JP2010528155A - 無灰、無硫黄、無リンの磨耗剤を含む潤滑剤でアルミニウムシリケート複合材料表面を潤滑化する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一実施態様では、無灰、無リン、無硫黄の磨耗防止剤は、イミド、ジエステル、ジアミド、ジイミド、エステル−アミド、エステル−イミド、イミド−アミドを含む。一実施態様では、磨耗防止剤は、イミド、ジエステル、ジアミドまたはエステル−アミドを含む。
nは、式(1b)では0から10、0から6、0から4、1から4、または1から2であり、式(1a)では1から10、1から4、または1から2であり;
pは、1から5、1から2、または1であり;
YおよびY’は、独立に、−O−、>NH、>NR3、または(1b)のY基とY’基との両方または(1a)の2つのY基を一緒にして、2つの>C=O基の間のR1−N<基を形成することによって形成されるイミド基であり;
Xは、独立に、−CH2−、>CHR4または>CR4R5、>CHOR6、または>C(CO2R6)2、>C(OR6)CO2R6、>C(CH2OR6)CO2R6、−CH3、−CH2R4または−CHR4R5、−CH2OR6、または−CH(CO2R6)2、≡C−R6、または式(1a)および/または(1b)の前記原子価を満たすそれらの混合物であり、ただし、≡C−R6は式(1a)にしか適用されず、≡Cは、炭素原子への3つの単結合を示し;
R1およびR2は、独立に、通常、1から150、4から30、6から20、10から20、または11から18の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり;
R3は、ヒドロカルビル基であり;
R4およびR5は、独立に、ケト含有基(アシル基など)、エステル基、またはヒドロカルビル基であり;
R6は、独立に、水素、または通常1から150、または4から30の炭素原子を含むヒドロカルビル基である
の化合物によって表される。
潤滑組成物は、潤滑性粘度の油を含む。そのような油は、天然油および合成油、水素化分解、水素化および水素化精製から誘導された油、未精製油、精製油、および再精製油、ならびにそれらの混合物を含む。
本組成物は、任意選択として、他の性能添加剤を含む。他の性能添加剤は、金属不活性化剤、粘度調整剤、洗剤、摩擦調整剤、磨耗防止剤(本発明の無灰磨耗防止剤以外の)、腐食抑制剤、分散剤、分散剤粘度調整剤、極圧添加剤、酸化防止剤、発泡抑制剤、解乳化剤、流動点降下剤、封止膨潤剤、およびそれらの混合物の少なくとも1つを含む。通常、完全に調合された潤滑油は、これらの性能添加剤の1つ以上を含む。
任意選択として、潤滑組成物は、他の既知の中性または過塩基性洗剤をさらに含む。適当な洗剤基質は、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレート、サリチレート、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、またはサリゲニンを含む。国際公開第2004/096957号およびその中の引用文献を含む多数の特許刊行物中にさまざまな過塩基性洗剤およびそれらの調製方法がさらに詳しく記載されている。通常、洗剤基質は、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の金属によって塩にされる。一実施態様では、潤滑組成物は、過塩基性洗剤をさらに含む。通常、過塩基性洗剤は、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレート、サリチレート、またはそれらの混合物を含む。
多くの場合、分散剤は、潤滑油組成物中に混合する前に灰形成金属を含まず、通常、潤滑剤および重合体分散剤に加えられたとき灰形成金属をまったく提供しないので、無灰型分散剤として知られている。無灰型分散剤は、比較的高い分子量の炭化水素鎖に結合した極性基を特徴とする。典型的な無灰分散剤は、N−置換長鎖アルケニルスクシンイミドを含む。N−置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例は、350から5000、または500から3000の範囲内のポリイソブチレン置換基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。例えば、米国特許第3,172,892号または米国特許第4,234,435号の明細書に、スクシンイミド分散剤およびそれらの調製法が開示されている。通常、スクシンイミド分散剤は、ポリアミン、通常はポリ(エチレンアミン)から形成されるイミドである。
酸化防止化合物は、既知であり、例えば、硫化オレフィン、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)、ヒンダードフェノール、モリブデン化合物(モリブデンジチオカーバメートなど)、またはそれらの混合物を含む。酸化防止剤化合物は単独で用いられても組み合わされて用いられてもよい。酸化防止剤は、潤滑組成物の0重量%から20重量%、または0.1重量%から10重量%、または1重量%から5重量%の範囲で存在してよい。
粘度調整剤は、スチレン−ブタジエンの水素化共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレン重合体、水素化イソプレン重合体、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、水素化アルケニルアリール共役ジエン共重合体、ポリオレフィン、無水マレイン酸−スチレン共重合体のエステルを含む。
分散剤粘度調整剤(多くの場合DVMと呼ばれる)は、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によって官能化されたエチレン−プロピレン共重合体);アミンによって官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応したエステル化無水マレイン酸−スチレン共重合体を含む。
任意選択として、潤滑組成物は、本発明の無灰磨耗防止剤以外の少なくとも1つの他の磨耗防止剤をさらに含む。適当な磨耗防止剤の例は、リン酸エステル、硫化オレフィン、金属ジチオリン酸ジヒドロカルビル(亜鉛ジチオリン酸ジアルキルまたはモリブデンジチオリン酸ジアルキルなど)を含む硫黄含有摩耗防止添加剤、チオカーバメートエステル、アルキレン結合チオカーバメートを含むチオカーバメート含有化合物、およびビス(S−アルキルジチオカルバミル)ジスルフィドを含む。
油に可溶性である極圧(EP)添加剤は、硫黄含有EP剤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剤を含む。そのようなEP剤の例は、塩素化ワックス;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などの有機スルフィドおよびポリスルフィド、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、硫化ジペンテン、硫化テルペン、および硫化Diels−Alder付加体;硫化リンとテレビンまたはオレイン酸メチルとの反応生成物などのリン硫化炭化水素;亜リン酸二炭化水素および亜リン酸三炭化水素、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などのリンエステル;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ポリプロピレン置換された亜リン酸フェノール;亜鉛ジオクチルジチオカーバメートおよびバリウムヘプチルフェノール二酸などの金属チオカーバメート;例えばジチオリン酸ジアルキルとプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含むアルキルリン酸のアミン塩およびジアルキルリン酸のアミン塩;およびそれらの混合物を含む。
一実施態様では、摩擦調整剤またはその混合物をさらに含む。通常、摩擦調整剤は、0重量%から10重量%、または0.05重量%から8重量%、または0.1重量%から4重量%を含む範囲で存在してよい。
腐食抑制剤などの他の性能添加剤は、米国特許出願第05/038319号(McAteeおよびBoyerを発明者として2004年10月25日に出願)の段落5から8に記載されているもの、オクタン酸オクチルアミン、コハク酸ドデセニルまたは無水物およびオレイン酸などの脂肪酸とポリアミンとの縮合生成物を含む。一実施態様では、腐食抑制剤は、Synalox(登録商標)腐食抑制剤を含む。通常、Synalox(登録商標)腐食抑制剤は、プロピレンオキシドの単独重合体または共重合体である。Synalox(登録商標)腐食抑制剤は、The Dow Chemical Companyによって刊行されている用紙番号第118−01453−0702AMSを有する製品パンフレット中にさらに詳細に記載されている。この製品パンフレットは、「SYNALOX潤滑剤、高度な利用のための高性能ポリグリコール」という標題である。
本潤滑組成物は、機械装置に通常見いだされる範囲のアルミニウム合金表面またはアルミニウム複合材料表面において利用されてよい。機械装置は、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を含む。通常、潤滑組成物は、エンジンオイル、ギヤオイル、自動変速オイル、作動油、タービン油、金属加工油または循環油であってよい。一実施態様では、機械装置は内燃機関である。
1重量%の酒石酸ジ−2−エチルヘキシル、0.6重量%の他の磨耗防止剤、7.9重量%の分散剤、1.5重量%の洗剤、3.6重量%の酸化防止剤、6.1重量%の粘度調整剤、0.1重量%の腐食抑制剤、および0.1重量%の摩擦調整剤を含む潤滑組成物が調製される。潤滑組成物は、0.6重量%の硫酸塩灰分含有率、約570ppmのリン含有率、および0.17重量%の硫黄含有率を有する。
(i)炭化水素置換基、すなわち脂肪族(例えばアルキルまたはアルケニル)、脂環式(例えばシクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、ならびに芳香族置換芳香族置換基、脂肪族置換芳香族置換基および脂環式置換芳香族置換基、ならびに分子の別の部分を介して環が完成される(例えば、2つの置換基が一緒になって環を形成する)環状置換基、
(ii)置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の状況で、置換基の主として炭化水素の性質を変化させない非炭化水素基を含む置換基(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)、
(iii)ヘテロ置換基、すなわち、本発明の状況では主として炭化水素の性格を有するが、他は炭素原子で構成されている環または鎖中に炭素以外を含む置換基
を含む。
Claims (20)
- アルミニウム複合材料表面を潤滑化する方法であって、潤滑性粘度の油と無灰、無硫黄、無リンの磨耗防止剤とを含む潤滑組成物を前記アルミニウム複合材料表面に供給することを含む方法。
- 前記アルミニウム複合材料表面は、アルミニウム−シリケート表面である、請求項1に記載の方法。
- 前記無灰磨耗防止剤は、ヒドロキシカルボン酸ジエステル、ヒドロキシカルボン酸ジアミド、ヒドロキシカルボン酸イミド、ヒドロキシカルボン酸ジイミド、ヒドロキシカルボン酸エステル−アミド、ヒドロキシカルボン酸エステル−イミド、およびヒドロキシカルボン酸イミド−アミドの少なくとも1つから誘導される、請求項1に記載の方法。
- 前記無灰磨耗防止剤は、式(1a)および/または(1b)の化合物
n’は、式(1b)については0から10、01から6、0から4、1から4または1から2であり、式(1a)については1から10、1から4または1から2であり、
pは、1から5、または1から2、または1であり、
YおよびY’は、独立に、−O−、>NH、>NR3、または(1b)のY基とY’基との両方または(1a)の2つのY基を一緒にし、2つの>C=O基の間のR1−N<基を形成させることによって形成されたイミド基であり、
Xは、独立に、−CH2−、>CHR4または>CR4R5、>CHOR6、または>C(CO2R6)2、>C(OR6)CO2R6、>C(CH2OR6)CO2R6、−CH3、−CH2R4または−CHR4R5、−CH2OR6、または−CH(CO2R6)2、≡C−R6、または式(1a)および/または(1b)の原子価を満たすそれらの混合物であり、ただし、≡C−R6は、式(1a)にしか適用されず、
R1およびR2は、独立に、通常1から150、4から30、6から20、10から20、または11から18の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、
R3は、ヒドロカルビル基であり、
R4およびR5は、独立に、ケト含有基(アシル基など)、エステル基またはヒドロカルビル基であり、
R6は、独立に、水素、または通常1から150の炭素原子を含むヒドロカルビル基である:
によって表される、請求項1に記載の方法。 - YおよびY’は、ともに−O−である、請求項4に記載の方法。
- 前記無灰磨耗防止剤は、酒石酸またはクエン酸から誘導される、請求項1に記載の方法。
- 前記無灰磨耗防止剤は、前記潤滑組成物の0.05から10重量%、または0.1から5重量%存在する、請求項1に記載の方法。
- 前記潤滑組成物は、(i)0.8重量%以下の硫黄含有率、(ii)0.2重量%以下のリン含有率、または(iii)2重量%以下の硫酸塩灰分含有率の少なくとも1つを有することをさらに特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記潤滑組成物は、(i)0.5重量%以下の硫黄含有率、(ii)0.1重量%以下のリン含有率、および(iii)1.5重量%以下の硫酸塩灰分含有率を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 摩擦調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、過塩基性洗剤、スクシンイミド分散剤の少なくとも1つ、またはそれらの混合物をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記摩擦調整剤は、長鎖脂肪アミド、長鎖脂肪エステル、長鎖脂肪エポキシド誘導体、長鎖脂肪イミダゾリン、およびアルキルリン酸のアミン塩からなる群から選ばれる、請求項10に記載の方法。
- リン含有磨耗防止剤をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- モリブデン化合物をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記モリブデン化合物は、モリブデンジチオリン酸ジアルキル、モリブデンジチオカーバメート、モリブデン化合物のアミン塩、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項13に記載の方法。
- 前記モリブデン化合物は、0.5ppmから2000ppm、1pmから700ppm、または20ppmから250ppmのモリブデンを提供する量存在する、請求項13に記載の方法。
- 過塩基性洗剤をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記過塩基性洗剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレート、サリチレート、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項16に記載の方法。
- アルミニウム複合材料表面を含む内燃機関を潤滑化する方法であって、潤滑性粘度の油と無灰、無リン、無硫黄の磨耗防止剤とを含む潤滑組成物を前記アルミニウム複合材料表面に供給することを含む方法。
- アルミニウム複合材料表面を潤滑化するための、無灰、無リン、無硫黄の磨耗防止剤を含む潤滑組成物の使用。
- アルミニウム複合材料表面を含む内燃機関を潤滑化するための、無灰、無リン、無硫黄の磨耗防止剤を含む潤滑組成物の使用。
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