sample was subjected to heating at a temperature of 170 ° C. for 24 hours, and the ratio of both (viscosity after heating / before heating) was measured. The viscosity) was determined.

【0047】〈考 察〉 参考としてあげた潤滑油のうち、ナタネ油は、耐加水分
解性および酸化安定性が劣り、耐圧潤滑性はやや不足し
ている。ヒマシ油は、耐加水分解性が劣り、粘度指数が
小さいため温度変化に対する粘度安定性が劣り、耐圧潤
滑性が不足しており、また酸化安定性もやや不足してい
る。鉱油は、生分解性を有しないという基本的な欠点が
ある上、耐圧潤滑性が不足しており、粘度指数が小さ
い。合成エステルは、耐加水分解性が劣り、耐圧潤滑性
が不足している。
<Discussion> Among the lubricating oils given as a reference, rapeseed oil is inferior in hydrolysis resistance and oxidative stability, and slightly lacks in pressure-resistant lubricity. Castor oil is inferior in hydrolysis resistance, has a small viscosity index, and thus is inferior in viscosity stability against temperature change, is insufficient in pressure-resistant lubricity, and is also inadequate in oxidation stability. Mineral oil has a basic defect that it does not have biodegradability, and also lacks pressure resistance lubricity and has a low viscosity index. Synthetic esters have poor hydrolysis resistance and lack pressure-resistant lubricity.

【0048】ヒマシ油1モルに1〜3モルの脂肪酸を反
応させたエステル化反応物からなる比較例1〜5の潤滑
は、生分解性、酸化安定性および粘度指数の点は満足
できるものの、耐圧潤滑性がまだ不足しており、耐加水
分解性もまだ不足しており、また0℃における流動性が
不足している場合もあることがわかる。すなわち、総合
的に見て、参考としてあげた潤滑油に比してはある程度
の改善がなされているが、現在の市場の要求を満足する
までには至っていない。
Lubricants of Comparative Examples 1 to 5 consisting of esterification reaction products obtained by reacting 1 mol of castor oil with 1 to 3 mol of fatty acid.
Although oil is satisfactory in terms of biodegradability, oxidation stability and viscosity index, it is still insufficient in pressure-resistant lubricity, hydrolysis resistance and fluidity at 0 ° C. It turns out that there are cases where That is, when viewed comprehensively, some improvements have been made as compared with the reference lubricating oil , but they have not yet met the current market demands.

【0049】ヒマシ油1モルに2モルのステアリン酸と
0.5モルのダイマー酸(2官能の脂肪酸である)を反応
させたエステル化反応物からなる比較例6の潤滑油は、
耐加水分解性が不足し、また酸化安定性が劣る。
2 moles of stearic acid per mole of castor oil
The lubricating oil of Comparative Example 6 comprising the esterification reaction product obtained by reacting 0.5 mol of dimer acid (which is a difunctional fatty acid) is
Hydrolysis resistance is insufficient and oxidation stability is poor.

【0050】これに対し、実施例1〜6のエステル化反
応物からなる潤滑油は、生分解性を有し、耐圧潤滑性が
すぐれており、0℃においても流動性を有し、耐加水分
解性がすぐれており、酸化安定性も良好であり、粘度指
数が高く温度変化に対する粘度安定性が良好であり、従
って潤滑油としての要求特性を全て満たしていることが
わかる。
On the other hand, the lubricating oils comprising the esterification reaction products of Examples 1 to 6 have biodegradability, excellent pressure resistance lubricity, fluidity even at 0 ° C., and hydrolysis resistance. It can be seen that the degradability is excellent, the oxidation stability is good, the viscosity index is high, and the viscosity stability with respect to temperature change is good, and therefore all the required properties as a lubricating oil are satisfied.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の潤滑油は、ヒマシ油(または水
添ヒマシ油)の良さが生かされると共にその欠点が解消
されており、耐圧潤滑性、生分解性、低温流動性、耐加
水分解性、酸化安定性、高粘度指数という潤滑油に要求
される特性を全て兼ね備えている。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The lubricating oil of the present invention makes use of the goodness of castor oil (or hydrogenated castor oil) and eliminates its drawbacks. It has pressure-resistant lubricity, biodegradability, low temperature fluidity and hydrolysis resistance. It has all the properties required for lubricating oils , such as stability, oxidation stability, and high viscosity index.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C10N 30:02 C10N 30:02 30:06 30:06 30:10 30:10 (56)参考文献 特開 昭50−146556(JP,A) 特開 昭56−106998(JP,A) 特開 昭58−17197(JP,A) 特開 昭56−14591(JP,A) 独国特許発明559756(DE,C2) 英国特許844280(GB,B) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10M 105/38 - 105/42 C10M 109/00 - 109/02 C07C 69/67 - 69/675 C07C 69/73 - 69/732 C10N 30:00 - 30/:02 C10N 30:06 C10N 30:10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C10N 30:02 C10N 30:02 30:06 30:06 30:10 30:10 (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 50-146556 ( JP, A) JP 56-106998 (JP, A) JP 58-17197 (JP, A) JP 56-14591 (JP, A) German patent invention 559756 (DE, C2) British patent 844280 (GB, B) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C10M 105/38-105/42 C10M 109/00-109/02 C07C 69/67-69/675 C07C 69/73- 69/732 C10N 30:00-30 /: 02 C10N 30:06 C10N 30:10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヒマシ油または水添ヒマシ油(A) と、少な
くとも一部がオキシ脂肪酸である一価の脂肪酸またはそ
の脂肪酸を縮合した縮合脂肪酸(B)とのエステル化反応
物(AB)であって、該エステル化反応物中のヒマシ油また
は水添ヒマシ油(A) 単位1モルに対する前記一価の脂肪
酸またはその縮合脂肪酸 (B) の個々の構成脂肪酸単位
合計が 3.5モル以上であるエステル化反応物を必須成分
とする潤滑油
1. An esterification reaction product (AB) of castor oil or hydrogenated castor oil (A) and a monovalent fatty acid at least a part of which is an oxy fatty acid or a condensed fatty acid (B) obtained by condensing the fatty acid. Wherein the monovalent fat per 1 mol of castor oil or hydrogenated castor oil (A) unit in the esterification reaction product
Of the individual constituent fatty acid units of the acid or its condensed fatty acid (B)
Lubricating oil that contains esterification reaction products whose total amount is 3.5 mol or more as an essential component.
【請求項2】エステル化反応物中のヒマシ油または水添
ヒマシ油(A) 単位1モルに対する前記一価の脂肪酸また
はその縮合脂肪酸 (B) の個々の構成脂肪酸単位の合計
4モル以上である請求項1記載の潤滑油
2. The monovalent fatty acid or 1 mol of castor oil or hydrogenated castor oil (A) unit in the esterification reaction product
The lubricating oil according to claim 1, wherein the total of individual constituent fatty acid units of the condensed fatty acid (B) is 4 mol or more.
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