JP2010540717A - トラクター用油圧流体組成物及びそれの調製 - Google Patents
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Abstract
Description
一実施態様では、基油(又はそれのブレンド)は少なくとも異性化基油を含み、生成物、留分又は供給原料は、フィッシャー−トロプシュプロセスから由来する又はフィッシャー−トロプシュプロセスのワックス状供給原料の異性化のいずれかの段階で製造される(「フィッシャー−トロプシュ由来基油」)。別の実施態様では、同基油は、少なくとも、実質的にパラフィン系のワックス供給原料(「ワックス状供給原料」)から作られる異性化基油を含む。
一実施態様では、本発明のトラクター用油圧流体組成物は、粘度調整剤の使用量を低下すると同時に移動機器に関する目標とする動粘度及び低温ブルックフィールド粘度仕様値を依然として満たしている。一実施態様では、使用量が低下された同調整剤濃度は0〜10重量%の範囲にある。別の実施態様では、同濃度は0.5〜5重量%の範囲にある。第三の実施態様では、同濃度は1〜3重量%の範囲にある。第四の実施態様では、同濃度は0.5〜2重量%の範囲にある。
本発明のトラクター用油圧流体組成物は、少なくとも1種の添加剤パッケージを含む。「添加剤パッケージ」とは、トラクター用油圧流体に対して特定の性能を付与するように設計された複数の化学物質から成る混合物のことである。
一実施態様では、同トラクター用油圧流体は流動点降下剤を含む。同添加剤は、トラクター用油圧流体ブレンドがそれを使用しない場合に比べて流動点を少なくとも3°C降下させるに十分な濃度に添加される。流動点降下剤は当業界では既知であり、それらの例として無水マレイン酸とスチレン共重合体のエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックス及び芳香族化合物の縮合生成物、カルボン酸ビニルポリマー、ジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステル、エチレン/酢酸ビニル共重合体、アルキルフェノール及びホルムアルデヒドの縮合樹脂、アルキルビニルエーテル、オレフィン共重合体、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限られない。
一実施態様では、潤滑油基油は流動点降下ブレンド成分を含有する。一実施態様では、同流動点降下ブレンド成分は異性化されたフィッシャー−トロプシュ由来の減圧蒸留塔底生成物であり、これは分子内に特定の度合いのアルキル分岐を与えるために制御された条件下で異性化された高沸点合成原油留分である。フィッシャー−トロプシュプロセスにより製造された合成原油は、各種の固体状、液体状及び気体状の炭化水素の混合物である。フィッシャー−トロプシュ・ワックスが水素処理や蒸留等の各種のプロセスによりフィッシャー−トロプシュ基油に転化された場合、同基油留分はことなる狭い粘度範囲の留分となる。減圧塔から回収された潤滑油基油留分の残りの生成物は一般的には潤滑油基油そのものとして使用するには不適切であるので、一般的には水素化分解装置に再循環され、そこで分子量が低下した生成物に転化される。
同組成物の処方のために使用される添加剤は、個別に又は各種の下位の組み合わせで基油マトリックスにブレンドできる。一実施態様では、添加剤濃縮物(すなわち、すなわち添加剤プラス炭化水素系溶剤のような希釈剤)を用いて、全ての成分を同時にブレンドする。添加剤は添加剤濃縮物の形で用いられると、異なる成分の組み合わせによって得られる相互の親和性を活用してブレンドできる。
一実施態様での同トラクター用油圧流体組成物は、優れたせん断安定性を有することで特徴付けられる。すなわち、同組成物はせん断応力不存在の状態で少なくとも9.1mm2/sの100°Cに於ける動粘度、せん断応力存在の状態で少なくとも7.1mm2/sの100°Cに於ける動粘度、20,000mPa.s未満の−40°Cに於けるブルックフィールド粘度を有する。せん断安定性はせん断安定性指数(SSI)によって表すことができ、同指数は、トラクター用油圧流体組成物がせん断応力下で濃厚となる能力と粘度を維持する能力が劣化し低下する傾向の度合いを表す。せん断応力は、ポンプ、ギア、エンジンなどによって発生する。同指数はASTM D5621−01([音波によるせん断試験法])で規定される次式:SSI=(μi−μf)×100/(μi−μ0)(式中、μiは未処理でせん断応力不存在の状態でのトラクター用油圧流体組成物の初期粘度、μfは試験後の同流体の粘度、μ0は粘度調整剤以外の全ての添加剤不存在の状態での同流体の粘度であり、ここで、粘度は100°Cで測定され、単位はmm2/sである)により決めることができる。
一実施態様では、同トラクター用油圧流体組成物は潤滑すべき機器内の同流体を貯める容器内に供給され、そこから同機器自身の可動部品に供給される。前記機器はトラクター及び/又はオフハイウェイ移動機器を包含するがこれらに限定されない。可動部品は、変速機、静圧変速機、ギアボックス、最終ドライブ、油圧システム等を包含する。
表1に例1〜6での組成物成分と異なったFT基油(表2に示す性質を有する)を用いて処方したブレンドを示している。同試料は、John Deere J20C仕様に基づいて試験した。同仕様は、トラクター用油圧流体は70,000mPa.s未満の−35°Cに於けるブルックフィールド粘度と9.1mm2/s未満の100°Cに於ける動粘度を有することを規定している。例1では、同J20C仕様の要求事項は3重量%の粘度調整剤の添加により容易に達成できた。例2では、依然としてJ20C仕様を満たしつつ基油粘度を上昇でき、それによって粘度調整剤使用量を1.5重量%まで低下できた。例3は、粘度調整剤の使用なしではブルックフィールド粘度要求値を満たせないことを示した。例4〜6は、以下の条件を除き例1〜3と同一条件下で試験した。すなわち、例4〜6はFTBO−LとFTBO−Hの組み合わせのブレンドを使用し、例1〜3はFTBO−MとFTBO−Hの組み合わせのブレンドを使用した。
表3にブレンド成分とJohn Deere J20C仕様値(−40°Cに於けるブルックフィールド粘度が20,000cP未満及び100°Cに於ける動粘度が少なくとも7.0mm2/s)を満たすために処方した低粘度ブレンドの性質を示している。
表4に例8〜10で用いられたブレンド成分と処方されたブレンド性状を示しており、ここでは先行技術で用いられた基油とFT基油(それらの性状を表5に示している)を用いて処方したブレンドの性質を比較している。同表に示されるように、FT基油を用いて処方したブレンドはJohn Deere J20C及びJ20Dの両方の仕様値を満たしており、これらのブレンドは、低温(−40°C)及び高温(100°C)の両方において例外的な粘度を有しているので、非常に広い周囲温度範囲で使用可能である。これらのタイプのトラクター用油圧流体は「全気候型」又は「全天候型」流体と称される。例8は市場から入手したAPIグループIII基油を用いた「全気候型」流体を用いて実施した。例9及び10はブレンド用に先行技術での基油(例8)よりは高い粘度を有する基油を用いた(5.2対5.0mm2/s)。より高い粘度の基油の使用により、最終製品ブレンド粘度である、100°Cに於いて約9.4mm2/sを達成するための粘度上昇度合いを低下でき、従って粘度調整剤の使用量を低下できる。同調整剤使用量の低下により製品のせん断安定性は向上する。なぜならば、粘度調整剤はせん断破壊に対しては低い安定性を示すブレンド成分だからである。
Claims (15)
- トラクター用油圧流体組成物であって、
前記トラクター用油圧流体組成物は、(i)潤滑油基油、(ii)0〜10重量%の粘度調整剤、及び(iii)0〜10重量%の少なくとも1種の添加剤パッケージを含有し、
前記潤滑油基油は、本質的に、連続した数の炭素原子及びn−d−Mで測定される7.5重量%未満のナフテン系炭素を有する少なくとも1種の異性化基油から成り、
前記トラクター用油圧流体組成物は、70,000mPa.s未満の−35°Cに於けるブルックフィールド粘度、及び少なくとも7.0mm2/sの100°Cに於ける動粘度を有する、
トラクター用油圧流体組成物。 - 130を越える粘度指数及び50,000mPa.s未満の−35°Cに於けるブルックフィールド粘度を有する、請求項1に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 150を越える粘度指数及び40,000mPa.s未満の−35°Cに於けるブルックフィールド粘度を有する、請求項1〜2のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 20,000mPa.s未満の−40°Cに於けるブルックフィールド粘度を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 粘度15mm2/s及び滑り/転がり比40%で測定されたトラクション係数が0.023未満である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 0.5〜5重量%の粘度調整剤を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 1〜3重量%の粘度調整剤を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 前記潤滑油基油が、1〜15mm2/sの100°Cに於ける動粘度及び
式:900×(100°Cに於ける動粘度)−2.8
で規定される値より低いノアック揮発度を有する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物であって、
前記潤滑油基油が600〜1100の平均分子量及び100炭素原子当たり6.5〜10のアルキル分岐数の分子内平均分岐度の流動点降下ブレンド成分を含む、
トラクター用油圧流体組成物。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物であって、
前記トラクター用油圧流体組成物は、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合生成物、カルボン酸ビニルポリマー、フマル酸ジアルキルと脂肪酸ビニルエステルとアルキルビニルエーテルのターポリマー、及びこれらの混合物、から成る群から選ばれる少なくとも1種の流動点降下剤を含み、
前記添加剤パッケージが、フェノール類、芳香族アミン、硫黄及びリンを含有する化合物、有機硫黄化合物、有機リン化合物、並びにこれらの混合物、から成る群から選ばれる少なくとも1種の酸化防止剤を含み、並びに、
前記粘度調整剤が、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水和スチレン−イソプレン共重合体、ポリアルキル(メタ)アクリレート、官能基化ポリアルキル(メタ)アクリレート、700〜2,500の重量平均分子量を有するポリイソブチレン、ポリマー主鎖をN−p−ジフェニルアミンを含む反応剤と反応させることによってグラフトさせたポリマー主鎖を含むグラフト共重合体、1,2,3,6−テトラヒドロフタルイミド、4−アニリノフェニルメタクリルアミド、4−アニリノフェニルマレイミド、4−アニリノフェニルイタコンアミド、4−ヒドロキシジフェニルアミンのアクリレートエステル又はメタクリレートエステル、p−アミノジフェニルアミン又はp−アルキルアミノジフェニルアミンとグリシジルメタクリレートとの反応生成物、p−アミノジフェニルアミンとイソブチルアルデヒドとの反応生成物、p−ヒドロキシジフェニルアミンの誘導体、フェノチアジンの誘導体、ジフェニルアミンのビニル性誘導体、及びこれらの混合物、から選ばれる、
トラクター用油圧流体組成物。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物であって、
前記添加剤パッケージが、(1)スルホン酸、(2)カルボン酸、(3)サリチル酸、(4)アルキルフェノール、(5)硫化アルキルフェノール、(6)少なくとも1個の直接的炭素−リン結合鎖によって特徴付けられた有機亜リン酸、及び(7)これらの混合物、の1種又は複数種から製造されるアルカリ又はアルカリ土類金属の、油溶性の、中性又は過塩基性の塩、から選ばれる少なくとも1種の金属洗浄剤を含む、
トラクター用油圧流体組成物。 - 前記異性化基油がフィッシャー−トロプシュ由来基油である、
請求項1〜11のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。 - 前記異性化基油が実質的にパラフィン系のワックス供給原料から作られる、
請求項1〜12のいずれか一項に記載のトラクター用油圧流体組成物。 - 前記添加剤パッケージがユニバーサルトラクタートランスミッションオイル(UTTO)添加剤パッケージ及びスーパートラクタオイルユニバーサル(STOU)添加剤パッケージの少なくとも一つを含む、請求項1に記載のトラクター用油圧流体組成物。
- 70,000cP未満の−35°Cに於けるブルックフィールド粘度及び少なくとも7.0mm2/sの100°Cに於ける動粘度を有するトラクター用油圧流体組成物を製造する方法であって、
(i)連続した数の炭素原子及びn−d−Mで測定される7.5重量%未満のナフテン系炭素を有する潤滑油基油、(ii)0〜10重量%の粘度調整剤、及び(iii)0〜10重量%の少なくとも1種の添加剤パッケージ、をブレンドする工程を含み、
前記潤滑油基油が5重量%未満のナフテン系炭素を有するフィッシャー−トロプシュ由来であり及び130を越える粘度指数を有する、
方法。
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