潤滑油基油
【課題】高引火点を有し、生分解性に優れる合成エステル系潤滑油において、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上した合成エステル系潤滑油基油及び潤滑油を提供すること。
【解決手段】トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、カプリル酸及び／又はカプリン酸を総量で９０重量％以上含む、炭素数８〜１２の１価脂肪酸、及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇである潤滑油基油。
【解決手段】トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、カプリル酸及び／又はカプリン酸を総量で９０重量％以上含む、炭素数８〜１２の１価脂肪酸、及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇである潤滑油基油。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引火点が高く、潤滑性、低温流動性、酸化安定性に優れた潤滑油基油及びそれを含有する潤滑油に関する。本発明に係る潤滑油基油は、圧延、切削加工、プレスなどに用いられる金属加工油や作動油、ギヤー油などの工業用潤滑油の潤滑基剤及び添加剤として使用するのに適している。
【背景技術】
【０００２】
近年、作業環境対応や地球環境対応から潤滑油分野において、難燃性あるいは生分解性に着目し鉱物油系から合成エステル系潤滑油が使用され始めている。比較的低粘度な油圧作動油はヒンダードタイプのポリオールエステルによって要求性能を満足するものが開発されている。環境対応の高まりに伴い、比較的高粘度な軸受油にも合成エステル系潤滑油が要望されるようになってきた。軸受油には油圧作動油とは異なる特性が求められ、新たな開発が必要とされている。
【０００３】
合成エステル系潤滑油として、多価アルコールと１価脂肪酸及び二塩基酸との複合エステル系潤滑油が知られている。例えば、下記特許文献１〜３では、難燃性を向上することを目的として、ネオペンチル型ポリオールと、炭素数５〜１４の直鎖飽和脂肪酸及び不飽和結合を含まない脂肪族二塩基酸よりなる混合脂肪酸とを、一定の混合比にて反応させて得られた合成エステル系潤滑油が記載されている。また、下記特許文献４では、２００℃以上の高温下でも使用できることを目的として、ヒンダードアルコールと脂肪酸とを一定の混合比にて反応させて得られた合成エステルを含む高温用潤滑油が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２１６９７号公報
【特許文献２】特開昭５３−１０２３０７号公報
【特許文献３】特開昭５３−１２７９７０号公報
【特許文献４】特開昭５９−１２９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように、様々な分野において、潤滑性を高めるために合成エステルが潤滑油基油として使用されている。特に特許文献１〜４に記載の合成エステル系潤滑油では、原料となるアルコール成分とカルボン酸成分とを一定の混合比で反応させることにより、生分解性や難燃性などの所望の特性を発現するように調整されている。しかしながら、これらの合成エステル系潤滑油は、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を必ずしも全て満足するものではなかった。
【０００６】
本発明は、高引火点を有する合成エステル系潤滑油において、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上した合成エステル系潤滑油基油及び潤滑油を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のアルコール成分と特定のカルボン酸成分とを、特定の混合比で反応させて得られる、特定の酸価、水酸基価を有する合成エステルにて潤滑油基油を構成することにより、前述した課題を解決できることを見出した。本発明は、前記の検討の結果なされたものであり、下記の如き構成により前述の目的を達成するものである。
【０００８】
即ち、本発明に係る潤滑油基油は、トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、前記合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る潤滑油は、前記潤滑油基油を含有してなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る合成エステルの製造方法は、トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とをエステル反応させる、潤滑油基油としての合成エステルの製造方法であって、前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、前記エステル反応を、得られる合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで反応させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る潤滑油基油及び該合成エステルを含有する潤滑油は、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上している。このため、種々の環境下で使用可能であり、例えば、ギヤー油などの工業用潤滑油や各種エンジン油などに好適に使用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る潤滑油基油は、トリメチロールプロパン（以下、「ＴＭＰ」ともいう）を９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇの合成エステルからなる。従来、潤滑性を高めるためには水酸基価をできる限り下げる必要があった。しかし、本発明では、あえて、水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇと特定の範囲に設定し、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、意外にも軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上するという驚くべき効果を奏する。
【００１３】
合成エステルの原料となるアルコール成分は、ＴＭＰを９０重量％以上含む。本発明において、ＴＭＰの割合は９５重量％以上であるのが好ましく、さらには９８重量％以上が好ましく、実質１００重量％であるのが好ましい。合成エステルのアルコール成分として、ＴＭＰを９０重量％以上用いることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上することができる。
【００１４】
なお、ＴＭＰ以外のアルコール成分としては、各種の１価アルコール又は多価アルコールを用いることができるが、本発明における合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇに調整する観点から多価アルコールが好ましい。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの２価アルコール；グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリンなどのポリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールブタンなどのＴＭＰ以外のトリメチロールアルカン及びこれらの２〜８量体、ペンタエリスリトール及びこれらの２〜４量体、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなどの多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロースなどの糖類などが挙げられる。
【００１５】
合成エステルの原料となるカルボン酸成分は、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含む。炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸は、９５重量％以上であるのが好ましく、さらには９８重量％以上が好ましく、実質１００重量％であるのが好ましい。合成エステルのカルボン酸成分として、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸総量で９０重量％以上用い、さらに合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上することができる。
【００１６】
本発明においては、炭素数８〜１２の１価脂肪酸として、カプリル酸（オクタン酸、炭素数８）及び／又はカプリン酸（デカン酸、炭素数１０）を含み、かつ、カプリル酸及びカプリン酸を総量で９０重量％以上含む。好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９８重量％以上、さらに好ましくは実質１００重量％含む。かかる構成と、合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをさらにバランス良く向上することができる。
カルボン酸成分中における、炭素数８〜１２の１価脂肪酸およびアジピン酸との重量比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／アジピン酸）は、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を向上させる観点から、１．７〜２．５が好ましく、１．８〜２．４がより好ましく、１．９〜２．３がさらに好ましい。
【００１７】
さらに、酸化安定性及び低温流動性をバランス良く向上させる観点から、前記カルボン酸成分がカプリル酸及びカプリン酸を含むものが好ましく、カプリル酸及びカプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）が１．００〜５．００であることが好ましく、炭素数８〜１２の１価脂肪酸とＴＭＰとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／ＴＭＰ）が１．０５〜１．４５であることがより好ましい。かかる構成と、合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、酸化安定性及び低温流動性をバランス良く向上することができる。
【００１８】
潤滑性及び低温流動性をさらに向上するためには、カプリル酸及びカプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）は、２．００〜５．００が好ましく、２．００〜４．００がより好ましく、２．１０〜３．００がさらに好ましい。また、潤滑性、特に耐焼付性及び酸化安定性をさらに向上するためには、炭素数８〜１２の１価脂肪酸とＴＭＰとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／ＴＭＰ）は、１．１０〜１．４５であることがより好ましく、１．２０〜１．４５であることがさらに好ましい。
【００１９】
なお、カプリル酸及びカプリン酸以外の、炭素数８〜１２の１価脂肪酸としては、イソオクタン酸（２−エチルヘキシル酸、炭素数８）、ペラルゴン酸（ノナン酸、炭素数９）、イソデカン酸（炭素数１０）、ラウリン酸（ドデカン酸、炭素数１２）が挙げられる。また、炭素数８〜１２の１価脂肪酸以外の１価の脂肪酸としては、イソステアリン酸などの１価分岐鎖飽和脂肪酸；カプロレイン酸、オレイン酸、リノール酸、エルカ酸などの１価不飽和脂肪酸；ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪酸などの天然油脂分解脂肪酸が挙げられる。
【００２０】
本発明における合成エステルは、カルボン酸成分として二塩基酸であるアジピン酸を含み、このアジピン酸とＴＭＰとのモル比（アジピン酸／ＴＭＰ）を０．６５〜０．７４に調整する。これにより、本発明における合成エステルでは、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上する。これらの特性をよりバランス良く向上するためには、このモル比（アジピン酸／ＴＭＰ）を０．６５〜０．７３に調整することがより好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カルボン酸成分として他のアゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカジカルボン酸などの二塩基酸や、３価以上の多塩基酸を含むことができる。
潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を向上させる観点から、前記カルボン酸成分中における、カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸以外のカルボン酸の含有量は５重量％以下が好ましく、３重量％以下がより好ましく、１重量％以下がさらに好ましく、実質０重量％であることがさらにより好ましい。
【００２１】
本発明における合成エステルは、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇに調整されている。これにより、合成エステルの潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上する。なお、合成エステルの水酸基価は、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分との仕込比を調整することにより、前記範囲内とすることができる。また、本発明における合成エステルは、劣化が少なく長期間使用可能な潤滑油基油として用いることができ、その水酸基価は、低温流動性の向上の観点から、好ましくは６５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、より好ましくは６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、酸化安定性を向上させる観点から、好ましくは１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、より好ましくは１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、さらに好ましくは２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である。
【００２２】
本発明における合成エステルは、ＴＭＰを主成分とするアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを、公知の方法（例えば、特開平１１−８０７６６号公報参照）に従って、両成分間でエステル反応を行うことにより調製することができる。
【００２３】
本発明における合成エステルは、潤滑性（耐摩耗性）向上の観点及び、金属部材表面と接触させる潤滑油基油として用いる場合、金属部材表面の腐食を抑制する観点から、その酸価は、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、より好ましくは０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、さらに好ましくは０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【００２４】
本発明に係る潤滑油基油は、前記合成エステルを、通常、９５〜１００重量％含有してなる。かかる合計量は、低温流動性、引火点及び潤滑性の向上の観点から、好ましくは９６〜１００重量％、より好ましくは９８〜１００重量％である。本発明に係る潤滑油基油は、合成エステル以外に、他のエステルとして、例えば、ジ‐２‐エチルヘキシルセバケートなどのジエステル油、ペンタエリスリトールなどとカルボン酸から製造されるポリオールエステル油、ピロメリット酸やトリメリット酸とアルコールから製造される芳香族エステル油などや、エステル以外の成分として、炭化水素油やエーテルなどを含有することができる。
【００２５】
本発明に係る潤滑油基油は、低温流動性に優れるものであり、ＪＩＳ Ｋ２２６９に従って測定した流動点が−２０℃未満となるものが好ましく、−２５℃未満となるものがより好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る潤滑油基油は、耐焼付性に優れるものであり、ＡＳＴＭ Ｄ３２３３（Ｆａｌｅｘ試験）に従って測定した耐圧荷重が８００ｌｂｓ以上となるものが好ましく、８５０ｌｂｓ以上となるものがより好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る潤滑油基油は、耐摩耗性に優れるものであり、ＡＳＴＭ Ｄ４１７２（高速摩耗試験）に従って測定した摩耗痕径が０．３５ｍｍ以下となるものが好ましく、０．３３ｍｍ以下となるものがより好ましい。
【００２８】
さらに、本発明に係る潤滑油基油は、酸化安定性に優れるものであり、ＪＩＳ Ｋ２５１４（ＲＢＯＴ法）に従って測定した耐久時間が１００ｍｉｎ以上となるものが好ましく、１５０ｍｉｎ以上となるものがより好ましい。
【００２９】
本発明に係る潤滑油基油は、潤滑性及び低温下での潤滑油基油の流動性を確保する観点から、４０℃における動粘度が３００〜１０００ｍｍ２／秒であることが好ましく、３００〜８００ｍｍ２／秒であることがより好ましく、３５０〜７００ｍｍ２／秒であることがさらに好ましい。また、粘度指数が１２０〜２２０であることが好ましく、１３０〜２１０であることがより好ましく、１４０〜２００であることがさらに好ましい。なお、４０℃及び１００℃における動粘度及び粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３により測定される。
【００３０】
また、本発明に係る潤滑油基油は、安全性を確保する観点及び取り扱い性が容易であることから、引火点が２５０℃以上であることが好ましく、２６０℃以上であることがより好ましい。なお、引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５（クリーブランド開放式）より測定される。
【００３１】
本発明の潤滑油基油はそのまま潤滑油として用いることができる。本発明に係る潤滑油基油及び該潤滑油基油を含有する潤滑油の物性は、本発明における合成エステルの物性を反映したものであり、互いにそれらの物性は共通している。潤滑油として、本発明の潤滑油基油を用いる場合、その含有量としては、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、及び酸化安定性向上の観点から、好ましくは８０〜１００重量％、より好ましくは９０〜１００重量％である。
【００３２】
本発明の潤滑油は、前記合成エステルに係る潤滑油基油の他に、その性能をさらに高めるため、必要に応じて従来より公知の潤滑油添加剤を含有することができる。添加剤としては、酸化防止剤、防腐防黴剤、極圧剤、摩耗防止剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤、脂肪酸などの油性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤、酸補足剤などを、本発明の目的が阻害されない範囲内の量で、所望により前記合成エステルと適宜混合することにより調製してもよい。前記の他、添加剤としては、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、リン酸エステルなどがあげられる。これらの添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの添加剤の含有量は、低温特性、引火点、生分解性及び潤滑性の向上観点から、潤滑油全量基準で、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。
【００３３】
前記酸化防止剤としては、例えば、２，４−ジｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、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‐４‐メチルフェノール）、ビスフェノールＡなどなどのフェノール系酸化防止剤；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、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤；アルキルジサルファイド、チオジプロピオン酸エステル、ベンゾチアゾールなどの硫黄系酸化防止剤；ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛などが挙げられる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３４】
防腐防黴剤としては、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オール、２−ヒドロキシメチルアミノエタノールなどが挙げられる。
【００３５】
前記極圧剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛、ジアルキルポリサルファイド、トリアリールフォスフェート、トリアルキルフォスフェートなどのリン酸エステル、塩素化パラフィン、硫黄化合物などが挙げられる。これらの極圧剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。リン酸エステルの具体例としては、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジフェニルハイドロジェンホスフート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェートなどが挙げられ、極圧性を向上させる観点から、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートがより好ましい。リン酸エステルを添加することにより鉄の耐摩耗性を大幅に向上することができる。
【００３６】
前記防錆剤としては、例えば、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などが挙げられる。これらの防錆剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３７】
前記消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーン油やジエチルシリケートなどのオルガノシリケート類などが挙げられる。これらシリコーン系などの消泡剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３８】
前記抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、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などが挙げられるが、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの抗乳化剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
なお、本発明の潤滑油基油を用いてグリースを調製する場合には、増ちょう剤、必要に応じて酸化防止剤、錆止め剤、極圧剤、油性剤、固体潤滑剤などの添加剤を混合すればよい。前記増ちょう剤としては、例えば、カルシウム石鹸、ナトリウム石鹸、リチウム石鹸などの石鹸；カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸、リチウムコンプレックス石鹸などのコンプレックス石鹸；テレフタルアミド酸塩、ウレア、シリカエアロジェルなどが挙げられる。
【実施例】
【００４０】
酸価及び水酸基価：酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０ ３．１により求めた。水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０ ７．２により求めた。
実施例１
ＴＭＰ／アジピン酸／（カプリル酸／カプリン酸＝７４／２６（モル比））＝１／０．７／１．３（モル比）のエステルの合成
撹拌棒、窒素ガス吹き込み管、温度計及び冷却器付き水分分離器を備えた２Ｌの４つ口フラスコに、ＴＭＰ４５０ｇ（３．３５モル）、アジピン酸３４３ｇ（２．３５モル）、カプリル酸４６３ｇ（３．２１モル）、カプリン酸１９８ｇ（１．１５モル）、及び触媒としてＴＰＴ（テトライソプロポキシチタン、日本曹達社製）１．５ｇ（全仕込量に対して０．１重量％）を仕込んだ。次に、撹拌下の前記フラスコ内に窒素ガス（０．２Ｌ／分）を吹き込みながら加熱して２３０℃で６時間エステル化反応を行った。次に、純水５６ｇ（全仕込量に対して４重量％）を反応液に加え８０℃で２時間撹拌して触媒を加水分解し、続いて脱水した。次に、珪藻土と活性炭を用いて吸着処理した後、ろ過を行いエステルを得た。得られたエステルの性状値を表１に示す。なお、表中の仕込比は、ＴＭＰを１としたときのモル比を意味し、「カプリル酸／カプリン酸」はカプリル酸とカプリン酸とのモル比を意味する。
【００４１】
実施例２〜９
実施例１と同様にして、表１に示す組成の各種エステルを得た。得られた複合エステルの性状値を表１に示す。
【００４２】
比較例１〜８
実施例１と同様にして、表１に示す組成の各種エステルを得た。得られた複合エステルの性状値を表１に示す。
【００４３】
比較例９
市販の鉱物油（富士興産社製、ブライトストック）であり、性状値を表１に示す。
【００４４】
表中の動粘度と粘度指数はＪＩＳ Ｋ ２２８３、引火点はＪＩＳ Ｋ ２２６５により測定した。
【００４５】
また、前記実施例１〜９及び比較例１〜９について、以下に示す試験例によって、低温流動性、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、酸化安定性を評価した。
【００４６】
＜試験例１（流動点測定）＞
ＪＩＳ Ｋ ２２６９に従って、流動点を測定し低温流動性を評価した。流動点が−２０℃より低ければ低温流動性は良好である。結果を表１に示す。
【００４７】
＜試験例２（Ｆａｌｅｘ試験）＞
ＡＳＴＭ Ｄ３２３３に従って、Ｆａｌｅｘ試験機を用いて耐圧荷重を測定し耐焼付性を評価した。耐圧荷重が８００ｌｂｓ以上であれば潤滑性（耐焼付性）は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
温度 ：６０℃
評価方法：焼付荷重（ｌｂｓ）
【００４８】
＜試験例３（高速摩耗試験）＞
ＡＳＴＭ Ｄ４１７２に従って、高速四球型摩耗試験機を用いて摩耗痕径を測定し耐摩耗性を評価した。摩耗痕径が０．３５ｍｍ以下であれば潤滑性（耐摩耗性）は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
回転数：１２００ｒ／分
荷重 ：３０ｋｇｆ（２９４Ｎ）
温度 ：６０℃
時間 ：３０分
評価方法：摩耗痕径（ｍｍ）
【００４９】
＜試験例４（酸化安定度試験）＞
ＪＩＳ Ｋ ２５１４規定のＲＢＯＴ法に従って、圧力降下までの耐久時間（ｍｉｎ）を測定し酸化安定性を評価した。耐久時間が１００ｍｉｎ以上であれば酸化安定性は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
回転数：１００ｒ／分
温度 ：１５０℃
評価方法：耐久時間（ｍｉｎ）
【００５０】
【表１】
【００５１】
なお、前記表１における略号及び化合物名は以下に示す化合物を意味する。
ＴＭＰ；トリメチロールプロパン（広栄パーストープ社製）
ＰＥＴ；ペンタエリスリトール（広栄パーストープ社製、ペンタリット）
カプリル酸；花王社製、ルナック８−９８
カプリン酸；花王社製、ルナック１０−９８
カプロン酸；ｎ−ヘキサン酸、和光純薬社製
ラウリン酸；花王社製、ルナックＬ−９８
アジピン酸；旭化成ケミカルズ社製
【００５２】
表１の結果から、比較例９の鉱物油からなる潤滑油基油に比べて、実施例１〜９の合成エステルからなる潤滑油基油は、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上していることがわかる。一方、比較例１〜２の合成エステルからなる潤滑油基油はアジピン酸／ＴＭＰの比率が高いため、流動点が高く、比較例３はアジピン酸／ＴＭＰの比率が低いため、耐圧荷重が低い。また、比較例４は合成エステルの水酸基価が高いため、流動点が高く、比較例５は合成エステルの水酸基価が低いため、耐久時間が短い。
【００５３】
さらに、比較例６の合成エステルからなる潤滑油基油は、カルボン酸中のラウリン酸の比率が高いため、流動点が高く、比較例７はＴＭＰに代えてＰＥＴを使用しているため、流動点が高い。また、アジピン酸／ＴＭＰの比率が低く、かつ水酸基価も低い比較例８の合成エステルからなる潤滑油基油は、耐圧荷重が低く、かつ耐久時間も短かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引火点が高く、潤滑性、低温流動性、酸化安定性に優れた潤滑油基油及びそれを含有する潤滑油に関する。本発明に係る潤滑油基油は、圧延、切削加工、プレスなどに用いられる金属加工油や作動油、ギヤー油などの工業用潤滑油の潤滑基剤及び添加剤として使用するのに適している。
【背景技術】
【０００２】
近年、作業環境対応や地球環境対応から潤滑油分野において、難燃性あるいは生分解性に着目し鉱物油系から合成エステル系潤滑油が使用され始めている。比較的低粘度な油圧作動油はヒンダードタイプのポリオールエステルによって要求性能を満足するものが開発されている。環境対応の高まりに伴い、比較的高粘度な軸受油にも合成エステル系潤滑油が要望されるようになってきた。軸受油には油圧作動油とは異なる特性が求められ、新たな開発が必要とされている。
【０００３】
合成エステル系潤滑油として、多価アルコールと１価脂肪酸及び二塩基酸との複合エステル系潤滑油が知られている。例えば、下記特許文献１〜３では、難燃性を向上することを目的として、ネオペンチル型ポリオールと、炭素数５〜１４の直鎖飽和脂肪酸及び不飽和結合を含まない脂肪族二塩基酸よりなる混合脂肪酸とを、一定の混合比にて反応させて得られた合成エステル系潤滑油が記載されている。また、下記特許文献４では、２００℃以上の高温下でも使用できることを目的として、ヒンダードアルコールと脂肪酸とを一定の混合比にて反応させて得られた合成エステルを含む高温用潤滑油が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２１６９７号公報
【特許文献２】特開昭５３−１０２３０７号公報
【特許文献３】特開昭５３−１２７９７０号公報
【特許文献４】特開昭５９−１２９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように、様々な分野において、潤滑性を高めるために合成エステルが潤滑油基油として使用されている。特に特許文献１〜４に記載の合成エステル系潤滑油では、原料となるアルコール成分とカルボン酸成分とを一定の混合比で反応させることにより、生分解性や難燃性などの所望の特性を発現するように調整されている。しかしながら、これらの合成エステル系潤滑油は、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を必ずしも全て満足するものではなかった。
【０００６】
本発明は、高引火点を有する合成エステル系潤滑油において、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上した合成エステル系潤滑油基油及び潤滑油を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のアルコール成分と特定のカルボン酸成分とを、特定の混合比で反応させて得られる、特定の酸価、水酸基価を有する合成エステルにて潤滑油基油を構成することにより、前述した課題を解決できることを見出した。本発明は、前記の検討の結果なされたものであり、下記の如き構成により前述の目的を達成するものである。
【０００８】
即ち、本発明に係る潤滑油基油は、トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、前記合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る潤滑油は、前記潤滑油基油を含有してなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る合成エステルの製造方法は、トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とをエステル反応させる、潤滑油基油としての合成エステルの製造方法であって、前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、前記エステル反応を、得られる合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで反応させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る潤滑油基油及び該合成エステルを含有する潤滑油は、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上している。このため、種々の環境下で使用可能であり、例えば、ギヤー油などの工業用潤滑油や各種エンジン油などに好適に使用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る潤滑油基油は、トリメチロールプロパン（以下、「ＴＭＰ」ともいう）を９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇの合成エステルからなる。従来、潤滑性を高めるためには水酸基価をできる限り下げる必要があった。しかし、本発明では、あえて、水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇと特定の範囲に設定し、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、意外にも軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上するという驚くべき効果を奏する。
【００１３】
合成エステルの原料となるアルコール成分は、ＴＭＰを９０重量％以上含む。本発明において、ＴＭＰの割合は９５重量％以上であるのが好ましく、さらには９８重量％以上が好ましく、実質１００重量％であるのが好ましい。合成エステルのアルコール成分として、ＴＭＰを９０重量％以上用いることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上することができる。
【００１４】
なお、ＴＭＰ以外のアルコール成分としては、各種の１価アルコール又は多価アルコールを用いることができるが、本発明における合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇに調整する観点から多価アルコールが好ましい。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの２価アルコール；グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリンなどのポリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールブタンなどのＴＭＰ以外のトリメチロールアルカン及びこれらの２〜８量体、ペンタエリスリトール及びこれらの２〜４量体、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなどの多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロースなどの糖類などが挙げられる。
【００１５】
合成エステルの原料となるカルボン酸成分は、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含む。炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸は、９５重量％以上であるのが好ましく、さらには９８重量％以上が好ましく、実質１００重量％であるのが好ましい。合成エステルのカルボン酸成分として、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸総量で９０重量％以上用い、さらに合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをバランス良く向上することができる。
【００１６】
本発明においては、炭素数８〜１２の１価脂肪酸として、カプリル酸（オクタン酸、炭素数８）及び／又はカプリン酸（デカン酸、炭素数１０）を含み、かつ、カプリル酸及びカプリン酸を総量で９０重量％以上含む。好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９８重量％以上、さらに好ましくは実質１００重量％含む。かかる構成と、合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、軸受油に必要とされる潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てをさらにバランス良く向上することができる。
カルボン酸成分中における、炭素数８〜１２の１価脂肪酸およびアジピン酸との重量比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／アジピン酸）は、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を向上させる観点から、１．７〜２．５が好ましく、１．８〜２．４がより好ましく、１．９〜２．３がさらに好ましい。
【００１７】
さらに、酸化安定性及び低温流動性をバランス良く向上させる観点から、前記カルボン酸成分がカプリル酸及びカプリン酸を含むものが好ましく、カプリル酸及びカプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）が１．００〜５．００であることが好ましく、炭素数８〜１２の１価脂肪酸とＴＭＰとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／ＴＭＰ）が１．０５〜１．４５であることがより好ましい。かかる構成と、合成エステルの水酸基価を１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価を１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることにより、酸化安定性及び低温流動性をバランス良く向上することができる。
【００１８】
潤滑性及び低温流動性をさらに向上するためには、カプリル酸及びカプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）は、２．００〜５．００が好ましく、２．００〜４．００がより好ましく、２．１０〜３．００がさらに好ましい。また、潤滑性、特に耐焼付性及び酸化安定性をさらに向上するためには、炭素数８〜１２の１価脂肪酸とＴＭＰとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／ＴＭＰ）は、１．１０〜１．４５であることがより好ましく、１．２０〜１．４５であることがさらに好ましい。
【００１９】
なお、カプリル酸及びカプリン酸以外の、炭素数８〜１２の１価脂肪酸としては、イソオクタン酸（２−エチルヘキシル酸、炭素数８）、ペラルゴン酸（ノナン酸、炭素数９）、イソデカン酸（炭素数１０）、ラウリン酸（ドデカン酸、炭素数１２）が挙げられる。また、炭素数８〜１２の１価脂肪酸以外の１価の脂肪酸としては、イソステアリン酸などの１価分岐鎖飽和脂肪酸；カプロレイン酸、オレイン酸、リノール酸、エルカ酸などの１価不飽和脂肪酸；ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪酸などの天然油脂分解脂肪酸が挙げられる。
【００２０】
本発明における合成エステルは、カルボン酸成分として二塩基酸であるアジピン酸を含み、このアジピン酸とＴＭＰとのモル比（アジピン酸／ＴＭＰ）を０．６５〜０．７４に調整する。これにより、本発明における合成エステルでは、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上する。これらの特性をよりバランス良く向上するためには、このモル比（アジピン酸／ＴＭＰ）を０．６５〜０．７３に調整することがより好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カルボン酸成分として他のアゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカジカルボン酸などの二塩基酸や、３価以上の多塩基酸を含むことができる。
潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性を向上させる観点から、前記カルボン酸成分中における、カプリル酸、カプリン酸及びアジピン酸以外のカルボン酸の含有量は５重量％以下が好ましく、３重量％以下がより好ましく、１重量％以下がさらに好ましく、実質０重量％であることがさらにより好ましい。
【００２１】
本発明における合成エステルは、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇに調整されている。これにより、合成エステルの潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上する。なお、合成エステルの水酸基価は、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分との仕込比を調整することにより、前記範囲内とすることができる。また、本発明における合成エステルは、劣化が少なく長期間使用可能な潤滑油基油として用いることができ、その水酸基価は、低温流動性の向上の観点から、好ましくは６５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、より好ましくは６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、酸化安定性を向上させる観点から、好ましくは１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、より好ましくは１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、さらに好ましくは２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である。
【００２２】
本発明における合成エステルは、ＴＭＰを主成分とするアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを、公知の方法（例えば、特開平１１−８０７６６号公報参照）に従って、両成分間でエステル反応を行うことにより調製することができる。
【００２３】
本発明における合成エステルは、潤滑性（耐摩耗性）向上の観点及び、金属部材表面と接触させる潤滑油基油として用いる場合、金属部材表面の腐食を抑制する観点から、その酸価は、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、より好ましくは０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、さらに好ましくは０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【００２４】
本発明に係る潤滑油基油は、前記合成エステルを、通常、９５〜１００重量％含有してなる。かかる合計量は、低温流動性、引火点及び潤滑性の向上の観点から、好ましくは９６〜１００重量％、より好ましくは９８〜１００重量％である。本発明に係る潤滑油基油は、合成エステル以外に、他のエステルとして、例えば、ジ‐２‐エチルヘキシルセバケートなどのジエステル油、ペンタエリスリトールなどとカルボン酸から製造されるポリオールエステル油、ピロメリット酸やトリメリット酸とアルコールから製造される芳香族エステル油などや、エステル以外の成分として、炭化水素油やエーテルなどを含有することができる。
【００２５】
本発明に係る潤滑油基油は、低温流動性に優れるものであり、ＪＩＳ Ｋ２２６９に従って測定した流動点が−２０℃未満となるものが好ましく、−２５℃未満となるものがより好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る潤滑油基油は、耐焼付性に優れるものであり、ＡＳＴＭ Ｄ３２３３（Ｆａｌｅｘ試験）に従って測定した耐圧荷重が８００ｌｂｓ以上となるものが好ましく、８５０ｌｂｓ以上となるものがより好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る潤滑油基油は、耐摩耗性に優れるものであり、ＡＳＴＭ Ｄ４１７２（高速摩耗試験）に従って測定した摩耗痕径が０．３５ｍｍ以下となるものが好ましく、０．３３ｍｍ以下となるものがより好ましい。
【００２８】
さらに、本発明に係る潤滑油基油は、酸化安定性に優れるものであり、ＪＩＳ Ｋ２５１４（ＲＢＯＴ法）に従って測定した耐久時間が１００ｍｉｎ以上となるものが好ましく、１５０ｍｉｎ以上となるものがより好ましい。
【００２９】
本発明に係る潤滑油基油は、潤滑性及び低温下での潤滑油基油の流動性を確保する観点から、４０℃における動粘度が３００〜１０００ｍｍ２／秒であることが好ましく、３００〜８００ｍｍ２／秒であることがより好ましく、３５０〜７００ｍｍ２／秒であることがさらに好ましい。また、粘度指数が１２０〜２２０であることが好ましく、１３０〜２１０であることがより好ましく、１４０〜２００であることがさらに好ましい。なお、４０℃及び１００℃における動粘度及び粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３により測定される。
【００３０】
また、本発明に係る潤滑油基油は、安全性を確保する観点及び取り扱い性が容易であることから、引火点が２５０℃以上であることが好ましく、２６０℃以上であることがより好ましい。なお、引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５（クリーブランド開放式）より測定される。
【００３１】
本発明の潤滑油基油はそのまま潤滑油として用いることができる。本発明に係る潤滑油基油及び該潤滑油基油を含有する潤滑油の物性は、本発明における合成エステルの物性を反映したものであり、互いにそれらの物性は共通している。潤滑油として、本発明の潤滑油基油を用いる場合、その含有量としては、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、及び酸化安定性向上の観点から、好ましくは８０〜１００重量％、より好ましくは９０〜１００重量％である。
【００３２】
本発明の潤滑油は、前記合成エステルに係る潤滑油基油の他に、その性能をさらに高めるため、必要に応じて従来より公知の潤滑油添加剤を含有することができる。添加剤としては、酸化防止剤、防腐防黴剤、極圧剤、摩耗防止剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤、脂肪酸などの油性剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤、酸補足剤などを、本発明の目的が阻害されない範囲内の量で、所望により前記合成エステルと適宜混合することにより調製してもよい。前記の他、添加剤としては、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、リン酸エステルなどがあげられる。これらの添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの添加剤の含有量は、低温特性、引火点、生分解性及び潤滑性の向上観点から、潤滑油全量基準で、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。
【００３３】
前記酸化防止剤としては、例えば、２，４−ジｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、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‐４‐メチルフェノール）、ビスフェノールＡなどなどのフェノール系酸化防止剤；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、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤；アルキルジサルファイド、チオジプロピオン酸エステル、ベンゾチアゾールなどの硫黄系酸化防止剤；ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛などが挙げられる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３４】
防腐防黴剤としては、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オール、２−ヒドロキシメチルアミノエタノールなどが挙げられる。
【００３５】
前記極圧剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛、ジアルキルポリサルファイド、トリアリールフォスフェート、トリアルキルフォスフェートなどのリン酸エステル、塩素化パラフィン、硫黄化合物などが挙げられる。これらの極圧剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。リン酸エステルの具体例としては、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジフェニルハイドロジェンホスフート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェートなどが挙げられ、極圧性を向上させる観点から、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートがより好ましい。リン酸エステルを添加することにより鉄の耐摩耗性を大幅に向上することができる。
【００３６】
前記防錆剤としては、例えば、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などが挙げられる。これらの防錆剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３７】
前記消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーン油やジエチルシリケートなどのオルガノシリケート類などが挙げられる。これらシリコーン系などの消泡剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３８】
前記抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、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などが挙げられるが、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの抗乳化剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
なお、本発明の潤滑油基油を用いてグリースを調製する場合には、増ちょう剤、必要に応じて酸化防止剤、錆止め剤、極圧剤、油性剤、固体潤滑剤などの添加剤を混合すればよい。前記増ちょう剤としては、例えば、カルシウム石鹸、ナトリウム石鹸、リチウム石鹸などの石鹸；カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸、リチウムコンプレックス石鹸などのコンプレックス石鹸；テレフタルアミド酸塩、ウレア、シリカエアロジェルなどが挙げられる。
【実施例】
【００４０】
酸価及び水酸基価：酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０ ３．１により求めた。水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０ ７．２により求めた。
実施例１
ＴＭＰ／アジピン酸／（カプリル酸／カプリン酸＝７４／２６（モル比））＝１／０．７／１．３（モル比）のエステルの合成
撹拌棒、窒素ガス吹き込み管、温度計及び冷却器付き水分分離器を備えた２Ｌの４つ口フラスコに、ＴＭＰ４５０ｇ（３．３５モル）、アジピン酸３４３ｇ（２．３５モル）、カプリル酸４６３ｇ（３．２１モル）、カプリン酸１９８ｇ（１．１５モル）、及び触媒としてＴＰＴ（テトライソプロポキシチタン、日本曹達社製）１．５ｇ（全仕込量に対して０．１重量％）を仕込んだ。次に、撹拌下の前記フラスコ内に窒素ガス（０．２Ｌ／分）を吹き込みながら加熱して２３０℃で６時間エステル化反応を行った。次に、純水５６ｇ（全仕込量に対して４重量％）を反応液に加え８０℃で２時間撹拌して触媒を加水分解し、続いて脱水した。次に、珪藻土と活性炭を用いて吸着処理した後、ろ過を行いエステルを得た。得られたエステルの性状値を表１に示す。なお、表中の仕込比は、ＴＭＰを１としたときのモル比を意味し、「カプリル酸／カプリン酸」はカプリル酸とカプリン酸とのモル比を意味する。
【００４１】
実施例２〜９
実施例１と同様にして、表１に示す組成の各種エステルを得た。得られた複合エステルの性状値を表１に示す。
【００４２】
比較例１〜８
実施例１と同様にして、表１に示す組成の各種エステルを得た。得られた複合エステルの性状値を表１に示す。
【００４３】
比較例９
市販の鉱物油（富士興産社製、ブライトストック）であり、性状値を表１に示す。
【００４４】
表中の動粘度と粘度指数はＪＩＳ Ｋ ２２８３、引火点はＪＩＳ Ｋ ２２６５により測定した。
【００４５】
また、前記実施例１〜９及び比較例１〜９について、以下に示す試験例によって、低温流動性、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、酸化安定性を評価した。
【００４６】
＜試験例１（流動点測定）＞
ＪＩＳ Ｋ ２２６９に従って、流動点を測定し低温流動性を評価した。流動点が−２０℃より低ければ低温流動性は良好である。結果を表１に示す。
【００４７】
＜試験例２（Ｆａｌｅｘ試験）＞
ＡＳＴＭ Ｄ３２３３に従って、Ｆａｌｅｘ試験機を用いて耐圧荷重を測定し耐焼付性を評価した。耐圧荷重が８００ｌｂｓ以上であれば潤滑性（耐焼付性）は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
温度 ：６０℃
評価方法：焼付荷重（ｌｂｓ）
【００４８】
＜試験例３（高速摩耗試験）＞
ＡＳＴＭ Ｄ４１７２に従って、高速四球型摩耗試験機を用いて摩耗痕径を測定し耐摩耗性を評価した。摩耗痕径が０．３５ｍｍ以下であれば潤滑性（耐摩耗性）は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
回転数：１２００ｒ／分
荷重 ：３０ｋｇｆ（２９４Ｎ）
温度 ：６０℃
時間 ：３０分
評価方法：摩耗痕径（ｍｍ）
【００４９】
＜試験例４（酸化安定度試験）＞
ＪＩＳ Ｋ ２５１４規定のＲＢＯＴ法に従って、圧力降下までの耐久時間（ｍｉｎ）を測定し酸化安定性を評価した。耐久時間が１００ｍｉｎ以上であれば酸化安定性は良好である。結果を表１に示す。
（試験条件）
回転数：１００ｒ／分
温度 ：１５０℃
評価方法：耐久時間（ｍｉｎ）
【００５０】
【表１】
【００５１】
なお、前記表１における略号及び化合物名は以下に示す化合物を意味する。
ＴＭＰ；トリメチロールプロパン（広栄パーストープ社製）
ＰＥＴ；ペンタエリスリトール（広栄パーストープ社製、ペンタリット）
カプリル酸；花王社製、ルナック８−９８
カプリン酸；花王社製、ルナック１０−９８
カプロン酸；ｎ−ヘキサン酸、和光純薬社製
ラウリン酸；花王社製、ルナックＬ−９８
アジピン酸；旭化成ケミカルズ社製
【００５２】
表１の結果から、比較例９の鉱物油からなる潤滑油基油に比べて、実施例１〜９の合成エステルからなる潤滑油基油は、潤滑性（耐焼付性と耐摩耗性）、低温流動性、酸化安定性の全てがバランス良く向上していることがわかる。一方、比較例１〜２の合成エステルからなる潤滑油基油はアジピン酸／ＴＭＰの比率が高いため、流動点が高く、比較例３はアジピン酸／ＴＭＰの比率が低いため、耐圧荷重が低い。また、比較例４は合成エステルの水酸基価が高いため、流動点が高く、比較例５は合成エステルの水酸基価が低いため、耐久時間が短い。
【００５３】
さらに、比較例６の合成エステルからなる潤滑油基油は、カルボン酸中のラウリン酸の比率が高いため、流動点が高く、比較例７はＴＭＰに代えてＰＥＴを使用しているため、流動点が高い。また、アジピン酸／ＴＭＰの比率が低く、かつ水酸基価も低い比較例８の合成エステルからなる潤滑油基油は、耐圧荷重が低く、かつ耐久時間も短かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、
前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、
前記合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇである潤滑油基油。
【請求項２】
前記カルボン酸成分が前記カプリル酸及び前記カプリン酸を含み、前記カプリル酸及び前記カプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）が１．００〜５．００であり、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／トリメチロールプロパン）が１．０５〜１．４５である請求項１に記載の潤滑油基油。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の潤滑油基油を含有してなる、潤滑油。
【請求項４】
トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とをエステル反応させる、潤滑油基油としての合成エステルの製造方法であって、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、
前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、
前記エステル反応を、得られる合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで反応させる、合成エステルの製造方法。
【請求項１】
トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とを反応させて得られる合成エステルからなる潤滑油基油であって、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、
前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、
前記合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇである潤滑油基油。
【請求項２】
前記カルボン酸成分が前記カプリル酸及び前記カプリン酸を含み、前記カプリル酸及び前記カプリン酸のモル比（カプリル酸／カプリン酸）が１．００〜５．００であり、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（炭素数８〜１２の１価脂肪酸／トリメチロールプロパン）が１．０５〜１．４５である請求項１に記載の潤滑油基油。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の潤滑油基油を含有してなる、潤滑油。
【請求項４】
トリメチロールプロパンを９０重量％以上含むアルコール成分と、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を含み、かつ、炭素数８〜１２の１価脂肪酸及びアジピン酸を総量で９０重量％以上含むカルボン酸成分とをエステル反応させる、潤滑油基油としての合成エステルの製造方法であって、
前記炭素数８〜１２の１価脂肪酸が、カプリル酸及び／又はカプリン酸を含み、かつ、前記カプリル酸及び前記カプリン酸を総量で９０重量％以上含むものであり、
前記アジピン酸と前記トリメチロールプロパンとのモル比（アジピン酸／トリメチロールプロパン）が０．６５〜０．７４であり、
前記エステル反応を、得られる合成エステルの酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、水酸基価が１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで反応させる、合成エステルの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−１０２２３５（Ｐ２０１２−１０２２３５Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１９３４（Ｐ２０１０−２５１９３４）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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