JP2019517612A - 潤滑剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
ベースストック、及び、
少なくとも0.02wt%の、ヒドロキシカルボン酸のオリゴ又はポリエステル残基である少なくとも1つのブロックAとポリアルキレングリコールの残基である少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーを含む摩擦低減添加剤、
を含む、非水性潤滑剤組成物を提供する。
−O−CH−[(CH2)a.CH3].(CH2)b.CO−
(式中、aは典型的には3〜8であり、bは典型的には8〜12であり、そしてa+bは典型的には11〜17である(前駆体酸中の14〜20の全炭素鎖長に対応する)の繰り返し単位から構成される。ブロックAにおける繰り返し単位は、特に望ましくは12-ヒドロキシステアリン酸であり、すなわち、aは5であり、bは10である。
金属加工操作としては、例えば、圧延、鍛造、ホットプレス、ブランキング、曲げ、スタンピング、ドローイング、カッティング、パンチング、スピニングなどが挙げられ、一般に潤滑剤を使用して操作を容易にする。金属加工流体は、一般に、相互作用する金属表面の間で制御された摩擦又は滑りの膜を提供し、それによって操作に必要な全体的な出力を減少させ、ダイ、切削ビットなどの固着及び摩耗を防止することができる点でこれらの操作を改良する。時折、潤滑剤は特定の金属加工接点から熱を逃がすのに役立つことが期待される。
ベースストック、
少なくとも0.02wt%の、ヒドロキシカルボン酸のオリゴ又はポリエステル残基である少なくとも1つのブロックAと、ポリアルキレングリコールの残基である少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーを含む摩擦低減添加剤、及び、
少なくとも1種のさらなる添加剤。
以下の実施例を参照して、本発明を例示としてのみでさらに説明する。特に断らない限り、部及び%はすべて質量基準で示す。
蒸留コンデンサー及びオーバーヘッドスターラーを備えたフラスコに、73gの分子量約1500のポリエチレングリコール(PEG1500)及び146gのPEG4000を装填した。フラスコを攪拌し、反応混合物を窒素流下に保つために窒素スパージしながら85〜90℃に加熱した。次に、450gの12-ヒドロキシステアリン酸をフラスコに装填した。 12-ヒドロキシステアリン酸を装填したら、1.4gのチタン酸テトラブチル(TBT)触媒を添加した。反応混合物の温度を222℃に上げ、混合物の酸価を1時間ごとにモニターした。酸価が10mgKOH/g以下になったら、反応を停止した。反応生成物は、ポリヒドロキシステアレート(A)-ポリエチレングリコール(B)-ポリヒドロキシステアレート(A)のブロックコポリマーであった。ブロックコポリマーは、既知のHLBの組成物に対する水中への溶解度を比較することによって、実験的に測定して約8のHLB値を有していた。
カラム 3*30cm Plgel 100A、1000A&10,000 GPCカラム
溶離液 THF + 1%TEA
流速 0.8ml/分
検出 RI(屈折率)
温度 40℃
蒸留コンデンサー及びオーバーヘッドスターラーを備えたフラスコに、219gのPEG1500を装填し、攪拌及び窒素スパージを行いながら85〜90℃に加熱した。次に、450gの12-ヒドロキシステアリン酸をフラスコに装填した。12-ヒドロキシステアリン酸を装填したら、1.4gのTBT(チタン酸テトラブチル)触媒を添加した。反応混合物の温度を222℃に上げ、混合物の酸価を1時間ごとにモニターした。酸価が10mgKOH/g以下になったら、反応を停止した。反応生成物は、ポリヒドロキシステアレート(A)-ポリエチレングリコール(B)-ポリヒドロキシステアレート(A)のブロックコポリマーであった。ポリヒドロキシステアレート残基はそれぞれ約6個の酸残基を含み、約1800の各Aブロックの分子量に対応する。ブロックコポリマーは、既知のHLBの組成物に対する水中への溶解度を比較して、実験的に測定して約6のHLB値を有した。
92wt%のグループIVベースストック(Durasyn 166ポリアルファオレフィン、INEOSより)及び8wt%のグループVベースストック(Priolube 3970エステル、Crodaより)を含む、自動車エンジンオイル潤滑剤組成物(摩擦低減添加剤なし)の摩擦係数を、平滑なディスク上に3/4インチのボールを備えたミニトラクション機械(MTM)を用いて100℃及び150℃で決定した。
例3の実験手順を作動流体潤滑剤組成物について繰り返した。作動流体組成物A及びBを試験し、結果を比較した。
四球摩耗(Four-Ball Wear)試験は標準化試験であり、ASTM D4172に記載されている。ASTM D4172に従って四球摩耗試験を実施するために、Surrey, UKのStanhope-Setaから入手可能なSeta-Shell 4 Ball Lubricant Testerを使用した。四球摩耗試験では、サンプル潤滑剤を含むポット内の3つの固定スチールボールに対してスチールボールを荷重下で回転させる。固定ボールに生じる摩耗痕の直径を、試験の完了後に測定する。所与の荷重に対して、磨耗痕の直径が小さいほど、流体の荷重保持特性は良好である。
Microtap USA, Inc.により供給されるMicrotap IIスレッドタッピング機を使用して、金属加工流体のタッピングトルクを測定する。Microtap II機は、選択された一連の動作パラメータで、予めドリル加工された穴内でネジを切削する。試験は、直径3.7mmの穴を含む50mm×200mm×8mmの金属バーで行った。金属バーはRobert Speck Ltd.社から供給された。金属バーの2つの材料:軟鋼及びアルミニウム6061を試験した。
1mlの金属加工流体(潤滑剤組成物)をマイクロピペットを使用してMicrotap II機に添加する。
周囲温度
穴の深さ6.0 mm
4mm加工タップ
200Ncmに設定した最大トルク
切削速度1000rpm
摩耗防止試験には、Dahlewitz, GermanyのAnton Parrによって提供されたReichert試験機を使用した。 Reichart試験機では、しっかりクランプされたシリンダを回転摺動リングに押圧する。これは、周囲温度で1.5kgの荷重で既知の距離(100m)にわたってローラーベアリングを回転させることを含む。試験シリンダと試験リングとの間の接触点(摩擦摩耗点)に流入する流体が常に十分であることが保証されなければならない。試験の後、研磨領域(楕円摩耗痕)が試験シリンダ上に現れる。これらの摩耗痕の寸法は、試験流体の耐荷重能力及びA/W性能に依存する。耐荷重能力(A/W性能)が高いほど、一定の走行時間又は正確な距離の後に摩耗痕が小さくなる。
硬化したスチールリング及びロールをReichert試験機に入れた。
リングを1000rpmで回転させた。
印加荷重は294Nであった。
Claims (25)
- ベースストック、及び、
少なくとも0.02wt%の、ヒドロキシカルボン酸のオリゴ又はポリエステル残基である少なくとも1つのブロックAとポリアルキレングリコールの残基である少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーを含む摩擦低減添加剤、
を含む、非水性潤滑剤組成物。 - 前記ヒドロキシカルボン酸はヒドロキシステアリン酸である、請求項1記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールはポリエチレングリコールである、請求項1又は2記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ブロックAの分子量は1000〜2500の範囲にある、請求項1、2又は3記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ブロックBの分子量は400〜4600の範囲にある、請求項1〜4のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ブロックコポリマーの数平均分子量は3000〜5000の範囲にある、請求項1〜5のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ブロックコポリマーは構造AB又はABAを有する、請求項1〜6のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ブロックコポリマーは少なくとも6.5のHLB値を有する、先行の請求項のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記ベースストックは、APIグループI、II、III、IV、Vベースオイル又はそれらの混合物からなる群より選ばれる、先行の請求項のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記摩擦低減添加剤は、0.01m/s及び0.02m/sでミニトラクション機により測定したときに、40℃〜150℃での潤滑剤組成物の動摩擦係数を、摩擦低減添加剤を含まない同等の潤滑剤組成物と比較した場合に、少なくとも20%低下させるように操作可能である、先行の請求項のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記摩擦低減添加剤は、0.01m/s及び0.02m/sでミニトラクション機により測定したときに、100℃での潤滑剤組成物の動摩擦係数を、摩擦低減添加剤を含まない同等の潤滑剤組成物と比較した場合に、少なくとも40%低下させるように操作可能である、先行の請求項のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記潤滑剤組成物はエンジンオイルであり、前記摩擦低減添加剤は0.1〜10wt%の範囲で存在する、請求項1〜11のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記潤滑剤組成物は作動油又は流体であり、前記摩擦低減添加剤は0.1〜10wt%の範囲で存在する、請求項1〜11のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記潤滑剤組成物はギアオイルであり、前記摩擦低減添加剤は0.1〜10wt%の範囲で存在する、請求項1〜11のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- 前記潤滑剤組成物は金属加工流体であり、前記摩擦低減添加剤は1〜20wt%の範囲で存在する、請求項1〜11のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物。
- ベースストック、
少なくとも0.02wt%の、ヒドロキシカルボン酸のオリゴ又はポリエステル残基である少なくとも1つのブロックAとポリアルキレングリコールの残基である少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーを含む摩擦低減添加剤、及び、
少なくとも1つのさらなる添加剤、
から本質的になる非水性潤滑剤組成物。 - ヒドロキシカルボン酸のオリゴ又はポリエステル残基である少なくとも1つのブロックAとポリアルキレングリコールの残基である少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーの使用であって、ブロックコポリマーを含まない同等の潤滑剤組成物と比較した場合に非水性潤滑剤組成物中の動摩擦係数を低減するための使用。
- 前記ブロックコポリマーは請求項2〜8のいずれか1項記載のものである、請求項17記載の使用。
- 0.01m/s及び0.02m/sでミニトラクション機により測定したときに、40℃〜150℃で非水性潤滑剤組成物の動摩擦係数を、ブロックコポリマーを含まない同等の潤滑剤組成物と比較した場合に、少なくとも20%低下させる、請求項17又は18記載の使用。
- 前記非水性潤滑剤組成物はエンジンオイルである、請求項17〜19のいずれか1項記載の使用。
- 前記非水性潤滑剤組成物は作動油又は流体である、請求項17〜19のいずれか1項記載の使用。
- 前記非水性潤滑剤組成物はギアオイルである、請求項17〜19のいずれか1項記載の使用。
- 前記非水性潤滑剤組成物は金属加工流体である、請求項17〜19のいずれか1項記載の使用。
- 前記非水性潤滑剤組成物でMicrotap IIスレッドタッピング機を使用して測定したときに、金属バーにおける予め穿孔された穴にてネジを切削するのに要求されるトルクの量は、ブロックコポリマーを含まない同等の潤滑剤組成物と比較した場合に少なくとも10%低下される、請求項23記載の使用。
- 請求項1〜16のいずれか1項記載の非水性潤滑剤組成物を系に添加することによって系内の摩擦を低下させる方法。
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