JP2004346327A - 潤滑油用未硫化カルボキシレート含有添加剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アルカリ土類金属塩の混合物(炭化水素フェネート/炭化水素サリチレート)と減量の未反応炭化水素フェノールとからなる、新規な潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤、並びにそれを含む添加剤パッケージ、濃縮物および完成油組成物を提供する。特には、本発明は、該炭化水素サリチレートが主として単芳香環炭化水素サリチレートである該混合物を含む添加剤、および該添加剤の製造方法。
【選択図】 なし
Description
(1)アルカリ土類塩基/アルキルフェノールが0.2:1乃至0.7:1、より好ましくは0.3:1乃至0.5:1、および
(2)カルボン酸/アルキルフェノールが0.01:1乃至0.5:1、より好ましくは0.03:1乃至0.15:1。
(a)40%以下の炭化水素フェノール、
(b)10%乃至50%のアルカリ土類金属炭化水素フェネート、
(c)15%乃至60%のアルカリ土類金属単芳香環炭化水素サリチレート、および
(d)0%乃至50%の有機希釈剤。
以下の用語は、本明細書で使用するとき、特に断わらない限りは以下の意味を有する:
A)中和工程
まず最初の工程では、炭化水素フェノールを促進剤の存在下で中和する。ある態様では、アルカリ土類金属塩基を用いて少なくとも一種のC1〜C4カルボン酸の存在下で、該炭化水素フェノールを中和する。この反応は、アルカリ塩基の不在下で、かつジアルコールまたはモノアルコールの不在下で行うことが好ましい。
(1)アルカリ土類塩基/炭化水素フェノールが0.2:1乃至0.7:1、好ましくは0.3:1乃至0.5:1、および
(2)カルボン酸/炭化水素フェノールが0.01:1乃至0.5:1、好ましくは0.03:1乃至0.15:1。
カルボキシル化工程は、先の中和工程で発生した反応媒体に二酸化炭素を単に吹き込むことにより行い、そして少なくとも20モル%の出発炭化水素フェノールを炭化水素サリチレートに変換する(電位差計での定量によりサリチル酸として測定)まで続ける。生成するアルキルサリチレートの如何なる脱カルボキシルも避けるために、加圧下で行わなければならない。
カルボキシル化工程の生成物を有利には濾過してもよい。濾過工程の目的は、以前の工程の間に生成した可能性があり、そして潤滑油循環路に取り付けられたフィルタの目詰りを引き起こしうる沈降物、特に結晶性カルシウムカーボネートを除去することにある。
カルボキシル化工程の生成物から、少なくとも10モル%の出発炭化水素フェノールを分離する。蒸留を用いて分離を遂行することが好ましい。より好ましくは蒸留は、こすりつけフィルム蒸発器内で約150℃乃至約250℃の温度で、そして約0.1乃至約4ミリバールの圧力で行い、より好ましくは約190℃乃至約230℃、約0.5乃至約3ミリバールで、最も好ましくは約195℃乃至約225℃、約1乃至約2ミリバールの圧力で行う。少なくとも10モル%の出発炭化水素フェノールを分離する。より好ましくは、少なくとも30モル%の出発炭化水素フェノールを分離する。最も好ましくは、55モル%までの出発炭化水素フェノールを分離する。分離した炭化水素フェノールはその後、再利用して、新規な方法または他の任意の方法において出発物質として使用することができる。
本発明の方法により生成した、未硫化のカルボキシレート含有添加剤の特徴は、他の経路で製造されたものよりもずっと多い量のアルカリ土類金属単芳香環炭化水素サリチレートと少ない量の炭化水素フェノールを含む、その興味深い組成にある。炭化水素基がアルキル基である場合には、未硫化のカルボキシレート含有添加剤は、下記の組成を有する:
(a)40%以下のアルキルフェノール、
(b)10%乃至50%のアルカリ土類金属アルキルフェネート、および
(c)15%乃至60%のアルカリ土類金属単芳香環アルキルサリチレート。
本発明の未硫化カルボキシレート含有添加剤を特徴付けるために、芳香環面外のC−H変角振動を使用した。
上述した方法により生成した未硫化のカルボキシレート含有添加剤は、清浄剤を含む他の添加剤と組み合わせたときに、内部酸化および腐食抑制性能を改善することが分かっている。
本発明に使用することができるフェネートは一般に、フェネートの炭化水素置換基又は置換基群が好ましくは一種以上の分枝鎖又は非分枝鎖アルキル基である、炭化水素置換フェネートである。好適なアルキル基は炭素原子を4乃至50個、好ましくは9乃至28個含む。特に好適なアルキル基は、プロピレン四量体から誘導されたC12基である。炭化水素置換フェネートは一般に硫化されている。
(a)硫化アルキルフェノールを、アルカリ土類塩基を用いて、希釈油、グリコールおよびハロゲン化物イオンの存在下で、グリコールは沸点が150℃以上のアルコールとの混合物の状態で存在させて中和する、
(b)媒体から、好ましくは蒸留によりアルコール、グリコールおよび水を除去する、
(c)媒体から、好ましくは濾過により沈降物を除去する、
(d)得られた媒体をハロゲン化物イオンの存在下でCO2で炭酸塩化する、そして
(e)媒体から、好ましくは蒸留によりアルコール、グリコールおよび水を除去する。
本発明に使用することができるフェネート−カルボキシレートは一般に、フェネートの炭化水素置換基又は置換基群が好ましくは一種以上の分枝鎖又は非分枝鎖アルキル基である、炭化水素置換フェネート−カルボキシレートである。好適なアルキル基は炭素原子を4乃至50個、好ましくは9乃至28個含む。特に好適なアルキル基は、プロピレン四量体から誘導されたC12基である。炭化水素置換フェネート−カルボキシレートは硫化されていてもよいし、あるいは硫化されていなくてもよい。
サリチレートの製造については当該分野ではよく知られている。本発明に使用することができる好ましいサリチレートとしては、多価又は一価金属、より好ましくは一価金属、最も好ましくはカルシウムの塩を含む中及び高過塩基性サリチレートを挙げることができる。本明細書で使用するとき、中過塩基性(MOB)は、TBNが約31乃至170のサリチレートを含むことを意味する。高過塩基性(HOB)は、TBNが約171乃至400のサリチレートを含むことを意味する。超高過塩基性(HHOB)は、TBNが400を越えるサリチレートを含むことを意味する。
本発明に使用することができるカルボキシ−ステアレートは一般に、長鎖カルボン酸、その無水物又は塩で処理したアルカリ土類金属単芳香環炭化水素サリチレートである。
そのような組成物に使用される潤滑粘度の基油は、内燃機関のクランクケースでの使用に適した粘度の鉱油であっても合成油であってもよい。クランクケース基油は通常は粘度が、0°F(−18℃)で約1300cSt乃至210°F(99℃)で3cStである。基油は、合成または天然の原料から誘導することができる。本発明で基油として使用される鉱油としては、パラフィン系、ナフテン系、および通常潤滑油組成物に使用されるその他の油を挙げることができる。合成油としては、炭化水素合成油と合成エステルの両方を挙げることができる。使用できる合成炭化水素油としては、適正な粘度を持つアルファオレフィンの液体重合体が挙げられる。特に有用なものは、C6〜C12アルファオレフィンの水素化液体オリゴマー、例えば1−デセン三量体である。同様に、適正な粘度のアルキルベンゼン、例えばジドデシルベンゼンも使用することができる。使用できる合成エステルとしては、モノカルボン酸およびポリカルボン酸と、モノヒドロキシアルカノールおよびポリオールとのエステルが挙げられる。代表的な例としては、ジドデシルアジペート、ペンタエリトリトールテトラカプロエート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、およびジラウリルセバケート等がある。モノ及びジカルボン酸とモノ及びジヒドロキシアルカノールとの混合物から合成された複合エステルも使用することができる。
以下の添加剤成分は、本発明に好ましく用いることができる成分の幾つかの例である。これら添加剤の例は、本発明を説明するために記されるのであって本発明を限定するものではない:
(a)フェノール型酸化防止剤:4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール)、2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−4−(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール)、4,4’−チオビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルベンジル)スルフィド、およびビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)。
(b)ジフェニルアミン型酸化防止剤:アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、およびアルキル化アルファ−ナフチルアミン。
(c)その他の型:金属ジチオカルバメート(例えば、亜鉛ジチオカルバメート)、モリブデンオキシスルフィドコハク酸イミド錯体、およびメチレンビス(ジブチル−ジチオカルバメート)。
(a)非イオン性ポリオキシエチレン界面活性剤:ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、およびポリエチレングリコールモノオレエート。
(b)その他の化合物:ステアリン酸およびその他の脂肪酸、ジカルボン酸、金属石鹸、脂肪酸アミン塩、重質スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分カルボン酸エステル、およびリン酸エステル。
本発明の方法により製造された未硫化のカルボキシレート含有添加剤は、エンジン潤滑油組成物に清浄性を付与するゆえに有用なものである。そのような潤滑油組成物は、主要量の潤滑粘度の基油と、有効量の、一般には潤滑油組成物の全重量に基づき約1重量%乃至約30重量%の本発明の未硫化のカルボキシレート含有添加剤とを含有する。
(a)主要量の潤滑粘度の基油、
(b)1%乃至30%の本発明の未硫化のカルボキシレート含有添加剤、
(c)0%乃至20%の少なくとも一種の無灰分散剤、
(d)0%乃至5%の少なくとも一種のジチオリン酸亜鉛、
(e)0%乃至10%の少なくとも一種の酸化防止剤、
(f)0%乃至1%の少なくとも一種の消泡剤、および
(g)0%乃至20%の少なくとも一種の粘度指数向上剤。
濾過性が改善された油圧作動油組成物を形成することができ、本発明の油圧作動油組成物は、主要量の潤滑粘度の基油、0.1重量%乃至6重量%の本発明の未硫化のカルボキシレート含有添加剤、および好ましくは少なくとも一種の他の添加剤を含む。
添加剤濃縮物も、本発明の範囲に包含される。本発明の濃縮物は、本発明の化合物又は化合物混合物を、前に開示した添加剤の少なくとも一種と一緒に含有する。一般に濃縮物は、輸送や貯蔵の間の取り扱いを容易にするのに充分な量の有機希釈剤を含む。
以下は、各種の用途で使用することができる添加剤パッケージの代表的な組成例である。これらの代表的な組成例には、本発明の未硫化のカルボキシレート含有添加剤が用いられる。未硫化のカルボキシレート含有添加剤は、単芳香環炭化水素サリチレートを含み、おそらくは炭化水素フェノールと炭化水素フェネートも含んでいる。未硫化のカルボキシレート含有添加剤は、所望とする最終生成物のBNに応じて、他の金属含有清浄剤と一緒に使用してもよいし、あるいは該清浄剤無しで使用してもよい。下記の百分率は、プロセス油も希釈油も一切含まないが、所望のBNを達成するのに充分な量の金属含有清浄剤を含む(別の種類の金属清浄剤を含む)、活性成分の量に基づいている。これらの組成例は本発明を説明するために記されるのであって、本発明を限定するものではない。
1)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 65%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
潤滑粘度の油 30%
2)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 65%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 5%
潤滑粘度の油 30%
3)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 60%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 5%
潤滑粘度の油 30%
4)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 65%
フェノール型酸化防止剤 10%
潤滑粘度の油 25%
5)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 55%
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 15%
潤滑粘度の油 30%
6)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 65%
フェノール型酸化防止剤 5%
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 5%
潤滑粘度の油 25%
7)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 60%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
フェノール型酸化防止剤 5%
潤滑粘度の油 30%
8)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 60%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 5%
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 10%
潤滑粘度の油 25%
9)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 55%
他の添加剤 25%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛
アルケニルコハク酸エステル無灰分散剤
フェノール型酸化防止剤
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤
潤滑粘度の油 30%
1)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 25%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 35%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 10%
潤滑粘度の油 30%
2)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 40%
第二級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
ジチオカルバメート型酸化防止剤 5%
潤滑粘度の油 30%
3)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 35%
第二級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
フェノール型酸化防止剤 5%
潤滑粘度の油 35%
4)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 30%
第二級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
ジチオカルバメート型耐摩耗剤 5%
潤滑粘度の油 40%
5)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
コハク酸イミド無灰分散剤 30%
第二級アルキルジチオリン酸亜鉛 5%
モリブデン含有耐摩耗剤 5%
潤滑粘度の油 40%
6)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤 30%
他の添加剤 10%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛
第二級アルキルジチオリン酸亜鉛
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤
ジチオカルバメート型耐摩耗剤
潤滑粘度の油 40%
7)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 60%
他の添加剤 10%
フェノール型酸化防止剤
アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤
ジチオカルバメート型耐摩耗剤
抗乳化剤
ホウ素含有摩擦緩和剤
潤滑粘度の油 30%
1)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 50%
他の添加剤 25%
フェノール型酸化防止剤
リン含有極圧剤
トリアゾール型腐食防止剤
抗乳化剤
非イオン性さび止め剤
潤滑粘度の油 5%
2)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 10%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 40%
他の添加剤 47%
フェノール型酸化防止剤
硫黄含有極圧剤
トリアゾール型腐食防止剤
抗乳化剤
非イオン性さび止め剤
潤滑粘度の油 3%
3)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 10%
リン含有極圧剤 40%
フェノール型酸化防止剤 15%
他の添加剤 25%
ジフェニルアミン型酸化防止剤
硫黄含有極圧剤
トリアゾール型腐食防止剤
抗乳化剤
非イオン性さび止め剤
潤滑粘度の油 10%
4)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 20%
リン含有極圧剤 30%
他の添加剤 45%
ジフェニルアミン型酸化防止剤
硫黄含有極圧剤
トリアゾール型腐食防止剤
抗乳化剤
非イオン性さび止め剤
潤滑粘度の油 5%
1)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 35%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 20%
ポリオール型摩擦緩和剤 20%
硫黄含有極圧剤 5%
潤滑粘度の油 20%
2)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 40%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 15%
アミド型摩擦緩和剤 15%
硫黄含有極圧剤 5%
潤滑粘度の油 25%
3)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 30%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 20%
他の添加剤 30%
アルケニルコハク酸イミド無灰分散剤
アミド型摩擦緩和剤
エステル型摩擦緩和剤
リン・硫黄含有極圧剤
潤滑粘度の油 20%
4)未硫化のカルボキシレート含有添加剤 35%
第一級アルキルジチオリン酸亜鉛 15%
他の添加剤 25%
ポリオール型摩擦緩和剤
アミド型摩擦緩和剤
リン・硫黄含有極圧剤
潤滑粘度の油 25%
(新規な未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造)
米国特許第6162770号に記載の方法に従って中間生成物を製造した。該方法をここに再現する:
分子質量が270の分枝鎖ドデシルフェノール(DDP)875g(すなわち3.24モル)、および分子質量が約390の線状アルキルフェノール875g(すなわち2.24モル)を、上部に断熱ビグルー精留塔がある4リットル四つ口ガラス製反応器に充填した。パラ対オルトアルキルフェノールの異性体モル再分配は次の通りであった:
DDP:パラ89%およびオルト5.5%
線状アルキルフェノール:パラ39%およびオルト53%。
工程(A)で得られた生成物を3.6リットルオートクレーブに移して、180℃に加熱した。
TBN 116mgKOH/gm
カルシウム 4.1重量%
サリチル酸指数(SAI) 40mgKOH/gm
中間生成物を、表面積が0.39m2のこすりつけフィルム蒸発器(WFE)に、70kg/hrの速度で供給した。WFEは、内部冷却器と熱油ジャケットの付いた移動式分離器を有した。ジャケットの熱油温度は約250℃であった。WFE内の圧力は1.3ミリバールであった。WFEへの供給物温度は135℃であった。WFEを出る最終生成物温度は222℃であった。100N基油で希釈する前に、生成物を100℃以下に冷却した。WFEへの供給物のほぼ47.5%(重量)を留出物として収集した。収集される留出物の量は、WFEへの供給物の10重量%乃至約55重量%まで変化しうる。次いで、蒸留のレベルに応じて、扱いやすい粘度とするのに充分な量の有機希釈剤を蒸留した生成物に加える。留出物として収集される供給物の重量パーセントが増加するにつれて、扱いやすい粘度にするために蒸留した生成物に添加するのに要する希釈剤の量も増加する。
TBN 174mgKOH/gm
Ca 6.09重量%
サリチル酸指数(SAI) 58
100℃粘度 705cSt
油分(物質収支で) 21.5重量%
実施例1に従って製造した予備蒸留生成物を、上記のWFEで種々の条件下で蒸留した。表1に、他の蒸留条件での代表的な結果を示す。
───────────────────────────────
1 2
───────────────────────────────
WFE条件:
供給速度(kg/hr) 122 86
圧力(ミリバール) 1.44 1.5
熱油温度(℃) 235 254
───────────────────────────────
蒸発器を出た生成物温度(℃) 205 222
───────────────────────────────
留出物の量(重量%)1 30 43
───────────────────────────────
最終生成物中の油(重量%) 0 14.5
───────────────────────────────
生成物分析結果
TBN(mgKOH/gm) 166 174
Ca(重量%) 5.92 6.2
SAI(mgKOH/gm) 57 59
100℃粘度(cSt) 226 575
───────────────────────────────
留出物の組成
分枝鎖アルキルフェノール(重量%) 76 64
線状アルキルフェノール(重量%) 15 27
100N基油(重量%) 9 9
───────────────────────────────
1:WFE供給速度に基づく
下記の変更以外は実施例1を繰り返した:
a)WFEの表面積は0.78m2であった
b)WFEへの供給速度は約135kg/hrであった
c)最終蒸留生成物を約36重量%の100N油で希釈して、扱いやすい粘度の生成物を生成させた。
TBN 138mgKOH/gm
カルシウム 4.96重量%
SAI 47mgKOH/gm
%SA = 100*(アルキルサリチル酸/
(アルキルフェノール+アルキルサリチル酸))
透析液 出発試料重量の51.1重量%
残留物 出発試料重量の48.9重量%
透析液組成:
ドデシルフェノール 1.0重量%
線状アルキルフェノール 26.7重量%
100N基油 72.3重量%
残留物組成:
カルシウム 9.3重量%
TBN 259mgKOH/gm
SAI 78mgKOH/gm
%SA 50
全アルキルフェノール分 14.1重量%
油 36.9重量%
単芳香環アルキルサリチレート 24.5重量%
カルシウムアルキルフェネート 24.5重量%
以下の節では、これら実施例に関連した性能試験法について述べる。
改良IP−48試験(またはMIP−48試験)は、内部油酸化試験である。IP−48試験は、イギリス石油協会の試験法48であり、そして「石油及び関連製品の標準分析試験法およびイギリス規格2000部、2000年、方法IP−1−324、第1巻」、イギリス石油協会(ロンドン)の代理としてジョン・ウィリー・アンド・サンズ(株)(チセスター、ニューヨーク、バインハイム、ブリスベン、シンガポール、トロント)により出版、に見い出すことができる。該試験では、高温に保った潤滑剤試料中に空気を吹き込む。試験終了時の試料の粘度を、全く同一の組成であるが窒素を吹き込んだ参照試料の粘度と比較した。正味の粘度増加(パーセント増加として表示)は、潤滑剤の酸化安定性の指標である。粘度増加が小さいほど良い。
これは、135℃でのディーゼルエンジン油の腐食性を評価するための標準試験法である。この試験法は、各種の金属、特にカム従動子や軸受に通常用いられる鉛及び銅合金を、ディーゼルエンジン潤滑剤が腐食する傾向を決定するために、潤滑剤を試験するのに使用されている。銅、鉛、スズおよびリン青銅の四つの金属試料を測定量のエンジン油に浸漬する。高温の油に一定時間空気を吹き付けた。試験を終えた時点で、腐食と腐食生成物を検出するために銅試料および疲労した油それぞれを調べた。
以下の実施例により、本発明の未硫化のカルボキシレート含有添加剤を含む潤滑油組成物が実証する性能利点について説明する。
(船用エンジン油性能)
この実施例で使用した潤滑油配合物は、船用筒形ピストンエンジンでの使用を意図した潤滑剤用に生み出され、下記の組成を有した:
フェネート−ステアレート 6.04%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
市販の清浄分散剤 14.72%
配合物1A
フェネート−ステアレート 6.04%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
実施例1に従って製造した未硫化の
カルボキシレート含有添加剤 10.17%
配合物2
フェネート 7.22%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
市販の清浄分散剤 16.83%
配合物2A
フェネート 7.22%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
実施例1に従って製造した未硫化の
カルボキシレート含有添加剤 11.05%
配合物3
HOBサリチレート 8.93%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
MOBサリチレート 8.88%
配合物3A
HOBサリチレート 8.93%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
実施例1に従って製造した未硫化の
カルボキシレート含有添加剤 8.72%
配合物4A
カルボキシ−ステアレート 8.83%
ジチオリン酸亜鉛 0.64%
消泡剤 0.04%
実施例1に従って製造した未硫化の
カルボキシレート含有添加剤 8.72%
─────────────────────────────────────
配合物 配合物 配合物 配合物 配合物 配合物 配合物
1 1A 2 2A 3 3A 4A
─────────────────────────────────────
MIP−48 39 17 45 25 24 22 20
結果
─────────────────────────────────────
(自動車性能)
この実施例で用いた潤滑油配合物は、低排出量ディーゼルエンジンでの使用を意図した低排出量ディーゼル潤滑剤(LEDL)用に設計され、下記の組成を有した:
Claims (66)
- 潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤を製造する方法であって、下記の工程からなる方法:
(a)炭化水素フェノールを、アルカリ土類塩基を用いて、促進剤の存在下で中和して、炭化水素フェネートを生成させる工程、
(b)工程(a)で得られた炭化水素フェネートを、二酸化炭素を用いて、少なくとも20モル%の出発炭化水素フェノールを炭化水素サリチレートに変換するのに充分なカルボキシル化条件下でカルボキシル化する工程、そして
(c)工程(b)で生成した生成物から、少なくとも約10%の出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る工程。 - 該炭化水素サリチレートが、単芳香環炭化水素サリチレートおよび二芳香環炭化水素サリチレートからなり、そして単芳香環炭化水素サリチレートと二芳香環炭化水素サリチレートのモル比が、少なくとも8:1である請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から少なくとも約30%の出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から55%までの出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から約45%乃至約50%の出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、該出発炭化水素フェノールを蒸留により除去する請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から少なくとも約30%の出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項6に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から55%までの出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項6に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、工程(b)で生成した生成物から約45%乃至約50%の出発炭化水素フェノールを分離して、目的の添加剤を得る請求項6に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該蒸留を、落下フィルム型蒸留、拭い取りフィルム型蒸発器蒸留、または短路型蒸留により遂行する請求項6に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該蒸留を、約150℃乃至約250℃の範囲の温度、および約0.1乃至約4ミリバールの圧力で行う請求項10に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該蒸留を、約190℃乃至約230℃の範囲の温度、および約0.5乃至約3ミリバールの圧力で行う請求項10に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該蒸留を、約195乃至約225℃の範囲の温度、および約1乃至約2ミリバールの圧力で行う請求項10に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該添加剤に有効粘度改善量の有機希釈剤を添加する請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程後に、該出発炭化水素フェノールを再利用する請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該中和工程が下記の操作からなる、請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法:
(a)該中和操作を、少なくとも一種の炭素原子1乃至4個を含むカルボン酸の存在下で、かつアルカリ塩基、ジアルコールおよびモノアルコールの不在下で行う、そして
(b)該中和操作を少なくとも200℃の温度で行う、
(c)反応の水を除去するために、水と共沸物を形成しうる溶媒も存在させないで圧力を徐々に大気圧より低くする、
(d)該炭化水素フェノールが、85%までの線状炭化水素フェノールを、分枝鎖炭化水素基が少なくとも9個の炭素原子を含む、少なくとも15%の分枝鎖炭化水素フェノールとの混合で含む、そして
(e)使用する試薬の量が下記のモル比に対応する:
(1)アルカリ土類塩基/炭化水素フェノール、0.2:1乃至0.7:1、および
(2)カルボン酸/炭化水素フェノール、0.01:1乃至0.5:1。 - 該炭化水素フェノールがアルキルフェノールである請求項16に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 該分離工程において、該出発炭化水素フェノールを蒸留により除去する請求項17に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
- 請求項1に記載の方法により製造された潤滑油添加剤。
- 請求項19に記載の潤滑油添加剤、および下記成分の少なくとも一種を含有する潤滑添加剤組成物:
(a)フェネート、
(b)フェネート−ステアレート、
(c)サリチレート、および
(d)カルボキシ−ステアレート。 - フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.035乃至1:98である請求項20に記載の組成物。
- フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.239乃至1:14である請求項20に記載の組成物。
- フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.451乃至1:7.5である請求項20に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.051乃至1:126である請求項20に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.353乃至1:18である請求項20に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.667乃至1:9.7である請求項20に記載の組成物。
- 該サリチレートが中過塩基性サリチレートである請求項20に記載の組成物。
- 該サリチレートが高過塩基性サリチレートである請求項20に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.026乃至1:120である請求項28に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.178乃至1:17である請求項28に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.335乃至1:9.2である請求項28に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.023乃至1:105である請求項20に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.156乃至1:15である請求項20に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.294乃至1:8.1である請求項20に記載の組成物。
- 下記の成分を含有する潤滑油組成物:
(a)主要量の潤滑粘度の基油、および
(b)約1%乃至約30%の請求項19に記載の潤滑油添加剤。 - 更に少なくとも一種の下記成分を含有する請求項35に記載の潤滑油組成物:
(a)無灰分散剤、
(b)酸化防止剤、
(c)さび止め添加剤、
(d)抗乳化剤、
(e)極圧添加剤、
(f)摩擦緩和剤、
(g)多機能添加剤
(h)粘度指数向上剤、
(i)流動点降下剤、
(j)消泡剤、および
(k)金属含有清浄剤。 - 主要量の潤滑粘度の基油、および約0.1%乃至約6.0%の請求項19に記載の潤滑油添加剤を含む油圧作動油組成物。
- 下記の成分を含有する濃縮物:
(a)20%乃至80%の有機希釈剤、および
(b)請求項19に記載の潤滑油添加剤。 - 請求項19に記載の潤滑油添加剤を含有し、そして更に少なくとも一種の下記成分を含有する添加剤パッケージ:
(a)金属含有清浄剤
(b)無灰分散剤、
(c)酸化防止剤、
(d)さび止め添加剤、
(e)抗乳化剤、
(f)極圧添加剤、
(g)摩擦緩和剤、
(h)多機能添加剤
(i)粘度指数向上剤、
(j)流動点降下剤、および
(k)消泡剤。 - 内燃機関の防食を改善する方法であって、請求項35に記載の潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることからなる方法。
- 潤滑油組成物の粘度増加抑制を改善する方法であって、有効粘度増加抑制量の請求項19に記載の潤滑油添加剤を、該潤滑油組成物に添加することからなる方法。
- 下記の成分を含む潤滑油添加剤:
(a)40%未満の炭化水素フェノール、
(b)10乃至50%のアルカリ土類金属炭化水素フェネート、
(c)15乃至60%のアルカリ土類金属単芳香環炭化水素サリチレート、および
(d)0%乃至50%の有機希釈剤。 - 更に、アルカリ土類金属二芳香環炭化水素サリチレートを含み、そして単芳香環炭化水素サリチレートと二芳香環炭化水素サリチレートのモル比が、少なくとも8:1である請求項42に記載の潤滑油添加剤。
- 下記の成分を含有する潤滑油組成物:
(a)主要量の潤滑粘度の基油、および
(b)1%乃至30%の請求項42に記載の潤滑油添加剤。 - 更に少なくとも一種の下記成分を含有する請求項44に記載の潤滑油組成物:
(a)無灰分散剤、
(b)酸化防止剤、
(c)さび止め添加剤、
(d)抗乳化剤、
(e)極圧添加剤、
(f)摩擦緩和剤、
(g)多機能添加剤
(h)粘度指数向上剤、
(i)流動点降下剤、
(j)消泡剤、および
(k)金属含有清浄剤。 - 主要量の潤滑粘度の基油、および0.1%乃至6.0%の請求項42に記載の潤滑油添加剤を含む油圧作動油組成物。
- 下記の成分を含有する濃縮物:
(a)20乃至80%の有機希釈剤、および
(b)請求項42に記載の潤滑油添加剤。 - 請求項42に記載の潤滑油添加剤を含有し、そして更に下記の成分の少なくとも一種を含有する添加剤パッケージ:
(a)金属含有清浄剤
(b)無灰分散剤、
(c)酸化防止剤、
(d)さび止め添加剤、
(e)抗乳化剤、
(f)極圧添加剤、
(g)摩擦緩和剤、
(h)多機能添加剤
(i)粘度指数向上剤、
(j)流動点降下剤、および
(k)消泡剤。 - 請求項42に記載の潤滑油添加剤、および下記の成分の少なくとも一種を含有する潤滑添加剤組成物:
(a)フェネート、
(b)フェネート−ステアレート、
(c)サリチレート、および
(d)カルボキシ−ステアレート。 - フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.035乃至1:98である請求項49に記載の組成物。
- フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.239乃至1:14である請求項49に記載の組成物。
- フェネートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.451乃至1:7.5である請求項49に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.051乃至1:126である請求項49に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.353乃至1:18である請求項49に記載の組成物。
- フェネート−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.667乃至1:9.7である請求項49に記載の組成物。
- 該サリチレートが中過塩基性サリチレートである請求項49に記載の組成物。
- 該サリチレートが高過塩基性サリチレートである請求項49に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.026乃至1:120である請求項57に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.178乃至1:17である請求項57に記載の組成物。
- サリチレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.335乃至1:9.2である請求項57に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.023乃至1:105である請求項49に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.156乃至1:15である請求項49に記載の組成物。
- カルボキシ−ステアレートと該潤滑油添加剤の質量比が1:0.294乃至1:8.1である請求項49に記載の組成物。
- 内燃機関の防食を改善する方法であって、請求項44に記載の潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることからなる方法。
- 潤滑油組成物の粘度増加抑制を改善する方法であって、有効粘度増加抑制量の請求項42に記載の潤滑油添加剤を、該潤滑油組成物に添加することからなる方法。
- 如何なる沈降物も除去するために、工程(b)で生成した生成物を濾過する請求項1に記載の潤滑油用の未硫化のカルボキシレート含有添加剤の製造方法。
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