JP2014208854A - 潤滑の方法およびその潤滑組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、チアジアゾール官能性分散剤を含有する潤滑組成物を使用することによって、機械デバイスを潤滑する方法に関する。本発明は、チアジアゾール官能性分散剤およびポリスルフィドを含有する、機械デバイスのために適切な潤滑組成物をさらに提供する。この潤滑剤組成物中のポリスルフィドは、少なくとも約20重量%、別の実施形態においては、少なくとも約30重量%の、トリスルフィドもしくはより高次のスルフィドを含む。
【選択図】なし
Description
本発明は、チアジアゾール官能性分散剤を含有する潤滑組成物を使用することによって、機械デバイスを潤滑する方法に関する。本発明は、チアジアゾール官能性分散剤およびポリスルフィドを含有する、機械デバイスのために適切な潤滑組成物をさらに提供する。
動力伝達装置の動力伝達デバイス(例えば、歯車または変速機であり、特に、車軸流体および手動変速機流体(MTF))は、複数のしばしば矛盾する潤滑要件を満足しながら、耐久性および燃料節約を提供するための、非常に困難な技術的問題および解決策を提示する。性能に影響を与える重要なパラメータの1つは、潤滑粘度である。より低い粘度で性能を発揮し得る潤滑剤は、代表的に、増加した燃料節約を提供することが公知である。逆に、より低粘度の流体はまた、歯車および変速機の上昇した作動温度(特に、より高いトルクでの用途について)の原因となる。さらに、潤滑剤粘度を増加させることは、より良好な磨耗保護および耐久性を、歯車および変速機に提供すると考えられる。その結果、歯車および変速機の要件に合う、正しく釣り合いの取れた潤滑剤組成物を提供することが望ましい。
1つの実施形態において、本発明は、潤滑粘度の油、チアジアゾール官能性分散剤およびポリスルフィドを含有する潤滑組成物を提供し、このポリスルフィドは、少なくとも約20重量%、または少なくとも約30重量%のトリスルフィドもしくはより高次のスルフィドを含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、以下が提供される。
(項1)
潤滑組成物であって、潤滑粘度の油、チアジアゾール官能性分散剤およびポリスルフィドを含有し、該ポリスルフィドは、少なくとも20重量%のトリスルフィドもしくはより高次のスルフィドを含む、潤滑組成物。
(項2)
前記ポリスルフィドが、少なくとも30重量%のトリスルフィドもしくはより高次のスルフィドを含む、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項3)
前記ポリスルフィド分子のうちの少なくとも約50重量%が、トリスルフィドとテトラスルフィドとの混合物を含む、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項4)
前記ポリスルフィドが、約30重量%未満、または約40重量%未満のジスルフィドを含む、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項5)
前記ポリスルフィドが、約0.5重量%〜約5重量%、または約1重量%〜約3重量%の硫黄を前記潤滑組成物に提供する、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項6)
前記ポリスルフィドが、前記潤滑組成物の約0.01重量%〜約10重量%、または約0.25重量%〜約6重量%で存在する、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項7)
前記チアジアゾール官能性分散剤が、チアジアゾール化合物と分散剤基材とを加熱すること、反応させること、および複合体形成させることからなる群より選択される方法によって調製される、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項8)
前記分散剤基材が、スクシンイミド分散剤、マンニッヒ分散剤、エステル含有分散剤、脂肪ヒドロカルビルモノカルボン酸アシル化剤とアミンもしくはアンモニアとの縮合生成物、アルキルアミノフェノール分散剤、ヒドロカルビルアミン分散剤、ポリエーテル分散剤、ポリエーテルアミン分散剤、分散剤官能基を含む粘度調整剤、またはこれらの混合物を含む、上記項7に記載の潤滑組成物。
(項9)
前記分散剤基材が、スクシンイミド分散剤、エステル含有分散剤またはマンニッヒ分散剤を含む、上記項8に記載の潤滑組成物。
(項10)
前記分散剤基材が、スクシンイミド分散剤を含み、そして該スクシンイミド分散剤分子のうちの約0mol%〜約50mol%未満、または約0mol%〜約30mol%未満が、炭素環式環を含む、上記項8に記載の潤滑組成物。
(項11)
前記チアジアゾール化合物が、ジメルカプトチアジアゾール、2,5−ジメルカプト−[1,3,4]−チアジアゾール、3,5−ジメルカプト−[1,2,4]−チアジアゾール、3,4−ジメルカプト−[1,2,5]−チアジアゾール、または4−5−ジメルカプト−[1,2,3]−チアジアゾールを含む、上記項7に記載の潤滑組成物。
(項12)
前記チアジアゾール化合物に対する分散剤基材の量が、約0.1より大きく約9まで、または約0.1より大きく約5未満の範囲である、上記項7に記載の潤滑組成物。
(項13)
前記チアジアゾール官能性分散剤が、前記潤滑組成物の約0.1重量%〜約8重量%、または約0.35重量%〜約2重量%で存在する、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項14)
前記チアジアゾール官能性分散剤が、前記潤滑組成物の約0.1重量%〜約8重量%、または約0.35重量%〜約2重量%で存在し、そして前記ポリスルフィドが、該潤滑組成物の約0.01重量%〜約10重量%、または約0.25重量%〜約6重量%で存在する、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項15)
リン含有酸、塩もしくはエステルの耐磨耗剤をさらに含有し、該リン含有酸、塩もしくはエステルの耐磨耗剤が、(i)非イオン性リン化合物;(ii)リン化合物のアミン塩;(iii)リン化合物のアンモニウム塩;(iv)リン化合物の一価金属塩であって、例えば、ジアルキルジチオリン酸金属塩もしくはジアルキルリン酸金属塩;または(v)(i)、(ii)、(iii)もしくは(iv)の混合物を含み、そして該リン含有酸、塩もしくはエステルの耐磨耗剤が、前記潤滑組成物の約0.05重量%〜約10重量%で存在する、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項16)
前記潤滑粘度の油が、API Group II基油、API Group III基油、API Group IV基油のうちの少なくとも1つ、またはこれらの混合物を含む、上記項1に記載の潤滑組成物。
(項17)
動力伝達装置デバイスを潤滑する方法であって、該方法は、該デバイスに、潤滑粘度の油、チアジアゾール官能性分散剤およびポリスルフィドを含有する潤滑組成物を供給する工程を包含し、該ポリスルフィドは、少なくとも20重量%のトリスルフィドもしくはより高次のスルフィドを含む、方法。
(項18)
前記動力伝達装置デバイスが、手動変速機または車軸歯車からなる群より選択される、上記項17に記載の方法。
(項19)
動力伝達装置デバイスを潤滑する方法であって、該デバイスに、潤滑粘度の油、およびチアジアゾール官能性分散剤を含有する潤滑組成物を供給する工程を包含し、該分散剤は、(i)エステル分散剤または(ii)スクシンイミド分散剤のいずれかを含み、該分散剤のスクシンイミドは、該スクシンイミド分散剤分子のうちの約0mol%〜約50mol%未満が炭素環式環を含む、方法。
(項20)
認容可能な燃料経済、認容可能な作動温度の低下、認容可能な粘度および認容可能な磨耗保護のうちの少なくとも1つを付与するための、歯車および変速機における上記項1に記載の潤滑組成物の使用。
(項21)
潤滑粘度の油およびチアジアゾール官能性分散剤を含有する潤滑組成物であって、該分散剤が、エステル官能基を含む、潤滑組成物。
本発明は、上に開示されたような、潤滑組成物、および動力伝達装置デバイスを潤滑するための方法を提供する。
本発明は、当該分野において公知であるポリスルフィドを含有する。本明細書中で使用される場合、用語「ポリスルフィド」は、3個以上の硫黄原子を含む化合物を包含し、同じ分子内に複数のモノスルフィド結合またはジスルフィド結合を有し得るオリゴマー種を含む。
本発明は、チアジアゾール官能性分散剤を含み、このチアジアゾール官能性分散剤は、チアジアゾール化合物を分散剤基材と加熱すること、反応させること、または複合体を形成させることが挙げられる方法により、調製される。チアジアゾール化合物は、分散剤と共有結合しても、塩形成しても、複合体形成しても、他の様式で可溶化されてもよい。
チアジアゾールの例としては、2,5−ジメルカプト−1,3−4−チアジアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、またはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換2,5−ジメルカプト−1,3−4−チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換2,5−ジメルカプト−1,3−4−チアジアゾール、またはそのオリゴマーが挙げられる。ヒドロカルビル置換2,5−ジメルカプト−1,3−4−チアジアゾールのオリゴマーは、代表的に、硫黄−硫黄結合を2,5−ジメルカプト−1,3−4−チアジアゾール単位の間に形成して、2つ以上のこれらのチアジアゾール単位のオリゴマーを形成することによって、形成される。
分散剤基材としては、スクシンイミド分散剤(例えば、N置換長鎖アルケニルスクシンイミド)、マンニッヒ分散剤、エステル含有分散剤、脂肪ヒドロカルビルモノカルボン酸アシル化剤とアミンもしくはアンモニアとの縮合生成物、アルキルアミノフェノール分散剤、ヒドロカルビルアミン分散剤、ポリエーテル分散剤、ポリエーテルアミン分散剤、分散剤官能基を含む粘度調整剤(例えば、分散剤官能基を含むポリマー粘度指数調整剤(VM))、またはこれらの混合物が挙げられる。1つの実施形態において、分散剤基材としては、スクシンイミド分散剤、エステル含有分散剤またはマンニッヒ分散剤が挙げられる。
(i)分散剤基材;
(ii)チアジアゾール化合物;
(iii)必要に応じて、ホウ素化剤;ならびに
(iv)必要に応じて、1,3−二酸および1,4−二酸からなる群より選択される、芳香族化合物の二カルボン酸、および
(v)必要に応じて、リンの酸の化合物、
を含む成分を一緒に加熱することにより調製される。この加熱は、潤滑粘度の油に可溶性である、(i)、(ii)、(iii)ならびに必要に応じて(iv)および必要に応じて(v)の生成物を提供するために充分である。
潤滑油組成物は、潤滑粘度の天然油または合成油、水素添加分解、水素化、水素化精製(hydrofinishing)から誘導された油、ならびに未精製油、精製油および再精製油、ならびにこれらの混合物を含有する。
上記組成物は、必要に応じて、少なくとも1種の他の性能添加剤をさらに含有する。他の性能添加剤としては、耐磨耗剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、清浄剤、上に記載された分散剤以外の分散剤、粘度指数改質剤、酸化防止剤、腐食防止剤、消泡剤、脱乳化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤およびこれらの混合物が挙げられる。
1つの実施形態において、潤滑組成物は、耐磨耗剤(代表的に、リンを含む)をさらに含有する。
上記方法は、種々の動力伝達装置デバイスを潤滑するために有用である。この動力伝達装置デバイスは、歯車、歯車箱、車軸歯車、牽引駆動変速機、自動変速機または手動変速機のうちの少なくとも1つを備える。1つの実施形態において、この機械デバイスは、手動変速機または歯車、歯車箱、車軸歯車である。
フラスコに、約3000pbw(重量部)のポリイソブチレン無水コハク酸(「エン」反応により調製した)を入れる。この無水物を作製したイソブチレンポリマーは、約950〜約1000の数平均分子量を有する。次いで、約540pbwの希釈油および約450pbwのポリアミンを、約110℃でゆっくりと添加する。次いで、この反応物を約175℃まで加熱し、そして約5時間維持し、その後、周囲温度まで冷却する。次いで、この混合物をケイ藻土で濾過して、粘性の褐色分散剤生成物を得る。攪拌棒を備える四つ口丸底フラスコに、約3200pbwの上記分散剤生成物および約2000pbwの鉱油を入れる。この反応混合物を約110℃まで加熱し、そして約640pbwの2,5−ジメルカプト−[1,3,4]−チアジアゾールをこの反応物に添加する。その温度を約135℃まで上昇させ、そして約2時間維持する。次いで、この反応混合物を約160℃まで加熱し、そして約640pbwの2,5−ジメルカプト−[1,3,4]−チアジアゾールをこの反応物に添加する。この混合物を約160℃で約3時間維持し、その後、周囲温度まで冷却する。この生成物をケイ藻土で濾過する。この最終生成物は、粘性の暗色液体である。
プロセスは、攪拌棒を備える四つ口丸底フラスコに、約2500pbwの分散剤生成物および約416gの鉱油および約625pbwの2,5−ジメルカプト−[1,3,4]−チアジアゾールを入れることを除いて、調製実施例1と類似である。次いで、この混合物を約150℃で約7時間維持し、その後、周囲温度まで冷却する。この生成物をケイ藻土で濾過する。この最終生成物は、粘性の暗色液体である。
容器に、約1000pbwのポリイソブチレン無水コハク酸(約950〜約1000の数平均分子量を有するポリイソブチレンポリマーから調製した)を入れる。さらに、このポリイソブチレンポリマーを、塩素により媒介されるマレイン化プロセスから調製する。この容器を加熱し、そして約110pbwのペンタエリトリトールを添加し、続いて約200℃まで4時間加熱する。次いで、この容器に約850pbwの鉱油を入れ、その後、約140℃まで冷却する。次いで、この混合物をケイ藻土で濾過し、そして1000pbwの生成物を、濾過した生成物の第二の反応容器に入れる。この混合物に、約65pbwの2,5−ジメルカプト−[1,3,4]−チアジアゾールおよび約130pbwの希釈油を添加する。この反応物を約150℃まで加熱し、そして4時間維持し、そして得られた混合物をケイ藻土で濾過して、粘性褐色液体を得る。
一連の潤滑組成物を、表1および表2に要約されるように調製する。各添加剤の量は、従来の量の希釈油の存在を含む量として表される。各実施例について、100重量%になるまでの残りの量は、ポリαオレフィン基油を含む。
Claims (1)
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