JP2017528588A - 潤滑用組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
高性能ベースストックおよび新規添加剤の使用により最適化する潤滑剤は増大する挑戦に対する柔軟な解決を表す。
フリクションモディファイアは二つのカテゴリーに都合良く分けられ、すなわち、金属含有フリクションモディファイアおよび無灰(有機)フリクションモディファイアである。
過去に使用されてきた無灰(有機)フリクションモディファイアは、典型的には、脂肪酸と多価アルコールとのエステル類、脂肪酸アミド類、脂肪酸から誘導されるアミン類および有機ジチオカルバメートもしくはジチオホスフェート化合物を含む。
したがって、本発明は、(i)基油ならびに(ii)摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用を提供する。
無灰フリクションモディファイアの脂肪酸成分は、好ましくは、C14−C22脂肪酸、より好ましくは、C16−C20脂肪酸であり、さらにより好ましくは、C18脂肪酸である。好ましくは、C12−C24脂肪酸は不飽和脂肪酸である。特に好適な実施態様では、脂肪酸成分はオレイン酸である。
存在する場合、無灰フリクションモディファイアの脂肪酸アミド成分は、好ましくは、C14−C22脂肪酸アミド、より好ましくは、C16−C20脂肪酸アミドであり、さらにより好ましくは、C18脂肪酸アミドである。好ましくは、C12−C24脂肪酸アミドは不飽和脂肪酸アミドである。特に好適な実施態様では、脂肪酸アミド成分はオレイルアミドである。
上述の無灰フリクションモディファイアは、潤滑用組成物の重量を基準に、好ましくは、0.05wt%〜3wt%のレベルで存在し、より好ましくは、0.1wt%〜1wt%のレベル、さらにより好ましくは、0.5wt%〜1wt%のレベルで存在する。
本発明において用いる基油には、好都合には、1種類以上の鉱油および/または1種類以上の合成油の混合物を含ませることができ、したがって、本発明では、「基油」という用語は、少なくとも1種のフィッシャー・トロプシュ誘導基油を含んで、二種以上の基油を含有する混合物に対して称することができる。鉱油には、パラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン/ナフテン系混合タイプの液体石油系オイル及び溶媒処理または酸処理鉱物系潤滑油等が挙げられ、これらは、水素化精製プロセスおよび/または脱ロウによってさらに精製することができる。
フィッシャー・トロプシュ誘導基油の粘度指数は(ASTM D 2270により測定して)、100〜200の範囲内である。好ましくは、フィッシャー・トロプシュ誘導基油の粘度指数は少なくとも125、好ましくは、130である。さらに、粘度指数が180未満、好ましくは、150未満が好適である。
合成油には、オレフィンオリゴマー(ポリアルファ基油;PAOsを含む)のような炭化水素油、二塩基酸エステル類、ポリオールエステル類、ポリアルキレングリコール類(PAGs)、アルキルナフタレン類および脱蝋ワックス様異性体類等がある。合成炭化水素基油は、シェルグループにより、「Shell XHVI」(商標)という販売名で販売され、都合良く使用できる。
本発明の潤滑用組成物のノアック(Noack)揮発度は(ASTM D 5800にしたがって)、15wt%以下である。典型的には、前記組成物のノアック揮発度は(ASTM D 5800にしたがって)、1〜15wt%の間、好ましくは、14.6wt%未満であり、より好ましくは、14.0wt%未満である。
ここでは、潤滑油組成物の硫酸塩灰分の含量は、潤滑油組成物の総重量を基準に、好ましくは、2.0wt%以上、より好ましくは、1.0wt%以下、そして最も好ましくは0.8wt%以下である。
好適な実施態様では、前記抗酸化剤は、潤滑油組成物の総重量を基準に0.1〜5.0wt%の範囲、より好ましくは、0.3〜3.0wt%の範囲、そして最も好ましくは、0.5〜1.5wt%の範囲の量で存在する。
都合良く使用できる耐摩耗添加剤には、亜鉛含有化合物、例えば、亜鉛ジアルキル−、ジアリール−および/またはアルキルアリール−ジチオホスフェートから選択される亜鉛ジチオホスフェート化合物のような亜鉛含有化合物、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物および無灰耐摩耗添加剤、例えば、置換もしくは無置換チオホスホン酸、ならびにそれらの塩等がある。
好ましくは、本発明で使用される各亜鉛ジチオホスフェートは亜鉛ジアルキルジチオホスフェートである。
モリブデン含有化合物の例には、モリブデンジチオカルバメート、トリニュークレアモリブデン化合物、例えば、WO1998026030号公報に記載されているものであり、モリブデンのスルフィドおよびモリブデンジチオホスフェート等が好都合である。
しかし、洗浄剤として使用される金属有機および無機塩基塩は潤滑油組成物の硫酸灰含量に影響を与え得るので本発明の好適な実施態様では、かかる添加剤の量を可及的に少なくする。
したがって、好適な実施態様では、ここで潤滑油組成物中は1種またはそれ以上のサリシレート洗浄剤を含有する。
使用できる無灰分散剤の例には、日本特許第1367796号、第1667140号、第1302811号および第1743435号公報に開示されているような、ポリアルケニルスクシンイミドおよびポリアルケニルコハク酸エステル等がある。好適な分散剤にはホウ素化スクシンイミド等がある。
ここで、シール固定(seal fix)もしくはシール相容剤として潤滑用組成物に都合良く使用できる化合物には、例えば、商業的に入手できる芳香族エステル類等がある。
乗用自動車用エンジンオイル(Passenger Car Motor Oil: PCMO)について上記範囲は:
− 硫酸塩灰分が(ASTM D 874にしたがって)それぞれ、0.5wt%まで、0.8wt%まで、および1.5wt%までであり;
− リン含量が(ASTM D 5185にしたがって)それぞれ、0.05wt%まで、0.08wt%まで、および典型的には0.1wt%まであり;そして
− イオウ含量が(ASTM D 5185にしたがって)それぞれ、0.2wt%まで、0.3wt%まで、および典型的には0.5wt%までであることを意味する。
− 硫酸塩灰分が(ASTM D 874にしたがって)それぞれ、1wt%まで、1wt%まで、および2wt%までであり;
− リン含量が(ASTM D 5185にしたがって)それぞれ、0.08wt%まで(低SAPs)、および0.12wt%まで(中SAOs)であり;そして
− イオウ含量が(ASTM D 5185にしたがって)それぞれ、0.3wt%まで(低SAPs)、および0.4wt%まで(中SAOs)であることを意味する。
実施例1および比較例1
比較例1は表1に示した配合物の大型車両用ジーゼルエンジンオイルである。該配合物は、慣用の混合技術を使用して種々の成分を共にブレンドすることにより製造した。
4.Infineumから商業的に入手できるVI改良剤である。
5.サリシレート洗浄剤、高分子量分散剤であるZDTP、アミン性抗酸化剤およびフェノール性抗酸化剤を含むHDDEO添加剤パッケージである。
比較例1および実施例1を、Optimol SRV−4摩擦および摩耗試験用プラットホームを使用して摩耗試験に付した。Optimolから購入した試験標本を使用して試験するためにシリンダー−オン−フラット(cylinder-on-flat)形状を使用した。硬化させた鋼製シリンダーは11×15mm(直径×長さ)であった。鋼製ディスク(6.9×22mm)に適合するように、特注の試料皿ホルダーを製造した。試料皿は約2mlのオイルを保持して、SRV内で完全浸漬の長時間潤滑剤試験を行えるようになっている。整列したピンスロット上の特殊配列は、上記皿がSRV試料室中の左または右のいずれか(中心位置に加えて)に5mm位置に配置可能になっている。これにより、ディスクの各サイドで3種の独立した試験(3mmストローク)が可能である。ディスク片は鋼製であるかDLC被覆鋼製であり;シリンダーは常に鋼表面だった。2種の試験標本(例えば、シリンダーおよびディスク)を試験チャンバー内に設置し、特定の標準的力を用いて一緒にプレスした。頂部の試験標本を底部の試験標本上で振動させた。振動数、ストローク、試験荷重、試験温度および試験期間を予め設定し;摩擦力を継続して測定した。全試験期間中摩擦係数を自動的に計算して記録した。試験中および/または試験後の摩耗値を測定して記録した。
比較例1および実施例1の試験に下記の試験条件を使用した:
荷重 200N
ストローク 3mm
期間 3時間
温度 130℃
比較例1および実施例1の摩擦係数および摩耗値の測定値を下記の表2に示す。
すすの存在下、大型車両用ジーゼルエンジンオイルに種々の量のAdditin M10229を加える効果を示すために別の一連の実験を行った。
摩耗値の測定を下記の表3に示す。
表2は、潤滑用組成物に1wt%のAdditin M10229の添加が摩擦係数および摩耗値双方の低下に導くことを示す。Additin M10229は有機フリクションモディファイアとして市場化されており、追加的摩耗低下に大きな影響を与え、それは予期できない。
表3は、潤滑用組成物に種々の濃度のAdditin M10229が摩耗値の減少に導く。この利点はすす(カーボンブラック)の有無にかかわらず見られる。
表3は、潤滑用組成物に種々の濃度のAdditin M10229が摩耗値の減少に導く。この利点はすす(カーボンブラック)の有無にかかわらず見られる。
以下に、出願時の特許請求の範囲の内容を記載する。
[1]
(i)基油ならびに(ii)摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
[2]
(i)基油ならびに(ii)摩擦および摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
[3]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC14−C22脂肪酸である、前記1または2に記載の使用。
[4]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC16−C20脂肪酸である、前記1〜3のいずれかに記載の使用。
[5]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC18脂肪酸である、前記1〜4のいずれかに記載の使用。
[6]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC14−C22脂肪酸アミンである、前記1〜5のいずれかに記載の使用。
[7]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC16−C20脂肪酸アミンである、前記1〜6のいずれかに記載の使用。
[8]
無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC18脂肪酸アミンである、前記1〜7のいずれかに記載の使用。
[9]
無灰フリクションモディファイアがC12−C24脂肪酸アミドを追加的に含む、前記1〜8のいずれかに記載の使用。
[10]
潤滑用組成物が、潤滑用組成物の重量を基準に0.05wt%〜3wt%の無灰フリクションモディファイアを含む、前記1〜9のいずれかに記載の使用。
[11]
基油がフィッシャー・トロプシュ誘導基油を含む、前記1〜10のいずれかに記載の使用。
[12]
(i)基油ならびに(ii)すすの共存において摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
[13]
すすが、潤滑用組成物の重量を基準に1wt%〜5wt%のレベルで存在する、前記12に記載の使用。
[14]
潤滑用組成物が、潤滑用組成物の重量を基準に0.08wt%以下のリンを含む、前記1〜13のいずれかに記載の使用。
[15]
潤滑用組成物が乗用自動車用エンジンオイルである、前記1〜14のいずれかに記載の使用。
[16]
潤滑用組成物が大型車両用ジーゼルエンジンオイルである、前記1〜14のいずれかに記載の使用。
Claims (16)
- (i)基油ならびに(ii)摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
- (i)基油ならびに(ii)摩擦および摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC14−C22脂肪酸である、請求項1または2に記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC16−C20脂肪酸である、請求項1〜3のいずれかに記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸がC18脂肪酸である、請求項1〜4のいずれかに記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC14−C22脂肪酸アミンである、請求項1〜5のいずれかに記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC16−C20脂肪酸アミンである、請求項1〜6のいずれかに記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイア中に存在するC12−C24脂肪酸アミンがC18脂肪酸アミンである、請求項1〜7のいずれかに記載の使用。
- 無灰フリクションモディファイアがC12−C24脂肪酸アミドを追加的に含む、請求項1〜8のいずれかに記載の使用。
- 潤滑用組成物が、潤滑用組成物の重量を基準に0.05wt%〜3wt%の無灰フリクションモディファイアを含む、請求項1〜9のいずれかに記載の使用。
- 基油がフィッシャー・トロプシュ誘導基油を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の使用。
- (i)基油ならびに(ii)すすの共存において摩耗を減少させるためのC12−C24脂肪酸およびC12−C24脂肪酸アミンを含む無灰フリクションモディファイアを含む潤滑用組成物の使用。
- すすが、潤滑用組成物の重量を基準に1wt%〜5wt%のレベルで存在する、請求項12に記載の使用。
- 潤滑用組成物が、潤滑用組成物の重量を基準に0.08wt%以下のリンを含む、請求項1〜13のいずれかに記載の使用。
- 潤滑用組成物が乗用自動車用エンジンオイルである、請求項1〜14のいずれかに記載の使用。
- 潤滑用組成物が大型車両用ジーゼルエンジンオイルである、請求項1〜14のいずれかに記載の使用。
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