JPH08183973A - エステル系潤滑油 - Google Patents
エステル系潤滑油Info
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- JPH08183973A JPH08183973A JP32753094A JP32753094A JPH08183973A JP H08183973 A JPH08183973 A JP H08183973A JP 32753094 A JP32753094 A JP 32753094A JP 32753094 A JP32753094 A JP 32753094A JP H08183973 A JPH08183973 A JP H08183973A
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- JP
- Japan
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- ester
- alkyl
- carbon atoms
- polyol ester
- mixture
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐加水分解性、熱安定性に優れ、代替フロンと
して有力なハイドロフルオロカーボンと相溶性が良好な
ポリオールエステル系の潤滑油を提供する。 【構成】カルボニル基のα位炭素が二級または三級に分
岐しており、該カルボニル基のα位炭素に付いているア
ルキル基が直鎖である、ブテンおよびオクテンに由来す
る脂肪酸残基が複数個混在するポリオールエステルの混
合物を基油とすることを特徴とするエステル系潤滑油。
して有力なハイドロフルオロカーボンと相溶性が良好な
ポリオールエステル系の潤滑油を提供する。 【構成】カルボニル基のα位炭素が二級または三級に分
岐しており、該カルボニル基のα位炭素に付いているア
ルキル基が直鎖である、ブテンおよびオクテンに由来す
る脂肪酸残基が複数個混在するポリオールエステルの混
合物を基油とすることを特徴とするエステル系潤滑油。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍機油として好適に用
いられるエステル系の潤滑油に関し、詳しくは代替フロ
ンとして有力なハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
良好で、耐加水分解性ならびに熱安定性に優れたエステ
ル系潤滑油に関する。
いられるエステル系の潤滑油に関し、詳しくは代替フロ
ンとして有力なハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
良好で、耐加水分解性ならびに熱安定性に優れたエステ
ル系潤滑油に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍機に使用される冷媒フロンには、塩
素を含有するクロロフルオロカーボン類、ハイドロクロ
ロフルオロカーボン類が広く使用されている。しかし近
年フロンに含まれる塩素が成層圏のオゾン層を破壊する
として世界的にフロンの使用規制が厳しくなりつつあ
り、そのため新しい冷媒として塩素を含有しないハイド
ロフルオロカーボン類の使用が有力になっている。一
方、これまで使用されてきた鉱油系ならびにアルキルベ
ンゼン系の冷凍機油は、ハイドロフルオロカーボン類と
の相溶性が悪いため使用できないことが明らかになって
いる。
素を含有するクロロフルオロカーボン類、ハイドロクロ
ロフルオロカーボン類が広く使用されている。しかし近
年フロンに含まれる塩素が成層圏のオゾン層を破壊する
として世界的にフロンの使用規制が厳しくなりつつあ
り、そのため新しい冷媒として塩素を含有しないハイド
ロフルオロカーボン類の使用が有力になっている。一
方、これまで使用されてきた鉱油系ならびにアルキルベ
ンゼン系の冷凍機油は、ハイドロフルオロカーボン類と
の相溶性が悪いため使用できないことが明らかになって
いる。
【０００３】そこで代替冷凍機油としてハイドロフルオ
ロカーボン類との相溶性が良好なポリオールエステル系
の冷凍機油が検討されているが、エステルは水分の存在
により加水分解を起こす欠点があるため、耐加水分解性
の良いエステルの開発が急がれている。なおカルボニル
基のα位炭素が二級または三級に分岐したカルボン酸お
よびその酸誘導体より得られるポリオールエステルは、
耐加水分解性、熱安定性に優れていることが知られてお
り、該ポリオールエステルを基油とする冷凍機油が、特
開平４―３１４７９３号、特開平５―１２９１号、特開
平５―１７７８７号および特開平５―１７７８９等に開
示されている。
ロカーボン類との相溶性が良好なポリオールエステル系
の冷凍機油が検討されているが、エステルは水分の存在
により加水分解を起こす欠点があるため、耐加水分解性
の良いエステルの開発が急がれている。なおカルボニル
基のα位炭素が二級または三級に分岐したカルボン酸お
よびその酸誘導体より得られるポリオールエステルは、
耐加水分解性、熱安定性に優れていることが知られてお
り、該ポリオールエステルを基油とする冷凍機油が、特
開平４―３１４７９３号、特開平５―１２９１号、特開
平５―１７７８７号および特開平５―１７７８９等に開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のポリオール
エステル系の冷凍機油は新規冷媒のハイドロフルオロカ
ーボン類との相溶性が良好であるが、エステル類は水分
の存在により加水分解を起こすので、更に耐加水分解性
の良いエステルの開発が要請されている。また熱安定性
においても、更に改善が要請されている。本発明の目的
は、特に冷凍機油に適した新規冷媒のハイドロフルオロ
カーボンとの相溶性が良好で、かつ耐加水分解性及び熱
安定性に優れたポリオールエステル系の潤滑油を提供す
ることにある。
エステル系の冷凍機油は新規冷媒のハイドロフルオロカ
ーボン類との相溶性が良好であるが、エステル類は水分
の存在により加水分解を起こすので、更に耐加水分解性
の良いエステルの開発が要請されている。また熱安定性
においても、更に改善が要請されている。本発明の目的
は、特に冷凍機油に適した新規冷媒のハイドロフルオロ
カーボンとの相溶性が良好で、かつ耐加水分解性及び熱
安定性に優れたポリオールエステル系の潤滑油を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らは上記の如き課
題を有するポリオールエステル系の潤滑油について鋭意
検討した結果、ブテン、オクテン、一酸化炭素およびフ
ッ化水素から分岐脂肪酸フロライド混合物を合成し、該
分岐脂肪酸フロライド混合物とペンタエリスリトールを
反応させることにより、ブテンとオクテン各々に由来す
る分岐脂肪酸残基を有するハイブリッド型のポリオール
エステルが得られ、該ポリオールエステルは炭素数が５
と９の脂肪酸残基が混在してランダムに挿入されている
ことから代替フロンとして有力なハイドロフルオロカー
ボンとの相溶性が良好であり、またカルボニル基のα位
炭素が二級または三級に分岐し、このカルボニル基のα
位炭素についている各アルキル基が全て直鎖であるエス
テル基を複数個有するエステル化合物の混合物であるこ
とから、優れた耐加水分解性と熱安定性を有することを
見出し、本発明に到達した。
題を有するポリオールエステル系の潤滑油について鋭意
検討した結果、ブテン、オクテン、一酸化炭素およびフ
ッ化水素から分岐脂肪酸フロライド混合物を合成し、該
分岐脂肪酸フロライド混合物とペンタエリスリトールを
反応させることにより、ブテンとオクテン各々に由来す
る分岐脂肪酸残基を有するハイブリッド型のポリオール
エステルが得られ、該ポリオールエステルは炭素数が５
と９の脂肪酸残基が混在してランダムに挿入されている
ことから代替フロンとして有力なハイドロフルオロカー
ボンとの相溶性が良好であり、またカルボニル基のα位
炭素が二級または三級に分岐し、このカルボニル基のα
位炭素についている各アルキル基が全て直鎖であるエス
テル基を複数個有するエステル化合物の混合物であるこ
とから、優れた耐加水分解性と熱安定性を有することを
見出し、本発明に到達した。
【０００６】即ち本発明は、カルボニル基のα位炭素が
二級または三級に分岐しており、該カルボニル基のα位
炭素に付いているアルキル基が直鎖である、ブテンおよ
びオクテンに由来する脂肪酸残基が複数混在するポリオ
ールエステルの混合物を基油とすることを特徴とするエ
ステル系潤滑油である。なお上記の従来技術の引用例に
は、カルボニル基のα位炭素が二級または三級に分岐し
たカルボン酸及びその酸誘導体より得られるエステルが
記載されているが、例えば2-エチル-2,3,3- トリメチル
ブタン酸や2,2,4,4-テトラメチルペンタン酸（特開平５
−１２９１号、特開平５−２０９１７１号）のように、
実際に用いられているのはカルボニル基のα位炭素につ
いているアルキル基には分岐したアルキル基が含まれて
いるものが多く、また本願のブテンまたはオクテンに由
来したポリオールエステルの異性体混合物とは本質的に
異なるものである。
二級または三級に分岐しており、該カルボニル基のα位
炭素に付いているアルキル基が直鎖である、ブテンおよ
びオクテンに由来する脂肪酸残基が複数混在するポリオ
ールエステルの混合物を基油とすることを特徴とするエ
ステル系潤滑油である。なお上記の従来技術の引用例に
は、カルボニル基のα位炭素が二級または三級に分岐し
たカルボン酸及びその酸誘導体より得られるエステルが
記載されているが、例えば2-エチル-2,3,3- トリメチル
ブタン酸や2,2,4,4-テトラメチルペンタン酸（特開平５
−１２９１号、特開平５−２０９１７１号）のように、
実際に用いられているのはカルボニル基のα位炭素につ
いているアルキル基には分岐したアルキル基が含まれて
いるものが多く、また本願のブテンまたはオクテンに由
来したポリオールエステルの異性体混合物とは本質的に
異なるものである。
【０００７】本発明のエステル系潤滑油は、一般式
（Ｉ）で示されるポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 は、
カルボニル基隣接のα炭素は全て二級または三級に分岐
し、分岐鎖は直鎖アルキル基または水素原子であるアル
キル基）の混合物であり、特にオクテン／ブテンの原料
モル比を１．５０〜１．７０として分岐脂肪酸フロライ
ドを合成して得られる次の組成のものが優れた性能を有
する。
（Ｉ）で示されるポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 は、
カルボニル基隣接のα炭素は全て二級または三級に分岐
し、分岐鎖は直鎖アルキル基または水素原子であるアル
キル基）の混合物であり、特にオクテン／ブテンの原料
モル比を１．５０〜１．７０として分岐脂肪酸フロライ
ドを合成して得られる次の組成のものが優れた性能を有
する。
【化２】
【０００８】すなわち、Ｒ1 〜Ｒ4 が炭素原子数４の
アルキル基であるポリオールエステルが２．０重量％以
下、Ｒ1 〜Ｒ3 が炭素原子数４でＲ4 が炭素原子数８
のアルキル基であるポリオールエステルが１０．０〜２
０．０重量％、Ｒ1 〜Ｒ2が炭素原子数４でＲ3 〜Ｒ
4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリオールエステ
ルが２５．０〜３７．０重量％が、Ｒ1 が炭素原子数
４でＲ2 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリ
オールエステルが２９．０〜４０．０重量％、および
Ｒ1 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリオー
ルエステルが１０．０〜２０．０重量％であるポリオー
ルエステルの混合物を基油とするエステル系潤滑油は、
特にハイドロフルオロカーボンとの相溶性が良好で、優
れた耐加水分解性と熱安定性を有する。
アルキル基であるポリオールエステルが２．０重量％以
下、Ｒ1 〜Ｒ3 が炭素原子数４でＲ4 が炭素原子数８
のアルキル基であるポリオールエステルが１０．０〜２
０．０重量％、Ｒ1 〜Ｒ2が炭素原子数４でＲ3 〜Ｒ
4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリオールエステ
ルが２５．０〜３７．０重量％が、Ｒ1 が炭素原子数
４でＲ2 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリ
オールエステルが２９．０〜４０．０重量％、および
Ｒ1 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリオー
ルエステルが１０．０〜２０．０重量％であるポリオー
ルエステルの混合物を基油とするエステル系潤滑油は、
特にハイドロフルオロカーボンとの相溶性が良好で、優
れた耐加水分解性と熱安定性を有する。
【０００９】上記組成においてブテン（炭素原子数４）
に由来する脂肪酸残基がこれより増加する場合には耐加
水分解性が悪化し、オクテン（炭素原子数８）に由来す
る脂肪酸残基がこれより増加する場合にはハイドロフル
オロカーボンとの相溶範囲が狭くなる。また後の比較例
で示すようにポリオールエステル１分子中にブテンに由
来する脂肪酸残基とオクテンに由来する脂肪酸残基を混
在することによりハイドロフルオロカーボンとの相溶性
が向上される。
に由来する脂肪酸残基がこれより増加する場合には耐加
水分解性が悪化し、オクテン（炭素原子数８）に由来す
る脂肪酸残基がこれより増加する場合にはハイドロフル
オロカーボンとの相溶範囲が狭くなる。また後の比較例
で示すようにポリオールエステル１分子中にブテンに由
来する脂肪酸残基とオクテンに由来する脂肪酸残基を混
在することによりハイドロフルオロカーボンとの相溶性
が向上される。
【００１０】前述の如く本発明のエステル系潤滑油は、
ブテン、オクテン、一酸化炭素およびフッ化水素から分
岐脂肪酸フロライド混合物を合成し（カルボニル化工
程）、該分岐脂肪酸フロライド混合物とペンタエリスリ
トールを反応させる（エステル化工程）ことにより製造
される。すなわち本発明のポリオールエステルの混合物
と比較して、ブテン、オクテン各々を単独でカルボニル
化し、ペンタエリスリトールと反応させて得られるブテ
ン由来のテトラエステルとオクテン由来のテトラエステ
ルを混合して本発明のポリオールエステル混合物と同じ
温度で同じ動粘度となるように調整した場合にはハイド
ロフルオロカーボンとの相溶範囲が狭くなる。これはカ
ルボニル化工程でブテンとオクテンを使用して酸フロラ
イド混合物を合成してからペンタエリスリトールと反応
させるので、エステル１分子中にブテン由来またはオク
テン由来の分岐脂肪酸残基がランダムに挿入されてハイ
ブリッド型エステル混合物となり、各分岐脂肪酸残基が
相互に関連してハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
向上するものと考えられる。
ブテン、オクテン、一酸化炭素およびフッ化水素から分
岐脂肪酸フロライド混合物を合成し（カルボニル化工
程）、該分岐脂肪酸フロライド混合物とペンタエリスリ
トールを反応させる（エステル化工程）ことにより製造
される。すなわち本発明のポリオールエステルの混合物
と比較して、ブテン、オクテン各々を単独でカルボニル
化し、ペンタエリスリトールと反応させて得られるブテ
ン由来のテトラエステルとオクテン由来のテトラエステ
ルを混合して本発明のポリオールエステル混合物と同じ
温度で同じ動粘度となるように調整した場合にはハイド
ロフルオロカーボンとの相溶範囲が狭くなる。これはカ
ルボニル化工程でブテンとオクテンを使用して酸フロラ
イド混合物を合成してからペンタエリスリトールと反応
させるので、エステル１分子中にブテン由来またはオク
テン由来の分岐脂肪酸残基がランダムに挿入されてハイ
ブリッド型エステル混合物となり、各分岐脂肪酸残基が
相互に関連してハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
向上するものと考えられる。
【００１１】カルボニル化工程におけるフッ化水素の使
用量は、ブテンとオクテンの合計モル数に対し５〜３０
倍モル、好ましくは７〜１５倍モルである。ブテンとオ
クテンの合計モル数に対して弗化水素使用量が５倍モル
より低い場合には、副反応量が増大しポリオールエステ
ルの収率が低下する。また弗化水素使用量を３０倍モル
以上にしても収率の改善もなく、反応器の容量が大きく
なるので経済的に有利ではない。カルボニル化工程の反
応反応温度は−２０〜５０℃である。反応温度が高すぎ
ると副生物が増加し収率が低下する。反応温度が低過ぎ
る場合には、カルボニル化反応速度が遅くなり反応器の
容量が大きくなる。反応圧力は 100 kg/cm2 G 以下であ
り、好ましくは10〜80 kg/cm2 G である。反応圧力が低
い場合には分岐脂肪酸フロライド混合物の収率が低くな
る。しかし圧力を 100 kg/cm2 G より高くしても収率は
ほとんど変わらず、設備費のみが高くなるので工業的に
有利とならない。なお該反応圧力は高純度の一酸化炭素
を用いた場合であり、もし使用する一酸化炭素ガスに相
当量の不活性ガスが含まれる場合には、一酸化炭素の分
圧が該反応圧力となるように決定される。また反応に用
いられる一酸化炭素の量は、反応圧力により決定され
る。
用量は、ブテンとオクテンの合計モル数に対し５〜３０
倍モル、好ましくは７〜１５倍モルである。ブテンとオ
クテンの合計モル数に対して弗化水素使用量が５倍モル
より低い場合には、副反応量が増大しポリオールエステ
ルの収率が低下する。また弗化水素使用量を３０倍モル
以上にしても収率の改善もなく、反応器の容量が大きく
なるので経済的に有利ではない。カルボニル化工程の反
応反応温度は−２０〜５０℃である。反応温度が高すぎ
ると副生物が増加し収率が低下する。反応温度が低過ぎ
る場合には、カルボニル化反応速度が遅くなり反応器の
容量が大きくなる。反応圧力は 100 kg/cm2 G 以下であ
り、好ましくは10〜80 kg/cm2 G である。反応圧力が低
い場合には分岐脂肪酸フロライド混合物の収率が低くな
る。しかし圧力を 100 kg/cm2 G より高くしても収率は
ほとんど変わらず、設備費のみが高くなるので工業的に
有利とならない。なお該反応圧力は高純度の一酸化炭素
を用いた場合であり、もし使用する一酸化炭素ガスに相
当量の不活性ガスが含まれる場合には、一酸化炭素の分
圧が該反応圧力となるように決定される。また反応に用
いられる一酸化炭素の量は、反応圧力により決定され
る。
【００１２】エステル化工程におけるペンタエリスリト
ールの使用量は、ブテンとオクテンの合計モル数に対し
て２倍モル以下（ペンタエリスリトールのＯＨ基のモル
数基準）であり、好ましくは０．７〜１．５倍モルであ
る。ペンタエリスリトールの使用量が多すぎるとエステ
ルの水酸基価が高くなり、加水分解を受け易くなる。ま
たペンタエリスリトールの使用量が少な過ぎる場合には
分岐脂肪酸フロライドが多量に残留するため経済的でな
い。得られるポリオールエステルの動粘度はブテンとオ
クテンのモル比を変えることによって調整することがで
きるが、カルボニル化工程での反応温度、反応圧力を変
化させることによって調整することもできる。
ールの使用量は、ブテンとオクテンの合計モル数に対し
て２倍モル以下（ペンタエリスリトールのＯＨ基のモル
数基準）であり、好ましくは０．７〜１．５倍モルであ
る。ペンタエリスリトールの使用量が多すぎるとエステ
ルの水酸基価が高くなり、加水分解を受け易くなる。ま
たペンタエリスリトールの使用量が少な過ぎる場合には
分岐脂肪酸フロライドが多量に残留するため経済的でな
い。得られるポリオールエステルの動粘度はブテンとオ
クテンのモル比を変えることによって調整することがで
きるが、カルボニル化工程での反応温度、反応圧力を変
化させることによって調整することもできる。
【００１３】上記反応により得られるポリオールエステ
ル混合物は、エステル化反応後、アルカリ洗浄、蒸留精
製、吸着処理、水素化処理などの常法により精製するこ
とができる。また本発明のエステル系潤滑油を冷凍機油
として用いる場合には、従来冷凍機油の添加剤として使
用されている酸化防止剤、摩耗防止剤、エポキシ化合物
等の添加剤を該エステル混合物に必要に応じて添加する
ことができる。
ル混合物は、エステル化反応後、アルカリ洗浄、蒸留精
製、吸着処理、水素化処理などの常法により精製するこ
とができる。また本発明のエステル系潤滑油を冷凍機油
として用いる場合には、従来冷凍機油の添加剤として使
用されている酸化防止剤、摩耗防止剤、エポキシ化合物
等の添加剤を該エステル混合物に必要に応じて添加する
ことができる。
【００１４】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお各実施例および比較例において得られた
エステルの耐加水分解性試験および相溶性試験は次のよ
うに行った。 （耐加水分解試験）ガラス製試験管に試料のエステル
と、触媒として鉄、銅、アルミニウム線各８cmを入れ、
水分を１０００ｐｐｍに調整した潤滑油１０ｇ、冷媒
（ダイキン工業製、Ｒ―１３４а）２ｇを注入後密閉
し、密封ガラス管を１７５℃、２８日間加熱後の酸価を
測定する。 （相溶性試験）試料のエステル０．２ｇ、冷媒（ダイキ
ン工業製、Ｒ―１３４а）１．８ｇをガラスチューブに
入れ封管した。２０℃より１℃／分の割合で冷却又は加
熱し低温側および高温側での二相分離温度を測定した。
る。但し本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお各実施例および比較例において得られた
エステルの耐加水分解性試験および相溶性試験は次のよ
うに行った。 （耐加水分解試験）ガラス製試験管に試料のエステル
と、触媒として鉄、銅、アルミニウム線各８cmを入れ、
水分を１０００ｐｐｍに調整した潤滑油１０ｇ、冷媒
（ダイキン工業製、Ｒ―１３４а）２ｇを注入後密閉
し、密封ガラス管を１７５℃、２８日間加熱後の酸価を
測定する。 （相溶性試験）試料のエステル０．２ｇ、冷媒（ダイキ
ン工業製、Ｒ―１３４а）１．８ｇをガラスチューブに
入れ封管した。２０℃より１℃／分の割合で冷却又は加
熱し低温側および高温側での二相分離温度を測定した。
【００１５】実施例１ ナックドライブ式撹拌機と上部に３個の入口ノズル、底
部に１個の出口ノズルを備え、ジャケットにより内部温
度を制御できるステンレス製オートクレーブを用いてエ
ステルの製造を行った。まずオートクレーブの内部を一
酸化炭素で置換した後、フッ化水素を導入し温度５℃に
冷却し、一酸化炭素で２０ kg/cm2 G まで加圧した。反
応温度を５℃に調節し、かつ反応圧力を２０ kg/cm2 G
に保持するように一酸化炭素を供給しながら、1-ブテン
と1-オクテンをモル比 (1-オクテン／1-ブテン）１．６
でオートクレーブの気相部より供給し脂肪酸フロライド
混合物の合成を行った。1-ブテンと1-オクテン供給終了
後、一酸化炭素の吸収が見られなくなるまで約２０分間
撹拌を継続した。オートクレーブ内の温度を―１０℃と
し圧力を常圧まで落圧した後、反応で吸収された一酸化
炭素と等モル量（ペンタエリスリトールの水酸基のモル
数基準）のペンタエリスリトールをオートクレーブへ供
給して２時間反応させた。反応液を氷水へ抜液してアル
カリ洗浄後、オイル層と水層を分離した。オイル層を蒸
留精製しテトラエステルを取得した。
部に１個の出口ノズルを備え、ジャケットにより内部温
度を制御できるステンレス製オートクレーブを用いてエ
ステルの製造を行った。まずオートクレーブの内部を一
酸化炭素で置換した後、フッ化水素を導入し温度５℃に
冷却し、一酸化炭素で２０ kg/cm2 G まで加圧した。反
応温度を５℃に調節し、かつ反応圧力を２０ kg/cm2 G
に保持するように一酸化炭素を供給しながら、1-ブテン
と1-オクテンをモル比 (1-オクテン／1-ブテン）１．６
でオートクレーブの気相部より供給し脂肪酸フロライド
混合物の合成を行った。1-ブテンと1-オクテン供給終了
後、一酸化炭素の吸収が見られなくなるまで約２０分間
撹拌を継続した。オートクレーブ内の温度を―１０℃と
し圧力を常圧まで落圧した後、反応で吸収された一酸化
炭素と等モル量（ペンタエリスリトールの水酸基のモル
数基準）のペンタエリスリトールをオートクレーブへ供
給して２時間反応させた。反応液を氷水へ抜液してアル
カリ洗浄後、オイル層と水層を分離した。オイル層を蒸
留精製しテトラエステルを取得した。
【００１６】これをガスクロマトグラフィー質量分析計
（ＧＣ−ＭＳ）で分析した結果、次の５種類の分子量を
持つテトラエステル混合物であることが確認された。ま
たウベローデ粘度計で４０℃の動粘度を測定したとこ
ろ、５６ｃｓｔであった。 のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ4 ） 0.4重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ3 がＣ4 でＲ4 がＣ8 ） 14.3重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ2 がＣ4 でＲ3 〜Ｒ4 がＣ8 ）31.8重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 がＣ4 でＲ2 〜Ｒ4 がＣ8 ） 36.0重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ8 ） 17.5重量％
（ＧＣ−ＭＳ）で分析した結果、次の５種類の分子量を
持つテトラエステル混合物であることが確認された。ま
たウベローデ粘度計で４０℃の動粘度を測定したとこ
ろ、５６ｃｓｔであった。 のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ4 ） 0.4重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ3 がＣ4 でＲ4 がＣ8 ） 14.3重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ2 がＣ4 でＲ3 〜Ｒ4 がＣ8 ）31.8重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 がＣ4 でＲ2 〜Ｒ4 がＣ8 ） 36.0重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ8 ） 17.5重量％
【００１７】比較例１ 実施例１と同じ装置と操作条件で先ず1-ブテンをフッ化
水素および一酸化炭素と反応させた後、ペンタエリスリ
トールでエステル化した。また同様に、1-オクテンをフ
ッ化水素および一酸化炭素と反応させた後、ペンタエリ
スリトールでエステル化して、２種類のテトラエステル
を得た。２種類のテトラエステルを混合して４０℃の動
粘度が５６ｃｓｔになるように調整した。このポリオー
ルエステルの組成はおおよそ次の通りであり、ポリオー
ルエステルの１分子中にブテンおよびオクテンに由来す
る脂肪酸基は混在しないものである。 のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ4 ） 30重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ8 ） 70重量％
水素および一酸化炭素と反応させた後、ペンタエリスリ
トールでエステル化した。また同様に、1-オクテンをフ
ッ化水素および一酸化炭素と反応させた後、ペンタエリ
スリトールでエステル化して、２種類のテトラエステル
を得た。２種類のテトラエステルを混合して４０℃の動
粘度が５６ｃｓｔになるように調整した。このポリオー
ルエステルの組成はおおよそ次の通りであり、ポリオー
ルエステルの１分子中にブテンおよびオクテンに由来す
る脂肪酸基は混在しないものである。 のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ4 ） 30重量％ のポリオールエステル（Ｒ1 〜Ｒ4 がＣ8 ） 70重量％
【００１８】比較例２ 撹拌機、温度計、窒素吹き込み管および冷却器付きの脱
水管を４ツ口フラスコに取り付けた。2-メチルヘキサン
酸と3,5,5-トリメチルヘキサン酸を重量比で等量になる
ようにフラスコへ仕込み、次いでペンタエリスリトール
を先に仕込んだ2-メチルヘキサン酸と3,5,5-トリメチル
ヘキサン酸の合計モル数と等モル量（ペンタエリスリト
ールのＯＨ基のモル数基準）をフラスコに仕込んだ。窒
素流通下２４０℃で１０時間エステル化反応を行ない、
2-メチルヘキサン酸と3,5,5-トリメチルヘキサン酸の混
合酸残基を持つテトラエステルを取得した。このエステ
ルの動粘度を４０℃で測定したところ、５４ｃｓｔであ
った。なお本比較例においては2-メチルヘキサン酸と3,
5,5-トリメチルヘキサン酸の混合酸残基を持つテトラエ
ステルが得られているが、3,5,5-トリメチルヘキサン酸
はカルボニル基のα位炭素が分岐していないものであ
る。
水管を４ツ口フラスコに取り付けた。2-メチルヘキサン
酸と3,5,5-トリメチルヘキサン酸を重量比で等量になる
ようにフラスコへ仕込み、次いでペンタエリスリトール
を先に仕込んだ2-メチルヘキサン酸と3,5,5-トリメチル
ヘキサン酸の合計モル数と等モル量（ペンタエリスリト
ールのＯＨ基のモル数基準）をフラスコに仕込んだ。窒
素流通下２４０℃で１０時間エステル化反応を行ない、
2-メチルヘキサン酸と3,5,5-トリメチルヘキサン酸の混
合酸残基を持つテトラエステルを取得した。このエステ
ルの動粘度を４０℃で測定したところ、５４ｃｓｔであ
った。なお本比較例においては2-メチルヘキサン酸と3,
5,5-トリメチルヘキサン酸の混合酸残基を持つテトラエ
ステルが得られているが、3,5,5-トリメチルヘキサン酸
はカルボニル基のα位炭素が分岐していないものであ
る。
【００１９】各実施例および比較例で得られたエステル
の耐加水分解性試験の結果と、ハイドロフルオロカーボ
ン類の新規冷媒のＲ―１３４а (1,1,1,2-テトラフルオ
ロエタン) との相溶性試験の結果を表１に示す。なお表
１において試験前酸価は製造直後のエステルの酸価、試
験後の酸価は２８日間加熱後の該エステルの酸価であ
る。また耐加水分解試験では１７５℃で長時間加熱が行
われているので、この結果は熱安定性をも示すものであ
る。
の耐加水分解性試験の結果と、ハイドロフルオロカーボ
ン類の新規冷媒のＲ―１３４а (1,1,1,2-テトラフルオ
ロエタン) との相溶性試験の結果を表１に示す。なお表
１において試験前酸価は製造直後のエステルの酸価、試
験後の酸価は２８日間加熱後の該エステルの酸価であ
る。また耐加水分解試験では１７５℃で長時間加熱が行
われているので、この結果は熱安定性をも示すものであ
る。
【００２０】
【表１】 （耐加水分解性試験） （相溶性試験） 試験前酸価 試験後酸価 低温側分離温度 高温側分離温度 mgKOH/g mgKOH/g ℃ ℃ 実施例１ 0.01 0.50 -45 80℃以上 比較例１ 0.01 0.70 -15 80℃以上 比較例２ 0.01 3.0 -45 80℃以上
【００２１】
【発明の効果】実施例より明らかなように、本発明のエ
ステル系潤滑油は高温でかつ２８日間という長期間のテ
ストにおいても酸価の上昇が低くおさえられ、極めて優
れた耐加水分解性と熱安定性を有している。また代替フ
ロンとして有力なハイドロフルオロカーボンとの相溶範
囲が広く、優れた相溶性を有している。また従来のエス
テル系潤滑油は、各種の脂肪酸とアルコールのエステル
化反応によって得られ、高温下で長時間の反応が必要で
あるのに対して、本発明の潤滑油は、ブテン、オクテ
ン、一酸化炭素、フッ化水素およびペンタエリスリトー
ルとの反応により低温下で短時間に得られ、工業的に極
めて有利に製造することができる。
ステル系潤滑油は高温でかつ２８日間という長期間のテ
ストにおいても酸価の上昇が低くおさえられ、極めて優
れた耐加水分解性と熱安定性を有している。また代替フ
ロンとして有力なハイドロフルオロカーボンとの相溶範
囲が広く、優れた相溶性を有している。また従来のエス
テル系潤滑油は、各種の脂肪酸とアルコールのエステル
化反応によって得られ、高温下で長時間の反応が必要で
あるのに対して、本発明の潤滑油は、ブテン、オクテ
ン、一酸化炭素、フッ化水素およびペンタエリスリトー
ルとの反応により低温下で短時間に得られ、工業的に極
めて有利に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 40:30
Claims (3)
- 【請求項１】カルボニル基のα位炭素が二級または三級
に分岐しており、該カルボニル基のα位炭素に付いてい
るアルキル基が直鎖である、ブテンおよびオクテンに由
来する脂肪酸残基が複数個混在するポリオールエステル
の混合物を基油とすることを特徴とするエステル系潤滑
油。 - 【請求項２】一般式（Ｉ）で示されるポリオールエステ
ル（Ｒ1 〜Ｒ4 は、カルボニル基隣接のα炭素は全て二
級または三級に分岐し、分岐鎖は直鎖アルキル基または
水素原子であるアルキル基）の混合物であり、Ｒ1 〜
Ｒ4 が炭素原子数４のアルキル基であるポリオールエス
テルが２．０重量％以下、Ｒ1 〜Ｒ3が炭素原子数４
でＲ4 が炭素原子数８のアルキル基であるポリオールエ
ステルが１０．０〜２０．０重量％、Ｒ1 〜Ｒ2 が炭
素原子数４でＲ3 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキル基で
あるポリオールエステルが２５．０〜３７．０重量％、
Ｒ1 が炭素原子数４でＲ2 〜Ｒ4 が炭素原子数８のア
ルキル基であるポリオールエステルが２９．０〜４０．
０重量％、およびＲ1 〜Ｒ4 が炭素原子数８のアルキ
ル基であるポリオールエステルが１０．０〜２０．０重
量％である請求項１記載のエステル系潤滑油。 【化１】 - 【請求項３】ブテン、オクテン、一酸化炭素およびフッ
化水素より合成される分岐脂肪酸フロライド混合物とペ
ンタエリスリトールを反応させて得られる請求項１また
は請求項２記載のエステル系潤滑油。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32753094A JPH08183973A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | エステル系潤滑油 |
| US08/578,994 US5705459A (en) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | Process for the production of polyol ester and ester-containing lubricating oil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32753094A JPH08183973A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | エステル系潤滑油 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08183973A true JPH08183973A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18200136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32753094A Pending JPH08183973A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-28 | エステル系潤滑油 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08183973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730020A3 (en) * | 1995-03-01 | 1997-04-02 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Lubricants based on polyol esters and process for their production |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32753094A patent/JPH08183973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730020A3 (en) * | 1995-03-01 | 1997-04-02 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Lubricants based on polyol esters and process for their production |
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