JP6348182B2 - 潤滑剤組成物及び潤滑剤組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
低摩擦化と低摩耗化を達成するために、潤滑剤組成物に様々なエステル系組成物を、所定の割合で添加することが検討されている。しかし、上述したようなエステル系組成物を用いた潤滑剤組成物においても、低摩擦化と低摩耗化の両立は十分といえず、様々な温度、荷重においてこれらを両立することは困難であった。このため、さらに良好な潤滑特性、低粘度かつ流体潤滑状態での低摩擦性、及び高温かつ高荷重のような境界潤滑状態での低摩耗性を示す潤滑剤組成物が求められている。
すなわち、上記課題は、以下の構成の本発明によって解決される。
一般式(1):
R−OH
一般式(1)中、Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基を表す。
[2]一般式(1)において、Rは炭素数8〜25の直鎖アルキル基又は炭素数8〜25の分岐アルキル基である[1]に記載の潤滑剤組成物。
[3]一般式(1)において、Rは炭素数16〜20の直鎖アルキル基又は炭素数16〜20の分岐アルキル基である[1]又は[2]に記載の潤滑剤組成物。
[4]一般式(1)において、Rは分岐アルキル基である[1]〜[3]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[5]複合エステルAの含有量は、潤滑剤組成物の全質量に対して0.5〜2質量%である[1]〜[4]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[6]a1の水酸基mol数及びc1の水酸基mol数の合計の水酸基mol数をPとし、b1のカルボン酸mol数をQとした場合、P/Qの仕込み比が、1/0.7〜0.95である[1]〜[5]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[7]複合エステルAの40℃における動粘度が500〜2000mm2/sである[1]〜[6]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[8]40℃における動粘度が5〜100mm2/sである[1]〜[7]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[9]媒体をさらに含み、潤滑剤組成物の全質量に対し、複合エステルAを0.1〜5質量%と、媒体を70〜99.9質量%含み、潤滑剤組成物の全質量に対し、複合エステルA及び媒体以外の他の成分を0〜29.9質量%含む[1]〜[8]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[10]媒体が鉱油、ポリオレフィン油、エステル油及びエーテル油から選ばれる少なくとも1種である[9]に記載の潤滑剤組成物。
[11]他の成分が亜鉛、モリブデン、硫黄及びリンのうち少なくとも1種を構成元素として有する化合物である[9]又は[10]に記載の潤滑剤組成物。
[12]他の成分が、有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物の少なくとも1種である[9]〜[11]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[13]グリース用潤滑油、離型剤、内燃機関用オイル、金属加工用(切削用)オイル、軸受け用オイル、燃焼機関用燃料、車両エンジン油、ギヤ油、自動車用作動油、船舶・航空機用潤滑油、マシン油,タービン油、軸受用オイル、油圧作動油、圧縮機・真空ポンプ油、冷凍機油、金属加工用潤滑油剤、磁気記録媒体用潤滑剤、マイクロマシン用潤滑剤、人工骨用潤滑剤、又は圧延油として用いられる[1]〜[12]のいずれかに記載の潤滑剤組成物。
[14]複合エステルAを得る工程と、複合エステルAの濃度が0.1〜5質量%である潤滑剤組成物を得る工程を含み、複合エステルAを得る工程は、少なくとも、3価以上のポリオールa1、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1、及び、下記一般式(1)で表されるモノオールc1を、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/c1の水酸基mol数が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5となるように混合し、縮合させる工程である潤滑剤組成物の製造方法;
一般式(1):
R−OH
一般式(1)中、Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基を表す。
本発明の潤滑剤組成物は、少なくとも、3価以上のポリオールa1、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1、及び下記一般式(1)で表されるモノオールc1が縮合したポリエステルを含む複合エステルAを含有する潤滑剤組成物に関する。ここで、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/c1の水酸基mol数の仕込み比は、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5であり、複合エステルAの含有量は、潤滑剤組成物の全質量に対して0.1〜5質量%である。
R−OH 一般式(1)
一般式(1)中、Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基を表す。
このように、各成分を特定の比率で仕込み、縮合させることによって、得られる複合エステルAの架橋度、粘度、酸価、モノオール残存量などを最適な値とすることができる。このため、複合エステルAを基油等に極少量添加するだけで摩耗を抑制できるため、潤滑剤組成物は基油の粘度特性を維持したまま、耐摩耗性を発揮することができる。また、本発明では、流体潤滑状態、境界潤滑状態いずれにおいても良好な摩擦特性が得られる。
3価以上のポリオールa1(a1成分あるいは単にa1と呼ぶこともある)は、アルコール性水酸基及び/又はフェノール性水酸基を分子内に3つ以上含有する化合物であり、アルコール性水酸基を3つ以上含有する化合物が好ましく、アルコール性水酸基を3〜6個有する化合物がより好ましい。
好ましい3価以上のポリオールa1は、下記一般式(a1−1)で表されるアルコールである。
Zは脂肪族連結基が好ましく、酸素原子で連結されていてもよいアルキレン連結基が好ましい。アルキレン連結基の炭素数は、2〜20であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、3〜10であることがさらに好ましく、5〜7であることが特に好ましい。また、Zは下記構造式(Z−1)で表すネオペンチル部分構造を有する連結基であることが高温での摩擦低減の観点からさらに好ましい。
炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1(b1成分あるいは単にb1と呼ぶこともある)は、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含むものである。b1成分は、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも80質量%以上含むことが好ましく、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、特に好ましくは94質量%以上含む。すなわち、b1成分は、炭素数36〜44の2価カルボン酸を主成分とするものである。工業的に入手できる炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物には、2価カルボン酸の他にモノカルボン酸、トリカルボン酸が含まれていることがあるが、本発明で用いるb1成分は、2価カルボン酸が重合反応混合物の全質量に対して上記範囲以上含まれているものである。
特にb1成分は、炭素数18の不飽和脂肪酸の2量体化物、いわゆるダイマー酸、あるいは炭素数22の不飽和脂肪酸の2量体化物を75質量%以上含むことが好ましく、ダイマー酸を75質量%以上含むことが特に好ましい。
ここでダイマー酸とは、不飽和脂肪酸(通常は、炭素数18)が重合またはDiels−Alder反応等によって二量化して生じる脂肪族または脂環族ジカルボン酸をいう。ダイマー酸には多数の構造異性体が含まれている。ダイマー酸中に含まれる化合物の構造としては、例えば以下のものを例示することができる。
モノオールc1(c1成分あるいは単にc1と呼ぶこともある)は、下記一般式(1)で表されるものである。
R−OH 一般式(1)
一般式(1)中、Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基を表す。Rで表される直鎖アルキル基又は分岐アルキル基の炭素数は、各々、8以上であればよく、10以上が好ましく、14以上がより好ましい。また、Rで表される直鎖アルキル基又は分岐アルキル基の炭素数は、各々、8〜25であることが好ましく、14〜25であることがより好ましく、16〜20であることがさらに好ましい。なお、Rで表される直鎖アルキル基又は分岐アルキル基は、無置換の直鎖アルキル基又は無置換の分岐アルキル基であることが好ましい。
複合エステルAにおいては、a1〜c1以外の成分を更なる縮合原料として用いてもよい。更なる縮合原料としては、2価アルコール(好ましくは炭素数2〜40の脂肪族2価アルコール)、1価カルボン酸(好ましくは炭素数4以上の脂肪族カルボン酸、より好ましくは炭素数8以上の脂肪族カルボン酸)、b1以外の2価カルボン酸(好ましくは炭素数4〜10の脂肪族ジカルボン酸)を例示することができる。
複合エステルAは、少なくとも、上述したような3価以上のポリオールa1と、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1と、R−OH(Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基)で表されるモノオールc1を混合し、この混合物を縮合させることで得られる。複合エステルAは、上述したa1成分と、b1成分と、c1成分が縮合したポリエステルを少なくとも含む。
「HLC−8220GPC(東ソー(株)社製)装置」。カラムは「TSKgel、SuperHZM−H(東ソー(株)社製、4.6mmID×15cm)」、「TSKgel、SuperHZ4000(東ソー(株)社製、4.6mmID×15cm)」、TSKgel、SuperHZ2000(東ソー(株)社製、4.6mmID×15cm)」を3本用いた。
・溶離液 THF(テトラヒドロフラン)
・流速 0.35ml/min
・測定温度 40℃(カラム、インレット、RI)
・分析時間 20分
・試料濃度 0.1%
・サンプル注入量 10μl
複合エステルAは、a1成分〜c1成分をa1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/c1の水酸基mol数の比が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5、好ましくは1/1.55〜1.9/0.8〜1.4、更に好ましくは1/1.60〜1.8/0.8〜1.3となるように仕込み、縮合反応させることにより得られる。
縮合の際は、加熱するか、水または低分子アルコールと共沸する溶媒を適量存在させることが望ましい。これにより複合エステルAが着色することなく、反応もスムーズに進行する。この溶媒は沸点100〜200℃の炭化水素系溶媒が好ましく、100〜170℃の炭化水素系溶媒がさらに好ましく、110〜160℃の炭化水素系溶媒が最も好ましい。これらの溶媒として、例えばトルエン、キシレン、メシチレンなどがあげられる。添加する量は、多すぎると液温がその溶媒付近となり、縮合が進行しにくくなる。一方、少なすぎると、共沸がスムーズに行かない。生産性の観点からは溶媒を用いずに縮合反応を行うことが好ましい。
反応時間は、仕込みのモル数より理論発生水量が計算されるので、この水量が得られる時点まで反応を行うことが好ましいが、完全に反応を完結させることは困難である。理論水発生量が60〜99%の時点で反応を終了しても、得られた複合エステルAを含有する潤滑剤組成物の潤滑特性は良好である。反応時間は1〜24時間であり、好ましくは3〜20時間、さらに好ましくは5〜18時間、最も好ましくは6〜15時間である。
より好ましい反応条件としては、無溶媒、無触媒で170〜200℃で1〜10時間(好ましくは2〜8時間)反応させた後、201℃〜240℃で更に1〜10時間(好ましくは2〜8時間)反応させることが好ましい。
本発明は、複合エステルAを少なくとも含有する潤滑剤組成物に関するものである。例えば、潤滑剤組成物には、複合エステルAと各種添加剤及び/または媒体を添加することができる。
本発明の潤滑剤組成物は、媒体をさらに含み、潤滑剤組成物の全質量に対し、複合エステルAを0.1〜5質量%と、媒体を70〜99.9質量%含み、潤滑剤組成物の全質量に対し、複合エステルA及び媒体以外の他の成分を0〜29.9質量%含むことが好ましい。
動粘度上昇率(%)=[{(NB)−(NA)}/(NA)]×100
動粘度の上昇率(%)は、15%以下となることが好ましく、10%以下がより好ましく、5%以下が更に好ましく、2%以下が特に好ましく、1.5%以下が最も好ましい。動粘度上昇率が上記範囲となるように複合エステルAを添加し、本発明の潤滑剤組成物が調製されることが好ましい。
媒体(基油とも呼ぶ)としては、鉱油、油脂化合物、ポリオレフィン油(例えばポリアルファオレフィン)、シリコーン油、エーテル油(例えばパーフルオロポリエーテル油、ジフェニルエーテル誘導体)、エステル油(例えば芳香族エステル油、1価脂肪酸エステル、2価脂肪酸ジエステル、ポリオールエステル潤滑油)、から選択される1種又は2種以上を挙げることができる。中でも、媒体は、鉱油、ポリオレフィン油、エステル油から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
なお、本発明でいう粘度指数とは、JIS K 2283−1993に準拠して測定された粘度指数を意味する。
複合エステルA及び媒体以外の他の成分として好ましい化合物、すなわち本発明の潤滑剤組成物への好ましい添加剤は、亜鉛、モリブデン、硫黄及びリンのうち少なくとも1種を構成元素として有する化合物である。このような化合物は、摩擦調整剤、摩耗防止剤、酸化防止剤などの機能を有する。亜鉛、モリブデン、硫黄及びリンのうち少なくとも1種を構成元素として有する化合物とは、化合物中に亜鉛、モリブデン、硫黄およびリンをいかなる状態で含んでもよい化合物を意味する。具体的には亜鉛、モリブデン、硫黄およびリンが、単体(酸化数0)、イオン、錯体などとして含まれる化合物を挙げることができる。このような化合物としては、有機モリブデン化合物、無機モリブデン化合物、有機亜鉛化合物、(亜)リン酸誘導体、有機硫黄化合物などが挙げられる。その中でも有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物が好ましい。
別の有機モリブデン化合物としては、下式で表されるモリブデンジチオカーバメート(MoDTCと言われることもある)等の硫黄を含有する有機モリブデン化合物を挙げることができる。硫黄を含有する有機モリブデン化合物としては、例えば、硫化オキシモリブデン−N,N−ジ−オクチルジチオカルバメート(C8−Mo(DTC))、硫化オキシモリブデン−N,N−ジ−トリデシルジチオカルバメート(C16−Mo(DTC)などが好ましい。
その他の硫黄を含有する有機モリブデン化合物としては、硫化モリブデン、硫化モリブデン酸等の硫黄含有モリブデン化合物とアルケニルコハク酸イミドとの錯体等を挙げることができる。
また、有機亜鉛化合物を用いる場合、その含有量は潤滑剤組成物全質量に対して、亜鉛含量で100〜50000ppm含まれていることが好ましく、100〜30000ppm%含まれていることがより好ましく、100〜10000ppm含まれていることがさらに好ましく、200〜2000ppm含まれていることが特に好ましく、300〜1200ppm含まれていることが最も好ましい。
潤滑剤組成物中の有機モリブデン化合物や有機亜鉛化合物などの有機金属化合物の含有量を上記範囲内とすることにより、潤滑剤組成物の安定性を高めることができ、高温および/または高圧といった過酷条件での潤滑特性を改善でき、より優れた潤滑性能、摩耗抑制能を発揮することができる。
このような添加剤を添加することにより、摩耗抑制等の潤滑剤組成物としての好ましい機能を付与することができる。本発明において用いることができる添加剤については、特開2011−89106号公報の段落0098〜0165の記載を参照することができる。
本発明の潤滑剤組成物は、40℃での動粘度が500mm2/s以下であることが好ましく、200mm2/s以下であることがより好ましく、100mm2/s以下であることがさらに好ましく、50mm2/s以下であることが特に好ましく、5〜50mm2/sであることが最も好ましい。粘性は、使用環境により適正な粘性が求められるため、それに合わせることが必要である。本明細書中、潤滑剤組成物の40℃での動粘度は具体的には、ウベローデ粘度計を用い、40.0℃の恒温水槽中で測定した値を採用する。
本発明は、複合エステルAを得る工程と、複合エステルAの濃度が0.1〜5質量%である潤滑剤組成物の製造方法に関するものであり、このような製造方法によって製造された潤滑剤組成物に関するものでもある。複合エステルAを得る工程は、少なくとも、3価以上のポリオールa1、炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1、及び、下記一般式(1)で表されるモノオールc1を、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/c1の水酸基mol数が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5となるように混合し、縮合させる工程である。
一般式(1):
R−OH
一般式(1)中、Rは炭素数8以上の直鎖アルキル基又は炭素数8以上の分岐アルキル基を表す。
a1成分〜c1成分の混合比率は、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/c1の水酸基mol数が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5であればよく、好ましくは1/1.55〜1.9/0.8〜1.4、更に好ましくは1/1.60〜1.8/0.8〜1.3である。
本発明の潤滑剤組成物は、例えば、2つの摺動面間に供給され、摩擦を低減するために用いることができる。本発明の潤滑剤組成物は、摺動面に皮膜を形成し得る。摺動面の材質としては、鋼鉄では、具体的には、機械構造用炭素鋼、ニッケルクロム鋼材・ニッケルクロムモリブデン鋼材・クロム鋼材・クロムモリブデン鋼材・アルミニウムクロムモリブデン鋼材などの構造機械用合金鋼、ステンレス鋼、マルチエージング鋼などが挙げられる。
なお、摺動面の材質については、特開2011−89106号公報の段落0168〜0175の記載を参照することができる。
また各種グリース用潤滑油、磁気記録媒体用潤滑剤、マイクロマシン用潤滑剤や人工骨用潤滑剤等に利用することができる。また、組成物の元素組成を炭水化物とすることができるため、例えば、乳化、分散化、可溶化剤としてケーキミックス、サラダドレッシング、ショートニングオイル、チョコレート等に広く利用されている、ポリオキシエチレンエーテルを含むソルビタン脂肪酸エステルを食用油を基油とした組成物を潤滑油とすることで、全く人体に無害の高性能潤滑油を食品製造ラインの製造機器や医療機器部材の潤滑に用いることができる。
さらに、本発明の潤滑剤組成物を水系に乳化して分散したり、極性溶媒中や樹脂媒体中に分散したりすることで、切削油や圧延油として用いることができる。
また、衣料などの繊維製品に予め練り込んだり、塗布したりすることにより、繊維製品に付着した汚れの離脱を促進して繊維製品の汚れを防止する防汚剤としても用いることができる。
a1成分としてトリメチロールプロパン9.38g、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)100.0g、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)50.6g(a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比=1/1.7/1)をディーンスターク脱水装置がついた反応容器に仕込んだ。a1〜c1成分の混合物を0.3L/minの窒素気流下190℃で5時間、更に220℃で4時間反応させた。反応中に発生した水は除去した。反応物を室温まで放冷し、黄色透明の液状物として複合エステルA−1を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム228、C36ジカルボン酸含率81%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−2を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム216、C36ジカルボン酸含率79%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−3を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分として水素添加されたダイマー酸(クローダ社製プリポール1009、C36ジカルボン酸含率98%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−4を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてC44のジカルボン酸を主成分とする重合物(クローダ社製プリポール1004、C44ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−5を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−エチルヘキサノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−6を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてC44のジカルボン酸を主成分とする重合物(クローダ社製プリポール1004、C44ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−エチルヘキサノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−7を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−エチルヘキサノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.5/0.75となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−8を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−エチルヘキサノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/2.0/1.33となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−9を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.57/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−10を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/2.0/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−11を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製ファインオキソコール1600)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.85/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−12を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として炭素数18の分岐アルキル基を有するモノアルコール(日産化学社製ファインオキソコール180N)を用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−13を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分としてn−オクタデカノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.7/1となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し複合エステルA−14を得た。
<a1成分>
TMP:トリメチロールプロパン
PE:ペンタエリスリトール
<b1成分>
C36−1:築野食品社製、ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%
C36−2:築野食品社製、ツノダイム228、C36ジカルボン酸含率81%
C36−3:築野食品社製、ツノダイム216、C36ジカルボン酸含率79%
C36−4:水素添加されたダイマー酸(クローダ社製、プリポール1009、C36ジカルボン酸含率98%)
C44−1:C44のジカルボン酸を主成分とする重合物(クローダ社製、プリポール1004、C44ジカルボン酸含率95%)
<c1成分>
EH8B:2−エチルヘキサノール
HD16B:2−ヘキシル−1−デカノール(日産化学社製、ファインオキソコール1600)
OD18B:炭素数18の分岐アルキル基を有するモノアルコール(日産化学社製、ファインオキソコール180N)
OD18N:n−オクタデカノール
DD20B:炭素数20の分岐アルキル基を有するモノアルコール(日産化学社製、ファインオキソコール2000)
複合エステルA−1の合成においてダイマー酸の20mol%をアジピン酸に置き換えて、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.4/1となるように仕込んだ。これを複合エステルA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し比較用複合エステルX−1を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−へキシル−1−デカノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/2.11/1.45となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し比較用複合エステルX−2を得た。
a1成分としてトリメチロールプロパン、b1成分としてダイマー酸(築野食品社製ツノダイム395、C36ジカルボン酸含率95%)、c1成分として2−へキシル−1−デカノールを用い、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/1.48/0.73となるように仕込んだ。これをA−1の合成と同じ手法を用いて縮合し比較用複合エステルX−3を得た。
複合エステルA−1の合成においてダイマー酸の50mol%をアジピン酸に置き換えて、a1の水酸基mol数/b1のカルボン酸mol数/モノオールの水酸基mol数の比が1/0.92/1.01となるように仕込んだ。これを複合エステルA−1の合成と
同じ手法を用いて縮合し比較用複合エステルX−4を得た。
表1に示す複合エステルAを基油と混合し、潤滑剤組成物を調製した。なお、基油は以下のものを用いた。
B1:鉱油(JX日鉱日石エネルギー社製、スーパーオイルN46)
40℃における動粘度46.1mm2/s
B2:ポリαオレフィン油(ANDEROL社製、ANDEROL FGC 32)40℃における動粘度32.6mm2/s
B3:エステル油(ANDEROL社製、ANDEROL 495)
40℃における動粘度28.0mm2/s
B4:B1にMoジチオカーバメートをMo含量として500ppm、ZnジチオホスフェートをZn含量として1000ppm添加した基油、40℃における動粘度46.2mm2/s
表1に示す複合エステルA又は表2に示す比較用複合エステルを基油と混合し、潤滑剤組成物を調製した。
<摩擦係数評価>
各実施例および比較例の潤滑剤組成物について、振動型摩擦摩耗試験機(Optimol Instruments Prueftechnik GmbH社製、商品名:SRV 3)を用いて、振動数50Hz、荷重10N、振幅1mmの条件で温度40℃(条件1)と80℃(条件2)それぞれについて1時間摩擦摩耗試験を行い、時間30分おける摩擦係数を測定した。上部試験片は10mmSUJ−2ボール、下部試験片24mmSUJ−2ディスクを用いた。試験後の上部試験片を顕微鏡を用いて観測したが、ほとんど摩耗は見られず、流体潤滑領域から混合潤滑領域の摩擦挙動が観測できていると考えられる。観測した摩擦係数を以下の基準にしたがって評価した。その結果を下記表4に示した。
比較例1の条件1の摩擦係数を100%として他の評価結果を規格化、以下のように評価した。値が小さいほど摩擦係数が小さく、良好な潤滑特性であることを表す。a,bは摩擦係数が大きく低下しており、改良効果が大きいと判断した。c,dは摩擦係数の低下は見られたものの効果は小さかった、eは比較例1と比べて同等又はそれ以下で改良が見られなかったと判断した。なお、条件1及び2の試験では、b以上の評価を合格評価とした。
a:60%未満
b:60%以上70%未満
c:70%以上80%未満
d:80%以上95%未満
e:95%以上
上記試験機にて荷重、温度を下記条件にした以外は摩擦係数試験と同じ試験を行った。
値が小さいほど摩耗が少ないことを表す。a〜cは摩耗痕が明らかに小さく、改良効果が大きいと判断した。dは摩耗痕は小さくなっていたものの効果は小さかった。eは比較例1の摩耗試験1と同等で改良が見られなかったと判断した。fは比較例1の摩耗試験1よりも摩耗が大きいと判断した。なお、条件3及び4の試験では、c以上の評価を合格評価とした。
a:50%未満
b:50%以上70%未満
c:70%以上85%未満
d:85%以上95%未満
e:95%以上105%未満
f:105%以上
値が小さいほど摩耗が少ないことを表す。a〜cは摩耗痕が明らかに小さく、改良効果が大きいと判断した。dは摩耗痕は小さくなっていたものの効果は小さかった。eは比較例G1の摩耗試験1と同等で改良が見られなかったと判断した。fは比較例G1の摩耗試験1よりも摩耗が大きいと判断した。なお、条件3及び4の試験では、c以上の評価を合格評価とした。
a:50%未満
b:50%以上70%未満
c:70%以上85%未満
d:85%以上95%未満
e:95%以上105%未満
f:105%以上
Claims (12)
- 少なくとも、3価以上のポリオールa1、
炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び前記重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1、及び、
下記一般式(1)で表されるモノオールc1が縮合したポリエステルを含む複合エステルAを含有する潤滑剤組成物であって、
前記a1の水酸基mol数/前記b1のカルボキシル基の総mol数/前記c1の水酸基mol数の仕込み比が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5であり、
前記複合エステルAの含有量は、前記潤滑剤組成物の全質量に対して0.1〜5質量%であり、
グリース用潤滑油、離型剤、内燃機関用オイル、金属加工用(切削用)オイル、軸受け用オイル、燃焼機関用燃料、車両エンジン油、ギヤ油、自動車用作動油、船舶・航空機用潤滑油、マシン油,タービン油、軸受用オイル、油圧作動油、圧縮機・真空ポンプ油、冷凍機油、磁気記録媒体用潤滑剤、マイクロマシン用潤滑剤又は人工骨用潤滑剤として用いられる潤滑剤組成物;
一般式(1):
R−OH
一般式(1)中、Rは炭素数10以上の分岐アルキル基を表す。 - 前記一般式(1)において、Rは炭素数16〜20の分岐アルキル基である請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記複合エステルAの含有量は、前記潤滑剤組成物の全質量に対して0.5〜2質量%である請求項1又は2に記載の潤滑剤組成物。
- 前記a1の水酸基mol数及び前記c1の水酸基mol数の合計の水酸基mol数をPとし、前記b1のカルボキシル基の総mol数をQとした場合、P/Qの仕込み比が、1/0.7〜0.95である請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記複合エステルAの40℃における動粘度が500〜2000mm2/sである請求項1〜4のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 40℃における動粘度が5〜100mm2/sである請求項1〜5のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 媒体をさらに含み、
前記潤滑剤組成物の全質量に対し、前記複合エステルAを0.1〜5質量%と、前記媒体を70〜99.9質量%含み、
前記潤滑剤組成物の全質量に対し、前記複合エステルA及び前記媒体以外の他の成分を0〜29.9質量%含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。 - 前記媒体が鉱油、ポリオレフィン油、エステル油及びエーテル油から選ばれる少なくとも1種である請求項7に記載の潤滑剤組成物。
- 前記他の成分が亜鉛、モリブデン、硫黄及びリンのうち少なくとも1種を構成元素として有する化合物である請求項7又は8に記載の潤滑剤組成物。
- 前記他の成分が、有機モリブデン化合物及び有機亜鉛化合物の少なくとも1種である請求項7〜9のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 前記a1の水酸基mol数/前記b1のカルボキシル基の総mol数/前記c1の水酸基mol数の仕込み比が、1/1.55〜1.9/0.8〜1.4である請求項1〜10のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
- 複合エステルAを得る工程と、
前記複合エステルAの濃度が0.1〜5質量%である潤滑剤組成物を得る工程を含む潤滑剤組成物の製造方法であって、
前記複合エステルAを得る工程は、少なくとも、3価以上のポリオールa1、
炭素数36〜44の2価カルボン酸を少なくとも75質量%含有する、炭素数18〜22の不飽和脂肪酸の重合反応混合物、及び前記重合反応混合物を水素添加して得られた混合物、の少なくともいずれかの混合物b1、及び、
下記一般式(1)で表されるモノオールc1を、前記a1の水酸基mol数/前記b1のカルボキシル基の総mol数/前記c1の水酸基mol数が、1/1.5〜2.0/0.7〜1.5となるように混合し、縮合させる工程であり、
前記潤滑剤組成物はグリース用潤滑油、離型剤、内燃機関用オイル、金属加工用(切削用)オイル、軸受け用オイル、燃焼機関用燃料、車両エンジン油、ギヤ油、自動車用作動油、船舶・航空機用潤滑油、マシン油,タービン油、軸受用オイル、油圧作動油、圧縮機・真空ポンプ油、冷凍機油、磁気記録媒体用潤滑剤、マイクロマシン用潤滑剤又は人工骨用潤滑剤として用いられる、潤滑剤組成物の製造方法;
一般式(1):
R−OH
一般式(1)中、Rは炭素数10以上の分岐アルキル基を表す。
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