JPS60223898A - 潤滑油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はポリエーテル系の潤滑油、詩に熱安定性および
潤滑性に優れた潤滑油に関するものである。

〔従来技術〕

ポリエーテル化合物は粘度特性に優れ、熱分解してもス
ラッジやりニスを生成せず、また低流動点を持ち、金属
やシール材に対する影響が少なく、化学的にも安定であ
り、さらに水溶性から油溶性までの幅広い範囲の潤滑油
基剤が得られることから、合成潤滑油基剤として優れて
おり広範な用途に使用されている。

しかしなから、ポリエーテル化合物は他の潤滑油基剤、
たとえばα−オレフィンオリゴマー油、エステル油、燐
酸エステル油などに比較して、熱安定性が悪いことから
、高温下の使用は特別の場合を除き不適当であった。

ポリエーテル化合物の熱安定性を向上させるための試み
として特殊な酸化防止剤を配合したり、あるいは熱的に
安定な芳香族環を分子中に導入することが検討されてい
るが、これらの方法ではポリエーテル化合物の分解温度
を２０〜４０℃上昇させるのが限度であったり、また芳
香族環に由来するスラッジが発生するという問題点があ
った。

一方、水溶性のポリエーテル化合物を基剤として用いた
水系潤滑油、たとえば作動油や焼入油は通常８０℃以下
で使用されることから、」二記非水系潤滑油より熱安定
性を必要とされないが、作動油の場合には潤滑面で部分
的に高温となること、焼入油の場合には５００〜１００
０℃に熱せられた金属と短時間ではあるが接触すること
から基剤が経口的に熱分解し初期の性能を示さなくなる
という問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明はポリエーテル化合物の以上の様な問題点を改善
するためのもので、特定の構造を持つポリエーテル化合
物を使用することにより、優れた熱安定性および潤滑性
を有する潤滑油を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

本発明は、ポリエチレンイミンまたはポリエチレンイミ
ン誘導体のアルキレンオキシド付加物を含むことを特徴
とする潤滑油である。

ポリエチレンイミンは、エチレンイミンを重合させて得
られる直鎖または分岐を有する重合体で、分子中の窒素
は末端部が第１級、中間部が第２級、分岐部が第３級ア
ミノ窒素となっている。またポリエチレンイミン誘導体
としては、ポリエチレンイミンの一部のアミノ基をアル
デヒドもしくはケ１−ン類と反応させて水酸基を導入し
たもの、アルキルハライドもしくは活性二重結合を有す
る化合物と反応させてアルキル基を導入したもの、また
は脂肪酸もしくは脂肪酸無水物を反応させてアシル基を
導入したものなどがある。ポリエチレンイミンまたはポ
リエチレンイミン誘導体は高温安定性および潤滑性の点
から分子量３００以上のものが好ましい。

アルキレンオキシドとしてはエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン
、スチレンオキシド等があり、これらのうち１種だけが
付加していてもよく、また２種以上が付加していてもよ
い。２種以上付加する場合、ランダム付加でもブロック
付加でもよく、またその比率は特に制限されない。

Ｊ’ｌ＋　〒　≦１１ノ　１ノ　ノ　；　１ノ咄計　九
　Ｉ十　−！　■　〒　工　「ノ　１ノ　ノ　；　１ノ
誘導体に付加されるアルキレンオキシドの付加モル数は
特に限定されないが、熱安定性に優れ、かつポリエーテ
ル化合物としての優れた粘度特性を示すためには、ポリ
エチレンイミンまたはポリエチレンイミン誘導体中に含
まれる１活性水素あたり２モルないし１０００モル付加
されていることが好ましい。

ポリエチレンイミンまたはポリエチレンイミン誘導体の
種類、分子量、付加するアルキレンオキシ１−の′ＮＩ
類および付加モル数などはポリエーテル化合物の使用目
的に応じて任意に選択することができ、これらを変える
ことにより水溶性から非水溶性までの広範なポリエーテ
ル化合物が得られる。

本発明の潤滑油に使用するポリエーテル化合物は、ポリ
エチレンイミンまたは（および）ポリエチレンイミン誘
導体にアルカリ触媒の存在下アルキレンオキシドを付加
重合させて得られる。

こうして得られるポリエチレンイミンまたはポリエチレ
ンイミン誘導体のアルキレンオキシド付加物は、それ自
体従来のポリエーテル化合物より優れた高温安定性を示
すので、単独で潤滑油またはその基剤として使用できる
とともに、従来のポリエーテル化合物との相溶性にも優
れていることから、両者を混合して用いることもできる
。

本発明の潤滑油はポリエチレンイミンまたはポリエチレ
ンイミン誘導体のアルキレンオキシド付加物を含むもの
であり、これらのポリエーテル化合物の１種または２種
以上のみを成分としていてもよく、他の成分との組成物
であってもよいが、ポリエチレンイミンまたはポリエチ
レンイミン誘導体のアルキレンオキシド付加物を主成分
とするのが好ましい。

本発明の潤滑油は前記従来のポリエーテル化合物等の他
の潤滑油成分を配合してもよく、また高温での安定性が
必要の場合には、酸化防止剤を配合することもできる。

使用できる酸化防止剤としては特に制限はなく、例えば
フェノール系、アリールアミン系、アリールチオアミン
系、カーバメート系、ジンクジアルキルジチオホスフェ
ート系等の公知のものを含むあらゆる種類のものが使用
可能である。このほか必要により極圧剤、防錆剤、消泡
剤等の一般に用いられる各種添加剤を配合することがで
きる。さらに潤滑油が水系潤滑油である場合にはイオン
交換水等の水を配合することができる。

本発明の潤滑油は、ポリエチレンイミンまたはポリエチ
レンイミン誘導体のアルキレンオキシド誘導体を単独で
成分とする場合、ならびに他の成分との組成物とする場
合ともに、潤滑油の一般的な使用形態である作動油、金
属加工油、圧縮機油。

引抜油、熱媒体油等に使用でき、特に高温安定性や潤滑
性が必要とされる高温潤滑油、例えば熱媒体油、高温用
作動油、高温用ギヤー油、高温用コンベヤー油などに適
している。また本発明の潤滑油はポリエチレンイミンま
たはポリエチレンイミン誘導体にイ］加するアルキレン
オキシドの種類とその比率を変えることにより、水溶性
から非水溶性までの、広範なポリエーテル化合物を使用
できるので、水溶性の場合は水を配合して水系潤滑油と
しての水−グリコール系作動油や焼入油などとして使用
することができ、非水溶性の場合は水を含まない非水系
潤滑油として使用することができる。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば、特定のポリエーテル化
合物を成分としたので、熱安定性および潤滑性に優れた
潤滑油が得られ、水系から非水系の広い範囲の用途に使
用可能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

製造例１ 気密容器に分子Ｍ、１８００のポリエチレンイミンであ
るエボミン５Ｐ−０１，８（日本触媒化学」二業（株）
製商標）１．８ｋｇおよび水酸化カリウム９０ｇをとり
、窒素雰囲気下ゲージ圧０．５〜５ｋｇ／ｃＪ、ｌＯＯ
ないし１５０℃でプロピレンオキシド２２．９ｋｇを付
加重合させて、粗ポリオキシプロピレンポリエチレンイ
ミン２４．６ｋｇを得た。

系中の水酸化カリウムを塩酸で中和後、生成した塩を濾
別して精製ポリオキシプロピレンポリエチレンイミン（
試料Ｎα１）２４．１ｋｇを得た。

製造例２ 気密容器に、分子量６００のポリエチレンイミンである
エポミン５Ｐ−００６（日本触媒化学工業（株）製商標
）０．２ｋｇおよび水酸化カリウム９０ｇをとり、窒素
雰囲気下ゲージ圧０．５〜５ｋｇ／ｃ＋Ｊ、１００ない
し１５０℃で、４４．０ｋｇのエチレンオキシドおよび
１９．３ｋｇのプロピレンオキシドの混合物を付加重合
させ、ポリオキシエチレンプロピレンポリエチレンイミ
ン（試料Ｎ０２）６２．０ｋｇを得た。

以下、同様の操作を行ない他のポリエーテル化合物（試
料Ｎ［１３〜Ｎ０．１０　）を得た。原料のポリエチレ
ンイミンの内容を表１に、得られたポリエーテル化合物
のｉＹ細を表２に示す。

表１および表２中、ＰＥＩは原料のポリエチレンイミン
を、１３０、ＰｏおよびＢＯはそれぞれオキシエチレン
基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基を、（
）外の数字は付加モル数を、比付加モル数は１活性水素
当りのアルキレンオキシトの（Ｊ加モル数を示す。

表１ 実施例１ 表２に示す組成の本発明品および比較品の潤滑油につき
、粘度、熱安定性、潤滑性を測定した結果を表２に併記
する。熱安定性の測定は烈天秤を用い、以下の８ｌｌ１
定条件で測定し、分解開始４．【度と５０％分解温度を
めた。

サンプル量　５ｍｇ １ｌｌす定雰囲気　空気中 昇温速度　１０℃／ｍｉｎ 分解開始温度　サンプルが減量開始する温度５０％分解
温度　サンプルの５０％が減量する温度潤滑性の測定は
シェル式高速四球試験機を用い。

荷重４０に、、、回転数１５００ｒｐｎ＋で１分間圧Φ
ノニ後の下部３球の摩耗痕を測定し、３球の平均値で示
した。

表２の結果からも明らかなように、本発明品を単独で用
いた試料Ｎｏ、　１〜Ｎｏ、　ｌ　Ｏおよび既存のポリ
エーテル化合物と配合したＮα１１〜Ｎｏ、　＋　３は
既存のポリエーテルＮｏ、　１４〜Ｎｏ、　１７より熱
安定性に優れ、さらに潤滑性も良好なことがわかる。

実施例２ 表２の試料Ｎα１　（本発明品）とＮｎ１５（比較品）
に酸化防止剤としてフェニル−α−ナフチルアミンを２
重量％添加した試料を用いて熱媒体としての性能評価を
実施した。性能評価はヒー１へセッター用の熱媒体とし
て、２１０℃、８００時間の試験を行なった。結果を表
３に示す。

表３の結果からも明らかなように、本発明品（Ｎｎ１．
）は比較品（Ｎα１５）と比較し粘度変化および酸価の
増加が小さく、またスラッジ等も発生せず熱媒体として
優れていることがわかる。

実施例３ 表２のＮｏ、２（本発明品）とＮ１１１６（比較品）の
試料を用い、以下に示す処方で水−グリコール作動油を
調製し、ポンプテストを実施した。

（処　方） Ｎｏ、　２またはＮｎ１６　１７　重量部プロピレング
リコール　４３〃 イオン交換水　４０〃 オレイン酸カリウム　５　〃 ベンゾ１−リアゾール　０．２〃 モルホリン　０．５〃 （ポンプ試験条件） ）山川ポンプ　：ピッカス社製Ｖ−１０４Ｃベーンポン
プ油爪　：　８０Ｑ 設定圧力　：　１０５に３／ｃ＋ｉイ 回転数　：１２０Ｏｒｐｍ 油温　：５０℃ 試験時間　二１００時間 試験結果を表４に示す。表４において粘度比は作動油の
試験前の粘度を乍１、試験後の粘度をν２として、次式
により算出した値である。

粘度比＝ｖ２／乍１ 表４の結果からも明らかなように１本発明品（Ｎα２）
は既存の水−グリコール系作動油（Ｎα１６）と比較し
、試験前後の粘度変化が小さくて熱安定性に優れており
、またポンプの摩耗量も少なく、さらにスラッジの発生
もないことから、水−クリコール系作動油の基剤として
優れていることがわかる。

実施例４ 表２のＮα２（本発明品）とＮα１６（比較品）の１０
％水溶液を作り１．ＩＴＳ　−Ｋ　−２２４２”熟処理
油″の冷却性能試験方法にｌ曽じ特性温度測定および８
００℃から４００℃までの冷却時間の４１１１定を行な
った。また同一の試料について、ＪＩＳ　−Ｋ　−２２
３４″゛不凍液″の金属１８食試験方法に記載の装置を
用い、以下の試験条件で酸化劣化させたのち、特定温度
および８００°Ｃから４００℃までの冷却時間のＨ１’
Ｊ定を行なった。

（酸化劣化条件） 温度　８８±２℃ 吹込空気量　１００±１０ｍｆｌ／＋ｎｊｎ試験時間　
７２時間 触媒　なし 試験結果を表５に示す。

表５ 表５の結果からも明らかなように９本発明品は酸化劣化
させた後でも特性温度および冷却時間の変化が少なく、
熱的に安定なことが判かる。一方、比較品は特性温度が
上昇し、冷却時間も短くなっており、基剤が熱劣化され
ていることがわかる。

代理人　弁理士　柳　原　成

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンイミンまたはポリエチレンイミン誘
   導体のアルキレンオキシド付加物を含むことを特徴とす
   る潤滑油。
2. （２）ポリエチレンイミンまたはポリエチレンイミン誘
   導体の分子量が３００以上である特許請求の範囲第１項
   記載の潤滑油。
3. （３）ポリエチレンイミン誘導体が、ポリエチレンイミ
   ンの一部のアミノ基をアルデヒドもしくはケトン類と反
   応させて水酸基を導入したもの、アルキルハライドもし
   くは活性二重結合を有する化合物と反応させてアルキル
   基を導入したもの、または脂肪酸もしくは脂肪酸無水物
   を反応させてアシル基を導入したものである特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の潤滑油。
4. （４）アルキレンオキシドの付加モル数がポリエチレン
   イミンまたはポリエチレンイミン誘導体に含まれる１活
   性水素あたり２ないし１０００モルである特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の潤滑油。
5. （５）アルキレンオキシドがエチレンオキシド。 プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロ
   フランおよびスチレンオキシドより選ばれた１種または
   ２種以上である特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
   ずれかに記載の潤滑油。
6. （６）潤滑油が高温用潤滑油である特許請求の範囲第１
   項ないし第５項のいずれかに記載の潤滑匝。
7. （７）潤滑油が水系作動油である特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の潤滑油。
8. （８）潤滑油が水系焼入油である特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の潤滑油。