JP2008540728A - 改良された貯蔵安定性を有する潤滑組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
米国特許第4,575,431号は、リン酸エステルの混合物を含有していて、前記リン酸エステルがモノチオリン酸エステル類を本質的に含有しない潤滑油を開示している。
米国特許第4,563,302号及び同第4,204,969号は、潤滑油において有用である硫化されたオレフィン類を開示している。
本発明は、
(a)水和されたアルカリ金属ほう酸塩成分;
(b)油溶性硫黄含有化合物成分;
(c)少なくとも90重量%が式(RO)3P(但し、Rは4〜24個の炭素原子のアルキルである)を有する亜リン酸水素トリアルキル成分;及び
(d)50%より大が中和された酸性リン酸エステル成分の混合物であって、このリン酸エステルは、モノチオリン酸エステルを本質的に含有しない前記混合物;
の混合物の小量を中に分散して有する潤滑粘度の油を含む潤滑組成物に関する。
本発明の潤滑油組成物は、4成分、即ち(1)アルカリ金属ほう酸塩;(2)油溶性硫黄化合物;(3)亜リン酸水素トリアルキル;(4)50%より大が中和された酸性リン酸エステルの混合物であって、前記リン酸エステルはモノチオリン酸エステルが本質的に存在しない、混合物;を含む。
M2O.mB2O3.nH2O
(式中、Mは、11〜19の範囲の原子番号のアルカリ金属、即ちナトリウム及びカリウムであり;mは、2.5〜4.5の数(完全数及び分数の両方)であり;そしてnは、1.0〜4.8の数である)。水和されたほう酸カリウム、特に約2.5〜4.5のホウ素−対−カリウムの比を有する水和された三ほう酸カリウム微粒子が好ましい。水和ほう酸塩粒子は、一般に1ミクロン未満の平均粒子寸法を有する。
本発明の潤滑油組成物の第2の成分は、少なくとも1種の油溶性硫黄含有化合物である。極圧剤として有用であるとしてこれまでに示唆されてきた任意の既知のタイプの有機硫黄化合物を、本発明においての硫黄含有剤として使用することができる。これらは、有機硫化物類及び多硫化物類、硫化された油類及び硫化された脂肪酸のエステル類、及びそれらの混合物を包含する。これらの硫黄化合物は有益である他の基を含有することができ、そしてこれらはハロゲン基を包含する。
本発明の潤滑油の第3成分は亜リン酸トリアルキルである。本発明において有用な亜リン酸トリアルキルは、(RO)3P(但し、Rは約4〜24個の炭素原子、さらに好ましくは約8〜18個の炭素原子、最も好ましくは約10〜14個の炭素原子のヒドロカルビルである)を包含する。そのヒドロカルビルは飽和されていても、又は飽和されていなくともよい。好ましくは、亜リン酸トリアルキルは構造(RO)3P(但し、Rは上に定義されたとおりである)の少なくとも90重量%を含有する。代表的な亜リン酸トリアルキルは、亜リン酸トリブチル、亜リン酸トリヘキシル、亜リン酸トリオクチル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸トリラウリル及び亜リン酸トリオレイルを包含するが、しかしそれらに限定されない。特に好ましい亜リン酸トリアルキルは、リン及び性能誘導体である、ローディア インコーポレーテッド(Rhodia Incorporated)製の市販のデュラホス TLP(Duraphos TLP)又はドーバー ケミカル コーポレーション(Dover Chemical Corportion)製の市販のドーバーホス 53(Doverphos 53)(TLP)のような亜リン酸トリラウリルである。そのような亜リン酸トリアルキルは、或る場合において5重量%の程度で不純物として亜リン酸ジアルキル類の少量を含有する可能性がある。約10〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を含有する亜リン酸エステル類の混合物が好ましい。これらの混合物は通常、動物又は自然植物源から由来する。代表的なヒドロカルビル混合物は、ココヤシ、獣脂、トール油及び大豆として普通に知られている。
本発明の潤滑油の第4成分は中和されたリン酸エステルの混合物である。この混合物は米国特許第4,575,431号(この特許を参照することにより本明細書に組み入れる)に開示されている。この成分はリン酸エステル類の混合物を含んでおり、前記リン酸エステル類はモノチオリン酸エステル類を本質的に含有してなく、そして(a)ジチオリン酸水素ジヒドロカルビル;及び(b)リン酸二水素ヒドロカルビルとリン酸水素ジヒドロカルビルとの硫黄不含有混合物を含んでおり、前記成分はヒドロカルビル基において10〜26個の炭素原子を有するヒドロカルビルアミンによって少なくとも50%中和されている。
中和されたリン酸エステル類の混合物を作るために用いられるリン酸エステル類の個々の成分の各々は当業界に周知である。
典型的なジチオリン酸エステルは、2個のヒドロカルビル基と1個の水素官能基を含有するものであり、それ故、酸性である。本明細書において有用なヒドロカルビル基は好ましくは3〜8個の炭素原子の脂肪族アルキル基である。
好ましいジチオリン酸エステルは、ジチオリン酸水素ジヘキシル、ジチオリン酸水素ジブチル及びジチオリン酸水素ジ−n−ヘキシルである。
典型的な硫黄不含有リン酸エステルは、ヒドロカルビルが1〜10個の炭素原子、好ましくは3〜5個の炭素原子、そして最も好ましくは4個の炭素原子を含有する、リン酸水素ジヒドロカルビル及びリン酸二水素モノヒドロカルビルを包含する。該ヒドロカルビルは脂肪族アルキル基である。
リン酸水素ジブチルとリン酸二水素ブチルとの混合物が好ましい。
酸性リン酸エステル類の混合物は、アルキルアミン類との反応により部分的にか、又は完全に中和される。得られた組成物は、硫黄不含有リン酸モノ及びジヒドロカルビルの、アルキルアンモニウム塩類、混合された酸−アルキルアンモニウム塩類、酸類、及びジチオリン酸ジヒドロカルビルのアルキルアンモニウム塩類及びジチオリン酸ジヒドロカルビルの遊離酸類の、複合混合物である。中和は、少なくとも50%、好ましくは少なくとも80%完全であるべきである。最良の結果のために、中和は85%〜95%の範囲にあるべきであり、ここで100%中和とは、各々の酸水素原子との1つのアルキルアミンの反応を称する。
ほう酸塩類、硫黄化合物類、亜リン酸エステル類及びリン酸エステル類が加えられる潤滑油は、任意の炭化水素をベースとする潤滑油又は合成基油原料であることができる。炭化水素潤滑油は合成又は天然源から由来することができ、そしてパラフィン系、ナフテン系又はアスファルト系ベース、又はそれらの混合物であることができる。潤滑油は、100重量%にするために潤滑剤組成物及び濃縮物において用いられる。
本発明の潤滑油中に種々の他の添加剤が存在することができる。これらの添加剤は、酸化防止剤、粘度指数向上剤、分散剤、錆止め、発泡防止剤、腐食防止剤、他の摩耗防止剤、抗乳化剤、フリクションブモディファイヤー、流動点降下剤、及び種々の他の周知の添加剤を包含する。好ましい分散剤は周知のスクシンイミド、及びエトキシル化アルキルフェノール類及びアルコール類を包含する。特に好ましい追加の添加剤は油溶性スクシンイミド類、及び油溶性アルカリ又はアルカリ土類金属のスルホン酸塩類である。
表1は、極圧潤滑油の製造において用いられるべき添加剤混合物を調製するための2つの異なる方法を示す。例1は、米国特許第4,717,490号の教示に従って調製された添加剤パッケージである。例2は、本発明の教示に従って調製された添加剤パッケージである。前記2つの製剤の間での唯一の相違は、例1が亜リン酸水素ジアルキルを使用し、それに対して例2が亜リン酸トリアルキル、特定的には亜リン酸トリラウリルを使用することである。各々の例において亜リン酸エステル類の配合重量パーセントは、最終潤滑油ブレンドに、リンの等し寄与を与えるように調節された。
表2は例1又は例2のいずれかの添加剤を使用する極圧潤滑油の配合を示す。例3及び例4は、100℃で同じ粘度を有する潤滑油であり、そしてそれらは同じ極圧性質及び貯蔵安定性を示すことが予期されるだろう。しかしながら表2におけるデータは亜リン酸トリラウリルを含有する添加剤を用いて調製された例4の油についての貯蔵安定性において予期しない非常に大きな改良を示す。ASTM法D2783により測定されたとき、例3の油と例4の油との間で、極圧性能において差はない。
Claims (14)
- (a)水和されたアルカリ金属ほう酸塩成分;
(b)油溶性硫黄含有化合物成分;
(c)少なくとも90重量%が式(RO)3P(但し、Rは4〜24個の炭素原子のアルキルである)を有する、亜リン酸トリアルキル成分;及び
(d)中和されたリン酸エステル成分の混合物であって、前記リン酸エステルがモノチオリン酸エステルを本質的に含有しない前記混合物;
の混合物の小量を中に分散して有する潤滑粘度の油を含む潤滑組成物。 - 前記潤滑組成物が、
(a)0.1〜20重量%のアルカリ金属ほう酸塩;
(b)0.1〜10.0重量%の硫黄含有化合物成分;
(c)0.01〜10.0重量%の亜リン酸トリアルキル成分;及び
(d)0.03〜3.0重量%の中和されたリン酸エステル成分の混合物で
あって、前記リン酸エステルがモノチオリン酸エステルを本質的に含有しない該混合物;
を含む請求項1の組成物。 - 前記ほう酸塩が三ほう酸カリウムである、請求項2の潤滑剤組成物。
- 前記硫黄含有化合物が硫化されたイソブチレンである、請求項2の潤滑剤組成物。
- 前記亜リン酸エステルが亜リン酸C10〜C20トリアルキル類の混合物である、請求項2の潤滑剤組成物。
- 前記リン酸エステルが、
(a)ジチオリン酸水素ジヒドロカルビル;及び
(b)リン酸二水素ヒドロカルビルとリン酸水素ジヒドロカルビルとの硫黄不含有混合物であって、前記成分がヒドロカルビルアミン(このヒドロカルビル基において10〜30個の炭素原子を有する)により少なくとも50%中和されている、前記硫黄不含有混合物;
を含む、請求項2の潤滑剤組成物。 - 前記ジチオリン酸水素ジヒドロカルビル、リン酸二水素ヒドロカルビル及びリン酸水素ジヒドロカルビルにおけるヒドロカルビル基が、1〜10個の炭素原子のアルキル基である、請求項6の組成物。
- (a)水和されたアルカリ金属ほう酸塩成分;
(b)油溶性硫黄含有化合物成分;
(c)亜リン酸トリアルキル成分(但し、この少なくとも90重量%が式
(RO)3P
(但し、Rは4〜24個の炭素原子のアルキルである)を有する);
及び
(d)中和されたリン酸エステル成分の混合物であって、前記リン酸エステルはモノチオリン酸エステルを本質的に含有しない、前記混合物;
の混合物を含む、潤滑油濃縮物。 - 主要量の潤滑油、及び小量であるが、しかし当該潤滑組成物の耐荷重性質を改良するために有効な量の請求項8の濃縮物を含む潤滑組成物。
- 組成物が、前記濃縮物の1.0〜10.0重量%を含有する、請求項9の組成物。
- 前記ほう酸塩が三ほう酸カリウムである、請求項8の潤滑剤組成物。
- 前記硫黄含有化合物が硫化されたイソブチレンである、請求項8の潤滑剤組成物。
- 前記亜リン酸エステルが、亜リン酸C10〜C20トリアルキル類の混合物である、請求項8の潤滑剤組成物。
- 前記リン酸エステルが、
(a)ジチオリン酸水素ジヒドロカルビル;及び
(b)リン酸二水素ヒドロカルビルとリン酸水素ジヒドロカルビルとの硫黄不含有混合物であって、前記成分がヒドロカルビルアミン(これのヒドロカルビル基において10〜30個の炭素原子を有する)により少なくとも50%中和されている、前記硫黄不含有混合物;
を含む、請求項8の潤滑剤組成物。
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