工業潤滑油及びグリース組成物中のＨＶＩ−ＰＡＯ
本発明は高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む、工業潤滑油又はグリース組成物に関する。ＨＶＩ−ＰＡＯの使用は工業潤滑油又はグリース組成物における剪断安定性、摩擦性質、発泡性質、エネルギー効率及び性能全体を改善する利益を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油及びグリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる粘度グレードのポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、合成又は準合成工業潤滑油及びグリース組成物に有用であることが知られている。例えば、Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．， “Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄｓ”， ２ｎｄ Ｅｄ． Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｉｎｃ．， Ｎ． Ｙ． （１９９９）の２２章及び２３章を参照のこと。従来のミネラルオイルベースの製品とくらべると、このようなＰＡＯベース製品は粘性、高温及び低温における性能、並びに日常的条件でのエネルギー効率及び一般的な交換期間の点において優れている。
【０００３】
潤滑油における粘度と温度との関係は重要な基準の一つである。粘度指数（ＶＩ）は所与の温度範囲内の粘度の変化速度を示す経験的な単位を用いない指数である。温度に伴い、相対的に粘度が大きく変化する流体は低い粘度指数を有すると定義されている。低いＶＩオイル、例えば、高い温度において高ＶＩオイルよりも粘度が少なくなる。通常、高温において高い粘度を有する高ＶＩオイルはより好ましい厚い潤動フィルム（薄層）になって、このフィルムに接触する機械部品をよりよく保護することから、高いＶＩオイルが好ましいとされている。他の側面において、温度を操作している油が低下すると、高いＶＩオイルの粘度は低ＶＩオイルの粘度ほど大幅に高くはならない。低いＶＩオイルの過剰に高い粘度は操業機器の効率を悪くするので、これは有利である。従って、高ＶＩオイルは高い温度及び低い温度の両方において有利な性能を有している。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０−９３［１９９８］。により決定される。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ４４５−０１を用いて４０℃及び１００℃において測定される動粘度に関する。
【０００４】
ＰＡＯは、直鎖αオレフィン、通常、１−ヘキセン乃至１−オクタデセンの範囲のαオレフィン、より具体的には、１−オクテン乃至１−ドデセンの範囲のαオレフィン、最も一般的であり好まれているものは１−デセン、を触媒によりオリゴマー化（低分子量生成物に重合）して製造される炭化水素の１つのクラスを含む。これらの流体は、米国特許Ｎｏ．６，８２４，６７１、及び４，８２７，０７３の実施例として開示されている。しかしながらこれらの文献ではエチレン及びプロピレン等の低級オレフィンのポリマーも用いられており、特に、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２や４，９９０，７０９及びこれらのおいて引用される特許に開示されているように、エチレンとより高級なオレフィンとのコポリマーが用いられる。
【０００５】
米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４、４，８２７，０７３、４，９９０，７７１、５，０１２，０２０、及び５，２６５，６４２に記載のような還元金属酸化物触媒（例えば、クロム）を用いたアルファオレフィンの重合により調製される高粘度指数アルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）が好ましい。これらのＨＶＩ−ＰＡＯは高い粘度指数（ＶＩ）を有し、及び０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の数平均分子量、１乃至５の分子量分布、−１５℃未満の流動点等の中の１つ以上の性質を有することを特徴とする。炭素数の測定値から、これらの分子はＣ３０乃至Ｃ１３００の炭素数を有する。１００℃において測定されたＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーの粘度は、３センチストーク（ｃＳｔ）乃至１５，０００ｃＳｔである。これらのＨＶＩ−ＰＡＯは、例えば、エクソンモービルケミカルカンパニーのＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ Ｕｌｔｒａ（商標）のように商業的に製造及び販売されており、ベースストックとして用いられている。
【０００６】
これらのＰＡＯの他の有利な性質は、低分子量の不飽和オリゴマーは通常及び好ましくは水素化されて熱安定性及び酸化安定性を有する物質となるのに対して、高分子量の不飽和ＰＡＯは水素化をしなくても充分な熱及び酸化安定性を有している点にある。もちろん、任意で水素化することができる。
【０００７】
ＨＶＩ−ＰＡＯ物質はエンジンの内部燃焼のためのオイル組成物に用いられてきた、例えば、ＷＯ００／５８４２３は、低粘度のベースストックに溶解されている分子量の異なる第一及び第二ポリマーを含む高性能のオイルを開示している。この第一ポリマーは粘性と弾性を併せ持つポリマーであり、好ましくはＨＶＩ−ＰＡＯである。用いるベースストックは通常１００℃において１０ｃＳｔ未満の粘度を有する。このＨＶＩ−ＰＡＯは最終製品中に「通常、比較的少量でオイルに含まれ」、例えば、０．１乃至２５重量％で存在する。最終製品には通常スチレン、ブタジエン、及びイソプレンを含む不飽和モノマーのアニオン重合により製造するブロックコポリマーを主成分とするポリマー増粘剤も含まれる。分散剤、界面活性剤、抗摩耗剤、又はフェノール及び／又はアミンタイプ抗酸化剤等の抗酸化剤を含む「従来」の添加剤も添加されている。
【０００８】
米国特許Ｎｏ．４，１８０，５７５、４，８２７，０６４、４，８２７，０７３、４，９１２，２７２、４，９９０，７７１、５，０１２，０２０、５，２６４，６４２、６，０８７，３０７、６，１８０，５７５、ＷＯ ０３／０９１３６、ＷＯ ２００３０７１３６９Ａ、米国特許出願Ｎｏ．２００５／００５９５６３、及びＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，５５／８， ４５ （１９９９）も参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工業用ギアオイルは、老化及び酸化に対する安定性、低い発泡傾向、良好な負荷容量、含まれる物質（鉄、鉄以外の金属、シール、塗料）に対する中性性、高温及び／又は低温における適合性、及び良好な粘度−温度挙動についての要件を充たさなければならない。対照的に、ギアグリースは、良好な吸着性、低いオイル分離、低いスタートトルク、合成物質との適合性、及びノイズの低減（Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．，上記参照）についての要件を充たさなければならない。現在までのところ、これらすべての要件を満たす万能のギア潤滑油は、本発明者等が知る限り存在していない。それ故に、各種用途に対する個別の操作条件を充たすために、異なるタイプの組成物が製造されていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、驚くべきことに、高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む新規な工業用潤滑油及びグリース組成物を発明した。
【００１１】
発明の概要
本発明は高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業的に使用されるオイル及び／又はグリース組成物に関する。
【００１２】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯは、好ましくは１３０以上、より好ましくは１６０より高い、更に好ましくは１６５以上のＡＳＴＭ Ｄ２２７０で測定される高い粘度指数（ＶＩ）を有し、更に０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の間の数平均分子量、１乃至５の分子量分布、−１５℃以下の流動点の中の１つ以上の性質を有している。他の態様において、これらのＨＶＩ−ＰＡＯはＣ３０乃至Ｃ１３００の炭素数を更に有することを特徴とする。他の態様において、これらのＨＶＩ−ＰＡＯはＡＳＴＭ Ｄ４４５により測定される、１００℃における動粘度が３センチストーク（ｃＳｔ）乃至１５，０００ｃＳｔであることを特徴とする。
【００１３】
他の態様において、本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯは還元酸化金属触媒（例えば、シリカゲルに担持された還元クロム）、ゼオライト触媒、活性化されたメタロセン触媒、又はチグラ−ナッタ（ＺＮ）触媒を用いてアルファオレフィンを非異性化重合することにより調製する。
【００１４】
他の好適な態様において、本発明の製剤（組成物）はギアオイル、循環オイル、コンプレッサーオイル、油圧オイル、冷却潤滑油、金属加工機器用潤滑油、及びグリースとして有用である。
【００１５】
他の態様において、本発明の組成物は、更に、１つ又は幾つかのグレードのＨＶＩ−ＰＡＯの混合物それ自体、あるいはＰＡＯ、エチレン／アルファオレフィン由来のポリマー又はオリゴマー、エステル、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、アルキル化芳香族流体、好適なポリアルキレングリコール、グループＩベースストック、グループＩＩ又はＩＩＩベースストックの水素化物、又は水素異性化されたワックス性ストック（例えば、スラックワックス（ｓｌａｃｋ ｗａｘ）又はワックス性のフィッシャートロプス炭化水素）由来潤滑油、又は他の好適な潤滑ベースストックから選択される少なくとも１つの成分との混合物を更に含む。
【００１６】
他の態様において、前記組成物は抗酸化剤、粘度改質剤、流動点低減剤、抗摩耗剤、極圧手添加剤、消泡剤、又は抗発泡剤、摩擦改質剤、分散剤、界面活性剤、腐食抑制剤、増粘剤、シール膨潤剤、殺虫剤、抗乳化剤、及び金属表面の不活性皮膜形成剤（ｍｅｔａｌ ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）から選択される１つ以上の添加剤も含む。本発明の組成物の特に有利な点は、従来工業用潤滑油及びグリースに用いられていた、具体的には、増粘剤、又は他の増粘剤流体、例えば、ポリイソブチレン、従来のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、ＶＩ改質剤等の従来の添加剤が必要ない点にある。
【００１７】
本発明の１つ目的は、高い熱安定性及び酸化安定性、低い抵抗、優れた抗摩耗性、剪断安定性、エネルギー効率、低い発泡性、低い静止摩擦、長い使用又は老化に対しての品質の安定性、及び優れた水分離性能、及び抗乳化性質の中の１つ以上の特徴を有する工場用オイル及び／又はグリース組成物に有用な組成物を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、操作可能時間、エネルギー効率、機械保護、及び品質の信頼性から選択される１つ以上の性能が改善されている工業潤滑油及び／又はグリース組成物を提供することである。
【００１９】
これらの又は他の目的、特徴、及び／又は利益は以下の詳細な説明、好適な実施態様、特定の実施例、及び／又は添付の特許請求の範囲を参照することにより明確になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
本発明は、高粘度指数ＰＡＯ（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油及びグリースを提供する。
【００２１】
本発明に有用はＨＶＩ−ＰＡＯは、好ましくは１３０以上、より好ましくは１６０より高い、更に好ましくは１６５以上、更に好ましくは２００以上、更に好ましくは２５０以上の高い粘度指数（ＶＩ）を有する。本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの特徴に重要ではないが、ＶＩの上限は約３５０である。本明細書で述べるＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０に従って測定される。
【００２２】
ＨＩＶ−ＰＡＯは通常、Ｃ３０乃至Ｃ１３００の炭素数、０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８００の間の数平均分子量、１乃至５の間の分子量分布の中の１つ以上の特徴を有する。
【００２３】
特に好適なＨＶＩ−ＰＡＯは１００℃において５乃至３０００センチストーク（ｃＳｔ）の範囲の動粘度を有するものである。本明細書で用いる「動粘度」の語は特に言及しない限り、単に粘度とも言い、特定の温度、通常１００℃でＡＳＴＭ Ｄ４４５で測定された粘度を意味する。温度について言及されていないときは、その動粘度は１００℃で測定されたものとする。
【００２４】
１００℃において測定されたＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーの粘度は３ｃＳｔ乃至１５，０００ｃＳｔ、又は３ｃＳｔ乃至５，０００ｃＳｔ、又は３ｃＳｔ乃至１，０００ｃＳｔ、又は７２５ｃＳｔ乃至１５，０００ｃＳｔ、又は２０ｃＳｔ乃至３，０００ｃＳｔの範囲である。
【００２５】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯは１つの態様において、ＡＳＴＭ Ｄ９７により測定される流動点が低く、通常−１５℃未満であることを更なる特徴とする。
【００２６】
ＨＶＩ−ＰＡＯにおけるＰＡＯは、当業者に理解されているように、１−デセン等の１つ以上のアルファオレフィンのオリゴマー（低分子量ポリマー）を意味する。他の態様において、本発明のＨＶＩ−ＰＡＯは、Ｃ６乃至Ｃ３６の１−アルケン、より好ましくはＣ６乃至Ｃ２０、更に好ましくはＣ６乃至Ｃ１４から選択された１つ以上の１−アルケンのオリゴマーを含む炭化水素組成物であることを更に特徴とする。原料の例としては、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ３６１の−アルケン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ２０の１−アルケン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ１４の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１６の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１８の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１６の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１８の１−アルケン、Ｃ８乃至Ｃ１０の１−アルケン、Ｃ８乃至Ｃ１２の１−アルケンの混合物、又はＣ８、Ｃ１０、及びＣ１２の１−アルケンから選択される少なくとも２つの１−アルケンを含む原料を含む。エチレン及びプロピレン等の低級オリゴマーも用いることができ、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２に記載されているような高級オレフィンとエチレンのコポリマーも含む。
【００２７】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯ流体の製造に好適な方法はいくつかのプロセス触媒を用いて行うことができる。触媒の例としては、室温乃至２５０℃の温度のオリゴマー化条件下で用いる担持された固形還元ＶＩＢ族金属（例えば、クロム）触媒、又はメタロセン触媒である。米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４、 ４，８２７，０７３、４，９１２，２７２、４，９１４，２５４、４，９２６，００４、４，９６７，０３２、及び５，０１２，０２０等の多くの特許文献が本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの調製を開示する。本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの追加的な調製方法は本明細書においても開示する。
【００２８】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの調製の好適な態様において、もし、約６０００Ｆ（約３１５℃）未満の沸点又は２０未満の炭素原子を有する低分子組成物が重合反応から生成されたか、又は開始物質から持ち越されているならば、これらを除去するために潤滑油生成物製品を蒸留する。この蒸留工程は、最終流体の揮発性を改善する。特定の製品に用いるか、又は反応混合物中に揮発性成分がなければ蒸留工程は必要ない。従って、好適な態様においては、任意の溶媒又は開始物質が除去された後の反応性生物全体を潤滑油組成ベースストック又は更なる処理に用いる。
【００２９】
重合オリゴマー化工程から直接作られた潤滑油流体は不飽和二重結合を有しているか、又はオレフィン分子構造を有している。この二重結合又は不飽和又はオレフィン成分は、臭素価（ＡＳＴＭ １１５９）、臭素係数（ＡＳＴＮＤ２７１０）又は、ＮＭＲ、ＩＲ等の解析方法等の当業者に知られている方法で測定することができる。二重結合の量又はオレフィン組成物の量は、重合の程度、重合工程の間に存在する水素の量、及び重合工程の最終工程に加わっている他のプロモーター、又はこのプロセスに存在する他の因子等に依存している。通常、重合度が高く、重合工程の間に存在する水素ガスの量がより多く、又は最終工程に関っているプロモーターの量がより多いと、二重結合の量又はオレフィン組成物の量は減少する。
【００３０】
流体の酸化安定性、並びに光又はＵＶ安定性は、通常、不飽和二重結合又はオレフィン含量を減少すると改善される。従って、好適な態様において、ポリマーの不飽和度が高い場合、ポリマーを更に水素化する必要がある。通常、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９で測定される臭素価が５未満の流体が本発明の高品質ベースストック製品として好ましい。３未満又は２未満の臭素価を有する流体は更に好ましい。最も好ましい臭素価の範囲は１未満、又は０．１未満である。
【００３１】
幾つかの態様において、ＨＶＩ−ＰＡＯの生成における前記潤滑生成物は不飽和結合を減らすために水素化される。このことは、文献（例えば、米国特許Ｎｏ．４，８２７，０７３、実施例１６）において知られている方法により行うことができる。幾つかのＨＶＩ−ＰＡＯ生成物において、重合により直接生成された流体は、既に１００℃で１５０ｃＳｔより高くるような粘度を有しており、不飽和度が非常に低い。それらの臭素価は５未満又は２未満の場合もある。この場合、直接生成された流体は水素化を行わない、従って、ＨＶＩ−ＰＡＯの水素化はＨＶＩ−ＰＡＯの製法及び／又は最終製品に依存して、任意に行われる工程である。
【００３２】
本発明は工業用潤滑油及びグリースに有用であることが知られているベースストック及び添加剤を含む潤滑油組成物に関する。
【００３３】
工業用潤滑油は幅広い製品を含む。工業用潤滑油の例はギア潤動オイル、油圧オイル、コンプレッサーオイル、循環オイル、抄紙機オイル等を含む。
【００３４】
製品により、工業用潤滑油は１００℃において２ｃＳｔ乃至１６５０ｃＳｔの幅広い粘度を有する。この粘度範囲は自動車用ギアオイルよりも広い。大部分の工業用油にとって粘度は非常に重要である。一般的な機械オイルは、ＩＳＯ３４４８の粘度規格に従って、分類されている。
【００３５】
工業用潤滑油を製品化するために用いるベースストックの粘度は、工業用機器に用いる最終製品の性質に重要な影響を与える。例えば、高速及び高回転の滑り軸受には低粘度組成物を用いる。この場合、低粘度液体により生成された粘度フィルムは、流体を確実に潤動させるのに適している。しかしながら、高負荷及び低速機器においては機械を保護するための強くて厚い潤滑フィルムが必要なので、高粘度オイルを必要とする。粘度幅を広くする方法はたくさんある。例えば、１００ＳＵＳ溶媒精製ベースストック又は低粘度グループＩＶ又はグループＶベースストック等の低粘度オイルを、市販のベースストック、高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（ＴＭ）１００流体、高粘度ポリイソブチレン等の）等の高粘度流体とブレンド、あるいは粘度改質剤又は粘度指数改質剤とブレンドする方法がある。高粘度ベースストックの品質は最終潤滑油製品の性質及び性能に重要である。
【００３６】
工業用潤滑油組成物に用いる潤滑油ベースストックはＨＶＩ−ＰＡＯ流体の単一粘度グレート又は幾つかの粘度グレードの混合物を、ある程度の量で含む。ＨＶＩ−ＰＡＯ組成物の最終的な含量は、最終製品の所望の粘度グレード、ＨＶＩ−ＰＡＯの最初のグレード、又は最終的な潤滑油製品に存在する他の成分の粘度に依存して、１％乃至９９重量％の間で変化し得る。好適な態様において、ＨＶＩ−ＰＡＯの量は、１乃至９０重量％、又は１５乃至５０重量％、又は１５乃至４５重量％、又は５０乃至９９重量％、又は５０乃至９０重量％の範囲で変化し得る。
【００３７】
本発明のＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドされるベースストックは米国石油協会（ＡＰＩ）のＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＶに分類される既知のベースストックを含む。ＡＰＩはＧｒｏｕｐＩストックを溶媒精製ミネラルオイルと定義する。ＧｒｏｕｐＩストックは最も多くの不飽和物及び硫黄を含み、最も低い粘度指数を有する。ＧｒｏｕｐＩは潤滑剤性能の低いグループを形成する。ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩベースストックは、それぞれ、高い粘度指数及び非常に高い粘度指数を有するベースストックである。ＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩＩオイルよりも不飽和物類及び硫黄が少ない。特定の性質、特に、熱及び酸化安定性に関しては、ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩオイルよりも良い性能を示す。
【００３８】
ＧｒｏｕｐＩＶベースストックはポリアルファオレフィンから成る。前記ポリアルファオレフィンは、エチレン及びプロピレン等の低級オレフィンのオリゴマー、エチレン／ブテン−１及びイソブチレン／ブテン−１のオリゴマー、及び米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２及び本明細書において参照される特許に記載されているようなエチレンと他の高級オレフィンとのオリゴマー、及び同種のものも用いることができるけれども、Ｃ５乃至Ｃ１４アルファオレフィンから選択されるか、好ましくは１−ヘキセン乃至テトラデセン（特に１−デセンが好ましい）選択されるか、より好ましくは１−オクテン乃至１−ドデセンから選択されるか、及びこれらの混合物から選択される直鎖アルファオレフィン（ＬＡＯ）を、触媒を用いてオリゴマー化して生成することが好ましい。ＰＡＯはＧｒｏｕｐＩ、ＩＩ及びＩＩＩのベースオイルに優れた揮発性、熱安定性及び融点性質を与える。
【００３９】
ＧｒｏｕｐＶはＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＩＶに分類されない全てのベースストックを含む。ＧｒｏｕｐＶベースストックはエステルを基にした又はエステル由来の潤滑油の重要なグループを含む。このグループはアルキル化芳香族化合物、ポリインターナルオレフィン（ＰＩＯ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）等を含む。
【００４０】
ＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドするのに特に好適なベースストックは３ｃＳｔ乃至５０ｃＳｔの粘度を有するＡＰＩグループＩベースストック、グループＩＩ及びＩＩＩベースストックの水素化物（例えば、米国特許Ｎｏ．５，８８５，４３８、５，６４３，４４０、及び５、３５８，６２８を参照のこと）、米国特許Ｎｏ．４，１４９，１７８ 及び３，７４２，０８２に記載のグループＩＶＰＡＯ、及び内部（ｉｎｔｅｒｎａｌ）オレフィン（ポリ内部オレフィン又はＰＩＯとも言われる）、又はフィッシャートロプス炭化水素合成工程の後に米国特許Ｎｏ．６，３３２，９７４に記載の好適な水素異性化工程により製造された潤滑油を含む。
【００４１】
他の態様において、１つ以上の上記グループＩ乃至Ｖベースストックは、１乃至９９重量％の量で、本発明のＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドすることができる。前記量は他の態様において、１乃至９０重量％、又は５０乃至９９重量％、又は５５乃至９０重量％、又は１乃至５０重量％、又は１乃至４５重量％、又は５０乃至５０重量％、又は５乃至４５重量％、でもよい。しばしば、粘度及び性能を最適化するために、これらのベースストックの１つ又は複数を選択することができる。更に、好適な態様は、本発明のブレンド成分として有用なベースストックの粘度指数に関係する粘度指数が８０以上のものが好ましく、より好ましくは１００以上、更には１２０以上の粘度指数のベースストックを用いることが好ましい。更に、特定の態様において、これらのベースストックの粘度指数は、好ましくは１３０以上、より好ましくは１３５以上、更に好ましくは１４０以上である。
【００４２】
上記流体に加えて、好適な態様において、第二の流体が本発明の組成物に添加される。前記第二のクラスの流体は、上記ベースストックとは異なるものから選択され、好ましくは高い極性を有するものである。流体の極性は、ＡＳＴＭ Ｄ６１１により測定されるアニリン点等の当該分野において知られている方法で決定される。通常、高い極性を有する流体は低いアニリン点を有する。低い極性を有する流体はより高いアニリン点を有する。大部分の流体は１００℃未満のアニリン点を有する。好適な態様において、そのような流体はＡＰＩグループＶベースストックから選択される。このようなグループＶベースストックの例としては、アルキルベンゼン（米国特許Ｎｏ．６，４２９，３４５及び４，６５８，０７２に記載されているような）及びアルキルナフタレン（例えば、米国特許Ｎｏ．４，６０４，４９１、及び５，６０２，０８６）を含む。他のアルキル化芳香族は“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄｓ”， Ｍ． Ｍ Ｗｕ， Ｃｈａｐｔｅｒ ７， （Ｌ． Ｒ． Ｒｕｄｎｉｃｋ ａｎｄ Ｒ． Ｌ． Ｓｈｕｂｋｉｎ ［ｅｄ．］）， Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｎ．Ｙ．１９９９に記載されている。
【００４３】
前記クラスに分類されるもの及び好適な潤動性を有するものは、酸化アルキルジフェニル、硫酸アルキルフェニル、及びメタンアルキル化ジフェニル等のアルキル化ジフェニル化合物等のアルキルカ芳香族化合物、アルキルチオフェン、アルキルベンゾフランのほかにアルキルフェノキサチン、を含むアルキル化芳香族化合物、及び硫黄含有芳香族のエステルである。このタイプの潤滑油ブレンド組成物は、例えば、米国特許Ｎｏ．５，５５２，０７１、５，１７１，１９５、５，３９５，５３８、５，３４４，５７８、５，３７１，２４８及びＥＰ ８１５１８７に開示されている。
【００４４】
ブレンド組成物として用いるのに好適な他のグループＶ流体は、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、一部又は全体が、エーテル又は、エステル末端キャップされたＰＡＧを含む。エステルベースストックも本発明の組成物における共ベースストックとして用いられる。これらのエステルは、例えば、一酸、二酸、三酸とアルコールと、又はモノ−、ジ−、又は多価アルコールとの脱水反応により調製することができる。好適な酸はＣ５乃至Ｃ３０一塩基酸、より好ましくは２−エチルヘキサン酸、イソフェニル、イソペンチル、及びカプリン酸、並びに二塩基酸、より好ましくはアジピン酸、フマル酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、フタル酸、及びテレフタル酸を含む。前記アルコールは好適なモノアルコール、又はポリオールでよい。好適な例としては、２−エチルヘキサノール、イソ−トリデカアルコール、ネオフェニルグリコール、トリエチルエタン、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、ペンタエリスリトール、及びジペンタエリスリトールである。これらのアルコールの調製、精製通常、及び使用は前記Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．の第３章に要約されている。
【００４５】
ベースストックの第二成分を使用する場合には、通常、組成物全体に対して約１重量％乃至５０重量％未満の量で用いる。他の態様において約１重量％乃至約２０重量％未満の量で用いる。この量は、組成物の７５％まで同様の成分を含む、自動車用ギアオイル製品とは対照的である。アルキルナフタレンは約５乃至約２５重量％、好ましくは約１０乃至約２５重量％の量で用いる。アルキルベンゼン及び他のアルキル化芳香族化合物は同じ量で用いることができるが、幾つかの潤滑油組成物において、アルキルナフタレンが、酸化安定性においてより優れていることが報告されている。ＰＡＧ又はエステルは通常約１重量％乃至４０重量％未満の量で用いられ、他の態様においては、２０重量％未満、他の態様においては１０重量％未満、更なる態様においては５重量％未満の量で用いる。
【００４６】
本願発明者はこれらの第二のグループＶベースストックを用いると、最終製品の粘度、溶解能力、シール膨潤性、透明性、潤動性、酸化安定性等の１つ又は幾つかが改善されることを発見した。
【００４７】
最終生成物の粘度グレードは、異なる粘度のベースストック組成物を好適にブレンドすることにより調節することができる。数多くの従来の工業用潤滑油において、増粘剤は粘度を高めるために用いられている。本発明における１つの利点は、増粘剤が必須ではないという点であり、好適な態様において、増粘剤は用いない。異なる粘度グレードのＨＶＩ−ＰＡＯ流体を最適に用いることにより、有意に優れた性質を有する幅広い最終粘度グレードを実現することができる。通常、異なる粘度の各種ベースストック成分（第一炭化水素ベースストック、第二ベースストック、及び任意の追加的なベースストック成分）を異なる量で好適にブレンドすることにより、最終潤滑油成分（以下で述べるような）とのブレンドに好適な粘度を有するベースストックを得ることができる。このようなブレンドは、本願発明が属する分野における当業者であれば、過度の試行錯誤無しに行うことができる。最終製品の粘度グレードは好ましくはＩＳＯ２乃至ＩＳＯ１０００の範囲内にあることが好ましく、工業用ギア潤滑油製品については、ＩＳＯ４６，０００までの更に高い粘度グレードでもよい。低い粘度グレードに関しては、通常ＩＳＯ２乃至ＩＳＯ１００の範囲内であり、組み合わせたベースストックの粘度は最終製品のそれよりもわずかに高くなり、通常、ＩＳＯ２乃至ＩＳＯ２２０であるが、ＩＳＯ４６，０００までの高粘度グレードにおいて、添加剤はしばしば、ベースストックブレンドの粘度を僅かに低下させる。ＩＳＯ６８０グレードの潤滑油を用いると、例えば、ベースストックブレンドの粘度は添加剤の性質及び含量により、（４０℃において）約７８０乃至８００ｃＳｔとなる。
【００４８】
従来の潤滑油組成物において、最終生成物の粘度は、特により高い粘度（例えば、ＩＳＯ６８０乃至ＩＳＯ４６０００）を有する製品では、ポリマー性の増粘剤を使用して所望の粘度グレードに調節される、通常使用されている増粘剤は、エチレンプロピレンポリマー、ポリメタクリレート、及び各種ジエンブロックポリマー及びコポリマー、ポリオレフィン、並びにポリアルキルスチレンのほかに、ポリイソブチレンを含む。これらの増粘剤はこれらのクラスの増粘再の温度と粘度との関係において有効な影響を及ぼすので、粘度指数改質剤（ＶＩＩ）又は粘度指数変更剤（ＶＩＭ）として通常使用されているものである。そのような成分は本発明の組成物に任意で用いることもできるけれども、市場の要求又は所望の最終粘度を有する製品を生成するための基準に従ってブレンドされる。典型的な入手可能な粘度指数改質剤は、ポリイソブチレン、重合又は共重合されたアルキルメタクリレート、並びに無水スチレンマレイン酸のエステルを、又はインターポリマーを窒素含有化合物と反応させた混合物である。
【００４９】
数平均又は重量平均分子量が１０，０００乃至１５，０００のポリイソブチレンは、市販の主要なクラスのＶＩ改質剤である、通常、その分子構造により、強力な増粘効果をもたらす。通常、ブタジエン又はイソプレン等の１，３−ジエンを単独、又はスチレンと共重合したコポリマーのいずれも、市場で入手可能な主要なクラスのものであり、このクラスの製品としては、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）として販売されているものがある。統計ポリマーは、通常、ブタジエン及びスチレンから製造され、ブロックコポリマーはブタジエン／イソプレン及びイソプレン／スチレンの組合せから製造される。これらのポリマーは残余ジエンを除去し、安定性を改善するために、水素化される。１５，０００乃至２５，０００の数平均又は重量平均分子量を有するポリメタクリレートも市販されている増粘剤の主要なクラスの代表的なものであり、Ａｃｒｙｌｏｉｄ（商標）として市場において入手可能である。
【００５０】
増粘剤の１つのクラスのポリマーは、スチレン、ブタジエン、及びイソプレン含む不飽和モノマーのアニオン重合により製造される。この種のポリマーは米国特許Ｎｏ．５，１８７，２３６、５，２６８，４２７、５，２７６，１００、５，２９２，８２０、５，３５２，７４３、５，３５９，００９、５，３７６，７２２及び５，３９９，６２９に記載されている。ブロックコポリマーは、直鎖又は星状コポリマーであり、本発明においては、直鎖ブロックコポリマーが好ましい。好適なポリマーはイソプレン−ブタジエン、及びイソプレン−スチレンアニオンジブロック、又はトリブロックコポリマーである。特に好適な高分子量ポリマー成分は、Ｉｎｆｅｎｉｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより供給されているＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）４０、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）５０、及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）９０である。この商品にシリーズの中で、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）５０はアニオンジブロックコポリマーであり、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）２００及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）２６０、及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）３００は星状コポリマーである。
【００５１】
幾つかの増粘剤は２つの機能を有していることから、米国特許Ｎｏ．４，５９４，３７８に記載のように分散−増粘指数変更剤として分類されている。該‘３７８特許に記記載の分散−増粘指数変更剤は、カルボキシ含有インターポリマーの窒素含有エステル及びアクリレートエステルのイオン可溶アクリレート重合生成物単独、又これらの組合せである。市場で入手可能な分散−増粘指数変更剤は、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓより供給されているＡｃｒｙｌｏｉｄ（商標）１２６３及び１２６５、Ｒｏｈｍ−ＧＭＢＨＯ（商標）Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＴＭより供給されているＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（商標）５１５１及び５０８９ Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（商標）３７０２及び３７１５である。
【００５２】
任意ではあるけれども抗酸化剤も本発明の組成物の酸化安定性を改善するのに用いることができる。市場で入手可能な多くの物質が抗酸化剤に適している。本発明の組成物に用いることができる最も一般的なタイプの抗酸化剤は、フェノール抗酸化剤、アミン抗酸化剤、硫酸アルキル芳香族、リン酸化合物、ジチオフォスフェート等の硫黄−リン酸化合物、及び例えば、メチレンビス（ジ−ｎ−ブチル）ジチオカルバメートのようなジアルキルジチオカルバメート等の他のタイプの抗酸化剤である。
【００５３】
本発明の組成物に酸化安定性を改善するために任意で添加するのに好適な硫黄含有化合物は、ジベンジルスルフィド、ポリスルフィド、ジアリルスルフィド、修飾チオール、メルカプトベンジミダゾール、チオフェン誘導体、キサントゲン酸、及びチオグリコール等のジアルキル硫化物を含む。
【００５４】
本発明の潤滑油に用いるフェノール系の抗酸化剤は、灰分を含まない（金属を含まない）フェノール化合物、あるいは特定のフェノール化合物の中性又は塩基性金属塩が好ましい。潤滑油に含まれるフェノール化合物の量は、フェノール化合物が添加される潤滑油の用途に応じて広く変化し得る。通常、約０．１乃至約１０％のフェノール化合物が組成物に含まれる。約０．１％乃至約５％、又は約１重量％乃至約２重量％の量がより頻繁に用いられる。本明細書で用いるパーセンテージは特に定義しない限り組成物の総重量に基づくものである。
【００５５】
好適なフェノール化合物は立体担持を有する（ｓｔｅｒｉｃａｌｌｙ ｈｉｎｄｅｒｅｄ）ヒドロキシル基を含むものであり。ヒドロキシル基がお互いのｏ−又はｐ−の位置にあるジヒドロキシルアリル化合物の誘導体を含む。典型的なフェノール抗酸化剤はＣ６アルキル基で置換されたヒンダードフェノール、及びこれらのヒンダードフェノールの誘導体に結合されたアルキレンを含む。このタイプのフェノール物質の例としては、２−ｔ−ブチル４−へプチルフェノール；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；及び２−メチル−６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールを含む。オルト結合のフェノールは２，２’−ビス（６ｔ−ブチル−４−フェニルフェノール）；２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）、及び２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール）を含む。硫黄含有フェノールも好適に用いることができる。前記硫化物は、フェノール抗酸化分子内に芳香族硫化物又は脂肪族硫化物のいずれかとして含むことができる。
【００５６】
非フェノール酸化抑制剤、特に芳香族アミン抗酸化剤もそれ自体、又はフェノールとの組合せのいずれかの形態で用いることができる。非フェノール抗酸化剤の典型的な例としては、Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｎの式を有する芳香族モノアミン等のアルキル化及び非アルキル化アミンを含む。式中、Ｒ３は脂肪基、芳香族基、又は置換芳香族基であり、Ｒ４は芳香族基又は置換芳香族基であり、Ｒ５はＨ、アルキル、又はＲ６Ｓ（Ｏ）ｘＲ７である。Ｒ６はアルキレン、アルケニレン、又はアラルキレン（ａｒａｌｋｙｌｅｎｅ）であり、Ｒ７は高級アルキル基、又はアルケニル基、アリール基、又はアルカリル基であり、ｘは０、１、又は２である。脂肪基Ｒ３は１乃至２０の炭素原子を有し、６乃至１２の炭素原子を含むことが好ましい。前記脂肪基は置換された脂肪基である。好ましくは、Ｒ３とＲ４は芳香族基又は置換された芳香族基であり、前記芳香族基はナフチル等の融合した環状芳香族基である。芳香族基Ｒ３及びＲ４はＳ等の他の基により互いに結合されていてもよい。
【００５７】
典型的な芳香族抗酸化剤は少なくとも炭素原子６のアルキル又はアリール置換基を有する。脂肪族基の例としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、及びデシルを含む。アリール基の例としては、スチレン付加基、又は置換スチレン基を含む。通常、脂肪族基は１４より大きい炭素原子を含まない。本発明の組成物に有用なアミン抗酸化剤の一般的タイプは、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、イミドジベンジル及びジフェニルフェニレンジアミンを含む。２つ以上の芳香族アミンの混合物も有用である。ポリマー性アミン抗酸化剤も有用である。本発明に特に好適な芳香族アミン抗酸化剤の例は、ｐ，ｐ’−ジオクチジフェニルアミン；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−１−オクチル−ベータ−ナフチルアミンを含む。
【００５８】
用いることができる典型的なジアルキルジチオリン酸塩は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、特に、ジオクチル亜鉛及びジベンジル亜鉛のジチオリン酸塩を含む。これらの塩は、抗摩耗剤としてよく用いられているものであるが、特に、オイル可溶銅塩を組み合わせて共抗酸化剤として用いたときに、抗酸化機能を有していることでも知られている。リン酸及び亜鉛ジアルキルジチオフォスフェート等の亜鉛化合物と組み合わせて用いる抗酸化剤として用いられる銅塩の例としては、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等のカルボキシル酸の銅塩、フタル酸銅、硫酸銅、アセチル酢酸銅、２００乃至５００の数平均又は重量平均分子量を有するナフタレン酸由来のナフタレン銅、並びに銅が亜鉛で置換されているジチオカルバミン酸銅、及びジアルキルジチオリン酸銅を含む。このタイプの銅塩及びそれらを抗酸化剤として使用することは米国特許Ｎｏ．４，８６７，８９０に記載されている。
【００５９】
通常、抗酸化剤の総量は組成物の総量に対して１０重量％を超えない。一般的には、これより少なく、５重量％未満であり、特定の製品においては０．５乃至２重量％の抗酸化剤が好ましい場合もある。
【００６０】
抑制剤パッケージ
抑制剤パッケージは抗摩耗、抗錆／抗腐食性質の好適なバランスを提供するために用いられる。このパッケージの１つの成分は置換されたベンゾトリアゾールアミンフォスフェートアダクトであり他の成分は市場で入手可能な既知の物質である、トリ−置換フォスフェート、特にクレシルジフェニルフォスフェート等のトリアリルフフォスフェートである。この成分は通常組成物の５重量％までの少量で存在する。通常、組成物の総重量に対して３％未満、例えば、０．５乃至２０重量％を所望の抗摩擦性質性能を提供するために添加する。
【００６１】
抗摩耗／抗錆パッケージの第二の成分はベンゾトリアゾールアダクト又は抗摩擦及び抗酸化性能も提供するアミンフォスフェートアダクトで置換されたベンゾトリアゾールである。このタイプの特定の多機能アダクトは米国特許Ｎｏ．４，５１１，４８１に記載されており、該文献にこれらのアダクトの説明及びこれらの製造方法が記載されている。簡単に説明すると、これらのアダクトは、置換されたベンゾトリアゾール、すなわち、置換基Ｒが水素又はＣ１乃至Ｃ６の低級アルキル、好ましくはＣＨ３である、アルキル置換されたベンゾトリアゾールを含む。好適なトリアゾールはトリルトリアゾール（ＴＴＺ）である。米国特許Ｎｏ．４，５１１，４８１に記載のように他のベンゾトリアゾールも用いることができるが、ここでは簡便のために、この成分をＴＴＺと言う。
【００６２】
該アダクトのアミン成分は米国特許Ｎｏ．４．５１１．４８１で定義されている芳香族アミンリン酸塩であり、即ち、アミンフォスフェートのアダクトである。代替的に、主要成分は脂肪族アミン塩でもよく、例えば、有機リン酸及びジアルキルアミンミン等のアルキルアミンの塩を用いることができる。該アルキルアミンリン酸アダクトは、芳香族アミンアダクトと同じ方法で得ることができる。このタイプの好適な塩は、ＴＴＺと共にアダクトを形成する長鎖（Ｃ１１乃至Ｃ１４）アルキルアミンモノ−／ジ−ヘキシル酸のリン酸塩である。前記アダクトは、７５：２５（重量）のＴＴＺ及び長鎖アルキル／有機リン酸塩比を有する好適なアダクトを１：３乃至３：１（モル）の比で含む。
【００６３】
前記ＴＴＺアミンリン酸塩アダクトは通常約５重量％以下、及び通常約０．１乃至１重量％、例えば、約０．２５重量％の少量で使用され、例えば、クレシルジフェニルフォスフェート等のトリヒドロカルバミルフォスフェートと組み合わせて用いて、抗摩耗及び抗錆性のバランスを提供することができる。通常ＣＤＰ及びＴＴＺアダクトを２：１乃至５：１の比で用いる。
【００６４】
追加的な抗錆添加剤も用いることができる。市場で入手できる金属不活性剤も本発明の目的に有用であり、例えば、Ｎ，Ｎ−２置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾール、及びＮ，Ｎ−２置換アミノメチルベンゾトリアゾールを含む。Ｎ，Ｎ−２置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾールは米国特許Ｎｏ．４，７３４，２０９に記載されているような既知の方法、つまり、１，２，４−トリアゾールとフォルムアルデヒド及びアミンの反応により調製することができる。Ｎ，Ｎ−２値置換アミノメチルベンゾトリアゾールは同様に、米国特許Ｎｏ．４，７０１，２７３に記載されているように、ベンゾトリアゾールをホルミアルデヒド及びアミンと反応させて得ることができる。好ましくは、前記金属不活性剤は、市場で入手可能である、１−［ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］−１，２，４−トリアゾール又は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ミンのアダクト（１：１：１モル））である。追加的な防錆性を付与する他の錆抑制剤は、市販のドデシレンスクシニル酸の高級アルキル置換アミドのスクシニミド誘導体、テトラフェニルスクシニックモノエステル等のドデセニルスクシニル酸の高級アルキル置換アミド（市販されている）、及び固定化無水スクシニル酸を含む。通常、これらの追加的な錆抑制剤は２重量％以下の少量で用いられるが、特定の態様、例えば、抄紙機オイルでは、５重量％までが必要に応じて用いられる。
【００６５】
前記オイルは特定の用途に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、例としては、分散剤、界面活性剤、摩擦改質剤、けん引力改質剤、抗乳化剤、消泡剤、発色剤（ダイ）、曇り抑制剤を含む。製品によっては、これらの全部は市販の物質を用いて既知の方法によりブレンドしてもよい。
【００６６】
前述のように、本発明の潤滑油は、優れた性質及び性能を有している。良い性質の例としては、優れた粘性、高ＶＩ、低い流動点、優れた低温での粘度、熱安定性等がある。これらの性質は多くの基準及び特定の試験で測定することができる。通常、動粘度はＡＳＴＭＤ４４５で測定される。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０で計算することができる。流動点又は潤動性はＡＳＴＭ Ｄ２５００で測定することができる。サイボルト（Ｓａｙｂｏｌｔ）ユニバーサル粘度はＡＳＴＭ Ｄ１２６１で測定される。多くのギアオイル、トランスミッションオイル、工業用潤滑油、及びエンジンオイルの低い温度、低い剪断速度粘度はＡＳＴＭ Ｄ２９８３によるブロックフィールド粘度計で測定することができる。代替的に、低温における粘度の範囲を測定する場合は、ＡＳＴＭ Ｄ５１３３によるブロックフィールド粘度のスキャニングで測定できる。高温高剪断速度での粘度はＤ４６２４、Ｄ５４８１、又はＤ４７４１の方法で測定することができる。
【００６７】
優れた抗摩耗性は、少なくとも８を失格の値とする、より一般的には９乃至１３又はより高い範囲をも失格とする、ＦＺＧスカッフィング試験（ＤＩＮ５１５３４）での性能により示される。前記ＦＺＧ試験は通常のギアセットで生じるスチールとスチールとの接触にのよる性能指標である。この試験の成績が良いと、平歯車の性能が優れていることが期待される。高いＦＺＧ試験値は通常、例えば、ＩＳＯ１００等の高い粘度グレードのギアオイルにより達成することができ、ＩＳＯ１００より高いギアオイルは１２又はこれ以上、１３又はこれ以上、のＦＺＧ値を有する。対照的にＩＳＯ１０以下のグレードのギアオイルは、９乃至１２のＦＺＧ値を示す。１３以上（Ａ／１６．６／９０）又は１２以上（Ａ（８．３／１４０）はＩＳＯグレードが３００以上のものにより達成できる。
【００６８】
抗摩耗性は４ボール摩耗試験の（スチールオンスチール、１時間、１８０ｒｐｍ、５４℃、２０ｋｇ／ｃｍ２）による最大傷直径が０．３５未満であることにより示される。傷直径０．３０ｍｍ以下は容易に達成できる。１２０以上の、通常１５０以上の４ボールＥＰ Ｗｅｌｄ値も達成できる。ＡＳＴＭ４ボールブロンズ上スチールの値は０．０７ｍｍ（摩耗傷直径）が一般的である。
【００６９】
防錆性は合成海水を用いたＡＳＴＭ Ｄ６６５Ｂの評価（Ｐａｓｓ）により示すことができる。２４時間、１２１℃における銅坂腐食試験（ＡＳＴＭ Ｄ１３０）は２Ａが最大で、通常１Ｂ又は２Ａである。
【００７０】
優れた高温酸化性能は、低い粘度変化、低い酸価変化、及び低い腐食又はスラッジ付着を含む性能基準の数値により示される。１つのスラッジ試験でこれら全ての基準を評価するために触媒酸化試験が開発された。この触媒酸化試験では、５０ｍｌのオイルを鉄、銅、及びアルミナ触媒と一緒にガラスチューブに入れ、腐食見本の重量を読む。このセル（ガラスチューブ）とその内容物を１６３℃に維持されているバスにいれ、１０リットル／時間の乾燥空気で４０時間サンプルをあわ立てる。セルをバスから取り出し、触媒部品をセルから除去した。スラッジの存在についてこのオイルを試験し、中和価（ＡＳＴＭ Ｄ６６４）及び１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を決定する。リード（ｌｅａｄ）見本を洗浄し、重量を測定して、重量損失を決定した。５ｍｇ以下のＫＯＨの試験値（ＤＥＬＴＡ ＴＡＮ １６３℃、１２０時間）は本発明の組成物の特徴である。３ｍｇＫＯＨ未満、又は更に低い値、通常０ｍｇ．ＫＯＨ未満の値も得ることができる。この触媒酸化試験における粘度増加は通常１５％未満であり、８乃至１０％程度である。
【００７１】
優れた酸化耐性は、少なくとも８０００時間、通常１０，０００時間に到達するＴＯＳＯ値（ＡＳＴＭ Ｄ９４３）が、ＴＯＳＯスラッジ（１０００時間）に対して１重量％未満、通常０．５重量％未満であることにより示される。酸化安定性はＡＳＴＭ Ｄ２２７２等の他の方法でも決定することができる。
【００７２】
本発明のオイルの優れた剪断安定性は、多くの剪断安定性試験により測定することもできる。例としてはクルトオルバーン（、Ｋｕｒｔ Ｏｒｂａｈｎ）ディーゼルインジェクター試験（ＡＳＴＭ ３９４５）又はＡＳＴＭ Ｄ５２５７の方法である。剪断安定性のための他の試験は、テーパードローラーベアリング剪断試験（ＣＥＣ Ｌ−４５−Ｔ／Ｃ法）である。超音波剪断安定性試験（ＡＳＴＭ Ｄ２６０３）により測定することもできる。剪断安定性は多くの潤滑油操作に重要である。より高い剪断安定性は、高い剪断においてオイルが粘性を失わないことを意味する。そのような剪断安定性を有するオイルは、厳しい操作条件下でよりよい機械保護をすることができる。本発明のオイル組成物は工業潤滑油製品に対して優れた剪断安定性を示す。
【００７３】
潤滑オイルが発泡する傾向は、ギア操作、高容量ポンプ操作、循環オイル及び噴霧オイルにおいて深刻な問題である。潤滑油において発泡する組成物は、不適な潤動、キャビテーション、及び潤滑油のオーバーフローによる損失を生じ、その結果、機械が壊れる。それ故、潤滑油において発泡性を制御することは重要である。このことは、特に工業用ギアオイルにおいて重要である。潤滑油の発泡性を測定するための多くの方法が開発されている。例えば、ミックスマスター（Ｍｉｘｍａｓｔｅｒ）発泡法において、５５０グラムの試験オイルを頑丈なミックスマスターブレンダーのコンテナに入れる。このブレンダーのビーター（撹拌器）を７５０ｒｐｍで５分間撹拌する。このビーターを停止し、オイルを出し、任意のオイルを２０秒で容器に戻す。その後総発泡量をｍｌで測定する。これが０分における発泡容量である。その後、５分、１０分、２０分、３０分、４０分等の時間で、発泡容量を計算し、どれほど速く泡が消失するかを評価する、通常、良好な試験オイルは、５分間の撹拌の終わりに生じている泡が少なく、及び／又は撹拌を停止した後も早く泡が消失する。ＨＶＩ−ＰＡＯを用いた潤滑油組成物は通常優れた発泡性を有している。更に、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づく潤滑オイルを老化又は汚染したものでも従来の製剤（組成物）よりも発泡性が優れている。他の発泡試験はＡＳＴＭ Ｄ８９２（潤滑油の発泡性）を含む。
【００７４】
エネルギー効率は最新の機器においてより重要な因子となっている。設備開発者は機器のエネルギー効率を改善し、パワーの消費を減らし、摩擦損失を減らす法を探求している。例えば、冷蔵庫製造者、消費者、及び政府機関は冷蔵庫部品のコンプレッサーのエネルギー効率を改善することを要求している。政府は自動車については最小のエネルギー効率を要求している。ギア操作をする人はエネルギー消費が少なく、低い温度で稼動する、より効率的なギアを要求している。潤滑油は機械システムに多くの方法でエネルギー効率に影響を及ぼす。例えば、特定の保護レベルを有するより低い粘度の潤滑油は、より低い粘度抵抗を有し、従って低いエネルギー損失、及びより良いエネルギー効率を有する。低い摩擦係数を有する潤滑油はより良いエネルギー効率を有している。過剰の泡を生成する潤滑油は容量効率が減る。例えば、ピストンのダウンストークにおいて、発泡層が圧縮される。この圧縮はエネルギーを吸収し、従って、有用な仕事に利用可能なエネルギーを減らすことになる。本発明のこの潤滑油は、多くのエネルギー効率性を有している。
【００７５】
潤滑油のエネルギー効率は、作動環境で試験するのが最も良い。このような比較はサイドバイサイド比較で行う時には非常に意味がある。そのような結果の例としては、“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ， Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ａｎｄ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ［１］ ｐ．６−３３ ｂｙ Ｄ． Ａ． Ｌａｗ ａｎｄ Ｊ． Ｒ． Ｌｏｈｕｉｓ， Ｊ． Ｙ Ｂｒｅａｕ， ＡＪ． Ｈａｒｌｏｗ ａｎｄ Ｍ． Ｒｏｃｈｅｔｔｅに報告されている。
【００７６】
製品
本発明の潤滑油又はグリースは、オン−オフサイクルの間の電気アークを生成する電気スイッチ潤動、又は電気コネクター等の電気製品の他に、転動軸受け（例えば、ボールベアリング）、ギア、循環潤動システム、油圧システム、レシプロケーティング（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ）、ロータリー及び／又はターボタイプの空気圧縮機、ガスタービン、又は気体圧縮器等の）気体を圧縮するため、又は液体を圧縮するための（冷蔵庫のコンプレッサー等の）コンプレッサー、バキュームポンプ、又は金属作動機器に用いることができる。
【００７７】
本発明の潤滑油又はグリース組成物は、広い温度範囲、安定な及び信頼できる操業、優れた保護、長い稼働時間、エネルギー効率、の中の１つ以上の特徴が好ましいとされる工業用機器に用いるのに最も適している。本発明のオイルは、高温又は低温における粘度、流動性質、優れた発泡性、剪断安定性、改良された抗磨耗性、耐熱耐酸化安定性、低い摩擦力、低い牽引力を含む各種性質のバランスが優れていることを特徴とする。これらは、ウエットクラッチシステム、送風ベアリング、ウィンドタービンギアボックス、微粉炭機駆動部、冷却タワーギアボックス、キルン駆動部、抄紙機器駆動部、及び回転スクリューコンプレッサーのほかに、ギアオイル、軸受オイル、循環オイル、コンプレッサーオイル、油圧オイル、タービンオイル、全種類の機械のためのグリースとして使用することができる。
【実施例】
【００７８】
以下の実施例は、本発明を説明し、他の方法又は物質との比較を意図とする。本発明の多くの変更又は変異体は実施可能であり、それらは本発明の範囲内である。本発明は本明細書で説明する方法以外のやり方でも、実施することができることは当業者に容易に理解される。
【００７９】
Ｉ．非メタロセン触媒から製造されたＨＶＩ−ＰＡＯ
以下の表１に示すＨＶＩ−ＰＡＯの調製は米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４に記載されているものである。この方法は１００℃における粘度範囲が５乃至３０００ｃＳｔの流体を高い生産率で生産することができる。組成物の製造のために用いる３つの代表的な例を以下の表１に要約する。
【表１】
【００８０】
ＩＩ．メタロセン触媒により製造されたＨＶＩ−ＰＡＯ
サンプル４
トルエン（２０グラム）、１，３−ジメチルシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライド（０．０１グラム）及びトルエン中１０％ＭＡＯ（２０．１グラム）を室温下で５００ｍｌのフラスコに入れた。１−デセン（１００グラム）を漏斗をからゆっくり触媒混合物に添加し、反応温度を２０乃至２５℃に維持した。反応混合物を１６時間撹拌した。３ｍｌの水と塩基性アルミナで触媒を冷却した。フィルター処理し固形物を除去した。この液体を１４０℃／１ミリトール未満で蒸留して、任意のＣ２０及びより高い炭素数を有する成分を除去して、潤滑油サンプルを製造した。潤滑油の生産率は９２重量％であった。この潤滑油は、１００℃の粘度が３１２ｃＳｔ、４０℃における粘度が３２５９ｃＳｔ、及び／又はＶＩが２５０であった。この潤滑油を標準的な条件下で更に水素化し、最終製品を得た。
【００８１】
サンプル５
このサンプルは、ジメチルシリルビス［シクロペンタジエニル］ジルコニウムジクロライドを触媒として用いた以外は、サンプル４と同じように調製した。サンプル５の潤滑油は、１００℃の粘度が８．９６ｃＳｔ、４０℃の粘度が４９．３２ｃＳｔ、及び／又はＶＩが２５０であった。この潤滑油を標準的な条件下で更に水素化して、工業用潤滑油組成物として用いることができる。
【００８２】
ＩＩＩ．完全に合成した潤滑油オイル組成物
サンプル３で製造されたＨＶＩ−ＰＡＯと他の合成ベースストックを含む完全合成潤滑油を製品化した。この組成物の性質を表２の実施例１乃至３に要約した。比較例４乃至６において、エクソンモービルカミカルカンパニーより供給されている高粘度ＰＡＯであるＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）４０を、実施例１乃至３で用いたものと同じベースストックと一緒に製剤（組成物）化した。これらの他のベースストックは、市販製品に添加されている標準的なベースストック、２乃至６ｃＳｔの低粘度エステル流体を２０乃至３０重量％、及び／又は３乃至７ｃＳｔの低粘度ＰＡＯ流体を２０乃至７０重量％含む。正確な粘度グレード及び／又は低粘度エステル及び／又は低粘度ＰＡＯ流体の量は潤滑油の最終的な粘度グレードにあわせて当業者により選択される。
【００８３】
前記組成物において、アミン及びフェノール抗酸化剤、消泡剤、腐食抑制剤、防錆剤、金属失活剤、抗磨耗剤、及び界面活性剤／分散剤を極性バランスをとるような量で含む標準的な添加剤パッケージを用いた。
【００８４】
新しいＨＶＩ−ＰＡＯに基づく油圧オイル（実施例１乃至３）は２００より高いＶＩを有しており、この値は比較例（実施例４乃至６）よりも約６単位より高い値であった。更に、実施例１乃至３の１５０℃における予測粘度は比較例４乃至６よりも高かった。実施例１乃至３の−４０℃における予測粘度は、比較例４乃至６のものよりも低かった。更に、実施例１乃至３のオイルは比較例と比べるとクルトオルバーン（ＫｒｕｔＯｒｂｒａｎ）剪断安定性試験（ＡＳＴＭ Ｄ３９４５）における比較可能な剪断安定性を有していた。
【００８５】
この実施例は同じ剪断安定性において、新規なベースストックを含むオイル製剤（組成物）が、市販のＰＡＯを用いた製剤（組成物）よりも、高いＶＩ及びより安定な高温及び低温での粘度を示し、高温及び低温における性質が改善されていることを示すものである。
【表２】
【００８６】
（ａ）他のベースストックは２．７ｃＳｔの粘度のエステル流体を３０重量％含む。
【００８７】
（ｂ）添加剤パッケージは典型的な流体添加剤パッケージであり、フェノール又は芳香族アミンタイプの抗酸化剤をＺＤＤＰ等の抗磨耗添加剤、摩擦改質剤、及び／又は腐食防止剤をバランスのよい量で含む。用いる添加剤の例としては、米国特許Ｎｏ．４，５３７，６９６に記載のものがあるが、本明細書において用いた正確な成分及び／又は含量はこの例とは異なるものである。
【００８８】
ＶＩ．準合成油圧オイル製剤（組成物）
ＨＶＩ−ＰＡＯは従来のミネラルオイルとブレンドして準合成潤滑油を製造することができる。この準合成潤滑油は従来の粘度改質剤に対して性能が改善されている。準合成潤滑油オイル組成物としては、異なる量の上記サンプル２の成分（１４５ｃＳｔのオイル）を用いて調製した、２つの粘度グレードの組成物を得た（実施例７及び８（表３））。実施例７はより低い粘度グレードであり、実施例８はより高い粘度グレードである。実施例７のオイルはＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓより供給されている従来のＶＩ改質剤であるＡｃｒｙｌｏｉｄ（商標）を用いた２つの市販の潤滑油（実施例９及び１０）と比べて同じような粘度グレードを有していた。これら全ての実施例において、残りの成分は溶媒精製したパラフィン系中性１００ＳＵＳミネラルオイルであった。実施例７において、少量の６０ＳＵＳナフテン酸オイルを添加して、粘度及びＶＩを実施例９及び１０と比較可能にした。これらのミネラルオイルベースストックは主要な潤滑油製造業者又は販売業者であればどの業者からも入手可能なものである。全ての潤滑油についてテーパードローラーベアリング（ＴＲＢ）剪断試験（標準的なＣＥＣ Ｌ−４５−Ｔ／Ｃ試験）を行った場合、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づく実施例７及び／又は８はＶＩ改質剤を用いたオイル製剤（組成物）（実施例９及び１０）よりも４０℃又は１００℃での粘度損失が低かった。更に、実施例７及び８のオイルは表３に示すようにＶＩ損失もより低かった。このデータセットは新規なＨＶＩ−ＰＡＯを含むオイルが市販のＶＩ改質剤を含むオイルよりも同じか又はより高い粘度においても、よりよい剪断安定性を有していることを示している。
【表３】
【００８９】
（ａ）ＶＩ改質剤は従来のメチルメタクリレートポリマーである。
【００９０】
（ｂ）前記ミネラルオイルは４ｃＳｔのパラフィン系溶媒脱ロウベースストック及び３ｃＳｔのナフテン酸ベースストックの組合せである。
【００９１】
Ｖ．合成工業用循環オイル
ＩＳＯ４６０の粘度グレードの合成工業用循環オイル（実施例１１乃至１４）を、実施例２のＨＶＩ−ＰＡＯ、又は最も高い粘度を有する従来のＰＡＯであるＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）と、２０重量％の極性ベースストックであるアルキル化ナフタレンＳｙｎｅｓｓｔｉｃ（商標）（エクソンモービルケミカルカンパニーより入手）５と組み合わせて組成物とした。この組成は、アミン及びフェノール抗酸化剤をバランスの取れた量で含み、この他に抗磨耗剤、及びＺｎＤＤＰ、過剰量の結晶リン酸、過リン酸、又はリン酸を含む添加剤、分散剤、界面活性剤、腐食抑制剤、金属表面の不活性皮膜形成剤（ｍｅｔａｌ ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）、水の分離を改善する抗乳化剤、透明性を改善する透明剤及び顔料を含む、潤滑油製造業者により一般的に用いられている添加剤パッケージを１．７５重量％含む。これら全ての添加剤パッケージの最終粘度はＩＳＯ４６０の粘度グレードを満足するものであった。実施例１１及び１２は最終組成物に消泡剤を添加していない、ＨＶＩ−ＰＡＯを含む製剤（組成物）と従来のＰＡＯを含む組成物とを比較する。実施例１３及び１４は、ダウケミカルより入手可能な消泡剤ＤＣＦ２００を既に調製されたパッケージ中に２００ｐｐｍ含む、ＨＶＩ−ＰＡＯ含有と従来のＰＡＯ含有組成物とを比較する。
【００９２】
実施例１１のオイルについて、上記試験方法のセクションで説明したミックスマスター（Ｍｉｘｍａｓｔｅｒ）発泡試験を行うと、撹拌停止後０分における発泡容量が１６％であり、撹拌停止後５分での発泡容量は０％であった。
【００９３】
対照的に、同様のＩＳＯ４６０合成潤滑油を従来の高粘度ＰＡＯを用いて製品化した場合（実施例１２、表４）、開始発泡容量は撹拌停止後０分において４０％であった。この発泡容量は、撹拌停止後１０分において３８％に維持されていた。このことは新規なＨＶＩ−ＰＡＯベースオイルは発泡が少ないことを示している。同様の組成物において、ダウケミカルから入手した典型的な市販のシリコン消泡剤であるＤＣＦ２００を組成物に添加した場合、従来のＰＡＯベースオイル（実施例１４、表４）と比較して、新規なＨＶＩ−ＰＡＯを含む循環オイル組成物（実施例１３、表４）はより発泡が少なかった。
【表４】
【００９４】
（ａ）これらの実施例に用いたＨＶＩ−ＰＡＯは２２．２５重量％のサンプル１のＨＶＩ−ＰＡＯ及び５６重量％のサンプル２のＨＶＩ−ＰＡＯを含む。
【００９５】
（ｂ）これらの実施例に用いた従来のＰＡＯは２０重量％の４０ｃＳｔＰＡＯ及び５８．２５重量％の１００ｃＳｔのＰＡＯを含む。両者はエクソンモービルケミカルカンパニーより市販されている。
【００９６】
（ｃ）消泡剤はダウケミカルカンパニーより入手した、分子量６０，０００のポリシロキサン（polysilozane）であるＤＣ２００である。
【００９７】
（ｄ）用いた他のベースストックはエクソンモービルケミカルカンパニーより入手した５．５ｃＳｔの二塩基性エステル流体である。
【００９８】
（ｅ）この製剤（組成物）に用いた添加剤パッケージは、典型的な抗酸化剤、金属不活性化剤、防錆及び抗磨耗剤を適切なバランス量で含む。典型的な添加剤パッケージは米国特許Ｎｏ．６，１８０，５７５に記載されている。
【００９９】
円錐駆動歯車で試験を行うと、以下の表に示すように、実施例１１のオイルは実施例１２のオイルよりも高い節約利益を示した。この試験についての詳細はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， Ｖｏｌ． １， Ｎｏ． １， Ａｐｒｉｌ １９８４の６頁に記載されている。
【０１００】
【０１０１】
以下の実験の結果は、本発明の実施例１３のオイルが、激しく老化させた場合にもＨＶＩ−ＰＡＯ以外のベースストックよりよい発泡耐性を有していることを示す。この実験のセットにおいて、実施例１３及び１４オイルは、２００℃、２５０ｐｓｉ及び３５００ｒｐｍで空気（１００ｃｃ／分）と一緒にオイル（６０ｍｌ／時間）をオートクレーブにとおして循環させることにより加齢させた。この方法は、厳しい条件下での長い操作時間により更にオイル老化をシュミレートしたものである。オートクレーブ内での老化が進むにつれ、オイルの粘度が上昇した。サンプルをオートクレーブから取り出し、各種性質、特に発泡耐性について調べた。異なる時間で加齢させた各オイルの発泡容量％を以下の表にまとめた。これらのデータは、実施例１３のオイルが厳しい老化の後でさえも発泡容量が少ないことを示す。６０時間の酸化の後でさえ、このオイルの発泡は５ｍｌにすぎず、同じ発泡試験の時間において老化していない２８ｍｌの発泡容量を有する実施例１４の比較例よりも発泡が少なかった。
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
以下の実験は、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づくオイルが他の老化オイル又は不純物で汚染された後にも、発泡耐性を有することを示す。既知の汚染物質である、使用され老化している船舶エンジンオイルであるＭｏｂｉｌｇａｒｄ５７０、０．５重量％を実施例１３のオイルに添加した。（撹拌停止後５分後の）発泡容量は０％から２％に増えた。同じ汚染物質を実施例１４のオイルに添加した場合、発泡容量は２３％乃至４７％に増え、実施例１３のオイルよりも増加量が多かった。
【０１０５】
幅広いｃｒｏｓｓグレードの自動車用ギアオイルをサンプル２のＨＶＩ−ＰＡＯと、従来の高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）１００、エクソンモービルケミカルカンパニー）を用いて調製した（表５、実施例１７乃至２０）。このオイル組成において、ＰＡＯ及びＨＶＩ−ＰＡＯベースストックに加えて、高い極性を有する他のベースストック、特に１．３乃至６ｃＳｔの低い粘度のエステル又はアルキル化された芳香族化合物を含むグループＶベースストックも添加した。最終組成物中の各ベースストックの量は１００℃における粘度が同じになるように調節した。この製剤組成物に、添加剤をバランスのいい量を９乃至１０重量％添加した。この添加剤パッケージは抗酸化剤、抗磨耗剤、及び極圧剤、錆及び腐食防止剤、摩擦改質剤、消泡剤、粘度改質剤、分散剤、及び界面活性剤等を含む。データが示すように、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づくギアオイルは−４０℃においてより高いＶＩ及びより低い低温ブロックフィールド粘度を有していた。このような低温における高いＶＩ及び低い粘度はエネルギー効率及び磨耗保護の点で有利な性質である。
【表５】
【０１０６】
新規なＨＶＩ−ＰＡＯを用いて調製した合成製紙機器用オイル（実施例２１）は、従来の高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）１００、エクソンモービルケミカルカンパニー）を用いて調製した比較例（実施例２２）よりも発泡が少なかった（表６）。ＡＳＴＭ発泡試験（Ｄ８９２）において、実施例２１は開始発泡容量が少なく、２４℃、９３．５℃、及び２４℃で測定する連続する試験１、２、及び３（Ｓｅｑ １、Ｓｅｑ ２、及びＳｅｑ ３）において実施例２２よりも低い発泡容量を維持していた。
【表６】
【０１０７】
これらの実施例は、ＨＶＩ−ＰＡＯが多くの工業潤滑油及びグリースに用いることができ、従来の潤滑油組成物に対して優れた性能を有することを示す。
【０１０８】
全ての特許及び特許出願、（ＡＳＴＭ法、ＵＬ法等の）試験方法、及び本明細書において引用されている他の文献は、それらの開示が本発明と矛盾しない範囲内であり、法的に認められている場合には、参照により本明細書に援用される。
【０１０９】
複数の数値範囲の下限及び上限が記載されている場合、任意の下限値から任意の上限値までの数値範囲を意図する。本発明の例示的な態様を具体的に説明してきたが、当業者は本発明の精神と範囲を逸脱せずに、各種変更を容易に行うことができるということは容易に理解されるところである。従って、添付の特許請求の範囲を本明細書の実施例及び説明に限定すべきではなく、特許請求の範囲は、本発明の属する分野の当業者により等価であると認められる全ての技術的特長を含む、本発明が有するすべての特許性を有する特徴を含んでいると解釈されるべきである。
【０１１０】
本発明を多く態様及び特定の実施例を用いて説明した。明細書中の記事項についての多くの変更は、当業者が上記の詳細を参照することにより実施可能である。そのような自明な変更は添付の特許請求の範囲に入る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油及びグリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる粘度グレードのポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、合成又は準合成工業潤滑油及びグリース組成物に有用であることが知られている。例えば、Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．， “Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄｓ”， ２ｎｄ Ｅｄ． Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｉｎｃ．， Ｎ． Ｙ． （１９９９）の２２章及び２３章を参照のこと。従来のミネラルオイルベースの製品とくらべると、このようなＰＡＯベース製品は粘性、高温及び低温における性能、並びに日常的条件でのエネルギー効率及び一般的な交換期間の点において優れている。
【０００３】
潤滑油における粘度と温度との関係は重要な基準の一つである。粘度指数（ＶＩ）は所与の温度範囲内の粘度の変化速度を示す経験的な単位を用いない指数である。温度に伴い、相対的に粘度が大きく変化する流体は低い粘度指数を有すると定義されている。低いＶＩオイル、例えば、高い温度において高ＶＩオイルよりも粘度が少なくなる。通常、高温において高い粘度を有する高ＶＩオイルはより好ましい厚い潤動フィルム（薄層）になって、このフィルムに接触する機械部品をよりよく保護することから、高いＶＩオイルが好ましいとされている。他の側面において、温度を操作している油が低下すると、高いＶＩオイルの粘度は低ＶＩオイルの粘度ほど大幅に高くはならない。低いＶＩオイルの過剰に高い粘度は操業機器の効率を悪くするので、これは有利である。従って、高ＶＩオイルは高い温度及び低い温度の両方において有利な性能を有している。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０−９３［１９９８］。により決定される。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ４４５−０１を用いて４０℃及び１００℃において測定される動粘度に関する。
【０００４】
ＰＡＯは、直鎖αオレフィン、通常、１−ヘキセン乃至１−オクタデセンの範囲のαオレフィン、より具体的には、１−オクテン乃至１−ドデセンの範囲のαオレフィン、最も一般的であり好まれているものは１−デセン、を触媒によりオリゴマー化（低分子量生成物に重合）して製造される炭化水素の１つのクラスを含む。これらの流体は、米国特許Ｎｏ．６，８２４，６７１、及び４，８２７，０７３の実施例として開示されている。しかしながらこれらの文献ではエチレン及びプロピレン等の低級オレフィンのポリマーも用いられており、特に、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２や４，９９０，７０９及びこれらのおいて引用される特許に開示されているように、エチレンとより高級なオレフィンとのコポリマーが用いられる。
【０００５】
米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４、４，８２７，０７３、４，９９０，７７１、５，０１２，０２０、及び５，２６５，６４２に記載のような還元金属酸化物触媒（例えば、クロム）を用いたアルファオレフィンの重合により調製される高粘度指数アルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）が好ましい。これらのＨＶＩ−ＰＡＯは高い粘度指数（ＶＩ）を有し、及び０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の数平均分子量、１乃至５の分子量分布、−１５℃未満の流動点等の中の１つ以上の性質を有することを特徴とする。炭素数の測定値から、これらの分子はＣ３０乃至Ｃ１３００の炭素数を有する。１００℃において測定されたＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーの粘度は、３センチストーク（ｃＳｔ）乃至１５，０００ｃＳｔである。これらのＨＶＩ−ＰＡＯは、例えば、エクソンモービルケミカルカンパニーのＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ Ｕｌｔｒａ（商標）のように商業的に製造及び販売されており、ベースストックとして用いられている。
【０００６】
これらのＰＡＯの他の有利な性質は、低分子量の不飽和オリゴマーは通常及び好ましくは水素化されて熱安定性及び酸化安定性を有する物質となるのに対して、高分子量の不飽和ＰＡＯは水素化をしなくても充分な熱及び酸化安定性を有している点にある。もちろん、任意で水素化することができる。
【０００７】
ＨＶＩ−ＰＡＯ物質はエンジンの内部燃焼のためのオイル組成物に用いられてきた、例えば、ＷＯ００／５８４２３は、低粘度のベースストックに溶解されている分子量の異なる第一及び第二ポリマーを含む高性能のオイルを開示している。この第一ポリマーは粘性と弾性を併せ持つポリマーであり、好ましくはＨＶＩ−ＰＡＯである。用いるベースストックは通常１００℃において１０ｃＳｔ未満の粘度を有する。このＨＶＩ−ＰＡＯは最終製品中に「通常、比較的少量でオイルに含まれ」、例えば、０．１乃至２５重量％で存在する。最終製品には通常スチレン、ブタジエン、及びイソプレンを含む不飽和モノマーのアニオン重合により製造するブロックコポリマーを主成分とするポリマー増粘剤も含まれる。分散剤、界面活性剤、抗摩耗剤、又はフェノール及び／又はアミンタイプ抗酸化剤等の抗酸化剤を含む「従来」の添加剤も添加されている。
【０００８】
米国特許Ｎｏ．４，１８０，５７５、４，８２７，０６４、４，８２７，０７３、４，９１２，２７２、４，９９０，７７１、５，０１２，０２０、５，２６４，６４２、６，０８７，３０７、６，１８０，５７５、ＷＯ ０３／０９１３６、ＷＯ ２００３０７１３６９Ａ、米国特許出願Ｎｏ．２００５／００５９５６３、及びＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，５５／８， ４５ （１９９９）も参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工業用ギアオイルは、老化及び酸化に対する安定性、低い発泡傾向、良好な負荷容量、含まれる物質（鉄、鉄以外の金属、シール、塗料）に対する中性性、高温及び／又は低温における適合性、及び良好な粘度−温度挙動についての要件を充たさなければならない。対照的に、ギアグリースは、良好な吸着性、低いオイル分離、低いスタートトルク、合成物質との適合性、及びノイズの低減（Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．，上記参照）についての要件を充たさなければならない。現在までのところ、これらすべての要件を満たす万能のギア潤滑油は、本発明者等が知る限り存在していない。それ故に、各種用途に対する個別の操作条件を充たすために、異なるタイプの組成物が製造されていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、驚くべきことに、高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む新規な工業用潤滑油及びグリース組成物を発明した。
【００１１】
発明の概要
本発明は高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業的に使用されるオイル及び／又はグリース組成物に関する。
【００１２】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯは、好ましくは１３０以上、より好ましくは１６０より高い、更に好ましくは１６５以上のＡＳＴＭ Ｄ２２７０で測定される高い粘度指数（ＶＩ）を有し、更に０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の間の数平均分子量、１乃至５の分子量分布、−１５℃以下の流動点の中の１つ以上の性質を有している。他の態様において、これらのＨＶＩ−ＰＡＯはＣ３０乃至Ｃ１３００の炭素数を更に有することを特徴とする。他の態様において、これらのＨＶＩ−ＰＡＯはＡＳＴＭ Ｄ４４５により測定される、１００℃における動粘度が３センチストーク（ｃＳｔ）乃至１５，０００ｃＳｔであることを特徴とする。
【００１３】
他の態様において、本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯは還元酸化金属触媒（例えば、シリカゲルに担持された還元クロム）、ゼオライト触媒、活性化されたメタロセン触媒、又はチグラ−ナッタ（ＺＮ）触媒を用いてアルファオレフィンを非異性化重合することにより調製する。
【００１４】
他の好適な態様において、本発明の製剤（組成物）はギアオイル、循環オイル、コンプレッサーオイル、油圧オイル、冷却潤滑油、金属加工機器用潤滑油、及びグリースとして有用である。
【００１５】
他の態様において、本発明の組成物は、更に、１つ又は幾つかのグレードのＨＶＩ−ＰＡＯの混合物それ自体、あるいはＰＡＯ、エチレン／アルファオレフィン由来のポリマー又はオリゴマー、エステル、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、アルキル化芳香族流体、好適なポリアルキレングリコール、グループＩベースストック、グループＩＩ又はＩＩＩベースストックの水素化物、又は水素異性化されたワックス性ストック（例えば、スラックワックス（ｓｌａｃｋ ｗａｘ）又はワックス性のフィッシャートロプス炭化水素）由来潤滑油、又は他の好適な潤滑ベースストックから選択される少なくとも１つの成分との混合物を更に含む。
【００１６】
他の態様において、前記組成物は抗酸化剤、粘度改質剤、流動点低減剤、抗摩耗剤、極圧手添加剤、消泡剤、又は抗発泡剤、摩擦改質剤、分散剤、界面活性剤、腐食抑制剤、増粘剤、シール膨潤剤、殺虫剤、抗乳化剤、及び金属表面の不活性皮膜形成剤（ｍｅｔａｌ ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）から選択される１つ以上の添加剤も含む。本発明の組成物の特に有利な点は、従来工業用潤滑油及びグリースに用いられていた、具体的には、増粘剤、又は他の増粘剤流体、例えば、ポリイソブチレン、従来のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、ＶＩ改質剤等の従来の添加剤が必要ない点にある。
【００１７】
本発明の１つ目的は、高い熱安定性及び酸化安定性、低い抵抗、優れた抗摩耗性、剪断安定性、エネルギー効率、低い発泡性、低い静止摩擦、長い使用又は老化に対しての品質の安定性、及び優れた水分離性能、及び抗乳化性質の中の１つ以上の特徴を有する工場用オイル及び／又はグリース組成物に有用な組成物を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、操作可能時間、エネルギー効率、機械保護、及び品質の信頼性から選択される１つ以上の性能が改善されている工業潤滑油及び／又はグリース組成物を提供することである。
【００１９】
これらの又は他の目的、特徴、及び／又は利益は以下の詳細な説明、好適な実施態様、特定の実施例、及び／又は添付の特許請求の範囲を参照することにより明確になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
本発明は、高粘度指数ＰＡＯ（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油及びグリースを提供する。
【００２１】
本発明に有用はＨＶＩ−ＰＡＯは、好ましくは１３０以上、より好ましくは１６０より高い、更に好ましくは１６５以上、更に好ましくは２００以上、更に好ましくは２５０以上の高い粘度指数（ＶＩ）を有する。本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの特徴に重要ではないが、ＶＩの上限は約３５０である。本明細書で述べるＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０に従って測定される。
【００２２】
ＨＩＶ−ＰＡＯは通常、Ｃ３０乃至Ｃ１３００の炭素数、０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８００の間の数平均分子量、１乃至５の間の分子量分布の中の１つ以上の特徴を有する。
【００２３】
特に好適なＨＶＩ−ＰＡＯは１００℃において５乃至３０００センチストーク（ｃＳｔ）の範囲の動粘度を有するものである。本明細書で用いる「動粘度」の語は特に言及しない限り、単に粘度とも言い、特定の温度、通常１００℃でＡＳＴＭ Ｄ４４５で測定された粘度を意味する。温度について言及されていないときは、その動粘度は１００℃で測定されたものとする。
【００２４】
１００℃において測定されたＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーの粘度は３ｃＳｔ乃至１５，０００ｃＳｔ、又は３ｃＳｔ乃至５，０００ｃＳｔ、又は３ｃＳｔ乃至１，０００ｃＳｔ、又は７２５ｃＳｔ乃至１５，０００ｃＳｔ、又は２０ｃＳｔ乃至３，０００ｃＳｔの範囲である。
【００２５】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯは１つの態様において、ＡＳＴＭ Ｄ９７により測定される流動点が低く、通常−１５℃未満であることを更なる特徴とする。
【００２６】
ＨＶＩ−ＰＡＯにおけるＰＡＯは、当業者に理解されているように、１−デセン等の１つ以上のアルファオレフィンのオリゴマー（低分子量ポリマー）を意味する。他の態様において、本発明のＨＶＩ−ＰＡＯは、Ｃ６乃至Ｃ３６の１−アルケン、より好ましくはＣ６乃至Ｃ２０、更に好ましくはＣ６乃至Ｃ１４から選択された１つ以上の１−アルケンのオリゴマーを含む炭化水素組成物であることを更に特徴とする。原料の例としては、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ３６１の−アルケン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ２０の１−アルケン、又は１つ以上のＣ６乃至Ｃ１４の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１６の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１８の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１６の１−アルケン、Ｃ６乃至Ｃ１８の１−アルケン、Ｃ８乃至Ｃ１０の１−アルケン、Ｃ８乃至Ｃ１２の１−アルケンの混合物、又はＣ８、Ｃ１０、及びＣ１２の１−アルケンから選択される少なくとも２つの１−アルケンを含む原料を含む。エチレン及びプロピレン等の低級オリゴマーも用いることができ、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２に記載されているような高級オレフィンとエチレンのコポリマーも含む。
【００２７】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯ流体の製造に好適な方法はいくつかのプロセス触媒を用いて行うことができる。触媒の例としては、室温乃至２５０℃の温度のオリゴマー化条件下で用いる担持された固形還元ＶＩＢ族金属（例えば、クロム）触媒、又はメタロセン触媒である。米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４、 ４，８２７，０７３、４，９１２，２７２、４，９１４，２５４、４，９２６，００４、４，９６７，０３２、及び５，０１２，０２０等の多くの特許文献が本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの調製を開示する。本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの追加的な調製方法は本明細書においても開示する。
【００２８】
本発明に有用なＨＶＩ−ＰＡＯの調製の好適な態様において、もし、約６０００Ｆ（約３１５℃）未満の沸点又は２０未満の炭素原子を有する低分子組成物が重合反応から生成されたか、又は開始物質から持ち越されているならば、これらを除去するために潤滑油生成物製品を蒸留する。この蒸留工程は、最終流体の揮発性を改善する。特定の製品に用いるか、又は反応混合物中に揮発性成分がなければ蒸留工程は必要ない。従って、好適な態様においては、任意の溶媒又は開始物質が除去された後の反応性生物全体を潤滑油組成ベースストック又は更なる処理に用いる。
【００２９】
重合オリゴマー化工程から直接作られた潤滑油流体は不飽和二重結合を有しているか、又はオレフィン分子構造を有している。この二重結合又は不飽和又はオレフィン成分は、臭素価（ＡＳＴＭ １１５９）、臭素係数（ＡＳＴＮＤ２７１０）又は、ＮＭＲ、ＩＲ等の解析方法等の当業者に知られている方法で測定することができる。二重結合の量又はオレフィン組成物の量は、重合の程度、重合工程の間に存在する水素の量、及び重合工程の最終工程に加わっている他のプロモーター、又はこのプロセスに存在する他の因子等に依存している。通常、重合度が高く、重合工程の間に存在する水素ガスの量がより多く、又は最終工程に関っているプロモーターの量がより多いと、二重結合の量又はオレフィン組成物の量は減少する。
【００３０】
流体の酸化安定性、並びに光又はＵＶ安定性は、通常、不飽和二重結合又はオレフィン含量を減少すると改善される。従って、好適な態様において、ポリマーの不飽和度が高い場合、ポリマーを更に水素化する必要がある。通常、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９で測定される臭素価が５未満の流体が本発明の高品質ベースストック製品として好ましい。３未満又は２未満の臭素価を有する流体は更に好ましい。最も好ましい臭素価の範囲は１未満、又は０．１未満である。
【００３１】
幾つかの態様において、ＨＶＩ−ＰＡＯの生成における前記潤滑生成物は不飽和結合を減らすために水素化される。このことは、文献（例えば、米国特許Ｎｏ．４，８２７，０７３、実施例１６）において知られている方法により行うことができる。幾つかのＨＶＩ−ＰＡＯ生成物において、重合により直接生成された流体は、既に１００℃で１５０ｃＳｔより高くるような粘度を有しており、不飽和度が非常に低い。それらの臭素価は５未満又は２未満の場合もある。この場合、直接生成された流体は水素化を行わない、従って、ＨＶＩ−ＰＡＯの水素化はＨＶＩ−ＰＡＯの製法及び／又は最終製品に依存して、任意に行われる工程である。
【００３２】
本発明は工業用潤滑油及びグリースに有用であることが知られているベースストック及び添加剤を含む潤滑油組成物に関する。
【００３３】
工業用潤滑油は幅広い製品を含む。工業用潤滑油の例はギア潤動オイル、油圧オイル、コンプレッサーオイル、循環オイル、抄紙機オイル等を含む。
【００３４】
製品により、工業用潤滑油は１００℃において２ｃＳｔ乃至１６５０ｃＳｔの幅広い粘度を有する。この粘度範囲は自動車用ギアオイルよりも広い。大部分の工業用油にとって粘度は非常に重要である。一般的な機械オイルは、ＩＳＯ３４４８の粘度規格に従って、分類されている。
【００３５】
工業用潤滑油を製品化するために用いるベースストックの粘度は、工業用機器に用いる最終製品の性質に重要な影響を与える。例えば、高速及び高回転の滑り軸受には低粘度組成物を用いる。この場合、低粘度液体により生成された粘度フィルムは、流体を確実に潤動させるのに適している。しかしながら、高負荷及び低速機器においては機械を保護するための強くて厚い潤滑フィルムが必要なので、高粘度オイルを必要とする。粘度幅を広くする方法はたくさんある。例えば、１００ＳＵＳ溶媒精製ベースストック又は低粘度グループＩＶ又はグループＶベースストック等の低粘度オイルを、市販のベースストック、高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（ＴＭ）１００流体、高粘度ポリイソブチレン等の）等の高粘度流体とブレンド、あるいは粘度改質剤又は粘度指数改質剤とブレンドする方法がある。高粘度ベースストックの品質は最終潤滑油製品の性質及び性能に重要である。
【００３６】
工業用潤滑油組成物に用いる潤滑油ベースストックはＨＶＩ−ＰＡＯ流体の単一粘度グレート又は幾つかの粘度グレードの混合物を、ある程度の量で含む。ＨＶＩ−ＰＡＯ組成物の最終的な含量は、最終製品の所望の粘度グレード、ＨＶＩ−ＰＡＯの最初のグレード、又は最終的な潤滑油製品に存在する他の成分の粘度に依存して、１％乃至９９重量％の間で変化し得る。好適な態様において、ＨＶＩ−ＰＡＯの量は、１乃至９０重量％、又は１５乃至５０重量％、又は１５乃至４５重量％、又は５０乃至９９重量％、又は５０乃至９０重量％の範囲で変化し得る。
【００３７】
本発明のＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドされるベースストックは米国石油協会（ＡＰＩ）のＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＶに分類される既知のベースストックを含む。ＡＰＩはＧｒｏｕｐＩストックを溶媒精製ミネラルオイルと定義する。ＧｒｏｕｐＩストックは最も多くの不飽和物及び硫黄を含み、最も低い粘度指数を有する。ＧｒｏｕｐＩは潤滑剤性能の低いグループを形成する。ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩベースストックは、それぞれ、高い粘度指数及び非常に高い粘度指数を有するベースストックである。ＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩＩオイルよりも不飽和物類及び硫黄が少ない。特定の性質、特に、熱及び酸化安定性に関しては、ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩオイルよりも良い性能を示す。
【００３８】
ＧｒｏｕｐＩＶベースストックはポリアルファオレフィンから成る。前記ポリアルファオレフィンは、エチレン及びプロピレン等の低級オレフィンのオリゴマー、エチレン／ブテン−１及びイソブチレン／ブテン−１のオリゴマー、及び米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２及び本明細書において参照される特許に記載されているようなエチレンと他の高級オレフィンとのオリゴマー、及び同種のものも用いることができるけれども、Ｃ５乃至Ｃ１４アルファオレフィンから選択されるか、好ましくは１−ヘキセン乃至テトラデセン（特に１−デセンが好ましい）選択されるか、より好ましくは１−オクテン乃至１−ドデセンから選択されるか、及びこれらの混合物から選択される直鎖アルファオレフィン（ＬＡＯ）を、触媒を用いてオリゴマー化して生成することが好ましい。ＰＡＯはＧｒｏｕｐＩ、ＩＩ及びＩＩＩのベースオイルに優れた揮発性、熱安定性及び融点性質を与える。
【００３９】
ＧｒｏｕｐＶはＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＩＶに分類されない全てのベースストックを含む。ＧｒｏｕｐＶベースストックはエステルを基にした又はエステル由来の潤滑油の重要なグループを含む。このグループはアルキル化芳香族化合物、ポリインターナルオレフィン（ＰＩＯ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）等を含む。
【００４０】
ＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドするのに特に好適なベースストックは３ｃＳｔ乃至５０ｃＳｔの粘度を有するＡＰＩグループＩベースストック、グループＩＩ及びＩＩＩベースストックの水素化物（例えば、米国特許Ｎｏ．５，８８５，４３８、５，６４３，４４０、及び５、３５８，６２８を参照のこと）、米国特許Ｎｏ．４，１４９，１７８ 及び３，７４２，０８２に記載のグループＩＶＰＡＯ、及び内部（ｉｎｔｅｒｎａｌ）オレフィン（ポリ内部オレフィン又はＰＩＯとも言われる）、又はフィッシャートロプス炭化水素合成工程の後に米国特許Ｎｏ．６，３３２，９７４に記載の好適な水素異性化工程により製造された潤滑油を含む。
【００４１】
他の態様において、１つ以上の上記グループＩ乃至Ｖベースストックは、１乃至９９重量％の量で、本発明のＨＶＩ−ＰＡＯとブレンドすることができる。前記量は他の態様において、１乃至９０重量％、又は５０乃至９９重量％、又は５５乃至９０重量％、又は１乃至５０重量％、又は１乃至４５重量％、又は５０乃至５０重量％、又は５乃至４５重量％、でもよい。しばしば、粘度及び性能を最適化するために、これらのベースストックの１つ又は複数を選択することができる。更に、好適な態様は、本発明のブレンド成分として有用なベースストックの粘度指数に関係する粘度指数が８０以上のものが好ましく、より好ましくは１００以上、更には１２０以上の粘度指数のベースストックを用いることが好ましい。更に、特定の態様において、これらのベースストックの粘度指数は、好ましくは１３０以上、より好ましくは１３５以上、更に好ましくは１４０以上である。
【００４２】
上記流体に加えて、好適な態様において、第二の流体が本発明の組成物に添加される。前記第二のクラスの流体は、上記ベースストックとは異なるものから選択され、好ましくは高い極性を有するものである。流体の極性は、ＡＳＴＭ Ｄ６１１により測定されるアニリン点等の当該分野において知られている方法で決定される。通常、高い極性を有する流体は低いアニリン点を有する。低い極性を有する流体はより高いアニリン点を有する。大部分の流体は１００℃未満のアニリン点を有する。好適な態様において、そのような流体はＡＰＩグループＶベースストックから選択される。このようなグループＶベースストックの例としては、アルキルベンゼン（米国特許Ｎｏ．６，４２９，３４５及び４，６５８，０７２に記載されているような）及びアルキルナフタレン（例えば、米国特許Ｎｏ．４，６０４，４９１、及び５，６０２，０８６）を含む。他のアルキル化芳香族は“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄｓ”， Ｍ． Ｍ Ｗｕ， Ｃｈａｐｔｅｒ ７， （Ｌ． Ｒ． Ｒｕｄｎｉｃｋ ａｎｄ Ｒ． Ｌ． Ｓｈｕｂｋｉｎ ［ｅｄ．］）， Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｎ．Ｙ．１９９９に記載されている。
【００４３】
前記クラスに分類されるもの及び好適な潤動性を有するものは、酸化アルキルジフェニル、硫酸アルキルフェニル、及びメタンアルキル化ジフェニル等のアルキル化ジフェニル化合物等のアルキルカ芳香族化合物、アルキルチオフェン、アルキルベンゾフランのほかにアルキルフェノキサチン、を含むアルキル化芳香族化合物、及び硫黄含有芳香族のエステルである。このタイプの潤滑油ブレンド組成物は、例えば、米国特許Ｎｏ．５，５５２，０７１、５，１７１，１９５、５，３９５，５３８、５，３４４，５７８、５，３７１，２４８及びＥＰ ８１５１８７に開示されている。
【００４４】
ブレンド組成物として用いるのに好適な他のグループＶ流体は、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、一部又は全体が、エーテル又は、エステル末端キャップされたＰＡＧを含む。エステルベースストックも本発明の組成物における共ベースストックとして用いられる。これらのエステルは、例えば、一酸、二酸、三酸とアルコールと、又はモノ−、ジ−、又は多価アルコールとの脱水反応により調製することができる。好適な酸はＣ５乃至Ｃ３０一塩基酸、より好ましくは２−エチルヘキサン酸、イソフェニル、イソペンチル、及びカプリン酸、並びに二塩基酸、より好ましくはアジピン酸、フマル酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、フタル酸、及びテレフタル酸を含む。前記アルコールは好適なモノアルコール、又はポリオールでよい。好適な例としては、２−エチルヘキサノール、イソ−トリデカアルコール、ネオフェニルグリコール、トリエチルエタン、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、ペンタエリスリトール、及びジペンタエリスリトールである。これらのアルコールの調製、精製通常、及び使用は前記Ｒｕｄｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．の第３章に要約されている。
【００４５】
ベースストックの第二成分を使用する場合には、通常、組成物全体に対して約１重量％乃至５０重量％未満の量で用いる。他の態様において約１重量％乃至約２０重量％未満の量で用いる。この量は、組成物の７５％まで同様の成分を含む、自動車用ギアオイル製品とは対照的である。アルキルナフタレンは約５乃至約２５重量％、好ましくは約１０乃至約２５重量％の量で用いる。アルキルベンゼン及び他のアルキル化芳香族化合物は同じ量で用いることができるが、幾つかの潤滑油組成物において、アルキルナフタレンが、酸化安定性においてより優れていることが報告されている。ＰＡＧ又はエステルは通常約１重量％乃至４０重量％未満の量で用いられ、他の態様においては、２０重量％未満、他の態様においては１０重量％未満、更なる態様においては５重量％未満の量で用いる。
【００４６】
本願発明者はこれらの第二のグループＶベースストックを用いると、最終製品の粘度、溶解能力、シール膨潤性、透明性、潤動性、酸化安定性等の１つ又は幾つかが改善されることを発見した。
【００４７】
最終生成物の粘度グレードは、異なる粘度のベースストック組成物を好適にブレンドすることにより調節することができる。数多くの従来の工業用潤滑油において、増粘剤は粘度を高めるために用いられている。本発明における１つの利点は、増粘剤が必須ではないという点であり、好適な態様において、増粘剤は用いない。異なる粘度グレードのＨＶＩ−ＰＡＯ流体を最適に用いることにより、有意に優れた性質を有する幅広い最終粘度グレードを実現することができる。通常、異なる粘度の各種ベースストック成分（第一炭化水素ベースストック、第二ベースストック、及び任意の追加的なベースストック成分）を異なる量で好適にブレンドすることにより、最終潤滑油成分（以下で述べるような）とのブレンドに好適な粘度を有するベースストックを得ることができる。このようなブレンドは、本願発明が属する分野における当業者であれば、過度の試行錯誤無しに行うことができる。最終製品の粘度グレードは好ましくはＩＳＯ２乃至ＩＳＯ１０００の範囲内にあることが好ましく、工業用ギア潤滑油製品については、ＩＳＯ４６，０００までの更に高い粘度グレードでもよい。低い粘度グレードに関しては、通常ＩＳＯ２乃至ＩＳＯ１００の範囲内であり、組み合わせたベースストックの粘度は最終製品のそれよりもわずかに高くなり、通常、ＩＳＯ２乃至ＩＳＯ２２０であるが、ＩＳＯ４６，０００までの高粘度グレードにおいて、添加剤はしばしば、ベースストックブレンドの粘度を僅かに低下させる。ＩＳＯ６８０グレードの潤滑油を用いると、例えば、ベースストックブレンドの粘度は添加剤の性質及び含量により、（４０℃において）約７８０乃至８００ｃＳｔとなる。
【００４８】
従来の潤滑油組成物において、最終生成物の粘度は、特により高い粘度（例えば、ＩＳＯ６８０乃至ＩＳＯ４６０００）を有する製品では、ポリマー性の増粘剤を使用して所望の粘度グレードに調節される、通常使用されている増粘剤は、エチレンプロピレンポリマー、ポリメタクリレート、及び各種ジエンブロックポリマー及びコポリマー、ポリオレフィン、並びにポリアルキルスチレンのほかに、ポリイソブチレンを含む。これらの増粘剤はこれらのクラスの増粘再の温度と粘度との関係において有効な影響を及ぼすので、粘度指数改質剤（ＶＩＩ）又は粘度指数変更剤（ＶＩＭ）として通常使用されているものである。そのような成分は本発明の組成物に任意で用いることもできるけれども、市場の要求又は所望の最終粘度を有する製品を生成するための基準に従ってブレンドされる。典型的な入手可能な粘度指数改質剤は、ポリイソブチレン、重合又は共重合されたアルキルメタクリレート、並びに無水スチレンマレイン酸のエステルを、又はインターポリマーを窒素含有化合物と反応させた混合物である。
【００４９】
数平均又は重量平均分子量が１０，０００乃至１５，０００のポリイソブチレンは、市販の主要なクラスのＶＩ改質剤である、通常、その分子構造により、強力な増粘効果をもたらす。通常、ブタジエン又はイソプレン等の１，３−ジエンを単独、又はスチレンと共重合したコポリマーのいずれも、市場で入手可能な主要なクラスのものであり、このクラスの製品としては、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）として販売されているものがある。統計ポリマーは、通常、ブタジエン及びスチレンから製造され、ブロックコポリマーはブタジエン／イソプレン及びイソプレン／スチレンの組合せから製造される。これらのポリマーは残余ジエンを除去し、安定性を改善するために、水素化される。１５，０００乃至２５，０００の数平均又は重量平均分子量を有するポリメタクリレートも市販されている増粘剤の主要なクラスの代表的なものであり、Ａｃｒｙｌｏｉｄ（商標）として市場において入手可能である。
【００５０】
増粘剤の１つのクラスのポリマーは、スチレン、ブタジエン、及びイソプレン含む不飽和モノマーのアニオン重合により製造される。この種のポリマーは米国特許Ｎｏ．５，１８７，２３６、５，２６８，４２７、５，２７６，１００、５，２９２，８２０、５，３５２，７４３、５，３５９，００９、５，３７６，７２２及び５，３９９，６２９に記載されている。ブロックコポリマーは、直鎖又は星状コポリマーであり、本発明においては、直鎖ブロックコポリマーが好ましい。好適なポリマーはイソプレン−ブタジエン、及びイソプレン−スチレンアニオンジブロック、又はトリブロックコポリマーである。特に好適な高分子量ポリマー成分は、Ｉｎｆｅｎｉｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより供給されているＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）４０、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）５０、及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）９０である。この商品にシリーズの中で、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）５０はアニオンジブロックコポリマーであり、Ｓｈｅｌｉｖｉｓ（商標）２００及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）２６０、及びＳｈｅｌｉｖｉｓ（商標）３００は星状コポリマーである。
【００５１】
幾つかの増粘剤は２つの機能を有していることから、米国特許Ｎｏ．４，５９４，３７８に記載のように分散−増粘指数変更剤として分類されている。該‘３７８特許に記記載の分散−増粘指数変更剤は、カルボキシ含有インターポリマーの窒素含有エステル及びアクリレートエステルのイオン可溶アクリレート重合生成物単独、又これらの組合せである。市場で入手可能な分散−増粘指数変更剤は、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓより供給されているＡｃｒｙｌｏｉｄ（商標）１２６３及び１２６５、Ｒｏｈｍ−ＧＭＢＨＯ（商標）Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＴＭより供給されているＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（商標）５１５１及び５０８９ Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（商標）３７０２及び３７１５である。
【００５２】
任意ではあるけれども抗酸化剤も本発明の組成物の酸化安定性を改善するのに用いることができる。市場で入手可能な多くの物質が抗酸化剤に適している。本発明の組成物に用いることができる最も一般的なタイプの抗酸化剤は、フェノール抗酸化剤、アミン抗酸化剤、硫酸アルキル芳香族、リン酸化合物、ジチオフォスフェート等の硫黄−リン酸化合物、及び例えば、メチレンビス（ジ−ｎ−ブチル）ジチオカルバメートのようなジアルキルジチオカルバメート等の他のタイプの抗酸化剤である。
【００５３】
本発明の組成物に酸化安定性を改善するために任意で添加するのに好適な硫黄含有化合物は、ジベンジルスルフィド、ポリスルフィド、ジアリルスルフィド、修飾チオール、メルカプトベンジミダゾール、チオフェン誘導体、キサントゲン酸、及びチオグリコール等のジアルキル硫化物を含む。
【００５４】
本発明の潤滑油に用いるフェノール系の抗酸化剤は、灰分を含まない（金属を含まない）フェノール化合物、あるいは特定のフェノール化合物の中性又は塩基性金属塩が好ましい。潤滑油に含まれるフェノール化合物の量は、フェノール化合物が添加される潤滑油の用途に応じて広く変化し得る。通常、約０．１乃至約１０％のフェノール化合物が組成物に含まれる。約０．１％乃至約５％、又は約１重量％乃至約２重量％の量がより頻繁に用いられる。本明細書で用いるパーセンテージは特に定義しない限り組成物の総重量に基づくものである。
【００５５】
好適なフェノール化合物は立体担持を有する（ｓｔｅｒｉｃａｌｌｙ ｈｉｎｄｅｒｅｄ）ヒドロキシル基を含むものであり。ヒドロキシル基がお互いのｏ−又はｐ−の位置にあるジヒドロキシルアリル化合物の誘導体を含む。典型的なフェノール抗酸化剤はＣ６アルキル基で置換されたヒンダードフェノール、及びこれらのヒンダードフェノールの誘導体に結合されたアルキレンを含む。このタイプのフェノール物質の例としては、２−ｔ−ブチル４−へプチルフェノール；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；及び２−メチル−６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールを含む。オルト結合のフェノールは２，２’−ビス（６ｔ−ブチル−４−フェニルフェノール）；２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）、及び２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール）を含む。硫黄含有フェノールも好適に用いることができる。前記硫化物は、フェノール抗酸化分子内に芳香族硫化物又は脂肪族硫化物のいずれかとして含むことができる。
【００５６】
非フェノール酸化抑制剤、特に芳香族アミン抗酸化剤もそれ自体、又はフェノールとの組合せのいずれかの形態で用いることができる。非フェノール抗酸化剤の典型的な例としては、Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｎの式を有する芳香族モノアミン等のアルキル化及び非アルキル化アミンを含む。式中、Ｒ３は脂肪基、芳香族基、又は置換芳香族基であり、Ｒ４は芳香族基又は置換芳香族基であり、Ｒ５はＨ、アルキル、又はＲ６Ｓ（Ｏ）ｘＲ７である。Ｒ６はアルキレン、アルケニレン、又はアラルキレン（ａｒａｌｋｙｌｅｎｅ）であり、Ｒ７は高級アルキル基、又はアルケニル基、アリール基、又はアルカリル基であり、ｘは０、１、又は２である。脂肪基Ｒ３は１乃至２０の炭素原子を有し、６乃至１２の炭素原子を含むことが好ましい。前記脂肪基は置換された脂肪基である。好ましくは、Ｒ３とＲ４は芳香族基又は置換された芳香族基であり、前記芳香族基はナフチル等の融合した環状芳香族基である。芳香族基Ｒ３及びＲ４はＳ等の他の基により互いに結合されていてもよい。
【００５７】
典型的な芳香族抗酸化剤は少なくとも炭素原子６のアルキル又はアリール置換基を有する。脂肪族基の例としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、及びデシルを含む。アリール基の例としては、スチレン付加基、又は置換スチレン基を含む。通常、脂肪族基は１４より大きい炭素原子を含まない。本発明の組成物に有用なアミン抗酸化剤の一般的タイプは、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、イミドジベンジル及びジフェニルフェニレンジアミンを含む。２つ以上の芳香族アミンの混合物も有用である。ポリマー性アミン抗酸化剤も有用である。本発明に特に好適な芳香族アミン抗酸化剤の例は、ｐ，ｐ’−ジオクチジフェニルアミン；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−１−オクチル−ベータ−ナフチルアミンを含む。
【００５８】
用いることができる典型的なジアルキルジチオリン酸塩は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、特に、ジオクチル亜鉛及びジベンジル亜鉛のジチオリン酸塩を含む。これらの塩は、抗摩耗剤としてよく用いられているものであるが、特に、オイル可溶銅塩を組み合わせて共抗酸化剤として用いたときに、抗酸化機能を有していることでも知られている。リン酸及び亜鉛ジアルキルジチオフォスフェート等の亜鉛化合物と組み合わせて用いる抗酸化剤として用いられる銅塩の例としては、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等のカルボキシル酸の銅塩、フタル酸銅、硫酸銅、アセチル酢酸銅、２００乃至５００の数平均又は重量平均分子量を有するナフタレン酸由来のナフタレン銅、並びに銅が亜鉛で置換されているジチオカルバミン酸銅、及びジアルキルジチオリン酸銅を含む。このタイプの銅塩及びそれらを抗酸化剤として使用することは米国特許Ｎｏ．４，８６７，８９０に記載されている。
【００５９】
通常、抗酸化剤の総量は組成物の総量に対して１０重量％を超えない。一般的には、これより少なく、５重量％未満であり、特定の製品においては０．５乃至２重量％の抗酸化剤が好ましい場合もある。
【００６０】
抑制剤パッケージ
抑制剤パッケージは抗摩耗、抗錆／抗腐食性質の好適なバランスを提供するために用いられる。このパッケージの１つの成分は置換されたベンゾトリアゾールアミンフォスフェートアダクトであり他の成分は市場で入手可能な既知の物質である、トリ−置換フォスフェート、特にクレシルジフェニルフォスフェート等のトリアリルフフォスフェートである。この成分は通常組成物の５重量％までの少量で存在する。通常、組成物の総重量に対して３％未満、例えば、０．５乃至２０重量％を所望の抗摩擦性質性能を提供するために添加する。
【００６１】
抗摩耗／抗錆パッケージの第二の成分はベンゾトリアゾールアダクト又は抗摩擦及び抗酸化性能も提供するアミンフォスフェートアダクトで置換されたベンゾトリアゾールである。このタイプの特定の多機能アダクトは米国特許Ｎｏ．４，５１１，４８１に記載されており、該文献にこれらのアダクトの説明及びこれらの製造方法が記載されている。簡単に説明すると、これらのアダクトは、置換されたベンゾトリアゾール、すなわち、置換基Ｒが水素又はＣ１乃至Ｃ６の低級アルキル、好ましくはＣＨ３である、アルキル置換されたベンゾトリアゾールを含む。好適なトリアゾールはトリルトリアゾール（ＴＴＺ）である。米国特許Ｎｏ．４，５１１，４８１に記載のように他のベンゾトリアゾールも用いることができるが、ここでは簡便のために、この成分をＴＴＺと言う。
【００６２】
該アダクトのアミン成分は米国特許Ｎｏ．４．５１１．４８１で定義されている芳香族アミンリン酸塩であり、即ち、アミンフォスフェートのアダクトである。代替的に、主要成分は脂肪族アミン塩でもよく、例えば、有機リン酸及びジアルキルアミンミン等のアルキルアミンの塩を用いることができる。該アルキルアミンリン酸アダクトは、芳香族アミンアダクトと同じ方法で得ることができる。このタイプの好適な塩は、ＴＴＺと共にアダクトを形成する長鎖（Ｃ１１乃至Ｃ１４）アルキルアミンモノ−／ジ−ヘキシル酸のリン酸塩である。前記アダクトは、７５：２５（重量）のＴＴＺ及び長鎖アルキル／有機リン酸塩比を有する好適なアダクトを１：３乃至３：１（モル）の比で含む。
【００６３】
前記ＴＴＺアミンリン酸塩アダクトは通常約５重量％以下、及び通常約０．１乃至１重量％、例えば、約０．２５重量％の少量で使用され、例えば、クレシルジフェニルフォスフェート等のトリヒドロカルバミルフォスフェートと組み合わせて用いて、抗摩耗及び抗錆性のバランスを提供することができる。通常ＣＤＰ及びＴＴＺアダクトを２：１乃至５：１の比で用いる。
【００６４】
追加的な抗錆添加剤も用いることができる。市場で入手できる金属不活性剤も本発明の目的に有用であり、例えば、Ｎ，Ｎ−２置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾール、及びＮ，Ｎ−２置換アミノメチルベンゾトリアゾールを含む。Ｎ，Ｎ−２置換アミノメチル−１，２，４−トリアゾールは米国特許Ｎｏ．４，７３４，２０９に記載されているような既知の方法、つまり、１，２，４−トリアゾールとフォルムアルデヒド及びアミンの反応により調製することができる。Ｎ，Ｎ−２値置換アミノメチルベンゾトリアゾールは同様に、米国特許Ｎｏ．４，７０１，２７３に記載されているように、ベンゾトリアゾールをホルミアルデヒド及びアミンと反応させて得ることができる。好ましくは、前記金属不活性剤は、市場で入手可能である、１−［ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］−１，２，４−トリアゾール又は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ミンのアダクト（１：１：１モル））である。追加的な防錆性を付与する他の錆抑制剤は、市販のドデシレンスクシニル酸の高級アルキル置換アミドのスクシニミド誘導体、テトラフェニルスクシニックモノエステル等のドデセニルスクシニル酸の高級アルキル置換アミド（市販されている）、及び固定化無水スクシニル酸を含む。通常、これらの追加的な錆抑制剤は２重量％以下の少量で用いられるが、特定の態様、例えば、抄紙機オイルでは、５重量％までが必要に応じて用いられる。
【００６５】
前記オイルは特定の用途に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、例としては、分散剤、界面活性剤、摩擦改質剤、けん引力改質剤、抗乳化剤、消泡剤、発色剤（ダイ）、曇り抑制剤を含む。製品によっては、これらの全部は市販の物質を用いて既知の方法によりブレンドしてもよい。
【００６６】
前述のように、本発明の潤滑油は、優れた性質及び性能を有している。良い性質の例としては、優れた粘性、高ＶＩ、低い流動点、優れた低温での粘度、熱安定性等がある。これらの性質は多くの基準及び特定の試験で測定することができる。通常、動粘度はＡＳＴＭＤ４４５で測定される。ＶＩはＡＳＴＭ Ｄ２２７０で計算することができる。流動点又は潤動性はＡＳＴＭ Ｄ２５００で測定することができる。サイボルト（Ｓａｙｂｏｌｔ）ユニバーサル粘度はＡＳＴＭ Ｄ１２６１で測定される。多くのギアオイル、トランスミッションオイル、工業用潤滑油、及びエンジンオイルの低い温度、低い剪断速度粘度はＡＳＴＭ Ｄ２９８３によるブロックフィールド粘度計で測定することができる。代替的に、低温における粘度の範囲を測定する場合は、ＡＳＴＭ Ｄ５１３３によるブロックフィールド粘度のスキャニングで測定できる。高温高剪断速度での粘度はＤ４６２４、Ｄ５４８１、又はＤ４７４１の方法で測定することができる。
【００６７】
優れた抗摩耗性は、少なくとも８を失格の値とする、より一般的には９乃至１３又はより高い範囲をも失格とする、ＦＺＧスカッフィング試験（ＤＩＮ５１５３４）での性能により示される。前記ＦＺＧ試験は通常のギアセットで生じるスチールとスチールとの接触にのよる性能指標である。この試験の成績が良いと、平歯車の性能が優れていることが期待される。高いＦＺＧ試験値は通常、例えば、ＩＳＯ１００等の高い粘度グレードのギアオイルにより達成することができ、ＩＳＯ１００より高いギアオイルは１２又はこれ以上、１３又はこれ以上、のＦＺＧ値を有する。対照的にＩＳＯ１０以下のグレードのギアオイルは、９乃至１２のＦＺＧ値を示す。１３以上（Ａ／１６．６／９０）又は１２以上（Ａ（８．３／１４０）はＩＳＯグレードが３００以上のものにより達成できる。
【００６８】
抗摩耗性は４ボール摩耗試験の（スチールオンスチール、１時間、１８０ｒｐｍ、５４℃、２０ｋｇ／ｃｍ２）による最大傷直径が０．３５未満であることにより示される。傷直径０．３０ｍｍ以下は容易に達成できる。１２０以上の、通常１５０以上の４ボールＥＰ Ｗｅｌｄ値も達成できる。ＡＳＴＭ４ボールブロンズ上スチールの値は０．０７ｍｍ（摩耗傷直径）が一般的である。
【００６９】
防錆性は合成海水を用いたＡＳＴＭ Ｄ６６５Ｂの評価（Ｐａｓｓ）により示すことができる。２４時間、１２１℃における銅坂腐食試験（ＡＳＴＭ Ｄ１３０）は２Ａが最大で、通常１Ｂ又は２Ａである。
【００７０】
優れた高温酸化性能は、低い粘度変化、低い酸価変化、及び低い腐食又はスラッジ付着を含む性能基準の数値により示される。１つのスラッジ試験でこれら全ての基準を評価するために触媒酸化試験が開発された。この触媒酸化試験では、５０ｍｌのオイルを鉄、銅、及びアルミナ触媒と一緒にガラスチューブに入れ、腐食見本の重量を読む。このセル（ガラスチューブ）とその内容物を１６３℃に維持されているバスにいれ、１０リットル／時間の乾燥空気で４０時間サンプルをあわ立てる。セルをバスから取り出し、触媒部品をセルから除去した。スラッジの存在についてこのオイルを試験し、中和価（ＡＳＴＭ Ｄ６６４）及び１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を決定する。リード（ｌｅａｄ）見本を洗浄し、重量を測定して、重量損失を決定した。５ｍｇ以下のＫＯＨの試験値（ＤＥＬＴＡ ＴＡＮ １６３℃、１２０時間）は本発明の組成物の特徴である。３ｍｇＫＯＨ未満、又は更に低い値、通常０ｍｇ．ＫＯＨ未満の値も得ることができる。この触媒酸化試験における粘度増加は通常１５％未満であり、８乃至１０％程度である。
【００７１】
優れた酸化耐性は、少なくとも８０００時間、通常１０，０００時間に到達するＴＯＳＯ値（ＡＳＴＭ Ｄ９４３）が、ＴＯＳＯスラッジ（１０００時間）に対して１重量％未満、通常０．５重量％未満であることにより示される。酸化安定性はＡＳＴＭ Ｄ２２７２等の他の方法でも決定することができる。
【００７２】
本発明のオイルの優れた剪断安定性は、多くの剪断安定性試験により測定することもできる。例としてはクルトオルバーン（、Ｋｕｒｔ Ｏｒｂａｈｎ）ディーゼルインジェクター試験（ＡＳＴＭ ３９４５）又はＡＳＴＭ Ｄ５２５７の方法である。剪断安定性のための他の試験は、テーパードローラーベアリング剪断試験（ＣＥＣ Ｌ−４５−Ｔ／Ｃ法）である。超音波剪断安定性試験（ＡＳＴＭ Ｄ２６０３）により測定することもできる。剪断安定性は多くの潤滑油操作に重要である。より高い剪断安定性は、高い剪断においてオイルが粘性を失わないことを意味する。そのような剪断安定性を有するオイルは、厳しい操作条件下でよりよい機械保護をすることができる。本発明のオイル組成物は工業潤滑油製品に対して優れた剪断安定性を示す。
【００７３】
潤滑オイルが発泡する傾向は、ギア操作、高容量ポンプ操作、循環オイル及び噴霧オイルにおいて深刻な問題である。潤滑油において発泡する組成物は、不適な潤動、キャビテーション、及び潤滑油のオーバーフローによる損失を生じ、その結果、機械が壊れる。それ故、潤滑油において発泡性を制御することは重要である。このことは、特に工業用ギアオイルにおいて重要である。潤滑油の発泡性を測定するための多くの方法が開発されている。例えば、ミックスマスター（Ｍｉｘｍａｓｔｅｒ）発泡法において、５５０グラムの試験オイルを頑丈なミックスマスターブレンダーのコンテナに入れる。このブレンダーのビーター（撹拌器）を７５０ｒｐｍで５分間撹拌する。このビーターを停止し、オイルを出し、任意のオイルを２０秒で容器に戻す。その後総発泡量をｍｌで測定する。これが０分における発泡容量である。その後、５分、１０分、２０分、３０分、４０分等の時間で、発泡容量を計算し、どれほど速く泡が消失するかを評価する、通常、良好な試験オイルは、５分間の撹拌の終わりに生じている泡が少なく、及び／又は撹拌を停止した後も早く泡が消失する。ＨＶＩ−ＰＡＯを用いた潤滑油組成物は通常優れた発泡性を有している。更に、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づく潤滑オイルを老化又は汚染したものでも従来の製剤（組成物）よりも発泡性が優れている。他の発泡試験はＡＳＴＭ Ｄ８９２（潤滑油の発泡性）を含む。
【００７４】
エネルギー効率は最新の機器においてより重要な因子となっている。設備開発者は機器のエネルギー効率を改善し、パワーの消費を減らし、摩擦損失を減らす法を探求している。例えば、冷蔵庫製造者、消費者、及び政府機関は冷蔵庫部品のコンプレッサーのエネルギー効率を改善することを要求している。政府は自動車については最小のエネルギー効率を要求している。ギア操作をする人はエネルギー消費が少なく、低い温度で稼動する、より効率的なギアを要求している。潤滑油は機械システムに多くの方法でエネルギー効率に影響を及ぼす。例えば、特定の保護レベルを有するより低い粘度の潤滑油は、より低い粘度抵抗を有し、従って低いエネルギー損失、及びより良いエネルギー効率を有する。低い摩擦係数を有する潤滑油はより良いエネルギー効率を有している。過剰の泡を生成する潤滑油は容量効率が減る。例えば、ピストンのダウンストークにおいて、発泡層が圧縮される。この圧縮はエネルギーを吸収し、従って、有用な仕事に利用可能なエネルギーを減らすことになる。本発明のこの潤滑油は、多くのエネルギー効率性を有している。
【００７５】
潤滑油のエネルギー効率は、作動環境で試験するのが最も良い。このような比較はサイドバイサイド比較で行う時には非常に意味がある。そのような結果の例としては、“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ， Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ａｎｄ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ［１］ ｐ．６−３３ ｂｙ Ｄ． Ａ． Ｌａｗ ａｎｄ Ｊ． Ｒ． Ｌｏｈｕｉｓ， Ｊ． Ｙ Ｂｒｅａｕ， ＡＪ． Ｈａｒｌｏｗ ａｎｄ Ｍ． Ｒｏｃｈｅｔｔｅに報告されている。
【００７６】
製品
本発明の潤滑油又はグリースは、オン−オフサイクルの間の電気アークを生成する電気スイッチ潤動、又は電気コネクター等の電気製品の他に、転動軸受け（例えば、ボールベアリング）、ギア、循環潤動システム、油圧システム、レシプロケーティング（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ）、ロータリー及び／又はターボタイプの空気圧縮機、ガスタービン、又は気体圧縮器等の）気体を圧縮するため、又は液体を圧縮するための（冷蔵庫のコンプレッサー等の）コンプレッサー、バキュームポンプ、又は金属作動機器に用いることができる。
【００７７】
本発明の潤滑油又はグリース組成物は、広い温度範囲、安定な及び信頼できる操業、優れた保護、長い稼働時間、エネルギー効率、の中の１つ以上の特徴が好ましいとされる工業用機器に用いるのに最も適している。本発明のオイルは、高温又は低温における粘度、流動性質、優れた発泡性、剪断安定性、改良された抗磨耗性、耐熱耐酸化安定性、低い摩擦力、低い牽引力を含む各種性質のバランスが優れていることを特徴とする。これらは、ウエットクラッチシステム、送風ベアリング、ウィンドタービンギアボックス、微粉炭機駆動部、冷却タワーギアボックス、キルン駆動部、抄紙機器駆動部、及び回転スクリューコンプレッサーのほかに、ギアオイル、軸受オイル、循環オイル、コンプレッサーオイル、油圧オイル、タービンオイル、全種類の機械のためのグリースとして使用することができる。
【実施例】
【００７８】
以下の実施例は、本発明を説明し、他の方法又は物質との比較を意図とする。本発明の多くの変更又は変異体は実施可能であり、それらは本発明の範囲内である。本発明は本明細書で説明する方法以外のやり方でも、実施することができることは当業者に容易に理解される。
【００７９】
Ｉ．非メタロセン触媒から製造されたＨＶＩ−ＰＡＯ
以下の表１に示すＨＶＩ−ＰＡＯの調製は米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４に記載されているものである。この方法は１００℃における粘度範囲が５乃至３０００ｃＳｔの流体を高い生産率で生産することができる。組成物の製造のために用いる３つの代表的な例を以下の表１に要約する。
【表１】
【００８０】
ＩＩ．メタロセン触媒により製造されたＨＶＩ−ＰＡＯ
サンプル４
トルエン（２０グラム）、１，３−ジメチルシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライド（０．０１グラム）及びトルエン中１０％ＭＡＯ（２０．１グラム）を室温下で５００ｍｌのフラスコに入れた。１−デセン（１００グラム）を漏斗をからゆっくり触媒混合物に添加し、反応温度を２０乃至２５℃に維持した。反応混合物を１６時間撹拌した。３ｍｌの水と塩基性アルミナで触媒を冷却した。フィルター処理し固形物を除去した。この液体を１４０℃／１ミリトール未満で蒸留して、任意のＣ２０及びより高い炭素数を有する成分を除去して、潤滑油サンプルを製造した。潤滑油の生産率は９２重量％であった。この潤滑油は、１００℃の粘度が３１２ｃＳｔ、４０℃における粘度が３２５９ｃＳｔ、及び／又はＶＩが２５０であった。この潤滑油を標準的な条件下で更に水素化し、最終製品を得た。
【００８１】
サンプル５
このサンプルは、ジメチルシリルビス［シクロペンタジエニル］ジルコニウムジクロライドを触媒として用いた以外は、サンプル４と同じように調製した。サンプル５の潤滑油は、１００℃の粘度が８．９６ｃＳｔ、４０℃の粘度が４９．３２ｃＳｔ、及び／又はＶＩが２５０であった。この潤滑油を標準的な条件下で更に水素化して、工業用潤滑油組成物として用いることができる。
【００８２】
ＩＩＩ．完全に合成した潤滑油オイル組成物
サンプル３で製造されたＨＶＩ−ＰＡＯと他の合成ベースストックを含む完全合成潤滑油を製品化した。この組成物の性質を表２の実施例１乃至３に要約した。比較例４乃至６において、エクソンモービルカミカルカンパニーより供給されている高粘度ＰＡＯであるＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）４０を、実施例１乃至３で用いたものと同じベースストックと一緒に製剤（組成物）化した。これらの他のベースストックは、市販製品に添加されている標準的なベースストック、２乃至６ｃＳｔの低粘度エステル流体を２０乃至３０重量％、及び／又は３乃至７ｃＳｔの低粘度ＰＡＯ流体を２０乃至７０重量％含む。正確な粘度グレード及び／又は低粘度エステル及び／又は低粘度ＰＡＯ流体の量は潤滑油の最終的な粘度グレードにあわせて当業者により選択される。
【００８３】
前記組成物において、アミン及びフェノール抗酸化剤、消泡剤、腐食抑制剤、防錆剤、金属失活剤、抗磨耗剤、及び界面活性剤／分散剤を極性バランスをとるような量で含む標準的な添加剤パッケージを用いた。
【００８４】
新しいＨＶＩ−ＰＡＯに基づく油圧オイル（実施例１乃至３）は２００より高いＶＩを有しており、この値は比較例（実施例４乃至６）よりも約６単位より高い値であった。更に、実施例１乃至３の１５０℃における予測粘度は比較例４乃至６よりも高かった。実施例１乃至３の−４０℃における予測粘度は、比較例４乃至６のものよりも低かった。更に、実施例１乃至３のオイルは比較例と比べるとクルトオルバーン（ＫｒｕｔＯｒｂｒａｎ）剪断安定性試験（ＡＳＴＭ Ｄ３９４５）における比較可能な剪断安定性を有していた。
【００８５】
この実施例は同じ剪断安定性において、新規なベースストックを含むオイル製剤（組成物）が、市販のＰＡＯを用いた製剤（組成物）よりも、高いＶＩ及びより安定な高温及び低温での粘度を示し、高温及び低温における性質が改善されていることを示すものである。
【表２】
【００８６】
（ａ）他のベースストックは２．７ｃＳｔの粘度のエステル流体を３０重量％含む。
【００８７】
（ｂ）添加剤パッケージは典型的な流体添加剤パッケージであり、フェノール又は芳香族アミンタイプの抗酸化剤をＺＤＤＰ等の抗磨耗添加剤、摩擦改質剤、及び／又は腐食防止剤をバランスのよい量で含む。用いる添加剤の例としては、米国特許Ｎｏ．４，５３７，６９６に記載のものがあるが、本明細書において用いた正確な成分及び／又は含量はこの例とは異なるものである。
【００８８】
ＶＩ．準合成油圧オイル製剤（組成物）
ＨＶＩ−ＰＡＯは従来のミネラルオイルとブレンドして準合成潤滑油を製造することができる。この準合成潤滑油は従来の粘度改質剤に対して性能が改善されている。準合成潤滑油オイル組成物としては、異なる量の上記サンプル２の成分（１４５ｃＳｔのオイル）を用いて調製した、２つの粘度グレードの組成物を得た（実施例７及び８（表３））。実施例７はより低い粘度グレードであり、実施例８はより高い粘度グレードである。実施例７のオイルはＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓより供給されている従来のＶＩ改質剤であるＡｃｒｙｌｏｉｄ（商標）を用いた２つの市販の潤滑油（実施例９及び１０）と比べて同じような粘度グレードを有していた。これら全ての実施例において、残りの成分は溶媒精製したパラフィン系中性１００ＳＵＳミネラルオイルであった。実施例７において、少量の６０ＳＵＳナフテン酸オイルを添加して、粘度及びＶＩを実施例９及び１０と比較可能にした。これらのミネラルオイルベースストックは主要な潤滑油製造業者又は販売業者であればどの業者からも入手可能なものである。全ての潤滑油についてテーパードローラーベアリング（ＴＲＢ）剪断試験（標準的なＣＥＣ Ｌ−４５−Ｔ／Ｃ試験）を行った場合、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づく実施例７及び／又は８はＶＩ改質剤を用いたオイル製剤（組成物）（実施例９及び１０）よりも４０℃又は１００℃での粘度損失が低かった。更に、実施例７及び８のオイルは表３に示すようにＶＩ損失もより低かった。このデータセットは新規なＨＶＩ−ＰＡＯを含むオイルが市販のＶＩ改質剤を含むオイルよりも同じか又はより高い粘度においても、よりよい剪断安定性を有していることを示している。
【表３】
【００８９】
（ａ）ＶＩ改質剤は従来のメチルメタクリレートポリマーである。
【００９０】
（ｂ）前記ミネラルオイルは４ｃＳｔのパラフィン系溶媒脱ロウベースストック及び３ｃＳｔのナフテン酸ベースストックの組合せである。
【００９１】
Ｖ．合成工業用循環オイル
ＩＳＯ４６０の粘度グレードの合成工業用循環オイル（実施例１１乃至１４）を、実施例２のＨＶＩ−ＰＡＯ、又は最も高い粘度を有する従来のＰＡＯであるＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）と、２０重量％の極性ベースストックであるアルキル化ナフタレンＳｙｎｅｓｓｔｉｃ（商標）（エクソンモービルケミカルカンパニーより入手）５と組み合わせて組成物とした。この組成は、アミン及びフェノール抗酸化剤をバランスの取れた量で含み、この他に抗磨耗剤、及びＺｎＤＤＰ、過剰量の結晶リン酸、過リン酸、又はリン酸を含む添加剤、分散剤、界面活性剤、腐食抑制剤、金属表面の不活性皮膜形成剤（ｍｅｔａｌ ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）、水の分離を改善する抗乳化剤、透明性を改善する透明剤及び顔料を含む、潤滑油製造業者により一般的に用いられている添加剤パッケージを１．７５重量％含む。これら全ての添加剤パッケージの最終粘度はＩＳＯ４６０の粘度グレードを満足するものであった。実施例１１及び１２は最終組成物に消泡剤を添加していない、ＨＶＩ−ＰＡＯを含む製剤（組成物）と従来のＰＡＯを含む組成物とを比較する。実施例１３及び１４は、ダウケミカルより入手可能な消泡剤ＤＣＦ２００を既に調製されたパッケージ中に２００ｐｐｍ含む、ＨＶＩ−ＰＡＯ含有と従来のＰＡＯ含有組成物とを比較する。
【００９２】
実施例１１のオイルについて、上記試験方法のセクションで説明したミックスマスター（Ｍｉｘｍａｓｔｅｒ）発泡試験を行うと、撹拌停止後０分における発泡容量が１６％であり、撹拌停止後５分での発泡容量は０％であった。
【００９３】
対照的に、同様のＩＳＯ４６０合成潤滑油を従来の高粘度ＰＡＯを用いて製品化した場合（実施例１２、表４）、開始発泡容量は撹拌停止後０分において４０％であった。この発泡容量は、撹拌停止後１０分において３８％に維持されていた。このことは新規なＨＶＩ−ＰＡＯベースオイルは発泡が少ないことを示している。同様の組成物において、ダウケミカルから入手した典型的な市販のシリコン消泡剤であるＤＣＦ２００を組成物に添加した場合、従来のＰＡＯベースオイル（実施例１４、表４）と比較して、新規なＨＶＩ−ＰＡＯを含む循環オイル組成物（実施例１３、表４）はより発泡が少なかった。
【表４】
【００９４】
（ａ）これらの実施例に用いたＨＶＩ−ＰＡＯは２２．２５重量％のサンプル１のＨＶＩ−ＰＡＯ及び５６重量％のサンプル２のＨＶＩ−ＰＡＯを含む。
【００９５】
（ｂ）これらの実施例に用いた従来のＰＡＯは２０重量％の４０ｃＳｔＰＡＯ及び５８．２５重量％の１００ｃＳｔのＰＡＯを含む。両者はエクソンモービルケミカルカンパニーより市販されている。
【００９６】
（ｃ）消泡剤はダウケミカルカンパニーより入手した、分子量６０，０００のポリシロキサン（polysilozane）であるＤＣ２００である。
【００９７】
（ｄ）用いた他のベースストックはエクソンモービルケミカルカンパニーより入手した５．５ｃＳｔの二塩基性エステル流体である。
【００９８】
（ｅ）この製剤（組成物）に用いた添加剤パッケージは、典型的な抗酸化剤、金属不活性化剤、防錆及び抗磨耗剤を適切なバランス量で含む。典型的な添加剤パッケージは米国特許Ｎｏ．６，１８０，５７５に記載されている。
【００９９】
円錐駆動歯車で試験を行うと、以下の表に示すように、実施例１１のオイルは実施例１２のオイルよりも高い節約利益を示した。この試験についての詳細はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， Ｖｏｌ． １， Ｎｏ． １， Ａｐｒｉｌ １９８４の６頁に記載されている。
【０１００】
【０１０１】
以下の実験の結果は、本発明の実施例１３のオイルが、激しく老化させた場合にもＨＶＩ−ＰＡＯ以外のベースストックよりよい発泡耐性を有していることを示す。この実験のセットにおいて、実施例１３及び１４オイルは、２００℃、２５０ｐｓｉ及び３５００ｒｐｍで空気（１００ｃｃ／分）と一緒にオイル（６０ｍｌ／時間）をオートクレーブにとおして循環させることにより加齢させた。この方法は、厳しい条件下での長い操作時間により更にオイル老化をシュミレートしたものである。オートクレーブ内での老化が進むにつれ、オイルの粘度が上昇した。サンプルをオートクレーブから取り出し、各種性質、特に発泡耐性について調べた。異なる時間で加齢させた各オイルの発泡容量％を以下の表にまとめた。これらのデータは、実施例１３のオイルが厳しい老化の後でさえも発泡容量が少ないことを示す。６０時間の酸化の後でさえ、このオイルの発泡は５ｍｌにすぎず、同じ発泡試験の時間において老化していない２８ｍｌの発泡容量を有する実施例１４の比較例よりも発泡が少なかった。
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
以下の実験は、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づくオイルが他の老化オイル又は不純物で汚染された後にも、発泡耐性を有することを示す。既知の汚染物質である、使用され老化している船舶エンジンオイルであるＭｏｂｉｌｇａｒｄ５７０、０．５重量％を実施例１３のオイルに添加した。（撹拌停止後５分後の）発泡容量は０％から２％に増えた。同じ汚染物質を実施例１４のオイルに添加した場合、発泡容量は２３％乃至４７％に増え、実施例１３のオイルよりも増加量が多かった。
【０１０５】
幅広いｃｒｏｓｓグレードの自動車用ギアオイルをサンプル２のＨＶＩ−ＰＡＯと、従来の高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）１００、エクソンモービルケミカルカンパニー）を用いて調製した（表５、実施例１７乃至２０）。このオイル組成において、ＰＡＯ及びＨＶＩ−ＰＡＯベースストックに加えて、高い極性を有する他のベースストック、特に１．３乃至６ｃＳｔの低い粘度のエステル又はアルキル化された芳香族化合物を含むグループＶベースストックも添加した。最終組成物中の各ベースストックの量は１００℃における粘度が同じになるように調節した。この製剤組成物に、添加剤をバランスのいい量を９乃至１０重量％添加した。この添加剤パッケージは抗酸化剤、抗磨耗剤、及び極圧剤、錆及び腐食防止剤、摩擦改質剤、消泡剤、粘度改質剤、分散剤、及び界面活性剤等を含む。データが示すように、ＨＶＩ−ＰＡＯに基づくギアオイルは−４０℃においてより高いＶＩ及びより低い低温ブロックフィールド粘度を有していた。このような低温における高いＶＩ及び低い粘度はエネルギー効率及び磨耗保護の点で有利な性質である。
【表５】
【０１０６】
新規なＨＶＩ−ＰＡＯを用いて調製した合成製紙機器用オイル（実施例２１）は、従来の高粘度ＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（商標）１００、エクソンモービルケミカルカンパニー）を用いて調製した比較例（実施例２２）よりも発泡が少なかった（表６）。ＡＳＴＭ発泡試験（Ｄ８９２）において、実施例２１は開始発泡容量が少なく、２４℃、９３．５℃、及び２４℃で測定する連続する試験１、２、及び３（Ｓｅｑ １、Ｓｅｑ ２、及びＳｅｑ ３）において実施例２２よりも低い発泡容量を維持していた。
【表６】
【０１０７】
これらの実施例は、ＨＶＩ−ＰＡＯが多くの工業潤滑油及びグリースに用いることができ、従来の潤滑油組成物に対して優れた性能を有することを示す。
【０１０８】
全ての特許及び特許出願、（ＡＳＴＭ法、ＵＬ法等の）試験方法、及び本明細書において引用されている他の文献は、それらの開示が本発明と矛盾しない範囲内であり、法的に認められている場合には、参照により本明細書に援用される。
【０１０９】
複数の数値範囲の下限及び上限が記載されている場合、任意の下限値から任意の上限値までの数値範囲を意図する。本発明の例示的な態様を具体的に説明してきたが、当業者は本発明の精神と範囲を逸脱せずに、各種変更を容易に行うことができるということは容易に理解されるところである。従って、添付の特許請求の範囲を本明細書の実施例及び説明に限定すべきではなく、特許請求の範囲は、本発明の属する分野の当業者により等価であると認められる全ての技術的特長を含む、本発明が有するすべての特許性を有する特徴を含んでいると解釈されるべきである。
【０１１０】
本発明を多く態様及び特定の実施例を用いて説明した。明細書中の記事項についての多くの変更は、当業者が上記の詳細を参照することにより実施可能である。そのような自明な変更は添付の特許請求の範囲に入る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項２】
前記組成物がポリマー性の増粘剤を含まない、請求項１の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項３】
少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを１乃至９９重量％含む、請求項１又は２に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項４】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯが、還元金属酸化物触媒、メタロセン触媒、及びチグラ−ナッタ触媒から選択される触媒を用いて少なくとも１つのアルファオレフィンをオリゴマー化することにより得られることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項５】
低粘度ＰＡＯ、エチレン／アルファオレフィン由来の低粘度ポリマー、エステル、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキル芳香族、グループＩベースストック、グループＩＩ及びグループＩＩＩベースストックの水素化物されたから選択される少なくとも１つの成分を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項６】
抗酸化剤、抗摩耗剤、極圧剤、消泡剤、界面活性剤／分散剤、防錆剤、及び腐食抑制剤、及び抗乳化剤から選択される少なくとも１つの添加剤を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項７】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯがＡＳＴＭ Ｄ２２７０で測定される１６０より高い粘度指数（ＶＩ）を有することを特徴とし、及び０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の間の数平均分子量、１乃至５の間の分子量分布、−１５℃以下の流動点、３未満の臭素価、Ｃ３０乃至Ｃ３００の炭素数、及び約３ｃＳｔ乃至約１５，０００ｃＳｔのＡＳＴＭ Ｄ４４５により１００℃で測定される動粘度、
の中の少なくとも１つの特徴を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項８】
（ａ）１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯ、
（ｂ）１乃至９５重量％の、３ｃＳｔ乃至５０ｃＳｔの範囲の粘度を有するグループＩベースストック、グループＩＩ及びグループＩＩＩベースストックの水素化物、約１３０以下のＶＩ（粘度指数）を有するグループＩＶＰＡＯ、ＰＩＯ、及びフィッシャートロプス炭化水素合成の生成物を水素化異性化して生成された潤滑油から選択される少なくとも１つのベースストック、及び
（ｃ）１乃至５０重量％のグループＶベースストックから選択される１つのベースストック、を含む請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項９】
前記グループＶベースストックがアルキル化芳香族、ポリアルキレングリコール、エステル、及びこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１０】
前記グループＶベースストックが約１乃２０重量％の量で存在することを特徴とする請求項８及び９のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１１】
前記グループＶベースストックが約５乃至２５重量％の量で存在することを特徴とする請求項８及び９のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１２】
５０乃至９０％の従来のミネラルオイル、及び１０乃至５０重量％のすくなくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含む油圧オイル。
【請求項１３】
ＶＩ改質剤を添加しないことを特徴とする、請求項１２のオイル。
【請求項１４】
５乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含み、消泡剤を含まない、合成循環オイル。
【請求項１５】
２５乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含む合成抄紙機オイル。
【請求項１６】
１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯ添加する工程を含む、工業潤滑油又はグリース組成物の粘度指数を改善する方法。
【請求項１７】
１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを添加することを特徴とする、工業潤滑油又はグリース組成物の発泡を抑制する方法。
【請求項１８】
工業潤滑油又はグリースで潤動する転動体軸受（ｒｏｌｌｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ｂｅａｒｉｎｇ）を含む装置において、請求項１乃至１１のいずれか１つの工業潤滑油又はグリース組成物を使用する、装置の作動を改善する方法。
【請求項１９】
潤滑油又はグリースを含むギアシステム、循環潤動システム、油圧システム、コンプレッサーシステム、バキュームシステム、金属加工機械、電気スイッチ、又はコネクターにおいて、請求項１乃至１１のいずれか１つの工業潤滑油又はグリース組成物を使用する、このような装置の作動を改善する方法。
【請求項１】
高粘度指数ポリアルファオレフィン（ＨＶＩ−ＰＡＯ）を含む工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項２】
前記組成物がポリマー性の増粘剤を含まない、請求項１の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項３】
少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを１乃至９９重量％含む、請求項１又は２に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項４】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯが、還元金属酸化物触媒、メタロセン触媒、及びチグラ−ナッタ触媒から選択される触媒を用いて少なくとも１つのアルファオレフィンをオリゴマー化することにより得られることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項５】
低粘度ＰＡＯ、エチレン／アルファオレフィン由来の低粘度ポリマー、エステル、ポリエーテル、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキル芳香族、グループＩベースストック、グループＩＩ及びグループＩＩＩベースストックの水素化物されたから選択される少なくとも１つの成分を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項６】
抗酸化剤、抗摩耗剤、極圧剤、消泡剤、界面活性剤／分散剤、防錆剤、及び腐食抑制剤、及び抗乳化剤から選択される少なくとも１つの添加剤を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項７】
前記ＨＶＩ−ＰＡＯがＡＳＴＭ Ｄ２２７０で測定される１６０より高い粘度指数（ＶＩ）を有することを特徴とし、及び０．１９未満の分岐比、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の間の数平均分子量、１乃至５の間の分子量分布、−１５℃以下の流動点、３未満の臭素価、Ｃ３０乃至Ｃ３００の炭素数、及び約３ｃＳｔ乃至約１５，０００ｃＳｔのＡＳＴＭ Ｄ４４５により１００℃で測定される動粘度、
の中の少なくとも１つの特徴を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項８】
（ａ）１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯ、
（ｂ）１乃至９５重量％の、３ｃＳｔ乃至５０ｃＳｔの範囲の粘度を有するグループＩベースストック、グループＩＩ及びグループＩＩＩベースストックの水素化物、約１３０以下のＶＩ（粘度指数）を有するグループＩＶＰＡＯ、ＰＩＯ、及びフィッシャートロプス炭化水素合成の生成物を水素化異性化して生成された潤滑油から選択される少なくとも１つのベースストック、及び
（ｃ）１乃至５０重量％のグループＶベースストックから選択される１つのベースストック、を含む請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項９】
前記グループＶベースストックがアルキル化芳香族、ポリアルキレングリコール、エステル、及びこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１０】
前記グループＶベースストックが約１乃２０重量％の量で存在することを特徴とする請求項８及び９のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１１】
前記グループＶベースストックが約５乃至２５重量％の量で存在することを特徴とする請求項８及び９のいずれか１項に記載の工業潤滑油又はグリース組成物。
【請求項１２】
５０乃至９０％の従来のミネラルオイル、及び１０乃至５０重量％のすくなくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含む油圧オイル。
【請求項１３】
ＶＩ改質剤を添加しないことを特徴とする、請求項１２のオイル。
【請求項１４】
５乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含み、消泡剤を含まない、合成循環オイル。
【請求項１５】
２５乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを含む合成抄紙機オイル。
【請求項１６】
１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯ添加する工程を含む、工業潤滑油又はグリース組成物の粘度指数を改善する方法。
【請求項１７】
１乃至９５重量％の少なくとも１つのＨＶＩ−ＰＡＯを添加することを特徴とする、工業潤滑油又はグリース組成物の発泡を抑制する方法。
【請求項１８】
工業潤滑油又はグリースで潤動する転動体軸受（ｒｏｌｌｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ｂｅａｒｉｎｇ）を含む装置において、請求項１乃至１１のいずれか１つの工業潤滑油又はグリース組成物を使用する、装置の作動を改善する方法。
【請求項１９】
潤滑油又はグリースを含むギアシステム、循環潤動システム、油圧システム、コンプレッサーシステム、バキュームシステム、金属加工機械、電気スイッチ、又はコネクターにおいて、請求項１乃至１１のいずれか１つの工業潤滑油又はグリース組成物を使用する、このような装置の作動を改善する方法。
【公表番号】特表２００９−５００４８９（Ｐ２００９−５００４８９Ａ）
【公表日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２０２３８（Ｐ２００８−５２０２３８）
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５９９２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００５０９４
【国際公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５９９２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００５０９４
【国際公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【Ｆターム（参考）】
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