(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全量１００重量％中
ポリアルファオレフィン基材６５〜８０重量％、
炭素数１４のアルキルナフタレン１５〜２５重量％、
酸化防止剤０．５〜５重量％、
クレジルジフェニルホスフェート０．５〜５重量％、
トリルトリアゾールとアルキルアミンホスフェートとのアダクツ０．１〜１重量％、及び
鉄及び非鉄腐蝕防止剤０．１〜１重量％を含む、耐磨耗および防錆性能特性を有する潤滑油組成物。
【請求項２】
０．３５ｍｍより大きくない最大傷径（スチール・オン・スチール）の４−ボール（ＡＳＴＭ Ｄ４１７２）摩耗テスト値と、ＡＳＴＭ Ｄ６６５Ｂにおける合格の錆抑制性能とを有する、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項３】
０．３０ｍｍより大きくない最大傷径（スチール・オン・スチール）の４−ボール（ＡＳＴＭ Ｄ４１７２）摩耗テスト値と、ＡＳＴＭ Ｄ６６５Ｂにおける合格の錆抑制性能とを有する、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項４】
少なくとも１０のＦＺＧ不合格段階（ＤＩＮ５１３５４）を有する、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項５】
少なくとも８０００時間のＴＯＳＴ（ＡＳＴＭ Ｄ９４３）を有する、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項６】
酸化防止剤が、それぞれ０．１〜１％のフェノール系酸化防止剤および芳香族アミン酸化防止剤を含む、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項７】
クレジルジフェニルホスフェートの量が、０．５〜１．０％である、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項８】
トリルトリアゾールとアルキルアミンホスフェートとのアダクツの量が、０．１〜０．５％である、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項９】
鉄及び非鉄腐蝕防止剤の量が、０．１〜０．５％である、請求項１に記載の潤滑油。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、潤滑油、特にベアリング、ギヤーの潤滑および幅広い温度範囲特性が所望される他の工業的用途に使用できる、合成もしくは鉱油起源の潤滑油に関する。本発明の油は、防錆性能と結びついた改善された耐磨耗特性を含む性能特性の優れたバランスを特徴とする。それらは、ギヤーオイル、循環油、圧縮機油、ならびに、例えば、湿式クラッチ系、ブロアーベアリング、コール微粉砕機ドライブ、冷却塔ギヤーボックス、キルンドライブ、抄紙機ドライブおよびロータリースクリュー圧縮機における他の用途に使用効果を見出せる。
【０００２】
ギヤーオイルおよび工業油は、いくつかの厳しい性能規格を満たすことが要求される。それらは、良好な耐摩耗性能を含む他の性能特性と結びついた幅広い温度範囲での酸化に対する良好な耐性を意味する長期安定性を示さなければならない。特定の用途によっては、他の性能特性が要求され得る。例えば、高温循環油においては、高温安定性が主要要件でなければならないが、高温では水がほとんど存在しないので最低限の防錆性能しか必要でない。しかし、他の用途においては、防錆性能は、例えば、抄紙機での使用など湿式用途において重要となる。
【０００３】
油の特性は、他の材料、例えば、機械の部品の表面との接触で有意に影響を受けない内部特性であるか、油が接触する表面に影響し／影響される表面関連特性であるかどうかにより区別され得る。例えば、耐酸化性は主に前者のカテゴリーに属するが、油が使用中に酸化を受ける速度は油と接触する金属表面の性質により影響される。極耐圧性もこのカテゴリーに含まれ得る。耐蝕性、防錆性、耐磨耗性などの他の特性は、まさに油が使用中に接触する表面（普通は金属）の性質による。潤滑油基材の特性を改善し、特性の所望のバランスを与えるために使用される添加剤が、金属表面の利用できる部位について競合するので、表面に依存する特性は、完成潤滑油の処方に他の考察すべき事柄を与える。この理由ゆえに、表面依存の性能特性間で良好なバランスを得ることは、しばしば難しい。これの一例は、耐磨耗および防錆特性についてである。両特性を同時に良好な程度で所有する油を製造することは、困難である。
【０００４】
異なる型の基材は、異なる性能特性を有する。エステル基材、例えば、一塩基カルボン酸のペンタエリトリトールエステルなどのネオペンチルポリオールエステルは、ガスタービン潤滑油における一般的使用により示されるように、優れた高性能特性を有する。それらは、また従来の耐磨耗性添加剤が存在するときに優れた耐磨耗特性を与え、錆抑制剤の性能になんら悪影響を及ぼさない。一方、エステルは、中位いの温度ですら水の存在下容易に加水分解を受け、比較的乏しい加水分解安定度を有する。したがって、それらは、抄紙機などの湿式用途における使用にはあまり適さない。
【０００５】
加水分解安定度は、炭化水素基材の使用により改善できる。水素化ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）合成炭化水素などの他の炭化水素基材と組み合わせたアルキル芳香族炭化水素の使用、およびこれらの組合せの改善された加水分解安定度は、例えば、ＥＰ４９６４８６に対応する米国特許第５，６０２，０８６号に記載されている。しかし、ＰＡＯｓを含む伝統的な配合物は、他の性能問題を呈する。ＰＡＯｓを含む炭化水素基材の加水分解安定度はエステルのそれよりも勝るが、耐磨耗性および防錆性などの表面関連特性の良好なバランスを得ることは、しばしば難しい。なぜなら、上述したように、これら表面関連特性は、基材中に存在する添加剤が保護せんとする金属表面の部位を競う程度に依存し、ＰＡＯｓなどの高品質炭化水素基材は、この目的のために使用される添加剤と有利に相互作用しないからである。したがって、ＰＡＯｓなどの炭化水素基材に基づく合成油において耐磨耗性能および防錆性能を含む表面関連特性の良好な組合せを生み出すことは、依然として問題である。
【０００６】
我々は、性能特性の優れた組合せを有する合成もしくは鉱油起源の炭化水素基材に基づく潤滑油を開発した。これらの潤滑油は、耐磨耗および防錆特性の優れたバランスを特徴とする。耐磨耗性能は、０．３５ｍｍより大きくない最大傷径（スチールオンスチール）の４−ボール（ＡＳＴＭ  Ｄ４１７２）摩耗テスト値、０．３０ｍｍより大きくない値が達成できること、ならびに下記の他の優れた性能表示により示される。０．０７ｍｍ摩耗傷径のＡＳＴＭ４−ボールスチールオンブロンズ値も達成できる。錆抑制性能は、合成海水を使用したＡＳＴＭ  Ｄ６６５Ｂにおける合格により示される。優れた加水分解安定度、高温性能、錆抑制、腐蝕抑制、耐酸化性および長い油の寿命は、下記のようにすべて本発明の特徴である。
【０００７】
組成的には、本合成油は、他の潤滑油基材成分とブレンドできる飽和炭化水素成分である主要部分の第一基材成分を含む。一般にこの目的に適するとみなされる基材成分には、主に飽和しており、一般に１１０以上の粘度指数、０．３重量％未満の硫黄含有量、ならびにそれぞれ１０重量％未満の全芳香族炭化水素およびオレフィン含有量を有するものなどの炭化水素が含まれる。この型の炭化水素基材成分には、ＡＰＩ第ＩＩＩ群基材（及び第ＩＩ群のいくつかの油）、第ＩＶ群基材（ＰＡＯｓ）、およびＡＰＩ第Ｖ群の他の合成炭化水素基材が含まれる。これらの成分は、長鎖置換芳香族炭化水素などのヒドロカルビル置換芳香族炭化水素の添加により、他のブレンド成分と任意に組み合わせることができる。好ましい第二基材成分は、アルキル化ナフタレン、アルキル化ベンゼン、アルキル化ジフェニル化合物およびアルキル化ジフェニルメタンを含む長鎖アルキル置換芳香族炭化水素などの炭化水素置換芳香族化合物である、潤滑（減摩）粘度の油である。典型的には、この第二基材成分は、全基材の５０％未満、好ましくは２５％以下を構成する。
【０００８】
本組成物の特徴は、耐摩耗および防錆性能の優れた組合せが基材中にエステル不存在下で達成されることであるが、エステルは、いくつかの特性、例えば、曇り度を改善するために任意に含まれていてもよい。これが実施される場合、エステルの量は、通常基材の１０％を超えず、普通ほんの５％が、生じ得る曇り度の問題を処理するために必要である。少量の他の材料が、計画的液体成分として、あるいは添加剤のための溶媒もしくはキャリヤー流体として存在してもよい。
【０００９】
添加剤の相乗的組合せは、本組成物において耐摩耗および防錆特性の所望のバランスを与える。この組合せは、ベンゾトリアゾールなどの置換トリアゾールもしくは、例えば、トリルトリアゾール（ＴＴＺ）などの置換ベンゾトリアゾールと芳香族アミンホスフェートとのアダクツと、クレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）などのトリヒドロカルビルホスフェート、好ましくはトリ芳香族置換ホスフェートとの独特のブレンドである。トリアゾール／アミンホスフェート組合せ物は、潤滑油組成物に優れた酸化安定性、耐磨耗および防錆性能を与えることが見出されたが、その効果は、特に炭化水素基がＣＤＰにおけるように芳香族である場合には、トリヒドロカルビルホスフェートの添加により強化される。さらに、本発明の油は、典型的に、腐蝕抑制剤、追加の錆抑制剤、脱泡剤、発色剤他を１つ以上など、他の任意の添加成分とともに酸化防止成分を含む。
【００１０】
本油は、ギヤーオイル、循環油、圧縮機油、ならびに、例えば、湿式クラッチ系およびブロアーベアリングなど、他の用途に使用効果を見出す。ギヤーオイルサービスでは、それらは、スチールオンスチール（スパーギヤー：平歯車）およびブロンズオンスチール（ウォームギヤー）用途に有用である。さらなる工業的用途は、下に記載される。
【００１１】
本油は、減摩粘度の第一炭化水素基材成分を含む基流体を利用する。この成分も、１１０以上の粘度指数、一般に０．３重量％未満の硫黄含有量、ならびにそれぞれ１０重量％未満の全芳香族炭化水素およびオレフィン含有量で飽和している。この型の炭化水素基材成分には、ＡＰＩ第ＩＩＩ群における鉱物起源の油（及び第ＩＩ群のいくつかの油）、第ＩＶ群合成基材（ＰＡＯ）、およびＡＰＩ第Ｖ群の他の合成炭化水素基材が含まれる。この型の好ましい炭化水素基材成分は、ＡＰＩ第ＩＶ群のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）である。全潤滑油の少なくとも５０％は、第一炭化水素成分を構成し、一般にこの成分の量は、全基材の少なくとも６０％である。好ましい組成物において、この成分は、全組成物の少なくとも７５％を構成する。
【００１２】
この第一基材成分は、合成でも鉱油起源でもよいが、合成材料が好ましい。適切な鉱油原料油は、顕著に飽和された（パラフィン系）組成物、硫黄からの相対的解放および１１０よりも大きい高粘度指数（ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０）を特徴とする。飽和物（ＡＳＴＭ  Ｄ２００７）は少なくとも９０重量％で、制御された硫黄含有量は、０．０３重量％より多くない（ＡＳＴＭ  Ｄ２６２２、D４２９４、Ｄ４９２７、Ｄ３１２０）。鉱油起源のこの型の基材成分には、水素プロセス素材、特に水素処理および触媒水素脱ワックス留分素材、触媒水素脱ワックスラフィネート、水素分解および水素異性化石油ワックス、ＸＨＶＩ油と称される潤滑油を含み、一般にＡＰＩ第ＩＩＩ群基材として分類される鉱物起源の他の油も含まれる。水素プロセス技術により適切な高品質基材に転換され得る鉱物起源の好例な流れには、軽油、スラックワックス、脱油ワックスおよびミクロクリスタリンワックスなどのワックス状留分素材、ならびに燃料水素分解塔残留物が含まれる。高品質潤滑油原料油を製造するための石油ワックスおよび他の供給材料の水素異性化方法は、米国特許第５，８８５，４３８号、第５，６４３，４４０号、第５，３５８，６２８号、第５，３０２，２７９号、第５，２８８，３９５号、第５，２７５，７１９号、５，２６４，１１６号および第５，１１０，４４５号に記載されている。燃料水素分解塔残留物からの高粘度指数の非常に高品質な潤滑油基材の製造は、米国特許第５，４６８，３６８号に記載されている。
【００１３】
合成炭化水素基材には、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）およびワックスを含むフィッシャー・トロプシュ高沸点留分の加水分解もしくは水素異性化からの合成油が含まれる。これらは両方とも、その合成原料と一致する低不純物レベルの飽和物からなる素材である。水素異性化フィッシャー・トロプシュワックスは、非常に適切な基材であり、高粘度指数と低流動点の良好なブレンドを与えるイソパラフィン系性質の飽和成分（主にフィッシャー・トロプシュワックスのｎ−パラフィンの異性化から生じる）を含む。フィッシャー・トロプシュワックスの水素異性化の方法は、米国特許第５，３６２，３７８号、５，５６５，０８６号、５，２４６，５６６号および５，１３５，６３８号、ならびにＥＰ７１０７１０、ＥＰ３２１３０２およびＥＰ３２１３０４に記載されている。
【００１４】
ＰＡＯは、既知の材料であり、典型的にはアルファオレフィンの比較的低分子量の水素化ポリマーもしくはオリゴマーを含み、これらにはＣ2〜Ｃ32アルファオレフィンが含まれるがそれらに限定されず、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンなどのＣ8〜Ｃ16アルファオレフィンが好ましい。好ましいポリアルファオレフィンは、ポリ−１−デセンおよびポリ−１−ドデセンであるが、Ｃ14〜Ｃ18の範囲の高級オレフィンのダイマーが低粘度基材を与える。
【００１５】
ＰＡＯ流体は、例えば、三塩化アルミニウム、三弗化ホウ素もしくは三弗化ホウ素と水、エタノール、プロパノールもしくはブタノールなどのアルコール、カルボン酸、あるいは酢酸エチルもしくはプロピオン酸エチルなどのエステルとの錯体を含むフリーディル−クラフツ触媒などの重合触媒の存在下、アルファオレフィンの重合により好都合に作られる。例えば米国特許第４，１４９，１７８号もしくは米国特許第３，３８２，２９１号により開示される方法が、本明細書では好都合に使用できる。ＰＡＯ合成の他の記載は、下記米国特許に見出される：３，７４２，０８２号（Ｂｒｅｎｎａｎ）；３，７６９，３６３号（Ｂｒｅｎｎａｎ）；３，８７６，７２０号（Ｈｅｉｌｍａｎ）；４，２３９，９３０号（Ａｌｌｐｈｉｎ）；４，３６７，３５２号（Ｗａｔｔｓ）；４，４１３，１５６号（Ｗａｔｔｓ）；４，４３４，４０８号（Ｌａｒｋｉｎ）；４，９１０，３５５号（Ｓｈｕｂｋｉｎ）；４，９５６，１２２号（Ｗａｔｔｓ）；５，０６８，４８７号（Ｔｈｅｒｉｏｔ）。特に有利なクラスのＰＡＯ型基材は、還元クロム触媒のアルファオレフィンとの作用により調製された高粘度指数ＰＡＯｓ（ＨＶＩ−ＰＡＯｓ）である；ＨＶＩ−ＰＡＯｓは、米国特許第４，８２７，０７３号（Ｗｕ）、第４，８２７，０６４号（Ｗｕ）、第４，９６７，０３２号（Ｈｏ等）、第４，９２６，００４号（Ｐｅｌｒｉｎｅ等）、第４，９１４，２５４号（Ｐｅｌｒｉｎｅ）に記載されている。Ｃ14〜Ｃ18オレフィンのダイマーは、米国特許第４，２１８，３３０号に記載されている。
【００１６】
ＰＡＯの平均分子量は、典型的には２５０〜１０，０００で、好ましい範囲は３００〜３，０００であり、粘度は１００℃で３ｃＳ〜２００ｃＳに変化する。配合物の主要成分であるＰＡＯは、完成品の粘度および他の粘度特性に最大の効果を及ぼす。完成潤滑油製品は、粘度等級によって販売されるので、異なるＰＡＯのブレンドを、所望の粘度等級を達成するために使用できる。典型的には、ＰＡＯ成分は、変化する粘度の１つ以上のＰＡＯを含み、普通呼称２ｃＳ（１００℃）成分である最も軽い成分が他とともに含まれ、完成配合物に最終の所望粘度を与えるためにより粘性のＰＡＯｓも存在する。典型的には、ＰＡＯｓは１，０００ｃＳ（１００℃）以下の粘度に作られるが、ほとんどの場合１００ｃＳよりも大きい粘度は、粘度指数向上剤として少量である場合を除いて必要とされない。
【００１７】
第一炭化水素成分の他に、基材は、望ましい潤滑油特性を有する第二液体成分も含み得る。このクラスの好ましい部材は、長鎖アルキル置換芳香族炭化水素などの炭化水素置換芳香族化合物である。これらすべての材料に対する好ましい炭化水素置換基は、もちろん、第一炭化水素ブレンド成分に良好な溶解性を与えるために、少なくとも８、普通少なくとも１０の炭素原子を有する長鎖アルキル基である。１２〜１８の炭素原子のアルキル置換基が適切で、オレフィンもしくは他のアルキル化剤を使用する従来のアルキル化方法により容易に取り込まれる。分子の芳香族部分は、下記の実施例におけるように炭化水素もしくは非炭化水素であり得る。
【００１８】
このクラスの基材ブレンド成分に含まれるものは、例えば、長鎖アルキルベンゼンおよび長鎖アルキルナフタレンであり、それらは加水分解的に安定しており、したがって湿式用途における基材のＰＡＯ成分と組み合わせて使用できるので、特に好ましい材料である。アルキルナフタレンは既知の材料であり、例えば、米国特許第４，７１４，７９４号（吉田等）に記載される。モノアルキル化およびポリアルキル化ナフタレンの混合物を合成機能液の基剤として使用することも、米国特許第４，６０４，４９１号（Ｄｒｅｓｓｌｅｒ）に記載されている。好ましいアルキルナフタレンは、典型的には炭素原子１０〜４０の比較的長鎖のアルキル基を有するものであるが、もっと長い鎖も所望なら使用できる。ナフタレンを１４〜２０の炭素原子のオレフィンでアルキル化することにより製造されたアルキルナフタレンは、これらの材料の合成の説明で参照がなされたＥＰ４９６４８６に対応する米国特許第５，６０２，０８６号で記載されるように、特に大きな気孔サイズのゼオライトなどのゼオライトがアルキル化触媒として使用されるときに、特に良好な特性を有する。これらのアルキルナフタレンは主としてモノ置換されたナフタレンであり、アルキル基の結合は主にアルキル鎖の１もしくは２位置で生じる。長鎖アルキル基の存在は、特にそれ自体が高粘度、低流動点および良好な流動度の材料であるＰＡＯ成分と組み合わせて使用されたときに、アルキルナフタレンに良好な粘度特性を与える。
【００１９】
代替の第二の配合原料油は、アルキルベンゼンもしくはアルキルベンゼンの混合物である。これらの流体におけるアルキル置換基は、典型的には８〜２５の炭素原子、普通１０〜１８の炭素原子のアルキル基であり、３つ以下のそのような置換基が、ＡＣＳ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔ  １０５３−１０５８、「ポリｎ−アルキルベンゼン化合物：熱安定性の広い液体範囲流体のクラス」、Ｅａｐｅｎ等、フィラディルフィア、１９８４に記載されるように、存在し得る。トリアルキルベンゼンも、米国特許第５，０５５，６２６号に記載されるような８〜１２炭素原子の１−アルキンのシクロ二量体化により製造できる。他のアルキルベンゼンは、ＥＰ１６８５３４および４，６５８，０７２に記載されている。アルキルベンゼンは、潤滑油基材として、特に低温用途に（寒帯の乗り物役務および冷凍油）および製紙機用油に使用されてきた。それらは、Ｖｉｓｔａ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、およびＮｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏ．などの線状アルキルベンゼン（ＬＡＢｓ）製造業者より市販されている。線状アルキルベンゼンは、典型的には良好な低流動点および低温粘度、ならびに１００よりも大きいＶＩ値を、添加剤に対する良好な溶解力とともに有する。所望なら使用できる他のアルキル化芳香族炭化水素は、例えば、「合成潤滑油と高性能機能液」、Ｈ．Ｄｒｅｓｓｌｅｒ、第５章、（Ｒ．Ｌ．Ｓｈｕｂｋｉｎ（編））、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ、ニューヨーク、１９９３に記載されている。
【００２０】
このクラスに非常に望ましい潤滑特性を有して含まれるものは、アルキル化ジフェニルオキシド、アルキル化ジフェニルスルフィドおよびアルキル化ジフェニルメタンなどのアルキル化ジフェニル化合物、ならびにアルキル化フェノキサチン、アルキルチオフェン、アルキルベンゾフランおよび硫黄含有芳香族炭化水素のエーテルを含むアルキル化芳香族化合物である。この型の潤滑油ブレンド成分は、例えば、米国特許第５，５５２，０７１号、第５，１７１，１９５号、第５，３９５，５３８号、第５，３４４，５７８号、第５，３７１，２４８号およびＥＰ８１５１８７に記載されている。
【００２１】
基材の第二成分は、典型的には全組成物の４０重量％の量で使用され、ほとんどの場合２５重量％を超えない。アルキルナフタレンは、好ましくは５〜２５重量％、普通１０〜２５重量％の量で使用される。アルキルベンゼンおよび他のアルキル芳香族炭化水素は同量で使用できるが、いくつかの潤滑油配合物におけるアルキルナフタレンは、いくつかの用途において酸化性能が優れていることが発見された。
【００２２】
本潤滑油は普通炭化水素系組成物であるが、例えば、曇り度、溶解力もしくはシール膨張度を向上させるために、いくつかの用途においては少量の他の基材を用いることができる；しかし、ほとんどの場合、アルキルナフタレン成分は、これらの領域では良好な性能を与える。存在し得る追加の基材の例には、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧｓ）およびエステル油が含まれるが、その両方とも従来型である。そのような追加成分の量は、通常全組成物の５重量％を超えない。曇り度値を向上させる必要があるならば、５重量％以下のエステルの存在が、通常問題を修正する。
【００２３】
この目的で使用できるエステルには、二塩基酸のモノアルカノールとのエステルおよびモノカルボン酸のポリオールエステルが含まれる。前者の型のエステルには、例えば、フタル酸、琥珀酸、アルキル琥珀酸、アルケニル琥珀酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸などのジカルボン酸の、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコールなどの種々のアルコールとのエステルが含まれる。これらの型のエステルの具体例には、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケートなどが含まれる。
【００２４】
特に有用な合成エステルは、１つ以上の多価アルコール、好ましくはネオペンチルポリオール、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトールおよびジペンタエリトリトールなどのヒンダードポリオールを、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸およびベヘン酸、あるいは対応する枝分れ鎖脂肪酸もしくはオレイン酸などの不飽和脂肪酸を含む飽和直鎖脂肪酸などの通常Ｃ5〜Ｃ30の酸など、少なくとも４つの炭素原子を含むアルカノン酸と反応させることにより得られるものである。
【００２５】
もっとも適切な合成エステル油は、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトールおよび／またはジペンタエリトリトールの、５〜１０の炭素原子を含む１つ以上のモノカルボン酸とのエステルで、例えば、Ｍｏｂｉｌ  Ｐ−４１およびＰ−５１エステル（Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）など、幅広く市販されている。
【００２６】
最終製品の粘度等級は、異なる粘度の基材と、所望なら増粘剤との適切なブレンディングにより調整される。異なる量の異なる粘度の種々の基材成分（第一炭化水素基材、第二基材および追加の基材成分）は、完成潤滑油の他の成分とのブレンディングに適する粘度を有する基材ブレンドを得るために、適宜にブレンドできる。最終製品の粘度等級は、典型的にはＩＳＯ２０〜ＩＳＯ１０００の範囲であり、ギヤー潤滑油用途には、例えば、ＩＳＯ４６，０００以下とさらに高くなり得る。低粘度等級、典型的にはＩＳＯ２０〜ＩＳＯ１００については、結合基材の粘度は、完成製品のそれよりもやや高く、典型的にはＩＳＯ２２〜ＩＳＯ１２０であるが、ＩＳＯ４６，０００以下のより粘性の等級においては、添加剤は、基材ブレンドの粘度をやや低い値に低下させることがしばしばある。例えば、ＩＳＯ６８０等級潤滑油では、基材ブレンドは、添加剤の性質および内容により７８０〜８００ｃＳ（４０℃）であろう。
【００２７】
最終製品の粘度は、特により大きい粘性等級、例えば、ＩＳＯ６８０〜ＩＳＯ４６，０００を有する製品において高分子増粘剤の使用により、所望の等級に調整される。使用できる典型的な増粘剤には、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレンポリマー、ポリメタクリレートならびに種々のジエンブロックポリマーおよびコポリマー、ポリオレフィンおよびポリアルキルスチレンが含まれる。これらの増粘剤は、このクラスの部材が温度／粘度関係に役立つ効果を従来的に与えるように、普通粘度指数向上剤（ＶＩＩｓ）もしくは粘度指数調節剤（ＶＩＭｓ）として使用される。これらの成分は、最終所望粘度等級の製品を製造するために、商業的市場要件、設備製造者仕様書に応じてブレンドできる。典型的な市販の粘度指数向上剤は、ポリイソブチレン、重合および共重合アルキルメタクリレート、および窒素含有化合物と反応したスチレン無水マレイン酸共重合体の混合エステルである。
【００２８】
通常１，０００〜１５，０００の分子量を有するポリイソブテンは、商業的に重要なクラスのＶＩ向上剤であり、一般にその分子構造の結果として強い粘度増加を与える。通常単独もしくはスチレンと共重合されたブタジエンもしくはイソプレンなどの１，３−ジエンのコポリマーであるジエンポリマーも、商業的に重要なクラスであり、このクラスの典型的なものは、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）などの名前で売られている。統計的ポリマーは、普通ブタジエンとスチレンから製造され、一方ブロックコポリマーは、通常ブタジエン／イソプレンおよびイソプレン／スチレンの組合せから誘導される。これらのポリマーは、残留ジエン不飽和物を除去し、安定性を向上させるために、通常水素化に供される。通常１５，０００〜２５，０００の分子量を有するポリメタクリレートは、別の商業的に重要なクラスの増粘剤であり、Ａｃｒｙｌｏｉｄ（登録商標）などの名称の下で広く市販されている。
【００２９】
高分子増粘剤の１つのクラスは、スチレン、ブタジエンおよびイソプレンを含む不飽和モノマーの陰イオン重合により製造されるブロックコポリマーである。この型のコポリマーは、米国特許第５，１８７，２３６号、第５，２６８，４２７号、第５，２７６，１００号、第５，２９２，８２０号、第５，３５２，７４３号、第５，３５９，００９号、第５，３７６，７２２号および第５，３９９，６２９号に記載されている。ブロックコポリマーは、線状コポリマーでもスター型コポリマーでもよく、本目的のためには線状ブロックポリマーが好ましい。好ましいポリマーは、イソプレン／ブタジエンおよびイソプレン／スチレン陰イオンジブロックおよびトリブロックコポリマーである。特に好ましい高分子量高分子成分は、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙによりＳｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）４０、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）５０およびＳｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）９０の名称の下で売られているもので、それらは線状陰イオンコポリマーである。これらのうち、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）５０は陰イオンジブロックコポリマーであり、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）２００、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）２６０およびＳｈｅｌｌｖｉｓ（登録商標）３００は、スターコポリマーである。
【００３０】
ある増粘剤は、米国特許第４，５９４，３７８号に記載されるように、その二重の機能ゆえに分散剤／粘度指数調節剤として分類することができる。第４，５９４，３７８号特許に開示される分散剤／粘度指数調節剤は、カルボン含有共重合体の窒素含有エステル、およびアクリレートエステルの油溶性アクリレート重合生成物の単独もしくは組合せである。市販される分散剤／粘度指数調節剤は、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  ＨａａｓによるＡｃｒｙｌｏｉｄ（登録商標）１２６３および１２６５、Ｒｏｈｍ−ＧＭＢＨＯ（登録商標）Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  ＴＭによるＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）５１５１および５０８９、ならびにＬｕｂｒｉｚｏｌ（登録商標）３７０２および３７１５である。
【００３１】
増粘剤もしくはＶＩ向上剤として使用できる種々の型の高分子量ポリマーについての優れた討議が、Ｋｌａｍａｎｎによる「潤滑油と関連製品」、Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ、１９８４、ＩＳＢＮ３−５２７−２６０２２−６、および下記のように、他の潤滑油添加剤の良い討議を与えているＤｅｅｒｆｉｅｌｄ  ＢｅａｃｈのＦＬ  ０−８９５７３−１７７−０（英語訳）に与えられている。ニュージャージー州パークリッジのＮｏｙｅｓ  Ｄａｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより発行されたＭ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙによる「潤滑油添加剤」（１９７３）についても参照がなされている。
【００３２】
酸化安定性が、酸化防止剤の使用により与えられ、この目的のために幅広い範囲の市販の材料が適する。本組成物に使用できるもっとも普通の型の酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤、アミン型酸化防止剤、アルキル芳香族スルフィド、ホスファイトおよび燐酸エステルなどの燐化合物、ならびにジチオホスフェートなどの硫黄／燐化合物、ならびにジアルキルジチオカーバメート、例えば、メチレンビス（ジ−ｎ−ブチル）ジチオカーバメートなどの他の型である。それらは、個々の型で、もしくは互いに組み合わせて使用できる。異なる型のフェノールもしくはアミンの混合物は、特に有用である。
【００３３】
酸化防止性能を示す硫黄化合物には、ジベンジルスルフィド、ポリスルフィド、ジアリールスルフィド、改質チオール、メルカプトベンズイミダゾール、チオフェン誘導体、キサントゲン酸塩およびチオグリコールなどのジアルキルスルフィドが含まれる。使用できるこの型の材料および他の酸化防止剤は、前掲書、Ｋｌａｍａｎｎの「潤滑油と関連製品」に記載されている。
【００３４】
本潤滑油に使用できるフェノール系酸化防止剤は、適宜に無灰（無金属）フェノール系化合物、あるいは特定のフェノール系化合物の中性もしくは塩基性金属塩であり得る。潤滑油流体に取り込まれるフェノール系化合物の量は、フェノール系化合物が添加される特別な使用効果により広い範囲で変化し得る。一般に、０．１〜１０重量％のフェノール系化合物が、機能液に含まれる。しばしば、量は０．１〜５重量％、例えば、２重量％である。
【００３５】
好ましいフェノール系化合物は、立体障害ヒドロキシル基を含むものであるヒンダードフェノール類であり、これらには、ヒドロキシル基が互いにｏ−もしくはｐ−位置にあるジヒドロキシアリール化合物の誘導体が含まれる。典型的なフェノール系酸化防止剤には、Ｃ6+アルキル基で置換されたヒンダードフェノールおよびこれらのヒンダードフェノールのアルキレン結合誘導体が含まれる。この型のフェノール系材料の例には、２−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２−メチル−６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、および２−メチル−６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールが含まれる。オルト結合フェノールの例には、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール）、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）、および２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール）が含まれる。硫黄含有フェノール類も、非常に有利に使用できる。硫黄は、フェノール系酸化防止剤分子内に芳香族もしくは脂肪族硫黄として存在できる。
【００３６】
非フェノール系酸化防止剤、特に芳香族アミン酸化防止剤も、そのままもしくはフェノール類と組み合わせて使用できる。非フェノール系酸化防止剤の典型的な例には、式Ｒ3Ｒ4Ｒ5Ｎ（式中、Ｒ3は、脂肪族、芳香族もしくは置換芳香族基、Ｒ4は、芳香族もしくは置換芳香族基、Ｒ5は、Ｈ、アルキル、アリール）、もしくはＲ6Ｓ（Ｏ）xＲ7（式中、Ｒ6はアルキレン、アルケニレンもしくはアラルキレン基、Ｒ7は、高級アルキル基、あるいはアルケニル、アリールもしくはアルカリル基、ｘは、０、１もしくは２）の芳香族モノアミンなどのアルキル化および非アルキル化芳香族アミンが含まれる。脂肪族基Ｒ3は、１〜２０の炭素原子を含むことができ、好ましくは６〜１２の炭素原子を含む。脂肪族基は、飽和脂肪族基である。好ましくは、Ｒ3およびＲ4はともに芳香族もしくは置換芳香族基であり、芳香族基は、ナフチルなどの縮合環芳香族基でもよい。芳香族基Ｒ3およびＲ4は、Ｓなどの他の基と結合していてもよい。
【００３７】
典型的な芳香族アミン酸化防止剤は、少なくとも６つの炭素原子のアルキルもしくはアリール置換基を有する。脂肪族基に例には、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルが含まれる。アリール基の例には、スチレン化もしくは置換／スチレン化基が含まれる。一般に、脂肪族基は、１４よりも多くの炭素原子を含まない。本組成物に有用な一般的な型のアミン酸化防止剤には、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、フェノチアジン、イミドジベンジルおよびジフェニルフェニレンジアミンが含まれる。２つ以上の芳香族アミンの混合物も有用である。高分子アミン酸化防止剤も使用できる。本発明に有用な芳香族アミン酸化防止剤の特別な例には、下記のものが含まれる：ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、オクチルフェニル−ベータ−ナフチルアミン、ｔ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミン、フェニル−アルファナフチルアミン、フェニル−ベータ−ナフチルアミン、ｐ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミン、４−オクチルフェニル−ｌ−オクチル−ベータ−ナフチルアミン。
【００３８】
使用できるジアルキルジチオホスフェートの典型的なものは、ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、特にジオクチルジチオ燐酸亜鉛およびジベンジルジチオ燐酸亜鉛である。これらの塩類は、しばしば耐摩耗剤として使用されるが、特に油溶性銅塩と組み合わせて補助酸化防止剤として使用されたときには、酸化防止官能価を有することが示されてきた。燐およびジアルキルジチオ燐酸亜鉛などの亜鉛化合物と組み合わせて酸化防止剤としてこのように使用できる銅塩には、ステアリン酸、パルミチン酸およびオレイン酸などのカルボン酸の銅塩、フェナート銅、スルホン酸銅、アセチルアセトン酸銅、典型的に２００〜５００の分子量を有するナフテン酸からのナフテン酸銅、ならびに亜鉛が銅で置換されているジチオカルバミド酸銅およびジアルキルジチオ燐酸銅が含まれる。この型の銅塩類およびその酸化防止剤としての使用は、米国特許第４，８６７，８９０号に記載されている。
【００３９】
通常、酸化防止剤の全量は、全組成物の１０重量％を超えず、通常それ以下、５重量％以下である。普通、０．５〜２重量％の酸化防止剤が適切であるが、いくつかの用途では、必要ならもっと使用してもよい。
【００４０】
インヒビターパッケージが、耐摩耗および防錆／耐蝕特性の所望のバランスを与えるために使用される。このパッケージの１方の成分は、置換ベンゾトリアゾール／アミンホスフェートアダクツであり、他方は、トリ置換ホスフェート、特にクレジルジフェニルホスフェートなどのトリアリールホスフェートで、市販されている既知の材料である。この成分は、典型的には組成物の５重量％以下の少量で存在する。通常全組成物の３重量％以下、例えば、０．５〜２重量％が、所望の耐摩耗性能を与えるのに十分である。
【００４１】
耐摩耗および防錆パッケージの第二成分は、ベンゾトリアゾールもしくは置換ベンゾトリアゾールの、やはり耐摩耗および酸化防止性能を与えるアミンホスフェートアダクツとのアダクツである。この種の（芳香族アミンとの）いくつかの多機能アダクツは、米国特許第４，５１１，４８１号に記載されており、それらが調製される方法とともにこれらのアダクツの記載について、参照がなされている。簡単に言うと、これらのアダクツは、下記化学式の置換ベンゾトリアゾール：
【００４２】
【化１】
0004478332.tif 000002
【００４３】
すなわち、アルキル置換ベンゾトリアゾールを含む（式中、置換基Ｒは、水素もしくは低級アルキル、Ｃ1〜Ｃ6、好ましくはＣＨ3である）。好ましいトリアゾールは、トリルトリアゾール（ＴＴＺ）である。便宜上、この成分を本明細書ではＴＴＺと称するが、他のベンゾトリアゾールも、米国特許第４，５１１，４８１号に記載されるように、使用できる。
【００４４】
アダクツのアミン成分は、米国特許第４，５１１，４８１号に記載の化学式（ＨＯ）x−Ｐ（Ｏ）（Ｏ−ＮＨ3+−Ａｒ）y（式中、（ｘ＋ｙ）＝３、Ａｒは芳香族基である）の芳香族アミンホスフェート塩でもよい。あるいは、主要成分は、脂肪族アミン塩、例えば、有機酸ホスフェート塩、およびジアルキルアミンなどのアルキルアミンでもよい。アルキルアミンホスフェートアダクツは、芳香族アミンアダクツと同じ方法で作ることができる。この種の好ましい塩は、本組成物における使用のためにこのようにしてＴＴＺとともにアダクツに作ることができる長鎖（Ｃ11〜Ｃ14）アルキルアミンのモノ−／ジ−ヘキシル酸ホスフェート塩である。アダクツは、１：３〜３：１（モル）の範囲が可能であり、好ましいアダクツは、ＴＴＺと長鎖アルキル／有機酸ホスフェート塩との７５：２５比（重量）を有する。
【００４５】
ＴＴＺアミンホスフェート塩アダクツは、典型的には５重量％以下の比較的少量で使用され、通常０．１〜１重量％、例えば、耐摩耗および防錆特性の良好なバランスを与えるための成分トリヒドロカルビルホスフェート、例えば、クレジルジフェニルホスフェートと組み合わせて使用するときには、０．２５重量％で十分である。通常ＣＤＰおよびＴＴＺアダクツは、２：１〜５：１の重量比で使用される。
【００４６】
追加の防錆添加剤も使用できる。市販されているこの目的に有用な金属奪活剤には、例えば、Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾール、およびＮ，Ｎ−ジ置換アミノメチル−ベンゾトリアゾールが含まれる。Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾールは、既知の方法により、すなわち、米国特許第４，７３４，２０９号に記載されるように、１，２，４−トリアゾールをホルムアルデヒドおよびアミンと反応させることにより調製できる。Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノメチル−ベンゾトリアゾールも同様に、米国特許第４，７０１，２７３号に記載されるように、ベンゾトリアゾールをホルムアルデヒドおよびアミンと反応させることにより得られる。好ましくは、金属奪活剤は、１−［ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］−１，２，４−トリアゾール、もしくは１−［ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］−４−メチルベンゾトリアゾール（トリルトリアゾール：ホルムアルデヒド：ジ−２−エチルヘキシルアミン（１：１：１ｍ）のアダクツ）で、市販されている。追加の防錆性を与えるために使用できる他の防錆剤には、市販されているドデシレン琥珀酸の高級アルキル置換アミドなどの酢酸イミド誘導体、テトラプロペニル酢酸モノエステル（商業的に入手できる）などのドデセニル琥珀酸の高級アルキル置換アミド、およびイミダゾリン無水酢酸誘導体、例えば、テトラプロペニル琥珀酸無水物のイミダゾリン誘導体が含まれる。通常、これらの追加の防錆剤は、２重量％以下の比較的少量で使用されるが、特定の用途、例えば、抄紙機油においては、５重量％以下の量が必要に応じて使用できる。
【００４７】
油には、また特別な役務要求に応じて、例えば、分散剤、洗浄剤、摩擦調整剤、牽引力向上添加剤、解乳化剤、脱泡剤、発色団（染料）、曇り防止剤などの他の従来の添加剤を、用途により含むことができ、それらはすべて商業的に入手できる材料を使用する従来の方法によりブレンドできる。
【００４８】
上記したように、本潤滑油は、特に、良好な防錆および耐摩耗特性の組合せを含む、優れた性能特性を有する。性能特性のこのバランスは重要であり、炭化水素基材に基づく油にとって思いがけなくも良好なことである。
【００４９】
良好な耐摩耗特性は、ＦＺＧ  Ｓｃｕｆｆｉｎｇテスト（ＤＩＮ５１５３４）における性能により示され、不合格段階値は少なくとも８であり、普通は９〜１３の範囲、もしくはもっと高い。ＦＺＧテストは、通常のギヤー組で出くわすスチール・オン・スチール接触についての性能を示す；このテストにおける良好な性能は、良好なスパーギヤー性能が期待できることを示す。高いＦＺＧテスト値は、典型的に高い粘度等級油で達成される；例えば、ＩＳＯ１００以上は、ＩＳＯ１００以下の等級の９〜１２の値に比べて、１２以上のＦＺＧ値、１３以上の値すら有する。１３以上（Ａ／１６．６／９０）もしくは１２以上（Ａ／８．３／１４０）の値は、３００以上のＩＳＯ等級で達成できる。
【００５０】
耐摩耗性能も、０．３０ｍｍより大きくない最大傷径（スチール・オン・スチール、１時間、１８０ｒｐｍ、５４℃、２０ｋｇ．ｃｍ-2）の４−ボール（ＡＳＴＭ  Ｄ４１７２）摩耗テスト値で示され、０．３０ｍｍより大きくない値は、容易に達成できる。１２０以上、典型的には１５０以上の４−ボールＥＰ  Ｗｅｌｄ値も達成できる。０．０７ｍｍ（摩耗傷径）のＡＳＴＭ４−ボールスチール・オン・ブロンズ値は、典型的である。
【００５１】
錆抑制性能は、合成海水を用いたＡＳＴＭ  Ｄ６６５Ｂにおける合格により示される。２４時間１２１℃での銅ストリップ腐蝕（ＡＳＴＭ  Ｄ１３０）は、典型的には２A最大、普通１Ｂもしくは２Ａである。
【００５２】
優れた高温酸化性能は、Ｍｏｂｉｌ触媒酸化テスト1を含むいくつかの性能判定基準により示される。５ｍｇ．ＫＯＨ（ΔＴＡＮ、１６３℃、１２０時間）のテスト値は、本組成物の特徴であるが、３ｍｇ．ＫＯＨ以下、もしくはときにはそれ以下、典型的には０ｍｇ．ＫＯＨ未満の値も得られる。触媒酸化テストにおける粘度増加は、典型的には１５％よりも大きくなく、８〜１０％と低い。
【００５３】
（1：触媒酸化テストにおいて、５０ｍｌの油を、鉄、銅およびアルミニウム触媒ならびに重量鉛腐蝕試験片全部とともにグラスに入れる。セルおよびその内容物を１６３℃に維持した浴に入れ、１０リットル／時の乾燥空気を試料を通して４０時間泡立てる。セルを浴から除去し、触媒アセンブリーをセルから除去する。スラッジの存在を見るために油を検査し、中和数（ＡＳＴＭ  Ｄ６６４）における変化および１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を測定する。鉛の試験片を洗浄し、重量損失を測定するために重さを量る）。
【００５４】
良好な耐酸化性も、少なくとも８，０００時間、普通少なくとも１０，０００時間の達成されたＴＯＳＴ値（ＡＳＴＭ  Ｄ９４３）により示され、ＴＯＳＴスラッジ（１，０００時間）は、０．０２０重量％、普通０．０１５重量％にすぎない。
【００５５】
本発明の潤滑油は、ベアリング、ギヤー、および幅広い温度範囲特性が所望される他の工業的用途に使用できる。本油は、防錆性能と結合した向上した耐摩耗特性を含む性能特性の優れたバランスを特徴とする。それらは、ギヤーオイル、循環油、圧縮機油、ならびに、例えば、湿式クラッチ系、ブロアーベアリング、コール微粉砕機ドライブ、冷却塔ギヤーボックス、キルンドライブ、抄紙機ドライブおよびロータリースクリュー圧縮機など、他の用途に使用効果を見出すことができる。これらの用途に要求される特別な潤滑油性能特性は、下記用途により説明される。
【００５６】
コール微粉砕機ドライブ：付着制御
冷却塔ギヤーボックス：腐蝕抑制
キルンドライブ：高温安定性
抄紙機ドライブ：高温加水分解安定性
ロータリースクリュー圧縮機：延長した油の寿命、蒸着制御。
【００５７】
実施例１−２
下記２種の油は、本配合物の好例である。
【００５８】
【表１】
0004478332.tif 000003
【００５９】
実施例３
ＩＳＯ等級３２の油を下記のように作った(重量％）。
【００６０】
【表２】
0004478332.tif 000004
【００６１】
実施例３の油をいくつかの標準テストでテストし、下記表３に示される結果が与えられた。
【００６２】
【表３】
0004478332.tif 000005