JP2004331973A - 過塩基オレイン酸カルシウムを用いた低硫黄で低灰分で低燐の潤滑添加剤パッケージ - Google Patents
過塩基オレイン酸カルシウムを用いた低硫黄で低灰分で低燐の潤滑添加剤パッケージ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 本発明は、過塩基金属カルボン酸塩を含んで成る低硫黄で低灰分で低燐の油溶性潤滑添加剤パッケージを提供する。また、本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑油、ならびに前記油で潤滑されている機械も本発明に包含させる。また、機械を潤滑する方法もいくつか開示する。
【選択図】 なし
Description
本明細書で用いるに有用な基油には、天然の潤滑油、合成の潤滑油およびこれらの混合物が含まれる。適切な潤滑油には、また、合成の蝋および粗蝋の異性化で得られたベースストック(basestocks)、ならびに原油の芳香成分および極性成分の水素化分解で生産されたベースストックも含まれる。一般に、天然および合成潤滑油は両方とも各々100℃で約1から約40mm2/秒(cSt)の範囲の動粘度を示すが、典型的な用途では、基油の各々が100℃で約1から約12、好適には2から8mm2/秒(cSt)の範囲の粘度を示すことが要求されるであろう。
本明細書に教示する油溶性潤滑添加剤パッケージに少なくとも1種の酸性有機化合物の金属塩を含有させる。このような塩を一般に過塩基材料または過塩基金属塩と呼ぶ。過塩基材料は、特別な酸性有機化合物を金属と反応させたものであって金属の含有量が金属の化学量論に従って存在するであろうそれよりも過剰であることを特徴とする単相の均一なニュートン系(Newtonian systems)であり得る。
清浄剤は、ピストンの付着物、例えばエンジンの中の高温ワニスおよびラッカー付着物などの生成を軽減する添加剤である。清浄剤は典型的に酸中和特性を有し、微細な固体を懸濁状態に保持する能力を有する。好適には、結果として得る潤滑油組成物の酸中和特性、高温清浄性および抗摩耗特性を向上させる目的で金属清浄剤(metal detergents)を用いる。
本発明で用いる分散剤は灰分を生じるか或は無灰であってもよい。本明細書で用いるに適した分散剤は、典型的に、ポリマーバックボーン(polymer backbone)に橋渡し基を介して結合しているアミン、アルコール、アミドもしくはエステル極性部分を含んで成る。そのような分散剤は、例えば長鎖炭化水素で置換されているモノ−およびジカルボン酸またはこ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;炭化水素鎖を有するチオカルボキシレート誘導体;ポリアミンが直接結合している長鎖脂肪族炭化水素;そして長鎖置換フェノールとホルムアルデヒドとポリアルキレンポリアミンの縮合で生じるマンニッヒ縮合生成物、およびKoch反応生成物から選択可能である。
有用な抗酸化性材料には、油溶性のフェノール系化合物、油溶性の硫化有機化合物、油溶性のアミン系抗酸化剤、油溶性の有機ボレート、油溶性の有機ホスファイト、油溶性の有機ホスフェート、油溶性の有機ジチオホスフェートおよびこれらの混合物が含まれる。好適には、そのような抗酸化剤は金属を含有せず[即ち、硫酸化灰(sulfated ash)を発生し得る金属を含有せず]、従って、最も好適には無灰である(ASTM D874で測定して1重量%SASH以下の硫酸化灰分値を示す)。
摩擦調整剤は、潤滑油組成物に適切な摩擦特徴を与える働きをする。
粘度指数向上剤は、潤滑油に高および低温操作性(operability)を与えかつそれが高温で比較的高い粘性を維持しかつまた低温で受け入れられる粘度または流動性を示すことを可能にするものである。粘度指数向上剤は一般に高分子量の炭化水素重合体であり、それにはポリエステルが含まれる。このような粘度指数向上剤にまた誘導化を受けさせ(derivatized)て、それに他の特性または機能を含めることも可能であり、例えば分散特性などを加えることも可能である。そのように粘度を変性する油溶性の重合体に持たせる数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィーまたは浸透圧法で測定して一般に103から106、好適には104から106であろう。
流動点降下剤は、油が基になった組成物の低温特性を向上させる目的で用いられる。例えば、C.V.SmalheerおよびR.Kennedy Smithによる「Lubricant Additives」(出版社:Lezius Hiles Co.、Cleveland、オハイオ州、1967)の8頁を参照。有用な流動点降下剤の例はポリメタアクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合生成物、ビニルカルボキシレート重合体、そしてジアルキルフマレートと脂肪酸ビニルエステルとアルキルビニルエーテルのターポリマーである。流動点降下剤が米国特許第2,387,501号、2,015,748号、2,655,479号、1,815,022号、2,191,498号、2,666,746号、2,721,877号、2,721,878号および3,250,715号(これらは引用することによって関連した開示に関して本明細書に組み入れられる)に記述されている。
CAT 1Nエンジン試験は、キャタピラ(Caterpillar)エンジン用高荷重ディーゼルエンジンオイルの受け入れ性を評価する目的で通常用いられる試験である。この試験では、アルミニウム製ピストンが備わっている単気筒ディーゼルエンジンを用いる。油配合の受け入れ性は下記のパラメーターが基になっている:平均油消費、ピストン付着物、上部溝充填%(% top groove fill)、トップランド重質炭素%(% top land heavy carbon)。その上、CAT 1Nディーゼル試験に合格するには、ピストンの粘着もピストンリングの粘着もライナディストレス(liner distress)の粘着も許されない。
Claims (53)
- 油溶性潤滑添加剤パッケージであって、
約120から約360の全塩基価を示す少なくとも1種の過塩基金属カルボン酸塩、および
少なくとも1種の清浄剤、
を前記過塩基金属カルボン酸塩と前記清浄剤の重量比が約1:1から約3:1であるように含んで成る油溶性潤滑添加剤パッケージ。 - この油溶性潤滑添加剤パッケージが、硫黄含有量が約0.3重量%未満で燐含有量が約0.11重量%未満の潤滑油をもたらすに充分な硫黄含有量および燐含有量を有する請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の過塩基金属カルボン酸塩の少なくとも1種が過塩基金属オレイン酸塩である請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記過塩基金属オレイン酸塩が過塩基オレイン酸カルシウムおよび過塩基オレイン酸マグネシウムから成る群から選択される請求項3記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の清浄剤の少なくとも1種がスルホン酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、スルホン酸ナトリウム、非硫化フェネート、硫化フェネート、サリチラート、過塩基サリゲニンおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑油であって、この潤滑油が示す全塩基価が約10未満でありかつ約0.3重量%未満の硫黄含有量、約0.11重量%未満の燐含有量および約1.2重量%未満の灰分含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す潤滑油。
- 請求項6記載の潤滑油により潤滑された機械。
- 請求項7記載の潤滑油により潤滑された機械であって、この機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される機械。
- 請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る車両。
- エンジンのクランクケースを潤滑する方法であって、
請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤で前記クランクケースを少なくともある程度満たす、
段階を含んで成る方法。 - 機械の可動部分を潤滑する方法であって、
請求項1記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤に少なくとも1種の前記可動部分を接触させる、
段階を含んで成る方法。 - 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項11の機械の可動部分を潤滑する方法。
- 油溶性潤滑添加剤パッケージであって、
約120から約360の全塩基価を示す過塩基金属カルボン酸塩、および
少なくとも1種の分散剤、
を前記過塩基金属カルボン酸塩と前記分散剤の重量比が約1:4から約1:12であるように含んで成る油溶性潤滑添加剤パッケージ。 - この油溶性潤滑添加剤パッケージが、硫黄含有量が約0.3重量%未満で燐含有量が約0.11重量%未満の潤滑油をもたらすに充分な硫黄含有量および燐含有量を有する請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の過塩基金属カルボン酸塩が過塩基金属オレイン酸塩である請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記過塩基金属オレイン酸塩が過塩基オレイン酸カルシウムおよび過塩基オレイン酸マグネシウムから成る群から選択される請求項15記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の分散剤が約1000から約6000の分子量を有する請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の分散剤が無水マレイン酸官能化ポリイソブチレン重合体とポリアミンを反応させたものである請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の分散剤がマンニッヒ反応の生成物である請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の分散剤がエチレン−プロピレン型の分散剤である請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 追加的に粘度指数向上剤および流動点降下剤から成る群から選択される少なくとも1種の成分も含んで成る請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑油であって、この潤滑油が示す全塩基価が約10未満でありかつ約0.3重量%未満の硫黄含有量、約0.11重量%未満の燐含有量および約1.2重量%未満の灰分含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す潤滑油。
- 請求項13記載の添加剤パッケージを含んで成る潤滑油により潤滑された機械。
- 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項23記載の機械。
- 請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る車両。
- エンジンのクランクケースを潤滑する方法であって、
請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤で前記クランクケースを少なくともある程度満たす、
段階を含んで成る方法。 - 機械の可動部分を潤滑する方法であって、
請求項13記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤に少なくとも1種の前記可動部分を接触させる、
段階を含んで成る方法。 - 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項27の機械の可動部分を潤滑する方法。
- 油溶性潤滑添加剤パッケージであって、
約120から約360の全塩基価を示す過塩基金属カルボン酸塩、および
少なくとも1種の抗酸化剤、
を過塩基金属カルボン酸塩と抗酸化剤の重量比が約10:1から約1:3であるように含んで成る油溶性潤滑添加剤パッケージ。 - この油溶性潤滑添加剤パッケージが、硫黄含有量が約0.3重量%未満で燐含有量が約0.11重量%未満の潤滑油をもたらすに充分な硫黄含有量および燐含有量を有する請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記過塩基金属カルボン酸塩が過塩基金属オレイン酸塩である請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記過塩基金属オレイン酸塩が過塩基オレイン酸カルシウムおよび過塩基オレイン酸マグネシウムから成る群から選択される請求項31記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 前記少なくとも1種の抗酸化剤の少なくとも1種がジチオ燐酸亜鉛、アルキル置換ジフェニルアミン、硫化オレフィン、フェノール、ヒンダードフェノールおよび硫化フェノールから成る群から選択される請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑油であって、この潤滑油が示す全塩基価が約10未満でありかつ約0.3重量%未満の硫黄含有量、約0.11重量%未満の燐含有量および約1.2重量%未満の灰分含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す潤滑油。
- 請求項29記載の添加剤パッケージを含んで成る潤滑油により潤滑された機械。
- 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項35記載の機械。
- 請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る車両。
- エンジンのクランクケースを潤滑する方法であって、
請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤で前記クランクケースを少なくともある程度満たす、
段階を含んで成る方法。 - 機械の可動部分を潤滑する方法であって、
請求項29記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤に少なくとも1種の前記可動部分を接触させる、
段階を含んで成る方法。 - 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項39の機械の可動部分を潤滑する方法。
- 油溶性潤滑添加剤パッケージであって、
少なくとも120の全塩基価を示す過塩基オレイン酸カルシウム、および
清浄剤、分散剤、抗酸化剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤および流動点降下剤から成る群から選択される少なくとも1種の成分、
を含んで成る油溶性潤滑添加剤パッケージ。 - この油溶性潤滑添加剤パッケージが約6重量%未満の硫黄含有量および約1.2重量%未満の燐含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- この油溶性潤滑添加剤パッケージが非硫化フェネートを本質的に含有しない請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。
- 請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑油であって、この潤滑油が示す全塩基価が約10未満でありかつ約0.3重量%未満の硫黄含有量、約0.11重量%未満の燐含有量および約1.2重量%未満の灰分含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す潤滑油。
- 請求項41記載の添加剤パッケージを含んで成る潤滑油により潤滑された機械。
- 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項45記載の機械。
- 請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る車両。
- エンジンのクランクケースを潤滑する方法であって、
請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤で前記クランクケースを少なくともある程度満たす、
段階を含んで成る方法。 - 機械の可動部分を潤滑する方法であって、
請求項41記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んで成る潤滑剤に少なくとも1種の前記可動部分を接触させる、
段階を含んで成る方法。 - 前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動変速機、手動変速機、ハイポイド車軸およびギアボックスから成る群から選択される請求項49の機械の可動部分を潤滑する方法。
- 低硫黄で低灰分で低燐の油配合を達成する方法であって、
約120から約360の全塩基価を示す過塩基金属カルボン酸塩を含んで成る油溶性添加剤パッケージを準備し、そして
前記油溶性潤滑添加剤パッケージを少なくとも1種の基油と混合することで約10未満の全塩基価を示しかつ約0.3重量%未満の硫黄含有量、約0.11重量%未満の燐含有量および約1.2重量%未満の灰分含有量から成る群から選択される少なくとも1種の特性を示す潤滑油を生じさせる、
ことを含んで成る低硫黄で低灰分で低燐の油配合を達成する方法。 - 前記過塩基金属カルボン酸塩が過塩基オレイン酸カルシウムおよび過塩基オレイン酸マグネシウムから成る群から選択される請求項51記載の低硫黄で低灰分で低燐の油配合を達成する方法。
- 前記油溶性潤滑添加剤パッケージが追加的に清浄剤、分散剤、抗酸化剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤および流動点降下剤から成る群から選択される少なくとも1種の添加剤も含んで成る請求項51記載の低硫黄で低灰分で低燐の油配合を達成する方法。
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