JPS5928239B2 - 新規のエステル油を用いた潤滑剤および液圧液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、ポリオールおよび分岐した飽和脂肪族
モノカルボン酸とをベースとする新規のエステル油、並
びに潤滑剤に単独でまたは混合成分としてそれを用いる
方法にある。

いわゆるエステル油は、近年高価な潤滑剤として広い用
途分野を見出して来ている。

例えばジェット推進航空機のタービン−エンジン用の潤
滑剤に、ジカルボン酸と中程度の鎖長のアルコールとの
エステル、例えばジオクチル−セバケートまたは中程度
の鎖長の脂肪酸と種々のアルコールとのエステルの如き
ものが用いられている。

更に最近では、この様なエステル油が、例えば部分合成
のエンジン−オイル中の混合成分として添加する如き高
度の要求の有るその他の潤滑を問題とする分野において
も増々用いられている。

これらの用途目的に於てのエステル油の特別の好ましい
適性は、鉱油をベースとする一般的潤滑剤に比べてエス
テル油がより優れた粘度一温度挙動を有し且つ比較し得
る粘度の物質と比べると固化点が明らかに低いことにあ
る。

これらの特性は、液圧系に於てもその作動液体としての
油の適性として本質的に要求されている。

これは、その粘度が注目すべき温度変動によっても極く
僅かしか変化しな（・ことおよび更に、低い温度に於て
も使用可能であらねばならないことが理由と成っている
。

一般に粘度の増加と共に固化点も高まる様子であるので
、高粘度のエステル油はその冷間状況に於ける挙動に於
て満足し得ないものであるということが当業者の一般的
常識であった。

高粘度のエステル油を用いることが絶対に必要とされる
潤滑の分野の為に最近いわゆる錯エステルが開発された
。

このものは、低い酸価および水酸価を有するエステルが
製造できるように、エステル化成分としてジオールある
いはポリオールと同様に単官能のアルコールあるいは酸
の他にジカルボン酸も含有している。

この種の錯エステルの粘度は１００下において約３０〜
３００ ｃｓｔでそして２１０下において１０〜３０
ｃｓｔである。

か又る高い粘性の錯エステルの固化点は、一般に一３０
°Ｃ以下には無い。

即ち、この点で多くの用途目的を満足させていない。

この錯エステルの他の重大な短所は、多官能アルコール
で多官能酸をエステル化する際に望ましくない重合を覚
悟しなければならない為に、製造が非常に困難であるこ
とにある。

エステル化反応の後に錯エステル中に残っている酸成分
あるいは部分エステル成分は精製または蒸留によるだけ
では除くのが困難である。

更に、多官能アルコールを直鎖モノカルボン酸でエステ
ル化して高い粘性のエステル油を製造することが既に試
みられている。

しかしこの方法で、上記錯エステルが有する粘度と等し
い高さの粘度ヲ有スるエステルを製造した場合、固化点
が０℃以上の値に高められた生成物がもたらされる。

下記の表から判る様に、トリノチロールプロパンーエス
テルの場合、１００下で３０ｃＳｔ以上の粘度が、エス
テル化成分としてＣ１０以上の鎖長の脂肪酸を用いる場
合に達成され得る。

例えばエステル化成分としてラウリン酸を用いた場合に
は、１００下で３６．４ｃＳｔ の粘度を有するが殆
んど千７℃の同化点を有するトリメチロールプロパン−
エステルが得られる。

相当するラウリン酸−ネオペンチルクリコール−エステ
ルは、］、ＯＯ’Ｆ″でたｙの１６．２ｃＳｔ の粘度
しか有さすほとんど＋１１℃の固化点を有している。

更にポリオールと中位の鎖長の分岐鎖状脂肪酸とをベー
スとするエステル油の製造も既に行なわれている。

この脂肪酸あるいは、中位の鎖長の分岐鎖状−および直
鎖状脂肪酸の混合物を用いた場合、得られるエステルの
固化点は確に明らかに低いが、この長所は、次の表から
推定される様に低い粘度指数の生成物が得られるので、
粘度一温度挙動における不利益によって相殺されてしま
う。

従って、非常に低い固化点の他に比較的高い粘度を有し
且つ同時にその粘度一温度挙動において満足できる如き
エステル油は著しく興味がある。

本発明者は、 （ａ）３〜５個の第１水酸基を有する分岐鎖状脂肪族ポ
リオールと （ｂ） 分子中に全部で１６〜２０個の炭素原子を有
する分岐鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸 との全エステルより成るエステル油が提示された要求を
従来成し遂げられなかった程度に満足させることを見出
した。

本発明に従うエステル油では、アルコール成分としては
例えばネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリトリット等の如キ３〜５個の第１−水酸
基を有している多くの分岐状脂肪族ポリオールが基本と
成っている。

この場合、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプ
ロパンおよびペンタエリトリットというポリオールが最
も重要である。

本発明に従うエステル油の酸成分としては、分子中に全
体で１６〜２０個の炭素原子を有している分岐鎖状飽和
脂肪族モノカルボン酸が該当する３この種のカルボン酸
は、色々な方法で得ることができる。

例えばゲルペット法（Ｇｕｅｒｂｅｔ −Ｖｅｒｆａｈ
ｒｅｎ ）に従って短鎖のアルコールから得られる相当
する炭素数の分岐状アルコールを酸化することによって
得られる。

力へるカルボン酸の他の出所は、石油化学あるいは、イ
ソプレン、ペンタジェン−１・３−、ブタジェン−１・
３の如キ共役ジオレフィンとメタアクリル酸エステルと
を零価のニッケルの有機金属錯塩およびドイツ特許出願
公開第２０２５８３０号明細書に従う電子供与体の存在
下に反応させて得られる生成物の種々の分岐アルコール
である。

分子中に全部で１６〜２０個の炭素原子を有している前
記の方法および他の方法で得られる分岐鎖カルボン酸の
内で特に重要なものは、カルボキシル基に対してα一位
に側鎖の有る分岐鎖状飽和カルボン酸である。

か又るカルボン酸の製造は、例えば中位の鎖長の直鎖状
飽和アルコールをゲルペット反応させそして次に相当す
る全炭素原子数のそうして得られる２−位置で分岐した
アルコールを酸化することによって行なうことができる
。

他の１つの方法は、例えばドイツ特許出願公開第２０２
５８３０号明細書に従ってブタジェン−１３−とメチル
メタアクリレートとを零価のニッケルの有機金属錯塩お
よび電子供与体との存在下に反応させ、そして次いでケ
ン化して得られるＣ２０−カルボン酸を水素化するもの
である。

この方法で得られるノナデカンカルボン酸は例えばとい
う構造を有している。

更に、カルボキシル基に対してα一位にて分岐している
この様なカルボン酸は、石油化学からの分岐鎖アルコー
ルを酸化することによって、例えば、石油の熱分解の際
に生ずるイソヘプテンから得ることのできるイソオクチ
ルアルデヒドのアルドール縮合によって製造することの
できる という構造の分岐鎖Ｃ１６−アルコールである異性体混
合物を酸化することによって得られる。

側鎖がカルボキシル基に対してα一位で分岐しており且
つ分子中の炭素原子数の総和が１６である分岐鎖飽和脂
肪族モノカルボン酸にて、特に非常に好ましい結果が得
られる。

カルボキシル基に対してα一位で分岐しているＣ１６−
カルボン酸の内でも、ガルペット合成でｎ−オクタツー
ルから造られる２−ヘキシル−デカノールを酸化するこ
とによって得られるイソ−パルミチン酸が特に重要であ
る。

このイソ−パルミチン酸を用いて得られるエステル油は
、冷間−および粘度挙動に関して極めて好ましい特性を
示す。

２〜６個の第１−水酸基を有する分岐状脂肪族アルコー
ルと全部で１４〜２２個の炭素原子を有する分岐鎖状飽
和脂肪族モノカルボン酸とより成る本発明に従うエステ
ルは、例えば、スズ、アルミニウム粉末またはｐ−トル
エン−スルホン酸等の如きエステル化触媒の助力下に反
応成分を加熱することによって一般的方法で製造される
。

インパルミチン酸エステルを製造する場合には、得られ
るニスエルを例えばメタノールの如き短鎖アルコールで
洗浄して酸残留物を除くことが有効である。

過剰の酸を除く粗反応混合物の精製を、苛性ソーダでの
洗浄によって実施し得ることも自明である。

潤滑剤として用いるのには、本発明に従うエステル油は
、粘度−および冷間挙動に関して極めて優れたその特性
の為に、単独でも、これらの目的の為に既に知られてい
る物質との混合状態においても適している。

本発明に従うエステル油は、その比較的高い粘度および
その良好な粘度一温度挙動の為に、従来錯エステルを留
保して来た業界でも有利に用いることができる。

潤滑剤中の混合成分として用いる場合には、作業状態、
固化点および粘度一温度挙動についての必要とされる値
によって専ばら決められるいかなる所望の混合割合も選
ぶことができる。

しかしながら一般に全部の生成物の２０％の成分を含有
している。

混合成分としては、用途次第で鉱油も他のエステル油も
該当する。

以下の実施例は、他に詳明が無い限り本発明を更に詳細
に説明したものである。

実施例 冷間挙動および粘度一温度挙動を試験する為に、以下に
示すポリオールと分岐鎖状カルボン酸との★に全エステ
ルを製造する。

Ａ−ネオペンチルグリコール、 Ｂ−）リメチロールプロパン、 Ｃ−ペンタエリトリット、 Ｄ＝ｎ−オクタツールのゲルペット合成で得られる２−
ヘキシル−デカノールを酸化することによって得られる
イソ−パルミチン酸、 の構造のノナデカンカルボン酸 試験に於て得られた価を以下に挙げる表に示す。

上記の表から、冷間−および粘度挙動について本発明に
従うエステル油の極めて良好な用途工業的特性が明瞭に
読みとることができる。

このエステル油は、その比較的高い粘度およびその良好
な粘度一温度挙動にかＮわらず極めて低い固化点を有し
ている。

以下に本発明のエステル油の性質を、従来技術の潤滑用
エステルに比較して示す。

従来技術のエステルとして、分子中炭素原子数７または
８の直鎖状−または分岐状脂肪族カルボン酸を用いた以
下のペンタエリスリット全エステルを用いそして：〈そ
の潤滑特性について試験した： （ａ） ペンタエリスリットテトラ−ｎ−ヘプタン酸
エステル、 （ｂ） ペンタエリスリットテトラ−ｎ−オクタン酸
エステル、 （Ｃ） ペンタエリスリットテトラ−（２−エチルヘ
キシル酸エステル） 試験で得られた値を、次の表に総括掲載する。

本発明の（Ｃ，−Ｄ）全エステルの上述の試験値も再度
表中に一諸に示す。

この表から、本発明のエステルだけが、低い固化点、高
い粘度および良好な粘度一温度挙動を示すことが判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ） ３〜５個の第一水酸基を有する分岐状
   脂肪族ポリオールと （ｂ） 分子中に全部で１６〜２０個の炭素原子を有
   する分岐鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸 との全エステルより成るエステル油と場合によっては公
   知の潤滑剤とを混合して成る潤滑剤。