JP2012518703A - イオン性液体を添加剤として用いることによる、処方潤滑油におけるデポジット形成の抑制方法 - Google Patents

Abstract

処方潤滑油の抗デポジット形成性は、潤滑油へ、添加剤量のイオン性液体を添加することによって強化される。
【選択図】なし

Description

本発明は、潤滑油で潤滑されるエンジンにおけるデポジット形成を、添加剤を用いることによって抑制することに関する。

アニオンおよびカチオンを含み、低融点の塩であるイオン性液体は、それらの非揮発性、非引火性、並びに熱的、機械的および電気化学的安定性の理由で、潤滑油用途に対して興味あるものであった。

特許文献１は、基油として、アニオンおよびカチオンから形成されるイオン性液体を含み、イオン濃度１モル／ｄｍ^３以上を有する潤滑油に関する。イオン性液体を、基油それ自体として記載する点で、特許文献１は、アニオンおよびカチオン成分を、非常に詳細に論じ、かつ望ましくない腐食性および粘度低下を回避するのに、実質的に水を含まないイオン性液体系の必要性を示す。特許文献１は、適切かつ有用なカチオンとして特に、イミダゾリウム、ピリジニウム、アルキルアンモニウムを、並びに数多くの適切なアニオンの中でもＢＦ_４ ⁻およびＰＦ_６ ⁻を特定する。アルキルピリジニウム、ヘキサフルオロホスフェート、アルキルアンモニウム、テトラフルオロボレートなどの物質は、特に、それ自体が潤滑基流体として使用するのに適切なものとして開示される。特許文献１によって包含される任意のイオン性液体を、種々の添加剤との組合せで用いることができ、また鉱油および合成油との組合せで用いてもよい。特許文献１は、「イオン性液体の物理特性は、それらの分子構造から予測することが困難であり、粘度、粘度指数、および流動点などの特性は、容易には、分子構造の修飾によって制御することができない」（段落［０００７］）と記述している。

特許文献２は、高分子量のＮ−ヒドロカルビル置換第四級アンモニウム塩（炭化水素成分の分子量３５０〜３０００）を、分散剤および清浄剤として添加することを教示する。特許文献２のカチオンは、高分子量の第四級アンモニウムであり、一方アニオンは、ハライド、ナイトライト、ナイトレート、カーボネート、ボレート、アルキルボレート、ビカルボネート、アルカノエート、ホスフェート、アルキルホスフェート、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオホスフェートなどである。

特許文献１は、イオン性液体を、基油として、および炭化水素基油または合成基油と混合されることができる成分として教示する。イオン性液体には、アルキルアンモニウム塩が含まれる。

特許文献３は、第四級アンモニウムスクシンイミド塩を教示し、それを、１０Ｗ４０完全処方潤滑油へ添加する。その際、分散剤としてのその効果は、ベンチＶＣ試験で評価される。

特許文献４は、アミン含有分散剤（スクシンイミドなど）をフルオロリン酸と反応させて、付加物が製造されることを教示する。この付加物は、潤滑油へ添加され、フッ化炭素シール攻撃に対して、分散剤を不活性化するその能力について評価された。

特許文献５は、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、第四級アンモニウムカチオン、第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオン、およびビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを含む合成潤滑油を教示する。

特許文献６は、潤滑油として用いられるイオン性液体に関する。このイオン性液体は、次式の物質である。
（ＮＣ）_ａ−（Ａ）_ｂ−Ｘ−（（Ｑ）_ｅ）−（Ｂ）_ｃ−（ＣＮ）_ｄ
（式中、Ｘはホウ素、炭素、窒素、酸素、アルミニウム、ケイ素、リン、硫黄、ヒ素、またはセレンであり、Ｑは有機基であり、（ａ）は１以上の整数であり、（ｂ）〜（ｅ）はゼロを含む整数である）

米国特許公開第２００７／００２７０３８号明細書 米国特許第４，１０８，８５８号明細書 米国特許第４，３２６，９７３号明細書 米国特許第４，７４７，９７１号明細書 国際公開第０７／０５５３２４号明細書 特開２００６−３５１８５６号公報 米国特許第４，９５６，１２２号明細書 米国特許第４，８２７，０６４号明細書 米国特許第４，８２７，０７３号明細書

ＡＰＩ文献 第１５０９号（ｗｗｗ．ＡＰＩ．ｏｒｇ） Ｋｌａｍａｎｎ著「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ」（Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ、Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ、Ｆｌｏｒｉｄａ）（ＩＳＢＮ ０−８９５７３−１７７−０） Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙ著「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」（Ｎｏｇｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ、１９７８年） Ｃ．Ｖ．ＳｍａｌｔｈｅｅｒおよびＲ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ著「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」（Ｌｅｇｉｅｒｓ−Ｈｅｌｅｎ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ、１９６７年）

本発明は、基油、並びに酸化防止剤、耐磨耗剤、清浄剤、または分散剤から選択される少なくとも一種の添加剤の添加剤量を含む潤滑油で潤滑される内燃機関内の表面へのデポジットの形成を、潤滑油へ添加剤量のイオン性液体を添加することによって抑制するための方法に関する。

添加剤量のイオン性液体とは、本発明については、潤滑油処方物の全重量を基準として、約０．０１〜５．０ｗｔ％の範囲の量のイオン性液体の量を意味する。好ましくは約０．５〜１．５０ｗｔ％の範囲の量であり、より好ましくは約０．７５〜１．２５ｗｔ％である。

イオン性液体は、カチオンおよびアニオンから形成される塩であり、結合はイオン結合である。

本発明において、添加剤として用いられるイオン性液体は、一種以上のアニオンへイオン結合される一種以上のカチオンを含む。

典型的な適切なカチオンは、次によって表されてもよく、かつこれらのカチオンの混合物であってもよい。即ち、

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^１２のそれぞれは、同一かまたは異なってもよく、水素、−ＯＨ、Ｃ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_２〜Ｃ_８アルケニル基（アルキルまたはアルケニル基は、−ＣＮ、−ＳＯ_３Ｈ、−ＯＨから選択されるヘテロ原子置換基を含んでもよい）；Ｃ_１〜Ｃ_８フルオロ炭素基、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキル基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール基（その基の全てはエーテル結合を有してもよい）；Ｃ_１〜Ｃ_８アルコキシ基からなる群から選択され、しかもＲ^５’は、同一かまたは異なってもよく、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_１０ヒドロキシアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキル、Ｃ_７〜Ｃ_１２アルキルアリールから選択され、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、１〜３０、好ましくは１〜１０の範囲の整数である）
である。

好ましくは、カチオンは、次からなる基の一種以上から選択される。即ち、

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、およびＲ^６は、同一かまたは異なってもよく、水素、Ｃ_１〜Ｃ_８アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アラルキル、またはＣ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール基（好ましくはＣ_１〜Ｃ_４アルキル基、およびＣ_６アリール基）からなる群から選択される）
である。

最も好ましくは、カチオンは、次からなる基の一種以上から選択される。即ち、

である。

アニオンは、ＢＸ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｘ_７ ⁻、Ｇａ_２Ｘ_７ ⁻、ＰＸ_６ ⁻（Ｘは、ハロゲンであり、好ましくはフッ素または臭素、最も好ましくはフッ素である）、Ｒ^１７ＯＳＯ_３ ⁻、Ｒ^１７ＳＯ_３ ⁻、ＳＯ_４ ^−２、ＰＯ_４ ^−３、ＮＯ_３ ⁻、（ＣＮ）_２Ｎ⁻、Ｒ^１７ _２ＰＯ_４ ⁻、Ｒ^１８ＣＯＯ⁻、Ｒ^１７ＯＣＯＯ⁻、Ｒ^１８ＰＯ_２ ⁻、ＳＣＮ⁻、ＨＯ（Ｒ^１８）ＣＯＯ⁻、ＨＳ（Ｒ^１８）ＣＯＯ⁻、Ｒ^１８Ｓ⁻、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）ＳＯ_３ ⁻、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）ＣＯＯ⁻、Ｆ（ＨＦ）_ｎ ⁻、（（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ）_３Ｃ⁻、（（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１―ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ）_２Ｎ⁻（Ｙ’は、炭素原子または硫黄原子であり、２つ以上のＹ’が存在する場合には、それらは、同一かまたは互いに異なってもよく、複数の（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_Ｚ基は、同一かまたは互いに異なってもよく、ｎは、整数であり、ｘは、０〜１３の整数であり、ｚは、Ｙ’が炭素原子である場合には１〜３の整数であり、Ｙ’が硫黄原子である場合には０〜４の整数である）、Ｂ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_４ ⁻、Ｐ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_６ ⁻（Ｙ’’は、水素原子またはフッ素原子であり、複数のＹ’’が存在する場合には、それらは同一かまたは互いに異なってもよく、複数の（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）基は、同一かまたは互いに異なってもよく、ｍは、０〜６の整数である）、Ｒ^１７は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、或いはアルキルまたはアルキルアリールであり、Ｒ^１８は、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキルまたはＣ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール、

（式中、Ｒ^１９は、Ｃ_１〜Ｃ_２２アルキルである）、

（式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は、同一かまたは異なってもよく、水素、またはＣ_１〜Ｃ_２２アルキルから選択される）、次式のアニオン

（式中、Ｒ^１３〜Ｒ^１６のそれぞれは、同一かまたは互いに異なってもよく、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）から選択される基であり、ｎおよびｘは、前に定義されるものである）、および

（式中、Ｒ^ｘは、Ｈ、またはＣ_１〜Ｃ_１２ヒドロカルビル、好ましくはＨ、またはＣ_１〜Ｃ_６ヒドロカルビルであり、Ｑは、環内に存在可能な炭素の数である）、
ジＣ_２〜Ｃ_２０アルキルジチオホスフェート、ジＣ_２〜Ｃ_２０アルキルジチオカルバメート、並びにこれらのアニオンの混合物からなる群から選択される。

好ましくは、アニオンは、テトラフルオロボレートおよびヘキサフルオロホスフェートからなる基の一種以上から選択される。

イオン性液体を添加することができる潤滑油は、潤滑油沸点範囲約１００〜４５０℃で沸騰する天然または合成基材、或いは基油から選択される一種以上の基材または基油を含む任意の潤滑油である。本明細書においては、用語「基油」および「基材」は、互換的に用いられる。

広範囲の潤滑基油が、当技術分野で知られる。潤滑基油は、天然油および合成油のいずれでもある。天然および合成油（またはそれらの混合物）は、未精製、精製、または再精製で用いられることができる（後者はまた、再生または再処理油として知られる）。未精製油は、天然または合成素材から直接得られ、更なる精製なしに用いられるものである。これらには、レトルト処理操作から直接得られるシェール油、一次蒸留から直接得られる石油、およびエステル化プロセスから直接得られるエステル油が含まれる。精製油は、一種以上の精製工程へ付されて、少なくとも一種の潤滑油特性が向上されること以外は、未精製油に関して論じられる油に類似である。当業者は、多くの精製プロセスに精通している。これらのプロセスには、溶剤抽出、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、ろ過、およびパーコレーションが含まれる。再精製油は、先に用いられた油を用いる点を除き、精製油に類似のプロセスによって得られる。

グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶは、基油材の広範な分類（非特許文献１）であり、潤滑油基油に対する指針を作成するアメリカ石油協会によって開発および定義される。グループＩ基材は、一般に、粘度指数約８０〜１２０を有し、硫黄約０．０３％超、および／または飽和分約９０％未満を含む。グループＩＩ基材は、一般に、粘度指数約８０〜１２０を有し、硫黄約０．０３％以下、および飽和分約９０％以上を含む。グループＩＩＩ材は、一般に、粘度指数約１２０超を有し、硫黄約０．０３％以下、および飽和分約９０％超を含む。グループＩＶには、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）が含まれる。グループＶ基材には、グループＩ〜ＩＶに含まれない基材が含まれる。次の表は、これら五種のグループについて、それぞれの特性を概略する。

天然油には、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油およびラード油）、および鉱油が含まれる。好ましい熱酸化安定性を有する動物および植物油を用いることができる。天然油のうち、鉱油が好ましい。鉱油は、それらの原油素材に従って、例えば、それらがパラフィン質であるか、ナフテン質であるか、または混合パラフィン質−ナフテン質であるか否かで、幅広く異なる。石炭またはシェールから誘導される油もまた有用である。天然油はまた、それらの製造および精製に用いられる方法に従って、例えば、それらの蒸留範囲、並びにそれらが直留であるか、若しくは分解されるか、水素化精製されるか、または溶剤抽出されるか否かで、異なる。

グループＩＩおよび／またはグループＩＩＩの水素処理または水素化分解基材（ポリアルファオレフィン、アルキル芳香族、および合成エステルなどの合成油を含む）もまた、周知の基材油である。

合成油には、重合および共重合オレフィン（例えば、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、エチレン−オレフィンコポリマー、およびエチレン−アルファオレフィンコポリマー）などの炭化水素油が含まれる。ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）油基材は、通常に用いられる合成炭化水素油である。例として、Ｃ_８、Ｃ_１０、Ｃ_１２、Ｃ_１４オレフィン、またはそれらの混合物から誘導されるＰＡＯが用いられてもよい。特許文献７、特許文献８および特許文献９を参照されたい。これは、その全てが参照により本明細書に含まれる。

ヒドロカルビル芳香族は、基油または基油成分として用いられることができ、任意のヒドロカルビル分子（ベンゼノイド部分またはナフテノイド部分などの芳香族部分から誘導されるその重量を少なくとも約５％含む）、またはそれらの誘導体であることができる。これらのヒドロカルビル芳香族には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルオキシド、アルキルナフトール、アルキルジフェニルスルフィド、アルキル化ビス−フェノールＡ、アルキル化チオジフェノールなどが含まれる。芳香族は、例えばモノ−アルキル化、ジアルキル化、ポリアルキル化され得る。芳香族は、モノ−または多−官能基化されることができる。ヒドロカルビル基はまた、アルキル基、アルケニル基、アルキニル、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、および他の関連するヒドロカルビル基の混合物を含むことができる。ヒドロカルビル基は、約Ｃ_６から約Ｃ_６０以下の範囲であることができ、約Ｃ_８〜約Ｃ_４０の範囲が好ましいことが多い。ヒドロカルビル基の混合物が好ましいことが多い。ヒドロカルビル基は、場合により、硫黄、酸素、および／または窒素含有置換基を含むことができる。芳香族基はまた、少なくとも約５％の分子が上記タイプの芳香族部分を含む場合には、天然（石油）素材から誘導されることができる。ヒドロカルビル芳香族成分については、粘度（１００℃）凡そ３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔが好ましく、粘度凡そ３．４ｃＳｔ〜約２０ｃＳｔがより好ましいことが多い。ナフタレンまたはメチルナフタレンは、例えば、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、若しくはより高級オレフィンなどのオレフィン、類似オレフィンの混合物などでアルキル化され得る。潤滑油組成物中のヒドロカルビル芳香族の有用な濃度は、用途に従って、約２％〜約２５％、好ましくは約４％〜約２０％、より好ましくは約４％〜約１５％であることができる。

エステルは、有用な基材を構成する。添加剤の溶解性およびシール親和性の特性は、二塩基酸とモノアルカノールとのエステル、およびモノカルボン酸の多価アルコールエステルなどのエステルを用いることによって確保されてもよい。前者タイプのエステルには、例えば、フタル酸、コハク酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸等などのジカルボン酸と、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール等などの種々のアルコールとのエステルが含まれる。これらのタイプのエステルの特定の例には、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケート等が含まれる。

特に有用な合成エステルは、一種以上の多価アルコール、好ましくはヒンダードポリオール（ネオペンチルポリオールなど；例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、およびジペンタエリトリトール）を、炭素原子少なくとも約４個を含むアルカン酸、好ましくはＣ_５〜Ｃ_３０酸（カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、およびベヘン酸を含む飽和直鎖状脂肪酸、または対応する分枝鎖状脂肪酸、或いはオレイン酸などの不飽和脂肪酸など）と反応させることによって得られるもの、或いはこれらの物質の任意の混合物である。

適切な合成エステル成分には、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール、および／またはジペンタエリトリトールと、炭素原子約５〜約１０個を含む一種以上のモノカルボン酸とのエステルが含まれる。これらのエステルは、商業的に広く入手可能である。例えば、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＭｏｂｉｌ Ｐ−４１およびＰ−５１エステルである。

非従来型または非通常型（ｎｏｎ−ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｏｒ ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）の基材および／または基油には、次の（１）および（２）から誘導される基材および／または基油の一種または混合物が含まれる。即ち
（１）一種以上のガスツーリキッド（ＧＴＬ）物質、並びに
（２）水素化脱ロウ、または水素異性化／接触（および／または溶剤）脱ロウ基材および／または基油（合成ワックス、天然ワックスまたはワックス質原料、鉱油および／または非鉱油のワックス質原料材（ガス油、スラックワックス（天然油、鉱油、または合成油；例えば、フィッシャートロプシュ原料材の溶剤脱ロウから誘導される）、天然ワックス、およびワックス質材（ガス油、ワックス質燃料、水素化分解装置ボトム、ワックス質ラフィネート、水素化分解油、熱分解油、フート油、または他の鉱物、鉱油、或いは石炭液化またはシェール油から受け入れられるワックス質物質などの非石油誘導ワックス質物質さえ）、炭素数約２０個以上、好ましくは約３０個以上を有する直鎖状または分枝状ヒドロカルビル化合物から誘導される）、およびこれらの基材および／または基油の混合物
である。

ＧＴＬ物質は、一種以上の合成、組合せ、変換、転位、および／または分解（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）／分解（ｄｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ）プロセスを経て、ガス状の炭素含有化合物、水素含有化合物、および／または原料材としての要素（水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、プロピン、ブタン、ブチレン、およびブチンなど）から誘導される物質である。ＧＴＬ基材および／または基油は、潤滑油粘度を有するＧＴＬ物質であり、一般に、炭化水素（例えば、ワックス質合成炭化水素）から誘導される。これは、それ自体、より簡単なガス状の炭素含有化合物、水素含有化合物、および／または原料材としての要素から誘導される。ＧＴＬ基材および／または基油には、潤滑油沸点範囲で沸騰する油が含まれる。即ち、
（１）合成ＧＴＬ物質から、例えば蒸留によるなどで分離／分留され、引続いて接触脱ロウプロセスまたは溶剤脱ロウプロセスのいずれか、または両方を含む最終ワックス処理工程へ付されて、低減された／低い流動点の潤滑油が製造された油；
（２）合成ワックス異性化油（例えば、水素化脱ロウ、または水素異性化接触および／または溶剤脱ロウ合成ワックスまたはワックス質炭化水素を含む）；
（３）水素化脱ロウ、または水素異性化接触および／または溶剤脱ロウフィッシャー−トロプシュ（Ｆ−Ｔ）物質（即ち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス、および可能な類似含酸素化合物）；好ましくは、水素化脱ロウ、または水素異性化／引続く接触および／または溶剤脱ロウＦ−Ｔワックス質炭化水素、または水素化脱ロウ、または水素異性化／引続く接触（または溶剤）脱ロウＦ−Ｔワックス、或いはそれらの混合物
である。

ＧＴＬ物質から誘導されるＧＴＬ基材および／または基油（特に、水素化脱ロウ、または水素異性化／引続く接触および／または溶剤脱ロウされたワックスまたはワックス質原料）、好ましくはＦ−Ｔ物質誘導基材および／または基油は、典型的には、動粘度（１００℃）約２ｍｍ^２／秒〜約５０ｍｍ^２／秒（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するものとして特徴付けられる。それらは更に、典型的には、流動点−５℃〜約−４０℃以下（ＡＳＴＭ Ｄ９７）を有するものとして特徴付けられる。それらはまた、典型的には、粘度指数約８０〜約１４０以上（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０）を有するものとして特徴付けられる。

加えて、ＧＴＬ基材および／または基油は、典型的には、高度にパラフィン質（飽和分９０％超）であり、かつモノシクロパラフィンおよびマルチシクロパラフィンの混合物を、非環式イソパラフィンとの組合せで含んでもよい。これらの組合せにおけるナフテン質（即ち、シクロパラフィン）含有量の比率は、用いられる触媒および温度で異なる。更に、ＧＴＬ基材および／または基油は、典型的には、非常に低い硫黄および窒素含有量を有し、一般には、これらの元素のそれぞれについて、約１０ｐｐｍ未満、より典型的には約５ｐｐｍ未満を含む。Ｆ−Ｔ物質、特にＦ−Ｔワックスから得られるＧＴＬ基材および／または基油の硫黄および窒素含有量は、実質的にはゼロである。加えて、リンおよび芳香族が含まれないことは、この物質を、低ＳＡＰ生成物を処方するのに特に適切にする。

用語「ＧＴＬ基材および／または基油」、および／または「ワックス異性化油基材および／または基油」は、製造プロセスにおいて回収される幅広い粘度範囲のこれらの物質の個々の留分、これらの留分の二種以上の混合物、並びに目標動粘度を示すブレンドを製造するための、一種または二種以上の低粘度留分と、一種または二種以上のより高粘度留分との混合物を包含するものとして理解されるべきである。

ＧＴＬ基材および／または基油が誘導されるＧＴＬ物質は、好ましくは、Ｆ−Ｔ物質（即ち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス）である。

イオン性液体が添加される潤滑油はまた、清浄剤、分散剤、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、耐摩耗剤から選択される一種以上の性能添加剤の添加剤量を含み、および金属不活性化剤、流動点降下剤、腐食防止剤、シール親和剤、泡消剤、抑制剤、防錆剤、摩擦調整剤等をまた含んでもよい。その全ては、当業者には既に周知の物質であり、非特許文献２、非特許文献３および非特許文献４に文書化されている。

イオン性液体は、それ自体を、基材および／または基油へ、または基材／基油および少なくとも一種の更なる性能添加剤を含む処方潤滑油へ添加することができる。

潤滑油が、亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメート（好ましくは、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺＤＤＰ）またはモリブデンジアルキルジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ））の少なくとも一種を含む処方油である場合には、イオン性液体の効果は、イオン性液体が、潤滑油へ添加される前に、亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートと予混合される場合に増大され得る。即ち、イオン性液体、および例えばＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣは、一緒に混合され、予混合物として潤滑油へ添加される。アルキル基は、同一かまたは異なることができ、Ｃ_３〜Ｃ_１２第一級または第二級アルキル基（好ましくは、第二級基）から選択される。予混合は、イオン性液体およびＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣを、イオン性液体および亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェートまたはジアルキルジチオカルバメートが反応するように十分に加熱して、単純に添加することによって達成することができる。

好ましくは、イオン性液体単味は、撹拌しながら、３０から１２０℃（好ましくは約５０℃）へ加熱される。次いで、イオン性液体の加熱された溶液へ、亜鉛またはモリブデンＤＤＰ、或いは亜鉛またはモリブデンＤＴＣが添加される。

混合物は、次いで、更に、温度約５０〜１２０℃、好ましくは約９０℃で、イオン性液体および亜鉛またはモリブデンＤＤＰ或いはＤＴＣが相互作用するのに十分な時間（好ましくは約３０分〜２時間、好ましくは約１時間）加熱される。薄茶色の透明溶液が、冷却した際に形成される。イオン性液体、および亜鉛またはモリブデンＤＤＰ若しくはＤＴＣは、任意の比率でも組合されることができる。しかし、好ましくは１：４〜４：１、より好ましくは１：３〜３：１、更により好ましくは１：２〜２：１、最も好ましくは１：１の比率である。潤滑油が、これらの亜鉛またはモリブデンＤＤＰ若しくはＤＴＣ物質を含むことが既に予想される場合には、イオン性液体との予混合物として用いられるこれらのＤＤＰまたはＤＴＣの量は、潤滑油へ添加することを本来意図されているこれらのＤＤＰまたはＤＴＣ物質の処理レベルの全てまたは一部を占めるべきである。即ち、イオン性液体との予混合物として油へ添加されるＤＤＰまたはＤＴＣ物質の量は、油へ添加することを本来意図されているＤＤＰまたはＤＴＣの量に加わるものでも、それを超えるものでもないであろう。

潤滑油へ添加されるこれらの予混合物の量は、潤滑油へ、潤滑油処方物の全重量を基準としてイオン性液体約０．０１〜５．０ｗｔ％、好ましくはイオン性液体約０．５〜１．５０ｗｔ％、より好ましくはイオン性液体約０．７５〜１．５０ｗｔ％の上記の範囲で、イオン性液体の量を添加するのに十分な量であろう。

実施例１
二種のイオン性液体を、ＴＥＯＳＴ（ＭＨＴ−４）として知られるＡＳＴＭ Ｄ７０９７デポジット試験で評価した。試験条件には、潤滑油８．４ｇおよび触媒０．１ｇの試料混合物を、加熱されたワイヤ巻きデポジターロッドへ、油供給チューブを通して２８５℃で２４時間導入する工程が含まれる。試験されたイオン性液体は、ピリジニウムテトラフルオロボレートおよびピリジニウムヘキサフルオロホスフェートであった。これらの二種のイオン性液体を、別々に、二種の異なる５Ｗ３０潤滑油処方物中１ｗｔ％の処理比率で評価した。イオン性液体添加剤を、先ず、それぞれの添加剤パッケージに、１ｗｔ％の処理比率で溶解し、次いで基油へ添加した。この添加剤パッケージは、摩擦調整剤、分散剤、清浄剤、消泡剤、酸化防止剤、ＺＤＤＰ、およびモリＤＴＣを含んだ。イオン性液体を含む添加剤パッケージを、１００％処理（約１２ｗｔ％）、７５％処理（約９ｗｔ％）、および５０％処理（約６ｗｔ％）で評価した。各ケースでは、１ｗｔ％イオン性液体が、潤滑油へ添加され、および各ケースでは、ベース参照油（添加剤パッケージを含み、イオン性液体を含まない）がまた、評価された。結果を、次の表１、表２、表３、および表４に表す。

実施例２
この実施例においては、１−ブチル−４−メチルピリジニウムテトラフルオロボレートを、ＴＥＯＳＴ（ＭＨＴ−４）として知られるＡＳＴＭ Ｄ７０９７デポジット試験で評価した。試験条件には、潤滑油（いかなる添加剤も含まない第一の場合には、イオン性液体）８．４ｇおよび触媒０．１ｇの試料混合物を、加熱されたワイヤ巻きデポジターロッドへ、油供給チューブを通して２８５℃で２４時間導入する工程が含まれる。試験前後のスピンドルの重量差は、潤滑油の酸化／分解によるデポジットの量である。グループＩＶの基材（いかなる添加剤をも含まない合成油）、並びにイオン性液体およびグループＩＶ基材の５０：５０混合物（両者は、互いに非混和性であり、混合物は、エマルジョンであった）をまた、評価した。次の表の結果は、イオン性液体自体は、この試験において、酸化防止性でないこと、および基材として抗デポジット形成性でないことを示す。ＨＣ基材とは異なって、この問題は、イオン性液体におけるこれらの添加剤の非常に不十分な溶解性の理由で、添加剤（酸化防止剤など）をイオン性液体へ添加することによっては、直すことができない。

これらの結果は、しかし、イオン性液体は基材として抗デポジット形成性でないものの、炭化水素または合成基油へ、添加剤量で添加される場合には、混合物におけるイオン性液体の存在は、混合物が、表１および表３に示されるように抗デポジット形成性を示すことを可能にすることを示唆する。

Claims (11)

1. 基油、および／または
   添加剤量の、酸化防止剤、耐磨耗剤、清浄剤または分散剤から選択される少なくとも一種の添加剤
   を含む潤滑油で潤滑される内燃機関におけるデポジットを低減する方法であって、
   前記潤滑油へ、添加剤量の一種以上のイオン性液体を添加する工程
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記イオン性液体の前記添加剤量は、０．０１〜５．０ｗｔ％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記イオン性液体は、イオン結合により結合されたカチオンとアニオンから形成される塩であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記カチオンは、下記式：
   

   

   （式中、
   Ｒ^１〜Ｒ^１２のそれぞれは、同一かまたは異なってもよく、水素、−ＯＨ、Ｃ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_２〜Ｃ_８アルケニル基（アルキルまたはアルケニル基は、−ＣＮ、−ＳＯ_３Ｈ、−ＯＨから選択されるヘテロ原子置換基を含んでもよい）；Ｃ_１〜Ｃ_８フルオロ炭素基、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキル基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール基（その基の全てはエーテル結合を有してもよい）；Ｃ_１〜Ｃ_８アルコキシ基からなる群から選択され、
   Ｒ^５’は、同一かまたは異なってもよく、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_１０ヒドロキシアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキル（ａｒｙｌｋｙｌ）、Ｃ_７〜Ｃ_１２アルキルアリールから選択され、
   （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、１〜３０、好ましくは１〜１０の範囲の整数である）
   のカチオンおよびこれらのカチオンの混合物からなる群から選択され、
   前記アニオンは、ＢＸ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｘ_７ ⁻、Ｇａ_２Ｘ_７ ⁻、ＰＸ_６ ⁻（Ｘは、ハロゲンである）、Ｒ^１７ＯＳＯ_３ ⁻、Ｒ^１７ＳＯ_３ ⁻、ＳＯ_４ ^−２、ＰＯ_４ ^−３、ＮＯ_３ ⁻、（ＣＮ）_２Ｎ⁻、Ｒ^１７ _２ＰＯ_４ ⁻、Ｒ^１８ＣＯＯ⁻、Ｒ^１７ＯＣＯＯ⁻、Ｒ^１８ＰＯ_２ ⁻、ＳＣＮ⁻、ＨＯ（Ｒ^１８）ＣＯＯ⁻、ＨＳ（Ｒ^１８）ＣＯＯ⁻、Ｒ^１８Ｓ⁻、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）ＳＯ_３ ⁻、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）ＣＯＯ⁻、Ｆ（ＨＦ）_ｎ ⁻、（（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ）_３Ｃ⁻、（（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１―ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ）_２Ｎ⁻（Ｙ’は、炭素原子または硫黄原子であり、２つ以上のＹ’が存在する場合には、それらは、同一かまたは互いに異なってもよく、複数の（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_Ｚ基は、同一かまたは互いに異なってもよく、ｎは、整数であり、ｘは、０〜１３の整数であり、ｚは、Ｙ’が炭素原子である場合には１〜３の整数であり、Ｙ’が硫黄原子である場合には０〜４の整数である）、Ｂ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_４ ⁻、Ｐ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_６ ⁻（Ｙ’’は、水素原子またはフッ素原子であり、複数のＹ’’が存在する場合には、それらは同一かまたは互いに異なってもよく、複数の（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）基は、同一かまたは互いに異なってもよく、ｍは、０〜６の整数である）、Ｒ^１７は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、或いはアルキルまたはアルキルアリールであり、Ｒ^１８は、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールアルキルまたはＣ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール、下記式：
   

   

   （式中、Ｒ^１９は、Ｃ_１〜Ｃ_２２アルキルである）
   のアニオン、下記式：
   

   

   （式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は、同一かまたは異なってもよく、水素、またはＣ_１〜Ｃ_２２アルキルから選択される）
   のアニオン、下記式：
   

   

   （式中、
   Ｒ^１３〜Ｒ^１６はそれぞれ、同一かまたは互いに異なってもよく、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）から選択される基であり、
   ｎおよびｘは、前に定義されるものである）
   のアニオン、下記式：
   

   

   （式中、
   Ｒ^ｘは、Ｈ、またはＣ_１〜Ｃ_１２ヒドロカルビルであり、
   Ｑは、環内に存在可能な炭素の数である）
   のアニオン、ジＣ_２〜Ｃ_２０アルキルジチオホスフェート、ジＣ_２〜Ｃ_２０アルキルジチオカルバメートおよびこれらのアニオンの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記カチオンは、下記式：
   

   

   で表されるものであり、
   前記アニオンは、テトラフルオロボレートおよびヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択される
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記イオン性液体は、ピリジニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記イオン性液体は、亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートと予混合されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートのアルキル基は、同一かまたは異なり、Ｃ_３〜Ｃ_１２第一級または第二級アルキル基から選択されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記イオン性液体、および前記亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートは、１：１０〜１０：１の比率で組み合わされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記イオン性液体、および前記亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートは、次の工程：
    （ａ）前記イオン性液体のみを、温度３０〜１２０℃へ加熱する工程；
    （ｂ）前記加熱されたイオン性液体へ、前記亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いは亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオカルバメートを添加する工程；
    （ｃ）前記工程（ｂ）の混合物を、温度５０〜１２０℃へ、前記イオン性液体と、前記亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート、或いはジアルキルジチオカルバメートが相互作用するのに十分な時間加熱する工程
    によって調製されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 前記潤滑油中の亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェート或いはジアルキルジチオカルバメートの唯一の供給源は、前記予混合物からのものであることを特徴とする請求項７に記載の方法。