(57)【要約】本発明は、潤滑性、流動性、電気絶縁値および微生物分解性を含む諸性質の有効な組み合わせを有し、機械装置の適切な機能のために特に有用となる植物油系の組成物を開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油、
ｂ）約０．０３パーセント以下の硫黄含量および約９０パーセント以上の飽和化合物を有する少なくとも一つの合成基油、および
ｃ）少なくとも一つの酸化防止剤
を含む潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記植物油は、ひまわり油、カノーラ油、大豆油、とうもろこし油、落花生油、パーム油、ひまし油、綿実油、レスケレラ油、クランベ油、サフラワー油、高オレイン酸ひまわり油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸とうもろこし油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸サフラワー油およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記植物油は、全重量を基準として約１０％より多く存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記植物油は、全重量を基準として約９０％より少なく存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記植物油は、全重量を基準として約１０％から約９０％の範囲で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記植物油は、全重量を基準として約３０％から約７０％の範囲で存在する、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記植物油は、全重量を基準として約４０％から約６０％の範囲で存在する、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記基油は、全水素化処理された合成基油である、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記基油は、全重量を基準として約１０％より多く存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記基油は、全重量を基準として約９０％より少なく存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記基油は、全重量を基準として約１０％から約９０％の範囲で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記基油は、全重量を基準として約３０％から約７０％の範囲で存在する、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記基油は、全重量を基準として約４０％から約６０％の範囲で存在する、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記酸化防止剤は、アミン類、フェノール類およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記酸化防止剤は、全重量を基準として約０．０１％から約５．０％の範囲で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記酸化防止剤は、全重量を基準として約０．２５％から約１．５％の範囲で存在する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記酸化防止剤は、全重量を基準として約０．５％から約１．０％の範囲で存在する、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記組成物は、少なくとも一つの添加剤をさらに含み、前記添加剤は、耐磨耗抑制剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、防錆剤、腐食防止剤、流動点降下剤、粘着付与剤、粘度調整剤、金属不活性化剤、消泡剤、乳化剤および解乳化剤を含む群から選ばれるものとする、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの添加剤は、式
2007505194.tif 000015
のリンアミン塩であり、式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄である、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
前記リンアミン塩は、さらに前記式中、
Ｒ９は、約８個から１８個までの炭素原子を含有し、Ｒ１０は
2007505194.tif 000016
であり、式中、Ｒ１１は、約６個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は水素であり、ｍは２であり、ｎは１であり、Ｘは酸素である請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの添加剤は、式
2007505194.tif 000017
を有し、式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄であるリンアミン塩、式
2007505194.tif 000018
を有し、式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄であり、Ｒ９は、約８個から１８個までの炭素原子を含有し、Ｒ１０は
2007505194.tif 000019
であり、式中、Ｒ１１は、約６個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は水素であり、ｍは２であり、ｎは１であり、Ｘは酸素であるリンアミン塩、式
2007505194.tif 000020
を有し、式中、Ｒ１９、Ｒ２０およびＲ２１は、独立に水素、１個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族またはアルコキシ基、あるいはアリールまたはアリールオキシ基であり、前記アリール基は、フェニルまたはナフチルであり、前記アリールオキシ基は、フェノキシまたはナフトキシであり、Ｘは酸素または硫黄であるリン化合物、下記式
2007505194.tif 000021
を有し、式中、Ｒ８は、１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であるサルコシンのＮ−アシル誘導体、イミダゾリン、トリアゾール、置換トリアゾール、トル−トリアゾール、アルキル化ポリスチレン、ポリメタクリル酸アルキル、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメタクリレート、オレフィン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体のエステル、水素化スチレン−ジエン共重合体、水素化ラジアルポリイソプレン、アルキル化ポリスチレン、ヒュームドシリカ、複合エステルおよび食品グレード粘着付与剤を含む群から選ばれるものとする、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２２】
前記耐摩耗抑制剤は、全重量の約０．１％から約４％であり、前記腐食抑制剤は、全重量の約０．０１％から約４％であり、前記金属不活性化剤は、全重量の約０．０５％から約０．３％であり、前記流動点降下剤は、全重量の約０．２％から約４％であり、前記粘度調整剤は、全重量の約０．５％から約３０％である、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２３】
前記腐食抑制剤は、全重量の約０．０５％から約２％であり、前記金属不活性化剤は、全重量の約０．０５％から約０．２％であり、前記粘度調整剤は、全重量の約１％から約２０％である、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
前記合成基油は、約１２０以上の粘度指数を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項２５】
前記組成物は、約６０から約６００分の範囲の酸化特性を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項２６】
前記酸化特性は、約２００から約４００分の範囲にあるものとする、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記基油は、合成エステル基油、ポリアルファオレフィン、未精製油、精製油、再精製油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの油である、請求項１に記載の組成物。
【請求項２８】
潤滑剤組成物を製造する方法であって、前記方法は、
天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油を準備する工程、
約０．０３パーセント以下の硫黄含量および約９０パーセント以上の飽和化合物を有する少なくとも一つの合成基油を準備する工程、
少なくとも一つの酸化防止剤を準備する工程、および
前記植物油、前記基油および前記少なくとも一つの酸化防止剤を一緒にブレンドする工程
を含むものとする方法。
【請求項２９】
前記植物油は、ひまわり油、カノーラ油、大豆油、とうもろこし油、落花生油、パーム油、ひまし油、綿実油、レスケレラ油、クランベ油、サフラワー油、高オレイン酸ひまわり油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸とうもろこし油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸サフラワー油およびそれらの混合物を含む群から選ばれるものとする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記植物油は、全重量を基準として約１０％より多く存在する、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３１】
前記植物油は、全重量を基準として約９０％より少なく存在する、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３２】
ａ）ひまわり油、カノーラ油、大豆油、とうもろこし油、落花生油、パーム油、ひまし油、綿実油、レスケレラ油、クランベ油、サフラワー油、高オレイン酸ひまわり油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸とうもろこし油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸サフラワー油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油であって、約４０％から約６０％の範囲で存在する前記少なくとも一つの植物油、
ｂ）約０．０３パーセント以下の硫黄含量、約９０パーセント以上の飽和化合物および約１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの合成基油であって、約４０％から約６０％の範囲で存在する前記合成基油、
ｃ）アミン類、フェノール類およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの酸化防止剤であって、約０．５％から約１．０％の範囲で存在する前記酸化防止剤、および
ｄ）少なくとも一つの添加剤であって、前記添加剤は、耐摩耗抑制剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、防錆剤、腐食抑制剤、流動点降下剤、粘着付与剤、粘度調整剤、金属不活性化剤、消泡剤、乳化剤および解乳化剤を含む群から選ばれ、前記腐食抑制剤は全重量の約０．０５％から約２％であり、前記金属不活性化剤は全重量の約０．０５％から約０．２％であり、前記流動点降下剤は全重量の約０．２％から約４％であり、前記粘度調整剤は全重量の約１％から約２０％であるものとする添加剤
を含む潤滑剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年９月１２日出願の仮出願第６０／５０２，６６９号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、潤滑油組成物を目的とする。詳しくは、本発明は、全水素化処理経路によって製造される合成油を含む植物油系潤滑剤に関する。より詳しくは、本発明は、粘度指数、流動点、低温ポンプ圧送性、低揮発性、酸化安定性、電気絶縁値、種々の粘度を調合する能力および微生物生分解性を含む改善された性質を提供する潤滑油に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、天然真空ガス油原料の非潤滑油成分を含む添加剤を用いて、植物油系潤滑剤を形成させることができることは既知である。歴史的に、基油製造業者は、原油のガス油部分から望ましくない非潤滑油分子を除去するために、多くの場合、伝統的な化学溶剤精製プロセスを用いてきた。そのような精製プロセスは、溶剤が所望の製品の分子構造を変化させないという点で、減算プロセスとみなされる。溶剤精製された基油の特性をさらに改善するために、分子を飽和させて、潤滑剤として用いられるとき酸化分解されにくくするよう、ときに水素化（すなわち水素化精製）が用いられる。総じて、溶剤プロセスと組み合わせられた水素化精製は、有用ではあるが、一般に非常に温和であり、処理済み製品の一次、二次および三次構造をほとんど変化させないと認識されている。
【０００４】
粘度指数（ＶＩ）は、温度が変化するときの粘度変化に対する油の抵抗性の目安である。ＶＩが大きいほど、粘度は広い温度範囲で変化が少ない。言い換えると、ＶＩが大きいほど、油は、低温で粘稠になることも高温で低粘度になることもなく、両極端の温度で優れた潤滑剤性能を提供する。
【０００５】
水素化分解および水素化異性化は、高圧で触媒および水素を用いて高品質潤滑剤基油を製造する精製プロセスである。水素化分解は、ＶＩを改善するためおよび不純物を除去するために用いられ、一方水素化異性化は、ワックス分子を高品質潤滑剤成分に変換する。
【０００６】
Ｉ類、ＩＩ類およびＩＩＩ類は、エンジン油を認可するためのガイドラインを創設するために米国石油協会が開発した大まかな基油原料の分類である。通常、溶剤精製された基油はＩ類に分類され、一方水素化処理された基油原料はＩＩ類に属する。特殊基油（ＵＣＢＯＳ）または超高ＶＩ原料は、通常、ＩＩＩ類に分類される。
【０００７】
ＩＩ＋類は、公式ＡＰＩ（米国石油協会）指定ではないものの、通常のＩＩ類原料より高ＶＩ（１１０〜１１９）および低揮発性のＩＩ類原料を記載するために、次第に用いられるようになりつつある用語である。
【０００８】
Ｉ類油は、高レベルの硫黄および芳香族化合物を含む。硫黄および芳香族化合物は、性能を低下させ得る化合物である。水素化処理されたＩＩ類油およびＩＩＩ類油は、これらの不純物のレベルが低くなっており、最終的に調合された潤滑油の酸化性能が改善される。
【０００９】
最近の精製プロセスによって、新しい合成油の種類が出現した。例えば、１９９９年潤滑油およびワックス会議、１１月１１〜１２日、テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）（全米石油化学および石油精製協会）で報告された「ＩＩＩ類基油の合成特性」と題したシェブロンプロダクツカンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の技術論文には、分子の潤滑特性を改善するために分子の大きさ、形状およびヘテロ原子含量を顕著におよび選択的に変化させるための三つの触媒プロセスを組み合わせる全水素化処理製造経路が開示されている。非常に安定な油を製造するために、三つの工程のすべてで、高温および高圧で水素が加えられる。硫黄および窒素などの不純物は、事実上完全に除去される。ＩＩＩ類の製造では、原料は、イソパラフィン類を増加させた飽和化合物に変換される。芳香族化合物、硫黄および窒素を含有する化学種などの反応性化学種は、実質的に完全除去され、ノルマルパラフィンなどの低温性能に問題を生じさせる化学種も除去される。この論文には、最後に市販ＩＩＩ類製造運転からの原料および製品の分析の結論が記載され、それによると、ほとんどの原料分子は、最新の全水素化処理されたＩＩＩ類基油を製造するために用いられる三つの触媒プロセスによって、合成的に変えられている。これらの結果は、全水素化処理経路を利用して製造された最新のＩＩＩ類基油は、事実上、人工品または合成品であり、旧技術の水素化分解基油より優れているという主張を裏づける。さらに、最新のＩＩＩ類基油は潤滑剤用途で高い性能を有するので、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）などの伝統的な合成品を用いて多くの場合に製剤化される高性能製品に使用することができる。この文献は、生分解性の植物油系潤滑剤の調製のための原料としての全水素化処理ＩＩＩ類基油の使用を教示していない。
【００１０】
植物油およびＩＩＩ類油を用いて形成させることができる潤滑剤を全体として開示する特許には、すべてルーブリゾルコーポレーション（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（オハイオ州ウィクリフ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ））からの米国特許第６，１０３，６７３号、米国特許第６，２５１，８４０号、米国特許第６，４５１，７４５号および米国特許第６，５２８，４５８号明細書が含まれる。別の特許には、ともにエチルコーポレーション（Ｅｔｈｙｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（バージニア州リッチモンド（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，ＶＡ））からの米国特許第６，３０３，５４７号および米国特許第６，４４４，６２２号明細書が含まれる。
【００１１】
米国特許第６，５２８，４５８号明細書には、（ａ）潤滑粘度の油、（ｂ）２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）、ＤＭＴＤの誘導体またはそれらの混合物、（ｃ）摩擦調整剤、および（ｄ）分散剤を含む組成物が、係合および非係合部分伝動軸の同期化と湿式クラッチの係合とを含むプロセスによってギヤのシフト動作が行われる複数の湿式クラッチおよび複数の部分伝動軸を有する変速機を潤滑させるために有用であることが開示されている。
【００１２】
米国特許第６，４５１，７４５号明細書には、（ａ）潤滑粘度の油、（ｂ）分散剤、および（ｃ）洗剤で構成される組成物を無段変速機に供給することによって、無段変速機を潤滑させることができることが開示されている。分散剤（ｂ）および洗剤（ｃ）の少なくとも一方はほう酸塩種であり、組成物中に存在するほう素の量は、前記変速機中に使用されるとき改善された摩擦および焼き付き防止特性を組成物に付与するのに十分である。
【００１３】
米国特許第６，４４４，６２２号明細書には、少なくとも一つのＣ５〜Ｃ６０カルボン酸と、グアニジン、アミノグアニジン、尿素、チオ尿素およびそれらの塩を含む群から選ばれる少なくとも一つのアミンとの反応生成物と、リン含有分散剤との混合物がギヤ油添加剤として有用であることが開示されている。
【００１４】
米国特許第６，３０３，５４７号明細書には、少なくとも一つのＣ５〜Ｃ６０カルボン酸と、グアニジン、アミノグアニジン、尿素、チオ尿素およびそれらの塩を含む群から選ばれる少なくとも一つのアミンとの反応生成物がギヤ油添加剤として有用であることが開示されている。
【００１５】
米国特許第６，２５１，８４０号明細書には、使用時に改善された耐摩耗および消泡特性を示す潤滑性／機能性流体組成物が開示されている。改善は、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールおよびその誘導体と、シリコーンおよび／またはフルオロシリコーン消泡剤との併用の結果生じる。
【００１６】
米国特許第６，１０３，６７３号明細書には、潤滑剤粘度の油、せん断安定な粘度調整剤、少なくとも０．１重量パーセントの塩基過剰金属塩、少なくとも０．１重量パーセントの少なくとも一つのリン化合物、および０．１から０．２５重量パーセントの少なくとも二つの摩擦調整剤の組み合わせで構成される組成物は、無段変速機用の改善された流体を提供することが開示されている。摩擦調整剤の少なくとも一つは、少なくとも１０個の炭素原子を有する脂肪酸の亜鉛塩、ヒドロカルビル基中に少なくとも１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルイミダゾリンおよびほう酸化されたエポキシドを含む群から選ばれる。摩擦調整剤の総量は、ＡＳＴＭ−Ｇ−７７によって１１０℃で測定して、少なくとも約０．１２０の金属対金属摩擦係数を提供する量に限定される。
【００１７】
文献には、植物油と水素化処理基油との組み合わせを含有する潤滑剤調合物（ＩＩＩ類）を可能にすることは開示されておらず、従ってそのような調合物に付随する長所は提供されない。全水素化処理ＩＩＩ類原料は、溶剤精製工程なしで製造されるので、純度に関しては、溶剤プロセス法を守っている「ハイブリッド」プラントで製造されるＩＩ類またはＩＩＩ類基油をはるかに上回っている。実際、全水素化処理ＩＩＩ類原料は、鉱物系油の中で今日入手できる最も低いレベルの不純物を含有し、それによって、著しい性能優位性を受けている。
【００１８】
全水素化処理は、以下のように、水素化分解、水素化異性化および水素化精製の三つの工程を含む。第一工程の水素化分解では、硫黄、窒素の大半、およびすべての他の非炭化水素不純物が事実上除去され、ほとんどの芳香族化合物は水素添加によって飽和化される。熱力学によって推進され触媒によって反応速度を加速されて、環は開環されパラフィン異性体は再分配されるにつれて、残存する飽和化学種の分子改造が行われる。低汚染燃料は、本プロセスの本工程および次工程の副産物である。第二工程の水素化異性化では、ｎ−パラフィンおよびワックス側鎖を有する他の分子が、はるかに低い流動点を有する枝分れ分子に異性化される。残存していた芳香族化合物の大半が飽和化され、残存していた硫黄および窒素化学種の大半が除去される。最終工程の水素化精製では、残存していたあらゆる非イソパラフィン不純物（硫黄化学種、窒素化学種、芳香族化合物およびオレフィン）が痕跡レベルまで除去される。
【００１９】
廃棄潤滑剤および／または使用済み潤滑剤に関連する環境問題も、対処される必要がある問題である。例えば、生分解抵抗性潤滑剤は、不適切に廃棄されるかまたは偶発的に環境中に放出されると、生態系にストレスを与え得る。そのような物質の侵襲性および残留性は、水生環境および埋め立て環境において健康問題であり続ける。これらの問題を克服するために、より高い度合いの微生物分解性を有する改善された潤滑剤を提供する新しい原料および／または新しい原料の組み合わせを探す研究努力が続けられている。
【００２０】
生分解性潤滑剤を教示する特許には、すべてリニューアブルルーブリカンツ社（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ，Ｉｎｃ．）（オハイオ州ハートビル（Ｈａｒｔｖｉｌｌｅ，ＯＨ））からのものであり、参照によって本明細書に内容が組み込まれる米国特許第５，７３６，４９３号、米国特許第６，３８３，９９２号、米国特許第５，８６３，８７２号、米国特許第５，９９０，０５５号、米国特許第６，６２４，１２４号、米国特許第６，６２０，７７２号および米国特許第６，５３４，４５４号明細書が含まれる。これらの特許には、有効な潤滑剤組成物を提供する天然油、合成油および酸化防止剤の組み合わせが記載されている。植物油系組成物の重要性およびそれらの生分解性を教示するその他の関連特許には、三菱日本石油株式会社に与えられた米国特許第６，３００，２９２号明細書が含まれる。上記で説明された潤滑油は、効率的な潤滑性および生分解性を有するが、不断の改善の技術思想において、代替組成物およびそれによる改善が必要とされている。
【００２１】
従って、粘度指数、流動点、低温ポンプ圧送性、低揮発性、酸化安定性、電気絶縁値、種々の粘度を調合する能力および微生物分解性を含む改善された性質を提供する、全水素処理経路によって製造される合成油を含む植物油系潤滑剤の必要は、依然としてある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、全水素化処理合成物系油を用いる植物油系潤滑剤を目的とする。これらの潤滑剤は、粘度指数、流動点、低温ポンプ圧送性、低揮発性、酸化安定性、電気絶縁値および微生物分解性を含む改善された性質を提供することが示される。
【００２３】
本発明の潤滑剤は、
１）天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油、
２）０．０３パーセント以下の硫黄含量、９０パーセント以上の飽和化合物、１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの全水素処理合成基油、および
３）少なくとも一つの酸化防止剤
を含む。
【００２４】
これらの潤滑剤は、改善された微生物分解性を有することを特徴とし、環境に友好的である。驚くべきことに、いくつかの組成物は、約６０％を超える全水素化処理物系油含量を有しながらも、最終生分解性試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４  Ｐｗ１に合格することができる。最終生分解性Ｐｗ１は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４で定められている最も速く、最も完全な生分解性の種類である。その上、本発明の組成物は、優れた流動性および約１２０から２００の非常に高い粘度指数を有し、そのため、作動油、変速機流体、エンジン油、ギヤ油、削岩機油、循環油、滴下油、スピンドル油、コンプレッサ油、グリース基油、腐食抑制油、伝熱油、ケーブル油、チェーン油、汎用油、金属工作油および電気絶縁油として特に有用である。
【００２５】
別の様相では、本発明は、
１）天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油を準備する工程、
２）０．０３パーセント以下の硫黄含量、９０パーセント以上の飽和化合物および１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの全水素化処理合成基油を準備する工程、
３）少なくとも一つの酸化防止剤を準備する工程
を含む植物油系潤滑剤の調製のための方法であって、次に、前記潤滑剤を形成させるために１）、２）および３）をブレンドする工程を含む方法を開示する。
【００２６】
本発明の別の様相は、
ａ）１）天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油、
２）０．０３パーセント以下の硫黄含量、９０パーセント以上の飽和化合物および１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの全水素化処理合成基油、
３）少なくとも一つの酸化防止剤
を含む少なくとも一つの潤滑剤を準備する工程
を含む機械設備の潤滑を改良する方法であって、次に
ｂ）有効量の前記潤滑油を前記装置中に加える工程
を含む方法に関する。
【００２７】
本発明の一つの様相によれば、潤滑剤組成物は、天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油と、約０．０３パーセント以下の硫黄含量、約９０パーセント以上の飽和化合物および少なくとも一つの酸化防止剤を有する少なくとも一つの合成基油とを含む。
【００２８】
本発明の別の様相によれば、植物油は、ひまわり油、カノーラ油、大豆油、とうもろこし油、落花生油、パーム油、ひまし油、綿実油、レスケレラ油、クランベ油、サフラワー油、高オレイン酸ひまわり油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸とうもろこし油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸サフラワー油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる。
【００２９】
本発明の別の様相によれば、植物油は、全重量を基準として約１０％より多く存在する。
【００３０】
本発明の別の様相によれば、植物油は、全重量を基準として約９０％より少なく存在する。
【００３１】
本発明の別の様相によれば、植物油は、全重量を基準として約１０％から約９０％の範囲で存在する。
【００３２】
本発明の別の様相によれば、植物油は、全重量を基準として約３０％から約７０％の範囲で存在する。
【００３３】
本発明の別の様相によれば、植物油は、全重量を基準として約４０％から約６０％の範囲で存在する。
【００３４】
本発明の別の様相によれば、基油は、全水素化処理合成基油である。
【００３５】
本発明の別の様相によれば、基油は、全重量を基準として約１０％より多く存在する。
【００３６】
本発明の別の様相によれば、基油は、全重量を基準として約９０％より少なく存在する。
【００３７】
本発明の別の様相によれば、基油は、全重量を基準として約１０％から約９０％の範囲で存在する。
【００３８】
本発明の別の様相によれば、基油は、全重量を基準として約３０％から約７０％の範囲で存在する。
【００３９】
本発明の別の様相によれば、基油は、全重量を基準として約４０％から約６０％の範囲で存在する。
【００４０】
本発明の別の様相によれば、酸化防止剤は、アミン類、フェノール類およびそれらの混合物を含む群から選ばれる。
【００４１】
本発明の別の様相によれば、酸化防止剤は、全重量を基準として約０．０１％から約５．０％の範囲で存在する。
【００４２】
本発明の別の様相によれば、酸化防止剤は、全重量を基準として約０．２５％から約１．５％の範囲で存在する。
【００４３】
本発明の別の様相によれば、酸化防止剤は、全重量を基準として約０．５％から約１．０％の範囲で存在する。
【００４４】
本発明の別の様相によれば、組成物は、少なくとも一つの添加剤をさらに含み、この添加剤は、耐摩耗抑制剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、防錆剤、腐食抑制剤、流動点降下剤、粘着付与剤、粘度調整剤、金属不活性化剤、消泡剤、乳化剤および解乳化剤を含む群から選ばれる。
【００４５】
本発明の別の様相によれば、この少なくとも一つの添加剤は、式
2007505194.tif 000002
のリンアミン塩である。式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは、酸素または硫黄である。
【００４６】
本発明の別の様相によれば、リンアミン塩は、上記式を含み、Ｒ９は約８個から１８個までの炭素原子を含有し、Ｒ１０は下記式の基
2007505194.tif 000003
である。式中、Ｒ１１は、約６個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は水素であり、ｍは２であり、ｎは１であり、Ｘは酸素である。
【００４７】
本発明の別の様相によれば、この少なくとも一つの添加剤は、以下を含む群（以下のリスト中で、別個の添加剤は、セミコロンで分けられる）から選ばれる。すなわち、式
2007505194.tif 000004
を有し、式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄であるリンアミン塩；式
2007505194.tif 000005
を有し、式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄であり、式中、Ｒ９は、約８個から１８個までの炭素原子を含有し、Ｒ１０は
2007505194.tif 000006
であり、ここで、Ｒ１１は、約６個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は水素であり、ｍは２であり、ｎは１であり、Ｘは酸素であるリンアミン塩；式
2007505194.tif 000007
を有し、式中、Ｒ１９、Ｒ２０およびＲ２１は、独立に水素、１個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基またはアルコキシ基、あるいはアリールまたはアリールオキシ基であり、アリール基はフェニルまたはナフチルであり、アリールオキシ基はフェノキシまたはナフトキシであり、Ｘは酸素または硫黄であるリン化合物；式
2007505194.tif 000008
を有し、式中、Ｒ８は、１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であるサルコシンのＮ−アシル誘導体。一つの実施態様では、Ｒ８は、６個から２４個の炭素原子を含有し、一つの実施態様では、１２個から１８個の炭素原子を含有する。サルコシンのＮ−アシル誘導体の添加剤の例は、Ｎ−メチル−Ｎ−（１−オキソ−９−オクタデセニル）グリシンである。式中、Ｒ８は、ヘプタデセニル基、イミダゾリン、トリアゾール、置換トリアゾール、トル−トリアゾール、アルキル化ポリスチレン、ポリメタクリル酸アルキル、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリメタクリレート、オレフィン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体のエステル、水素化スチレン−ジエン共重合体、水素化ラジアルポリイソプレン、アルキル化ポリスチレン、ヒュームドシリカ、複合エステル、および食品グレード粘着付与剤である。
【００４８】
本発明の別の様相によれば、耐摩耗抑制剤は全重量の約０．１％から約４％であり、腐食抑制剤は全重量の約０．０１％から約４％であり、金属不活性化剤は全重量の約０．０５％から約０．３％であり、流動点降下剤は全重量の約０．２％から約４％であり、粘度調整剤は全重量の約０．５％から約３０％である。
【００４９】
本発明の別の様相によれば、腐食抑制剤は全重量の約０．０５％から約２％であり、金属不活性化剤は全重量の約０．０５％から約０．２％であり、粘度調整剤は全重量の約１％から約２０％である。
【００５０】
本発明の別の様相によれば、合成基油は、約１２０以上の粘度指数を有する。
【００５１】
本発明の別の様相によれば、組成物は、約６０から約６００分の範囲の酸化特性を有する。
【００５２】
本発明の別の様相によれば、酸化特性は、約２００から約４００分の範囲である。
【００５３】
本発明の別の様相によれば、基油は、合成エステル基油、ポリアルファオレフィン、未精製油、精製油、再精製油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの油である。
【００５４】
本発明の別の様相によれば、潤滑油組成物を製造する方法は、天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油を準備する工程、約０．０３パーセント以下の硫黄含量および約９０パーセント以上の飽和化合物を有する少なくとも一つの合成基油を準備する工程、少なくとも一つの酸化防止剤を準備する工程、植物油、基油および少なくとも一つの酸化防止剤を一緒にブレンドする工程を含む。
【００５５】
本発明の別の様相によれば、潤滑剤組成物は、ひまわり油、カノーラ油、大豆油、とうもろこし油、落花生油、パーム油、ひまし油、綿実油、レスケレラ油、クランベ油、サフラワー油、高オレイン酸ひまわり油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸とうもろこし油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸サフラワー油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油であって、約４０％から約６０％の範囲で存在する少なくとも一つの植物油、約０．０３パーセント以下の硫黄含量、約９０パーセント以上の飽和化合物および約１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの合成基油であって、約４０％から約６０％の範囲で存在する基油、アミン類、フェノール類およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの酸化防止剤であって、約０．５％から約１．０％の範囲で存在する酸化防止剤、および少なくとも一つの添加剤であって、耐磨耗抑制剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、防錆剤、腐食抑制剤、流動点降下剤、粘着付与剤、粘度調整剤、金属不活性化剤、消泡剤、乳化剤および解乳化剤を含む群から選ばれ、腐食抑制剤は全重量の約０．０５％から約２％であり、金属不活性化剤は全重量の約０．０５％から約０．２％であり、流動点降下剤は全重量の約０．２％から約４％であり、粘度調整剤は全重量の約１％から約２０％である添加剤を含む。
【００５６】
本発明の別の様相によれば、機械装置は、少なくとも一つの潤滑剤を含有し、少なくとも一つの潤滑剤は、天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油と、０．０３パーセント以下の硫黄含量、９０パーセント以上の飽和化合物、１２０以上の粘度指数を有する少なくとも一つの合成基油と、少なくとも一つの酸化防止剤とを含み、潤滑剤は、１２０より大きな粘度指数を有し、生分解性試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４（Ｐｗ１）に合格する。
【００５７】
本発明のその他の様相、目的、特徴および利点は、実施態様の例を示す以下の詳細な説明から、当業者には明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明の組成物は、天然植物油、合成植物油、遺伝子組み換え植物油およびそれらの混合物を含む群から選ばれる少なくとも一つの植物油を含む。本発明の一つの実施態様では、植物油は、サフラワー、カノーラ、落花生、とうもろこし、ナタネ、ヒマワリ、綿実、レスケレラ、パーム、ヒマ、メドウフォームおよび大豆を含む。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，５３４，４５４号明細書には、適当な植物油がさらに記載されている。本発明の別の実施態様では、植物油は、主に入手しやすさから、高オレイン酸ヒマワリおよび高オレイン酸カノーラである。本発明の一つの実施態様では、植物油は組成物中に約１０パーセントから約９０パーセントの範囲で存在し、別の実施態様では、植物油は約３０パーセントから約７０パーセントであり、別の実施態様では、植物油は約４０パーセントから約６０パーセントである。９０より多い植物含量は、依然本発明の範囲内にあるとみなされるが、酸化および低温安定性の低下がある点で望ましくない。
【００５９】
本発明の組成物は、少なくとも一つの全水素化処理合成基油（ＩＩＩ類）を含む。全水素化処理合成基油は、当業界では、シェブロン（Ｃｈｅｖｒｏｎ）などの基油製造業者から入手でき、種々の粘度範囲で製造することができるが、通常は、１００℃で２、４および７センチストークス（ｃＳｔ）である。全水素化処理基油は、組成物中に約１０パーセントから約９０パーセント、一つの実施態様では、約３０パーセントから約７０パーセント、別の実施態様では約４０パーセントから約６０パーセントの範囲で存在する。８０パーセントより多いＩＩＩ類基油含量は、生分解性の低下がある点で望ましくない。
【００６０】
本発明の組成物は、少なくとも一つの酸化防止剤を含む。本発明の一つの実施態様では、酸化防止剤は、アミンおよび／またはフェノールを含むが、その他の酸化防止剤を用いてもよい。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許明細書中には、酸化防止剤がさらに詳細に記載されている。酸化防止剤は、組成物中に約．０１パーセントから約５．０パーセント、一つの実施態様では、約０．２５パーセントから約１．５パーセント、別の実施態様では、約０．５パーセントから約１．０パーセントの範囲で存在する。潤滑剤は、約６０から約６００分、一つの実施態様では、約２００分から約４００分の範囲のＡＳＴＭ  Ｄ−２２７２を用いる酸化特性を有する。この試験方法では、同じ組成（基材原料および添加剤）を有する新しいタービン油および使用中のタービン油の酸化安定性を評価するために、水および銅触媒コイルの存在下１５０℃で、または選ばれた標準に従って、酸素加圧ボンベを用いる。
【００６１】
他の基油
望ましければ、本発明の潤滑剤は、（１）合成エステル基油、（２）ポリアルファオレフィンまたは（３）未精製、精製または再精製油、（１）、（２）および（３）の混合物を含む他の油を含有してもよい。参照によって本明細書中に組み込まれる米国特許明細書中には、これらの基油がさらに記載されている。これらの基油は、組成物中に約１０パーセントから約８０パーセント、一つの実施態様では、約３０パーセントから約７０パーセント、別の実施態様では、約４０パーセントから約６０パーセントの範囲で存在してよい。
【００６２】
望ましければ、本発明の潤滑剤は、耐摩耗抑制剤、錆／腐食抑制剤、流動点降下剤、粘着付与剤、増粘剤、金属不活性化剤、極圧（ＥＰ）添加剤、摩擦調整剤、消泡剤、乳化剤または解乳化剤を含む他の成分／添加剤を含有してよい。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許明細書には、他の成分および添加剤がより詳細にさらに記載されている。
【００６３】
本発明における添加剤は、以下のものを含む。
【００６４】
耐摩耗抑制剤、極圧添加剤および摩擦調整剤
金属表面の摩耗を防ぐために、本発明では、耐摩耗抑制剤／ＥＰ添加剤および摩擦調整剤を利用する。耐摩耗抑制剤、ＥＰ添加剤および摩擦調整剤は、さまざまな販売業者および製造業者から容易に入手できる。これらの添加剤のあるものは、二つ以上の役割を果すことができ、本発明では、食品グレードであるあらゆるものを利用してよい。耐摩耗、ＥＰ、低下した摩擦および腐食抑制を提供することができる一つの食品グレード製品は、式のリンアミン塩である。
2007505194.tif 000009
式中、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、約１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は、独立に、水素または約１個から約１８個までの脂肪族炭素原子を含有する脂肪族基であり、ｍとｎとの和は３であり、Ｘは酸素または硫黄である。一つの実施態様では、Ｒ９は、約８個から１８個の炭素原子を含有し、Ｒ１０は下記式である。
2007505194.tif 000010
式中、Ｒ１１は、約６個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ２２およびＲ２３は水素であり、ｍは２であり、ｎは１であり、Ｘは酸素である。一つのそのようなリンアミン塩の例は、チバ−ガイギー（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）から市販されているイルガルーブ（登録商標）（Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標））３４９である。
【００６５】
別の食品グレード耐摩耗／ＥＰ抑制剤／摩擦調整剤は、下記式のリン化合物である。
2007505194.tif 000011
式中、Ｒ１９、Ｒ２０およびＲ２１は、独立に水素、１個から約１２個までの炭素原子を含有する脂肪族またはアルコキシ基、あるいはアリールまたはアリールオキシ基であり、アリール基は、フェニルまたはナフチルであり、アリールオキシ基はフェノキシまたはナフトキシであり、Ｘは酸素または硫黄である。一つのそのようなリン化合物の例は、商品名イルガルーブ（登録商標）ＴＰＰＴでチバ−ガイギーから市販されているトリフェニルホスホチオナート（ＴＰＰＴ）である。
【００６６】
耐摩耗抑制剤、ＥＰおよび摩擦調整剤は、通常、潤滑剤組成物の約０．１から約４重量パーセントであり、個別に用いてもよく、あるいは組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
腐食抑制剤
金属表面の腐食を防ぐために、本発明では、腐食抑制剤を利用する。腐食抑制剤は、さまざまな販売業者および製造業者から容易に入手できる。本発明では、食品グレードであるあらゆる腐食抑制剤を利用してよい。
【００６８】
腐食抑制剤は、通常、潤滑剤組成物の約０．０１から約４重量パーセントである。
【００６９】
一つの実施態様では、腐食抑制剤は、腐食添加剤および金属不活性化剤で構成される。腐食抑制剤および金属不活性化剤は、食品グレードであってよく、ＦＤＡ規制に適合するものであってよい。一つの添加剤は、下記式を有するサルコシンのＮ−アシル誘導体である。
2007505194.tif 000012
式中、Ｒ８は、１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基である。一つの実施態様では、Ｒ８は、６個から２４個の炭素原子を含有し、別の実施態様では、１２個から１８個の炭素原子を含有する。サルコシンのＮ−アシル誘導体の添加剤の例は、Ｒ８がヘプタデセニル基であるＮ−メチル−Ｎ−（１−オキソ−９−オクタデセニル）グリシンである。この誘導体は、チバ−ガイギーから商品名サルコシル（Ｓａｒｋｏｓｙｌ（登録商標））Ｏで入手できる。
【００７０】
別の添加剤は、下記式のイミダゾリンである。
2007505194.tif 000013
式中、Ｒ１７は、１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基であり、Ｒ１８は、１個から約２４個までの炭素原子を含有する脂肪族基である。一つの実施態様では、Ｒ１７は、１２個から１８個の炭素原子までを含有するアルケニル基である。一つの実施態様では、Ｒ１８は、１個から４個の炭素原子を含有し、別の実施態様では、Ｒ１８は、エチレン基である。一つのそのようなイミダゾリンの例は、式
2007505194.tif 000014
を有し、チバ−ガイギーから商品名アミン（Ａｍｉｎｅ）Ｏで市販されている。
【００７１】
通常、腐食抑制剤は、潤滑剤組成物の約０．０１から約４重量パーセントである。添加剤がサルコシンのＮ−アシル誘導体なら、一つの実施態様では、それは、潤滑剤組成物の約０．１から約１重量パーセントである。添加剤がイミダゾリンなら、一つの実施態様では、それは、潤滑剤組成物の約０．０５から約２重量パーセントである。潤滑剤は、二つ以上の腐食添加剤を含んでもよい。例えば、潤滑油は、サルコシンのＮ−アシル誘導体とイミダゾリンとを含んでもよい。
【００７２】
金属不活性化剤
一つの金属不活性化剤は、トリアゾールまたは置換トリアゾールである。例えば、本発明では、トリ−トリアゾールまたはトル−トリアゾールを利用してよい。しかし、一つの実施態様では、トリアゾールは、チバ−ガイギーが商品名イルガメット（登録商標）（Ｉｒｇａｍｅｔ（登録商標））３９で市販している食品グレードトリアゾールであるトル−トリアゾールである。
【００７３】
通常、金属不活性化剤は、潤滑剤組成物の約０．０５から約０．３重量パーセントである。金属活性化剤がイルガメット３９なら、それは、潤滑剤組成物の約０．０５から約０．２重量パーセントである。
【００７４】
耐摩耗抑制剤および腐食抑制剤を個別に説明してきたが、これらは単一の化学添加剤の中に含まれていてもよい。例えば、ルーブリゾルコーポレーションから入手できる非食品グレード添加剤ルーブリゾル（登録商標）５１８６Ｂには、耐摩耗抑制剤および腐食抑制剤が両方含まれている。一つの実施態様では、ルーブリゾル（登録商標）５１８６Ｂは、潤滑剤組成物の約０．５から約２重量パーセント、別の実施態様では潤滑剤の約１．２５重量パーセントである。非食品グレード添加剤に耐摩耗抑制剤および腐食抑制剤が両方含まれている別の例は、チバ−ガイギー３０５０Ａである。一つの実施態様では、チバ−ガイギー３０５０Ａは、潤滑剤組成物の約０．４から約１．７５重量パーセント、別の実施態様では、潤滑剤の約０．９５重量パーセントである。
【００７５】
流動点降下剤
低温における植物油、特に、高いモノ不飽和度含量を有する植物油の自然脆化がある。これは、ハチミツまたは廃糖蜜の低温での脆化に似ている。植物油の低温での流下性または流動性を維持するために、流動点降下剤を加えることが必要になる。
【００７６】
流動点降下剤は、さまざまな販売業者および製造業者から容易に入手できる。本発明では、あらゆる流動点降下剤を利用してよい。しかし、一つの実施態様では、流動点降下剤は、アルキル化ポリスチレンまたはポリメタクリル酸アルキルである。
【００７７】
アルキル化ポリスチレンを調製するには、二つの異なる反応経路が考えられる。第一の経路には、塩化アルキルまたはアルケンをスチレンと反応させて、アルキル化スチレンを生成させることが含まれる。次に、アルキル化スチレンを重合させて、アルキル化ポリスチレンを生成させる。第二の経路では、スチレンを重合させてポリスチレンを生成させ、プロピレン、ブチレンまたはそれらの混合物を重合させてポリプロピレン、ポリブテンまたはポリアルキレンとしても知られているポリプロピレンとポリブテンとの混合物を生成させる。次に、ポリスチレンをポリアルキレンでアルキル化させてアルキル化ポリスチレンを生成させる。
【００７８】
アルキル化ポリスチレン類の一つの流動点降下剤は、インディアナ（Ｉｎｄｉａｎａ）州４６３２７、ハモンド（Ｈａｍｍｏｎｄ）、シェフィールドアベニュー（Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄ  Ａｖｅｎｕｅ）３０００のフェロコーポレーション（Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）石油添加剤部門から入手できるキール−フロー（ＴＭ）（Ｋｅｉｌ−ＦｌｏＴＭ）１５０である。
【００７９】
本発明に用いられる適当なポリメタクリル酸アルキルは、Ｃ１〜Ｃ３０のメタクリル酸エステルの重合によって調製される。これらの重合体の調製には、ポリアルキルメタクリル酸エステルに改善された分散性などの別の性質を提供する窒素含有官能基、ヒドロキシ基および／またはアルコキシ基を有するアクリルモノマーの使用がさらに含まれてもよい。一つの実施態様では、ポリメタクリル酸アルキルは、約１０，０００から約２５０，０００、一つの実施態様では、２０，０００から２００，０００の数平均分子量を有する。ポリメタクリル酸アルキルは、フリーラジカルまたはアニオン重合の従来法によって調製してよい。ポリメタクリル酸アルキルの種類に属する一つの流動点降下剤は、米国ニュージャージー州Ｄｅｌｒａｎ（Ｄｅｌｒａｎ，ＮＪ）０８０７５のローマックス（ＲｏｈＭａｘ）から入手できる１０−３１０である。
【００８０】
通常、流動点降下剤は、潤滑剤組成物の約０．２から約４重量パーセントである。
【００８１】
粘度調整剤、増粘剤および粘着付与剤
オプションとして、潤滑剤は、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメタクリレート、オレフィン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体のエステル、水素化スチレン−ジエン共重合体、水素化ラジアルポリイソプレン、アルキル化ポリスチレン、ヒュームドシリカ、複合エステル、および食品グレード油中に可溶化された天然ゴムのような食品グレード粘着付与剤を含むが、それらに限定されない粘度調整剤を含む群からの添加剤をさらに含んでよい。
【００８２】
食品グレード粘度調整剤、増粘剤および／または粘着付与剤を添加することによって、粘着性が提供され、潤滑剤の粘度および粘度指数が改善される。ある種の用途および環境条件によっては、装置を腐食および摩耗から保護する別の粘着性表面膜が必要になることがある。この実施態様では、粘度調整剤、増粘剤／粘着付与剤は、潤滑剤の約１から約２０重量パーセントである。しかし、粘度調整剤、増粘剤／粘着付与剤は、約０．５から約３０重量パーセントであってよい。本発明で用いることができる食品グレード物質の例は、オハイオ州マセドニア（Ｍａｃｅｄｏｎｉａ，Ｏｈｉｏ）のファンクショナルプロダクツ社（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．）から入手できる天然ゴム粘度調整剤／粘着付与剤ファンクショナル（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）Ｖ−５８４、およびイリノイ州ネイパービル（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）のビーピーノースアメリカン（ＢＰ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ）から入手できるポリブテン粘度調整剤インドポール（Ｉｎｄｏｐｏｌ）Ｈ−１５００である。別の例は、ペンシルバニア州フィラデルフィア（Ｐｈｉａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）のイノレックスケミカル社（Ｉｎｏｌｅｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）からの粘度調整剤、流動点降下剤および摩擦調整剤の多機能製品でもある複合エステルＣＧ５０００である。
【００８３】
本発明で説明される潤滑剤は、作動油、変速機流体、エンジン油、ギヤ油、削岩機油、循環油、滴下油、スピンドル油、コンプレッサ油、グリース基油、腐食抑制剤油、伝熱油、ケーブル油、チェーン油、汎用油、金属工作油および電気絶縁油を含む用途で有用である。
【００８４】
本発明で説明される潤滑剤は、成分が機械的撹拌を用いて混合される単純なブレンド手順を用いて製造することができる。ブレンド化プロセスに先立って、ブレンド化および／または混合プロセスを改善するために成分を加熱してもよい。
【００８５】
試験方法
本発明の潤滑剤組成物の特性を評価するために、以下の試験方法が用いられた。
調合番号１  ＩＳＯ３２  作動流体
４０℃の粘度          ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５３          ２９．６５ｃＳｔ
１００℃の粘度        ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５３          ６．４３ｃＳｔ
粘度指数              ＡＳＴＭ  Ｄ−２２７０７        １７８
４球摩耗              ＡＳＴＭ  Ｄ−４１７２９        ．３７
錆                    ＡＳＴＭ  Ｄ−６６５４          錆なし合格
酸化                  ＡＳＴＭ  Ｄ−２２７２８        ５５０から６００
低温ポンプ圧送性      ＡＳＴＭ  Ｄ−４６８４１０        −２５℃で１，９００ｃＰ
−３０℃で３，２００ｃＰ
解乳化                ＡＳＴＭ  Ｄ−１４０１６        ４０／４０／０
引火点                ＡＳＴＭ  Ｄ−９２１            ２２６℃
流動点                ＡＳＴＭ  Ｄ−９７２            −３６
電気絶縁値            ＡＳＴＭ  Ｄ−８７７５          １６ｋｖ
生分解性              ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４１１      ６５％
【００８６】
１．クリーブランドオープンカップ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ  Ｏｐｅｎ  Ｃｕｐ）試験装置による引火点および発火点。この試験方法には、手動クリーブランドオープンカップ装置または自動クリーブランドオープンカップ装置による石油製品の引火点および発火点の決定が記載されている。この試験方法は、燃料油を除いて、７９℃（華氏１７５度）より高く４００℃（華氏７５２度）より低い引火点を有するすべての石油製品に適用できる。
【００８７】
２．石油製品の流動点。この試験方法は、あらゆる石油製品に用いることを意図している。黒色試料、シリンダー原料および非留出燃料油に適する手順が中に記載されている。
【００８８】
３．透明液体および不透明液体の動粘度（動粘度の計算）。この試験方法には、一定の体積の液体が較正されたガラス毛管粘度計中を重力下で流れる時間を測定することによる透明および不透明液体石油製品の両方の動粘度νの決定の手順が指定されている。動力学粘度ηは、動粘度νに液体の密度ρを乗ずることによって得ることができる。この試験方法から得られる結果は、試料の挙動に依存し、せん断応力とせん断速度とが基本的に比例する（ニュートン流挙動）液体への適用が意図されている。しかし、粘度がせん断速度によって著しく変化する場合には、異なる毛管直径の粘度計から異なる結果が得られることがある。ある条件下で非ニュートン挙動を示す残留燃料油用の手順および精度値が含まれている。この試験方法が対象とする動粘度の範囲は、すべての温度で、０．２から３０００００ｍｍ２／秒である。
【００８９】
４．水の存在下での抑制剤添加鉱油の防錆特性。この試験方法は、水が油に混合した場合に、鉄部分の錆の予防を支援するための抑制剤添加鉱油、特に蒸気タービン油の能力の評価を対象とする。この試験方法は、作動油および循環油など、他の油を試験するためにも用いられる。水より重い流体を試験するための手順が提供される。リン酸エステル型などの合成流体の場合、プラスチックホルダーおよびビーカーカバーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの化学抵抗性物質で製造する必要がある。
【００９０】
５．円板電極を用いる絶縁液体の絶縁破壊電圧の標準試験法。この試験方法は、絶縁液体試料の電気破壊電圧を決定するためのものである。破壊試験は、４５から６５ヘルツの電力周波数範囲の交流電圧を用いる。この試験方法は、製造業者から供給された時点で、ろ過も乾燥もされたことがない絶縁液体が、円板電極破壊電圧要件を満たすか判定するために用いられる。この手順は、必要な反復破壊試験の間隔の間に任意の不溶性分解生成物が容易に沈降する液体の破壊電圧を決定するために用いられる。これらの液体は、変圧器、ケーブルおよび類似の装置中で絶縁液および冷却液として用いられる石油系油類、炭化水素およびアスカレル（ａｓｋａｒｅｌ）（ＰＣＢ）を含む。この手順は、試料中への放電エネルギーが、５回連続の破壊で、破壊あたり２０ｍＪ（ミリジュール）より低ければ、試験方法Ｄ２２２５に指定されているシリコーン流体の絶縁破壊を求めるために用いてもよい。
【００９１】
６．石油系油類および合成流体の水分離性。この試験方法は、石油系油類または合成流体の水から分離する能力の測定を対象とする。この試験方法は、４０℃で２８．８〜９０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する蒸気タービン油のために特に開発されたものであるが、さまざまな粘度を有する他の種類の油および合成流体を試験するために用いることができる。ただし、４０℃で９０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）より粘度の高い製品を試験するときには、試験温度を８２±１℃に上げるよう勧められている。油と水との混合が不十分になるこれより粘度の高い油の場合、試験方法Ｄ２７１１が推薦されている。他の試験温度、例えば２５℃を用いてもよい。相対密度が水の相対密度より大きい合成流体を試験するとき、手順は変らないが、水はおそらくエマルジョンまたは液体の上に浮くことに留意する必要がある。
【００９２】
７．４０℃および１００℃の動粘度から粘度指数を計算するための標準手順。この試験方法には、潤滑油などの石油製品および関連物質の粘度指数を４０℃および１００℃におけるそれらの動粘度から計算するための手順が指定されている。
【００９３】
８．回転圧力容器による蒸気タービン油の酸化安定性。この試験方法は、酸素加圧容器を利用して、水および銅触媒コイルの存在下１５０℃で、同じ組成（基材原料および添加剤）を有する新しいタービン油および使用中のタービン油の酸化安定性を評価する。
【００９４】
９．潤滑性流体の摩耗予防特性（４球法）。この試験方法は、４球摩耗試験機によって、すべり接触する流体潤滑剤の耐摩耗性の事前評価を行うための手順を対象としている。
【００９５】
１０．低温でのエンジン油の降伏応力および見かけ粘度の決定。この試験方法は、制御された速度で４５時間を超える時間にわたって−１０℃と−４０℃との間の最終試験温度に冷却された後のエンジン油の降伏応力および粘度の測定を対象とする。粘度測定は、５２５Ｐａのせん断応力で０．４から１５秒−１のせん断速度範囲で行われる。この試験方法は、ときに新鮮油と呼ばれる未使用の油に適用され、軽負荷および高負荷のエンジン用途のために設計されている。この試験方法は、使用済みディーゼル油に適していることも示された。この試験方法では、粘度の単位としてミリパスカル秒（ｍＰａ・秒）を用いる。
【００９６】
１１．潤滑剤または潤滑剤成分の好気性水系生分解性を決定するための標準試験法。この試験法は、実験室条件下で接種菌に暴露されたときの調合完了潤滑剤または潤滑剤成分の好気性水系生分解の度合いの決定を対象とする。この試験方法は、例えば、多くの潤滑剤で見られるような水不溶性材料および複雑な混合物を試験することに伴う困難に特に対処するよう意図されている。この試験方法は、揮発性でなく、接種菌中に存在する生物に対して試験濃度で抑制効果のないすべての潤滑剤に適用できるように設計されている。生分解性評点のパーセントは、ＡＳＴＭ  Ｄ−６０４６、表２の環境持続性分類−好気性淡水に記載されている。持続性等級は、Ｐｗ１（２８日間で％ＣＯ２≧６０％）、Ｐｗ２（８４日間で≧６０％）、Ｐｗ３（８４日間で≧４０％）、Ｐｗ４（８４日間で＜４０％）である。最終生分解性Ｐｗ１は、最善の評点である。
【００９７】
調合実施例
【実施例１】
【００９８】
調合  ６５％でＰｗ１の生分解性評点を有するＩＳＯ３２作動流体
成分                                          ％重量
トライサン（Ｔｒｉｓｕｎ）９０  ＨＯ          ４６．０５
シェブロン４Ｒ                                ５０．００
チバ３０５０Ａ                                ０．９５
ＰｈＭｘ  １０−３１０                        ２．００
イルガメット３９                              ０．１０
ＲＬＩ  ＡＯ                                  ０．９０
４０℃の粘度        ２９．６５ｃＳｔ
１００℃粘度        ６．４３ｃＳｔ
粘度指数            １７８
【実施例２】
【００９９】
調合は、基油総量の６０％より多いシェブロン４Ｒを有し、６０．９％で最終生物分解性評点Ｐｗ１としてＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４に合格したＩＳＯ３２流体を示す。
成分                                            ％重量
カノーラＨＯ（高オレイン酸）                    ３７．８５
シェブロン４Ｒ                                  ６０．００
ＬＺ  ５１８６Ｂ                                １．２５
ＲＬＩ  ＡＯ                                    ０．９０
４０℃の粘度        ２３．７６ｃＳｔ
１００℃の粘度      ５．４３ｃＳｔ
粘度指数            １７６
【実施例３】
【０１００】
調合  ６５％で最終生物分解性評点Ｐｗ１を有するＩＳＯ６８作動流体
成分                                            ％重量
カノーラＨＯ                                    ５３．８５
シェブロン４Ｒ                                  ３０．００
ＣＧ５０００                                    ９．００
インドポールＨ１５００                          ３．００
ＬＺ５１８６Ｂ                                  １．２５
ＰｈＭｘ１０−３１０                            ２．００
ＲＬＩ  ＡＯ                                    ０．９０
４０℃の粘度                                      ６７．７７ｃＳｔ
１００℃の粘度                                    １２．７１ｃＳｔ
粘度指数                                          １９０
【０１０１】
上記調合では、シェブロン４Ｒは、シェブロンから入手できる全水素化処理ＩＩＩ類油であり、ＣＧ５０００は、イノレックスから入手できる合成エステルであり、ＬＺ５１８６Ｂは、ルーブリゾルコーポレーションから入手できる非食品グレード添加剤であり、ＲｈＭｘ１０−３１０は、ローマックスから入手できるポリメタクリル酸アルキル類の流動点降下剤であり、チバ３０５０Ａは、チバ−ガイギーから入手できる非食品グレード添加剤であり、イルガメット３９は、チバ−ガイギーから入手できる食品グレードトリアゾールであり、ＲＬＩ  ＡＯは、リニューアブルルーブリカント社から入手できる酸化防止剤であり、トライサン９０は、高オレイン酸ひまわり油であり、カノーラＨＯは、エーシーハムコ（ＡＣ  Ｈｕｍｋｏ）から入手できる高オレイン酸カノーラ油であり、インドポールＨ−１５００は、ＢＰノースアメリカンから入手できるポリブテン粘度調整剤である。
【０１０２】
上記実施例は、例を示して説明することだけを目的として示されたものであり、本発明の範囲または実施態様を限定する意図はない。本発明は、本明細書に付属の請求項を参照することによって説明される。
【０１０３】
上記実施例以外で、あるいは他の指示を行った場合に、明細書および請求項中で用いられる成分の量、反応条件などを表すすべての数は、すべての場合に、用語「約」によって修飾されると理解されるものとする。従って、異なる指示がない限り、本明細書および付属の請求項に示される数パラメータは、本発明が求める所望の性質によって変化し得る近似的なものである。最低限、請求項の範囲に対する均等論の適用を限定する試みとしてではなく、それぞれの数パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の桁を考慮して通常の丸め技法を適用することによって、解釈されるべきである。
【０１０４】
本発明の大体の範囲を示す数値範囲およびパラメータは近似値であるが、特定の実施例中に示される数値は、できるだけ正確に報告されている。しかし、あらゆる数値は、それぞれの試験測定に伴う標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を固有に含んでいる。
【０１０５】
いくつかの実施態様を参照して、本発明を説明してきた。本明細書を読み理解すれば、明らかに、変更および変化が了解されるであろう。出願人は、すべてのそのような変更および変化は、付属の請求項またはそれらの均等物の範囲内にある限り、本発明に含まれるものとする。
【０１０６】
以上のように、本発明を説明した。別に請求項を記載する。
【国際調査報告】
2007505194.tif 000022
2007505194.tif 000023