(57)【要約】  特定の錆止め剤および酸化防止剤を含有するポリアルキレングリコールベースの潤滑油組成物は、低下した操作温度を有し、ウォーム駆動ギアーボックス類に使用するのに特に好適である。前記錆止め剤は、Ｎ−アシルサルコシンおよびイミダゾールからなり、一方、酸化防止剤は、アルキル化ジフェニルアミンおよびヒンダードフェノールからなる。【選択図】図１
2007522328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアルキレングリコール流体またはポリアルキレングリコール流体の混合物からなる主要量の基油；
（ａ）（ｉ）式
【化１】
2007522328.tif 000017
（式中、Ｒは炭素原子１０〜３０個のアルキル基またはアルケニル基である）
のＮ−アシルサルコシン、および
（ｉｉ）式
【化２】
2007522328.tif 000018
（式中、Ｒ１は炭素原子１０〜３０個のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ２は炭素原子１〜６個のヒドロキシアルキル基である）
のイミダゾール
からなる少量の錆止め組成物；並びに
（ｂ）（ｉｉｉ）式
【化３】
2007522328.tif 000019
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立して炭素原子２〜２０個のアルキル基である）
のアルキル化ジフェニルアミン、および
（ｉｖ）式
【化４】
2007522328.tif 000020
（式中、Ｒ５およびＲ６は、独立して炭素原子３〜９個のアルキル基であり、ｘは１〜４の整数であり、ｙは１〜４の整数である）
のヒンダードフェノール
からなる少量の酸化防止剤組成物
を含んでなることを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項２】
前記ポリアルキレングリコールは、４０℃で５０〜３０００ｃＳｔの粘度を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
（ｉ）：（ｉｉ）の重量比は、３：１〜１：３であることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記基油は、ポリアルキレングリコール流体の混合物であることを特徴とする請求項３または４に記載の組成物。
【請求項５】
（ｉｉｉ）：（ｉｖ）の重量比は、３：１〜１：３であることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項６】
ポリアルキレングリコール流体またはポリアルキレングリコール流体の混合物からなる主要量の基油；
（ａ）（ｉ）式
【化５】
2007522328.tif 000021
（式中、Ｒは炭素原子１０〜３０個のアルキル基またはアルケニル基である）
のＮ−アシルサルコシン、および
（ｉｉ）式
【化６】
2007522328.tif 000022
（式中、Ｒ１は炭素原子１０〜３０個のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ２は炭素原子１〜６個のヒドロキシアルキル基である）
のイミダゾール
からなる、組成物の全重量を基準にして０．１〜１．０重量％の錆止め組成物；並びに
（ｂ）（ｉｉｉ）式
【化７】
2007522328.tif 000023
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立して炭素原子２〜２０個のアルキル基である）
のアルキル化ジフェニルアミン、および
（ｉｖ）式
【化８】
2007522328.tif 000024
（式中、Ｒ５およびＲ６は、独立して炭素原子３〜９個のアルキル基であり、ｘは１〜４の整数であり、ｙは１〜４の整数である）
のヒンダードフェノール
からなる、組成物の全重量を基準にして０．１〜２．０重量％の酸化防止剤組成物
を含んでなることを特徴とする、ギアーボックス類に使用するのに好適である潤滑油組成物。
【請求項７】
有効量のフェノールホスホロチオエートの耐摩耗性添加剤およびトリルトリアゾール金属表面不活化剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）の潤滑油類、特にウォーム駆動ギアーボックス並びに効率性の改良および操作温度の低下が望ましい他の機械装置に使用するのに好適な食品グレードに改良された潤滑油類に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、市販の潤滑油組成物は、種々の天然または合成の原料基油またはそれらの意図する適用に依って、種々の添加パッケージおよび溶媒と組み合わされた原料基油のブレンドから調製される。例えば、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）流体は、鉱物潤滑油と比較すると、高温で良好な酸化安定性のため、ギアーボックス潤滑油の基油としての使用が見出されている。ポリアルキレングリコール類の酸化安定性にもかかわらず、これらの流体をベースとした潤滑油組成物は、酸化防止剤および錆止め剤など種々の添加剤により製剤化して、潤滑油組成物の性能を増強させる。
【０００３】
更により厳しい要件を満たすための潤滑油組成物の製剤化は、使用できる種々の添加剤間に生じ得る潜在的な相互作用のため、かなり複雑になる。実際、経験により、１種類の添加剤の潤滑油組成物への組込みは、その組成物中、別の種類の添加剤の機能に対して悪影響を与え得る。例えば、潤滑油中の耐摩耗性添加剤の存在は、耐摩耗性添加剤が無いものと比較して、製剤の酸化安定性を減じることが多い。油類の酸化的分解は、温度が上昇するに従って増すことから、使用条件下で低下させた油温を有する潤滑油組成物が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一目的は、使用条件下で低下させた油温を有する潤滑油組成物を提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、ウォームギアー類に使用するための、高効率性のポリアルキレングリコール基油組成物を提供することである。
【０００６】
本発明の更に別の目的は、食品グレードの潤滑油、即ち、米国農務省または国立衛生財団（ＮＳＦ）により承認されている成分から構成される潤滑油組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、潤滑油組成物は、主要量のポリアルキレングリコール基油；
（ａ）（ｉ）式
【化１】
2007522328.tif 000003
（式中、Ｒは炭素原子約１０〜約３０個のアルキル基またはアルケニル基である）
のＮ−アシルサルコシン、および
（ｉｉ）式
【化２】
2007522328.tif 000004
（式中、Ｒ１は炭素原子約１０〜約３０個のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ２は炭素原子約１〜約６個のヒドロキシアルキル基である）
のイミダゾール
からなる少量の錆止め組成物；並びに
（ｂ）（ｉｉｉ）式
【化３】
2007522328.tif 000005
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立して炭素原子約２〜約２０個のアルキル基である）
のアルキル化ジフェニルアミン、および
（ｉｖ）式
【化４】
2007522328.tif 000006
（式中、Ｒ５およびＲ６は、独立して炭素原子約３〜９個のアルキル基であり、ｘは１〜約４の整数であり、ｙは約１〜約４の整数である）
のヒンダードフェノール
からなる少量の酸化防止剤組成物を含んでなる。
【０００８】
好ましい潤滑油組成物は、有効量のフェニルホスホロチオエートの耐摩耗性添加剤およびトリルトリアゾール金属表面不活化剤を含む。
【０００９】
本発明の他の態様および実施形態は、以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の組成物は、潤滑粘度を有する主要量のポリアルキレングリコール流体を含んでなる。好適なポリアルキレングリコール流体は、アルキレンオキシド類のコポリマー類である。エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのコポリマー類が特に好適である。
【００１１】
一般に使用される前記流体の動粘度は、当然最終組成物の意図された使用に依って、４０℃で約５０〜約３０００ｃＳｔの範囲内にある。例えば、ギアーボックスに関して、流体の好ましい動粘度は、４０℃で約１３５〜約１１００ｃＳｔの範囲内にある。
【００１２】
単独のポリアルキレングリコール流体または２種以上のポリアルキレングリコール流体の混合物は、本発明の組成物における基油として使用すると所望の粘度を達成できる。
【００１３】
前記組成物はまた、
（ｉ）式
【化５】
2007522328.tif 000007
（式中、Ｒは炭素原子約１０〜約３０個のアルキル基またはアルケニル基である）
のＮ−アシルサルコシン、および
（ｉｉ）式
【化６】
2007522328.tif 000008
（式中、Ｒ１は炭素原子約１０〜約３０個のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ２は炭素原子約１〜約６個のヒドロキシアルキル基である）
のイミダゾール
からなる少量の錆止め組成物を含有する。
【００１４】
本発明の実施において、（ｉ）：（ｉｉ）の重量比が、３：１〜１：３、より好ましくは１：１の範囲内にあることが好ましい。また、Ｒ１が、約１２〜約２０個の炭素原子、特に１８個の炭素原子のアルケニル基であり、Ｒ２が、２個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基であることが好ましい。
【００１５】
本発明の潤滑油組成物はまた、
（ｉｉｉ）式
【化７】
2007522328.tif 000009
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立して炭素原子約２〜約２０個のアルキル基である）
のアルキル化ジフェニルアミン、および
（ｉｖ）式
【化８】
2007522328.tif 000010
（式中、Ｒ５およびＲ６は、独立して炭素原子約３〜９個のアルキル基であり、ｘは１〜約４の整数であり、ｙは約１〜約４の整数である）
のヒンダードフェノール
からなる少量の酸化防止剤組成物を含む。
【００１６】
（ｉｉｉ）：（ｉｖ）の好ましい重量比は、３：１〜１：３、より好ましくは１：１の範囲内である。更にＲ３およびＲ４は、炭素原子４〜８個のアルキル基であり、Ｒ５およびＲ６はｔ−ブチル基であり、ｘは２であり、ｙは２〜４、特に３であることが好ましい。
【００１７】
以後に説明されるとおり、潤滑油の添加剤は、それらを含有する組成物の操作温度を上げることがある。その結果、操作温度は、特にギアーボックスなどに関する場合、本発明の組成物は、錆止め組成物が約１．０重量％未満であることが特に好ましい。例えば、全ての場合において組成物の全重量を基準にした重量％で、約０．４０〜０．８０重量％、２．０重量％未満の酸化防止剤組成物、例えば、約０．５０〜約１．５０重量％。
【００１８】
本発明の潤滑油組成物は、有効量のフェニルホスホロチオエートの耐摩耗性添加剤およびトリルトリアゾール金属表面不活化剤を含有することが好ましい。
【００１９】
前記フェニルホスホロチオエートの耐摩耗性添加剤は、式：
【化９】
2007522328.tif 000011
（式中、Ｒ７はＨまたは炭素原子１〜約８個のアルキル基である。）
によって表される。Ｒ７は、Ｈであることが好ましい。一般に前記耐摩耗性添加剤の量は、潤滑油組成物の全重量を基準にして約０．１〜約１．０重量％の範囲にある。
【００２０】
金属表面不活化剤は、式：
【化１０】
2007522328.tif 000012
によって表すことができる。式中、Ｒ８は炭素原子約２〜約２０個の分枝状アルキル基であり、好ましくは、
【化１１】
2007522328.tif 000013
である。
【００２１】
一般に金属表面不活化剤の量は、潤滑油組成物の全重量を基準にして約０．０１重量％から約０．５０重量％の範囲にある。
【００２２】
着色剤、消泡剤、分散剤など、他の添加剤も使用できる。
【００２３】
本発明の組成物は、ギアーボックス類に特に有用であるが、金属の無い潤滑油が好ましい他の機械的装置にも使用できる。例としては、スクリューおよび往復式圧縮機、ベーンポンプ、タービン支持ベアリング類などが挙げられる。
【００２４】
また、本発明の組成物の基液および添加剤は、ＵＳＤＡおよびＮＳＦによって設定された基準を満たす量で使用され、それ故、人が摂取する食品とのその後の接触が少なくとも可能である使用に好適な食品グレードの潤滑油であるように適切に考慮され得ることが認識されよう。
【００２５】
本発明は、以下の実施例により更に説明されるが、全て重量％の量は、潤滑油組成物の全重量を基準にしている。
【００２６】
以下の実施例に用いられる試験装置は、センターライン距離が１．７５インチおよび減速比が２０：１を有するウォーム駆動ギアーボックスであった。この装置は、１００％定格負荷で操作された。入力電力とトルク並びに出力電力とトルクは、試験の複数時間にわたってモニターされた。
【実施例】
【００２７】
実施例１
上記の試験装置は、耐摩耗性添加剤、金属表面不活化剤および消泡剤で製剤化されたポリアルキレングリコール流体（「基潤滑油（Ｂａｓｅ  Ｌｕｂｅ）」）により操作され、油の油溜め温度は、平衡後に測定された。周期的な間隔で、コネチカット州ノーウィッチ所在のチバ（Ｃｉｂａ）により販売されている、それぞれＮ−アシルサルコシンおよびアミン、サルコシル−Ｏおよびアミン−Ｏの等量の混合物からなる錆止め剤を、全量の２．０重量％を加えるまで０．５重量％ずつ４回の適用量で前記油に添加された。各添加剤に関する平衡での油溜め温度を測定した。この結果を表１に記載している。
【００２８】
【表１】
2007522328.tif 000014
【００２９】
表に見ることができるように、添加剤量を増すと、温度が上昇する結果となる。
【００３０】
実施例２
この場合、コネチカット州ノーウィッチ所在のチバ（Ｃｉｂａ）により販売されている、Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ５７、アルキル化ジフェニルアミン、およびＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０９の等量の混合物からなる１．０重量％の４回の適用量以外、実施例１の手順に従った。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表に見ることができるように、添加剤の量を増すと、温度が上昇する結果となる。
【００３３】
実施例３
２つの潤滑油組成物を、前記試験装置を用いて試験した。試験された各組成物は、上記のポリアルキレングリコール基油を有した。組成物Ａ（本発明による）において、基油は、テキサス州ヒューストン所在のダウケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社により各々販売されている９３重量％Ｄｏｗ  Ｓｙｎａｌｏｘ  ４０−Ｄ３００Ｉおよび５重量％Ｄｏｗ  Ｓｙｎａｌｏｘ  ４０−Ｄ７００の混合物であった。組成物Ａの製剤を表３に記載している。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
組成物Ｂは、市販のポリアルキレングリコールベースの潤滑油である。
【００３６】
この試験結果（二度反復試験した）は、添付の図にグラフとして示されている。平衡後に見ることができるように、本発明の組成物の組成物Ａは、市販の潤滑油、組成物Ｂの温度（１６２°Ｆ）と比較すると、より低い油溜め操作温度（１５８°Ｆ）を有した。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】市販のポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）油および本発明の潤滑油組成物で操作されたギアーボックス中の経時的油溜め温度を示すグラフである。
【図１】
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【国際調査報告】
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