JP2008520795A - ポリエステル分散剤を含む潤滑剤組成物 - Google Patents

ポリエステル分散剤を含む潤滑剤組成物 Download PDF

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Abstract

基液および無灰高分子分散剤を含む自動車用潤滑剤組成物が請求される。この無灰高分子分散剤はそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する。この組成物は、一般的な市販の製品と比べて自動車用用途での促進されたシール抵抗性と良好な酸化安定性を提供する。さらに、目的とする分散剤を用いた自動車用潤滑剤組成物の低温粘度は一般的な市販の分散剤を用いた組成物よりも優れていて、目的とする分散剤はＺＤＤＰと反応せずそしてそれ故ＺＤＤＰの耐摩耗性能を低減しない。

Description

本発明は、基液および無灰高分子分散剤を含む自動車用潤滑剤組成物に関する。
自動車用途にとって、潤滑油基液および添加剤によって果たされるすべての機能が重要である。不溶性の汚染物質の懸濁化と表面を綺麗に保つことは添加剤の決定的に重要な機能であり、清浄剤と分散剤との組合せの存在によって保証される。分散剤は、懸濁化と綺麗に保つことの要求を果たすのにより効果的であるように典型的には清浄剤の“せっけん部分”よりも大きい分子量を有する。
自動車用エンジンオイルにおいて、分散剤は、煤煙が原因でエンジンオイルの粘度が増加するのを軽減し、エンジンスラッジを少なくしそしてエンジンに沈殿物が形成するのを少なくするために様々な方法で潤滑油基液中に不溶性汚染物質を浮遊させることができる。分散剤はトランスミッションの或る部分が非常に高い温度にあるとき潤滑油基液の甚大な酸化から導かれるスラッジが増加するのを調整するためのトランスミッション液中のキーとなる添加剤である。同様に、分散剤はギヤ油内で用いられ得る。ギヤ油は典型的には熱的に不安定な超高圧添加剤を含み、高度に極性の副生物を形成して分解し得る。分散剤は腐食と沈殿物の形成を避けるためにこれらの副生成物を含むために用いられる。
上記のように、分散剤の主要な機能は煤煙、沈澱物前駆体および沈澱物を分散させることである。しかしながら、分散剤は効果的に機能するために他の特性を必要とする。これらの特性には熱的および酸化安定性、良好な低温特性、すなわち、低粘度維持、および自動車用装備内でのシールの完全性の維持を含む。同様に、それらは自動車用潤滑剤組成物中に存在し得る他の添加剤の活性を妨げてはならない。
熱的安定性が不良である分散剤は、結び付く能力を失って分解され、そして潜在的に危険な生成物を浮遊させる。酸化安定性が不良である分散剤は、沈殿物の形成およびオイルの増粘へとそれ自体が貢献する。
自動車用の潤滑剤組成物中に存在する分散剤の量の組合せ（例えば自動車用エンジンオイル中の２０％まで）および粘度指数向上剤は別にしてそれがしばしば最も高分子量の添加剤であるという事実は潤滑剤組成物の粘度を変え得る。高温での粘度の伸長は好ましいが低温でのそれは不都合である。自動車用エンジンオイルは寒中運転の間にはクランキング粘度および揚水粘度として低から中程度の粘度を必要とする。自動車用潤滑剤組成物が低温クランキングの容易さ、良好な潤滑循環および燃料節約のために良好な低温特性を有することが重要である。自動車用の応用にとって燃料節約は重要な因子である。
自動車用装備におけるシールは多くの目的のため、特に修理を行うために正常に機能していない部分へのアクセスを可能とするため、潤滑剤の汚染および損失を最小化するため、そして振動している部分又は異なる温度に曝される時に伸びるか収縮することが可能な部分を一緒に部分を結合させるために用いられる。従って、縮小、伸び又は脆くなることによって機能しなくなり得るシールの完全性の維持は自動車用の装備の持続的な性能にとって不可欠である。シール膨張剤の添加によってある程度は緩和され得るけれども、分散剤はシールの損傷を引き起こす可能性が最も高い添加剤に関係があるとされる。
一般に市販の分散剤は、典型的には極性頭部基に結合している接続基に結合した非極性炭化水素鎖の尾部基から構成される。典型的には、極性基は極性粒子に結び付きそして非極性基はこれらの粒子をバルク潤滑剤溶液中に懸濁状態に保つ。これらの種類の分散剤の最も一般的なものの１つがポリイソブチレンスクシンイミドであり、ポリイソブチレンと無水マレイン酸との反応とそれに続いてのポリアルキレンポリアミンとの反応から導かれる。そのような生成物は良好な分散特性を有しているがシールに損傷を与えることが知られている。同様に、そのような生成物は、自動車用潤滑剤組成物中で耐摩耗添加剤として存在するジアルキルジチオフォスフェート亜鉛（ＺＤＤＰ）と安定な錯体を形成し、それ故に耐摩耗性添加剤の効果を減ずることが知られてきた。
本発明者らは、単独の分散剤として又は他の分散剤と組み合わせて用いられる時に、自動車用の応用において良好な分散特性を有する潤滑剤基液と一緒に用いるための分散剤を発明した。本分散剤は、一般的な市販の製品と比べて自動車用の応用において促進されたシール抵抗を提供しかつ良好な酸化安定性を有する。さらに、本分散剤を用いた自動車用の潤滑剤組成物の低温粘度は一般的な市販の分散剤を用いた組成物のそれよりも優れており、また前記の分散剤はＺＤＤＰと反応せずかつＺＤＤＰの耐磨耗機能を減じない。
本発明によれば、基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物が得られる。
基液
基液なる語は、エンジンオイル、トランスミッションオイルおよび燃料を含む。
エンジンオイルはガソリンおよびジーゼル４ストローク（大型車両用ジーゼルを含めて）エンジンオイルを含む。エンジンオイルはアメリカ石油協会（ＡＰＩ）によって決められたグループＩ〜グループＶＩの任意の基液又はそれらの混合物から選ばれてよい。エンジンオイルは、好適にはグループＩの基液を２０％以下、さらに１０％以下有することが好ましい。エンジンオイルはグループＶの基液を５０％以下有することが好ましい。１００℃における４ストロークエンジンオイルの粘度は３〜１５ｃＳｔ、好適には４〜８ｃＳｔである。粘度指数は好適には少なくとも９０であり、さらに好ましくは少なくとも１０５である。ＡＳＴＭ Ｄ−５８００によって測定されたノアク（Ｎｏａｃｋ）の蒸発性は好適には２０％未満、より好適には１５％未満である。
エンジンオイルなる語は同様に２ストロークエンジンオイルをも含む。特に好適な２ストロークエンジンオイルはグループＩの基液、特にポリイソブチレンである。他の好適な２ストロークエンジンオイルはいくつかのグループＶの基液、例えばエステルおよび植物性油を含む。
トランスミッションはオートマチック車、ギア、リヤ・アクスルおよび連続可変を含む。トランスミッション油は、好適にはグループＩＩ〜グループＶＩ、特に高粘度ポリアルファオレフィンおよび高精製鉱物油が好ましい。
燃料はガソリンおよびジーゼル燃料のいずれをも含む。ガソリン燃料は好適にはＥＮ ２２８標準に合致すべきであり、ジーゼル燃料はＥＮ ５９０標準に合致すべきである。
基液は好適にはエンジンオイルであり、より好適には４ストロークエンジンオイルである。
無灰高分子分散剤
分散剤の尾部基は極性基である。それが自動車用潤滑剤組成物中に存在し得る他の極性添加剤との組合せで選択された基液中で可溶性となるような極性の度合いを示す。
重合体骨格の各単量体繰り返し単位は少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能基化された炭化水素鎖を含む。炭化水素鎖は飽和又は不飽和の、好適には飽和の脂肪族鎖であってよい。炭化水素鎖は直鎖又は分岐であってよい。それは好適には分岐である。それは好適には２価の基である。それは好適には８〜３５個、より好ましくは１０〜２５個の、特に１２〜２０個の炭素原子を含む。
電気陰性の元素又は部分は好適には酸素、エステル（−ＣＯＯ−と定義される）、およびアミド（−ＣＯＮＨ−と定義される）から選ばれる。電気陰性の元素又は部分はより好適には酸素又はエステルから選ばれ、特にエステルから選ばれる。電気陰性の元素又は部分はペンダント基であるよりは単量体繰り返し単位の骨格中にある方が好ましい。単量体繰り返し単位は炭化水素鎖がＣＨ３−（ＣＨ２）５−ＣＨ−（ＣＨ２）１０−でありかつ電気陰性の元素又は部分がエステルであると特に好ましい。
単量体繰り返し単位数は２〜３０個、好適には２〜２０個、特に３〜１５個である。
尾部基は、一端で酸、エステル、アミドまたはアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に直接に又は間接的に、好適には直接に結合されている。極性部分は好適には酸又はアミド部分である。極性部分は自動車用潤滑剤組成物中に分散される粒子と結び付くことが可能であるように選択される。極性部分はその極性が添加剤を有する選択された基液中で高分子無灰分散剤を不溶性にしないように選択される。
尾部基の他の末端は連鎖末端基で停止される。連鎖末端基の正確な構造はそれがさらされる通常の処理条件下で組成物中の他の成分に対して不活性であるならば重要ではない。それは好適には８００未満、さらには５００未満、特には３００未満の分子量を有する。それは好適には炭素、水素および酸素のみを含む。
好適な分散剤はアルキル基が８〜３５個の炭素原子、好適には１０〜２５個、特に１２〜２０個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル酸のポリエステル化から得られる。特に好適なヒドロキシアルキル酸は１２−ヒドロキシステアリン酸である。この場合、尾部基の連鎖末端基はヒドロキシアルキル酸自体から誘導できるかあるいは入手可能なヒドロキシ酸の市販グレードで一般的に存在しているヒドロキシ酸のうちの非―ヒドロキシル類似体から得られることができる。前記連鎖末端基はポリエステル化反応混合物に加えられてよい任意の有用な酸からも同様に得られることができる。そのような有用な酸は、１２〜２２の炭素原子を有する飽和あるいは不飽和の、好適には飽和のモノカルボン酸を含む。具体的な例はイソステアリン酸である。この好適な分散剤の極性頭部基は酸基を含む。
ポリエステル化反応は１００〜３００℃の温度で、好適にはエステル化触媒、例えばテトラブチルチタネート、ジルコニウムナフテネート、ジンクアセテート又はトルエンスルホン酸の存在下、任意的に連鎖末端機の存在下、ヒドロキシアルキル酸を加熱することによって実施されてよい。エステル化反応で形成された水は、好適には反応媒体から除去され、そしてこれは反応混合物に窒素流を通すことによって又は反応を溶媒、例えばキシレン又はトルエンの存在下に行うこと、そして水が形成されると蒸留して除くことによってなし得る。
自動車用潤滑剤組成物中の無灰高分子分散剤の重量％は、基液がエンジンオイルであるときには好適には１〜２０％である。自動車用潤滑剤組成物中の無灰高分子分散剤の重量％は、基液がトランスミッションオイルであるときには好適には０．１〜５％である。自動車用潤滑剤組成物中の無灰高分子分散剤の重量％は、基液が燃料であるときには好適には０．００１〜１％である。
分散剤は５００〜１００００、好適には５００〜７０００、さらには５００〜５０００、そして特に７００〜３０００の数平均分子量を有する。高分子の数平均分子量は多くの方法によって測定され得る。ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）は本発明の分散剤の数平均分子量を測定するために用いられた周知の方法である。
自動車用潤滑剤組成物はさらに表面活性剤添加物を含んでもよい。表面活性剤添加物は、好適には少なくとも１個のアルコキシル化部分または少なくとも１個のエステル部分を含む。界面活性剤添加物は好適には４０個以下の炭素原子を有する。特に好適なエステルは、２〜８個のヒドロキシル基を有するポリオールと８〜２４個の炭素原子を有する脂肪族、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和のモノカルボン酸との反応から得られる。
特に好ましいエステルの例は、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレートおよびソルビタントリオレートである。無灰高分子分散剤の重量％に対する表面活性剤添加物の重量％は０．１〜２０％、好適には１〜１５％である。
他の公知の分散剤が自動車用潤滑剤組成物中に２０重量％まで、好適には１０重量％までの水準で存在してもよい。例えば、シェブロン オロナイト（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｏｒｏｎｉｔｅ）から入手可能なポリイソブチレンスクシンイミドである市販の分散剤のＯＬＯＡ ７７４である。
基液が４ストロークエンジンオイルであるときは、自動車用潤滑剤組成物は同様に自動車用潤滑剤組成物の全重量の０．１〜３０％、さらに好ましくは１〜２０％、特に２〜１５％の水準で既知の官能基から成る他の種類の添加剤を含む。これらは酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、摩擦調整剤、泡抑制剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、磨耗防止剤、極圧剤、灰分含有清浄剤、金属不活性化剤、乳化破壊剤およびその混合物を含むことができる。
粘度指数向上剤はポリイソブテン、ポリメタクリレート酸エステル、ポリアクリレート酸エステル、ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエンコポリマーおよびポリオレフィンを含む。
泡抑制剤はシリコーンおよび有機ポリマーを含む。流動点降下剤はポリメタクリレート、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との縮合生成物、ビニルカルボキシレートポリマー、ジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステルおよびアルキルビニルエーテルを含む。摩擦調整剤はアミド、アミン、モリブデン含有化合物および多価アルコールの部分脂肪酸エステルを含む。灰分含有清浄剤は酸有機化合物の中性および過塩基アルカリ土類金属塩を含む。酸化防止剤はヒンダードフェノール、硫黄含有化合物およびアルキルジフェニルアミンを含む。
磨耗防止剤はＺＤＤＰ、無灰および灰分含有有機リン化合物および有機硫黄化合物、ホウ素化合物、および有機モリブデン化合物を含む。金属不活性化剤はベンゾトリアゾール、メルカプトベンズイミダゾール、チアジアゾール、およびトルトリアゾール誘導体を含む。極圧剤は硫化エステル、硫化オレフィン、ジアリールジスルフィド、ジアルキルジチオフォスフェートエステル、重金属ナフテン酸塩、無灰および灰分含有ジアルキルジチオフォスフェート、無灰および灰分含有ジアルキルジチオカルバメート、無灰および灰分含有リン酸エステル塩、塩素化ワックス、複合エステル、ホウ酸エステル、およびオイル不溶性シート構造物、例えばグラファイトやモリブデンジスルフィド懸濁物を含む。乳化破壊剤はポリアルコキシル化フェノール、ポリアルコキシル化ポリオール、およびポリアルコキシル化ポリアミンを含む。
添加剤は単一の添加剤中に１つより多い官能価を含んでよい。
基液が２ストロークエンジンオイルであるときは、自動車用潤滑剤組成物は同様に自動車用潤滑剤組成物の全重量の０．１〜３０％、さらに好ましくは０．５〜２０％、特に１〜１０％の水準で既知の官能基から成る他の種類の添加剤を含む。これらは酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、摩擦調整剤、泡抑制剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、潤滑剤、灰分含有清浄剤およびその混合物を含むことができる。
粘度指数向上剤はポリイソブテン、ポリメタクリレート酸エステル、ポリアクリレート酸エステル、ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエンコポリマーおよびポリオレフィンを含む。
泡抑制剤はシリコーンおよび有機ポリマーを含む。流動点降下剤はポリメタクリレート、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との縮合生成物、ビニルカルボキシレートポリマー、ジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステルおよびアルキルビニルエーテルを含む。摩擦調整剤はアミド、アミン、モリブデン含有化合物および多価アルコールの部分脂肪酸エステルを含む。
灰分含有清浄剤は酸有機化合物の中性アルカリ土類金属塩を含む。酸化防止剤はヒンダードフェノール、硫黄含有化合物およびアルキルジフェニルアミンを含む。
潤滑剤は脂肪酸、ブライトストック（ｂｒｉｇｈｔ ｓｔｏｃｋ）、ＺＤＤＰ、無灰および灰分含有有機リン化合物および有機硫黄化合物、ホウ素化合物、硫化エステル、硫化オレフィン、ジアリールジスルフィド、ジアルキルジチオフォスフェートエステル、無灰および灰分含有ジアルキルジチオフォスフェート、無灰および灰分含有ジアルキルジチオカルバメート、無灰および灰分含有リン酸エステル塩、複合エステルおよびホウ酸エステルを含む。
基液がトランスミッションオイルであるときは、前記自動車用潤滑剤組成物は同様に自動車用潤滑剤組成物の全重量の０．１〜３０％、さらに好ましくは０．５〜２０％、特に１〜１０％の水準で既知の官能基から成る他の種類の添加剤を含む。これらは酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、摩擦調整剤、泡抑制剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、磨耗防止剤、清浄剤、金属不活性化剤、極圧剤、乳化破壊剤およびその混合物を含むことができる。
粘度指数向上剤はポリイソブテン、ポリメタクリレート酸エステル、ポリアクリレート酸エステル、ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエンコポリマーおよびポリオレフィンを含む。泡抑制剤はシリコーンおよび有機ポリマーを含む。流動点降下剤はポリメタクリレート、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との縮合生成物、ビニルカルボキシレートポリマー、ジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステルおよびアルキルビニルエーテルを含む。摩擦調整剤はアミド、アミン、モリブデン含有化合物および多価アルコールの部分脂肪酸エステルを含む。灰分含有清浄剤は酸有機化合物の中性および過塩基アルカリ土類金属塩を含む。酸化防止剤はヒンダードフェノール、硫黄含有化合物およびアルキルジフェニルアミンを含む。
磨耗防止剤はＺＤＤＰ、無灰および灰分含有有機リン化合物および有機硫黄化合物、ホウ素化合物、および有機モリブデン化合物を含む。金属不活性化剤はベンゾトリアゾール、メルカプトベンズイミダゾール、チアジアゾール、およびトルトリアゾール誘導体を含む。極圧剤は硫化エステル、硫化オレフィン、ジアリールジスルフィド、ジアルキルジチオフォスフェートエステル、重金属ナフテン酸塩、無灰および灰分含有ジアルキルジチオフォスフェート、無灰および灰分含有ジアルキルジチオカルバメート、無灰および灰分含有リン酸エステル塩、塩素化ワックス、複合エステル、ホウ酸エステル、およびオイル不溶性シート構造物、例えばグラファイトやモリブデンジスルフィド懸濁物を含む。乳化破壊剤はポリアルコキシル化フェノール、ポリアルコキシル化ポリオール、およびポリアルコキシル化ポリアミンを含む。
基液が燃料であるときは、前記自動車用潤滑剤組成物は同様に自動車用潤滑剤組成物の全重量の５０ｐｐｍ〜５％、さらに好ましくは１００ｐｐｍ〜３％、特に１５０ｐｐｍ〜２％の水準で既知の官能基から成る他の種類の添加剤を含む。これらはセタン価向上剤、例えばイソオクチルナイトレート、オクタン価向上剤、例えばメチルターシャリーブチルエーテルのような含酸素化合物、無灰清浄剤、例えばポリイソブチレンモノスクシンイミド、潤滑添加剤、例えば脂肪酸および脂肪酸エステル、防煙剤、例えば有機金属化合物、消泡剤、例えば有機シリコーン、除氷添加剤、例えばグリコール、低温操作性添加剤、例えば高分子ワックス、抗力逓減添加剤、例えば高分子量ポリマー、酸化防止剤、例えばヒンダードフェノールおよび芳香族アミン、金属不活性化剤、例えばベンゾトリアゾール、腐食防止剤、例えばイミダゾリン、乳化破壊剤および曇り防止剤、例えばポリアルコキシル化ポリオール、摩擦調整剤、例えば脂肪酸エステル、乳化剤、例えばポリオールの部分エステル、帯電防止剤、例えばグリセロールエステルおよびその混合物を含むことができる。
本発明の別の態様によると、基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物のエンジンまたはトランスミッションまたは燃料供給ライン内での使用が得られる。
本発明の別の態様によれば、基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物のエンジンまたはトランスミッションまたは燃料供給ライン中に導入することによってシール抵抗を増進する方法が得られる。
本発明の別の態様によれば、それぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤のエンジンまたはトランスミッションオイルまたは燃料内での使用が得られる。
本発明の分散剤は、唯一の分散剤として又は他の分散剤との組合せで使用されるときに、自動車用用途で潤滑油基液と一緒での使用にとって煤煙の分散のために良好な分散特性を有する。
本発明の分散剤はより促進されたシール抵抗を提供する。シール材料は、本発明による分散剤と一緒に自動車用潤滑剤組成物中で用いられるときに、少なくとも８の引張強度、少なくとも１６０％の破断伸びおよび亀裂なしである。
本発明の分散剤は一般的な市販の製品と比較して自動車用用途で良好な酸化安定性を有する。本発明の分散剤は２１０℃で少なくとも１５分の酸化誘導時間を有する。
本発明の自動車用潤滑剤組成物の低温粘度は市販の分散剤を含む組成物のそれよりも優れている。本発明の自動車用潤滑剤組成物は−２０℃で１５０００ｃＳｔ以下、好適には１３０００ｃＳｔ以下の低温粘度を有する。
本発明の分散剤はＺＤＤＰと反応せずそしてそれ故、ＺＤＤＰの耐摩耗性能を低減しない。本発明の分散剤が存在する自動車用潤滑剤組成物は一般的な市販の分散剤を含む組成物よりも４０℃および１００℃のいずれでも摩擦係数が低い。
本発明は以下の実施例をほんの一例として参照してさらに説明される。
実施例１
無灰高分子分散剤の代表例Ａ１の調製
攪拌機付の１リットルの蒸留装置に窒素下、８０℃で６００ｇの市販等級１２−ヒドロキシステアリン酸が装填された。次いで温度が１９０℃に設定された。１．２ｇのテトラブチルチタネートが一度に添加されて、温度が１２５℃を超えた。酸価が３５ｍｇＫＯＨ／ｇに達したとき熱が除かれそして反応物は冷却された。次いで生成物であるポリ−１２−ヒドロキシステアリン酸が８０℃でろ過された。
実施例２
本発明の自動車用潤滑剤組成物の煤煙沈殿物を分散させる能力が次の実験詳細に従って測定された。
４ストロークエンジンに用いられる自動車用潤滑剤組成物とバルカン（Ｖｕｌｃａｎ）ＸＣ７２Ｒカーボンブラックとの６重量％のカーボンブラックを含む混合物２０ｍｇが２００．２４ｃｍの直径のステンレス鋼ボールベアリングが入っているポリエチレンボトルに加えられ１時間程振られた。１時間静置された後、混合物はブルックフィールド粘度計に移されそして毎分５０回転（ｒｐｍ）の一定の回転速度で紡錘を用いて粘度が測定された（読み１）。次いで、カーボンブラックなしの自動車用潤滑剤組成物に対して粘度が測定された（読み２）。カーボンブラックの存在に基く絶対粘度の増加は読み１から読み２を差し引いて計算された。
結果は下の表１に示される。各例において、自動車用潤滑剤組成物用の基液は７％の無灰分散剤（インフィニアム社（Ｉｎｆｉｎｅｕｍ）から販売のＣ９２６５）を含む標準的な添加剤包装品を用いたネックスベース（Ｎｅｘｂａｓｅ、登録商標）３０６０とネックスベース（Ｎｅｘｂａｓｅ、登録商標）３０４３との混合物（無色、水素添加された、高イソパラフィン炭化水素を含む接触水素異性化されかつ接触脱ろうされた基液）である。ＯＬＯＡ７７４は、シェブロン オロナイト社（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｏｒｏｎｉｔｅ）から入手可能なポリイソブチレンスクシンイミドである市販の分散剤である。前記市販の分散剤は約３６％の活性分散剤を含む。表１における％は添加された実際の活性分散剤に対してである。
Figure 2008520795
表１の結果は、本発明に従って存在する無灰高分子分散剤を有する自動車用潤滑剤組成物は少なくとも一般的な市販の存在する分散剤を有する自動車用潤滑剤組成物ぐらいに煤煙粒子を分散させることができるということを示す。
実施例３
無灰高分子分散剤について界面活性剤添加物である１０％のスパン６０（ＳｐａｎＴＭ、登録商標）（ユニケマ社（Ｕｎｉｑｅｍａ Ｌｉｍｉｔｅｄ）から入手可能）が存在する分散剤Ａ１を有する自動車用潤滑剤組成物に加えられ、実施例２が繰り返された。結果が下の表２に示される。
Figure 2008520795
自動車用潤滑剤組成物中に本発明による界面活性剤添加物が存在すると分散性特性を促進する。
実施例４
添加された分散剤が５重量％である実施例２に開示された自動車用潤滑剤組成物が、シール材がＡＫ６エラストマーであるＰＶ３３４４に従ってＶＷシール適合性試験に供された。シールサンプルが自動車用潤滑剤組成物中に１５０℃で９４時間浸漬された。自動車用潤滑剤組成物が置き換えられたそしてサンプルが別の９４時間浸漬された。次いで再び自動車用潤滑剤組成物が置き換えられたそしてサンプルが三度目の９４時間浸漬された。この三度目の浸漬の後に引張強度、破断伸び、亀裂数およびシール硬さの変化が測定された。結果は下の表３に示される。
Figure 2008520795
表３の結果は、本発明による分散剤を含有する自動車用潤滑剤組成物が一般的な市販の分散剤製品を含有する自動車用潤滑剤組成物よりもシール試験において著しく良好に機能することを示す。さらに、それは許容できるシールに対する一般的な産業上の標準を満足する。
実施例５
本発明による自動車用潤滑剤組成物中の無灰高分子分散剤の酸化安定性が次の実験の詳細に従って測定された。
無灰高分子分散剤の酸化が開始するときまでの時間である分での誘導時間が、次の試験の条件下、自動車用潤滑剤組成物についてメトラーＴＣ １５ ＴＡコントローラーを備えたメトラー（Ｍｅｔｔｌｅｒ）ＤＳＣ２７ＨＰを用いて高圧示差走査熱量測定法（ＨＰ−ＤＳＣ）により測定された。
開始温度：３０℃
加熱速度：２１０℃の試験温度まで１１０℃／分
空気圧：３４．５ｂａｒ
空気流：１００ｍｌ／分
試料量：３＋／−０．４ｍｇ
るつぼ：アルミニウム型、４０μｌ
結果は下の表４に示される。各例において、自動車用潤滑剤組成物用の基液は実施例２と同じである。
Figure 2008520795
表４における結果は、本発明による無灰高分子分散剤が一般的な市販の製品よりもさらに酸化安定性であることを示す。
実施例６
実施例２に開示された無灰高分子分散剤を５重量％含む自動車用潤滑剤組成物の摩擦係数が、平らな鋼鉄円盤上の鋼球からなるミニトラクションマシン（ＭＴＭ）を用いて４０と１００℃の温度で測定された。前記組成物のシュトリベック曲線を測定するために適用された負荷は３６Ｎでそして回転速度は０．０１ｍ／ｓから４ｍ／ｓに変化された。結果は下の表５そして４０℃の温度に対しては図１に、そして１００℃の温度に対しては表６と図２に示される。
Figure 2008520795
Figure 2008520795
表５および表６（そして図１および２）の結果は本発明による無灰高分子分散剤を含む自動車用潤滑剤組成物は、一般的な市販の分散剤製品を含む自動車用潤滑剤組成物と比べて境界、混合されたそして膜の潤滑管理において高温および低温のいずれでも低い摩擦係数を有するということを示す。
実施例７
５重量％の添加された分散剤を用いた実施例２に開示されたのと同じ基液である自動車用潤滑剤組成物の粘度がＳＶＭ３０００スタビンガー（Ｓｔａｂｉｎｇｅｒ）粘度計を用いて−２０℃で測定された。結果は下の表７に示される。
Figure 2008520795
図１は、４０℃で速度を変化させて、本発明と比較の２種類の分散剤による摩擦係数の変化を、ｌｏｇ速度ｍ／ｓを横軸、摩擦係数を縦軸として示す。 図２は、１００℃で速度を変化させて、本発明と比較の２種類の分散剤による摩擦係数の変化を、ｌｏｇ速度ｍ／ｓを横軸、摩擦係数を縦軸として示す。

Claims (17)

  1. 基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物。
  2. さらに、界面活性剤添加物を含む請求項１記載の自動車用潤滑剤組成物。
  3. さらに、２０重量％までの量で存在している他の分散剤を含む請求項１又は２記載の自動車用潤滑剤組成物。
  4. 基液がエンジン油でありそして前記高分子無灰分散剤が５〜２０重量％で存在する請求項１〜３いずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  5. さらに、０．１〜３０重量％の他の添加剤を含む請求項４記載の自動車用潤滑剤組成物。
  6. 分散剤の極性尾部基の炭化水素鎖が、直鎖あるいは分岐であってもよくかつ８〜３５個の炭素原子を含む２価の基である請求項１〜５のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  7. 炭化水素鎖がＣＨ３−（ＣＨ２）５−ＣＨ−（ＣＨ２）１０−である請求項６記載の自動車用潤滑剤組成物。
  8. 炭化水素鎖の電気陰性の元素又は部分が、酸素、エステル（−ＣＯＯ−と定義される）およびアミド（−ＣＯＮＨ−と定義される）から選ばれそして単量体繰り返し単位の骨格に位置するか単量体繰り返し単位に対するペンダント基のいずれかである請求項１〜７のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  9. 炭化水素鎖の電気陰性の元素または部分が、単量体繰り返し単位の骨格に位置するエステル（−ＣＯＯ−と定義される）である請求項８記載の自動車用潤滑剤組成物。
  10. 単量体繰り返し単位の数が、２〜３０個、好ましくは２〜２０個、さらに好ましくは３〜１５個である請求項１〜９のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  11. 極性頭部基の極性部分が、酸又はアミドの部分である請求項１〜１０のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  12. 高分子無灰分散剤が、アルキル基が８〜３５個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル酸のポリエステル化反応により誘導されたものである請求項１〜１１のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  13. ヒドロキシアルキル酸が１２−ヒドロキシステアリン酸である請求項１２記載の自動車用潤滑剤組成物。
  14. 高分子無灰分散剤が、５００〜１００００、好ましくは５００〜７０００、さらに好ましくは５００〜５０００、特に５００〜３０００の数平均分子量を有する請求項１〜１３のいずれか１項記載の自動車用潤滑剤組成物。
  15. 基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物のエンジンまたはトランスミッションまたは燃料供給ライン内での使用。
  16. 基液およびそれぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤０．００１〜２０重量％を含む自動車用潤滑剤組成物をエンジンまたはトランスミッションまたは燃料供給ライン中に導入することによってシール抵抗を増進する方法。
  17. それぞれの繰り返し単位が少なくとも１個の電気陰性の元素または部分の存在によって官能化された炭化水素鎖を含む単量体繰り返し単位２〜３０個からなる重合体骨格を含む極性尾部基であって、酸、エステル、アミド又はアルコールの部分の少なくとも１種から選ばれる極性部分を含む極性頭部基に結合されている極性尾部基を含み、５００〜１００００の数平均分子量を有する高分子無灰分散剤のエンジンまたはトランスミッションオイルまたは燃料内での使用。
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