JP2010528154A - 無硫黄、無リンおよび無灰の磨耗防止剤ならびにアミン含有摩擦調整剤を含有する潤滑組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
YおよびY’は、独立して、−O−、>NH、>NR3であるか、またはYおよびY’基の両方を一緒にし、2つの>C=O基の間にR1−N<基を形成することによって形成されたイミド基であり、
Xは、独立して、−Z−O−Z’−、>CH2、>CHR4、>CR4R5、>C(OH)(CO2R2)、>C(CO2R2)2、>CH2CO2R2または>CHOR6であり、
ZおよびZ’は、独立して、>CH2、>CHR4、>CR4R5、>C(OH)(CO2R2)、または>CHOR6であり、
nは、0〜10、または1〜8、または1〜6、または2〜6、または2〜4であり、ただし、n=1のとき、Xは>CH2ではなく、n=2のとき、両方のXが同時に>CH2ではなく、
mは、0または1であり、
R1は、独立して、水素または一般的に1〜150個、4〜30個、または6〜20個、または10〜20個、または11〜18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、ただし、R1が水素であるとき、mは0であり、nは1以上であり、
R2は、一般的に1〜150個、4〜30個、または6〜20個、または10〜20個、または11〜18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、
R3、R4およびR5は、独立して、ヒドロカルビル基またはヒドロキシ含有ヒドロカルビル基またはカルボキシル含有ヒドロカルビル基であり、
R6は、独立して水素または一般的に1〜150個、または4〜30個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である]
によって表される無灰摩擦防止剤を含む潤滑組成物を提供する。
該アミン含有摩擦調整剤は、第一級、第二級または第三級アミンを含む。一般的にそのアミンはヒドロカルビル置換またはヒドロキシヒドロカルビル置換されている。
一実施形態において、式(1)の化合物は、イミド基を含有する。そのイミド基は、YおよびY’基を一緒にし、2つの>C=O基の間にR1−N<基を形成することによって一般的には形成される。
該潤滑組成物は、潤滑粘性の油を含む。かかる油類としては、天然および合成油、水素化分解、水素化、および水素化精製から生じた油、未精製、精製および再生成油およびそれらの混合物が挙げられる。
該組成物は、場合によって、その他の性能添加剤類を含む。そのその他の性能添加剤類は、金属不活性化剤、粘度調整剤、洗浄剤、摩擦調整剤(本発明の無灰の磨耗防止剤または式(1)の該化合物以外のもの)、磨耗防止剤(本発明の無灰の磨耗防止剤以外のもの)、腐食防止剤、分散剤、分散剤粘度調整剤、極圧剤、酸化防止剤、発泡防止剤、解乳化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤およびそれらの混合物の少なくとも1つを含む。一般的には完全に配合した潤滑油は、これらの性能添加剤の1つまたは複数を含有する。
該潤滑組成物は、場合によって、その他の既知の中性または過塩基性洗浄剤をさらに含む。適当な洗浄剤基質としては、フェナート類、硫黄含有フェナート類、スルホネート類、サリキサレート類、サリチレート類、カルボン酸、リン酸、モノおよび/またはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物類、またはサリゲニン類が挙げられる。さまざまな過塩基性洗浄剤およびそれらの調製の方法が、WO2004/096957を含めた多数の特許出版物およびそこに引用されている参考文献中により詳細に記載されている。該洗浄剤基質は、一般的には金属、例えば、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、またはそれらの混合物などによる塩となっている。一実施形態において、該潤滑組成物は、過塩基性洗浄剤をさらに含む。一般的には、その過塩基性洗浄剤は、フェナート類、硫黄含有フェナート類、スルホネート類、サリキサレート類、サリチレート類、またはそれらの混合物を含む。
分散剤類は、しばしば無灰タイプの分散剤として知られ、なぜなら、潤滑油組成物に混合する前から、それらは、灰形成性金属類を含有せず、それらは潤滑剤およびポリマー分散剤類に加えるとき灰を形成する金属類を通常は何ら提供しないためである。無灰タイプの分散剤類は、比較的高分子量の炭化水素鎖に極性基が結合していることを特徴とする。代表的な無灰分散剤類としては、N−置換長鎖アルケニルスクシンイミド類が挙げられる。N−置換長鎖アルケニルスクシンイミド類の例としては、そのポリイソブチレン置換基の数平均分子量が350〜5000、または500〜3000の範囲であるポリイソブチレンスクシンイミドが挙げられる。スクシンイミド分散剤類およびそれらの製法は、例えば、米国特許第3,172,892号または米国特許第4,234,435号または欧州特許第0355895号に開示されている。スクシンイミド分散剤類は、一般的にはポリ(エチレンアミン)であるポリアミンから形成される一般的にはイミドである。
酸化防止剤化合物類は既知であり、例えば、硫化オレフィン類(一般的には、硫化4−カルボブトキシシクロヘキセン、またはそれらのトリフェニルホスファイト相当物類、またはオレフィンスルフィド)、アルキル化ジフェニルアミン類(例えば、ノニルジフェニルアミン、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)、ヒンダードフェノール類、油溶性モリブデン化合物、またはそれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤化合物類は、単独または組み合わせで使用することができる。その酸化防止剤は、該潤滑組成物の0重量%〜20重量%、または0.1重量%〜10重量%、または1重量%〜5重量%の範囲で存在させることができる。
粘度調整剤類としては、スチレン−ブタジエンの水素化コポリマー類、エチレン−プロピレンコポリマー類、ポリイソブテン類、水素化スチレン−イソプレンポリマー類、水素化イソプレンポリマー類、ポリメタクリレート類、ポリアクリレート類、ポリアルキルスチレン類、水素化アルケニルアリール共役ジエンコポリマー類、ポリオレフィン類、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステル類、または(α−オレフィン無水マレイン酸)コポリマーのエステル類、またはそれらの混合物が挙げられる。
分散剤粘性調整液類(しばしば、DVMと呼ばれる)としては、官能化ポリオレフィン類、例えば、アシル化剤(例えば無水マレイン酸など)とアミンとの反応生成物により官能化されているエチレン−プロピレンコポリマー類;アミン、またはアミンと反応したエステル化無水マレイン酸−スチレンコポリマー類により官能化されたポリメタクリレート類が挙げられる。
該潤滑組成物は、場合によって、本発明の無灰の磨耗防止剤以外の少なくとも1つのその他の磨耗防止剤をさらに含む。適当な磨耗防止剤類の例としては、リン酸エステル類、硫化オレフィン類、金属ジヒドロカルビルジチオホスフェート類(例えば、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート類など)を含めた硫黄含有耐磨耗添加剤類、チオカルバメートエステル類、アルキレン結合チオカルバメート類、およびビス(S−アルキルジチオカルバミル)ジスルフィド類を含めたチオカルバメート含有化合物類が挙げられる。
該オイルに溶解する極圧(EP)剤としては、硫黄およびクロロ硫黄含有EP剤、塩素化炭化水素EP剤およびリンEP剤が挙げられる。このようなEP剤の例としては、塩素化ワックス;有機スルフィド類およびポリスルフィド類、例えば、ジベンジルジスルフィド、ビス−(クロロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジテルペン、硫化テルペン、硫化ディールス−アルダー付加物類など;リン硫化炭化水素類例えば、リンスルフィドとテレビン油またはオレイン酸メチルとの反応生成物など;リンエステル類、例えば、亜リン酸ジ炭化水素およびトリ炭化水素、例えば、亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジヘプチル、亜リン酸ジシクロヘキシル、亜リン酸ペンチルフェニル、亜リン酸ジペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリルおよび亜リン酸ポリプロピレン置換フェノールなど;チオカルバミン酸金属類、例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛およびバリウムヘプチルフェノール二酸など;例えば、ジアルキルジチオリン酸とプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含めたアルキルおよびジアルキルリン酸類のアミン塩類;およびそれらの混合物が挙げられる。
一実施形態において、該組成物は、本発明の該アミン含有摩擦調整剤以外の摩擦調整剤をさらに含む。一般的に、該摩擦調整剤は、0重量%〜10重量%、または0重量%〜8重量%、または0重量%〜4重量%の範囲で存在させることができる。
その他の性能添加剤類、例えば腐食防止剤など、としては、米国特許出願US05/038319(2004年10月25日出願、発明者名McAteeおよびBoyer)の段落5〜8に記載されているもの、オクチルアミンオクタノエート、およびドデセニルコハク酸または無水物および脂肪酸、例えばオレイン酸など、のポリアミンとの縮合生成物が挙げられる。一実施形態において該腐食防止剤としてはSynalox(登録商標)腐食防止剤が挙げられる。そのSynalox(登録商標)腐食防止剤は、一般的には、酸化プロピレンのホモポリマーまたはコポリマーである。そのSynalox(登録商標)腐食防止剤は、The Dow Chemical Companyにより出版された、Form No.118−01453−0702 AMSの製品パンフレットにより詳細に記載されている。その製品パンフレットは、「SYNALOX Lubricants, High−Performance Polyglycols for Demanding Applications.」の表題がついている。
該潤滑組成物は、アルミニウム合金表面を含む機械装置類において一般的に見られるさまざまな表面で利用することができる。その機械装置類としては、内燃機関、ギアボックス、自動変速装置、油圧装置またはタービンが挙げられる。一般的に該潤滑組成物は、エンジンオイル、ギアオイル、自動変速装置オイル、油圧油、タービン油、金属加工流体または循環油であり得る。一実施形態において、該機械装置は内燃機関である。
潤滑組成物を、0.2重量%のジ−2−エチルヘキシルタルトレート、0.2重量%のヒドロキシアルキルアミン(Ethomeen T/12)、0.86重量%のその他の磨耗防止剤類(亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含む)、5重量%の分散剤類、1.5重量%の洗浄剤類、1.3重量%の酸化防止剤類、4.3重量%の粘度調整剤を含有させて調製する。該潤滑組成物は、約760ppmのリン含量、および0.25重量%の硫黄含量を有する。
該組成物が、ジ−2−エチルヘキシルタルトレートを含有せず、ヒドロキシアルキルアミンを含有しないことを除いて実施例2と同じである。
該組成物が、ヒドロキシアルキルアミンを含有しないことを除いて実施例2と同じである。
該組成物が、ジ−2−エチルヘキシルタルトレートを含有しないことを除いて実施例2と同じである。
(i)炭化水素置換基類、すなわち、脂肪族(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環族(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基類、および芳香族、脂肪族および脂環族置換された芳香族置換基類、ならびに、環が分子の他の部分により完成されている(例えば、2個の置換基が一緒になって環を形成している)環状置換基類;
(ii)置換された炭化水素置換基類、すなわち、非炭化水素基が、本発明との関連で、置換基の主要な炭化水素の性質を変化させない非炭化水素基類(例えば、ハロ(特に、クロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびスルホキシ)を含有する置換基類;
(iii)ヘテロ置換基類、すなわち、主として炭化水素の性質を有しながら、本発明との関連で、さもなければ炭素原子で構成されている環または鎖の中に炭素以外を含有している置換基類。ヘテロ原子類としては、硫黄、酸素、窒素が挙げられ、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルのような置換基類を包含する。一般に、2個を超えない、好ましくは1個を越えない非炭化水素置換基が、このヒドロカルビル基中の10個の炭素原子毎に存在し、一般的には、このヒドロカルビル基中には、非炭化水素置換基類は存在しない。
Claims (19)
- 潤滑粘性の油、アミン含有摩擦調整剤、および式(1)によって表される無灰摩擦防止剤を含む潤滑組成物
YおよびY’は、独立して、−O−、>NH、>NR3であるか、またはYおよびY’基の両方を一緒にし、2つの>C=O基の間にR1−N<基を形成することによって形成されたイミド基であり、
Xは、独立して、−Z−O−Z’−、>CH2、>CHR4、>CR4R5、>C(OH)(CO2R2)、>C(CO2R2)2、>CH2CO2R2または>CHOR6であり、
ZおよびZ’は、独立して、>CH2、>CHR4、>CR4R5、>C(OH)(CO2R2)、または>CHOR6であり、
nは、0〜10であり、ただし、n=1のとき、Xは>CH2ではなく、n=2のとき、両方のXが同時に>CH2ではなく、
mは、0または1であり、
R1は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり、ただし、R1が水素であるとき、mは0であり、nは1以上であり、
R2は、ヒドロカルビル基であり、
R3、R4およびR5は、独立して、ヒドロカルビル基またはヒドロキシ含有ヒドロカルビル基またはカルボキシル含有ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素またはヒドロカルビル基である]。 - 前記式(1)の無灰の磨耗防止剤が、少なくとも1つのヒドロキシポリカルボン酸から誘導される、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記式(1)の無灰の磨耗防止剤が、ヒドロキシポリカルボン酸ジエステル、ヒドロキシポリカルボン酸ジアミド、ヒドロキシポリカルボン酸イミド、ヒドロキシポリカルボン酸ジイミド、ヒドロキシポリカルボン酸エステルアミド、ヒドロキシポリカルボン酸エステルイミド、およびヒドロキシポリカルボン酸イミドアミドを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記式(1)によって表される無灰の磨耗防止剤が、イミド、ジエステル、またはジアミドである、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 式(1)のYおよびY’が両方とも−O−である、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 式(1)において、mが0または1、nが1〜2と定義され、Xが>CHOR6であり、R1、R2およびR6が、独立して、水素または4〜30個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記無灰の磨耗防止剤が酒石酸またはクエン酸から誘導される、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記無灰の磨耗防止剤が前記潤滑組成物の0.05〜10重量%、または0.1〜5重量%で存在する、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記アミン含有摩擦調整剤が、第一級または第二級ヒドロカルビルアミン、ヒドロキシアルキルアミン、またはそれらの混合物である、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記アミン含有摩擦調整剤がヒドロキシアルキルアミンである、請求項9に記載の潤滑組成物。
- 前記アミン含有摩擦調整剤が第三級アミンである、請求項10に記載の潤滑組成物。
- 前記アミン含有摩擦調整剤が、前記潤滑組成物の0.01重量%〜5重量%、0.02重量%〜2重量%、または0.05重量%〜1重量%で存在する、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記潤滑組成物が、(i)0.8重量%以下の硫黄含量、(ii)0.2重量%以下のリン含量、または(iii)2重量%以下の硫酸塩灰分の少なくとも1つを有することをさらに特徴とする、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記潤滑組成物が、(i)0.5重量%以下の硫黄含量、(ii)0.1重量%以下のリン含量、および(iii)1.5重量%以下の硫酸塩灰分を有することを特徴とする、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 粘度調節剤、酸化防止剤、過塩基性洗浄剤、スクシンイミド分散剤、またはそれらの混合物の少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
- リン含有磨耗防止剤をさらに含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 過塩基性洗浄剤をさらに含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記過塩基性洗浄剤が、非硫黄含有フェナート類、硫黄含有フェナート類、スルホネート類、サリキサレート類、サリチレート類、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項17に記載の潤滑組成物。
- 内燃機関を潤滑する方法であって、請求項1に記載の前記潤滑組成物を前記内燃機関に供給するステップを含む方法。
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