JPH0625681A

JPH0625681A - 合成樹脂に悪影響を及ぼさない合成潤滑油

Info

Publication number: JPH0625681A
Application number: JP20317692A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Iwamoto; 義明岩本; Yuzo Higaki; 勇三檜垣
Original assignee: NISSHIN FINE CHEM KK
Current assignee: NISSHIN FINE CHEM KK
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【構成】（Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄はそれぞれ独立して炭素
数１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、Ｒ
₁とＲ₂の炭素数の和が３０以上、また、Ｒ₃とＲ₄の
炭素数の和が３０以上）で表されるカーボネート化合物
（式〔Ｉ〕）、または該カーボネート化合物とエステル
（式〔ＩＩ〕）との混合物からなる合成潤滑油。【効果】発泡スチロール、ＡＢＳ、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレンのいずれに対しても変質、劣化等の
悪影響を与えず、潤滑性が良好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂に対して変質、
劣化等の悪影響を及ぼさないカーボネート化合物、また
は該カーボネート化合物と合成エステルとの混合物から
成る合成潤滑油に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】潤滑油は各種の産業分野で広く用いられ
ており、主として金属の塑性加工時や金属どうしの摺動
時に摩耗摩擦を軽減する目的で使用されており、一般的
に潤滑性、耐熱性、安定性等の特性が要求される。かか
る潤滑油の基油としては、鉱油、動植物油脂、合成エス
テル、ポリアルキレングリコール、ポリαオレフィン、
ポリエーテル等が使用されてきた。

【０００３】一方、近年の産業分野の多様化、細分化、
またそれらの技術的進歩、高度化に伴って、各種機械
類、部品類は精密さを増しかつ高性能化し、その材料も
金属のみならず合成樹脂材料を組み合わせた構成物とし
た製品が出現するようになってきた。かくして、金属材
料に合成樹脂材料を付帯させた製品の塑性加工や摺動工
程においては、当然のことながら使用する潤滑油が合成
樹脂部分へも飛散し、あるいは付着するため、潤滑油の
性能としては直接に接触する金属のみならず合成樹脂に
対する影響を十分に考慮する必要がでてきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】潤滑油の主要原料とし
て従来用いられてきた前述の基油は、対象とする金属材
料そのものに対する性能に重点を置いており、合成樹脂
材料に対しては変質、劣化等の影響を及ぼし易いことが
欠点である。また、グリースとして配合される基油は密
封軸受のシールあるいは自動車ジョイント部のカバー等
を構成している合成樹脂を変質させないことが必要であ
る。こうしたことからも合成樹脂材料に変質などの悪影
響を及ぼさない合成潤滑油が要望されている。

【０００５】かかる現状に鑑み、発泡スチロール、ＡＢ
Ｓ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、
ポリカーボネート、ポリプロピレン等の合成樹脂に対し
て変質、劣化等の悪影響を及ぼさず、かつ金属に対する
潤滑性が良好な合成潤滑油を開発することを目的に鋭意
検討した結果、本発明を完成するに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、一般
式化３

【化３】（化３中のＲ₁およびＲ₂は、それぞれ独立して炭素数
１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、Ｒ₁
とＲ₂の炭素数の和が３０以上）で表されるカーボネー
ト化合物、または該カーボネート化合物と、一般式化４

【化４】（化４中のＲ₃およびＲ₄は、それぞれ独立して炭素数
１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、Ｒ₃
とＲ₄の炭素数の和が３０以上）で表されるエステルと
の混合物からなることを特徴とする合成潤滑油である。

【０００７】本発明の化３で示されるカーボネート化合
物は、直接的合成法、アルコリシス法などにより製造す
ることができるが、簡便には短鎖の炭化水素基をもつカ
ーボネート類と短鎖ないし長鎖の炭化水素基をもつアル
コール類とを部分的あるいは完全にアルコリシス反応さ
せて得ることができる。

【０００８】ここで短鎖の炭化水素基をもつカーボネー
ト類としては、一般的に炭素数が１〜６のアルキル基ま
たはフェニル基を有するカーボネート化合物が選ばれ、
具体的にはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジｎ−プロピルカーボネート、ジブチルカーボネー
ト、ジイソプロピルカーボネート、メチルｎ−プロピル
カーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート、ジフェ
ニルカーボネート等が例示できる。

【０００９】また短鎖ないし長鎖の炭化水素基をもつア
ルコール類としては、炭素数が１〜５０の脂肪族または
芳香族炭化水素基を有する１価アルコールであればよ
い。かかるアルコール類の具体例としては、アミルアル
コール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、
２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ラ
ウリルアルコール、トリデカノール、ミリスチルアルコ
ール、セタノール、イソセチルアルコール、ステアリル
アルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアル
コール、エイコセノール、イソＣ₂₄〜Ｃ₂₆アルコール、
イソＣ₃₂〜Ｃ₃₆アルコール、ベンジルアルコール、フェ
ニルグリコール（エチレングリコールモノフェニルエー
テル）等の直鎖状または分枝状の、飽和または不飽和の
１価アルキルまたはアルケニルまたはアリールまたはア
リルアルコールがあげられるが、本発明はこれらの例示
に限定されることはない。

【００１０】本発明の化３で示されるカーボネート化合
物を得るには、前述の短鎖の炭化水素基をもつカーボネ
ート類に対して１種または２種以上の１価アルコールを
反応等量加えてアルコリシス反応させれば良いが、完全
に目的生成物を得るためには通常、原料のジアルキルカ
ーボネートに対してアルコールを１倍当量から４倍当量
好ましくは１．５倍当量から２．５倍当量加えて反応さ
せる。反応温度は原料のカーボネート類の沸点を考慮し
て、９０℃から２００℃で行う。反応にはエステル交換
反応で用いられる触媒を使用することができる。例え
ば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲ
ルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、砒素及びセリウム
のような金属及びこれらのアルコキシドがある。触媒使
用量は出発物質の重量に基づいて約０．０００１から
１．０％が適当であり、好ましくは０．００１から０．
２％である。なお、反応は副生するアルコールおよび原
料のジアルキルカーボネート又はジフェニルカーボネー
トと本発明のカーボネート化合物との分離が可能な装置
を用いて行う。副生アルコールの流出が終わった時点で
反応の終点とし、未反応のアルコールは減圧下で留去す
る。

【００１１】なお、本発明の化３で示されるカーボネー
ト化合物において、炭化水素基Ｒ₁およびＲ₂はそれぞ
れ独立して炭素数が１〜５０であり、かつＲ₁とＲ₂の
炭素数の和が３０以上であることを必要とする。３０未
満の場合には、合成樹脂に対して変質、劣化等の悪影響
を及ぼし好ましくない。またＲ₁とＲ₂とは同一でもあ
るいは異なっていてもよく、さらに同種もしくは異種炭
化水素基を有するカーボネート化合物の混合物でも差し
支えない。

【００１２】一方、本発明の化４で示されるエステル
は、炭素数１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基を
有するモノカルボン酸類と、炭素数１〜５０の脂肪族ま
たは芳香族炭化水素基を有する１価アルコール類とのエ
ステル化反応によって得ることができる。

【００１３】かかる脂肪族または芳香族カルボン酸の具
体例としては、カプロン酸、カプリル酸、２−エチルヘ
キサン酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、イ
ソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、ス
テアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン
酸、エルカ酸、安息香酸、ベンゾイル酢酸、メチル安息
香酸、ベンゾイル安息香酸、モンタン酸等の直鎖状また
は分枝状、飽和または不飽和の１価アルキルまたはアル
ケニルまたはアリールまたはアリルカルボン酸がある。

【００１４】また、アルコール類の具体例としては、ア
ミルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタ
ノール、２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノ
ール、ラウリルアルコール、トリデカノール、ミリスチ
ルアルコール、セタノール、イソセチルアルコール、ス
テアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレ
イルアルコール、エイコセノール、イソＣ₂₄〜Ｃ₂₆アル
コール、イソＣ₃₂〜Ｃ₃₆アルコール、ベンジルアルコー
ル、フェニルグリコール（エチレングリコールモノフェ
ニルエーテル）等の直鎖状または分枝状、飽和または不
飽和の１価アルキルまたはアルケニルまたはアリールま
たはアリルアルコールがあげられる。なお、これらの例
示に本発明は何ら制御を受けることはない。

【００１５】本発明の化４で示されるエステルを得るに
は、上記のモノカルボン酸と１価アルコールを反応当量
仕込み、沸点を考慮し還流溶剤としてシクロヘキサン、
トルエン、キシレン等を用いて常法によりエステル化反
応を行う。反応温度は９０℃から２５０℃で行い、触媒
には通常、ｐ−トルエンスルホン酸、硫酸等の酸触媒、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマ
ニウム、スズ、鉛、アンチモン、砒素及びセリウムのよ
うな金属、これらの酸化物、水酸化物、ハロゲン化物お
よびアルコキシドがある。触媒使用量は出発物質の重量
に基づいて約０．０００１から１．０％が適当であり、
好ましくは０．００１から０．２％である。

【００１６】なお、本発明の化４で示されるエステルに
おいて、炭化水素基Ｒ₃およびＲ₄はそれぞれ独立して
炭素数が１〜５０であり、かつＲ₃とＲ₄の炭素数の和
が３０以上であることを必要とする。３０未満では、合
成樹脂に対して悪影響を及ぼす。Ｒ₃およびＲ₄は同種
もしくは異種でよく、また単一エステルのみならず混合
エステルでもよい。なおこのエステルは、化３で示され
るカーボネート化合物と併用して潤滑油の基油とするこ
とができる。

【００１７】

【実施例】

合成例１攪拌機、温度計、冷却管を備えた１リットル丸底フラス
コにジメチルカーボネート１０８ｇ、イソセチルアルコ
ール６４０ｇ、触媒としてテトライソプロピルチタネー
ト０．４ｇを仕込み、常圧下、ジメチルカーボネートの
沸点（９０℃）以下で反応を行い、副生するメタノール
を除去する。メタノールの溜出が終了するまで６時間反
応を続けた。さらに、未反応のイソセチルアルコールを
５Torrの減圧下で溜出させて、本発明のカーボネート化
合物（ジイソセチルカーボネート）を得た。

【００１８】合成例２ジメチルカーボネート８７ｇ、イソＣ₂₀アルコール６３
０ｇ、テトライソプロピルチタネート０．３ｇから合成
例１と同様の方法で反応生成物（ジイソＣ₂₀カーボネー
ト）を得た。

【００１９】合成例３ジイソプロピルカーボネート９０ｇ、オレイルアルコー
ル３００ｇおよびステアリルアルコール２９０ｇ、ナト
リウムメトキサイド０．６ｇから合成例１と同様の方法
（ただし反応温度１２０℃）で反応生成物（ジオレイル
カーボネート、オレイルステアリルカーボネートおよび
ジステアリルカーボネートの混合物）を得た。

【００２０】合成例４攪拌機、温度計、冷却管を備えた１リットル丸底フラス
コにノニル酸１７７ｇ、イソＣ₂₄〜Ｃ₂₆アルコール４１
０ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸０．６ｇを仕込み、常圧
下、キシレンを還流溶剤としてノニル酸の沸点下でエス
テル化反応を行い、生成水の溜出が終わり、酸価が低下
しなくなった時点を反応終点とした。還流溶剤のキシレ
ンを常圧下で溜去し、本発明のエステル（ノニル酸イソ
Ｃ_24■26アルコールエステル）を得た。

【００２１】合成例５イソパルミチン酸３０７ｇ、イソＣ₂₀アルコール３５８
ｇ、テトライソプロピルチタネート０．３ｇから合成例
４と同様の方法で反応生成物（イソパルミチン酸イソＣ
₂₀アルコールエステル）を得た。

【００２２】合成例６イソステアリン酸２８４ｇ、イソステアリルアルコール
２６８ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．６ｇか
ら合成例４と同様の方法で反応生成物（イソステアリル
イソステアラート）を得た。

【００２３】合成例７ジメチルカーボネート１８０ｇ、２−エチルヘキサノー
ル５５０ｇ、テトライソプロピルチタネート０．６ｇか
ら合成例１と同様の方法で反応生成物（ジ２−エチルヘ
キシルカーボネート）を得た。

【００２４】合成例８ジメチルカーボネート９０ｇ、トリデカノール４００
ｇ、ナトリウムメトキサイド０．５ｇから合成例１と同
様の方法で反応生成物（ジトリデカノイルカーボネー
ト）を得た。

【００２５】合成例９イソオクチル酸６８ｇ、セチルアルコール２４２ｇ、ｐ
−トルエンスルホン酸一水和物０．６ｇから合成例４と
同様の方法で反応生成物（イソオクチル酸セチル）を得
た。

【００２６】合成例１０ステアリン酸４２６ｇ、ブタノール１３３ｇ、ｐ−トル
エンスルホン酸０．６ｇから合成例４と同様の方法で反
応生成物（ステアリン酸ブチル）を得た。

【００２７】実施例１〜６および比較例１〜４〔合成樹脂テスト〕発泡スチロールテスト合成例１〜１０に記載の化合物から調製した試料油を発
泡スチロール（発泡度：６０倍）に塗布し、６０℃で２
４時間後の表面を観察した。プラスチックテスト一端を固定したＡＢＳ、ポリカーボネートおよびポリプ
ロピレンの各試験片（Ｌ１００×Ｗ１０×Ｄ２mm）に応
力（材料の許容曲応力の２０〜３０％）をかけ、支点の
位置に合成例１〜１０に記載の化合物から調製した試料
油を塗布し、６０℃で４８０時間放置し、クラックの発
生、溶解、変色等の有無を観察した。動摩擦係数曽田式振子型油性摩擦試験機により次の標準試験条件で
測定した。（標準試験条件）初期振幅（Ａ₀）：０．５ラジアン重錘重量（Ｍ₁）：４０ｇ（１個）重錘重量（Ｍ₂）：８０ｇ（２個）重錘取付位置（ｌ₁）：１００mm 重錘取付位置（ｌ₂）：３４０mm 試験油温度：常温

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明のカーボネート化合物、または該
カーボネート化合物と本発明のエステルとの混合物は、
合成樹脂に対して悪影響を与えない潤滑性良好な合成潤
滑油になり得る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式化１【化１】（化１中のＲ₁およびＲ₂は、それぞれ独立して炭素数
１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、Ｒ₁
とＲ₂の炭素数の和が３０以上）で表されるカーボネー
ト化合物、または該カーボネート化合物と、一般式化２【化２】（化２中のＲ₃およびＲ₄は、それぞれ独立して炭素数
１〜５０の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、Ｒ₃
とＲ₄の炭素数の和が３０以上）で表されるエステルと
の混合物からなることを特徴とする合成潤滑油。