JP2007063558A - 流体添加剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期にわたり分離することのない、安定性を有する流体添加剤組成物の提供。
【解決手段】 ５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物であって、ここで当該少なくとも一つの分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である液体添加剤組成物。

Description

本開示は、５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物に関し、ここで当該少なくとも一つの分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である。この流体添加剤組成物は、例えば安定性を向上させるため、潤滑剤および燃料組成物に添加され得る。

添加剤パッケージは、オートマチックトランスミッション液を含む、完成した燃料や潤滑剤の生成に使用される。パッケージ内の成分に相溶性がない場合、パッケージは層を成したり、あるいは不均一性を示す。例えば、本パッケージは製造された後に遠隔地に出荷され、通常使用されるまでそこに貯蔵される。輸送および貯蔵にかかる時間を合計すると数ヶ月または数年となる場合もある。燃料あるいは潤滑剤を適切に混合するため、本添加剤パッケージは貯蔵に際して安定性がなくてはならず、また溶液中の成分すべてと均質性を保つか、または少なくとも実質的に均質でなくてはならない。分散剤や粘度指数向上剤の中には、それら両方が添加剤パッケージ中に加えられると分離するなど、安定性の問題を示すものがある。従って、十分な安定性を有する流体添加剤組成物の必要がある。

様々な実施態様に基づき、５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物が提供され、ここで当該分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である。

本開示のその他の目的および利点を以下の記述で部分的に説明するが、一部はこの説明により明白であり、また一部は本開示の実施によって把握されるものである。本開示の目的および利点は、特に添付の請求項に挙げられた要素、またそれらの組み合わせによって実現され、また達成される。

上述の概要および以下の詳細な説明は、共に例示および説明のみを目的としたものであり、本開示を請求された通りに限定するものではないと判断される。

発明の説明

本開示に基づいて、５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物が提供され、ここで当該分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である。

本明細書に開示された分散剤には、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤、例えばヒドロカルビル置換のカルボキシル基を持ったアシル化剤と、その構造内に少なくとも一つのアミノ窒素が存在することを特徴とする少なくとも一つのアミンとの反応生成物である、アシル化アミンが含まれる。このアシル化アミンは、化学量論的に過剰量の少なくとも一つのアミンを、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と反応させるという、周知の方法によって調製される。すなわち、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤のカルボン酸各１等量につき、少なくとも一つのアミンの約１等量以上が反応させられる。特定の実施態様において、少なくとも一つのアシル化剤のカルボキシル基各１等量につき、少なくとも一つのアミンの約１．０等量から約８等量、例えば約１．２等量から約７等量、またさらには約１．４等量から約６等量が反応させられる。

少なくとも一つの分散剤を調製するために使用された、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤は、実質的に、多分散性および以下に説明する他の特性を備えたポリオレフィンであり、通常その数平均分子量は約６００から約５０００の間、例えば約７００から約３０００、そしてさらなる例としては約８００から約２５００の間である。当ヒドロカルビル基は、ホモポリマー、そして約２〜約１６の炭素原子、例えば約４〜約６の炭素原子を有するオレフィンモノマーのインターポリマー、またそれらの混合物を含むポリアルケンから導かれる。ある実施態様において、このポリアルケンはポリイソブテンである。

本分散剤の調製に有用なポリマーは、Ｍ_ｎが約３００以上であるポリイソブチレンである。Ｃ_４イソブチレンについては、これは平均重合度（ｄｐ）約５．３に相当する。ポリイソブチレンのＭ_ｎは少なくとも約５００、例えば約１０００から５０００、さらなる例としては約２０００から約５０００である。本ポリマー（ポリイソブチレンであれ、その他のポリオレフィンであれ）は、広範囲な低分子量フラクションを有していない。すなわち、これらは、約３５０未満、例えば約５００未満、またさらなる例としては約８００ユニット未満の数平均分子量のフラクションを、約１０重量％未満、例えば約５重量％未満、さらなる例としては約３重量％未満を含む。

このような物質は、無水マレイン酸をアルキル化した後、誘導体化して本明細書に開示されている分散剤を作る反応に使用された場合に有用である。本明細書では、イソブチレンに加え、スチレンおよびその誘導体、ブタジエンやイソプレンのような共役ジエン、および非共役ポリエンなどと同様、その他のＣ_２〜Ｃ_３０のオレフィンおよびそれらの誘導体も使用される。

有用なポリマーは、Ｃ_２〜Ｃ_３０のオレフィンモノマー、それらの混合物、およびそれらの誘導体などに由来する。この意味では、スチレンおよびその誘導体は、フェニル基で置換されたＣ_２オレフィンである。ある実施態様においてこのポリマーは、末端ビニリデン、例えば以下の一般式によって表されるα−ビニリデンであることができる：

ここでＲはＨ（水素）あるいは炭化水素基である。ある実施態様では、例えば５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンなど、高濃度の末端ビニリデンを有するポリイソブチレンを使用することができる。いかなる特定の理論にも制限されることなく、高濃度の末端ビニリデンを含んだポリマーは、例えば５０％未満の低濃度の末端ビニリデンを含んだポリマーよりも反応性が高い可能性があると考えられている。

本明細書に開示されているポリオレフィンが由来する可能性のある有用なオレフィンモノマーには、少なくとも一つの不飽和二重結合が存在することを特徴とする重合可能なオレフィンモノマー、すなわちエチレン、プロピレン、ブテン−１、イソブチレン、オクテン−１などのようなモノオレフィン系のモノマー、あるいはブタジエン−１，３およびイソプレンのようなポリオレフィン系のモノマー（一般的にはジオレフィン系のモノマー）
が含まれるが、それらに限定されるものではない。ある実施態様においては、このモノマーイソブチレンであり得る。

これらのオレフィンモノマーは、重合可能な末端オレフィン、すなわち、その構造中に−Ｒ’−ＣＨ＝ＣＨ_２基が存在し、ここでＲ’がＨ（水素）あるいはヒドロカルビル基であることを特徴とするオレフィンである。しかしながら、ポリアルケンを形成するために、その構造内に以下の基が存在することを特徴とする、重合可能な内部オレフィンモノマー（特許文献では中間（ｍｅｄｉａｌ）オレフィンと呼ばれることもある）を使用することもできる：

内部オレフィンモノマーが使用される場合、それらは通常、インターポリマーであるポリアルケンを生成するため、末端オレフィンと共に使用される。ある特定の重合オレフィンモノマーを末端オレフィンと内部オレフィンの両方に分類することができる場合、本開示の目的のため、それは末端オレフィンであると見なされる。従って、例えばペンタジエン−１，３（すなわちピペリレン）は、本開示の目的のため末端オレフィンであると見なされる。

本明細書で使用されるポリアルケンは炭化水素ポリアルケンであるかもしれないが、その非炭化水素部分が本明細書に開示されている官能化反応を実質的に妨げないという条件の下で、これらは低級アルコキシやカルボニルのような置換炭化水素基を含んでいる可能性がある。ある実施態様において、このような置換炭化水素基は、通常ポリアルケンの総重量に対し１０％以上となることはない。ポリアルケンにはこのような非炭化水素置換基が含まれている可能性があることから、ポリアルケンがそこから作られるオレフィンモノマーにこのような置換基が含まれる可能性があることは明らかである。しかしながら、通常、実用性および費用の問題として、当オレフィンモノマーおよびポリアルケンには非炭化水素基は含まれていない（本明細書で使用されている「低級」という用語は、「低級アルキル」または「低級アルコキシ」などのように化学基について使用された場合、７個以下の炭素原子を有する基を表すことを意図している）。

本明細書において有用なポリオレフィンには、芳香族基（フェニル基や低級アルキル、および／またはパラ−（ｔ−ブチル）フェニルのような低級アルコキシ置換のフェニル基など）や、重合可能な環状オレフィンまたは脂環基で置換された重合可能なアクリルオレフィンなどから得られる脂環基が含まれるが、当ポリアルケンには通常このような基は含まれない。この場合もやはり、ポリアルケンに芳香族基および脂環基が存在する可能性があるため、ポリアルケンがそこから調製されるオレフィンモノマーに芳香族基および脂環基が含まれている可能性がある。

本明細書に開示されているポリアルケンの調製に使用することのできる末端および内部オレフィンモノマーの具体例として、プロピレン；ブテン−１；ブテン−２；イソブチレン；ペンテン−１；ヘキセン−１；ヘプテン−１；オクテン−１；ノネン−１；デセン−１；ペンテン−２；プロピレン四量体；ジイソブチレン；イソブチレン三量体；ブタジエン−１，２；ブタジエン−１，３；ペンタジエン−１，２；ペンタジエン−１，３；イソプレン；ヘキサジエン−１，５；２−クロロ−ブタジエン−１，２；２−メチル−ヘプテ
ン−１；３−シクロヘキシル−ブテン−１；２−メチル−５−プロピル−ヘキセン−１；ペンテン−３；オクテン−４；３，３−ジメチル−ペンテン−１；スチレン；２，４−ジクロロスチレン；ジビニルベンゼン；酢酸ビニル；アリルアルコール；１−メチル−酢酸ビニル；エチルビニルエーテル；およびメチルビニルケトンなどが含まれる。これらの中で、重合可能な炭化水素モノマーを実施態様において使用することができる。例えば、これらの炭化水素モノマーのうち、末端オレフィンモノマーを別の実施態様で使用することができる。

ここで形成された有用なポリマーには、アルファオレフィンのホモポリマーやインターポリマー、およびエチレン／アルファオレフィンのコポリマーおよびターポリマーなどが含まれるが、それらに限定されるものではない。ポリアルケンの具体例としては、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ブテンコポリマー、プロピレン−ブテンコポリマー、スチレン−イソブチレンコポリマー、イソブチレン−ブタジエン−１，３コポリマー、プロペン−イソプレンコポリマー、イソブチレンクロロプレンコポリマー、イソブチレン−（パラ−メチル）スチレンコポリマー、オクテン−１のヘキサジエン−１，３，コポリマーとヘキセン−１とのコポリマー、ヘキセン−１と３，３−ジメチル−ペンテン−１とのコポリマー、およびイソブチレン、スチレンおよびピペリレンのターポリマーなどが含まれるが、それらに限定されるものではない。このようなインターポリマーのより具体的な例には、５％（重量比）のスチレンと９５％（重量比）のイソブチレンとのコポリマー；１％のピペリレンおよび１％のクロロプレンと９８％のイソブチレンとのターポリマー；２％のブテン−１および３％のヘキセン−１と９５％のイソブチレンとのターポリマー；２０％のペンテン−１と２０％のオクテン−１と６０％のイソブチレンとのターポリマー；２％のシクロヘキセンおよび８％のプロピレンと９０％のイソブチレンとのターポリマー；そして８０％のエチレンと２０％のプロピレンとのコポリマーなどが含まれるが、それらに限定されるものではない。米国特許第５，３３４，７７５号は、ポリオレフィン基盤の多くの種類のポリマーと、それらのモノマー・プレカーサーについて記載しており、そのような開示について引用することによって本明細書に組み込まれている。

従来の高ビニリデンポリイソブチレン内における末端ユニットの相対量は、Ｂｒｕｋｅｒ ＡＭＸ ５００ ＭＨｚ装置とスペクトルを引き出すためのＵＸＮＭＲＰソフトウェアを使って作った^１Ｈ ＮＭＲスペクトルから決定することができる。ポリマーの分子量は、テトラヒドロフラン溶媒（移動相）を用いて作動するＷＡＴＥＲＳ^ＴＭ２０００装置上のＧＰＣによって決定される。標準としては、既知のポリイソブチレンを使用することができる。Ｍ_ｎ（数平均分子量）およびＭ_ｗ（重量平均分子量）は、溶出量の比較データから決定される。ポリマーの分子量値は、それらの重合度（ｄｐ）により異なる。重合度ｄｐの範囲は、約６から約３５０の間、あるいはそれ以上である。

本明細書に開示されているヒドロカルビル置換のカルボン酸アシル化剤は、上述の少なくとも一つのポリアルケンと、少なくとも一つの不飽和カルボン酸試薬との反応によって調製される。該不飽和カルボン酸試薬には、不飽和カルボン酸そのものや、それらの無水物、エステル、アミド、イミド、塩、ハロゲン化アシル、およびニトリルのような官能性誘導体が含まれる。当該不飽和カルボン酸試薬には、モノ、ジ、トリ、あるいはテトラカルボン酸が含まれる。有用な不飽和一塩基酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、および２−フェニルプロペン酸などが含まれるが、それらに限定されるものではない。多塩基性不飽和カルボン酸には、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、イタコン酸、およびシトラコン酸などが含まれ、それらの無水物も使用されるかもしれないが、それらに限定されるものではない。例えば、ある実施態様では無水マレイン酸が使用される。このような無水物の、反応性均等物には、上述の誘導体、例えば、アシル化剤としての機能も果たすことのできる、酸、エステル、半エステル、アミド、イミド、塩、ハロゲン化アシル、およびニトリルなどが含まれるが、それらに限定されるものではない。別の適切な酸に、引用することにより本明細書に組み込まれている米国特許第５，９１２，２１３号に記載されているように、ポリマーと反応することのできるグリオキシル酸がある。上述の米国特許に記載された他の物質と同様、エステルおよびラクトンを含む、グリオキシル酸の反応性均等物を使用することもできる。

少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤は、ポリアルケンの少なくとも一つと、例えば化学量論的に過剰量の無水マレイン酸のようなカルボン酸アシル化試薬とを反応させることによって調製することができる。このような反応により、置換カルボン酸アシル化剤が得られ、ここで各等重量のヒドロカルビル基に対するコハク酸基の数は、約１．３から約５の間、例えば約１．４から約４．５、またさらなる例としては約１．５から３．５の間である。すなわち、このようなアシル化剤は、各等重量の置換基に対し１．３のコハク酸基が存在することを特徴とする。この計算の目的のため、等重量の置換基の数は、置換基がそこに由来するポリアルケンの数平均分子量値Ｍ_ｎを置換コハク酸アシル化剤中に存在する置換基の総重量で割って得られる商に相当する数であると見なされる。

各当量のヒドロカルビル基に対するコハク酸基の数が１．３未満となるようにアシル化剤を調製することもまた可能である。

ヒドロカルビル置換のアシル化剤の生成において、オレフィンポリマーと無水マレイン酸のようなアシル化試薬との反応条件、およびこのような成分の相対濃度は、例えば、大部分のオレフィンポリマーが少なくとも一つのアシル化試薬分子と反応するのに十分なものでなくてはならない。例えば、分散剤の最適な性能のためには、３０重量パーセント以下、例えば２５重量パーセント以下、またさらなる例としては２０重量パーセント以下のポリイソブテンあるいはその他のオレフィンポリマーが、結果として得られるアシル化剤中、またその後に得られる分散剤中に未反応で残っていなくてはならない。十分な反応度を確保するための条件の決定は、当技術分野に精通した技術者の能力の範囲内である。

分散剤は、ヒドロカルビル置換のアシル化剤と、アミン、アルコール、あるいはそれらの混合物とを反応させることによって調製される。分散剤の調製に使用されるアミンは、１級、２級、あるいは３級アミンである。ある実施態様では、米国特許第４，２３４，４３５号、２１欄４行目から２７欄５０行目までに開示されているポリアミンが使用される。当アミンはまた、複素環式ポリアミンまたはアルキレンポリアミンであることができる。アルキレンポリアミンは化学式 Ｈ（Ｒ^１）Ｎ−（アルキレン−Ｎ（Ｒ^１））_ｎＲ^１で表され、ここで各Ｒ^１はそれぞれ独立して水素、または脂肪族基、またはヒドロキシル基置換の脂肪族基であり、ｎは約１から約１０の整数、そして「アルキレン」基は約１〜約１０の炭素原子を含んで成るものである。このようなポリアミンの非限定的な例には、エチレンアミン、およびエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、および環状縮合物を含んだ複雑な市販の混合物を含むそれらの混合物のようなポリエチレンアミンが含まれる。このような物質は、１９６５年、ニューヨーク、インターサイエンス出版、カークオスマー工業化学百科事典第２版、第７巻の２２〜３７ページ（Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２ｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．７，ｐａｇｅｓ ２２−３７，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９６５）、「エチレンアミン」の見出しの下に詳しく説明されている。その他のアミン混合物として、上述のポリアミン混合物を放散した結果生じた残留物である「ポリアミンボトム（ｐｏｌｙａｍｉｎｅ ｂｏｔｔｏｍｓ）」が含まれる。別の実施態様では、当ポリアミンは、少なくとも一つのヒドロキシ化合物と、少なくとも一つの１級または２級アミノ基を含んだ、少なくとも一つのポリアミン反応物質との縮合反応の結果得られた凝縮ポリアミンである可能性がある。このような凝縮物は、引用することによってその開示が本明細書に組み込まれている米国特許第５，２３０，７１４号に記載されている。同様に、アミンは様々な種類の周知のアミノアルコールのいずれかであることができる。

本明細書に開示された分散剤の調製に、アルコールを使用することもできる。このような分散剤にはエステル基が含まれる。適切なアルコールは、脂肪族、脂環式、芳香族、あるいは複素環式のアルコールであり、エステルを形成するためのアルコールとアシル化剤との反応を妨害しない種類の非炭化水素置換基が含むことができる。当アルコールは、アルキレンポリオールのような多価アルコールであり得るが、メタノール、エタノール、イソオクタノール、ドデカノール、およびシクロヘキサノールのような一価アルコールでもあり得る。ある実施態様では、このような多価アルコールは、約２〜約４０、例えば約２〜約２０の炭素原子と、約２〜約１０、例えば約２〜約６のヒドロキシル基を含んで成る。多価アルコールには、ジ、トリ、およびテトラエチレングリコールのようなエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ソルビトール、シクロヘキサンジオール、エリスリトール、またジペンタエリスリトールやトリペンタエリスリトールを含むペンタエリスリトールなどが含まれる。

市販のポリオキシアルキレンアルコール抗乳化剤（ｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ）もまたアルコール成分として使用することができる。このような物質には、各種有機アミン、カルボン酸アミド、および４級アンモニウム塩とエチレンオキシドとの反応生成物が含まれる。このような物質のいくつかは、Ｎ−アルキルアルキレンジアミンのエチレンオキシド縮合生成物であるエトデュオミンＴ（ＥＴＨＯＤＵＯＭＥＥＮ Ｔ^ＴＭ）、１級脂肪族アミンのエチレンオキシド縮合生成物であるエトミン（ＥＴＨＯＭＥＥＮ^ＴＭ）、脂肪酸アミドのエチレンオキシド縮合物であるエトミッズ（ＥＴＨＯＭＩＤＳ^ＴＭ）、また４級塩化アンモニウムのようなポリオキシエチル化された４級アンモニウム塩であるエトクワッズ（ＥＴＨＯＱＵＡＤＳ^ＴＭ）などの名称で市販されている。

本明細書に開示されている分散剤はさらに、ホウ素化または金属化剤で処理することができる。分散剤のホウ素化は、周知の技術、具体的にいうと、分散剤と少なくとも一つのホウ素化合物との反応により達成される。これに適したホウ素化合物には、ホウ酸、ホウ酸エステル、およびアルカリ金属または混合アルカリ金属およびアルカリ土類金属のホウ酸塩などが含まれる。これらのホウ酸塩金属は通常、水和された微粒子金属のホウ酸塩であり、他のホウ酸化剤と同様、当技術分野では既知のもので、市販されている。一般に、当分散剤は、ホウ酸と共に５０−１００℃あるいは１００−１５０℃で加熱される。同様の方法で、亜鉛化合物のような反応性金属を含んだ化合物によって当分散剤を金属化あるいは処理することができる。

流体添加剤組成物は、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る。例えば、少なくとも一つの分散剤は、当組成物の総重量に対し、重量比約１％から約８０％、例えば約２０％から約７０％、またさらなる例としては約３０％から約６０％の範囲の量で当組成物中に存在し得る。

実施態様において、潤滑組成物には、本明細書に開示された流体添加剤組成物が含まれる。例えば、当潤滑組成物には、ステップオートマチックトランスミッションあるいはマニュアルトランスミッションなど、いかなるパワートランスミッション用にも適した流体が含まれる。さらに当トランスミッション液は、滑りトルクコンバーター、ロックアップトルクコンバーター、スターティングクラッチ、および少なくとも一つの変速クラッチを備えた、少なくとも一つのトランスミッション内での使用に適している。このようなトランスミッションに、４段、５段、６段、および７段変速トランスミッション、および無段変速機（チェーン、ベルト、またはディスクタイプ）が含まれる。これらはまた、自動マニュアルおよびデュアルクラッチトランスミッションを含む、マニュアルトランスミッション内でも使用される。

実施態様において、潤滑組成物には基油もまた含まれている。この基油は、例えば、鉱油、植物油、パラフィン油、ナフテン油、芳香油などのような天然油、合成油、それらの誘導体、およびそれらの混合油の中から選択される。合成油には、アルファオレフィンのオリゴマー、エステル、フィッシャー・トロプシュ工程から得られたオイル、およびガス・ツー・リキッド燃料のうち少なくとも一つが含まれる。主要量の基油が当組成物中に存在し得る。「主要量」とは約５０％あるいはそれ以上を意味するものと理解される。

当流体添加剤組成物にはまた、少なくとも一つの適切な割合の添加剤が含まれており、それにより多機能添加剤パッケージが提供される。ここで使用される少なくとも一つの添加剤の例には、分散剤、清浄剤、酸化防止剤、分散媒、金属不活性化剤、染料、マーカー、腐食防止剤、殺生物剤、帯電防止剤、抵抗低減剤、抗乳化剤、ディヘイザー、氷結防止剤、アンチノック剤、アンチバルブシートリセッション剤、潤滑剤、助燃剤、コールドフロー向上剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤、消泡剤、粘度指数向上剤、防錆剤、シール膨張剤、金属不活性剤、および空気除去剤などが含まれるが、それらに限定されるものではない。

様々な実施態様において、開示された流体添加剤組成物と上記に開示された少なくとも一つの添加剤が、潤滑組成物に含まれている。別の実施態様では、開示された流体添加剤組成物と上記に開示された少なくとも一つの添加剤が、燃料組成物に含まれている。

少なくとも一つの添加物を選択する際、選択された添加剤が、添加剤パッケージおよび最終的な組成物中で可溶性である、または安定して懸濁できること、組成物中の他の成分と適合性があること、また最終的な組成物全体に必要とされている、あるいは望まれている、向上した貯蔵安定性、耐摩擦性、防錆性、腐食防止性、向上した潤滑性、摩擦調整性、抗酸化性、摩耗防止性、および向上した鉛との適合性などのような組成物の性能特性を著しく妨害しないことを確保することが大切である。

便宜上、この少なくとも一つの添加剤は、希釈用濃縮物として提供されることもある。このような濃縮物は本開示の一部を成すものであり、一般に重量比約９９％から約１％の添加剤と約１％から約９９％の溶媒または添加剤用の希釈剤を含んでおり、これらの溶媒や添加剤用の希釈剤は、濃縮物が使用されるオートマチックトランスミッション液のような流体組成物に混和性および／または可溶性を有する。当溶媒あるいは希釈剤は、もちろん、鉱油、（パラフィン油かナフテン油のいずれか）、芳香油、合成油、またはそれらの誘導体であり得る。しかしながら、その他の溶媒あるいは希釈剤の例として、ホワイトスピリット（揮発油）、ケロシン、アルコール（例えば２−エチルヘキサノール、イソプロパノール、およびイソデカノール）、高沸点の芳香族溶媒（例えばトルエンおよびキシレン）、またセタン向上剤（例えば２−エチルヘキシルナイトレート）などが含まれる。もちろんこれらは単独で、あるいは混合物として使用される。

通常、この少なくとも一つの添加剤は、基礎となる流体の性能特性および特性を向上させるのに足りるだけの少量で使用される。従って、使用される基礎流体の粘度特性、最終的な流体に望まれる粘度特性、最終的な流体の対象となる使用条件、および最終的な流体に望まれる性能特性などの要因により、その量は異なる。

必要に応じて、使用する個々の成分を、基礎流体中に別々に混合することも、あるいは様々に組み合わせて混合することもできることが理解される。通常、このような混合段階の特定な順序は重要ではない。さらに、このような成分を、希釈剤中に別々の溶液の形態で混合することもできる。しかしながら、各種の実施態様によると、混合作業を簡易化し
、混合エラーの起こる危険性が低減され、総体的な濃縮物から得られる適合性や可溶性を活用できるため、添加剤成分は濃縮物の形態で混合されている。

実施態様中では、開示された流体添加剤組成物が燃料組成物に含まれている。例えば、燃料組成物には主要量の基礎燃料と少量の流体添加剤組成物が含まれる。「少量」とは約５０％未満を意味するものと理解される。

本開示に基づいた燃料組成物の形成に使用される基礎燃料には、有鉛または無鉛ガソリンや航空機用のガソリン、ディーゼル、また、一般にガソリンの沸点範囲の炭化水素と、アルコールやエーテルや、酸素を含有したその他の適切な有機化合物などの、燃料に可溶性のある含酸素混合剤との両方を含むいわゆる改質ガソリンなど、火花点火の内燃エンジンのオペレーションにおける使用に適した任意の基礎燃料が含まれる。適切な含酸素物質としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、Ｃ_１からＣ_５の混合アルコール、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ｔ−アミルメチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテル、および混合エーテルなどが含まれる。含酸素物質が使用される場合、それらは通常基礎燃料中に、容積比約２５％以下の量、例えば全体の燃料中に酸素分を容積比約０．５％から約５％の範囲で提供するだけの量、存在する。

当明細書に開示された流体添加剤、潤滑剤、および燃料組成物は、作動インジェクターに接触する。作動インジェクターの比限定的な例には、直接噴射ガソリンインジェクター、ポート燃料インジェクター、連続式中央ポート燃料インジェクター、およびディレクタープレートインジェクターなどが含まれる。

様々な実施態様において、開示された流体添加剤組成物、潤滑組成物、および燃料組成物を含むトランスミッションを含んで成る乗り物が開示されている。別の実施態様では、当明細書に開示された流体添加剤組成物を潤滑組成物および燃料組成物に加えることを含んで成る、潤滑および燃料組成物のような組成物の貯蔵安定性を向上させる方法が開示されている。

まず無水マレイン酸と末端ビニリデンの含有量が８０％以上であるポリイソブチレンとを昇温下で反応させることにより、末端ビニリデンの含有量が８０％（高反応性）以上であるポリイソブチレンから分子量２１００の分散剤を作った。ビス−コハク酸イミド分散剤を得るためポリイソブチレン無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）中間体を、さらにテトラエチレンペンタミンと約２：１の割合で反応させた。反応性の高いポリイソブチレンから作られた分散剤を、従来のポリイソブチレンから作られたこれに対応する分散剤と同様、二つのオートマチックトランスミッション液添加剤パッケージに配合した。当添加剤パッケージには、摩擦、発泡、摩耗、酸化、錆、および腐食などをコントロールする一般的な成分が含まれていた。さらに、当添加剤パッケージには、粘度調整剤として機能する、ポリメタクリル酸系のポリマーが含まれていた。添加剤パッケージ、および当該の添加剤パッケージから作られた完全配合されたオートマチックトランスミッション液の組成を以下に概説する。

製品はすべて室温で保存した。８週間後、サンプルの検査をした。反応性の高いポリイソブチレン基盤の分散剤を含んだ添加剤パッケージ１ｂは透明で均質であった。しかしながら、従来の分散剤で作られた添加剤パッケージ１ａは二層に分離していた。反応性の高いポリイソブチレンを含んだ添加剤パッケージ１ｂを５５℃のオーブンに入れ、４週間保存した。４週間の終わりの当パッケージの検査では、このパッケージが透明かつ均質であることが示された。

８週間後、反応性の高いポリイソブチレン基盤の分散剤で作られた添加剤パッケージ２ｂは透明で均質であった。しかし、従来の分散剤で作られた添加剤パッケージ２ａはかすんでおり、相分離の徴候が見られた。両方のサンプルを５５℃のオーブンに入れ、４週間保存した。４週後の５５℃でのサンプルの検査により、反応性の高いポリイソブチレン基盤の分散剤を使用したサンプルが透明かつ均質であることが示された。従来のポリイソブチレンで作られたサンプルはかすんでおり、部分的な分離が見られた。これらのサンプルを室温でさらに５ヶ月保存した。このときの検査では、従来の分散剤で作られたサンプルがはっきりと二層に分かれていることが示された。しかしながら、反応性の高いポリイソブチレンで作られたサンプルは、透明かつ均質なままであった。

末端ビニリデンの含有量が８０％以上であるポリイソブチレンから、分子量２１００の分散剤を作った。当分散剤をさらにホウ酸およびリン酸と反応させて、分散剤中にホウ素とリンを取り入れた。反応性の高いポリイソブチレンから作られた分散剤を、これに対応する従来のポリイソブチレンから作られた分散剤と同様、粘度調整剤と希釈油のプリブレンド二組に配合した。このプリブレンドは、完全に配合されたＡＴＦのトップトリートに使用したり、完全な添加剤パッケージを生成するために他の添加剤成分と混合することができる。このプリブレンドの組成を以下に概説する。

このプリブレンドを室温で保存した。１週間後、サンプルの検査をした。反応性の高いポリイソブチレンを使用した分散剤から作られたサンプルは透明で均質であり、分離の徴候はなかった。従来の分散剤から作られたサンプルは分離していた。反応性の高いポリイソブチレンから作られたサンプルを５５℃で４週間保存した後検査した。サンプルは透明かつ均質であり、分離の徴候はなかった。

検査の結果、例えば末端ビニリデンの含有量が８０％以上であるポリイソブチレンから作られた分散剤のほうが、従来のポリイソブチレンから作られた分散剤よりも、添加剤パッケージ内での適合性が優れていることが示されている。反応性の高いポリイソブチレン基盤の分散剤から作られた分散剤を使用したパッケージは、室温あるいは昇温下で長期間保存しても均質なままであり、分離の徴候は見られなかった。所望の組成物や、化学および物理的特性を満たす、完全に配合されたトランスミッション液を作るために、これらのパッケージを使用することができるが、従来のポリイソブチレンベースの分散剤から作られた添加剤パッケージを使用することはできない。試験の結果により、反応性の高いポリイソブチレン基盤の分散剤とポリメタクリル系ポリマーの混合物には安定性があるが、従来型の分散剤と、同じポリメタクリル系ポリマーの混合物は不安定であることもまた示されている。

本明細書および添付の請求項について、特記されていない限り、明細書および請求項で使用されている数量、パーセンテージや比率、またその他の数値を表す数はすべて、あらゆる場合において「約」という言葉で修飾されているものとして理解される。従って、それに反する指定がない限り、以下の明細書および添付の請求項で示されている数値パラメータは、本発明によって得ようとされている希望の特性によって変化し得る近似値である。少なくとも、また当請求項の範囲に均等の原則の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは少なくとも報告された多くの有効数字と通常の四捨五入の使用を考慮に入れて解釈されるべきものである。

本発明の広範囲を説明する数値の範囲およびパラメータは近似値ではあるが、特定の実施例において示される数値はできる限り正確に報告されている。しかしながら、いかなる数値も、それぞれの試験測定に見られる標準偏差の結果必然的に生じる若干のエラーを本質的に含んでいる。さらに、本明細書に開示されているすべての範囲は、そこに含まれたありとあらゆるサブ範囲を含んでいるとして理解されるものである。例えば、「１０未満」という範囲には、最低値０から最高値１０の間（これらの値も含む）のすべてのサブ範囲、すなわち最低値が０あるいはそれ以上で、最高値が１０あるいはそれ以下である、例えば１から５のようなすべてのサブ範囲が含まれている。

本明細書および添付の請求項の英文において使用されている、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」などの単数形を表す単語は、明白に、はっきりと単数の対象物に限定されていない限り、複数の意を含むことに注意されたい。従って、例えば「ａ ｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ」という表現には二つあるいはそれ以上の異なったコハク酸イミドが含まれる。また、ここで使用される「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という表現およびその文法的な変化形は、リストに挙げられた項目が、それらに代用するあるいは付加され得る他の同様の項
目を除外しないように、非限定的であることを意図したものである。

当技術分野に精通した技術者には、本教示の精神または範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の各種実施態様に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。従って、本明細書に記載の各種実施態様は、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内において、その他の修正および変更を網羅することを意図している。

本発明の主な特徴および態様を挙げれば以下のとおりである。
１．５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物であって、ここで当該少なくとも一つの分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である添加剤組成物。
２．少なくとも一つの分散剤が、当組成物の総重量に対して重量比約１％から約８０％の量で組成物中に存在している、上記１に記載の添加剤組成物。
３．少なくとも一つの分散剤が、当組成物の総重量に対して重量比約２０％から約７０％の量で組成物中に存在している、上記２に記載の添加剤組成物。
４．少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤がポリアルケンに由来している、上記１に記載の添加剤組成物。
５．ポリアルケンが２〜１６の炭素原子を含むオレフィンモノマーのホモポリマーおよびインターポリマーからなる群から選択される、上記４に記載の添加剤組成物。
６．ポリアルケンがポリイソブテンである、上記４に記載の添加剤組成物。
７．ポリアルケンが少なくとも一つのカルボン酸アシル化試薬と反応させられている、上記４に記載の添加剤組成物。
８．少なくとも一つのカルボン酸アシル化試薬が無水マレイン酸である、上記７に記載の添加剤組成物。
９．少なくとも一つのアミンが１級、２級、および３級アミンからなる群から選択される、上記１に記載の添加剤組成物。
１０．分散剤、清浄剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、染料、マーカー、銅腐食防止剤、殺生物剤、帯電防止剤、抗乳化剤、ディヘイザー、氷結防止剤、潤滑剤、極圧添加剤、コールドフロー向上剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤、消泡剤、粘度指数向上剤、防錆剤、シール膨張剤、金属不活性剤、および空気除去剤からなる群から選択された少なくとも一つの添加剤をさらに含む、上記１に記載の添加剤組成物。
１１．上記１に記載の流体添加剤組成物を含んだ潤滑組成物。
１２．さらに基油を含んだ、上記１１に記載の潤滑組成物。
１３．基油が天然油および合成油の少なくとも一つを含んでいる、上記１２に記載の潤滑組成物。
１４．天然油が鉱油および植物油の少なくとも一つを含んでいる、上記１３に記載の潤滑組成物。
１５．合成油が、アルファオレフィンのオリゴマー、エステル、フィッシャー・トロプシュ工程から得られたオイル、およびガス・ツー・リキッド燃料の少なくとも一つを含んでいる、上記１３に記載の潤滑組成物。
１６．基油が組成物中に主要量で存在している、上記１２に記載の潤滑組成物。
１７．分散剤、清浄剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、染料、マーカー、銅腐食防止剤、殺生物剤、帯電防止剤、抗乳化剤、ディヘイザー、氷結防止剤、潤滑剤、極圧添加剤、コールドフロー向上剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤、消泡剤、粘度指数向上剤、防錆剤、シール膨張剤、金属不活性剤、および空気除去剤からなる群から選択された少なくとも一つの添加剤をさらに含む、上記１１に記載の潤滑組成物。
１８．上記１１に記載の潤滑組成物であって、当組成物は、滑りトルクコンバーター、ロックアップトルクコンバーター、スターティングクラッチの少くとも一つ、および少なくとも一つの変速クラッチを使用した変速装置内での使用に適した潤滑組成物。
１９．流体が、ベルト、チェーン、またはディスクタイプの無段変速機内での使用に適している、上記１１に記載の潤滑組成物。
２０．潤滑組成物がパワートランスミッション液である、上記１１に記載の潤滑組成物。２１．パワートランスミッション液がオートマチックトランスミッション液である、上記２０に記載の潤滑組成物。
２２．パワートランスミッション液がマニュアルトランスミッション液である、上記２０に記載の潤滑組成物。
２３．上記１１に記載の潤滑組成物を含んだトランスミッションを含んで成る乗り物。
２４．上記１に記載の流体添加剤組成物を含んだトランスミッションを含んで成る乗り物。
２５．潤滑組成物に上記１に記載の流体添加剤組成物を加えることを含む、潤滑組成物の貯蔵安定性を向上させる方法。
２６．燃料組成物に上記１に記載の流体添加剤組成物を加えることを含む、燃料組成物の貯蔵安定性を向上させる方法。
２７．以下を含む燃料組成物：
（ａ）主要量の基礎燃料、および
（ｂ）少量の上記１に記載の流体添加剤組成物。
２８．分散剤、清浄剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、染料、マーカー、銅腐食防止剤、殺生物剤、帯電防止剤、抗乳化剤、ディヘイザー、氷結防止剤、潤滑剤、極圧添加剤、コールドフロー向上剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤、消泡剤、粘度指数向上剤、防錆剤、シール膨張剤、金属不活性剤、および空気除去剤からなる群から選択された少なくとも一つの添加剤をさらに含む、上記２７に記載の燃料組成物。
２９．上記２７に記載の燃料組成物を含んだエンジンを含んで成る乗り物。
３０．上記１に記載の流体添加剤組成物を燃焼するエンジン。
３１．上記２７に記載の燃料組成物を燃焼するエンジン。
３２．上記１に記載の流体添加剤組成物と接触する作動インジェクター。
３３．上記２７に記載の燃料組成物と接触する作動インジェクター。
３４．作動インジェクターが、直接噴射ガソリンインジェクター、ポート燃料インジェクター、連続式中央ポート燃料インジェクター、およびディレクタープレートインジェクターから成る群から選択された、上記３２に記載のインジェクター。

Claims (12)

1. ５０％あるいはそれ以上の末端ビニリデンを含んだ、少なくとも一つの安定化に有効な量の分散剤を含んで成る流体添加剤組成物であって、ここで当該少なくとも一つの分散剤は、少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤と少なくとも一つのアミンとの反応生成物である添加剤組成物。
2. 少なくとも一つのヒドロカルビル置換のアシル化剤がポリアルケンに由来している、請求項１に記載の添加剤組成物。
3. ポリアルケンが２〜１６の炭素原子を含むオレフィンモノマーのホモポリマーおよびインターポリマーからなる群から選択される、請求項２に記載の添加剤組成物。
4. ポリアルケンがポリイソブテンである、請求項２に記載の添加剤組成物。
5. ポリアルケンが少なくとも一つのカルボン酸アシル化試薬と反応させられている、請求項２に記載の添加剤組成物。
6. 少なくとも一つのカルボン酸アシル化試薬が無水マレイン酸である、請求項５に記載の添加剤組成物。
7. 少なくとも一つのアミンが１級、２級、および３級アミンからなる群から選択される、請求項１に記載の添加剤組成物。
8. 請求項１に記載の流体添加剤組成物を含んだ潤滑組成物。
9. さらに基油を含んだ、請求項８に記載の潤滑組成物。
10. 請求項８に記載の潤滑組成物であって、当組成物は、滑りトルクコンバーター、ロックアップトルクコンバーター、スターティングクラッチの少くとも一つ、および少なくとも一つの変速クラッチを使用した変速装置内での使用に適した潤滑組成物。
11. 潤滑組成物に請求項１に記載の流体添加剤組成物を加えることを含む、潤滑組成物の貯蔵安定性を向上させる方法。
12. 燃料組成物に請求項１に記載の流体添加剤組成物を加えることを含む、燃料組成物の貯蔵安定性を向上させる方法。