JPS6342680B2

JPS6342680B2 -

Info

Publication number: JPS6342680B2
Application number: JP17940580A
Authority: JP
Inventors: Hideto Kusumoto; Hideki Yamanochi; Katsuo Koizumi; Tsutomu Baba
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1988-08-24
Also published as: JPS57102996A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はα−分岐脂肪酸のアルカノールアミン
塩を含有する、低起泡性の水性潤滑剤に関するも
のである。本発明でいう水性潤滑剤とは、潤滑性物質を含
有する水溶液、水分散液、水乳化液等からなる潤
滑剤を指す。近年可燃性の油性潤滑剤に代わつて、冷却性、
作業性、安全衛生等に優れている他、安価である
という利点を有する水性潤滑剤の需要が増大しつ
つある。従来このような水性潤滑剤の成分として
脂肪酸塩類、およびその他の界面活性剤等が知ら
れており、この中で例えばオレイン酸塩類が良く
利用される。しかしこれは起泡性に問題があり、
潤滑剤として十分とは言い難い。従つてこれに代
る新規且つ有用な水性潤滑剤の出現が強く望まれ
ている。本発明者等は上記実情に鑑み、鋭意検討した結
果α−分岐脂肪酸のアルカノールアミン塩が、水
に容易に溶け、低起泡性で、すぐれた潤滑性を有
することを見い出し本発明に到達した。すなわち本発明は下記一般式（）（式中R¹は炭素数16以上のアルキル基を示し、
R²は低級アルキル基を示し、R³は水素原子また
は低級アルキル基を示し、R¹、R²及びR³の全炭
素原子数は17〜64である。）で表わされるα−分岐脂肪酸のアルカノールアミ
ン塩を含有する水性潤滑剤に存する。以下本発明を詳細に説明する。本発明において使用される一般式（）の化合
物において、R¹は炭素数16以上好ましくは16〜
60、さらに好ましくは18〜30のアルキル基を示
し、これは分岐状のアルキル基でもよい。R²は
低級アルキル基を示し、R³は水素原子または低
級アルキル基を示す。R¹の炭素数は16より少な
いと充分な潤滑性能が得られず、またあまりに多
すぎても水溶化あるいは乳化が困難となる。また
R²及びR³（低級アルキル基の場合）は炭素数が大
きくなるにつれて、カルボキシル基が炭素鎖の中
間に位置するようになり潤滑性能が低下する。従
つてR²及びR³とも炭素数は少ないほど、好まし
くは２以下が良い。またR¹、R²及びR³の炭素数
の合計量は64以下が好ましい。また一般式（）の化合物は上述した範囲内で
あれば二種以上の化合物の混合物であつてもよ
い。一般式（）の化合物はα−オレフインと脂肪
酸のラジカル反応によつて得ることができる。脂
肪酸はα−オレフインに対して過剰モル加えて反
応させ、残つた脂肪酸を留去するため分子量の小
さい脂肪酸の方が効率がよい。好ましい脂肪酸の
例はプロピオン酸、酪酸、イソ酪酸等であり、プ
ロピオン酸が最も好ましい。脂肪酸とα−オレフインのモル比は脂肪酸／α
−オレフイン（モル比）が小さい場合はα−オレ
フインのオリゴマーが多くでき、また大きいと反
応効率が低下する。従つて実用的には６〜10の範
囲が好ましい。ラジカル反応の開始剤としては通常のラジカル
発生剤の使用が可能であるが、特にジターシヤリ
ーブチルペルオキシド（以下DTBPOと略称す
る）が好ましい。ラジカル開始剤は通常α−オレ
フインに対して25モル％程度使用し、無溶媒で反
応を行う。反応条件は135〜165℃で４〜８時間が
適当である。反応終了後反応混合物から脂肪酸を蒸留により
分離することによつて容易にα−分岐脂肪酸が得
られる。また未反応のα−オレフイン、α−オレ
フインオリゴマーは除去することなく十分使用可
能である。本発明においては、次に得られたα−分岐脂肪
酸をアルカノールアミンで中和し、水溶性塩とす
る。アルカノールアミン塩とするには、例えば次
のような方法が採用できる。すなわちα−分岐脂
肪酸と等量以上、好ましくは１〜２倍等量のアル
カノールアミン塩を混合し、90〜100℃に加熱撹
拌後、90〜95℃に加温した水中に撹拌しつつ注入
する。なお過剰のアルカノールアミンはとくに分
離する必要はない。使用されるアルカノールアミンは、いかなるも
のでも使用できるが、以下に示されるアルカノー
ルアミンが好ましい。（R⁵）_n−Ｎ−（R⁴−OH）_o …（）上記式中R⁴は低級アルキレン基を示し、炭素
数２〜３が好ましい。R⁵は水素原子またはアル
キル基を示し、このアルキル基はアミノ基を有し
ていてもよく、さらにこのアミノ基はアルキル基
で置換されていてもよい。R⁵の中のアルキル基
は低級アルキル基、例えば炭素数１〜５程度のも
のが実用的である。ｎは１〜３の整数を示し、ｍ
は０〜２の整数を示す。またｍ＋ｎは３である。アルカノールアミンの具体例としては、一般式
（）のR¹が30より大きい場合は、ジイソプロピ
ルアミノエタノール、ジメチルビス（２−ヒドロ
キシプロピル）エチレンジアミン、ブチルアミノ
ジエタノール、ジエチルアミノエタノール等が好
ましい。R¹の炭素数が30以下の場合は、上述の
アルカノールアミンの他、トリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、ブチルアミノエタノール、ジメチルアミノ−
２−プロパノール等が挙げられる。本発明の水性潤滑剤は、水に一般式（）の化
合物のアルカノールアミン塩が0.1％以上添加し
たものであればよく、必要に応じて防錆剤、消泡
剤を添加してもよい。本発明のα−分岐脂肪酸が従来の天然脂肪酸と
異なる点は、従来の天然脂肪酸が直鎖で、炭素鎖
長が限られたものであるのに対し、本発明のα−
分岐脂肪酸は、α−分岐を持ち、炭素鎖が比較的
長いことである。また極性のカルボキシル基が金
属表面に吸着して吸着膜を形成し、発錆物質が金
属表面に付着するのを防止し、長い炭素鎖長のた
めに油性が高く、すぐれた潤滑効果を発揮する。
しかもα−分岐であることから、脂肪酸の融点が
低く、水溶液となり易い。また親油性、親水性の
バランスが、親油性にかたよつているため、低起
泡性である。以上詳述したように本発明によれば従来の天然
脂肪酸系の潤滑剤に比べ、低起泡性で、潤滑性能
が優れ、且つ防蝕性を併せ有する潤滑剤が提供で
きる。以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説
明する。実施例１（α−分岐脂肪酸の製造）２の４つ口フラスコにプロピオン酸740ｇ
（10mol.）を仕込み、窒素雰囲気下、140℃に加
熱し次いで、これに撹拌下DTBPO36.5ｇ
（0.25mol.）と炭素数16〜18のα−オレフイン
｛ダイヤレン168（三菱化成工業(株)社製、商品名）｝
231ｇ（1mol.）の均一混合物（α−オレフイン
が固体の場合は加温して均一混合物を得、必要に
より加温し、液状に保つ）を５時間で連続的に添
加し、添加後さらに同温で１時間反応を行なわせ
た。反応終了後、10mmHg以下の減圧下に、軽沸
分およびプロピオン酸を留去して除き、α−メチ
ル分岐脂肪酸305ｇを得た。得られたα−メチル
分岐脂肪酸は融点40〜45℃であり酸価は166mg
KOH／ｇであつた。実施例２（α−分岐脂肪酸の製造）２の４つ口フラスコにプロピオン酸740ｇ
（10mol.）および炭素数20〜28のα−オレフイン
｛ダイヤレン208（三菱化成工業(株)社製、商品名）｝
319ｇ（1mol.）を一括で仕込み、窒素雰囲気下、
140℃に加熱し次いでこれに撹拌下に
DTBPO36.5ｇ（0.25mol.）を５時間で添加し、
添加後さらに同温で１時間反応を行なわせた。反
応終了後、10mmHg以下の減圧下に軽沸分および
プロピオン酸を留去して除き、α−メチル分岐脂
肪酸385ｇを得た。得られたα−メチル分岐脂肪
酸は融点52〜54℃であり、酸価は105mgKOH／ｇ
であつた。実施例３（α−分岐脂肪酸の製造）表１に示すα−オレフインと脂肪酸を用い、表
１に示した反応条件で実施例１、２と同様な方法
で反応を行ない、得られたα−分岐脂肪酸の物性
を表１に示す。なお実施例１の脂肪酸を表−１中No.２の項に実
施例２をNo.３の項に併記した。

【表】なお、No.１、No.２、No.３、No.７のα−分岐脂肪
酸をそれぞれα−Acid124、α−Acid168、α−
Acid208、α−Acid30と以後略称する。実施例４（α−分岐脂肪酸アミン塩の合成） α−Acid208、30ｇとジエタノールアミン11.8
ｇ（カルボキシル基に対し２倍モル）を加え90〜
100℃に加熱し、10分間撹拌後、90〜95℃に加熱
した脱塩水317ｇに撹拌しながらゆつくり注入し、
10重量％の水溶液を得た。同様にして種々のアミン塩を水と混合し、水溶
液の状態を表−２に示す。水性潤滑剤として一般に使用されるオレイン酸
の場合も併記する。

【表】但し、◎：透明 ○：乳化
a) ホモミキサー使用
実施例５（潤滑性試験）曾田式振子型油性試験機（Ｎ−２型）を用い室
温（25〜28℃）における鋼−鋼（SK−３）間の
境界摩擦係数を測定した。試料濃度は0.1〜１重
量％とし、比較のためにオレイン酸の場合を併記
する。結果を表−３に示す。

【表】＊比較例
実施例６（起泡性試験）ロママイルス法（JIS K3362）により、30℃で
落下直後の泡高さ（mm）を測定した。試料濃度は
１重量％とし、比較のためオレイン酸の場合を併
記する。結果を表−４に示す。

【表】＊比較例
数字の単位はmm
実施例７（防蝕試験）表−５に示す脂肪酸とジエチルアミノエタノー
ルとの塩を実施例４と同様な方法で合成し、この
塩を0.1重量％及び0.5重量％含有する合成海水を
調整し、試料液とした。合成海水塩化マグネシウム・６水塩 11.0ｇ塩化カルシウム（無水） 1.2ｇ硫酸ナトリウム（無水） 4.0ｇ塩化ナトリウム 25.0ｇ脱塩水 1.0 1.5mm×25mm×50mmの軟鋼板をクレンザーで磨
き、水ついでアセトンで洗い乾燥し、試験片とす
る。秤量後直ちに試験片を100c.c.の試料液中に、
25℃で24時間浸漬する。試験後、試験片を溶液か
らとり出して流水で洗い、更にアセトンで洗つて
乾燥した後、重量減を測定した。防蝕率は次式により計算する。即ち防蝕率（％）＝100（W₀−Ｗ）／W₀ ここでＷはアミン塩を添加した溶液中の試験片
の重量減、W₀は、アミン塩の非添加溶液中の重
量減である。結果を表−５に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１下記一般式（式中R¹は炭素数16以上のアルキル基を示し、
R²は低級アルキル基を示し、R³は水素原子また
は低級アルキル基を示し、R¹、R²及びR³の全炭
素原子数は17〜64である。）で表わされるα−分岐脂肪酸のアルカノールアミ
ン塩を含有する水性潤滑剤。