JP2009534521A - 星形ポリマー潤滑組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、(a)(i)重量平均分子量50,000〜1,000,000、および(ii)せん断安定度指数10〜100を有するポリマー0.001〜15重量%と、(b)摩耗防止剤と、(c)腐食防止剤と、(d)潤滑粘性油とを含有する潤滑組成物を提供する。本発明は、潤滑組成物を使用する、機械装置の潤滑方法も提供する。一実施形態では、本発明は、(a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、(b)摩耗防止剤と、(c)腐食防止剤と、(d)潤滑粘性油とを含む潤滑組成物を提供する。

Description

本発明は、星形ポリマーなどのポリマー、摩耗防止剤および腐食防止剤を含有する潤滑組成物に関する。本発明は、潤滑組成物を使用する、機械装置の潤滑方法も提供する。
潤滑組成物中に星形ポリマーを使用することは、知られている。潤滑組成物において知られる星形ポリマーは、以下の従来技術に要約されている。
特許文献1は、RAFT(可逆的付加開裂連鎖移動)またはATRP(原子移動ラジカル重合)重合法から調製されるブロックコポリマーを含有する潤滑組成物を開示している。このポリマーは、摩擦特性を有する。このブロックコポリマーは、ジブロック、トリブロック、マルチブロック、櫛状および/または星形の構造を有し得る。しかし、星形コポリマーを調製するのに適する方法について示されている指針はない。グリース、モーター油、ギヤボックス油、タービン油、油圧油、ポンプ油、伝熱油、絶縁油、切削油およびシリンダー油に適するポリマーも開示されている。
特許文献2は、(i)多価(メタ)アクリルモノマー、そのオリゴマーもしくはポリマーまたは多価ジビニル非アクリルモノマー、そのオリゴマーもしくはポリマーを含むコア部分、および(ii)重合アルキル(メタ)アクリレートエステルの少なくとも2つのアームから誘導される星形ポリマーを開示している。これらのポリマーは、RAFT、ATRPまたは窒素酸化物媒介技法によって調製できる。
特許文献3は、アクリルモノマーまたはメタクリルモノマーから調製される星形分枝ポリマーを開示している。これらのポリマーは、ポリオールのアクリレートエステルまたはメタクリレートエステルから誘導されるコアまたは核を有する。更に、これらのポリマーは、潤滑油組成物用にこれらのポリマーを有用にする分子量および他の物理特性も有する。開示されている星形分枝ポリマーは、アニオン重合技法によって調製される。
特許文献4の星形ポリマーは、C16〜C30のアルキル(メタ)アクリレートを5〜10重量パーセント、ブチルメタクリレートを5〜15重量パーセント必要とする。C16〜C30のアルキル(メタ)アクリレートモノマーが5重量パーセント以上で存在する粘度指数向上剤により低温粘度性能が低下したが、その理由は、そのポリマーがろう質を有するからである。
特許文献5は、ギヤ油、重合性共役ジオレフィンモノマー単位を水素化前に含み、3000〜15000の範囲内の数平均分子量を有する少なくとも4つのアームを含む水素化星形ポリマーを含む粘度指数向上剤から本質的になる、改良されたせん断安定度指数を有するギヤ油組成物を開示している。
上記の従来技術の参考文献には、油圧系統などの機械装置に適する潤滑性能を維持しながら、許容可能な粘度指数(VI)、オイルブレンド増粘能力、改良された燃費、せん断安定度、良好な低温粘度性能、および低い粘度調整剤処理レベルを同時に達成する、完全配合された潤滑組成物を開示しているものはない。
従来技術の観点から、機械装置に適する潤滑性能を維持しながら、許容可能な粘度指数(VI)、オイルブレンド増粘能力、せん断安定度、良好な低温粘度性能、および低い粘度調整剤処理レベルを与え得るポリマーを含有する潤滑組成物を有することは有利であろう。
国際公開第04/087850号パンフレット 米国特許出願公開第05/038146号明細書 国際公開第96/23012号パンフレット 欧州特許第979834号明細書 米国特許第5070131号明細書
本発明は、機械装置に適する潤滑性能を維持しながら、許容可能な粘度指数(VI)、オイルブレンド増粘能力、せん断安定度、良好な低温粘度性能、および低い粘度調整剤処理レベルを与え得る潤滑組成物を提供する。
従来技術の参考文献、特にWO96/23012およびUS5070131は、ポリマーを調製するためにアニオン重合技法を採用している。アニオン重合技法は、実質的に水、酸、酸素が含まれず、乾式であり、清浄であり、非汚染容器を有するべき系を必要とする複雑なプロセスを伴うと考えられる。特定の一実施形態では、酸素が含まれず、乾式であり、清浄である非汚染容器を必要とする複雑なプロセスを使用して調製されるポリマーを必要としない潤滑組成物を有することが有利であろう。一実施形態では、潤滑組成物は、アニオン重合技法による調製を必要としないポリマーを含有する。
(発明の要旨)
一実施形態では、本発明は、
(a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)洗浄剤と、
(e)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤約0.0001重量%〜約5重量%と、
(c)腐食防止剤0.0001重量%〜約5重量%と、
(d)洗浄剤約0重量%〜約3重量%と、
(e)潤滑粘性油約87重量%〜約99.98重量%と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)洗浄剤と、
(e)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)洗浄剤と、
(e)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)洗浄剤と、
(e)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、少なくとも1つの内燃エンジン、油圧系統、タービン系統、循環油系統、もしくは工業潤滑油系統、ギヤ、ギヤボックスまたは変速機を含む機械装置に、
(a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を供給することを含む、機械装置の潤滑方法を提供する。
一実施形態では、本発明は、少なくとも1つの内燃エンジン、油圧系統、タービン系統、循環油系統、もしくは工業潤滑油系統、ギヤ、ギヤボックスまたは変速機を含む機械装置に、
(a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を供給することを含む、機械装置の潤滑方法を提供する。
一実施形態では、本発明は、少なくとも1つの内燃エンジン、油圧系統、タービン系統、循環油系統、もしくは工業潤滑油系統、ギヤ、ギヤボックスまたは変速機を含む機械装置に、
(a)約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を供給することを含む、機械装置の潤滑方法を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)約20重量%以上のモノビニルモノマーから誘導され、潤滑組成物の約0.001〜約15重量%で存在し、(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマーと、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を、油圧系統である機械装置に供給することを含む、機械装置の潤滑方法を提供する。
一実施形態では、本発明は、
(a)約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
(b)摩耗防止剤と、
(c)腐食防止剤と、
(d)潤滑粘性油と
を含む潤滑組成物を、油圧系統である機械装置に供給することを含む、機械装置の潤滑方法を提供する。
(発明の詳細な説明)
本発明は、上記に開示した潤滑組成物および機械装置の潤滑方法を提供する。
ポリマー
本明細書で使用される場合、「ポリマーは、からなるモノマーを有する(または含有する)」などの用語は、ポリマーが、言及される特定のモノマーから誘導される単位を含むことを意味する。
異なる実施形態では、ポリマーは、約20重量%以上、または50重量%超、または約55重量%以上、または約70重量%以上、または約90重量%以上、または約95重量%以上、または約100重量%の非ジエンモノマー(即ち、非ジエンモノマー単位または1つもしくは複数の非ジエンモノマーの重合から誘導される単位)を含有し得る。ジエンモノマーの例には、1,3−ブタジエンまたはイソプレンが挙げられる。非ジエンモノマーまたはモノビニルモノマーの例には、スチレン、メタクリレート、またはアクリレートが挙げられる。
一実施形態では、ポリマーは、約20重量%以上のモノビニルモノマーから誘導され、約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有し得る。
ポリマーが放射状形または星形ポリマーである場合、上記のようなモノビニルモノマーの量は、ポリマーアームの組成物のみを指し、即ち、示される重量%の値は、ポリマーコア中に見つかる任意の二官能性(または高次の)モノマーを除く。
以下に記載するように、粘度調整剤の分子量は、ポリスチレン標準試料を使用するGPC分析などの公知の方法を使用して決定されてきた。ポリマーの分子量を決定する方法は、周知である。それらの方法は、例えば(i)P.J. Flory、「Principles of Polymer Chemistry」、Cornell University Press 91953)、第VII章、266〜315頁、または(ii)「Macromolecules, an Introduction to Polymer Science」、F. A. BoveyおよびF. H. Winslow編、Academic Press(1979年)、296〜312頁に記載されている。本明細書で使用される場合、本発明のポリマーの重量平均分子量および数重量平均分子量は、希釈剤、不純物、非カップリングポリマー鎖および他の添加剤と関連するピークを除き、通常、高分子量を主とするピークである、本発明のポリマーに相当するピーク下の面積を積分することによって得られる。通常、本発明のポリマーは、放射状形構造または星形構造を有する。
ポリマーの重量平均分子量は、約50,000〜約1,000,000、または約100,000〜約800,000または約120,000〜約700,000の範囲内にあり得る。
本明細書で使用される場合、せん断安定度指数(SSI)は、20時間KRL試験(Volkswagen Tapered Bearing Roller Test)によって決定できる。この試験手順は、CEC−L−45−A−99およびDIN 51350−6−KRL/Cの双方に提示されている。ポリマーのSSIは、約20〜約90、または約15〜約75、または約30〜約60の範囲内にあり得る。
異なる実施形態では、ポリマーは、約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量および約10〜約100、もしくは約20〜約90のSSIを有し、または約100,000〜約800,000の重量平均分子量および約15〜約75のSSIを有し、または約120,000〜約700,000の重量平均分子量および約30〜約60のSSIを有し得る。
ポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。一実施形態では、ポリマーはコポリマーである。このポリマーは、分枝、櫛状、放射状形または星形の構造を有し得る。一実施形態では、ポリマーは、放射状形もしくは星形ポリマー、またはそれらの混合物であり得る。このポリマーは、ランダム、テーパード(tapered)、ジブロック、トリブロックまたはマルチブロックの構造を有するポリマーであり得る。通常、このポリマーは、ランダム構造またはテーパード構造を有する。
このポリマーは、分枝、櫛状、放射状形または星形の構造を有する場合、ポリマーアームを有する。そのような物質の場合、そのポリマーアームは、ブロック構造、もしくはヘテロ構造、またはテーパードブロック構造を有し得る。テーパードアーム構造は、ポリマーアーム長にわたって可変組成を有する。例えば、テーパードアームは、一方の端部にある相対的に純粋な第1のモノマーと他方の端部にある相対的に純粋な第2のモノマーとからなり得る。そのアームの中央は、ほぼ、その2つのモノマーの傾斜組成である。
ブロックアームから誘導されるポリマーは、通常、同アーム内のブロック構造中の2つ以上のモノマーから誘導されるポリマーアームを1つまたは複数含有する。ブロックアームのより詳細な説明は、Henry HsiehおよびRoderic Quirkによる「Anionic Polymerization, Principles and Practical Applications」の第13章(333〜368頁)(Marcel Dekker, Inc、New York、1996年)(以下ではHsiehらと称する)に示されている。
ヘテロアーム、または「ミクトアーム」のポリマーアーム構造は、通常、上記引用したHsiehらに定義されているように、分子量、組成物またはその双方のいずれかが互いに異なり得る各アームを含有する。例えば、所与のポリマーのアームの部分は、1つのポリマー種および第2のポリマー種の部分を有してもよい。より複雑なヘテロアームポリマーは、3つ以上のポリマーアームの部分とカップリング剤とを組み合わせることによって形成できる。
ポリマーが放射状形構造または星形構造を有する場合、そのポリマーアームはコア部分に化学結合され得る。このコア部分は、多価(メタ)アクリルモノマー、そのオリゴマー、ポリマー、もしくはコポリマー、または多価ジビニル非アクリルモノマー、そのオリゴマーポリマー、もしくはコポリマーであり得る。一実施形態では、多価ジビニル非アクリルモノマーは、ジビニルベンゼンである。一実施形態では、多価(メタ)アクリルモノマーは、ポリオールのアクリレートエステルもしくはメタクリレートエステルまたはポリアミンのアミドなどのポリアミンのメタクリルアミド、例えばメタクリルアミドもしくはアクリルアミドである。異なる実施形態では、多価(メタ)アクリルモノマーは、(i)アクリル酸もしくはメタクリル酸とポリオールとの縮合反応生成物または(ii)アクリル酸もしくはメタクリル酸とポリアミンとの縮合反応生成物である。
アクリル酸またはメタクリル酸と縮合し得るポリオールは、異なる実施形態では、約2〜約20個、または約3〜約15個、または約4〜約12個の炭素原子を含有し、存在するヒドロキシル基の数は、約2〜約10、または約2〜約4、または約2であり得る。ポリオールの例には、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、1,6−ヘキサンジオールなどのアルカンジオールまたはトリメチロールプロパン、Perstorp Polyolにより販売されているBoltorn(登録商標)材料などのオリゴマー化トリメチロールプロパンなどのトリオールが挙げられる。ポリアミンの例には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、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それらの混合物などのポリアルキレンポリアミンが挙げられる。
多価不飽和(メタ)アクリルモノマーの例には、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、マンニトールヘキサアクリレート、4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、1,4−ベンゼンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、分子量約200〜約4000のポリエチレングリコールのビス−アクリレートおよびメタクリレート、ポリカプロラクトンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、1,1,1−トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、1,1,1−トリメチロールプロパントリメタクリレート、ヘキサメチレンジオールジアクリレートもしくはヘキサメチレンジオールジメタクリレートまたはアルキレンビス−(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
多価カップリング剤の量は、アームとして予め調製されたポリマーを、モノマー、オリゴマー、またはポリマー形態でカップリング剤を含むコア上にカップリングさせることにより星形ポリマーを与えるのに適する量であり得る。上記のように、適切な量は、いくつかの変数が関与し得るとしても、当業者によって最低限の実験で容易に決定できる。例えば、過剰量のカップリング剤を採用する場合、またはポリマーアームの形成からの過剰の未反応モノマーがこの系中に残存している場合、星形形成ではなく架橋が生じ得る。通常、ポリマーアームとカップリング剤とのモル比は、約50:1〜約1.5:1(もしくは1:1)、または約30:1〜約2:1、または約10:1〜約3:1、または約7:1〜約4:1、または約4:1〜約1:1であり得る。他の実施形態では、ポリマーアームとカップリング剤とのモル比は、約50:1〜約0.5:1、または約30:1〜約1:1、または約7:1〜約2:1であり得る。所望の比は、アーム長を考慮するように調整することもでき、より長いアームは、より短いアームよりカップリング剤を多く許容しまたは多く必要とすることがある。通常、調製される材料は、潤滑粘性油に溶ける。
一実施形態では、ポリマーのポリマーアームは、放射状形もしくは星形ポリマーの形成前または非カップリング単位上で測定される場合、約2以下、または約1.7以下、または約1.5以下、例えば約1〜約1.4の多分散度を有する。一実施形態では、放射状形構造または星形構造を有するポリマーを含むポリマー組成物全体は、二様式または高次様式の分布を有する多分散度を有する。このポリマー組成物全体中の二様式または高次様式の分布は、一つには、そのポリマーが調製される際に形成される、可変量の非カップリングポリマー鎖および/または非カップリング放射状形もしくは星形ポリマーあるいはスターツースター(star−to−star)カップリングの存在が原因であると考えられる。
したがって、放射状形構造または星形構造を有するポリマー組成物全体は、存在する非カップリングポリマーアーム(ポリマー鎖または線状ポリマーとも称する)も有し得る。ポリマー鎖が放射状形または星形ポリマーに変換される比率(%)は、少なくとも約10%、または少なくとも約20%、または少なくとも約40%、または少なくとも約55%、例えば少なくとも約70%、少なくとも約75%または少なくとも約80%であり得る。一実施形態では、ポリマー鎖の放射状形または星形ポリマーへの変換率は、約90%、または約95%または約100%であり得る。一実施形態では、ポリマー鎖の部分は、星形ポリマーを形成せず、線状ポリマーとして残存する。一実施形態では、このポリマーは、(i)放射状形構造または星形構造を有するポリマー、および(ii)線状ポリマー鎖(非カップリングポリマーアームとも称する)の混合物である。異なる実施形態では、ポリマー組成物中の放射状形構造または星形構造の量は、ポリマーの量の約10重量%〜約85重量%、または約25重量%〜約70重量%であり得る。異なる実施形態では、線状ポリマー鎖は、ポリマーの量の約15重量%〜約90重量%、または約30重量%〜約75重量%で存在し得る。
分枝、櫛状、放射状形または星形の構造を有するポリマーは、2以上のアーム、または約5以上のアーム、または約7以上のアーム、または10以上のアーム、例えば約12〜約100、または約14〜約50、または約16〜約40のアームを有し得る。分枝、櫛状、放射状形または星形の構造を有するポリマーは、約120以下のアーム、または約80以下のアーム、または約60以下のアームを有し得る。
ポリマーは、制御ラジカル重合技法から得ることができる/得ることが可能である。制御ラジカル重合技法の例には、RAFT、ATRPまたは窒素酸化物媒介法が挙げられる。ポリマーは、アニオン重合法からも得ることができる/得ることが可能である。一実施形態では、ポリマーは、RAFT、ATRPまたはアニオン重合法から得ることができる/得ることが可能である。一実施形態では、ポリマーは、RAFTまたはATRP重合法から得ることができる/得ることが可能である。一実施形態では、ポリマーは、RAFT重合法から得ることができる/得ることが可能である。
ATRP、RAFTまたは窒素酸化物媒介技法を使用する、ポリマーの調製方法は、米国特許出願US05/038146の実施例の項の実施例1〜47に開示されている。
重合メカニズムおよび関連する化学のより詳細な説明は、John Wiley and Sons Incにより出版されているHandbook of Radical Polymerization、Krzysztof MatyjaszewskiおよびThomas P. Davis編、2002年(以下で「Matyjaszewskiら」と称する)の、窒素酸化物媒介重合(第10章、463〜522頁)、ATRP(第11章、523〜628頁)およびRAFT(第12章、629〜690頁)に論じられている。
このポリマーのATRP重合メカニズムの議論は、Matyjaszewskiらの524頁の反応スキーム11.1、566頁の反応スキーム11.4、571頁の反応スキーム11,7、572頁の反応スキーム11.8および575頁の反応スキーム11.9に示されている。
ATRP重合では、ラジカルメカニズムにより移動され得る基には、ハロゲン(ハロゲン含有化合物からの)または種々のリガンドが挙げられる。移動され得る基のより詳細な総説は、US6391996、または米国特許出願US05/038146のパラグラフ61〜65に記載されている。
ATRP重合に使用し得るハロゲン含有化合物の例には、p−クロロメチルスチレン、α−ジクロロキシレン、α,α−ジクロロキシレン、α,α−ジブロモキシレン、ヘキサキス(α−ブロモメチル)ベンゼン、塩化ベンジル、臭化ベンジル、1−ブロモ−1−フェニルエタンおよび1−クロロ−1−フェニルエタンなどのハロゲン化ベンジル;プロピル2−ブロモプロピオネート、メチル2−クロロプロピオネート、エチル2−クロロプロピオネート、メチル2−ブロモプロピオネート、およびエチル2−ブロモイソブチレートなどの、α位でハロゲン化されているカルボン酸誘導体;塩化p−トルエンスルホニルなどのハロゲン化トシル;テトラクロロメタン、トリブロモメタン、塩化1−ビニルエチル、および臭化1−ビニルエチルなどのハロゲン化アルキル;ならびにジメチルリン酸などのリン酸エステルのハロゲン誘導体が挙げられる。
ハロゲン化合物が採用される場合の一実施形態では、銅などの遷移金属も存在する。この遷移金属は、塩形態であり得る。この遷移金属は金属−リガンド結合を形成することができ、リガンドと金属との比率はリガンドの配座数および金属の配位数に依存する。リガンドは、窒素含有またはリン含有リガンドであり得る。
適切なリガンドの例には、トリフェニルホスフィン、2,2−ビピリジン、4,4−ジ−(5−ヘプチル)−2,2−ビピリジンなどのアルキル−2,2−ビピリジン、トリス(2−アミノエチル)アミン(TREN)、N,N,N’,N’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、4,4−ジ−(5−ノニル)−2,2−ビピリジン、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミンおよび/またはテトラメチルエチレンジアミンが挙げられる。更に適切なリガンドは、例えば国際特許出願WO97/47661に記載されている。リガンドは、単独で、または混合物として使用してもよい。一実施形態では、窒素含有リガンドは銅の存在下で採用される。一実施形態では、リガンドはリンを含有し、トリフェニルホスフィン(PPh)は汎用されるリガンドである。トリフェニルホスフィンリガンドに適切な遷移金属には、Rh、Ru、Fe、Re、NiまたはPdが挙げられる。
RAFT重合では、連鎖移動剤が重要である。適切な連鎖移動剤のより詳細な総説は、米国特許出願US05/038146のパラグラフ66〜71に見られる。適切なRAFT連鎖移動剤の例には、ベンジル1−(2−ピロリジノン)カルボジチオエート、ベンジル(1,2−ベンゼンジカルボキシミド)カルボジチオエート、2−シアノプロプ−2−イル1−ピロールカルボジチオエート、2−シアノブト−2−イル1−ピロールカルボジチオエート、ベンジル1−イミダゾールカルボジチオエート、N,N−ジメチル−S−(2−シアノプロプ−2−イル)ジチオカルバメート、N,N−ジエチル−S−ベンジルジチオカルバメート、シアノメチル1−(2−ピロリドン)カルボジトエート、クミルジチオベンゾエート、2−ドデシルスルファニルチオカルボニルスルファニル−2−メチル−プロピオン酸ブチルエステル、O−フェニル−S−ベンジルキサンテート、N,N−ジエチルS−(2−エトキシ−カルボニルプロプ−2−イル)ジチオカルバメート、ジチオ安息香酸、4−クロロジチオ安息香酸、O−エチル−S−(1−フェニルエチル)キサンテート、O−エチル−S−(2−(エトキシカルボニル)プロプ−2−イル)キサンテート、O−エチル−S−(2−シアノプロプ−2−イル)キサンテート、O−エチル−S−(2−シアノプロプ−2−イル)キサンテート、O−エチル−S−シアノメチルキサンテート、O−ペンタフルオロフェニル−S−ベンジルキサンテート、3−ベンジルチオ−5,5−ジメチルシクロヘキサ−2−エン−1−チオンまたはベンジル3,3−ジ(ベンジルチオ)プロプ−2−エンジチオエート、S,S’−ビス−(α,α’−二置換−α”−酢酸)−トリチオカルボネート、S,S’−ビス−(α,α’−二置換−α”−酢酸)−トリチオカルボネートまたはS−アルキル−S’−(α,α’−二置換−α”−酢酸)−トリチオカルボネート、ベンジルジチオベンゾエート、1−フェニルエチルジチオベンゾエート、2−フェニルプロプ−2−イルジチオベンゾエート、1−アセトキシエチルジチオベンゾエート、ヘキサキス(チオベンゾイルチオメチル)ベンゼン、,4−ビス(チオベンゾイルチオメチル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(チオベンゾイルチオメチル)ベンゼン、1,4−ビス−(2−(チオベンゾイルチオ)−プロプ−2−イル)ベンゼン、1−(4−メトキシフェニル)エチルジチオベンゾエート、ベンジルジチオアセテート、エトキシカルボニルメチルジチオアセテート、2−(エトキシカルボニル)プロプ−2−イルジチオベンゾエート、2,4,4−トリメチルペント−2−イルジチオベンゾエート、2−(4−クロロフェニル)プロプ−2−イルジチオベンゾエート、3−ビニルベンジルジチオベンゾエート、4−ビニルベンジルジチオベンゾエート、S−ベンジルジエトキシホスフィニルジチオホルメート、tert−ブチルトリチオペルベンゾエート、2−フェニルプロプ−2−イル4−クロロジチオベンゾエート、2−フェニルプロプ−2−イル1−ジチオナフタレート、4−シアノペンタン酸ジチオベンゾエート、ジベンジルテトラチオテレフタレート、ジベンジルトリチオカルボネート、カルボキシメチルジチオベンゾエートもしくはジチオベンゾエート末端基を有するポリ(エチレンオキシド)またはそれらの混合物が挙げられる。
一実施形態では、適切なRAFT連鎖移動剤には、2−ドデシルスルファニルチオカルボニルスルファニル−2−メチル−プロピオン酸ブチルエステル、クミルジチオベンゾエートまたはそれらの混合物が挙げられる。
ポリマーのRAFT重合メカニズムの議論は、Matyjaszewskiらの12.4.4項の664〜665頁に示されている。
ポリマーがアニオン重合技法から調製される場合、開始剤には、例えば、アルキルリチウム化合物(例:メチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム)、シクロアルキルリチウム化合物(例:シクロヘキシルリチウムならびにアリールリチウム化合物(例:フェニルリチウム、1−メチルスチリルリチウム、p−トリルリチウム、ナフチルリチウムおよび1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウムなどのヒドロカルビルリチウム開始剤が挙げられる。また、有用な開始剤には、ナフタレンナトリウム、1,4−ジソジオ−1,1,4,4−テトラフェニルブタン、ジフェニルメチルカリウムまたはジフェニルメチルナトリウムが挙げられる。
この重合法は、水分および酸素の不在下でも、少なくとも1つの不活性溶媒の存在下でも行うことができる。一実施形態では、アニオン重合は、アニオン触媒系に不利である任意の不純物の不在下で行われる。不活性溶媒には、炭化水素、芳香族溶媒またはエーテルが挙げられる。適切な溶媒には、イソブタン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジグリム、テトラグリム、オルトテルフェニル、ビフェニル、デカリンまたはテトラリンが挙げられる。
アニオン重合法は、0℃〜−78℃の温度で行うことができる。
アニオン法から誘導されるポリマーの調製方法のより詳細な説明は、国際特許出願WO96/23012、3頁11行目〜5頁8行目に論じられている。WO96/23012の7頁25行目〜10頁15行目には、アニオン重合技法によるポリマーの調製方法も記載されている。アニオン重合法の詳細な説明は、Textbook of Polymer Science、Fred W. Billmeyer Jr.編、第3版、1984年、第4章、88〜90頁に示されている。
ポリマーは、(a)(i)ビニル芳香族モノマー、および(ii)カルボン酸モノマー(通常、無水マレイン酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸、無水イタコン酸もしくはイタコン酸)またはそれらの誘導体を含むモノマーから誘導されるポリマー、(b)ポリ(メタ)アクリレート、(c)官能化ポリオレフィン、(d)エチレン酢酸ビニルコポリマー、(e)フマレートコポリマー、(f)(i)α−オレフィンおよび(ii)カルボン酸モノマー(通常、無水マレイン酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸、無水イタコン酸もしくはイタコン酸)またはそれらの誘導体から誘導されるコポリマー、あるいは(g)それらの混合物のうちの少なくとも1つを含み得る。一実施形態では、ペンダント基を有するポリマーは、ポリメタクリレートまたはその混合物を含む。
ポリマーは、ポリメタクリレートである場合、
(a)そのメタクリレートのアルキル基が約10〜約30個、または約10〜約20個、または約12〜約18個、または約12〜約15個の炭素原子を有するアルキルメタクリレート約50重量%〜約100重量%(または約65重量%〜約95重量%)と、
(b)そのメタクリレートのアルキル基が約1〜約9個、または約1〜約4個の炭素原子(例えばメチル、ブチル、または2−エチルヘキシル)を有するアルキルメタクリレート0重量%〜約40重量%(または約5重量%〜約30重量%)と、
(c)窒素含有モノマー0重量%〜約10重量%(または0重量%〜約5重量%)と
を含むモノマー組成物から誘導され得る。
本明細書で使用される場合、用語(メタ)アクリレートは、アクリレート単位またはメタクリレート単位を意味する。アルキル(メタ)アクリレートには、例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−メチルペンチル、2−プロピルヘプチル、2−ブチルオクチル、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、2−tert−ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、3−イソプロピルヘプチル(メタ)−アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、5−メチルウンデシル(メタ)−アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−メチルドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、5−メチルトリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、2−メチルヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、5−イソプロピルヘプタデシル(メタ)アクリレート、4−tert−ブチルオクタデシル(メタ)アクリレート、5−エチルオクタデシル(メタ)アクリレート、3−イソプロピルオクタデシル−(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、セチルエイコシル(メタ)アクリレート、ステアリルエイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレートおよび/またはエイコシルテトラトリアコンチル(メタ)アクリレートなどの、飽和アルコールから誘導される化合物;オレイル(メタ)アクリレートなどの、不飽和アルコールから誘導される(メタ)アクリレート;ならびに3−ビニル−2−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートまたはボルニル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
長鎖アルコール誘導基を有するアルキル(メタ)アクリレートは、例えば、(メタ)アクリル酸(直接エステル化による)またはメチルメタクリレート(エステル交換による)と長鎖脂肪アルコールとの反応によって得ることができ、その反応では、様々な鎖長のアルコール基を有する(メタ)アクリレートなどのエステルの混合物が通常得られる。これらの脂肪アルコールには、MonsantoのOxo Alcohol(登録商標)7911、Oxo Alcohol(登録商標)7900およびOxo Alcohol(登録商標)1100;ICIのAlphanol(登録商標)79;Condea(現在Sasol)のNafol(登録商標)1620、Alfol(登録商標)610およびAlfol(登録商標)810;Ethyl CorporationのEpal(登録商標)610およびEpal(登録商標)810;Shell AGのLinevol(登録商標)79、Linevol(登録商標)911およびDobanol(登録商標)25L;Condea Augusta,MilanのLial(登録商標)125;Henkel KGaA(現在Cognis)のDehydad(登録商標)およびLorol(登録商標)ならびにUgine KuhlmannのLinopol(登録商標)7〜11およびAcropol(登録商標)91が挙げられる。
一実施形態では、星形ポリマーは、窒素含有モノマーを使用してそのコアまたはポリマーアーム中で更に官能化される。窒素含有モノマーには、ビニル置換窒素複素環モノマー、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートモノマー、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドモノマー、第3級−(メタ)アクリルアミドモノマーまたはそれらの混合物を挙げることができる。
一実施形態では、コアまたはポリマーアームは、式
Figure 2009534521
(式中、
Qは水素またはメチルであり、一実施形態ではQはメチルであり、
Zは、N−H基またはO(酸素)であり、
各Riiは、独立に、水素または約1〜約8個、もしくは約1〜約4個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、
各Rは、独立に、水素または1〜2個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、一実施形態では各Rは水素であり、
gは、約1〜約6、または約1〜約3を含めた範囲内の整数である)
により表すことができる(メタ)アクリルアミドまたは窒素含有(メタ)アクリレートモノマーも更に含む。
適切な窒素含有モノマーの例には、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニル−ホルムアミドなどのN−ビニルカルボンアミド、ビニルピリジン、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−n−プロピオンアミド、N−ビニルヒドロキシアセトアミド、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリジノン、N−ビニルカプロラクタム、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)、ジメチルアミノブチルアクリルアミド、ジメチルアミン−プロピルメタクリレート(DMAPMA)、ジメチルアミン−プロピル−アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノエチル−アクリルアミドまたはそれらの混合物が挙げられる。
ポリマーは、潤滑組成物の約0.01〜約12重量%、または約0,05重量%〜約10重量%、または約0.075〜約8重量%で存在し得る。
摩耗防止剤
摩耗防止剤は、公知である。一実施形態では、摩耗防止剤は、リン含有酸、リン含有塩もしくはリン含有エステル、またはそれらの混合物を含む。一実施形態では、摩耗防止剤は混合物の形態である。
摩耗防止剤は、灰を含有してもよいし(即ち、金属を含有する)無灰(即ち、他の成分と混合される前に金属を含有しない)でもよい。
摩耗防止剤は、誘導されるリン酸、亜リン酸、チオリン酸、チオ亜リン酸、またはそれらの混合物であり得る。
摩耗防止剤には、(i)非イオン性リン化合物、(ii)リン化合物のアミン塩、(iii)リン化合物のアンモニウム塩、(iv)金属ジアルキルジチオホスフェートもしくは金属ジアルキルホスフェートなどのリン化合物の一価金属塩、または(v)(i)、(ii)、(iii)もしくは(iv)の混合物が挙げられる。
一実施形態では、摩耗防止剤は、金属ジアルキルジチオホスフェートまたは金属ジアルキルホスフェートを含む。このジアルキルジチオホスフェートおよび/またはジアルキルホスフェートのアルキル基は、約2〜約20個の炭素原子を含有する直鎖または分枝であり得るが、但し、全炭素数は、金属ジアルキルジチオホスフェートを油溶性にするのに十分であるとする。金属ジアルキルジチオホスフェートおよび/または金属ジアルキルホスフェートの金属は、通常、一価または二価の金属を含む。適切な金属の例には、ナトリウム、カリウム、銅、カルシウム、マグネシウム、バリウムまたは亜鉛が挙げられる。一実施形態では、摩耗防止剤は、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートまたはその混合物を含む。一実施形態では、摩耗防止剤は、亜鉛ジアルキルホスフェートまたはその混合物を含む。
適切な亜鉛ジアルキルホスフェート(ZDDP、ZDPまたはZDTPとよく称される)の例には、亜鉛ジ−(2−メチルプロピル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(アミル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(1,3−ジメチルブチル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(ヘプチル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(オクチル)ジチオホスフェートジ−(2−エチルヘキシル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(ノニル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(デシル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(ドデシル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(ドデシルフェニル)ジチオホスフェート、亜鉛ジ−(ヘプチルフェニル)ジチオホスフェート、またはそれらの混合物が挙げられる。
一実施形態では、摩耗防止剤は、金属ジアルキルジチオホスフェート以外である。
一実施形態では、摩耗防止剤は、リン含有酸またはリン含有エステルのアンモニウム塩またはアミン塩を含む。
リン酸またはエステルのアミン塩には、リン酸エステルおよびそのアミン塩;ジアルキルジチオリン酸エステルおよびそのアミン塩;ホスファイトのアミン塩;ならびにリン含有カルボン酸エステル、エーテル、およびアミドのアミン塩;ならびにそれらの混合物が挙げられる。
リン酸またはエステルのアミン塩は、単独または組合せで使用してもよい。一実施形態では、リン化合物のアミン塩は、リン化合物のアミン塩、またはそれらの混合物から誘導される。
一実施形態では、リン酸またはエステルのアミン塩は、部分アミン塩−部分金属塩化合物またはそれらの混合物を含める。一実施形態では、リン酸またはエステルのアミン塩は、その分子中に硫黄原子も更に含む。
アミン塩としての使用に適し得るアミンには、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、およびそれらの混合物が挙げられる。アミンには、少なくとも1つのヒドロカルビル基、またはある種の実施形態では2つもしくは3つのヒドロカルビル基を有するアミンが挙げられる。ヒドロカルビル基は、約2〜約30個の炭素原子、または他の実施形態では約8〜約26個、もしくは約10〜約20個、もしくは約13〜約19個の炭素原子を含有し得る。
第1級アミンには、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、オクチルアミン、およびドデシル−アミン、ならびにn−オクチルアミン、n−デシルアミン、n−ドデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−オクタデシルアミンおよびオレイルアミンのような脂肪アミンが挙げられる。他の有用な脂肪アミンには、Armeen C、Armeen O、Armeen OL、Armeen T、Armeen HT、Armeen SおよびArmeen SDなどの「Armeen(登録商標)」のアミン(Akzo Chemicals、Chicago、Illinoisより入手できる製品)などの市販の脂肪アミンが挙げられ、この場合、文字の記号表示は、ココ、オレイル、獣脂、またはステアリルの各基などの脂肪基に関する。
適切な第2級アミンの例には、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、メチルエチルアミン、エチルブチルアミンおよびエチルアミルアミンが挙げられる。第2級アミンは、ピペリジン、ピペラジンおよびモルホリンなどの環式アミンであってもよい。
アミンは、第3級−脂肪族第1級アミンでもあってもよい。この場合の脂肪族基は、約2〜約30個、または約6〜約26個、または約8〜約24個の炭素原子を含有するアルキル基であり得る。第3級アルキルアミンには、tert−ブチルアミン、tert−ヘキシルアミン、1−メチル−1−アミノ−シクロヘキサン、tert−オクチルアミン、tert−デシルアミン、tert−ドデシルアミン、tert−テトラデシルアミン、tert−ヘキサデシルアミン、tert−オクタデシルアミン、tert−テトラコサニルアミン、およびtert−オクタコサニルアミンなどのモノアミンが挙げられる。
一実施形態では、リン酸またはエステルのアミン塩は、C11〜C14の第3級アルキル第1級基を有するアミンまたはそれらの混合物を含める。一実施形態では、リン化合物のアミン塩は、C14〜C18の第3級アルキル第1級アミンを有するアミンまたはそれらの混合物を含める。一実施形態では、リン化合物のアミン塩は、C18〜C22の第3級アルキル第1級アミンを有するアミンまたはそれらの混合物を含める。
アミンの混合物も、本発明に使用してもよい。一実施形態では、アミンの有用な混合物は、「Primene(登録商標)81R」および「Primene(登録商標)JMT」である。Primene(登録商標)81RおよびPrimene(登録商標)JMT(Rohm & Haasにより製造、販売共にされている)は、それぞれC11〜C14の第3級アルキル第1級アミンおよびC18〜C22の第3級アルキル第1級アミンの混合物である。
一実施形態では、リン酸またはエステルのアミン塩は、C14〜C18のアルキル化リン酸とC11〜C14の第3級アルキル第1級アミンの混合物であるPrimene 81RTM(Rohm & Haasにより製造、販売されている)との反応生成物である。
リン酸またはエステルのアミン塩の例には、イソプロピル、メチル−アミル(1,3−ジメチルブチルもしくはその混合物)、2−エチルヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ブタデシル、ヘキサデシル、オクタデシルまたはエイコシルリン(またはジチオリン)酸とエチレンジアミン、モルホリン、2−エチルヘキシルアミンまたはPrimene 81RTMとの反応生成物(複数も)、およびそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、摩耗防止剤は、リン酸もしくはエステルのアミン塩またはそれらの混合物を含む。一実施形態では、リン酸またはエステルは、Primene 81RTMまたは2−エチルヘキシルアミンを有するC14〜C18−アルキルリン酸またはエステルである。
一実施形態では、ジチオリン酸はエポキシドまたはグリコールと反応され得る。この反応生成物は、リン酸、無水物、または低級エステルと更に反応する。エポキシドには、脂肪族エポキシドまたはスチレンオキシドが挙げられる。有用なエポキシドの例には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテンオキシド、オクテンオキシド、ドデセンオキシド、スチレンオキシドなどが挙げられる。一実施形態では、エポキシドはプロピレンオキシドである。グリコールは、約1〜約12個、または約2〜約6個、または約2〜約3個の炭素原子を有する脂肪族グリコールであり得る。ジチオリン酸、グリコール、エポキシド、無機リン試薬およびそれらと反応させる方法は、米国特許第3197405号および第3544465号に記載されている。次いで、この生じた酸は、アミンで塩にしてもよい。適切なジチオリン酸の例は、約514グラムのヒドロキシプロピルO,O−ジ(1,3−ジメチルブチル)ホスホロジチオエート(ジ(1,3−ジメチルブチル)−ホスホロジチオ酸と約1.3モルのプロピレンオキシドとを約25℃で反応させることにより調製される)にリン五酸化物(約64グラム)を約58℃で約45分間かけて添加することによって調製される。この混合物は、約75℃で約2.5時間加熱され、珪藻土と混合され、約70℃で濾過される。この濾過物は、約11.8重量%のリン、約15.2重量%の硫黄を含有し、酸価約87を有する(ブロモフェノールブルー)。
一実施形態では、摩耗防止剤は、アミド含有ジチオリン酸エステルを含む。アミド含有ジチオリン酸エステルについてのより詳細な説明は、US4938884に見られる。その分子構造の説明は、カラム2、4行目〜28行目に見られる。適切な調製実施例は、実施例1〜7(US4938884のカラム8、45行目〜カラム10、13行目)に開示されている。通常、アミド含有ジチオリン酸エステルは、ジチオリン酸をメチルアクリレートなどのアクリレートに添加することによって調製される。
一実施形態では、摩耗防止剤は、カルボン酸含有ジチオリン酸エステル、例えば3−(ビス−ペントキシ−チオホスホリルスルファニル)−プロピオン酸メチルエステル、3−(ジブトキシ−チオホスホリルスルファニル)−プロピオン酸メチルエステル、またはそれらの混合物を含む。
一実施形態では、摩耗防止剤は、非イオン性リン化合物を含む。通常、非イオン性リン化合物は、+3または+5の酸化数を有し得る。異なる実施形態は、ホスファイトエステル、ホスフェートエステル、またはそれらの混合物を含む。
一実施形態では、摩耗防止剤は、ヒドロカルビルホスファイトである非イオン性リン化合物を含む。本発明のヒドロカルビル置換ホスファイトには、式
Figure 2009534521
(式中、各R’’’は、独立に水素またはヒドロカルビル基であり得るが、但し、R’’’基の少なくとも1つはヒドロカルビルである)
により表されるものが挙げられる。
R’’’の各ヒドロカルビル基は、少なくとも約2個または約4個の炭素原子を含有し得る。通常、双方のR’’’基上に存在する炭素原子の全合計は、約45未満、約35未満または約25未満であり得る。双方のR’’’基上に存在する炭素原子の数についての適切な範囲の例には、約2〜約40、約3〜約24または約4〜約20が挙げられる。適切なヒドロカルビル基の例には、プロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル ドデシル、ブタデシル、ヘキサデシル、またはオクタデシルの各基が挙げられる。通常、ヒドロカルビルホスファイトは、油に溶けるかまたは少なくとも分散できる。一実施形態では、ヒドロカルビルホスファイトは、ジ−ブチル水素ホスファイトまたはC16〜18アルキル水素ホスファイトであり得る。非イオン性リン化合物のより詳細な説明には、US6103673のカラム9、48行目〜カラム11、8行目が挙げられる。
一実施形態では、摩耗防止剤は、ホスフェートエステルを含む。適切なホスフェートエステルの例には、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリ−ジメチルフェニルホスフェート、トリ−ブチルフェニルホスフェートなどのトリアリールホスフェート、またはそれらの混合物が挙げられる。
一実施形態では、摩耗防止剤は、チオホスフェートエステルを含む。適切なチオホスフェートエステルの例には、トリクレシルチオホスフェート、トリフェニルチオホスフェート、トリ−ジメチルフェニルチオホスフェート、トリ−ブチルフェニルチオホスフェートなどのトリアリールチオホスフェート、またはそれらの混合物が挙げられる。
摩耗防止剤は、潤滑組成物の約0.0001重量%〜約5重量%、または約0.001重量%〜約2重量%、または約0.05重量%〜約1.5重量%、または約0.1重量%〜約1重量%で存在し得る。
腐食防止剤
本発明の腐食防止剤は、金属不活性剤または黄色金属不動態化剤とも表現してもよい。
腐食防止剤の例は、ベンゾトリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンズイミダゾール、2−アルキルジチオベンズイミダゾール、2−アルキルジチオベンゾチアゾール、2−(N,N−ジアルキルジチオカルバモイル)ベンゾチアゾール、2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(N,N−ジアルキルジチオカルバモイル)−1,3,4−チアジアゾール、2−アルキルジチオ−5−メルカプトチアジアゾールまたはそれらの混合物の少なくとも1つを含む。一実施形態では、腐食防止剤はベンゾトリアゾールである。一実施形態では、腐食防止剤は2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールである。腐食防止剤は、単独または他の腐食防止剤との組合せで使用してもよい。
ベンゾトリアゾールは、以下の環位1−または2−または4−または5−または6−または7−の少なくとも1つの上にヒドロカルビル置換基を含有し得る。このヒドロカルビル基は、1〜約30個、または1〜約15個、または1〜約7個の炭素原子を含有し得る。一実施形態では、腐食防止剤はトリルトリアゾールである。一実施形態では、4−位または5−位または6−位または7−位で置換されているヒドロカルビルベンゾトリアゾールは、アルデヒドおよび第2級アミンと更に反応することができる。
アルデヒドおよび第2級アミンと更に反応する適切なヒドロカルビルベンゾトリアゾールの例には、N,N−ビス(ヘプチル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミン、N,N−ビス(ノニル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミン、N,N−ビス(デシル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミン、N,N−ビス(ウンデシル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミン、N,N−ビス(ドデシル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミン N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミンおよびそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、腐食防止剤はN,N−ビス(2−エチルヘキシル)−ar−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−メタンアミンである。
一実施形態では、腐食防止剤は2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールである。2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールのアルキル基は、1〜約30個、または約2〜約25個、または4〜約20個、または約6〜約16個の炭素原子を含有する。適切な2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールの例には、2,5−ビス(tert−オクチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ノニルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−デシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ウンデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ドデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、またはそれらの混合物が挙げられる。
腐食防止剤は、潤滑組成物の約0.0001重量%〜約5重量%、または約0.0001重量%〜約0.5重量%、または約0.0001重量%〜約0.1重量%、または約0.0005重量%〜約0.05重量%で存在し得る。
潤滑粘性油
潤滑組成物は、潤滑粘性油を含む。このような油には、天然油および合成油、水添分解法、水素添加、および水素化精製から誘導される油、未精製油、精製油および再精製油、ならびにこれらの混合油が挙げられる。
未精製油は、通常、更に精製処理せずに(またはほとんど精製処理せずに)天然源または合成源から直接得られる油である。
精製油は、1つまたは複数の精製ステップで更に処理されることにより1つまたは複数の特性が改良されたことを除き、未精製油に類似している。精製技法は、当技術分野で知られており、溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、濾過、浸出などが挙げられる。
再精製油は、再生油または再処理油としても知られており、精製油を得るのに使用されるのと類似の方法によって得られるが、使用済み添加剤および油分解生成物の除去を対象とする技法によって更に処理される場合が多い。
本発明の潤滑剤を作製するのに有用な天然油には、動物油、植物油(例:ヒマシ油、ラード油)、パラフィン種、ナフテン種もしくはパラフィン−ナフテン混合種の液化石油および溶媒処理もしくは酸処理された鉱物性潤滑油などの鉱物性潤滑油ならびに石炭もしくはシェールから誘導される油またはそれらの混合物が挙げられる。
合成潤滑油は有用であり、これには、重合および内部重合(interpolymerised)オレフィン(例:ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマー);ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)、およびそれらの混合物;アルキルベンゼン(例:ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ−(2−エチルヘキシル)−ベンゼン);ポリフェニル(例:ビフェニル、テルフェニル、アルキル化ポリフェニル);アルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフィドならびにそれらの誘導体、類似体および同族体またはそれらの混合物などの炭化水素油が挙げられる。
他の合成潤滑油には、ポリオールのエステル(Prolube(登録商標)3970などの)、ジエステル、リン含有酸の液状エステル(例:トリクレシルホスフェート、トリオクチルホスフェート、およびデカンホスホン酸のジエチルエステル)、または重合テトラヒドロフランが挙げられる。合成油は、フィッシャートロプシュ反応によって作製でき、通常、水素異性化フィッシャートロプシュ炭化水素またはワックスであり得る。一実施形態では、油は、他のGTL(gas−to−liquid)油と同様に、フィッシャートロプシュGTL合成法によって作製できる。
潤滑粘性油は、米国石油協会(API)基油互換性指針(Base Oil Interchangeability Guidelines)に分類されるようにも定義できる。5つの基油群は、以下の通りである:I群(硫黄含量>0.03重量%、および/または<90重量%飽和度、粘度指数80〜120)、II群(硫黄含量≦0.03重量%、および≧90重量%飽和度、粘度指数80〜120)、III群(硫黄含量≦0.03重量%、および≧90重量%飽和度、粘度指数≧120)、IV群(全てのポリαオレフィン(PAO))、ならびにV群(I群、II群、III群、またはIV群に含まれない他の全て)。潤滑粘性油は、APIのI群、II群、III群、IV群、V群の油またはそれらの混合油を含む。潤滑粘性油は、APIのI群、II群、III群、IV群の油またはそれらの混合油であることが多い。あるいは、潤滑粘性油は、APIのII群、III群もしくはIV群の油またはそれらの混合油であることが多い。
存在する潤滑粘性油の量は、通常、100重量%から、ポリマー、摩耗防止剤、腐食防止剤および他性能の添加剤の量の合計を引いた後に残る残分である。
潤滑組成物は、濃縮物および/または完全配合された潤滑剤の形態としてあり得る。ポリマー、摩耗防止剤および腐食防止剤が、濃縮物の形態(追加の油と組み合わせることにより全体としてまたは部分的に最終潤滑剤を形成できる)である場合、成分(a)、(b)および(c)(即ち、ポリマー、摩耗防止剤、および腐食防止剤)と潤滑粘性油および/または希釈油との比率は、重量で1:99〜99:1、または重量で80:20〜10:90の範囲を含める。
他性能の添加剤
本発明の組成物は、少なくとも1つの他性能の添加剤も任意選択で含む。他性能の添加剤には、分散剤、洗浄剤、粘度指数向上剤(即ち、ポリマー(即ち、本発明の成分(a))以外の粘度調整剤、抗酸化剤、抑泡剤、乳化破壊剤、流動点降下剤、抑泡剤、カルボン酸または無水物、およびそれらの混合物が挙げられる。
オイルフリーベースで存在する他性能の添加剤化合物の全合計量は、組成物の0重量%〜約25重量%、または約0重量%〜約10重量%、または約0.005重量%〜約5重量%、または約0.005重量%〜約1重量%、または約0.005重量%〜約0.5重量%の範囲を含めることができる。1つまたは複数の他性能の添加剤が存在してもよいが、他性能の添加剤は、互いに対して異なる量で存在するのが普通である。
適切な分散剤は、スクシンイミド分散剤(例えばN−置換長鎖アルケニルスクシンイミド)、Mannich分散剤、エステル含有分散剤、脂肪ヒドロカルビルモノカルボン酸アシル化剤とアミンまたはアンモニアとの縮合生成物、アルキルアミノフェノール分散剤、ヒドロカルビル−アミン分散剤、ポリエーテル分散剤、ポリエーテルアミン分散剤であり得る。異なる実施形態では、分散剤は、スクシンイミド、コハク酸エステル、またはMannich分散剤であり得る。
一実施形態では、スクシンイミド分散剤は、そのポリイソブチレンが約400〜約5000の数平均分子量を有するポリイソブチレンスクシンイミドを含む。
スクシンイミド分散剤およびそれらの調製方法は、米国特許第4234435号および第3172892号により完全に記載されている。
ヒドロカルビル−アミン分散剤は、ヒドロカルビル置換アミンである。ヒドロカルビル置換アミンは、米国特許第5407453号に記載されているように、塩素化ポリイソブチレンなどの塩素化オレフィンまたはポリオレフィンとエチレンジアミンなどのアミンとの混合物を、炭酸ナトリウムなどの塩基の存在下で加熱することによって形成できる。
一実施形態では、本発明は、亜鉛とのポリイソブチレンスクシンイミド錯体を形成するために、ポリイソブチレン、アミンおよび酸化亜鉛から誘導される分散剤も少なくとも1つ含む。亜鉛とのポリイソブチレンスクシンイミド錯体は、単独または組合せで使用してもよい。一実施形態では、この分散剤は、亜鉛とのポリイソブチレンスクシンイミド錯体またはその混合物を含み、US3163603により詳細に記載されている。
この分散剤は、種々の作用物質の任意のものとの反応による従来の方法によっても後処理できる。これらの作用物質には、ホウ素、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、リン化合物および/または金属化合物がある。一実施形態では、分散剤は、ホウ酸化分散剤である。通常、ホウ酸化分散剤は、そのポリイソブチレンが140〜5000の数平均分子量を有するポリイソブチレンスクシンイミドを含むスクシンイミド分散剤を含む。
分散剤は、潤滑組成物の0重量%〜約5重量%、または約0.05〜約2.5重量%、または約0.1〜約1.5重量%で存在し得る。
抗酸化剤には、モリブデンジチオカルバメートなどのモリブデン化合物、硫化オレフィン、プロピレンオキシドと反応したtert−ノニルメルカプタン(モル比1:1)などのスルフィド、ヒンダードフェノール(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)−プロピオン酸ブチルエステル、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)−プロピオン酸イソオクチルエステルまたは3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)−プロピオン酸2−エチルヘキシルエステル)、フェニルアルファナフチルアミンまたはアルキル化ジフェニルアミン(通常、ジ−ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジ−オクチルジフェニルアミン、ブチルオクチルジフェニルアミン、オクチルスチレニルジフェニルアミンもしくはジエチルジノニルジフェニルアミン)などのアミン化合物が挙げられる。
抗酸化剤は、0〜約3重量%、または約0.01〜約1.5重量%、または約0.05〜約0.8重量%または潤滑組成物で存在し得る。
洗浄剤は、天然物でも合成物でもよい。一実施形態では、洗浄剤は合成物である。
洗浄剤は、フェネートもしくは硫化フェネート、スルホネート、アルキルサリチレート、サリキサレート(salixarate)、サリゲニン、またはそれらの混合物であり得る。
一実施形態では、洗浄剤はフェネートまたは硫化フェネートを含む。
一実施形態では、洗浄剤はスルホネート洗浄剤を含む。スルホネート洗浄剤は、腐食防止剤の特性も有し得る。
組成物のスルホネート洗浄剤には、式(R−A−SOM(式中、各Rは、一実施形態では、約6〜約40個、または約8〜約35個、または約8〜約30個、または約8〜約20個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、Aは、独立に、二価または多価の環式または非環式炭化水素基となることができ、Mは、水素、金属イオンの原子価、アンモニウムイオンまたはそれらの混合物であり、kは、0〜約5の整数、例えば0、1、2、3、4、5である)により表される化合物が挙げられる。kは、一実施形態では1、2または3、別の実施形態では1または2、別の実施形態では2である。
一実施形態では、kは1であり、Rは、約6〜約40個の炭素原子を有する分枝アルキル基である。一実施形態では、kは1であり、Rは、約6〜約40個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。
適切なR直鎖アルキル基の例には、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、エイコシル、またはそれらの混合基が挙げられる。
Mが金属イオンの原子価である場合、この金属は、一価、二価、三価またはそのような金属の混合物であり得る。金属Mは、一価である場合、リチウム、ナトリウム、またはカリウムなどのアルカリ金属を含め、二価である場合、金属Mは、マグネシウム、カルシウムまたはバリウムなどのアルカリ土類金属を含める。一実施形態では、この金属はアルカリ土類金属である。一実施形態では、この金属はカルシウムである。
Aが環式炭化水素基である場合、適切な基には、フェニレンまたはナフチレン、インデニレン、インダニレン、ビシクロペンタジエニレンもしくはそれらの混合基などの縮合二環式基が挙げられる。一実施形態では、Aはナフチレン環を含む。
異なる実施形態では、洗浄剤は中性または過塩基性である。一実施形態では、洗浄剤は中性である。
適切な洗浄剤の例には、カルシウムC8〜20−アルキル置換ベンゼンスルホネート、カルシウムジノニルナフタレンスルホネート、カルシウムジデシルナフタレンスルホネート、ジドデシルナフタレンスルホネート、カルシウムジペンタデシルナフタレンスルホネート、またはそれらの混合物の少なくとも1つが挙げられる。一実施形態では、洗浄剤は、中性もしくは若干過塩基性のカルシウムジノニルナフタレンスルホネート、またはそれらの混合物を含む。
洗浄剤は、0〜約3重量%、または約0.001〜約1.5重量%、または約0.01〜約0.75重量%の範囲内で潤滑組成物中に存在し得る。
本発明のポリマー(a)以外の粘度調整剤には、スチレン−ブタジエンの水素化コポリマー、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレンポリマー、水素化イソプレンポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、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、ポリオレフィン、および無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステルが挙げられる。従来のポリ(メタ)アクリレートポリマーは、そのポリマーアーム用に定められるものと実質的に同じモノマーから誘導できる。しかし、従来のポリ(メタ)アクリレートは、通常、ハロゲン、−O−N=基および−S−C(=S)−基から選択される官能基を含まない。一実施形態では、本発明のポリマーは従来の粘度調整剤と混合される。
本発明のポリマー(a)以外の粘度調整剤は、潤滑組成物の0重量%〜約15重量%、または約0.01〜約12重量%、または約0,05〜約10重量%、または約0.075〜約8重量%で存在し得る。
カルボン酸またはその無水物は、約10〜約400個、または約20〜約200個、または約30〜約150個の炭素原子を含有し得る。
カルボン酸またはその無水物は、ポリオレフィンから誘導され得る。ポリオレフィンは、ホモポリマー、コポリマー、またはインターポリマーであり得る。ポリオレフィンは、約2〜約16個、または約2〜約8個、または約2〜約6個の炭素原子を含有する重合性モノマーから調製できる。重合性モノマーは、1つまたは複数のプロピレン、イソブテン、1−ブテン、イソプレン、1,3−ブタジエン、またはそれらの混合物を含むことが多い。
一実施形態では、カルボン酸もしくはその無水物、またはその誘導体は、コハク酸、その無水物、またはそのカルボン酸エステルを含む。
一実施形態では、カルボン酸またはその無水物は、ポリイソブチレンコハク酸またはその無水物を含む。適切なカルボン酸またはその無水物のより詳細な説明は、WO93/03121、33頁、10行目〜37頁、20行目に記載されている。
一実施形態では、カルボン酸もしくはその無水物、またはその誘導体は、ドデセニルコハク酸とプロピレンオキシドとの反応生成物を含む。
カルボン酸またはその無水物は、潤滑組成物の0〜約3重量%、または約0.0001〜約3重量%、または約0.001〜約1重量%、または約0.01〜約0.5重量%の範囲内で存在し得る。
エチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレートおよび任意選択の酢酸ビニルのコポリマーを含めた抑泡剤;トリアルキルホスフェート、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよび(エチレンオキシド−プロピレンオキシド)ポリマーを含めた乳化破壊剤;無水マレイン酸−スチレンのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートまたはポリアクリルアミドを含めた流動点降下剤;ならびにExxon Necton−37TM(FN 1380)およびExxon Mineral Seal Oil(FN 3200)を含めたシール膨潤剤;ならびに官能化ポリオレフィン、例えば、無水マレイン酸とアミンとの反応生成物で官能化されているエチレン−プロピレンコポリマー、アミンで官能化されているポリメタクリレート、またはアミンと反応したスチレン−無水マレイン酸コポリマーを含めた分散粘度調整剤(DVMとよく称される)などの他性能の添加剤も、本発明の組成物中に使用してもよい。
(産業上の適用)
本発明の方法は、種々の機械装置の潤滑に有用である。機械装置は、少なくとも1つの内燃エンジン(クランクケース潤滑用)、油圧系統、タービン系統、循環油系統、工業潤滑油系統、ギヤ、ギヤボックス、自動変速機またはマニュアル変速機を含む。
異なる実施形態では、機械装置は、少なくとも1つの油圧系統、タービン系統、循環油系統、または工業潤滑油系統を含む。
以下の実施例は、本発明の例示を提示する。これらの実施例は、包括的なものではなく、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
(調製実施例1)(Prep1)
調製実施例1(Prep1)を、約28.3L/hrで流れる窒素注入口、中速機械撹拌機、熱電対および水冷式凝縮器を備え、C12〜15アルキルメタクリレート約80g、メチルメタクリレート約20g、TrigonoxTM−21(開始剤)約0.55g、2−ドデシルスルファニルチオカルボニルスルファニル−2−メチル−プロピオン酸ドデシルエステル(連鎖移動剤)約4.07gおよび油約48.2gを装填した容器中で調製する。この容器の内容物を窒素ブランケット下で約20分間撹拌することにより、十分な混合を確実にする。窒素フローを約14.2L/hrに下げ、この混合物が、約3時間、約90℃に加熱されるように設定する。エチレングリコールジメタクリレート約6.05gをその容器に添加し、その混合物を約90℃で更に約3時間撹拌する。生じた生成物はポリマーの混合物であり、次いでこれを周囲温度に冷却する。生成物の主要部分は、重量平均分子量約283300g/molおよび数平均分子量約215900g/molを有する特徴がある。このポリマーは、少なくとも9つのポリマーアーム(C12〜15アルキルメタクリレート約80重量%、メチルメタクリレート約20重量%を含有する)を有すると考えられ、星形ポリマーへの変換率は72%であり、28%は非カップリング線状ポリマー鎖である。
(比較例1)(CE1)
比較例1(CE1)は、約28.3L/hrで流れる窒素注入口、中速機械撹拌機、熱電対および水冷式凝縮器を備え、C12〜15アルキルメタクリレート約381.4g、メチルメタクリレート約62.28g、油約110.9g、TrigonoxTM21開始剤約3.12gおよびn−ドデシルメルカプタン3.12gを装填した容器中で調製される線状ポリメタクリレートである。この容器の内容物を、振盪および混合することにより十分な混合を確実にする。その容器の内容物の約3分の1を、オーバーヘッド機械撹拌機、水冷式凝縮器、熱電対、添加用漏斗および窒素注入口を備えた別の容器中に移す。この容器の内容物を、窒素ブランケット(流速約28.3L/hrの下で約30分間撹拌する。次いで、窒素流速を約14.2L/hrとしてこの容器を約110℃に加熱する。反応温度が発熱ピークに達した後、残っているモノマー混合物(第1の容器からの)の2/3の3分の2を、添加用漏斗を介して約90分間かけて添加してから、この容器を反応終了まで約110℃に冷却する。この容器に、油約1.8g中の約0.2gのTrigonoxTM21を装填し、これを約1時間撹拌する。このステップを、3回超繰り返す。この容器の内容物を、約1時間撹拌してから周囲温度に冷却する。生じたポリマーは、重量平均分子量36600g/molおよび数平均分子量19900g/molを有する特徴がある。
Prep1またはCE1のポリマー、他の添加剤および基油を含有する油圧系統潤滑組成物を調製する。潤滑組成物1(LC1)は、Prep1を約6.18重量%含有し、全ての他の添加剤(即ち亜鉛含有摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール腐食防止剤、ナフタレンスルホネート、抗酸化剤、フェネート洗浄剤、消泡剤、分散剤および約0.2重量%のポリアクリレート流動点降下剤)も合計約0.85重量%含有する。参照潤滑組成物(RLC1)は、CE1のポリマーを約8.2重量%で使用し、それに応じて基油を減らすことを除き、LC1と同様である。
これらの潤滑組成物を、約100℃および約40℃の動粘度を決定する(ASTM法D445を採用することにより)ことによって評価する。粘度指数(VI)も、ASTM法D2270を採用することによって決定する。得られた結果は、以下の通りである。
Figure 2009534521
潤滑組成物を、KRLテーパーベアリングせん断安定度試験により決定されるせん断にもかける。この計器を、約5000Nの荷重を使用して、約140℃および約1450rpmで約20時間作動させる。この試験から得られた粘度データを、ASTM法D445にて記載する。得られた結果は、
Figure 2009534521
である。
潤滑組成物を、ASTM法D4310を使用して評価する。この試験は、抑制される鉱油を基剤とした蒸気タービン潤滑剤および摩耗防止油圧潤滑剤が、水、酸素、ならびに高温時の銅および鉄の金属の存在下、作動中に銅触媒金属を腐食しスラッジを形成する傾向を評価する。この試験時間は、約95℃で約1000時間である。得られた結果は、以下の通りである。
Figure 2009534521
得られたデータから、本発明の潤滑組成物は、油圧系統に適する潤滑性能を維持しながら、比較例より低い処理率で改良される動粘度制御を実現することが示唆される。
様々な実施形態に関して本発明を説明してきたが、その様々な修正は、本明細書を読めば当業者には明らかとなることは理解されよう。したがって、本明細書に開示される発明は、添付の特許請求の範囲内に入るような修正を包含する意図があることは理解されよう。

Claims (35)

  1. (a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
    (b)摩耗防止剤と、
    (c)腐食防止剤と、
    (d)潤滑粘性油と
    を含む潤滑組成物。
  2. 前記ポリマーが、約20重量%以上、または50重量%超、または約55重量%以上、または約70重量%以上、または約95重量%以上のモノビニルモノマーを含有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  3. 前記せん断安定度指数が、約20〜約90、または約30〜約60である、請求項1に記載の潤滑組成物。
  4. 前記ポリマーが、約100,000〜約800,000、または約120,000〜約700,000の重量平均分子量を有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  5. 前記ポリマーがコポリマーである、請求項1に記載の潤滑組成物。
  6. 前記ポリマーが、分枝、櫛状、放射状形または星形の構造を有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  7. 前記ポリマーが放射状形構造または星形構造を有する、請求項6に記載の潤滑組成物。
  8. 前記線状ポリマー鎖の成分をさらに含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  9. 前記ポリマーが、ランダム、テーパード、ジブロック、トリブロック、またはマルチブロックの構造を有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  10. 前記ポリマーが、20重量%以上のモノビニルモノマーから誘導され、約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  11. 前記ポリマーが、RAFT、ATRP、窒素酸化物媒介、またはアニオン重合法から得られる、請求項1に記載の潤滑組成物。
  12. 前記ポリマーが、RAFT、ATRP、またはアニオン重合法から得られる、請求項11に記載の潤滑組成物。
  13. 前記ポリマーが、RAFTまたはATRP重合法から得られる、請求項12に記載の潤滑組成物。
  14. 前記ポリマーが、RAFT重合法から得られる、請求項13に記載の潤滑組成物。
  15. 前記ポリマーが、(a)(i)ビニル芳香族モノマー、および(ii)カルボン酸モノマーまたはそれらの誘導体を含むモノマーから誘導されるポリマー、(b)ポリ(メタ)アクリレート、(c)官能化ポリオレフィン、(d)エチレン酢酸ビニルコポリマー、(e)フマレートコポリマー、(f)(i)α−オレフィンおよび(ii)カルボン酸モノマーまたはそれらの誘導体から誘導されるコポリマー、あるいは(g)それらの混合物のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  16. 前記ポリマーが、ポリメタクリレート、またはその混合物である、請求項15に記載の潤滑組成物。
  17. 前記ポリメタクリレートが、
    (a)そのメタクリレートのアルキル基が約10〜約20個、または約12〜約15個の炭素原子を有するアルキルメタクリレート約50重量%〜約100重量%と、
    (b)そのメタクリレートのアルキル基が約1〜約9個の炭素原子を有するアルキルメタクリレート約0重量%〜約40重量%と、
    (c)窒素含有モノマー約0重量%〜約10重量%と
    を含むモノマー組成物から誘導される、請求項16に記載の潤滑組成物。
  18. 前記ポリマーが、前記潤滑組成物の約0.01〜約12重量%、または約0.075〜約8重量%で存在する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  19. 前記摩耗防止剤が灰を含有する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  20. 前記摩耗防止剤が無灰である、請求項1に記載の潤滑組成物。
  21. 前記摩耗防止剤が、(i)非イオン性リン化合物、(ii)リン化合物のアミン塩、(iii)リン化合物のアンモニウム塩、(iv)リン化合物の一価金属塩、または(v)(i)、(ii)、(iii)もしくは(iv)の混合物のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  22. 前記摩耗防止剤が、金属ジアルキルジチオホスフェートまたは金属ジアルキルホスフェートを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  23. 前記摩耗防止剤が、前記潤滑組成物の約0.0001重量%〜約5重量%、または約0.1重量%〜約1重量%で存在する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  24. 前記腐食防止剤が、ベンゾトリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンズイミダゾール、2−アルキルジチオベンズイミダゾール、2−アルキルジチオベンゾチアゾール、2−(N,N−ジアルキルジチオカルバモイル)ベンゾチアゾール、2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(N,N−ジアルキルジチオカルバモイル)−1,3,4−チアジアゾール、2−アルキルジチオ−5−メルカプトチアジアゾールまたはそれらの混合物の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  25. 前記腐食防止剤が、ベンゾトリアゾール、または2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  26. 前記腐食防止剤が、前記潤滑組成物の0.0001重量%〜約5重量%、または約0.0005重量%〜約0.05重量%で存在する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  27. 前記洗浄剤をさらに含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  28. 前記洗浄剤が、フェネート、硫化フェネートまたはスルホネートのうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載の潤滑組成物。
  29. 前記スルホネートがナフタレン環を含有する、請求項28に記載の潤滑組成物。
  30. 前記スルホネートが、カルシウムジノニルナフタレンスルホネート、カルシウムジデシルナフタレンスルホネート、ジドデシルナフタレンスルホネート、カルシウムジペンタデシルナフタレンスルホネート、またはそれらの混合物のうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載の潤滑組成物。
  31. 前記スルホネートが、約0.001〜約1.5重量%、または約0.01〜約0.75重量%で存在する、請求項27に記載の潤滑組成物。
  32. (a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
    (b)摩耗防止剤約0.0001重量%〜約5重量%と、
    (c)腐食防止剤0.0001重量%〜約5重量%と、
    (d)洗浄剤約0重量%〜約3重量%と、
    (e)潤滑粘性油約87重量%〜約99.98重量%と
    を含む潤滑組成物。
  33. (a)放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.1〜約15重量%と、
    (b)摩耗防止剤と、
    (c)腐食防止剤と、
    (d)潤滑粘性油と
    を含む潤滑組成物。
  34. (a)(i)約120,000〜約700,000の重量平均分子量、および(ii)約30〜約60のせん断安定度指数を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
    (b)摩耗防止剤と、
    (c)腐食防止剤と、
    (d)潤滑粘性油と
    を含む潤滑組成物を、油圧系統である機械装置に供給することを含む、機械装置の潤滑方法。
  35. (a)約50,000〜約1,000,000の重量平均分子量を有し、放射状形構造または星形構造を有するポリマー約0.001〜約15重量%と、
    (b)摩耗防止剤と、
    (c)腐食防止剤と、
    (d)潤滑粘性油と
    を含む潤滑組成物を、油圧系統である機械装置に供給することを含む、機械装置の潤滑方法。
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