JP2012528923A - 高vi粘度調整剤としてのポリメタクリレート - Google Patents
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Abstract
Description
本潤滑組成物は、潤滑粘度の油を含む。そのような油は、天然および合成の油、水素化分解、水素化、および水素化仕上げから誘導される油、未精製油、精製油、および再精製油、ならびにそれらの混合物を含む。
本組成物は、任意選択として、潤滑剤において通常使用される他の機能添加剤、例えば内燃機関用の潤滑剤を含む。他の機能添加剤は、金属活性低下剤、粘度調整剤(上記に記載されている粘度調整剤以外)、洗剤、摩擦調整剤、磨耗防止剤、リン含有亜鉛塩、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(消泡剤)、解乳化剤、流動点降下剤、封止膨潤剤の少なくとも1つ、およびそれらの混合物を含んでよい。通常、完全に調合された潤滑油は、これらの機能添加剤の1つ以上を含む。
本潤滑組成物は、任意選択として、中性または過塩基性の洗剤を含む。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、リンの酸、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、およびサリゲニンを含む。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公報にさまざまな過塩基性洗剤およびそれらの調製方法がより詳細に記載されている。洗剤基質は、通常は金属、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との塩とされ、酸性材料、例えば二酸化炭素でさらに処理されて塩基の取込みを助け、それによって炭酸塩化された材料を形成してよい。例は、過塩基性炭酸化スルホン酸カルシウム洗剤および過塩基性炭酸化ナトリウム洗剤を含む。過塩基性洗剤は、油を含む基準(例えば約50%の希釈剤油を含む市販材料として)で計算して100から500または250から450または300から400の総アルカリ価を有してよい。洗剤は、0重量%から10重量%、または0.1重量%から8重量%、または0.4重量%から4重量%、または0.5から2重量%または0.6から1重量%(油を含まない基準)で存在してよい。
分散剤は、潤滑油組成物の中の混合の前には灰分形成金属を含まず、潤滑剤およびポリマー分散剤に加えられるとき普通は灰分形成金属をまったく持ち込まないので、多くの場合に無灰分型分散剤として知られている。無灰分型分散剤は、比較的高い分子量の炭化水素鎖と結合した極性基を特徴とする。通常の無灰分分散剤は、N−置換長鎖アルケニルコハク酸イミドを含む。N−置換長鎖アルケニルコハク酸イミドの例は、イソブテンから誘導された350から5000、または500から3000の範囲の数平均分子量を有するポリイソブチレンコハク酸イミドを含む。例えば、米国特許第3,172,892号または米国特許第4,234,435号において、または欧州特許第0355895号において、コハク酸イミド分散剤およびそれらの調製法が開示されている。コハク酸イミド分散剤は、通常はポリアミン、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。
酸化防止剤化合物は公知であり、例えば硫化オレフィン(通常は硫化4−カルボブトキシシクロヘキセン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(例えばノニルジフェニルアミン、通常は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、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ても組み合せて用いてもよい。酸化防止剤は、本潤滑組成物の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。
追加の粘度調整剤は、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)、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、無水マレイン酸のエステル−スチレン共重合体、または(アルファ−オレフィン無水マレイン酸)共重合体のエステルを含む。分散剤粘度調整剤(多くの場合にDVMと呼ばれる)は、官能化ポリオレフィン、例えばアシル化剤(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たエチレン−プロピレン共重合体;アミンで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。任意選択の追加の粘度調整剤および/または分散剤粘度調整剤の総量は、本潤滑組成物の0重量%から20重量%、0.1重量%から15重量%、または0.1重量%から10重量%であってよい。
本潤滑組成物は、任意選択として、少なくとも1つ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、金属ジヒドロカルビルジチオリン酸塩(例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛)を含む硫黄含有摩耗防止添加剤、チオカルバミド酸エステル、アルキレン結合チオカルバミド酸エステル、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チオカルバミド酸エステル含有化合物、およびポリオールと酸とのモノエステル、例えばモノオレイン酸グリセロールを含む。一実施態様において、本潤滑組成物は、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛を含まない。一実施態様において、本潤滑組成物は、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛をさらに含む。磨耗防止剤は、本潤滑組成物の0重量%から15重量%、または0重量%から10重量%、または0.05重量%から5重量%、または0.1重量%から3重量%を含む範囲で存在してよい。
一実施態様において、さらなるものは、摩擦調整剤、またはその混合物を含む。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。適当な摩擦調整剤の例は、アミン、エステルまたはエポキシドの長鎖脂肪酸誘導体;脂肪族イミダゾリン(すなわち長鎖脂肪酸アミド、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪族エポキシド誘導体、および長鎖脂肪族イミダゾリン);およびアルキルリン酸のアミン塩を含む。摩擦調整剤は、硫化脂肪族化合物およびオレフィン、トリグリセリド(例えばヒマワリ油)またはポリオールと脂肪族カルボン酸とのモノエステルなどの材料も包含してよい。
本技術の潤滑剤は、油溶性モリブデン化合物の形のモリブデンを含んでもよく含まなくてもよい。モリブデンの量は、重量で本潤滑組成物の500パーツパーミリオン未満、すなわち、0から500ppm、例えば400または300または200または100または50または10または1パーツパーミリオン未満であってよい。モリブデンの量の下限は、0または0.01または0.1または1パーツパーミリオンであってよい。他の実施態様において、モリブデンの量の下限は、10または50または100パーツパーミリオンであってよい。従って、モリブデンが存在するなら、適当な量は、10から500パーツパーミリオン、または50から400、または100から300パーツパーミリオンを含んでよいいくつか実施態様において、調合物は実質的にモリブデンを含まない。通常は、油溶性モリブデン化合物は、ジチオカルバミド酸モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、モリブデン化合物のアミン塩、キサントゲン酸モリブデン、モリブデン硫化物、モリブデンカルボン酸塩、モリブデンアルコキシド、またはそれらの混合物を含む。
本技術の潤滑剤は、油溶性ホウ素化合物の形のホウ素を含んでもよく含まなくてもよい。ホウ素の量は、重量で本潤滑組成物の200パーツパーミリオン未満、例えば100または50または10または1パーツパーミリオン未満であってよい。ホウ素の量の下限は、0または0.01または0.1または1パーツパーミリオンであってよい。特定の実施態様において、調合物は、実質的にホウ素を含まず、ホウ素化分散剤(下記に記載されている)を含まないかまたは実質的に含まなくてよい。本組成物にホウ素を持ち込むことがある他の種類の化合物は、上記に記載されているホウ素化無灰分磨耗防止剤、ホウ素化洗剤、ホウ酸、およびホウ酸エステル、例えばホウ素化エポキシドを含んでよい。
本潤滑組成物は、鉄およびアルミニウム合金表面を含む、機械装置において通常見いだされる一連の表面において用いてよい。機械装置は、内燃機関、ギアボックス、自動変速装置、油圧機械、およびタービンを含む。通常、本潤滑組成物は、エンジン油、ギヤー油、自動変速装置油、油圧液、タービン油、金属工作流体、または循環油であってよい。一実施態様において、機械装置は、内燃機関(ガソリンまたはディーゼル燃料、2ストロークまたは4ストローク、自動車、トラック、オフロードまたは船舶)であり、本明細書において記載されている潤滑組成物を供給することによって潤滑してよい。
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、脂肪族、および脂環式で置換されている芳香族置換基、ならびに分子の別の部分を経て環が完結する(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、
置換されている炭化水素置換基、すなわち、本技術の状況において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(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)を含む置換基、
ヘテロ置換基、すなわち、主として炭化水素の性格を有するが、本技術の状況において、他は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み、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を包含する置換基を含む。ヘテロ原子は、硫黄、酸素、および窒素を含む。一般に、ヒドロカルビル基中の10炭素原子ごとに2を超えない、好ましくは1を超えない非炭化水素置換基が存在し、通常は、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基がない。
5Lのフラスコに1152.5gのメタクリル酸C12〜15アルキル、296gのメタクリル酸メチル、3016gの油(S油「ウルトラ3」、「II類+」の油)0.525gのTrigonox 21(商標)開始剤、および0.525gのn−ドデシルメルカプタンを充填する。内容物を撹拌して混合する。この混合物の3分の1を、機械式撹拌装置、コンデンサー、熱電対、添加ロート、および窒素入り口を備えた12Lの丸底フラスコに移す。フラスコは、52.5gのメタクリル酸ジメチルアミノエチルを含んでいる。化学物質の充填の前に、フラスコを60L/hr(2SCFH)の窒素で2時間パージする。反応混合物を110℃に加熱し(まだ窒素気流下にある間に)、発熱反応が起こり、それによって反応混合物の温度は最高120℃に達する。反応温度を110±5℃に維持しながら添加ロートを介してモノマー混合物の残りを1.5時間かけて加える。添加が完了した後、混合物を110℃でさらに1時間撹拌する。次の4時間の間に追加の1.4gのTrigonox 21(商標)を4つの部分に分けて600gの油とともに混合物に加え、その後、1時間撹拌を続ける。25gの油の中の2.4gの追加の開始剤Luperox P(商標)を加え、混合物をさらに2時間撹拌する。最後に1773gの追加の希釈剤油を加え、混合物を110℃でさらに1時間撹拌しておく。約66%の油を含む生成物を精製しないで用いる。
以下の量(相対重量パーセント)のモノマー、すなわち76.1%のメタクリル酸C12〜15アルキル、19.5%のメタクリル酸メチル、1.0%のメタクリル酸ブチル、および3.43%のメタクリル酸ジメチルアミノプロピルを用いることを除いて実質的に調製実施例1を繰り返す。生成物は310,000の重量平均分子量を有し、約67%の油を含む。
以下の量(相対重量パーセント)のモノマー、すなわち76.83%のメタクリル酸C12〜15アルキル、19.67%のメタクリル酸メチル、および3.5%のメタクリル酸ジメチルアミノエチルを用いることを除いて実質的に調製実施例1を繰り返す。生成物は368,000の重量平均分子量を有し、約64%の油を含む。
Claims (13)
- (a)潤滑粘度の油、および
(b)
(i)15重量パーセントから約35重量パーセントモノマー単位の(メタ)アクリル酸メチル、
(ii)0から約10重量パーセントモノマー単位の1つ以上の(メタ)アクリル酸C2〜C6アルキル、
(iii)約50から85重量パーセントモノマー単位の1つ以上の(メタ)アクリル酸C8〜C30アルキル、および
(iv)0から約10重量パーセントモノマー単位の1つ以上の分散剤モノマー
を含む、重量で約0.5から約30パーセントのポリ(メタ)アクリレート粘度調整剤ポリマー
を含む潤滑組成物。 - 前記ポリ(メタ)アクリレート粘度調整剤の前記量は、重量で約1から約5パーセントである、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 前記粘度調整剤ポリマーは、15から約25重量パーセントのメタクリル酸メチルモノマー単位を含む、請求項1または請求項2に記載の潤滑性組成物。
- 前記粘度調整剤ポリマーは、約0.5から約5重量パーセントモノマー単位の1つ以上の(メタ)アクリル酸C2〜C6アルキルを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 前記粘度調整剤ポリマーは、約65から約85重量パーセントモノマー単位の1つ以上の(メタ)アクリル酸C8〜C30アルキルを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸C8〜C30アルキルは、メタクリル酸C12〜15アルキルを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 前記粘度調整剤ポリマーは、約1から約8パーセントモノマー単位の1つ以上の窒素含有モノマーを含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 前記窒素含有モノマーは、メタクリル酸ジメチルアミノエチルまたはジメチルアミノプロピルメタクリルアミドを含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 前記粘度調整剤ポリマーの前記重量平均分子量は、少なくとも約200,000である、請求項1から8のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- (i)15から約25重量パーセントのメタクリル酸メチルモノマー単位、
(iii)約60から約84重量パーセントのメタクリル酸C12〜15アルキルモノマー単位、および
(iv)約1から約8重量パーセントのメタクリル酸ジメチルアミノエチルモノマー単位
を含む、重量で約1から約5パーセントの粘度調整剤ポリマー
を含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の潤滑組成物。 - 摩擦調整剤、磨耗防止剤、洗剤、分散剤、酸化防止剤、リン含有亜鉛塩、流動点降下剤、および消泡剤の少なくとも1つをさらに含む、請求項1から11のいずれか1項に記載の潤滑組成物。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の前記成分を混合することによって調製される潤滑組成物。
- 内燃機関を潤滑するための方法であって、前記内燃機関に請求項1から13のいずれか1項に記載の潤滑組成物を供給することを含む方法。
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