CN102395661B - 在润滑剂中作为摩擦改进剂的胺衍生物 - Google Patents

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Abstract

一种用于润滑自动变速器的组合物，其包含具有润滑粘度的油和具有含有12‑22个碳原子的烃基且具有一个或多个结构为‑R3‑NHC(O)R4的其它基团的烃基胺，其中R3为具有1‑4个碳原子的亚烷基，R4为具有4‑22个碳原子的烃基，或含氮杂环基团或氨基烷基。烃基胺不含有伯氨基。

Description

在润滑剂中作为摩擦改进剂的胺衍生物
发明背景
本发明涉及用于流体如自动变速器用油、手动变速器用油、牵引液、连续变速器(CVT)用油、双联离合器自动变速器用油、农用拖拉机用油、齿轮油和发动机润滑剂的添加剂领域。
在自动变速器市场，如果存在根据降低重量和提高传动能力的需要而驱动的快速工程更改，则渴望具有高静摩擦系数的自动变速器用油用于改进的离合器保持能力。例如连续滑动的液力变矩器离合器迫切需要关于自动变速器用油(ATF)的严格摩擦要求。流体必须具有良好的摩擦相对滑动速度的关系，或者会在车辆中发生有害的所谓颤抖的现象。变速器颤抖是通常在滑动液力变矩器离合器中发生的自我刺激的振动态，通常称为“粘滑现象”或“动摩擦振动”。流体和材料系统的摩擦特性，与变速器的机械设计和控制组合决定变速器对颤抖的敏感度。绘制所测定的摩擦系数(μ)相对滑动速度(V)，通常称为μ-V曲线已显示与变速器颤抖关联。理论和实验都支持该μ-V曲线的正至轻微负斜度的区域与变速器用油良好的防颤抖性能相关联。容许车辆无振动或颤抖地操作的流体据说具有良好的“防颤抖”性能。该流体应在其使用寿命期间保持那些特性。在车辆中防颤抖性能的长期性通常称为“防颤抖耐久性”。变速摩擦试验机(VSFT)模拟变速器离合器中发现的速度、负荷和摩擦材料，测量相对于滑动速度的摩擦系数，并与实际使用中发现的性能相关联。该程序在文献中得以很好地证明；例如参见Society of Automotive Engineers publication#941883。
高静摩擦系数与耐久正斜度的组合要求通常与专利文献中极好的描述的传统ATF摩擦改进剂技术不相容。许多常用摩擦改进剂导致低静态摩擦系数且在正斜度上不充分耐久而不能充分使用。
美国专利5,395,539，Chandler等人，1995年3月7日，公开了用于动力传输液中的含酰胺的摩擦改进剂。该添加剂包含通过多胺与脂族单酸缩合形成的组分-1。
2006年3月16日出版的美国专利申请2006/0058202，Levine等人，公开了可具有下式的N-烷基-卤-乙酰胺的胺衍生物：
其中R各自独立地为具有1-8个碳原子的烷基或链烯基。
美国专利4,789,493，Horodysky，1988年12月6日，公开了包含N-烷基亚烷基二胺酰胺的润滑剂。公开了R2-N(R3)-R1-NH-R3，其中R1为C2-C4亚烷基，R2必须为C12-C30烃基，且R3为H、C1-C3脂族基团或R4-C(＝O)-；至少一个R3必须为R4-C(＝O)-。R4为H或C1-4。一个实例为Coco-NH-(CH2)3-NH-C(＝O)H。
美国专利4,581,039，Horodysky，1986年4月8日，公开了包含N-烃基亚烃基二胺羧酸酯如N-油基-1，3-丙二胺与油酸的反应产物的润滑剂。报告了具有下式的那些：
美国专利5,344,579，Ohtani等人，1994年9月6日，公开了包含羟烷基脂族咪唑啉的摩擦改进剂体系，其中羟烷基脂族咪唑啉在环上的1位上具有含有2-约4个碳原子的羟烷基，并且在环上的相邻2位上具有含有约10-约25个碳原子的非环状烃基。合适的化合物为1-羟乙基-2-十七碳烯基咪唑啉。另一组分是二(羟烷基)脂族叔胺。烃基含有约10-约25个碳原子。羟烷基可以为2-羟乙基。
美国专利5,441,656，Ohtani等人，1995年8月15日，公开了基本由(i)N-脂族烃基取代的二乙醇胺和(ii)N-脂族烃基取代的三亚甲基二胺组成的摩擦改进剂体系。
美国专利3,251,853，Hoke，1966年5月17日，公开了油溶性酰基化胺。在实施例中，反应物可以为二甲苯基-硬脂酸或庚基苯基-庚酸，与四亚乙基五胺或十二烷基胺或N-2-氨基乙基十八烷基胺。一个实例为N-2-氨基乙基十八烷基胺与二甲苯基-硬脂酸的缩合物。
美国专利5,916,852，Nibert等人，1999年6月29日，公开了尤其包含具有结构R-NH2的胺(即烷基伯胺)的动力传输液组合物，其中R为约C8-C30烷基。它还可包含含胺摩擦改进剂。胺尤其可以为牛脂胺。含胺摩擦改进剂可以为长链羧酸(例如硬脂酸)与多胺的反应产物，且可具有结构：
或可以为烷氧基化胺，例如通过长链伯胺与低分子量醇盐如氧化乙烯或氧化丙烯反应而制备的那些。
美国专利申请2009/0005277，Watts等人，2009年1月1日，公开了据说具有优异摩擦稳定性的润滑油组合物，其除其它组分外还包含聚亚烷基多胺基摩擦改进剂，其已与酰化剂反应以将至少一个仲胺基团转化成酰胺。
因此，所公开的技术提供了适于提供具有高摩擦系数或者μ-V曲线中的持续正斜度或者二者的自动变速器用油的摩擦改进剂。
发明概述
所公开的技术提供了通常适于润滑自动变速器的润滑剂组合物，其包含(a)具有润滑粘度的油和(b)烃基胺(其可任选具有大于一个胺氮原子，即一个或多个)，其烃基具有12-22个碳原子，除所述烃基外，所述胺在其一个或多个胺氮原子上具有一个或两个基团，这类其它基团独立地具有结构-R3-NHC(O)R4，其中各个R3独立地为含有1-4个碳原子的亚烷基且各个R4独立地为具有4-22个碳原子的烃基，或含氮杂环基团，或氨基烷基，或N-取代的氨基烷基。在某些实施方案中，烃基胺不含有伯氨基。(它可以含有或不含有伯氨基，不管分子上存在或不存在任何其它基团，并且不管组合物中存在或不存在任何其它材料。)
所公开的技术还提供了润滑自动变速器的方法，包括向其上提供如本文所述的润滑剂。
发明详述
以下通过非限定性阐述描述各个特征和实施方案。
在所公开的技术的某些实施方案中使用的一种组分为具有润滑粘度的油，对于润滑剂组合物，其可以以主要量存在，或者对于浓缩物，以浓缩物形成的量存在。合适的油包括天然和合成润滑油及其混合物。在完全配制的润滑剂中，具有润滑粘度的油通常以主要量(即大于50重量％的量)存在。通常，具有润滑粘度的油以75-95重量％，通常大于80重量％组合物的量存在。
用于制备本发明润滑剂和官能流体的天然油包括动物油和植物油以及矿物润滑油如液体石油和链烷烃、环烷烃或混合链烷烃/环烷烃型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油，其可通过加氢裂化和加氢精致工艺而进一步精炼。
合成润滑油包括烃油和卤-取代烃油，例如聚合和共聚烯烃，也称为聚α烯烃；聚苯；烷基化二苯醚；烷基-或二烷基苯；和烷基化二苯硫；及其衍生物、类似物和同系物。还包括环氧烷聚合物和共聚物及其衍生物，其中末端羟基可通过酯化或醚化被改性。还包括二羧酸与各种醇的酯，或由C5-C12单羧酸和多元醇或多元醇醚制备的酯。其它合成油包括硅基油、含磷酸的液体酯，和聚合四氢呋喃。
天然或合成的未精炼、精炼和再精炼油可用于本发明润滑剂中。未精炼油为不经进一步提纯处理，直接由天然或合成来源得到的那些。精炼油已在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改进一种或多种性能。它们例可例如被氢化，产生具有对氧化的改进稳定性的油。
在一个实施方案中，具有润滑粘度的油为API组I、组II、组III、组IV或组V的油，包括合成油或其混合物。在另一实施方案中，油为组II、III、IV或V的。这些是API Base OilInterchangeability Guidelines建立的分类。组III油含有＜0.03％硫和＞90％饱和物且粘度指数＞120。组II油的粘度指数为80-120且含有＜0.03％硫和＞90％饱和物。聚α烯烃分类为组IV。该油也可以为衍生自蜡如疏松石蜡或费托合成蜡的加氢异构的油。这种“气至液”油通常表征为组III。组V包括“所有其它”(除含有＞0.03％S和/或＜90％饱和物且粘度指数为80-120的组I外)。
在一个实施方案中，至少50重量％的具有润滑粘度的油为聚α烯烃(PAO)。通常，聚α烯烃衍生自具有4-30，或4-20，或6-16个碳原子的单体。有用的PAO的实例包括衍生自1-癸烯的那些。这些PAO在100℃下的粘度为1.5-150mm2/s(cSt)。PAO通常为氢化材料。
本技术的油可包括具有单一粘度范围的油或高粘度和低粘度范围油的混合物。在一个实施方案中，油在100℃下显示1或2至8或10mm2/sec(cSt)的运动粘度。总润滑剂组合物可使用油和其它组分配制使得在100℃下的粘度为1或1.5至10或15或20mm2/sec，且在-40℃下布氏粘度(ASTM-D-2983)小于20或15Pa-s(20,000cP或15,000cP)，例如小于10Pa-s，甚至5或更小。
本技术提供可用作摩擦改进剂，特别是用于润滑自动变速器的摩擦改进剂的含胺化合物作为一种组分。胺可选自通常可描述为取代烃基胺的胺类。胺的烃基，即连接在所述氨基氮上，或连接在一个氨基氮上的烃基可描述为长链烃基，这通常意指含有12-22个碳原子的烃基。在某些实施方案中，烃基可含有12-20、12-18、12-14、14-20、14-18或14-16个碳原子。烃基可包括在不同分子上的具有通常落在12-22个碳原子的范围内的多种碳数的各个基团的混合物，但是也可存在具有在该范围外的烃基的分子。如果存在烃基的混合物，则它们可以主要具有偶碳数(例如12、14、16、18、20、22)，如衍生自许多天然存在的材料的基团的特征，或它们可为偶和奇碳数的混合物，或者为奇碳数或奇数的混合物。它们可以为支化、线性或环状的，且可以为饱和或不饱和的，或其组合。在某些实施方案中，烃基可含有16-18个碳原子，有时主要16或主要18个碳原子。具体实例包括来自椰油胺(主要为C12和C14胺)的混合“椰油”基团，即椰油烷基，和来自牛油脂肪胺(主要为C16和C18基团)的混合“牛油”基团，即牛油烷基，和异硬脂基。牛油烷基可以为氢化或未氢化的。
除长链烃基外，胺在氮原子上具有至少一个其它基团(不同于氢)，在某些实施方案中，在相同氮原子上带有长链烃基。即胺的氮原子(如果仅存在单个所考虑的氮原子)可含有一个或两个如上所述长链烃基，可含有0或1个氢，且可含1或2个如下所述其它基团，使得满足氮原子的三价。
在胺氮原子上(或如果分子中存在大于一个氮原子，则在一个或多个胺氮原子上)的一个或多个其它基团为含羧基基团。如果分子中存在多个这类基团，则这些基团可以彼此相同或不同。该基团的一般结构为：
-R3-NHC(O)R4
即含酰胺基团。这里R3为连接在胺氮上的连接基团。如果存在多个基团R3，则它们可以彼此相同或不同。它们可以为具有1-4个碳原子的亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、亚乙基、亚丙基(在1，2构型中，即甲基亚乙基，或在1，3构型中，即三亚甲基)，或亚丁基(在1，2构型或任何其它构型如1，4中，即四亚甲基)。它们还可包含具有2至8或9个碳原子的链，其在链内被1或2个氮或氧原子间隔。它们的实例可包括-CH2CH2CH2NHCH2CH2-或-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NHCH2CH2-或-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2OCH2CH2-或-CH2CH2CH2OCH2CH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2CH2-。
一个或多个基团R4可独立地为具有4-22个碳原子的烃基，或含氮杂环基团或氨基烷基。当R4为烃基时，它可以为具有8-24个碳原子或10-20个碳原子或11-18个碳原子或9-17个碳原子或11-13个碳原子或16-18个碳原子的烷基。这类烷基可视为相应羧酸的一部分，其可以为支化或线性、饱和或不饱和，或任选被取代的(例如1，2-羟基硬脂酸)。
当R4为含氮杂环基团时，它可包含5元环或6元环且它可含有一个或多个杂原子如氮、氧或硫。该环可以为饱和或不饱和的，包括芳族不饱和。实例包括2-吡嗪基团。
当R4为氨基烷基时，它可以为具有一般结构-R5NR6R7的基团，其中R5可以为具有1-6个碳原子的亚烃基如亚甲基且R6和R7各自可独立地为氢、烃基或取代烃基。(然而，理想的是R6和R7应不为氢，因为总体化合物不含伯氨基是理想的。)取代烃基可以为羟乙基。在一个实施方案中，R4为-CH2N(CH2CH2OH)2。
这些胺中某些还可由下式表示：
在该式中，R1为具有12-22或12-20或12-18或16-18个碳原子的烃基；R2为氢或烃基；a为1或2，且b为2-a。即胺氮上可存在1或2个-R3-NH-C(＝O)R4基团。如果分子中存在多个胺氮原子以及如果存在多个-R3-NH-C(＝O)R4基团，则这类基团可连接在相同或不同的氮上。
所公开技术的胺的一些具体实例包括以下结构表示的那些：
或更通常
或更通常
其中椰油基和牛油基如上定义；油基和异硬脂基表示油酸和硬脂酸减去羧基碳原子(其显示为酰胺结构的一部分)的部分；C10、C13和C17分别主要表示C10、C13和C17烷基；R1包括含有12-18个碳原子的烃基或其混合物，且C9-17表示含有9-17个碳原子的烃基或其混合物。
以上结构也可以以可选择或更通常的方式书写。例如结构(I)和(II)和相关材料可更通常地书写为：
其中R1为椰油基或牛油基或其混合物，且其中C10-13表示C10烷基或C13烷基或C10、C11、C12和C13基团中任一种或多种的混合物。同样，结构(VIII)可以以更通常的方式书写为：
其中R1为椰油基或牛油基或其混合物，且C17主要表示C17烷基。
本发明胺(即含有酰胺官能的)可通过合适胺与当量所需酸或其反应性等价物(例如酐、卤化物或酯)反应而得到。起始于二胺的概括反应方案如下：
R1-NH-R3-NH2+HO-C(＝O)R4→R1-NH-R3-NH-C(＝O)R4+H2O
其中R1-R4如上所定义。这类形成酰胺的反应是技术人员熟知的。还公认一些反应可在仲胺氮上进行，所以产物可能含有各物质的混合物。这类混合物应理解为在本发明范围内。
因此，在一些实施方案中，所需烃基胺材料包括通过使具有10-18个碳原子的羧酸或其反应性等价物与N-烃基取代的二胺反应的方法得到或可得到的产物，所述取代二胺的烃基含有12-22个碳原子。在其它实施方案中，烃基胺包括通过使具有12-22或14-22个碳原子的羧酸或其反应性等价物与具有至少两个伯氨基和一个叔氨基的N-烃基取代三胺反应的方法得到或可得到的产物，所述取代二胺的烃基含有12-22个碳原子。
起始胺可以为如上指定为R1-NH-R3-NH2的二胺，或书写为R1-N-(R2-NH2)2的三胺。还预期线性(例如含有一个或多个伯氮和多个仲氮)和支化(例如含有一个或多个叔氮)的四胺和其它更高级胺。叔胺的一个实例具有结构(R1)2-N-R3-NH2。多种这类胺为市售的，例如来自Akzo的“Duomeen”TM系列。这类多胺可通过将单胺(R)2NH加入丙烯腈中以制备烷基腈胺，其后例如使用H2在Pd/C催化剂的作用下将所得腈化合物催化还原以得到二胺而制备。
如果需要，本发明胺中任一种都可以以基本不含咪唑啉的形式制备或使用。“基本不含咪唑啉”意指缩合产物含有小于10％或者小于5或2或1或0.1或0.2％的环化咪唑啉结构，如通常通过羰基氧与氮原子相互作用而形成的，其中从酰胺氮上除去的2或3个碳原子分别构成5-或6元环。如果起初存在于缩合混合物中，则该材料可通过已知方法如通过选择性水解而任选除去或任选充分除去。
完全配制的润滑剂中胺的量可以为0.1-10重量％，或0.5-6重量％，或0.8-4重量％，或1-2.5重量％。
可存在其它组分。一种该组分为分散剂。在一些上述胺化合物可具有一些分散剂特性的情况下，它可被描述为“不同于如上所述胺化合物”。“羧酸分散剂”的实例描述于包括如下的许多美国专利中：3,219,666、3,316,177、3,340,281、3,351,552、3,381,022、3,433,744、3,444,170、3,467,668、3,501,405、3,542,680、3,576,743、3,632,511、4,234,435、Re 26,433和6,165,235。
琥珀酰亚胺分散剂，一种羧酸分散剂，通过烃基取代的琥珀酸酐(或其反应性等价物，例如酸、酰基卤或酯)与如上所述胺反应而制备。烃基取代基通常含有平均至少8，或20，或30，或35，至350，或至200，或至100个碳原子。在一个实施方案中，烃基衍生自聚烯烃。该聚烯烃的特征可以为至少500的(数均分子量)。通常，聚烯烃的特征为500，或700，或800，或900，至5000，或至2500，或至2000，或至1500的在另一实施方案中，为500或700或800至1200或1300。在一个实施方案中，多分散性为至少1.5。
聚烯烃包括具有2至16，或至6，或至4个碳原子的可聚合烯烃单体的均聚物和共聚物。烯烃可以为单烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和1-辛烯；或聚烯烃单体，例如二烯烃单体如1，3-丁二烯和异戊二烯。在一个实施方案中，共聚物为均聚物。聚合物的一个实例为聚丁烯。在一种情况下，约50％的聚丁烯衍生自异丁烯。聚烯烃可通过传统程序制备。
在一个实施方案中，琥珀酸酰化剂通过聚烯烃与过量马来酸酐反应以提供取代琥珀酸酰化剂而制备，其中对于各当量取代基团，琥珀酸基团数为至少1.3，例如1.5，或1.7，或1.8。每取代基团的最大琥珀酸基团数通常不超过4.5，或2.5，或2.1，或2.0。其中取代基衍生自这类聚烯烃的取代琥珀酸酰化剂的制备和用途描述于美国专利4,234,435中。
取代琥珀酸酰化剂可与胺，包括上述那些胺，和称为胺釜脚的重质胺产物反应。与酰化剂反应的胺的量通常为提供1∶2-1∶0.25或1∶2-1∶0.75的CO：N摩尔比的量。如果胺为伯胺，则可发生完全缩合成酰亚胺。也可存在不定量的酰胺产物如酰胺酸。如果反应而是与醇反应，则所得分散剂为酯分散剂。无论在单独的分子还是在相同分子中(如在上述缩合胺中)，如果胺和醇官能都存在，则可存在酰胺、酯和可能的酰亚胺官能的混合物。这些为所谓的酯-酰胺分散剂。
“胺分散剂”为相对高分子量脂族或脂环族卤化物和胺的反应产物，例如聚亚烷基多胺。其实例描述于以下美国专利中：3,275,554、3,438,757、3,454,555和3,565,804。
“曼尼希分散剂”为其中烷基含有至少30个碳原子的烷基苯酚与醛(尤其是甲醛)和胺(尤其是聚亚烷基多胺)的反应产物。描述于以下美国专利中的材料是说明性的：3,036,003、3,236,770、3,414,347、3,448,047、3,461,172、3,539,633、3,586,629、3,591,598、3,634,515、3,725,480、3,726,882和3,980,569。
后处理分散剂也是本发明的一部分。它们通常通过使羧酸、胺或曼尼希分散剂与试剂如脲、硫脲、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代琥珀酸酐、腈、环氧化物、硼化合物如硼酸(得到“硼酸化分散剂”)、磷化合物如含磷酸或酐或2，5-二巯基噻二唑(DMTD)反应而得到。典型的这类材料描述于以下美国专利中：3,200,107、3,282,955、3,367,943、3,513,093、3,639,242、3,649,659、3,442,808、3,455,832、3,579,450、3,600,372、3,702,757和3,708,422。
也可使用分散剂的混合物。如果存在于本技术配制剂中，则一种或多种分散剂的量通常为0.3-10重量％。在其它实施方案中，分散剂的量为最终混合流体配制剂的0.5-7％，或1-5％。在浓缩物中，量会成比例地更高。
常用的其它组分为粘度改进剂。粘度改进剂(VM)和分散剂粘度改进剂(DVM)是熟知的。VM和DVM的实例可包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、苯乙烯-马来酸酯共聚物和类似的聚合物质，包括均聚物、共聚物和接枝共聚物。DVM可包括含氮甲基丙烯酸酯聚合物，例如使用衍生自甲基丙烯酸甲酯和二甲基氨基丙胺的含氮甲基丙烯酸单体制备的聚合物。
市售VM、DVM和它们的化学品类型的实例可包括如下：聚异丁烯(例如来自BPAmoco的IndopolTM或来自ExxonMobil的ParapolTM)；烯烃共聚物(例如来自Lubrizol的LubrizolTM 7060、7065和7067和来自Mitsui的LucantTM HC-2000L和HC-600)；氢化苯乙烯-二烯共聚物(例如来自Shell的ShellvisTM 40和50和来自Lubrizol的7308和7318)；苯乙烯/马来酸酯共聚物，其为分散剂共聚物(例如来自Lubrizol的3702和3715)；聚甲基丙烯酸酯，其一些具有分散剂性能(例如来自RohMax的ViscoplexTM系列中的那些，来自Afton的HitecTM系列和来自Lubrizol的LZ 7702TM、LZ 7727TM、LZ 7725TM和LZ 7720CTM)；烯烃-接枝-聚甲基丙烯酸酯聚合物(例如来自RohMax的ViscoplexTM 2-500和2-600)；和氢化聚异戊二烯星形聚合物(例如来自Shell的ShellvisTM 200和260)。还包括来自Lubrizol的AstericTM聚合物(具有放射状或星形结构的甲基丙烯酸酯聚合物)。可使用的粘度改进剂描述于美国专利5,157,088、5,256,752和5,395,539中。VM和/或DVM可以以至多20重量％的浓度用于官能流体中。可使用1-12重量％，或3-10重量％的浓度。
可用于本技术所用组合物中的另一组分为辅助摩擦改进剂。这些摩擦改进剂是本领域技术人员熟知的。可使用的一列摩擦改进剂包括在美国专利4,792,410、5,395,539、5,484,543和6,660,695中。美国专利5,110,488公开了用作摩擦改进剂的脂肪酸的金属盐，尤其是锌盐。可使用的一列辅助摩擦改进剂可包括：
-及其两种或更多种的混合物。
这些类摩擦改进剂各自的代表是已知且为市售的。例如，脂肪亚磷酸盐可通常具有式(RO)2PHO或(RO)(HO)PHO，其中R可以为具有足以赋予油溶性的长度的烷基或链烯基。合适的亚磷酸盐为市售的，可如美国专利4,752,416所述合成。
可使用的硼酸化脂肪环氧化物公开于加拿大专利No.1,188,704中。这些油溶性含硼组合物可通过硼来源如硼酸或三氧化硼与可含有至少8个碳原子的脂肪环氧化物反应而制备。非硼酸化脂肪环氧化物也可用作辅助摩擦改进剂。
可使用的硼酸化胺公开于美国专利4,622,158中。硼酸化胺摩擦改进剂(包括硼酸化烷氧基化脂肪胺)可通过如上所述硼化合物与相应胺，包括简单的脂肪胺和含羟基叔胺反应而制备。用于制备硼酸化胺的胺可包括通过商标“ETHOMEEN”已知且可由Akzo Nobel得到的商业烷氧基化脂肪胺，例如双[2-羟乙基]-椰油胺、聚氧乙烯[10]椰油胺、双[2-羟乙基]大豆胺、双[2-羟乙基]-牛油脂肪胺、聚氧乙烯-[5]牛油脂肪胺、双[2-羟乙基]油胺、双[2-羟乙基]十八烷基胺和聚氧乙烯[15]十八烷基胺。这类胺描述于美国专利4,741,848中。
烷氧基化脂肪胺和脂肪胺本身(例如油胺)可用作摩擦改进剂。这些胺为市售的。
硼酸化和非硼酸化的甘油脂肪酸酯可用作摩擦改进剂。硼酸化甘油脂肪酸酯可通过将甘油脂肪酸酯用硼来源如硼酸硼酸化而制备。甘油脂肪酸酯本身可通过本领域熟知的多种方法制备。许多这些酯，例如单油酸甘油酯和牛油酸甘油酯以商业规模生产。商业单油酸甘油酯可含有45-55重量％单酯和55-45重量％二酯的混合物。
脂肪酸可用于制备以上甘油酯；它们也可用于制备它们的金属盐、酰胺和咪唑啉，其任一种也可用作摩擦改进剂。脂肪酸可含有6-24个碳原子，或8-18个碳原子。有用的酸可以为油酸。
脂肪酸的酰胺可以为通过与氨或与伯或仲胺如二乙胺和二乙醇胺缩合而制备的那些。脂肪咪唑啉可包括酸与二胺或多胺如聚亚乙基多胺的环状缩合产物。在一个实施方案中，摩擦改进剂可以为C8-C24脂肪酸与聚亚烷基多胺的缩合产物，例如异硬脂酸与四亚乙基五胺的产物。羧酸和聚亚烷基胺的缩合产物可以为咪唑啉或酰胺。
脂肪酸也可作为其金属盐，例如锌盐存在。这些锌盐可以为酸性、中性或碱性(高碱性)的。这些盐可由含锌试剂与羧酸或其盐反应而制备。有用的制备这些盐的方法是使氧化锌与羧酸反应。有用的羧酸为上文所述那些。合适的羧酸包括式RCOOH的那些，其中R为脂族或脂环族烃基。其中为其中R为脂肪基团，例如硬脂基、油基、亚油基或棕榈基的那些。合适的还有其中锌以与制备中性盐需要的量相比化学计量过量存在的锌盐。可使用其中锌以1.1-1.8倍于化学计量量，例如1.3-1.6或通常约1.33倍于化学计量量锌存在的盐。这些羧酸锌是本领域已知的并描述于美国专利3,367,869中。金属盐还可包括钙盐。实例可包括高碱性钙盐。
硫化烯烃也是用作摩擦改进剂的熟知商业材料。合适的硫化烯烃为根据美国专利4,957,651和4,959,168的详细教导制备的一种。本文描述两种或更多种选自如下的反应物的共硫化混合物：至少一种多元醇的脂肪酸酯、至少一种脂肪酸、至少一种烯烃和至少一种一元醇的脂肪酸酯。烯烃组分可以为通常含有4-40个碳原子的脂族烯烃。这些烯烃的混合物是市售的。用于本发明方法中的硫化剂包括元素硫、硫化氢、卤化硫和硫化钠，和硫化氢与硫或二氧化硫的混合物。
烷基水杨酸盐的金属盐包括长链(例如C12-C16)烷基取代水杨酸的钙和其它盐。
烷基磷酸的胺盐包括以商品名PrimeneTM出售的油基或其它长链磷酸酯与胺如叔-脂族伯胺(tetriary-aliphatic primary amine)的盐。
如果存在的话，补充摩擦改进剂的量可以为润滑组合物的0.1-1.5重量％，例如0.2-1.0％或0.25-0.75％。然而，在一些实施方案中，存在的补充摩擦改进剂的量小于0.2重量％或小于0.1重量％，例如0.01-0.1％。
本技术组合物还可包含清净剂。如本文所用清净剂为有机酸的金属盐。清净剂的有机酸部分为磺酸根、羧酸根、石炭酸根、水杨酸根。清净剂的金属部分为碱金属或碱土金属。合适的金属包括钠、钙、钾和镁。通常清净剂为高碱性的，意指存在与形成中性金属盐所需的相比化学计量过量的金属碱。
合适的高碱性有机盐包括具有基本亲油特征且由有机材料形成的磺酸盐。有机磺酸盐是润滑剂和清净剂领域中熟知的材料。磺酸盐化合物应含有平均10-40个碳原子，例如平均12-36个碳原子或14-32个碳原子。类似地，石炭酸盐、水杨酸盐和羧酸盐具有基本亲油特征。
如果本发明容许碳原子为芳族或在烷烃构型中，则在某些实施方案中使用烷基化芳烃。当可使用萘基材料时，所选择的芳族部分为苯结构部分。
因此，合适的组合物包括高碱性单磺化烷基化苯如单烷基化苯。通常烷基苯部分由釜脚来源得到且为单-或二烷基化的。在本发明中认为单烷基化芳烃在总体性能方面优于二烷基化芳烃。
有时需要使用单烷基化芳烃(苯)的混合物以得到本发明中的单烷基化盐(苯磺酸盐)。其中组合物的实质部分含有丙烯的聚合物作为烷基来源的混合物有助于盐的溶解性。单官能(例如单磺化)材料的使用可避免分子交联，同时盐更少地从润滑剂中沉淀。还通常需要使用通过用α-烯烃烷基化而制备的烷基化苯。
盐可以为“高碱性的”。高碱性意指存在与中性盐的阴离子所需的相比化学计量过量的金属碱。来自高碱性的过量金属具有中和可在润滑剂中建立的酸的作用。通常，存在与中和基质酸所需的相比，基于当量为30∶1，例如5∶1-18∶1的过量金属。
用于组合物中的高碱性盐的量通常基于无油为0.025-3重量％，例如0.1-1.0％。在其它实施方案中，最终润滑组合物可不含有清净剂或基本无清净剂或仅含有少量清净剂。即例如对于钙高碱性清净剂，量可例如以提供小于每百万份钙250份，例如每百万份钙0-250或1-200或10-150或20-100或30-50份，或小于任何前述非零的量。这与可含有足以提供300-600ppm钙的钙清净剂的更传统配制剂相反。高碱性盐通常构成约50％的油且TBN范围基于无油为10-800或10-600。硼酸化和非硼酸化高碱性清净剂描述于美国专利5,403,501和4,792,410中。
本发明组合物还可包含量为0.002-1.0重量％的至少一种含磷酸、含磷酸盐、含磷酸酯或其衍生物，包括含硫类似物。含磷酸、盐、酯或其衍生物包括磷酸、亚磷酸、含磷酸酯或其盐、亚磷酸、含磷酰胺、含磷羧酸或酯、含磷醚及其混合物。
在一个实施方案中，含磷酸、酯或衍生物可以为有机或无机含磷酸、含磷酸酯、含磷酸盐或其衍生物。含磷酸包括磷酸、膦酸、亚膦酸和硫代磷酸，包括二硫代磷酸，以及单硫代磷酸、硫代亚膦酸和硫代膦酸。一组磷化合物为如下式表示的烷基磷酸单烷基伯胺盐：
其中R1、R2、R3为烷基或烃基或者R1和R2中一个可以为H。该材料可以为二烷基和单烷基磷酸酯的1∶1混合物。这类化合物描述于美国专利5,354,484中。
85％磷酸为适于加入完全配制的组合物中的材料，且可以以基于组合物的重量为0.01-0.3重量％，例如0.03-0.2或至0.1％的水平包含在内。
可存在的其它含磷材料包括二烷基亚磷酸盐(有时称为二烷基膦酸氢盐)，例如二丁基亚磷酸氢盐。又一磷材料包括硫代磷酸的磷酸化羟基取代的三酯及其胺盐，以及磷酸的无硫羟基取代的二酯、磷酸的无硫磷酸化羟基取代的二-或三酯，及其胺盐。这些材料进一步描述于美国专利申请US2008-0182770中。
其它材料可任选包括在本技术组合物中，条件是它们不会与上述所需组分或规格不相容。这类材料包括抗氧化剂(即氧化抑制剂)，包括位阻酚抗氧化剂、仲芳族胺抗氧化剂如二壬基二苯胺以及这类熟知的变型如单壬基二苯胺和具有其它烷基取代基如单-或二ocyl的二苯胺，硫化苯酚抗氧化剂、油溶性铜化合物、含磷抗氧化剂，和有机硫化物、二硫化物和多硫化物，例如2-羟烷基、烷基硫醚或1-叔-十二烷硫基-2-丙醇或硫化4-丁氧羰基环己烯或其它硫化烯烃。还可包括腐蚀抑制剂，例如甲苯基三唑和二巯基噻二唑和这种材料的油溶性衍生物。其它任选组分包括密封溶胀剂，例如异癸基环丁砜或酞酸酯，其用来保持密封挠性。还容许的是倾点下降剂，例如烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、乙烯基乙酸酯/富马酸酯或/马来酸酯共聚物，和苯乙烯/马来酸酯共聚物。其它材料为抗磨剂，例如二烷基二硫代磷酸锌、己二酸十三烷基酯，和羟基羧酸的各种长链衍生物，例如酒石酸酯、酒石酰胺、酒石酰亚胺和柠檬酸酯，如美国申请2006-0183647所述。这些任选材料是本领域技术人员已知的，通常为市售的，并更详细地描述于出版的欧洲专利申请761,805中。还可包括已知材料，例如腐蚀抑制剂(例如甲苯基三唑、二巯基噻二唑)、染料、流化剂、除臭剂和消泡剂。还可包括有机硼酸酯和有机硼酸盐。
上述组分可以为完全配制的润滑剂的形式或在更少量润滑油内的浓缩物的形式。如果它们以浓缩物存在，则它们的浓度通常与最终混合物中更稀形式的浓度直接成比例。
如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子的其余部分上的碳原子且具有主要烃性质的基团。烃基的实例包括：
烃取代基，即脂族(例如烷基或链烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，及芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基，以及其中环通过该分子的另一部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基；
取代烃取代基，即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基(sulfoxy))的取代基；
杂取代基，即在本发明上下文中，在具有主要烃性质的同时在由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的取代基，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。杂原子包括硫、氧和氮。一般而言，对于每10个碳原子，在烃基中存在不多于2个，或者不多于1个非烃取代基；通常，烃基中不存在非烃取代基。
已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用，使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。例如，金属离子(例如清净剂的)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位置。由此形成的产物，包括经以其预期用途使用本发明组合物而形成的产物，可能不容易描述。然而，所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内；本发明包括通过将上述组分混合而制备的组合物。
实施例
下面提供几种氨基酰胺的更详细的制备实施例。应当理解在各个情况下，所述产物可不完全由上述式表示。例如，除所述具体式外，可存在较大或较少量的单-或二-或三取代的胺。在一些情况下，不同于所述结构的产物或副产物可甚至是导致产物活性的主要部分。因此，本文所列结构不是限制性的。
制备实施例A(制备以上式(I)表示的材料。)将Duomeen CDTM(N-椰油基-丙二胺，82.9g)和甲苯(150mL)在氮气气氛下随着搅拌结合。以一份加入十一酸(58g)。将反应混合物加热至120℃并搅拌4小时。然后将反应加热至135℃(通过蒸馏除去挥发物)并搅拌8小时，然后加热至155℃并搅拌另外8小时。使反应混合物冷却。评估该材料含有大约25摩尔％的咪唑啉结构。
制备实施例B(制备以上式(II)表示的材料。)将Duomeen CTM(N-椰油基-丙二胺，215.6g)和甲苯(250mL)在氮气气氛下随着搅拌结合。向该混合物中以一份加入十四酸(185.1g)。将混合物加热至105℃并搅拌6小时，然后至115℃7小时，和至130℃7小时，其中通过蒸馏除去挥发物。将混合物在145℃下进一步加热14小时，然后使其冷却。评估该材料含有约15摩尔％的咪唑啉结构。
制备实施例C(制备以上式(III)表示的材料。)使Duomeen TTM(N-牛油基-丙二胺)与油酸在类似于制备实施例A的那些的条件下反应。制备实施例D(制备以上式(IV)表示的材料)在装配有搅拌器和氮气入口的3L四颈圆底烧瓶中装入Duomeen TTM(775g，2.5摩尔)，在烘箱中熔融的异硬脂酸(760g，2.5摩尔)。将混合物加热至200℃，同时除去水并保持在该温度下5小时。将产物过滤。
制备实施例E(制备以上式(V)表示的材料)将Duomeen CTM(214.6g)与甲苯(300mL)在氮气下随着搅拌结合。以一份加入2-吡嗪羧酸(100.1g)。将混合物搅拌加热至120℃4小时，然后至130℃8小时，其中通过蒸馏除去挥发物。然后将混合物加热至155℃8小时，然后使其冷却。
制备实施例F(制备以上式(VI)表示的材料)基本重复制备实施例E的程序，其中使用相应量的Duomeen TTM。
制备实施例G(制备以上式(VII)表示的材料)将Duomeen TTM(127.8g)和甲苯(350mL)在氮气气氛下随着搅拌结合。向该混合物中以一份加入bicene(N，N-双(羟乙基)甘氨酸，69.2g)。将混合物加热至115℃，并通过蒸馏除去挥发物。将反应混合物加热至125℃7小时。使反应混合物冷却。
制备实施例H(制备以上式(VIII)表示的材料)将Triamine yTTM(双-(3-氨基丙基)牛油胺，100.6g)和二甲苯(450mL)在氮气气氛下随着搅拌结合。加入异硬脂酸(153g)，并将反应搅拌加热至145℃7小时，然后至155-160℃5小时，其中通过蒸馏除去挥发物。使混合物冷却。评估该材料含有约13摩尔％的咪唑啉结构。推测该组分可能是由于原料中存在一些N-牛油基-丙二胺。
制备基础配制剂，其中可测试如上所制备的代表性胺材料。
基础配制剂A：
3.5％琥珀酰亚胺分散剂(含41.5％的油)
0.2％亚磷酸二丁酯
0.1％磷酸
0.1％硼酸酯
0.9％胺抗氧化剂
0.4％密封溶胀剂
1.1％磺酸钙清净剂(含50％的油)
0.06％取代噻二唑
0.2％倾点下降剂
0.04％乙氧基化胺
9.6％分散剂粘度改进剂(含25％的油)
0.04％其它微量组分
余量：矿物油(主要是3-6cSt)
基础配制剂B：
3.5％琥珀酰亚胺分散剂(含41.5％的油)
0.2％亚磷酸二丁酯
0.1％磷酸
0.9％胺抗氧化剂
0.4％密封溶胀剂
0.2％倾点下降剂
9.6％分散剂粘度改进剂(含25％的油)
0.03％其它微量组分
余量：矿物油(主要是3-6cSt)
基础配制剂C：
5.0％琥珀酰亚胺分散剂(含41.5％的油)
0.8％胺抗氧化剂
0.2％亚磷酸二丁酯
0.03％磷酸
9.0％分散剂粘度改进剂(含25％的油)
0.055％其它微量组分
余量：矿物油(主要是3-6cSt)
(注释：以上琥珀酰亚胺分散剂可以为硼酸化和/或对苯二甲酸化的)
用于测试的润滑剂通过将下表中所述的来自制备实施例的一种材料加入指定的基础配制剂中而制备。使所得润滑剂经受VSFT测试，该测试为变速摩擦试验。VSFT设备由相对于金属表面旋转的可以为金属或其它摩擦材料的盘组成。具体试验中所用的摩擦材料为如表中指定的常用于自动变速离合器中的各种商业摩擦材料。该试验在三个温度和两个负荷水平下进行。通过VSFT测量的摩擦系数相对于滑动速度(50和200r.p.m.)绘制，其覆盖在恒定压力下的大量速度扫描(speed sweep)。结果首先表示为作为时间的函数的μ-v曲线的斜度，报告40、80和120℃和24kg和40kg(235和392N)力，从0-52小时以4小时为间隔测定。通常，斜度起初为正的，具有一定量的可变性，并可逐步降低，在一定时期以后可能变成负的。正斜度的较长持续时间是理想的。
对于每次测试，首先作为时间函数的斜度值的表收集数据。为了容易分析和对比，各个温度下的各个配制剂指定为“斜度记分(slope score)”。在各个温度下，在24kg下的第一个7次测量(0-24小时)和在40kg下的第一个7次测量(因此总计14次测量)内的斜度值分数(其为正值，作为百分数)表示为“A”。为正值的在第二个24小时(28-52小时)内在两个压力下(总计14次测量)的斜度值分数表示为“B”。斜度记分定义为A+2B。对于后一部分试验所给出的额外称重是为了反映制备在稍后试验阶段中保持正斜度的耐久流体的更高重要性(和难度)。300的最大记分表示在整个试验中显示出一贯正斜度的流体。为说明，在配制剂C中在0.35％下关于制备实施例C的各个斜度结果与“斜度记分”一起显示于下面。
制备实施例C，0.35％，40℃，配制剂C
下表中提供关于本发明技术的某些材料的“斜度记分”的汇总：
a.摩擦材料：RaybestosTM 7189、RaybestosTM 4211或DynaxTM 0512
c.3次测试的平均值
d.参比实例
结果显示本技术材料的理想摩擦性能，特别是与不存在它们的基础配制剂相比。结果还表明与0.25％相比，较好的性能有时在0.35％或0.5％或更高，例如1.0％或2.5％的相对高浓度下得到。
一些测试材料显示出特别好的性能。就这点而言，尤其值得注意的是制备实施例H(式VIII)以及A(I)和B(II)的材料。式(I)和(II)可指定为十一酸(3-椰油氨基-丙基)-酰胺和十四酸(3-椰油氨基-丙基)-酰胺，而式VIII可称为异硬脂酸{3-[3-异硬脂酰氨基-丙基]-牛油-氨基}-丙基}酰胺。应当理解这些式中的椰油基和牛油基和酸基可更通常由具有10-22个碳原子的基团表示。
将以上参考的各文件通过引用并入本文中。任何文件的提及不是该文件取得现有技术资格或以任何权限构成技术人员通常知识的认可。除实施例中或另外明确指出外，在本说明书中描述材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数量应当理解被措辞“约”修饰。除非另有说明，本文提及的各个化学品或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。然而，除非另有说明，各个化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明各个元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。如本文所用，表述“基本由...组成”容许包括不显著影响所考虑的组合物的基本特征和新特征的物质。

Claims (20)

1.一种适于润滑自动变速器的润滑剂组合物，其包含：
(a)具有润滑粘度的油和
(b)烃基胺，其烃基具有12-22个碳原子，除所述烃基外，所述胺在其一个或多个胺氮原子上具有一个或两个基团，这类其它基团独立地具有结构–R3–NHC(O)R4，其中R3各自独立地为含有1-4个碳原子的亚烷基，
R4各自独立地为具有8-22个碳原子的烷基，或含氮杂环基团或氨基烷基，或N-取代的氨基烷基。
2.根据权利要求1的组合物，其中胺包含单个结构为–R3–NHC(O)R4的基团。
3.根据权利要求1的组合物，其中胺在胺氮原子上包含两个结构为–R3–NHC(O)R4的基团。
4.根据权利要求1的组合物，其中烃基胺由下式表示：
其中R1为具有12-22个碳原子的烃基，R2为氢或烃基；a为1或2，且b为2-a。
5.根据权利要求4的组合物，其中R1为具有16-18个碳原子的烷基。
6.根据权利要求4的组合物，其中R1为椰油烷基或牛油烷基或氢化牛油烷基。
7.根据权利要求4-6中任一项的组合物，其中b为1且R2为氢或具有12-22个碳原子的烃基。
8.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中R3为–CH2CH2CH2–。
9.根据权利要求4-6中任一项的组合物，其中a＝2。
10.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中R4为C10-C18烷基。
11.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中R4为2-吡嗪基。
12.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中R4为–CH2N–(CH2CH2OH)2。
13.根据权利要求1或权利要求2的组合物，其中烃基胺包括下式表示的材料：
其中R1包括含有12-18个碳原子的烃基或其混合物，且C9-17表示含有9-17个碳原子的烷基或其混合物。
14.根据权利要求1或权利要求2的组合物，其中烃基胺包括通过使具有10-18个碳原子的羧酸或者其酐、卤化物或酯与N-烃基取代的二胺反应的方法得到的产物，取代二胺的烃基含有12-22个碳原子。
15.根据权利要求1或权利要求3的组合物，其中烃基胺包括下式表示的材料：
其中R1包括含有12-18个碳原子的烃基或其混合物，且C9-17表示含有9-17个碳原子的烷基或其混合物。
16.根据权利要求1或权利要求3的组合物，其中烃基胺包括通过使具有12-22个碳原子的羧酸或者其酐、卤化物或酯与具有两个伯氨基和一个叔氨基的N-烃基取代的三胺反应的方法得到的产物，取代三胺的烃基含有12-22个碳原子。
17.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中烃基胺的量为0.1-10重量％。
18.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其进一步包含至少一种选自分散剂、清净剂、抗氧化剂、密封溶胀剂和抗磨剂的其它添加剂。
19.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其进一步包含至少一种选自有机硼酸酯、有机硼酸盐、有机含磷酯、有机含磷盐、无机含磷酸和无机含磷盐的添加剂。
20.一种润滑变速器的方法，其包括向其上提供根据权利要求1-19中任一项的组合物。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2752964C (en) 2009-02-18 2017-01-17 The Lubrizol Corporation Oxalic acid bis-amides or amide-ester as friction modifiers in lubricants
BRPI1008703B1 (pt) 2009-02-18 2018-05-08 Lubrizol Corp “derivados de amina como modificadores de atrito em lubrificantes”
KR20140066709A (ko) 2011-07-21 2014-06-02 더루우브리졸코오포레이션 카르복시 피롤리디논 및 이의 사용 방법
US9512379B2 (en) 2011-07-21 2016-12-06 The Lubrizol Corporation Overbased friction modifiers and methods of use thereof
KR101338198B1 (ko) * 2011-09-08 2013-12-06 기아자동차주식회사 푸쉬 벨트 무단변속기유 조성물
AU2012362446A1 (en) * 2011-12-29 2014-07-17 The Lubrizol Corporation Limited slip friction modifiers for differentials
WO2014137580A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 The Lubrizol Corporation Limited slip friction modifiers for differentials
JP6789615B2 (ja) * 2015-03-31 2020-11-25 出光興産株式会社 変速機用潤滑油組成物
BR112017021697B1 (pt) 2015-04-09 2020-11-24 The Lubrizol Corporation Lubrificantes que cont£m componentes quaternarios de am6nio
FR3043691A1 (fr) * 2015-11-12 2017-05-19 Total Marketing Services Compositions lubrifiantes pour prevenir ou diminuer la combustion anormale dans un moteur de vehicule automobile
JP6907461B2 (ja) 2016-02-29 2021-07-21 出光興産株式会社 潤滑油組成物、潤滑方法、及び変速機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647389A (en) * 1985-08-19 1987-03-03 Texaco Inc. Anti-friction additives for lubricating oils
US4808196A (en) * 1987-04-02 1989-02-28 Mobil Oil Corporation Fuels containing N-alkylalkylenediamine amides

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3251853A (en) * 1962-02-02 1966-05-17 Lubrizol Corp Oil-soluble acylated amine
US4007121A (en) * 1974-06-03 1977-02-08 Texaco Inc. Lubricating oil compositions containing a dispersant amount of aminated nitroketonized hydrocarbon terpolymers
US4111822A (en) * 1976-12-16 1978-09-05 Shell Oil Company Grease compositions
US4581039A (en) * 1983-09-23 1986-04-08 Mobil Oil Corporation Diamine carboxylates and lubricant and fuel compositions containing same
US4789493A (en) * 1986-02-05 1988-12-06 Mobil Oil Co Lubricants containing n-alkylalkylenediamine amides
CA2001381C (en) * 1988-10-24 2000-08-08 John E. Chandler Amide containing friction modifier for use in power transmission fluids
US5344579A (en) * 1993-08-20 1994-09-06 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Friction modifier compositions and their use
US5441656A (en) * 1994-02-10 1995-08-15 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Automatic transmission fluids and additives therefor
US5916852A (en) * 1997-09-02 1999-06-29 Exxon Chemical Patents Inc. Power transmission fluids with improved friction break-in
KR20040020555A (ko) * 2002-08-30 2004-03-09 엘지전자 주식회사 밀폐형 압축기의 프레임과 고정자 결합구조
JP3594194B1 (ja) * 2003-08-21 2004-11-24 新日本石油株式会社 低摩擦摺動機構及びこれに用いる潤滑油組成物
JP4973973B2 (ja) * 2003-08-22 2012-07-11 日産自動車株式会社 自動変速機用低摩擦摺動部材及びこれに用いる自動変速機油組成物
CA2577321C (en) * 2004-09-13 2013-07-23 Jeffrey A. Levine Alkylaminoacetamide lubricant additives
CN102174340B (zh) * 2005-06-16 2013-01-30 卢布里佐尔公司 润滑组合物所用的季铵盐清洁剂
US20070293406A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Henly Timothy J Power transmission fluid with enhanced friction characteristics
US20090005277A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Watts Raymond F Lubricating Oils Having Improved Friction Stability

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647389A (en) * 1985-08-19 1987-03-03 Texaco Inc. Anti-friction additives for lubricating oils
US4808196A (en) * 1987-04-02 1989-02-28 Mobil Oil Corporation Fuels containing N-alkylalkylenediamine amides

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