JP2020527633A - 低亜鉛潤滑剤組成物 - Google Patents

低亜鉛潤滑剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2020527633A
JP2020527633A JP2020502180A JP2020502180A JP2020527633A JP 2020527633 A JP2020527633 A JP 2020527633A JP 2020502180 A JP2020502180 A JP 2020502180A JP 2020502180 A JP2020502180 A JP 2020502180A JP 2020527633 A JP2020527633 A JP 2020527633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
lubricating composition
metal
composition according
lubricating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020502180A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7191928B2 (ja
Inventor
ジョアン エル. ジョーンズ,
ジョアン エル. ジョーンズ,
マーク シー. デイビース,
マーク シー. デイビース,
マイケル アール. サットン,
マイケル アール. サットン,
パトリック イー. モージャー,
パトリック イー. モージャー,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lubrizol Corp
Original Assignee
Lubrizol Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lubrizol Corp filed Critical Lubrizol Corp
Publication of JP2020527633A publication Critical patent/JP2020527633A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7191928B2 publication Critical patent/JP7191928B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/12Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M141/02 - C10M141/10
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04Mixtures of base-materials and additives
    • C10M169/045Mixtures of base-materials and additives the additives being a mixture of compounds of unknown or incompletely defined constitution and non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M101/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/24Compounds containing phosphorus, arsenic or antimony
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/26Carboxylic acids; Salts thereof
    • C10M129/48Carboxylic acids; Salts thereof having carboxyl groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C10M129/52Carboxylic acids; Salts thereof having carboxyl groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycarboxylic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/16Amides; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102Aliphatic fractions
    • C10M2203/1025Aliphatic fractions used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/04Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing aromatic monomers, e.g. styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/26Overbased carboxylic acid salts
    • C10M2207/262Overbased carboxylic acid salts derived from hydroxy substituted aromatic acids, e.g. salicylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28Esters
    • C10M2207/282Esters of (cyclo)aliphatic oolycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28Esters
    • C10M2207/287Partial esters
    • C10M2207/289Partial esters containing free hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064Di- and triaryl amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/08Amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/086Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/10Amides of carbonic or haloformic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/28Amides; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/043Mannich bases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/02Sulfur-containing compounds obtained by sulfurisation with sulfur or sulfur-containing compounds
    • C10M2219/022Sulfur-containing compounds obtained by sulfurisation with sulfur or sulfur-containing compounds of hydrocarbons, e.g. olefines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/046Overbasedsulfonic acid salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/087Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups; Derivatives thereof, e.g. sulfurised phenols
    • C10M2219/089Overbased salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • C10M2223/043Ammonium or amine salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • C10M2223/045Metal containing thio derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/049Phosphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/06Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having phosphorus-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/02Groups 1 or 11
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04Groups 2 or 12
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/02Viscosity; Viscosity index
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/04Molecular weight; Molecular weight distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/04Detergent property or dispersant property
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/10Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/36Seal compatibility, e.g. with rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/40Low content or no content compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/40Low content or no content compositions
    • C10N2030/42Phosphor free or low phosphor content compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/40Low content or no content compositions
    • C10N2030/45Ash-less or low ash content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/52Base number [TBN]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25Internal-combustion engines
    • C10N2040/252Diesel engines
    • C10N2040/253Small diesel engines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2060/00Chemical after-treatment of the constituents of the lubricating composition
    • C10N2060/14Chemical after-treatment of the constituents of the lubricating composition by boron or a compound containing boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

開示された技術は、圧縮点火内燃エンジン用の潤滑剤、特に改善されたシール性能、低減された付着物形成、および優れた耐久性のうちの少なくとも1つを示す潤滑剤に関する。本発明は、(a)潤滑粘度の油と、(b)ホウ酸化分散剤と、(c)金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、を含む低亜鉛潤滑組成物を提供し、この潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まない。さらに、低亜鉛潤滑組成物は、組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する。

Description

開示された技術は、圧縮点火内燃エンジン用の潤滑剤、特に改善されたシール性能、低減された付着物形成、および優れた耐久性のうちの少なくとも1つを示す潤滑剤に関する。
内燃エンジンの潤滑は何十年もの間実践されてきたが、新しいエンジンおよび新しい標準が開発されることに伴い、潤滑油技術の継続的な改善が進められている。例えば、火花点火エンジンおよび圧縮点火エンジン向けの配合物は、硫酸灰分、リン、および硫黄含有量(「SAPS」)に課せられた制限に対処する必要があり、これらの成分の制限は、しばしば、潤滑剤中に含まれ得る金属含有添加剤の量の上限をもたらす。金属含有添加剤の削減は、排気後処理装置への金属灰分の影響を減らし、粒子状物質の放出を減らすために必要である。
これらの金属含有添加剤の主なものは、摩耗および酸化防止のためのジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)、および清浄度および酸制御のための過塩基性金属清浄剤である。ZDDPは、バルブトレインの摩耗を減らし、ライナーの摩耗を防ぎ、かつ腐食を引き起こす酸化を減らすための業界標準であった。しかしながら、亜鉛は潤滑油中の硫酸灰分の増加に起因し、リンは排気後処理装置で使用される酸化触媒の不活性化を引き起こす。
アルキルフェノールベースの清浄剤は、付着物の抑制、酸化防止性、および摩耗の低減の補助を提供するための有効性が知られている。しかしながら、特定のアルキルフェノールおよびそれらから調製された産物は、潜在的な内分泌かく乱物質としてのそれらの関連により、強化された監視の対象となっている。特に、C12アルキルフェノールのオリゴマーをベースとするアルキルフェノール清浄剤は、残留モノマーのC12アルキルフェノール種を含有する場合がある。フェネート清浄剤の使用の削減により、付着物制御、酸化防止性、および摩耗性能を維持しながら、フェネート清浄剤を使用せずに配合する必要が生じた。
米国特許公開第2007−0111905号は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含まない重荷重ディーゼルエンジン用の潤滑剤組成物を開示している。これらの組成物は、金属含有清浄剤、好ましくはスルホン酸カルシウムおよび/またはカルシウムフェネート清浄剤を含有する。
米国特許出願公開第2005−0043191号は、金属清浄剤、少なくとも1つのホウ酸化無灰分散剤、少なくともアミン酸化防止剤および3核モリブデン化合物を含有する添加剤系を含む実質的に亜鉛およびリンを含まない潤滑油を開示している。この潤滑剤は、最低120ppmのホウ素と最低80ppmのモリブデンを含有する。
米国特許出願公開第2005−0137096号は、C20〜C120の範囲の平均炭素数を有するホウ酸化1,2−エポキシ混合ポリブテンを含む耐摩耗添加剤を含有する、実質的に亜鉛およびリンを含まないエンジン潤滑剤を開示している。
国際公開第WO2015/106083A1号および同第WO2015/106090号は、フェネートおよび他のアルキルフェノールベースの清浄剤を実質的に含まないディーゼル用潤滑剤組成物を開示している。
開示された技術は、耐久性を維持しながら、圧縮点火内燃エンジンにおける付着物形成を低減するのに適した低亜鉛潤滑剤組成物を提供する。開示された技術はさらに、アルキルフェノール化合物に由来する清浄剤を含まないか、または実質的に含まない潤滑剤組成物を提供する。
米国特許出願公開第2007/0111905号明細書 米国特許出願公開第2005/0043191号明細書 米国特許出願公開第2005/0137096号明細書 国際公開第2015/106083号 国際公開第2015/106090号
本発明は、(a)潤滑粘度の油と、(b)ホウ酸化分散剤と、(c)金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、を含む低亜鉛潤滑組成物を提供し、この潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まず、この潤滑組成物は、組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する。
本発明は、(a)潤滑粘度の油と、(b)ホウ酸化分散剤と、(c)金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、(d)リン不含耐摩耗添加剤と、を含む低亜鉛潤滑組成物を提供し、この潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まず、この潤滑組成物は、組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する。
本発明はさらに、(a)潤滑粘度の油と、(b)ホウ酸化分散剤と、(c)金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、を含む低亜鉛潤滑組成物で、軽荷重圧縮点火内燃エンジンを潤滑する方法を提供し、この潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まず、この潤滑組成物は、組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する。
本発明はさらに、(a)潤滑粘度の油と、(b)ホウ酸化分散剤と、(c)金属不含有機耐摩耗添加剤と、を含む潤滑剤組成物を用いてエンジンを作動させることにより、軽荷重圧縮点火内燃エンジンにおける付着物形成を低減させる方法を提供し、この潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まず、この潤滑組成物は、組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する。
本発明はさらに、エンジンオイル排出間隔までの塩基数、すなわち総塩基数(TBN)の保持を改善する方法を提供する。TBNの保持は、エンジンオイル潤滑剤組成物の酸蓄積の影響を緩和する重要な部分である。
様々な好ましい特徴および実施形態が、非限定的な例示として以下に説明される。
開示された技術は、低亜鉛潤滑組成物、低亜鉛潤滑組成物で内燃エンジンを潤滑する方法、および上で開示されたような使用を提供する。
潤滑粘度の油
潤滑組成物は、潤滑粘度の油を含む。そのような油には、天然油および合成油、水素化分解、水素化、および水素化仕上に由来する油、未精製油、精製油、再精製油、またはそれらの混合物が含まれる。未精製油、精製油、および再精製油のより詳細な記載は、国際公開第WO2008/147704号の段落番号[0054]〜[0056]に提供されている(同様の開示は、米国特許出願第2010/197536号の[0072]〜[0073]に提供されている)。天然および合成潤滑油のより詳細な記載は、WO2008/147704の段落[0058]〜[0059]にそれぞれ記載されている(同様の開示は、米国特許出願第2010/197536号の[0075]〜[0076]に提供されている)。合成油はまた、フィッシャー・トロプシュ反応によっても生成され得、典型的には、水素化異性化されたフィッシャー・トロプシュ炭化水素またはワックスであり得る。一実施形態では、油は、フィッシャー・トロプシュの気液合成手順、ならびに他の気液油によって調製されてもよい。
潤滑粘度の油はまた、2008年4月版の「Appendix E−API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils」,section 1.3 Sub−heading 1.3.「Base Stock Categories」で指定されているようにも定義され得る。APIガイドラインは、米国特許第US7,285,516号にも要約されている(第11欄、行64〜第12欄、行10を参照されたい)。一実施形態では、潤滑粘度の油は、APIグループII、グループIII、グループIV油、またはこれらの混合物であり得る。5つの基油グループは次のとおりである:
存在する潤滑粘度の油の量は、通常は、本発明の化合物の量および他の性能添加剤の量の合計を100重量%(wt%)から差し引いた後に残る残部である。
潤滑組成物は、濃縮物および/または完全に配合された潤滑剤の形態であり得る。(本明細書に開示される添加剤を含む)本発明の潤滑組成物が追加の油と組み合わされて、全体または部分的に、完成潤滑剤を形成し得る濃縮物の形態である場合)、これらの添加剤:潤滑粘度の油および/または希釈油の比は、重量で1:99〜99:1、または重量で80:20〜10:90の範囲を含む。
一実施形態では、基油は、100℃で2mm/s(センチストークス−cSt)〜16mm/s、3mm/s〜10mm/s、またはさらに4mm/s〜8mm/sの運動粘度を有する。
一実施形態では、基油は、少なくとも30重量%のグループIIまたはグループIII基油を含む。別の実施形態では、基油は、少なくとも60重量%のグループIIまたはグループIII基油、または少なくとも80重量%のグループIIまたはグループIII基油を含む。一実施形態では、潤滑剤組成物は、20重量%未満のグループIV(すなわち、ポリアルファオレフィン)基油を含む。別の実施形態では、基油は、10重量%未満のグループIV基油を含む。一実施形態では、潤滑組成物は、グループIV基油を実質的に含まない(すなわち、0.5重量%未満を含有する)。
グループVの油として特徴付けられるエステル系流体は、極性の性質の結果として高いレベルの溶解力を有している。低レベル(通常は、10重量%未満)のエステルを潤滑組成物に添加すると、基油混合物の溶解力が大幅に向上する場合がある。エステルは、合成と天然との2つのカテゴリーに大きく分類されてもよい。エステル系流体は、2cStと30cStとの間、または3cSt〜20cSt、またはさらには、4cSt〜12cStなどの、エンジンオイル潤滑油での使用に適した100℃での運動粘度を有する。
合成エステルには、ジカルボン酸のエステル(例えば、フタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、およびアルケニルマロン酸)と様々な一価アルコール(例えば、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、およびプロピレングリコール)とのエステルを含み得る。これらのエステルの具体例には、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ(2−エチルヘキシル)、フマル酸ジ−n−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエコシル、リノール酸二量体の2−エチルヘキシルジエステル、および1モルのセバシン酸を2モルのテトラエチレングリコールおよび2モルの2−エチルヘキサン酸と反応させることにより形成される複合エステルが挙げられる。他の合成エステルには、C5〜C12のモノカルボン酸とポリオールとから作製されたもの、およびネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ならびにトリペンタエリスリトールなどのポリオールエステルが挙げられる。エステルはまた、モノカルボン酸と一価アルコールとのモノエステルとすることもできる。
天然(または生物由来)エステルは、再生可能な生物資源、生物、または実体に由来する材料を指し、石油または同等の原材料に由来する材料とは区別される。天然エステルには、脂肪酸トリグリセリド、加水分解もしくは部分加水分解トリグリセリド、または脂肪酸メチルエステル(またはFAME)などのエステル交換トリグリセリドエステルが挙げられる。好適なトリグリセリドには、パーム油、大豆油、ひまわり油、菜種油、オリーブ油、亜麻仁油、および関連材料が挙げられるが、これらに限定されない。トリグリセリドの他の供給源には、藻類、動物獣脂、および動物プランクトンが挙げられるが、これらに限定されない。天然トリグリセリドから生体潤滑剤を生産する方法は、例えば、米国特許出願第2011/0009300A1号に記載されている。
一実施形態では、潤滑組成物は、少なくとも2重量%のエステルベース流体を含む。一実施形態では、本発明の潤滑組成物は、少なくとも4重量%のエステルベース流体、または少なくとも7重量%のエステルベース流体、またはさらには少なくとも10重量%のエステルベース流体を含む。
ホウ酸化分散剤
本発明の潤滑組成物は、ホウ酸化分散剤を含む。ホウ酸化分散剤は、様々な形態のホウ酸(メタホウ酸、HBO、オルトホウ酸、HBO、およびテトラホウ酸、Hを含む)、酸化ホウ素、三酸化ホウ素、およびホウ酸アルキルからなる群から選択される様々な薬剤のうちの1つ以上を使用してホウ酸化された、スクシンイミド分散剤、マンニッヒ分散剤、ポリオレフィンコハク酸エステル、アミド、またはエステル−アミド、またはこれらの混合物であり得る。一実施形態では、ホウ酸化剤は、単独でまたは他のホウ酸化剤と組み合わせて使用できるホウ酸である。ホウ酸化分散剤の調製方法は、当技術分野において既知である。ホウ酸化分散剤は、これらが0.1重量%〜2.5重量%のホウ素、または0.1重量%〜2.0重量%のホウ素、または0.2〜1.5重量%のホウ素、または0.3〜1.0重量%のホウ素を含有するように調製することができる。
一実施形態では、ホウ酸化分散剤は、ホウ酸化スクシンイミド分散剤であってもよい。
スクシンイミド分散剤は、脂肪族ポリアミンまたはこれらの混合物から誘導され得る。脂肪族ポリアミンは、エチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ブチレンポリアミン、またはそれらの混合物などの脂肪族ポリアミンであり得る。一実施形態では、脂肪族ポリアミンは、エチレンポリアミンであり得る。一実施形態では、脂肪族ポリアミンは、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、ポリアミン蒸留残液、およびこれらの混合物からなる群から選択され得る。
スクシンイミド分散剤は、芳香族アミン、芳香族ポリアミン、またはこれらの混合物から誘導され得る。芳香族アミンは、4−アミノジフェニルアミン(ADPA)(N−フェニルフェニレンジアミンとしても知られている)、ADPAの誘導体(米国特許公開第2011/0306528号および同第2010/0298185号に記載)、ニトロアニリン、アミノカルバゾール、アミノ−インダゾリノン、アミノピリミジン、4−(4−ニトロフェニルアゾ)アニリン、またはこれらの組み合わせであってもよい。一実施形態では、分散剤は芳香族アミンの誘導体であり、ここでは芳香族アミンは、少なくとも3つの不連続な芳香環を有する。
スクシンイミド分散剤は、ポリエーテルアミンまたはポリエーテルポリアミンの誘導体であってもよい。典型的なポリエーテルアミン化合物は、少なくとも1つのエーテル単位を含み、少なくとも1つのアミン部分で連鎖停止されるであろう。ポリエーテルポリアミンは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびブチレンオキシドなどのC〜Cエポキシドから誘導されたポリマーに基づくことができる。ポリエーテルポリアミンの例は、Jeffamine(登録商標)ブランドで販売されており、テキサス州ヒューストンにあるHunstman Corporationから市販されている。
ホウ酸化分散剤は、ホウ酸化ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤に基づいてもよく、ホウ酸化ポリイソブチレンスクシンイミドのポリイソブチレンは、350〜5000、または550〜3000または750〜2500または350〜2200、または350〜1350、または350〜1150または350〜750または550〜2200または550〜1350または750〜2200の数平均分子量を有する。
ホウ酸化ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤での使用に適したポリイソブチレンには、少なくとも約50mol%、例えば約60mol%、特に約70mol%〜約90mol%以上の末端ビニリデン含有量を有するポリイソブチレンまたは高反応性ポリイソブチレンから形成されるものを挙げることができる。好適なポリイソブテンには、BF触媒を使用して調製されたものを挙げることができる。一実施形態では、ホウ酸化分散剤は、350〜3000ダルトンの数平均分子量と、少なくとも50mol%、または少なくとも70mol%、または少なくとも90mol%のビニリデン含有量とを有するポリオレフィンから誘導される。
分散剤は、「エン」または「熱」反応による無水コハク酸の反応から、「直接アルキル化プロセス」と呼ばれるものによって調製され/取得され/取得可能であり得る。「エン」反応メカニズムおよび一般的反応条件は、「Maleic Anhydride」、147−149ページ(B.C.TrivediおよびB.C.Culbertson編集、1982年にPlenum Pressにより公開)に概説されている。「エン」反応を含むプロセスによって調製される分散剤は、50モル%未満、または0〜30モル%未満、または0〜20モル%未満、または0モル%の分散剤分子に存在する炭素環を有するポリイソブチレンスクシンイミドであってもよい。「エン」反応は、180℃〜300℃未満、または200℃〜250℃、または200℃〜220℃の反応温度を有してもよい。
分散剤はまた、しばしばディールス・アルダーケミストリーが関与し、炭素環結合の形成につながる塩素支援プロセスから取得され/取得可能であり得る。このプロセスは、当業者に既知である。塩素支援プロセスは、分散剤分子の50モル%以上、または60〜100モル%に存在する炭素環を有するポリイソブチレンスクシンイミドである分散剤を生成し得る。熱および塩素支援プロセスの両方は、米国特許第7,615,521号、第4〜5欄、ならびに調製例AおよびBにより詳細に記載されている。
一実施形態では、ホウ酸化分散剤は、ホウ酸化ポリオレフィンコハク酸エステル、アミド、またはエステルアミドであり得る。例えば、ポリオレフィンコハク酸エステルは、ペンタエリスリトールのポリイソブチレンコハク酸エステル、またはそれらの混合物であり得る。ポリオレフィンコハク酸エステル−アミドは、アルコール(ペンタエリスリトールなど)およびアミン(ジアミン、典型的には、ジエチレントリアミンなど)と反応したポリイソブチレンコハク酸であり得る。
ホウ酸化分散剤は、単独で、またはホウ酸化分散剤の混合物の一部として使用することができる。ホウ酸化分散剤の混合物が使用される場合、2〜5個、または2〜3個または2個のホウ酸化分散剤があり得る。
ホウ素含有分散剤は、少なくとも25ppmのホウ素、少なくとも50ppmのホウ素、または少なくとも100ppmのホウ素を潤滑剤組成物に送達する量で存在してもよい。
ホウ酸化分散剤は、典型的には、潤滑油組成物の0.1重量%〜10重量%、または0.5重量%〜7重量%、または0.8重量%〜4.5重量%、または1.0重量%〜4.5重量%または2.0重量%〜4.0重量%または1.5重量%〜3重量%で存在する。
潤滑組成物は、非ホウ酸化無灰分散剤をさらに含んでもよい。非ホウ酸化分散剤は、上記のホウ酸化分散剤の任意の非ホウ酸化変形を含んでもよい。一実施形態では、非ホウ酸化分散剤は、ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤に基づいてもよく、このポリイソブチレンは、350〜5000、または550〜3000または750〜2500または350〜2200、または350〜1350、または350〜1150または350〜750または550〜2200または550〜1350または750〜2200の数平均分子量を有する。
別の実施形態では、非ホウ酸化無灰分散剤は、ポリアルファオレフィンスクシンイミド、ポリアルファオレフィンスクシンアミド、ポリアルファオレフィン酸エステル、ポリアルファオレフィンオキサゾリン、ポリアルファオレフィンイミダゾリン、ポリアルファオレフィンスクシンアミドイミダゾリン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される分散剤を含有するポリアルファオレフィン(PAO)を含み得る。
PAO含有分散剤を形成する際の原料として有用なポリアルファオレフィン(PAO)は、エチレン、プロピレン、およびα−オレフィンのオリゴマー化または重合から誘導されたものである。好適なα−オレフィンには、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、および1−オクタデセンが挙げられる。PAOを商業的に製造する場合、典型的には、前述のモノマーの2つ以上の混合物、ならびに他の炭化水素を含有する原料が用いられる。PAOは、二量体、三量体、四量体、ポリマーなどの形態を取り得る。
PAOを無水マレイン酸(MA)と反応させて、ポリアルファオレフィン無水コハク酸(PAO−SA)を形成し、その後無水物をポリアミン、アミノアルコール、およびアルコール/ポリオールのうちの1つ以上と反応させて、ポリアルファオレフィンスクシンイミド、ポリアルファオレフィンスクシンアミド、ポリアルファオレフィンコハク酸エステル、ポリアルファオレフィンオキサゾリン、ポリアルファオレフィンイミダゾリン、ポリアルファオレフィン−スクシンアミド−イミダゾリン、およびそれらの混合物を形成することができる。
非ホウ酸化無灰分散剤は、潤滑油組成物の0.1重量%〜10重量%、または0.5重量%〜7重量%、または1重量%〜5重量%、または1.5重量%〜4重量%で存在し得る。
ホウ酸化および非ホウ酸化分散剤のいずれかまたは両方は、5:1〜1:10、2:1〜1:10、または2:1〜1:5、または2:1〜1:2のカルボニルと窒素との比(CO:N比)を有することができる。一実施形態では、分散剤は、2:1〜1:10、または2:1〜1:5、または2:1〜1:2、または1:1.4〜1:0.6、または0.9:1〜〜1.6:1、または0.95:1〜1.5:1、または1:1〜1:4のCO:N比を有してもよい。
有機リン耐摩耗添加剤
有機リン耐摩耗剤は、金属不含有機リン耐摩耗剤であってもよい。有機リン剤は、硫黄を含有してもよく、または硫黄を含まなくてもよい。このような硫黄不含リン含有耐摩耗剤は、ホスファイト、ホスホネート、アルキルリン酸エステル、リン酸アミンもしくはリン酸アンモニウム塩、またはこれらの混合物であり得る。
二炭化水素ホスファイトおよび三炭化水素ホスファイトなどのリン酸エステル、例えば、ジブチルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジシクロヘキシルホスファイト、ペンチルフェニルホスファイト;ジペンチルフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、ジステアリルホスファイト、およびポリプロピレン置換フェノールホスファイト;金属チオカルバメート、例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛およびヘプチルフェノール二酸バリウム;アルキルおよびジアルキルリン酸または誘導体のアミン塩、例えば、Pとのさらなる反応が続く、ジアルキルジチオリン酸とプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩;ならびにそれらの混合物(US3,197,405に記載されている)を含む。
リン酸アミンは、(i)モノヒドロカルビルリン酸、(ii)ジヒドロカルビルリン酸、(iii)リン酸のヒドロキシ置換ジエステル、または(iv)リン酸のリン酸化ヒドロキシ置換ジもしくはトリエステルのアミン塩であり得る。硫黄不含リン含有化合物のアミン塩は、一級アミン、二級アミン、三級アミン、またはこれらの混合物の塩であり得る。
アミンリン酸塩は、モノまたはジヒドロカルビルリン酸(典型的には、アルキルリン酸)、またはそれらの混合物から誘導され得る。モノまたはジヒドロカルビルリン酸のアルキルは、3〜36個の炭素原子の直鎖または分岐鎖アルキル基を含み得る。直鎖または分岐鎖ヒドロカルビルリン酸のヒドロカルビル基は、4〜30個、または8〜20個の炭素原子を含有し得る。ヒドロカルビルリン酸の好適なヒドロカルビル基の例には、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、アミル、4−メチル−2−ペンチル(すなわち、メチルアミル)、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、イソ−オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、2−プロピルヘプチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、オレイル、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。一実施形態では、ホスフェートは、モノ−およびジ−(2−エチル)ヘキシルホスフェートの混合物である。
好適な第一級アミンの例には、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、オクチルアミン、およびドデシルアミン、ならびにn−オクチルアミン、n−デシルアミン、n−ドデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−オクタデシルアミン、およびオレヤミンなどの脂肪族アミンが挙げられる。他の有用な脂肪族アミンには、Armeen C、Armeen O、Armeen O L、Armeen T、Armeen H T、Armeen S、およびArmeen S Dなどの「Armeen.RTM」アミン(Akzo Chemicals,Chicago,Ill.から入手可能な製品)などの市販の脂肪族アミンが挙げられ、ここで、文字表示はココ、オレイル、獣脂、またはステアリル基などの脂肪族に関連する。
一実施形態では、金属不含リン耐摩耗剤は、潤滑剤組成物中に0.01〜5重量%、または0.1〜3.2重量%、または0.35〜1.8重量%、または0.5〜1.5重量%、または0.5〜0.9重量%の量で存在し得る。一実施形態では、金属不含リン耐摩耗剤は、組成物に0.01〜0.15重量%のリン、または0.01〜0.08重量%のリン、または0.025〜0.065重量%のリンを提供するような量で存在し得る。
過塩基性清浄剤
一実施形態では、本発明は、アルカリまたはアルカリ土類金属スルホネート清浄剤をさらに含む潤滑組成物を提供する。金属含有スルホネート清浄剤は、過塩基性清浄剤であり得る。過塩基性塩、そうでなければ超過塩基性塩とも呼ばれる過塩基性清浄剤は、金属と反応する金属および特定の酸性有機化合物の化学量論に従って中和に必要であろう過剰の金属含有量を特徴とする。
過塩基性金属含有スルホネート清浄剤は、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、または1つ以上のスルホネートのこれらの混合物を含んでもよい。他の有用な金属には、チタンおよびジルコニウムを挙げることができる。過塩基性スルホネートは、典型的には、250〜600、または300〜500の合計塩基価を有する。過塩基性清浄剤は、当技術分野において既知である。一実施形態では、スルホネート清浄剤は、米国特許公開第2005/065045号(およびUS7,407,919として付与)の段落[0026]〜[0037]に記載されている少なくとも8の金属比を有する主に直鎖アルキルベンゼンスルホネート清浄剤であり得る。直鎖アルキルベンゼンスルホネート清浄剤は、燃料経済性の改善を支援するのに特に有用であり得る。直鎖アルキル基は、アルキル基の直鎖に沿ったどこでもベンゼン環に結合していてもよいが、多くの場合、直鎖の2、3または4位、場合によっては主に2位にあり、直鎖アルキルベンゼンスルホネート清浄剤をもたらす。過塩基性スルホネート清浄剤は、当技術分野で知られている。
一実施形態では、過塩基性スルホン酸カルシウム清浄剤は、潤滑組成物に、少なくとも500重量ppmのカルシウムおよび3000重量ppm以下のカルシウム、または少なくとも1000重量ppmのカルシウム、または少なくとも2000重量ppmのカルシウム、または2500重量ppm以下のカルシウムを送達する量で存在してもよい。一実施形態では、過塩基性スルホン酸マグネシウム清浄剤は、潤滑組成物に、500重量ppm以下のマグネシウム、または330重量ppm以下、または125重量ppm以下、または45重量ppm以下のマグネシウムを送達する量で存在してもよい。一実施形態では、過塩基性スルホン酸マグネシウム清浄剤は、潤滑組成物に、少なくとも200重量ppmのマグネシウム、または少なくとも450重量ppmのマグネシウム、または少なくとも700重量ppmのマグネシウムを送達する量で存在してもよい。一実施形態では、カルシウムおよびマグネシウム含有スルホネート清浄剤の両方が、潤滑組成物中に存在してもよい。カルシウムとマグネシウムのスルホネート清浄剤は、カルシウムとマグネシウムとの重量比が10:1〜1:10、または8:3〜4:5、または1:1〜1:3になるように存在してもよい。
一実施形態では、清浄剤は、カルシウム含有清浄剤とマグネシウム含有清浄剤との混合物を含んでもよい。清浄剤は、一実施形態では、800〜1300ppmのカルシウム、および450〜800ppmのマグネシウムを提供してもよく、別の実施形態では、900〜1200ppmのカルシウム、および500〜750ppmのマグネシウムを提供してもよい。
過塩基性スルホネート清浄剤は、0.1重量%〜15重量%、または0.1重量%〜10重量%、または0.2重量%〜8重量%、または0.2重量%〜3重量%で存在し得る。
一実施形態では、潤滑組成物は、アルカリまたはアルカリ土類金属サリチレート清浄剤もしくはサリキサレート清浄剤、またはこれらの混合物をさらに含むことができる。金属含有サリチレートもしくはサリキサレート清浄剤は、過塩基性清浄剤であり得る。有用なサリチレートならびにサリキサレート清浄剤には、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、またはこれらの混合物を挙げることができる。他の有用な金属には、チタンおよびジルコニウムを挙げることができる。過塩基性金属サリチレート清浄剤は、0.1重量%〜15重量%、または0.1重量%〜10重量%、または0.2重量%〜8重量%、または0.2重量%〜3重量%で存在し得る。過塩基性金属サリチレート清浄剤は、0.1重量%〜15重量%、または0.1重量%〜10重量%、または0.2重量%〜8重量%、または0.2重量%〜3重量%で存在し得る。一実施形態では、潤滑組成物は、金属含有サリチレート清浄剤もしくは金属含有サリキサレート清浄剤、またはその両方を含まないか、または実質的に含まなくてもよい。一実施形態では、潤滑組成物は、0.2重量%未満、または0.1重量%未満、または0.05重量%未満、または0.01重量%未満の金属含有サリチレート清浄剤、金属含有サリキサレート清浄剤、またはその両方を含む。
一実施形態では、潤滑組成物は、金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を含まないか、実質的に含まない。このような化合物は、マグネシウムフェネート清浄剤、カルシウムフェネート清浄剤およびナトリウムフェネート清浄剤などのアルカリおよびアルカリ土類金属含有フェネート清浄剤によって例示され、さらに、すべてが当該技術分野において既知である過塩基性金属含有フェネート清浄剤が含まれ得る一実施形態では、潤滑組成物は、0.2重量%未満、または0.1重量%未満、または0.05重量%未満、または0.01重量%未満、または0.005重量%未満の金属含有硫黄結合アルキルフェノール化合物を含む。
一実施形態では、潤滑組成物は、マグネシウムサリゲニン清浄剤、カルシウムサリゲニン清浄剤およびナトリウムサリゲニン清浄剤などの金属含有サリゲニン清浄剤を含まないか、または実質的に含まず、さらに、すべてが当該技術分野において既知である過塩基性金属含有サリゲニン清浄剤が含まれ得る。一実施形態では、潤滑組成物は、0.2重量%未満、または0.1重量%未満、または0.05重量%未満、または0.01重量%未満または0.005重量%の金属含有サリゲニン清浄剤を含む。
いくつかの実施形態によれば、清浄剤によってもたらされる石鹸の総量は、潤滑組成物に対して約0.08または1.0から0.9または0.7または0.5または0.4または0.3または0.25重量%未満までであり得る。潤滑組成物は、フェネート石鹸を含まなくても、または実質的に含まなくてもよい。石鹸は、実質的にスルホネート石鹸からなることができる。本明細書で使用される「石鹸」という用語は、清浄剤の界面活性剤部分を意味し、炭酸カルシウムなどの金属塩基を含まない。石鹸の用語はまた、清浄剤基質と称されてもよい。例えば、本明細書に記載のスルホネート清浄剤、石鹸または基質は、アルキルベンゼンスルホン酸の中性塩であり得る。
金属含有清浄剤はまた、硫酸灰分も潤滑組成物に寄与する。硫酸灰分は、ASTM D874で決定されてもよい。一実施形態では、本発明の潤滑組成物は、組成物全体に少なくとも0.4重量%の硫酸灰分を送達する量の金属含有清浄剤を含む。別の実施形態では、金属含有清浄剤は、少なくとも0.6重量%の硫酸灰分、または少なくとも0.75重量%の硫酸灰分、またはさらには少なくとも0.9重量%の硫酸灰分を潤滑組成物に送達する量で存在する。
リン不含耐摩耗剤
一実施形態では、本発明は、上記の有機リン耐摩耗剤とは異なる無灰耐摩耗剤をさらに含む潤滑組成物を提供する。好適な耐摩耗剤の例には、ヒドロキシカルボン酸誘導体、例えば、エステル、アミド、イミド、またはアミンもしくはアンモニウム塩、硫化オレフィン、チオカルバメート含有化合物、例えば、チオカルバメートエステル、チオカルバメートアミド、チオカルバミンエーテル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス(S−アルキルジチオカルバミル)ジスルフィドが挙げられる。
一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、ヒドロキシカルボン酸から誘導される化合物を含んでもよい。一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、ヒドロキシポリカルボン酸ジエステル、ヒドロキシポリカルボン酸ジアミド、ヒドロキシポリカルボン酸イミド、およびヒドロキシポリカルボン酸エステルアミドのうちの少なくとも1つから誘導される。一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、ヒドロキシポリカルボン酸イミドから誘導される。
好適なヒドロキシカルボン酸の例には、クエン酸、酒石酸、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシグルタル酸、またはそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、酒石酸、クエン酸、ヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシ一酸、モノヒドロキシ二酸、またはこれらの混合物から誘導される。一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、酒石酸またはクエン酸から誘導される化合物を含む。一実施形態では、無灰耐摩耗剤は、酒石酸から誘導される化合物を含む。
米国特許出願第2005/198894号は、好適なヒドロキシカルボン酸化合物、およびその調製方法を開示している。
カナダ特許第1183125号、米国特許公開第2006/0183647号およびUS−2006−0079413、米国特許出願第60/867,402号、ならびに英国特許第2105743A号はすべて、好適な酒石酸誘導体の例を開示している。耐摩耗剤は、一実施形態では、国際公開第WO2006/044411号またはカナダ特許第CA1183125号に開示されているようなタルトレートまたはタルトリミドを含み得る。タルトレートまたはタルトリミドは、アルキル基の炭素原子の合計が少なくとも8個であるアルキルエステル基を含有し得る。一実施形態では、耐摩耗剤はクエン酸塩を含んでもよい。
無灰リン不含耐摩耗剤は、潤滑組成物の0.1重量%〜5重量%、0.1重量%〜3重量%、または0.2重量%〜3重量%、または0.1重量%〜1.5重量%、または0.5重量%〜1.1重量%で存在し得る。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノール
いくつかの実施形態では、潤滑組成物は、式1で表され得るオキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールを含んでもよく、
式中、
各Rは、独立して、水素または1〜6個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
は、水素、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基、または−C(=O)Rで表されるアシル基であり、
は、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
各Rは、独立して、1〜220個または20〜220個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、少なくとも1つのRが、25〜200個、または35〜180個、または40〜180個、または60〜180個、または40〜96個の炭素原子を含有し、
n=1〜10であり、
m=1〜3である。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、式1で表されてもよく、
式中、
1つ目のRはメチルであり、2つ目のRは水素であり、
は、水素、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基、または−C(=O)Rで表されるアシル基であり、
は、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
各Rは、独立して、25〜200個、または35〜180個、または40〜180個、または60〜180個、または40〜96個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
n=1〜10であり、
m=1である。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、式1で表されてもよく、
式中、
1つ目のRはメチルであり、2つ目のRは水素であり、
は、水素、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基、または−C(=O)Rで表されるアシル基であり、
は、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
は、1〜220個、または20〜220個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、少なくとも1つのRは、25〜200個、または35〜180個、または40〜180個、または60〜180個、または40〜96個の炭素原子を含有するポリアルキル(アルケニル)基を含み、
n=2〜8であり、
m=1である。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、式1で表されてもよく、
式中、
1つ目のRはメチルであり、2つ目のRは水素であり、
は、水素、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基、または−C(=O)Rで表されるアシル基であり、
は、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
1〜220個または20〜220個の炭素原子の各ヒドロカルビル基は、25〜200個、または35〜180個、または40〜180個、または60〜180個、または40〜96個の炭素原子を含有するポリイソブテニル基を含み、
n=2〜8(または3〜5)であり、
m=1である。
上記の式の各々のR基は、オキシアルキル化基に対してパラ位に位置することができ、結果として生じる式は、以下の構造で表され、
式中、変数R〜R、n、およびmは、前に定義されている。
一実施形態では、本発明のオキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、式1(a)で表され、
式中、Rは、ポリプロペニルまたはポリイソブテニル基(典型的には、ポリイソブテニル基)などのポリオレフィン基であり、変数R、R、R、およびnは、前に定義されている。ポリイソブテニル基は、350〜2500、または550〜2300、または750〜1150の数平均分子量を有し得る。一実施形態では、ポリイソブテニル基は、950〜1000の数平均分子量を有する。ポリプロペニル基は、740〜1200、または800〜850の数平均分子量を有し得る。一実施形態では、ポリプロペニル基は、825の数平均分子量を有し得る。
一実施形態では、本発明のオキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、式1(b)で表され、
式中、Rは、ポリプロペニルまたはポリイソブテニル基(典型的には、ポリイソブテニル基)などのポリオレフィン基であり、変数R、R、R、およびnは、前に定義されている。ポリイソブテニル基は、350〜2500、または550〜2300、または750〜1150の数平均分子量を有し得る。一実施形態では、ポリイソブテニル基は、950〜1000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールのオキシアルキル化基は、式−(RO)−を有し得、式中、Rは、エチレン、プロピレン、ブチレン基、またはこれらの混合物であり、nは独立して、1〜50、または1〜20、または1〜10、または2〜5であり得る。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールのオキシアルキル化基は、そのホモポリマーまたはコポリマーまたはオリゴマーのいずれかであり得る。オキシアルキル化基がコポリマーまたはそのオリゴマーの形態である場合、オキシアルキル化基は、ランダムまたはブロック構造のいずれかを有していてもよい。
一実施形態では、オキシアルキル化基(またはR)はプロピレンまたはブチレン基であり、すなわち、オキシアルキル化基は、エチレン基を必要としない。エチレン基が存在する場合、オキシアルキレート基は、プロピレンまたはブチレンオキシドのいずれかとのコポリマー、またはそのオリゴマーであってもよく、すなわち(i)−CHCHO−と(ii)−CHCHCHCHO−または−CHCH(CH)CHO−または−CHCH(CH)O−とのブロックであってもよい。
一実施形態では、オキシアルキル化基は、プロピレンオキシドに基づいてもよい。
オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、任意に塩基触媒の存在下で、ヒドロカルビル置換フェノールをアルキレンオキシド(典型的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシド)と反応させることにより調製することができる。典型的には、反応は塩基触媒の存在下で行う。
塩基触媒は、クロロ酢酸ナトリウム、水素化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含んでもよい。
脂肪族ヒドロカルビル基(Rによっても表される)は、典型的には少なくとも1つの分岐点を有する直鎖または分岐鎖であってもよい。脂肪族ヒドロカルビル基は、典型的には1つのR基を有するが、いくつかの実施形態では、R基を、メチルである2番目の基と共に有することが望ましい場合がある。2番目のR基が存在し、メチルであるならば、そのときは、オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールはクレゾールである。
異なる実施形態では、本発明のオキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、潤滑組成物の0.01重量%〜5重量%、または0.05〜3.5重量%、または0.1〜2.5重量%の範囲の量で存在し得る。典型的には、オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールは、潤滑組成物の0.25〜2重量%の量で存在する。
他の性能向上添加剤
本発明の組成物は、任意に、1つ以上の追加の性能向上添加剤を含んでもよい。これらの追加の性能向上添加剤には、1つ以上の金属ジアルキルジチオホスフェート、金属不活性化剤、粘度調整剤、清浄剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤、腐食防止剤、本発明のホウ酸化分散剤とは異なる分散剤、分散剤粘度調整剤、極圧剤、酸化防止剤、発泡防止剤、抗乳化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、およびこれらの任意の組み合わせまたは混合物を挙げることができる。典型的には、完全に配合された潤滑油は、これらの性能向上添加剤のうちの1つ以上を含有するであろうし、複数の性能向上添加剤のパッケージを含有することも多い。
一実施形態では、本発明は、金属ジアルキルジチオホスフェートをさらに含む潤滑組成物を提供する。典型的には、金属ジアルキルジチオホスフェートは、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)、またはこれらの混合物であり得る。ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、当技術分野において既知であるジアルキルジチオリン酸亜鉛は、潤滑剤組成物に寄与する全亜鉛が、組成物の0.06重量パーセントを超えないように、別の実施形態では、0.05重量%または0.03重量%を超えないように、0重量%〜3重量%、または0.1重量%〜1.5重量%、または0.5重量%〜0.9重量%で存在してもよい。
ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、一級アルコール、二級アルコール、またはこれらの組み合わせから誘導され得る。典型的には、これらは3〜12個の炭素原子を含む一級および二級アルコールおよびそれらの組み合わせから誘導される。一実施形態では、アルキルジチオリン酸亜鉛は、少なくとも25mol%の二級アルキル基、または少なくとも40mol%の二級アルキル基、または少なくとも75mol%の二級アルキル基、または少なくとも90mol%の二級アルキル基を含む。
一実施形態では、本発明は、分散剤粘度調整剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、またはこれらの組み合わせをさらに含む潤滑組成物を提供し、列挙された添加剤のそれぞれは、そのタイプの添加剤のうちの2つ以上の混合物であってもよい。一実施形態では、本発明は、ホウ素不含ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤、無灰耐摩耗剤、分散剤粘度調整剤、摩擦調整剤、粘度調整剤(典型的には、エチレン−プロピレンコポリマーなどのオレフィンコポリマー)、酸化防止剤(フェノール系およびアミン系酸化防止剤を含む)、過塩基性清浄剤(過塩基性スルホネートおよびフェネートを含む)、またはこれらの組み合わせをさらに含む潤滑組成物を提供し、ここに列挙された添加剤のそれぞれは、そのタイプの添加剤のうちの2つ以上の混合物であってもよい。
一実施形態では、本発明の潤滑組成物は、分散剤粘度調整剤をさらに含む。分散剤粘度調整剤は、潤滑組成物の0.05重量%〜5重量%、または0.05重量%〜4重量%、または0.05重量%〜2重量%で存在してもよい。
好適な分散剤粘度調整剤には、官能化ポリオレフィン、例えば、無水マレイン酸およびアミンなどのアシル化剤で官能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、アミンで官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応したエステル化スチレン−無水マレイン酸コポリマーが挙げられる。分散剤粘度調整剤のより詳細な説明は、国際公開第WO2006/015130号、または米国特許第4,863,623号、同第6,107,257号、同第6,107,258号および同第6,117,825号に開示されている。一実施形態では、分散剤粘度調整剤は、米国特許第4,863,623号(第2欄15行〜第3欄52行を参照されたい)または国際公開第WO2006/015130号(ページ2、段落[0008]および調製例は段落[0065]〜[0073]に記載されている)に記載されているものが含まれ得る。
酸化防止剤は、酸化分解および熱分解を防止または遅延させることにより、有機成分を含有する潤滑剤組成物を含む有機組成物の酸化防止性能を提供および/または改善する。好適な酸化防止剤は、活性が触媒的または化学量論的であってもよく、過酸化物を含むフリーラジカルを阻害または分解することができる任意の化合物を含む。
本発明の無灰酸化防止剤は、アリールアミン、ジアリールアミン、アルキル化アリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、フェノール、ヒンダードフェノール、硫化オレフィン、またはこれらの混合物のうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、潤滑組成物は、酸化防止剤、またはその混合物を含む。酸化防止剤は、潤滑油組成物の0.05重量%〜15重量%、または0.1重量%〜10重量%、または0.5重量%〜5重量%、または0.5重量%〜3重量%、または0.3重量%〜1.5重量%で存在してもよい。
ジアリールアミンまたはアルキル化ジアリールアミンは、フェニル−α−ナフチルアミン(PANA)、アルキル化ジフェニルアミン、もしくはアルキル化フェニルナフチルアミン、またはそれらの混合物であり得る。アルキル化ジフェニルアミンには、ジノニル化ジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチル化ジフェニルアミン、ジデシル化ジフェニルアミン、デシルジフェニルアミン、およびそれらの混合物が含まれ得る。一実施形態では、ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、またはこれらの混合物が含まれてもよい。一実施形態では、アルキル化ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミンまたはジノニルジフェニルアミンが含まれてもよい。アルキル化ジアリールアミンには、オクチル、ジオクチル、ノニル、ジノニル、デシル、またはジデシルフェニルナフチルアミンが含まれ得る。
本発明のジアリールアミンは、式2で表されてもよく、
式中、RおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5、6、または7員環(炭素環式環または環状ヒドロカルビレン環など)を形成する部分であり、RおよびRは、独立して、水素、ヒドロカルビル基であるか、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5、6、または7員環(炭素環式環または環状ヒドロカルビレン環など)を形成する部分であり、RおよびRは、独立して、水素、ヒドロカルビル基であるか、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成する部分(典型的には、ヒドロカルビル部分)であるか、または環間のゼロ炭素または直接結合を表す部分であり、Rは、水素またはヒドロカルビル基である。
一実施形態では、ジアリールアミンは、N−フェニル−ナフチルアミン(PNA)である。
別の実施形態では、ジアリールアミンは、式(2a)で表されてもよく、
式中、RおよびRは上記のように定義される。
別の実施形態では、ジアリールアミン化合物には、一般式(2b)を有するものを含み、
式中、Rは上記のように定義され、RおよびRは、独立して、水素、ヒドロカルビル基であるか、または一緒になって、ジヒドロアクリダンなどの環を形成してもよく、n=1または2であり、YおよびZは、炭素またはN、OおよびSなどのヘテロ原子を表す。
特定の実施形態では、式(2)の化合物は、N−アリル基、例えば式(2c)の化合物をさらに含む:
一実施形態では、ジアリールアミンは、式(2d)のジヒドロアクリダン誘導体であり、
式中、R、R、R、およびRは、上記で定義されており、RおよびRは、独立して、水素または1〜20個の炭素原子のヒドロカルビル基である。
一実施形態では、式(2)のジアリールアミンは、RおよびRがアリール環間の直接(またはゼロ炭素)結合を表すように選択される。結果は、式(2g)のカルバゾールであり、
式中、R、R、R、およびRは上記のように定義される。
本発明のジアリールアミン酸化防止剤は、潤滑組成物の重量基準で、0.1%〜10%、0.35%〜5%、またはさらには0.5%〜2%で存在してもよい。
フェノール系酸化防止剤は、単純なアルキルフェノール、ヒンダードフェノール、または結合フェノール化合物であってもよい。
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、多くの場合、立体障害基として二級ブチルおよび/または三級ブチル基を含有する。フェノール基は、ヒドロカルビル基(通常、直鎖または分岐鎖アルキル)および/または第2の芳香族基に結合する架橋基でさらに置換されていてもよい。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例には、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−エチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−プロピル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノールもしくは4−ブチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、4−ドデシル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、またはブチル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシルフェニル)プロパノエートが挙げられる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであってもよく、例えば、CibaからのIrganox(商標)L−135を挙げることができる。
結合フェノールは、アルキレン基と結合してビスフェノール化合物を形成する2つのアルキルフェノールが含有することが多い。好適な結合フェノール化合物の例には、4,4’−メチレンビス−(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,2’−ビス−(6−t−ブチル−4−ヘプチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、および2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)が挙げられる。
本発明のフェノールには、多価芳香族化合物およびそれらの誘導体も含まれる。好適な多価芳香族化合物の例には、没食子酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,5−ジヒドロキシナフトエ酸、3,7−ジヒドロキシナフトエ酸、およびこれらの混合物が挙げられる。
一実施形態では、フェノール系酸化防止剤は、ヒンダードフェノールを含む。別の実施形態では、ヒンダードフェノールは、2,6−ジ−tertブチルフェノールから誘導される。
一実施形態では、本発明の潤滑組成物は、フェノール系酸化防止剤を、潤滑組成物の0.01重量%〜5重量%、または0.1重量%〜4重量%、または0.2重量%〜3重量%、または0.5重量%〜2重量%の範囲で含む。
硫化オレフィンはよく知られた市販の材料であり、実質的に窒素を含まない、すなわち窒素官能基を含有しないものは容易に入手できる。硫化される可能性のあるオレフィン化合物は、本質的に多様である。これらは、非芳香族二重結合として定義されている少なくとも1つのオレフィン二重結合、すなわち、2つの脂肪族炭素原子を連結するものを含有する。これらの材料は一般に、1〜10個、例えば1〜4個、または1または2個の硫黄原子を含むスルフィド結合を有している。一実施形態では、本発明の潤滑組成物は、0.2重量パーセント〜2.5重量パーセント、または0.5重量パーセント〜2.0重量パーセント、または0.7重量パーセント〜1.5重量パーセントの範囲の硫化オレフィンを含む。
本発明の無灰酸化防止剤は、別々にまたは組み合わせて使用することができる。本発明の一実施形態では、少なくとも2つの酸化防止剤のそれぞれが少なくとも0.1重量パーセントであり、無灰酸化防止剤の合計量が0.5〜5重量パーセントであるように、2つ以上の異なる酸化防止剤が組み合わせて使用される。一実施形態では、少なくとも0.25〜3重量パーセントの各無灰酸化防止剤が存在し得る。一実施形態では、1.0〜5.0重量パーセントの1つ以上の無灰酸化防止剤、または1.4〜3.0重量パーセントの1つ以上の酸化防止剤があってもよい。
一実施形態では、本発明は、モリブデン化合物をさらに含む潤滑組成物を提供する。モリブデン化合物は、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、モリブデンジチオカルバメート、モリブデン化合物のアミン塩、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。モリブデン化合物は、0〜1000ppm、または5〜1000ppm、または10〜750ppm、または5ppm〜300ppm、または20ppm〜250ppmのモリブデンを潤滑組成物に提供し得る。
一実施形態では、本発明は、摩擦調整剤をさらに含む潤滑組成物を提供する。摩擦調整剤の例には、アミン、脂肪エステル、またはエポキシドの長鎖脂肪酸誘導体、カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンとの縮合生成物などの脂肪イミダゾリン、アルキルリン酸のアミン塩、脂肪アルキルタルタレート、脂肪アルキルタルトリミド、または脂肪アルキルタルトラミドが挙げられる。本明細書で使用される脂肪という用語は、C8〜22の直鎖アルキル基を有することを意味し得る。
摩擦調整剤は、硫化脂肪化合物およびオレフィン、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、モリブデンジチオカルバメート、ヒマワリ油、またはポリオールと脂肪族カルボン酸とのモノエステルなどの材料も包含し得る。
一実施形態では、摩擦調整剤は、アミンの長鎖脂肪酸誘導体、長鎖脂肪エステル、もしくは長鎖脂肪エポキシド、脂肪イミダゾリン、アルキルリン酸のアミン塩、脂肪アルキルタルトレート、脂肪アルキルタルトリミド、および脂肪アルキルタルトラミドからなる群から選択されてもよい。摩擦調整剤は、潤滑組成物の0.05重量%〜6重量%、または0.05重量%〜4重量%、または0.1重量%〜2重量%で存在してもよい。
別の実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであり得る。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノエステルもしくはジエステル、またはこれらの混合物であってもよく、別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、トリグリセリドであってもよい。
腐食防止剤などの他の性能向上添加剤には、WO2006/047486として公開された米国出願第US05/038319号の第5項から第8項に記載されているもの、オクチルオクタンアミド、ドデセニルコハク酸または無水物とオレイン酸などの脂肪酸とポリアミンの縮合生成物が挙げられる。一実施形態では、腐食防止剤には、Synalox(登録商標)(The Dow Chemical Companyの登録商標)腐食防止剤が挙げられる。Synalox(登録商標)腐食防止剤は、プロピレンオキシドのホモポリマーまたはコポリマーであり得る。Synalox(登録商標)腐食防止剤は、The Dow Chemical Companyから発行されたForm No.118−01453−0702 AMSの製品パンフレットにより詳細に記載されている。製品パンフレットのタイトルは、「SYNALOX Lubricants,High−Performance Polyglycols for Demanding Applications」である。
潤滑組成物は、ベンゾトリアゾールの誘導体(典型的にはトリルトリアゾール)、ジメルカプトチアジアゾール誘導体、1,2,4−トリアゾール、ベンズイミダゾール、2−アルキルジチオベンズイミダゾール、または2−アルキルジチオベンゾチアゾールを含む金属不活性化剤、エチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートとのコポリマー、エチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートと酢酸ビニルとのコポリマーを含む泡抑制剤、リン酸トリアルキル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよび(エチレンオキシド−プロピレンオキシド)ポリマーを含む抗乳化剤、および無水マレイン酸−スチレンのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートまたはポリアクリルアミドを含む流動点降下剤をさらに含んでもよい。
本発明の組成物において有用であり得る流動点降下剤は、ポリアルファオレフィン、無水マレイン酸−スチレンのエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリアクリレート、またはポリアクリルアミドをさらに含む。
異なる実施形態では、潤滑組成物は、以下の表に記載されるような組成を有し得る:
本発明は、摩耗および付着物形成による運転中のエンジンの損傷を制御する驚くべき能力を提供する。これは、ますます厳しくなる政府規制によって要求される燃費性能、低硫酸灰分レベル、およびその他の制限を維持しながら達成される。
産業用途
上述のように、本発明は、本明細書に開示される潤滑組成物を内燃エンジンに供給することを含む、内燃エンジンを潤滑するための方法を提供する。一般に、潤滑剤は内燃エンジンの潤滑システムに添加され、その後、運転中に潤滑を必要とするエンジンの重要な部分に潤滑組成物を送達する。
上述の潤滑組成物は、内燃エンジンで利用することができる。エンジン部品は、鋼またはアルミニウムの表面(通常は、鋼の表面)を有していてもよく、また、例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)コーティングでコーティングされていてもよい。
アルミニウム表面は、共晶または過共晶アルミニウム合金(ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、または他のセラミック材料に由来するものなど)であり得るアルミニウム合金で構成されてもよい。アルミニウム表面は、アルミニウム合金またはアルミニウム複合材を有するシリンダーボア、シリンダーブロック、またはピストンリング上に存在し得る。
内燃エンジンには、排気制御システムまたはターボチャージャーが取り付けられ得る。排出制御システムの例には、ディーゼル微粒子フィルター(DPF)、または選択的触媒還元(SCR)を用いるシステムが含まれる。
本発明の内燃エンジンは、ガスタービンとは区別される。内燃エンジンでは、個々の燃焼イベントは、直線往復力からロッドとクランクシャフトを介した回転トルクに変換される。対照的に、ガスタービン(ジェットエンジンとも呼ばれることもある)では、連続燃焼プロセスが変換されずに連続的に回転トルクを生成し、排気口で推力を発生させることができる。ガスタービンと内燃エンジンとの運転条件におけるこれらの違いは、異なる運転環境およびストレスをもたらす。
内燃エンジン用の潤滑剤組成物は、硫黄、リン、または硫酸灰分(ASTM D−874)の含有量に関係なく、あらゆるエンジン潤滑剤に適している場合がある。潤滑組成物の硫黄含有量は、1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.3重量%以下であり得る。一実施形態では、硫黄含有量は、0.001重量%〜0.5重量%、または0.01重量%〜0.3重量%の範囲であり得る。リン含有量は、0.2重量%以下、または0.12重量%以下、または0.1重量%以下、または0.085重量%以下、または0.08重量%以下、または0.06重量%以下、0.055重量%以下、または0.05重量%以下であり得る。一実施形態では、リン含有量は、100ppm〜1000ppm、または200ppm〜600ppmであり得る。全硫酸灰分含有量は、2重量%以下、または1.5重量%以下、または1.1重量%以下、または1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.4重量%以下であり得る。一実施形態では、全硫酸灰分含有量は、0.05重量%〜0.9重量%、または0.1重量%〜0.2重量%もしくは〜0.45重量%の範囲であり得る。
一実施形態では、潤滑組成物はエンジンオイルであってもよく、潤滑組成物は、(i)0.5重量%以下の硫黄含有量、(ii)0.1重量%以下のリン含有量、(iii)1.5重量%以下の硫酸灰分含有量、またはこれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを有すると特徴付けることができる。
本発明は、特に有利な実施形態を説明する以下の実施例によりさらに説明される。本発明を例示するために実施例を提供するが、これらは本発明を限定することを意図するものではない。
潤滑組成物
上記の添加剤ならびに高分子粘度調整剤、無灰コハク酸イミド分散剤、過塩基性清浄剤、酸化防止剤(フェノールエステルとジアリールアミンとの組み合わせ)、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート(ZDDP)、ならびに次のような(表1)その他の性能向上添加剤を含有する、潤滑粘度のグループIIIおよびグループIV基油中の一連の5W−30ディーゼルエンジン潤滑剤を調製する。各例のリン、亜鉛、および灰含有量も一部表に示されており、各例がこれらの材料を同量含んでおり、比較例と発明例との適切な比較を示している。
潤滑剤配合物の評価
エンジンの清浄度試験:表1の潤滑剤配合物を、PV1452試験としても知られるエンジン試験VW TD1 CEC−L−78−T−99試験を含む一連の性能評価にかけた。この試験は業界標準と見なされており、潤滑剤の性能ケイパイリティに関する厳しい評価である。この試験では、4気筒、1.9リットル、81kWの乗用車ディーゼルエンジンを使用し、これは、ユニットの出力を高めるためにターボチャージャーシステムが使用される直接噴射式エンジンである。業界の試験手順は、ホットランニング条件とコールドランニング条件との繰り返しサイクルで構成されている。これは、ゼロ負荷での30分間のアイドル期間と、その後の全負荷および4150rpmでの180分間のアイドル期間を伴う。標準試験では、その後、サイクル全体が合計54時間繰り返される。この54時間では、4.5リットルの試験潤滑剤の最初のオイル充填は補充されない。54時間の試験終了時に、エンジンが空になり、エンジンが分解され、ピストンがピストンの付着物およびピストンリングの固着について評価される。これにより、合格または不合格の性能を定義するために、業界の規準油(RL206)と比較して評価される結果が得られる。
ピストンは、DIN評点システムと呼ばれるものに対して評価される。3つのピストンリング溝および溝の間にある2つのピストンランドは、付着物のメリットスケールで評価され、当業者に既知である方法により100点満点が与えられる。要約すると、数値が大きいほど性能が向上しし、100は完全に清浄であることを示し、0は付着物で完全に覆われていることを示す。次に、5つのスコアを平均して、ピストン全体の清浄度のメリット評価を与える。次に、4つのピストンのそれぞれのスコアを平均して、試験のピストン全体の清浄度が得られる。
ニトロ化/酸化試験:潤滑剤配合物は、クランクケースエンジンオイル配合物の酸化およびニトロ化耐性を評価するニトロ化/酸化ベンチ試験で評価された。145℃に22時間加熱しながら、50cc/分のNOxガスを投入する前に、配合物を硝酸およびナフテン酸鉄で処理する。IR分光法を使用して、試料のニトロ化および酸化の程度を判定する。さらに、TBN(ASTM D2896およびD4739)ならびにTAN(ASTM D664)をSOTおよびEOTとして測定し、TBN保持およびTANエスカレーションプロファイルを判定する。
摩擦および摩耗試験:潤滑剤配合物は、TE−77摩擦および摩耗試験で評価された。試験は、より高い温度と負荷(147℃と616N)、およびより低い温度と負荷(100℃と100N)のそれぞれで実行された。
PV3344 VWシール試験ト:これは、フッ素エラストマーシール材料に対する潤滑油の悪影響を定量化するために設計された業界標準の試験である。これらの材料は、一般にエンジンシールとして使用されている。これらは、VWエンジンオイルの承認を受けるために合格する必要がある。以下の特定のシール試験では、使用するオイル交換と一般的に使用されるエンジンオイル成分に対する特定の感度のために困難であることが知られているAK6エラストマーを使用している。
潤滑剤配合物の評価からのデータは、表2に示されている。
データは、この配合様式を使用すると、TDIの結果が示す付着物性能を維持しながら、TBN保持、摩擦、摩耗、およびシールを改善できることを示している。ZDDPレベルの低下にもかかわらず摩耗性能が改善され、全体の清浄剤石鹸レベルと特にフェネート石鹸の大幅な低下にもかかわらず、付着物性能が維持された。
上記の添加剤ならびに高分子粘度調整剤、無灰コハク酸イミド分散剤、過塩基性清浄剤、酸化防止剤(フェノールエステルとジアリールアミンとの組み合わせ)、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート(ZDDP)、ならびに次のような(表3)その他の性能向上添加剤を含有する、潤滑粘度のグループIIIおよびグループIV基油中の一連の0W−20ディーゼルエンジン潤滑剤を調製する。各例のリン、亜鉛、および灰含有量も一部表に示されており、各例がこれらの材料を同量含んでおり、比較例と発明例との適切な比較を示している。
潤滑剤配合物の評価
エンジンの清浄度試験:表3の潤滑剤配合物を、エンジン試験VW TD1(上記)を含む一連の性能評価にかけた。平均ピストン付着物評価に加えて、試験終了時のTBNを、試験手順の一部として測定する(以下の表4)。
上記の材料のいくつかは、最終配合物中で相互作用する可能性があり、その結果、最終配合物の成分は、最初に添加されるものと異なる場合があることが知られている。意図された使用における本発明の潤滑剤組成物を使用する際に形成される生成物を含む、本明細書により形成される生成物は、簡単に説明できない場合がある。それにもかかわらず、そのような修正および反応生成物はすべて、本発明の範囲内に含まれ、本発明は、上記の成分を混合することにより調製される潤滑剤組成物を包含する。
上記で参照した各文書は、優先権文書および本出願が利益を主張するすべての関連出願がある場合、参照により本明細書に組み込まれる。実施例を除き、または明示的に示されている場合を除き、材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを指定するこの説明の全ての数値は、「約」という単語により修正されるものと理解されたい。特に示されない限り、本明細書で言及する各化学物質または組成物は、異性体、副産物、誘導体、および商業グレードに存在すると通常理解される他のそのような材料を含有し得る商業グレード材料であると解釈されるべきである。しかしながら、特に示されない限り、各化学成分の量は、市販の材料に慣例的に存在し得る任意の溶剤および希釈剤を除いて提示される。本明細書に記載の量、範囲、および比率の上限および下限は、独立して組み合わされてもよいことを理解されたい。同様に、本発明の各要素の範囲および量は、他の要素のいずれかの範囲または量とともに使用されてもよい。
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」という用語は、通常の意味で使用され、これは当業者に良く知られている。具体的には、それは、分子の残りに直接結合した炭素原子を有し、主に炭化水素特性を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例には以下が含まれる:
(i)炭化水素置換基、すなわち、脂肪族(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環式(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、および芳香族、脂肪族、ならびに脂環式置換芳香族置換基、ならびに環が分子の別の部分を介して完了する環式置換基(例えば、2つの置換基が一緒に環を形成する)、
(ii)置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の文脈において、置換基の主に炭化水素の性質を変えない非炭化水素基を含有する置換基(例えば、ハロ(特にクロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびスルホキシ)、
(iii)ヘテロ置換基、すなわち、本発明の文脈において、主として炭化水素特性を有するが、炭素原子から構成される環、そうでなければ鎖に炭素以外を含有する置換基。
ヘテロ原子には硫黄、酸素、窒素が含まれ、ピリジル、フリル、チエニル、およびイミダゾリルなどの置換基を包含する。一般に、ヒドロカルビル基の10個の炭素原子ごとに2個以下、好ましくは1個以下の非炭化水素置換基が存在し、通常、ヒドロカルビル基には非炭化水素置換基はないであろう。
本発明がその好ましい実施形態に関連して説明されたが、本明細書を読めば、その様々な修正が当業者に明らかになることを理解されたい。したがって、本明細書で開示される本発明は、添付の特許請求の範囲内に収まるようにそのような修正を包含することを意図していることを理解されたい。

Claims (27)

  1. 低亜鉛潤滑組成物であって、前記潤滑組成物は、
    潤滑粘度の油と、
    ホウ酸化分散剤と、
    金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、を含み、前記潤滑組成物が、金属含有硫黄結合アルキルフェノールを実質的に含まず、
    前記潤滑組成物が、前記組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含有する、潤滑組成物。
  2. 前記ホウ酸化分散剤が、ホウ酸化スクシンイミド分散剤、ホウ酸化マンニッヒ分散剤、ホウ酸化ポリオレフィンコハク酸エステル、アミドまたはエステルアミドおよびこれらの混合物のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の潤滑組成物。
  3. 前記ホウ酸化分散剤が、350〜5000(または550〜3000または750〜2500または350〜2200)ダルトンの数平均分子量および少なくとも50mol%(または70mol%または90mol%)のビニリデン含有量を有するポリオレフィンから誘導されたホウ酸化ポリアルケニルスクシンイミドを含む、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  4. 前記ホウ酸化分散剤が、前記組成物の約1重量%〜約4重量%の量で存在する、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  5. 前記ホウ酸化分散剤が、前記組成物に、少なくとも25ppm(または50ppmまたは100ppm)のホウ素を送達する量で存在する、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  6. リン不含耐摩耗添加剤をさらに含む、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  7. 前記金属不含有機リン耐摩耗添加剤が、有機ホスファイト化合物、有機ホスホネート化合物、アミン塩化(amine−salted)ホスフェート化合物、またはこれらの組み合わせから選択される、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  8. 前記金属不含有機リン耐摩耗添加剤が、前記組成物の約0.01重量%〜約5重量%の量で存在する、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  9. 前記金属不含有機リン耐摩耗添加剤が、前記組成物に0.01重量パーセント〜0.08重量パーセントのリンを送達する量で存在する、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  10. 前記金属不含有機リン耐摩耗添加剤が、硫黄を含まない、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  11. 前記金属不含有機リン耐摩耗添加剤が、有機ホスファイト化合物である、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  12. 金属含有スルホネート清浄剤をさらに含む、先行するいずれかの請求項に記載の潤滑組成物。
  13. 前記スルホネート清浄剤の金属が、マグネシウム、カルシウム、ナトリウムおよびこれらの混合物から選択される、請求項13に記載の潤滑組成物。
  14. 前記金属含有スルホネート清浄剤が、マグネシウム含有スルホネート清浄剤を含む、請求項13に記載の潤滑組成物。
  15. 前記金属含有スルホネート清浄剤が、前記組成物の0.1〜10重量%(または0.2〜8重量%または0.2〜3重量%)で存在する、先行する請求項12〜14のいずれかに記載の潤滑組成物。
  16. 前記金属含有スルホネート清浄剤が過塩基化されている、先行する請求項12〜15のいずれかに記載の潤滑組成物。
  17. 前記金属含有清浄剤が、前記潤滑組成物に、少なくとも200ppm(または450ppm)のマグネシウムおよび少なくとも1000ppm(または2000ppm)のカルシウムを提供する、先行する請求項12〜16のいずれかに記載の潤滑組成物。
  18. 前記潤滑組成物が、金属含有メチレン結合アルキルフェノール化合物を実質的に含まないか、または含まない、先行する請求項のいずれかに記載の潤滑組成物。
  19. ジアルキルジチオリン酸亜鉛を、前記潤滑組成物に0.01重量パーセント〜0.06重量パーセントの亜鉛を送達する量でさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の潤滑組成物。
  20. オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノール化合物をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の潤滑組成物。
  21. 前記オキシアルキル化ヒドロカルビルフェノールが、下式で表され、
    式中、各Rが、独立して、水素または1〜6個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
    が、水素、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基、または−C(=O)Rで表されるアシル基であり、
    が、1〜24個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
    各Rが、独立して、1〜220個または20〜220個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、少なくとも1つのRが、25〜200個、または35〜180個、または40〜180個から60〜180個まで、または40〜96個の炭素原子を含有し、
    n=1〜10であり、m=1〜3である、請求項20に記載の潤滑組成物。
  22. リン不含耐摩耗剤をさらに含み、前記リン不含耐摩耗剤が、ヒドロキシポリカルボン酸の誘導体である、先行する請求項のいずれかに記載の潤滑組成物。
  23. 前記ヒドロキシポリカルボン酸の誘導体が、酒石酸のイミド誘導体、クエン酸のイミド誘導体、またはこれらの混合物である、請求項22に記載の潤滑組成物。
  24. 前記ヒドロキシポリカルボン酸の誘導体が、酒石酸のイミド誘導体である、先行する請求項22〜23のいずれかに記載の潤滑組成物。
  25. 前記リン不含耐摩耗剤が、前記潤滑組成物の0.1重量%〜5重量%、または0.2重量%〜3重量%の範囲の量で存在する、先行する請求項22〜24のいずれかに記載の潤滑組成物。
  26. 軽荷重圧縮点火内燃エンジンを潤滑する方法であって、前記方法は、前記エンジンに、先行する請求項のいずれかに記載の潤滑剤組成物の潤滑組成物を供給することを含む、方法。
  27. 軽荷重圧縮点火内燃エンジンにおける付着物形成を低減する方法であって、前記方法は、
    前記エンジンを、
    潤滑粘度の油と、
    ホウ酸化分散剤と、
    金属不含有機リン耐摩耗添加剤と、を含む潤滑剤組成物を用いて作動させることを含み、
    前記潤滑組成物が、金属含有硫黄結合アルキルフェノールを実質的に含まず、前記潤滑組成物が、前記組成物の重量で600ppm未満の量の亜鉛を含む、方法。
JP2020502180A 2017-07-17 2018-07-17 低亜鉛潤滑剤組成物 Active JP7191928B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762533297P 2017-07-17 2017-07-17
US62/533,297 2017-07-17
PCT/US2018/042369 WO2019018326A1 (en) 2017-07-17 2018-07-17 LOW-ZINC LUBRICANT COMPOSITION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020527633A true JP2020527633A (ja) 2020-09-10
JP7191928B2 JP7191928B2 (ja) 2022-12-19

Family

ID=63080553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020502180A Active JP7191928B2 (ja) 2017-07-17 2018-07-17 低亜鉛潤滑剤組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11674106B2 (ja)
EP (1) EP3655509B1 (ja)
JP (1) JP7191928B2 (ja)
CN (1) CN110997881A (ja)
CA (1) CA3069718A1 (ja)
SG (1) SG11202000427RA (ja)
WO (1) WO2019018326A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244018A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil compositions
CA3200102A1 (en) * 2020-10-28 2022-05-05 Chevron U.S.A. Inc. Lubricating oil composition with renewable base oil, having low sulfur and sulfated ash content and containing molybdenum and boron compounds
JP2022090378A (ja) * 2020-12-07 2022-06-17 Eneos株式会社 潤滑油組成物
US11851628B2 (en) * 2021-12-21 2023-12-26 Afton Chemical Corporation Lubricating oil composition having resistance to engine deposits
US20240059999A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-22 Afton Chemical Corporation Detergent systems for improved piston cleanliness

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206096A (ja) * 2001-01-10 2002-07-26 Nippon Mitsubishi Oil Corp 内燃機関用潤滑油組成物
JP2003041283A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Nippon Oil Corp 潤滑油組成物
JP2005002204A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Asahi Denka Kogyo Kk エンジン油組成物
JP2005002215A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Nippon Oil Corp 内燃機関用潤滑油組成物
JP2008239762A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Nippon Oil Corp 潤滑油組成物
JP2009526097A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 ザ ルブリゾル コーポレイション クランク室油の省燃費性向上剤および摩耗防止剤としての酒石酸誘導体ならびにその調製
WO2016090065A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 The Lubrizol Corporation Lubricating composition containing an oxyalkylated hydrocarbyl phenol
WO2017083546A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 The Lubrizol Corporation Zinc-free lubricating composition

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3197405A (en) 1962-07-09 1965-07-27 Lubrizol Corp Phosphorus-and nitrogen-containing compositions and process for preparing the same
FR2512458A1 (fr) 1981-09-10 1983-03-11 Lubrizol Corp Compositions, concentres, compositions lubrifiantes et procedes pour augmenter les economies de combustible dans les moteurs a combustion interne
US4863623A (en) 1988-03-24 1989-09-05 Texaco Inc. Novel VI improver, dispersant, and anti-oxidant additive and lubricating oil composition containing same
US5078893A (en) * 1988-06-24 1992-01-07 Exxon Chemical Patents Inc. Synergistic combination of additives useful in power transmitting compositions
US6117825A (en) 1992-05-07 2000-09-12 Ethyl Corporation Polyisobutylene succinimide and ethylene-propylene succinimide synergistic additives for lubricating oils compositions
US6107258A (en) 1997-10-15 2000-08-22 Ethyl Corporation Functionalized olefin copolymer additives
US6107257A (en) 1997-12-09 2000-08-22 Ethyl Corporation Highly grafted, multi-functional olefin copolymer VI modifiers
JP2001342486A (ja) * 2000-06-05 2001-12-14 Tonengeneral Sekiyu Kk 無段変速機用潤滑油組成物
WO2003040273A2 (en) 2001-11-05 2003-05-15 The Lubrizol Corporation Lubricating composition with improved fuel economy
US6790813B2 (en) * 2002-11-21 2004-09-14 Chevron Oronite Company Llc Oil compositions for improved fuel economy
US7285516B2 (en) 2002-11-25 2007-10-23 The Lubrizol Corporation Additive formulation for lubricating oils
JP5046644B2 (ja) 2003-08-01 2012-10-10 ザ ルブリゾル コーポレイション 潤滑剤用の混合分散剤
US20050038319A1 (en) 2003-08-13 2005-02-17 Benad Goldwasser Gastrointestinal tool over guidewire
US20050043191A1 (en) 2003-08-22 2005-02-24 Farng L. Oscar High performance non-zinc, zero phosphorus engine oils for internal combustion engines
US7419940B2 (en) 2003-12-19 2008-09-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Borated-epoxidized polybutenes as low-ash anti-wear additives for lubricants
US7696136B2 (en) 2004-03-11 2010-04-13 Crompton Corporation Lubricant compositions containing hydroxy carboxylic acid and hydroxy polycarboxylic acid esters
JP5070049B2 (ja) 2004-07-30 2012-11-07 ザ ルブリゾル コーポレイション 芳香族アミンを含有する分散剤粘度調整剤
US7651987B2 (en) 2004-10-12 2010-01-26 The Lubrizol Corporation Tartaric acid derivatives as fuel economy improvers and antiwear agents in crankcase oils and preparation thereof
US20090156446A1 (en) 2004-10-25 2009-06-18 Mcatee Rodney J Corrosion Inhibition
BRPI0611715B1 (pt) * 2005-06-29 2016-03-15 Lubrizol Corp método para a lubrificação do sistema hidráulico de um trator de fazenda
US7767633B2 (en) 2005-11-14 2010-08-03 Chevron Oronite Company Llc Low sulfur and low phosphorus heavy duty diesel engine lubricating oil composition
US20070203030A1 (en) * 2006-01-13 2007-08-30 Buck William H Low sulfur, low ash and low phosphorous lubricant additive and composition
US8361940B2 (en) * 2006-09-26 2013-01-29 Chevron Japan Ltd. Low sulfated ash, low sulfur, low phosphorus, low zinc lubricating oil composition
US20100197536A1 (en) 2007-05-24 2010-08-05 Mosier Patrick E Lubricating Composition Containing Ashfree Antiwear Agent Based on Hydroxypolycarboxylic Acid Derivative and a Molybdenum Compound
CA2705274A1 (en) 2007-11-13 2009-05-22 The Lubrizol Corporation Lubricating composition containing a polymer
AU2009342167B2 (en) * 2008-03-19 2014-02-20 The Lubrizol Corporation Antiwear composition and method of lubricating driveline device
US8557753B2 (en) 2008-11-26 2013-10-15 The Lubrizol Corporation Lubricating composition containing a functionalized carboxylic polymer
US20110009300A1 (en) 2009-07-07 2011-01-13 Chevron U.S.A. Inc. Synthesis of biolubricant esters from unsaturated fatty acid derivatives
CA2842660C (en) * 2011-07-21 2019-05-28 The Lubrizol Corporation Carboxylic pyrrolidinones and methods of use thereof
EP3092289B1 (en) 2014-01-10 2020-08-12 The Lubrizol Corporation Method of lubricating an internal combustion engine
US20160326453A1 (en) 2014-01-10 2016-11-10 The Lubrizol Corporation Method of lubricating an internal combustion engine
US9827952B2 (en) * 2014-09-30 2017-11-28 The Boeing Company Vehicle external component having reduced vortex shedding
CN106590829B (zh) * 2015-10-19 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 铁路中高速柴油发动机润滑油组合物及其制造方法
US11072758B2 (en) * 2015-11-06 2021-07-27 Lubrizol Corporation Lubricant composition containing an antiwear agent
PL3484985T3 (pl) * 2016-07-15 2022-09-19 The Lubrizol Corporation Smary silnikowe do kontroli osadzania siloksanów

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206096A (ja) * 2001-01-10 2002-07-26 Nippon Mitsubishi Oil Corp 内燃機関用潤滑油組成物
JP2003041283A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Nippon Oil Corp 潤滑油組成物
JP2005002204A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Asahi Denka Kogyo Kk エンジン油組成物
JP2005002215A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Nippon Oil Corp 内燃機関用潤滑油組成物
JP2009526097A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 ザ ルブリゾル コーポレイション クランク室油の省燃費性向上剤および摩耗防止剤としての酒石酸誘導体ならびにその調製
JP2008239762A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Nippon Oil Corp 潤滑油組成物
WO2016090065A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 The Lubrizol Corporation Lubricating composition containing an oxyalkylated hydrocarbyl phenol
WO2017083546A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 The Lubrizol Corporation Zinc-free lubricating composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN110997881A (zh) 2020-04-10
WO2019018326A1 (en) 2019-01-24
EP3655509B1 (en) 2022-12-07
EP3655509A1 (en) 2020-05-27
US20200208074A1 (en) 2020-07-02
US11674106B2 (en) 2023-06-13
CA3069718A1 (en) 2019-01-24
JP7191928B2 (ja) 2022-12-19
SG11202000427RA (en) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3004834C (en) Zinc-free lubricating composition
JP7191928B2 (ja) 低亜鉛潤滑剤組成物
US11518954B2 (en) Zinc-free lubricating composition
US9631159B2 (en) Lubricating composition containing a salt of a carboxylic acid
EP4100497A1 (en) Lubricating compositions and methods of operating an internal combustion engine
WO2020123438A1 (en) Lubricating compositions having a mixed dispersant additive package
EP2721128B1 (en) Lubricating composition containing an ester of an aromatic carboxylic acid
EP3810734B1 (en) Lubricating oil compositions for heavy duty diesel engines
WO2014190002A1 (en) Lubricating composition
WO2019018329A1 (en) LUBRICANT COMPOSITION WITH LOW DISPERSING AGENT CONTENT
WO2024006125A1 (en) Lubricating composition and method of lubricating an internal combustion engine
JP2024512773A (ja) 亜鉛を含まない潤滑組成物及びその使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7191928

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150