(57)【要約】本発明の組成物は、脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステル、および極性非塩素系極圧添加剤の適合性の組み合わせを含み、この組成物は、（ａ）作動強度ストレートオイル、（ｂ）作動強度可溶性オイルに希釈され得る可溶性オイル濃縮物、または（ｃ）希釈剤を用いて作動強度に希釈される可溶性オイルのいずれかであり、この組成物は、作動強度において、高い性能の金属作動の間、金属部分を有効に潤滑し、そして環境および安全の利点を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪酸メチルエステルおよび極性非塩素系極圧添加剤を含む組成物であって、該組成物が、以下
（ａ）作動強度のストレートオイル、
（ｂ）作動強度の可溶性オイルに希釈可能な可溶性オイル濃縮物、または
（ｃ）希釈剤を用いて作動強度に希釈される可溶性オイル、
のいずれかであり、そして該成分が、適合性であり、そして、作動強度にある場合、該組成物が、効果的に金属部分を潤滑し、そして少なくとも約４０の四球負荷摩耗指数、少なくとも４００ｋｇの四球焼付き点、および／または少なくとも約４０００ｌｂのＦａｌｅｘ失敗負荷を与えるように選択される、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、鉱油も添加水も含まない、組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、作動強度において、少なくとも約１００の四球負荷摩耗指数、および少なくとも約５００ｋｇの四球焼付き点を有する、組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、作動強度において、少なくとも約１３０の四球負荷摩耗指数、および少なくとも約６２０ｋｇの四球焼付き点を提供する、組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、作動強度において、少なくとも約８００ｋｇの四球ＥＰ焼付き点を与える、組成物。
【請求項６】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、少なくとも約４５００ｌｂのＦａｌｅｘ  ＥＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３３）失敗負荷を有する、組成物。
【請求項７】
請求項１に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステルが、植物油または動物脂肪のトリグリセリド由来のＣ５〜Ｃ２２脂肪酸メチルエステルである、組成物。
【請求項８】
請求項７に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステルが、大豆油、豚脂、獣脂、ココナッツ油、菜種油（カノーラ油）、ピーナッツ油、ハマナ油、ヒマワリ油および組み合わせのメチルエステルからなる群より選択されるオイルのメチルエステルである、組成物。
【請求項９】
請求項１に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステルが、大豆油のメチルエステルである、組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステルが、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸のメチルエステルである、組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成物であって、前記トリグリセリドのメチルエステルが、ＳｏｙＧｏｌｄ６０００またはＳｏｙＧｏｌｄ１０００である、組成物。
【請求項１２】
請求項１に記載の組成物であって、前記極性非塩素系極圧添加剤が、硫黄ベースの誘導体またはリンベースの誘導体である、組成物。
【請求項１３】
請求項１に記載の組成物であって、前記極性非塩素系極圧添加剤が、リン酸アミン、リン酸のアルキルアミン塩またはアルカノールアミン塩、リン酸ブチルアミン、リン酸長鎖アルキルアミン、オルガノホスフィト、リン酸プロパノールアミン、リン酸炭化水素アミン、リン酸トリエタノールアミン、リン酸モノエタノールアミン、リン酸ジブチルアミン、リン酸ジメチルアミン、またはリン酸モノイソプロパノールアミン、チオエステル、リン含有酸のアミド、硫化脂肪エステル、硫化炭化水素、硫化トリグリセリド、アルキルポリスルフィドおよび組み合わせからなる群より選択される、組成物。
【請求項１４】
請求項１に記載の組成物であって、前記極性非塩素系極圧添加剤が、Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ  ８０００およびＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ２５４０、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５１５、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５２６、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ５３４０Ｌ、Ｎｏｎｙｌ  Ｐｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ、Ｖａｎｌｕｂｅ  ６７２、Ｒｈｏｄｉａ  Ｌｕｂｒｈｏｐｈｏｓ  ＬＬ−５５０、またはＥＩＣＯ  ６７０からなる群より選択される、組成物。
【請求項１５】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、シックナーをさらに含む、組成物。
【請求項１６】
請求項１５に記載の組成物であって、４０℃における粘度が、少なくとも約３０ｃＳｔである、組成物。
【請求項１７】
請求項１５に記載の組成物であって、前記シックナーが、吹込み種子油、吹込み脂肪、トリグリセリド由来のテレマー、高分子量複合エステル、ポリマーエステル、吹込みひまし油、ポリアルキルメタクリレート、ポリメタクリレートコポリマースチレンブタジエンゴム、エステル−スチレンコポリマー、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレンコポリマーおよび組み合わせからなる群より選択される、組成物。
【請求項１８】
請求項１に記載の組成物であって、前記シックナーが、Ｇ．Ｐｆａｕ  Ｂｌｏｗｎ  Ｃａｓｔｏｒ  Ｏｉｌ  Ｚ８、Ｉｎｏｌｅｘ  ＧＣ５０００、Ｒｏｈ−Ｍａｘ  Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  ８−７０２、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ７７８５またはＬｕｂｒｉｚｏｌ  ３７０２である、組成物。
【請求項１９】
請求項１５に記載の組成物であって、前記シックナーによって、該組成物が、４０℃における少なくとも約１００ｃＳｔの動粘度によって表される滞留時間、少なくとも約１２０ｋｇの四球初期焼き付き負荷によって測定されるフィルム強度、少なくとも約１３０の四球負荷摩耗指数によって測定される負荷保持能力、およびトリグリセリドのメチルエステルと極性非塩素系極圧添加剤との間の適合性を有し得る、組成物。
【請求項２０】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、さらに、安定化カップリング剤および／または界面活性剤を含む、組成物。
【請求項２１】
請求項１８に記載の組成物であって、前記カップリング剤および／または界面活性剤が、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールエステル、オレイン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、オレイン酸ソルビタン、脂肪アルカノールアミドおよび組み合わせからなる群より選択される、組成物。
【請求項２２】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、さらに、酸化防止剤および／または分散剤を含む、組成物。
【請求項２３】
請求項２２に記載の組成物であって、前記酸化防止剤および／または分散剤が、ヒンダードフェノール、芳香族アミン、スクシンイミドおよび組み合わせからなる群より選択される、組成物。
【請求項２４】
請求項２２に記載の組成物であって、前記酸化防止剤および／または分散剤が、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＬｕｂｒｉｚｏｌ  ７６５２、Ｃｉｂａ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０９またはＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ５７、あるいはＥｔｈｙｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＨｉｔｅｃ  ６４６からなる群より選択される、組成物。
【請求項２５】
請求項１に記載の組成物であって、約２０％〜約９５％の大豆メチル、約３％〜約２５％の極性非塩素系極圧添加剤、約５０％までのシックナー、約１０％までのカップリング剤および／または界面活性剤、ならびに約２５％の酸化防止剤および／または分散剤を含む、組成物。
【請求項２６】
請求項１に記載の組成物であって、約４５％〜約９０％のメチルエステル、約５％〜約１５％の極性非塩素系極圧添加剤、および約５％〜約７．５％のモノオレイン酸グリセリルを含む、組成物。
【請求項２７】
請求項１に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステル  対  前記極性非塩素系極圧添加剤の比が、約５０：１〜約１：２である、組成物。
【請求項２８】
潤滑させるために、請求項１に記載の組成物を使用する方法であって、該方法が、金属作動の間、該組成物を金属に適用する工程を包含する、方法。
【請求項２９】
請求項１に記載の組成物であって、該組成物が、可溶性オイル濃縮物である、組成物。
【請求項３０】
請求項２９に記載の組成物であって、約５％〜約９０％の脂肪酸メチルエステル、約１％〜約５０％の極性非塩素系極圧添加剤、および約１０％までの水を含む、組成物。
【請求項３１】
請求項２９に記載の組成物であって、約１０％〜約９０％の脂肪酸メチルエステル、約５％〜約５０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％の殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水および約９０％までの鉱油を含む、組成物。
【請求項３２】
請求項２９に記載の組成物であって、前記メチルエステルが、大豆メチルである、組成物。
【請求項３３】
請求項２９に記載の組成物であって、前記メチルエステル  対  前記極性非塩素系極圧添加剤の比が、約１：２〜約５０：１である、組成物。
【請求項３４】
請求項２９に記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステル  対  前記極性非塩素系極圧添加剤の比が、約２：１〜約３０：１である、組成物。
【請求項３５】
請求項２９に記載の組成物であって、約９０％までの鉱油をさらに含む、組成物。
【請求項３６】
請求項３５に記載の組成物であって、約５％〜約９０％のメチルエステル、約２０％〜約３５％の極性非塩素系極圧添加剤、および約５％〜約９０％の鉱油を含む、組成物。
【請求項３７】
請求項３５に記載の組成物であって、約５％〜約９０％のトリグリセリドまたはトリグリセリドのメチルエステル、約１％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％の殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水および約９０％までの鉱油を含む、組成物。
【請求項３８】
請求項３５に記載の組成物であって、約１：２：６の比の、脂肪酸メチルエステル、極性非塩素系極圧添加剤および鉱油の混合物を含む、組成物。
【請求項３９】
請求項３５に記載の組成物であって、約９：１：０の比の、メチルエステル、極性非塩素系極圧添加剤および鉱油の混合物を含む、組成物。
【請求項４０】
請求項２９に記載の組成物であって、細菌形成および真菌形成を妨げるのに有効な抗細菌化合物および／または抗真菌化合物をさらに含む、組成物。
【請求項４１】
請求項１に記載の組成物であって、約５％〜約９０％のメチルエステル、約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％の水、約１０％のカップリング剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までの殺生物剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約６％までの酸化防止剤、および約５％までの消泡剤を含む、組成物。
【請求項４２】
請求項１に記載の作動強度可溶性オイル組成物を作製する方法であって、脂肪酸メチルエステルと非塩素極圧添加剤を組み合わせて可溶性オイル濃縮物を形成し、水を用いて該濃縮物を作動強度に希釈する工程を包含する、方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法であって、安定性を増加するカップリング剤を添加する工程をさらに包含する、方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法であって、腐食防止剤を添加する工程をさらに包含する、方法。
【請求項４５】
請求項４２に記載の方法であって、乳化剤をさらに含む、方法。
【請求項４６】
請求項４２に記載の方法であって、細菌形成および真菌形成を低減するのに有効な抗細菌化合物および／または抗真菌化合物をさらに含む、方法。
【請求項４７】
請求項１に記載の作動強度可溶性オイルであって、少なくとも約５０％の希釈剤を含む、可溶性オイル。
【請求項４８】
請求項１に記載の可溶性オイルであって、少なくとも約７５％の希釈剤を含む、可溶性オイル。
【請求項４９】
請求項１に記載の可溶性オイルであって、少なくとも約９５％の希釈剤を含む、可溶性オイル。
【請求項５０】
請求項４７に記載の可溶性オイル組成物であって、前記希釈剤が水である、組成物。
【請求項５１】
請求項４７に記載の組成物であって、約５％〜約５０％のメチルエステル、および約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤を含み、メチルエステル  対  極性非塩素系極圧添加剤の比が、約１：１〜約５０：１の範囲である、組成物。
【請求項５２】
請求項４７に記載の組成物であって、安定性を増加するためのカップリング剤、腐食防止剤、乳化剤、抗細菌化合物、抗真菌化合物、および組み合わせからなる群より選択される可溶性オイルコンディショナーをさらに含む、組成物。
【請求項５３】
請求項４７に記載の組成物であって、該組成物が、約５％〜約５０％のメチルエステル、約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％までの殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水、および約９０％までの鉱油を含む、組成物。
【請求項５４】
上記請求項のいずれかに記載の組成物であって、前記脂肪酸メチルエステルが大豆メチルである、組成物。
【請求項５５】
請求項１に記載の組成物であって、作動強度ストレートオイル組成物であり、そして界面活性剤を含む、組成物。
【請求項５６】
金属表面を潤滑させるための金属作動流体であって、以下：
極性末端基および非極性炭化水素鎖（Ｃ５〜Ｃ２２）、ならびに約２００℃〜約３００℃の範囲の沸点を有する、ベース流体化合物、ならびに
極性非塩素系極圧添加剤、
を含み、
金属作動の間、ベース流体化合物は、沸点以下の温度で金属表面を潤滑し、そして沸点において金属表面から熱を除去し、極圧添加剤は、濃度を増加し、そして温度が該ベース流体の沸点を超えるときに該金属表面と化学的に反応し、該金属作動流体は、該ベース流体の沸点以下、沸点、および沸点以上の温度における故障を妨げるために、金属作動の間、金属表面を効果的に潤滑させる、金属作動流体。
【請求項５７】
請求項５６に記載の金属作動流体であって、該流体が、少なくとも約４０の四球負荷摩耗指数、少なくとも約４００ｋｇの四球焼付き点、および／または少なくとも約４０００ｌｂのＦａｌｅｘ失敗負荷を与える、金属作動流体。
【請求項５８】
請求項５６に記載の金属作動流体であって、該流体が、少なくとも約１００の負荷摩耗指数および少なくとも約５００ｋｇの焼付き点を与える、金属作動流体。
【請求項５９】
請求項５６に記載の金属作動流体であって、該流体が、四球試験における少なくとも約１３０の負荷摩耗指数、および四球試験における少なくとも約６２０ｋｇの焼付き点を与える、金属作動流体。
【請求項６０】
脂肪酸メチルエステルおよび非塩素極圧添加剤を含む金属作動流体であって、該組成物が、鉱油ベースの塩素化パラフィン金属作動流体に少なくとも等価な金属作動性能を有する、金属作動流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、仮特許出願ＵＳＳＮ  ６０／３１１，８４８（２００１年８月１４日出願）（本明細書中に、参考として援用される）の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
本発明は、潤滑特性および極度の圧力／抗磨耗特性を有し、かつ環境上安全で、生分解性で、無害である高性能金属作動流体に関する。この高性能金属作動流体は、極性非塩素系系極圧添加剤と組み合わせて、脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルを含む。
【０００３】
大豆油トリグリセリドおよび植物油トリグリセリドは、不均一な生成物であり、そして例えば、Ｄｅｍｍｅｒｉｎｇら、ＵＳ  ５，７７３，６３６およびＳｔｉｄｈａｍら、ＵＳ  ６，１２７，５６０の多様なプロセスによってエステルに転換され得る。大豆油の塩素化メチルエステルは、Ｋｕｓｃｈ、ＵＳ  ６，０２８，０３８から公知である。メチルソイエート（ｍｅｔｈｙｌ  ｓｏｙａｔｅ）洗浄剤は、Ｏｐｒｅら、ＵＳ  ６，０９６，６９９に記載されている。油潤滑添加剤はまた、公知である（例えば、Ｏ’Ｂｒｉｅｎ，Ｊ．Ａ．，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｉｌ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，３０１−３１５頁、第ＩＩ巻、Ｅ．Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｂｏｏｓｅｒ編，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．，１９８４；Ｇｅｒｇｅｌ，Ｗ．Ｃ．，Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｉｎｔｅｒｌａｋｅｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、５月  ２４−２５，１９８４，Ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）。生分解性トリグリセリドベースの潤滑剤は、例えば、Ｓｔｅｗａｒｔら、ＵＳ  ４，９４８，５２１およびＮａｅｇｅｌｙ，ＵＳ  ５，６４１，７３４に記載されている。大豆に基づく可溶性油金属作動流体は、Ｌｉｇｈｔｃａｐ，ＵＳ  ６，２０４，２２５に記載されている。塩素を含まない極圧添加剤を含む金属作動組成物もまた、公知である（例えば、ＵＳ  ５，９０８，８１６）。
【０００４】
最も伝統的な金属作動流体は、潜在的な環境的危険を示す鉱油に基づく。これらの処方物は、約３０年間広く使用されてきた。最も困難な金属作動適用（例えば、厚ゲージカーボンスチールのファインブランキング（ｆｉｎｅ−ｂｌａｎｋｉｎｇ）、ステンレス鋼管およびワイアのブローチ作動および引き抜き作動）は、塩素化パラフィンを含む高性能金属作動流体を必要とする。しかし、近年、塩素化パラフィンの使用は、作動員および環境に対して危険であるので問題となっている。塩素化パラフィンの分解産物（主に、塩化水素）の腐食性が懸念される。より重大な問題は、灰化温度が十分に高くない場合に、毒性が強く癌を引き起こす廃棄物を生じる焼却施設に存在する。
【０００５】
非塩素化置換基を使用するという以前の試みは、高性能潤滑特性および極圧／抗磨耗特性を必要とする金属作動において失敗した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高性能、経済的、環境上安全な金属作動流体の必要性が存在する。有効な生分解性大豆ベースのストレートオイル（ｓｔｒａｉｇｈｔ  ｏｉｌ）および可溶性油の金属作動流体に対する必要性が増大している。例えば、ｔｈｅ  ２００２  Ｆａｒｍ  Ｂｉｌｌ  ｍａｎｄａｔｅｓ  ｆｅｄｅｒａｌ  ｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｂｉｏｂａｓｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓのセクション９００２。しかし、塩素含有鉱油ベースの金属作動流体を効率的に置換し得た調製物は存在しない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要旨）
本発明の組成物は、脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルと、極性非塩素系系極圧添加剤との新規の混合物を提供し、この組成物は、（ａ）作動強度（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）のストレートオイル、（ｂ）作動強度の可溶性油に希釈可能な可溶性油濃縮物、あるいは（ｃ）希釈剤を用いて作動強度に希釈した可溶性油のいずれかであり得、組成物が作動強度である場合、金属作動の間、金属部分を効率的に潤滑する。
【０００８】
本発明の組成物は、環境的な責任があり、生分解性であり、危険でなく、そして潤滑特性および抗磨耗／極圧特性を有する高性能金属作動流体を提供する。本発明は、脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステル（例えば、メチルソイエート）と、高極性非塩素系系極圧添加剤との、驚くほど効率的な組み合わせを提供し、これは、鉱油／塩素化パラフィンベースの金属作動流体と比較して潤滑性能を提供する。
【０００９】
この組成物は、高い粘性のために増粘剤（吹込み種油（ｂｌｏｗｎ  ｓｅｅｄ  ｏｉｌ）、吹込み油（ｂｌｏｗｎ  ｆａｔ）、トリグリセリド由来のテレマー（ｔｅｌｅｍｅｒ）、高分子量の複合体エステル、ポリアルキルメタクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリメタクリレートコポリマー、スチレンブタジエンゴム、マラン−スチレン（ｍａｌａｎ−ｓｔｙｒｅｎ）コポリマー、ポリイソブチレン、およびエチレン−プロピレンコポリマー）を必要とし得る。安定性のために、この組成物はまた、カップリング剤または界面活性剤（例えば、ポリエチレングリコールエステル、グリセリルオレエート、ソルビタンオレエート、および脂肪族アルカノールアミド）を必要とし得る。ワニスを減少させるために、ゴムおよびスラッジ処方物、酸化防止剤および分散剤の添加（例えば、緩衝フェノール、芳香族アミンおよびスクシンイミド）が必要とされ得る。可溶性油処方物（水、鉱油または可溶化剤をさらに含み得る）のために、この組成物はまた、生物耐性を増大させるために、抗細菌化合物および抗真菌化合物を必要とし得る。本発明の組成物は、良好な残留時間、フィルム強度、負荷保持能力、および化合物の良好な安定度を有する（メチルソイエート／極性非塩素系系極圧添加系および任意の増粘剤など）。
【００１０】
本発明は、脂肪酸のメチルエステルと、極性非塩素系系極圧添加剤を含む組成物に関し、この組成物は、（ａ）作動強度のストレートオイル、（ｂ）作動強度の可溶性油に希釈可能な可溶性油濃縮物、あるいは（ｃ）希釈剤を用いて作動強度に希釈した可溶性油のいずれかであり得、組成物が作動強度である場合、金属作動の間、金属部分を効率的に潤滑し、そして環境および安全性の利点を提供する。本発明の１つの実施形態において、鉱油も添加水も存在しない。
【００１１】
この組成物は、作動強度にて、高温、高荷重、高トルク、高摩擦および／または高速の条件下で、金属部分を効率的に潤滑する。これは、少なくとも約１３０の四球ＥＰ  ＬＷＩ試験（ｆｏｕｒ−ｂａｌｌ  ＥＰ  ＬＷＩ  ｔｅｓｔ）において、潤滑特性、および少なくとも約６２０ｋｇの四球ＥＰ焼付き点の極度な抗磨耗／極圧特性を有する高性能流体であり得る。この組成物はまた、少なくとも約８００ｋｇの四球ＥＰ焼付き点を伝え得る。さらに、これは、少なくとも約４５００ｌｂのＦａｌｅｘ  ＥＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３３）で潤滑であり得る。
【００１２】
脂肪酸のメチルエステルは、植物油または動物脂肪のトリグリセリドに由来するＣ５〜Ｃ２２メチルエステルである。本発明の１実施形態において、脂肪酸のメチルエステルは、大豆油、ラード、タロウ、ココナッツ油、アブラナ（キャノーラ）油、ピーナツ油、ハマナ油、ヒマワリ油のメチルエステルおよび組み合わせからなる群より選択されるオイルのメチルエステルであり得る。別の実施形態において、この脂肪酸のメチルエステルはまた、大豆油のメチルエステルであり得る。さらに、この脂肪酸のメチルエステルは、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸のメチルエステルであり得る。トリグリセリドのメチルエステルは、ＳｏｙＧｏｌｄ  ６０００またはＳｏｙＧｏｌｄ  １０００であり得る。
【００１３】
本発明の１つの局面において、極性非塩素系系極圧添加剤は、硫黄ベースの誘導体またはリンベースの誘導体である。極性非塩素系系極圧添加剤は、アミンホスフェート、プロパノアミンホスフェート、ブチルアミンホスフェート、ホスフェートエステル、有機ホスファイト（ｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈｉｔｅ）、硫化脂肪エステル、硫化炭化水素、硫化トリグリセリド、アルキルポリスルフィド、長鎖アルキルアミンアミンホスフェート、リン酸のアルキルアミンまたはアルカノールアミンの塩および組み合わせからなる群より選択される。別の局面において、極性非塩素系系極圧添加剤は、Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ  ８０００およびＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ２５４０、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５１５、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５２６、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ５３４０Ｌ、Ｎｏｎｙｌ  Ｐｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ、Ｖａｎｌｕｂｅ  ６７２、Ｒｈｏｄｉａ  Ｌｕｂｒｈｏｐｈｏｓ  ＬＬ−５５０、またはＥＩＣＯ  ６７０からなる群より選択される。
【００１４】
本発明の別の局面において、この組成物はさらに、増粘剤を含み得る。好ましい粘性は、４０℃にて少なくとも約３０ｃＳｔであり得る。この増粘剤は、吹込み種油、吹込み油、トリグリセリド由来のテレマー、高分子量の複合体エステル、ポリマーエステル、吹き込みヒマシ油（ｂｌｏｗｎ  ｃａｓｔｏｒ  ｏｉｌ）、ポリアルキルメタクリレート、ポリメタクリレートコポリマー、スチレンブタジエンゴム、エステル−スチレンコポリマー、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレンコポリマーおよび組み合わせからなる群より選択され得る。この増粘剤は、Ｇ．Ｐｆａｕ  Ｂｌｏｗｎ  Ｃａｓｔｏｒ  Ｏｉｌ  Ｚ８、Ｉｎｏｌｅｘ  ＧＣ５０００、Ｒｏｈ−Ｍａｘ  Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  ８−７０２、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ７７８５またはＬｕｂｒｉｚｏｌ  ３７０２であり得る。この増粘剤は、この組成物が、４０℃で少なくとも約１００ｃＳｔの運動学的粘性によって表されるような残留時間、少なくとも約１２０ｋｇの四球初期移着負荷（ｆｏｕｒ−ｂａｌｌ  ｉｎｉｔｉａｌ  ｓｅｉｚｕｒｅ  ｌｏａｄ）として測定されるようなフィルム強度、少なくとも約１３０の四球磨耗指標（ｆｏｕｒ−ｂａｌｌ  ｌｏａｄ  ｗｅａｒ  ｉｎｄｅｘ）によって測定されるような負荷保持能力、およびトリグリセリドのメチルエステルと極性非塩素系系極圧添加剤との間の適合性を有することを可能にする。
【００１５】
本発明のなお別の実施形態において、この組成物はさらに、安定化カップリング剤および／または界面活性剤を含む。カップリング剤および／または界面活性剤は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールエステル、グリセリルオレエート、グリセリルモノオレエート、ソルビタンオレエート、脂肪アルカノールアミドおよび組み合わせからなる群より選択される。本発明の１つの局面において、作動強度ストレートオイル組成物はさらに、洗浄剤（ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ）（界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ））を含み得る。なおさらなる局面において、この組成物はさらに、酸化防止剤および／または分散剤を含み得る。この酸化防止剤および／または分散剤は、緩衝フェノール、芳香族アミン、スクシンイミドおよび組み合わせからなる群より選択される。この酸化防止剤および／または分散剤はまた、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ７６５２（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０９またはＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ５７（Ｃｉｂａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）からなる群より選択され得る。分散剤はまた、ＨｉＴｅｃ  ６４６（Ｅｔｈｙｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）であり得る。
【００１６】
本発明の１つの局面において、この組成物は、約２０％〜約９５％のメチルソイエート、約５％〜約２５％の極性非塩素系極圧添加剤、約５０％までの増粘剤、約１０％までのカップリング剤および／または界面活性剤、ならびに約２５％までの酸化防止剤および／または分散剤を含む。別の局面において、この組成物は、約４５％〜約９０％のメチルエステル、約５％〜約１５％の極性非塩素系極圧添加剤、および約５％〜約７．５％のグリセリルモノオレエートを含む。脂肪酸のメチルエステル  対  極性非塩素系極圧添加剤の比は、約５０：１〜約１：２であり得る。
【００１７】
本発明はさらに、潤滑目的のために本発明の組成物を使用する方法に関し、この方法は、金属作動の間に、組成物を金属部分に塗布する工程を包含する。
【００１８】
本発明のなおさらなる実施形態はまた、濃縮可溶性油である組成物に関する。この組成物は、約５％〜約９０％の脂肪酸のメチルエステル、約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、および約１０％までの水を含み得る。
【００１９】
この組成物は、約５％〜約９０％の脂肪酸のメチルエステル、約１％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％の殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水、および約９０％までの鉱油を含み得る。この実施形態の１つの局面において、メチルエステルはメチルソイエートである。
【００２０】
メチルエステル  対  極性非塩素系極圧添加剤の比は、約１：２〜約５０：１であり得る。脂肪酸のメチルエステル  対  極性非塩素系極圧添加剤の比は、約３０：１〜約２：１であり得る。
【００２１】
この実施形態はさらに、約９０％までの鉱油を含み得る。本発明のこの局面において、この組成物は、約５％〜約９０％のメチルエステル、約２０％〜約３５％の極性非塩素系極圧添加剤、および約５％〜約９０％の鉱油を含み得る。この組成物はさらに、約５％〜約９０％のトリグリセリドまたはトリグリセリドのメチルエステル、約１％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％の殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水および約９０％までの鉱油であり得る。
【００２２】
なおさらなる局面において、この組成物は、脂肪酸のメチルエステル、極性非塩素系極圧添加剤および鉱油の混合物（約１：２：６の比）である。これはまた、メチルエステル、極性非塩素系極圧添加剤および鉱油の混合物（約９：１：０の比）を含み得る。
【００２３】
なおさらなる局面において、組成物は、細菌および真菌の形成を予防するのに有効な、抗細菌および／または抗真菌の化合物を含み得る。この組成物は、約５％〜約９０％のメチルエステル、約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％までの水、約１０％までのカップリング剤、５％〜４０％の腐食防止剤、約１０％までの殺生物剤、約１０％〜５０％の乳化剤、約６％までの酸化防止剤および約５％までの消泡剤であり得る。
【００２４】
なお別の実施形態において、本発明は、可溶性油組成物作製の方法に関し、この方法は、以下を包含する：（ａ）可溶性油濃縮物を形成するために、極圧非塩素化添加剤と脂肪酸のメチルエステルとを合わせる工程、および（ｂ）作動強度まで濃縮物を水で希釈する工程。これはさらに、安定性を高めるためのカップリング剤、腐食防止剤、細菌および真菌の形成を減少させるのに有効な乳化剤、抗細菌および／または抗真菌の化合物を添加する工程をさらに包含し得る。
【００２５】
本発明の可溶性油は、少なくとも約５０％、７５％もしくは９５％の希釈剤を含み得る。この希釈剤は水であり得る。可溶性油は、約５％〜約５０％のメチルエステル、および約５％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤を含み得、メチルエステル  対  極性非塩素系極圧添加剤の比は、約１：１〜約５０：１、好ましくは約２０：１までまたは約１０：１までの範囲である。
【００２６】
この油はさらに、安定性を増大させるためのカップリング剤、腐食防止剤、乳化剤、抗細菌、抗真菌の化合物、および組み合わせからなる群より選択される可溶性油調整剤（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）を含み得る。この組成物は、約５％〜約９０％のメチルエステル、約３％〜約２０％の極性非塩素系極圧添加剤、約１０％〜約５０％の乳化剤、約１０％までの酸化防止剤、約１％〜約１０％の殺生物剤、約５％〜約４０％の腐食防止剤、約１０％までのカップリング剤、約１０％までの消泡剤、約１０％までの水および約９０％までの鉱油を含み得る。
【００２７】
本発明は、金属表面を潤滑するための金属作動流体を提供し、これは、極性末端基および非極性炭化水素鎖（Ｃ５〜Ｃ２２）を有し、約２００℃〜約３００℃の範囲の沸点のベース流体化合物、ならびに極性非塩素系極圧添加剤、を含み、金属作動の間、ベース流体化合物は、沸点以下の温度で金属表面を潤滑し、そして沸点において金属表面から熱を除去し、極圧添加剤は、濃度を増加し、そして温度が該ベース流体の沸点を超えるときに該金属表面と化学的に反応し、該金属作動流体は、該ベース流体の沸点以下、沸点、および沸点以上の温度における故障を妨げるために、金属作動の間、金属表面を効果的に潤滑させる。
【００２８】
本発明の組成物は、鉱油ベースの塩素化パラフィン金属作動流体に少なくとも等価な金属作動性能を有する。
【００２９】
全てのこのような組成物において、脂肪酸メチルエステルは、好ましくは、大豆メチル（ｍｅｔｈｙｌ  ｓｏｙａｔｅ）である。
【００３０】
さらなる目的および利点は、説明、図面および実施例を考慮すると明らかになる。
【００３１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明の好ましい実施形態を記載することにおいて、特定の用語法が、明瞭さのために使用される。しかし、本発明は、そのように選択された特定の用語法に限定されることを意図しない。それぞれの特定の要素が、全ての技術的に等価なもの（類似の目的を達成するために、類似の様式で操作する）を含むことが理解されるべきである。本明細書中に引用されるそれぞれの参考文献は、それぞれが個々に参考として援用されるかのように、参考として援用される。
【００３２】
本発明は、重負荷用の金属作動適用のために、天然油（例えば、大豆油）に基づく流体を提供する。極性非塩素系極圧（ＥＰ）添加剤と組み合わせた脂肪酸メチルエステルに基づく好ましい組成物は、独特の特徴を有する。この組合せは、既存の鉱油ベースの対応物よりもかなり優れた、顕著な極圧特性／抗摩耗特性を示す。脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルおよび極性非塩素系極圧添加剤の組合せを含む本発明の組成物は、精密打抜き（ファインブランキング）操作の実際の実地試験において、約１５％、３５％および５５％もの塩素まで含む塩素化パラフィン鉱油ベースの流体を置き換えた。大豆メチルおよび極性非塩素系極圧添加剤によって作製される相乗効果は、塩素含有ＥＰ添加剤が一般的に必要とされる潤滑レジメンにおけるギャップを埋めることができる。
【００３３】
一般的に、本発明は、植物種子または動物脂肪由来の脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステル（Ｃ５〜Ｃ２２）を利用する。本明細書に開示される大豆メチル（大豆油のメチルエステル）は、市販される。例として、Ａ．Ｇ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ＰｒｏｄｕｃｔｓによるＳｏｙＧｏｌｄ（好ましくは、ＳｏｙＧｏｌｄ  ６０００およびＳｏｙＧｏｌｄ  １０００）が挙げられる。脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルの他の例としては、Ｏｌｅｏｃａｌ  ＭＥ−７０、Ｏｌｅｏｃａｌ  ＭＥ−１１２、Ｏｌｅｏｃａｌ  ＭＥ−３０、Ｅｒｕｃｉａｌ  ＭＥ−１０６、Ｌａｍｂｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの製品；およびＦＡＭＥ、脂肪酸メチルエステル、Ｃａｒｇｉｌｌの製品。脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルは、合成的に誘導され得るか、または天然産物（例えば、豚脂、獣脂、大豆油、ココナッツ油、菜種油（カノーラ油）、ピーナッツ油、ヒマワリ油、またはハマナ油）由来であり得る。これらの天然油は、代表的に、Ｃ１６パルミチン酸、およびＣ１８ステアリン、オレイン、リノール、およびリノレンを含む。組成物は、約２０％〜約９５％の大豆メチルから構成され得る。好ましくは、大豆メチルは、組成物の３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、６５％、７５％、８０％、８５％または９０％まで、または約３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、６５％、７５％、８０％、８５％または９０％の量である。より好ましくは、大豆メチルは、組成物の９０％まで、または約９０％の量である。脂肪酸メチルエステルは、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミチン酸、またはステアリン酸のメチルエステルであり得、天然由来または合成的製造され得、あるいはこれらの組合せであり得る。異種天然油から直接由来する脂肪酸メチルエステルを製造することは、純粋な個々の脂肪酸メチルエステルを製造するよりも単純かつ経済的であり、その結果が適切であることが明らかである。従って、用語「脂肪酸メチルエステル」は、天然油由来の異種調製物および純粋な組成物の両方を包含することが意図される。
【００３４】
脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルに加えて、丈夫な塩化パラフィン置換金属作動流体を産生するために、１以上の極圧添加剤が必要とされる。特に、本発明は、脂肪酸またはトリグリセリドのメチルエステルと、極性非塩素系系極圧（ＥＰ）添加剤（好ましくは環境的に応答性であるもの（例えば、硫黄ベースまたはリンベースのリン酸アミン（例えば、リン酸エステル、有機亜リン酸塩、硫化炭化水素、硫化トリグリセリド、アルキルポリスルフィド、およびリン酸のアルキルアミン塩もしくはアルカノールアミン塩）））との組合わせに関する。これらの２つの成分の組み合わせは、優れた極圧性能を提供し、この性能は、従来の塩基流体ＥＰブレンドにおいてはめったに観察されない。この新規処方物は、これらが、表１における以下の本発明の生成物について実証されたような、少なくとも４００、好ましくは６２０ｋｇ、多くは８００ｋｇほど大きい、そしてさらに８００＋ｋｇの、四球ＥＰ焼付き点（ＡＳＴＭ  Ｄ  ２７８３）を付与し得るという点で、既存の生分解性処方物よりも優れた、驚くべき、かつ予想外の性能特徴を提供する。
【００３５】
高性能金属作動潤滑剤は、産業において多くの用途を有する。最終使用者の特定の必要性を満たすために、潤滑剤が種々の性能特徴を有することがしばしば必要である。潤滑剤の性能特徴はしばしば、四球ＥＰ  ＬＷＩ（極圧負荷磨耗指数；Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏａｄ  Ｗｅａｒ  Ｉｎｄｅｘ）、四球焼付き点（Ｗｅｌｄ  Ｐｏｉｎｔ）、四球ＩＳＬ（初期移着負荷；Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｓｅｉｚｕｒｅ  Ｌｏａｄ）およびＦａｌｅｘ失敗負荷（Ｆａｌｅｘ  Ｆａｉｌ  Ｌｏａｄ）に関して測定される。これらの特徴の各々は、関連した所望のレベルを有するが、特定の潤滑剤使用者の特定の必要性は、わずか１つのパラメーターが所望の範囲内にあることを必要とし得る。
【００３６】
本明細書中で使用される場合、語句「四球ＬＷＩ」（負荷保有性能の尺度としても公知）とは、潤滑剤が適用された負荷での磨耗を防ぐ能力の指数をいう。本試験の条件下では、約０．１対数単位の間隔を有するキログラム重での特定の負荷は、焼付き前に１０回にわたって１つの回転球によって、別の３つの静止球へと適用される（ＡＳＴＭ  Ｄ２７８３）。本発明の組成物は、少なくとも約４０のＬＷＩ値を提供する。本発明による高性能金属作動潤滑剤は、１３０以上のＬＷＩ値を有する潤滑剤である。
【００３７】
本明細書中で使用される場合、語句「四球焼付き点」とは、回転球が停止して３つの静止球へと焼付けられる、キログラム重での最低の適用負荷をいう。これは、この潤滑剤の極圧レベルを超えたことを示す（ＡＳＴＭ  Ｄ２７８３）。この試験は、４００、５００、６２０、８００、および８００＋の最高値にて、段階的にレベルを示す。本明細書に定義される場合、高性能金属作動潤滑剤は、少なくとも６２０ｋｇ、好ましくは８００ｋｇまたは８００ｋｇを超える（８００＋）の焼付き点を有する潤滑剤である。
【００３８】
本明細書中で使用される場合、語句「四球ＩＳＬ」（初期移着負荷）とは、回転球と３つの静止球との間で金属同士の接触が生じる、キログラム重での最低の適用負荷をいう。本明細書で定義される場合、高性能金属作動潤滑剤は、１２０ｋｇ以上のＩＳＬ値を有するべきである。この値はまた、潤滑剤の油膜強度の尺度である。
【００３９】
Ｆａｌｅｘ  ＰｉｎおよびＶｅｅ  Ｂｌｏｃｋ試験法は、回転鋼ジャーナルを、潤滑剤サンプル中に浸漬された２つの静止Ｖブロックに対して２９０±１０ｒｐｍで回転させることからなる。負荷（ポンド重）は、ラチェット機構によってＶブロックへと適用される。増加する負荷が、破損するまで連続して適用される。得られた失敗負荷値は、低レベル、中レベルおよび高レベルの極圧特性を有する流体を識別するために供される。本明細書で定義される場合、高性能金属作動潤滑剤は、４，０００ｌｂの、好ましくは４５００ｌｂの、または４５００ｌｂを超える、最小失敗負荷値を有する潤滑油である。この方法（ＡＳＴＭ  Ｄ  ３２３３）は、希釈された可溶性油サンプルについて特に有用である。
【００４０】
改変されたＦａｌｅｘ法は、ストレス条件下で潤滑剤のワニス、ガムおよびスラッジ形成を検出し、そして試験流体の分散力を決定するために開発された。この方法は、上記の通りの標準的Ｆａｌｅｘ  ＥＰ試験（ＡＳＴＭ  Ｄ  ３２３３）の手順Ａと類似する。この改変された方法は、試験流体が、４５００ｌｂ以上の失敗負荷を有さなければならないことを必要とする。増加する負荷が、４５００ｌｂに達するまで適用される。負荷は、４５００ｌｂで６分間維持される。試験流体のトルクおよびバルク温度は、６０秒毎に測定される。試験の最後に、試験標本が除去され、そして接触領域周辺での任意のワニス、コーティングまたはスラッジの形成が観察される。用いられる流体の観察としては、以下が挙げられる：磨耗破片が沈着した透明部；均質な黒色分散物；または磨耗破片が沈着した黒色分散物。本明細書に定義される場合、高性能金属作動流体は、ないかまたは極めてわずかなワニス、コーティングおよびスラッジを示すはずであり、そしてこれは、用いられる流体中に磨耗破片の顕著な沈着を伴わずに、均質な分散物を生じるはずである。
【００４１】
現実世界の現場試験は、既存の市販の金属作動流体を、実際の生産において実験用金属作動流体で置き換える使用者によって用いられる手順である。各試験の条件およびパラメーターは、使用者の特定の装置および性能状況に対して高度に個別化される。
【００４２】
ファインブランキングは、精測、低許容差、厳密な切断／押出しプロセスおよび１６ｍｍ厚さまでの重ゲージ鋼スタックを含む、金属作動操作である。ダイとワークピースとの間の接触圧力および温度は、それぞれ、２００，０００ｐｓｉおよび１，０００℃という高さに達し得る。これは、当該産業において公知の最も困難な金属作動操作のうちの１つである。この適用の必要要件を満たすために充分な潤滑剤処方物はまた、多くの他の、より要求の低い適用の必要要件を満たす。
【００４３】
有機化合物の極性は、この化合物に結合した特定のエレメントまたは基の電気陰性度によって影響される、分子内での電子密度のシフトを示す。本明細書中で使用される場合、語句「極性非塩素系極圧添加剤」とは、有機亜リン酸塩よりも極性である、任意の非塩素極圧添加剤をいう。
【００４４】
本明細書中で使用される場合、語句「有効に潤滑する」とは、ツールダイとワークピースとの間で作動する潤滑剤が、装置オペレータおよび装置オペレータの品質制御基準によって比較して判断した場合、ダイに過度の摩擦および磨耗を引き起こすことなく、所定の金属作動性能の必要要件をどのように満足のいくように満たすかをいう。
【００４５】
高性能金属作動潤滑剤について、本明細書中で使用される場合、語句「作動強度」とは、ストレートオイル潤滑剤について、または可溶性油についての希釈物を用いてのように、潤滑剤が用いられる濃度をいう。この性能は、作動強度で測定され、そして可溶性油は代表的には四球試験によって測定されないとはいえ、水での標準希釈（例えば、１〜２０）後の作動強度での可溶性油は、少なくとも４０００ｌｂ、好ましくは４５００ｌｂのＦａｌｅｘ失敗負荷を付与するべきである。
【００４６】
本明細書中で使用される場合、良好な安定性を有する潤滑剤組成物とは、持続した期間（代表的には少なくとも１ヶ月、好ましくは少なくとも３ヶ月または少なくとも６ヶ月）にわたって分離、変色または清澄性の変化の何の徴候も示さない、均質または透明な組成物をいう。「良好な安定性」は、多くの適用に望ましいとはいえ、いくつかの適用（例えば、「一旦終わった（ｏｎｃｅ  ｔｈｒｏｕｇｈ）」適用）については必要ではなく、そして本発明を限定する要因であるとはみなされるべきではないことに留意すべきである。いくつかの状況では、比較的不安定な処方物が使用直前に調製されて、あらゆる経時的安定性の問題を実質的に低減し得る。
【００４７】
本発明の例示的な実施形態では、極性非塩素系極圧添加剤は、硫黄ベースもしくはリンベースの誘導体または極性でかつメチルエステルと一緒にワークピースの金属表面と相互作動するに立体的に充分小さい組み合わせであり、好ましくは環境的に応答性である極性非塩素系極圧添加剤である。
【００４８】
用語リンベースの極性非塩素系極圧添加剤とは、リンベースのアミンリン酸塩（リン酸のアルキルアミン塩もしくはアルカノールアミン塩、ブチルアミンリン酸塩、長鎖アルキルアミンリン酸塩、有機亜リン酸塩、プロパノールアミンリン酸塩、または他の炭化水素アミンリン酸塩（トリエタノールアミンリン酸塩、モノエタノールアミンリン酸塩、ジブチルアミンリン酸塩、ジメチルアミンリン酸塩、およびモノイソプロパノールアミンリン酸塩が挙げられる）が挙げられる）のような、リンベースの誘導体を意味する。リンベースの誘導体は、チオエステルを含むエステルまたはリン含有酸のアミドであり得る。リン化合物が由来する有機部分は、アルキル、アルコール、フェノール、チオール、チオフェノール、またはアミンであり得る。リン酸塩化合物の３つの有機残基は、これらのうちの１つ以上、または組み合わせであり得る。１〜４個の炭素化合物を含むアルキル基が、適切である。２〜１２個の炭素原子の総炭素含有量が、適切である。リンベースの化合物は、酸化リン、リン化物、亜リン酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、およびチオリン酸塩であり得る。
【００４９】
極性非塩素系極圧添加剤は、硫黄ベースの誘導体（例えば、硫化脂肪酸エステル、硫化炭化水素、硫化トリグリセリド、多硫化アルキル、および組み合わせ）であり得る。
【００５０】
極性非塩素系系極圧添加剤は、Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ  ８０００およびＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ＲＣ２５４０、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５１５、ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ  ２５２６、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ５３４０Ｌ、多硫化ノニル、Ｖａｎｌｕｂｅ  ６７２、Ｒｈｏｄｉａ  Ｌｕｂｒｈｏｐｈｏｓ  ＬＬ−５５０、もしくはＥＩＣＯ  ６７０または組み合わせからなる群より選択され得る。
【００５１】
試験されたいくつかの硫黄ベースまたはリンベースの極圧添加剤のうちで、多くの適用のための大豆メチルにおけるこれらの添加剤の相対的有効性は、一般に、以下のように等級付けされ得る：リン酸のアルキルアミン塩またはアルカノールアミン塩＞硫化トリグリセリド＞＞硫化炭化水素＝多硫化アルキル＞有機亜リン酸塩＞リン酸エステル。好ましくは、極性非塩素系極圧添加剤は、アミンリン酸塩ブレンド（例えば、市販の製品Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７（リン酸と脂肪酸との有機アミン塩の混合物）（Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．によるＤｅｓｉｌｕｂｅＴＭ  ７７  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅに関する製品の記事を参照のこと））である。この組成物は、約２％〜３０％の極性非塩素系極圧添加剤からなり得る。好ましくは、この極性非塩素系極圧添加剤は、組成物の約０．５％、約１％、約２％、約３％、約５％、約１０％、約１５％、または約２０％以下の量である。極性非塩素系極圧添加剤に対する脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリドの比は、約１：１．５〜約４８：１の範囲である。
【００５２】
種子油または動物性脂肪由来の脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリドの大部分は、低い粘度（４０℃で５〜１０ｃＳｔ）を示す。特定の金属作動操作に依存して、必要とされる粘度は、適用ごとにかなり変動し得る。本発明は、タッピング／浸透流体（４０℃で５〜２０ｃＳｔ）から深絞り（４０℃で１００〜２，０００ｃＳｔ）の広範な金属作動の適用、またはいくつかの実施形態においてはより広い適用に及び得る。本発明は、高い粘度を有する流体を必要とする特定の金属作動操作のために、濃厚なバージョンの組成物を必要とし得る。従って、本発明の１つの局面において、この組成物は、高粘度流体シックナー（例えば、吹込み種子油、吹込み脂肪、トリグリセリド由来のテロマー（ｔｅｌｅｍｅｒ）、高分子量の複合エステル、ポリアルキルメタクリレート、ポリメタクリレートコポリマー、スチレン−ブタジエンゴム、マラン（ｍａｌａｎ）−スチレンコポリマー、ポリイソブチレン、およびエチレン−プロピレンコポリマー）をさらに含有し得る。好ましくは、吹込みヒマシ油（例えば、Ｐｅａｃｏｃｋ  Ｂｌｏｗｎ  Ｃａｓｔｏｒ  Ｏｉｌ  Ｚ−８）および複合エステル（例えば、Ｌｅｘｏｌｕｂｅ  ＣＧ−５０００）が使用される。大豆メチルおよび極性非塩素系極圧添加剤を、シックナーと組み合わせることにより、良好な滞留時間、フィルム強度、負荷容量、および全ての成分との良好な適合性を有する組成物が提供される。滞留時間とは、ワークピースに適用される流体が、金属作動操作の前に適所に留まり得る持続時間をいう。精密打抜きのために許容される滞留時間を有する流体は、４０℃で１００ｃＳｔの最小粘度を有する流体である。全ての成分との良好な適合性を有する金属作動流体は、分離または透明な溶液から濁った外観への変化の兆候を示さない流体である。この組成物は、約５０％までのシックナーからなり得る。好ましくは、このシックナーは、組成物の約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、または約３５％までの量である。
【００５３】
本発明のなお別の局面において、使用される極圧添加剤の型に依存して、脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリドおよび極性非塩素系極圧添加剤の組成物は、全ての成分の安定性および適合性を改善するために、カップリング剤および／または界面活性剤をさらに含有し得る。ポリエチレングリコールエステル、グリセリルオレエート、ソルビタンオレエート、および脂肪アルカノールアミドのようなカップリング剤が、一般に有効であることがわかる。この組成物は、約１０％までのカップリング剤および／または界面活性剤からなり得る。好ましくは、カップリング剤および／または界面活性剤は、組成物の約１％、約２％、約３％、約５％、約７％、または約７．５％までの量である。
【００５４】
作動強度のストレートオイル組成物は、界面活性剤（洗浄剤）を含有し得る。本発明のための洗浄剤（界面活性剤）は、硫酸の金属塩、アルキルフェノール、硫化アルキルフェノール、サリチル酸アルキルエステル、ナフタレンおよび他の油溶性モノカルボン酸およびジカルボン酸（例えば、テトラプロピルコハク酸無水物）をさらに含有し得る。中性または高度に塩基性の金属塩（例えば、高度に塩基性のアルカリ土類金属スルホン酸塩（特に、カルシウム塩およびマグネシウム塩））が、このような洗浄剤として頻繁に使用される。ノニルフェノールスルフィドもまた有用である。類似の材料が、アルキルフェノールを市販の二塩化硫黄と反応させることによって作製される。適切なアルキルフェノールスルフィドはまた、アルキルフェノールを硫黄元素と反応させることによって、調製され得る。フェノールの中性塩または塩基性塩（フェネートとして一般的に公知）もまた、洗浄剤として適切であり、ここで、フェノールは、一般に、アルキル置換されたフェノール基であり、ここで、この置換基は、約４〜４００個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基である。
【００５５】
本発明の別の局面において、この組成物は、ワニス、ゴムおよびスラッジの形成を減少させるかまたは効果的に回避するために、酸化防止剤および／または分散剤をさらに含有し得る。大豆メチルは、植物性の種子油および動物性脂肪のエステルの大部分と同様に、酸化安定性および熱安定性が鉱油より劣り、そして高応力の条件に供される場合に、容易に分解され得、激しいワニス、ゴムおよびスラッジの形成を導き得る。多数の酸化防止剤および分散剤（例えば、自動車のエンジン油において使用されるもの）が、これらの目的で非常に適切である。ヒンダードフェノールと芳香族アミンとの両方が、効果的である。スクシンイミドは、大豆メチルベースの潤滑剤のために良好な分散剤であることが見出されている。この組成物は、約２５％までの酸化防止剤および／または分散剤からなり得る。好ましくは、酸化防止剤および／または分散剤は、組成物の約１％、約３％、約５％、約７％、約１０％、または約１５％までの量である。
【００５６】
本発明の別の実施形態において、可溶性油処方物が、濃厚流体または希釈された流体として提供される。この可溶性油は、ストレートオイルの潤滑性の利点を、水の経済的利点および冷却利点と組み合わせる。脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリド、極性非塩素系極圧添加剤、および水（または可溶性薬剤）を含有する可溶性油は、鉱油をさらに含有し得る。ここで、脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリドと、極性非塩素系極圧添加剤組成物との基本的な組み合わせは、種々の可溶性油コンディショナー（例えば、アルカノールアミン、アニオン性および非イオン性の乳化剤、酸化防止剤、殺生物剤、腐食防止剤、カップリング剤、消泡剤、鉱油または水）をさらに含有する。脂肪酸のメチルエステルまたはトリグリセリドは、一般に、濃厚物としての組成物の約５％〜約９０％の量である。極性非塩素系極圧添加剤は、一般に、組成物の約３％〜約５０％の量である。乳化剤は、一般に、組成物の約１０％〜約５０％の量である。酸化防止剤は、組成物の約１０％までの量である。腐食防止剤は、組成物の約５％〜約４０％の量である。好ましい実施形態において、腐食防止剤は、ホウ酸誘導体を含有する。カップリング剤は、組成物の約１０％までの量である。消泡剤は、組成物の約５％までの量である。水は、濃縮組成物の約１０％までの量である。鉱油は、組成物の約９０％までの量である。
【００５７】
本発明のなおさらなる局面において、抗細菌化合物および／または抗真菌化合物は、菌または細菌の形成を防止するために使用される。さらに、水ベースの金属作動流体は、金属腐食および微生物増殖のような問題を最小限に抑えるために、ｐＨがアルカリ性である必要がある。所望のｐＨは、約８．５〜約１０である。可溶性油は、約２％と約５０％との間の希釈物（約５０：１〜１：１の希釈範囲）を使用するよう、水で希釈され得る。使用レベル５％（２０：１）に希釈される場合、２つの液体のｐＨが、所望の範囲である。
【実施例】
【００５８】
（実施例）
潤滑性能のスクリーニングのために、四球ＥＰおよびＦａｌｅｘ−Ｐｉｎの両方ならびにＶブロックテスターを使用した。２つの市販の塩素処理パラフィン／鉱油ベースの流体（３５％および５５％の塩素を含有する）を入手し、そして参照のために評価した。実世界での実地試験のために、本発明者らは、自動車製品を提供するのに使用される種々のスチール部品を生成する、ファインブランキング適用により、緊密に実験した。３つの塩素処理パラフィンベースの金属作動流体（１５％、３５％、および５５％の塩素を含有する）を、実地試験のために、１つ以上の非塩素流体で置換した。可溶性油流体については、鉱油のみ、鉱油およびトリグリセリド、ならびに鉱油およびトリグリセリドのメチルエステルで調製した塩素処理パラフィンベースの重負荷流体を、参照として使用した。
【００５９】
（種々の極圧添加物のスクリーニング）
多くの極圧添加物を、大豆メチル（ダイズ油のメチルエステル）中で混合した。いくつかの場合、カップリング剤または界面活性剤を用いて、ベース流体と極性非塩素系極圧添加物との間の適合性を改善した。
【００６０】
約５５％までの塩素を含有する市販の重負荷金属作動流体を置換することが、目的であった。従って、大豆メチル中でスクリーニングされる極圧添加物の濃度は、比較的高い。低濃度の極性非塩素系極圧添加物は、低濃度の塩素含有極圧添加物が使用されている適用に十分である。確立されている基準は、極性非塩素系極圧添加物の濃度が、ＡＩＳＩ５２１００スチールの球に対して、６２０ｋｇの四球焼付き点の最小値を提供するのに十分大きいはずであるということである。別の基準は、少なくとも１３０の四球ＥＰ  ＬＷＩである。実施例および実験データを、表１に記録する（実施例１〜９）。実施例の処方物１〜６および９は、高性能金属作動流体として適している。
【００６１】
表１の結果は、種々の極圧添加物の相対的な性能を示す。これらの処方物のほとんど（実施例１〜６）は、８００ｋｇを超える焼付き点を示す。これは、四球試験機器に適用され得る最大負荷である。表１に見られるように、四球ＬＷＩの相対性能値を用いて、これらの比較は、以下の通りに等級付けされ得る：リン酸のアルカノール塩およびアルキルアミン塩＞硫化脂肪エステル＞硫化炭化水素＞アルキルポリスルフィド＞有機亜リン酸塩＞リン酸エステル。最も好ましい処方物は、実施例１である。
【００６２】
【表１】
2005520037.tif 000002
表１に列挙される成分は、市販されている。Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｃｏｒｐ．によるＡｄｄｉｔｉｎ  ＲＣ２５１５は、硫化植物性脂肪エステルおよび炭化水素である。Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｃｏｒｐ．によるＡｄｄｉｔｉｎ  ＲＣ２５２６は、硫化植物性脂肪酸エステル、脂肪酸、および炭化水素である。Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＬｕｂｒｉｚｏｌＴＭ５３４０Ｌは、硫化オレフィンである。Ｒ．Ｔ．ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔによるＶａｎｌｕｂｅ（登録商標）６７２は、長鎖アルキルアミンリン酸塩である。Ｒｈｏｎｅ−ＰｏｕｌｅｎｃによるＡＮＴＡＲＡ  ＬＬ−５５０（Ｌｕｂｒｈｏｐｈｏｓ）は、遊離酸形態の複合有機リン酸エステルである。ＥＬＣＯ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＥＬＣＯ−６７０は、アルキルホスファイトアルカノールアミンエステルポリマーである。
【００６３】
（大豆メチル、ダイズ油、および鉱油の競合ＥＰ性能）
種々のベース流体／極性非塩素系極圧添加物混合物の中で、大豆メチル／極圧添加物系の性能は、鉱油処方物およびダイズ油処方物の性能との比較において際立っている（以下の表２の結果を参照のこと）。大豆メチルおよび極性非塩素系極圧添加物混合物の潤滑特性は、他の流体と比較され、ここで、５つの極圧添加物が、３つのベース流体（大豆メチル、ダイズ油、および鉱油）中で比較される。１５％の総ＥＰ濃度において、大豆メチルベースの液体は、一貫して、ダイズ油ベースの流体および鉱油ベースの液体より優れている。１つの例外は、極性非塩素系極圧添加物−有機亜リン酸塩である。この例外は、有機亜リン酸塩の低極性に起因する。しかし、この組み合わせにおいてさえも、大豆メチル混合物は、パラフィン油処方物より優れている。この実験結果を表２に記録する（実施例１０〜２０）。四球焼付き点およびＬＷＩ結果に基づき、大豆メチルと極性非塩素系極圧添加物との組み合わせ（実施例１０、１３、および１９）は、一貫して、鉱油およびダイズ油の対応物（実施例１１、１２、１４、１５、および２０）よりも優れている。好ましい処方物は、実施例１０、１３、および１９である。最も好ましい処方物は、実施例１０である。
【００６４】
【表２】
2005520037.tif 000003
Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＬｕｂｒｉｚｏｌ５３４０Ｌは、硫化炭化水素である。Ｓｕｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによるパラフィン鉱油（２００  ＳＵＳ）は、大部分がアルキル炭化水素からなる鉱油である。これは、一般的に、「鉱油」と称される。ダイズ油（ＩＶ  １２０）は、Ｃａｒｇｉｌｌによって提供される、ヨウ素番号１２０の市販品である。その一般的な名称は、「ダイズ油」である。
【００６５】
（大豆メチル／鉱油ブレンドにおけるアミンリン酸塩のＥＰ性能の効果）
大豆メチルおよび極性非塩素系極圧添加物の組み合わせのＥＰ性能を、以下の表３に示すような一連の６つの鉱油／大豆メチルブレンドにおいて実証する。一定のかなり低濃度の極性非塩素系極圧添加物（５％のアミンリン酸塩ブレンド）を含むことで、四球ＥＰ焼付き点は、大豆メチル濃度の増加と共に段階的に増加した。四球焼付き点における劇的な増加を、鉱油  対  大豆メチルの重量比が、１０／９０に達した場合に観察した。四球焼付き点におけるこの劇的な増加は、種々のベース液／極性非塩素系極圧添加物混合物を使用する潤滑実施者の通常の経験からは予測できないものである。このことは、大豆メチルベース流体と、極性非塩素系極圧添加物との間の相乗作動を示唆する。
【００６６】
一連の６つの実験を実施し、大豆メチルおよび鉱油の混合物中での極性アミンリン酸塩のブレンド（Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７  −  アミンリン酸塩の特許ブレンド）のＥＰ性能を決定した。極性非塩素系極圧添加物およびカップリング剤の濃度を一定に維持した。唯一の変数は、鉱油  対  大豆メチルの比である。四球焼付き点および負荷摩擦指数を決定した。これらの実験データを、表３に記録する（実施例２１〜２６）。鉱油を含まない大豆メチルＥＰ添加物処方物（実施例２６）は、１０／９０処方物（実施例２５）よりも優れている。
【００６７】
【表３】
2005520037.tif 000004
表３に列挙する結果はさらに、本発明に関連するいくつかの重要な局面を明確にする。第１に、大豆メチルと極性非塩素系極圧添加物との間の相乗作動が、ここでも確認される。鉱物ベース処方物と大豆メチルベース処方物との間の四球データを比較すると（実施例２１  対  実施例２６）、実施例２６の潤滑特性は、ずっと優れている。第２に、大豆メチルと鉱油とのブレンドが経済的理由で使用される場合、大豆メチル  対  鉱油の正確な比の選択は、ＥＰ性能を最大にするために重要である（実施例２５  対  ２２〜２４）。第３に、実施例２６Ａは、オレイン酸の純粋なメチルエステルに基づいており、そしてそのＥＰ性能は、実施例２６に相当する。この純粋なメチルオレエートは、メチルオレエート中のわずかな数の炭素間二重結合に起因するその優れた熱安定性および酸化安定性から、異質な大豆メチルよりも好ましくあり得る。好ましい処方物は、実施例２６および実施例２６Ａである。
【００６８】
（濃化大豆メチル処方物）
金属作動流体の粘度は、その全体的な性能において重要な役割を果たし得る。金属作動流体の高い粘度は、シックナーの性質に依存して、常在時間、フィルム強度および耐負荷能（ｌｏａｄ  ｃａｒｒｙｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔｙ）を改善し得る。動粘性率、ｃＳｔ（ｍｍ２／ｓ）は、再現性のある駆動ヘッドの下、厳密に制御された温度で、一定量の液体が、較正した粘度計のキャピラリーを通って重力下で流れる時間（秒）を測定することによって得られる。この動粘性率は、測定されたフロー時間とこの粘度計（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）の較正定数との積である。
【００６９】
大豆メチルの粘度は、金属作動流体において使用される鉱油のほとんどと比較して、非常に低い。大豆メチルに基づく金属作動流体のほとんどは、濃化を必要とする。いくつかのシックナーを、選択し、配合しそして評価した。その実験結果を、表４（実施例２７〜３４）に記録する。２つの市販の金属作動流体（３５％の塩素および５５％の塩素を含む）の潤滑性能結果もまた、表４（比較例３５〜３６）に記録する。シックナーを大豆メチルベースの金属作動流体と共に使用することが、いくつかの用途において必要であり得る。主な目的は、常在時間、四球ＩＳＬ（初期移着負荷（ｉｎｉｔｉａｌ  ｓｅｉｚｕｒｅ  ｌｏａｄ））により測定されるフィルム強度、および四球ＬＷＩにより測定される耐負荷能を改善することである。常在時間、フィルム強度および耐負荷能は、上で定義される通りであった。
【００７０】
表４に列挙されるデータは、大豆メチル流体の粘度が、適切なシックナーを用いることによって容易に上昇し得ることを示す。濃化流体および非濃化流体との間の性能の差異は、実施例２７および２８に示されるように、有意であり得る。実施例２８は、実施例２７の濃化バージョンである。実際の現場試験において、実施例２８は、３５％の塩素流体を首尾良く置換し、一方、実施例２７は、しなかった（表５を参照のこと）。好ましい処方物は、実施例２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３および３４である。最も好ましい処方物は、実施例２８である。
【００７１】
実施例３５および３６は、それぞれ、３５％の塩素および５５％の塩素を含む市販の金属作動流体である。四球ＥＰ性能特性を、参照のために、２種の流体について得た。
【００７２】
【表４】
2005520037.tif 000005
Ｉｎｏｌｅｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＬｅｘｏｌｕｂｅ  ＣＧ−５０００は、ポリエステルである。Ｇｅｏ．Ｐｆａｕ’ｓ  Ｓｏｎｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．製のＰｅａｃｏｃｋ  Ｂｌｏｗｎ  Ｃａｓｔｏｒ  Ｏｉｌ  Ｚ−８は、酸化された重合化脂肪油である。ＲｏｈＭａｘ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．製のＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）８−７０２は、高度に精製された鉱油中のメタクリル酸ポリアルキル（ＰＡＭＡ）の溶液である。Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより提供されるＬｕｂｒｉｚｏｌ  ７７８５は、ポリメタクリレートコポリマーである。Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｎにより提供されるＬｕｂｒｉｚｏｌ  ３７０２は、エステル−スチレンコポリマー（Ｍａｌａｎ−スチレンコポリマーとしても公知）である。
【００７３】
（現場試験のために選択した処方物）
実験的試験および現場試験の結果を、表５に列挙する。
【００７４】
【表５】
2005520037.tif 000006
ＦＢ  ３４９は、Ｂｅｎｚ  Ｏｉｌにより提供される、塩素化パラフィン金属作動流体（３５％塩素）である。Ａｒｌｏｃａｌ  ８３およびソルビタンセスキオレアート（ｓｅｓｑｕｉｎｏｌｅａｔｅ）は、Ｕｎｉｑｕｏｍａから提供された。
【００７５】
５種の処方物を、ファインブランキングプロセスについて試験した（４種の大豆ベースの流体および１種の鉱油ベースの流体）。試験した第１の流体であるＤｅｓｉｌｕｂｅ  ＢｉｏＤｒａｗ  １５は、現場試験をわずかにパスした。Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ＢｉｏＤｒａｗ  １５Ａ（ＢｉｏＤｒａｗ  １５の濃化バージョン）は、現場試験において非常に良好に機能した。ＢｉｏＤｒａｗ  １５Ａは、３５％の塩素を含有する市販の製品に匹敵する性能を示す。
【００７６】
鉱油ベースの流体（Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ＭＷ１００）は、実施例２８のＤｅｓｉｌｕｂｅ  １５Ａと同じＥＰ成分を含む。１５Ａより高い粘度を有するものの、Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ＭＷ１００は、３５％の塩素を置換する現場試験にパスせず、このことは、大豆メチルがこの鉱油よりも優れていることを示す。
【００７７】
Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ＢｉｏＤｒａｗ  １５Ｂ（実施例２９）およびＤｅｓｉｌｕｂｅ  ＢｉｏＤｒａｗ  １５Ｃ（実施例３０）もまた、ＢｉｏＤｒａｗ  １５（実施例２７）の濃化バージョンであり、そしてＢｉｏＤｒａｗ  １５Ａよりも高い粘度を示す。ファインブランキングにおいて、これら２つの流体は、良好な常在時間を示し、そして３５％の塩素を含有する流体を首尾良く置換する。これらの流体はまた、５５％の塩素を必要とする１６ｍｍの鋼のファインブランキングに良好な潤滑特性を提供する。５５％の塩素置換レベルにおける長期の使用について、ツールダイ上の重度のビルドアップが初めに観察され、これはワークピースの表面あらさの迅速な増加を生じる。
【００７８】
大豆メチル中の種々の硫黄含有極圧添加物およびリン含有極圧添加物をスクリーニングした後、四球焼付き点の値および基準としての負荷磨耗指数の組合せに基づいて、明らかな傾向が現れる：極圧添加物の極性は、ＥＰ性能における重要な役割を果たす。大豆メチル中のＥＰ添加物の極性が高くなるほど、高いＥＰ性能が生じる。対応して、異なる添加物の相対有効性は、以下のようにして評価され得る：リン酸のアルキルアミンまたはアルカノールアミン＞硫化トリグリセリド＞＞硫化炭化水素＝アルキルポリスルフィド＞有機ホスファイト＞リン酸エステル。
【００７９】
大豆メチル／極性無塩素極圧添加物の組合せのこの特有の挙動を、２つのさらなる流体（パラフィン鉱油（２００ＳＵＳ）および大豆油（ＩＶｎｏ１２０））を研究して比較することによって、さらに実証する。３つ全ての流体において同じＥＰ処方物および濃度を使用すると、大豆メチルベースの流体は一貫して、鉱油ベースの処方物および大豆油ベースの処方物の両方よりも性能が優れている。唯一の例外は、他の極圧添加物よりもはるかに極性の小さい有機ホスファイトである。これらの結果は、大豆メチルと極性無塩素極圧添加物との間の相乗作動を示唆する。
【００８０】
一連の６種の処方流体（実施例２１〜２６）の極圧性能を決定して、大豆メチルと極性無塩素極圧添加物との間の相乗作動の可能性のある機構を解明した。
【００８１】
これら６種の流体は、鉱油および大豆メチルを含む。研究した６種のブレンドのうち４種は、様々な重量比を有し、そして５％の極性無塩素極圧添加物（Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７）および７．５％のグリセリルモノオレアートを含有する同じ濃度のＥＰパッケージと共に処方する。純粋な流体の他に、これら３種のブレンドにおける唯一の差異は、鉱油に対する大豆メチルの重量比である。
【００８２】
これらの結果は、大豆メチルと極性無塩素極圧添加物の組合せが、２つの異なる機構で作動し得ることを示唆する。可能な機構のみが存在し、そして本発明の範囲を制限することは意図しない。図３は、大豆油（ｂｐ＞３００℃、ＭＷ  〜９００）、大豆メチル（ｂｐ  ２００〜３００℃、ＭＷ  〜３００）、および鉱油（ｂｐ  ３００〜５００℃、ＭＷ  ２２５〜７００＋）の比較可能な特性を例示する。図３に示されるように、大豆油トリグリセリド２の極性基は、金属表面１と相互作用して、幾分かの潤滑を提供する。同様に、メチルエステル３の極性ヘッドは、金属表面と相互作用して、非極性炭化水素鎖がこの表面から離れるように整列する。鉱油４は、このような様式で相互作用も整列もしない。
【００８３】
図４は、本発明の金属作動流体の性能の仮定の機構の局面を示す。図４に示されるように、２００℃より下で、メチルエステル分子３は、図３に示されるように、金属表面１と相互作用している極性基と整列し、ここで極性ＥＰ添加物５は、金属表面１の付近または金属表面から離れて、メチルエステルの間に介在する。２００〜３００℃において、大豆メチル分子は、蒸発し初め、従って、ＥＰ分子は、金属表面で濃縮される。３００℃より上で、メチルエステルは、除去され、そしてＥＰ添加物は活性化され、そして金属表面と反応して、表面６において保護化合物（例えば、（リンベースのＥＰ添加物について）ホスフィド、ホスフェートなど）を形成する。
【００８４】
大豆メチルおよび極性無塩素極圧添加物の両方は、非常に極性であり、これらは、同じ金属表面に対して競合する傾向がある。大豆メチルの濃度が上昇する場合、当業者は、ＥＰ性能が、極性無塩素極圧添加物と比較して、金属表面に吸着された大豆メチルのより高い濃度に起因して、減少するはずであることを予測する。耐磨耗特性の穏やかな上昇が、大豆メチルの臨界濃度に達するまで、大豆メチルの濃度の上昇と共に観察される。この時点で、四球焼付き点（ＥＰ特性）における劇的な上昇が、観察される。これは、３つの潤滑様式（水力学的領域、水力学的／境界混合領域、および境界領域）の点で説明され得る。水力学的領域および水力学的／境界混合領域において、大豆メチルの濃度の上昇は、金属表面上に吸着された大豆メチルのより高い平衡濃度に起因して、耐磨耗特性を改善し、そして摩擦係数を減少させる。低い摩擦係数と改善された耐磨耗特性と大豆メチルの高い粘度指数との組合せ効果は、鉱油計中の従来のＥＰ／耐磨耗添加剤および摩擦改変剤のほとんどが浸透し得ない水力学的／境界混合領域の深部まで、優れた潤滑特性を及ぼし得る。これは、大豆メチルの濃度の上昇を伴う、負荷磨耗指数の穏やかな上昇により反映される。しかし、焼付き点の有意な上昇は、大豆メチルの臨界濃度が観察されるまで、検出されない。
【００８５】
境界領域において、大豆メチルの濃度は、臨界レベルであるか臨界レベルを超える。ここで、おそらく、異なる潤滑機構が現れる。負荷の増加は、金属の変形および摩擦により生じる局在化した表面温度（金属−金属接触領域）の上昇を生じる。表面温度が、２００℃以上に達すると（大豆メチルは２００℃付近で蒸発し始める）、金属表面からの大豆メチルの脱吸着は、「局在蒸発」を伴う。これは、冷却効果を生じ、そして金属表面から熱を除去する。その間に、吸着した大豆メチル  対  極性無塩素極圧添加物の濃度比は、揮発性の小さい極圧分子の吸着が増えるように、シフトする。同時に、極性極圧分子の活性化が生じ、結果として、温度の上昇と共に四球焼付き点の急激な上昇により示されるように、極圧性能の劇的な上昇が生じ、従って、金属の融合を防止する。類似の機構が、水および金属エステルが一緒に蒸発する組成の溶解度で生じると考えられる。
【００８６】
（高性能金属作動流体における酸化防止剤および分散剤の使用）
本発明は、最大５５％までの高い塩素含有量を含む塩素化パラフィン流体の置換を可能にする。このタイプの高塩素含有流体は、高温、高い負荷、高いトルク、高摩擦および高速の非常に過酷な条件下で用いられている。大豆メチルは、ほとんどの野菜種油および動物性脂肪のエステルと同様に、酸化安定性および熱安定性において鉱油より劣っており、そして非常に応力のかかる条件に供された場合、容易に分解し得る。５５％の塩素を含む流体を置換する大豆メチルベースの流体を使用する２つの初期の現場試験において、トールダイ上に多くのワニス、ゴム状物およびスラッジが形成することに起因して、困難性を被った。
【００８７】
大豆メチル／極性無塩素極圧添加処方物における酸化防止剤および／または分散剤の使用は、多くの高性能用途に好ましい。改変されたＦａｌｅｘベンチ手順による多数の処方物の試験は、大豆メチルベースの金属作動流体における酸化防止剤および／または分散剤の適切な組合せの使用が、ファインブランキング条件下でのワニス、ゴム状物およびスラッジの形成を有意に減少させ得ることを示した。
【００８８】
表６（実施例３７〜４３）は、酸化防止剤／分散剤の組合せを使用した場合のファインブランキング適用におけるワニス／ゴム状物／スラッジの形成における差違を示す、選択された多数の処方物を列挙する。
【００８９】
自動車用エンジンオイルにおいて使用されている多数の酸化防止剤および分散剤は、これらの目的に非常に適している。ヒンダードフェノールおよび芳香族アミンの両方が、効果的である。スクシンイミドは、大豆メチルベースの潤滑剤の良好な分散剤であることが分かる。
【００９０】
【表６】
2005520037.tif 000007
Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｒｈｅｉｎａｕ  ＧｍｂＨ製のＡｄｄｉｔｉｎ  ＲＣ  ８０００は、硫黄結合型の天然のエステルである。Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ製のＡｄｄｉｔｉｎ  ＲＣ  ２５４０は、ジアルキルポリスルフィドである。Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＬｕｂｒｉｚｏｌ  ７６５２は、アルキル化フェノールヒドロキシアルキルカルボン酸エステルおよびジフェニルアミンからなる酸化防止剤のブレンドである。Ｃｉｂａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｎ製のＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０９は、ヒンダードビス−フェノール系酸化防止剤である。Ｃｉｂａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ５７は、液体のオクチル化／ブチル化ジフェニルアミンである。Ｅｔｈｙｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＨｉｔｅｃ  ６４６は、スクシンイミド分散剤である。
【００９１】
可溶性の重負荷用（ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ）処方物を示すさらに別の実施形態において、大豆メチルおよび大豆油を、５％の濃度で、高衝撃可溶性油処方物に組み込み、この流体の性能に対する影響を決定した。表７は、以下の３つの基準を記載する：鉱油を含む塩素化パラフィンベースの処方物（実施例４５）、鉱油および大豆油を含む塩素化パラフィンベースの処方物（実施例４６）、および鉱油および大豆メチルを含む塩素化パラフィンベースの処方物（実施例４７）。
【００９２】
【表７】
2005520037.tif 000008
これら３つの流体のＦａｌｅｘ  Ｐｉｎ−Ｖｅｅブロック試験および鋳鉄片試験の結果を、表８に示す。これらの流体を、Ｆａｌｅｘ手順については、タップ水中５％まで希釈し、鋳鉄片試験については、１００ｐｐｍで４％まで希釈した。
【００９３】
【表８】
2005520037.tif 000009
可溶性油における塩素化パラフィンの使用は、Ｆａｌｅｘ  Ｐｉｎ−Ｖｅｅブロック試験において、破損時の負荷における劇的な改善を生じる。重衝撃処方物において大豆油および大豆メチルを用いることによって、Ｆａｌｅｘ性能は全く変化しない。大豆ベースの製品の両方は、鋳鉄片試験の結果において悪影響を有さなかった。
【００９４】
本発明の目的と一致して、塩素化パラフィンの代わりに、塩素を含まない極圧添加物（すなわち、Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７）を使用してより環境にやさしい金属作動流体を開発するための第２のアプローチを行った。これらの鉱油ベースの流体を、この段階のプロジェクトの一部として開発した。Ｄｅｓｉｌｕｂｅ  ７７のみを配合したコントロール流体（実施例４８）、ならびに大豆油を用いて調製したブレンド（実施例４９）および大豆メチルを用いて調製したブレンド（実施例５０）の３つの処方物を、表９に示す。
【００９５】
【表９】
2005520037.tif 000010
Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の１００  ＳＵＳ  Ｎａｐｈｔｈｅｎｉｃ  Ｏｉｌ、Ｐｅｔｒｏｍｉｘ  ＃９は、石油スルホネートベースの乳化剤（アニオン性乳化剤）である。トリアジンは、ヘキサヒドロ−１，３，５トリス（２−ヒドロキシエチル）−８−トリアジンである。Ｗｅｓｔｖａｃｏ  Ｍ  ２８Ｂは、トール油脂肪酸（アニオン性セッケン）である。Ｔｗｅｅｎ  ８０（非イオン性界面活性剤）は、ＰＯＥ（２）ソルビタンモノオレアートであり、Ｇａｔｅｗａｙ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ製のＧａｔｅｗａｙ  ＣＰ−１０５は、腐食防止剤である。Ｒｈｏｄｉａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＩｇｅｐａｌ  ＣＯ−５３０（非イオン性界面活性剤）は、ノニルフェノール６モルエトキシレートである。
【００９６】
これらの処方物を安定化するためにさらなる成分が必要であった。Ｐｅｔｒｏｍｉｘ  ＃９、Ｗｅｓｔｖａｃｏ  Ｍ−２８Ｂのカリウム塩、グリセロールモノオレアート、Ｔｗｅｎｎ  ８０およびＩｇｅｐａｌ  ＣＯ−５３０、ならびにカップリング剤（ポリエチレングリコール）を、この処方物の研究において使用した。Ｇａｔｅｗａｙ  ＣＰ−１０５もまた、流体の腐食保護を改善するために使用した。
【００９７】
実施例４８〜実施例５０の潤滑特性および腐食防止特性の評価から得られたデータを、表１０に示す。全ての流体を、Ｆａｌｅｘ  Ｐｉｎ−Ｖｅｅブロック手順について、タップ水中５％まで希釈し、そして鋳鉄片試験について、１００ｐｐｍの水中４％まで希釈する。
【００９８】
【表１０】
2005520037.tif 000011
塩素を含まない、環境的に扱いやすい流体は、実施例４５〜４７と比較したときに、Ｆａｌｅｘ  ＰｉｎおよびＶｅｅ  Ｂｌｏｃｋならびに鋳鉄片試験に匹敵した結果を生じる。これらの結果は、実施例４９および実施例５０が、従来の塩素処理パラフィンベースの重負荷用の条件に耐えうる可溶性オイルの代替物としての性能試験での使用に非常に適切であることを意味する。
【００９９】
実施例５０を、まず実験室的評価を実施することによってさらに評価した。この実験室的試験の目的は、この流体が実地試験で悪影響を与えるか否かを決定することであった。この実験室的試験の結果を、表１１に示す。
【０１００】
【表１１】
2005520037.tif 000012
この試験に基づいて、実施例５０は金属鉄における良好な防錆特性を示し、そしてアルミニウムを着色しない。銅における僅かな着色は、無関係である。硬水条件下での防食性は、低下する傾向がある。実施例５０は、腐食の発生に関する心配をすることなしに、殆どの金属およびアルミニウムにおいて使用され得る。鋳鉄に対して実施例５０を扱うために防食性の改善が必要である。
【０１０１】
実施例５０は、平均的な発泡制御性を提示し、このことは、高圧で、高速の機械加工システムにおける問題を引き起こし得ることを意味する。この結果は、トランプオイル（ｔｒａｍｐ  ｏｉｌ）を全く受け付けず、これは、その金属の環境によって流体の耐用期間の低下を導くので、重要である。オイル残留物が、この生成物がいかにして機械の表面で乾燥するかという感覚を提供した。この型の残余が金属表面の粘着性の仕上げ剤よりも取り除くことはずっと簡単である。
【０１０２】
全体として、実施例５０は、実地試験において評価され得る受容可能な流体である。実施例５０について実施した第１の実地試験を、６週間に亘って行った。この試験のパラメーターを表１２に示す。
【０１０３】
【表１２】
2005520037.tif 000013
この試験の完了時において、この流体は、機械加工ではそれほど強くないが、十分に使用に耐え得た。この流体に関する主要な問題は、酸敗である。ダイズメチルおよび他の成分の使用に起因して、実施例５０は、酸敗へと至り得る細菌分解に対して感受性である。この現象は、この流体が悪臭を発する場合にも検出される。この試験の実施者は、細菌による作用を防ぐために１週間ベースで殺生物剤を添加する必要があった。
【０１０４】
実施例５０に関する他の初期の実験室試験を実施して、この流体が第２の試験においても使用され得ることを確認した。この成果は、この生成物が受容可能なエマルジョン安定性を示し、かつ適切な範囲のｐＨを示すことを示した。
【０１０５】
【表１３】
2005520037.tif 000014
実施した第２の試験は、この金属部分のディープホール穿孔を伴った。５インチのディープホールを、直径１／４インチのドリルで部分的に穿孔した。開始して３時間後に、この流体は上手く作動する様であり、そして、初期サンプルを実験室的試験のために引き出した。
【０１０６】
この流体を、続く１０日間も使用し続けたが、その後、酸敗の問題のためにこの水溜の外に引き出した。この流体の臭いは、この期間に亘って変質した。この水溜から取った２つのサンプルについてまとめた実験室的データを表１４に提供する。
【０１０７】
【表１４】
2005520037.tif 000015
ブリックスは、冷却液の濃度の指標である。ブリックス数と冷却液濃度との間の直接的な相関が存在する。このデータは、実施例５０における細菌濃度が時間を経て上昇したことを示しており、これによって、ｐＨが（８．９から７．７へと）減少している。初期サンプルにおける高い細菌レベルおよび酵母の存在は、異常である。この最終使用者（消費者）は、（決定付けることはしなかったが）細菌の問題に応答して流体での濃度を上昇させたはずである。おそらく、第２のサンプルにおいて見出される少量のトランプオイルは、実施例５０の分解を加速させる要因ではない。
【０１０８】
さらなる実験室的試験を、実施例５０について実施して、そしてこれを表１５に要約した。匹敵する高性能の水ベース流体との比較試験もまた、実施した。
【０１０９】
【表１５】
2005520037.tif 000016
Ｆａｌｅｘ  ＰｉｎおよびＶｅｅブロック試験の一部分として、そのｐｉｎおよびｖｅｅブロックからの重量の損失について測定を行った。実施例５０によって、高効率の水ベース流体よりも（１５％分だけ）低い質量損失であった。失敗負荷は、実施例５０および高効率の水ベース流体の両方について同じであった。
【０１１０】
タッピングトルク（Ｔａｐｐｉｎｇ  Ｔｏｒｑｕｅ）試験において得られた８４％効率は、実施例５０については良好な値であると考えられる。代表的には、高効率の水ベースの流体は、７５％〜８０％の範囲にあると評価される。この試験のための参照は、２００ＳＵＳの１００°Ｆのナフテン系オイル（Ｎａｐｈｔｅｎｉｃ  Ｏｉｌ）である（これが、１００％値として割り当てられる）。実施例５０の優れた効率は、使用される金属がアルミニウムであるために、特に注目すべきものである。
【０１１１】
４８時間安定性、３０分間の遠心操作、凍結／解凍および希釈安定性は、全て、この流体の安定性を計測するための試験である。実施例５０は硬水でいくらかの不安定性を示す。腐食試験において、実施例５０は、高効率の水ベース流体と比較したときに優れた効率を示す。特筆すべきことは、鋳鉄片試験）および電気化学的腐食試験である。後者の手順において、この高効率の水ベース流体は、アルミニウムを着色させるが、実施例５０は錆びさせない。
【０１１２】
実施例５０は、いくらかの発泡を提示するが、この結果は水ベースのエマルジョンの典型的のものであるので、驚くにあたらずまたは関心をもつべきものでもない。全体として、実施例５０は、第２の実地試験においてり十分な効率を示し、そして実験室的試験は役割を果たした。このダイズメチルは潤滑性を提供し、この流体の性能を増強する。特に好ましいことは、アルミニウムに基づく高効率の水ベースの流体に対するタッピングトルク実験室的試験での実施例５０の高効率である。機械加工操作中のアルミニウムの効率的な潤滑性は、工業にとってますます重要になっている。この傾向についての理由は、金属細工流体製品の最も大口の消費者（自動車産業）は、乗物の重量を低減しそして協調的に平均的である燃料の効率的使用を増大するために、鋼に代わるものとしてアルミニウムに関心を向けている。
【０１１３】
細菌の攻撃に対する感染性によって、ダイズオイルおよびその誘導体を用いて作動することについての産業的興味は抑制されてきた。金属細工産業は、生物的に安定および生物分解性の両方を提示し得る製品を探し続けている。この後者の要素は、流体の廃棄処理の間において最も重要であり、そして環境の汚染が存在しないことが確認されることが最も重要である。天然の産物であるので、ダイズオイルおよびその誘導体は、確かに環境に損害を与えない。これと全く同じ理由を別にすれば、ダイズオイルおよびその誘導体は細菌および真菌による分解に対して耐性ではない。
【０１１４】
以下の実験は、如何にして、ダイズメチルに基づく処方物が、使用される間にこの型の天然の分解に耐えるように設計され得るかを決定するために行われた。２つのさらなる流体（実施例５１および５２）は、細菌の攻撃に対してより良好に耐えるためにより生体安定的な成分を用いて調製した。表１６は２つの処方物を列挙する。試験データを表１７に示す。
【０１１５】
【表１６】
2005520037.tif 000017
＊モノイソプロパノールアミンのホウ酸塩
以下の製品を使用した：ＴＥＡ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のアミン）、ＭＩＰＡ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のアミン）、Ｄｉａｃｉｄ  １５０（Ｗｅｓｔｖａｃｏ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の脂肪酸）、Ｃｏｂｒａｔｅｃ  ＴＴ−５０−Ｓ（ＰＭＣ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｇｒｏｕｐ製のトリトリアゾールナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｔｏｌｙｔｒｉａｚｏｌｅ））およびＤｕｒａｄ  ＡＸ３８（Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のヒンダードフェノール抗酸化剤））。
【０１１６】
【表１７】
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両方の流体が、鉱油を用いて処方された塩素処理したパラフィンベースの流体に匹敵するすばらしい性能を提示した（実施例４５）。
【０１１７】
ＡＳＴＭ  Ｄ３９４６−９２（Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｂｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｗａｔｅｒ  Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄｓ）において概説されている手順を使用して研究を開始して、トリグリセリドのメチルエステルに基づく流体を細菌および真菌による分解に耐えるように設計し得る方法を決定した。試験したサンプルを表１８に与えた。
【０１１８】
【表１８】
2005520037.tif 000019
生物耐性を試験するための手順を、以下に説明するように実施した。微生物学的接種物を、以下のような様式において、特定の崩壊させた金属細工流体から調製した：
（微生物学的接種物）
夾雑ＭＷＦを、１：１でＴｒｙｐｔｉｃａｓｅ  Ｓｏｙ  Ｂｒｏｔｈ（ＴＳＢ）とともに混合し；１５０ｒｐｍ／室温（ＲＴ）で２．５時間に亘って振とうした。
【０１１９】
（真菌接種物）
夾雑ＭＷＦから単離したＧｅｏｔｈｒｉｃｈｕｍ  ｃａｎｄｉｄｕｍを、２００Ｍｌ  ＴＳＢに添加して、そして１５０ｒｐｍで２．５時間、室温にて振とうした。
【０１２０】
１００ｍｌの２０：１希釈ＭＷＦサンプルを１０％細菌接種物および１％真菌接種物で接種した。サンプルを、この試験の経過の間に４回、細菌学的評価およびｐＨ測定のために取り出した：
ａ．第１の「ウィークエンド」シャットダウン前
ｂ．崩壊開始前
ｃ．崩壊の最初の５日間後。
【０１２１】
ｄ．第２の「ウィークエンド」シャットダウン後
ｅ．そして、第２の崩壊時期の後の５日間。
【０１２２】
ドロップレットプレーティング法を、細菌数および真菌数を計数のために使用した。Ｌ１０１３  ｐＨメーターを使用した。６つの金属細工流体について、表１９および図１は、細菌耐性を示し、表２０および図２は、真菌耐性を示す。
６つのＭＷＦの相対的生物耐性を、ＡＳＴＭ  Ｄ３９４６試験を使用して評価した。
【０１２３】
（耐細菌性）
結果は、実施例５１、実施例５２、実施例４５および実施例５０が、細菌に対する比較的高い生物耐性（細菌数の＞９９．９９９％の減少）を有したが、一方、実施例５３および実施例５４は、細菌に対する生物耐性を示さなかったことを明らかにした（表１９、図１）。
【０１２４】
（対真菌性）
実施例５１および実施例５２は、高い真菌耐性レベル（真菌数の＞９９．９９９％の減少）を有した。実施例５３、実施例５４および実施例５０は、いくらかの耐真菌性有したが、一方、実施例４５は、全く対真菌性を有しなかった（表２０、図２）。
【０１２５】
（ｐＨ値）
ｐＨ値は、１５日間の間、有意には変化しなかった。
【０１２６】
６つのうちの２つの流体の、実施例５１および実施例５２は、細菌および真菌の両方に対して最も高い生物耐性レベルを有した。
【０１２７】
【表１９】
2005520037.tif 000020
【０１２８】
【表２０】
2005520037.tif 000021
２週間の生物安定性試験（ＡＳＴＭ  Ｄ３９４６）において、実施例５１は、大豆メチルベースの流体について非常に有望な生物安定性特性を示した。細菌および真菌の増殖を検出しなかった。この性能についての理由の１つは、実施例５１が、完全な殺生物パッケージを用いて処方され、そしてホウ酸ベースの腐食防止剤を実際には含むことである。実施例５３（実施例５１の殺生物剤を含まないバージョン）の試験は、細菌増殖および真菌増殖の両方を示した。実施例４５（従来の可溶性塩素オイル）は、細菌に対して良好な耐性を示したが、真菌に対して、乏しい性能を示した。
【０１２９】
実施例５１は、以下の成分を含む：大豆メチル、ＭＩＰＡ、ＴＥＡおよび脂肪酸カリウム塩、独自のホスフェート抗摩耗添加剤、オマジンナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｏｍａｄｉｎｅ）、トリアジン、および消泡剤。
【０１３０】
実施例５０は、元々、大豆メチル／鉱油ブレンドを使用して開発された。これは、いくつかの実地試験に示されるように、顕著なＥＰ性能を示した。実地試験を実施した人からの１つのネガティブなコメントは、実施例５０の生物耐性が、さらなる向上に耐え得ることであった。
【０１３１】
要約すると、実施例５１および５２の両方が、より優れた生物耐性を示した。実施例５１は、大豆メチルに基づき、好ましい。
【０１３２】
本明細書に示され、そして議論される実施形態は、当業者に、本発明を作製および使用するための発明者らが知る最も良い方法を教示することのみに意図される。本明細書において、いずれも本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではない。本発明の上記実施形態は、上記教示に照らして、当業者によって理解されるように、本発明から逸脱することなく、改変または変更され得、そして要素が追加または省略され得る。従って、特許請求の範囲およびそれらの等価物内において、本発明が、具体的に記載される以外に実施され得ることが理解されるべきである。
【０１３３】
本発明は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことによって。より良く理解され、ここで、類似の参照番号は、全体を通して類似の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】図１は、特に、実施例５０、実施例５１、実施例５２、実施例５３、実施例５４、および実施例４５についての、水希釈された金属作動流体の細菌耐性を実証する。例えば、第１のカラムは、０日目を表し、第２のカラムは、２．５日目を表し、第３のカラムは、７．５日目を表し、第４のカラムは、１０日目を表し、そして第５のカラムは、１５日目を表す。
【図２】図２は、特に、実施例５０、実施例５１、実施例５２、実施例５３、実施例５４、および実施例４５についての、水希釈可能な金属作動流体の真菌耐性を実証する。各例について、第１のカラムは、０日目を表し、第２のカラムは、２．５日目を表し、第３のカラムは、７．５日目を表し、第４のカラムは、１０日目を表し、そして第５のカラムは、１５日目を表す。
【図３】図３は、大豆油（ｂｐ＞３００℃、ＭＷ約９００）、大豆メチル（ｂｐ２００〜３００℃、ＭＷ約３００）、および鉱油（ｂｐ３００〜５００℃、ＭＷ２２５〜７００＋）の比較特性を示す。
【図４】図４は、本発明の金属作動流体の性能についての仮説の機構の局面を示す。
【図１】
2005520037.tif 000022
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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