JP2004501234A

JP2004501234A - 潤滑油用安定剤組成物

Info

Publication number: JP2004501234A
Application number: JP2001582468A
Authority: JP
Inventors: ホルト，アラン; マルクイーン，ジェラード
Original assignee: パブ・サーヴィシズ・インコーポレーテッド
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20030171227A1; WO2001085878A3; GB0011189D0; WO2001085878A2; EP1280872A2; AU5244101A

Abstract

潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤配合剤のための安定剤組成物は、（ａ）少なくとも１種の芳香族アミン抗酸化剤、場合により少なくとも１種のヒンダードフェノール性抗酸化剤とブレンドされたものと（ｂ）少なくとも１種の中性有機ホスフェートまたはホスファイト、場合により少なくとも１種の酸有機ホスフェートまたはホスファイトとのブレンドしたものとの混合物から構成される。これらの安定剤組成物混合物は、抗酸化剤単独またはホスフェートもしくはホスファイト添加剤単独のいずれかのものよりも相当高い安定性能力により特徴付けられる。これらの安定剤組成物は、混合物の単一成分を一般的に使用される分野および酸化過程による劣化が起こる分野に使用することができる。

Description

【０００１】
本発明は潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤配合物用の安定剤組成物に関する。
一定の芳香族アミン性抗酸化剤との混合物が、場合により一定のヒンダードフェノール抗酸化剤と混合状態で、一定の有機ホスフェートエステルおよび有機ホスファイトエステルと混合したとき、潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤配合物内で使用すると安定性に関して独特の相乗作用および改良された性能を示すことが予期しないで見出された。
【０００２】
潤滑剤ベースストックとは、ＡｍｅｒｉｃａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅにより分類されたＩグループ、ＩＩグループ、ＩＩＩグループ、ＩＶグループおよびＶグループベースストックから選択された鉱物ベースオイルおよび合成ベースオイルのような潤滑剤、ならびにポリオールエステルを含む天然および合成エステルを意味し、さらに特定的には、自動車用オイル、循環オイル、ギアオイル、グリース、作動液、タービン液および金属工作液等であるがこれらに限定されない。
【０００３】
潤滑剤配合物とは、上述したような潤滑剤ベースストックに加えて抗酸化剤、防錆剤、金属不動態化剤、無灰分分散剤、抗摩耗剤、極圧剤および洗浄剤、粘度指数改良剤ならびに消泡剤を含む添加剤を加えたものであるが添加剤はこれらに限定されない。
【０００４】
本発明では、潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤組成物のための安定剤組成物は：
（ａ）一般式：
【０００５】
【化１３】

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は同一かまたは異なり、Ｈ、４〜９個の炭素原子を有するアルキル基または８個の炭素原子を有するアラルキル基であることができ、ｍおよびｎは０〜２であるがｍ＋ｎは３以下である。）を有する少なくとも１種の芳香族アミン抗酸化剤を単独または場合により下記の一般式：
【０００６】
【化１４】

（式中、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５およびＲ_６は同一か異なり、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であることができ、Ｘは−Ｓ−または−ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２−または−ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−である。）；
【０００７】
【化１５】

（式中、Ｒ_７は６〜２０個の炭素原子を有するアルキル基である。）；および
【０００８】
【化１６】

の１に相当するものから選択される少なく１種のヒンダードフェノール性抗酸化剤とのブレンドと、
（ｂ）少なくとも１種の中性有機ホスフェートまたはホスファイト、場合により下記の一般式
（ｉ）中性トリアリールホスフェート：
【０００９】
【化１７】

（式中、Ｒ_８、Ｒ_９およびＲ_１０は同一かまたは異なり、Ｈ、ＣＨ_３、イソプロピルまたは第三ブチルであることができ、ｍは０〜２である。）；
（ｉｉ）中性トリアルキルホスフェート：
【００１０】
【化１８】

（式中、Ｒ_１１、Ｒ_１２およびＲ_１３はすべて同一であり、４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基である。）；
（ｉｉｉ）中性アルキルアリールホスフェート：
【００１１】
【化１９】

（式中、Ｒ_１４はＲ_１５およびＲ_１６と異なり、Ｒ_１４は４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｒ_１５はフェニルまたは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルであり、Ｒ_１６は４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基またはフェニルもしくは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルである。）；
（ｉｖ）アルキル酸ホスフェート：
【００１２】
【化２０】

（式中、Ｒ_１７は５〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、ｍは１または２であり、ｎは１または２であるがｍ＋ｎは３以下である。）；
（ｖ）中性トリアリールホスファイト：
【００１３】
【化２１】

（式中、Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０は同一かまたは異なり、Ｈまたは１〜９個の炭素原子を有するアルキルである。）；
（ｖｉ）中性トリアルキルホスファイト：
【００１４】
【化２２】

（式中、Ｒ_２１、Ｒ_２２、およびＲ_２３は同一かまたは異なり、１〜１８個の炭素原子を有するアルキル基である。）；
（ｖｉｉ）中性アルキルアリールホスファイト：
【００１５】
【化２３】

（式中、Ｒ_２４およびＲ_２５は同一かまたは異なり、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基またはＲ_２４はフェニルまたは置換フェニルであり、ここで、Ｒ_２６は１〜９個の炭素原子を有するアルキル基である。）；
（ｖｉｉｉ）アルキル酸ホスファイト：
【００１６】
【化２４】

（式中、Ｒ_２７は４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基、フェニルまたは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルであることができ、ｍは１または２であり、ｎは１または２であるがｍ＋ｎは３以下である。）に相当するものから選択される少なくとも１種の酸有機ホスフェートまたは酸有機ホスファイトと混合されるものと、
の混合物を含み、抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）が１０：１〜１：１０の重量比、好ましくは１：１〜１：５で利用される。
【００１７】
本発明の一実施態様では、安定剤組成物を抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）とを４０℃〜１５０℃の温度範囲で０．２〜６時間にわたって加熱することにより製造する。
【００１８】
潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤組成物中の抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）との処理割合は、好ましくは、下記の重量範囲内である。すなわち、
（ａ）芳香族アミン抗酸化剤 − ０．１〜５％；
（ｂ）ヒンダードフェノール抗酸化剤 − ０．１〜５％；
（ｃ）中性アリールホスフェート − ０．２〜１０％；
（ｄ）中性アルキルホスフェート − ０．２〜１０％；
（ｅ）中性アルキルアリールホスフェート − ０．２〜１０％；
（ｆ）アルキル酸ホスフェート − ０．０１〜５％；
（ｇ）中性アリールホスファイト − ０．２〜１０％；
（ｈ）中性アルキルホスファイト − ０．２〜１０％；
（ｉ）中性アルキルアリールホスファイト − ０．２〜１０％；
（ｊ）アルキル酸ホスファイト − ０．０１〜５％；
である。
【００１９】
好ましくは、アミンおよびヒンダードフェノール抗酸化剤は各々０．５〜２．０％で使用される。中性アルキル、アリールおよびアルキルアリールホスフェートならびに中性ホスファイトは０．５〜４％で使用される。酸ホスフェートおよび酸ホスファイトは０．０２５〜０．０５％である（中性ホスフェートと一緒に使用する場合）。
【００２０】
式Ｉの化合物の例として、４−ｔｅｒｔ−ブチル，４’−ｔｅｒｔ−オクチルジフェニルアミン；４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−オクチルジフェニルアミンおよび４，４’−ジ−イソ−ノニルジフェニルアミンがある。
【００２１】
式ＩＩの化合物の例として、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノール）；２，２’チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］；４，４’−チオビス（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）；６，６’−チオビス（２−メチル−４−ｔ−ブチルフェノール）がある。
【００２２】
式ＩＩＩの化合物の例として、３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン−３−プロピオン酸のＣ_７−９アルキルエステル；３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン−３−プロピオン酸のＣ_{１４−１６}アルキルエステルがある。
【００２３】
式ＩＶの化合物の例として、３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン−３−プロピオン酸のペンタエリトリトールテトラエステルがある。
式Ｖの化合物の例として、トリ−ジメチルフェニルホスフェート；トリ−イソプロピルフェニルホスフェート；モノ−フェニル−ジ（−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフェートがある。
【００２４】
式ＶＩの化合物の例として、トリブチルホスフェート；トリオクチルホスフェートがある。
式ＶＩＩの化合物の例として、オクチルジフェニルホスフェート；ジブチル−モノ−フェニルホスフェートがある。
【００２５】
式ＶＩＩＩの化合物の例として、ジフェニルハイドロジェンホスフェート；ジＣ_{１０−１２}アルキルハイドロジェンホスフェート；Ｃ_{１０−１２}アルキルジハイドロジェンホスフェートがある。
【００２６】
式ＩＸの一例として、トリスノニルフェニルホスファイトがある。
式Ｘの例として、トリラウリルホスファイト；トリオクチルホスファイトがある。
【００２７】
式ＸＩの例として、デシルジフェニルホスファイト；ジデシルモノフェニルホスファイトがある。
式ＸＩＩの例として、ジブチルハイドロジェンホスファイト；ジオクチルハイドロジェンホスファイト；セチルステアリルハイドロジェンホスファイトがある。
【００２８】
本発明の安定剤組成物を使用して、潤滑剤ベースストックおよび潤滑剤組成物は下記に依存して安定性のレベルを変動させることができる。すなわち、
（ｉ）特定の潤滑剤ベースストックまたは特定の潤滑剤配合物内の安定性に関して、最良の性能を与えるために抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）との適切な選択；または
（ｉｉ）抗酸化剤対ホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）の割合を変更させることにより；または
（ｉｉｉ）抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）との処理割合を変更または減少させながら抗酸化剤対ホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）の割合を一定に維持する；または
（ｉｖ）中性ホスフェート対酸ホスフェートおよび中性ホスファイト対酸ホスファイトの割合を変化させる等である。
【００２９】
換言すれば、特定のベースストックおよび／または特定の潤滑剤配合物の安定性に関して、本発明の混合物の成分を、個々にまたは組み合わせて、必要とされる性能特性を所定の通りに付与することができる。
【００３０】
本発明の実施態様を、下記に示した表に言及した例により記載する。
この表は、一定の抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）との混合物をＩＩＩグループベースストックを加えることにより得られた相対酸化安定性結果を示す。この潤滑剤ベースストックの相対酸化安定性を、回転ボンベ酸化安定性試験（ｒｏｔａｔｉｎｇｂｏｍｂｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔ：ＲＢＯＴ）、ＩＰ試験法第２２９号により決定する。酸化安定性は、酸素加圧容器中１５０℃でオイルと添加剤とを加熱したとき２５．４ＰＳＩすなわち１．７５バールの酸素圧力の減少をもたらすのに必要な分（ｍｉｎｕｔｅｓ）の数として定義される。
【００３１】
表の結果は、ＩＩＩグループ潤滑剤ベースストックに本発明の添加剤のブレンドを加えるとき、（安定性に関して）相乗効果があることを示す。
【００３２】
【表１】

Claims

安定剤組成物であって、当該組成物が
（ａ）一般式：

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は同一かまたは異なり、Ｈ、４〜９個の炭素原子を有するアルキル基または８個の炭素原子を有するアラルキル基であることができ、ｍおよびｎは０〜２であるがｍ＋ｎは３以下である。）を有する少なくとも１種の芳香族アミン抗酸化剤を単独と、または場合により下記の一般式：

（式中、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５およびＲ_６は同一かまたは異なり、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であることができ、Ｘは−Ｓ−または−ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２−または−ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−である。）

（式中、Ｒ_７は６〜２０個の炭素原子を有するアルキル基である。）；および

の１に相当するものから選択される少なく１種のヒンダードフェノール性抗酸化剤とのブレンドと、
（ｂ）少なくとも１種の中性有機ホスフェートまたは中性有機ホスファイトと、場合により下記の一般式
（ｉ）中性トリアリールホスフェート：

（式中、Ｒ_８、Ｒ_９およびＲ_１０は同一かまたは異なり、Ｈ、ＣＨ_３、イソプロピルまたは第三ブチルであることができ、ｍは０〜２である。）；
（ｉｉ）中性トリアルキルホスフェート：

（式中、Ｒ_１１、Ｒ_１２およびＲ_１３はすべて同一であり、４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基である。）；
（ｉｉｉ）中性アルキルアリールホスフェート：

（式中、Ｒ_１４はＲ_１５およびＲ_１６と異なり、Ｒ_１４は４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｒ_１５はフェニルまたは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルであり、Ｒ_１６は４〜１２個の炭素原子を有するアルキル基またはフェニルもしくは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルである。）；
（ｉｖ）アルキル酸ホスフェート：

（式中、Ｒ_１７は５〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、ｍは１または２であり、ｎは１または２であるがｍ＋ｎは３以下である。）；
（ｖ）中性トリアリールホスファイト：

（式中、Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０は同一かまたは異なり、Ｈまたは１〜９個の炭素原子を有するアルキルである。）；
（ｖｉ）中性トリアルキルホスファイト：

（式中、Ｒ_２１、Ｒ_２２、およびＲ_２３は同一かまたは異なり、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである。）；
（ｖｉｉ）中性アルキルアリールホスファイト：

（式中、Ｒ_２４およびＲ_２５は同一かまたは異なり、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基またはＲ_２４はフェニルまたは置換フェニルであり、ここで、Ｒ_２６は１〜９個の炭素原子を有するアルキル基である。）；
（ｖｉｉｉ）アルキル酸ホスファイト：

（式中、Ｒ_２７は４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基、フェニルまたは７〜１０個の炭素原子を有する置換フェニルであることができ、ｍは１または２であり、ｎは１または２であるがｍ＋ｎは３以下である。）に相当するものから選択される少なくとも１種の酸有機ホスフェートまたは酸有機ホスファイトと混合されるものと、
の混合物を含み、抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）が１０：１〜１：１０の重量比で利用される、前記安定剤組成物。
抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）が１：１〜１：５の重量比で利用される請求項１に記載の安定剤組成物。
抗酸化剤（単独または複数）とホスフェート（単独または複数）および／またはホスファイト（単独または複数）とを４０℃〜１５０℃の温度で０．２〜６時間にわたって加熱することにより製造する請求項１または２に記載の安定剤組成物。
請求項１〜３のいずれかに記載の安定剤組成物により安定化された潤滑剤ベースストックまたは潤滑剤組成物。