JP4907056B2 - 低イオウポリオレフィンで置換しアミンを反応させたα,β−不飽和カルボン酸化合物 - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑油組成物用の高性能分散剤、特に、灰分散剤、さらに特定すると、エンジン潤滑油用のスクシンイミド分散剤に関する。
ILSAC(International Lubricant Standardization and Approval Committee)GF−3 Minimum Performance Standard for Passenger Car Engine Oils(2000年10月12日に公開)は、世界中にわたる主要な自動車メーカーおよびEngine Manufacturers Association,Inc.からの協同的な基準である。この基準は、メーカーが十分な設備性能および寿命に必要と思われるエンジン油の最低性能要件(エンジンシーケンスおよびベンチ試験の両方)ならびに化学特性および物理特性を規定している。
本発明は、ヒドロカルビル基置換カルボン酸アシル化剤でアシル化したアミンを含有する組成物に関し、このアシル化剤は、ヒドロカルビル基の
本明細書中で使用する「炭化水素」との用語は、純粋な炭化水素である基、すなわち、ヘテロ原子を含有しない水素および炭素の化合物を意味する。「ヒドロカルビル」および「炭化水素ベースの」との用語は、記載の基が、本発明の文脈内で、主として炭化水素的な性質を有することを意味する。ヒドロカルビルベースの基および炭化水素ベースの基には、事実上、純粋な炭化水素である基(すなわち、これらは、炭素および水素だけを含有する)が挙げられる。これらはまた、主として、基の炭化水素的な性質を変化させない非炭化水素置換基または原子を含む基を含有し得る。これらの置換基には、ハロ、アルコキシ、ニトロなどが挙げられ得る。これらの基はまた、ヘテロ原子を含有し得る。適切なヘテロ原子は、当業者に明らかであり、例えば、イオウ、窒素および酸素が挙げられる。従って、これらの基は、本発明の文脈内では、主として炭化水素的な性質を保持しているものの、鎖または環の中に存在する炭素以外の原子を含有し得るが、その他は炭素原子で構成されている。それゆえ、ヘテロ原子を含有するヒドロカルビル基または炭化水素ベースの基が本明細書中で定義する炭化水素基ではないものの、全ての炭化水素基はまた、ヒドロカルビル基または「炭化水素ベースの基」であるので、「ヒドロカルビル」および「炭化水素ベースの」との用語は、「炭化水素」よりも広義である。
本発明の組成物は、ヒドロカルビル基置換カルボン酸アシル化剤でアシル化したアミンであり、このアシル化剤は、このヒドロカルビル基1当量あたり(すなわち、このヒドロカルビル基の
本発明で有用なアミン反応物には、当該技術分野において、「ポリアミンボトムス」として記載されるものがある。ポリアミンボトムスは、アルキレン(通常、エチレン)ポリアミンの錯体混合物をストリッピングすることからの残留物として得られるポリアミン混合物であり、この錯体混合物は、環状縮合生成物(例えば、ピペラジン)を含有する。これらの錯体アルキレンポリアミン混合物は、典型的には、塩化アルキレン(通常、二塩化アルキレン)とアンモニアとの反応、またはエチレンイミンと開環試薬(例えば、水またはアンモニア)との反応により生成されるものがある。
反応器に、約2000の
232℃で加熱し、その温度で4時間保持することに続いて、216℃でさらに4時間保持して、実施例1のプロセスを継続する。Cl%=0.12。
反応器に、実施例1の生成物1000部および鉱油780.0部を充填する。その温度を110℃で調整した後、そのバッチを127℃まで発熱させつつ、2時間にわたって、ポリエチレンアミンボトムス46.24部を加える。次いで、この温度を152℃まで上げ、そのバッチにN2を1時間吹き込み、次いで、濾過する。その生成物は、45%の鉱油、0.77%のNを含有し、そして全塩基価=15を有する。
実施例1の生成物を同じ量の実施例2の生成物で置き換えて、実施例3の手順を繰り返す。その生成物は、45%の鉱油を含有し、全塩基価=15、全酸価=5である。
本発明の組成物は、少量の他の成分を含有し得る。このような添加剤の使用は任意であり、本発明の組成物中でのそれらの存在は、特定の用途および必要な性能のレベルに依存する。この組成物は、金属塩、好ましくはジチオリン酸の亜鉛塩を含有し得る。ジチオリン酸の亜鉛塩は、しばしば、ジチオリン酸亜鉛、O,O−ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛、および他の通例使用される名称で呼ばれている。これらは、時には、ZDPの略語で呼ばれる。1種以上のジチオリン酸の亜鉛塩は、極圧性能、耐摩耗性能および酸化防止性能をさらに与えるために、少量で存在し得る。
(1)少なくとも34個の炭素原子(好ましくは、少なくとも54個の炭素原子)を含有するカルボン酸(またはそれらの誘導体)と、窒素含有化合物(例えば、アミン、フェノールやアルコールのような有機ヒドロキシ化合物、および/または塩基性無機物質)との反応生成物。これらの「カルボン酸分散剤」の例は、英国特許第1,306,529号、および以下を含む多くの米国特許に記載されている:
3,163,603 3,381,022 3,542,680
3,184,474 3,399,141 3,567,637
3,215,707 3,415,750 3,574,101
3,219,666 3,433,744 3,576,743
3,217,310 3,444,170 3,630,904
3,272,746 3,448,048 3,632,510
3,281,357 3,448,049 3,632,511
3,306,908 3,451,933 3,697,428
3,311,558 3,454,607 3,725,441
3,316,177 3,467,668 4,194,886
3,340,281 3,501,405 4,234,435
3,341,542 3,522,179 4,491,527
3,346,493 3,541,012 5,696,060
3,351,552 3,541,678 RE26,433
(2)比較的高分子量の脂肪族または脂環族ハロゲン化物と、アミン(好ましくはポリアルキレンポリアミン)との反応生成物。これらは、「アミン分散剤」として特徴づけられ得、それらの例は、例えば、以下の米国特許に記載されている:
3,275,554 3,454,555
3,438,757 3,565,804
(3)アルキルフェノール(ここで、このアルキル基は、少なくとも30個の炭素原子を有する)と、アルデヒド(特に、ホルムアルデヒド)およびアミン(特に、ポリアルキレンポリアミン)との反応生成物。これは、「マンニッヒ分散剤」として特徴づけられ得る。以下の米国特許に記載の物質は、例示である:
3,413,347 3,725,480
3,697,574 3,726,882
3,725,277
(4)カルボン酸アミンまたはマンニッヒ分散剤を、以下のような試薬で後処理することにより得られる生成物;尿素、チオ尿素、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換の無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素含有化合物、リン含有化合物またはその類似物。この種の例示の物質は、以下の米国特許に記載されている:
3,036,003 3,282,955 3,493,520 3,639,242
3,087,936 3,312,619 3,502,677 3,649,229
3,200,107 3,366,569 3,513,093 3,649,659
3,216,936 3,367,943 3,533,945 3,658,836
3,254,025 3,373,111 3,539,633 3,697,574
3,256,185 3,403,102 3,573,010 3,702,757
3,278,550 3,442,808 3,579,450 3,703,536
3,280,234 3,455,831 3,591,598 3,704,308
3,281,428 3,455,832 3,600,372 3,708,522
4,234,435
(5)油溶性モノマー(例えば、メタクリル酸デシル、ビニルデシルエーテル、および高分子量オレフィン)と、極性置換基を含有するモノマー(例えば、アクリル酸アミノアルキルまたはメタクリル酸アミノアルキル、アクリルアミドおよびポリ(オキシエチレン)置換アクリル酸)とのインターポリマー。これらは、「重合体分散剤」として特徴づけられ得、それらの例は、以下の米国特許で開示されている:
3,329,658 3,666,730
3,449,250 3,687,849
3,519,565 3,702,300
上記の特許は、無灰分散剤の開示について、本明細書中で参考として援用されている。
本発明の潤滑組成物および方法は、潤滑粘性のあるオイルを使用し、これには、天然または合成の潤滑油およびそれらの混合物が含まれる。鉱油および合成油(特に、ポリアルファオレフィン油およびポリエステル油)の混合物が、しばしば、用いられる。
本発明の組成物は、添加剤濃縮物の1成分として、存在し得る。添加剤濃縮物は、通常、実質的に不活性で通常液状の有機希釈剤の存在下にて、濃縮形態で、必要に応じて、他の性能改良添加剤と共に、本発明の組成物を含有する。広範な種々の希釈剤(例えば、炭化水素溶媒およびオイル)は、有用な希釈剤である。さらに多くの場合、この希釈剤は、潤滑粘性のあるオイルである。
高温で、実施例4のアシル化アミン49.28部、混合イソプロピル−メチルアミルジチオホスフェートの亜鉛塩8.62部、ジアルキルジフェニルアミン6.76部、硫化ブタジエン−ブチルアクリレート付加物1.93部、イソオクチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート(Ciba Geigy,IRGANOX(登録商標)L−135)1.93部、グリセロールモノオレエート1.93部、カルシウムオーバーベース化(MR11)アルキルベンゼンスルホン酸4.51部、カルシウムオーバーベース化(MR20)アルキルベンゼンスルホン酸5.58部、シロキサン系消泡剤0.09部および添加剤濃縮物100部を調製するのに十分な鉱油を配合し混合することにより、添加剤濃縮物を調製する。高温で、この添加剤濃縮物10.35部、および潤滑剤100部を調製するのに十分な潤滑粘性のあるオイル(Texaco)を混合することにより、潤滑油組成物を調製する。
高温で、実施例4のように調製したアシル化アミン58.94部、混合イソプロピル−メチルアミルジチオホスフェートの亜鉛塩5.90部、ジアルキルジフェニルアミン3.31部、t−ブチル化フェノール3.31部、オレイルアミン0.1部、カルシウムオーバーベース化(MR3.5)硫化アルキルフェノール6.06部、カルシウムオーバーベース化(MR11)アルキルベンゼンスルホン酸5.38部、カルシウムオーバーベース化(MR1.2)アルキルベンゼンスルホン酸3.31部、シロキサン系消泡剤0.1部、および添加剤濃縮物100部を調製するのに十分な鉱油を配合し混合することにより、添加剤濃縮物を調製する。高温で、この添加剤濃縮物15.1部、および潤滑剤100部を調製するのに十分な潤滑粘性のあるオイル(31.8%の4mm2/s(cSt)ポリアルファオレフィン(Chevron)および68.2%の水素異性化基油(5mm2/s(cSt)/135N,NEXBASE(登録商標)3050))を混合することにより、潤滑油組成物を調製する。
Claims (18)
- 前記ヒドロカルビル基の置換基が、ポリイソブチレン基を含有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記α,β−不飽和ジカルボン酸誘導基が、コハク酸基である、請求項1に記載の組成物。
- 前記ヒドロカルビル基置換アシル化剤が、ポリオレフィンとのα,β−不飽和ジカルボン酸の直接熱アルキル化により調製される、請求項1に記載の組成物。
- 前記ポリオレフィンの末端基の少なくとも30%が、ビニリデン基である、請求項5に記載の組成物。
- ニート化学基準で、20〜30の全塩基価を有する、請求項1に記載の組成物。
- ニート化学基準で、0.6%までの塩素含量を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物100重量部あたり、30〜70重量部の希釈剤をさらに含有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記希釈剤が、鉱油を含有する、請求項9に記載の組成物。
- 20重量%〜80重量%の請求項1に記載のアシル化アミンおよび80重量%〜20重量%の炭化水素溶媒またはオイルを含有する、添加剤濃縮物。
- 主要量の潤滑粘性のあるオイルおよび少量の請求項1に記載のアシル化アミンを含有する、潤滑油組成物。
- 金属オーバーベース化スルホネート清浄剤をさらに含有する、請求項12に記載の潤滑油組成物。
- 前記金属オーバーベース化スルホネート清浄剤が、カルシウムオーバーベース化アルキルベンゼンスルホン酸である、請求項13に記載の潤滑油組成物。
- 少なくとも1.2重量%の前記アシル化アミンおよび0.25重量%〜5重量%の前記金属オーバーベース化スルホネート清浄剤を含有する、請求項13に記載の潤滑油組成物。
- 前記潤滑油組成物は3〜15の全塩基価を有し、ここで、前記アシル化アミンが、該全塩基価の少なくとも10%に寄与する、請求項13に記載の潤滑油組成物。
- 前記潤滑粘性のあるオイルが、20重量%より多いポリオレフィンベースストックを含有する、請求項12に記載の潤滑油組成物。
- 前記潤滑粘性のあるオイルが、(a)100℃で4〜8mm2/s(センチストークス)の粘度を有するポリオレフィンベースストックおよび(b)API Group IIIベースストックの混合物を含有する、請求項17に記載の潤滑油組成物。
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