JP2005511815A - 三種の基油の混合物およびそれに基づく潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、三種の基材油流体（ＰＡＯ、アルキル化芳香族および芳香族エステル）の混合物を記載する。これは、酸化防止剤および防錆剤、極圧／耐摩耗剤、金属不活性化剤等などの工業用潤滑油添加剤に対する溶解性を、相乗的に向上する。混合物は、また、優れた加水分解安定性に加えて、抗乳化性を劣化することなく、改良された分散性およびデポジット形成に対する耐性を有する。
Description
本発明は、潤滑基材油混合物に関する。より詳しくは、本発明は、デポジット形成に対する予想外に改良された耐性、潤滑油添加剤および劣化生成物に対する改良された溶解性、ならびに向上された抗乳化性を有する基材油に関する。
一種以上のアルファオレフィンをオリゴメリゼーションすることによって調製された合成潤滑基材油は、周知の商業的に入手可能な物質である。これは、低い流動点および高い粘度指数を有する。これらのポリ−アルファ−オレフィン（ＰＡＯ）を用いる潤滑油生成物は、典型的には、アルキル化芳香族流体またはポリオールエステルなどのより極性の基材油、またはポリアルキレンタイプの添加剤などのある種の分散剤と組合わされる。
アルキル化ナフタレンなどのアルキル化芳香族基流体を、ＰＡＯ基流体中に含むことにより、改良された加水分解安定性を有する流体混合物が提供される。しかし、依然として、改良された分散性を有する混合物を提供する必要性がある。
ポリアルキレンタイプの添加剤を、ＰＡＯ基流体中に含むことにより、強化された分散性が提供される。しかし、これらの添加剤は、水との安定なエマルジョンを形成し、またそれらを用いる組成物の加水分解安定性を劣化する。その結果、混合物の使用が、水の進入が問題でない適用に制約される。
ポリオールエステルを、ＰＡＯ基流体中に含むことにより、良好な分散性が提供される。しかし、不十分な加水分解安定性も提供される。
したがって、本発明の一つの目的は、改良された分散性を、良好な抗乳化性および加水分解安定性と共に有する潤滑油生成物を提供することである。
簡単にいえば、本発明は、潤滑基材油混合物として有用な合成流体の相乗的組合せである。これは、約１０ｗｔ％以上のＰＡＯ流体、約１ｗｔ％以上のアルキル化芳香族流体、および約１ｗｔ％以上の芳香族エステルを含む。
好ましい実施形態においては、潤滑基材油は、混合物の重量に基づいて、
約１０ｗｔ％〜約９８ｗｔ％のＰＡＯ流体、
約１ｗｔ％〜約５９ｗｔ％のアルキル化芳香族、および
約１ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の芳香族エステルを含む。
約１０ｗｔ％〜約９８ｗｔ％のＰＡＯ流体、
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本発明の有利な特徴は、次の詳細な説明から明白となろう。
出願人は、三種の潤滑基材油流体（すなわちＰＡＯ、アルキル化芳香族、および芳香族エステル）の混合物が、酸化防止剤および防錆剤、金属不活性化剤等などの潤滑油添加剤に対して、改良された溶解性を有することを発見した。混合物は、また、抗乳化性を劣化することなく、改良された加水分解安定性、分散性、およびデポジット形成に対する耐性を有し、混合物を幅広い工業的用途で有用にする。さらに、本発明の基材油を用いた完全処方潤滑油組成物は、水または湿気が進入する可能性がある用途で用いるのに特に適切である。例えば、複合サイクルタービン、製紙機械、ロッドミル等で用いられる油である。
本発明の混合基材油混合物には、少なくとも約１０ｗｔ％のＰＡＯ流体が含まれる。一般に、混合物は、混合物の全重量を基準として、約１０ｗｔ％〜約９８ｗｔ％のＰＡＯ流体を含むであろう。好ましくは、混合物は、６０ｗｔ％〜９５ｗｔ％を含み、より好ましくは８０ｗｔ％〜８５ｗｔ％を含む。
ＰＡＯ流体およびその調製は、技術的に周知である。本発明を実施するに際して適切なそれらのＰＡＯは、Ｃ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンから誘導されるであろう。Ｃ８〜約Ｃ１６アルファオレフィンが好ましい。典型的には、ＰＡＯは、約３ｃＳｔ〜約３００ｃＳｔ（１００℃）の範囲の粘度を有するであろう。好ましいＰＡＯ粘度は、勿論、混合物に用いられる他の成分の性質および量、ならびに潤滑基材油混合物の予定された最終用途などの要件によるであろう。
本発明の基材油混合物には、また、アルキル化ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニル等などのアルキル化芳香族化合物が含まれる。ＰＡＯと同様に、アルキル化芳香族およびその調製方法は、技術的に周知である。適切なアルキル化芳香族は、１〜約８個の炭素原子からなる一種以上の短鎖アルキル基を有するものである。好ましいアルキル芳香族は、約３ｃＳｔ〜約３００ｃＳｔ（１００℃）の範囲の粘度を有するであろう。アルキル化芳香族は、全混合物の約１〜約５９ｗｔ％であろう。好ましくは約５ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、より好ましくは約１０ｗｔ％である。
本発明の基材油混合物には、また、芳香族エステル流体が含まれる。フタレートエステル（モノおよびジエステル）、ポリオールエステル、および本発明の混合物に適切なＳ、Ｎ、およびＯを含む末端を有するエステルなどの通常の潤滑油級芳香族エステルは、商業的に入手可能な物質である。これは、典型的には、有機酸またはその無水物を直鎖または分枝アルコールと反応させることによって形成される。これらのエステルは、約４ｃＳｔ〜約３０ｃＳｔ（１００℃）の範囲の粘度を有する。一般に、基材油混合物で用いられる芳香族エステルの量は、全混合物の約１ｗｔ％〜約７５ｗｔ％、好ましくは約２ｗｔ％〜約２５ｗｔ％であろう。約５ｗｔ％〜８ｗｔ％がより好ましい。
本発明の基材油混合物の有利な特徴は、ヘテロ環防錆剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、腐食防止剤等などの添加剤を可溶化するその能力である。基材油混合物で用いるのに適切な酸化防止剤の中では、アミンおよびフェノールタイプの酸化防止剤が特に言及される。適切な耐摩耗剤には、アルキル化トリフェニルホスフェート、ホスホロファイト、ジオルガノジチオカルバメート等が含まれる。
次の実施例および比較例により、さらに、本発明の多くの利点が説明される。
［実施例１］
本発明にしたがって、８４ｗｔ％のＰＡＯ（６ｃＳｔ＠１００℃）、１０ｗｔ％のアルキル芳香族（アルキル化ナフタレン）流体（５ｃＳｔ＠１００℃）、および６ｗｔ％のエステル流体（ジイソオクチルフタレート）を含む基材油を用い、基材油を次の添加剤と混合することによって完全処方潤滑油組成物（処方Ａ）を調製した。すなわち、
（１）ヒンダードフェノールおよびジフェニルアミンタイプの酸化防止剤（１：１）０．４ｗｔ％、
（２）ブチル化トリフェニルホスフェートタイプの耐摩耗剤１．５ｗｔ％、および
（３）無灰防錆剤０．１ｗｔ％
である。
組成物は、くもりおよび凝集のいかなる徴候もなしに、１００℃で１６週間維持された。くもりおよび凝集は、勿論、添加剤の不溶解性を表す。
本発明にしたがって、８４ｗｔ％のＰＡＯ（６ｃＳｔ＠１００℃）、１０ｗｔ％のアルキル芳香族（アルキル化ナフタレン）流体（５ｃＳｔ＠１００℃）、および６ｗｔ％のエステル流体（ジイソオクチルフタレート）を含む基材油を用い、基材油を次の添加剤と混合することによって完全処方潤滑油組成物（処方Ａ）を調製した。すなわち、
（１）ヒンダードフェノールおよびジフェニルアミンタイプの酸化防止剤（１：１）０．４ｗｔ％、
（２）ブチル化トリフェニルホスフェートタイプの耐摩耗剤１．５ｗｔ％、および
（３）無灰防錆剤０．１ｗｔ％
である。
組成物は、くもりおよび凝集のいかなる徴候もなしに、１００℃で１６週間維持された。くもりおよび凝集は、勿論、添加剤の不溶解性を表す。
対照的に、６ｃＳｔ（１００℃）のＰＡＯ、ジイソデシルフタレートエステル２０ｗｔ％、および実質的の同量の処方Ａと類似タイプの添加剤を含む商業的に入手可能な組成物は、６週間後に、僅かなくもり、および中程度の凝集を示した。
図１は、試験結果を図示し、また本発明の基材油が潤滑油添加剤に対して有する改良された溶解性を示す。
［実施例２］
本発明の基材油のデポジット抑制性を、商業的に入手可能な潤滑油組成物（比較例２）に対して、実施例１の処方Ａ、および比較例２を、シンシナティ機械油サーマル試験Ａに付すことによって比較した。比較例２の組成物は、ＰＡＯ基流体、典型的な添加剤、および１．０ｗｔ％の分散剤を有した。主題の結果を図２に図示する。判るであろうように、主題の条件下で、処方Ａは優れた低デポジット形成性を示した。さらに、試験温度を、２７５゜Ｆから１６８時間後の３５０゜Ｆに上昇することによって、試験が修正された際には、試料の目視結果から、処方Ａは、はるかにより低いデポジット形成性を有したことが示された。
本発明の基材油のデポジット抑制性を、商業的に入手可能な潤滑油組成物（比較例２）に対して、実施例１の処方Ａ、および比較例２を、シンシナティ機械油サーマル試験Ａに付すことによって比較した。比較例２の組成物は、ＰＡＯ基流体、典型的な添加剤、および１．０ｗｔ％の分散剤を有した。主題の結果を図２に図示する。判るであろうように、主題の条件下で、処方Ａは優れた低デポジット形成性を示した。さらに、試験温度を、２７５゜Ｆから１６８時間後の３５０゜Ｆに上昇することによって、試験が修正された際には、試料の目視結果から、処方Ａは、はるかにより低いデポジット形成性を有したことが示された。
［実施例３］
実施例１の処方Ａ、および市販潤滑油組成物（比較例３）を、ＡＳＴＭ−Ｄ１４０１抗乳化性試験に付した。比較例３は、１．０ｗｔ％のポリアルキレン分散剤を含むＰＡＯ基潤滑油であった。試験結果を図３に示す。
実施例１の処方Ａ、および市販潤滑油組成物（比較例３）を、ＡＳＴＭ−Ｄ１４０１抗乳化性試験に付した。比較例３は、１．０ｗｔ％のポリアルキレン分散剤を含むＰＡＯ基潤滑油であった。試験結果を図３に示す。
判るであろうように、本発明の基材油を用いる処方Ａは、完全な水分離性を１０分以内に示した。処方Ａは、勿論、抗乳化剤を含まなかった。
［実施例４］
この実施例は、本発明の二種の基材油（ＡおよびＢ）の酸化および加水分解安定性（ＡＳＴＭ Ｄ９４３ ＴＯＳＴ寿命試験によって測定される）を、二種の他の基材油（ＣおよびＤ）と比較する。基材油Ａは、８０ｗｔ％のＰＡＯ（６ｃＳｔ＠１００℃）、１０ｗｔ％のアルキル化ナフタレン（５ｃＳｔ＠１００℃）、および６ｗｔ％のエステル流体（ジイソオクチルフタレート）を含んだ。基材油Ｂは、エステルがジトリデシルフタレートおよびテレフタレートエステルの５０：５０混合物であった点で、処方Ａと異なった。
この実施例は、本発明の二種の基材油（ＡおよびＢ）の酸化および加水分解安定性（ＡＳＴＭ Ｄ９４３ ＴＯＳＴ寿命試験によって測定される）を、二種の他の基材油（ＣおよびＤ）と比較する。基材油Ａは、８０ｗｔ％のＰＡＯ（６ｃＳｔ＠１００℃）、１０ｗｔ％のアルキル化ナフタレン（５ｃＳｔ＠１００℃）、および６ｗｔ％のエステル流体（ジイソオクチルフタレート）を含んだ。基材油Ｂは、エステルがジトリデシルフタレートおよびテレフタレートエステルの５０：５０混合物であった点で、処方Ａと異なった。
基材油ＣおよびＤは、ＡおよびＢと同じＰＡＯを用いた。Ｃのアルキル化芳香族流体は、ＡおよびＢにおけると同じであり、一方、Ｄのエステルは、トリメリテート（トリメリット酸）エステルであった。
試験結果を図４に示す。
判るであろうように、ＡおよびＢは、Ｃより３０％長い寿命を示す。
Claims (10)
- 混合物の重量に基づいて、
１０重量％以上のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）流体、
１重量％以上のアルキル化芳香族流体、および
１重量％以上の芳香族エステル
を含むことを特徴とする潤滑基材油混合物。 - １０重量％〜９８重量％のＰＡＯ流体、
１重量％〜５９重量％のアルキル化芳香族流体、および
１重量％〜７５重量％の芳香族エステル
を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑基材油混合物。 - 前記ＰＡＯ流体は、８０〜８５重量％含むことを特徴とする請求項２に記載の潤滑基材油混合物。
- 前記アルキル化芳香族流体は、１０重量％含むことを特徴とする請求項２に記載の潤滑基材油混合物。
- 前記芳香族エステルは、５〜８重量％含むことを特徴とする請求項２に記載の潤滑基材油混合物。
- 前記アルキル化芳香族流体は、１〜８個の炭素原子からなる一種以上のアルキル基を有するアルキル化ナフタレンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑基材油混合物。
- 前記芳香族エステルは、芳香族酸またはその酸無水物、および３〜１８個の炭素原子からなる直鎖または分枝脂肪族アルコールの生成物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑基材油混合物。
- 前記芳香族酸またはその酸無水物は、フタル酸またはその酸無水物であることを特徴とする請求項７に記載の潤滑基材油混合物。
- 主要量の潤滑基材油混合物、ならびに
酸化防止剤、防錆剤、極圧剤および金属不活性化剤からなる群から選択された少なくとも一種の有効量の潤滑油添加剤
を含み、その際、該潤滑基材油混合物は、混合物の重量に基づいて、１０重量％以上のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）流体、１重量％以上のアルキル化芳香族流体および１重量％以上の芳香族エステルを含むことを特徴とする潤滑油組成物。 - 前記混合物は、
１０重量％〜９８重量％のＰＡＯ流体、
１重量％〜５９重量％のアルキル化芳香族流体、および
１重量％〜７５重量％の芳香族エステル
を含むことを特徴とする請求項９に記載の潤滑油組成物。
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