JP2016180102A - 建設機械用潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)主要量の潤滑粘度の油、
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、及び
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤
を含む、建設機械用の亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物を提供する。
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤
を含む亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物を用いて、トランスミッションを潤滑することを含む、建設機械のトランスミッションを潤滑する方法を更に提供する。
以下の用語は、明細書全体を通して使用され、特に断りのない限り、以下の意味を有するものとする。
PIBは、ポリイソブチレンである。
PIBSAは、ポリイソブチレン無水コハク酸である。
HPAは、重質ポリアミンである。
DETAは、ジエチレントリアミンである。
TEPAは、トリエチレンペンタミンである。
本発明の一実施態様に従って、
(a)主要量の潤滑粘度の油、
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤
を含む、建設機械用の亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物を提供する。
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤
を含む亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物を用いて、トランスミッションを潤滑することを含む、建設機械のトランスミッションを潤滑する方法を更に提供する。
一実施態様では、本明細書に開示する潤滑油組成物には、懸濁された粒子をコロイド状態に保持することによりスラッジ、ワニス、及び他の堆積物を防ぐことができる分散剤系が含まれる。当業者に既知の任意の分散剤を、本潤滑油組成物に使用することができる。一実施態様では、潤滑油組成物は、1種以上の塩基性窒素含有無灰分散剤を含む分散剤系を含有する。窒素含有塩基性無灰(金属非含有)分散剤は、追加的な硫酸灰分を導入することなく、酸性の酸化副生成物を中和して、添加される潤滑油組成物の塩基価又はTBN(ASTM D2896によって測定することができる)に寄与する。本発明に有用な塩基性窒素含有無灰分散剤には、ヒドロカルビルコハク酸イミド;ヒドロカルビルコハク酸アミド;ヒドロカルビル置換コハク酸系アシル化剤を、段階的にアルコール及びアミンとあるいはアルコール及びアミンの混合物と、及び/又はアミノアルコールと反応させることにより形成されるヒドロカルビル置換コハク酸の混合エステル/アミド;ヒドロカルビル置換フェノール、ホルムアルデヒド及びポリアミンのマンニッヒ縮合生成物;並びに、高分量の脂肪族又は脂環族ハロゲン化物を、ポリアルキレンポリアミン等のアミンと反応させることにより形成されるアミン分散剤が含まれる。このような分散剤の混合物もまた使用することができる。
式中、R1は、約450から3000の分子量を有する実質的に炭化水素基である、即ち、R1は、約30から約200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基ル、好ましくはアルケニル基であり、Alkは、2から10個、好ましくは2から6個の炭素原子を有するアルキレン基であり、R2、R3、及びR4は、C1からC4のアルキル又はアルコキシ又は水素から選択され、好ましくは水素であり、そしてxは、0から10、好ましくは0から3の整数である;
式中、R5及びR7は共に、約450から3000の分子量を有する実質的に炭化水素基である、即ち、R5及びR7は、約30から約200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、好ましくはアルケニル基であり、Alkは、2から10個、好ましくは2から6個の炭素原子を有するアルキレン基であり、R6は、C1からC4のアルキル又はアルコキシ又は水素から選択され、好ましくは水素であり、そしてyは、0から10、好ましくは0から3の整数である。一実施態様では、R1、R5及びR7は、ポリイソブチル基である。
式中、zは、0から10の整数であり、Alkは、2から10個、好ましくは2から6個の炭素原子のアルキレン基であり、、R8、R9、及びR10は、C1からC4のアルキル又はアルコキシ又は水素から選択され、好ましくは水素であり、そしてzは、0から10、好ましくは0から3の整数である。
式中、αは、1から10の整数である。従って、それには、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が含まれる。
一実施態様では、本明細書に開示する潤滑油組成物には、式Vで表されるジチオホスホリル化カルボン酸化合物が含まれる:
式(V)において、R11は、直鎖及び分枝鎖アルキル、シクロアルキル、並びにアルキルフェニルから選択されるヒドロカルビルである。R11の好ましい置換基は、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、2−エチルブチル、1−メチルペンチル、1,3−ジメチルブチル、2−エチルヘキシル等の3から10個の炭素原子を有するアルキル;シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等の5から7個の炭素原子を有するシクロアルキル、並びに1から30個の炭素原子を有するアルキル基を有するアルキルフェニルから独立的に選択される。R11の特に好ましい基は、前記のものの混合物である。別の実施態様では、R11の好ましいアルキル基は、イソプロピル、イソブチル及び2−エチルヘキシルから選択される。R12は、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、イソブチレン及びsec−ブチレン等の1から10個の炭素原子を有するアルキレンからなる群から選択される。より好ましくは、イソプロピレンである。
式VIの化合物は、商業的に入手可能であり、商標IRGALUBE(登録商標)353で市販されている。
摩擦調整剤は、互いの表面に対して動いている表面の間の境界における摩擦を増加させるか又は減少させるように作用する。有機摩擦調整剤は、モリブデンジチオカルバマート等の金属有機化合物中に見出されるような金属を含有していない。
本発明の一実施態様では、潤滑油添加剤組成物には、少なくともフェナート清浄剤が含まれる。フェナート清浄剤は、過塩基性又は非過塩基性清浄剤とすることができる。
極圧(EP)剤として有用であると従来より示唆されてきた有機硫黄化合物の既知のタイプのいずれかを、本発明における含硫黄剤として使用することができる。これらには、有機スルフィド及びポリスルフィド、硫化油及びエステル又は脂肪酸、並びにこれらの混合物が含まれる。これらの硫黄化合物は、有益である他の基を含有することができ、そして、これらには、ハロゲン基が含まれる。
本明細書に開示する潤滑油組成物には、一般的に、少なくとも1種の潤滑粘度の油が含まれる。当業者に既知の任意の基油を、本明細書に開示する潤滑粘度の油として使用することができる。潤滑油組成物を調製するのに適する幾つかの基油は、Mortierらの「Chemistry and Technology of Lubricants」第2版、ロンドン、スプリンガー、第1章及び第2章(1996年);並びにA.Sequeria Jr.の「Lubricant Base Oil and Wax Processing」ニューヨーク、Marcel Dekker、第6章(1994年);並びにD.V.Brockの「Lubrication Engineering」第43巻、184〜5頁、(1987年)に記載されており、その全てを本明細書に参照により援用する。一般的に、潤滑油組成物中の基油の量は、潤滑油組成物の全重量に基づいて、約70から約99.5重量%とすることができる。幾つかの実施態様では、潤滑油組成物中の基油の量は、潤滑油組成物の全重量に基づいて、約75から約99重量%、約80から約98.5重量%、又は約80から約98重量%である。
任意選択で、潤滑油組成物には、潤滑油組成物の任意の所望の特性を付与する又は向上させることができる少なくとも1種の添加剤又は改質剤(以下、「添加剤」と称する)を更に含ませることができる。当業者に既知の任意の添加剤を、本明細書に開示する潤滑油組成物に使用することができる。幾つかの好適な添加剤は、Mortierらの「Chemistry and Technology of Lubricants」第2版、ロンドン、スプリンガー、(1996年);及びLeslie R.Rudnickの「Lubricant Additives:Chemistry and Applications」ニューヨーク、Marcel Dekker、(2003年)に記載されており、これらの両方を本明細書に参照により援用する。幾つかの実施態様では、添加剤は、酸化防止剤、耐摩耗剤、清浄剤、防錆剤、解乳化剤、摩擦調整剤、多機能添加剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、発泡防止剤、金属不活性化剤、分散剤、腐食防止剤、潤滑性向上剤、熱安定性向上剤、抗曇り剤、氷結防止剤、染料、マーカー、静電放散剤、殺生物剤及びこれらの組合せからなる群から選択することができる。一般に、潤滑油組成物中の添加剤の各々の濃度は、使用の際、潤滑油組成物の全重量に基づいて、約0.001重量%から約10重量%、約0.01重量%から約5重量%、又は約0.1重量%から約2.5重量%の範囲とすることができる。更に、潤滑油組成物中の添加剤の全量は、潤滑油組成物の全重量に基づいて、約0.001重量%から約20重量%、約0.01重量%から約10重量%、又は約0.1重量%から約5重量%の範囲とすることができる。
清浄剤1は、高過塩基性、320TBN、Caアルキルトルエンスルホナートの油濃縮物である。
清浄剤2は、260TBN、硫化Caフェナートの油濃縮物である。
分散剤1は、1000MWのPIBから誘導されたモノコハク酸イミドの油濃縮物である。
分散剤2は、1300MWのPIBから誘導されたホウ酸化ビス−コハク酸イミドの油濃縮物である。
分散剤3は、1000MWのPIBから誘導されたホウ酸化ビスコハク酸イミドの油濃縮物である。
ジチオホスファートカルボン酸化合物は、3−[[ビス(2−メチルプロポキシ)ホスフィノチオイル]チオ]−2−メチル−プロパン酸(IRGALUBE(登録商標)353)であり、BASF(ドイツ、Ludwigshafen)から入手可能である。
硫黄含有摩耗防止剤は、硫化イソブテンであり、Mobilad C−100とも称され、ExxonMobil Chemical Company(TX、Irving)から入手できる。
摩擦調整剤は、オレイン酸アミドである。
本発明の例及び比較例は、マイクロクラッチ試験を使用して評価した。摩擦係数は、コマツエンジニアリング製マイクロクラッチ装置を使用し、コマツKES07.802の手順に従って測定した。即ち、その手順で指定されるようなディスク及びプレートを、4kgf/cm2の圧力にて20rpmで回転するディスクに対して、鉱油に溶解した添加剤成分の存在下で接触させた。摩擦係数を、室温(25℃)、60℃、80℃、100℃、120℃、及び140℃で測定した。高温(140℃)における結果を表3に示す。試験に合格するための基準は、最低0.130の摩擦係数である。
融着点を、シェル4球試験を用いて評価した。この試験は、クレードルの形態にて固定した3つの鋼球に対して荷重回転下で1つの鋼球について操作する。試験例では、下方の3つの球をカバーする。回転速度は1760±40rpmである。10秒の持続時間の一連の試験は、融着が発生するまで荷重を増大させて行った。目的の融着荷重は、1960Nである。融着点は、リン化合物のタイプ及びそれらの投与量の影響を大いに受ける。結果を表3に示す。
Claims (24)
- (a)主要量の潤滑粘度の油、
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤、
を含む、建設機械用の亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物。 - 前記ジチオホスホリル化カルボン酸化合物が、3−[[ビス(2−メチルプロポキシ)ホスフィノチオイル]チオ]−2−メチル−プロパン酸である、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記ジチオホスホリル化カルボン酸化合物が、0.025から1重量%で存在する、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 分散剤を更に含む、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記硫化摩耗防止剤が、硫化オレフィンである、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記硫化摩耗防止剤が、硫化イソブチレンである、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記硫化摩耗防止剤が、0.06から2重量%で存在する、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記フェナート清浄剤が、0.05から5.0重量%で存在する、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 摩擦調整剤を更に含む、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記摩擦調整剤が、脂肪酸アミドである、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記摩擦調整剤が、前記組成物中に活性物質に基づいて0.01から2.0重量%で存在する、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記フェナート清浄剤以外に少なくとも1種の第2の清浄剤を更に含む、請求項1に記載のトランスミッションオイル組成物。
- (a)主要量の潤滑粘度の油、
(b)ジチオホスホリル化カルボン酸化合物、
(c)フェナート清浄剤、
(d)摩擦調整剤、及び
(e)0.05重量%より多い硫黄含有摩耗防止剤
を含む亜鉛非含有トランスミッションオイル組成物を用いて、トランスミッションを潤滑することを含む、建設機械のトランスミッションを潤滑する方法。 - 前記ジチオホスホリル化カルボン酸化合物が3−[[ビス(2−メチルプロポキシ)ホスフィノチオイル]チオ]−2−メチル−プロパン酸である、請求項13に記載の方法。
- 前記ジチオホスホリル化カルボン酸化合物が、0.025から1重量%で存在する、請求項13に記載の方法。
- 分散剤を更に含む、請求項13に記載の方法。
- 前記硫化摩耗防止剤が、硫化オレフィンである、請求項13に記載の方法。
- 前記硫化摩耗防止剤が、硫化イソブチレンである、請求項13に記載の方法。
- 前記硫化摩耗防止剤が、0.06から2重量%で存在する、請求項13に記載の方法。
- 前記フェナート清浄剤が、0.05から5.0重量%で存在する、請求項13に記載の方法。
- 摩擦調整剤を更に含む、請求項13に記載の方法。
- 前記摩擦調整剤が、脂肪酸アミドである、請求項13に記載の方法。
- 前記摩擦調整剤が、前記組成物中に活性物質に基づいて0.01から2.0重量%で存在する、請求項13に記載のトランスミッションオイル組成物。
- 前記フェナート清浄剤以外に少なくとも1種の第2の清浄剤を更に含む、請求項13に記載の方法。
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