JP2012518704A - 添加剤としてイオン液体を使用することにより、配合潤滑油中のハイドロパーオキサイドによって誘起される酸化を制御する方法 - Google Patents

Abstract

潤滑油の抗酸化性を、潤滑油への添加量のイオン液体の添加によって改善する。

Description

本発明は、添加剤を用いることによって、ハイドロカーボン配合（又は処方）潤滑油で潤滑されたエンジン中の酸化の制御に関する。

アニオンとカチオンを含む低沸点塩であるイオン液体は、それらの不揮発性、不燃性と、熱、機械および電気化学安定性のために、潤滑用途に着目されてきた。

（特許文献１）は、基油として、アニオンとカチオンで形成され、イオン濃度が１モル／ｄｍ^３以上であるイオン液体を含む潤滑剤に関する。基油自体としてのイオン液体の説明において、参考文献は、アニオンとカチオン成分を詳述しており、望ましくない腐食性および粘度の喪失を排除するために、イオン液体システムを、実質的に水を含まない状態とする必要性を示している。この参考文献では、好適な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、数多くの好適なアニオンの中でも、ＢＦ_４ ⁻およびＰＦ_６ ⁻を特定している。特に、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等の材料が、潤滑基流体自体として用いることが好適であることが開示されている。この参考文献に含まれるイオン液体はいずれも、様々な添加剤と組み合わせて用いることができ、鉱油および合成油と組み合わせて用いてもよい。この参考文献には、「イオン液体の物理特性は、その分子構造から予測するのが困難であり、粘度、粘度指数および流動点等の特性を、分子構造の修正により容易に制御することはできない。」（段落［０００７］）とある。

（特許文献２）には、分散剤および洗剤としての、高分子量Ｎ−ヒドロカルビル置換第４級アンモニウム塩（炭化水素成分分子量３５０〜３０００）の添加が教示されている。‘８５８のカチオンは、高分子量第４級アンモニウムであり、アニオンは、ハロゲン化物、亜硝酸塩、硝酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、アルキルホウ酸塩、重炭酸塩、アルカン酸塩、リン酸塩、アルキルリン酸塩、ジアルキルリン酸塩、ジアルキルジチオリン酸塩等である。

（特許文献１）には、基油として、そして炭化水素基油または合成基油と混合できる成分としてのイオン液体が教示されている。イオン液体としては、アルキルアンモニウム塩が挙げられる。

（特許文献３）には、第４級アンモニウムスクシンイミド塩が教示されており、それを、１０Ｗ４０完全配合潤滑油に添加しており、分散剤としてのその有効性をベンチＶＣ試験で評価している。

（特許文献４）には、スクシンイミド等のアミン含有分散剤と、フルオロリン酸と反応させて、付加物を生成することが教示されている。この付加物を潤滑油に添加し、フルオロカーボンシールへの攻撃に対して分散剤を不活性化するその能力を評価した。

（特許文献５）には、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、第４級アンモニウムカチオン、第４級ホスホニウムカチオンおよびビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンからなる群から選択されるカチオンで構成された合成潤滑剤が教示されている。

（特許文献６）は、潤滑油として用いられるイオン液体に関する。イオン液体は、式（ＮＣ）_ａ−（Ａ）_ｂ−Ｘ−（（Ｑ）_ｅ）−（Ｂ）_ｃ−（ＣＮ）_ｄの材料であり、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、ゼロより大きい整数であり、（ｂ）〜（ｅ）はゼロを含む整数である。

米国特許出願公開第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号パンフレット 特開２００６／３５１８５６号公報

本発明は、基油（又はベースオイル）と、酸化防止剤（又は抗酸化剤）、摩耗防止剤（又は耐摩耗剤）、洗剤（又は界面活性剤）または分散剤から選択される少なくとも１種の添加量の添加剤を含む潤滑油によって潤滑された内燃機関における酸化、好ましくは、ハイドロパーオキサイドによって誘起（又は誘導）される酸化を減少させる方法であって、潤滑油に、添加量の１種以上のイオン液体を添加することによって減少させる方法に関する。

添加量（又は添加剤量）のイオン液体とは、本発明においては、潤滑油配合物（又は処方物）の全量を基準として、約０．０１〜５．０重量％の範囲の量、好ましくは、約０．１〜１．５５重量％の範囲の量、より好ましくは、約０．１〜０．５重量％のイオン液体の量を意味する。

イオン液体は、カチオンとアニオンで形成された塩であり、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るイオン液体は、１種以上のアニオンにイオン結合した１種以上のカチオンを含む。

典型的なカチオンは、

（式中、各Ｒ^１〜Ｒ^１２は、同一でも異なっていてもよく、水素、−ＯＨ、Ｃ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_２〜Ｃ_８アルケニル基（このアルキルまたはアルケニル基は、−ＣＮ、−ＳＯ_３Ｈ、−ＯＨからなる群から選択されるヘテロ原子置換基を含有していてもよい）、Ｃ_１〜Ｃ_８フルオロカーボン基、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アリールキル基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アルキルアリール基（これら全ての基がエーテル結合を有していてもよい）、Ｃ_１〜Ｃ_８アルコキシ基からなる群から選択され、式中、Ｒ^５’は、同一または異なり、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の整数である）およびかかるカチオンの混合物から選択される）により表わすことができる。

好ましくは、カチオンは、

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は、同一でも異なっていてもよく、水素、Ｃ_１〜Ｃ_８アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１２アラルキル基または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、Ｃ_６アリール基からなる群から選択される）からなる群のうち１種以上から選択される。

最も好ましくは、カチオンは、

からなる群のうち１種以上から選択される。

アニオンは、ＢＸ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｘ_７ ⁻、Ｇａ_２Ｘ_７ ⁻、ＰＸ_６ ⁻（式中、Ｘは、ハロゲン、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−ｎ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ）_２Ｎ⁻（式中、Ｙ’は、炭素原子または硫黄原子であり、２つ以上のＹ’が存在するとき、それらは、互いに同一でも異なっていてもよく、複数の（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｎ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ基は、互いに同一でも異なっていてもよい）、ｎは、整数であり、ｘは、０〜１３の整数であり、ｚは、１〜３の整数であり、Ｙ’が炭素原子で、０〜４のとき、Ｙ’は硫黄原子である）Ｂ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）４} ⁻、Ｐ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_６ ⁻（式中、Ｙ’’は、水素原子またはフッ素原子であり、複数のＹ’’が存在するとき、それらは互いに同一でも異なっていてもよく、複数の（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）基は、互いに同一でも異なっていてもよく、ｍは、０〜６の整数であり、Ｒ^１７は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリールまた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アルキルアリールである）、

（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、同一でも異なっていてもよく、水素またはＣ_１〜Ｃ_２２アルキルから選択される）、下式のアニオン

（式中、Ｒ^１３〜Ｒ^１６のそれぞれは、互いに同一でも異なっていてもよく、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）（式中、ｎおよびｘは前述したとおりである）から選択される基である）、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、環において可能な炭素数である）、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（carbamate）およびかかる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、ヘキサフルオロホスフェート、ビス（トリフルオロメチルスルホニルイミド、

ジ（Ｃ_３〜Ｃ_１２アルキル）ジチオホスフェート、ジ（Ｃ_３〜Ｃ_１２アルキル）ジチオカルバメートからなる群のうち１種以上から選択される。

イオン液体を添加することのできる潤滑油は、約１００〜４５０℃の潤滑油沸点範囲で沸騰する天然または合成ベースストックまたは基油から選択される１種以上のベースストック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、基油とベースストックという用語は、区別なく用いられる。

様々な潤滑基油が当該技術分野において知られている。潤滑基油は、天然油と合成油の両方である。天然および合成油（またはこれらの混合物）は、未精製、精製または再精製で用いることができる（後者のものは、再生または再処理油としても知られている）。未精製油は、天然または合成源から直接得られたものであり、追加の精製なしで用いられる。これらのものとしては、レトルト採取法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挙げられる。精製油は、少なくとも１つの潤滑油特性を改善するために、精製油に、１つ以上の精製工程がなされる以外は、未精製油で述べた油と同様である。当業者なら、多くの精製プロセスに精通している。これらのプロセスとしては、溶媒抽出、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、ろ過およびパーコレート法が挙げられる。再精製油は、以前使用された油を用いること以外は、精製油と同様のプロセスにより得られる。

グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶおよびＶは、潤滑基油の指針を作成するために、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １５０９；ｗｗｗ．ＡＰＩ．ｏｒｇ）により開発および定義された基油ストックの広い分類である。グループＩベースストックは、概して、約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３％を超える硫黄および／または約９０％未満の飽和物を含有する。グループＩＩベースストックは、概して、約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３％以下の硫黄および約９０％以上の飽和物を含有する。グループＩＩＩストックは、概して、約１２０を超える粘度指数を有し、約０．０３％以下の硫黄および約９０％を超える飽和物を含有する。グループＩＶは、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）を含む。グループＶベースストックは、グループＩ〜ＩＶに含まれないベースストックを含む。以下の表に、これら５つのグループのそれぞれの特性をまとめてある。

天然油としては、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油およびラード油）および鉱油が挙げられる。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。天然油の中では、鉱油が好ましい。鉱油は、原油源について、例えば、パラフィン系、ナフテン系または混合パラフィン−ナフテン系のいずれかによって、様々に異なる。石炭またはシェールから誘導された油も有用である。天然油は、それらの製造および精製に用いる方法によっても、例えば、蒸留範囲およびそれらが、直留かクラックか、水素化精製されたかまたは溶媒抽出されたかによっても異なる。

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等の合成油をはじめとするグループＩＩおよび／またはグループＩＩＩの水素処理またはハイドロクラックベースストックも、周知のベースストック油である。

合成油としては、重合および内部重合オレフィン（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）等の炭化水素油が挙げられる。ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）油ベースストックが、一般的に用いられる合成炭化水素油である。例を挙げると、Ｃ_８、Ｃ_１０、Ｃ_１２、Ｃ_１４オレフィンまたはこれらの混合物から誘導されたＰＡＯを用いてもよい。例えば、その全内容が参照することによって本明細書に組み込まれる米国特許第４，９５６，１２２号明細書、同第４，８２７，０６４号明細書および同第４，８２７，０７３号明細書を参照されたい。

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ることができ、ベンゼノイド部分またはナフテノイド部分またはそれらの誘導体等の芳香族部分から誘導された、その重量の少なくとも約５％を含有する任意のヒドロカルビル分子とすることができる。これらのヒドロカルビル芳香族としては、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サイド、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等が挙げられる。芳香族は、モノ−アルキル化、ジアルキル化、ポリアルキル化等とすることができる。芳香族は、単官能性または多官能性とすることができる。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その他関連のヒドロカルビル基の混合物で構成することもできる。ヒドロカルビル基は、約Ｃ_６〜約Ｃ_６０の範囲とすることができるが、約Ｃ_８〜約Ｃ_４０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有することができる。芳香族基はまた、分子の少なくとも約５％が、上述のタイプの芳香族部分で構成されていれば、天然（石油）から誘導することもできる。約３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔの１００℃での粘度が好ましく、ヒドロカルビル芳香族成分については、約３．４ｃＳｔ〜約２０ｃＳｔの粘度がより好ましいことが多い。例えば、ナフタレンまたはメチルナフタレンは、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセンまたはそれ以上のオレフィン、同様のオレフィンの混合物等でアルキル化することができる。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、用途に応じて、約２％〜約２５％、好ましくは、約４％〜約２０％、より好ましくは、約４％〜約１５％とすることができる。

エステルは、有用なベースストックを含む。添加剤の溶解およびシール適合性特性は、二塩基酸とモノアルカノールのエステル、およびモノカルボン酸のポリオールエステル等のエステルの使用により確保できる。前者のタイプのエステルとしては、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、リノール酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸等とのジカルボン酸と、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の様々なアルコールのエステルが挙げられる。これらのタイプのエステルの具体例としては、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、フマル酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエイコシル等が挙げられる。

特に有用な合成エステルは、１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、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、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトール）を、少なくとも４個の炭素原子を含有するアルカン酸、好ましくは、Ｃ_５〜Ｃ_３０酸、例えば、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はじめとする飽和直鎖脂肪酸、または対応する分岐鎖脂肪酸またはオレイン酸等の不飽和脂肪酸、またはこれらの材料のいずれかの混合物と反応させることにより得られるものである。

好適な合成エステル成分としては、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、ペンタエリスリトールおよび／またはジペンタエリスリトールと、約５〜約１０個の炭素原子を含有する１種以上のモノカルボン酸とのエステルが挙げられる。これらのエステルは、広く市販されており、例えば、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＭｏｂｉｌ Ｐ−４１およびＰ−５１エステルがある。

従来のものではない、または一般的でないベースストックおよび／または基油としては、（１）１つ以上のガス・ツー・リキッド（ＧＴＬ）材料、同様に、（２）合成ろう、天然ろうまたはろう質フィード、鉱油系および／または非鉱油系ろう質フィードストック、例えば、軽油、スラックろう（天然油、鉱油または合成、例えば、フィッシャー・トロプシュフィードストックの溶媒脱ろうから誘導されたもの）、天然ろうおよび軽油等のろう質ストック、ろう質燃料水素化分解装置底液、ろう質ラフィネート、水素化分解物、熱分解物、脚油またはその他鉱物、鉱油、さらには、非石油系油から誘導されたろう質材料、例えば、石炭液化またはシェール油からのろう質材料、約２０以上、好ましくは、約３０以上の炭素数の直鎖状または分岐状ヒドロカルビル化合物から誘導された水素化脱ろうまたは水添異性化／触媒（および／または溶媒）脱ろうベースストックおよび／または基油、およびかかるベースストックおよび／または基油の混合物から誘導されたベースストックおよび／または基油の１つまたは混合物が挙げられる。

ＧＴＬ材料は、１つ以上の合成、化合、変換、転移および／または分解／脱構築プロセスにより、ガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または水素、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等のフィードストックとしての成分から誘導された材料である。ＧＴＬベースストックおよび／または基油は、それ自体、フィードストックとして、単純なガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または成分から誘導される、炭化水素、例えば、ろう質合成炭化水素から通常誘導される潤滑粘度のＧＴＬ材料である。ＧＴＬベースストックおよび／または基油としては、（１）例えば、蒸留の後、低減した／低い流動点の潤滑油が生成される触媒脱ろうプロセス、溶媒脱ろうプロセスのいずれか、または両方を含む最終ろう処理工程を行う等、合成ＧＴＬ材料から分離／分画された潤滑油沸点範囲で沸点する油、（２）例えば、水素化脱ろうまたは水素化異性化触媒および／または溶媒脱ろう合成ろうまたはろう質炭化水素を含む合成ろう異性化物、（３）水素化脱ろうまたは水素化異性化触媒および／または溶媒脱ろうフィッシャー・トロプシュ（Ｆ−Ｔ）材料（すなわち、炭化水素、ろう質炭化水素、ろうおよび可能な類似酸素化物）、好ましくは、水素化脱ろうまたは水素化異性化／その後、触媒および／または溶媒脱ろう脱ろうＦ−Ｔろう質炭化水素または水素化脱ろうまたは水素化異性化／その後、触媒（または溶媒）脱ろうされたもの、Ｆ−Ｔろうまたはこれらの混合物が挙げられる。

ＧＴＬ材料、特に、水素化脱ろうまたは水素化異性化／の後触媒および／または溶媒脱ろうしたろうまたはろう質フィードから誘導されたＧＴＬベースストックおよび／または基油、好ましくは、Ｆ−Ｔ材料から誘導されたベースストックおよび／または基油は、典型的に、約２ｍｍ^２／秒〜約５０ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘性率を有するという特徴がある（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）。それらは、さらに、典型的に、−５℃〜約−４０℃以下の流動点を有するという特徴がある（ＡＳＴＭ Ｄ９７）。それらはまた、典型的に、約８０〜約１４０以上の粘度指数を有するという特徴がある（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０）。

また、ＧＴＬベースストックおよび／または基油は、典型的に、高パラフィン（９０％超の飽和物）であり、単環性パラフィンおよび多環性パラフィンと、非環式イソパラフィンを組み合わせた混合物を含有していてもよい。かかる組み合わせにおけるナフテン（すなわち、シクロパラフィン）含量の比は、用いる触媒および温度により異なる。さらに、ＧＴＬベースストックおよび／または基油は、典型的に、非常に少ない硫黄および窒素含量であり、概して、これらの各成分の約１０ｐｐｍ未満、より典型的には、約５ｐｐｍ未満含有する。Ｆ−Ｔ材料、特に、Ｆ−Ｔろうから得られるＧＴＬベースストックおよび／または基油の硫黄および窒素含量は、実質的にゼロである。また、リンおよび芳香族がないと、低ＳＡＰ生成物の形成に、実質的に特に好適なものとなる。

ＧＴＬベースストックおよび／または基油および／またはろう異性化ベースストックおよび／または基油という用語は、製造プロセスにおいて回収される広い粘度範囲の材料の個々の留分、２つ以上のかかる留分の混合物、同じく、目的とする動粘性率を示すブレンドを生成する１つまたは２つ以上の低粘度留分と、１、２以上の高粘度留分の混合物を含むものと考えられる。

ＧＴＬベースストックおよび／または基油が誘導されるＧＴＬ材料は、好ましくは、Ｆ−Ｔ材料（すなわち、炭化水素、ろう質炭化水素、ろう）である。

イオン液体酸化防止剤を添加した潤滑油はまた、洗剤、分散剤、フェノール酸化防止剤、アミン酸化防止剤、耐摩耗性添加剤から選択される添加量の１種以上の性能添加剤も含有しており、また、流動点降下剤、腐食防止剤、シール適合性添加剤、消泡添加剤、金属不活性剤、阻害剤、防錆添加剤、摩擦調整剤等も含有していてもよく、これらは全て、当業者に既に周知された材料であり、ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＰＲＯＤＵＣＴＳ、 ｂｙ Ｋｌａｍａｎｎ，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ，Ｆｌｏｒｉｄａ（ＩＳＢＮ ０−８９５７３−１７７−０）、「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」 ｂｙ Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙ，Ｎｏｇｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ（１９７８）、および「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」Ｃ．Ｖ．Ｓｍａｌｔｈｅｅｒ ａｎｄ Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ，Ｌｅｇｉｅｒｓ−Ｈｅｌｅｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ（１９６７）に既述されている。

イオン液体酸化防止剤は、ベースストックおよび／または基油自体に、またはベースストック／基油および少なくとも１種の追加の性能添加剤を含む配合潤滑剤に添加することができる。

亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェートある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）のうち少なくとも１種を含有する潤滑油を配合（又は処方）するとき、イオン液体を、潤滑油に添加する前に、亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェートある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備混合する、すなわち、イオン液体および例えばＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣを一緒に混合して、潤滑油に予備混合物として添加すると、イオン液体に対する酸化防止剤の影響は、意外にも増大する。アルキル基は、同一または異なるものとすることができ、Ｃ_３〜Ｃ_１２第１級または第２級アルキル基から選択することができ、好ましくは、第２級アルキル基である。予備混合は、イオン液体およびＺＤＤＰあるいはＭｏＤＴＣを一緒に、十分に加熱してから、単に添加して、イオン液体と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と反応させることにより行うことができる。

好ましくは、イオン液体のみを、３０〜１２０℃、好ましくは、約５０℃で、攪拌して加熱する。その後、イオン液体の加熱溶液に、亜鉛またはモリブデンＤＤＰあるいは亜鉛またはモリブデンＤＴＣを添加する。

その後、混合物を、約５０〜１２０℃、好ましくは、約９０℃の温度に、イオン液体および亜鉛またはモリブデンＤＤＰまたは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、さらに加熱する。冷却すると、淡褐色の透明な溶液が形成される。イオン液体および亜鉛またはモリブデンＤＤＰまたはＤＴＣは、任意の比率だが、好ましくは、１：４〜４：１の比率、より好ましくは、１：３〜３：１、さらにより好ましくは、１：２〜２：１、最も好ましくは、１：１の比率で化合することができる。潤滑油が、かかる亜鉛またはモリブデンＤＤＰまたはＤＴＣ材料を既に含有させている場合には、イオン液体との予備混合物として用いるかかるＤＤＰまたはＤＴＣの量は、潤滑油に元々添加しようとしたかかるＤＤＰまたはＤＴＣ材料の処理レベルの全てまたは一部を占めるはずである。すなわち、イオン液体との予備混合物として油に添加されたＤＤＰまたはＤＴＣ材料の量は、油に元々添加しようとしたＤＤＰまたはＤＴＣの量に加えたり、それを上回ることのない量で用いる。

潤滑油に添加されたかかる予備混合物の量は、潤滑油配合物（又は処方物）の総量を基準として、約０．０１〜５．０重量％のイオン液体、好ましくは、約０．１〜１．５０重量％のイオン液体、より好ましくは、約０．１〜０．５重量％のイオン液体の上述した範囲で、潤滑油にある量のイオン液体を添加するのに十分な量である。

実施例１
配合（又は処方）５Ｗ３０エンジンオイルのハイドロパーオキサイド誘起酸化に対する抵抗性を評価した。試験したエンジンオイルは、約９重量％の摩擦調整剤、分散剤、洗剤、消泡剤、酸化防止剤を含有する添加剤処理アドパックを含有し、９重量％の処理レベルＺＤＤＰ（０．１重量％）およびＭｏｌｙＤＴＣ（０．１重量％）を含んでいた。この油の別の試料に、それぞれ０．１重量％の様々なイオン液体（ＩＬ）を添加し、各混合物の酸化性能を評価した。

パーオキサイド酸化は、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドを、１３２ミリモル／ハイドロパーオキサイド／リットルを与える量で、油に添加することにより誘導した。ＨＰＮとは、ハイドロパーオキサイド数を意味する。ＨＰＮが少なければ少ないほど、油はハイドロパーオキサイド誘起酸化に対して抵抗力がある。ハイドロパーオキサイドを含有する油を、３０分間、７０℃まで加熱し、冷却してから、滴定し、ＨＰＮを求めた。結果を表１に示す。

１−ブチル−４−メチルペリジニウムテトラフルオロボレートおよびｔ−ブチルハイドロパーオキサイドの混合溶液は、１３２の初期ＨＰＮを示し、これは、７０℃で３０分間加熱した後も同じままであった。このことは、ＩＬ単体が、ＨＰ分解剤でないことを示している。

示されるとおり、全ての場合において、イオン液体を含有する油のＨＰＮは、イオン液体が全く存在しない配合油（又は処方油）に示されたよりも低いレベルまで低減した。

実施例２
他の一連の実験で、配合５Ｗ３０潤滑油に、０．１重量％の様々なイオン液体を添加したが、イオン液体は、ＺＤＤＰかＭｏＤＴＣのいずれかとの予備混合物として添加した。５Ｗ３０潤滑油に添加されたアドパックにおいて、予備混合物が添加された実施例の場合、イオン液体予備混合物を介して油に添加されたＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣの量が、予備混合物が存在しなかったときの、対照油に存在するＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣの量と同じとなるように、アドパックに存在した０．１重量％のＺＤＤＰまたは０．１重量％のＭｏＤＴＣは排除された。用いたＺＤＤＰは、第２級Ｃ_３〜Ｃ_６アルキルＺＤＤＰであり、ＭｏｌｙＤＴＣは、Ｃ_６アルキルＭｏｌｙトリマーＤＴＣであった。結果を表２に示す。

予備混合物は全て、イオン液体を、攪拌しながら、約５０℃の温度まで加熱することにより調製した。その溶液に、適量のＺＤＤＰまたはＭｏＤＴＣを添加して、５０：５０モル比とし、混合物を１時間、９０℃まで加熱した。それぞれの場合において添加した予備混合物の量は、０．１重量％のイオン液体自体を潤滑油に充填するのに十分なものであった。

Claims (11)

1. 基油と、添加量の抗酸化剤、耐摩耗剤、洗剤または分散剤から選択される少なくとも１種の添加剤とを含む潤滑油によって潤滑された内燃機関における酸化を減少させる方法であって、前記潤滑油に、添加量の１種以上のイオン液体を添加することによって減少させる方法。
2. 前記添加量のイオン液体が、前記潤滑油の総量を基準として、約０．０１〜５．０重量％の範囲内である、請求項１に記載の方法。
3. 前記イオン液体が、イオン結合により結合したカチオンとアニオンで形成された塩である、請求項２に記載の方法。
4. 前記カチオンが、
   

   

   

   （式中、各Ｒ^１〜Ｒ^１２は、同一でも異なっていてもよく、水素、−ＯＨ、Ｃ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_２〜Ｃ_８アルケニル基（前記アルキルまたはアルケニル基は、−ＣＮ、−ＳＯ_３Ｈ、−ＯＨからなる群から選択されるヘテロ原子置換基を含有していてもよい）、Ｃ_１〜Ｃ_８フルオロカーボン基、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（これら全ての基がエーテル結合を有していてもよい）、Ｃ_１〜Ｃ_８アルコキシ基からなる群から選択され、式中、Ｒ^５’は、同一または異なり、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アラルキル、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の整数である）およびかかるカチオンの混合物から選択され、
   前記アニオンが、ＢＸ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｘ_７ ⁻、Ｇａ_２Ｘ_７ ⁻、ＰＸ_６ ⁻（式中、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ー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⁻（式中、Ｙ’ は、炭素原子または硫黄原子であり、２つ以上のＹ’が存在するとき、それらは、互いに同一でも異なっていてもよく、複数の（（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１−ｘ）}Ｈ_ｘ）Ｙ’Ｏ_ｚ基は、互いに同一でも異なっていてもよく、ｎは、整数であり、ｘは、０〜１３の整数であり、ｚは、Ｙ’が炭素原子のとき、１〜３の整数であり、Ｙ’が硫黄原子のとき、０〜４である）、Ｂ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）４} ⁻、Ｐ（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）_６ ⁻（式中、Ｙ’’は、水素原子またはフッ素原子であり、複数のＹ’’が存在するとき、それらは互いに同一でも異なっていてもよく、複数の（Ｃ_ｍＹ’’_{（２ｍ＋１）}）基は、互いに同一でも異なっていてもよく、ｍは、０〜６の整数であり、Ｒ^１７は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリールまた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アルキルアリールである）、
   

   

   （式中、Ｒ^１９は、Ｃ_１〜Ｃ_２２アルキルである）
   

   

   （式中、Ｒ^２０はおよびＲ^２１は、同一でも異なっていてもよく、水素またはＣ_１〜Ｃ_２２アルキルから選択される）、下式のアニオン
   

   

   （式中、Ｒ^１３〜Ｒ^１６のそれぞれは、互いに同一でも異なっていてもよく、（Ｃ_ｎＦ_{（２ｎ＋１-ｘ）}Ｈ_ｘ）（式中、ｎおよびｘは前述したとおりである）から選択される基である）、および
   

   

   （式中、Ｒ^ｘは、ＨまたはＣ_１〜Ｃ_１２ヒドロカルビルであり、Ｑは、環において可能な炭素数である）、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およびかかるアニオンの混合物からなる群から選択される、請求項３に記載の方法。
5. 前記カチオンが、
   

   

   （式中、各Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は、同一でも異なっていてもよく、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）からなる群から１種以上選択される、請求項４に記載の方法。
6. 前記カチオンが、
   

   

   からなる群のうち１種以上から選択され、
   前記アニオンが、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ビス（トリフルオロメチルスルホニルイミド、
   

   

   ジ（Ｃ_３〜Ｃ_１２アルキル）ジチオホスフェート、ジ（Ｃ_３〜Ｃ_１２アルキル）ジチオカルバメートからなる群のうち１種以上から選択される、請求項５に記載の方法。
7. 前記イオン液体が、亜鉛またはモリブデンジアルキルジチオホスフェートある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備混合される、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ある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前記アルキル基は、同一でも異なっていてもよく、Ｃ_３〜Ｃ_１２第１級および第２級アルキル基から選択される、請求項７に記載の方法。
9. 前記イオン液体と、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ある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、請求項７に記載の方法。
10. 前記イオン液体と、前記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、
    （ａ）前記イオン液体のみを３０〜１００℃の温度に加熱すること、
    （ｂ）前記加熱したイオン液体に、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（ＤＤＰ）ある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（ＤＴＣ）を添加すること、
    （ｃ）（ｂ）の前記混合物を、５０〜１２０℃の温度に、前記イオン液体と、前記亜鉛またはモリブデンＤＤＰあるいはＤＴＣが相互作用するために十分な時間、加熱すること
    によって予備混合される、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ＤＤＰあるいはＤＴＣの唯一の供給源が、前記予備混合物からである、請求項７に記載の方法。