JP2003500521A - 350ppm以下のモリブデンを含有する潤滑油組成物 - Google Patents
350ppm以下のモリブデンを含有する潤滑油組成物Info
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Abstract
Description
レイン磨耗性、燃料経済性および燃料経済性維持特性の改良を示す潤滑油組成物
に関する。
。添加剤または添加剤パッケージは、清浄化、エンジン磨耗の低減、熱および酸
化に対する安定性、オイル消費量の低減、腐食抑制、分散剤として機能、および
摩擦損失の低減のような種々の目的において使用できる。摩擦損失を低減させる
ことは、その燃料経済性に対するインパクト故に、大いに興味あることである。
そのように、摩擦改良剤は、多くの注目を提供している。 多くの特許および論文(例えば、米国特許第4,164,473号;第4,176,073号;第4
,176,074号;第4,192,757号;第4,248,720号;第4,201,683号;第4,289,635号お
よび第4,479,883号)において、油溶性モリブデンが潤滑油添加剤として有用であ
ることが提案されている。特に、モリブデンは、短時間燃料経済性および長時間
燃料経済性(即ち、燃料経済性維持特性)の両方を含む、ガソリンまたはジーゼル
燃料エンジンにおける改良された燃料経済性を与える。従来の提案は、添加剤パ
ッケージ中で350 ppmより多く2,000 ppmまでの量でモリブデンを典型的に使用し
ており、それら添加剤パッケージは、1種以上の清浄剤、耐磨耗剤、分散剤、摩
擦改良剤等を含有している。 エンジン潤滑剤の耐久性は、重要な問題となっている。現在の潤滑油は、エン
ジン性能に有益な改善を与える能力を急速に喪失する。このことは、エンジンオ
イルを頻繁に交換することを必要とする。このように、オイル消費量およびメン
テナンス費用は増大し、車の所有者に望ましくない負担を課することとなる。
で現在入手できるオイルにおけるよりも長時間に亘ってそれら利点の維持性を提
供する潤滑油組成物を開発した。この組成物は、揮発性が小さく、潤滑油組成物
の大部分が長時間に亘ってエンジン内に残存することを可能にする。このことは
、燃料経済性および燃料経済性維持特性における改良をもたらす。さらにまた、
排油間隔を長くするので、メンテナンスは少なくて済む。 また、本発明者等は、低温バルブトレイン磨耗性能、燃料経済性および燃料経
済性維持特性を、提起されたILSAC GF-3規準(国際潤滑剤標準化および承認委員
会(International Lubricants Standardization and Approval Committee))のよ
うな次世代モーターオイル認証条件に適合するように改良できることも見出した
。
経済性維持特性を示す潤滑油組成物に関し、本組成物は、(a)少なくとも95の粘
度指数を有する潤滑粘度のオイル;(b)少なくとも1種のカルシウム清浄剤;(c)
少なくとも1種の油溶性モリブデン化合物;(d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改
良剤;および(e)少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合
物を含む。本組成物は、約15.5重量%以下のNOACK揮発度を有し、上記カルシウ
ム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカルシウム、モリブデン化合物からの約3
50 ppmまでの量のモリブデン、および上記亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェ
ート化合物からの約0.1重量%までの量のリンを含有する。本組成物は、上記の
各成分を混合することによって調製でき、そのような組成物は、本発明のさらな
る実施態様である。
法およびエンジンの耐摩耗性の改良方法も包含し、その方法は、エンジンに本発
明の潤滑油組成物を加え、エンジンを作動させることを含む。 本発明の潤滑油組成物は、(a)少なくとも95の粘度指数を有する潤滑粘度のオ
イル;(b)少なくとも1種のカルシウム清浄剤;(c)少なくとも1種の油溶性モリブ
デン含有化合物;(d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;および(e)少なくと
も1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を必要とする。
種々のベースストックから選択できる。適切なベースストックの例は、American
petroleum Institute (API)の刊行物である“Engine Oil Licensing and certi
fication System," Industry Services Department, Fourteenth Edition, Dece
mber 1996, Addendum 1, December 1998に記載されているような1種以上のベー
スストック群またはこれらベースストック群の混合物において見出され得る。 a) 群Iのベースストックは、下記の表Aに挙げた試験方法を用いて、90%未満
の飽和度および/または0.03%より多いイオウを含有し、80以上で120未満の粘度
指数を有する。 b) 群IIのベースストックは、下記の表Aに挙げた試験方法を用いて、90%以上
の飽和度および0.03%以下のイオウを含有し、80以上で120未満の粘度指数を有
する。 c) 群IIIのベースストックは、下記の表Aに挙げた試験方法を用いて、90%以
上の飽和度および0.03%以下のイオウを含有し、120以上の粘度指数を有する。 d) 群IVのベースストックは、ポリアルファオレフィン(PAO)類である。 e) 群Vのベースストックは、群I、II、IIIまたはIVに含まれない他のベースス
トックをすべて含む。
100の粘度指数を有するべきである。好ましいオイルは、(a)群IIIのベーススト
ックと群Iまたは群IIのベースストックとのベースオイル混合物であって、少な
くとも110の粘度指数を有するもの;または(b)群IIIのベースストックもしくは
群IIIベースストックの2種以上の混合物である。
、エンジン内に蓄積する付着物を減じることを目的とし、酸中和剤または錆抑制
剤として作用する。このことは、エンジン磨耗および腐食も低減させる。 本発明において使用するカルシウム清浄剤は、中性または過塩基性であり得、
フェネート、サリチル酸塩、スルホン酸塩またはこれらの混合物から誘導し得る
が、スルホン酸カルシウムがとりわけ好ましい。好ましくは、清浄剤は過塩基性
である、即ち、その総塩基価(TBN)は、少なくとも100であり、通常100〜500、よ
り好ましくは150〜450、最も好ましくは200〜400である。本発明において使用す
る最も好ましい清浄剤は、200〜400のTBNを有する過塩基化スルホン酸カルシウ
ムである。 金属清浄剤を過塩基化する処理は、その塩のアニオンを中和するのに必要とす
る以上の化学量論的に過剰の金属が存在することを意味する。過塩基化からのこ
の過剰の金属は、蓄積し得る酸を中和する効果を有する。
酸の塩から誘導でき、油溶性スルホン酸塩またはアルカリルスルホン酸の混合物
をカルシウムと混合し、加熱して存在するスルホン酸を中和する。これは、過剰
のカルシウムを二酸化炭素と反応させることによって、分散された炭酸塩コンプ
レックスを生ずる。これらのスルホン酸は、典型的には、石油の分留により或い
は芳香族炭化水素のアルキル化により得られるもののようなアルキル置換芳香族
炭化水素をスルホン化することによって得られる。例としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル、またはこれらのクロロベンゼン、ク
ロロトルエンおよびクロロナフタレンのようなハロゲン誘導体をアルキル化する
ことによって得られるものがある。アルキル化は、3〜30個以上の炭素原子を有
するアルキル化剤により触媒の存在下に実施し得る。例えば、ハロパラフィン類
、パラフィン類の脱水素化によって得られるオレフィン類、またはエチレンもし
くはプロピレンから製造したポリオレフィン類は、すべて適し得る。アルカリル
(alkaryl)スルホン酸塩は、アルキル置換芳香族成分当り、通常約9〜約70個また
はそれ以上の炭素原子、好ましくは約16〜約50個の炭素原子を含有する。
ホン酸塩を中和するのに使用するカルシウムの量は、最終生成物の所望総塩基価
(TBN)に関連して注意深く選定する。 本発明においては、使用するカルシウム清浄剤の量は、広範囲に変化し得るが
、典型的には、潤滑油組成物の総重量基準で約0.5〜約5重量%である。この量は
、最終組成物において、カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカルシ
ウムに相当する。好ましくは、本発明の潤滑油組成物は、カルシウム清浄剤から
の約0.112〜0.42重量%のカルシウムを含有する。 カルシウムフェネートとサリチル酸カルシウムは、当該技術において周知の種
々の方法によって調製できる。
を使用できる。好ましくは、二量体または三量体モリブデン化合物を使用できる
。そのような油溶性有機モリブデン化合物の例は、ジアルキルジチオカルバメー
ト、ジアルキルジチオフォスフェート、ジアルキルジチオホスフィネート、キサ
ンテート、チオキサンテート、カルボキシレート等、およびこれらの混合物であ
る。とりわけ好ましいのは、モリブデンジアルキルジチオカルバメートである。 本発明における添加剤として使用するモリブデンジアルキルジチオカルバメー
トダイマーは、下記の式によって表せる化合物である:
し;X1〜X4は、個々に、酸素原子またはイオウ原子を示す。4個のヒドロカルビ
ル基R1〜R4は、同一であるか互いに異なっていてもよい。
、3核(三量体)モリブデン化合物、とりわけ式Mo3SkLnQzの化合物類またはその混
合物であり、式中、Lは、個々に、十分な数の炭素原子を含むオルガノ基を有し
て化合物を油溶性にする選択されたリガンドであり;nは、1〜4であり;kは、4
から7で変動し;Qは、水、アミン類、アルコール類、ホスフィン類およびエーテ
ル類のような中性の電子付与化合物類からなる群から選ばれ;zは、0〜5の範囲
であり、非化学量論値を含む。少なくとも25個、少なくとも30個または少なくと
も35個の炭素原子のような少なくとも21個の炭素原子が、上記リガンドオルガノ
基すべてにおいて存在すべきである。
よびRは、水素、および同一または異なっていてもよいオルガノ基からなる群か
ら選ばれる。好ましくは、上記のオルガノ基は、アルキル(例えば、上記リガン
ドの残基に結合した炭素原子が第1級または第2級であるような)、アリール、置
換アリールおよびエーテル基のようなヒドロカルビル基である。より好ましくは
、各リガンドは、同一のヒドロカルビル基を有する。
を有する置換基を示し、特性において、主としてヒドロカルビルである。そのよ
うな置換基としては、下記のものがある: 1.炭化水素置換基、即ち、脂肪族(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂
環式(例えば、シクロアルキルまたはシクロアルケニル)置換基;芳香族基-、脂
肪族基-および脂環式基-置換芳香核等;環が上記リガンドのもう1つの部分を介
して完成されている環状置換基(即ち、任意の2つの置換基が、一緒になって脂
環式基を形成している)。 2.置換炭化水素置換基、即ち、当該置換基の主要ヒドロカルビル特性を変え
ていない非炭化水素基を含有する炭化水素置換基。当業者であれば、適切な基(
例えば、ハロとりわけクロロおよびフルオロ、アミノ、アリコキシル、メルカプ
ト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、スルホキシ等)を認識しているで
あろう。
合物を油溶性にしていることである。例えば、各基における炭素原子数は、一般
に約1〜約100個、好ましくは約1〜約30個、より好ましくは約4〜約20個の範囲に
ある。好ましいリガンドとしては、ジアルキルジチオフォスフェート、アルキル
キサントゲネート、カルボキシレート、ジアルキルジチオカルバメート、および
これらの混合物がある。最も好ましいのは、ジアルキルジチオカルバメートであ
る。当業者であれば、本発明の各化合物の調製が化合物芯部の電荷を平衡する適
切な電荷を有するリガンド(後述するような)の選定を必要とすることを理解して
いるであろう。
ン性芯部を有し、そのカチオン性芯部は、+ 4の正味電荷を有する下記のような
構造体によって表される:
−4でなければならない。4個のモノアニオン性リガンドが好ましい。何ら理論
によって拘束することを望むものではないが、2個以上の3核芯部は1つ以上のリ
ガンドによって結合または相互連結され得、各リガンドは多歯状、即ち、1個以
上の芯部に対して複数の連結を有し得るものと信じている。また、酸素および/
またはセレンで1個以上の芯部のイオウを置換え得るものと信じている。
(nは0〜2で変動し、非化学量論値を含む)のようなモリブデン源をテトラアル
キルチウラムジスルフィドのような適切なリガンド源と反応させることによって
調製できる。他の油溶性3核モリブデン化合物は、(NH4)2Mo3S13.n(H2O)のような
モリブデン源、テトラアルキルチウラムジスルフィド、ジアルキルジチオカルバ
メートまたはジアルキルジチオホスフェートのようなリガンド源、およびシアン
化物イオン、亜硫酸化物イオンまたは置換フスフィンのようなイオウ引抜剤の溶
媒内反応中に形成させ得る。また、[M']2[Mo3S7A6](M'はカウンターイオンで
あり、AはCl、BrまたはIのようなハロゲンである)のような3核モリブデン-イ
オウハライド塩をジアルキルジチオカルバメートまたはジアルキルジチオホスフ
ェートのようなリガンド源と適切な液体/溶媒中で反応させて油溶性3核モリブデ
ン化合物を調製することもできる。適切な液体/溶媒は、例えば、水系または有
機系であり得る。
で可溶性にするものでなければならない。本明細書において使用するときの“油
溶性”なる用語は、当該化合物または添加剤がオイル中ですべての割合で可溶性
であることを必ずしも意味しない。この用語は、当該化合物または添加剤が使用
中、輸送中および貯蔵中に可溶性であることを意味する。 (i)酸性モリブデン化合物とスクシンイミド、カルボン酸アミド、ヒドロカル
ビルモノアミン、ホスホルアミド、チオホスホルアミド、マンニッヒ塩基、分散
剤粘度指数改良剤またはこれらの混合物からなる群から選ばれる塩基性窒素化合
物とを極性促進剤の存在下に反応させてモリブデン複合体を生成させることによ
り、または(ii)このモリブデン複合体をイオウ含有化合物と反応させ、それによ
ってイオウおよびモリブデン含有組成物を生成させることにより調製した硫化モ
リブデン含有組成物は、本発明の関連において有用である。これらの硫化モリブ
デン含有組成物は、塩基性窒素化合物のモリブデン/イオウ複合体として一般に
特徴付けられる。これらモリブデン組成物の正確な分子式は、確実には知られて
いない。しかしながら、これらの組成物は、モリブデン(その原子価が酸素また
はイオウの原子価で満たされている)が、これら組成物の調製中に使用した塩基
性窒素含有化合物塩基性窒素原子の1個以上の窒素原子の塩によって複合化され
ているか、その塩である複数の化合物であるものと信じている。
ばならない。モリブデン化合物からの約350 ppmまでのモリブデンが、本発明の
潤滑油組成物中に存在しなければならない。好ましくは、モリブデン化合物から
の約10 ppm〜350 ppmのモリブデンを使用する。より好ましくは、モリブデンは
、約30 ppm〜200 ppmの量で存在し、最も好ましくは、約50 ppm〜100 ppmの量で
存在する。これらの値は、潤滑油組成物の重量に基づく。
在しなければならない。典型的には、窒素含有摩擦改良剤は、本発明の潤滑油組
成物の0.02〜2.0重量%を構成する。好ましくは0.05〜1.0重量%、より好ましく
は0.1〜0.5重量%の上記摩擦改良剤を使用する。そのような窒素含有摩擦改良剤
の例としては、限定するものではないが、イミダゾリン類、アミド類、アミン類
、スクシンイミド類、アルコキシ化アミン類、アルコキシ化エーテルアミン類、
アミンオキサイド類、アミドアミン類、ニトリル類、ベタイン類、第4級アミン
類、イミン類、アミン塩類、アミノグアナジン、アルカノールアミド類等がある
。 そのような摩擦改良剤は、直鎖、枝分れ鎖もしくは芳香族ヒドロカルビル基、
またはこれらの混合物から選択し得、飽和または不飽和で有り得るヒドロカルビ
ル基を含有し得る。ヒドロカルビル基は、主として炭素および水素からなるが、
イオウまたは酸素のような1個以上のヘテロ原子を含有し得る。好ましいヒドロ
カルビル基は、12〜25個の炭素原子の範囲にあり、飽和または不飽和であり得る
。より好ましいのは、線状ヒドロカルビル基を有するものである。
物は、線状で飽和または不飽和であるヒドロカルビル基またはそれらの混合物を
有し、12〜25個の炭素原子を含有し得る。 特に好ましい摩擦改良剤は、アルコキシ化アミン類およびアルコキシ化エーテ
ルアミン類であり、窒素1モル当り約2モルのアルキレンオキサイドを含有するア
ルコキシ化アミン類が最も好ましい。そのような化合物は、線状で飽和または不
飽和であるヒドロカルビル基またはこれらの混合物を含み得る。これらの化合物
は、12〜25個の炭素原子を含有し、ヒドロカルビル鎖内に1個以上のヘテロ原子
を含有し得る。エトキシ化アミン類とエトキシ化エーテルアミン類が特に好まし
い。 上記アミン類およびアミド類は、酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、メタホウ酸
塩、ホウ酸、またはモノ-、ジ-またはトリ-アルキルボレートのようなホウ素化
合物との付加物または反応生成物としてまたはその形で使用できる。
潤滑油組成物に添加しなければならない。好ましくは、亜鉛ジアルキルジチオホ
スフェート化合物を使用する。この化合物は、本発明の潤滑油組成物に酸化防止
および耐磨耗特性を与える。これらの化合物は、通常アルコールまたはフェノー
ルとP2S5との反応により先ずジチオリン酸を調製し、次いで得られたジチオリン
酸を適当な亜鉛化合物で中和することによって、公知の方法により調製できる。
第1級および第2級アルコールの混合物のようなアルコール混合物を使用できる。
そのようなアルコール類の例としては、限定するものではないが、下記のものが
ある:イソ-プロパノール、イソ-オクタノール、2-ブタノール、メチルイソブチ
ルカルボノール(4-メチル-1-ペンタン-2-オール)、1-ペンタノール、2-メチルブ
タノール、および2-メチル-1-プロパノール。少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカル
ビルジチオホスフェート化合物は、第1級亜鉛、第2級亜鉛またはこれらの混合物
であり得る。即ち、この亜鉛化合物は、第1級および/または第2級アルキル基を
含有する。そのアルキル基は、1〜25個、好ましくは3〜12個の炭素を有し得る。
さらにまた、少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物
中のジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からの少なくとも約50モル%の
第1級亜鉛が存在することが好ましい。
ち、亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からのリンは、約0.1重量
%までの量で存在すべきである。好ましくは、亜鉛ジヒドロカルビルジチオホス
フェート化合物からのリン含有量は、約0.025重量%〜約0.1重量%であるべきで
ある。 また、本発明の潤滑油組成物の揮発度は、NOACK揮発度試験を用いて測定した
とき、4〜15.5重量%の範囲、好ましくは8〜15重量%の範囲のような15.5重量%
以下であることが必要である。NOACK揮発度試験は、ASTM D5800の手順に従って
の250℃、1時間後のオイルの蒸発損失を測定するのに使用する。蒸発損失は、質
量%で示す。
潤滑油(即ち、旅客車モーターオイル、重負荷(heavy duty)ジーゼルモーターオ
イル、および旅客車ジーゼルオイル)の調製において使用する。下記に列挙した
各添加剤は、これら添加剤の正常な付帯機能を発揮するような量で典型的に使用
する。個々の成分の典型的な量も下記表には示している。列挙した数値は、すべ
て質量%活性成分として示す。
化水素主鎖を含む。典型的には、無灰分分散剤は、多くの場合橋架け基を介して
ポリマー主鎖に結合させたアミン、アルコール、アミドまたはエステルの極性成
分を含む。無灰分分散剤は、例えば、長鎖炭化水素置換モノおよびジカルボン酸
またはそれらの無水物の油溶性塩、エステル、アミノ-エステル、アミド、イミ
ドおよびオキサゾリン類;長鎖炭化水素のチオカルボン酸塩誘導体;直接結合し
たポリアミンを有する脂肪族長鎖炭化水素;および長鎖置換フェノールをホルム
アルデヒドおよびポリアルキレンポリアミンと縮合させることによって調製した
マンニッヒ縮合生成物から選ばれる。
付着物を低減または除去する清浄剤および酸中和剤または錆抑制剤の両方として
機能し、それによって磨耗および腐食を低減させ、エンジン寿命を延長させる。
清浄剤は、長鎖の疎水性尾部を有する極性頭部を一般に含み、その極性頭部は酸
有機化合物の金属塩である。これらの塩は、実質的に化学量論量の金属を含有し
得、通常は正規または中性塩と称されて、0〜80の総塩基価(TBN)(ASTM D-2896
により測定できるような)を典型的に有する。過剰の酸化物または水酸化物のよ
うな金属化合物を二酸化炭素のような酸ガスと反応させることにより、大量の金
属塩基を含ませることも可能である。得られる過塩基化清浄剤は、中性清浄剤を
、金属塩基(即ち、炭酸塩)ミセルの外層として含む。そのような過塩基化清浄剤
は、150以上、典型的には250〜450またはそれ以上のTBNを有し得る。
リ土類金属、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウムおよびマグネシウムの油
溶性中性および過塩基化スルホン酸塩、硫化フェノール酸塩、チオリン酸塩およ
びナフテン酸塩、並びに他の油溶性カルボン酸塩がある。 ノニオン性ポリオキシアルキレンポリオールおよびそのエステル、ポリオキシ
アルキレンフェノール、およびアニオン性アルキルスルホン酸からなる群から選
ばれた錆抑制剤を使用できる。
必要ではない。典型的には、そのような化合物は、5〜50個の炭素原子を含有す
るチアジアゾールポリスルフィド、その誘導体およびそのポリマーである。米国
特許第2,719,125号;第2,719.126号および第3,087,932号に記載されているもの
のような1,3,4-チアジアゾールの誘導体が典型的である。他の同様な物質は、米
国特許第3,821,236号;第3,904,537号;第4,097,378号;第4,107,059号;第4,13
6,043号;第4,188,299号および第4,193,882号に記載されている。他の添加剤は
、英国特許明細書第1,560,830号に記載されているもののようなチアジアゾール
のチオおよびポリチオスルフェナミド類である。ベンゾトリアゾール誘導体もこ
の分類に属する。これらの化合物は、本発明の潤滑油組成物に含ませる場合、好
ましくは、0.2重量%の活性成分を越えない量で存在する。
金属表面上のスラッジおよびワニス状付着物のような酸化性生物によって、さら
に粘度増大によって示され得る)を低減させる。そのような酸化抑制剤としては
、ヒンダードフェノール類、好ましくはC5〜C12のアルキル側鎖を有するアルキ
ルフェノールチオエステルのアルカリ土類金属塩、カルシウムノニルフェニルス
ルフィド、無灰分油溶性フェノール酸塩および硫化フェノール酸塩、ホスホ硫化
または硫化炭化水素類、アルキル置換ジフェニルアミン、アルキル置換フェニル
およびナプチルアミン類、リンエステル類、チオカルバミド酸金属塩、無灰分チ
オカルバミド酸塩、および米国特許第4,867,890号に記載されているような油溶
性銅化合物がある。最も好ましいのは、アルキル置換ジフェニルアミン類である
。 流動点降下剤は、潤滑油流動改良剤としても知られ、流体が流動する即ち流動
させ得る最低温度を低下させる。そのような添加剤は、周知である。流体の低温
流動性を改善するそのような添加剤の典型は、C8〜C18のジアルキルフマレート/
酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキルメタクリレート等である。 発泡調整は、ポリシロキサンタイプの発泡防止剤、例えば、シリコーンオイル
またはポリジメチルシロキサンのような多くの化合物によって行い得る。 少量の解乳化成分も使用できる。とりわけ適切な解乳化成分は、EP 330,522号
に記載されている。その成分は、アルキレンオキサイドを、ビス-エポキシドと
多価アルコールとの反応により得られた付加物と反応させることによって得られ
る。この解乳化剤は、0.1質量%の活性成分を越えない量で使用すべきである。0
.001〜0.05質量%の処理率が好都合である。
VMは、この単機能性を有するか、或いは多機能性であってもよい。 分散剤としても機能する多機能性粘度改良剤も公知である。適切な粘度改良剤
は、ポリイソブチレン;エチレン、プロピレンおよび高級α-オレフィンとのコ
ポリマー類;ポリメタクリレート類;ポリアルキルメタクリレート類;メタクリ
レートコポリマー類;不飽和ジカルボン酸とビニル化合物のコポリマー類;スチ
レンとアクリルエステルのインターポリマー類;スチレン/イソプレン、スチレ
ン/ブタジエンおよびイソプレン/ブタジエンの部分水素化コポリマー類;並びに
ブタジエン、イソプレンおよびイソプレン/ジビニルベンゼンの部分水素化ホモ
ポリマー類である。 上述した添加剤の幾つかは、複数の効果を発揮し得る;従って、例えば、1つ
の添加剤が分散剤-酸化抑制剤として作用する。この試みは周知であり、さらな
る詳細は不要である。
ち、各成分は、ベースストックまたはベースストック混合物中に所望の濃度値で
分散または溶解させることによって、ベースストックまたはベースストック混合
物中に直接添加することができる。そのような混合は、周囲温度または昇温下で
起こる。 好ましくは、粘度改良剤と流動点降下剤を除くすべての添加剤は、本明細書に
おいて添加剤パッケージと称する濃縮物または添加剤パッケージ中に混合し、こ
れを後でベースストック中に混入して最終潤滑油を調製する。この濃縮物は、各
添加剤を適切な量で含有するように調製し、得られた濃縮物を所定量のベース潤
滑油と混合したときに最終調製物において所望の濃度を得るようにする。
のカルシウム清浄剤;(b)少なくとも1種の油溶性モリブデン化合物;(c)少なく
とも1種の窒素含有摩擦改良剤;および(d)少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビ
ルジチオホスフェート化合物を含み、約15.5重量%以下のNOACK揮発度を有し、
カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカルシウム、モリブデン化合物
からの約350 ppmまでの量のモリブデン、および上記亜鉛ジヒドロカルビルジチ
オホスフェート化合物からの約0.1重量%までの量のリンを含む潤滑油組成物を
提供する。 上記濃縮物は、好ましくは、米国特許第4,938,880号に記載された方法に従っ
て調製する。この米国特許は、少なくとも約100℃の温度で予備混合する無灰分
分散剤と金属清浄剤との予備混合物の調製を記載している。その後、この予備混
合物を少なくとも85℃に冷却し、追加成分を添加している。 最終クランク室潤滑油配合物は、2〜20質量%、好ましくは4〜18質量%、最も
好ましくは約5〜17質量%の濃縮物または添加剤パッケージを使用でき、残りは
ベースストックである。
を作動させる工程を含む内燃エンジンの燃料経済性および燃料経済性維持特性の
改良方法も意図する。 さらにまた、本発明は、(1)エンジンに、改良された燃料経済性および燃料経
済性維持特性を示す潤滑油組成物を加えること、この潤滑油組成物が、(a)潤滑
粘度のオイル;(b)少なくとも1種のカルシウム清浄剤;(c)少なくとも1種の油溶
性モリブデン化合物;(d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;および(e)少な
くとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を含むこと、この
潤滑油組成物が、約15.5重量%以下のNOACK揮発度を有し、カルシウム清浄剤か
らの約0.058〜0.58重量%のカルシウム、モリブデン化合物からの約350 ppmまで
の量のモリブデン、および上記亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物
からの約0.1重量%までの量のリンを含むこと;および(2)このエンジンを作動さ
せ、それによってASTM シーケンス(Sequence) IVA試験によって測定したとき100
ミクロン未満の平均カムローブ(cam lobe)磨耗を得ることの各工程を含むことを
特徴とする内燃エンジンの耐磨耗保護性の改良方法も含む。
料経済性改良度(フェーズI)および96時間エージング後の燃料経済性改良度(フェ
ーズII、即ち、持続燃料経済性)を測定する。この試験は、潤滑油の野外性能を
模倣するように設計されている。 本発明の組成物(オイル1)と比較例(オイル2)の比較を、相応するシーケンスV
IBデータと一緒に表1に示している。 オイル1とオイル2は、同じベースオイル組成を有する。2つの配合物の違いは
、使用した添加剤パッケージである。オイル1は、三量体モリブデンジチオカル
バメートを使用して配合したのに対し、オイル2は、高量の二量体モリブデンジ
チオカルバメートを用いて配合している。これらのタイプの配合物は、高レベル
の燃料経済性改良度を与えるように設計されている。オイル2には、補充イオウ
源を加えて燃料経済性の持続性を高めている。オイル2は、潤滑油中に高量のモ
リブデンを含むため、特許請求する本発明の1部ではない。 ASTMシーケンスVIB燃料経済性試験結果は、オイル1がフェーズIにおいてオイ
ル2よりも良好に機能し、また持続性燃料経済性データを比較したフェーズIIに
おいてはオイル2よりもはるかに良好に機能していることを示している。
効果を実験した統計的に設定した試験の変動値と結果を示す。 シーケンスIVA試験は、潤滑油が如何に良好な低温バルブトレイン耐磨耗性能
を与えるかを測定するように設計されている。カムローブとノーズを試験前後で
測定し、その磨耗を磨耗ミクロン数で示す。 オイル2と4は本発明の実施例であり、オイル1と3は比較例である。表2のデー
タを検証すると、オイル2と4がオイル1と3よりも耐磨耗保護を得るのにはるか
に良好であることが示されている。これらのデータは、耐磨耗性能の有意の改良
が三量体モリブデンジチオカルバメートを200 ppmのモリブデンで配合物に添加
したときに得られていることを示唆している。
滑油の耐磨耗性能に対する種々のタイプのモリブデンジチオカルバメートの効果
を試験した実験結果を示す。各配合物は、モリブデンのタイプおよび量を除いて
はすべて同一である。 オイル1、2および4は本発明の実施例であり、オイル3は比較例である。4種の
オイルは、すべて、全第1級亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを用いて配合し
た。オイル3は、モリブデンを含まず、他のオイルに対して有意の平均カムロー
ブ磨耗(161.06ミクロン)を示している。オイル2と4は、それぞれ、Molyvan 822
およびSakuralube 165からのモリブデンを207 ppmと200 ppm含有している。両オ
イルは、優れた合格結果を示しており、各二量体モリブデンジチオカルバメート
が優れた耐磨耗性能を得るのに適していることを示唆している。オイル1は、三
量体モリブデンジチオカルバメートからの49 ppmのモリブデンを用いて配合して
いる。オイル1も、オイル3の比較例(モリブデン分を除いては同じオイル)に比較
して優れた耐磨耗性能を示している。このことは、三量体モリブデンジチオカル
バメートから潤滑油に付与される耐磨耗性の利益が約50 ppmのモリブデンで得ら
れることを示唆している。
当業者にとって明白な数多くの変更が可能であることを明確に理解すべきである
。従って、本発明は、上記で開示し、説明した詳細に限定するものではなく、特
許請求の範囲内に属するすべての変更および修正を含むものとする。
Claims (19)
- 【請求項1】 a)少なくとも95の粘度指数を有する潤滑粘度のオイル;b)少
なくとも1種のカルシウム清浄剤;c)少なくとも1種の油溶性モリブデン化合物;
d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;およびe)少なくとも1種の亜鉛ジヒドロ
カルビルジチオホスフェート化合物を含み、約15.5重量%以下のNOACK揮発度を
有し、上記カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカルシウム、モリブ
デン化合物からの約350 ppmまでの量のモリブデン、および上記亜鉛ジヒドロカ
ルビルジチオホスフェート化合物からの約0.1重量%までの量のリンを含むこと
を特徴とする改良された低温耐磨耗性、改良された燃料経済性および燃料経済性
維持特性を示す潤滑油組成物。 - 【請求項2】 上記カルシウム清浄剤が、カルシウムフェネート、サリチル
酸カルシウム、スルホン酸カルシウムおよびこれらの混合物からなる群から選ば
れる請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項3】 上記カルシウム清浄剤が、過塩基化スルホン酸カルシウムで
ある請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項4】 上記過塩基化スルホン酸カルシウムが、約150〜450の総塩基
価を有する請求の範囲第3項記載の組成物。 - 【請求項5】 上記モリブデン化合物からのモリブデンが約10 ppm〜350 pp
mの量で存在する請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項6】 上記モリブデン化合物からのモリブデンが、約30 ppm〜200
ppmの量で存在する請求の範囲第5項記載の組成物。 - 【請求項7】 上記モリブデン化合物が、有機モリブデン化合物である請求
の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項8】 上記モリブデン化合物が、モリブデンジアルキルジチオカル
バメート、モリブデンジアルキルジチオフォスフェート、モリブデンジアルキル
ジチオホスフィネート、モリブデンキサンテート、モリブデンチオキサンテート
およびこれらの混合物からなる群から選ばれる請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項9】 上記モリブデン化合物が、モリブデンジアルキルジチオカル
バミメートとして存在する請求の範囲第8項記載の組成物。 - 【請求項10】 上記モリブデン化合物が、3核モリブデン化合物である請
求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項11】 上記モリブデン化合物が、塩基性窒素化合物のモリブデン
/イオウコンプレックスである請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項12】 上記少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフ
ェート化合物が、第1級アルキル基、第2級アルキル基またはこれらの混合物から
の亜鉛を含む請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項13】 上記少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフ
ェート化合物が、ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からの少なくとも
約50モル%の第1級亜鉛を含む請求の範囲第12項記載の組成物。 - 【請求項14】 上記少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤が、エトキシ化
アミンである請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項15】 上記リン含有量が、ジヒドロカルビルジチオホスフェート
化合物からの約0.025〜0.1重量%である請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項16】 (1)内燃エンジンに請求の範囲第1項記載の潤滑油組成物を
加えること;および(2)この内燃エンジンを作動させることを特徴とする内燃エ
ンジンの燃料経済性および燃料経済性維持特性の改良方法。 - 【請求項17】 (1)エンジンに、改良された燃料経済性および燃料経済性
維持特性を示す潤滑油組成物を加えること、この潤滑油組成物が、(a)潤滑粘度
のオイル;(b)少なくとも1種のカルシウム清浄剤;(c)少なくとも1種の油溶性モ
リブデン化合物;(d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;および(e)少なくと
も1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を含み、約15.5重量%
以下のNOACK揮発度を有し、カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカル
シウム、モリブデン化合物からの約350 ppmまでの量のモリブデン、および上記
亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からの約0.1重量%までの量の
リンを含むこと;および(2)このエンジンを作動させ、それによってASTM シーケ
ンス IVA試験によって測定したとき100ミクロン未満の平均カムローブ磨耗を得
ることの各工程を含むことを特徴とする内燃エンジンの耐磨耗保護性の改良方法
。 - 【請求項18】 (a)少なくとも1種のカルシウム清浄剤;(b)少なくとも1種
の油溶性モリブデン化合物;(c)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;および(d
)少なくとも1種の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を含み、約15
.5重量%以下のNOACK揮発度を有し、カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量
%のカルシウム、モリブデン化合物からの約350 ppmまでの量のモリブデン、お
よび上記亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からの約0.1重量%ま
での量のリンを含む潤滑油組成物を提供する潤滑粘度のオイルとの混合用濃縮物
。 - 【請求項19】 a)少なくとも95の粘度指数を有する潤滑粘度のオイル;b)
少なくとも1種のカルシウム清浄剤;c)少なくとも1種の油溶性モリブデン化合物
;d)少なくとも1種の窒素含有摩擦改良剤;およびf)少なくとも1種の亜鉛ジヒド
ロカルビルジチオホスフェート化合物の混合物を含み、約15.5重量%以下のNOAC
K揮発度を有し、上記カルシウム清浄剤からの約0.058〜0.58重量%のカルシウム
、モリブデン化合物からの約350 ppmまでの量のモリブデン、および上記亜鉛ジ
ヒドロカルビルジチオホスフェート化合物からの約0.1重量%までの量のリンを
含むことを特徴とする改良された低温耐磨耗性、改良された燃料経済性および燃
料経済性維持特性を示す潤滑油組成物。
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