JPH1088159A - グリース基油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定のフタル酸全エステルからなる、特に、
酸化安定性、粘度指数及び低温流動性に優れたエステル
系グリース基油を提供する。 【構成】 本発明に係るグリース基油は、フタル酸と炭
素数８〜１２の直鎖状及び分岐鎖状の脂肪族１価混合ア
ルコールをエステル化反応して得られるフタル酸全エス
テル化合物を含むことを特徴とする。但し、脂肪族１価
混合アルコール成分中における分岐鎖アルコールの割合
は３０〜８０モル％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グリース基油に関
し、より詳しくは、特定のフタル酸全エステルからな
る、特に、酸化安定性、粘度指数及び低温流動性に優れ
たエステル系グリース基油に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、機械類の効率化、長寿命化、メン
テナンスフリー化が進み、それにともないグリース等の
潤滑剤についても過酷な条件下（高温、高速、高荷重）
で劣化しにくく、低温から高温まで幅広い温度範囲で良
好な粘度特性を持つことが要求されるようになってい
る。現在、グリースの基油としては鉱油が一般的である
が、使用条件の厳しい、あるいは低温での低トルク性が
要求される用途にはエステルを基油としたグリースが使
用されている。

【０００３】エステル系化合物は一般に鉱油系に比較し
て潤滑性、温度−粘度特性（粘度指数）、低温流動性、
耐熱性に優れており、グリースの基油としては、アジピ
ン酸ジ（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ジイソデシ
ル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）等の脂肪族ジ
エステル、ペンタエリスリトールやトリメチロールプロ
パン等のネオペンチルポリオールと一価のカルボン酸と
から合成されるポリオールエステル等が知られている。

【０００４】脂肪族ジエステルは、特に低温流動性及び
温度−粘度特性に優れ、低温用途あるいは高速回転軸受
用などのグリース基油として用いられる。また、ポリオ
ールエステルは、鉱油や脂肪族ジエステルに比べて高温
での熱安定性や酸化安定性に優れ、また、低温流動性も
良好であるため、長寿命の多目的グリース基油として好
んで使用されている。

【０００５】しかしながら、使用条件の苛酷化は更に進
みつつあり、また、潤滑油の長寿命化、メンテナスフリ
ー化の見地から、酸化劣化しにくいグリース基油の要求
が高まっている。それに対し、脂肪族ジエステルは耐熱
性の面で劣り、ポリオールエステルでも高温で劣化して
酸価が上昇したり、タール分が生成するという点が問題
となる。更に、ポリオールエステルは、脂肪族ジエステ
ルや芳香族多塩基酸エステルに比べて高価である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価で、且
つ従来のポリオールエステルと同等又はそれ以上に高温
での劣化（酸価の上昇やタール分の生成）が少なく、ま
た、低温流動性にも優れたエステル系グリース基油を提
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
を達成すべく鋭意検討の結果、特定の構造を有するフタ
ル酸全エステルが所定の効果を奏することを見いだし、
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、本発明に係るグリース基油は、フタ
ル酸と炭素数８〜１２の直鎖状及び分岐鎖状の脂肪族１
価混合アルコールをエステル化反応して得られるフタル
酸全エステル化合物を含むことを特徴とする。但し、脂
肪族１価混合アルコール成分中における分岐鎖アルコー
ルの割合は３０〜８０モル％である。

【０００９】本発明のグリース基油となるフタル酸全エ
ステル（以下「本エステル」という）は、フタル酸と所
定のアルコール成分とを常法に従って、好ましくは窒素
等の不活性ガス雰囲気下、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。

【００１０】本発明に係る酸成分としては、フタル酸又
はその無水物及びフタル酸とメタノール、エタノール等
の炭素数１〜４の低級アルコールエステルが例示され
る。

【００１１】本発明に係るアルコール成分としては、炭
素数８〜１２の直鎖状及び分岐鎖状の脂肪族１価アルコ
ールが挙げられ、より具体的には、ｎ−オクタノール、
２−エチルヘキサノール、２−オクタノール、ｎ−ノナ
ノール、イソノナノール、３，５，５−トリメチルヘキ
サノール、ｎ−デカノール、イソデカノール、ｎ−ウン
デカノール、イソウンデカノール、ドデシルアルコー
ル、イソドデシルアルコール等が例示される。又、これ
らのアルコールの代わりに酢酸エステル等のエステルを
用いることも可能である。

【００１２】アルコール成分としては、炭素数８〜１２
の脂肪族１価混合アルコールのうち、分岐鎖状アルコー
ルが３０〜８０モル％となるように調製する。アルコー
ルの炭素数がこの範囲より短い場合は粘度指数が低くな
り、長い場合は流動点が高くなる傾向がある。また、直
鎖アルコール成分のみでは流動点が高くなり、分岐アル
コール成分のみでは粘度指数や耐熱性が低下する。

【００１３】エステル化反応を行うに際し、アルコール
成分は、例えば、酸成分１当量に対して１．０〜１．５
当量、好ましくは１．０５〜１．２当量程度用いられ
る。

【００１４】エステル化触媒としては、ルイス酸類、ア
ルカリ金属類、スルホン酸類等が例示され、具体的に、
ルイス酸としては、アルミニウム誘導体、スズ誘導体、
チタン誘導体が例示され、アルカリ金属類としてはナト
リウムアルコキシド、カリウムアルコキシド等が例示さ
れ、更に、スルホン酸類としてはパラトルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、硫酸等が例示できる。その使用
量は、例えば、原料である酸成分及びアルコール成分の
総重量に対して０．１〜０．４重量％程度用いられる。

【００１５】エステル化温度としては、１５０〜２３０
℃が例示され、通常、２〜１０時間で反応は完結する。

【００１６】エステル化反応終了後、過剰の原料を減圧
下又は常圧下にて留去する。引き続き、慣用の精製方
法、例えば、液液抽出、減圧蒸留、活性炭処理等の吸着
精製等により、エステルを精製することが可能である。

【００１７】かくして得られる本エステルの中でも、フ
タル酸と、ウンデシルアルコールとイソウンデシルアル
コールとの混合アルコールよりなるエステルが特に推奨
される。

【００１８】本発明に係る芳香族多塩基酸全エステル
は、潤滑油基油として良好な物性バランスを有してお
り、グリース基油の他、チェーン油基油、エンジン油基
油、タービン油（ガスタービンを含む）基油、油圧作動
油基油、固体潤滑油剤用基油、含浸軸受油、軸受油、樹
脂用含浸油、磁性流体用基油、コンプレッサー用基油、
歯車油基油、金属加工油等としても使用することが可能
である。

【００１９】本エステルは、従来から潤滑油用の基油と
して用いられてきた脂肪族ジエステルよりも耐熱性に優
れ、ネオペンチルポリオールエステルよりも高温での酸
化に対して安定であり、劣化しにくい。更に、アルコー
ル成分が単一の従来のフタル酸エステルであるフタル酸
ジヘプチル、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）、フタ
ル酸ジイソデシル等と比較して粘度指数が高い特徴が挙
げられる。

【００２０】又、本発明に係るグリース基油は、本エス
テルの他に鉱物油やα−オレフィンオリゴマー等の炭化
水素油、本エステル以外のエステル（以下「併用エステ
ル」という）、ポリアルキレングリコール及びフェニル
エーテルよりなる群から選ばれる１種若しくは２種以上
の化合物を適宜併用することができる。

【００２１】グリース基油における本エステルの含有量
としては、１０重量％以上、より好ましくは３０重量％
以上が推奨される。１０重量％未満では、耐熱性が低下
する傾向が認められる。

【００２２】鉱物油としては、粘度が３〜３０mm²／ｓ
（１００℃）程度のものが適当である。

【００２３】α−オレフィンオリゴマーとしては、炭素
数８〜１２の直鎖状のα−オレフィィンの重合体で粘度
が３〜３０mm²／ｓ（１００℃）程度のものが推奨され
る。

【００２４】炭化水素油を併用する場合には、混合基油
全体に対して本エステルの割合が１０〜９０重量％が適
当である。そのような混合基油を用いれば、任意の動粘
度で添加剤溶解性、ゴム膨潤性、酸化安定性の良好なグ
リース基油が得られる。

【００２５】併用エステルとしては、脂肪族エステル、
芳香族エステル及びポリオールエステルが例示され、本
エステルと併用エステルとを混合して用いる場合、混合
基油全体に対する本エステルの割合としては１０重量％
以上、望ましくは５０重量％以上が適当である。このよ
うに当該エステルを併用することによりエステル全体の
高温安定性を改良できる。

【００２６】併用エステルにおける脂肪族ジエステルと
しては、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル）、アゼラ
イン酸ジ（２−エチルヘキシル）、セバシン酸ジ（２−
エチルヘキシル）、アジピン酸ジイソデシル等が例示さ
れる。

【００２７】併用エステルにおける芳香族エステルとし
ては、トリメリット酸トリ（２−エチルヘキシル）、ト
リメリット酸トリイソデシル等が例示される。

【００２８】併用エステルにおけるポリオールエステル
としては、ネオペンチルグリコール−２−エチルヘキサ
ノエート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノ
エート、トリメチロールプロパン混合脂肪酸エステル、
ペンタエリスリトール混合脂肪酸エステル等が例示され
る。

【００２９】ポリアルキレングリコールとしては、プロ
ピレンオキサイド或いはエチレンオキサイドとプロピレ
ンオキサイドの共重合物が例示され、特に粘度が１０〜
４，０００mm²／ｓ（１００℃）の範囲のものが推奨さ
れる。

【００３０】これらのポリアルキレングリコールに本エ
ステルを混合して用いる場合、混合基油全体に対する本
エステルの割合としては１０〜９５重量％、望ましくは
７０〜９０重量％が適当である。当該混合により高温安
定性を改良できる。

【００３１】フェニルエーテルとしては、前記の脂肪族
エステル、モノアルキルジフェニルエーテル、ジアルキ
ルジフェニルエーテル等が例示され、本エステルとフェ
ニルエーテルとを混合して用いる場合、混合基油全体に
対する本エステルの割合としては１０重量％以上、望ま
しくは５０重量％以上が適当である。当該混合によりグ
リース基油全体の酸化安定性を改良できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明に係るグリース基油には、
基油の性能を向上させるために酸化防止剤、腐食防止
剤、色相安定剤、極圧剤、金属不活性剤、防錆剤、増粘
剤、油性剤等の添加剤の１種又は２種以上を適宜配合す
ることも可能である。所定の効果を奏する限り特に限定
されるものではないが、その具体的処方例を以下に示
す。

【００３３】酸化防止剤としてはフェニル−α−ナフチ
ルアミン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン等の
アミン類、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等のフェノ
ール類、フェノチアジン類、ジアリルセレナイド等のセ
レン化合物、ジアルキルジチオりん酸亜鉛、ジアルキル
ジチオカルバミン酸塩類、キノリン類、トリアゾール類
等が例示され、通常、基油に対して０．０１〜５．０重
量％添加される。

【００３４】腐食防止剤としてはナトリウムスルホネー
トやソルビタンエステルが例示され、通常、基油に対し
て０．１〜３．０重量％添加される。

【００３５】色相安定剤としては置換ハイドロキノン、
フルフラールアジン等が例示され、通常、基油に対して
０．０１〜０．１重量％添加される。

【００３６】極圧剤としてはナフテン酸鉛、硫化まっこ
う油、塩素化パラフィン、ジアルキルジチオリン酸亜鉛
類、リン酸トリクレジル、リン酸エステル類、ジアルキ
ルジチオカルバミン酸塩類、二硫化モリブデン、グラフ
ァイトが例示され、通常、基油に対して０．０５〜１
０．０重量％添加される。

【００３７】金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾー
ル系、チアジアゾール系の化合物が例示され、通常、基
油に対して０．０１〜０．４重量％添加される。

【００３８】防錆剤としては、スルフォン酸塩系、亜硝
酸ナトリウム、カルボン酸系、有機アミン及びその塩、
ソルビタン部分エステル系の化合物が例示され、通常、
基油に対して０．０５〜３重量％添加される。

【００３９】増粘剤としては、ポリイソブチレン等の各
種ポリマーが通常、基油に対して０．０１〜３．０重量
％添加される。

【００４０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明は実施例に限定されるものではない。尚、
各例に於ける潤滑油の特性は以下の方法により評価し
た。

【００４１】グリース基油の動粘度はＪＩＳ Ｋ ２２
８３に基づき測定を行った。

【００４２】グリース基油の流動点はＪＩＳ Ｋ ２２
６９に基づき測定を行った。

【００４３】製造例１ 攪拌器、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無水フタル酸１４８．０ｇ
（１．０モル）、ウンデカノール（直鎖：分岐＝４６：
５４モル比）３７８．４ｇ（２．２モル）、及び金属触
媒存在下、減圧にて２００℃まで昇温した。理論的にで
きる水の量を目処にして生成した水を水分分留受器にと
りながらエステル化反応を約３時間行った。反応終了
後、過剰のアルコールを蒸留で除去し、苛性ソーダで中
和し、その後中性になるまで水洗した。次いで活性炭処
理し、更に、濾過をしてフタル酸エステル４４０．８ｇ
（収率９３％）を得た。酸価、４０℃及び１００℃の動
粘度、粘度指数、流動点を第１表に示す。

【００４４】実施例１ 製造例１で得たフタル酸エステル（以下「エステルＡ」
と略記する）に対し、フェニル−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％、リン酸トリクレジル２．０重量％及びベ
ンゾトリアゾール０．１重量％を添加溶解させて試料油
を調製した。

【００４５】グリース基油の酸化安定性は、以下の方法
により評価した。即ち、内径３３mm、高さ８５mmのガラ
ス製試験管に上記試料油０．１ｇと鋼、アルミ、銅の針
金をそれぞれ２mmの長さに切ったものを入れて共栓の蓋
をし、蓋が開かないように止め金を付けた。その試験管
をオーブンに入れ、２０４℃で７２時間加熱する。その
後、試料油の酸価を測定して加熱試験前の酸価との比較
を行った。更に、針金の表面状態を観察した。又、試料
油に２０倍量のヘキサンを入れて溶かし、不溶部をター
ル分（重量％）とした。得られた結果を第２表に示す。

【００４６】製造例２〜３ 第１表に示す原料を用い、製造例１と同様の方法により
製造例２〜３のフタル酸エステルを得た。これらのエス
テルの酸価、動粘度及び流動点を第１表に示す。

【００４７】実施例２〜３ 製造例２〜３で得たエステルを用い、実施例１と同様の
方法により実施例２〜３の試験油を調製した。酸化安定
性及びタール分を実施例１と同様にして評価した結果を
第２表に示す。

【００４８】製造比較例１〜６ 第１表に示す原料を用い、製造例１と同様の方法により
製造比較例１〜６のエステル化合物を得た。これらのエ
ステルの酸価、動粘度及び流動点を第１表に示す。

【００４９】比較例１〜６ 製造比較例１〜６で得たエステルを用い、実施例１と同
様の方法により比較例１〜６の試験油を調製した。酸化
安定性及びタール分を実施例１と同様にして評価した結
果を第２表に示す。

【００５０】比較例７ 市販のペンタエリスリトールエステル（酸価０．０１ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ、動粘度３２．９ｍｍ²／ｓ（４０
℃））、５．７ｍｍ²／ｓ（１００℃）、粘度指数１１
３、流動点−６０℃）を適用して調製した試料油の酸化
安定性試験を実施例１と同様にして評価した。得られた
結果を表２に示す。

【００５１】実施例４ エステルＡ３０重量部とパラフィン系精製鉱油（粘度＝
１２ｍｍ²／ｓ、１００℃、以下「鉱油」と略記する）
７０重量部からなる混合基油を調製し、実施例１と同様
に評価した結果を表３に示す。

【００５２】実施例５ エステルＡ８０重量部とデセン−１−オリゴマー（粘度
＝１０．０ｍｍ²／ｓ、１００℃、以下「ＰＡＯ」と略
記する）２０重量部からなる混合基油を調製し、実施例
１と同様に評価した結果を表３に示す。

【００５３】実施例６ エステルＡ８０重量部とペンタエリスリトール（２−エ
チルヘキサノエート）（粘度＝６．３ｍｍ²／ｓ、１０
０℃、以下「ＰＥ−２ＥＨ」と略記する）２０重量部か
らなる混合基油を調製し、実施例１と同様に評価した結
果を表３に示す。

【００５４】実施例７ エステルＡ８０重量部とアルキルジフェニルエーテル
（粘度＝１３．０ｍｍ²／ｓ、１００℃、以下「ＡＤＰ
Ｅ」と略記する）２０重量部からなる混合基油を調製
し、実施例１と同様に評価した結果を表３に示す。

【００５５】比較例８〜１１ 鉱油、ＰＡＯ、ＰＥ−２ＥＨ、ＡＤＰＥについて実施例
１と同様に評価した結果を表３に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】

【発明の効果】本発明に係るグリース基油は、従来公知
の各種の基油と比較して酸化安定性、低温流動性、低タ
ール性及び粘度−温度特性に優れ、好適な物性バランス
を有している。

フロントページの続き (72)発明者 湯浅 真希子 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】 フタル酸と炭素数８〜１２の直鎖状及び
   分岐鎖状の脂肪族１価混合アルコールをエステル化反応
   して得られるフタル酸全エステル化合物を含んでなるグ
   リース基油。但し、脂肪族１価混合アルコール成分中に
   おける分岐鎖アルコールの割合は３０〜８０モル％であ
   る。
2. 【請求項２】 脂肪族１価混合アルコールの構成成分が
   ｎ−ウンデカノール及びイソウンデカノールからなる請
   求項１に記載のグリース基油。
3. 【請求項３】 脂肪族１価混合アルコールが、ｎ−ウン
   デカノールを４０〜５５モル％含有する請求項１又は２
   に記載のグリース基油。
4. 【請求項４】 フタル酸全エステルの含有率が１０重量
   ％以上である請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の
   グリース基油。