(57)【要約】高温用途での使用に適した多価アルコールエステル潤滑剤のための、少なくとも高分子アミン系酸化防止剤およびホウ酸含有極圧／耐摩耗剤を含む、改良された添加剤パッケージを提供する。潤滑流体は、多価アルコールと、大部分の割合を占める3,5,5-トリメチルヘキサン酸（iso-C9酸）を含むモノカルボン酸混合物との反応生成物であるベースストックを含む。潤滑剤の最大約20重量パーセントまで添加剤パッケージを添加し、40℃で少なくとも約140 cStおよび100℃で約15.0 cSt以上の潤滑剤の粘度を提供し得る。グリースは、高粘度の潤滑流体に増粘剤を添加することにより形成される。2009520079.tif 000011
2009520079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を含む、高温での使用に適した多価アルコールエステルのベースストックのための添加物パッケージ：
少なくとも1種のオリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤、および
少なくとも1種のホウ酸含有（borated）極圧／耐摩耗剤。
【請求項２】
オリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤が、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミン、およびエステルのベースストックである、請求項1記載の添加物パッケージ。
【請求項３】
ホウ酸含有極圧／耐摩耗剤が、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、亜鉛と銅とスズとを含む遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸の少なくとも1つである、請求項1記載の添加物パッケージ。
【請求項４】
オリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤が、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミン、およびエステルのベースストックであり、かつホウ酸含有極圧／耐摩耗剤が、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、亜鉛と銅とスズとを含む遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸の少なくとも1つである、請求項1記載の添加物パッケージ。
【請求項５】
以下を含む、合成エステルを基材とする潤滑流体であって、40℃で少なくとも約120 cStの粘度を有する潤滑流体：
(A) 以下のものの反応生成物である、エステルのベースストック：
(i) ペンタエリスリトール、および
(ii) 少なくとも60重量パーセントのiso-C9酸を含むモノカルボン酸混合物；ならびに
(B) 以下を含む、有効量の添加物パッケージ：
少なくとも1種のオリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤、および
少なくとも1種のホウ酸含有極圧／耐摩耗剤。
【請求項６】
添加物パッケージが、流体の総重量に基づき5〜15重量パーセントの量で存在する、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項７】
酸化防止剤が、流体の総重量に基づき約1〜10重量パーセントの量で存在する、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項８】
ホウ酸含有耐摩耗剤が、流体の総重量に基づき約0.1〜5重量パーセントの量で存在する、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項９】
ホウ酸含有極圧剤が、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、1a族アルカリ金属のホウ酸塩、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、例えば、亜鉛、銅およびスズ等のような、遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸からなる群より選択される、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１０】
オリゴマー芳香族アミンが、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミン、およびエステルのベースストックである、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１１】
オリゴマー芳香族アミン酸化防止剤が、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミン、およびエステルのベースストックであり、かつホウ酸含有極圧／耐摩耗剤が、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、亜鉛と銅とスズとを含む遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸の少なくとも1つである、請求項5記載の添加物パッケージ。
【請求項１２】
多価アルコールが、少なくとも85重量パーセントのペンタエリスリトールである、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１３】
多価アルコールが、約98パーセントのペンタエリスリトールである、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１４】
直鎖酸が、少なくとも75重量パーセントのiso-C9酸、ならびに残りの重量パーセントのC7およびC8-10直鎖酸を含む混合物である、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１５】
有効量の腐食防止剤をさらに含む、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１６】
腐食防止剤がベンゾトリアゾールである、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１７】
残りの配分のモノカルボン酸が直鎖構造を持つC7〜C10酸である、請求項5記載の合成潤滑流体。
【請求項１８】
酸混合物が少なくとも約66パーセントのiso-C9酸である、請求項17記載の合成潤滑流体。
【請求項１９】
40℃で少なくとも約120 cStの粘度を有する潤滑流体を得るために、以下を含む、合成エステルを基材とする潤滑流体：
(A) 以下のものの反応生成物である、エステルのベースストック：
(i) ジペンタエリスリトール、および
(ii) 少なくとも約60重量パーセントのiso-C9酸ならびに直鎖C7およびC8-10酸を含む、モノカルボン酸混合物；ならびに
(B) 以下を含む、有効量の添加物パッケージ：
少なくとも1種のオリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤、および
ホウ酸含有極圧／耐摩耗剤。
【請求項２０】
ジペンタエリスリトールが、少なくとも約85重量パーセントのジペンタエリスリトールである、請求項19記載の合成エステル潤滑剤。
【請求項２１】
酸化防止剤が、流体の総重量に基づき約3〜8重量パーセントの量で存在する、請求項19記載の合成エステル潤滑流体。
【請求項２２】
ホウ酸含有耐摩耗剤が、流体の総重量に基づき約0.5〜4重量パーセントの量で存在する、請求項19記載の合成エステル潤滑流体。
【請求項２３】
グリースを形成するために増粘剤をさらに含む、請求項5記載の合成エステル潤滑流体。
【請求項２４】
増粘剤がポリ尿素である、請求項22記載の合成エステル潤滑流体。
【請求項２５】
グリースを形成するために増粘剤をさらに含む、請求項19記載の合成エステル潤滑流体。
【請求項２６】
増粘剤が、潤滑剤の総重量の約20〜25重量パーセントで存在するポリ尿素である、請求項25記載の合成エステル潤滑流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2006年12月16日に出願された米国特許仮出願第60/750,922号の恩典に基づき、これを主張するものである。
【０００２】
本発明は、概して、高温用潤滑流体、およびより特に、250℃を超える温度で稼働する用途での使用に適した潤滑流体を提供するために、多価アルコールエステルと共に使用するための、少なくともオリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤およびホウ酸含有（borated）化合物を含む添加剤パッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
250℃を超える高温での稼動に適した潤滑組成物が継続的に求められている。このような潤滑剤は潤滑および耐摩耗保護を提供する必要がある。さらに、それらは高温環境で安定である必要があるか、または硬くてワニス様の沈殿物または容認できない量の煙を生じることなく、無害に分解する必要がある。多くの工業的プロセスが、乾燥器、炉、窯および他の熱機器に付随する、開放系のチェーンおよび駆動歯車の組立部（assembly）の稼働を含む。このようなチェーンおよび駆動歯車の組立部は、繊維製品、人造壁板、波形板金、紙およびプラスチックフィルムの製造で使用される。
【０００４】
沈殿物もしくはワニスを生じないこと、および高温で安定性を保持することに加えて、潤滑剤は、高負荷下で作動し、潤滑剤と接触する全ての物質と適合し、かつ揮発性が低い必要がある。植物油もしくは他のグリセロールを基材とするエステル、および鉱油を基材とする、チェーンおよび駆動歯車の稼働のための既存の市販潤滑剤は、十分な高温安定性に欠ける。ポリオレフィンまたはポリ酸エステルもまた、必要な高温安定性に欠ける。これらの潤滑剤は全て、シリコンエラストマーとの深刻な適合性の問題だけでなく、ワニスを生じやすく、かつ比較的高い揮発性を特徴とする。
【０００５】
グリースは、潤滑を要する部位から潤滑油が漏出するのを防止するための増粘剤を含有する潤滑油である。従来のグリースは、鉱油もしくはPAOを基材とする潤滑油および脂肪酸-金属塩、クレー（clay）、PTFE、またはポリ尿素の増粘系を使用する。潤滑油の安定性は、ある特定の用途に対するグリースの適合性を決める主要因子である。例えば、前輪駆動自動車の等速ジョイント等のような種々の用途は、従来のグリースに、該グリースの温度限界を超えることによる過度なストレスを与えることができる。
【０００６】
このような高温のチェーンおよび駆動歯車用潤滑剤の1つが、Calpon, Jr.の米国特許第5,151,205号（特許文献1）に記載されている。さらに、Calponの特許は、多種多様の、合成ポリアルファオレフィンを基材とする油およびエステルを基材とする油を記載しており、記載の組成物は、ポリアルファオレフィンを基材とする油、エステル油可溶化剤および2〜4重量%のポリブテン粘着付与剤を含む。該組成物は、高温で稼動するチェーンおよび駆動歯車の組立部における発煙の削減を促進している。しかしながら、下記の比較試験で示すように、これらのポリアルファオレフィンを基材とするこのような潤滑剤は、高温暴露下で蒸発する傾向があり、十分に満足のゆくものではない。現在、この点において、十分に満足のゆく100%ポリアルファオレフィンを基材とする潤滑剤は存在しない。
【０００７】
さらなる高温用潤滑組成物は、2002年8月20日に発行された米国特許6,436,881号（特許文献2）に記述されている。該特許に記載の潤滑剤は、大部分の割合を占めるジペンタエリスリトール、およびC5〜C12モノカルボン酸の混合物から形成される多価アルコールエステルのベースストックを含む。該ベースストックは、粘度向上剤、酸化防止剤、極圧／耐摩耗剤および腐食防止剤を含む、添加剤パッケージと混合される。この潤滑剤は、例えば、潤滑剤のたまりが断続的な加熱にさらされている、静的チェーン油等のような多くの用途に許容される。
【０００８】
高温のチェーン油環境での使用に適した高温用の油、および高温条件下での蒸発速度の減少を示し、かつワニス／沈殿物といういくつかの市販のチェーン油潤滑剤の欠点を回避する高温用油を提供することが、依然として望まれる。また、改善された酸化安定性および現在市販されているグリースより高い滴点（drop point）を示すグリースを提供することも望まれる。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第5,151,205号
【特許文献２】米国特許6,436,881号
【発明の開示】
【００１０】
発明の概要
概して、本発明により、高温用の油またはグリースの成分として使用される合成多価アルコールエステル潤滑流体のための、改良された添加剤パッケージが提供される。該添加剤パッケージは、有効量の、少なくとも1種のオリゴマーアミン系酸化防止剤および少なくとも1種のホウ酸含有極圧／耐摩耗剤を含んでおり、かつ腐食防止剤を含んでもよい。多価アルコールエステル流体は、少なくとも3個のヒドロキシ基を有する多価アルコールと、5〜12個の炭素原子を有するモノカルボン酸とを反応させることにより形成される。本発明による添加剤パッケージを添加後、得られる潤滑流体は、高温用のチェーン油およびグリース用途での使用に適したものにするための、粘度指数向上剤の添加を必要としない。好ましくは、ペンタエリスリトールはジペンタエリスリトールであり、かつモノカルボン酸は大部分の割合を占める3,5,5-トリメチルヘキサン酸（iso-C9酸）を含む酸混合物である。
【００１１】
添加剤パッケージは、潤滑流体の最大約15重量パーセントまで添加され、40℃で少なくとも約120 cStおよび100℃で約15.0 cSt以上の粘度を有する油を提供し得る。
【００１２】
従って、本発明の目的は、高温用のチェーン油用途での使用に適した合成エステル潤滑流体のための添加剤パッケージを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、少なくとも1種のオリゴマーアミン系酸化防止剤および少なくとも1種のホウ酸含有極圧剤を含む添加剤パッケージ含み、高温用のチェーン油およびグリース用途での使用に適した、改良された合成多価アルコールエステル潤滑流体を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、少なくともオリゴマーアミン系酸化防止剤およびホウ酸含有極圧剤を含む、改良された多価アルコールエステル潤滑剤の添加剤パッケージを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、ジペンタエリスリトールエステルを含む、改良された高温用多価アルコールエステル合成潤滑剤、および熱に長時間さらされた場合の重量減少を低減した添加剤パッケージを提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、高温にさらされた場合に硬いワニスおよび望ましくない沈殿物を生じない、高温用途のための改良された多価アルコールエステル潤滑油を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的および利点は部分的に明白であり、明細書からある程度明らかになるであろう。
【００１８】
従って、本発明は、本明細書で後述する組成物において例示されるであろう成分の特徴、性質および関係をもつ物質の組成物を含み、本発明の範囲は特許請求の範囲で示唆されるであろう。
【００１９】
好ましい態様の説明
100%多価アルコールエステルの高温用潤滑流体での使用に適した、本発明による添加剤パッケージは、少なくとも以下を含む：
(i) オリゴマー芳香族アミン、および (ii) ホウ酸含有極圧剤。
【００２０】
本発明による添加剤パッケージの成分は以下の通りである。
【００２１】
(1) 酸化防止剤：
好ましい酸化防止剤は、Vanlube 9317としてR.T. Vauderbilt Companyから入手できるオリゴマー芳香族アミンである。これは、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミンおよびエステルのベースストックである。酸化防止剤は、潤滑剤の総重量に基づき約1〜10重量パーセントの量で存在する。好ましくは、約3〜8重量パーセント、最も好ましくは約3〜5重量パーセントで含まれる。
【００２２】
(2) 極圧／耐摩耗剤：
好ましい酸化防止剤との使用に特に適していると認められる、好ましい極圧剤は、ホウ酸含有添加剤である。これらのホウ酸含有添加剤は、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、1a族アルカリ金属のホウ酸塩、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、例えば、亜鉛、銅およびスズ等のような遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸である。高級アルキル（C9〜C12）化トリフェニルホスホロチオナート、トリフェニルホスホロトロナート（tripheny phosphorothronate）、トラニルホスホラート（tranryl phosphorate）およびそれらの混合物だけでなく、例えば、メチレンビス（ジチオカルバメート）、および対するアルキルがC1〜C8の範囲であるジチオリン酸ジアルキルエステル等のような、低刺激性耐摩耗剤も含まれ得る。極圧剤は、約0.1〜5重量パーセントの量で、好ましくは約1〜4重量パーセントで存在する。最も好ましくは、約1.5〜3重量パーセントで存在する。
【００２３】
(3) 腐食防止剤：
腐食防止剤が含まれ得、例えば、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールおよびアミノトリアゾール、またはそれらの混合物等のような、へテロ環式窒素化合物を含む。一般に、腐食防止剤は約0.01〜1.0重量パーセントの量で存在する。
【００２４】
高温用途に適した多価アルコールエステルは、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびトリメチロールプロパン等のような、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する多価アルコールと、C5〜C12酸のモノカルボン酸またはモノカルボン酸混合物との反応生成物である。好ましくは、多価アルコールは、少なくとも約85重量パーセントのdiPEであるジペンタエリスリトールであり、約5パーセントのモノペンタエリスリトール、および高級ペンタエリスリトールを加えたトリペンタエリスリトール10パーセントを含み得る。好ましくは、酸混合物は、少なくとも約60重量パーセントのiso-C9酸を含む。
【００２５】
好ましくは、潤滑流体のベースストックの粘度は、40℃で少なくとも約120 cStである。例えば、油およびグリース等のような潤滑剤に適したものとなる好ましい流体組成物に関して、粘度指数調整剤を添加する必要はない。
【００２６】
高温用の流体の調製における使用に特に適していると認められるモノカルボン酸は、高粘度潤滑剤およびグリースのためのイソノナン酸（3,5,5-トリメチルヘキサン酸）（「iso-C9酸」）、またはC7およびC8-10直鎖構造を有するモノカルボン酸とiso-C9酸の混合物であり得る。酸がiso-C9酸のみであることが、本発明の好ましい態様の1つである。iso-C9酸と共に、ヘプタン（C7）酸およびカプリル／カプリン（C8-10）酸を含む混合物は、本発明の範囲内である。好ましい酸混合物は、少なくとも約60〜70重量パーセントのiso-C9酸を、残りの重量パーセントのC7およびC8-10直鎖酸と共に含む。
【００２７】
ジペンタエリスリトールおよび酸組成物を変更して、40℃で少なくとも約140 cStの最小粘度を有するエステル組成物を提供することが可能である。100℃での多価アルコールエステルの粘度は、約15〜30 cStであるべきであり、約60〜120の範囲の粘度指数を有するべきである。本発明の好ましい一態様において、多価アルコールエステルは、40℃で約360〜400 cStの粘度を有するジペンタエリスリトールイソノナナートである。別の好ましい態様において、酸混合物がC7およびC8-10直鎖酸ならびにiso-C9酸を含むように変更され、40℃で120〜170 cStの粘度、最も好ましくは約150 cStの粘度を有する多価アルコールを与える。
【００２８】
本発明による添加剤パッケージは、合成多価アルコールエステルのベースストックに添加され、潤滑流体を形成する。添加剤パッケージは、組成物の総重量に基づき約1〜4重量パーセントのホウ酸含有極圧／耐摩耗剤と組み合わせて、約3〜8重量パーセントの酸化防止剤を含む。さらに、有効な少量の腐食防止剤も、潤滑流体に添加してもよい。これは、15.6℃で約8.0〜8.25 lbs./gal.の密度、約0.30〜0.40の全酸価、約−15℃より低い流動点、および少なくとも約285℃の引火点を有する、潤滑流体を与える。一般に、本発明による潤滑流体は、約5〜10重量部の添加剤パッケージ、および100重量部の所望の多価アルコールエステルのベースストックを含むであろう。
【００２９】
多価アルコールエステルと添加剤パッケージの潤滑流体は、油潤滑剤としての直接的な使用に適している。油潤滑剤は、高温用のチェーン油用途での使用に特に良く適している。潤滑流体を利用して、グリースを形成することもできる。この場合、流体を固定化するための増粘剤が、組成物中に含まれる。増粘剤の濃度は、最終生成物の稠度および一般的性質を決定し、総組成物の20〜30重量パーセントの範囲の量で含まれ得る。
【００３０】
多種多様の増粘剤の種類が適している。これらとしては、金属セッケン増粘剤、錯体金属セッケン増粘剤（complex metallic soap thickener）、および非セッケン増粘剤が挙げられる。非セッケン増粘剤は、有機粘土、ポリ尿素およびPTFEである。金属セッケン増粘剤は、普通、錯体金属セッケンである。これらとしては、アルミニウム、カルシウム、バリウムおよびリチウムの錯体が挙げられる。
【００３１】
非セッケン増粘剤は、有機粘土グリース、PTFE（Teflon）およびシリカゲルグリースである。ポリ尿素グリースが利用される場合、油を、高温用途に特に適したポリ尿素グリースを作製するのに適した、アミンおよびイソシアン化物もしくはジイソシアナート（disocyanate）と混合する。
【００３２】
本発明によるグリースは、約65〜85重量パーセントの多価アルコールエステル、約15〜35パーセントのポリ尿素もしくは他の適した増粘剤、および約1〜8パーセントのオリゴマー芳香族アミン系酸化防止剤と約0.10〜4パーセントのホウ酸含有極圧剤の添加剤パッケージを含む。このようなグリースは、ASTM D-3527に記載されている、1,000 rpmおよび325°Fでの軸受寿命試験（bearing life test）において、600時間を超えるということが見いだされている。
【００３３】
エステルを基材とするグリースは、摩砕および再循環機能を有する標準グリース製造釜に、約40部のISO 400 等級の多価アルコールエステル、21部のポリ尿素増粘剤成分および0.5部の水を投入し、225°〜235°Fに加熱することにより調製される。375°〜385°Fまで加熱を続け、次いで加熱を止め、15〜20分間攪拌する。3部のホウ酸含有極圧剤を添加して、油を冷却油と共に、少なくとも3〜4時間摩砕する。1〜1.2時間の摩砕の後、摩砕しながら、22部までのISO 170 等級の多価アルコールエステルを添加することにより、グリースのちょう度を240〜260の値に調節する。混合温度が225°〜235°Fである場合、摩砕を継続しながら、0.05部の腐食防止剤および2部の耐摩耗添加剤を添加する。必要に応じて、ISO 170の多価アルコールエステルを用いて、ちょう度を240〜260の範囲に調節する。混合物を継続再循環して摩砕を止める。温度が190°Fである場合、1部の補助的な耐摩耗添加剤、4部のオリゴマーアミン系酸化防止剤、および0.5部の腐食防止剤を添加する。バッチを25〜35分間混合し、265〜295のちょう度範囲に調節して、グリースを完成する。
【００３４】
高温で稼動するための潤滑剤を調製する場合、潤滑剤が、稼動温度で所望の粘度特性を提供するだけでなく、改善された熱安定性を提供することも重要である。従って、酸化および腐食および境界面摩耗を保護するために添加剤パッケージを組み入れることは、非常に望ましい潤滑剤をもたらすであろう。さらに、どんな多価アルコールエステルを基材とする潤滑剤も、それが接触する物質との適合性を示す必要がある。
【００３５】
多価アルコールエステル潤滑流体は、望ましい量の多価アルコールとカルボン酸を反応容器に入れ、エステル化反応を行ってエステルを形成することにより調製される。カルボン酸成分は、多価アルコールの量に対して約5〜10重量パーセント過剰に、反応混合物中に存在する。過剰のカルボン酸は、反応を強制的に完結させるために使われる。過剰が小さいほど反応時間が長くなることを除いては、この過剰は、反応を実行するために絶対不可欠なわけではない。エステル化反応が完結した後、過剰の酸はストリッピングおよび精製により除去される。一般に、エステル化反応は、常用の触媒の存在下で実行される。例えば、高温系のために設計された、スズ、チタン、ジルコニウムまたはタングステンを基材とする触媒が適している。無触媒でのエステル化も実行され得る。
【００３６】
高温用潤滑流体は、添加剤パッケージをエステル反応生成物と混合することにより調製される。添加剤パッケージは、腐食防止剤と共に、少なくともオリゴマーアミン系酸化防止剤およびホウ酸含有極圧および耐摩耗剤を含む。例えば、消泡剤、界面活性剤、加水分解防止剤および金属不活性化剤等のような追加の添加剤も含み得る。
【００３７】
本発明の好ましい態様において、酸化防止剤は、例えば、アルキル化ジフェニルアミンの反応生成物、アルキル化フェニルナフチルアミンおよびエステルのベースストック等のような、オリゴマー芳香族アミンであり、100部の流体に基づき約3〜8重量部の量である。極圧および耐摩耗剤は、ホウ酸含有アミン、四ホウ酸カリウム、1a族アルカリ金属のホウ酸塩、2a族アルカリ土類金属のホウ酸塩、例えば、亜鉛、銅およびスズ等のような遷移金属の安定ホウ酸塩、ならびにホウ酸の群より選択される、ホウ酸含有化合物である。ホウ酸含有剤は、約1〜4重量部の量で含まれ得る。例えば、ベンゾチアゾール等のような腐食防止剤を、約0.01〜0.10重量部の少量で添加し得る。
【００３８】
選択した多価アルコールエステルを添加剤パッケージと混合した後、潤滑流体は、エステルの粘度に依存して、40℃で約120〜400 cStの粘度を有するだろう。100℃での粘度は、約15〜30 cStであるだろう。好ましくは、粘度指数は約80〜130であり、流動点は約−15℃より低く、かつ引火点は約285℃を超える。所望の粘度の多価アルコールエステルは、高粘度の多価アルコールエステルを、低粘度の多価アルコールエステルと配合することにより調製することができる。
【００３９】
本発明は、以下の実施例を参照することでより良く理解されるであろう。全てのパーセンテージは、モル量が示されている場合を除いて、重量パーセンテージで記述される。これらの実施例は単なる説明だけの目的のために示されており、限定的な意味に解釈されることを意図していない。
【００４０】
実施例1
ジペンタエリスリトールヘキサイソノナノアートエステルを、メカニカルスターラー、熱電対、温度調節器、ディーン・スタークトラップ、冷却器、窒素スパージャーおよび真空源が装備されている反応容器中で調製した。以下の物質を反応器に投入した。
2009520079.tif 000003
【００４１】
反応混合物を、攪拌しながら185°〜190℃に加熱した。反応で生じる水をディーン・スタークトラップに集めて、該ディーン・スタークトラップから取り出した。還流を保つために真空を適用しながら、5〜6時間かけて、温度を徐々に約230℃まで上げた。これにより、反応水が除去され、トラップに集められた酸が反応器に戻された。これらの条件を、反応混合物のヒドロキシル価が3.0より小さくなった時点まで維持した。次いで、過剰の酸の大部分を、窒素の吹き込みを伴う真空蒸留により除去し、次いで残存する酸性度をアルカリで除去した。
【００４２】
得られた生成物を乾燥し、濾過して、以下の性質を有するエステル生成物5000gを得た。
【００４３】
（表Ｉ）
2009520079.tif 000004
【００４４】
実施例2 
実施例1でエステルに関して記載した方法と同様にして、40℃で約150 cStの粘度を有するジペンタエリスリトールエステルを、容器中で調製できる。この場合、以下の物質を反応器に投入する。
2009520079.tif 000005
【００４５】
反応混合物を、攪拌しながら185°〜190℃に加熱する。反応で生じる水をディーン・スタークトラップに集めて、該ディーン・スタークトラップから取り出す。還流を保つために真空を適用しながら、5〜6時間かけて、温度を徐々に約230℃まで上げる。これにより、反応水が除去され、トラップに集められた酸が反応器に戻される。これらの条件を、反応混合物のヒドロキシル価が3.0より小さくなる時点まで維持する。次いで、過剰の酸の大部分を、窒素の吹き込みを伴う真空蒸留により除去し、次いで残存する酸性度をアルカリで除去する。
【００４６】
得られる生成物を乾燥し、濾過して、40℃で約150の粘度を有するエステル生成物5000gを得る。
【００４７】
実施例3
本発明による、オリゴマーアミン系酸化防止剤とホウ酸含有耐摩耗剤の添加剤パッケージを、実施例1で調製した多価アルコールエステルに添加し、潤滑流体を配合した。実施例1からの試行1および2のエステルを以下のように配合した。
【００４８】
（表ＩＩ）潤滑流体
2009520079.tif 000006
【００４９】
得られる潤滑流体は、以下の物理的性質を有した。
【００５０】
（表ＩＩＩ）
2009520079.tif 000007
【００５１】
実施例4
潤滑流体を高温用途において許容されるようにするためには、潤滑流体が低い揮発性を有し、かつ高温に長時間さらされた場合に、沈殿物またはワニスを生じない必要がある。潤滑流体の高温での揮発性を試験するために、実施例2の潤滑流体の試料を、高温の乾燥器中に長時間置き、その重量減少を測定した。
【００５２】
この試験では、2グラムの潤滑流体を、70mmの内径を有するアルミニウム秤量皿に置いた。アルミニウム皿を、288℃（550°F）の通風乾燥器に置き、5時間後に秤量した。結果は以下の通りである。
【００５３】
（表ＩＶ）乾燥器蒸発減、288℃で5時間
2009520079.tif 000008
【００５４】
実施例5
潤滑流体を高温用途において許容されるようにするためには、潤滑流体が優れた酸化および熱安定性を有する必要がある。高温での酸化安定性を評価するために、実施例2の配合物を、長時間、高温の乾燥器中に置き、その重量減少をFED-STD-791 Method 5308, Oxidation and Corrosion Stabilityにより試験した。この試験では、100 mlの試験油に、4つの異なる金属の存在下で乾燥空気を吹き込み、72時間、425°F（218℃）の状態を維持した。試験期間の最後に、粘度の変化、酸性度の変化および沈降物／スラッジの形成に関して、試験油を評価した。試験結果を表Vに示す。
【００５５】
（表Ｖ）425°Fで72時間のOCS試験
2009520079.tif 000009
【００５６】
実施例6
米国特許第6,436,881号の実施例2の手順に従って調製した多価アルコールエステルの高温用潤滑剤を、以下の成分で調製した。
【００５７】
（表ＶＩ）
2009520079.tif 000010
【００５８】
実施例7
ベンチパネル試験（bench panel test）において、実施例3により調整した潤滑流体を、実施例6により調整した潤滑剤と比較した。この試験では、ステンレススチール製パネルを、パネル内の穴に差し込んだ2つのヒーターを用いて電気的に加熱する。熱電対を用いて、温度を監視する。パネルをわずかに傾けて置き、540°Fに加熱する。試験する潤滑剤を、0.1〜0.2 lpmの加湿気流の存在下で、20時間、加熱されたパネル上に垂らす。特徴を観察し、図1に示す。潤滑剤は、傾斜の上端近くでパネルと接触し、中央の暗い帯として観察される。次いで、潤滑剤は、加熱したパネルの尖形の末端（pointed end）に向かって移動するように、薄くなる傾向がある。潤滑剤の分解が最もよく観察されるところは、油−空気−金属表面に沿ってである。
【００５９】
実施例2の流体により調整した試行3および4の潤滑剤に関するパネル試験の結果は、油−空気−金属表面に沿った分解が本質的にないことを示した。比較して、米国特許第6,463,881号の実施例Aによる多価アルコールエステル潤滑剤に関するパネル試験の結果は、油−空気−金属表面に沿って目に見える炭化を示す。
【００６０】
実施例8
実施例1の多価アルコールエステルを用いたグリースは、以下のように本発明により調製される。
【００６１】
摩砕および再循環機能を有する標準グリース製造釜に、40部のISO 400 等級の多価アルコールエステル、8.95部の芳香族ジイソシアナート、9.1部のタローアルキルアミン、および0.95部のエチレンジアミン（アルキルジアミン）を投入する。混合物を225°〜235°Fに加熱し、次いで0.5部の水を添加する。375°〜385°Fまで加熱を続け、次いで加熱を止め、バッチを15〜20分間攪拌する。
【００６２】
3部のホウ素含有極圧剤を添加して、次いで油を冷却油と共に、最低3〜4時間摩砕する。1〜1.2時間の摩砕の後、摩砕しながら、22部までのISO 170 等級の多価アルコールエステルを添加することにより、グリースのちょう度を240〜260の値に調節する。混合温度が225°〜235°Fである場合、0.05部の腐食防止剤および2部の耐摩耗添加剤を追加し、摩砕を継続する。必要に応じて、ISO 170の多価アルコールエステルを用いて、ちょう度を240〜260の範囲に調節する。摩砕を止めるが、混合物の再循環を継続する。温度が最高190°Fである場合、1部の補助的な耐摩耗添加剤を、4部の高分子アミン系酸化防止剤、および0.5部の腐食防止剤bと共に添加する。バッチを25〜35分間混合し、次いでちょう度を265〜295の範囲に調節する。
【００６３】
ホウ酸含有耐摩耗剤および芳香族アミン系酸化防止剤を含む、調製したグリースは、本明細書で追求してきた所望の高温特性を示す。それゆえ、上記の目的は、前述の説明から明らかになるこれらの中でも、効果的に達成されることが分かるであろうし、また本発明の精神および範囲から逸脱することなく、ある種の変更を前記の物質の組成物に行い得るので、前記の説明に包含される全ての内容は、限定的な意味ではなく例証として解釈されるものとすることを意図する。
【００６４】
添付の特許請求の範囲は、本明細書に記載の本発明の一般的および特定の特色の全て、ならびに言語上それらの行間にあると言われるかもしれない、本発明の範囲の全記述に及ぶことが意図されることも理解すべきである。
【００６５】
特に、特許請求の範囲において、単数形で列挙される材料または化合物は、その意味が許す場合であれば、このような材料の適合する混合物を含むことが意図されるということを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
本発明をより深く理解するために、添付した図面に関連して得られた以下の説明が参照される。
【００６７】
【図１】本発明による多価アルコールエステルを基材とする潤滑流体、ならびに米国特許6,436,881号に従って配合した、多価アルコールおよび添加パッケージの潤滑剤に対する、パネルコーキング試験の写真である。
【図１】
2009520079.tif 000012
【国際調査報告】
2009520079.tif 000013
2009520079.tif 000014
2009520079.tif 000015