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JPS61296091A - 改良ミスト潤滑剤組成物 - Google Patents

改良ミスト潤滑剤組成物

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JPS61296091A
JPS61296091A JP61143091A JP14309186A JPS61296091A JP S61296091 A JPS61296091 A JP S61296091A JP 61143091 A JP61143091 A JP 61143091A JP 14309186 A JP14309186 A JP 14309186A JP S61296091 A JPS61296091 A JP S61296091A
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mist
oil
polyisobutylene
acid
molecular weight
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JP61143091A
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ユージン アール ジラー
クラーク ジエイ フレイク
ブルース ジエイ ベイメツシユ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Millennium Petrochemicals Inc
Original Assignee
National Distillers and Chemical Corp
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Publication date
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Priority claimed from US06/747,463 external-priority patent/US4589990A/en
Application filed by National Distillers and Chemical Corp filed Critical National Distillers and Chemical Corp
Publication of JPS61296091A publication Critical patent/JPS61296091A/ja
Publication of JPH0768536B2 publication Critical patent/JPH0768536B2/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良されたミスト潤滑法および特種合成エステ
ルと異なる分子tarもつポリインブチレン重合体混合
物とを用いてオーられるよい潤滑性とミスト油組成物を
もつ組成物に関する。
組成物に使われる合成エステルはポリオールエステル、
トリメリテートエステルおよび重合脂肪酸エステルであ
る。
油ミストを用いる自動潤滑はよく知られており、ある用
途には潤滑点に@滑剤調整骨を与えるに最本有効経済的
手段とCめられている。潤滑する点又は領域が容易にま
た安全に近づけない場合油ミスト潤滑は特に便利である
油ミストは鋼加工作業に使う設備の潤滑用に広く使われ
ている。それは高温ロールミル軸受用潤滑の特に有効な
形とされており潤滑剤のより有効利用と軸受の長期寿命
をもたらす。軸受寿命延長は一般に(1)潤滑剤のより
均一な分布、(2)低軸受i7!度および(3)汚染物
排除の結果と信じられる。(2)と(3)の利点は軸受
へのミスト応用に伴なう空気流による直接結果である。
適当な潤滑性をもつほかにミスト潤滑に適当であるには
油は適当なミスト特性をもつ必要がある。ポリブテン、
ポリイソブチレン、ポリアクリレートおよびエチレン−
プロピレン共重合体の様な高分子量重合体が正常ミスト
特性を生じさせるため基本油に加えられる。重合体添加
物のミスト特性に対する影響について一般的討論はT、
D、ニューイ3:3(3)、128−132(1977
)に記載されている。
米国特許第351 (1,425号はミスト油として便
利なポリエステル005乃至35重量%を含む鉱油組成
物を利用するミスト潤滑法を発表している。ミスト油組
成物に便利がポリエステルは数平均分子量8,0000
乃至15,0000でアクリル又はメタクリル酸とC1
2−12アルキル1価アルコールのエステルから誘導さ
れる。
鉱油主体のミスト潤滑剤とその使用法は米国特許第38
5fi135号にも発表されている。米国特許第3.8
55,135号の方法に使われる重合体添加物は粘度平
均分子tl,0000乃至2,0O,0000をもちポ
リスチレンおよびポリスチレンとポリアクリレート又は
ポリブテンの混合物からえらばれる。適当なミスト潤滑
性をえるため重合体添加物0.01乃至2重量%が鉱油
に加えられる。
数平均分子量少なくもI,0000をもつ重合体添加物
最少量を含む潤滑性鉱油を利用するミスト潤滑法は英国
特許明細書1.09Q450号にも発表されている。重
合体添加物はモーター油に■改良剤として通常使われて
いる特に低剪断安定性をもつ製品である。数平均分子量
少なくも10,0000をもつビニルアセテート、アル
キルフマレートエステルおよびN−ビニルピロリドンの
共重合体はこの9一 方法の特に便利な添加物であるとされている。
米国特許第3.805918号にミスト油潤滑における
好ましくない散失ミストが油に可溶性のポリオレフィン
ミスト抑制剤o、ooi乃至2重量層を含むミスト油を
使うことによって低水準に減少する方法を発表している
。平均分子1i5000以上をもつエチレンとC3−1
2モノオレフインの油可溶性共重合体が特に有用な添加
物である。石油誘導体主体油の他にアルキル、アリール
、およびアルカリールホスフェートエステル、アルキル
ベンゼン、ポリオキシアルキレンエステル又はグリコー
ル、オルトシリケートおよびシロキサンの様な炭化水素
主体の油もこの方法に使われるミスト油組成物調合用に
便利であると示されている。
ブテン重合体も他の潤滑剤組成物生成に使われる。例え
ば米国特許第3.09a042号は分子量I ,000
0乃至2,0000をもつブテン−1重合体を含む鉱油
又は合成油−10= いづれかからえられた潤滑液体又はグリースを発表して
いる。lおよび(又は)2塩基性酸と単官能又は多官能
アルコールからえられた種々の合成エステルがこれらの
潤滑剤製造に便利であると発表されている。ポリブテン
−1は約0.5乃至12重量%の量で使用できる。塩や
脂肪醜行けんの様な普通のグリース粘稠剤も組成物に含
まれていてもよい。ジエステルlO乃至95%とブテン
重合体90乃至5チを含むよい剪断安定性をもち冷温流
動性を本つ合成潤滑剤が米国特許第3,86Q522号
に記載されている。ジエステルは炭素原子16乃至22
をもつ分岐鎖ジカルボン酸と炭素原子6よセ少ない脂肪
族アルコールからえられる。
ブテン重合体は約1,200乃至4500の分子量をも
つ。
しかし上記組成物はいづれも油ミスト用途には使われな
い。
よい潤滑とミスチング性かえられる方法があれば非常に
便利であろう。容易にえられる合成エステル原料からえ
られ改良された潤滑とミスト特性を示す油ミスト潤滑剤
があれば更に便利であろう。
今や出願人らははからずもある比較的高粘度合成エステ
ルとちがった分子量をもつポリイソブチレン重合体混合
物より成る改良ミスト潤滑剤を用いる改良法を発見した
のである。使用する合成エステルは15乃至300セン
チストークの40℃粘度をもつポリオールエステル、ト
リメリテートエステルおよび重合脂肪酸エステルである
。2種のポリイソブチレン重合体を必ず使用する。即ち
1種は平均分子量4,000乃至I,0000をもつも
ので他は平均分子量251OOO乃至300,000を
もつものである。
本発明の改良法と改良ミスト潤滑剤組成物によってずつ
と広範囲の使用温度にわたり適当なミストを効果的に生
成できる。この特徴は著しい生産性向上を可能にする。
更に本発明の方法と組成物の利用によって石油主体のミ
スト油に比べて軸受寿命の著しい改良(15乃至20%
)かえられる。
本発明によって改良潤滑剤組成物が提供される。この組
成物は(1) (a) 2乃至8のヒドロキシル基と3
乃至12の炭素原子をもつ脂肪族ポリオールと炭素原子
5乃至20をもつ脂肪族モノカルボン酸(その混合物で
もよい)から生成されたポリオールエステル: (b)
 トリメリット酸又はその無水物と炭素原子8乃至16
をもつ脂肪族アルコールとから生成されたトリメリット
酸エステル;および(c) 75チ又はそれ以上のCS
Sダイマー酸を含む重合脂肪酸とCl−13単官能性ア
ルコールから生成された重合脂肪酸エステルより成る群
からえらばれた合成エステル45乃至95重量部、(2
)重合体100%基準で平均分子量4oo。
乃至I,0000をもつポリイソブチレン8乃至40重
量部;および(3)重合体100%基準で平均分子量2
F4000乃至30(It、000をもつポリイソブチ
レン0.1乃至1重量部より成りかつ40℃において1
25乃至750センチストークスの粘度をもつ組成物で
ある。
史に本発明によシ潤滑方法が提供される。潤滑剤を約1
0乃至100 psigの圧力で空気中にミストとし潤
滑される金属表面に圧搾移送しより大きな液滴に合体さ
せ上記金属表面に沈着させてその上に潤滑性膜をつくら
せるこの方法において改良法は上記本発明組成物を用い
ることより成る。
特に便利な油ミスト組成物は40℃において175乃至
550センチストークスの粘度をもち、合成エステル1
2乃至30重量部、重量平均分子量4500乃至8,5
00をもつポリイソブチレン12乃至30重量部および
平均分子850、000乃至20へ000をもつポリイ
ソブチレン0.25乃至0.85重1部を含む。少量の
石油稀釈剤と普通の潤滑剤添加剤の有効1を加えてもよ
い。
本発明の改良ミスト潤滑剤組成物は比較的高粘度特殊合
成エステルを比較的低分子量の第1ポリイソブチレン重
合体および上記第4ポリイソブチレンよりも著し7く高
平均分子量をもつ第2ポリインブチレン重合体と混合し
てえられる。ミスト特性と潤滑性のよいバランスをとる
ためニエステルとポリイソブチレン重合体を特定比率で
用いる。本発明の潤滑剤組成物はこの分野で知られてい
る普通のミスト潤滑方式に使用できるが、高温ス) I
Jツブミルのロール軸受潤滑に特に利点がみられる。
ミスト潤滑およびその作業条件を含むミスト潤滑方式は
よく知られている。多くのミスト潤滑方式が文献に詳細
に示されている。一般にミスト潤滑は油ミスト発生を包
含し時にはミクロフォグ又はエアロゾルともいい、潤滑
を要する点に空気又は不活性ガス中の上記ミストを圧搾
移送するのである。ミストは再分級器(オリフィス)を
とおり、潤滑される目的物上に向う前にオリフィスは極
小油滴を大滴に合体又は凝集させる。
ミスト発生機は/INスト形成に使われる。一般にこの
発生機は潤滑剤用容器よね成り、それは油汲上げ(サイ
ンオン)管によってベンチュリに接続されている。圧縮
ガス、普通空気がベンチュリをとおるとき潤滑剤は容器
から引出され空気と緊密混合されて液滴となる。空気と
液滴混合物は調節板をもつ発生機と接触し、板は大滴を
凝集させ油容器に戻す。一般に3ミクロン又はそれ以下
の小油滴は空気中に分散されたままでマニホルド配分管
によって1閏滑点に   ゛圧搾移送される。
生成されたミストの霜と性質は空気の温度と圧力(速度
)の変化によって変りうる。10psig間の圧力が使
われる。
空気温度は一般に100乃至225Tである。空気温度
が125乃至200下に保たれると特に好ましい。
配分方式は油と空気の分散物を最少凝集量で潤滑する点
に送る様設計されている。したがって管の長さは長すぎ
てはいけないしまたその設計に注意しなければならない
。例えば管の曲りは最少とする必要がありまた鋭い曲り
は避けねばならない。また管中に凝集液が集り詰る様な
低い点があってはならない。配分管は一般に凝集を避け
るため発生器又は潤滑点のいづれかの方へ傾斜している
とよい。必要に応じ排出口をつける。補助管は一般に主
配分管の頂部から出ている。一般に補助管に対する設計
必要条件は主マニホルド又はヘッダーについてと同じで
ある。
油−空気分散物は再分級器(オリフィス)をとおり小油
滴が大滴に変えられ(凝集し)油−空気分散物の速度を
増す。これによって潤滑される表面の最大濡れが確保さ
れる。
再分級器の大きさと型は特殊用途と油−空気分散物特性
によって変る。
処理される、即ちミストになる洞滑剤量は“生成量゛と
いう。生成量は単位時間当りの単位重量又は容量、例え
ば2/時で表わされる。そして更に3成分=(a)中途
凝集分、(b)再分級された油および(c)散失ミスト
に分けられる。
中途凝集分は管中に凝集したミスト量で再分級器に到達
しない。配分管中に凝集したミストはミスト発生器に戻
され善用される。再分級された油は潤滑される表面に応
用される潤滑剤組成物である。潤滑される表面に応用さ
れないが大気中に逃げるミストは散失ミスト又は散失フ
ォグといわれる。生成量は(a) + (b) + (
c)と等しいので散失ミストは(a)と(b)の合計と
生成量の差から決定される。中途凝集分、再分級された
油、および散失ミストは生成量のチとしてしばしば報告
され又は比率で表わされる。
前記からたとい高生成量かえられてもミスト成分の分布
は使用できない又は不経済な特定ミスト油方式となりう
ろことは明らかである。例えば管凝集物(中途凝集分)
又は散失ミストのそれぞれの甚しい量は潤滑点における
潤滑剤の浪費となる。散失ミストは損失潤滑剤であるの
でそれは特にめんどうである。これは経済的見地から苦
境をもたらすばかりでなくまた将来健康と安全の障害と
なりつる。故に適当なミスト潤滑方式開発とこの方式の
ミスト油選択においてミスト成分(a)、(b)および
(c)の分布は生成量と共に考慮しなければならないこ
とである。
したがって適当な油ミスト方式をもつためには適当な潤
滑方法をえる必要がある。これはミスト油がよいミスト
特性をもつ他によい潤滑性、酸化安定性、摩耗防止と極
端な圧力性、錆び腐蝕防止性および特定用途による可能
な他の性質を示すことを要する。潤滑剤はまた本質的に
好′ましくないワックスを含んではならない。ワックス
は再分級器頭中で生成してそれをふさぎ又はつまらせる
。いづれにしても潤滑点への潤滑剤の補給が不十分とな
り、軸受の場合その寿命短縮となる。
潤滑剤は1だそれを応用された表面(単数又は複数)上
によい藺れと広がりを示さねばならない。ストリップミ
ルに使われる様な大軸受のミスト潤滑においてしばしば
おこる問題の一つは全軸受およびロール着面にわたり均
一な潤滑剤分布ができないことである。この適当な@滑
剤膜を欠くことは過度の局部的摩耗と早期軸受破損とな
る。ロール言上の“乾燥首1又は潤滑不十分な領域はミ
スト油で潤滑されたロールミル軸受の分解のときしばし
ば認められる。
ミスト油潤滑剤および全軸受とロール前面のそれぞれに
均一膜を与える潤滑法は軸受寿命を著しく長くしまた操
作経費を減少する。
本発明のミスト油組成物と潤滑方法によって油ミストの
有効量が容易に生成されしかもよい油ミスト分布、即ち
少量の散失ミストと中途凝集となる。また広範な操作温
度と圧力にわたり高生成量が可能でありまた厄介なワッ
クス沈着が最少となり、殆んどの場合完全になくなる。
また全く予期しなかったが本発明のミスト油組成物は濡
れと広がりが改良されたので、ミストをロールミル軸受
に使ったとき潤滑剤の均一連続膜が軸受とロール言上に
できる。
前記改良は合成エステルとちがった平均分子#をもつ2
ポリイソブチレン重合体混合物を用いる本発明のミスト
潤滑剤組成物およびその方法を用いて見られる。本発明
に用いる合成エステルは比較的高粘度ポリオールエステ
ル、トリメリテートエステル又は重合脂肪酸エステルで
ある。これらのエステルは25乃至300センチストー
クスの40℃粘度をもっている。特に便利なミスト油組
成物は合成エステルの40℃粘贋が50乃至250セン
チストークスのとき見られる。
使用できるポリオールエステルは炭素原子2乃至12を
もちヒドロキシル基5乃至8をもつ脂肪族ポリオールか
らえられる。一般にポリオールは炭素原子5乃至8とヒ
ドロキシル基2乃至4をもつ。上記形の脂肪族ポリオー
ルの例にはネオペンチルグリコール、22−ジメチル−
3−ヒドロキシプロピル−2,2′−ジメチル−3−ヒ
ドロキシプロピオネ−)、2,2.4−トリメチル−L
5−ペンタンジオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトー
ル等がある。種々の割合でモノ−、ジ−、トリーおよび
高級ペンタエリスリトールを含む工業的ペンタエリスリ
トールも使用できる。ネオペンチルグリコール、トリメ
チロールプロパンおよびトリメチロールエタンは特に便
利である。ポリオールは脂肪族モノカルボン酸又は炭素
原子5乃至20をもつ脂肪族モノカルボン酸混合物と部
分的に又は完全に反応する。C5−20脂肪族モノカル
ボン酸は直鎖又は分岐鎖でもよくまた飽和でも不飽和基
をもっていてもよい。これらは天然脂肪又は油又はオク
タ、コツホ又は他の知られた反応によって合成されたも
のからえられる。脂肪族モノカルボン酸の例にはヴアレ
リン酸、イソスアリン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチ
ン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、リシルイン酸
、オレイン酸、リルイン酸およびそれらの混合物がある
。混酸はココナツト油、リルイン酸およびそれらの混合
物からえられる。ココナツト油、ラード油、トール油、
ベニバナ油、コーン油、牛脂、大豆油、パーム油、ひ甘
し油、なたね油等も使用できる。トリメチロールプロパ
ンとC12−18脂肪族モノカルボン酸又はその混合物
とのエステル化から見られたトリメチロールプロパント
リオレエートやトリメチロールプロパン) IJイソス
テアレートの様なポリオールエステルは本発明のミスト
油組成物製造に特に便利である。
ポリオールエステルは一般に15より小さい酸価と10
0より小さい水酸基価をもつ。普通ポリオールエステル
の酸価と水酸基価はそれぞれ8以下と25以下である。
便利なトリメリテートエステルはトリメリット酸又は無
水トリメリット酸と炭素原子8乃至16をもつ脂肪族単
官能アルコールからえられる。トリメリット酸と無水ト
リメリット酸はもちろんその製法が知られている様によ
く知られた化学製品である。脂肪族アルコールは直鎖又
は分岐鎖の第1、第2又は第3アルコールでもよい。ア
ルコールの例にはn−オクチルアルコール、カプリルア
ルコール、インオクタツール、2−エチルヘキサノール
、デシルアルコール、イソトリデシルおよびイソデシル
アルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコー
ル、セチルアルコール等がある。特に便利なトリメリテ
ートエステルはC10−13脂肪族アルコール又はその
混合物からえられる。イソデシルトリメリテート、イソ
トリデシルトリメリテートおよびそれらの混合物、即ち
イソデシル/イソトリデシルトリメリテートはこの形の
特に便利なエステルである。このエステルの酸価は一般
に15以下、好ましくは5以下である。
水酸基価は一般に10以下、好ましくは3以下である。
重合脂肪酸エステルは75%又はそれ以上のC362を
体酸とCl−11単官能アルコールを含む重合脂肪酸か
らえられる。重合脂肪酸はその製法の様に知られており
、オレイン酸、リルイン酸等の様に炭素約16乃至20
をもつオレフィン系不飽和モノカルボン酸の重合によっ
てえられる。
その製法は一般に不飽和脂肪酸とI(F’、 BR,等
の様な酸触媒との処理:処理された又は非処理の粘土触
媒の存在の有無においてなされる不飽和脂肪酸の熱重合
:および不飽和脂肪酸と過酸化物の処理を含む。重合脂
肪酸製造法の参考文献は米国特許第2.793219号
と2,955,121号がある。不飽和脂肪酸重合から
の重合脂肪酸は主としてダイマー酸とトリマー酸より成
る。しかし混合物中には少量のより高級な酸や非反応単
量体も存在する。
CaS重合脂肪酸はC11l不飽和モノカルボン酸、例
えばオレイン酸、リルイン酸又はその混合物(トール油
脂肪酸)の重合によって見られる。これらの重合脂肪酸
製品はその主成分としてC36ダイマー酸とC54トリ
マー酸をもつ。
C36ダイマー酸7酸型5重量%それ以上を含み残りは
本質的にC114) !Jマー酸であるこの形の酸によ
ってよい結果がえられる。高級重合体酸と非反応不飽和
モノカルボン酸の実質的に少ない2量体含量の高い重合
脂肪酸は分子蒸留又は他の高能率蒸留法によってえるこ
とができる。重合脂肪酸は使用前水素添加されてもよい
。この種の重合脂肪酸製品はエムポールダイマー酸の商
品名で重板されている。
重合脂肪酸エステル製造用に便利なアルコールは脂肪族
分岐鎖又は直鎖で炭素原子1乃至13をもつ単官能性フ
ルコールである。代表的モノアルコールにはイソブチル
アルコール、イソアミルアルコール、ネオペンチルアル
コール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコ
ール、2−エチルヘキサノール、テシルアルコール、イ
ソデシルアルコール、イントリデシルアルコール、ラウ
リルアルコール等がある。単官能性アルコール(単数又
は複数)と共に少量の多官能性アルコール、例えばエチ
レングリコール、L2−又はL3−プロパンジオール、
L3−11.4−又け43−ブタンジオール、λ24−
トリメチルーL5−ペンタンジオール、L6−ヘキサン
ジオール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、ト
リメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタ
エリスリトール等があってもよい。
特に便利な重合脂肪酸エステルはC362景体酸85%
又はそれ以上を含む重合脂肪酸とCJl−10脂肪族モ
ノアルコールからえられる。ジイソデシルジメレートと
ジ−2−エチルヘキシルジメレートは特に好ましい。重
合脂肪酸エステルは一般に100以下、普通10以下の
酸価をもつ。水酸基価は一般に10以下、好ましくは3
以下である。
本発明の改良ミスト油組成物をえるには上に規定した合
成エステルと共に平均分子量のちがったインブチレン重
合体の混合物を必ず使用する。一般に2ポリイソブチレ
ンを使用する、第1は低分子量ポリインブチレンといい
平均分子量4ooo乃至I,0000をもつ。第2は畠
分子匍ポリイソブチレンといい平均分子量25000乃
至300,000をもつ。本明細書でいう分子量は重量
平均分子量(Mw )をいう。上記分子量範囲内に入ら
ない他のブチレン重合体少量もある。本発明の特に便利
なミスト油組成物tit低分子量ポリインブチレンが4
.500乃至a500の平均分子量をもちまた高分子量
ポリイソブチレンが5,0000乃至200,000の
平均分子量をもつときにえられる。
イソブチレン重合体は本質的に式: (式中Xは反復単位数を表わす整数とする)で示される
上記形の重合体は工業分野で広く使われていると知られ
ている。これらは普通ブテン−1および(又は)ブテン
−2少量を含むインブチレン原料の重合によってえられ
る。本明細書で用いるポリイソブチレン又はイソブチレ
ン重合体とは上記形の重合体を包含する。
イソブチレン重合体は普通知られた重合法によってえら
れる。重合反応は不活性炭化水素中で行なわれ、この場
合約30乃至80%のポリイソブチレンを含む重合体溶
液がえられる。重合反応完了時望むならば稀釈剤を重合
体に加えてもよい。イソブチレン重合体溶液は本発明の
改良ミスト油調合に使用できる。これはポリイソブチレ
ンと合成エステルの処理と混合を促進する。ポリイソブ
チレンについての本明細書の部とパーセントはすべて重
合体100%基準で計算される。インブチレン重合体溶
液使用の結果としてミスト油組成物中にある不活性炭化
水素は製品全体のミスチング性および潤滑性を損じるこ
とはない。
本発明の組成物と方法をえるに45乃至95N量部の合
成エステルが重合体100%基準で8乃至40重量部の
低分子量ポリイソブチレンと重合体100%基準で0.
1乃至1重量部の高分子量ポリイソブチレンと混合され
る。より好ましいミスト油組成物は55乃至85重量部
の合成ニスチル、12乃至30重量部の低分子量ポリイ
ソブチレンおよび025乃至0.85gに部の高分子量
ポリイソブチレンを含む。
高温ス) IJツブミル軸受潤滑用に工業界で広く用い
られているISO級220.320および460をもち
また優秀なミストと潤f#特性をもつ特に便利なミスト
油潤滑剤は63乃至78部のジ−2−エチルヘキシルジ
メレート(40℃粘朋91センチストークス、粘度指数
155;晶出点−50″F;酸価〈3;水酸基酸<2)
、14乃至28部のポリイソブチレン(平均分子量約7
.500−7,600 )および033乃至066部の
ポリイソブチレン(平均分子量約8へ000−9,00
00)を混合してえられる。適当量の添加剤を調合され
た220.320および460 ISO級裂品の組成と
代表的特性は次のとおりである。
180220  l5O320l5O460ジ−2−エ
チルへキシルジメレー)   78   71   6
3ポリイソブチレン           14   
21   28(Mw 7,500−7,600) ポリイソブチレン          0.66  0
,50  0.33(Mw 89.000−9(λ00
0)代表的特性 粘度(ASTMD−445)40℃cst、  219
  316  466100℃cst、   26  
 33  44粘度指数(ASTM−D−2270) 
  149  147  148全酸化(ASTMD−
974)      2.1   1.9  2.5(
■KOH/7) 比重60/60”FrASTMT)−1298) 0.
902  0.904 0.900引火点、F(AST
MD−92)    430  420  415晶出
点、”F(ASTMD−97)    −40−25−
20最終ミスト油調合物には普通1又は2以上の添加剤
が含まれている。普通用いられる代表的添加剤は酸化防
止剤、摩耗防止/EP剤錆腐蝕防止剤、全綱失活剤、泡
抑制剤、乳化防止剤等がある。これらの多くは重複した
機能、即ち多数機能をもつ。例えばある添加剤は摩耗防
止性と甚しい圧力性の両方を与え又は金属失活剤と腐蝕
抑制剤の両方の機能をもつ。これらの添加剤は合計でも
調合物の8%を超えない、普通5%を超えない。
使用できる酸化防止剤には44′−メチレンビス(λ6
−ジ−重−プチルフェノール)、a6−ジ−t−ブチル
−N。
N−ジメチルアミノ−p−クレゾール、およびチオジエ
チレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
)ヒドロシンナメート等の様なt−ブチルフェノールか
らえられるフェノール系酸化防止剤;N、N−ジフェニ
ルフェニレンジアミンを含むアリールアミン;p−オク
チルジフエニルアミン、p、p′−ジオクチルジフェニ
ルアミン等の様なジフェニルアミン;N−フェニル−1
−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン
、N−(p−ドデシルフェニル)−2−ナフチルアミン
等の様なN−フェニルナフチルアミン;N−アルキル−
フェノチアジンの様なジナフチルアミン;ジチオカルバ
メー)9導体等がある。一般に05乃至約1.5部の酸
化防止剤が使われる。
一般に約0.3部の摩耗防止剤と1乃至2部の甚しい圧
力(EP)剤がミスト油中に使われる。この種の例には
硫酸化イソオクチルタレートの様な硫酸化脂肪酸エステ
ル;硫酸化テルペン;硫酸化オレフィン;オルガノポリ
サルファイド;アミンホスフェート、アルキル酸ホスフ
ェート、ジアルキルホスフェート、アミンジチオホスフ
ェート、トリアルキル又はトリアリールホスフオロチオ
ネート、トリアルキル又はトリアールホスフィン、ジア
ルキルホスファイト、例エバトリフェニルホスフェート
、トリナフチルポスフェート、トリクレジルホスフェル
ト、ジフェニルクレジル又はジクレジルフェニルホスフ
ェート、ナフチルジフェニルホスフェート、トリフェニ
ルホスホロチオネートを含むオルガツリん誘導体;アン
チモンジアルキルジチオカルバメートの株なジチオカル
バメート;ザンテート等がある。
金属失活剤(不動化剤)と錆腐蝕防止剤に2塩基性酸、
例えばアゼライン酸;プロピルガレート;キノリン;キ
ノンとアントラキノン;トリルトリアゾールの様なベン
ゾトリアゾール誘導体;ペンゾクワナミン;アミノイン
ダゾール;バリウムジノニルナフタレンスルホネートの
様な金属アルキルスルホネート;アルケニルこけぐ酸又
はその無水物のエステルとアミド誘導体等がある。一般
にこの種の添加剤002乃至0.2部が使われる。
少量、普通0005乃至005部の泡防止剤、例えばシ
リコーン油、アクリレート又は泡を抑制すると知られて
いる普通製品も加えることができる。少量、普通0.0
01乃至0.05部の乳化防止剤を加えることも便利で
ある。この目的に使われる乳化防止剤には金属アルキル
スルホネート、アルキル化フェノール、アルコキシ化ア
ルキルフェノール、1価アルコール、アルキレングリコ
ール等がある。
添加剤製造業者から市販されているいわゆる“多目的“
又は“万能“添加剤を利用することもできまたしばしば
便利である。攬々の商品名、例えば“エルゴ345″″
、“ハイテク323”、”リュープリゾール5034 
”等で市販されている。これらの添加剤調合物は一般に
よい酸化安定性、摩耗防止性と甚しい圧力性を調合流体
に与える。添加調合物が低濃度で使われるときはしかし
更に腐蝕防止剤と泡防止剤を加える必要があろう。
本発明の潤滑剤組成物はその優秀なミスト特性によって
ミスト油方式に使うに特に適しているが、はすは歯車、
アンボイド又はハイポイドギヤ、まがりばかさ歯車と小
歯車の普通の潤滑にまた円すい軸受等にも利用できる。
これらは伝動ケース、トルクコンバーターを含む閉止お
よび開放ギヤボックス内にまた普通のジャーナルデザイ
ンに使用できる。これらはまたチェーン、プーリおよび
ワイヤロープの潤滑にも便利である。
次の実施例は本発明およびその種々の実施態様を十分例
証するものである。特に断らない限りすべての部とパー
セントは重量基準である。本明細書に報告された分子量
は示差屈折率検査機(R401型)のついたウォーター
アソシエーツHPLC204型装置を用いゲル透過クロ
マトグラフ法で測定した。検査機は稀釈度16に設定し
た。直列に接続され35十0.1℃に保たれた104.
103.500および1000のウルトラスチラーゲル
管を使用した。毎分1.0コの流速においてテトラヒド
ロフランを溶離溶媒として用いた。試料をテトラヒドロ
フランにとかしく5011v/dTHF)50μを試料
を各測定に注入した。知られた分子量(24,0000
乃至601)の10ポリスチレン樹脂を測定標準として
使った。ミスト特性は一般法ASTMD3705−78
によって測定した。試験中油温度は120下に保った。
測定に用いた空気温度は150.175″F又は200
下であった。
実施例I 63、1 部のジ−2−エチルへキシルジメレー)(4
0℃粘度91センチオトークス、粘度指数155、晶出
点−50’F、酸価〈3、水酸基価く2〉を275部の
イソブチレン重合体(Mw7573)および0.33部
のイソブチレン重合体(Mw89,793)と混合して
ミストS滑剤をつくった。混合は90℃で行ないまたポ
リイソブチレンはエステルとの混合前不活性炭化水素に
とかした。えた混合物を約60℃に冷却し、市販の無灰
分多目的ギヤ油添加剤(エル:’ 345 )を攪拌し
ながら加えた。ミス)Q滑剤(ISO級460)は次の
特性をもっていた:粘度(ASTMD−445) 40
℃cst       4661001:  cst 
          44粘変指数(ASTMD −2
270)         148全酸価(ASTM 
D−974) (ηKOH/7 )      2.5
比重60/60下(ASTMT’)−1298)   
   0.900引火点、下(ASTMD−92)  
       415晶出点、”F (ASTMD−9
7)         −20ミスト特性を175下と
200下で測定した結果次のとおりであった: 175”F     200下 油生成量(17寺)      32,8     3
9.6再分級油  %       76.9    
 77.5中途凝集  %      12,1   
  11.4散失ミスト チ       11,0 
    11.1結果から中途凝集が最少で散失ミスト
が非常に少ない一方生成量が高いことけ明らかである。
市販の鉱物油主体ミスト潤滑剤を使っても相当の生産量
かえられるが、この生成針をえるに必要な操作条件のも
とて長時間運転ではミスト潤滑剤の流れを抑え、ある場
合再分級器頭の完全閉塞をおこす様な著しいワックス沈
澱がおこる。上記調合合成エステルミスト潤滑剤を使え
ばワックス生成がおこらずまたミスト分布を変えること
なく又は操作条件をあまり調整せずに連続してこの方式
運転が可能であった。
高温ホットミルにおいて回転フォージャーのロール上の
軸受(内径19インチダブルローラー型)に潤滑するに
ミスト油が使われた。サム2−3ガロンをもつ市販ミス
ト発生機を用いてミストをつくった。サム油は約100
下に加熱された。ミストは2!−インチパイプで発生機
から引出されマニホルドをとおし再分級器に送られた。
0.067孔9又は15をもつ普通の再分級器頭を使っ
た。合成エステル潤滑剤はよいミスチング特性を示した
しまた再分級器頭の拘束又は閉塞は認められなかった。
更に優秀な潤滑がえられた。
軸受30を含む試験において上記調合した合成エステル
潤滑剤を用いて従来ミルに使った市販の鉱物油主体ミス
ト潤滑油と比べて軸受当り15乃至20%のトン数増加
かえられた。更に定期保守点検(通常操作15,000
0)ン後になされた)中“乾燥前“又は潤滑不十分領域
は本発明のミスト油組成物で潤滑されたロール首には事
実上なかった。
“乾燥ネック1は殆んどの場合石油主体ミスト潤滑剤に
よって軸受が座しているロールネックの外側に認められ
た。
装置運転10週間にわたる他の試験において多数の軸受
を上記調合合成エステルl5O460ミスト潤滑剤で潤
滑しまた同数の軸受を市販l80460石油主体ミ石油
側滑剤を用いて潤滑した。両軸受群を匹敵する運転条件
のもとで検べた。試験期間中エステル主体ミスト油滑滑
剤を使った1軸受のみが焼けた、即ち軸受がロール賃上
に焼付いた。
反対に石油主体ミスト油で潤滑した軸受中12が焼けた
正常間隔における定期保守検査で後者群の更に8軸受が
損傷と判断され廃棄された。合成エステル潤滑剤使用軸
受はこの正常保守検査において損傷と認められたものは
なかった。
実施例■ 比較目的のためまた低分子量と高分子量イソブチレン重
合体混合物部用の必要性を示すため、実施例■の方法に
よりl5O460級ミスト油組成物3柚をつくった。組
成は次のとおりであったニ ジ−2−エチルヘキシルジメレート   63,1 6
2,5 63.1ポリイソブチレン(Mw7573) 
   27.5  −  28゜4ポリイソブチレン(
Mw89.793 )  0.33 11.2  −添
加剤             3.5  3.5  
3.5上記l5O460調合物各々について150℃で
ミスト性を検べた結果次のとおり: 油生成量1/時)         31.8  4,
8 38.7再分級油  %         74.
4 68,3 71.4中途凝集  %       
  10.8  6.3  6.3散失ミスト %  
       14.8 25.3 22.3上の結果
から調合物DBとpcの散失ミストが許容できない程多
量なことは明らかである。散失ミストは15%又はそれ
以下が一般に許容される。20%以上の散失ミストはど
んなことがあっても許容できない。更に製品11Bの生
成量はわるかった。エステルを普分子量と低分子量ポリ
イソブチレンと混合した製品11Aのみが適当な生成量
とロール軸受潤滑用に使用できる適当なミスト特性を与
えたのである。
実施例■ ポリイソブチレン分子量の重要性を示すために次の比較
実験を行った。本実施例においてジ−2−エチルヘキシ
ルジメレートおよび前記分子量範囲内のイソブチレン重
合体より成るミスト油調合物をつくり特定分子楡外のポ
リイソブチレンを使い製造した調合物と比較した。混合
ポリイソブチレン、即ち重合体混合物の平均分子量は各
調合において同じ(Mw8550)とした。各油も同じ
粘度、180級460に調合した。ミスト油調合は次の
とおり:111A   IIIB   I[lCジ−2
−エチルヘキシルジメレート   63,1 60,0
 34.5ポリイソブチレン(Mw7573)    
27.5  −   −#    (Mw89,793
)   0.33  −  4.081   (Mw7
7.284)    −2,35−l   (Mw31
99)     −30,2−#    (Mw187
4)     −−9,64添加剤       3.
5 3.5 3.5各調合物のミスト特性の1751?
で測定した結果次のとおシ: 111A    IIIB    llIC油生成量(
97時)    32,8  20,8  15.9再
分級油  %     76.9  66.2  66
.8中途凝集  %     12,1  20.2 
 16.0散失ミスト %     11,0  13
.6  17.3上記結果から特定分子量以外のイソブ
チレン重合体で調合されたIIIBとmcは製品nlA
よりも生成量が著しく低いことが明らかである。製品1
11Bと1flcは低生成量および潤滑に使われない、
即ち中途で凝集したり散失ミストとして損失する油が多
量であるのでミスト油として全体的に不適当である。本
発明により調合された製品IIAのみが満足な生成量と
バランスした性質を与える。
実施例■ 本発明の融通性と低粘度合成ミスト油製造能力を示すた
め、次の処方により潤滑剤組成物を調合した:ジ−2−
エチルヘキシルジメレート         77.5
部ポリイソブチレン(府w7573)        
  14.5部ポリイソブチレン(Mw89,793)
          0.66部エルコ345多目的添
加剤          35部とのミスト油組成C吻
の性質法のとおり:粘&(ASTMD−445)40’
Ccst       219100℃cst    
   26 粘度指数(ASTMI)−2270)        
149全酸価(ASTM D−974) (v1!KO
F(/f )     2.1比WjfiO/60F(
ASTMr)−1298)     0.902引火点
、”F(ASTMD−92)        430晶
出点、1?(ASTMD−97)        −4
0ミスト特性(175下において) 油生成量c2/時)           524再分
級油  %             75.7中途凝
集  %           13.1散失ミスト 
%           11.4ミスト特性(200
’Fにおいて) 油生成址(2部時)          63.6再分
級油  %           74.4中途凝集 
 %           11.4散失ミスト % 
          14.2この潤滑剤は軸受潤滑に
適する有効なミスト油であった。
市販添加剤の代りに硫酸化インオクチルタレエート2部
、フェニルa−ナフチルアミン1部、トリクレジルホス
フェート1部、ベンゾトリアゾール0.05部、エチレ
ングリコールのドデセニルサクセネートハーフエステル
0.05部、ダウDC−200ポリジメチル−シロキサ
ン0.005部およびプロピレングリコール01部を用
いて調合物をつくった場合匹敵する性質をもった有効な
ミスL油かえられる。
実施例■ 次の成分を混合してl80320ミスト油組成物をつく
ったニ ジ−2−エチルヘキシルジメレート        7
07部ポリイソブfV7(Mw7573)      
   20.7部ポ’H77”チvン(Mw89,79
3)         0.50部市販万能添加剤(8
20,5%;P1チ)3.5  部えられたミスト油組
成物の物理的性質とミスト特性は次のとおり: 粘度(ASTMD−445)40Ccst     3
16100U cst      33 粘度指数(ASTMD−2270)        1
47全酸価(ASTMD−974)(ηKOH/7) 
   1.9比重、60/60”F(ASTMD−12
98)   0.904引火点、r (ASTMD−9
2)        420晶出点、F (ASTMD
−97)        −25ミスト特性(175下
における) 油生成量(2部時)         417再分級油
  チ           75.5中途凝集  チ
           13.9・散失ミスト %  
         10.5ミスト特性(200?にお
いて) 油生成1it(y1時)          55.0
再分級油  %           74.5中途凝
集  %           11,8散失ミスト 
%           13.8実施例■ 他の合成エステル使用能力を示すためイソトリデシルお
よびイソデシルトリメリテートの混合物を使用して■s
460ミスト潤滑剤をつくった。次のとおり普通の方法
(40C粘度250センチストークス;酸価0.02:
水酸基価18;晶出点−20下)によシミスト油組成物
を調合した。
イソトリデシルトリメリテート       795部
ポリイソブチレン(Mw7573)       14
.0部ポリイソブチレン(肩w89,793)    
  0.17部添加剤               
    3・5部ミスト特性(175下)は次のとおり
であった:油生成量(2部時)34.9 再分級油  %              745中
途凝集  %              145散失
ミスト %             11.0製品は
よい潤滑性を示し軸受用に有効な潤滑剤である。
実施例■ トリメチロールプロパントリイソステアレート(40部
粘度90センチストークス;酸価5;水酸基価10;晶
出点−15″F)に基づくミスト油組成物を次のとおり
調合したニ トリメチロールプロパントリイソステアレート   6
85部ポリイソブチレン(肩w7573)      
23.1部ポリイソブチレン(Mw89,793 ) 
      0.28部エルコ345        
      3.5部かくつくった潤滑剤組成物は40
部粘度459センチストークスでありまた175°ミス
ト特性は油生成量N’/時)            
31.7再分級油  %             7
3.9中途凝集  %             15
5散失ミスト %             106で
あった。市販添加剤をアンチモンジアルキルジチオカル
バメート4部、トリクレジルホスフェート1部およびバ
リウムジノニルナフタレンスルホネート1部で置換した
とき匹敵するミスト特性と潤滑性かえられた。
実施例■ トリメチロールプロパントリオレエート(40部粘度2
28センチストークス;酸価4;水酸基価4;晶出点−
50”F)56.5部をポリイソブチレン(MW757
3)33.0部およびポリイソブチレン(Mw89,7
93)0.40部と混合してl5O460ミスト油をつ
くった。この調合物に市販万能添加剤35部も加えた。
えた混合物は454センチストークスの40部粘度をも
ち良好な潤滑性とミスト特性を示した。ミスト特性(1
75″F)は次のとおりであった: 油生成量(2部時)         29.2再分級
油  %           71.8中途凝集  
チ           16.4散失ミスト チ  
         11.8製品は高温ストリップミル
のロール軸受潤滑に有効であった。長期運転後もワック
ス生成証拠も々くまたロール首と軸受面を肉眼検査し潤
滑剤のよい展開性を示1−でいた。
実施例■ 高分子量と低分子量ポリイソブチレンの檀々の縦を使っ
て一連の■50460ミスト油組成物をつくった。組成
は次のとおりであった: D(A   IXB   ■C ジ−2−エチルへキシルジメレー)    63.1 
63,1 63.1ポリイソブチレン(Mw7573)
    25.8 27,1 28.0ポリイソブチレ
ン(Mw89,793)    0.99 0.50 
0.17添加剤             3.5  
3.5  3.5175下(IXAを除く)と200下
で検べたミスト特性の結果次のとおシ: 175下において  IXA   IXB   IXC
X牛油量(f/時)       33,1  39.
9試 再分級油  チ    験  77.9  76.7中
途凝集  係    せ  12.4  9.8ず 散失ミスト %         9,7  13.5
油生成量(2部時)    35.9 44,5  3
9.6再分級油  チ    76.0 77.1  
74.5中途凝集  %    14,1 10,6 
 11.6散失ミスト %     9,9 12,3
  13.9実施例X 使用した高分子量ポリイソブチレンの平均分子量が77
、 Q s 4であった以外は実施例■の一般法により
ミスト潤滑剤をつくった。組成物生成のためジ−2−エ
チルへキシルヅメレート63.1部をポリイソブチレン
(Mw 7573 )275部および高分子量インブチ
レン重合体0.39部と混合した。布板の万能添加剤3
.5部も混合物に加えた。えられたミスト潤滑剤の粘度
(40℃)は464センチス)−クスでありまたミスト
特性(175″F)は次のとおりであった: 油生成量(2部時)      32.0再分級油  
%       72.7中途凝集  %      
 14.8散失ミスト %       124 製品は実施例1の製品に匹敵する潤滑性をもち高温ロー
ルミルその他の軸受のミスト潤滑に有効である。
特許出願人 ナショナル デイステイラーズ アンドケ
ミカル コーポレーション 代理人弁理士斉藤武彦(111,、・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)(a)ヒドロキシル基2乃至8個および炭素
    原子3乃至12個をもつ脂肪族ポリオールと炭素原子5
    乃至20個をもつ脂肪族モノカルボン酸からえられたポ
    リオールエステル; (b)トリメリット酸又はその無水物と炭素原子5乃至
    16個をもつ脂肪族アルコールからえられたトリメリテ
    ートエステル;および (c)75%以上のC_3_6ダイマー酸を含む重合脂
    肪酸とC_2_−_1_3単官能性アルコールからえら
    れた重合脂肪酸エステル; より成る群からえらばれた40℃における粘度15乃至
    300センチストークスをもつ合成エステル45乃至9
    5重量部; (2)100%重合体基準で、平均分子量4,000乃
    至10,000をもつポリイソブチレン8乃至40重量
    部;および (3)100%重合体基準で、平均分子量25,000
    乃至300,000をもつポリイソブチレン0.1乃至
    1重量部;より成る組成物でありかつ上記組成物の40
    ℃における粘度が125乃至750センチストークスで
    あることを特徴とするミスト潤滑用に適する改良潤滑剤
    組成物。 2、ポリオールエステル(a)が炭素原子5乃至8とヒ
    ドロキシル基2乃至4個をもち15以下の酸価と100
    以下の水酸基価をもつ脂肪族ポリオールからえられたも
    のであり、トリメリテートエステル(b)は15以下の
    酸価と10以下の水酸基価をもち、また重合脂肪酸エス
    テル(c)は100以下の酸価と10以下の水酸基価を
    もつ特許請求の範囲第1項に記載の潤滑剤組成物。 3、ポリイソブチレン(2)が4,500乃至8,50
    0の平均分子量をもちかつポリイソブチレン(3)が5
    0,000乃至200,000の平均分子量をもつ特許
    請求の範囲第1項又は2項に記載の潤滑剤組成物。 4、175乃至550センチストークスの粘度をもちか
    つ(1)を55乃至85部、(2)を12乃至30部お
    よび(3)を0.25乃至0.85部含む特許請求の範
    囲第1項、2項又は3項に記載の潤滑剤組成物。 5、(a)はネオペンチルグリコール、2,2−ジメチ
    ル−3−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチル−3−
    ヒドロキシプロピオネート、2,2,4−トリメチル−
    1,5−ペンタンジオール、トリメチロールエタン、ト
    リメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリ
    トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
    トールより成る群からえらばれたポリオールおよびC_
    1_2_−_1_8脂肪族モノカルボン酸からえられた
    ものであり;(b)はトリメリット酸又はその無水物お
    よびC_1_0_−_1_3脂肪族アルコールからえら
    れたものであり;かつ(c)は85%以上のC_3_6
    ダイマー酸を含む重合脂肪酸とC_8_1_0脂肪族モ
    ノアルコールからえられたものである特許請求の範囲第
    1項から4項までのいづれかに記載の潤滑剤組成物。 6、(a)がトリメチロールプロパン トリオレエート
    又はトリメチロールプロパン トリイソステアレートで
    あり;(b)がイソデシルトリメリテート、イソトリデ
    シルトリメリテート又はイソデシルイソトリデシル混合
    トリメリテートでありかつ(c)がジイソデシルジメレ
    ート又はジ−2−エチルヘキシルジメレートである特許
    請求の範囲第1項から4項までのいづれかに記載の潤滑
    剤組成物。 7、更に8重量%までの添加剤を含む特許請求の範囲第
    1項から6項までのいづれかに記載の潤滑剤組成物。 8、(1)(a)ヒドロキシル基2乃至8個および炭素
    原子3乃至12個をもつ脂肪族ポリオールと炭素原子5
    乃至20個をもつ脂肪族モノカルボン酸からえられたポ
    リオールエステル; (b)トリメリット酸又はその無水物と炭素原子5乃至
    16個をもつ脂肪族アルコールからえられたトリメリテ
    ートエステル;および (c)75%以上のC_3_6ダイマー酸を含む重合脂
    肪酸とC_2_−_1_3単官能性アルコールからえら
    れた重合脂肪酸エステル; より成る群からえらばれた40℃における粘度15乃至
    300センチストークスをもつ合成エステル45乃至9
    5重量部; (2)100%重合体基準で、平均分子量4,000乃
    至10,000をもつポリイソブチレン8乃至40重量
    部;および (3)100%重合体基準で、平均分子量25,000
    乃至30,0000をもつポリイソブチレン0.1乃至
    1重量部;より成る組成物でありかつ上記組成物の40
    ℃における粘度が125乃至750センチストークスで
    あることを特徴とする組成物のミストを約10乃至10
    0psigの圧力で空気中に生ぜしめ潤滑しようとする
    金属表面に圧搾輸送して大滴に凝集させ上記金属面に沈
    着させてそれに潤滑性膜を生成させる潤滑方法。 9、空気温度が125乃至200°Fでありまた空気圧
    力が20乃至80psigである特許請求の範囲第8項
    に記載の方法。
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