DE102007049975A1

DE102007049975A1 - Schmiermittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE102007049975A1
Application number: DE102007049975A
Authority: DE
Inventors: John T. Loper; Naresh C. Mathur; Paul G. Griffin; David A. Hutchison
Original assignee: Afton Chemical Corp
Current assignee: Afton Chemical Corp
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-06-19
Also published as: GB2444640B; FR2909681A1; GB0723829D0; US20080139421A1; CN101245277A; FR2909681B1; JP2008144153A; GB2444640A

Abstract

Es wird eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:

worin R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst.

Description

BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft Additiv- und Schmiermittelzusammensetzungen und Verfahren zur Verwendung davon. Genauer betrifft diese Erfindung eine Additivzusammensetzung, welche (i) eine Triazolverbindung, (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung und (iii) eine Phenolische Verbindung umfasst.
Hintergrund der Offenbarung
Schmieröle, wie in den internen Verbrennungsmotoren und Getrieben von Autos oder Lastkraftwagen verwendet, werden während der Verwendung einer herausfordernden Umgebung ausgesetzt. Diese Umgebung resultiert in der Oxidation des Öls, was durch die Gegenwart von Verunreinigungen in dem Öl katalysiert wird und auch durch die erhöhten Temperaturen des Öls während der Verwendung gefördert wird.
Die Oxidation von Schmierölen trägt zur Bildung von Schlamm in Ölen und zur Verschlechterung der Viskositätscharakteristika des Schmiermittels bei. Die Oxidation wird oft in einem bestimmten Ausmaß durch Auswählen der geeigneten Antioxidationsadditive gesteuert, wobei die Haltbarkeit der Schmieröle wesentlich verbessert wird. Antioxidationsadditive können die Nutzungsdauer des Schmieröls durch zum Beispiel Verringern oder Vermeiden von nicht akzeptablen Viskositätszunahmen und/oder Ablagerungsbildung ausweiten.
Zusätzlich kann das Schützen der Metalloberfläche eines Motors gegen Verschleißabbau durch Auswählen des geeigneten Rests an Antiverschleißmitteln in einer Schmiermittelzusammensetzung wesentlich die Haltbarkeit der Metalloberfläche erhöhen. Antiverschleißmittel bilden einen Dünnfilm auf Metalloberflächen, was einen Metall-Metall-Kontakt ver hindert, was in einer Abnahme des Verschleißumfangs resultiert. Ein bekanntes und allgemein verwendetes Antiverschleißmittel ist Zinkdialkyldithiophosphat (ZDDP).
Jedoch zersetzt die herausfordernde Umgebung, welcher Schmieröle ausgesetzt sind, einschließlich hohe Temperaturen und/oder hohe Drucke, ZDDP in einer Schmierölzusammensetzung. Studien haben gezeigt, dass einige Abgaskatalysatoren durch Phosphor, welcher sich hauptsächlich von ZDDP-Verbindungen ableitet, welche während der letzten 50 Jahre die Hauptantiverschleißmittel in Personenfahrzeugmotoröl- und Hochleistungsdieselformulierungen waren, deaktiviert werden können. Folglich werden zukünftige Motoröle wahrscheinlich verringerte Phosphorlevels enthalten. Da sich ZDDP zersetzt und Zinkmoleküle freisetzt, sind diese Zinkmoleküle darüber hinaus zur Umsetzung mit anderen Leistungsadditiven, welche in der Schmiermittelzusammensetzung vorhanden sind, in der Lage, was Schlamm und anderes teilchenförmige Material erzeugt, welche nachteilige Wirkungen auf die Motorleistung verursachen können. Diese nicht wünschenswerten Wirkungen einer Oxidation stellen Probleme bei der Erfüllung von immer strengeren Motorleistungsanforderungen dar.
Eine einfache Erniedrigung der Menge an ZDDP ist wegen der begleitenden Verringerung der Antiverschleißeigenschaften keine praktikable Lösung für das Problem. Deshalb wäre es wünschenswert, wenn eine Schmierölzusammensetzung verbesserte Additive umfasst, welche den oxidativen Abbau der Schmieröle verringern. Es wurde nun entdeckt, dass eine Zusammensetzung, welche (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit, (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, und (iii) eine Phenolische Verbindung umfasst, ein hoch wirksames System, welches Oxidation inhibieren kann, bereitstellen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Gemäß der Offenbarung wird eine Additivzusammensetzung bereitgestellt, welche (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung umfasst.
In einer Ausführungsform wird auch eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Verringerung des Oxidationsabbaus einer Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt, wobei das Verfahren das Versehen einer Maschine mit einer Schmiermittelzusammensetzung beinhaltet, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst.
Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine bereitgestellt, wobei das Verfahren das Geben einer Schmiermittelzusammensetzung, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst, in die Maschine umfasst.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Schmieren von mindestens einem Bewegungsteil einer Maschine bereitgestellt, wobei das Verfahren das Inkontaktbringen des mindestens einen Bewegungsteils mit einer Schmiermittelzusammensetzung, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst, umfasst.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Offenbarung werden teilweise in der Beschreibung, welche folgt, dargelegt und/oder können durch die Praxis der Offenbarung gelernt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Offenbarung werden mittels der Elemente und Kombinationen, welche insbesondere in den angefügten Patentansprüchen dargelegt sind, realisiert und erreicht.
Es gilt als selbstverständlich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und zur Erklärung sind und für die Offenbarung, wie beansprucht, nicht einschränkend sind.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Schmiermittelzusammensetzung, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst.
Wie hier verwendet, soll der Ausdruck „Hauptmenge" eine Menge von höher als oder gleich 50 Gew.-%, zum Beispiel etwa 80 bis etwa 98 Gew.-%, relativ zum Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bedeuten. Wie hier verwendet, soll darüber hinaus der Ausdruck „Nebenbestandteilmenge" eine Menge von niedriger als 50 Gew.-%, relativ zum Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bedeuten.
Wie hier verwendet, betrifft „aromatisch" oder „Aryl", wenn nicht ausdrücklich Anderweitiges angegeben ist, die typischen substituierten oder nicht substituierten nicht-aliphatischen Hydrocarbyl- oder heterocyclischen Einheiten dieser Klasse, z. B. einen polyungesättigten, typischerweise aromatischen, cyclischen oder heterocyclischen Hydrocarbylsubstituenten, welcher einen einzelnen Ring oder mehrfache Ringe (bis zu drei Ringe), welche aneinander kondensiert sind oder kovalent verbunden sind, aufweisen kann. Typische aromatische Hydrocarbyleinheiten schließen Phenyl, Naphthyl, Biphenylenyl, Phenanthrenyl, Phenalenyl und dergleichen ein. Solche Einheiten sind gegebenenfalls mit einem oder mehr Hydrocarbylsubstituenten substituiert. Auch eingeschlossen sind Aryleinheiten, welche mit anderen Aryleinheiten substituiert sind, wie Biphenyl. Heterocyclische Aryl- oder aromatische Einheiten betreffen ungesättigte cyclische Einheiten, welche Kohlenstoffatome im Ring und zusätzlich ein oder mehr Heteroatome, welche typischerweise Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und/oder Phosphor sind, enthalten, wie Pyridyl, Thienyl, Furyl, Thiazolyl, Pyranyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Pyrazinyl, Thiazolyl, usw. Solche Einheiten sind gegebenenfalls mit einem oder mehr Substituenten wie Hydroxy-, gegebenenfalls substituierten Niederalkyl-, gegebenenfalls substituierten Niederalkoxy-, Amino-, Amid-, Estereinheiten und Carbonyleinheiten (z. B. Aldehyd- oder Ketoneinheiten) substituiert.
Wie hier verwendet, betrifft „Alkaryl", wenn nicht ausdrücklich Anderweitiges angegeben ist, eine Alkyleinheit, welche mit den vorstehend beschriebenen typischen substituierten oder nicht substituierten nicht-aliphatischen Hydrocarbyl- oder heterocyclischen Einheiten substituiert ist. Typische Aryleinheiten schließen Phenyl, Naphthyl, Benzyl und dergleichen ein. Solche Einheiten sind gegebenenfalls mit einem oder mehr Substituenten wie Hydroxy-, gegebenenfalls substituierten Alkyl-, gegebenenfalls substituierten Alkoxy-, Amino-, Amid-, Estereinheiten und Carbonyleinheiten (z. B. Aldehyd- oder Ketoneinheiten) substituiert.
Wie hier verwendet, bedeuten die Ausdrücke „Kohlenwasserstoff", „Hydrocarbyl" oder „auf Kohlenwasserstoff-Basis", dass die beschriebene Einheit einen überwiegenden Kohlenwasserstoffcharakter im Kontext dieser Erfindung aufweist. Diese schließen Einheiten ein, welche von Natur aus ein reiner Kohlenwasserstoff sind, das heißt, sie enthalten nur Kohlenstoff und Wasserstoff. Sie können auch Einheiten einschließen, welche Substituenten oder Atome enthalten, welche den überwiegenden Kohlenwasserstoffcharakter der Einheit nicht verändern. Solche Substituenten können Halogen, Alkoxy, Nitro, usw. einschließen. Diese Einheiten können auch Heteroatome enthalten. Geeignete Heteroatome werden für den Fachmann ersichtlich sein und schließen zum Beispiel Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor ein. Obwohl sie innerhalb des Kontexts dieser Erfindung im Charakter überwiegend Kohlenwasserstoff bleiben, können diese Einheiten deshalb Atome enthalten, die verschieden von Kohlenstoff sind und in einer Kette oder einem Ring vorhanden sind, welche ansonsten aus Kohlenstoffatomen aufgebaut sind.
Eine Triazolverbindung, welche zur Verwendung in den Zusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung geeignet ist, kann jedwedes Triazol, welches mit einer Aryleinheit substituiert ist, sein. In einigen Ausführungsformen ist die Triazolverbindung eine Aryl-substituierte 1,2,3-Triazolverbindung. In anderen Ausführungsformen ist die Triazolverbindung eine Aryl-substituierte 1,2,4-Triazolverbindung. In einer anderen Ausführungsform ist die Triazolverbindung kein Alkyl-bis-3-amino-1,2,4-triazol.
Als ein Beispiel kann die Triazolverbindung mit einer substituierten oder nicht substituierten Aryleinheit, welche einen einzelnen Ring oder mehrfache Ringe, zum Beispiel kovalent verbundene Ringe, umfasst, substituiert sein. Nicht-einschränkende Beispiele von substituierten aromatischen Einheiten, welche kovalent verbundene Ringe umfassen, schließen Biphenyl, 1,1'-Binaphthyl, p,p'-Bitolyl, Biphenylenyl und dergleichen ein. Als ein anderes Beispiel kann die Aryleinheit mehrfache kondensierte Ringe umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von Aryleinheiten, welche mehrfache kondensierte Ringe umfassen, schließen Naphthyl, Anthryl, Pyrenyl, Phenanthrenyl, Phenalenyl und dergleichen ein. Als ein weiteres Beispiel kann die Aryleinheit einen einzelnen Ring, der kovalent an das Triazol gebunden ist, umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von Aryleinheiten, welche einen einzelnen Ring, der kovalent an das Triazol gebunden ist, umfassen, schließen Phenyl und dergleichen ein. Als ein anderes Beispiel kann die Aryleinheit einen einzelnen Ring, der an das Triazol kondensiert ist, umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von Aryleinheiten, welche einen einzelnen Ring, der an das Triazol kondensiert ist, umfassen, schließen Benzotriazol und Tolyltriazol ein. Ein Beispiel einer kommerziell erhältlichen Triazolverbindung, welche hier zur Verwendung geeignet ist, ist ein Benzotriazol, welches ein gebrochen-weißer Feststoff mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 95 bis 99°C, einem Flammpunkt von 170°C und einer Wasserlöslichkeit von 25 g/l bei 20°C ist. Die Triazolverbindung kann mit anderen Additiven kombiniert/umgesetzt/gemischt werden, um ihre Löslichkeit in einer Zusammensetzung zu erhöhen.
In einer Ausführungsform kann die Triazolverbindung durch die Formel (II) nachstehend dargestellt werden:
wobei R³ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff und einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, besteht, und wobei R⁴ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff, einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, und einer substituierten Hydrocarbyleinheit besteht. In einer anderen Ausführungsform können R³ und R⁴ der durch die Formel (II) dargestellten Triazolverbindung jeweils unabhängig etwa 1 bis etwa 16 Kohlenstoffatome umfassen.
Die Triazolverbindung kann in den offenbarten Schmiermittel- und Additivzusammensetzungen in jedweder wirksamen Menge, welche durch den Fachmann einfach bestimmt werden kann, vorhanden sein. In einer Ausführungsform kann die Schmiermittelzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% und zum Beispiel etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,3 Gew.-% der Triazolverbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung, umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann die Additivzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung etwa 0,48 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Triazolverbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Additivzusammensetzung, umfassen.
Die offenbarte Zusammensetzung kann auch eine Stickstoff-enthaltende Verbindung für verschiedene Verwendungen umfassen. Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich des Typs der Stickstoff-enthaltenden Verbindung, welcher in der offenbarten Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann. Im Allgemeinen kann eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche hier zur Verwendung geeignet ist, durch die Formel (I) nachstehend dargestellt werden:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht. Zum Beispiel können R¹ und R² jeweils unabhängig eine Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatome umfasst, umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von Aryleinheiten, welche R¹ und R² umfassen können, schließen Phenylbenzyl, Naphthyl und Alkaryl ein. Als ein anderes Beispiel können R¹ und R² jeweils unabhängig Alkaryl, wie Alkphenyl oder Alknaphthyl, wobei die Alkyleinheit etwa 4 bis etwa 30 Kohlenstoffatome und zum Beispiel etwa 4 bis etwa 12 Kohlenstoffatome umfasst, umfassen. Als noch ein anderes Beispiel können R¹ und R² jeweils unabhängig eine substituierte oder nicht substituierte Aryleinheit umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von Substituenten für die Aryleinheit können eine Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome umfasst, Hydroxyl-, Carboxyl- und Nitroeinheiten einschließen. Als ein anderes Beispiel können R¹ und R² jeweils unabhängig ein Alkyl-substituiertes Benzyl, Phenyl oder Naphthyl sein.
Andere nicht-einschränkende Beispiele von Stickstoff-enthaltenden Verbindungen, welche geeignet sind, schließen ein: Phenylamin; Diphenylamin; Triphenylamin; verschiedene alkylierte Phenylamine, Diphenylamine und Triphenylamine; N,N'-Bis(4-aminophenyl)alkylamin; 3-Hydroxydiphenylamin; N-Phenyl-1,2-phenylendiamin; N-Phenyl-1,4-phenylendiamin; Dibutyldiphenylamin; Dioctyldiphenylamin; Dinonyldiphenylamin; Phenyl-alphanaphthylamin; Phenyl-beta-naphthylamin; Diheptyldiphenylamin und p-orientiertes styrolisiertes Diphenylamin. Zusätzliche nicht-einschränkende Beispiele von geeigneten Stickstoff-enthaltenden Verbindungen und ihre Herstellungsverfahren schließen jene in U.S. Patent Nr. 6,218,576 , dessen Beschreibungen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden, ein.
Die hier verwendeten Stickstoff-enthaltenden Verbindungen können eine Struktur, welche verschieden von der vorstehend in Formel (I) gezeigten ist, welche aber ein Stickstoffatom im Molekül zeigt, umfassen. Folglich kann die Stickstoff-enthaltende Verbindung eine unterschiedliche Struktur umfassen, mit der Maßgabe, dass mindestens ein Stickstoff mindestens eine daran angefügte Aryleinheit aufweist, z. B. wie im Falle von verschiedenen Diaminen mit einem sekundären Stickstoffatom sowie einem Aryl, welches an eines der Stickstoffe angefügt ist.
Die hier verwendeten Stickstoff-enthaltenden Verbindungen können Antioxidationseigenschaften in den offenbarten Zusammensetzungen aufweisen, wenn sie alleine oder in Kombination wie hier beschrieben verwendet werden. Die hier verwendeten Stickstoff-enthaltenden Verbindungen sollten in einer Schmiermittelendzusammensetzung löslich sein.
Die Menge der Stickstoff-enthaltenden Verbindung in den Schmiermittelzusammensetzungen kann abhängig von speziellen Anforderungen und Verwendungen variieren. In einer Ausführungsform kann die Schmiermittelzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 1,2 Gew.-% und zum Beispiel etwa 0,4 Gew.-% bis etwa 1,0 Gew.-% der Stickstoff-enthaltenden Verbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung, umfassen. In einer anderen Ausführungsform können die Additivzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung etwa 2 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% der Stickstoff-enthaltenden Verbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Additivzusammensetzung, umfassen.
Eine Phenolische Verbindung, welche zur Verwendung in Zusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung geeignet ist, kann jedwedes Phenol sein, mit der Maßgabe, dass es in einer Schmiermittelzusammensetzung löslich ist. Zum Beispiel kann die Phenolische Verbindung an einer oder beiden ortho-Positionen substituiert sein. Beispiele von solchen Phenolische Verbindungen schließen 2-tert-Butylphenol, 2-Ethyl-6-methylphenol, 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,2'-Methylen-bis-4,6-di-tert-butylphenol, 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-Propyliden-bis(6-tert-butyl-4-methylphenol) und Gemische davon ein. Als ein anderes Beispiel kann die Phenolische Verbindung ein verestertes Reaktionsprodukt eines Phenols und einer ungesättigten Carbonsäure, welche mindestens eine Doppelbindung umfasst, sein. In einer Ausführungsform kann die Phenolische Verbindung durch die Formel (III) nachstehend dargestellt werden:
wobei R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Wasserstoff, einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, und einer cyclischen Einheit, welche etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome umfasst, besteht, und R⁷ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkaryl und (CH₂)_nCOOR⁸ besteht, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4, einschließlich, ist und R⁸ eine Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 18 Kohlenstoffatome umfasst, ist. Die cyclische Einheit kann polycyclische Ringsysteme, wie bicyclische und tricyclische Reste, einschließen. In einer anderen Ausführungsform kann die Phenolische Verbindung ein Oligomer sein. In noch einer anderen Ausführungsform kann die Phenolische Verbindung ein verestertes Reaktionsprodukt von 2,6-Di-tert-butylphenol und Acrylsäure sein. Ein Beispiel einer kommerziell erhältlichen Phenolische Verbindung, welche hier zu Verwendung geeignet ist, ist 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenolpropionat, welches eine klare, gelbe bis bernsteinfarbene Flüssigkeit mit einer Viskosität von 120 mm²/s bei 40°C und einer Dichte von 0,96 g/cm³ bei 20°C ist. Ein anderes Beispiel einer kommerziell erhältlichen Phenolische Verbindung, welche hier zur Verwendung geeignet ist, ist ein Oligomer mit hohem Molekulargewicht eines butylierten Reaktionsprodukts von p-Cresol und Dicyclopentadien, welches ein helles Pulver oder gelbliche Flocken mit einem Schmelzpunkt von 105°C ist. Ein Beispiel eines solchen Oligomers wird durch die Formel (IV) nachstehend dargestellt:
wobei n jedwede ganze Zahl von größer als 10 ist, wie zum Beispiel eine ganze Zahl von größer als etwa 100 oder in anderen Beispielen eine ganze Zahl von größer als etwa 1000.
Die Phenolische Verbindung kann in den offenbarten Schmiermittel- und Additivzusammensetzungen in jedweder wirksamen Menge, welche durch einen Fachmann einfach bestimmt werden kann, vorhanden sein. In einer Ausführungsform kann die Schmiermittelzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 1,2 Gew.-% und zum Beispiel etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,8 Gew.-% der Phenolische Verbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung, umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann die Additivzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% der Phenolische Verbindung, relativ zum Gesamtgewicht der Additivzusammensetzung, umfassen.
Die hier offenbarten Zusammensetzungen können gegebenenfalls Additive, wie Phosphor-enthaltende Verbindungen, Dispergiermittel, aschehaltige Detergenzien, aschearme Detergenzien, überbasische Detergenzien, Fließpunkterniedrigungsmittel, Viskositätsindexmodifizierungsmittel, aschehaltige Reibungsmodifizierungsmittel, aschearme Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-enthaltende Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-freie Reibungsmodifizierungsmittel, veresterte Reibungsmodifizierungsmittel, Mittel für extreme Drucke, Rostinhibitoren, Antioxidationsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antischaummittel, Titanverbindungen, Titankomplexe, organische lösliche Molybdänverbindungen, organische lösliche Molybdänkomplexe, Bor-enthaltende Verbindungen, Bor-enthaltende Komplexe und Kombinationen davon, enthalten. In einer Ausführungsform können die Phosphor-enthaltenden Verbindungen, zum Beispiel Zinkdialkyldithiophosphatsalze, in der Schmiermittelzusammensetzung in einer ausreichenden Menge vorhanden sein, um etwa 100 bis etwa 1000 Teile pro Million, bezogen auf das Gewicht, des Gesamtphosphors in der Schmiermittelzusammensetzung bereit zu stellen. In einer anderen Ausführungsform können die Phosphor-enthaltenden Verbindungen in einer ausreichenden Menge vorhanden sein, um etwa 600 bis etwa 800 Teile pro Million, bezogen auf das Gewicht, des Gesamtphosphors in der Schmiermittelzusammensetzung bereit zu stellen. In noch einer anderen Ausführungsform können die Zusammensetzungen verschiedene Levels von mindestens einer Titan-enthaltenden Verbindung abhängig von den Bedürfnissen und Anforderungen der Verwendung umfassen.
Ölgrundlagen, welche zur Verwendung bei der Formulierung der offenbarten Zusammensetzungen geeignet sind, können aus jedweden der synthetischen oder Mineralöle oder Gemischen davon ausgewählt sein. Mineralöle schließen Tieröle und Pflanzenöle (z. B. Castoröl, Lardöl) sowie andere Mineralschmieröle wie Leichtöle auf Erdölbasis und Lösungsmittel-behandelte oder Säure-behandelte Mineralschmieröle der Paraffin-, Naphthen- oder Paraffin-Naphthen-Gemisch-Typen ein. Von Kohle oder Schiefer abgeleitete Öle sind auch geeignet. Ferner sind auch Öle, welche von einem Gas-Flüssigkeit-Verfahren abgeleitet sind, geeignet.
Die Ölgrundlage kann in einer Hauptmenge vorhanden sein, wobei „Hauptmenge" höher als oder gleich 50%, zum Beispiel etwa 80 bis etwa 98 Gewichtsprozent der Schmiermittelzusammensetzung, bedeuten soll.
Die Ölgrundlage weist typischerweise eine Viskosität von zum Beispiel etwa 2 bis etwa 150 cSt und als ein weiteres Beispiel etwa 5 bis etwa 15 cSt bei 100°C auf. Folglich können die Ölgrundlagen normalerweise eine Viskosität im Bereich von etwa SAE 15 bis etwa SAE 250 aufweisen und sie kann gewöhnlicher im Bereich von etwa SAE 20W bis etwa SAE 50 liegen. Geeignete Kraftfahrzeugöle schließen auch Kreuzqualitäten wie 15W-40, 20W-50, 75W-140, 80W-90, 85W-140, 85W-90 und dergleichen ein.
Nicht-einschränkende Beispiele von synthetischen Ölen schließen Kohlenwasserstofföle wie polymerisierte und interpolymerisierte Olefine (z. B. Polybutylene, Polypropylene, Propylen-Isobutylen-Copolymere, usw.); Poly-alpha-olefine wie Poly(1-hexene), Poly(1-octene), Poly(1-decene), usw. und Gemische davon; Alkylbenzene (z. B. Dodecylbenzene, Tetradecylbenzene, Dinonylbenzene, Di(2-ethylhexyl)benzene, usw.); Polyphenyle (z. B. Biphenyle, Terphenyl, alkylierte Polyphenyle, usw.); alkylierte Diphenylether und alkylierte Diphenylsulfide und die Derivate, Analoga und Homologen davon und dergleichen ein.
Alkylenoxidpolymere und -interpolymere und Derivate davon, wobei die terminalen Hydroxyleinheiten durch Veresterung, Veretherung, usw. modifiziert wurden, stellen eine andere Klasse von bekannten synthetischen Ölen, welche verwendet werden können, dar. Solche Öle werden durch die Öle, welche durch Polymerisation von Ethylenoxid oder Propyle noxid hergestellt werden, die Alkyl- und Arylether dieser Polyoxyalkylenpolymere (z. B. Methylpolyisopropylenglykolether mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 1000, Diphenylether von Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis 1000, Diethylether von Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis 1500, usw.) oder Mono- und Polycarboxylester davon, zum Beispiel die Essigsäureester, gemischten C_3-8-Fettsäureester oder der C₁₃-Oxosäurediester von Tetraethylenglykol, beispielhaft dargestellt.
Eine andere Klasse von synthetischen Ölen, welche verwendet werden können, schließt die Ester von Dicarbonsäuren (z. B. Phthalsäure, Bernsteinsäure, Alkylbernsteinsäuren, Alkenylbernsteinsäuren, Maleinsäure, Azelainsäure, Korksäure, Sebacinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Linolsäuredimer, Malonsäure, Alkylmalonsäuren, Alkenylmalonsäuren, usw.) mit einer Vielzahl von Alkoholen (z. B. Butylalkohol, Hexylalkohol, Dodecylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Ethylenglykol, Diethylenglykolmonoether, Propylenglykol, usw.) ein. Spezielle Beispiele dieser Ester schließen Dibutyladipat, Di(2-ethylhexyl)sebacat, Di-n-hexylfumarat, Dioctylsebacat, Diisooctylazelat, Diisodecylazelat, Dioctylphthalat, Didecylphthalat, Dieicosylsebacat, den 2-Ethylhexyldiester des Linolsäuredimers, den Komplexester, der durch Umsetzen von einem Mol Sebacinsäure mit zwei Mol Tetraethylenglykol und zwei Mol 2-Ethylhexansäure gebildet wird, und dergleichen ein.
Ester, welche als synthetische Öle nützlich sind, schließen auch jene ein, welche aus C_5-12-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern wie Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Tripentaerythritol, usw. hergestellt werden.
Folglich kann die verwendete Ölgrundlage, welche zur Herstellung der Zusammensetzungen wie hier beschrieben verwendet werden kann, aus jedweder der Ölgrundlagen in den Gruppen I bis V, wie in den American Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines spezifiziert, ausgewählt sein. Solche Ölgrundlagengruppen sind wie folgt:
Gruppe I enthält weniger als 90% gesättigte Stoffe und/oder mehr als 0,03% Schwefel und weist einen Viskositätsindex von höher als oder gleich 80 und niedriger als 120 auf; Gruppe II enthält mehr als oder gleich 90% gesättigte Stoffe und weniger als oder gleich 0,03% Schwefel und weist einen Viskositätsindex von höher als oder gleich 80 und niedriger als 120 auf; Gruppe III enthält mehr als oder gleich 90% gesättigte Stoffe und weniger als oder gleich 0,03% Schwefel und weist einen Viskositätsindex von höher als oder gleich 120 auf; Gruppe IV sind Poly-alpha-olefine (PAO); und Gruppe V schließt alle anderen Grundlagen, welche nicht in Gruppe I, II, III oder IV eingeschlossen sind, ein.
Die Testverfahren, welche bei der Definierung der vorstehenden Gruppen verwendet werden, sind ASTM D2007 für gesättigte Stoffe; ASTM D2270 für den Viskositätsindex; und eines von ASTM D2622, 4294, 4927 und 3120 für Schwefel.
Gruppe IV-Grundlagen, d. h. Poly-alpha-olefine (PAO), schließen hydrierte Oligomere eines alpha-Olefins ein, wobei die wichtigsten Oligomerisierungsverfahren Radikalverfahren, Ziegler-Katalyse und kationische Friedel-Crafts-Katalyse sind.
Die Poly-alpha-olefine weisen typischerweise Viskositäten im Bereich von 2 bis 100 cSt bei 100°C, zum Beispiel 4 bis 8 cSt bei 100°C, auf. Sie können zum Beispiel Oligomere von verzweigten oder geradkettigen alpha-Olefinen mit etwa 2 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen sein, wobei nicht-einschränkende Beispiele Polypropene, Polyisobutene, Poly-1-butene, Poly-1-hexene, Poly-1-octene und Poly-1-decen einschließen. Eingeschlossen sind Homopolymere, Interpolymere und Gemische.
Hinsichtlich des Rests der Grundlage, auf welche vorstehend Bezug genommen wurde, schließt eine „Gruppe I-Grundlage" auch eine Gruppe I-Grundlage ein, mit welcher eine Grundlage(n) von einer oder mehr anderen Gruppen gemischt werden kann, mit der Maßgabe, dass das resultierende Gemisch Charakteristika aufweist, welche in jene fallen, die vorstehend für Gruppe I-Grundlagen spezifiziert wurden.
Beispielhafte Grundlagen schließen Gruppe I-Grundlagen und Gemische von Gruppe II-Grundlagen mit einer Gruppe I-Grundlage ein.
Grundlagen, welche hier zur Verwendung geeignet sind, können unter Verwendung einer Vielzahl von unterschiedlichen Verfahren, welche Destillation, Lösungsmittelraffination, Wasserstoffverarbeitung, Oligomerisation, Veresterung und erneute Raffination einschließen, aber nicht darauf eingeschränkt sind, hergestellt werden.
Die Ölgrundlage kann ein Öl sein, welches von Fischer-Tropsch-synthetisierten Kohlenwasserstoffen abgeleitet ist. Fischer-Tropsch-synthetisierte Kohlenwasserstoffe können aus Synthesegas, welches H₂ und CO enthält, unter Verwendung eines Fischer-Tropsch-Katalysators hergestellt werden. Solche Kohlenwasserstoffe erfordern typischerweise weiteres Verarbeiten, um als die Ölgrundlage nützlich zu sein. Zum Beispiel können die Kohlenwasserstoffe unter Verwendung von in U.S. Pat. Nr. 6,103,099 oder 6,180,575 offenbarten Verfahren hydroisomerisiert; unter Verwendung von in U.S. Pat. Nr. 4,943,672 oder 6,096,940 offenbarten Verfahren hydrogekrackt und hydroisomerisiert; unter Verwendung von in U.S. Pat. Nr. 5,882,505 offenbarten Verfahren entwachst; oder unter Verwendung von in U.S. Pat. Nr. 6,013,171 ; 6,080,301 oder 6,165,949 offenbarten Verfahren hydroisomerisiert und entwachst werden.
Nicht raffinierte, raffinierte und erneut raffinierte Öle, entweder vom Typ Mineral oder synthetisiert (sowie Gemische von zwei oder mehr von jedweden von diesen), wie hier vorstehend offenbart, können in den Ölgrundlagen verwendet werden. Nicht raffinierte Öle sind jene, welche direkt von einer Mineral- oder synthetischen Quelle ohne weitere Reinigungsbehandlung erhalten werden. Zum Beispiel wären ein Schieferöl, welches direkt aus Retortenschwelvorgängen erhalten wird, ein Öl auf Erdölbasis, welches direkt aus einer primären Destillation erhalten wird, oder ein Esteröl, welches direkt aus einem Veresterungsverfahren erhalten wird, und welche ohne weitere Behandlung verwendet werden, ein nicht raffiniertes Öl. Raffinierte Öle sind ähnlich zu den nicht raffinierten Ölen, außer dass sie weiter in einem oder mehr Reinigungsschritten behandelt wurden, um eine oder mehr Eigenschaften zu verbessern. Viele solche Reinigungstechniken sind dem Fachmann bekannt, wie Lösungsmittelextraktion, sekundäre Destillation, Säure- oder Baseextraktion, Filtration, Perkolation, usw. Erneut raffinierte Öle werden durch Verfahren erhalten, welche zu jenen ähnlich sind, die zum Erhalten von raffinierten Ölen verwendet werden, wobei die Verfahren bei raffinierten Ölen angewendet werden, welche bereits im Betrieb verwendet wurden. Solche erneut raffinierten Öle sind auch als regenerierte oder wiederaufgearbeitete Öle bekannt und werden oft zusätzlich durch Techniken verarbeitet, welche auf die Entfernung von verbrauchten Additiven, Verunreinigungen und Ölabbauprodukten ausgerichtet sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Verzögern des Einsetzens der Viskositätszunahme in einer Schmiermittelzusammensetzung offenbart. Wie hier verwendet, soll der Ausdruck „Verzögern des Einsetzens der Viskositätszunahme" das Verzögern des Beginns einer Zunahme der Viskosität einer Schmiermittelzusammensetzung aufgrund des Oxidationsprozesses im Vergleich mit einer Zusammensetzung, in welcher die Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung fehlen, welche eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit, eine Stickstoff-enthaltende Verbindung und eine Phenolische Verbindung einschließen, wie hier offenbart, bedeuten. Das Verfahren zum Verzögern des Einsetzens der Viskositätszunahme in einer Schmiermittelzusammensetzung kann das Versehen einer Maschine mit einer Schmiermittelzusammensetzung beinhalten, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine Phenolische Verbindung, umfasst.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird auch ein Verfahren zum Schmieren von mindestens einem Bewegungsteil einer Maschine offenbart. Wie hier verwendet, soll „mindestens ein Bewegungsteil einer Maschine" mindestens ein Teil einer Maschine, welches zum in Bewegung sein in der Lage ist, einschließlich ein Zahnrad, Kolben, Lager, Stange, Feder, Nockenwelle, Kurbelwelle und dergleichen, bedeuten. Das Verfahren zum Schmieren von mindestens einem Bewegungsteil einer Maschine umfasst das Inkontaktbringen des mindestens einen Bewegungsteils mit einer Schmiermittelzusammensetzung, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge der offenbarten Additivzusammensetzung umfasst.
In anderen Ausführungsformen wird auch ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine offenbart, welches das Geben einer Schmiermittelzusammensetzung, welche eine Hauptmenge einer Ölgrundlage und eine Nebenbestandteilmenge der offenbarten Additivzusammensetzung umfasst, in die Maschine umfasst.
Die Maschine in den offenbarten Verfahren kann aus der Gruppe ausgewählt sein, welche aus funkengezündeten und kompressionsgezündeten internen Verbrennungsmotoren besteht. Darüber hinaus kann der mindestens eine Bewegungsteil aus einem Zahnrad, Kolben, Lager, Stange, Feder, Nockenwelle, Kurbelwelle und dergleichen ausgewählt sein.
Die Schmiermittelzusammensetzung kann jedwede Zusammensetzung, welche beim Schmieren einer Maschine wirksam ist, sein. In einer Ausführungsform ist die Zusammensetzung aus der Gruppe ausgewählt, welche aus Personenwagenmotorölen, Ölen für Dieselmotoren mit mittleren Geschwindigkeiten und Hochleistungsdieselmotorölen besteht.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele sind für die Erfindung und ihre vorteilhaften Eigenschaften veranschaulichend. In diesem Beispiel sowie anderswo in dieser Anmeldung sind alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, wenn nicht Anderweitiges angegeben ist.
Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Anmeldung wurden formuliert, umfassend eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit, eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, eine Phenolische Verbindung und eine Grundlagenzusammensetzung, wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Die in den Beispielzusammensetzungen 1 und 2 verwendete Triazolverbindung war ein kommerziell erhältliches Tolyltriazol (Cobratec TT-100, PMC Specialties Group, Cincinnati, Ohio). Die Stickstoff-enthaltende Verbindung war ein alkyliertes Diphenylamin (Hi-TEC^® 7190, Afton Chemical Corporation, Richmond, VA) und die Phenolische Verbindung war ein kommerziell erhältliches transverestertes Phenol (Ethanox^® 4716, Albemarle Corporation, Richmond, VA). Ein Vergleichsbeispiel wurde ohne eine Triazolverbindung, wie in Tabelle 3 gezeigt, unter Verwendung der gleichen Stickstoff-enthaltenden Verbindung, Phenolische Verbindung und Grundlagenzusammensetzung wie in den Beispielzusammensetzungen 1 und 2 formuliert.
TABELLE 1 – Beispielzusammensetzung 1 mit Antioxidationssystem
TABELLE 2 – Beispielzusammensetzung 2 mit Antioxidationssystem
TABELLE 3 – Vergleichsbeispielzusammensetzung 3

Die Grundlagenzusammensetzung für die Beispielzusammensetzungen 1 bis 3 enthielt Bestandteile in den für die Grundlage 2 in Tabelle 4 nachstehend gezeigten Konzentrationsbereichen. Die Grundlagenzusammensetzung wurde mit einer Grundlage formuliert, welche die GF-5-Standards, die durch das International Lubricants Standardization and Approval Committee (ILSAC) dargelegt wurden, erfüllte, was im vorliegenden Beispiel ein Motoröl vom Typ mit der SAE-Qualität 5W-30 war. Alle Werte sind als Gewichtsprozent angegeben. TABELLE 4

Beispielgrundlagenzusammensetzungen	Grundlage 1 (Gew.-%)	Grundlage 2 (Gew.-%)
Dispergiermittelsystem	0,15–15	1–10
Metalldetergenzien	0,1–15	0,2–8
Korrosionsinhibitor	0–5	0–2
Metalldihydrocarbyldithiophosphat	0,1–6	0,1–4
Antischaummittel	0–5	0,001–0,15
Reibungsmodifizierungsmittel	0–5	0–2
Ergänzende Antiverschleißmittel	0–1,0	0–0,8
Fließpunkterniedrigungsmittel	0,01–5	0,01–1,5
Viskositätsmodifizierungsmittel	0,01–10	0,25–7
Grundlage	Rest	Rest

Ein Motoröl-Wärmeoxidationssimulationstest (TEOST MHT-4) wurde an den Beispielzusammensetzungen 1 und 2 und der Vergleichsbeispielzusammensetzung 3 durchgeführt. Der TEOST MHT-4 ist ein Schmiermittel-Industriestandardtest für die Bewertung der Oxidation und der Charakteristika der Bildung von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen von Schmiermitteln. Der Test ist zur Simulierung der Bildung von Ablagerungen bei hoher Temperatur im Kolbenringbandbereich von modernen Motoren designed. Der Test verwendet ein patentiertes Instrument ( U.S. Pat. Nr. 5,401,661 und U.S. Pat. Nr. 5,287,731 ), wobei das HMT-4-Protokoll eine relativ neue Modifizierung des Tests ist. Die niedrigere Menge an Ablagerung zeigt eine bessere Oxidationskontrolle an, wodurch das Einsetzen der Viskositätszunahme einer Schmiermittelzusammensetzung verzögert wird.
Die Ergebnisse zeigten den Vorteil der Verwendung der offenbarten Zusammensetzung bei der Verzögerung des Einsetzens der Viskositätszunahme in einer Schmiermittelzusammensetzung. Wie durch das vorstehende Beispiel gezeigt, zeigte die Beispielzusammensetzung 1, welche das offenbarte Antioxidationssystem umfasste, eine TEOST MHT-4-Einstufung von 36,5 mg. In ähnlicher Weise zeigte die Beispielzusammensetzung 2, welche das offenbarte Antioxidationssystem umfasste, eine TEOST MHT-4-Einstufung von 31,1 mg. Im Vergleich zeigte die Beispielzusammensetzung 3, welche die offenbarte Zusammensetzung nicht umfasste, eine viel höhere TEOST MHT-4-Einstufung von 48 mg. So kann gesehen werden, dass die offenbarte Zusammensetzung überraschenderweise und signifikant Kolbenablagerungen verringert, wodurch das Einsetzen der Viskositätszunahme einer Schmiermittelzusammensetzung verzögert wird.
Es ist beabsichtigt, dass die Beispiele nur für den Zweck der Veranschaulichung bereitgestellt werden, und mit ihnen ist nicht beabsichtigt, den Umfang der hier offenbarten Erfindung einzuschränken. Wie der Fachmann verstehen wird, können sich die besonderen verwendeten Bestandteile und die Konzentrationen der Bestandteile von jenen, welche in den Beispielen verwendet wurden, unterscheiden. Zum Beispiel werden vorausgesagte Beispiele, welche Bestandteile in Konzentrationen außerhalb der Bereiche der Grundlage 2, wie in den Bereichen, welche für die Grundlage 1 in Tabelle 4 vorstehend dargelegt sind, verwenden, in Betracht gezogen.
Es wird angemerkt, dass die Einzahlformen „ein", „einer", „eines" und „der", „die", „das", wie in dieser Beschreibung und den angefügten Patentansprüchen verwendet, Mehrzahlbezugnahmen einschließen, wenn nicht ausdrücklich und eindeutig auf eine Bezugnahme eingeschränkt ist. So schließt zum Beispiel eine Bezugnahme auf „ein Antioxidationsmittel" zwei oder mehr unterschiedliche Antioxidationsmittel ein. Wie hier verwendet, ist mit dem Ausdruck „einschließen" und seinen grammatikalischen Varianten beabsichtigt, nicht einschränkend zu sein, so dass das Aufführen von Punkten in einer Liste nicht für den Ausschluss von anderen ähnlichen Punkten, welche bei den aufgelisteten Punkten substituiert oder hinzugefügt werden können, steht.
Für die Zwecke dieser Beschreibung und der angefügten Patentansprüche sollen alle Zahlen, welche Mengen, Prozentangaben oder Anteile ausdrücken, und anderen Zahlenwerte, welche in der Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet werden, als in allen Fällen durch den Ausdruck „etwa" modifiziert angesehen werden, wenn nicht Anderweitiges angegeben ist. Demgemäß sind die numerischen Parameter, welche in der folgenden Beschreibung und den angefügten Patentansprüchen dargelegt sind, Näherungen, welche abhängig von den gewünschten Eigenschaften, welche versucht werden durch die vorliegende Offenbarung zu erhalten, variieren können, wenn nicht Gegenteiliges angegeben ist. Schließlich und nicht als ein Versuch, die Anwendung des Äquivalentprinzips auf den Umfang der Patentansprüche einzuschränken, sollte jeder numerische Parameter mindestens unter Berücksichtigung der Anzahl der angegebenen signifikanten Stellen und durch Verwenden von einfachen Rundungstechniken ausgelegt werden.
Obwohl besondere Ausführungsformen beschrieben wurden, können Alternativen, Modifizierungen, Variationen, Verbesserungen und wesentliche Äquivalente, welche momentan nicht gesehen werden oder gesehen werden können, für die Anmelder oder andere, welche Fachmann sind, entstehen. Demgemäß ist beabsichtigt, dass die angefügten Patentansprüche, wie sie eingereicht wurden und geändert werden können, alle solche Alternativen, Modifizierungen, Variationen, Verbesserungen und wesentlichen Äquivalente umfassen.

Claims

Additivzusammensetzung, umfassend: (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine phenolische Verbindung.
Additivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Triazolverbindung mit einer substituierten Aryleinheit, welche mehrfache Ringe umfasst, substituiert ist.
Additivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Triazolverbindung mit einer substituierten Aryleinheit, welche einen einzelnen Ring umfasst, substituiert ist.
Additivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Triazolverbindung durch die Formel (II) dargestellt wird:
wobei R³ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff und einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, besteht, und wobei R⁴ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff, einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, und einer substituierten Hydrocarbyleinheit besteht.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Triazolverbindung kein Alkyl-bis-3-amino-1,2,4-triazol ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Phenolische Verbindung ein verestertes Reaktionsprodukt von 2,6-Di-tert-butylphenol und einer ungesättigten Carbonsäure, welche mindestens eine Doppelbindung und etwa 3 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, umfasst.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Phenolische Verbindung durch die Formel (III) dargestellt wird:
wobei R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Wasserstoff, einer Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatome umfasst, und einer cyclischen Einheit, welche etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome umfasst, besteht, und R⁷ aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkaryl und (CH₂)_nCOOR⁸ besteht, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4, einschließlich, ist und R⁸ eine Alkyleinheit, welche etwa 1 bis etwa 18 Kohlenstoffatome umfasst, ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die phenolische Verbindung 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenolpropionat ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Triazolverbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,48 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% vorhanden ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Stickstoff-enthaltende Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 2 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% vorhanden ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Phenolische Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% vorhanden ist.
Additivzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend mindestens ein Additiv, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphor-enthaltenden Verbindungen, Dispergiermitteln, aschehaltigen Detergenzien, aschearmen Detergenzien, überbasischen Detergenzien, Fließpunkterniedrigungsmitteln, Viskositätsindexmodifizierungsmitteln, aschehaltigem Reibungsmodifizierungsmittel, aschearmen Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-enthaltendem Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-freien Reibungsmodifizierungsmittel, veresterten Reibungsmodifizierungsmittel, Mitteln für extreme Drucke, Rostinhibitoren, ergänzenden Antioxidationsmitteln, Korrosionsinhibitoren, Antischaummitteln, Titanverbindungen, Titankomplexen, organischen löslichen Molybdänverbindungen, organischen löslichen Molybdänkomplexen, Bor-enthaltenden Verbindungen und Bor-enthaltenden Komplexen besteht.
Schmiermittelzusammensetzung, umfassend: eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine phenolische Verbindung.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei die Triazolverbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei die Triazolverbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,3 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Stickstoff-enthaltende Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 1,2 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Stickstoff-enthaltende Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,4 Gew.-% bis etwa 1,0 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die phenolische Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 1,2 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die phenolische Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, ferner umfassend mindestens ein Additiv, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphor-enthaltenden Verbindungen, Dispergiermitteln, aschehaltigen Detergenzien, aschearmen Detergenzien, überbasischen Detergenzien, Fließpunkterniedrigungsmitteln, Viskositätsindexmodifizierungsmitteln, aschehaltigem Reibungsmodifizierungsmittel, aschearmen Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-enthaltendem Reibungsmodifizierungsmittel, Stickstoff-freien Reibungsmodifizierungsmittel, veresterten Reibungsmodifizierungsmittel, Mitteln für extreme Drucke, Rostinhibitoren, ergänzenden Antioxidationsmitteln, Korrosionsinhibitoren, Antischaummitteln, Titanverbindungen, Titankomplexen, organischen löslichen Molybdänverbindungen, organischen löslichen Molybdänkomplexen, Bor-enthaltenden Verbindungen und Bor-enthaltenden Komplexen besteht.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, ferner umfassend mindestens eine Titan-enthaltende Verbindung.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, ferner umfassend eine Phosphor-enthaltende Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 100 bis etwa 1000 ppm an Gesamtphosphor in einer Schmiermittelzusammensetzung.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 22, wobei die Phosphor-enthaltende Verbindung in einer Konzentration im Bereich von etwa 600 bis etwa 800 ppm an Gesamtphosphor in der Schmiermittelzusammensetzung vorliegt.
Schmiermittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei die Schmiermittelzusammensetzung aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Personenwagenmotoröl, Öl für Dieselmotoren mit mittleren Geschwindigkeiten und Hochleistungsdieselmotoröl besteht.
Verfahren zum Verzögern des Einsetzens der Viskositätszunahme einer Schmiermittelzusammensetzung, wobei das Verfahren umfasst: das Versehen einer Maschine mit einer Schmiermittelzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend: (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine phenolische Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Maschine aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus funkengezündeten und kompressionsgezündeten internen Verbrennungsmotoren besteht.
Verfahren zum Schmieren von mindestens einem Bewegungsteil einer Maschine, wobei das Verfahren umfasst: das Inkontaktbringen des mindestens einen Bewegungsteils mit einer Schmiermittelzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend: (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine phenolische Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Maschine aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus funkengezündeten und kompressionsgezündeten internen Verbrennungsmotoren besteht.
Verfahren zum Betreiben einer Maschine, umfassend: das Geben einer Schmiermittelzusammensetzung, umfassend eine Hauptmenge einer Ölgrundlage; und eine Nebenbestandteilmenge einer Additivzusammensetzung, umfassend: (i) eine Triazolverbindung, substituiert mit einer Aryleinheit; (ii) eine Stickstoff-enthaltende Verbindung, welche durch die Formel (I) dargestellt wird:
wobei R¹ und R² jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus mindestens einer Aryleinheit, welche etwa 6 bis etwa 30 Atome umfasst, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Amino, Amido, Phosphoro und Sulfono besteht; und (iii) eine phenolische Verbindung, in die Maschine.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Maschine aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus funkengezündeten und kompressionsgezündeten internen Verbrennungsmotoren besteht.