JPH08512334A - 油含有機能液からミスト発生を抑制する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チェーンソー潤滑油のような油含有機能液に、Ｃ₃又はＣ₄α−モノオレフィンと５〜約２０個の炭素原子を有する少なくとも１種の他の追加的な他のα−モノオレフィンとの共重合体であって、約５００，０００〜約１０，０００，０００の粘度平均分子量を有する共重合体をミスト抑制的有効量で混合することによってかかる機能液からミストの発生又は飛び散りを抑制する方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 油含有機能液からミスト発生を抑制する方法発明の分野 本発明は、使い捨て用途に好適な油含有機能液、例えば、削岩油、農業用散布 油、チェーンソー油、硝酸アンモニウム燃料油点火剤、金属シート引抜潤滑油等 のような機能液からミスト発生を抑制する方法に関する。特に、本発明は、３〜 約２０個の炭素原子を有するα−モノオレフィンから製造された高分子量共重合 体をミスト抑制的量でチェーンソー潤滑油組成物のような使い捨て用油含有機能 液に添加することに関する。従来技術 チェーンソーの潤滑油として使用される油含有組成物は、一般には、油潤滑成 分と、使用中に組成物がチェーンの端部からミストとして飛び散るのを防止する ように意図された粘着性付与成分とを含む。公知のチェーンソー潤滑油組成物は 、例えば米国特許４７４０３２４に開示されるように、１００万又はそれ以上の 分子量を有するポリエチレングルコール若しくはポリアクリルアミド、又はテル ペンチンバルサムから得られるバルサム樹脂、植物根原料から溶剤抽出によって 得られるルート樹脂及びタル油の分別蒸留によって得られるタル樹脂のようなコ ロホニウム含有樹脂の如き粘着性付与成分を含 む。 また、種々の他の潤滑油組成物中にミスト防止剤を使用することも開示されて きた。例えば、米国特許３９２９６５２及び同４２１０５４４は、ヘビーデュー ティ切削油兼機械潤滑油として働き、そしてベース油、極圧添加剤、銅腐食抑制 剤そして好ましくはミスト防止剤としてのエチレン／プロピレン共重合体を含む 二重目的切削油に関するものである。特に好ましい共重合体ミスト防止剤は、約 ７０，０００〜約１００，０００の範囲内の分子量及び約３５〜約５０％のプロ ピレン含量を有すると記載されている。 英国特許１５２５５９９は、潤滑粘度の油を過半量で含み、そして１３０，０ ００〜２５０，０００の範囲内の粘度平均分子量を有する少なくとも１種の油溶 性エチレン共重合体を組成物が使用時にミストを発生するのを防止するのに十分 な量で含有する金属加工用潤滑油組成物を開示している。このエチレン共重合体 は、エチレンと、３〜１２個の炭素原子を含有する末端不飽和直鎖モノオレフィ ン、９又は１０個の炭素原子を含有するα−フェニル−１−アルケン、２−ノル ボルネン、５〜８個の炭素原子を含有する末端不飽和非共役ジオレフィン、ジシ クロペンタジエン、５−メチレン−２−ノルボルネン及びこれらの混合物から選 択されるそれより高級のオレフィンとの共重合から誘導される。好ましくは、高 級のオレフィンはプロピレンであり、そして共重合体中に おけるエチレン対高級オレフィンのモル比は１：３〜３：１の範囲内である。 米国特許３９１９０９８は、改良された低い曇り特性を有する金属加工用組成 物に関する。開示される組成物は、過半量の炭化水素油とポリイソブチレン、ポ リ−ｎ−ブテン及びこれらの混合物から選択される少量の防曇剤とを含む。防曇 剤は、３００，０００〜１０，０００，０００の粘度平均分子量を有すると言わ れている。 米国特許３８０５９１８は、潤滑しようとする各金属部材の領域に油組成物の 微細な液滴を空気圧で分布させるミスト油潤滑系に関する。この特許に記載され る油組成物は、潤滑処理の間にそれたミストの量を減少させるための少量の特定 のポリオレフィンを含む。開示されるポリオレフィンは、５，０００よりも大き い粘度平均分子量を有するエチレンのＣ₂Ｃ_x共重合体である。ポリオレフィンは ４０〜８０モル％のエチレンを含有し、そしてＣ_xとして規定される単位はＣ₃〜 Ｃ₁₂モノオレフィンから誘導される。好ましいポリオレフィンはエチレン−プロ ピレン共重合体である。 米国特許４１０５５６９は、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン、エ チレン−プロピレン共重合体又はポリイソブチレンのような粘度指数向上剤を含 む特にコーニング油型の繊維仕上剤に関する。粘度指数向上剤は、処理しようと する繊維に対する仕上剤の良好な付着、滴りの傾向の低下、及び処理済み繊維の 高速巻取上 間における仕上“外れ”の減少を提供する。また、この繊維仕上処方物は、仕上 製品の表面張力を低下させ且つ高速巻取間でのミスト発生を防止するように機能 するポリシロキサンも含有する。 米国特許４４００２８１は、鉱油、脂肪エステル又は天然油及び乳化剤を含有 する織物潤滑用組成物に、１，０００，０００〜１０，０００，０００の分子量 を有しそして直鎖Ｃ₆〜Ｃ₄α−モノオレフィンの単独重合体か又は２種以上の直 鎖Ｃ₄〜Ｃ₂₀α−モノオレフィンの共重合体のどちらかからなる重合体を０．０ １〜１０重量％の量で添加することによってかかる組成物の接着性及び密着性を 向上させる方法に関する。織物潤滑用組成物に添加されることができる共重合体 には、ブテン−１とヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１及 び／又はテトラデセン−１のような少なくとも１種のＣ₅〜Ｃ₁₄α−モノオレフ ィンとの共重合体が包含される。この重合体の添加は、潤滑用組成物の付着性を その潤滑性を低下させずに向上させ、且つ組成物がつり上がる傾向を減少させる 。 米国特許４１７３４５５は、ジーゼル燃料、特定の乳化剤、ミスト発生防止剤 及び水を含有する水性ジーゼル燃料エマルジョンに関する。ミスト発生防止剤は 、燃料容器が破断されたときにエマルジョンが衝撃時に噴霧化するのを防止する ために燃料組成物に添加される。ミスト発生防止剤は、爆発燃焼に対して十分な 表面積を提供 しない“シート”及び“ビーズの紐”として燃料エマルジョンをその破断した燃 料容器から排出させるものと仮定される。ジーゼル燃料エマルジョン中に使用し ようとするミスト防止剤は、パイプラインを通る油の流れを改善するために開発 された長鎖高分子量重合体と記載されている。この特許のカラム３の３２〜３５ 行目には、特許権者によって使用されたミスト防止剤は、商品名「ＣＤＲ」又は 「ＡＭ−１」（コンチネンタル・オイル・カンパニーから）の下に販売される商 品組成物であること、及びミスト防止剤の組成は未知であったことが述べられて いる。「ＣＤＲ」又は「ＡＭ−１」重合体組成物の正確なことは本件出願人には 不明であるけれども、その組成物はオクテン−１の単独重合体を含むものと考え られる。 米国特許４３８４０８９及び４５２７５８１は、炭化水素液体の輸送間に炭化 水素を運ぶ導管で通常起こる摩擦損失を減少させる方法に関する。これは、炭化 水素液に少量のある種の共重合体を添加することによって減少させることができ る。この共重合体は、米国特許４３８４０８９では３〜２０個の炭素原子を有す る２種以上のα−モノオレフィンの共重合体をからなると、そして米国特許４５ ２７５８１ではブテン−１と５〜２０個の炭素原子を有する他のα−モノオレフ ィンとの共重合体からなると記載されている。これらの特許のどれにも、かかる 共重合体を炭化水素油パイプライン摩擦減少剤以外 のものとして使用することを示唆していない。発明の概要 本発明の目的は、剪断、遠心又は重力誘発力を受ける油含有機能液に対して弾 性又はレジリエンスを付与するための方法を提供することである。これらの力は 、かかる機能液がそれ自体で又はそれらが適用された表面から分離する原因を引 き起こす傾向がある。 本発明の他の目的は、油含有機能液に高分子量α−オレフィン共重合体粘着性 付与剤を添加することによってかかる機能液の密着及び接着強度を向上させるこ とである。 本発明の更に他の目的は、チエーンソーの棒やリンクの潤滑のような使い捨て 用途に好適である油含有機能液を提供することであり、しかしてかかる機能液は 、３〜約２０個の炭素原子を含有する少なくとも２種のα−モノオレフィンから 製造されそして約５００，０００〜１０，０００，０００の粘度平均分子量を有 する共重合体をミスト抑制的量でそれに添加することによってミスト発生又は飛 び散りが抑制される。 本発明の更に他の目的は、Ｃ₃又はＣ₄モノオレフィンを５〜２０個の炭素原子 を有する少なくとも１種のα−モノオレフィンと共重合させることによって製造 された共重合体をミスト抑制的量で含有する潤滑油組成物例えばチエーンソー潤 滑油組成物、並びに金属表面をかかる組成物で潤滑させる方法を提供することで ある。 これらの目的及び他の目的は、過半量のベース油成分を準備し、そしてプロピ レン及びブテン−１から選択される少なくとも１種のモノオレフィン及び５〜２ ０個の炭素原子を有する少なくとも１種の追加的なα−モノオレフィンから誘導 される共重合体成分を少量のミスト抑制的量で用いて油含有機能液を処方するこ とによって達成される。本発明の好ましい具体例では、ミスト抑制用共重合体は 、ブテン−１を５〜２０個の炭素原子を有する少なくとも１種の他のα−モノオ レフィンと共重合させることによって製造される。好ましくは、ブテン−１と共 重合されるα−モノオレフィンは６〜１４個の炭素原子を有するものであり、そ してヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１及びテトラデセン −１が最も好ましい共単量体である。ベース油と混合しようとする共重合体ミス ト抑制剤は、望ましくは１００，０００を越えた例えば１００，０００〜約２０ ０，０００，０００の粘度平均分子量を有し、そして一般にはＣ₃又はＣ₄炭化水 素単位を約１０〜９０モル％及び他のＣ₅〜Ｃ₂₀α−モノオレフィンから誘導さ れる単位を約９０〜１０モル％含む。 共重合体ミスト抑制剤は、所望のミスト抑制を生じるのに有効な濃度で油含有 機能液に添加される。プロピレン又はブテン−１がＣ₆〜Ｃ₁₄α−モノオレフィ ンと共重合されるところの本発明の好ましい具体例では、共重合体ミスト抑制剤 は、２５〜７５モル％のＣ₃−又は Ｃ₄−誘導炭化水素単位を含有し、約０．０００１重量％（１ｐｐｍ）〜約０． ４重量％（４００ｐｐｍ）の濃度で機能液組成物に添加され、そして約５００， ０００〜約１０，０００，０００の範囲内の粘度平均分子量を有する。本発明で 使用するのにより好ましい共重合体としては、ブテン−１とヘキセン−１、オク テン−１、デセン−１、ドデセン−１及びテトラデセン−１のうちの１種又はそ れ以上とから製造されたものが挙げられる。発明の詳細な説明 本発明は様々な種類の油含有機能液からミスト発生（これは、飛び散り、、曇 り発生等としても知られている）を抑制することに応用可能であるけれども、例 示の目的で以下の記載は、例えばチェーンソー棒の潤滑のような使い捨て用途に 特に適応される機能液についての説明に限定されている。 チェーンソー潤滑液組成物が潤滑粘度の油を過半量で含みそしてプロピレン又 はブテン−１と５〜約２０個の炭素原子を有する少なくとも１種のα−モノオレ フィンとの高分子量共重合体を少量含有するときに、チェーンソーの操作間に驚 くほど低いレベルのミスト又は飛び散りが発生される。典型的には、この高分子 量共重合体は、所望の低レベルのミスト発生を達成するためには約０．００５〜 約０．０４重量％の濃度でチェーンソー潤滑液組成物に添加される。 一般には、共重合体添加剤が４〜約１６個の炭素原子を有するα−モノオレフ ィンから製造されたときに極めて有益なミスト抑制が観察された。特に有用なα −モノオレフィンは、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１ 及びテトラデセン−１である。これらの単量体は、本発明の方法で使用するのに 好ましい。というのは、それらは、斯界に周知の液相重合技術の下に容易に重合 されるからである。 二単量体成分系の例は、プロペン／ドデセン−１、ブテン−１／ドデセン−１ 、ブテン−１／デセン−１、ヘキセン−１／ドデセン−１、及びオクテン−１／ テトラデセン−１である。三単量体成分系の例は、ブテン−１／デセン−１／ド デセン−１、プロペン／ヘキセン−１／ドデセン−１等である。好ましい特定の 単量体系は、プロピレン／ドデセン−１、ブテン−１／ドデセン−１、ブテン− １／ドデセン−１、及びヘキセン−１／ドデセン−１である。 単量体の共重合法は、本発明の一部分ではない。一般には、α−モノオレフィ ンを重合させるためのいくつかの公知法のどれでも使用することができる。特に 好適な方法は、Handbook of Chemistry and Physics（第３７半）の３９２〜３ ９３頁に見出される元素周期律表の第IV-B、V-B、VI-B又はVIII族の金属の化合 物と、その元素周期律表の第I-A、II-A又はIII-B族からの希土類又は金属の有機 金属化合物との組み合わせからなる触媒 系を使用するチーグラー法である。特に好適な触媒系は、ハロゲン化チタン及び 有機アルミニウム化合物を含むものである。典型的な重合操作は、密閉反応容器 において低下した温度及び自然圧において且つ窒素雰囲気中において単量体混合 物に触媒を該単量体及び触媒に対して好適な不活性炭化水素溶剤中で接触させる ことである。チーグラー法についての更なる詳細は米国特許３６９２６７６に記 載されている。 本発明のミスト抑制剤の共重合体中の全Ｃ₃又はＣ₄炭化水素濃度は、約９０モ ル５〜約１０モル％の間を変動するのが好ましい。本発明の共重合体中のプロピ レン又はブテン−１の上限濃度を制限する因子は溶解度である。共重合体中のプ ロピレン又はブテン−１濃度が増大するにつれて、結晶度が向上しそして炭化水 素への共重合体の溶解度が低下する。溶解度の低下は、潤滑組成物に悪影響を及 ぼす。もちろん、共重合体の溶解度限度は、共重合体系が異なる毎に変動する。 一般には、有用な共重合体のための実際のプロピレン又はブテン−１含量上限は 約９０モル％である。約９０モル％を越えるＣ₃又はＣ₄濃度を有する共重合体化 合物は比較的貧弱なミスト抑制特性を有する。他方、共重合体化合物の製造にお いて安価なプロピレン又はブテン−１を使用する経済上の利益は、もしも重合体 へのＣ₃又はＣ₄炭化水素の組込みが約１０モル％よりも下になると失われる。本 発明の好ましい具体例では、共重合体添加剤中の全 Ｃ₃又はＣ₄濃度は約２５〜７５モル％であり、そして５〜２０個の炭素原子を有 するα−モノオレフィンの全濃度は約７５〜２５モル％である。当業者には、プ ロピレン又はブテン−１の少量が共重合体化合物中に単独重合体として混入する 可能性があること、及び上記のＣ₃又はＣ₄炭化水素濃度は共重合体化合物の全Ｃ₃ 又はＣ₄炭化水素含量を指しそしてプロピレン又はブテン−１単独重合体及び共 重合体形態で存在するプロピレン又はブテン−１を包含することが理解されよう 。重量基準で、本発明の範囲内に入る共重合体は、約１０〜９０重量％のプロピ レン又はブテン−１そして好ましくは約２５〜７５重量％のプロピレン又はブテ ン−１を有するものである。もちろん、最適なプロピレン又はブテン−１濃度は 、他のα−モノオレフィン成分としてどの単量体又は単量体混合物が使用される かによって変動する。 先に記載したように、本発明の組成物中には高分子量共重合体が使用される。 分子量についての唯一の実際の制限は、それが取扱いの困難をもたらす程に高く ならずに有効なミスト抑制を提供するのに十分なだけ高くならなければならない ことである。この後者に関して、極めて高分子量の共重合体は潤滑油組成物中の ベース油中に溶解するのが困難であることが判明した。また、これらは、低温で 注入する又はろ過するのが困難である。また、超高分子量重合体の使用は、比較 的不安定な潤滑油組成物をもたらす傾向をもつ。従って、本発明に有用な 共重合体は、一般には、せいぜい約１０，０００，０００の粘度平均分子量を有 するものに制限される。一般には、望ましい共重合体の粘度平均分子量は、通常 は１００，００を越えそして典型的には約１００，０００〜約１０，０００，０ ００の範囲内である。本発明に使用される共重合体の平均分子量は、好ましくは 約５００，０００〜１０，０００，０００の範囲内そして最も好ましくは約１， ０００，０００〜約８，０００，０００の範囲内である。一般には、ミスト抑制 の有効性は、共重合体添加剤の分子量が増大するにつれて向上する。 重合体の分子量は、光散乱法、気相浸透圧法 ゲル透過クロマトグラフィー（ ＧＰＣ）等を含めていくつかの方法のうちのどれによっても測定されることがで きる。分子量を測定するためのいくつかの方法は重量平均分子量を提供するが、 これに対して他のものは数平均分子量又は粘度平均分子量を提供する。一様性の ために、用語「平均分子量」を本明細書で使用するときには、それは粘度平均分 子量を意味するものとする。典型的には、粘度平均分子量は、較正基準として狭 い分子量範囲のポリスチレンビーズそして溶剤としてｏ−ジクロルベンセンを使 用して１３５℃で実施されるゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測 定されることができる。基本的には、ＧＰＤでは、粒体力学的半径によって規定 される重合体分子の寸法が分子量を測定するための手段として使用される。この 技術は、重合体の溶液を架橋重合 体の床に通すことを包含する。小さい分子は、細孔のそばを通りそして溶剤相に 入り続ける大きい分子と比較してそれらの床の通過が遅れるほどに架橋重合体の 床の細孔中に拡散することができる。ＧＰＣに関する更なる情報については、ダ ブリュ・ダブリュ・ヤウ氏他のModern Size-Exclusion Liquid Chromatography （ウイリー・インターサイエンス、１９７９年）、及びWaters Associates Liqu id Chromatography Solvent Manual，Waters Associates（ミリポア・コーポレ ーション、１９８３年）を参照されたい。 所望のミスト抑制結果を得るために本発明のチエーンソー潤滑油に添加するの に必要な共重合体添加剤の量（重量百分率として、即ち、共重合体を含めて完全 配合潤滑油組成物１００重量部当たりの共重合体の重量部数として表わして）は 、潤滑油組成物の物理的特性及び組成によって変動する。ある処方例では、所望 の結果は、潤滑油組成物に共重合体を０．０００１重量％又はそれ以下で添加す ることによって得ることができる。他方、ある潤滑油組成物は、所望の結果を得 るのに１．０重量％又はそれ以上程の多くの共重合体の添加を必要とする場合が ある。しかしながら、所望の結果は、典型的には、チエーンソー潤滑油組成物に 約０．００５〜約０．５重量％の共重合体を添加することによって得られる。好 ましい具体例では、共重合体は約０．００５〜約０．０４重量％の量で潤滑油組 成物に添加される。 共重合体は上記の分子量では固体であるので、使用に先立ってそれを適当な溶 剤中に溶解させ又はそれを適当な希釈剤中に懸濁させるのが通常好ましい。とい うのは、それは、溶液又はスラリーの形態で潤滑油組成物に添加するのが容易で あるからである。好適な溶剤及び希釈剤としては、ケロシン、ナフサ、並びに他 の石油留出物及び不活性炭化水素例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン等が挙げ られる。 本発明の潤滑油組成物を形成するためにミスト抑制性共重合体が添加されると ころの潤滑ベース油は、潤滑粘度を有しそして典型的には１００°Ｆで約７０〜 約３００セイボルトユニバーサルセコンド（ＳＵＳ）の粘度を有する鉱油又は合 成油であってよい。この油はパラフィン系、ナフテン系又は混合系であってよい が、ベース油は実質上無極性であること及びそれは実質上不活性であることが好 ましい。本明細書及び特許請求の範囲で使用するときには、用語「実質上無極性 」とは、ベース油がせいぜい約０．５重量％の酸素、窒素及び／又は硫黄を含有 する場合があることを意味するものとし、そして用語「実質上不活性」とは、記 載しようとする物質が本発明の組成物、添加剤、化合物等の製造、貯蔵、混合及 び／又は官能化にその意図する用途に関して悪い態様で実質上干渉しないように その使用条件下に化学的又は物理的変化に対して不活性であることを意味するも のとする。例えば、少量のベース油又は溶剤、希釈剤等は、こ こに記載したような本発明の構成及び使用を阻害することなく最小限の反応又は 劣化を受けてもよい。換言すれば、かかる反応又は劣化は、技術的には識別でき るけれども、当業者がその意図する目的のために本発明を構成しそして使用する のを阻止するのには十分なものではないであろう。かくして、本明細書で使用す るときの「実質上無極性」及び「実質上不活性」は、当業者によって容易に理解 されよう。 本発明の組成物の製造に使用するのに好適なベース油は、使い捨て潤滑油処方 物中に慣用されるものを包含する。 ベース油として使用するのに好適な液体の代表的な例としては、鉱油及び合成 油、例えばソルベントニュートラル、ホワイトオイル、ナフテン系油等、６〜１ ８個の炭素原子を有する直鎖及び分岐鎖アルカン及びハロアルカン、約６個まで の炭素原子を有するポリハロ−及びパーハロアルカン、５個以上の炭素原子を有 するシクロアルカン、対応するアルキル−及び／又はハロ置換シクロアルカン、 アリール炭化水素、低級アルキル炭化水素及びハロアリール炭化水素が挙げられ る。 特定の例としては、ストッダードソルベント（Stoddard Solvent）、ヘキサン 、デカン、イソオクタン、ウンデカン、テトラデカン、シクロペンタン、シクロ ヘキサン、イソプロピルシクロヘキサン、１，４−ジメチルシクロヘキサン、シ クロオクタン、ベンゼン、トルエン、 キシレン、エチルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、ハロゲンベンゼン、特にモノ −及びポリクロルベンゼン、例えばクロルベンゼンそれ自体、及び３，４−ジク ロルトルエン、１，２−ジフルオルテトラクロルエタン、ジクロルフルオルメタ ン、１，２−ジブロムテトラフルオルエタン、トリクロルフルオルメタン、１− クロルペンタン、１，３−ジクロルヘキサン等が挙げられる。 また、一般にはオリゴマーとして分類される低分子量液体重合体もベース油と して有用であるが、このオリゴマーは二量体、四量体、五量体等を包含する。こ の大きい群の物質の例は、プロピレン四量体、イソブチレン二量体等のような液 体である。 鉱油が好ましい。好適な鉱物性潤滑油は、それらの原油の源に関して例えばパ ラフィン系、ナフテン系又は混成パラフィン−ナフテン系かどうか等によって、 並びにそれらの製造条件例えば蒸留範囲、直留又は分解、ハイドロファイニング 、溶剤抽出等に関して広範囲に変動する。 より具体的に言えば、本発明の組成物中に使用することができる天然潤滑油ベ ースストックは、液体石油、直留鉱物性潤滑油、溶剤処理、酸処理潤滑油又はパ ラフィン系、ナフテン系、アスファルト系若しくは混成基原油から誘導された留 出物であってよく、又は所望ならば、種々のブレンド油並びに残留油、特にアス ファルト成分が除去されたものも使用することができる。また、石炭 又はシェールから誘導される適当な粘度の油も有用なベース油である。 合成ベース油としては、重合及び共重合されたオレフィン［例えば、ポリブチ レン、ポリプロピレン、プロピレン−イソブチレン共重合体、ポリ（１−ヘキセ ン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）］、アルキルベンゼン［例え ば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ（２−エ チルヘキシル）ベンゼン］、ポリフェニル［例えば、ビフェニル、テルフェニル 、アルキル化ポリフェニル］、並びにそれらの実質上無極性の誘導体、アナロー グ及びホモローグのような炭化水素が挙げられる。 本発明に従ったベース油として、未精製、精製及び再精製油を使用することが できる。未精製油は鉱物源又は合成源から直接得られたものであって、更なる精 製処理を行っていないものである。例えば、乾留操作から直接得られたシェール 油、蒸留から直接得られた石油及び更なる処理を行わずに使用されるものが未精 製油である。タールサンドから得られた合成原油も未精製油の他の例である。精 製油は未精製油と同じものであるが、但しそれらは、１つ以上の特性を改善する ために１つ以上の精製工程で更に処理されたものである。当業者には、蒸留、溶 剤抽出、水素化処理、酸又は塩基抽出、ろ過及びパーコレーションのような多く のかかる精製技術が知られている。再精製油は、既に使用に供された精製油に対 して精製油を得るのに使用したと同様の方法を適用することによって得られる。 かかる再精製油は再生又は再加工油としても知られ、そして廃添加剤及び油分解 生成物の除去技術によって追加的に処理される場合が多い。 好ましいベース油としては、直鎖及び分岐鎖Ｃ₆〜Ｃ₁₈アルカン、鉱油及び精 製石油が挙げられる。 本発明のチエーンソー潤滑油組成物はベース油及びミスト抑制性化合物のみを 含むことができ、そして単にベース油及びミスト抑制剤を一緒に混合させること によって処方することができる。しかしながら、本発明の組成物の望ましさを向 上させる追加的な特性を提供するために他の添加剤をベース油及びミスト抑制剤 共重合体に混合することができる。本発明のチエーンソー潤滑油組成物中に含め ることができる他の慣用添加剤としては、例えば、錆止め添加剤、酸化防止剤、 流動点降下剤、耐摩耗性添加剤、消泡剤等が挙げられる。 本発明のチエーンソー潤滑油組成物中に添加することができる錆止め添加剤と しては、例えば、ジカルボン酸アミド及び脂肪酸アミドのような塩基性窒素化合 物、イミダゾリン、及ひジアルキル−又はジアリールジチオホスフェート塩のよ うな燐酸誘導体が挙げられる。更に他の好適な錆止め添加剤としては、アルキル フェノール、硫化アルキルフェノール、サリチル酸アルキル、アルケニルコハク 酸無水物並びに他の油溶性モノ−及びジカルボン酸、脂肪酸（例えば、Ｃ₈〜Ｃ_{2 2} ）と、ホウ酸と、 ヒドロキシアミン例えばホウ素化脂肪アミド及びホウ酸ヒドロキシアミンエステ ルを含有するジエタノールアミンとの反応生成物から誘導される混合物、ジエタ ノールアミンのようなヒドロキシアルキルアミンのホウ酸エステル（米国特許３ ６４２６５２を参照されたい）、アリールスルホンアミドカルボン酸、それらの アミン塩及びそれとジエタノールアミンのホウ酸エステルとの混合物（米国特許 ４２９７２３６を参照されたい）、並びにスルホン酸、多塩基性酸（例えば、タ ル油脂肪酸）及びアルカノールアミンの二価金属又はアミン塩（米国特許４３９ ５２８６を参照されたい）が挙げられる。錆止め添加剤については、必要ならば 、上記の特許文献を参照されたい。 酸化防止剤又は抗酸化剤は、鉱油が使用中に劣化する傾向を減少させるもので あり、そしてこの劣化は、潤滑しようとするチェーンソーのリンク、棒又は他の 金属面上へのスラッジ及びガム様付着物のような酸化生成物によって証明され得 る。かかる酸化防止剤としては、好ましくはＣ₅〜Ｃ₁₂アルキル側鎖を有するア ルキルフェノールチオエステルのアルカリ土類金属塩、例えばカルシウムノニル フェノールスルフィド及びバリウムオクチルフェニルスルフィド、芳香族アミン 例えばジオクチルフェニルアミン及びフェニルα−ナフチルアミン、燐硫化又は 硫化炭化水素、並びにヒンダードフェノール例えばブチル化ヒドロキシトルエン が挙げられる。 潤滑油流れ改善剤としても知られる流動点降下剤は、流体が流動するとき又は それを注入することができるときの温度を低下させるものである。かかる添加剤 は周知である。機能液の低温流動性を有益下に最適にするような添加剤の典型的 なものは、Ｃ₈〜Ｃ₁₈ジアルキルフマレート酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリ レート、アルキル化ポリスチレン及びワックスナフタリンである。 チェーンソーの可動部材の擦り傷発生を防止するためにある種の用途で有用な 耐摩耗性添加剤としては、例えば、金属ジチオカルバメート、モリブデンジスル フィド、塩素化炭化水素、有機ホスフェート例えば燐酸トリクレジル、並びにジ アルキル−及びジアリールジチオ燐酸の亜鉛塩が挙げられる。かかる亜鉛塩は、 酸化防止剤としても機能し、また銅腐食を防止する機能もする。 摩擦調整剤は、チェーンソー油のような潤滑油組成物に適当な摩擦特性を付与 する働きをする。 好適な摩擦調整剤の代表的な例は、脂肪酸エステル及びアミドを開示する米国 特許３９３３６５９、ポリイソブテニルコハク酸無水物−アミノアルコールのモ リブデン錯体を開示する米国特許４１７６０７４、二量化脂肪酸のグリセロール エステルを開示する米国特許４１０５５７１、アルカン燐酸塩を開示する米国特 許３７７９９２８、ホスホレートとオレアミドとの反応生成物を開示する米国特 許３７７８３７５、Ｓ−カルボキシアルキレンヒドロカルビルスクシンアミド、 Ｓ−カルボキシアル キレンヒドロカルビルスクシンアミド酸及びこれらの混合物を開示する米国特許 ３８５２２０５、Ｎ−（ヒドロキシアルキレン）アルケニルスクシンアミド酸又 はスクシンイミドを開示する米国特許３８７９３０６、ジ（低級アルキル）ホス ファイト及びエポキシドの反応生成物を開示する米国特許３９３２２９０、並び に燐硫化Ｎ−（ヒドロキシアルキル）アルケニルスクシンイミドのアルキレンオ キシド付加物を開示する米国特許４０２８２５８に見出される。必要ならば、こ れらの特許文献を参照されたい。最も好ましい摩擦調整剤は、米国特許４３４４ ８５３に記載されるようなヒドロカルビル置換コハク酸又は無水物及びチオビス アルカノールのコハク酸エステル又は金属塩である。 発泡の制御は、ポリシロキサン型の消泡剤例えばシリコーン油及びポリジメチ ルシロキサンによって提供することができる。 これらの多数の添加剤のうちのいくらかは、複数の作用効果例えば分散剤−酸 化防止剤を提供することができる。この態様は周知であるので、ここで更に詳細 に説明する必要はないものと思われる。 これらの慣用添加剤を含有するときの組成物は、典型的には、それらの通常の 固有機能を提供するのに有効な量でベース油中に配合される。本発明のチェーン ソー潤滑油組成物中における上記種類の添加剤の代表的な有効量を以下に要約す る。 チェーンソー潤滑油組成物は、単に各成分を一緒に混合することによって製造 することができる。典型的には、少量成分の全部がベース油に添加される。それ らは、そのままで、或いは油及び／又は溶剤溶液状態の濃厚物として添加するこ とができる（この場合に、油及び／又は溶剤はベース油と相容性であるものとす る）。各成分は全部を同時に混合させることができ、又は所望ならば成分のうち の１種以上を別々に添加し次いでこの混合物に残りの成分を更に混合して最終組 成物を作ることができる。実施例 次の実施例は、本発明の具体的な例示として提供されるものである。しかしな がら、本発明はこれらの実施例に記載した具体的な細部に限定されないことを理 解されたい。各実施例、及び本明細書の残りの記載においてすべての部数及び百 分率は特に記していなければ重量比である。例１ ヘプタンキャリヤー溶剤及びミスト抑制性ブテン−１／ドデセン−１共重合体 （１０％の共重合体活性成分をケロシン中に溶解）を一緒に混合することによっ て一連の二成分系重合体／溶剤混合物（処方物１〜７）を調製した。このブテン −１／ドデセン−１共重合体は、米国テキサス州ヒューストン所在のベーカー・ パフォーマンス・ケミカルズから商品名「Fio 1003 pipeline booster」の下に 入手できる市販品であった。共重合体は、１２５°Ｆのフラッシュ点、３５０° Ｆの沸点及び０．７９の比重を有する無色透明の粘性液である。共重合体の粘度 平均分子量は約４，４００，０００である。処方物１〜７の組成を表１に要約す る。例２Ｃ 例１の操作を実施したが、但し、ブテン−１／ドデセン−１共重合体ミスト抑 制剤は市販のポリイソブチレン重合体ミスト抑制剤によって置き換えられた。ポ リイソブチレン重合体は、米国テキサス州ヒューストン所在の エクソン・ケミカル・カンパニーの商品であって、商品名「Vistanex MM L-140 」の下に入手できる。この重合体は、２，１１０，０００の粘度平均分子量を有 し、そして米国において商業的に生産される最高分子量等級のポリイシブチレン であると思われる。重合体をそのままでヘプタンキャリヤー溶剤に添加して処方 物８Ｃ〜１３Ｃを作った。その組成は表１に要約されている。例３Ｃ ヘプタンのみを含みそしてミスト抑制剤を含まない比較処方物１４Ｃを調製し た。 処方物１〜７及び８Ｃ〜１４Ｃの組成を次の表１に要約する。 高分子量重合体の添加によって流体に付与されるミスト抑制性は、いくつかの 方法によって観察することができる。ミスト抑制性の定量的測定値を提供する１ つの簡単な技術はアトマイザースプレー技術である。この操作では、内容物を加 圧するためのポンプを備えた噴霧器スプレーボトルが使用される。この操作で使 用するための１つの好適なボトル（商品名「Airspray」スプレーボトルとして確 認される）が米国オハイオ州ツインスバーグ所在のコンソリデーテッド・プラス チックス・カンパニーから入手することができる。かかる噴霧器スプレーボトル には、典型的には、放出される噴霧のパターンを制御する一連の交換型流出口先 端又はノズルが備えられる。「Airspray」スプレーボトルには、例えば、未増粘 物質（水の如き）をボトルから重質ミストパターン、微細ミストパターン又は噴 流パターンで放出させるように設計された３つの標準ノズルが備えられている。 本発明の共重合体ミスト抑制剤の有効性を例示するために、ボトルの内容物を 重質ミストとして排出させるように設計された標準ノズルが備えられたスプレー に処方物１４Ｃ試料（ヘプタン対照試料）を仕込んだ。次いで、スプレーにポン プ作用をかけてヘプタン試料がボトルから重質ミストとして放出させるのに十分 なレベルまでヘプタン試料を加圧した。 次いで、処方物１〜７及び８Ｃ〜１３Ｃの試料を使用して上記の操作を反復し た（スプレーを各々の使用後に 洗浄）。対照試料（処方物１４Ｃ）を噴霧するのに使用されたと同じノズルを使 用して試験した各試料について、噴霧パターンを対照試料の噴霧パターンと比較 した。処方物１、２、８Ｃ〜１１Ｃ及び１４Ｃの試料はボトルから重質ミストと して放出されたが、これに対して処方物３〜５、１２Ｃ及び１３Ｃの試料は噴流 流れとして放出されたことが観察された。処方物６は極めて僅かなそして止まり そうな流れのみをもたらしたのに対して、処方物７はボトルから全く流れ出なか った。 アトマイザースプレー技術による評価の結果を表２に記載する。 表２では、ブテン−１／ドデセン−１共重合体は、スプレーボトルから放出さ れる機能液からのミスト発生を抑制するのに、また少なくとも０．０３重量％の 低い濃度レベルでかかる機能液をミストから噴流流れまで変換するのに効果的で あったことを例示している。比較として、市販のポリイソブチレン添加剤は、そ れが０．２３重量％の濃度レベルでヘプタンキャリヤー液に添加されるまでミス ト発生を抑制するのに効果的でなかった。従って、アトマイザースプレー試験操 作の結果を基にして、ミスト抑制剤としてのブテン−１／ドデセン−１共重合体 の使用は、市販のポリイソブチレン添加剤の使用よりも７倍以上効果的であった 。 重合体ミスト抑制剤によって付与される抗ミスト発生性を評価及び予測するた めの別の方法は、各添加剤の溶液の伸長粘度を測定することである。しかしなが ら、剪断粘度とは違って、伸長粘度は、測定するのが困難である。というのは、 液体は一定速度でつかみそして伸長させることができないからである。重合体溶 液の伸長粘度を測定する１つの方法は、エクソン・リサーチ・アンド・エンジニ アリング・カンパニーのAnalytical Method Specification（ＡＭ−Ｓ）８９− ００６（１９９０年１２月）にその概略が記載されている。この操作は、希薄重 合体溶液のいわゆる“チューブレス・サイホン”の破断高さ（ｈ）、並びに商品 名「NORPAR 15」溶液（Ｃ₁₅液体パラフィン）中における重合体の“比粘着性 （ｈ／ｃ）”（ここで、ｈはｃｍ単位で測定される高さでありそしてｃは重合体 の質量％単位の濃度である）を測定するのに使用される。ｃｍ単位の高さ（ｈ） は、重合体溶液を保持する容器から重合体溶液の薄い流れストランドを引き出す （破断せずに）ことができる高さと定義される。これは、重合体溶液（約２５℃ の温度で）の上に部分真空（約−４０kPa）を維持しながら溶液の表面に３．８ ｃｍ長さ×２０ゲージ注射（フラットチップ）針（内径０．０２３インチ）（真 空ポンプに連結）を接触し、そして針を重合体溶液の表面に対して５ｍｍ／秒（ ＋／−１ｍｍ／秒）で移動させる（例えば、針の先端を一定に保ちながら容器を 下げることによって、又は針を容器内の重合体溶液表面よりも上げることによっ て）ことによって行われる。容器内の溶液の表面とサイホンが破断したときの針 の先端とを隔てる距離から測定値が取られ、そしてこのｃｍ単位の距離がｈであ る。かくして、ｈの値が高い程、即ち、破断点にあるチューブレスサイホンの液 柱が長い程、液の曳糸性が大きくなる。 溶液状態の重合体の比粘着性（ｈ／ｃ）は重合体の抗ミスト発生性を表わし、 即ち、比粘着性が大きい程、重合体が溶解されるところの流体の抗ミスト発生性 が良好になると予測される。使用される真空は、針に実質上一定の速度の流体流 れを維持するのに十分であるべきである。一般には、約−４０kPaの真空が使用 されよう。よ り多くの情報を得るには、ケイ・ケイ・ケイ・チャオ及びエム・シー・ウイリア ムス両氏のJ.Rheology,27(5),451-474(1983)を参照された。例４ ブテン−１／ドデセン−１共重合体（ケロシン中における１０重量％ａ．ｉ． ）又は高分子量ポリイソブチレン（パラフィン油中における５重量％ａ．ｉ．） のどちらかを商品名「NORPAR 15」キャリヤー油中に種々の量で溶解させること によって一連の試料処方物（処方物１５−１８、１９Ｃ及び２０Ｃ）を調製した 。先に概略を記載したようなエクソン・リサーチ・アンド・エンジニアリング・ カンパニーのAnalytical Method Specification（ＡＭ−Ｓ）８９−００６（１ ９９０年１２月）に従って各試料の比粘着性を試験した。各処方物の組成及び比 粘着性を表３に記載する。 表３は、ブテン−１／ドデセン−１共重合体が極めて低い濃度レベルにおいて さえも鉱油キャリヤーに対する有効な粘着性付与剤であることを例示している。 かくして、１５．６ｐｐｍ程の少量のブテン−１／ドデセン−１共重合体の使用 は、粘着性付与剤樹脂として１０，０００ｐｐｍの高分子量ポリイソブチレンを 使用したときに観察されるものに匹敵する重合体溶液破断高さをもたらした。例５ 種々な量の例１のブテン−１／ドデセン−１共重合体ミスト抑制剤に潤滑油ベ ースストック、酸化防止剤及び錆止め添加剤を混合することによって一連のチェ ーンソー潤滑油処方物（処方物２１〜２６）を調製した。ミスト抑制剤樹脂を全 く添加しない（処方物２７Ｃ）か、又はブテン−１／ドデセン−１共重合体添加 剤（ケロシン中における１０重量％ａ．ｉ．）を例２Ｃの高分子量ポリイソブチ レン（パラフィン油中における５重量％ａ．ｉ．）（処方物２８Ｃ及び２９Ｃ） によって、或いは約２５０，０００の粘度平均分子量を有するエチレン／プロピ レン共重合体（鉱油ベースストック中における５重量％ａ．ｉ．）であると考え られる市販重合体粘着性付与剤溶液（処方物３０Ｃ及び３１Ｃ）のどちらかによ って置き換えたいくつかの比較処方物を調製した。潤滑油ベースストックのみを 含み、ミスト抑制剤も、酸化防止剤もそして錆止め添加剤も含まない比較処方物 ３２Ｃを 調製した。 各処方物の室温での粘度を測定した。また、エクソン・リサーチ・アンド・エ ンジニアリング・カンパニーのAnalytical Method Specification（ＡＭ−Ｓ） ８９−００６（１９９０年１２月）に従って各試料を試験し、そして各処方物の 破断高さ（ｈ）を測定した。 処方物２１〜２６及び２７Ｃ〜３２Ｃの組成並びに試験結果を次の表４、５及 び６に要約する。 表４〜６のデータでは、０．０２５重量％程の少量のブテン−１／ドデセン− １共重合体ミスト抑制剤を含有するチェーンソー潤滑油処方物は、重合体溶液の 比粘着性を測定するための試験操作における測定可能な破断高さによって特徴づ けられることを例示している。また、そのデータによれば、ミスト抑制剤として ブテン−１／ドデセン−１共重合体を使用したときの測定された破断高さは、そ のブテン−１／ドデセン−１共重合体の代わりにポリイソブチレン又はエチレン ／プロピレン共重合体を５倍程多く使用した処方物で記録された破断高さに匹敵 することも例示されている。更に、そのデータは、ミスト抑制剤を全く含有しな い処方物は、いかなる測定し得る破断高さも生じなかったことも例示している。 本発明をその好ましい具体例に関連して説明したけれども、本明細書を通読し たときに当業者には本発明の種々の変更修正が明らかになるであろうことを理解 されたい。それ故に、ここに開示される本発明は、特許請求の範囲内に入るよう な変更修正を包含することを理解されたい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．使い捨て用油含有機能液からミスト発生を抑制するための方法において、 かかる使い捨て用油含有機能液に、プロピレン及びブテン−１から選択される 少なくとも１種のα−モノオレフィンを５〜約２０個の炭素原子を有する少なく とも１種の追加的なα−モノオレフィンと共重合させることによって製造された 粘度平均分子量が約１００，０００〜約２０，０００，０００の共重合体をミス ト抑制的量で混合することを特徴とするミスト発生の抑制法。 ２．共重合体が、ブテン−１を６〜１４個の炭素原子を有する少なくとも１種 の追加的なα−モノオレフィンと共重合させることによって製造される請求項１ 記載の方法。 ３．追加的なモノオレフィンが、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−１及びそれらの混合物よりなる群から選択される 請求項２記載の方法。 ４．共重合体が０．００５〜０．０４重量％の濃度で機能液と混合される請求 項３記載の方法。 ５．共重合体が、約１０〜約９０モル％のＣ₃又はＣ₄モノオレフィン誘導単位 及び約９０〜約１０モル％のＣ₅〜Ｃ₂₀モノオレフィン誘導単位を含む請求項１ 記載の方法。 ６．共重合体が、約２５〜約７５モル％のＣ₃又はＣ₄モノオレフィン誘導単位 及び約７５〜約２５モル％のＣ₅〜Ｃ₂₀モノオレフィン誘導単位を含む請求項５ 記載の方法。 ７．共重合体が、約１０〜約９０モル％のブテン−１誘導単位及び約９０〜約 １０モル％のＣ₆〜Ｃ₁₄モノオレフィン誘導単位を含む請求項１記載の方法。 ８．ブテン−１誘導単位が共重合体の約２５〜約７５モル％を占める請求項７ 記載の方法。 ９．共重合体が約５００，０００〜約１０，０００，０００の粘度平均分子量 を有する請求項１〜８のいずれか一項記載の方法。 １０．使い捨て油含有機能液及び共重合体ミスト抑制剤に、（ｉ）錆止め添加 剤、（ii）酸化防止剤、（iii）流動点降下剤及び（iv）耐摩耗性添加剤よりな る群から選択される少なくとも１種の追加的な添加剤を有効量で混合することを 更に含む請求項１〜８のいずれか一項記載の方法。