JPH10265789A - 潤滑油基油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生物学的分解性が良好な潤滑油基油を提供す
る。 【解決手段】 脂環式ポリカルボン酸と、炭素数１〜１
８の直鎖状のアルコール、炭素数３〜１８の分岐状のア
ルコール又は炭素数３〜１０の脂環式アルコールとの脂
環式ポリカルボン酸エステルの１種若しくは２種以上を
含有してなる潤滑油基油において、脂環式ポリカルボン
酸エステルの末端直鎖率が５０％以上であることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油基油に関
し、更に詳しくは、生分解性に優れる潤滑油基油に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題への配慮から、生分解性
の良好な潤滑剤基油として、天然油脂やその誘導体が用
いられている。例えば、建設機械の油圧作動油基油には
欧州を中心に菜種油が広く用いられている。

【０００３】一方で、この菜種油系作動油は、不安定な
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等、二重結合を有
する脂肪酸を含むため酸化安定性が劣る傾向がある。こ
れに対し合成エステルは天然油脂に比べ優れた酸化安定
性を示すため、最近では良好な生分解性を併せもった合
成エステル系作動油の検討が進められている。

【０００４】一般に、潤滑油に生分解性を確保しようと
するためには他の性能、即ち、潤滑性、低温流動性、耐
加水分解性、酸化安定性等の性能が損なわれる。例え
ば、合成エステルとして用いられている、トリメチロー
ルプロパンのオレイン酸エステル等のポリオールエステ
ルは生分解性に優れるが酸化安定性がかなり低い。オレ
イン酸の代わりに酸化安定性の良好な飽和脂肪酸を主成
分としたエステルは高価であり、菜種油系に比べ２倍以
上のコストがかかる。ヤシ油から誘導した混合脂肪酸メ
チルエステル及びパルミチン酸２−エチルヘキシル等の
脂肪酸モノエステルは低温流動性に劣る。

【０００５】上記のごとく、酸化安定性、潤滑性、流動
性等の潤滑剤としての機能に加え、良好な生物学的分解
性を併せ持った合成エステル系の潤滑油基油の開発は途
上段階にあり、全ての性能を満足させる潤滑油基油は未
だ見いだされていなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、本発明は、生物学的分解性に優れ、且つ潤滑性及び
酸化安定性も良好な潤滑油基油を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討の結果、脂環式ポリカルボン酸エ
ステル中の特定の構造を有するものが、従来からの生分
解性油であるポリオールエステルと同等あるいはそれ以
上の生分解性を示すことを見いだし、かかる知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明に係る潤滑油基油は、一般式
（１）で表される脂環式ポリカルボン酸エステルの１種
又は２種以上を含有してなる潤滑油基油において、１種
若しくは２種以上の脂環式ポリカルボン酸エステルの末
端直鎖率が５０％以上であることを特徴とする（このよ
うなエステルを以下「本エステル」という）。

【０００９】

【化２】 ［式中、Ａはシクロヘキサン環又はシクロヘキセン環を
表す。Ｒ¹は水素原子又はアルキル基を表す。Ｘは水素
原子又は基−ＣＯＯＲ⁴を表す。Ｙは水素原子又は基−
ＣＯＯＲ⁵を表す。Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵は同一又は異な
って、炭素数１〜１８の直鎖状のアルキル基、炭素数２
〜１８の直鎖状のアルケニル基、炭素数３〜１８の分岐
状のアルキル基又は炭素数３〜１０のシクロアルキル基
を表す。]

【００１０】本エステルは、所定の酸成分とアルコール
成分とを常法に従って、好ましくは窒素等の不活化ガス
雰囲気下、エステル化触媒の存在下又は無触媒下で加熱
攪拌しながらエステル化することにより調製される化合
物である。

【００１１】本エステルを構成する酸成分としては、シ
クロアルカンポリカルボン酸、シクロアルケンポリカル
ボン酸及びそれらの酸無水物が挙げられ、１種若しくは
２種以上の化合物を混合して用いることが可能である。
この際、各々のカルボキシル基の置換位置は問わない。
更に、シクロアルカンポリカルボン酸又はシクロアルケ
ンポリカルボン酸分子中に、メチル基、エチル基等の炭
素数１〜１８のアルキル置換基を有していても差し支え
ない。

【００１２】奨励される酸成分として具体的には、１，
２−シクロヘキサンジカルボン酸、４−シクロヘキセン
−１，２−ジカルボン酸、１−シクロヘキセン−１，２
−ジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン
酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、３−メチル
−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４−メチル−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、３−メチル−４
−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル
−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、１，
２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，３，５−
シクロヘキサントリカルボン酸、１，２，４，５−シク
ロヘキサンテトラカルボン酸及びそれらの酸無水物が例
示され、中でも１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、
３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４
−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４−
シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、３−メチル−
４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、４−メチ
ル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸及びそ
れらの酸無水物が好ましい。

【００１３】本エステルを構成するアルコール成分とし
ては、炭素数１〜１８の直鎖状飽和アルコール、炭素数
２〜１８の直鎖状不飽和アルコール、炭素数３〜１８の
分岐状アルコール及び炭素数３〜１０のシクロアルコー
ルが挙げられる。

【００１４】具体的な直鎖状アルコールとしては、メタ
ノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノー
ル、ｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタ
ノール、ｎ−オクタノール、ｎ−ノナノール、ｎ−デカ
ノール、ｎ−ウンデカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−
トリデカノール、ｎ−テトラデカノール、ｎ−ペンタデ
カノール、ｎ−ヘキサデカノール、ｎ−オクタデカノー
ル、９−オクタデセノール等が挙げられる。

【００１５】具体的な分岐状アルコールとしては、具体
的に、イソプロパノール、イソブタノール、sec−ブタ
ノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、２−メ
チルヘキサノール、１−メチルヘプタノール、２−メチ
ルヘプタノール、２−エチルヘキサノール、３，５，５
−トリメチルヘキサノール、２，６−ジメチル−４−ヘ
プタノール、イソノナノール、イソデカノール、イソウ
ンデカノール、イソトリデカノール、イソペンタデカノ
ール、イソオクタデカノール等が例示される。

【００１６】具体的なシクロアルコールとしては、シク
ロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ジメチル
シクロヘキサノール等が例示される。

【００１７】本エステルのアルコール成分としては、上
記アルコールを単独でエステル化反応に供することが可
能であり、又、２種以上のアルコールを混合して用いる
ことも可能である。

【００１８】一方、本エステルは、１種若しくは２種以
上の脂環式ポリカルボン酸エステルにおいて、末端直鎖
率、即ち、（エステル分子中の末端直鎖部分を構成する
炭素数／エステル分子中の総炭素数）が５０％以上のエ
ステルである。

【００１９】ここで、末端直鎖部分とは脂環式ポリカル
ボン酸エステル中のアルキル部分において、−（Ｃ
Ｈ₂）_l−（ＣＨ＝ＣＨ）_m−（ＣＨ₂）_n−ＣＨ₃（ｌ、
ｍ、ｎはそれぞれ０又は１以上の整数を表し、０≦ｌ＋
ｍ＋ｎ≦１７）で表される直鎖部分のことである。

【００２０】１種の脂環式ポリカルボン酸エステルにお
いて、末端直鎖率が５０％以上となるエステルを構成す
るアルコールとしては、炭素数６〜１８の直鎖状アルコ
ール、炭素数５〜１８の分岐鎖状アルコールにおいて分
岐部分が水酸基に近いアルコール等が挙げられる。

【００２１】直鎖状アルコールを構成成分とする本エス
テルとして具体的には、１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジペンチル、１，２−シクロヘキサンジカルボン
酸ジヘキシル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ
ヘプチル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジオク
チル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジノニル、
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジデシル、１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸ジウンデシル、１，２−
シクロヘキサンジカルボン酸ジドデシル、１，２−シク
ロヘキサンジカルボン酸ジトリデシル、１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジテトラデシル、１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジペンタデシル、４−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸ジペンチル、４−シクロヘ
キセン−１，２−ジカルボン酸ジヘキシル、４−シクロ
ヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジヘプチル、４−シク
ロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジオクチル、４−シ
クロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジノニル、４−シ
クロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジデシル、４−シ
クロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジウンデシル、４
−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジドデシル、
４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジトリデシ
ル、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジテト
ラデシル、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸
ジペンタデシル、３−メチル−１，２−シクロヘキサン
ジカルボン酸ジペンチル、３−メチル−１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジヘキシル、３−メチル−１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸ジヘプチル、３−メチル
−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジオクチル、３
−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジノニ
ル、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸
ジデシル、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジウンデシル、３−メチル−１，２−シクロヘキ
サンジカルボン酸ジドデシル、３−メチル−１，２−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジトリデシル、３−メチル−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジテトラデシル、
３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジペ
ンタデシル、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカ
ルボン酸ジペンチル、４−メチル−１，２−シクロヘキ
サンジカルボン酸ジヘキシル、４−メチル−１，２−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジヘプチル、４−メチル−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジオクチル、４−
メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジノニ
ル、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸
ジデシル、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジウンデシル、４−メチル−１，２−シクロヘキ
サンジカルボン酸ジドデシル、４−メチル−１，２−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジトリデシル、４−メチル−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジテトラデシル、
４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジペ
ンタデシル、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２
−ジカルボン酸ジペンチル、３−メチル−４−シクロヘ
キセン−１，２−ジカルボン酸ジヘキシル、３−メチル
−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジヘプチ
ル、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボン酸ジオクチル、３−メチル−４−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸ジノニル、３−メチル−４−シク
ロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジデシル、３−メチ
ル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジウン
デシル、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジ
カルボン酸ジドデシル、３−メチル−４−シクロヘキセ
ン−１，２−ジカルボン酸ジトリデシル、３−メチル−
４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジテトラデ
シル、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカ
ルボン酸ジペンタデシル、４−メチル−４−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸ジペンチル、４−メチル−
４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジヘキシ
ル、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボン酸ジヘプチル、４−メチル−４−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸ジオクチル、４−メチル−４−シ
クロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジノニル、４−メ
チル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジデ
シル、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカ
ルボン酸ジウンデシル、４−メチル−４−シクロヘキセ
ン−１，２−ジカルボン酸ジドデシル、４−メチル−４
−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジトリデシ
ル、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボン酸ジテトラデシル、４−メチル−４−シクロヘキセ
ン−１，２−ジカルボン酸ジペンタデシルよりなる群か
ら選ばれる１種若しくは２種以上のエステルが例示でき
る。

【００２２】分岐鎖状アルコールを構成成分とする本エ
ステルとして具体的には、１，２−シクロヘキサンジカ
ルボン酸ジ（２−エチルヘキシル）、１，２−シクロヘ
キサンジカルボン酸ジ（１−メチルヘプチル）、１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（２−メチルヘプチ
ル）、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソウン
デシル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソト
リデシル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソ
ペンタデシル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ
（２−ヘプチルウンデシル）、４−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸ジ（２−メチルヘキシル）、４−
シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジ（２−エチル
ヘキシル）、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン
酸ジ（１−メチルヘプチル）、４−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸ジ（２−メチルヘプチル）、４−
シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジイソウンデシ
ル、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジイソ
トリデシル、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン
酸ジイソペンタデシル、４−シクロヘキセン−１，２−
ジカルボン酸ジ（２−ヘプチルウンデシル）、３−メチ
ル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（２−メチ
ルヘキシル）、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジ
カルボン酸ジ（２−エチルヘキシル）、３−メチル−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（１−メチルヘ
プチル）、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジ（２−メチルヘプチル）、３−メチル−１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソウンデシル、３−
メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソト
リデシル、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジイソペンタデシル、３−メチル−１，２−シク
ロヘキサンジカルボン酸ジ（２−ヘプチルウンデシ
ル）、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン
酸ジ（２−メチルヘキシル）、４−メチル−１，２−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジ（２−エチルヘキシル）、
４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ
（１−メチルヘプチル）、４−メチル−１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジ（２−メチルヘプチル）、４−
メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソウ
ンデシル、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸ジイソトリデシル、４−メチル−１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジイソペンタデシル、４−メチル
−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（２−ヘプチ
ルウンデシル）、３−メチル−４−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸ジ（２−メチルヘキシル）、３−
メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジ
（２−エチルヘキシル）、３−メチル−４−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸ジ（１−メチルヘプチ
ル）、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカ
ルボン酸ジ（２−メチルヘプチル）、３−メチル−４−
シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジイソウンデシ
ル、３−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボン酸ジイソトリデシル、３−メチル−４−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸ジイソペンタデシル、３−
メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジ
（２−ヘプチルウンデシル）、４−メチル−４−シクロ
ヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジ（２−メチルヘキシ
ル）、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカ
ルボン酸ジ（２−エチルヘキシル）、４−メチル−４−
シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジ（１−メチル
ヘプチル）、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２
−ジカルボン酸ジ（２−メチルヘプチル）、４−メチル
−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジイソウ
ンデシル、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−
ジカルボン酸ジイソトリデシル、４−メチル−４−シク
ロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジイソペンタデシ
ル、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボン酸ジ（２−ヘプチルウンデシル）等が例示される。

【００２３】更に、２種以上の脂環式ポリカルボン酸エ
ステルにおいて末端直鎖率が５０％以上となる組成であ
れば、その組成物中の特定のエステルの末端直鎖率が５
０％未満でも差し支えない。

【００２４】即ち、末端直鎖率が５０％未満の脂環式ポ
リカルボン酸エステルと末端直鎖率５０％以上の脂環式
ポリカルボン酸エステルとを混合したエステル組成物が
末端直鎖率５０％以上の組成となれば、本発明に係る。

【００２５】又、２種以上のアルコールを構成成分とす
る脂環式ポリカルボン酸混基エステルにおいても、その
末端直鎖率が５０％以上であれば本発明に係る。

【００２６】一方、脂環式ポリカルボン酸エステルの構
成成分であるアルコール成分中の、炭素数１２〜１８の
直鎖状アルコールの含有率は、好ましくは総アルコール
成分に対し５０モル％以下、より好ましくは４０％以
下、更に好ましくは３０モル％以下である。５０モル％
を越えると、直鎖状アルコールの融点が高いため得られ
たエステルの流動性が悪くなる傾向が認められる。

【００２７】上記のごとく、本エステルを構成するアル
コール成分は、生分解性の面では直鎖状アルコール又は
分岐鎖が水酸基に近い分岐鎖状アルコールが優れる。従
って、本発明に係る潤滑油基油は、アルコール成分とし
て直鎖状アルコールと分岐鎖状アルコールとの混合物か
らなる混基エステル又は直鎖状アルキルエステル及び分
岐鎖状アルキルエステルの混合エステルを用いることが
より好ましい。

【００２８】本発明に係る脂環式ポリカルボン酸エステ
ルは、本エステルの構成成分である上記一価アルコール
以外にも一価アルコールに二価以上の多価アルコールを
併用した架橋エステルを用いることも可能である。

【００２９】多価アルコールの具体例としては、エチレ
ングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３
−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペン
タンジオール、オクタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、イソプレングリコール、ヘキシレングリコール、
ビスフェノールＡ、２−ブチル−２−エチルー１，３−
プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３
−プロパンジオール、１，４−ベンゼンジメタノール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、
１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、トリメチロールオクタ
ン、ジトリメチロールプロパン、トリトリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトー
ル等が挙げられる。

【００３０】一価アルコールと多価アルコールとを併用
してポリカルボン酸エステルを合成する場合、多価アル
コールの比率が多いと高分子量ポリマーが多量に生成
し、流動性が悪くなる。そのため総アルコール成分中の
多価アルコールの比率は５０モル％以下であることが望
ましい。

【００３１】多価アルコールと一価アルコールとの混合
アルコールからのエステルにおいても良好な生分解性を
得るためには、そのエステルの組成において末端直鎖率
が５０％以上であることを必要とする。

【００３２】更に、本発明に係る潤滑油基油は、本エス
テル以外に他の基油、例えば鉱物油、合成炭化水素油、
動植物油、本エステル以外のエステル（以下「併用エス
テル」という）、ポリエーテル及び／又はシリコーン油
の中の１種若しくは２種以上を混合することも可能であ
る。又、これらに乳化剤を加えてエマルジョンとして用
いることもできる。

【００３３】鉱物油としては、通常パラフィン基系原
油、中間基系原油、ナフテン基系原油等が例示される。

【００３４】合成炭化水素油としては、低分子量ポリブ
テン、低分子量ポリプロピレン、更には、炭素数８から
１４のα−オレフィンオリゴマー及びこれらの水添化合
物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等が例示さ
れる。

【００３５】動植物油としては、牛脂、豚脂、パーム
油、ヤシ油、なたね油、ひまし油等が例示される。

【００３６】併用エステルとしては、パルミチン酸エス
テル、ステアリン酸エステル等の脂肪酸モノエステル
類、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、セバ
シン酸エステル等の脂肪族ジエステル類、フタル酸エス
テル、トリメリット酸エステル及びポリオールエステル
等が例示される。

【００３７】ポリエーテルとしては、ポリアルキレング
リコール、ポリエーテルエステル、ポリフェニルエーテ
ル等が例示される。

【００３８】シリコーン油としては、ジメチルポリシロ
キサン、変性ポリシロキサン等が例示される。

【００３９】潤滑油中における鉱物油、合成炭化水素
油、動植物油、併用エステル、ポリエーテル、シリコー
ン油の含有量としては、９０重量％以下が推奨される。
このうち鉱物油、合成炭化水素、シリコーン油の場合、
生分解性を損なわないように２０重量％以下とするのが
望ましい。又、動植物油の場合、酸化安定性を損なわな
いように５０重量％以下とするのが望ましい。

【００４０】本発明に係る生分解性の良好な潤滑油基油
は、切削油、研削油、引抜油、プレス加工油等の金属加
工油、油圧作動油、船外機用エンジン油、２サイクルエ
ンジン油、チェーンソー用潤滑油、圧縮機油、ギア油、
グリースをはじめ、林業、農業、建築業、採掘業及び輸
送業の機械用潤滑油のような、廃棄、漏洩などで環境汚
染が問題となっている用途に利用することが可能であ
る。更には加水分解安定性にも優れるため、水とのエマ
ルジョンや水の混入するような条件下での使用に適して
いる。

【００４１】

【発明の実施の形態】本発明に係る潤滑油基油には、基
油の性能を向上させるために油性剤、極圧剤、粘度指数
向上剤、酸化防止剤、防錆剤、乳化剤、金属不活性剤、
金属腐食防止剤、消泡剤等の公知の添加剤の１種又は２
種以上を適宜配合することも可能である。配合量は、所
定の効果を奏する限り特に限定されるものではない。

【００４２】

【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を詳しく説明す
る。尚、各例における潤滑油の特性は、以下の方法によ
り評価した。

【００４３】動粘度 ウベローデ粘度計を用いてＪＩＳ−Ｋ−２２８３に準拠
して測定する。

【００４４】流動点 ＪＩＳ−Ｋ−２２６９に準拠して測定する。

【００４５】潤滑性 高速四球型摩耗試験機（神鋼造機社製）を用いて、油温
７５℃、回転数１２００ｒｐｍ、荷重３０ｋｇ、時間３
０分の条件下で試験し、摩耗痕径を測定する。形成され
た摩耗痕が小さいものほど潤滑性が良好であると判断す
る。

【００４６】酸化安定性試験 酸化安定性はＪＩＳ−Ｋ−２５１４−３．１に準拠して
行った。この際、各エステルに対し添加剤として、Ｎ−
フェニルーα−ナフチルアミン０．７重量％、ｐ，ｐ’
−ジオクチルジフェニルアミン０．７重量％、りん酸ト
リクレジル２．０重量％及びベンゾトリアゾール０．１
重量％を添加し試料油を調製する。試験は１６５．５℃
で７２時間行い、試験後の試料油の酸価、粘度変化を測
定して試験前との比較を行う。又、試料油を濾過し、濾
紙に残った残査をヘキサン（１００ｍＬ）で洗浄し、不
溶部をタール分（ｍｇ）とする。又、ラッカー棒に付着
した不溶タールの汚れを以下のように評価する。 ○：不溶タール分なし ×：不溶タール分あり 酸化安定性は、油の酸価上昇値が小さいもの、動粘度比
（４０℃における、試験後の動粘度／試験前の動粘度）
の値が１に近いもの、不溶タール分及びラッカー棒の汚
れの少ないものが良好と判断した。

【００４７】生物学的分解性試験 生物学的分解性（以下、生分解性という）は修正ＭＩＴ
Ｉ法に基づき測定する。即ち、試料油、比較油各３０ｍ
ｇのそれぞれに基礎培養液３００ｍＬ及び固形分として
３０ｐｐｍの活性汚泥（都市下水処理場からの汚水を人
工下水にて順化したもの）を添加し、２５℃で２８日間
撹拌し、微生物が油を分解するために消費する酸素量
（生物学的酸素消費量：ＢＯＤ）をクーロメーター（大
倉電気社製）で測定する。消費した酸素量と理論的酸素
消費量（総酸素消費量：ＴＯＤ）との比（ＢＯＤ／ＴＯ
Ｄ×１００：％）を生分解率とし、生分解性を以下のよ
うに３段階に分けて評価する。 ○：生分解率が６０％以上 △：生分解率が５０〜６０％ ×：生分解率が５０％未満 この値の高いものほど生分解性が良好と判断する。な
お、試験は標準サンプルであるアニリンが７日目で４０
％以上、１４日目で６５％以上の分解率を示すときのみ
有効とした。

【００４８】実施例１ ４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ジオクチル
を潤滑剤基油として用い、その生分解性、潤滑性、流動
点及び酸化安定性を評価した。得られた結果を第１表に
示す。又、当該エステルの末端直鎖部分の炭素数は１６
であり、分子全体の炭素数は２４であるから、その末端
直鎖率は６７％である。

【００４９】実施例２〜４ 第１表に示したエステルを潤滑油基油として用い、その
ものの生分解性、潤滑性、流動性及び酸化安定性を評価
した。得られた結果を第１表に示す。尚、参考までに各
潤滑油基油の末端直鎖率を記載した。

【００５０】比較例１ １，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（３，５，５−
トリメチルヘキシル）を潤滑剤基油として用い、その生
分解性、潤滑性、流動点及び酸化安定性を評価した。得
られた結果を第１表に示す。３，５，５−トリメチルヘ
キサノールは分岐鎖が３位及び５位に存在し、末端直鎖
部分は３つのメチル基のみである。従って、当該エステ
ルである１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジ（３，
５，５−トリメチルヘキシル）では末端直鎖部分の炭素
数は６であり、分子全体の炭素数は２６であることか
ら、末端直鎖率は３１％となる。

【００５１】比較例２〜３ 第１表で示すエステルを潤滑油基油として用い、生分解
性、潤滑性、流動性及び酸化安定性を評価した。得られ
た結果を第１表に示す。尚、参考までにエステルの末端
直鎖率を記載した。

【００５２】

【表１】

【００５３】実施例５ 実施例１のエステル、比較例１のエステル及び実施例４
のエステルを重量比５：４：１（直鎖アルキルエステル
と分岐アルキルエステルの重量比が６：４）で混合し、
実施例５の化合物とし、生分解性、潤滑性、流動点及び
酸化安定性を評価した。得られた結果を第２表に示す。
尚、参考までに当該混合エステルの末端直鎖率を記載し
た。

【００５４】実施例６ 実施例１のエステルと鉱油［パラフィン系ニュートラル
油（５００ニュートラル、粘度９９．４mm²/s、４０
℃）］とを重量比８：２で混合し、実施例６の化合物と
し、生分解性、潤滑性、流動性及び酸化安定性を評価し
た。得られた結果を第２表に示す。尚、参考までにエス
テルの末端直鎖率を記載した（鉱油は０％として計
算）。

【００５５】実施例７ 実施例３のエステルと市販の菜種油（粘度３５．０mm²/
s、４０℃）とを重量比７：３で混合し、実施例７の化
合物とし、生分解性、潤滑性、流動性及び酸化安定性を
評価した。得られた結果を第２表に示す。尚、参考まで
にエステルの末端直鎖率を記載した（菜種油の平均鎖長
１７．９）。

【００５６】

【表２】

【００５７】比較例４ 市販の菜種油をそのまま比較例４の試料とし、生分解
性、潤滑性、流動性及び酸化安定性を評価した。得られ
た結果を第２表に示す。又、参考までにエステルの末端
直鎖率を記載した（菜種油の平均鎖長１７．９）。

【００５８】比較例５ ヤシ油脂肪酸のＣ₁₂〜₁₈留分の２−エチルヘキシルエス
テル（粘度６．４９mm²/s、４０℃）の生分解性、潤滑
性、流動性及び酸化安定性を評価した。得られた結果を
第２表に示す。又、参考までにエステルの末端直鎖率を
記載した（ヤシ油脂肪酸の平均鎖長１３．８）。

【００５９】比較例６ パラフィン系ニュ−トラル油（５００ニュートラル）を
そのまま比較例の試料とし、生分解性、潤滑性、流動性
及び酸化安定性を評価した。得られた結果を第２表に示
す。

【００６０】実施例１〜５から明らかなように、脂環式
ポリカルボン酸エステルで末端直鎖率が５０％以上であ
るものは生分解性が良好であり、潤滑性及び酸化安定性
も優れている。更に、実施例１〜３及び実施例５につい
ては十分な低温流動性を兼ね備えている。それに対し、
脂環式ポリカルボン酸エステルのうち、比較例１及び比
較例２の分岐状アルキル基のみから成るエステルは生分
解性が劣り、比較例３〜５では酸化安定性に問題があ
り、何れも潤滑油として性能のバランスに欠けることが
わかる。更に比較例６の鉱油は周知のごとく生分解性が
悪い。又、実施例６及び実施例７に示すように、脂環式
ポリカルボン酸エステルは鉱油や脂環式ポリカルボン酸
エステル以外のエステルとを、生分解性、酸化安定性の
損なわない範囲で併用できる。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る脂環式ポリカルボン酸エス
テルは、生物学的分解性に優れ、且つ潤滑性及び酸化安
定性が良好である。従って、金属加工油、機械潤滑油等
の分野で、廃棄、漏洩が問題になっている用途に利用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 40:20 (72)発明者 高橋 孝司 京都府京都市伏見区葭島矢倉町13番地 新 日本理化株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１）で表される脂環式ポリカル
   ボン酸エステルの１種若しくは２種以上を含有してなる
   潤滑油基油において、１種もしくは２種以上の脂環式ポ
   リカルボン酸エステルの末端直鎖率が５０％以上である
   ことを特徴とする生分解性の潤滑油基油。 【化１】 ［式中、Ａはシクロヘキサン環又はシクロヘキセン環を
   表す。Ｒ¹は水素原子又はアルキル基を表す。Ｘは水素
   原子又は基−ＣＯＯＲ⁴を表す。Ｙは水素原子又は基−
   ＣＯＯＲ⁵を表す。Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵は同一又は異な
   って、炭素数１〜１８の直鎖状のアルキル基、炭素数２
   〜１８の直鎖状のアルケニル基、炭素数３〜１８の分岐
   状のアルキル基又は炭素数３〜１０のシクロアルキル基
   を表す。]
2. 【請求項２】 脂環式ポリカルボン酸エステルを構成す
   る酸成分が、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４
   −シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、３−メチル
   −１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４−メチル−
   １，２−シクロヘキサンジカルボン酸、３−メチル−４
   −シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル
   −４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸及びそれ
   らの無水物よりなる群から選ばれる１種若しくは２種以
   上の化合物である請求項１に記載の生分解性の潤滑油基
   油。
3. 【請求項３】 脂環式ポリカルボン酸エステルを構成す
   るアルコール成分が、１−メチルヘプタノール、２−メ
   チルヘプタノール、イソウンデカノール、イソトリデカ
   ノール、イソペンタデカノール、２−ヘプチルウンデカ
   ノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、ｎ−オ
   クタノール、ｎ−ノナノール、ｎ−デカノール、ｎ−ウ
   ンデカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−トリデカノー
   ル、ｎ−テトラデカノール及びｎ−ペンタデカノールよ
   りなる群から選ばれる１種若しくは２種以上の化合物で
   ある請求項１又は請求項２に記載の生分解性の潤滑油基
   油。
4. 【請求項４】 脂環式ポリカルボン酸エステルを構成す
   るアルコール成分中の、炭素数１２〜１８の直鎖状アル
   コールの割合が総アルコール成分に対し５０モル％以下
   である請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の生分解
   性の潤滑油基油。