(57)【要約】  高圧コンプレッサーを潤滑化するための潤滑剤組成物であり、本組成物は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む。高圧オレフィン法の場合のような、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーにおける使用が説明されている。【選択図】  図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧コンプレッサーを潤滑化するための、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物の使用。
【請求項２】
前記高圧コンプレッサーが、ハイパーコンプレッサーである、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記ポリマー性増粘剤が、Ｃ２〜Ｃ１０オレフィンの重合により生成するホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーである、請求項１または請求項２に記載の使用。
【請求項４】
前記ポリマー性増粘剤が、エチレン、プロピレン、ブチレンまたはイソプレンの重合により生成するホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項５】
前記ポリマー性増粘剤が、ポリブテンである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
前記ポリマー性増粘剤が、６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の使用。
【請求項７】
前記フィッシャー−トロプシュ由来基油が、医薬用ホワイトオイルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の使用。
【請求項８】
前記フィッシャー−トロプシュ由来基油が、７ｃＳｔ〜５０ｃＳｔ、好ましくは７ｃＳｔ〜２５ｃＳｔの範囲の粘度を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項９】
前記組成物が、５０〜９５％ｗｔの範囲のフィッシャー−トロプシュ由来基油と、５％〜５０％ｗｔの範囲のポリマー性増粘剤とを含む、請求項１または２に記載の使用。
【請求項１０】
高圧コンプレッサーを潤滑化するための潤滑剤組成物であって、該組成物は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む、上記組成物。
【請求項１１】
ポリマー性増粘剤として、５％〜５０％ｗｔの範囲の、６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有する、エチレン、プロピレン、ブチレンまたはイソプレンの重合により生成するホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーと、基油として、５０％〜９５％ｗｔの範囲の医薬用のフィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルとを含む、請求項１０に記載の潤滑剤組成物。
【請求項１２】
１５％〜５０％ｗｔの範囲のポリマー性増粘剤と、５０％〜８５％ｗｔの範囲のフィッシャー−トロプシュ由来基油とを含む、請求項１０または請求項１１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項１３】
１０〜１２のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物と、高圧コンプレッサーに該潤滑剤組成物を適用するための説明書とを含む、高圧コンプレッサー用の潤滑剤セット。
【請求項１４】
オレフィンを加圧する方法または高圧ポリオレフィンを作製する方法であって、該方法は、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物によって潤滑化される高圧コンプレッサーに、オレフィンを導入すること；高圧コンプレッサーでオレフィンを加圧すること；および任意に加圧されたオレフィンを反応させて高圧ポリオレフィンを形成することを含む、上記方法。
【請求項１５】
組成物中で同等の鉱油を同じように使用した場合に同じ粘度で達成され得る含量よりも高い増粘剤含量（％重量）；および／または組成物中で同等の鉱油を同じように使用した場合に達成され得る粘度よりも低い粘度を達成する目的での、フィッシャー−トロプシュ由来油の、ポリマー性増粘剤を含む高圧コンプレッサー用潤滑剤組成物中での基油としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサー用の潤滑剤に関する。特に、これらに限定されないが、本発明は、ポリマー性増粘剤（polymeric thickener）を含む高圧コンプレッサー用の潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ポリオレフィン、例えば高圧低密度ポリエチレン（ＨＰ−ＬＤＰＥ）またはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）の製造において、７０〜３５０メガパスカル（ＭＰａ、または約１０，０００〜５０，０００ｐｓｉ）の高い運転圧力が典型的であり、２４０〜３１０ＭＰａ（約３５，０００〜４５，０００ｐｓｉ）の運転圧力が好ましい。これらの高圧を達成するために、ハイパーコンプレッサー（または二次コンプレッサー）などの１つまたはそれより多くの高圧コンプレッサーが採用される。
【０００３】
高圧ポリオレフィンを製造するために、まず典型的にはオレフィン系原材料（例えばエチレン）を、１つまたはそれより多くの一次高圧コンプレッサーによって最大約２５〜３０ＭＰａの圧力に圧縮する。その後、１つまたはそれより多くのハイパーコンプレッサーを採用することにより、典型的には反応器中で触媒の存在下でオレフィン系原材料がポリオレフィン（例えばＢＰ−ＬＰＤＥ）に転化したら必要とされる高い運転圧力が達成される。残った未重合の原材料は、圧縮の回復に再利用することができる。
【０００４】
高圧ポリオレフィンの製造が本発明と特に関連して用いられる場合、用語「高圧コンプレッサー」は、本明細書において、原材料、好ましくはエチレンを、少なくとも２０ＭＰａ、好ましくは少なくとも３０ＭＰａの圧力に圧縮できるあらゆるコンプレッサーを指すものとして使用される。用語「ハイパーコンプレッサー」は、本明細書において、一次または好ましくは二次コンプレッサーのどちらかとして、原材料、好ましくはエチレンを、少なくとも５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも１００ＭＰａの圧力に圧縮できるあらゆるコンプレッサーを指すものとして使用される。
【０００５】
高圧ポリオレフィン、特にＨＰ−ＬＤＰＥの製造において典型的な運転圧力は、最大でなくとも、あらゆる工業プロセスのなかでも最高水準である。したがって、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーは、特殊な構造をベースとしている。これらは、典型的には、例えば炭化タングステンなどの極めて硬い材料の可動部を含む。
【０００６】
ハイパーコンプレッサーを含む高圧コンプレッサーの操作は、可動部間の、例えばプランジャー／ピストンとシリンダーとの間の摩擦を減らすために潤滑剤の使用を必要とする。高い運転圧力と高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーの構造を考慮すると、ハイパーコンプレッサー、特にハイパーコンプレッサー用の潤滑剤は、特殊な必要条件が課せられている。器具用潤滑剤にとって最も難しい課題の１つは、高圧ポリオレフィン、特にポリエチレンを製造するのに一般的に使用されるタイプのハイパーコンプレッサーによってもたらされる。
【０００７】
例えば、ハイパーコンプレッサーで採用される潤滑剤は、不可避的に下に向かって重合反応器中に漏出し、例えばエチレン、共重合用単量体、溶媒、触媒などの反応物と混ざってその一部になることが知られている。これは順に、高圧ポリオレフィンの形成を妨げたり、ポリオレフィン特性の劣化を引き起こしたりする可能性がある。したがって、汚染の影響が少ない潤滑剤が求められている。
【０００８】
従来、高圧およびハイパーコンプレッサーの潤滑剤として鉱油が使用されており、それが反応物へ漏出しても、高圧ポリオレフィンの形成、またはそれに続く加工処理、例えば鋳型成型または押出し処理におけるポリオレフィンの使用のいずれかに対する不利な影響は、あったとしてもわずかである。しかしながら、鉱油単独では、有効な高圧コンプレッサーの潤滑剤ではなく、典型的には圧縮された原材料が中で分解するために、性能が急速に劣化する。このような分解は、高圧、特にハイパーコンプレッサーの潤滑剤の配合において直面する特有な問題であり、それと同時に潤滑剤のポンプ輸送性（すなわち好適な粘度）の維持も確保する必要がある。
【０００９】
従来技術のアプローチの１つは、ハイパーコンプレッサーでの潤滑剤として、例えばエチレンへの溶解性が低いポリグリコールを採用することであった。ＷＯ２００９０１２０４１は、最大１個のヒドロキシル官能基を含むポリエーテルポリオールを含むハイパーコンプレッサーの潤滑剤を説明している。
【００１０】
別の従来技術のアプローチは、例えばＵＳ５５７８５５７で開示されているように、鉱油系ハイパーコンプレッサーの潤滑剤に、例えばポリブテンなどの増粘剤を添加することであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ２００９０１２０４１
【特許文献２】ＵＳ５５７８５５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、分解、特にオレフィンの分解に対する耐性の改善、および優れた粘度／ポンパビリティーを有する、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサー用の潤滑剤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】
【００１３】
第一の形態によれば、本発明の特徴は、高圧コンプレッサーを潤滑化するための潤滑剤組成物にあり、本組成物は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む。
【００１４】
驚くべきことに、フィッシャー−トロプシュ由来基油は、鉱物性基油よりも、例えばポリブテンなどのポリマー性増粘剤で増粘を起こしにくいことが見出された。ほとんどの潤滑剤の用途において、これは、フィッシャー−トロプシュ由来基油の不利な点の一つとなり得るが、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーを潤滑化するという状況では、本発明者らにより適用された低い増粘により、有意な利点が達成される。本発明者らは、鉱物性基油ではなくフィッシャー−トロプシュ由来基油に、所定の粘度で、例えば目的とするポンピング粘度で、より大きい重量比のポリマー性増粘剤を取り入れることが可能であることを見出した。高圧コンプレッサーの特定の分野において、より高い比率のポリマー性増粘剤の存在は、例えばエチレンなどの圧縮された原材料の高圧における分解に対する耐性を強化し、粘度の低下を最小化することにより、潤滑剤の変質を抑えるという利点がある。これは、粘度増加と引き換えにしなくても達成される。本発明のフィッシャー−トロプシュベースの潤滑剤組成物は、取り入れられたポリマー性増粘剤の所定の重量比で、それに相当する鉱油組成物と比較して低い粘度を示すことが見出された（実施例を参照）。言い換えれば、例えば４０℃および１００℃での動粘度などの潤滑剤の他の特性を変化させることなく、ハイパーコンプレッサーに所定量のポリマー性増粘剤を取り込むのに必要なフィッシャー−トロプシュ基油の量を、より少なくすることができる。
【００１５】
第二の形態によれば、本発明は、高圧コンプレッサーを潤滑化するための、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物の使用を包含する。例えば、第三の形態によれば、本発明は、高圧コンプレッサーを潤滑化する方法を包含し、本方法は、高圧コンプレッサーの１つまたはそれより多くの摩擦界面に、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物を適用することを含む。第四の形態によれば、本発明はまた、高圧コンプレッサーの潤滑剤セットも包含し、本セットは、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物；および高圧コンプレッサーに該潤滑剤組成物を適用するための説明書を包含する。
【００１６】
第五の形態によれば、本発明の特徴は、オレフィンを加圧する方法にあり、本方法は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物によって潤滑化される高圧コンプレッサーに、オレフィンを導入すること；および高圧コンプレッサーでオレフィンを加圧することを含む。
【００１７】
第六の形態によれば、本発明の特徴は、高圧ポリオレフィンの作製方法にあり、本方法は：フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含む潤滑剤組成物によって潤滑化される高圧コンプレッサーで、オレフィンを加圧すること；および加圧されたオレフィンを反応させて高圧ポリオレフィンを形成することを含む。
【００１８】
第七の形態によれば、本発明の特徴は、ポリマー性増粘剤を包含する高圧コンプレッサー用潤滑剤組成物中の基油としての、フィッシャー−トロプシュ由来油の使用にある。例えば、第八の形態によれば、本発明は、高圧コンプレッサー用潤滑剤組成物の作製方法を包含し、本方法は、フィッシャー−トロプシュ由来基油をポリマー性増粘剤と混合することを含む。
【００１９】
第九の形態によれば、本発明の特徴は、組成物中で同等の鉱油を同じように使用した場合に達成され得る含量よりも多くの増粘剤含量（％重量）を達成する目的での、フィッシャー−トロプシュ由来油の、ポリマー性増粘剤を含む潤滑剤組成物中の基油としての使用にある。
【００２０】
第十の形態によれば、本発明の特徴は、組成物中で同等の鉱油を同じように使用した場合に達成され得る粘度よりも低い粘度を達成する目的での、フィッシャー−トロプシュ由来油の、ポリマー性増粘剤を含む潤滑剤組成物中の基油としての使用にある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、１００℃でのポリブテン含量に対する、フィッシャー−トロプシュ由来基油（ＧＴＬ８）および鉱物性基油（油２）それぞれをベースとする典型的な潤滑剤組成物のブレンドの１００℃での粘度を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、４０℃でのポリブテン含量に対する、フィッシャー−トロプシュ由来基油（ＧＴＬ８）および鉱物性基油（油１）それぞれをベースとする典型的な潤滑剤組成物のブレンドの４０℃での粘度を示す。
【図２】図２は、フィッシャー−トロプシュ由来基油ＧＴＬ８の炭素分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の詳細な説明に、本発明の好ましい特徴および実施態様（これらは互いに組み合わせることが可能である）、さらに文脈上可能な限りでの本発明の全ての形態を記載する。
【００２３】
本明細書に記載の潤滑剤組成物における第一の必須の成分は、フィッシャー−トロプシュ由来基油である。用語「フィッシャー−トロプシュ由来」とは、本明細書で使用される場合、材料が、フィッシャー−トロプシュ縮合プロセスの合成生成物であるか、またはそのような合成生成物から由来されたものであることを意味する。またフィッシャー−トロプシュ由来基油は、「ＧＴＬ（ガス・トゥ・リキッド）」基油と称される場合もある。
【００２４】
フィッシャー−トロプシュ縮合プロセスは、適切な触媒の存在下で、典型的には高温（例えば１２５〜３００℃、好ましくは１７５〜２５０℃）および／または高圧（例えば５〜１００ｂａｒ、好ましくは１２〜５０ｂａｒ）で、一酸化炭素と水素を、より長い鎖の、通常はパラフィン系の炭化水素に転化する反応；ｎ（ＣＯ＋２Ｈ２）＝（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ＋熱である。必要に応じて、２：１以外の水素：一酸化炭素の比が採用されてもよい。
【００２５】
一酸化炭素と水素そのものは、有機または無機の、天然もしくは合成源から、典型的には天然ガスまたは有機的に誘導されたメタンのいずれかから誘導されてもよい。一般的に、フィッシャー−トロプシュ法を使用して液体燃料成分に転化されるガスは、天然ガス（メタン）、ＬＰＧ（例えばプロパンまたはブタン）、例えばエタンなどの「凝縮物」、合成ガス（ＣＯ／水素）、ならびに、石炭、バイオマス、および他の炭化水素から誘導されたガス状生成物を包含していてもよい。
【００２６】
フィッシャー−トロプシュ法を使用して、ＬＰＧ、ナフサ、ケロシン、および軽油フラクションなどの各種の炭化水素燃料を製造することができる。これらのなかでも、軽油は、自動車用ディーゼル燃料組成物として、および自動車用ディーゼル燃料組成物の形態で、典型的には石油から誘導された軽油とのブレンドの形態で使用されてきた。より重質のフラクションは、典型的には、水素化処理と減圧蒸留の後に、様々な蒸留特性と粘度を有する一連の基油を産出することが可能であり、このような基油は、潤滑用基油ストックとして有用である。
【００２７】
炭化水素生成物は、フィッシャー−トロプシュ反応から直接的に得てもよいし、または例えばフィッシャー−トロプシュ合成生成物の分別蒸留によって、もしくは水素化処理したフィッシャー−トロプシュ合成生成物から間接的に得てもよい。水素化処理は、沸点範囲を調節するするための水素化分解、および／または分枝パラフィンの比率を高めて低温流動特性を改善できる水素化異性化を伴っていてもよい。フィッシャー−トロプシュ縮合生成物の特性を改変するために、例えば重合、アルキル化、蒸留、分解による脱炭酸（cracking-decarboxylation）、異性化および水素化改質（hydroreforming）などの他の合成後処理を採用してもよい。
【００２８】
パラフィン系炭化水素のフィッシャー−トロプシュ合成のための典型的な触媒は、触媒活性成分として、周期表の第ＶＩＩＩ族の金属、特にルテニウム、鉄、コバルトまたはニッケルを含む。このような好適な触媒は、例えばＥＰ−Ａ−０５８３８３６（３頁および４頁）で説明されている。
【００２９】
フィッシャー−トロプシュ系方法の例は、第５回合成燃料世界シンポジウム（ワシントンＤＣ、１９８５年１１月）で公布された論文の、van der Burgtらの「The Shell Middle Distillate Synthesis Process」で説明されているＳＭＤＳ（シェル中間蒸留物合成（Shell Middle Distillate Synthesis））である。また、英国ロンドンのシェル・インターナショナル・ペトロリアム社（Shell International Petroleum Company Ltd）からの１９８９年１１月の同じ題名の出版物も参照されたい。この方法（また、シェル「ガス・トゥ・ィキッド」または「ＧＴＬ」技術とも称されることもある）は、天然ガス（主としてメタン）から誘導された合成ガスを重質の長鎖炭化水素（パラフィン）ワックスに転化させることにより中間蒸留物範囲の生成物を生産し、次いでこれを、水素化転化して分別蒸留することにより、例えばディーゼル燃料組成物で使用できる軽油などの液体輸送燃料を生産することができる。重質基油を含む基油もまた、このような方法によって生産することができる。
【００３０】
フィッシャー−トロプシュ法によれば、フィッシャー−トロプシュ由来基油は、実質的に硫黄および窒素を含まないか、または検出不可能なレベル（例えば５ｐｐｍ未満）の硫黄および窒素しか含まない。これらのヘテロ原子を含有する化合物は、フィッシャー−トロプシュ触媒にとって触媒毒として作用する傾向があるため、合成ガスフィードから除去される。これは、本発明に係る潤滑剤組成物に追加の利点をもたらす可能性がある。さらに、通常通り操作されるフィッシャー−トロプシュ法は、芳香族成分を生産しないか、または実質的に芳香族成分を生産しない。フィッシャー−トロプシュ由来基油成分の芳香族化合物含量は、好適にはＡＳＴＭ  Ｄ−４６２９によって決定され、（原子基準ではなく）分子基準で、典型的には１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満、より好ましくは０．１ｗｔ％未満と予想される。
【００３１】
一般的に言えば、フィッシャー−トロプシュから誘導された炭化水素生成物は、例えば石油から誘導された炭化水素と比較して、極性成分、特に極性界面活性物質のレベルが比較的低い。このような極性成分としては、例えば、酸素含有化合物、ならびに硫黄および窒素含有化合物などが挙げられる。フィッシャー−トロプシュから誘導された炭化水素中の硫黄レベルが低いということは、一般的に、酸素含有化合物と窒素含有化合物の両方のレベルが低いことを示し、これはなぜなら、どちらも同じ処理法で除去されるためである。
【００３２】
一実施態様において、フィッシャー−トロプシュ由来基油は、８０ｗｔ％より多くのパラフィン、好ましくは８５％ｗｔより多くの、またはさらには９０％ｗｔより多くのパラフィンのパラフィン含量と、９９ｗｔ％より多くの飽和物質含量とを有し、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、およびｎ＋４個の炭素原子（ここでｎは、２０〜３５である）を有する一連のイソパラフィンを含むと定義される。このような関連する一連のイソパラフィンの存在は、電界脱離／電界イオン化（ＦＤ／ＦＩ）技術によって測定してもよい。この技術では、まず油サンプルを、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）法ＩＰ３６８／０１を利用して極性（芳香族）相と非極性（飽和物質）相に分離し、この場合、方法の状況に応じて、移動相としてヘキサンの代わりにペンタンが使用される。次いで飽和物質および芳香族フラクションを、電界脱離／電界イオン化（ＦＤ／ＦＩ）インターフェースを備えたフィニガン（Finnigan）ＭＡＴ９０マススペクトロメーターを使用して分析し、ここでは、ＦＩ（「ソフト」イオン化技術）は、炭素数と水素の不足の観点から炭化水素のタイプを決定するために使用される。マススペクトロメトリーでの化合物のタイプ分類は、形成された特徴的なイオンによって決定され、通常、「ｚ数」によって分類される。これは、全ての炭化水素種の一般式：ＣｎＨ２ｎ＋ｚで示される。飽和物質相は、芳香族相とは別に分析されるため、同じ化学量論またはｎ数を有する異なるイソパラフィンの含量を決定することが可能である。マススペクトロメーターの結果は、市販のソフトウェア（ポリ３２；シエラ・アナリティクスＬＬＣ（Sierra Analytics LLC）、３４５３ドラゴパークドライブ（Dragoo Park Drive）、モデスト、カリフォルニア州GA95350、米国より入手可能）を使用して処理して、各炭化水素タイプの相対的比率を決定する。
【００３３】
本発明で使用されるフィッシャー−トロプシュ由来基油は、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って、好ましくは少なくとも２ｍｍ２／秒、より好ましくは少なくとも４ｍｍ２／秒、最も好ましくは少なくとも７ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有していてもよい。フィッシャー−トロプシュ由来基油の１００℃での動粘度は、好ましくは最大で５０ｍｍ２／秒、より好ましくは最大で３５ｍｍ２／秒、最も好ましくは最大で２５ｍｍ２／秒であってもよい。
【００３４】
本発明で使用されるフィッシャー−トロプシュ由来基油は、好ましくは、（１）フィッシャー−トロプシュ合成工程、（２）フィッシャー−トロプシュ合成生成物（の一部）の水素化分解／水素化異性化工程、好ましくはそれに続いて（３）水素化処理工程の生成物（のフラクション）の流動点を低下させる工程により得られる。溶媒脱ろうまたは触媒脱ろうのいずれかによって、工程（３）での流動点の低下が達成される可能性がある。望ましい粘度を有する望ましい基油は、蒸留によって前記脱ろうした生成物から単離することもできる。場合により、油を水素化処理で仕上げるか、またはその色を改善するために油に吸着処理を施してもよい。
【００３５】
フィッシャー−トロプシュ由来油を得るために、フィッシャー−トロプシュ合成工程は、例えば、いわゆる商業的なサソール（Sasol）法、商業的なシェル中間蒸留物合成法（ShellMiddle Distillate Process）に従って行ってもよいし、または非営利のエクソン（Exxon）法によって行ってもよい。これらおよび他の方法は、ＥＰ−Ａ−７７６９５９、ＥＰ−Ａ−６６８３４２、ＵＳ−Ａ−４９４３６７２、ＵＳ−Ａ−５０５９２９９、ＷＯ−Ａ−９９３４９１７、およびＷＯ−Ａ−９９２０７２０でより詳細に説明されている。またこれらの公報の多くが、上述の水素化異性化／水素化分解工程（２）も説明している。
【００３６】
本発明の潤滑剤組成物で基油として都合よく使用される可能性がある好適なフィッシャー−トロプシュ由来基油としては、例えば、ＥＰ０７７６９５９、ＥＰ０６６８３４２、ＷＯ９７／２１７８８、ＷＯ００／１５７３６、ＷＯ００／１４１８８、ＷＯ００／１４１８７、ＷＯ００／１４１８３、ＷＯ００／１４１７９、ＷＯ００／０８１１５、ＷＯ９９／４１３３２、ＥＰ１０２９０２９、ＷＯ０１／１８１５６、およびＷＯ０１／５７１６６で開示されたようなものが挙げられる。
【００３７】
高圧ポリオレフィンの純度を保つため、本発明で使用される基油は、好ましくは、１つまたはそれより多くの関連基準を満たしたフィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルであってもよい。
【００３８】
ホワイトオイルは、工業用ホワイトオイルであってもよく、好ましくは、例えばＦＤＡ  ２１ＣＦＲ  １７８．３６２０（ｂ）で規定されるような法的な関連基準を満たすものであってもよい。工業用ホワイトオイルは、少なくとも＋２０のセーボルト色度を有していてもよい。パス長１ｃｍあたりのＵＶ吸収限度は、２８０〜２８９ｎｍで最大４．０、２９０〜２９９ｎｍで最大３．３、３００〜３２９ｎｍで最大２．３、３３０〜３５０ｎｍで最大０．８であってもよい。
【００３９】
食品用途での高圧ポリオレフィン生成物の使用を容易にするためには、基油が、例えば、食材と接触することが意図されたプラスチック材料および物品に関するＥＵ指令２００２／７２／ＥＥＣ、欧州薬局方第５版、米国薬局方第２５版／ＮＦ２０、ＦＤＡ２１  ＣＦＲ１７２．８７８、ＦＤＡ２１  ＣＦＲ１７８〜３６２０（ａ）、およびＦＤＡ２１  ＣＦＲ１７８．３５７０（ＵＳＤＡ  Ｈ−１）のうち１つまたはそれより多くに準拠した、医薬用のフィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルであることが好ましい。
【００４０】
好ましくは、医薬用ホワイトオイルは、炭素数が２５未満の鉱物性炭化水素の含量が５％（ｗ／ｗ）以下であり、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って、少なくとも７ｍｍ２／秒、または８．５ｍｍ２／秒もの１００℃での動粘度、および少なくとも４８０ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有すると予想される。
【００４１】
一実施態様において、フィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルは、＋２５より高い、好ましくは＋３０に等しいセーボルト色度を有していてもよい。極性化合物の含量は、好ましくは１ｗｔ％未満であり、非環式イソパラフィンの含量は、好ましくは７５〜９８ｗｔ％である。紫外線（ＵＶ）吸着スペクトル値は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２６９に従って測定した場合、ＦＤＡ１７８．３６２０（ｃ）に従って、好ましくは２８０〜２８９ｎｍのスペクトル帯で０．７０未満、２９０〜２９９ｎｍのスペクトル帯で０．６０未満、３００〜３２９ｎｍのスペクトル帯で０．４０未満、３３０〜３８０ｎｍのスペクトル帯で０．０９未満である。オイルの流動点は、好ましくは−１０℃未満、より好ましくは−１５℃未満である。ＣＮ数は、ＩＥＣ５９０に従って測定した場合、好ましくは３０未満、より好ましくは１５〜３０である。
【００４２】
好適なフィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルは、例えば、プロセス油用途に、または医薬用ホワイトオイルとして好適な約２から最大３０ｃＳｔの１００℃での動粘度を有する基油の製造を可能にする、ＷＯ０２０７０６２７Ａ２の方法に従って生産してもよい。
【００４３】
医薬用のフィッシャー−トロプシュ由来ホワイトオイルのさらなる例が、ＷＯ２００９０１８０８７で説明されている。
【００４４】
例えばＷＯ０２０７０６２７Ａ２から得られたホワイトオイルフラクションの色特性を改善するために、最終的な仕上げ処理を行ってもよい。好適な仕上げ処理の例は、いわゆる硫酸処理工程、水素化仕上げ、または水素化工程および吸着工程である。硫酸処理は、例えば一般的な教本の「Lubricant Base Oil and Wax Processing」、Avilino Sequeira, Jr、Marcel Dekker Inc.、ニューヨーク、1994、6章、226〜227頁で説明されている。
【００４５】
水素化仕上げは、好適には、１８０〜３８０℃の温度、１０〜２５０ｂａｒ、好ましくは１００ｂａｒより高い、より好ましくは１２０〜２５０ｂａｒの全圧で実行される。ＷＨＳＶ（重量毎時空間速度）は、１時間あたり、触媒１リットルあたり、０．３〜２ｋｇの油（ｋｇ／ｌ．ｈ）の範囲である。
【００４６】
水素化触媒は、好適には分散された第ＶＩＩＩ族金属を含む担持触媒である。可能性のある第ＶＩＩＩ族金属は、コバルト、ニッケル、パラジウム、および白金である。またコバルトおよびニッケルを含有する触媒は、第ＶＩＢ族金属、好適にはモリブデンおよびタングステンを含んでいてもよい。好適な担体または支持材料は、低い酸性度の無定形耐火性酸化物である。好適な無定形耐火性酸化物の例としては、例えばアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ−アルミナ、フッ化アルミナ、フッ化シリカ−アルミナ、およびこれらのうち２種またはそれより多くの混合物などの無機酸化物が挙げられる。
【００４７】
好適な水素化触媒の例は、ニッケル−モリブデン含有触媒、例えばＫＦ−８４７およびＫＦ−８０１０（アクゾノーベル（AKZO Nobel））、Ｍ−８−２４およびＭ−８−２５（BASF）、ならびにＣ−４２４、ＤＮ−１９０、ＨＤＳ−３、およびＨＤＳ−４（クライテリオン（Criterion））；ニッケル−タングステン含有触媒、例えばＮＩ−４３４２およびＮＩ−４３５２（エンゲルハード（Engelhard））、ならびにＣ−４５４（クライテリオン）；コバルト−モリブデン含有触媒、例えばＫＦ−３３０（アクゾ−ノーベル）、ＨＤＳ−２２（クライテリオン）およびＨＰＣ−６０１（エンゲルハード）である。好ましくは白金含有、より好ましくは白金およびパラジウム含有触媒が使用される。これらのパラジウムおよび／または白金含有触媒の好ましい支持体は、無定形シリカ−アルミナである。好適なシリカ−アルミナ担体の例は、ＷＯ−Ａ−９４１０２６３に開示されている。好ましい触媒は、好ましくは無定形シリカ−アルミナ担体に支持されたパラジウムと白金の合金を含むものであり、その一例として、クライテリオン・カタリスト社（Criterion Catalyst Company）（テキサス州ヒューストン）の市販の触媒Ｃ−６２４がある。
【００４８】
また上記で説明したような任意の水素化工程を包含する方法により得られたホワイトオイルは、色特性をさらに高めるために、吸着剤と接触させてもよい。好適な混成の吸着剤の例は、活性炭、ゼオライト、例えば天然フォージャサイト、または例えばフェリエライト、ＺＳＭ−５、フォージャサイト、モルデン沸石などの合成材料、例えばシリカ粉末、シリカゲル、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、ならびに様々な粘土、例えばアタパルガス粘土（含水ケイ酸マグネシウムアルミニウム）、ポロセル（Porocel）粘土（水和酸化アルミニウム）である。好ましい吸着剤は、活性炭である。
【００４９】
フィッシャー−トロプシュ由来基油は、本明細書に記載の潤滑剤組成物中に、潤滑剤組成物の重量に基づき少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも７０％のレベルで存在していてもよい。フィッシャー−トロプシュ由来基油は、好ましくは、本明細書に記載の潤滑剤組成物中に、潤滑剤組成物の重量に基づき最大で９５％、より好ましくは最大で９０％、さらにより好ましくは最大で８５％のレベルで、または最大で８０％ものレベルで存在する。
【００５０】
有利には、本明細書に記載の潤滑剤組成物中の全ての基油がフィッシャー−トロプシュにより誘導されてもよい。しかしながら、本明細書に記載の潤滑剤組成物はまた、フィッシャー−トロプシュ由来基油に加えて、フィッシャー−トロプシュ由来基油ではないもの、例えば従来の鉱物性基油、例えば鉱物性ホワイトオイル、好ましくは上述の基準のうち１つまたはそれより多くを満たす工業用または医薬用ホワイトオイルなどを含んでいてもよい。
【００５１】
本明細書に記載の潤滑剤組成物における第二の必須の成分は、ポリマー性増粘剤である。用語「ポリマー性増粘剤」は、本明細書で使用される場合、フィッシャー−トロプシュ基油の粘度を増加させるのに好適なポリマーまたはオリゴマーを包含することが意図される。
【００５２】
用語「ポリマー」および「ポリマー性」は、本明細書において、文脈に応じて「オリゴマー」および「オリゴマーの」を包含するものとして使用される。
【００５３】
ポリマー性増粘剤は、一般的には粘度調整剤および粘度指数向上剤とも称され、本発明の目的にかかわらず、粘度指数の改善は必須ではない。多数のポリマー性増粘剤が当業界公知であり、本明細書におけるポリマー性増粘剤は、このようなポリマーの１種またはそれより多くの混合物も含まれる。
【００５４】
公知のポリマー性増粘剤としては、典型的には低いせん断安定性という不利な点があるが、ポリアルキル（メタ）アクリレートのグループが挙げられ、ポリアルキル（メタ）アクリレートは、１０，０００〜２５０，０００、例えば２０，０００〜２００，０００の数平均分子量を有していてもよい。ポリアルキル（メタ）アクリレートは、従来のフリーラジカルまたはアニオン重合の方法で製造されてもよい。
【００５５】
本明細書におけるポリマー性増粘剤は、好ましくはオレフィンポリマーであってもよく、すなわちオレフィン、好ましくはＣ２〜Ｃ１０オレフィンの重合の結果生じるホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーであってもよい。Ｃ２〜Ｃ１０オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、２−ブテン、イソプレン、１−オクテン、および１−デセンなどが挙げられる。典型的な（コ）ポリマーとしては、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン／プロピレンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、スチレンブタジエンコポリマー、および１−ブテン／イソブチレンコポリマー、およびそれらのポリマーの混合物が挙げられる。オレフィンポリマーは、好ましくは脂肪族であってもよい。オレフィンポリマーを形成するためのオレフィンは、好ましくは１分子あたり２〜約６個の炭素原子を有していてもよく、好ましくは、１種またはそれより多くのエチレン、プロピレン、ブチレン、およびイソプレンから選択されてもよい。
【００５６】
本明細書におけるポリマー性増粘剤は、典型的には、炭素主鎖を有するポリマーを含む。有利には、このようなポリマーは、１分枝あたり平均して３個以下の炭素原子を有するアルキル分岐を含む炭素主鎖を有していてもよい。分岐は、ポリマーを形成するのに使用される単量体に基づき決定してもよいし、または「High Temperature GPC utilizing Function Specific Detectors」、K Tribe、G Saunders、R Meissner、Macromol．Symp．2006、236、228〜23で説明されている技術に従って決定することができる。
【００５７】
好ましくは、本明細書におけるオレフィンポリマーは、以下の一般構造に従うものでもよい：
【００５８】
【化１】
2015502445.tif 000003
【００５９】
ｍ＝０または１、
ｎ＝１〜約１１０、
Ｒ１〜Ｒ４＝ＨまたはＣＨ３、
Ｒ５＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはＣ３Ｈ７。
【００６０】
ポリブテンオレフィンポリマー、特に、ブチレンから、特にイソブチレンから成形されたホモポリマーが、本明細書におけるポリマー性増粘剤として最も好ましい。上記の一般構造は、ポリブテンオレフィンに典型的な構造である。
【００６１】
ポリブテンは多くの製造元から市販されており、典型的には、イソブテン豊富なＣ４ストリームの酸触媒によるカチオン重合により製造される。
【００６２】
初期のポリブテン生成物は、ｎ−ブテンおよびイソブテンなどのブテン混合物から製造され、例えば、主としてブタジエンラフィネート、または流動接触分解（ＦＣＣ）法由来の２０〜４０％のｎ−ブテンを含む未精製のＣ４ストリームである供給材料から製造された。このような方法で生産されたポリマーは、様々な比率でポリブテンおよびポリイソブテンを含有する、一般的には５〜７０％のポリイソブテンおよび９５〜３０％のポリ−ｎ−ブテンを含有すると言われていた。
【００６３】
このようなポリブテンも本明細書におけるポリマー性増粘剤として利用されるが、それから比較的低いｎ−ブテン含量を有する、または実質的にｎ−ブテン非含有のポリブテンを生産するための後続の方法が開発された。本発明の目的で、ＢＰケミカルズ（BP chemicals）によりＨＹＶＩＳ（登録商標）およびＮＡＰＶＩＳ（登録商標）というブランドで市販されているポリマーや、イネオス社（Ineos Ltd）から例えばＩＮＤＯＰＯＬ（登録商標）というブランドで現在市販されている、多少のｎ−ブテンが取り込まれていたとしても純粋なポリイソブテン（ＰＩＢ）に近いポリマーが本明細書において好ましい。
【００６４】
本明細書におけるポリマー性増粘剤として有用なポリブテンを得るための方法の１つが、ＥＰ−Ａ−０１４５２３５で説明されており、それによれば、イソブテン重合のための触媒として、前もって形成された三フッ化ホウ素−エタノール複合体が使用されている。この方法により、ｎ−ブテン含量が低いかまたは実質的に非含有であるだけでなく、実質的に塩素非含有のポリマーが得られる。
【００６５】
一実施態様において、ポリマー主鎖中のｎ−ブテンの比率は、７４０ｃｍ−１におけるポリマーの赤外線吸光度の、４３３５ｃｍ−１における赤外線吸光度に対する比率で定義される場合、０．５未満、最も好ましくは０．２５未満であってもよい。ポリマー主鎖中のｎ−ブテンの比率の定義は、定量的に決定するには難しい概念であるために、赤外線吸光度で定義されてきた。ｎ−ブテンの比率を決定する技術は、ＥＰ０６４０６８０Ａ１で説明されている。
【００６６】
本明細書におけるポリマー性増粘剤として使用されるオレフィンポリマー、特にポリブテンの数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは少なくとも３００、例えば少なくとも６００または９００、最も好ましくは少なくとも１０００であってもよい。オレフィンポリマー、特にポリブテンの数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは最大で１０，０００、例えば最大で６，０００または２，５００、最も好ましくは最大で１，５００であってもよい。数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲル透過クロマトグラフィー、ＡＳＴＭ  Ｄ３５３６（ｍｏｄ）またはＡＳＴＭ  Ｄ３５９２（ＶＰＯ）によって決定された通りである。
【００６７】
本明細書におけるポリマー性増粘剤として使用されるオレフィンポリマー、特にポリブテンの１００℃での粘度は、好ましくは少なくとも１０ｃＳｔ、例えば少なくとも５０ｃＳｔ、またはより好ましくは３００ｃＳｔ、最も好ましくは少なくとも５００ｃＳｔであってもよい。オレフィンポリマー、特にポリブテンの１００℃での粘度は、好ましくは最大で１００，０００ｃＳｔ、例えば最大で５０，０００ｃＳｔ、または最大で３０，０００ｃＳｔ、または最大で６，０００ｃＳｔ、または最大で１，０００ｃＳｔ、または最も好ましくは最大で８００ｃＳｔであってもよい。１００℃での粘度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−４４５規格によって決定された通りである。
【００６８】
本明細書におけるポリマー性増粘剤として使用されるオレフィンポリマー、特にポリブテンのＩＵＰＡＣによる数平均重合度（ＤＰｎ）は、好ましくは少なくとも３、例えば少なくとも１０または少なくとも１５、最も好ましくは少なくとも２０であってもよい。オレフィンポリマー、特にポリブテンのＩＵＰＡＣによる数平均重合度（ＤＰｎ）は、好ましくは最大で２０００、例えば最大で５００、または好ましくは最大で２００、最も好ましくは最大で３５であってもよい。重合度は、数平均分子中のモノマー単位の数と定義される。
【００６９】
ポリマー性増粘剤は、ポリマーの混合物を包含していてもよく、したがって、例えば別々に合成され、場合によっては上記で示された値の範囲に含まれない分子量、粘度または重合度を有するが、数種のポリブテンの混合物は前記範囲内に含まれる値を有するポリブテンのような、数種のポリマーの混合物も包含される。
【００７０】
本明細書におけるポリ（イソ）ブテンは、典型的には基油と混和性を有する粘性の液体である。上記で提示したように、上記ポリ（イソ）ブテンは、例えば６００〜１０，０００、または好ましくは１０００〜１，５００の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）、例えば５０〜５００００ｃＳｔ、または好ましくは３００〜８００ｃＳｔの１００℃での動粘度を有していてもよい。
【００７１】
ポリマー性増粘剤は、本明細書に記載の潤滑剤組成物中に、潤滑剤組成物の重量に基づき少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１５％のレベルで、または少なくとも２０％ものレベルで存在していてもよい。ポリマー性増粘剤は、好ましくは、本明細書に記載の潤滑剤組成物中に、潤滑剤組成物の重量に基づき最大で５０％、より好ましくは最大で４０％、さらにより好ましくは最大で３０％のレベルで存在する。
【００７２】
好ましくは、本発明に係る潤滑剤組成物は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含み、ここで増粘剤の量は、潤滑剤組成物の総重量に基づき１８ｗｔ．％であり、フィッシャー−トロプシュ由来基油のＡＳＴＭ  Ｄ４４５による１００℃での動粘度は、最大で１０ｃＳｔである。
【００７３】
好適には、本発明に係る潤滑剤組成物は、鉱物性基油とポリマー性増粘剤とを含み、ここで増粘剤の量は、潤滑剤組成物の総重量に基づき１８ｗｔ．％であり、鉱物性基油のＡＳＴＭ  Ｄ４４５による１００℃での動粘度は、最大で１２ｃＳｔである。
【００７４】
また本発明に係る潤滑剤組成物は、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを含み、ここで増粘剤の量は、潤滑剤組成物の総重量に基づき２５ｗｔ．％であり、フィッシャー−トロプシュ由来基油のＡＳＴＭ  Ｄ４４５による１００℃での動粘度は、少なくとも１３ｃＳｔである。
【００７５】
好適には、本発明に係る潤滑剤組成物は、鉱物性基油とポリマー性増粘剤とを含み、ここで増粘剤の量は、潤滑剤組成物の総重量に基づき２５ｗｔ．％であり、鉱物性基油のＡＳＴＭ  Ｄ４４５による１００℃での動粘度は、少なくとも１６ｃＳｔである。
【００７６】
本発明の潤滑剤組成物は、高圧コンプレッサー用途の場合に望ましい特性を達成するのに適した従来の添加剤を含んでいてもよい。
【００７７】
例えば、本組成物は、１種またはそれより多くの抗酸化剤を含んでいてもよい。好ましい例としては、食品グレードの油溶性の立体障害フェノールおよびチオフェノール、例えば、立体障害フェノール系樹脂、例えばヒンダードフェノールおよびビス−フェノール、ヒンダード４，４’−チオビスフェノール、ヒンダード４−ヒドロキシ−および４−チオール安息香酸エステルおよびジチオエステル、ならびにヒンダードビス（４−ヒドロキシ−および４−チオール安息香酸およびジチオ酸）アルキレンエステルが挙げられる。一実施態様において、抗酸化剤は、ナフチルフェニルアミン、アルキル化フェニルナフチルアミン、およびアルキル化ジフェニルアミンなどの、食品グレードの油溶性の芳香族アミン系抗酸化剤の群から選択される。一実施態様において、本組成物は、フェノール系および芳香族アミン系抗酸化剤を、２０：１〜１：２０の範囲の重量比で含む。抗酸化剤は、存在する場合、好ましくは最大０．５重量％、より好ましくは最大０．１重量％の量で存在していてもよい。
【００７８】
一実施態様において、本組成物は、少なくとも、食品グレードのイオン性および非イオン性界面活性性の防食成分の組み合わせを０．０５〜２．０ｗｔ．％の量で有する防食剤のパッケージ（anti-rust additive package）を含む。イオン性防食剤含有潤滑添加剤の例としては、食品グレードのリン酸、テトラメチルノニルアミンとのモノおよびジヘキシルエステル化合物、およびそれらの混合物が挙げられる。非イオン性防食剤含有潤滑添加剤の例としては、食品グレードの脂肪酸、およびソルビタン、グリセロール、もしくはその他の多価アルコールの付加により成形されたそれらのエステル、またはポリアルキレングリコールが挙げられる。その他の非イオン性防食剤含有潤滑添加剤としては、酸化アルキレンでアルコキシル化された脂肪族アルコール、または酸化アルキレンでアルコキシル化されたソルビタン、または酸化アルキレンでアルコキシル化ソルビタンエステルからの、食品グレードのエーテルが挙げられる。
【００７９】
一実施態様において、本組成物は、少なくとも耐摩耗添加剤を含む。その例としては、これらに限定されないが、食品グレードの油溶性の硫黄および／またはリン含有化合物、例えばトリフェニルホスホロチオエートが挙げられる。食品グレードでの使用については現在未承認のその他の硫黄および／またはリン含有材料としては、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、亜鉛ジチオカルバメート、アミンジチオカルバメート、およびメチレンビスジチオカルバメートが挙げられる。
【００８０】
一実施態様において、本組成物は、好適な非毒性の乳化剤をさらに含む。その例としては、ポリオキシプロピレン１５ステアリルエーテル（ＣＦＴＡ名：ＰＰＧ−１５ステアリルエーテル）；アーラモール（ARLAMOL）Ｅエモリエント−溶媒、ＩＣＩサーファクタンツ（ICI Surfactants）より入手可能；米国薬局方／国民医薬品集グレードの乳化剤、例えばアカシア（ＣＡＳ番号９０００−０１−５）；２−アミノエタノール（ＣＡＳ番号１４１−４３−５）；コレステロール（ＣＡＳ番号５７−８８−５）；オクタデカン酸（ＣＡＳ番号５７−１１−４）；レシチン；９−オクタデカン酸（ＣＡＳ番号１１２−８０−１）；ポリエチレン−ポリプロピレングリコール（ＣＡＳ番号９００３−１１−６）；ポリオキシル２０セトステアリルエステル（ＣＡＳ番号９００５−００−９）；ポリオキシル４０ステアリル（ＣＡＳ番号９００４−９９−３）；ポリソルベート２０（ＣＡＳ番号９００５−６４−５）；ポリソルベート４０（ＣＡＳ番号９００５−６６−７）；ポリソルベート６０（ＣＡＳ番号９００５−６７−８）；ポリソルベート８０（ＣＡＳ番号９００５−６５−８）；ラウリル硫酸ナトリウム（ＣＡＳ番号１５１−２１−３）；ステアリン酸ナトリウム（ＣＡＳ番号８８２−１６２）；モノオレイン酸ソルビタン（ＣＡＳ番号１３３８−４３−８）；モノパルミチン酸ソルビタン（ＣＡＳ番号２６２６６−５７−９）；モノステアリン酸ソルビタン（ＣＡＳ番号１３３８−４１−６）；トリエタノールアミン（ＣＡＳ番号１０２−７１−６）が挙げられる。
【００８１】
本明細書に記載の潤滑剤組成物は、典型的には、その成分を、好ましくは少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも７０℃、例えば少なくとも８０℃の温度で単に混合することによって製造することができる。混合温度、持続時間、および条件は、ポリマー性増粘剤の均一な溶解が達成されるか、または透明で色相の明るい組成物が得られるように当業者により適宜選ぶことができる。一実施態様において、本組成物は、基油を少なくとも８０℃の温度に加熱すること、基油にポリマー性増粘剤を添加すること、および均一な溶解が達成されるように少なくとも１時間、好ましくは２時間撹拌することによって製造される。
【００８２】
本発明の形態によれば、本明細書に記載の潤滑剤組成物を使用して、高圧コンプレッサーを潤滑化することができる。ハイパーコンプレッサーにおける潤滑剤組成物の使用が特に有益であり、あらゆる点で好ましい。ハイパーコンプレッサーは、少なくとも５０ＭＰａ、好ましくは１００ＭＰａの運転圧力、または１５０ＭＰａもの運転圧力を送るものであるため、例えば本発明で示されたものなどの圧縮された原材料の分解に耐性を有する潤滑剤を特に必要とする。したがって用語「高圧コンプレッサー」は、本明細書で使用される場合はいつでも、好ましい「ハイパーコンプレッサー」のことも意味する。
【００８３】
本明細書における高圧コンプレッサーは、水平対向の往復動式であってもよい。このようなコンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーは、容積式往復動式クロスヘッドの多段タイプであってもよい。このようなコンプレッサーは、好ましくは市販の炭化タングステンまたは炭化タングステンで被覆した鋼で作製された、１種またはそれより多くの充填プランジャー式シリンダーを含んでいてもよい。このようなコンプレッサーは、例えばブルクハルト・コンプレッション社（Burckhardt Compression AG）や、ヌォーヴォ・ピグノン（Nuovo Pignone）（ＧＥエネルギー（GE Energy））により供給される。
【００８４】
本発明の形態によれば、潤滑剤組成物を使用して、コンプレッサーの摩擦界面を、典型的にはコンプレッサーの可動部と非可動部との間、または２つの可動部間で潤滑化することができる。用途に応じて、潤滑剤組成物は、クランク室の潤滑、クロスヘッドの潤滑、シリンダーの潤滑、冷却およびフラッシングのうち１つまたはそれより多くのために使用することができる。本明細書に記載の潤滑剤組成物は、シリンダーの潤滑において特に有用であり、ここでシリンダーの潤滑は、高圧コンプレッサーのシリンダー壁、ピストンリング、バルブ、ロッド用圧力パッキン、およびガスシールのうち１つまたはそれより多くを潤滑化すること、またはそれらに本明細書に記載の潤滑剤組成物を適用することを包含していてもよい。
【００８５】
可動部に潤滑剤組成物を送るためには、潤滑剤組成物を１種またはそれより多くのチャネルを介してポンプ注入することが典型的である。例えばシリンダーは、圧送された潤滑剤によって潤滑化されてもよい。これに関して、所定のポリマー性増粘剤含量において潤滑剤組成物の粘度が低いことは、ポンプ輸送および圧送が容易になり、ポンプ輸送装置およびエネルギーに対する要求が少なくなることから、特に有利である。
【００８６】
本発明の形態によれば、ハイパーコンプレッサーにおける本明細書に記載の潤滑剤組成物の使用は、高圧コンプレッサーに該潤滑剤組成物を適用するための説明書を包含するセット中に、潤滑剤組成物を入れることを包含していてもよい。説明書は、単に、本組成物が高圧コンプレッサー用潤滑剤組成物またはハイパーコンプレッサー用潤滑剤組成物であることを示すラベルの形態をとっていてもよい。これらは、例えば潤滑剤組成物を内包する容器の上に提供されていてもよいし、または添付のリーフレットまたは文書中に提供されてもよい。典型的には、この高圧コンプレッサー潤滑セット中の説明書は、本発明に係る潤滑剤をどのように使用および適用するかについてのアドバイス、さらには潤滑剤の使用を可能にする圧力、予熱、および最小限のフローなどの条件も提示するアドバイスを包含していてもよい。
【００８７】
高圧コンプレッサーは、原則的には、典型的には低い分子量の（例えば６０未満、４０未満またはさらには２０未満もの）あらゆるガス状の原材料を圧縮するのに使用することができる。原材料は、典型的には炭素質であり、すなわち１種またはそれより多くの炭素原子を含有する。特に一般的な原材料は、オレフィン、特にエチレンであり、これらは高圧低密度ポリエチレン（ＨＰ−ＬＤＰＢ）またはエチレン酢酸ビニルの製造に使用される。
【００８８】
本発明の形態によれば、本明細書に記載の潤滑剤組成物は、オレフィンを加圧または圧縮する方法で使用することができ、本方法は；本明細書に記載の潤滑剤組成物によって潤滑化される高圧コンプレッサーに、オレフィンを導入すること；および高圧コンプレッサーでオレフィンを加圧することを含む。好ましい実施態様において、オレフィンは、エチレンである。オレフィンは、少なくとも２５ＭＰａ、好ましくは少なくとも５０ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａの圧力に、またはさらには２００ＭＰａもの圧力に加圧されていてもよい。
【００８９】
本発明の形態によれば、潤滑剤組成物は、高圧ポリオレフィンの作製方法で使用され、本方法は、本明細書に記載の潤滑剤組成物によって潤滑化される高圧コンプレッサーで、オレフィンを加圧すること；および加圧されたオレフィンを反応させて高圧ポリオレフィンを形成することを含む。オレフィンは、好ましくはエチレンであってもよく、高圧ポリオレフィンは、ＨＰ−ＬＤＰＥであってもよい。高圧オレフィン生産のための方法および触媒は、当業界公知である。その例は、高圧チューブ型反応器をベースとしたライオンデルバセル（LyondellBasell）のルポテックＴ（Lupotech T）（登録商標）法である。代替法は、高圧オートクレーブ反応器を採用するものである。本発明は、高圧オレフィン工程の厳密な性質に関して限定されないが、オレフィンは、高圧コンプレッサーで、少なくとも２５ＭＰａ、好ましくは少なくとも５０ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａの圧力に、またはさらには２００Ｍｐａもの圧力に加圧されることが好ましい。
【００９０】
前述した通り、本明細書に記載の潤滑剤組成物は、ポリマー性増粘剤の比率を高めたことにより、同等の鉱油ベースの組成物と比べて改良された特性を示す。
【００９１】
高圧コンプレッサーの潤滑に関して、フィッシャー−トロプシュ由来基油とポリマー性増粘剤とを組み合わせる特定の利点を考慮して、本発明の形態は、ポリマー性増粘剤を包含する高圧コンプレッサー用潤滑剤組成物中の基油としての、フィッシャー−トロプシュ由来油の使用を包含する。
【００９２】
高圧コンプレッサーで使用する場合、潤滑剤組成物は、摩擦および摩耗を抑えることに加えて、例えばエチレンなどの圧縮された原材料の逸散を防ぐために、コンプレッサーの可動部間の密封材として作用する。所定の粘度で潤滑剤組成物中のポリマー性増粘剤の比率を高めたことが、この状況においても有利である。
【００９３】
当業者には明らかであると予想されるが、例えば高圧コンプレッサーなどの極めて高圧の環境では、鉱物性またはフィッシャー−トロプシュ由来炭化水素基油は、例えばエチレンなどの低分子量の圧縮された炭素質原材料に溶解する可能性がある。それに続いて、高圧コンプレッサー用途、特にハイパーコンプレッサーにおいて、基油が圧縮された原材料に溶解し、潤滑化された界面から離脱するため、主としてポリマー性増粘剤（またはポリマー性増粘剤のみ）が残り、それが潤滑および密封の作業を担うことを意味する。ポリマー性増粘剤は、例えばエチレンなどの低分子量の圧縮材料中では分解されにくいため、組成物の潤滑化および密封性能を維持させる。
【００９４】
高圧コンプレッサーの環境では、潤滑剤組成物にとって、ポンパビリティーを保持しつつ可能な限り最大の比率のポリマー性増粘剤を含むことが望ましい。本明細書に記載の潤滑剤組成物中のフィッシャー−トロプシュ由来基油は、鉱物性基油と比較してより多くの量のポリマー性増粘剤を所定粘度で取り入れることが可能であることが見出されているため、本発明は、分解、特にオレフィンの分解に対する耐性の改善、および優れた粘度／ポンパビリティーを提供するという目的を満たしている。本組成物の比率をより大きくすることにより、高圧コンプレッサーの状態において、粘度を増加させることなく潤滑化性能を発揮させることができる。
【００９５】
したがってフィッシャー−トロプシュ由来油は、例えば、ポリマー性増粘剤を含む潤滑剤組成物中の基油として、組成物中で同じ粘度の同等の鉱油を同じように使用した場合に同じ粘度で達成され得る量よりも多くの増粘剤含量（％重量）を達成する目的で、有利に使用することができる。粘度は、例えば標準温度および圧力における４０℃または１００℃での動粘度であってもよい。
【００９６】
本明細書に記載の潤滑剤組成物のポンパビリティーは、特に重要な利点である。本発明のフィッシャー−トロプシュベースの潤滑剤組成物は、取り入れられたポリマー性増粘剤の所定の重量比における同等の鉱油組成物と比較して減少した粘度を示すことが見出されている。このような減少した粘度により、本組成物を高圧コンプレッサーに送る際に必要なポンプ圧力をより低くする。したがってフィッシャー−トロプシュ由来油は、例えば、組成物中で同じ粘度の同等の鉱油を同じように使用した場合に達成され得る粘度よりも低い粘度を達成する目的でポリマー性増粘剤を包含する潤滑剤組成物中の基油として、有利に使用することができる。粘度は、例えば標準温度および圧力における４０℃または１００℃での動粘度であってもよい。
【００９７】
より優れたポンパビリティー（所定のポリマー性増粘剤濃度におけるより低い潤滑剤粘度によって達成される）は、省エネルギーであるか、あるいは、フィッシャー−トロプシュ由来基油を含む潤滑剤調合物中に鉱物性基油／ポリマー性増粘剤の組み合わせを含む潤滑剤調合物と比較してより高い濃度のポリマー性増粘剤を包含させ、このようなより多くの量のポリマー性増粘剤を粘度を増加させることなくハイパーコンプレッサーに送るという選択肢か、のいずれかの利点をもたらす可能性がある。
【００９８】
ここで本発明を、添付の図面を参照しながら非限定的な実施例によりさらに説明する。
【００９９】
図１Ａは、１００℃でのポリブテン含量に対する、フィッシャー−トロプシュ由来基油（ＧＴＬ８）と鉱物性基油（油２）それぞれをベースとする典型的な潤滑剤組成物のブレンドの１００℃での粘度を示す。
【０１００】
図１Ｂは、４０℃でのポリブテン含量に対する、フィッシャー−トロプシュ由来基油（ＧＴＬ８）と鉱物性基油（油１）それぞれをベースとする典型的な潤滑剤組成物のブレンドの４０℃での粘度を示す。
【０１０１】
図２は、フィッシャー−トロプシュ由来基油ＧＴＬ８の炭素分布を示す。
【実施例】
【０１０２】
実施例１
同等の粘性を有するフィッシャー−トロプシュ合成から誘導された基油または鉱油における、ポリマー性増粘剤であるＨＹＶＩＳ３０（登録商標）ポリブテンの増粘作用を評価した。
【０１０３】
ＨＹＶＩＳ３０（登録商標）は、以前はＢＰケミカルズ社（BP Chemicals Limited）より入手可能であった製品である。それに等しい製品は、イネオス社よりＩＮＤＯＰＯＬ  Ｈ−３００（登録商標）というブランドで入手可能である。
【０１０４】
ＨＹＶＩＳ３０（登録商標）の特性はポリイソブテンに近いが、典型的にはｎ−ブテン含量は低い。ＨＹＶＩＳ３０（登録商標）は、約１３００の分子量を有し、この分子量は、例えばＡＳＴＭ  Ｄ３５９２（ＶＰＯ）またはＡＳＴＭ  Ｄ３５３６（ＧＰＣ、改変法）によって測定することができる。表１に、その他のＨＹＶＩＳ３０（登録商標）の典型的な物理的特性を列挙する。
【０１０５】
【表１】
2015502445.tif 000004
【０１０６】
鉱油由来基油を評価した際の比較対象は以下の通りである。
・「ＧＴＬ８」は、フィッシャー−トロプシュ合成、続いて水素化分解、触媒による脱ろう、および蒸留によって製造された直留フィッシャー−トロプシュ由来基油である。図２に「ＧＴＬ８」の炭素分布を示す。ＧＴＬ８は、工業用ホワイトオイルである。
【０１０７】
・「油１」は、１００℃でＧＴＬ８と同等の粘度を有する鉱物性ホワイトオイルブレンドである。この油は、いずれも市販の医薬用ホワイトオイルである８２重量％のシェル・オンジナ９３７（Ondina 937）（商標）と１８重量％のシェル・オンジナ９１７（Ondina 917）（商標）とを予めブレンドすることによって形成された。
【０１０８】
・「油２」は、４０℃でＧＴＬ８と同等の粘度を有する鉱物性ホワイトオイルである。この油は、いずれも市販の医薬用ホワイトオイルである６５重量％のシェル・オンジナ９３７（商標）と３５重量％のシェル・オンジナ９１７（商標）とを予めブレンドすることによって形成された。
【０１０９】
表２に基油の特性を示す。
【０１１０】
【表２】
2015502445.tif 000005
【０１１１】
「油１」、「油２」、および「ＧＴＬ８」をそれぞれＨＹＶＩＳ３０（登録商標）と組み合わせて、１８ｗｔ％および２５ｗｔ％のＨＹＶＩＳ３０（登録商標）（すなわちポリブテン処理率（treat rate）が１８％ｗｔおよび２５％ｗｔ）を含有する調合物を生産した。それぞれのケースにおいて、適量のＨＹＶＩＳ３０（登録商標）を添加したらすぐに、基油をビーカー中で８０℃の温度に加熱した。それぞれのケースにおいて撹拌を２時間実行し、同質の透明で色相の明るい調合物を得た。
【０１１２】
このようにして得られた各調合物の密度、４０℃および１００℃での動粘度（kinematic viscosity）、ならびに粘度指数（ＶＩ）を決定した。ポリブテンの粘度（dynamic viscosity)、増粘（thickening）、および増粘力（thickening power）を計算した。表３に結果を記載する。
【０１１３】
【表３】
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【０１１４】
図１Ｂを参照すると、これは、４０℃における、ＧＴＬ８と油１をベースとした調合物中の、動粘度に対するポリブテン（ＨＹＶＩＳ３０（登録商標））の作用の比較を示す図である。
【０１１５】
図１Ａを参照すると、これは、１００℃における、ＧＴＬ８と油２をベースとした調合物中の、動粘度に対するポリブテン（ＨＹＶＩＳ３０（登録商標））の作用の比較を示す図である。
【０１１６】
同等の粘度を有する基油（すなわち４０℃におけるＧＴＬ８と油１；１００℃におけるＧＴＬ８と油２）から誘導された調合物の動粘度の比較から、鉱物性基油と比較して、フィッシャー−トロプシュ由来基油では１８および２５％のポリブテン処理率のどちらにおいてもＨＹＶＩＳ３０（登録商標）の増粘力の低下が示された。別の言い方をすれば、フィッシャー−トロプシュ由来基油をベースとした調合物は、鉱物性基油調合物よりも増粘の影響を受けにくかった。適切な比較は以下の通りである。
【０１１７】
ＧＴＬ８と油１（１８％のポリブテン処理率、１００℃）：
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（ＧＴＬ８）：１３．３
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（油１）：１５．０
・動的増粘力（thickening power, kinematic）（ＧＴＬ８）：３．９４
・動的増粘力（油１）：５．２５。
【０１１８】
ＧＴＬ８と油１（２５％のポリブテン処理率、１００℃）：
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（ＧＴＬ８）：１６．８
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（油１）：１９．７
・動的増粘力（ＧＴＬ８）：４．６２
・動的増粘力（油１）：６．２４
ＧＴＬ８と油２（１８％のポリブテン処理率、４０℃）：
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（ＧＴＬ８）：９５．４
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（油２）：１１０．６
・動的増粘力（ＧＴＬ８）：６．５２
・動的増粘力（油２）：８．５０。
【０１１９】
ＧＴＬ８と油２（２５％のポリブテン処理率、４０℃）：
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（ＧＴＬ８）：１３３．６
・動粘度（ｍｍ２ｓ−１）（油２）：１６３．６
・動的増粘力（ＧＴＬ８）：８．１７
・動的増粘力（油２）：１０．９７
逆に言えば、データから、所定の粘度で、フィッシャー−トロプシュ由来基油を含む調合物に比較的多くの％ｗｔのポリブテンを取り入れることが可能なことが示唆される。言い換えれば、目的の粘度を達成するためには、鉱油ベースの調合物と比較してより高いポリブテン処理率が、フィッシャー−トロプシュベースの調合物には必要である。用語「処理率」は、濃度を意味する。
【０１２０】
ＨＹＶＩＳ３０（登録商標）は、鉱油ベースの調合物では粘度指数（ＶＩ）をわずかに高めることが見出され、それに対して、フィッシャー−トロプシュベースの調合物では、粘度指数（ＶＩ）をわずかに低下させることが見出された。
【０１２１】
組成物１および２は、それらの高いパラフィン含量のために、高圧ポンプ輸送試験において、ポリマー性増粘剤含量を高めることなく、鉱物性基油組成物よりも性能が優れているか、またはそれに匹敵する性能を有することが期待される。
【０１２２】
組成物１および２は、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサー用潤滑剤組成物として特に好適であると結論付けられる。これらの組成物は、高圧コンプレッサー、特にハイパーコンプレッサーにおいて有利に使用されることが考えられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【国際調査報告】
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