WO2009096600A1 - 潤滑油剤 - Google Patents

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Shingo Maruyama
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Matsumura Oil Research Corp.
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    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/10Semi-solids; greasy

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil agent containing an alkanolamine ester or an alkanolamine ether having a low viscosity at room temperature and excellent heat resistance and low temperature fluidity.
  • reducing friction is an important function of lubricating oil compositions in recent years in order to achieve energy and fuel savings.
  • a load is applied to the pump used to supply the lubricating oil composition and that the stirring loss of the lubricating oil composition is increased.
  • the lubricating oil composition is usually reduced in viscosity, but the lubricating oil composition that has been reduced in viscosity by a conventional method is used particularly in a high-temperature atmosphere. In this case, there is a problem that evaporation loss of the lubricating oil composition occurs.
  • Lubricating oil composition As the viscosity decreases, there is a problem that the friction coefficient of the lubrication part increases.
  • Lubricants having such characteristics include olefin-based, diester-based, or neopentyl polyol ester-based synthetic oils, or squalene, naphthenic mineral oils, or mixed oils thereof.
  • a base oil with a urea compound as a thickener see Patent Document 1
  • a trimethylolpropan fatty acid triester as a base oil
  • Patent Document 2 a hindered phenolic antioxidant and a benzotriazole derivative
  • Patent Document 3 those based on a specific monocarboxylic acid ester and phenyl or dicarboxylic acid diester having a phenyl group
  • Patent Document 4 a single group of squalane or trimethylolpropane ester Oil
  • carbonate ester base oil sulfur Those containing a phenolic antioxidant and a zinc-based extreme pressure agent
  • Patent Document 5 those containing a specific carbonate ester as a base oil and a phenolic antioxidant (see Patent Document 6), etc.
  • a lubricant for fluid bearings it has energy saving performance in addition to basic performance such as lubricity, deterioration stability (life), slag generation prevention, wear prevention, and corrosion prevention.
  • energy saving performance in addition to basic performance such as lubricity, deterioration stability (life), slag generation prevention, wear prevention, and corrosion prevention.
  • lubricants with low evaporation loss and excellent viscosity characteristics to meet demands for high-speed processing of information and downsizing of equipment.
  • An object of the present invention is to provide a lubricating oil agent that has low viscosity in the normal temperature region as well as lubricity, and excellent in low-temperature fluidity, particularly low evaporability.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 0 1-2 7 9 1 1 7
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 0 1-1 8 8 5 9 2
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 0 4-3 5 7 3 1 8
  • Patent Document 4 Japanese Patent No. 2 6 2 1 3 2 9
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-3 4 9 8 7
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 10- 1 8 3 1 5 9 Summary of the Invention
  • the present invention relates to the following inventions.
  • A, D and E represent an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a fluoroalkyl group, an aryl group, a monooxyalkylene group, a polyoxyalkylene group or a hydrogen atom.
  • A, D and E may be the same or different.
  • n, m, 1 represents an integer of 1 to 4.
  • N, m, and 1 may be the same or different.
  • X, Y, and ⁇ represent one OCO—or —Oichi.
  • X, ⁇ , and ⁇ may be the same or different.
  • G represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
  • J represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
  • L represents an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a fluoroalkyl group, an aryl group, a monooxyalkylene group or a polyoxyalkylene group.
  • Lubricant used for fluid bearings that support the shaft by dynamic pressure is Lubricant used for fluid bearings that support the shaft by dynamic pressure.
  • Lubricant used as general bearing lubricant and impregnated bearing lubricant 4.
  • a fluid bearing that uses the lubricant described above in a fluid bearing that supports a shaft by dynamic pressure.
  • the lubricating oil of the present invention uses a compound represented by the above formulas (1), (2) and (3) as a base oil.
  • the alkyl group having 1 to 24 carbon atoms in the formulas A, D, and E includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an amyl group, an isoamyl group, and a hexyl group.
  • fluoroalkyl group include a fluoroalkyl group having the same carbon skeleton as the above alkyl group.
  • mono or polyoxyalkylene group include monoalkyloxyalkylene groups such as various alkyloxyethylene groups, various alkyloxypropylene groups, and various alkyloxybutylene groups, polyoxyethylene groups, and polyoxypropylene groups. And polyoxyalkylene groups such as polyoxypropylene groups.
  • A, D, and E are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, and !!, m, 1 force 2 to 4, and X, Y, and ⁇ are one OCO-. More preferably, A, D, and E are each an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms and n, m, and 1 force.
  • a methoxyethylene group is (CH 3 0 — CH 2 CH 2 ) —
  • a polyoxyethylene group is CH 3 CH 2 — (OCH 2 CH 2 ⁇ ) n — Etc.
  • the compound represented by the above formula (1), (2), (3) which is the base oil of the lubricant of the present invention has, for example, 1 to 24 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably carbon atoms. It is obtained by an esterification reaction or an etherification reaction of 4 to 12 linear or branched fatty acid or fatty acid chloride and an alkenolamine in which n and m are 2 to 4 respectively.
  • the ratio of fatty acid or fatty acid chloride to alkanolamine is preferably 0.15 to 0.4 mol of the latter with respect to 1 mol of the former.
  • the reaction temperature is usually preferably 0 to 170, and the reaction time is usually preferably 2 to 10 hours.
  • the reaction mixture can be distilled under reduced pressure to separate and isolate the desired product.
  • the method for synthesizing the compounds represented by the above formulas (1), (2) and (3) is not limited to the above method.
  • the lubricant of the present invention preferably has a kinematic viscosity at 40 of 5 to 100 mm 2 / s and an acid value of 5 mg KOHZg or less, more preferably a kinematic viscosity at 40 of 8 to 20 mm 2 Zs, Is less than lmgKOHZg.
  • a particularly preferred lubricant according to the present invention is represented by the following formulas (1), (2), and (3): X, Y, and ⁇ are one OCO—, and A, D, and E each independently have 1 to 24 carbon atoms.
  • the base oil is a compound which is an alkyl group and n, m and 1 are also independently 2 to 4 alkylene groups.
  • the compounds represented by the above formulas (1), (2), and (3) are effective as additives for improving various performances of other lubricants, they are excellent in energy saving, low evaporation, and low temperature. From the viewpoint of satisfying all required performances such as characteristics more reliably and in a balanced manner, the compounds represented by the above formulas (1), (2) and (3) are contained in an amount of 50% by weight or more based on the total amount of the lubricant. It is preferably contained, more preferably 80% by weight or more, and most preferably 95% by weight or more.
  • the compound represented by the formula (1), (2), (3) obtained by the above method remains unreacted.
  • the acid and hydroxyl group to be produced if the residual amount of carboxylic acid is large, it can cause sludge, and if the residual amount of alcohol is large, the evaporation property is adversely affected.
  • the carboxylic acid alcohol which is a raw material for synthesizing the above compound, not remain as much as possible.
  • the lubricating oil of the present invention includes mineral oils, olefin polymers, hydrocarbon oils such as alkylbenzenes, polyglycols and polyvinyl ethers.
  • Synthetic oils such as esters and ethers other than the compounds represented by formulas (1), (2), and (3) may be used, ketones, polyphenyl ethers, silicones, polysiloxanes, perfluoroethers, and compounds represented by formulas (1), (2), and (3).
  • the viscosity index is preferably 100 or more, more preferably 110 or more, and the pour point is 130 or less, more preferably 140 ° C. or less, particularly at low temperatures.
  • Lubrication for fluid bearings that can be used for various rotating devices in video, audio equipment, personal computers, etc., which can have excellent viscosity characteristics, and are desired for compactness, light weight, large capacity, and high-speed processing of information. It can be used effectively as a fluid.
  • various additives can be added to the lubricating oil of the present invention in order to improve practical performance. .
  • Such additives include phenolic antioxidants, amine antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, epoxy compounds as hydrolysis resistance improvers, and benzotriazole as a metal deactivator. It is also effective to add 0.01 to 5% by weight of one or more of additives such as derivatives.
  • phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl _4-monomethylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2, 6 — Tert-Butyl 4-n-butylphenol (ethyl 744), 4,4-methylene bis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol), etc. Is mentioned.
  • amine antioxidants include N-phenyl naphthylamine, ⁇ , ⁇ -di. Amine compounds such as octyldiphenylamine and sulfur compounds such as phenothiazine can be used.
  • Antiwear agents and extreme pressure agents such as tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, alkyl phenyl phosphates, phosphate esters such as tributyl phosphate, dibutyl phosphate, tributyl phosphite, triphenyl Phosphites such as phosphites and tricresyl phosphites, and phosphorus compounds such as amine salts thereof, sulfurized fatty acids such as sulfurized fats and oils, sulfurized oleic acids, dibenzyl disulfide, olefin sulfide, dialkyl disulfide Organometallic compounds such as sulfur-based, Zn-dialkyldithiophosphate, Zn-dialkyldithiophosphate, Mo-dialkyldithiophosphate, Mo-dialkyldithiophosphate, etc. can be used is there. Brief Description of Drawings
  • Fig. 1 is an IR chart of T E A— C 7 8 8.
  • Figure 2 shows the TEA-C 7 8 8 1 H-NM R chart.
  • TEA-C788 triethanolamine-derived triester of the formula (1)
  • A, D, and E are n-hexyl groups, or n-heptyl groups or 1-ethyl-pentyl groups, and each of X, Y, and ⁇ is _OCO-, and n , M and 1 are 2 respectively.
  • the boiling point was 260-27 O / 133 Pa, and the structure was identified by 1 H NMR and IR.
  • mixed acid diester (hereinafter referred to as Bu-DEA-C 8) derived from ptylgerbinolamine by condensation of ptylgerbinolamine, 1-octanoyl chloride and 2-ethylhexanoyl chloride.
  • G is an n-butyl group
  • a and E are a mixture of either an n-heptyl group or a 1-ethyl-pentyl group
  • each of X and Y is —OCO—.
  • N and m are 2 respectively.
  • the boiling point is 220-230 / 133 Pa.
  • Example 1 Synthesis of triethanolamine-derived monododecyl ether, 1-heptanoyl chloride and 2-ethylhexanoyl chloride obtained from Wi 1 1 i ams on ether synthesis of triethanolamine and dodecyl silk lide 1 To give a mixed acid diester (hereinafter abbreviated as C12E-DEA-C78).
  • A is an n-dodecyl group
  • X is one O—
  • D and E are mixtures that are either n-heptyl groups or 1-ethyl-pentyl groups
  • each of Y and ⁇ — ⁇ CO—, n, m and 1 are 2 respectively.
  • the boiling point is 270-280 ° C / 133 Pa. Examples 1-5
  • TE A—C 788, Bu—DEA—C 8, and C 12 E—DEA—C 78 obtained in Synthesis Examples 1 to 3 were used.
  • additives A, B and C were blended in the proportions (% by weight) shown in Table 1 to prepare the lubricating oil of the present invention, and its performance was evaluated. Table 1 shows the additives and formulations used.
  • Comparative Example 1 is di-2-ethylhexyl sebacate (hereinafter abbreviated as DOS) as an ester base oil that has relatively good low-temperature fluidity and low evaporation properties, and low viscosity in the normal temperature range.
  • DOS di-2-ethylhexyl sebacate
  • DO A di-2-ethylhexyl adipate
  • Evaporation test Method A (Thermobalance): Sample 2 Omg was weighed on an aluminum pan in a sample container, and the evaporation amount (%) after 1 hour was observed at 200 ° C in an air atmosphere.
  • Evaporation test Method B (Thermobalance): A 20 mg sample was weighed on an aluminum pan in a sample container, and the evaporation amount (%) after 3960 minutes was observed at 120 in an air atmosphere. Tables 2 to 3 show the evaluation results of physical properties measurement, low temperature viscosity, and thermal stability.
  • the conventional oil DO S of Comparative Example 1 has a further low lubricant evaporation property and low viscosity.
  • the conventional oil DOA of Comparative Example 2 has low viscosity but has a large amount of evaporation because it is inferior in physical properties and performance as a lubricant. Difficult to use. That is, Comparative Examples 1 and 2 are difficult to use practically in the future because they have a large amount of evaporation as a lubricant, or have a high viscosity from room temperature to low temperature.
  • the lubricating oil of the present invention has low viscosity at room temperature and good low-temperature fluidity, is excellent in low evaporation, and has a good balance, especially for electronic devices and in-vehicle devices that are becoming faster and more compact. It is excellent as a lubricating fluid for bearings used in rotating equipment and as a lubricant for grease base oil.
  • the low viscosity at normal temperature and the good low-temperature fluidity which are the characteristics of the lubricant of the present invention, are produced by the high molecular flexibility (steric inversion) of the tertiary amine compound.
  • the alkanolamine ester or ether of the present invention exhibits a low viscosity at room temperature, even if it has a high molecular weight, compared to conventional lubricants such as dioctyl sebacate trimethylolpropane ester. It exhibits good fluidity even at low temperatures, and its viscosity index is higher than that of conventional ester lubricants.
  • the alkanolamine ester or ether of the present invention has both excellent flow characteristics and low evaporation due to its high molecular weight.
  • the lubricating oil of the present invention has excellent fluidity from room temperature to low temperature and can be used in a wide temperature range based on the inherent characteristics of the compound. Even so, the amount of evaporation is small and excellent lubricity can be maintained. Therefore, the lubricating oil of the present invention is suitable as a lubricating oil for bearings used under conditions where temperature changes are severe, particularly as a lubricating oil for impregnated bearings or a lubricating fluid for fluid bearings.
  • the lubricating oil of the present invention is also excellent as a base oil for grease used by being enclosed in a rolling bearing used at high temperature and high speed.

Abstract

 式(1)、(2)又は(3)で表されるアルカノールアミンから誘導されるエステル又はエーテル化合物を基油として含有する潤滑油剤。(1)[式中、A、D、Eは炭素数1~24のアルキル基、フルオロアルキル基、アリール基、モノオキシアルキレン基、ポリオキシアルキレン基又は水素原子を示す。なおA、D、Eは同一でも相違でもよい。n、m、lは1~4の整数を示す。なおn、m、lは同一でも相違でもよい。X、Y、Zは-OCO-又は-O-を表す。なおX、Y、Zは同一でも相違でもよい。](2)[式中、A、E、X、Y、n、mは上記と同じ。Gは炭素数1~12のアルキル基又は水素原子を示す。](3)[式中、G、Y、mは上記と同じ。Jは炭素数1~12のアルキル基又は水素原子を示す。Lは炭素数1~24のアルキル基、フルオロアルキル基、アリール基及びモノオキシアルキレン基又はポリオキシアルキレン基を示す。]

Description

明 細 書 発明の名称 潤滑油剤 技術分野
本発明は、 常温で低粘度かつ耐熱性及び低温流動性に優れたアル力ノールアミ ンエステルもしくはアル力ノールァミンエーテルを含有する潤滑油剤に関する。 背景技術
近年の産業分野の多様化及び高度化に伴い、 映像 ·音響機器、 パソコン等の小 型 ·軽量化、 大容量化及び情報処理の高速化の進歩には目覚しいものがある。 こ れらの電子機器には、 各種の回転装置、 例えば、 F D、 MO、 z i p、 ミニディ スク、 コンパクトディスク (C D)、 D V D、 ハードディスク等の磁気ディスク や光ディスクを駆動する回転装置が使用されており、 これら電子機器の小型 ·軽 量化、 大容量化及び高速化には回転装置に不可欠な軸受の改良が大きく寄与して いる。 そして、 潤滑流体を介して対向するスリーブと回転軸とからなる流体軸受 は、 ポールベアリングを持たないため、 小型 ·軽量化に好適であり、 しかも静寂 性、 経済性等に優れており、 パソコン、 音響機器、 ビジュアル機器、 力一ナビゲ ーシヨン等にその用途を広げてきている。
また、 各種産業用潤滑油分野においては、 近年、 省エネルギー ·省燃費を達成 するために、 摩擦を低減することが潤滑油組成物の重要な働きであるが、 高粘度 の潤滑油組成物を使用すると、 潤滑油組成物の供給に用いるポンプに負荷がかか つたり、 潤滑油組成物の攪拌損失の増加を招くという不都合が生じる。 これらの 問題を解決するために、 通常、 潤滑油組成物の低粘度化が図られているが、 従来 の方法により低粘度化された潤滑油組成物は、 特に、 高温雰囲気下で使用される 場合、 潤滑油組成物の蒸発損失が起こるという問題がある。 また、 潤滑油組成物 の低粘度化に伴い、 潤滑部分の摩擦係数が増大するという問題がある。
また近年、 自動車、 パソコン等の産業機器が広く普及し、 過酷な環境での使用 が拡大している。 自動車の使用環境を考慮すると、 寒冷地から炎天下までの使用 に耐えるものでなければならない。 従って、 車載機器に用いられる潤滑油剤も、 一 5 0〜2 0 0でといった広い温度範囲で問題なく使用できるものであることが 要求される。 そのため、 常温領域で低粘度であり、 また特に低温領域での粘度が 低く、 しかも高温下での蒸発減量が少ない潤滑油剤が要求されている。
このような特性を有する潤滑油剤としては、 ォレフィン系、 またはジエステル 系、 またはネオペンチルポリオールエステル系の合成油、 またはスクヮラン、 ま たはナフテン系鉱油のうちのいずれか 1種類、 またはそれちの混合油を基油とし、 ゥレア化合物を増稠剤としたグリース (特許文献 1参照)、 トリメチロールプロ パンの脂肪酸トリエステルを基油とし、 ヒンダードフエノール系酸化防止剤及び ベンゾトリアゾール誘導体を含有するもの (特許文献 2参照)、 フエ二ル基を有 する特定のモノカルボン酸エステル及びノ又は特定のジカルボン酸ジエステルを 基油とするもの (特許文献 3参照)、 スクァランまたはトリメチロールプロパン エステルを単一基油とするもの (特許文献 4参照)、 炭酸エステルを基油とし、 硫黄含有フエノール系酸化防止剤及び亜鉛系極圧剤を含有するもの (特許文献 5 参照)、 特定の炭酸エステルを基油とし、 フエノール系酸化防止剤を含有するも の (特許文献 6参照) 等が提案されているが、 十分に要求を満足することができ ていない。
今後、 大容量情報の高速処理や、 さらなる機器のコンパクト化等の要求が、 益々強くなるものと考えられる。 また、 従来、 音響機器やパソコン等の消費電力 は、 あまり大きくないため注目されていなかったが、 内蔵電池の長寿命化又は小 容量化によって機器の小型化が図れるため、 省エネルギー化に対する要求は依然 強いものがある。 このように大容量情報の高速処理や、 機器の小型化への要求に 伴い、 流体軸受はより高速回転が要求されている。 しかしながら、 軸受における エネルギー口スは高速になればなるほど大きくなる。
従って、 流体軸受用の潤滑油剤として、 潤滑性、 劣化安定性 (寿命)、 スラッ ジ生成防止性、 摩耗防止性、 腐食防止性等の基本的な性能に加えて、 省エネルギ 一性能を有し、 蒸発減量が少なく、 また、 粘度特性に優れた潤滑油剤が、 情報の 高速処理、 機器のコンパクト化等の要請に応えるために要望されている。
本発明の課題は、 潤滑性はもとより、 常温領域で低粘度であり、 低温流動性、 特には低蒸発性に優れた潤滑油剤を提供することにある。
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討した結果、 特定のアル力ノール アミンエステルもしくはエーテルが、 常温領域で低粘度かつ良好な低温流動性を 有し、 また低蒸発性に優れ、 多様化及び高度化した各種産業分野の要望を満足す る潤滑油剤として好適であることを見出し、 本発明を完成させるに至った。 先行技術文献
【特許文献 1】 特開平 0 1— 2 7 9 1 1 7号公報
【特許文献 2】 特開平 0 1— 1 8 8 5 9 2号公報
【特許文献 3】 特開平 0 4— 3 5 7 3 1 8号公報
【特許文献 4】 特許第 2 6 2 1 3 2 9号公報
【特許文献 5】 特開平 0 8— 3 4 9 8 7号公報
【特許文献 6】 特開平 1 0— 1 8 3 1 5 9号公報 発明の概要
本発明は以下の発明に係る。
1 . 式 (1 )、 ( 2 ) 又は (3 ) で表されるアルカノールァミンから誘導される エステル又はエーテル化合物を基油として含有する潤滑油剤。
Figure imgf000006_0001
[式中、 A、 D、 Eは炭素数 1〜24のアルキル基、 フルォロアルキル基、 ァリ ール基、 モノォキシアルキレン基、 ポリオキシアルキレン基又は水素原子を示す。 なお A、 D、 Eは同一でも相違でもよい。 n、 m、 1は 1〜4の整数を示す。 な お n、 m、 1は同一でも相違でもよい。 X、 Y、 Ζは一 OCO—又は—〇一を表 す。 なお X、 Υ、 Ζは同一でも相違でもよい。]
(2)
Figure imgf000006_0002
[式中、 Α、 Ε、 X、 Y、 n、 mは上記と同じ。 Gは炭素数 1〜 12のアルキル 基又は水素原子を示す。]
Figure imgf000006_0003
[式中、 G、 Y、 mは上記と同じ。 Jは炭素数 1〜12のアルキル基又は水素原 子を示す。 Lは炭素数 1〜24のアルキル基、 フルォロアルキル基、 ァリール基 及びモノォキシアルキレン基又はポリオキシアルキレン基を示す。]
2. A、 D、 Eが、 炭素数 1〜: I 2のアルキル基で、 n、 m、 1力 2〜4、 X、 Y、 Ζは— OCO—である潤滑油剤。
3. A、 D、 E力 炭素数 4〜: 12のアルキル基で、 n、 m、 1力 2、 X、 Y、 Zは—O CO—である潤滑油剤。
4. 動圧により軸を支承する流体軸受に用いられる潤滑油剤。
5. —般軸受潤滑油及び含浸軸受潤滑油として用いられる潤滑油剤。
6. グリース基油として用いられる潤滑油剤。
7. 動圧により軸を支承する流体軸受において、 上記に記載の潤滑油剤を用いる 流体軸受。
本発明の潤滑油剤は、 上記式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物を基油とす る。 ここで、 式の A、 D、 Eにおける炭素数 1〜24のアルキル基としては、 メ チル基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプロピル基、 プチル基、 イソブチル基、 ァ ミル基、 イソアミル基、 へキシル基、 シクロへキシル基、 メチルへキシル基、 へ プチル基、 メチルヘプチル基、 1一ェチル—ペンチル基、 ォクチル基、 2—ェチ ルへキシル基、 ノニル基、 イソノニル基、 3, 5, 5—トリメチルへキシル基、 デ シル基、 イソデシル基、 ラウリル基、 トリデシル基、 ミリスチル基、 イソミリス チル基、 セチル基、 ステアリル基、 イソステアリル基等が挙げられ、 炭素数 6〜 20のァリール基としては、 フエニル基、 トリル基、 ェチルフエニル基、 ジメチ ルフエ二ル基、 トリメチルフエニル基、 ナフチル基、 メチルナフチル基等が挙げ られ、 フルォロアルキル基としては上記アルキル基と同炭素骨格のフルォロアル キル基が挙げられる。 また、 モノ又はポリオキシアルキレン基としては、 各種ァ ルキルォキシエチレン基、 各種アルキルォキシプロピレン基、 各種アルキルォキ シブチレン基等のモノアルキルォキシアルキレン基や、 ポリオキシエチレン基、 ポリォキシプロピレン基、 ポリォキシプチレン基等のポリォキシアルキレン基が 挙げられる。 なお式 (1) の A、 D、 Eとしては、 炭素数 1〜12のアルキル基 で、 且つ]!、 m、 1力 2〜4、 かつ X、 Y、 Ζは一 OCO—であるものが好まし く、 また、 A、 D、 Eとして、 炭素数 4〜 12のアルキル基でかつ n、 m、 1力 2であることが更に好ましい。 ここで例えば、 メトキシエチレン基は(CH30 — CH2CH2)—、 ポリオキシエチレン基は CH3CH2— (OCH2CH2〇) n— などで示される。
化学式中 A、 D、 Eのアルキル基が炭素数 6〜 20のアルキル基のものは公知 化合物で、 それ以外の化合物は新規化合物である。
本発明の潤滑油剤の基油である上記式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物は、 例えば、 炭素数 1〜24、 好ましくは炭素数 1〜12、 より好ましくは炭素数 4 〜12の直鎖状又は分岐状の脂肪酸又は脂肪酸クロライドと、 nおよび mがそれ ぞれ 2〜 4であるアル力ノールアミンとのエステル化反応もしくはエーテル化反 応によって得られる。 脂肪酸又は脂肪酸クロライドとアルカノールァミンの割合 は前者 1モルに対して、 後者を 0. 15〜0.4モルとするのが好ましい。 反応温 度は通常 0〜 170 とするのが好ましく、 反応時間は通常 2〜 10時間とする のが好ましい。 反応混合物を減圧蒸留して目的物を分離、 単離することができる。 但し、 上記式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物の合成方法は上記の方法に限 定されるものではない。
本発明の潤滑油剤は好ましくは 40 での動粘度が 5〜100mm2/sで、 酸価が 5mgKOHZg以下であり、 より好ましくは、 40での動粘度が 8〜2 0mm2Zsで、 酸価が lmgKOHZg以下である。 本発明の特に好ましい潤 滑油剤は、 式 (1)、 (2)、 (3) において、 X、 Y、 Ζは一 OCO—で、 A、 D、 Eはそれぞれ独立に炭素数 1〜24のアルキル基で、 且つ n、 m、 1もまた独立 に 2〜4のアルキレン基である化合物を基油とする。
上記式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物は、 他の潤滑油剤の種々性能を向 上させる添加剤としても効果があるが、 優れた省エネルギー性、 低蒸発性、 及び 低温特性等の要求性能の総てをより確実に且つバランス良く満たす観点から、 上 記式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物は、 潤滑油剤全量基準で 50重量%以 上含有されることが好ましく、 80重量%以上含有されることがより好ましく、 95重量%以上含有されることが最も好ましい。
上記方法で得られる式 (1)、 (2)、 (3) で表される化合物は、 未反応で残存 する酸及び水酸基を特に制限するものではないが、 カルボン酸の残存量が多いと スラッジの原因となり得、 また、 アルコールの残存量が多いと蒸発性に悪影響を 与えるので、 本発明の潤滑油剤中に上記化合物の合成原料であるカルボン酸ゃァ ルコールは、 できるだけ残存しないことが好ましい。
本発明の潤滑油剤には、 式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物に加えて、 鉱 油、 ォレフィン系重合体、 アルキルベンゼン等の炭化水素系油や、 ポリグリコー ル、 ポリビニルエーテル、 ケトン、 ポリフエニルエーテル、 シリコーン、 ポリシ ロキサン、 パ一フルォロエーテル、 式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物以外 のエステルやエーテル等の合成油を用いてもよい。
本発明の潤滑油剤においては、 好ましくは、 粘度指数を 100以上、 より好ま しくは 1 10以上、 流動点を一 30で以下、 より好ましくは一 40°C以下とする ことにより、 特に低温での粘度特性を優れたものとすることができ、 小型 ·軽量 化、 大容量化、 情報の高速処理化に望まれる映像,音響機器、 パソコン等におけ る各種回転装置に好適な流体軸受用の潤滑流体として有効に用いることができる。 本発明の潤滑油剤には、 基油としての式 (1)、 (2)、 (3) で示される化合物 に加えて、 実用性能を向上させるために、 各種の添加剤を配合することができる。 このような添加剤として、 フエノール系酸化防止剤、 アミン系酸化防止剤、 硫黄 系酸化防止剤、 リン系酸化防止剤、 耐加水分解性向上剤としてエポキシ化合物、 また金属不活性化剤としてべンゾトリァゾール誘導体等の添加剤から 1種又は 2 種以上をそれぞれ 0.01〜 5重量%配合することも効果的である。
上記フエノール系酸化防止剤としては、 2, 6—ジ— t一ブチルフエノール、 2, 6—ジー t一ブチル _ 4一メチルフエノール、 2, 6—ジー t—ブチル— 4— ェチルフエノール、 2, 6—ジー tーブチルー 4一 n—ブチルフエノール (ェチ ル 744)、 4, 4ーメチレンビス (2, 6—ジー t一ブチルフエノール)、 2, 2 ーチォビス (4一メチル—6— t一ブチルフエノール) 等が挙げられる。 また、 アミン系酸化防止剤としては、 N—フエ二ルーひ一ナフチルァミン、 ρ, ρ—ジ ォクチルジフエニルァミン等のアミン系、 フエノチアジン等の硫黄系化合物等が 使用可能である。 他の酸化防止剤 ·摩耗防止剤,極圧剤として、 トリクレジルホ スフェート、 クレジルジフエニルホスフェート、 アルキルフエニルホスフェート 類、 トリブチルホスフェート、 ジブチルホスフェート等のリン酸エステル類、 ト リブチルホスファイト、 トリフエニルホスファイト、 トリクレジルホスファイト 等の亜リン酸エステル類及びこれらのアミン塩等のリン系、 硫化油脂、 硫化ォレ イン酸などの硫化脂肪酸、 ジベンジルジスルフイ ド、 硫化ォレフィン、 ジアルキ ルジスルフイ ドなどの硫黄系、 Z n.—ジアルキルジチォフォスフェート、 Z n— ジアルキルジチォ力ルバメート、 M o—ジアルキルジチォフォスフェート、 M o ージアルキルジチォ力ルバメートなどの有機金属系化合物等が使用可能である。 図面の簡単な説明
第 1図は T E A— C 7 8 8の I Rチャートである。
第 2図は T E A— C 7 8 8の1 H— NM Rチヤ一トである。 発明を実施するための形態
以下に、 合成例、 実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明は下 記の実施例に何ら限定されるものではない。
合成例 1
窒素雰囲気下、 3 Lの 4つ口フラスコに、 トリェチルァミン 2 0 0 gとテトラ ヒドロフラン 1 Lを加え、 0でに冷却し、 1一ヘプタノイルク口ライド 9 8 g、 1一才ク夕ノイルク口ライド 1 0 7 g、 2一ェチルへキサノイルク口ライド 5 4 gから成る酸クロライドの混合物を滴下した。 続いて、 トリエタノールァミン 7 5 gを滴下し、 1時間撹拌した後、 加熱し、 還流させながら 4時間撹拌した。 反 応混合物を酢酸ェチル 5 0 O mLで希釈した後、 これに 8 0 g/Lの水酸化ナト リウム水溶液、 1 Lを加え攪拌し、 分液ロートで有機層を分液した後、 有機層を 無水硫酸ナトリウム 200 gで乾燥した。 無水硫酸ナトリウムをろ過によりろ別 し、 エバポレー夕一を用いテトラヒドロフラン、 酢酸ェチル、 トリェチルァミン を留去し、 粗生成物 243 gを得た。 これを減圧蒸留し、 目的の式 (1) のトリ エタノールアミン由来のトリエステル (以下 TEA— C 788と略す) 207 g を収率 81%で得た。 この化合物において、 A、 D、 Eは n—へキシル基又は n 一へプチル基又は 1ーェチルーペンチル基のいずれかとなる混合物であり、 X、 Y、 Ζのそれぞれが _OCO—であり、 n、 m、 1はそれぞれ 2である。 沸点は、 260〜27 O / 133 P aで、 構造は1 H_NMR、 I Rによって同定した。
TEA— C788の I Rチャート及び1 H— NMRデータを図 1〜2に示す。 合成例 2
合成例 1と同様の手法でプチルジェ夕ノールァミンと 1ーォクタノイルクロラ ィドと 2—ェチルへキサノイルク口ライドとの縮合によりプチルジェ夕ノールァ ミン由来の混合酸ジエステル (以下 Bu— DEA— C 8と略す) を得た。 この化 合物において、 Gは n—ブチル基であり、 A、 Eは n—ヘプチル基又は 1ーェチ ル—ペンチル基のいずれかとなる混合物であり、 X、 Yのそれぞれがー O CO— であり、 n、 mはそれぞれ 2である。 沸点は、 220〜230 / 133 P aで ある。
合成例 3
トリエタノールァミンとドデシルク口ライドとの Wi 1 1 i ams onエーテ ル合成により得たトリエタノールァミン由来のモノドデシルエーテルと 1一ヘプ タノイルク口ライドと 2—ェチルへキサノイルク口ライドを合成例 1と同様の手 法で縮合して混合酸ジエステル (以下 C 12 E—DEA— C 78と略す) を得た。 この化合物において、 Aは n—ドデシル基であり、 Xは一 O—であり、 D、 Eは n—へプチル基又は 1—ェチルーペンチル基のいずれかとなる混合物であり、 Y、 Ζのそれぞれが—〇CO—であり、 n、 m、 1はそれぞれ 2である。 沸点は、 2 70〜280°C/133 P aである。 実施例 1〜 5
基油として、 合成例 1〜3で得られた TE A— C 788、 Bu— DEA— C 8、 C 12 E—DEA— C 78を用いた。 これら基油に、 添加剤 A、 B、 Cを表 1の 割合 (重量%) で配合して本発明の潤滑油剤を作成し、 その性能を評価した。 使 用した添加剤及び配合を表 1に示す。
比較例 1及び 2
比較的良好な低温流動性と低蒸発性を有し、 かつ常温領域で低粘度であるエス テル系基油として、 セバシン酸ジ 2—ェチルへキシル (以下 DOSと略す) を比 較例 1として使用し、 またアジピン酸ジ 2—ェチルへキシル (以下 DO Aと略 す) を比較例 2として使用した。
添加剤 A: N—フエニル—α—ナフチルァミン
添加剤 Β: トリメチロールプロパン由来グリシジルエーテル
添加剤 C:ジラウリル一 3, 3—チォジプロピオネート
【表 1】
Figure imgf000012_0001
実施例及び比較例の油について、 それぞれの物性を測定して、 実用性能を評価 した。 物性測定及び性能評価試験は、 次の方法で行った。
1) 40で動粘度: J I S K 2283に準じ、 キャノン—フェンスケ粘度 計を用いて動粘度を測定した。
2) 100で動粘度: 】 13 Κ 2283に準じ、 キャノン一フェンスケ粘 度計を用いて動粘度を測定した。 3) —40で動粘度: ASTM D 5133に準じ、 スキャンニンダブルツ クフィールド粘度計を用い絶対粘度を測定し、 それぞれの密度より動粘度を算出 した。
4) 蒸発性試験 A法 (熱天秤) :試料容器アルミ皿に、 試料 2 Omgを量りと り、 200°C、 A i r雰囲気下で 1時間後の蒸発量 (%) を観察した。
5) 蒸発性試験 B法 (熱天秤) :試料容器アルミ皿に、 試料 20mgを量りと り、 120で、 A i r雰囲気下で 3960分後の蒸発量 (%) を観察した。 物性測定、 低温粘度、 熱安定性の評価結果を表 2〜 3に示す。
【表 2】
Figure imgf000013_0001
本発明の実施例の潤滑油剤はいずれも常温領域で低粘度かつ一 40 において 良好な流動性を有し、 また非常に優れた低蒸発性を有することが分かり、 したが つて、 流体軸受用潤滑流体として有効に使用できるものであることが分かる。 一 方、 比較例 1の従来油 DO Sは、 今後更に高まる潤滑油剤の低蒸発性及び低粘度 化の改善要望に対し、 潤滑油剤として物性や性能で劣るものであり、 実用的に用 いることが難しく、 比較例 2の従来油 D O Aは、 低粘度であるものの、 蒸発量が 多いため、 実用的に用いることが難しい。 すなわち、 比較例 1及び 2は、 潤滑油 剤として、 蒸発量が多いこと、 又は常温から低温での粘度が高いことから、 今後 実用的に用いることが難しい。 産業上の利用可能性
本発明の潤滑油剤は、 常温で低粘度かつ良好な低温流動性を有し、 また低蒸発 性に優れ、 そのバランスが良好であり、 特に高速化、 コンパクト化が進む電子機 器や車載機器の回転装置に用いられる軸受用潤滑流体、 また、 グリース基油の潤 滑油剤として優れている。
本発明の潤滑油剤の特徴である、 常温で低粘度を有することや、 良好な低温流 動性は、 3級ァミン化合物の有する高い分子柔軟性 (立体反転) により生み出さ れている。 結果として、 本発明のアルカノールァミンエステルもしくはエーテル は、 セバシン酸ジォクチルゃトリメチロールプロパンエステルなどの従来の潤滑 油剤と比較し、 高い分子量を有するものであっても、 常温で低粘度を呈し、 また 低温においても良好な流動性を示し、 また粘度指数についても従来のエステル系 潤滑油剤と比較し、 高い数値を示す。 従って本発明のアルカノールァミンエステ ルもしくはエーテルは、 優れた流動特性とともに、 その高い分子量に由来する低 蒸発性を併せ有する。 以上述べたように、 本発明の潤滑油剤は、 その化合物本来 の特性に基づき、 常温から低温での流動性に優れ広温度範囲での使用が可能とな り、 また高温で長期間使用した場合であっても、 蒸発量が少なく優れた潤滑性を 維持することができる。 従って、 本発明の潤滑油剤は、 温度変化が激しい条件で 使用される軸受用潤滑油、 特に含浸軸受用潤滑油剤または流体軸受用潤滑流体と して好適である。 また本発明の潤滑油剤は、 高温、 高速回転で使用される転がり 軸受等に封入されて使用されるグリースの基油としても優れている。

Claims

請求の範囲
請求項 1 式 (1 )、 ( 2 ) 又は (3 ) で表されるアルカノ一ルァミンか
\
ら誘導されるエステル GNI又はエーテル化合物を基油として含有する潤滑油剤。
Figure imgf000015_0001
[式中、 A、 D、 Eは炭素数 1〜2 4のアルキル基、 フルォロアルキル基、 ァリ —ル基、 モノォキシアルキレン基、 ポリオキシアルキレン基又は水素原子を示す。 なお A、 D、 Eは同一でも相違でもよい。 n、 m、 1は 1〜4の整数を示す。 な お n、 m、 1は同一でも相違でもよい。 X、 Y、 Ζは—〇C O—又は一〇一を表 す。 なお X、 Υ、 Ζは同一でも相違でもよい。]
Figure imgf000015_0002
[式中、 Α、 Ε、 X、 Y、 n、 mは上記と同じ。 Gは炭素数 1〜 1 2のアルキル 基又は水素原子を示す。]
3 )
丫\
J し [式中、 G、 Y、 mは上記と同じ。 Jは炭素数 1〜 1 2のアルキル基又は水素原 子を示す。 Lは炭素数 1〜2 4のアルキル基、 フルォロアルキル基、 ァリール基 及びモノォキシアルキレン基又はポリォキシアルキレン基を示す。] 請求項 2 A、 D、 Eが、 炭素数 1〜: I 2のアルキル基で、 n、 m、 1 が 2〜4、 X、 Y、 Ζは一〇C〇—である請求項 1に記載の潤滑油剤。
請求項 3 A、 D、 E力 炭素数 4〜: 1 2のアルキル基で、 n、 m、 1 が 2、 X、 Y、 Ζは— O C O—である請求項 2に記載の潤滑油剤。
請求項 4 動圧により軸を支承する流体軸受に用いられる請求項 1に記 載の潤滑油剤。
請求項 5 —般軸受潤滑油及び含浸軸受潤滑油として用いられる請求項 1に記載の潤滑油剤。
請求項 6 グリース基油として用いられる請求項 1に記載の潤滑油剤。 請求項 7 動圧により軸を支承する流体軸受において、 請求項 1に記載 の潤滑油剤を用いる流体軸受。
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