JP2018510238A - 潤滑組成物の使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、火花点火内燃機関を潤滑することを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法に関する。

Description

本発明は、火花点火内燃機関の点火時期進角を提供するための潤滑組成物の使用に関する。本発明は更に、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法に関する。
理想的な条件下で、従来の火花点火内燃機関内での通常の燃焼は、点火プラグから生じる火花の形成によって、燃料と空気との混合物がシリンダ内部の燃焼室内で点火されるときに発生する。そのような通常の燃焼は一般に、整然とした、かつ制御された様式での燃焼室にわたる火炎前面の拡大を特徴とする。
火花点火内燃機関内の点火時期は、ピストン位置に対する角度、及び圧縮行程の終了近くに燃焼室内で火花が発生するクランク軸角速度を設定するプロセスである。
燃料は火花が着火する瞬間には完全には燃焼せず、燃焼ガスの膨張には一定期間かかり、かつ機関の角速度または回転速度は、燃焼及び膨張が発生する時間枠を長くも短くもし得るため、機関は上死点の前に火花を着火させる必要がある。大多数の場合、角度は、上死点前(BTDC)に進角される特定の角度として説明される。機関における動力行程の目的は、燃焼室が膨張するよう強いることであるため、BTDCの火花の進角は、燃焼室がその最小サイズに達する時点よりも前に火花が付勢されることを意味する。排気行程前に追加または継続する火花の必要性が存在しない限り、上死点後(ATDC)に発生する火花は通常、逆効果である(無駄な火花、逆火、機関ノックなどをもたらす)。
正しい点火時期の設定は、機関の性能において非常に重要である。機関サイクルにおいて発生するのが早すぎるか、または遅すぎる火花は、過剰な振動及び機関の損傷の原因にすらなる。点火時期は、機関の寿命、燃料の経済性、及び機関の動力を含む多くの変数に影響を与える。機関制御装置(ECU)によって実時間で制御される現代の機関は、機関のRPM及び負荷範囲を通して時期を制御するためにコンピュータを使用する。
所与の機関の適切な点火時期に影響を及ぼす多くの要因が存在する。これらには、吸気バルブ(複数可)または燃料噴射器(複数可)の時期、使用される点火系の種類、点火プラグの種類及び状態、燃料の含有物及び不純物、燃料の温度及び圧力、機関の速度及び負荷、空気及び機関の温度、ターボブースト圧力または吸気圧力、点火系内で使用される構成要素、ならびに点火系構成要素の設定が挙げられる。通常、いかなる主要な機関の変更または品質改善も、その機関の点火時期設定への変更を必要とする。
本発明者らは今では、油だめに特定のアンチノック添加剤を添加することによって、具体的には芳香族アミン構造を有するアンチノック添加剤を添加することによって、進角した点火時期に関する利益を達成することができることを見出した。
WO2004/101717は、基油と、組成物のオクタン価を増加させる1つ以上の添加剤とを含む、火炎伝播機関内のエンドガスノックの傾向を低減するための潤滑剤組成物に関する。オクタン価向上剤として使用することができる、WO2004/101717において言及される添加剤の例としては、アルコール、エーテル、エステル、及び有機金属化合物が挙げられる。芳香族アミンは、WO2004/101717においてオクタン価向上剤としては言及されていない。
本発明の第1の態様に従うと、火花点火内燃機関の点火時期進角を提供するための、潤滑組成物中のアンチノック添加剤の使用であって、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、使用が提供される。
本発明の別の態様に従うと、火花点火内燃の燃料流動所要量を低減するための、潤滑組成物中のアンチノック添加剤の使用であって、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、使用が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための、潤滑組成物中のアンチノック添加剤の使用が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、火花点火内燃機関を潤滑することを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、機関を潤滑することを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、機関を潤滑することを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、潤滑組成物で機関を潤滑することを含み、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップを更に含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、潤滑組成物で機関を潤滑することを含み、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップを更に含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の更なる態様に従うと、火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法が提供される。
本発明の特徴及び利点は、当業者に明らかになるだろう。当業者によって多数の変更がなされ得る一方で、そのような変更は本発明の趣旨内にある。
本明細書で使用される場合、「点火時期」という用語は、ピストン位置に対する角度、及び火花点火内燃機関内のクランク軸角速度を設定して、圧縮行程の終了近くに燃焼室内で火花が発生するようにするプロセスを意味する。
本明細書で使用される場合、「点火時期を進角する」という用語は、ノッキングの可能性を最小化、及び好ましくは回避しながら、特定の速度/負荷条件について、現在の較正または基礎較正よりも早く火花を起こすことを意味する。
本明細書の潤滑剤組成物の方法及び使用は、ノッキングの可能性を最小化、及び好ましくは回避しながら、機関の点火時期の任意の量の進角を達成するために使用することができる。それは、点火時期の所望される標的レベルを達成する目的で使用することができる。本発明は、好ましくは機関の点火時期において0.1CAD以上の進角、より好ましくは機関の点火時期において0.5CAD以上の進角、更により好ましくは機関の点火時期において5CAD以上の進角、及び特に機関の点火時期において10CAD以上の進角を達成する。
本明細書で使用される場合、「燃料流動所要量」という用語は、運転手の要求を満たそうと努める上で、火花点火内燃機関によって1時間当たりに消費される燃料の質量を意味する。
本明細書で使用される場合、「燃料流動所要量を低減する」という用語は、運転手の要求を満たそうと努める上で、火花点火内燃機関によって1時間当たりに消費される燃料の質量を低減することを意味する。本発明の方法、使用、及び潤滑組成物は、機関が燃料を消費する効率的な方法により、より少ない燃料から同一の動力を提供する。
本発明の潤滑組成物の方法及び使用は、機関の燃料流動所要量における任意の量の低減を達成するために使用することができる。本発明は、燃料流動所要量の所望される標的レベルを達成する目的で使用することができる。本発明の潤滑組成物の方法及び使用は、好ましくは機関の燃料流動所要量における0.5%以上の低減、より好ましくは機関の燃料流動所要量における1%以上の低減、更により好ましくは機関の燃料流動所要量における5%以上の低減、及び特に機関の燃料流動所要量における10%以上の低減を達成する。
本明細書で使用される場合、「ブレーキ特異的燃料消費」という用語は、機関によって生成された動力で割った燃料消費の速度を意味する。
本明細書で使用される場合、「ブレーキ特異的燃料消費を低減する」とは、機関によって生成された動力で割った燃料消費の速度を低減することを意味する。
本明細書の潤滑剤組成物の方法及び使用は、機関のブレーキ特異的燃料消費における任意の量の低減を達成するために使用することができる。本発明は、ブレーキ特異的燃料消費の所望される標的レベルを達成する目的で使用することができる。本明細書の方法及び使用は、好ましくは機関のブレーキ特異的燃料消費における0.5%以上の低減、より好ましくは機関のブレーキ特異的燃料消費における1%以上の低減、更により好ましくは機関のブレーキ特異的燃料消費における5%以上の低減、及び特に機関のブレーキ特異的燃料消費における10%以上の低減を達成する。
本発明において使用される潤滑組成物の第1の本質的構成成分は、アンチノック添加剤である。本発明において使用されるアンチノック添加剤は、芳香族アミンである。
火花点火内燃用の潤滑組成物中または燃料組成物中でのアンチノック添加剤としての使用に好適な任意の芳香族アミンを、本明細書で使用することができる。
本明細書で使用するための好適な芳香族アミン化合物としては、アニリン及びアルキル置換アニリン化合物、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、ジフェニルアミン及びアルキル置換ジフェニルアミン化合物(ブチルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン及びジ−オクチル−ジフェニルアミンなど)、2−エチルヘキシル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、インドリン、N,N−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トルイジン、p−トルイジン、p−アニシジン、p−フェネチジンなど、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
本明細書で使用するための好適なアルキル置換アニリン化合物としては、本明細書に参照によって組み込まれるWO2008/076759に開示される化合物が挙げられる。
本明細書で使用するための好適なアルキル置換アニリン化合物としては、以下の式Iを有するものが挙げられ、
Figure 2018510238
式中、Xは、−ORまたは−NRから選択され、R及びRは独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、及び第三級ブチルから選択され、Rは、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、及び第三級ブチルから選択され、Rは、水素、メチル、エチル、及びプロピルから選択され、Rは、水素及びC−C直鎖または分岐鎖アルキル基から選択される。
本明細書で使用するためのアルキル置換アニリン化合物の例としては、p−メトキシアニリン、p−N−メチル−1,4−ジアミノベンゼン、p−エトキシアニリン、(ビス−N,N′−メチル)−1−4−ジアミノベンゼン、p−n−プロポキシアニリン、p−n−ブトキシアニリン、p−2−メチル−1−プロポキシアニリン、p−N−ジメチルアニリン、p−N−ジエチルアニリン、p−N−1−ジプロピルアニリン、p−N−ジ−1−ブチルアニリン、p−N−ジ−2−メチル−1−プロピルアニリン、p−メトキシ−2,6−ジメチルアニリン、p−メトキシ−2,6−ジエチルアニリン、p−メトキシ−2,6−ジ−1−プロピルアニリン、p−メトキシ−2,6−ジ−1−ブチルアニリン、p−メトキシ−2,6−ジ−2−メチル−1−プロピルアニリン、p−エトキシ−2,6−ジメチルアニリン、p−エトキシ−2,6−ジエチルアニリン、p−エトキシ−2,6−ジ−1−プロピルアニリン、p−エトキシ−2,6−ジ−1−ブチルアニリン、p−エトキシ−2,6−ジ−2−メチル−1−プロピルアニリン、p−N−ジメチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−N′−エチルアニリン、p−N−ジメチル−2,6−ジメチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジメチル−2,6−ジエチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジメチル−2,6−(1−プロピル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジメチル−2,6−(1−ブチル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジメチル−2,6−(2−メチル−1−プロピル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−2,6−ジメチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−2,6−ジエチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−2,6−(1−プロピル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−2,6−(1−ブチル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジエチル−2,6−(2−メチル−1−プロピル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジ−1−プロピル−2,6−ジメチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジ−1−プロピル−2,6−ジエチル−N′−メチルアニリン、p−N−ジ−1−プロピル−2,6−(1−プロピル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジ−1−プロピル−2,6−(1−ブチル)−N′−メチルアニリン、p−N−ジ−1−プロピル−2,6−(2−メチル−1−プロピル)−N′−メチルアニリン、ブチルアニリン、及びN−メチルアニリンが挙げられる。
本明細書で使用するための好ましい芳香族アミンは、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、アルキル置換アニリン、及びこれらの混合物から選択される。
本明細書で使用するための特に好ましい芳香族アミンは、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、及びN−メチルアニリン、ならびにこれらの混合物から選択される。
本発明の一実施形態において、芳香族アミンは、アルキル置換アニリン、好ましくはN−メチルアニリンである。
本発明の別の実施形態において、芳香族アミンは、1,2,3,4−テトラヒドロキノリンである。
本発明の一実施形態において、アンチノック添加剤は、潤滑組成物の重量に基づいて、0.01〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは1〜10重量%、更により好ましくは5〜10重量%のレベルで潤滑組成物中に存在する。
本発明の別の実施形態において、アンチノック添加剤は、潤滑組成物の重量に基づいて、3〜20重量%、好ましくは5〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%、更により好ましくは10〜15重量%のレベルで潤滑組成物中に存在する。
上記に言及されるアンチノック添加剤の濃度は、潤滑組成物の全ての他の構成成分とのブレンドとして潤滑組成物に添加されるアンチノック添加剤の濃度を意味し、潤滑組成物中に既に存在し得る芳香族アミン構造を有するいかなる他の種類の添加剤(例えば、酸化防止添加剤)の濃度も含まない。
潤滑組成物は、基油を更に含む。本発明に従う潤滑組成物中に使用される基油(複数可)に関して、特に制限は存在せず、様々な従来の鉱物油、合成油、及び天然由来エステル(植物油など)を好都合に使用することができる。API(American Petroleum Institute)基油カテゴリのグループI、グループII、グループIII、グループIV、及びグループVなどに属する任意の基油を、好都合に使用することができる。更に、基油は、1つ以上の鉱物油及び/または1つ以上の合成油の混合物を好都合に含んでもよく、故に、「基油」という用語は、2つ以上の基油を含む混合物を指し得る。
鉱物油は、液体石油、ならびに水素化仕上げプロセス及び/または脱蝋によって更に精製され得る、パラフィン型、ナフテン型、または混合パラフィン/ナフテン型の溶媒処理もしくは酸処理された鉱物潤滑油を含む。
ナフテン基油は、低い粘度指数(VI)(一般に40〜80)及び低い流動点を有する。そのような基油は、ナフテンに富み蝋含有量が低い原料から生成され、色及び色安定性が重要であり、VI及び酸化安定性が二番目に重要である潤滑剤に主に使用される。
パラフィン基油は、より高いVI(一般に>95)及び高い流動点を有する。そのような基油は、パラフィンに富む原料から生成され、VI及び酸化安定性が重要である潤滑剤に使用される。
合成油としては、オレフィンオリゴマーなどの炭化水素油(ポリアルファオレフィン基油、PAOを含む)、フィッシャー・トロプシュ由来基油、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール(PAG)、アルキルナフタレン、及び脱蝋した蝋質異性化物が挙げられる。
フィッシャー・トロプシュ由来基油は、当該技術分野において既知である。「フィッシャー・トロプシュ由来」という用語により、基油がフィッシャー・トロプシュプロセスの合成生成物であるか、またはそれに由来することが意味される。フィッシャー・トロプシュ由来基油はまた、GTL(ガス液化)基油とも呼ばれることがある。本発明の潤滑組成物中で基油として好都合に使用することができる好適なフィッシャー・トロプシュ由来基油は、例えば、EP0776959、EP0668342、WO97/21788、WO00/15736、WO00/14188、WO00/14187、WO00/14183、WO00/14179、WO00/08115、WO99/41332、EP1029029、WO01/18156、及びWO01/57166に開示されるようなものである。
典型的には、ASTM D4629によって好適に決定されるフィッシャー・トロプシュ由来基油の芳香族含有量は、典型的には、1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、及びより好ましくは0.1重量%未満であるだろう。好適に、基油は、少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも85、より好ましくは少なくとも90、更により好ましくは少なくとも95、及び最も好ましくは少なくとも99重量%の総パラフィン含有量を有する。それは好適に、98重量%超の(IP−368によって測定される)飽和物含有量を有する。好ましくは、基油の飽和物含有量は、99重量%超、より好ましくは99.5重量%超である。それは、更に好ましくは0.5重量%の最大n−パラフィン含有量を有する。基油はまた、好ましくは0〜20重量%未満、より好ましくは0.5〜10重量%のナフテン化合物の含有量を有する。
典型的には、フィッシャー・トロプシュ由来基油またを基油ブレンドは、1〜30mm/秒(cSt)、好ましくは1〜25mm/秒(cSt)、及びより好ましくは2mm/秒〜12mm/秒の範囲内の(ASTM D445によって測定される)100℃での動粘度を有する。好ましくは、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、少なくとも2.5mm/秒、より好ましくは少なくとも3.0mm/秒の(ASTM D445によって測定される)100℃での動粘度を有する。本発明の一実施形態において、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、最大で5.0mm/秒、好ましくは最大で4.5mm/秒、より好ましくは最大で4.2mm/秒の100℃での動粘度を有する(例えば、「GTL4」)。本発明の別の実施形態において、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、最大で8.5mm/秒、好ましくは最大で8mm/秒の100℃での動粘度を有する(例えば、「GTL8」)。
更に、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、典型的には、10〜100mm/秒(cSt)、好ましくは15〜50mm/秒の(ASTM D445によって測定される)40℃での動粘度を有する。
また、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、好ましくは−24℃以下、より好ましくは−30℃未満、更により好ましくは−40℃未満、及び最も好ましくは−45℃未満の(ASTM D5950に従って測定される)流動点を有する。
フィッシャー・トロプシュ由来基油の(ASTM D92によって測定される)引火点は、好ましくは120℃超、より好ましくは140℃超ですらある。
フィッシャー・トロプシュ由来基油は、好ましくは100〜200の範囲内の(ASTM D2270に従って測定される)粘度指数を有する。好ましくは、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、少なくとも125、好ましくは130の粘度指数を有する。また、粘度指数が180未満、好ましくは150未満であることが好ましい。
フィッシャー・トロプシュ由来基油が、2つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油のブレンドを含有する場合、上記の値は、2つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油のブレンドに適用される。
本明細書に説明される潤滑油組成物は、好ましくは80重量%以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む。
ポリアルファオレフィン基油(PAO)及びそれらの製造は、当該技術分野において周知である。使用することができる好適なポリアルファオレフィン基油としては、直鎖状C−C32、好ましくはC−C16、アルファオレフィンに由来するものが挙げられる。該ポリアルファオレフィンの特に好ましい原料は、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセンである。
好ましくは、基油は、ASTM D2007に従って測定される、80重量%超、好ましくは90重量%超の飽和物を含有する鉱物油及び/または合成油を含む。
基油が、元素硫黄として計算され、ASTM D2622、ASTM D4294、ASTM D4927、またはASTM D3120に従って測定される、1.0重量%未満、好ましくは0.03重量%未満の硫黄を含有することが更に好ましい。
好ましくは、基油の粘度指数は、ASTM D2270に従って測定される、80超、より好ましくは120超である。
好ましくは、基油は、好ましくは(ASTM D445に従って)少なくとも2.5mm/秒、好ましくは少なくとも3mm/秒の100℃での動粘度を有する。いくつかの実施形態において、基油は、3.0〜4.5mm/秒の間の100℃での動粘度を有する。
潤滑剤組成物中に組み込まれる基油の総量は、潤滑剤組成物の総重量に関して、好ましくは、60〜99重量%の範囲内の量、より好ましくは65〜90重量%の範囲内の量、及び最も好ましくは75〜88重量%の範囲内の量である。
性能添加剤
更に、潤滑剤組成物は、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、洗剤、分散剤、摩擦調整剤、粘度指数改良剤、流動点抑制剤、腐食阻害剤、消泡剤、極圧添加剤、金属不動態化剤、及びシール固定/シール適合剤などの1つ以上の性能添加剤を更に含んでもよい。
好適な酸化防止剤の例としては、アミン酸化防止剤、フェノール酸化防止剤、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好都合に使用することができるアミン酸化防止剤の例としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、及びアルキル化α−ナフチルアミンが挙げられる。
好ましいアミン酸化防止剤としては、ジアルキルジフェニルアミン(p,p’−ジオクチル−ジフェニルアミン、p,p’−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン及びN−p−ブチルフェニル−N−p’−オクチルフェニルアミンなど)、モノアルキルジフェニルアミン(モノ−t−ブチルジフェニルアミン及びモノ−オクチルジフェニルアミンなど)、ビス(ジアルキルフェニル)アミン(ジ−(2,4−ジエチルフェニル)アミン及びジ(2−エチル−4−ノニルフェニル)アミンなど)、アルキルフェニル−1−ナフチルアミン(オクチルフェニル−1−ナフチルアミン及びn−t−ドデシルフェニル−1−ナフチルアミンなど)、1−ナフチルアミン、アリールナフチルアミン(フェニル−1−ナフチルアミン、フェニル−2−ナフチルアミン、N−ヘキシルフェニル−2−ナフチルアミン、及びN−オクチルフェニル−2−ナフチルアミンなど)、フェニレンジアミン(N,N’−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン及びN,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミンなど)、ならびにフェノチアジン(フェノチアジン及び3,7−ジオクチルフェノチアジンなど)が挙げられる。
好ましいアミン酸化防止剤としては、以下の商品名で入手可能であるもの、つまり、「Sonoflex OD−3」(例えば、Seiko Kagaku Co.)、「Irganox L−57」(例えば、Ciba Specialty Chemicals Co.)、及びフェノチアジン(例えば、Hodogaya Kagaku Co.)が挙げられる。
好都合に使用することができるフェノール酸化防止剤の例としては、3,5−ビス(1,1−ジメチル−エチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸のC−C分岐鎖アルキルエステル、2−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノール、2,4−ジ−t−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−アルキルフェノール(2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、及び2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノールなど)、2,6−ジ−t−ブチル−4−アルコキシフェノール(2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシフェノール及び2,6−ジ−t−ブチル−4−エトキシフェノールなど)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルメルカプトオクチルアセテート、アルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート(n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、n−ブチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、及び2’−エチルヘキシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)−プロピオネートなど)、2,6−d−t−ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,2’−メチレン−ビス(4−アルキル−6−t−ブチルフェノール)(2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール及び2,2−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)など)、ビスフェノール(4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2−(ジ−p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−シクロヘキシリデンビス(2,6−t−ブチルフェノール)、ヘキサメチレングリコール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、2,2’−チオ−[ジエチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチル−フェニル)−プロピオニルオキシ]エチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、及び2,2’−チオビス(4,6−ジ−t−ブチルレゾルシン)など)、ポリフェノール(テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ビス−[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)酪酸]グリコールエステル、2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−メチル−4−(2”,4”−ジ−t−ブチル−3”−ヒドロキシフェニル)メチル−6−t−ブチルフェノール、及び2,6−ビス(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルベンジル)−4−メチルフェノールなど)、ならびにp−t−ブチルフェノール−ホルムアルデヒド縮合物及びp−t−ブチルフェノール−アセトアルデヒド縮合物が挙げられる。
好適なフェノール酸化防止剤の例としては、以下の商品名で入手可能であるもの、つまり、「Irganox L−135」(例えば、Ciba Specialty Chemicals Co.)、「Yoshinox SS」(例えば、Yoshitomi Seiyaku Co.)、「Antage W−400」(例えば、Kawaguchi Kagaku Co.)、「Antage W−500」(例えば、Kawaguchi Kagaku Co.)、「Antage W−300」(例えば、Kawaguchi Kagaku Co.)、「Irganox L109」(例えば、Ciba Speciality Chemicals Co.)、「Tominox917」(例えば、Yoshitomi Seiyaku Co.)、「Irganox L115」(例えば、Ciba Speciality Chemicals Co.)、「Sumilizer GA80」(例えば、Sumitomo Kagaku)、「Antage RC」(例えば、Kawaguchi Kagaku Co.)、「Irganox L101」(例えば、Ciba Speciality Chemicals Co.)、「Yoshinox930」(例えば、Yoshitomi Seiyaku Co.)が挙げられる。
好ましい一実施形態において、酸化防止剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、0.1〜5.0重量%の範囲内の量、より好ましくは0.3〜3.0重量%の範囲内の量、及び最も好ましくは0.5〜1.5重量%の範囲内の量で存在する。
好都合に使用することができる耐摩耗性添加剤としては、亜鉛含有化合物(亜鉛ジアルキル−、ジアリール−、及び/もしく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など)、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物、及び無灰耐摩耗性添加剤(置換もしくは非置換チオリン酸)、ならびにこれらの塩が挙げられる。
亜鉛ジチオホスフェートは、当該技術分野において周知の添加剤であり、一般式IIによって好都合に表すことができ、
Figure 2018510238
式中、R〜Rは同一であっても異なってもよく、かつそれぞれ、1〜20個の炭素原子、好ましくは3〜12個の炭素原子を含有する第一級アルキル基、3〜20個の炭素原子、好ましくは3〜12個の炭素原子を含有する第二級アルキル基、アリール基、またはアルキル基で置換されたアリール基であり、該アルキル置換基は、1〜20個の炭素原子、好ましくは3〜18個の炭素原子を含有する。
〜Rが互いに全て異なる亜鉛ジチオホスフェート化合物は、単独で使用されても、R〜Rが全て同一である亜鉛ジチオホスフェート化合物との混合物中で使用されてもよい。
好適な亜鉛ジチオホスフェートの例としては、以下の商品名で入手可能であるもの、つまり、「Lz1097」、「Lz1395」、「Lz677A」、「Lz1095」、「Lz1370」、「Lz1371」、及び「Lz1373」(例えば、Lubrizol Corporation);「OLOA267」、「OLOA269R」、「OLOA260」、及び「OLOA262」(例えば、Chevron Oronite);ならびに「HITEC7197」及び「HITEC7169」(例えば、Afton Chemical)が挙げられる。
モリブデン含有化合物の例は、モリブデンジチオカルバメート、三核モリブデン化合物(例えば、WO98/26030に説明されるもの)、モリブデンの硫化物、及びモリブデンジチオホスフェートを好都合に含み得る。
好都合に使用することができるホウ素含有化合物としては、ホウ酸エステル、ホウ酸化脂肪アミン、ホウ酸化エポキシド、アルカリ金属(または混合アルカリ金属もしくはアルカリ金属土類金属)ホウ酸塩、及びホウ酸化過塩基性金属塩が挙げられる。
潤滑剤組成物は一般に、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、0.4〜1.2重量%の範囲内の耐摩耗性添加剤を含んでもよい。
潤滑組成物中で使用することができる典型的な洗剤としては、1つ以上のサリチレート及び/またはフェネート及び/またはスルホネート洗剤が挙げられる。
しかしながら、洗剤として使用される金属有機塩基塩及び無機塩基塩は潤滑剤組成物の硫酸化灰含有物の原因となり得るため、好ましい一実施形態において、そのような添加剤の量は最小化される。更に、低い硫黄レベルを維持するために、サリチレート洗剤が好ましい。
潤滑剤組成物の総硫酸化灰含有量を、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは2.0重量%以下のレベル、より好ましくは1.0重量%以下のレベル、及び最も好ましくは0.8重量%以下のレベルに維持するために、該洗剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは0.05〜20.0重量%の範囲内、より好ましくは1.0〜10.0重量%、及び最も好ましくは2.0〜5.0重量%の範囲内の量で使用される。
更に、洗剤は独立して、ISO3771によって測定される、10〜500mg.KOH/gの範囲内、より好ましくは30〜350mg.KOH/gの範囲内、及び最も好ましくは50〜300mg.KOH/gのTBN(全塩基価)値を有し得る。
潤滑剤組成物は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは5〜15重量%の範囲内の量で混合される無灰分散剤を更に含有してもよい。
使用することができる無灰分散剤の例としては、日本特許第1367796号、同第1667140号、同第1302811号、及び同第1743435号に開示されるポリアルケニルスクシンイミド及びポリアルケニルコハク酸エステルが挙げられる。好ましい分散剤は、ホウ酸化スクシンイミドを含む。
潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる粘度指数改良剤の例としては、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−イソプレン星形コポリマー、及びポリメタクリレートコポリマー、及びエチレン−プロピレンコポリマーが挙げられる。そのような粘度指数改良剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、1〜20重量%の範囲内の量で好都合に用いることができる。
ポリメタクリレートは、効果的な流動点抑制剤として潤滑剤組成物中で好都合に用いることができる。腐食阻害剤には、アルケニルコハク酸またはそのエステル部分、ベンゾトリアゾール系化合物、及びチオジアゾール系化合物を使用することが可能である。
ポリシロキサン、ジメチルポリシクロヘキサン、及びポリアクリレートなどの化合物を、消泡剤として潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる。
シール固定またはシール適合剤として潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる化合物としては、例えば、市販されている芳香族エステルが挙げられる。
潤滑剤組成物は、従来の配合技術を使用して、1つ以上の基油を1つ以上の性能添加剤と混合することによって、好都合に調製することができる。
本発明はまた、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、火花点火内燃機関を潤滑することを含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法に関する。点火時期の進角は、機関の燃料流動所要量の低減、及び機関のブレーキ特異的燃料消費の低減に関する利益を提供する。
本発明は、火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、潤滑組成物で機関を潤滑することを含み、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップを更に含み、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法に更に関する。
本発明の一実施形態において、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップは、燃料組成物の移動を介して達成される。したがって、そのような実施形態において、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップは、(i)基礎燃料と、アンチノック添加剤とを含む燃料組成物により、火花点火内燃機関に燃料供給するステップであって、アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、燃料供給するステップと、(ii)機関の動作中、燃料組成物から潤滑組成物へのアンチノック添加剤の移動のステップと、を含む。
油だめ中での燃料組成物から潤滑組成物へのアンチノック添加剤の移動は、例えば、以下の可能性のある機序、つまり、ブローバイ流動中の同伴、ライナー及びピストンからの蒸発、バルブガイド漏出、ターボチャージャ油シールからの漏出、ならびに/またはピストンリングを介した油損失のうちの1つ以上を介して発生し得る(Arnault/BonneによるSAE論文SAE2012−01−1617“Engine Lube−Oil Consumption Takes and Benefits from Significant Blow−by Oil Mist Reduction”を参照されたい)。油だめ中での燃料組成物から潤滑組成物へのアンチノック添加剤の移動は、潤滑組成物が常にアンチノック添加剤で補充され得るという利点を有する。アンチノック添加剤は、使用中に劣化する傾向を有し得、かつ/または燃焼され得るため、これは特に有用である。
別の実施形態において、潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加するステップは、潤滑組成物へのアンチノック添加剤の直接添加を介して(すなわち、燃料組成物からの移動を介さない)、例えば、潤滑組成物の製造中にアンチノック添加剤を添加することによって、または油だめ中で潤滑組成物にアンチノック添加剤を直接添加することによって達成される。
燃料組成物
本発明において使用される燃料組成物は、液体燃料組成物、好ましくはガソリン基礎燃料を含むガソリン燃料組成物である。
本発明の一実施形態において、上記に言及されるように、アンチノック添加剤は燃料組成物中に添加剤として含まれ、機関の動作中に燃料組成物から潤滑組成物へと移動される。この実施形態において、アンチノック添加剤が燃料組成物中に存在することで、潤滑剤中に特定のレベルのアンチノック添加剤を提供する。
本発明の一実施形態において、アンチノック添加剤は、潤滑組成物の重量に基づいて、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.1〜10重量%、更により好ましくは1〜10重量%、及び特に5〜10重量%の潤滑組成物中のアンチノック添加剤のレベルを提供するための量で、燃料組成物中に存在する。
本発明の別の実施形態において、アンチノック添加剤は、潤滑組成物の重量に基づいて、好ましくは3〜20重量%、より好ましくは5〜20重量%、更により好ましくは5〜15重量%、及び特に10〜15重量%の潤滑組成物中のアンチノック添加剤のレベルを提供するための量で、燃料組成物中に存在する。
アンチノック添加剤は、好ましくは0.0005〜5体積%のレベルで、より好ましくは0.005〜5体積%のレベルで、更により好ましくは0.005〜0.5体積%のレベルで、及び特に0.05〜0.5体積%のレベルで燃料組成物中に存在する。
ガソリン基礎燃料として使用されるガソリンは、自動車用機関を含む、当該技術分野において既知である火花点火(ガソリン)型の内燃機関内、ならびに他の種類の機関内(例えば、オフロード用機関及び航空機用機関など)での使用に好適な任意のガソリンであり得る。本明細書で使用される液体燃料組成物中で基礎燃料として使用されるガソリンはまた、好都合に「基礎ガソリン」とも呼ばれることがある。
ガソリン基礎燃料は、それ自体が2つ以上の異なるガソリン燃料構成成分の混合物を含んでも、かつ/または後述されるように添加剤化されてもよい。
従来、ガソリン基礎燃料は、ガソリンまたは液体燃料組成物中に主要量、例えば、液体燃料組成物の50重量%超で存在し、最大90重量%、または95重量%、または99重量%、または99.9重量%、または99.99重量%、または99.999重量%の量で存在してもよい。好適な液体燃料組成物は、ガソリン基礎燃料及び任意で1つ以上の従来のガソリン燃料添加剤(本明細書に後述されるものなど)を含有するか、またはそれから本質的になる。
ガソリンは、典型的には、25〜230℃(EN−ISO3405)の範囲内で沸騰する炭化水素の混合物を含み、最適範囲及び蒸留曲線は、典型的には、気候及び季節に従って変動する。ガソリン中の炭化水素は、当該技術分野において既知であるいかなる手段によって導出されてもよく、好都合に、炭化水素は、直留ガソリン、合成的に生成された芳香族炭化水素混合物、熱もしくは接触分解された炭化水素、水素化分解された石油留分、接触改質された炭化水素、またはこれらの混合物から、いかなる既知の様式で導出されてもよい。
ガソリンの具体的な蒸留曲線、炭化水素組成物、リサーチ法オクタン価(RON)、及びモーター法オクタン価(MON)は、重要ではない。
好都合に、ガソリン基礎燃料のリサーチ法オクタン価(RON)は、少なくとも80、例えば、80〜130の範囲内であり得る。典型的には、ガソリン基礎燃料のRONは、少なくとも90、例えば、90〜120の範囲内であるだろう。典型的には、ガソリン基礎燃料のRONは、少なくとも91、例えば、91〜115(EN25164)の範囲内であるだろう。ガソリンのモーター法オクタン価(MON)は、好都合に、少なくとも70、例えば、70〜110の範囲内であり得る。典型的には、ガソリンのMONは、少なくとも75、例えば、75〜105(EN25163)の範囲内であるだろう。
本発明において使用される液体燃料組成物は、95以下、好ましくは93以下、より好ましくは92以下、更により好ましくは90以下のリサーチ法オクタン価(RON)を有する。本発明において使用される液体燃料組成物は、75〜90の範囲内のモーター法オクタン価を有する。
典型的には、ガソリンは、以下の群、つまり、飽和炭化水素、オレフィン炭化水素、芳香族炭化水素、及び酸素化炭化水素のうちの1つ以上から選択される構成成分を含む。好都合に、ガソリンは、飽和炭化水素、オレフィン炭化水素、芳香族炭化水素、及び任意で酸素化炭化水素の混合物を含んでもよい。
典型的には、ガソリンのオレフィン炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、0〜40体積パーセント(ASTM D1319)の範囲内であり、好ましくは、ガソリンのオレフィン炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、0〜30体積パーセントの範囲内であり、より好ましくは、ガソリンのオレフィン炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、0〜20体積パーセントの範囲内である。
典型的には、ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、0〜70体積パーセント(ASTM D1319)の範囲内であり、例えば、ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、10〜60体積パーセントの範囲内であり、好ましくは、ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、0〜50体積パーセントの範囲内であり、例えば、ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに基づいて、10〜50体積パーセントの範囲内である。
ガソリンのベンゼン含有量は、ガソリンに基づいて、最大で10体積パーセント、より好ましくは最大で5体積パーセント、特に最大で1体積パーセントである。
ガソリンは、好ましくは低いまたは極めて低い硫黄含有量を有し、例えば、最大で1000ppmw(重量による百万分率)、好ましくは500ppmw以下、より好ましくは100以下、更により好ましくは50以下、及び最も好ましくは10ppmw以下でさえもある。
ガソリンはまた、好ましくは低い総鉛含有量(最大で0.005g/lなど)を有し、最も好ましくは鉛を含まず、つまり、それには鉛化合物が添加されない(すなわち、無鉛)。
ガソリンが酸素化炭化水素を含む場合、非酸素化炭化水素の少なくとも一部分は、酸素化炭化水素に置換されるであろう。ガソリンの酸素含有量は、ガソリンに基づいて、最大35重量%(EN1601)(例えば、エタノール自体)であり得る。例えば、ガソリンの酸素含有量は、最大25重量%、好ましくは最大10重量%であり得る。好都合に、酸素化物濃度は、0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、及び1.2重量%のうちのいずれか1つから選択される最小濃度、ならびに5、4.5、4.0、3.5、3.0、及び2.7重量%のうちのいずれか1つから選択される最大濃度を有するであろう。
ガソリンに組み込むことができる酸素化炭化水素の例としては、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、アルデヒド、カルボン酸及びそれらの誘導体、ならびに酸素含有複素環化合物が挙げられる。好ましくは、ガソリンに組み込むことができる酸素化炭化水素は、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、tert−ブタノール、イソ−ブタノール、及び2−ブタノール)、エーテル(好ましくは一分子当たり5個以上の炭素原子を含有するエーテル、例えば、メチルtert−ブチルエーテル及びエチルtert−ブチルエーテル)、ならびにエステル(好ましくは5個以上の炭素原子を含有するエステル)から選択され、特に好ましい酸素化炭化水素は、エタノールである。
酸素化炭化水素がガソリン中に存在する場合、ガソリン中の酸素化炭化水素の量は、幅広い範囲にわたって変動し得る。例えば、主要比率の酸素化炭化水素を含むガソリン(例えば、エタノール自体及びE85)ならびに少数比率の酸素化炭化水素を含むガソリン(例えば、E10及びE5)は、ブラジル及びアメリカ合衆国などの国において現在市販されている。したがって、ガソリンは、最大100体積パーセントの酸素化炭化水素を含有してもよい。ブラジルにおいて使用されるE100燃料もまた、本明細書に含まれる。好ましくは、ガソリン中に存在する酸素化炭化水素の量は、ガソリンの所望される最終配合物によって、以下の量、つまり、最大85体積パーセント、最大70体積パーセント、最大65体積パーセント、最大30体積パーセント、最大20体積パーセント、最大15体積パーセント、及び最大10体積パーセントのうちの1つから選択される。好都合に、ガソリンは、少なくとも0.5、1.0、または2.0体積パーセントの酸素化炭化水素を含有してもよい。
好適なガソリンの例としては、0〜20体積パーセント(ASTM D1319)のオレフィン炭化水素含有量、0〜5重量%(EN1601)の酸素含有量、0〜50体積パーセント(ASTM D1319)の芳香族炭化水素含有量、及び最大で1体積パーセントのベンゼン含有量を有するガソリンが挙げられる。
本明細書での使用に同様に好適なのは、生物源に由来し得るガソリンブレンド構成成分である。そのようなガソリンブレンド構成成分の例は、WO2009/077606、WO2010/028206、WO2010/000761、欧州特許第09160983.4号、同第09176879.6号、同第09180904.6号、及び米国特許出願第61/312307号に見出すことができる。
本発明にとって重要ではないものの、本発明の基礎ガソリンまたはガソリン組成物は、1つ以上の任意の燃料添加剤を好都合に含んでもよい。本発明の基礎ガソリンまたはガソリン組成物中に含まれ得る任意の燃料添加剤(複数可)の濃度及び性質は、重量ではない。本発明の基礎ガソリンまたはガソリン組成物中に含まれ得る好適な種類の燃料添加剤の非限定的な例としては、酸化防止剤、腐食阻害剤、洗剤、曇り防止剤、アンチノック添加剤、金属不活性化剤、バルブシートリセッション防止化合物、染料、溶媒、担体流体、希釈剤、及びマーカが挙げられる。好適なそのような添加剤の例は、米国特許第5,855,629号に一般的に説明される。
好都合に、燃料添加剤は1つ以上の溶媒とブレンドされて、添加剤濃縮物を形成してもよく、その後、添加剤濃縮物は本発明の基礎ガソリンまたはガソリン組成物と混合されてもよい。
本発明の基礎ガソリンまたはガソリン組成物中に存在するいかなる任意の添加剤の(活性物質)濃度も、好ましくは最大1重量%、より好ましくは5〜2000ppmwの範囲内、有利には300〜1500ppmwの範囲内(300〜1000ppmwなど)である。
上述されるように、ガソリン組成物はまた、合成もしくは鉱物担体油及び/または溶媒を含有してもよい。
好適な鉱物担体油の例は、例えば、SN500〜2000クラスの粘度を有するブライトストックまたは基油などの粗油処理において得られる留分、ならびにまた芳香族炭化水素、パラフィン炭化水素、及びアルコキシアルカノールである。鉱物担体油として同様に有用なのは、鉱物油の精製において得られ、「水素化分解油」として知られる留分(約360〜500℃の沸点範囲を有し、高圧下で接触水素化され、異性化され、また脱パラフィン化された天然鉱物油から得られる真空蒸留切片)である。
好適な合成担体油の例は、ポリオレフィン(ポリ−アルファ−オレフィンまたはポリ(内部オレフィン))、(ポリ)エステル、(ポリ)アルコキシレート、ポリエーテル、脂肪族ポリエーテルアミン、アルキルフェノール開始ポリエーテル、アルキルフェノール開始ポリエーテルアミン、及び長鎖アルカノールのカルボン酸エステルである。
好適なポリオレフィンの例は、特に、ポリブテンまたはポリイソブテン(水素化または非水素化)に基づく、オレフィンポリマーである。
好適なポリエーテルまたはポリエーテルアミンの例は、好ましくは、C−C60−アルカノール、C−C30−アルカンジオール、モノ−もしくはジ−C−C30−アルキルアミン、C−C30−アルキルシクロヘキサノール、またはC−C30−アルキルフェノールを、1個のヒドロキシル基または1個のアミノ基当たり、1〜30molのエチレンオキシド及び/またはプロピレンオキシド及び/またはブチレンオキシドと反応させ、ポリエーテルアミンの場合、アンモニア、モノアミン、またはポリアミンによって後続して還元的アミノ化することによって得ることができる、ポリオキシ−C−C−アルキレン部分を含む化合物である。そのような生成物は、EP−A−310875、EP−A−356725、EP−A−700985、及びUS−A−4,877,416に具体的に説明される。例えば、使用されるポリエーテルアミンは、ポリ−C−C−アルキレンオキシドアミンまたはそれらの官能性誘導体であってもよい。それらの典型的な例は、トリデカノールブトキシレートまたはイソトリデカノールブトキシレート、イソノニルフェノールブトキシレート、ならびにまたポリイソブテノールブトキシレート及びプロポキシレート、ならびにまた対応するアンモニアとの反応生成物である。
長鎖アルカノールのカルボン酸エステルの例は具体的には、DE−A−3838918に具体的に説明される、モノ−、ジ−、もしくはトリカルボン酸と長鎖アルカノールまたはポリオールとのエステルである。使用されるモノ−、ジ−、もしくはトリカルボン酸は脂肪族または芳香族酸であってもよく、好適なエステルアルコールまたはポリオールは具体的には、例えば、6〜24個の炭素原子を有する長鎖代表物である。エステルの典型的代表物は、イソオクタノール、イソノナノール、イソデカノール、及びイソトリデカノールのアジピン酸エステル、フタル酸エステル、イソフタル酸エステル、テレフタル酸エステル、及びトリメリット酸エステル、例えば、ジ−(n−またはイソトリデシル)フタル酸エステルである。
更なる好適な担体油系は、例えば、DE−A−3826608、DE−A−4142241、DE−A−4309074、EP−A−0452328、及びEP−A−0548617に説明され、これらは、本明細書に参照によって組み込まれる。
特に好適な合成担体油の例は、例えば、プロピレンオキシド、n−ブチレンオキシド、及びイソブチレンオキシド単位、またはこれらの混合物から選択される、約5〜35個、例えば、約5〜30個のC−C−アルキレンオキシド単位を有するアルコール開始ポリエーテルである。好適な開始アルコールの非限定的な例は、長鎖アルキルラジカルが特に直鎖または分岐鎖C−C18−アルキルラジカルである、長鎖アルキルによって置換された長鎖アルカノールまたはフェノールである。好ましい例としては、トリデカノール及びノニルフェノールが挙げられる。
更なる好適な合成担体油は、DE−A−10102913.6において説明されるアルコキシル化アルキルフェノールである。
鉱物担体油の混合物、合成担体油の混合物、及び鉱物と合成担体油との混合物もまた使用することができる。
燃料中での使用に好適な任意の溶媒、及び任意で共溶媒を使用することができる。燃料中での使用に好適な溶媒の例としては、灯油などの非極性炭化水素溶媒、重芳香族溶媒(「Solvent Naphtha Heavy」、「Solvesso150」)、トルエン、キシレン、パラフィン、石油、揮発油、「SHELLSOL」の商標でShell Companiesによって販売されるものなどが挙げられる。好適な共溶媒の例としては、エステル及び特にアルコール(例えば、t−ブタノール、i−ブタノール、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、2−プロピルヘプタノール、デカノール、イソトリデカノール、ブチルグリコール、及び「LINEVOL」の商標でShell Companiesによって販売されるものなどのアルコール混合物、特にC7−9第一級アルコールの混合物であるLINEVOL79アルコール、または市販されているC12−14アルコール混合物)などの極性溶媒が挙げられる。
液体燃料中での使用に好適な曇り防止剤/抗乳化剤は、当該技術分野において周知である。非限定的な例としては、グリコールオキシアルキレートポリオールブレンド(TOLAD(商標)9312の商品名で販売されるものなど)、アルコキシル化フェノールホルムアルデヒドポリマー、C18エポキシド及びジエポキシドによるオキシアルキル化によって修飾されたフェノール/ホルムアルデヒドまたはC1−18アルキルフェノール/−ホルムアルデヒド樹脂オキシアルキレート(TOLAD(商標)9308の商品名で販売されるものなど)、
ならびにジエポキシド、二酸、ジエステル、ジオール、ジアクリレート、ジメタクリレート、またはジイソシアネートで架橋されたCエポキシドコポリマー、ならびにこれらのブレンドが挙げられる。グリコールオキシアルキレートポリオールブレンドは、Cエポキシドによってオキシアルキル化されたポリオールであってもよい。C18エポキシド及びジエポキシドによるオキシアルキル化によって修飾されたC18アルキルフェノールフェノール/−ホルムアルデヒド樹脂オキシアルキレートは、例えば、クレゾール、t−ブチルフェノール、ドデシルフェノール、もしくはジノニルフェノール、またはフェノールの混合物(t−ブチルフェノールとノニルフェノールとの混合物など)に基づいてもよい。曇り防止剤は、曇り防止剤を有さないガソリンが水に接触するときにさもなければ発生し得る曇りを阻害するのに十分な量で使用されるべきであり、本明細書において、この量は「曇り阻害量」と呼ばれる。一般に、この量は、ガソリンの重量に基づいて、約0.1〜約20ppmw(例えば、約0.1〜約10ppm)、より好ましくは1〜15ppmw、更により好ましくは1〜10ppmw、有利に1〜5ppmwである。
ガソリン中で使用するための更なる慣例的な添加剤は、例えば、非鉄金属の腐食防止のための、有機カルボン酸のアンモニウム塩(該塩はフィルムを形成する傾向がある)または複素環芳香族のアンモニウム塩に基づく腐食阻害剤;例えば、フェニルジアミン(例えば、p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニルジアミン、ジシクロヘキシルアミン、もしくはこれらの誘導体)などのアミンに基づくか、または2,4−ジ−tert−ブチルフェノールもしくは3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニルプロピオン酸などのフェノールの酸化防止剤もしくは安定剤;帯電防止剤;フェロセンなどのメタロセン;メチル−シクロ−ペンタジエニルマンガントリカルボニル;特定の脂肪酸、アルケニルコハク酸エステル、ビス(ヒドロキシアルキル)脂肪アミン、ヒドロキシアセトアミド、またはヒマシ油などの潤滑添加剤;有機遮光剤またはUVフィルタ化合物;ならびにまた染料(マーカ)である。適切な場合、例えば、WO03/076554に説明されるように、アミンもまた添加されてもよい。任意で、ポリマー有機酸のナトリウム塩またはカリウム塩などのバルブシートリセッション防止添加剤が使用されてもよい。
本明細書のガソリン組成物はまた、洗剤添加剤を含んでもよい。好適な洗剤添加剤としては、本明細書に参照によって組み込まれるWO2009/50287に開示されるものが挙げられる。
上記において、構成成分の量(濃度、体積%、ppmw、重量%)は、活性物質のものであり、すなわち揮発性溶媒/希釈剤材料を含まない。
以下の非限定的な実施例を参照することによって、本発明を更に説明する。
実施例
以下の実験のセットにおいて、基準油として使用した潤滑剤組成物(比較例1)は、ILSAC GF−5規格を満たす市販の5W−30油であった。
比較例2は、比較例1において使用したものと同一の油に、Crodaから市販されている可溶化剤Priolube1940を添加したものからなっていた。Priolube1940自体は、いかなるオクタン価向上ももたらさない。
実施例1は、比較例1において使用したものと同一の基準油に、Priolube1940中に溶解したアンチノック添加剤1,2,3,4−テトラヒドロキノリン(THQ)(Sigma Aldrichから市販)を添加したものからなっていた。742gのTHQを、1.5リットルのPriolube1940に溶解させた。これを、比較例1の油に添加することで、(油だめが8リットルであると想定して)約10重量%の油だめ中のアンチノック添加剤の濃度をもたらした。
実施例2は、比較例1において使用したものと同一の基準油に、Priolube1940中に溶解したアンチノック添加剤N−メチルアニリン(Sigma Aldrichから市販)を添加したものからなっていた。742gのN−メチルアニリン(750ml)を、1.5リットルのPriolube1940(50重量%)に溶解させた。これを、比較例1の基準油に添加することで、(油だめ体積が8リットルであると想定して)約10重量%の油だめ中のアンチノック添加剤の濃度をもたらした。
以下の実験において使用した燃料は、以下の表1に詳述する特性を有するAKI87E10燃料であった。
Figure 2018510238
Figure 2018510238
以下の実験において使用される機関は、生産機関較正を有する開発機関制御装置(ECU)を備えたFord EcoBoost3.5L、V6ターボチャージャ付き直接噴射火花点火機関であった。
以下の表2は、この実験において使用した試験手順の概要を示す。
Figure 2018510238
Figure 2018510238
試験プロトコルの過渡的部分は、475Nmのトルクで、2000から開始して5000rpmで終了する、300秒間で10回の加速からなる。
点火時期(CAD)、燃料流量(kg/時)、及びブレーキ特異的燃料消費(BSFC)(g/kWh)を含む様々なパラメータを、デシ秒毎に記録した。結果を以下に詳述する。
結果
THQ(実施例1)及びNMA(実施例2)について、1500rpmで0.7CADの進角を確立し、NMA(実施例2)について、3000rpmで0.3CADの進角を確立した。
Figure 2018510238
表4から理解することができるように、本発明の方法によって提供される点火時期進角の利益は、基準油に対して燃料流動所要量及びブレーキ特異的燃料消費における利益をもたらす。
比較例1(基準油)について、または比較例2(基準油に可溶化剤Priolube1940を添加したもの)について、点火時期、燃料流動所要量、またはブレーキ特異的燃料消費における利益は見られなかった。
本明細書は以下の発明の開示を包含する:
[1]火花点火内燃機関の点火時期進角を提供するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
[2]火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
[3]火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
[4]前記潤滑組成物が、(i)基油と、(ii)3〜20重量%の前記芳香族アミンと、を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
[5]前記芳香族アミンが、アニリン及びアルキル置換アニリン化合物、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、ジフェニルアミン及びアルキル置換ジフェニルアミン化合物、2−エチルヘキシル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、インドリン、N,N−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トルイジン、p−トルイジン、p−アニシジン、p−フェネチジン、ならびにこれらの混合物から選択される、[1]〜[4]のいずれかに記載の潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
[6]火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[7]火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[8]火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[9]前記潤滑組成物が、3〜20重量%の前記芳香族アミンを含む、[6]〜[8]のいずれかに記載の方法。
[10]火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[11]火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[12]火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
[13]前記潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加する前記ステップが、(i)基礎燃料と、アンチノック添加剤とを含む燃料組成物により、前記火花点火内燃機関に燃料供給することであって、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、燃料供給することと、(ii)前記機関の動作中、前記燃料組成物から前記潤滑組成物へのアンチノック添加剤の移動と、を含む、[10]〜[12]のいずれかに記載の方法。
[14]前記芳香族アミンが、アニリン及びアルキル置換アニリン化合物、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、ジフェニルアミン及びアルキル置換ジフェニルアミン化合物、2−エチルヘキシル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、インドリン、N,N−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トルイジン、p−トルイジン、p−アニシジン、p−フェネチジン、ならびにこれらの混合物から選択される、[6]〜[13]のいずれかに記載の方法。
本発明の第1の態様に従うと、火花点火内燃機関の点火時期進角を提供するための、潤滑組成物中のアンチノック添加剤の使用であって、該アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、使用が提供される。

Claims (14)

  1. 火花点火内燃機関の点火時期進角を提供するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
  2. 火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
  3. 火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための、潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
  4. 前記潤滑組成物が、(i)基油と、(ii)3〜20重量%の前記芳香族アミンと、を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
  5. 前記芳香族アミンが、アニリン及びアルキル置換アニリン化合物、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、ジフェニルアミン及びアルキル置換ジフェニルアミン化合物、2−エチルヘキシル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、インドリン、N,N−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トルイジン、p−トルイジン、p−アニシジン、p−フェネチジン、ならびにこれらの混合物から選択される、請求項1〜4のいずれかに記載の潤滑組成物中の芳香族アミンの使用。
  6. 火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  7. 火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  8. 火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、基油と、アンチノック添加剤とを含む潤滑組成物で、前記火花点火内燃機関を潤滑することを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  9. 前記潤滑組成物が、3〜20重量%の前記芳香族アミンを含む、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 火花点火内燃機関の点火時期を進角するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  11. 火花点火内燃機関の燃料流動所要量を低減するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  12. 火花点火内燃機関のブレーキ特異的燃料消費を低減するための方法であって、前記火花点火内燃機関を潤滑するのに使用される前記潤滑組成物に、アンチノック添加剤を添加するステップを含み、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、方法。
  13. 前記潤滑組成物にアンチノック添加剤を添加する前記ステップが、(i)基礎燃料と、アンチノック添加剤とを含む燃料組成物により、前記火花点火内燃機関に燃料供給することであって、前記アンチノック添加剤が、芳香族アミンである、燃料供給することと、(ii)前記機関の動作中、前記燃料組成物から前記潤滑組成物へのアンチノック添加剤の移動と、を含む、請求項10〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 前記芳香族アミンが、アニリン及びアルキル置換アニリン化合物、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、ジフェニルアミン及びアルキル置換ジフェニルアミン化合物、2−エチルヘキシル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、インドリン、N,N−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、o−トルイジン、p−トルイジン、p−アニシジン、p−フェネチジン、ならびにこれらの混合物から選択される、請求項6〜13のいずれか1項に記載の方法。
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