JPS6320878B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6320878B2 JPS6320878B2 JP11352079A JP11352079A JPS6320878B2 JP S6320878 B2 JPS6320878 B2 JP S6320878B2 JP 11352079 A JP11352079 A JP 11352079A JP 11352079 A JP11352079 A JP 11352079A JP S6320878 B2 JPS6320878 B2 JP S6320878B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- polybutene
- lubricating oil
- weight
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2210/00—Fluid
- F04C2210/26—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高圧ガス圧縮機用潤滑油組成物に関す
るもので、特にポリエチレン製造用往復動高圧ガ
ス圧縮機に使用するのに好適な潤滑油組成物に関
する。 高圧法ポリエチレンの製造は通常400気圧〜
3500気圧の反応圧で行なわれるが、その際、エチ
レンは一次圧縮により約300〜500気圧に圧縮さ
れ、二次圧縮により約3000〜3500気圧に圧縮され
る。これに用いられる往復動高圧ガス圧縮機にお
ける技術上の問題としてプランジヤーを囲むメタ
ルパツキングの摩耗によるガスの漏洩がある。一
般にメタルパツキングには鉛青銅などの軸受合金
が、またプランジヤーにはタングステンカーバイ
トを用いられ、その表面は超精密仕上が施されて
おり、両者の間隙に潤滑油を供給してその油膜を
もつて摩擦面の潤滑とガスシールを保つている。 上記潤滑油には一般にポリブデン単体またはこ
れとホワイトオイルの混合油が使用される。これ
ら無極性炭化水素油を用いる理由は、もし極性物
質が含まれていると、これがエチレン循環系に混
入してエチレンの重合反応を阻害し、かつ製品ポ
リエチレンの品質を低下させる恐れがあるためで
ある。ポリブデンは予め精製したブテンガスの重
合物であつて実質的に純粋な脂肪族炭化水素油で
ある。またホワイトオイルは石油系潤滑油留分を
硫酸を用いて極度に精製して留分中のイオウ分、
塩素分、窒素分のほかに芳香族炭化水素までも除
いたものであるから、これらを使用すれば前記の
懸念は解消する。しかし実際の運転状態では比較
的短時日のうちにメタルパツキングの摩耗が進む
ために、ガス漏洩が著しくなつて運転停止のやむ
なきにいたり、ここに点検整備が必要となる。前
記潤滑油はすべて無極性炭化水素分子の集合体で
あるから金属表面への吸着力が弱く、メタルパツ
キングとプランジヤー間の摺動に伴なう油膜切れ
が起こつていわゆる乾燥摩擦状態となる。 発明者はこの欠陥を改善するためにポリブデン
に可溶の極性物質から成る極圧添加剤を添加する
ことを検討した。この種の極性物質はまづエチレ
ンの重合反応を阻害せず、かつポリエチレンの品
質を低下しないことと共に、高温高圧下で分子が
分解しないことなどの性質をそなえていなければ
ならないから、通常の石油系潤滑油に用いられる
窒素、りん、いおう、塩素系の化合物は不適当で
ある。発明者は炭素、水素、酸素の３元素から成
る化合物を検討した結果、カルボキシル基と水酸
基の有効性を認め、特定の化学構造を有するアル
ケニルこはく酸とその半エステルを開発し、これ
らの化合物が実機に使用した場合極圧添加剤とし
て効果のあることが判明した。 すなわち、本発明は、ポリブデン、ホワイトオ
イルおよびα―オレフインオリゴマーからなる群
より選ばれる少なくとも一種の炭化水素油を基油
とし、 下記一般式(1) （式中、ｎは12〜30の整数を示す。） で表わされる直鎖アルケニルこはく酸、 下記一般式(2)または(3) （式中、ｎは12〜30の整数を示し、R3は―
（CH2）2―、―（CH2）3―または―（CH2）2―Ｏ―
（CH2）2―で表わされる基を示す。） で表わされる少なくとも一種の水酸基含有半エス
テル、もしくは前記こはく酸と前記半エステルと
の混合物を0.05〜５重量％含有することを特徴と
する高圧ガス圧縮機用潤滑油組成物に関するもの
である。 極圧添加剤であるアルケニル基の炭素数12―30
の直鎖アルケニルこはく酸は下記の構造式を有
し、直鎖α―オレフインと無水マレイン酸との反
応によつて常法に従い容易に製造できる。 また、当該こはく酸の水酸基含有半エステル
は、下記一般式(2)または(3)で表わされる。 （式中、ｎは12〜30の整数を示し、R3は―
（CH2）2―、―（CH2）3―または―（CH2）2―Ｏ―
（CH2）2―で表わされる基を示す。） この半エステルは、前記アルケニルこはく酸
と、エチレングリコール、プロピレングリコール
およびジエチレングリコールからなる群より選ば
れる少なくとも一種のグリコールとの反応によつ
て、あるいは前記アルケニルこはく酸の無水物と
アルキンレンオキサイドまたはポリアルキンレン
オキサイドとの反応によつて常法で得ることがで
きる。 この極圧添加剤は、式(1)における２個のカルボ
キシル基、式(2)，(3)におけるカルボカシル基と水
酸基が、分子内で近接した位置にあるため金属表
面へ強力に吸着する。その吸着力は１価カルボン
酸または１価アルコールのごとき極性基１個の化
合物より強いため、すぐれた極圧性を示す。ま
た、こはく酸の２個のカルボキシル基がエステル
化した化合物または２個の水酸基のみを有する化
合物はいずれも金属表面への吸着力が乏しく、極
圧添加剤として不適当である。 ２個のカルボキシル基を有している化合物であ
つても、それらが隣接していないもの、たとえば
ダイマー酸、では金属表面への吸着力に乏しく極
圧添加剤として不適当である。なお、半エステル
は極圧添加剤の酸価を低下させ、かつ金属表面へ
の吸着力を維持する利点がある。 アルケニル基は分子内に不飽和結合を有するの
でポリブテンのごとき炭化水素基油との親和性に
すぐれ、安定な油膜を形成する点でアルキル基よ
りすぐれている。 アルケニル基の炭素数は12―30、好ましくは12
―18である。炭素数12末満では極圧性が劣り、30
を越えると油溶性に乏しい。炭素数18以下では油
溶性が特にすぐれている。 アルケニル基が直鎖でありかつ極性基が末端に
存在するため、極圧添加剤が金属表面に林立し、
上記したアルケニル基の炭素数限定に起因するポ
リブテンなどの炭化水素油との親和性と相俟つて
安定な油膜を形成する。分枝鎖アルケニル基で
は、炭化水素油との相溶性が乏しく、また分枝鎖
の立体障害で金属表面における極圧添加剤の密度
が低下し、効果が低下する。 極圧添加剤と炭化水素油とから形成される油膜
はメタルパツキングとプランジヤー間の潤滑とガ
スシールの役目をする。この際に直鎖状炭素原子
連鎖は、プロピレンテトラマーやポリブテニル基
のごとき分枝状炭素原子連鎖と異なり、潤滑性に
すぐれ、また機械作用にも強くて分子鎖切断がき
わめて少ないため高圧下における長期間の連続運
転に耐える。また、直鎖状炭素原子連鎖は熱およ
び酸素による劣化を受けにくい。 本発明に使用する極圧添加剤は上記のごとくき
わめて限定された構造特性を有することによつて
はじめて、往復動高圧ガス圧縮機用潤滑油のごと
き苛酷な条件で使用される潤滑油における極圧性
を発揮することができ、従来サビ止め剤あるいは
清浄分散剤として公知のポリブテニルこはく酸誘
導体などとは明らかに異なる作用効果を有する。 潤滑油基油としての炭化水素油は、ポリブテ
ン、ホワイトオイルおよびα―オレフインオリゴ
マーからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭
化水素油である。これらは基油としてすぐれた潤
滑油特性を有しエチレンの重合を阻害せず、かつ
製品ポリエチレン中に混入することがあつても衛
生上無害である。 ポリブデンはナフサ分解等によつて得られるイ
ソブチレン、およびブテン―１、ブテン―２など
を含むC4炭化水素留分を塩化アルミニウムなど
のフリーデルクラフツ型触媒存在下で重合するこ
とによつて得られる液状重合体であり、平均分子
量（スタウデインガー法）が470―2350、さらに
好ましくは470−1260の範囲のものである。ポリ
ブデン中の二重結合を実質的に水素添加したもの
も使用できる。 ホワイトオイルは、石油系潤滑油留分を硫酸を
用いて極度に精製してイオウ分、塩素分、窒素
分、芳香族炭化水素を除去したものであり、イソ
パラフインとシクロパラフインを主成分とするも
ので、100〓（37.8℃）における動粘度が好まし
くは12〜120センチストークス、さらに好ましく
は30〜90センチストークスである。ホワイトオイ
ルの精製度はJISK2231の流動パラフイン級以上
を必要とし、日本薬局方合格品であるものが特に
好ましい。 ポリブデンとホワイトオイルを混合使用すると
きは、混合油の粘度が250―300センチストークス
（37.8℃）を標準とし、ポリブデン100重量％に対
し、ホワイトオイル200―350重量％が好ましい。 炭化水素油に対する本発明の極圧添加剤の添加
量は0.05〜５重量％、好ましくは0.05〜１重量％
である。 前記極圧添加剤と炭化水素油との併用によつて
はじめて往復動高圧ガス圧縮機、特にポリエチレ
ン製造用における潤滑油としてのすぐれた諸特性
が発揮される。すなわち、メタリツクパツキング
の摩耗が著るしく低減して長期間の連続運転が可
能となり、熱安定性がよくて高圧下でも分解せ
ず、エチレン重合反応を阻害せず、また製品ポリ
エチレン中に混入しても衛生上無害である。 なお、本発明の潤滑油組成物には任意添加成分
としてBHTのごとき酸化防止剤、その他の公知
の添加剤と適宜共用し得る。 以下、本発明の極圧添加剤を使用した潤滑油の
試験方法を述べる。 〔試験方法〕 実機運転において挙げた効果は実験室内摩耗試
験においても認められる。実験室評価方法として
四球試験ほか各種の方法が用いられているが、発
明者はASTM Ｄ 2670のフアレツクス試験方法
が実機運転の効果を再現するには適切であること
を認めた。この試験方法の概略を述べると、円柱
状ピンを、Ｖ字型断面をもつ２個のブロツクをも
つてはさみ試験用潤滑油を供給した後、ブロツク
に圧力をかけながら回転させピンの重量減を測つ
て摩耗量とする。発明者は実機の成績をフアレツ
クス試験において再現するために、試験方法につ
ぎの工夫を加えた。 (1) ピンはメタルパツキングと同質の鉛青銅合金
（pb12.6％，Ni0.33％，Zn1.14％，Fe0.03％，
Cu残部）を、ブロツクはプランジヤーと同質
のタングステンカーバイドを用い、それぞれダ
イヤモンド研磨した。 (2) 実機におけるパツキングとプランジヤーの間
隙はエチレンガス雰囲気すなわち無酸素である
ことを考慮してピンとブロツクを窒素ガス雰囲
気でシールした。 (3) ブロツクに加える圧力は350 Ib（24.6Kg／cm2）
とし、油温は70℃、回転時間は20分、回転数
290回／分とした。 〔製造例〕 つぎにアルケニルこはく酸およびこのエステル
の合成方法を製造例として示し、得られた合成物
質を添加した潤滑油の評価成績を実施例に示す。 製造例 １ 温度計、かきまぜ器、窒素ガス吹込毛細管およ
び逆流コンデンサをとりつけた四つ口フラスコを
マントルヒータにセツトする。これにαオレフイ
ン（三菱化成ダイヤレン168，ｎ―ヘキサデセン
57％，ｎ―オクタデセン43％の混合物）0.1モル
無水マレイン酸（市販試薬特級）0.1モルを投入
し、180℃に加熱、15時間かきまぜて反応を停止
する。つぎに反応物を200℃，５mmＨｇの下に３
時間減圧蒸留して未反応のαオレフインと無水マ
レイン酸を留出分離する。残留物に１／５重量比
の水を加えて80℃で１時間かきまぜて水和し、さ
らに水を蒸発させると式(1)のアルケニルこはく酸
が得られた。反応の途中随時にサンプリングして
そのIR分析およびGPC分析により反応の進行度
を確認した。 製造例 ２ α―オレフイン（三菱化成ダイヤレン168）の
代りにダイヤレン124（C12αオレフインとC14αオ
レフインの混合物）を用いて、実施例１と全く同
じ操作を経てアルケニル（C12′，C14′）こはく酸
を得た。 製造例 ３ αオレフインにダイヤレン308（C28αオレフイ
ンとC30αオレフインの混合物）を用いて、製造
例と全く同じ操作によつてアルケニル（C28′，
C30′）こはく酸を得た。 製造例 ４ 製造例１における中間生成物のアルケニルこは
く酸無水物の0.1モルとプロピレングリコール0.1
モルを同じ反応容器に投入し、これに0.1モルの
ポリブデンを加えて、120℃で15時間撹拌してエ
ステル化反応を終えた。得られるものは下記の式
(4)および(5)のヘキサデセニルこはく酸のおよびオ
クタデセニルこはく酸のハーフエステル混合物で
あつた。 〔実施例および比較例〕 日石ポリブテンLV―100（日本石油化学製品，
平均分子量570，37.8℃における動粘度240センチ
ストークス，流動点−25℃）を空白試験１、この
ポリブテン100重量％とホワイトオイル（松村石
油製ハイホワイト350）270重量％とからなる混合
油を空白試験２、100〓（37.8℃）における動粘
度が33.04センチストークスであるα―オレフイ
ン（BRAY OIL CO製PAOL 60）を空白試験３
とし、これらの基油に製造例１〜４において得ら
れた極圧添加剤を添加した潤滑油組成物を実施例
１〜12とする。実施例５および12では酸化防止剤
としてBHT（2.6―di，tert.ブチル―ｐ―クレゾ
ール）を加えた。実施例１〜12は空白試験１の基
油を、実施例13〜16は空白試験２の基油を、実施
例17〜18は空白試験３の基油をそれぞれ用いた。 比較例１〜７は、従来の添加剤および本発明に
おける極圧添加剤と化学構造上の特徴に相違があ
る類似の化合物を上記基油に添加したものであ
る。各比較例では空白試験１の基油を用いた。な
お、比較例４のダイマー酸は、米国エミリー社の
商品名Empol 1010，Dimer Acid，酸価191〜
197のものである。各添加剤の添加量は第１表中
に基油100重量％に対する重量％で示した。 空白試験、実施例１〜12、比較例１〜７の各試
料油を前記フアレツクス試験法により評価した結
果を、摩耗量および摩耗痕について、第１表に示
した。 摩耗痕はフアレツクス試験終了後のピンの表面
状態を示すものであり、表中に◎，〇および×の
記号で示した。◎は細いかすり傷が整列し、乱れ
がないもの、〇は細いかすり傷が整列しているが
乱れが認められるもの、×はかすり傷が消失し斑
痕が多く認められるものを示す。表面状態は◎が
最もすぐれ、×が最も劣る。第１表からつぎのこ
とが明らかである。 本発明の潤滑油組成物はメタルパツキングの摩
耗が少なく、かつ摩耗痕の状態が改良されてい
る。 これに対して、比較例１〜３のモノカルボン
酸、比較例４のジカルボン酸であつて２個のカル
ボキシル基が離れているダイマー酸、比較例５の
水酸基１個のアルコール、比較例６および７の分
枝アルケニル基を有するこはく酸のいずれも、摩
耗量、摩耗痕のいずれも実施例１〜12より劣つて
いる。 すなわち、本発明の極圧添加剤が特定の構造を
有することに起因して潤滑油の極圧性能がきわめ
て向上している。 【表】
るもので、特にポリエチレン製造用往復動高圧ガ
ス圧縮機に使用するのに好適な潤滑油組成物に関
する。 高圧法ポリエチレンの製造は通常400気圧〜
3500気圧の反応圧で行なわれるが、その際、エチ
レンは一次圧縮により約300〜500気圧に圧縮さ
れ、二次圧縮により約3000〜3500気圧に圧縮され
る。これに用いられる往復動高圧ガス圧縮機にお
ける技術上の問題としてプランジヤーを囲むメタ
ルパツキングの摩耗によるガスの漏洩がある。一
般にメタルパツキングには鉛青銅などの軸受合金
が、またプランジヤーにはタングステンカーバイ
トを用いられ、その表面は超精密仕上が施されて
おり、両者の間隙に潤滑油を供給してその油膜を
もつて摩擦面の潤滑とガスシールを保つている。 上記潤滑油には一般にポリブデン単体またはこ
れとホワイトオイルの混合油が使用される。これ
ら無極性炭化水素油を用いる理由は、もし極性物
質が含まれていると、これがエチレン循環系に混
入してエチレンの重合反応を阻害し、かつ製品ポ
リエチレンの品質を低下させる恐れがあるためで
ある。ポリブデンは予め精製したブテンガスの重
合物であつて実質的に純粋な脂肪族炭化水素油で
ある。またホワイトオイルは石油系潤滑油留分を
硫酸を用いて極度に精製して留分中のイオウ分、
塩素分、窒素分のほかに芳香族炭化水素までも除
いたものであるから、これらを使用すれば前記の
懸念は解消する。しかし実際の運転状態では比較
的短時日のうちにメタルパツキングの摩耗が進む
ために、ガス漏洩が著しくなつて運転停止のやむ
なきにいたり、ここに点検整備が必要となる。前
記潤滑油はすべて無極性炭化水素分子の集合体で
あるから金属表面への吸着力が弱く、メタルパツ
キングとプランジヤー間の摺動に伴なう油膜切れ
が起こつていわゆる乾燥摩擦状態となる。 発明者はこの欠陥を改善するためにポリブデン
に可溶の極性物質から成る極圧添加剤を添加する
ことを検討した。この種の極性物質はまづエチレ
ンの重合反応を阻害せず、かつポリエチレンの品
質を低下しないことと共に、高温高圧下で分子が
分解しないことなどの性質をそなえていなければ
ならないから、通常の石油系潤滑油に用いられる
窒素、りん、いおう、塩素系の化合物は不適当で
ある。発明者は炭素、水素、酸素の３元素から成
る化合物を検討した結果、カルボキシル基と水酸
基の有効性を認め、特定の化学構造を有するアル
ケニルこはく酸とその半エステルを開発し、これ
らの化合物が実機に使用した場合極圧添加剤とし
て効果のあることが判明した。 すなわち、本発明は、ポリブデン、ホワイトオ
イルおよびα―オレフインオリゴマーからなる群
より選ばれる少なくとも一種の炭化水素油を基油
とし、 下記一般式(1) （式中、ｎは12〜30の整数を示す。） で表わされる直鎖アルケニルこはく酸、 下記一般式(2)または(3) （式中、ｎは12〜30の整数を示し、R3は―
（CH2）2―、―（CH2）3―または―（CH2）2―Ｏ―
（CH2）2―で表わされる基を示す。） で表わされる少なくとも一種の水酸基含有半エス
テル、もしくは前記こはく酸と前記半エステルと
の混合物を0.05〜５重量％含有することを特徴と
する高圧ガス圧縮機用潤滑油組成物に関するもの
である。 極圧添加剤であるアルケニル基の炭素数12―30
の直鎖アルケニルこはく酸は下記の構造式を有
し、直鎖α―オレフインと無水マレイン酸との反
応によつて常法に従い容易に製造できる。 また、当該こはく酸の水酸基含有半エステル
は、下記一般式(2)または(3)で表わされる。 （式中、ｎは12〜30の整数を示し、R3は―
（CH2）2―、―（CH2）3―または―（CH2）2―Ｏ―
（CH2）2―で表わされる基を示す。） この半エステルは、前記アルケニルこはく酸
と、エチレングリコール、プロピレングリコール
およびジエチレングリコールからなる群より選ば
れる少なくとも一種のグリコールとの反応によつ
て、あるいは前記アルケニルこはく酸の無水物と
アルキンレンオキサイドまたはポリアルキンレン
オキサイドとの反応によつて常法で得ることがで
きる。 この極圧添加剤は、式(1)における２個のカルボ
キシル基、式(2)，(3)におけるカルボカシル基と水
酸基が、分子内で近接した位置にあるため金属表
面へ強力に吸着する。その吸着力は１価カルボン
酸または１価アルコールのごとき極性基１個の化
合物より強いため、すぐれた極圧性を示す。ま
た、こはく酸の２個のカルボキシル基がエステル
化した化合物または２個の水酸基のみを有する化
合物はいずれも金属表面への吸着力が乏しく、極
圧添加剤として不適当である。 ２個のカルボキシル基を有している化合物であ
つても、それらが隣接していないもの、たとえば
ダイマー酸、では金属表面への吸着力に乏しく極
圧添加剤として不適当である。なお、半エステル
は極圧添加剤の酸価を低下させ、かつ金属表面へ
の吸着力を維持する利点がある。 アルケニル基は分子内に不飽和結合を有するの
でポリブテンのごとき炭化水素基油との親和性に
すぐれ、安定な油膜を形成する点でアルキル基よ
りすぐれている。 アルケニル基の炭素数は12―30、好ましくは12
―18である。炭素数12末満では極圧性が劣り、30
を越えると油溶性に乏しい。炭素数18以下では油
溶性が特にすぐれている。 アルケニル基が直鎖でありかつ極性基が末端に
存在するため、極圧添加剤が金属表面に林立し、
上記したアルケニル基の炭素数限定に起因するポ
リブテンなどの炭化水素油との親和性と相俟つて
安定な油膜を形成する。分枝鎖アルケニル基で
は、炭化水素油との相溶性が乏しく、また分枝鎖
の立体障害で金属表面における極圧添加剤の密度
が低下し、効果が低下する。 極圧添加剤と炭化水素油とから形成される油膜
はメタルパツキングとプランジヤー間の潤滑とガ
スシールの役目をする。この際に直鎖状炭素原子
連鎖は、プロピレンテトラマーやポリブテニル基
のごとき分枝状炭素原子連鎖と異なり、潤滑性に
すぐれ、また機械作用にも強くて分子鎖切断がき
わめて少ないため高圧下における長期間の連続運
転に耐える。また、直鎖状炭素原子連鎖は熱およ
び酸素による劣化を受けにくい。 本発明に使用する極圧添加剤は上記のごとくき
わめて限定された構造特性を有することによつて
はじめて、往復動高圧ガス圧縮機用潤滑油のごと
き苛酷な条件で使用される潤滑油における極圧性
を発揮することができ、従来サビ止め剤あるいは
清浄分散剤として公知のポリブテニルこはく酸誘
導体などとは明らかに異なる作用効果を有する。 潤滑油基油としての炭化水素油は、ポリブテ
ン、ホワイトオイルおよびα―オレフインオリゴ
マーからなる群より選ばれる少なくとも一種の炭
化水素油である。これらは基油としてすぐれた潤
滑油特性を有しエチレンの重合を阻害せず、かつ
製品ポリエチレン中に混入することがあつても衛
生上無害である。 ポリブデンはナフサ分解等によつて得られるイ
ソブチレン、およびブテン―１、ブテン―２など
を含むC4炭化水素留分を塩化アルミニウムなど
のフリーデルクラフツ型触媒存在下で重合するこ
とによつて得られる液状重合体であり、平均分子
量（スタウデインガー法）が470―2350、さらに
好ましくは470−1260の範囲のものである。ポリ
ブデン中の二重結合を実質的に水素添加したもの
も使用できる。 ホワイトオイルは、石油系潤滑油留分を硫酸を
用いて極度に精製してイオウ分、塩素分、窒素
分、芳香族炭化水素を除去したものであり、イソ
パラフインとシクロパラフインを主成分とするも
ので、100〓（37.8℃）における動粘度が好まし
くは12〜120センチストークス、さらに好ましく
は30〜90センチストークスである。ホワイトオイ
ルの精製度はJISK2231の流動パラフイン級以上
を必要とし、日本薬局方合格品であるものが特に
好ましい。 ポリブデンとホワイトオイルを混合使用すると
きは、混合油の粘度が250―300センチストークス
（37.8℃）を標準とし、ポリブデン100重量％に対
し、ホワイトオイル200―350重量％が好ましい。 炭化水素油に対する本発明の極圧添加剤の添加
量は0.05〜５重量％、好ましくは0.05〜１重量％
である。 前記極圧添加剤と炭化水素油との併用によつて
はじめて往復動高圧ガス圧縮機、特にポリエチレ
ン製造用における潤滑油としてのすぐれた諸特性
が発揮される。すなわち、メタリツクパツキング
の摩耗が著るしく低減して長期間の連続運転が可
能となり、熱安定性がよくて高圧下でも分解せ
ず、エチレン重合反応を阻害せず、また製品ポリ
エチレン中に混入しても衛生上無害である。 なお、本発明の潤滑油組成物には任意添加成分
としてBHTのごとき酸化防止剤、その他の公知
の添加剤と適宜共用し得る。 以下、本発明の極圧添加剤を使用した潤滑油の
試験方法を述べる。 〔試験方法〕 実機運転において挙げた効果は実験室内摩耗試
験においても認められる。実験室評価方法として
四球試験ほか各種の方法が用いられているが、発
明者はASTM Ｄ 2670のフアレツクス試験方法
が実機運転の効果を再現するには適切であること
を認めた。この試験方法の概略を述べると、円柱
状ピンを、Ｖ字型断面をもつ２個のブロツクをも
つてはさみ試験用潤滑油を供給した後、ブロツク
に圧力をかけながら回転させピンの重量減を測つ
て摩耗量とする。発明者は実機の成績をフアレツ
クス試験において再現するために、試験方法につ
ぎの工夫を加えた。 (1) ピンはメタルパツキングと同質の鉛青銅合金
（pb12.6％，Ni0.33％，Zn1.14％，Fe0.03％，
Cu残部）を、ブロツクはプランジヤーと同質
のタングステンカーバイドを用い、それぞれダ
イヤモンド研磨した。 (2) 実機におけるパツキングとプランジヤーの間
隙はエチレンガス雰囲気すなわち無酸素である
ことを考慮してピンとブロツクを窒素ガス雰囲
気でシールした。 (3) ブロツクに加える圧力は350 Ib（24.6Kg／cm2）
とし、油温は70℃、回転時間は20分、回転数
290回／分とした。 〔製造例〕 つぎにアルケニルこはく酸およびこのエステル
の合成方法を製造例として示し、得られた合成物
質を添加した潤滑油の評価成績を実施例に示す。 製造例 １ 温度計、かきまぜ器、窒素ガス吹込毛細管およ
び逆流コンデンサをとりつけた四つ口フラスコを
マントルヒータにセツトする。これにαオレフイ
ン（三菱化成ダイヤレン168，ｎ―ヘキサデセン
57％，ｎ―オクタデセン43％の混合物）0.1モル
無水マレイン酸（市販試薬特級）0.1モルを投入
し、180℃に加熱、15時間かきまぜて反応を停止
する。つぎに反応物を200℃，５mmＨｇの下に３
時間減圧蒸留して未反応のαオレフインと無水マ
レイン酸を留出分離する。残留物に１／５重量比
の水を加えて80℃で１時間かきまぜて水和し、さ
らに水を蒸発させると式(1)のアルケニルこはく酸
が得られた。反応の途中随時にサンプリングして
そのIR分析およびGPC分析により反応の進行度
を確認した。 製造例 ２ α―オレフイン（三菱化成ダイヤレン168）の
代りにダイヤレン124（C12αオレフインとC14αオ
レフインの混合物）を用いて、実施例１と全く同
じ操作を経てアルケニル（C12′，C14′）こはく酸
を得た。 製造例 ３ αオレフインにダイヤレン308（C28αオレフイ
ンとC30αオレフインの混合物）を用いて、製造
例と全く同じ操作によつてアルケニル（C28′，
C30′）こはく酸を得た。 製造例 ４ 製造例１における中間生成物のアルケニルこは
く酸無水物の0.1モルとプロピレングリコール0.1
モルを同じ反応容器に投入し、これに0.1モルの
ポリブデンを加えて、120℃で15時間撹拌してエ
ステル化反応を終えた。得られるものは下記の式
(4)および(5)のヘキサデセニルこはく酸のおよびオ
クタデセニルこはく酸のハーフエステル混合物で
あつた。 〔実施例および比較例〕 日石ポリブテンLV―100（日本石油化学製品，
平均分子量570，37.8℃における動粘度240センチ
ストークス，流動点−25℃）を空白試験１、この
ポリブテン100重量％とホワイトオイル（松村石
油製ハイホワイト350）270重量％とからなる混合
油を空白試験２、100〓（37.8℃）における動粘
度が33.04センチストークスであるα―オレフイ
ン（BRAY OIL CO製PAOL 60）を空白試験３
とし、これらの基油に製造例１〜４において得ら
れた極圧添加剤を添加した潤滑油組成物を実施例
１〜12とする。実施例５および12では酸化防止剤
としてBHT（2.6―di，tert.ブチル―ｐ―クレゾ
ール）を加えた。実施例１〜12は空白試験１の基
油を、実施例13〜16は空白試験２の基油を、実施
例17〜18は空白試験３の基油をそれぞれ用いた。 比較例１〜７は、従来の添加剤および本発明に
おける極圧添加剤と化学構造上の特徴に相違があ
る類似の化合物を上記基油に添加したものであ
る。各比較例では空白試験１の基油を用いた。な
お、比較例４のダイマー酸は、米国エミリー社の
商品名Empol 1010，Dimer Acid，酸価191〜
197のものである。各添加剤の添加量は第１表中
に基油100重量％に対する重量％で示した。 空白試験、実施例１〜12、比較例１〜７の各試
料油を前記フアレツクス試験法により評価した結
果を、摩耗量および摩耗痕について、第１表に示
した。 摩耗痕はフアレツクス試験終了後のピンの表面
状態を示すものであり、表中に◎，〇および×の
記号で示した。◎は細いかすり傷が整列し、乱れ
がないもの、〇は細いかすり傷が整列しているが
乱れが認められるもの、×はかすり傷が消失し斑
痕が多く認められるものを示す。表面状態は◎が
最もすぐれ、×が最も劣る。第１表からつぎのこ
とが明らかである。 本発明の潤滑油組成物はメタルパツキングの摩
耗が少なく、かつ摩耗痕の状態が改良されてい
る。 これに対して、比較例１〜３のモノカルボン
酸、比較例４のジカルボン酸であつて２個のカル
ボキシル基が離れているダイマー酸、比較例５の
水酸基１個のアルコール、比較例６および７の分
枝アルケニル基を有するこはく酸のいずれも、摩
耗量、摩耗痕のいずれも実施例１〜12より劣つて
いる。 すなわち、本発明の極圧添加剤が特定の構造を
有することに起因して潤滑油の極圧性能がきわめ
て向上している。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポリブテン、ホワイトオイルおよびα―オレ
フインオリゴマーからなる群より選ばれる少なく
とも一種の炭化水素油を基油とし、 下記一般式(1) （式中、ｎは12〜30の整数を示す。） で表わされる直鎖アルケニルこはく酸、 下記一般式(2)または(3) （式中、ｎは12〜30の整数を示し、R3は―
（CH2）2―、―（CH2）3―または―（CH2）2―Ｏ―
（CH2）2―で表わされる基を示す。） で表わされる少なくとも一種の水酸基含有半エス
テル、もしくは前記こはく酸と前記半エステルと
の混合物を0.05〜５重量％含有することを特徴と
する高圧ガス圧縮機用潤滑油組成物。 ２ 前記アルケニル基の炭素数が12〜18である特
許請求の範囲第１項記載の潤滑油組成物。 ３ 前記ポリブテンの平均分子量が470〜2350で
ある特許請求の範囲第１項記載の潤滑油組成物。 ４ 前記ホワイトオイルの動粘度が12〜120セン
チストークス（37.8℃）である特許請求の範囲第
１項記載の潤滑油組成物。 ５ 前記基油が、ポリブテン100重量％に対しホ
ワイトオイル200〜350重量％の、ポリブテンとホ
ワイトオイルとの混合物である特許請求の範囲第
１項記載の潤滑油組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11352079A JPS5638393A (en) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | Lubricant composition for high-pressure gas compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11352079A JPS5638393A (en) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | Lubricant composition for high-pressure gas compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5638393A JPS5638393A (en) | 1981-04-13 |
| JPS6320878B2 true JPS6320878B2 (ja) | 1988-04-30 |
Family
ID=14614418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11352079A Granted JPS5638393A (en) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | Lubricant composition for high-pressure gas compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5638393A (ja) |
-
1979
- 1979-09-06 JP JP11352079A patent/JPS5638393A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5638393A (en) | 1981-04-13 |
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