JP7235952B2 - 潤滑油基油 - Google Patents
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(A)ペンタエリスリトール、(B)炭素数6~10の脂肪族ジカルボン酸、(C)オレイン酸及び(D)炭素数6~10の直鎖状若しくは分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸を、エステル化反応して得られるコンプレックスエステルであって、
当該モル比が、(A)/(B)/(C)/(D)=10/2~8/4~29/4~29
の範囲であり、且つ、コンプレックスエステルの酸価が10mgKOH/g以下及び水酸基価が20mgKOH/g以下であるコンプレックスエステルを含有することを特徴とする潤滑油基油。
コンプレックスエステルの含有量が、潤滑油基油中の90質量%以上である、[項1]に記載の潤滑油基油。
潤滑油基油が、機械チェーン用潤滑油基油又はグリース基油である、[項1]又は[項2]に記載の潤滑油基油。
[項1]~[項3]のいずれかに記載の潤滑油基油を含有することを特徴とする、潤滑油組成物。
[項1]~[項4]のいずれかに記載の潤滑油基油及び酸化防止剤を含有することを特徴とする、潤滑油組成物。
酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤及び/又はアミン系酸化防止剤である、[項5]に記載の潤滑油組成物。
本発明の潤滑油基油に係るコンプレックスエステルに係るペンタエリスリトール(A)は、工業的に入手可能なペンタエリスリトールを使用することができ、ペンタエリスリトールの純度としては、95%以上、特に、98%以上が好ましい。
本発明の潤滑油基油に係るコンプレックスエステルに係る脂肪族ジカルボン酸(B)は、炭素数6~10、好ましくは炭素数9~10の脂肪族ジカルボン酸であり、具体的には、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が例示される。これらの中でも、耐熱性に優れる点で、炭素数9~10の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、具体的には、アゼライン酸、セバシン酸が推奨される。これらは、夫々単独で又は2種以上を適宜組み合わせてエステル化に供することができる。
本発明の潤滑油基油に係るコンプレックスエステルに係るオレイン酸(C)は、工業的に入手可能なオレイン酸を主成分とするものを使用することができ、オレイン酸成分が60質量%以上のものが好ましく使用できる。オレイン酸以外の他の成分として、炭素数12~22の飽和または不飽和脂肪族モノカルボン酸が含まれていても良い。また、オレイン酸成分が多いほど引火点が高くなり、流動点が低くなることから、オレイン酸成分が70質量%以上含まれるものがさらに好ましい。
本発明の潤滑油基油に係るコンプレックスエステルに係る直鎖状若しくは分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸(D)は、炭素数6~10の直鎖状若しくは分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸であり、直鎖状脂肪族モノカルボン酸の具体例としては、n-ヘキサン酸、n-ヘプタン酸、n-オクタン酸、n-ノナン酸、n-デカン酸が例示される。また、分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸の具体例としては、イソヘキサン酸、イソヘプタン酸、イソオクタン酸、2-エチルヘキサン酸、イソノナン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸、イソデカン酸が例示される。
エステル化に際し、使用する(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の使用するモル比は、(A)/(B)/(C)/(D)=10/2~8/4~29/4~29であり、特に、(A)/(B)/(C)/(D)=10/3~7/10~25/8~24のモル比が好ましい。
本発明の潤滑油基油に係るコンプレックスエステルの酸価は、10mgKOH/g以下の酸価であり、好ましくは5mgKOH/g以下、特に、3mgKOH/g以下が好ましい。酸価が低い程、引火点およびエステルの安定性に優れる。なお、上記酸価は、後記実施例に記載した方法にて得られる値である。
本発明の潤滑油組成物は、上記の潤滑油基油の性能を向上させるために、潤滑油基油(即ち、本発明に係るコンプレックスエステルのみからなる潤滑油基油、又は本発明に係るコンプレックスエステル及び併用基油からなる潤滑油基油)に加えて、酸化防止剤を配合した潤滑油組成物である。
<使用化合物>
ペンタエリスリトール:東京化成工業株式会社製
ネオペンチルグリコール:東京化成工業株式会社製
セバシン酸:東京化成工業株式会社製
アゼライン酸:東京化成工業株式会社製
アジピン酸:東京化成工業株式会社製
オレイン酸:「オレイン酸D-100」 新日本理化株式会社製(オレイン酸の純度73%)
ヘキサン酸:東京化成工業株式会社製
カプリン酸:新日本理化株式会社製
2-エチルヘキサン酸:「オクチル酸」KHネオケム株式会社製
ラウリン酸:「ラウリン酸P」新日本理化株式会社製
JIS K2501(2003)に準拠して測定した。なお検出限界は0.01mgKOH/gである。
JIS K0070(1992)に準拠して測定した。なお検出限界は0.1mgKOH/gである。
(c)動粘度
JIS-K-2283(2000)に準拠して100℃における動粘度を測定した。
100℃での動粘度が8~100mm2/sの範囲のときに高温下での潤滑性および取り扱いにおける流動性の点で良好と評価される。
<100℃での動粘度の評価>
A:11mm2/s以上80mm2/s未満
B:8mm2/s以上11mm2/s未満 又は 80mm2/s以上100mm2/s未満
C:8mm2/s未満 又は 100mm2/s以上
JIS-K-2283(2000)に準拠して算出した。
<粘度指数の評価>
A:170以上
B:150以上170未満
C:150未満
JIS-K-2269(1987)に準拠して流動点を測定した。
<低温流動性の評価>
A:-10℃以下
B:-10℃を越え0℃以下
C:0℃を越える
JIS K2265(クリーブランド開放式)に準拠して測定した。
<引火点の評価>
A:310℃以上
B:300℃以上310℃未満
C:300℃未満
ASTM D893に準拠して測定した。サンプルを50g計り取り、大気下で300℃15分間加熱した。その後、室温まで冷却してペンタン200gで希釈した。遠心分離機で不溶分(スラッジ)を沈殿させて上澄み液を除去した。再度ペンタン200gで希釈して上澄み液を除去した後、残存した不溶分を乾燥させて重量を測定した。
<低スラッジ性の評価>
A:1mg未満
B:1mg以上5mg未満
C:5mg以上
潤滑油基油の評価としては、100℃での動粘度の評価、粘度指数の評価、低温流動性の評価、引火点の評価及び低スラッジ性の評価の結果において、Cが1以上あれば不適と、Bが2以下(他の評価はA)であれば良好と、Bが1以下(他の評価はA)であれば特に良好と評価される。
撹拌器、温度計、冷却管付き水分分留受器を備えた1リットルの四ツ口フラスコにペンタエリスリトール68.08g(0.50mol)、炭素数6~10の脂肪族ジカルボン酸としてセバシン酸50.56g(0.25mol)、オレイン酸278.59g(1.00mol)、炭素数6~10の直鎖状若しくは分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸としてヘキサン酸58.07g(0.50mol)エステル化触媒として酸化スズ0.5g、エントレーナーとしてキシレン30gを仕込み、フラスコ内を窒素置換した後、徐々に230℃まで昇温した。キシレンが還流するように減圧度を調整しながら、理論生成水量(36g)を目処にして留出してくる生成水を水分分留受器で除去しつつ、エステル化反応を行った。反応終了後、残存するキシレンを減圧下で蒸留により除去してエステル化粗物を得た。次いで、得られたエステル化粗物に対して活性白土0.5gを加えた後、濾過により活性白土を除去して、コンプレックスエステル370.6gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.1mgKOH/g、水酸基価は、3.4mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
オレイン酸の量を208.9g(0.75mol)に、ヘキサン酸をカプリン酸129.2g(0.75mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル377.0gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.1mgKOH/g、水酸基価は、3.0mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
ヘキサン酸をカプリン酸86.1g(0.50mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル382.0gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.1mgKOH/g、水酸基価は、3.6mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
セバシン酸をアゼライン酸47.1g(0.25mol)に、オレイン酸の量を208.9g(0.75mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル368.0gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.7mgKOH/g、水酸基価は、1.9mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
ヘキサン酸を2-エチルヘキサン酸72.1g(0.50mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル385.0gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、2.8mgKOH/g、水酸基価は、16.0mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
セバシン酸の量を30.3g(0.15mol)、オレイン酸の量を236.8g(0.85mol)に、ヘキサン酸をカプリン酸146.4g(0.85mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル385.2gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.7mgKOH/g、水酸基価は、1.3mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
セバシン酸の量を70.8g(0.35mol)、オレイン酸の量を181.1g(0.65mol)に、ヘキサン酸をカプリン酸112.0g(0.65mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル350.7gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、2.8mgKOH/g、水酸基価は、2.1mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
セバシン酸をアジピン酸36.5g(0.25mol)、オレイン酸の量を208.9g(0.75mol)に、ヘキサン酸をカプリン酸129.2g(0.75mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル352.9gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.1mgKOH/g、水酸基価は、4.3mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表2に示す。
オレイン酸の量を417.9g(1.50mol)に、ヘキサン酸を無しに変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル440.3gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.1mgKOH/g、水酸基価は、10.7mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表3に示す。
オレイン酸の量を208.9g(0.75mol)に、ヘキサン酸をラウリン酸150.2g(0.75mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル392.3gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.7mgKOH/g、水酸基価は、2.4mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表3に示す。
ペンタエリスリトールをネオペンチルグリコール52.1g(0.50mol)に、セバシン酸の量を25.3(0.125mol)、オレイン酸の量を104.5g(0.375mol)に、ヘキサン酸をカプリン酸64.6g(0.375mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル204.0gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、7.4mgKOH/g、水酸基価は、0.0mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表3に示す。
オレイン酸の量を無しに、ヘキサン酸をカプリン酸258.4g(1.5mol)に変更した以外は実施例1と同様の方法で、コンプレックスエステル299.1gを得た。得られたコンプレックスエステルの酸価は、1.7mgKOH/g、水酸基価は、1.1mgKOH/gであった。当該コンプレックスエステルを潤滑油基油として評価した際の各物性を表3に示す。
Claims (5)
- (A)ペンタエリスリトール、(B)炭素数6~10の脂肪族ジカルボン酸、(C)オレイン酸及び(D)炭素数6~10の直鎖状若しくは分岐鎖状脂肪族モノカルボン酸を、エステル化反応して得られるコンプレックスエステルであって、
当該モル比が、(A)/(B)/(C)/(D)=10/2~8/4~29/4~29
の範囲であり、且つ、コンプレックスエステルの酸価が10mgKOH/g以下及び水酸基価が20mgKOH/g以下であるコンプレックスエステルを含有することを特徴とする潤滑油基油。 - コンプレックスエステルの含有量が、潤滑油基油中の90質量%以上である、請求項1に記載の潤滑油基油。
- 潤滑油基油が、機械チェーン用潤滑油基油又はグリース基油である、請求項1又は請求項2に記載の潤滑油基油。
- 請求項1~3のいずれかに記載の潤滑油基油を含有することを特徴とする、潤滑油組成物。
- 請求項1~3のいずれかに記載の潤滑油基油及び酸化防止剤を含有することを特徴とする、潤滑油組成物。
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