JPH06136374A

JPH06136374A - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH06136374A
Application number: JP19907392A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Sakai; 章充酒井; Yuichiro Kobayashi; 勇一郎小林; Toshiya Hagiwara; 敏也萩原
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】一般式（１）のピロメリット酸エステルを０．
１重量％以上含有する潤滑油組成物。（Ｒ^１，Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４は水素原子または炭素数１〜
２４の置換されてもよいアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、アリール基、もしくはアラルキル基を表
し、Ｒ^１〜Ｒ^４のうち１つ以上は炭化水素基であり、ま
たＲ^１〜Ｒ^４は同一でもまたは異なってもよい。）【効果】潤滑油組成物は、優れた熱安定性、潤滑性を有
し、過酷な条件での使用が可能である。しかも安価で利
用範囲が広く、作動油、金属加工油、圧縮材油、グリー
ス基油、熱媒体油、エンジン油、タービン油等の各種の
潤滑油として広く使用でき、特に高温安定性や潤滑性の
必要な分野に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な潤滑油組成物に関
するものであり、さらに詳しくは、ピロメリット酸エス
テルを主成分とする熱安定性、潤滑性に優れた潤滑油組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】近年、更
油期間の延長並びに省エネルギー化に対する要望や機械
装置の高性能化にともない、潤滑油に要求される性能も
より過酷なものとなってきており、ひいては、熱安定性
並びに潤滑性が特に優れた潤滑油が強く要望されるよう
になってきている。

【０００３】このような要望に応えるために、ポリαオ
レフィン、ポリブテン、ポリアルキレングリコール、ア
ルキルベンゼン、アルキルナフタレン、脂肪族ジエステ
ル、ポリオールエステル、リン酸エステル等が開発さ
れ、熱安定性、潤滑性が要求される分野に使用されてい
る。たとえば、ポリαオレフィンは、自動車用エンジン
オイル、ギヤ油、グリース基油などに、ポリブテンは２
サイクルエンジン油、コンプレッサー油等に、ポリアル
キレングリコールはブレーキ油、作動油、焼き入れ油等
に、脂肪族エステルはジェットエンジン油、自動車用エ
ンジン油、油圧作動油、グリース基油、精密機械油、切
削油、圧延油等に、リン酸エステルは油圧作動油等に利
用されている。しかしながら、これらの合成潤滑油は、
高温、高剪断、高出力、高潤滑、ロングドレイン化等の
より過酷な条件下では使用に耐え得ることができない。

【０００４】一方、このような過酷な条件で使用可能な
ものとしてシリコーン系合成潤滑油、ポリフェニルエー
テル、フッ素系合成潤滑油等が利用されているが、これ
らはいずれも非常に高価であり、このため利用範囲も限
定されている。従って、本発明の目的は、かかる課題を
解決すべく、特に優れた熱安定性、潤滑性を有する、し
かも安価な合成潤滑油組成物を提供する事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を
有するピロメリット酸エステルを用いることにより目的
を達成し得る事を見いだし、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明の要旨は、一般式（１）で表されるピ
ロメリット酸エステルを０．１重量％以上含有する潤滑
油組成物に関する。

【０００６】

【化２】

【０００７】（式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³，Ｒ⁴は水素原
子または炭素数１〜２４の置換されていてもよいアルキ
ル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、もし
くはアラルキル基を表し、Ｒ¹〜Ｒ⁴のうち少なくとも
１つは炭化水素基であり、またＲ¹〜Ｒ⁴は同一でもま
たは異なっていてもよい。）

【０００８】一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁴が無置
換もしくは置換されたアルキル基としては、直鎖状、分
岐状または環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、
イコシル基、テトラコシル基；イソプロピル基、2-メチ
ルプロピル基、tert−ブチル基、2-メチルブチル基、2,
2-ジメチルプロピル基、2-メチルペンチル基、2,2-ジメ
チルブチル基、2-エチルブチル基、2-メチルヘキシル
基、2-エチルペンチル基、2,2-ジメチルペンチル基、2-
メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、3,5-ジメチル
ヘキシル基、2,2,4-トリメチルペンチル基、2,3,4-トリ
メチルペンチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、3,7-
ジメチルオクチル基、2-メチルノニル基、2-メチルヘプ
タンデシル基、2-エチルイコシル基；シクロブチル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロデ
シルエチル基等が挙げられる。

【０００９】一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁴が無置
換もしくは置換されたアルケニル基としては、直鎖状、
分岐状または環状のいずれでもよく、例えばビニル基、
プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、
ビニリデン基；2-エチルプロペニル基；1-シクロヘキセ
ニル基等が挙げられる。一般式（１）において、Ｒ¹〜
Ｒ⁴が無置換もしくは置換されたアルキニル基として
は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、例え
ばエチニル基、プロパルギル基；4-メチル-2- ペンチニ
ル基；シクロヘキシルエチニル基等が挙げられる。

【００１０】一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁴が無置
換もしくは置換されたアリール基としては、無置換もし
くはメチル基、エチル基、イソプロピル基等で置換され
たフェニル基、トルイル基、キシリル基、メシチル基、
クメニル基、ナフチル基、アンスリル基等が挙げられ
る。また、Ｒ¹〜Ｒ⁴が無置換もしくは置換されたアラ
ルキル基としては、アリール基部分が無置換もしくはア
ルキル基等で置換されていてもよく、例えばベンジル
基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、スチリル
基、シナミル基等が挙げられる。

【００１１】上記のエステルは、公知の製造方法により
得ることができ、例えば炭素数１〜２４のアルコール１
種または２種以上の混合物１〜４モルとピロメリット
酸、あるいはピロメリット酸無水物、あるいはピロメリ
ット酸テトラメチル等の低級アルキルエステル１モルか
らエステル化反応、エステル交換反応によって得られ
る。ただし、本発明におけるエステルの合成方法は、上
記の方法に限定されるものではない。

【００１２】上記のアルコールとしては、例えばメタノ
ール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、1-
ペンタノール、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オ
クタノール、1-ノナノール、1-デカノール、1-エイコサ
ノール、1-テトラコサノールのような直鎖飽和アルコー
ル；2-プロパノール、2-ブタノール、2-メチル-1- プロ
パノール、2-メチル-2- プロパノール、2-ペンタノー
ル、2-メチル-1- ブタノール、2-ヘキサノール、2-メチ
ル-1- ペンタノール、2-エチル-1- ブタノール、2-ヘプ
タノール、2-メチル-1- ヘキサノール、2-エチル-1- ヘ
キサノール、2,2,4-トリメチル-1- ペンタノール、2-ノ
ナノール、3,5,5-トリメチル-1- ヘキサノール、2-デカ
ノール、2,4,6-トリメチルヘプタノール、2-ウンデカノ
ール、2-テトラデカノール、2-ノナデカノールのような
分岐飽和アルコール；2-プロペン-1- オール、ブテノー
ル、2-ヘキシン-1- オール、2-ノネン-1- オール、2-ノ
ニン-1- オール、2-ウンデセン-1- オール、9-テトラデ
シン-1- オール、13- ドコセン-1- オール等の直鎖不飽
和アルコール；3-ブテン-2- オール、2-メチル-1- プロ
ペン-1- オール、1-ヘキセン-3- オール、1-ヘキシン-3
- オール、4-ヘプテン-2- オール、1-オクチン-3- オー
ル、4-メチル-3- デセン-5- オール、3,7,11,15-テトラ
メチル-1- ヘキサデセン-3- オールのような分岐不飽和
アルコール；シクロブタノール、シクロプロパンメタノ
ール、シクロペンタノール、シクロブタンメタノール、
シクロヘキサンエタノール、シクロノナノール、シクロ
ヘキサンブタノール、シクロドデカノール、アントラセ
ノール、2,6-ビス（2-エチルヘキシル）シクロヘキサノ
ール等の環状アルコール；フェノール、ベンゼンメタノ
ール、2-メチルフェノール、3,4,5-トリメチルフェノー
ル、2-フェニル-1- プロパノール、ベンゼンプロパノー
ル、ブチルフェノール、シクロヘキシルフェノール、ベ
ンゼンオクタデカノール、2,4-ジノニルフェノール等の
芳香族アルコール等が挙げられるがこの限りではない。

【００１３】従って、これらのアルコールにより導入さ
れた本発明におけるエステルの炭化水素部分Ｒ¹〜Ｒ⁴
は、直鎖状、分岐状、環状、芳香族を問わないが、低温
流動性の面から分岐状が好ましく、また飽和炭化水素、
不飽和炭化水素を問わないが、熱安定性の面から飽和炭
化水素が望ましい。ただし、上記に限定されるものでは
ない。炭化水素部分の炭素数は１〜２４であり、これが
２４を越えると低温流動性が悪化したり、エステルの粘
度が高くなりすぎるため、好ましくない。

【００１４】また、本発明におけるエステルはピロメリ
ット酸のカルボン酸部分を単一アルコールを用いて全て
エステル化した２−エチルヘキシルピロメリテートや混
合アルコールを用いてエステル化したｎ−Ｃ₈、Ｃ₁₀ピ
ロメリテートのようなフルエステルのほかに一部カルボ
ン酸部分を残したハーフエステルでも良い。

【００１５】本発明の潤滑油組成物は、前記のエステル
単独からなるものでもよく、あるいは鉱物油や従来のエ
ステル化合物、例えばオクチルオレエート、オレイルオ
レエート、ブチルステアレート、ジイソデシルアジペー
ト、ジイソトリデシルアジペート、ジ-2- エチルヘキシ
ルセバケート、トリメチロールプロパントリオレエー
ト、ネオペンチルグリコールジ-2- エチルヘキサノエー
ト、ペンタエリスリトールテトラカプリレート、トリメ
チロールプロパン／カプリル酸，カプリン酸混合脂肪酸
トリエステル、ペンタエリスリトール／ヘプタン酸，カ
プリル酸，イソオクタン酸混合脂肪酸テトラエステル、
トリメチロールプロパン／アジピン酸／カプリル酸，カ
プリン酸，ラウリン酸混合脂肪酸とのコンプレックスエ
ステル等、あるいはその他の合成潤滑油、例えばポリα
オレフィン、ポリブテン、ポリアルキレングリコール、
アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニル
エーテル、アルキルジフェニルエーテル、シリコーン系
合成潤滑油等の他の潤滑油成分を含有させてもよい。但
し、含有される潤滑油成分は上記に限定されるものでは
ない。

【００１６】他の潤滑油成分と併用する場合、前記の本
発明における一般式（１）で表されるエステルは、通常
０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上、より好ま
しくは１０重量％以上、更に好ましくは２０重量％以上
配合する。０．１重量％より配合量が少ないと、期待さ
れるような熱安定性や潤滑性を得る事が出来ない。ま
た、本発明における一般式（１）で表されるエステル
は、１種もしくは２種以上を混合して用いてもよい。

【００１７】また、本発明では必要により、例えば酸化
防止剤、極圧剤、油性向上剤、金属不活性剤、粘度指数
向上剤、腐食防止剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤等の公
知の各種添加剤を配合する事が出来る。

【００１８】酸化防止剤としては、例えば2,6-ジ−ｔ−
ブチル-4- メチルフェノール、4,4'−メチレンビス（2,
6-ジ−ｔ−ブチルフェノール）等のフェノール系酸化防
止剤や、p,p'−ジオクチルフェニルアミン、モノオクチ
ルジフェニルアミン、フェノチアジン、3,7-ジオクチル
フェノチアジン、フェニル-1- ナフチルアミン、フェニ
ル-2- ナフチルアミン、アルキルフェニル-1- ナフチル
アミン、アルキルフェニル-2- ナフチルアミン等のアミ
ン系酸化防止剤や、アルキルジサルファイド、チオジプ
ロピオン酸エステル、ベンゾチアゾール等の硫黄系酸化
防止剤やジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリルジチオ
リン酸亜鉛などが挙げられる。

【００１９】極圧剤、油性向上剤としては、例えば、ジ
アルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリルジチオリン酸亜鉛
などの亜鉛化合物や、チオジプロピオン酸エステル、ジ
アルキルサルファイド、ジベンジルサルファイド、ジア
ルキルポリサルファイド、アルキルメルカプタン、ジベ
ンゾチオフェン、2,2'−ジチオビス（ベンゾチアゾー
ル）等の硫黄化合物、トリクレジルフォスフェートに代
表されるようなトリアリルホスフェートやトリアルキル
ホスフェート、ジアルキルあるいはアリルホスフェー
ト、トリアルキルあるいはアリールホスファイト、ジア
ルキルあるいはアリルホスファイト、モノアルキルある
いはアリールホスファイト等の燐化合物、パーフルオロ
アルキルポリエーテルや、三フッ化塩化エチレン重合
物、フッ化黒鉛などのフッ素化合物、脂肪酸変性シリコ
ーンなどのケイ素化合物、二硫化モリブデン、モリブデ
ンジチオカーバメート、モリブデンジチオフォスフェー
ト、グラファイトなどが挙げられる。

【００２０】金属不活性剤としては、アリザニン、キニ
ザリン、メルカプトベンゾチアゾール、N,N'−ジサリチ
リデン-1,2- ジアミノエタンなどが挙げられる。粘度指
数向上剤としてはポリメタクリレート、ポリイソブチレ
ン、オレフィン共重合体、ポリアルキルスチレンなどが
挙げられる。腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾー
ル、脂肪族アミン類やアルケニルコハク酸エステル等が
挙げられる。防錆剤としては、アルケニルコハク酸、ア
ルケニルコハク酸誘導体、ソルビタンモノオレエート、
ペンタエリスリトールモノオレエート、グリセリンモノ
オレエート、アミンフォスフェート等が挙げられる。消
泡剤としては、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン
油やジエチルシリケート等のオルガノシリケート類等が
挙げられる。抗乳化剤としては、ポリオキシレングリコ
ール、ポリオキシアルキレンアルキルアミド、ポリオキ
シアルキレン脂肪酸エステル等が挙げられる。但し、上
記に限定されるものではない。また、乳化剤や分散剤等
を配合し、水に乳化、分散し、水系潤滑剤としても使用
する事が出来る。

【００２１】本発明の潤滑油組成物は、例えば潤滑油の
一般的な使用形態である作動油、金属加工油、圧縮材
油、グリース基油、熱媒体油、エンジン油、タービン油
等に使用でき、特に高温安定性や潤滑性が必要とされる
分野には有効である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を製造例、実施例および試験例
により説明するが、本発明はこれらの実施例等に何ら限
定されるものではない。

【００２３】製造例１１リットルの四ッ口フラスコに攪拌機、温度計、及び冷
却器付きの脱水管を取り付けた。無水ピロメリット酸１
０９グラム（０．５モル）と２−エチルヘキサノール２
６０グラム（２．０モル）を前記フラスコに取り、２４
０℃で１２時間エステル化反応を行うことにより、本発
明におけるピロメリット酸エステル（ＮＯ．１）を得
た。

【００２４】製造例２製造例１と同様の四ッ口フラスコに無水ピロメリット酸
１０９グラム（０．５モル）とｎ−オクタノール２６０
グラム（２．０モル）を前記フラスコに取り、２４０℃
で１２時間エステル化反応を行うことにより、本発明に
おけるピロメリット酸エステル（ＮＯ．２）を得た。

【００２５】製造例３製造例１と同様の四ッ口フラスコに無水ピロメリット酸
１０９グラム（０．５モル）とｎ−オクタノール１３０
グラム（１．０モル）、ｎ−デカノール１５８グラム
（１．０モル）を前記フラスコに取り、２４０℃で１２
時間エステル化反応を行うことにより、本発明における
ピロメリット酸エステル（ＮＯ．３）を得た。

【００２６】実施例１〜６製造例１〜３で得られたピロメリット酸エステル（Ｎ
Ｏ．１〜３）をそれぞれ本発明の潤滑油組成物とした
（本発明品１〜３）。また、製造例２で得られたピロメ
リット酸エステル（ＮＯ．２）を鉱物油（♯３０）に、
それぞれ２０重量％，５重量％，０．１重量％になるよ
うに配合して本発明の潤滑油組成物とした（本発明品
４，５，６）。

【００２７】試験例１実施例で得られた本発明品１〜６について、表１に示す
比較品１〜４と共に粘度、熱安定性を調べた。熱安定性
は３００℃分解率を測定することにより評価した。即
ち、理学電機（株）製熱分析装置（ＴＧ）を用い、窒素
雰囲気及び空気雰囲気中で５℃／分の昇温速度で加熱し
たとき、３００℃において試料が減量した割合（％）を
測定した。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１より明らかなように、本発明品１〜６
は、いずれも従来技術の潤滑油である比較品１，２，４
に比較し、ＴＧによる３００℃分解率において、優れた
耐熱性合成潤滑油である事がわかる。また、本発明に用
いられるピロメリット酸エステルの含有量が、本発明の
範囲より少ない比較品３は、従来技術の潤滑油と同様に
耐熱性が劣るものであった。

【００３０】試験例２実施例で得られた本発明品１〜６について、表２に示す
比較品１〜４と共に潤滑性を評価した。潤滑性の評価
は、摩擦係数、摩耗による重量減少に関して行ない、前
者は曽田式振り子試験にて、後者はファレックス試験に
てそれぞれ下記の方法で行った。曽田式振り子試験は、
室温において曽田式振り子試験機を用いて摩擦係数を測
定した。ファレックス試験は、室温においてファレック
ス試験機を用いて３００ｌｂで１時間試験を行い、試験
後のピン及びＶブロックの重量減少から摩耗量を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２より明らかなように、本発明品１〜６
は、いずれも従来技術の潤滑油である比較品１，２，４
に比較し、摩擦係数、摩耗による重量減少が共に良好で
ある事がわかる。また、本発明に用いられるピロメリッ
ト酸エステルの含有量が、本発明の範囲より少ない比較
品３は、従来技術の潤滑油と同様に摩擦係数、摩耗によ
る重量減少が劣るものであった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、従来の潤滑油
とは異なり、特に優れた熱安定性、潤滑性を有するた
め、過酷な条件での使用が可能である。しかも安価であ
るためその利用範囲が広く、作動油、金属加工油、圧縮
材油、グリース基油、熱媒体油、エンジン油、タービン
油等の各種の潤滑油として幅広く使用でき、特に高温安
定性や潤滑性が必要とされる分野には有効である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）で表されるピロメリット酸
エステルを０．１重量％以上含有する潤滑油組成物。【化１】（式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子または炭素
数１〜２４の置換されていてもよいアルキル基、アルケ
ニル基、アルキニル基、アリール基、もしくはアラルキ
ル基を表し、Ｒ¹〜Ｒ⁴のうち少なくとも１つは炭化水
素基であり、またＲ¹〜Ｒ⁴は同一でもまたは異なって
いてもよい。）