JP5437259B2 - ポリマーを含む潤滑組成物 - Google Patents
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Description
BBは、ポリマー骨格であり;(上記式より明らかなように、[ ]u内に含まれる1つ以上の基が骨格ポリマーに結合しているであろう);
Gは、−A−C(O)−または−C(O)−A−であり;
Qは、イミド基またはアミド基のいずれかであり、ここで、Qは、(i)上記イミド基または上記アミド基の窒素原子を介してGに直接結合しているか、または、(ii)ポリアミンの残基を介してGに結合しているかのいずれかであり(Qは、全体的にBBから垂下するか、または、オレフィン−無水マレイン酸コポリマーまたはその反応性同等物から誘導された骨格におけるように、BB鎖内に部分的に埋め込まれていてもよい。当該コポリマーはアミンと少なくとも部分的に反応され当該アミド基または当該イミド基を形成する);
Aは、芳香族基であり;
Eは、独立して、ハロゲン、ニトロ基、カルボン酸もしくはカルボン酸エステル、スルファミド基、アミド基またはヒドロカルビル基であり;
wは、1〜10または1〜5または1〜3であり;
mは、0〜6または0〜4であり;
Zは、独立して、−O−、−S−または>NR1(代表的には、−O−または>NR1)であり;
R1は、独立して、水素またはヒドロカルビル基(例えば、1〜4個の炭素原子を含む)であり(R1は代表的には水素であるが);
nは、1〜10、1〜4または1〜2であり;
kは、0〜10、0〜3または0〜1であり;
kがゼロでない場合、Xはヒドロカルビル基であり、そして、kがゼロの場合、Xは水素またはヒドロカルビル基であり(上記X基は、また、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基であってもよく、それぞれ、窒素、酸素または硫黄等の少なくとも1個のヘテロ原子を含み、例えば、ポリアミンから誘導されるようなものであってもよい);
Vは、独立して、−NHR2または−Q−BBであり;
R2は、独立して、水素またはヒドロカルビル基(例えば、1〜4個の炭素原子を含む)であり(R2は代表的には水素であるが);
kがゼロでない場合、jは、1〜10、1〜4または1〜2であり;そして、
uは、上記ポリマー骨格に結合しているペンダント基の数である)。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
(項目1)
潤滑組成物であって、該潤滑組成物は、
(a)潤滑粘度の油;および
(b)以下のプロセスによって取得される/取得可能な添加剤
を含み、
該プロセスは、
(1)アントラニル酸無水物;
(2)以下:
(i)無水物基;
(ii)カルボン酸基;または
(iii)アシル基;
を含むポリマー;および
(3)以下:
(i)第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む、アミン;
(ii)アルコール;
(iii)アミノアルコール;および
(iv)チオール、
から選択される群のうちの少なくとも1つのメンバー
を反応させて該添加剤を形成する工程を含む、潤滑組成物。
(項目2)
前記アントラニル酸無水物はイサト酸無水物である、項目1に記載の潤滑組成物。
(項目3)
前記アミンは、第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む芳香族アミンである、項目1〜2のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目4)
前記芳香族アミンは、キシリレンジアミン、アニリン、4−アミノジフェニルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、3,4−ジメトキシフェネチルアミン、1,4−ジメチルフェニレンジアミンおよびこれらの混合物からなる群より選択される、項目2に記載の潤滑組成物。
(項目5)
前記アミンは、第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む非芳香族アミンである、項目1〜4のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目6)
前記非芳香族アミンは、エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、N−メチルエチレンジアミン、N−タロー(C 16 〜C 18 )−1,3−プロピレンジアミン、N−オレイル−1,3−プロピレンジアミンおよびポリエチレンポリアミンからなる群より選択される、項目5に記載の潤滑組成物。
(項目7)
前記ポリエチレンポリアミンは、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およびポリアミンボトムからなる群より選択される、項目6に記載の潤滑組成物。
(項目8)
潤滑組成物であって、該潤滑組成物は、潤滑粘度の油および以下の式(1)により表される添加剤を含み、
式中、
BBは、ポリマー骨格であり;
Gは、−A−C(O)−または−C(O)−A−であり;
Qは、イミド基またはアミド基のいずれかであり、ここで、Qは、(i)該イミド基または該アミド基の窒素原子を介してGに直接結合しているか、または、(ii)ポリアミンの残基を介してGに結合しているかのいずれかであり;
Aは、芳香族基であり;
Eは、独立して、ハロゲン、ニトロ基、カルボン酸もしくはカルボン酸エステル、スルファミド基、アミド基またはヒドロカルビル基であり;
wは、1〜10であり;
mは、0〜6であり;
Zは、独立して、−O−、−S−または>NR 1 であり;
R 1 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
nは、1〜10であり;
Xは、水素、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基であり;
Vは、独立して、−NHR 2 または−Q−BBであり;
R 2 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
kは、0〜10であり;
kがゼロでない場合、jは、1〜10、1〜4または1〜2であり;そして、
uは、該ポリマー骨格に結合しているペンダント基の数である、潤滑組成物。
(項目9)
kは0〜3であり、nは1〜4であり、R 1 は水素であり、R 2 は水素である、項目8に記載の潤滑組成物。
(項目10)
式(1)のBBにより表される前記ポリマー骨格は、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリイソブチレン、スチレン−ブタジエンの水素化コポリマー、エチレン−プロピレンコポリマー、イソブチレン−イソプレンコポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレンポリマー、水素化イソプレンポリマー、水素化アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、ポリオレフィン、これらの無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステルまたは(α−オレフィン無水マレイン酸)コポリマーおよびこれらの混合物からなる群より選択される、項目8〜9のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目11)
式(1)のBBにより表される前記ポリマー骨格は、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソブテンおよびこれらの混合物からなる群より選択される、項目8〜10のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目12)
前記添加剤は、以下の式により表され、
式中、
BBは、ポリマー骨格であり;
Gは、−A−C(O)−または−C(O)−A−であり;
Qは、イミド基またはアミド基のいずれかであり、ここで、Qは、(i)該イミド基または該アミド基の窒素原子を介してGに直接結合しているか、または、(ii)ポリアミンの残基を介してGに結合しているかのいずれかであり;
Eは、独立して、ハロゲン、ニトロ基、カルボン酸もしくはカルボン酸エステル、スルファミド基、アミド基またはヒドロカルビル基であり;
wは、1〜10であり;
mは、0〜6または0〜4であり;
Zは、独立して、−O−、−S−または>NR 1 であり;
R 1 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
nは、1〜10であり;
Xは、水素、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビレン基であり;
Vは、独立して、−NHR 2 または−Q−BBであり;
R 2 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
kは、0〜10であり;
kがゼロでない場合、jは、1〜10であり;そして、
uは、該ポリマー骨格に結合しているペンダント基の数である、項目8〜11のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目13)
前記添加剤は、以下の式により表され、
式中、
BBは、ポリマー骨格であり;
Gは、−A−C(O)−または−C(O)−A−であり;
Qは、イミド基またはアミド基のいずれかであり、ここで、Qは、(i)該イミド基または該アミド基の窒素原子を介してGに直接結合しているか、または、(ii)ポリアミンの残基を介してGに結合しているかのいずれかであり;
Zは、独立して、−O−、−S−または>NR 1 であり;
R 1 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
wは、1〜10であり;
nは、1〜10であり;
Xは、水素またはヒドロカルビレン基であり;
Vは、独立して、−NHR 2 または−Q−BBであり;
R 2 は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり;
kは、0〜10であり;
kがゼロでない場合、jは、1〜10であり;そして、
uは、該ポリマー骨格に結合しているペンダント基の数である、項目8〜12のいずれかに記載の潤滑組成物。
(項目14)
内燃機関を潤滑する方法であって、該方法は、
該内燃機関に、項目1〜13のいずれかに記載の潤滑組成物を供給する工程
を含む、方法。
(項目15)
前記内燃機関はへビィデューティーディーゼルエンジンである、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記潤滑組成物は、(i)0.5wt%以下の硫黄含有量、(ii)0.1wt%以下のリン含有量および(iii)1.5wt%以下の硫酸灰分含有量のうちの少なくとも1つを有すると特徴付けられる、項目14〜15のいずれかに記載の方法。
(項目17)
分散剤または分散性粘度調整剤としての添加剤の使用であって、
該添加剤は、以下のプロセスによって取得され/取得可能であり、
該プロセスは:
(1)アントラニル酸無水物;
(2)以下:
(i)無水物基;
(ii)カルボン酸基;または
(iii)アシル基;
を含むポリマー;および
(3)以下:
(i)第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む、アミン;
(ii)アルコール;
(iii)アミノアルコール;および
(iv)チオール、
から選択される群のうちの少なくとも1つのメンバー
を反応させて該添加剤を形成する工程を含む、使用。
(項目18)
内燃機関潤滑剤における分散剤または分散性粘度調整剤としての、項目17に記載の添加剤の使用。
本発明は、上記で開示されたように、潤滑組成物およびエンジンを潤滑するための方法を提供する。
(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)置換基、脂環式(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基ならびに芳香族置換された芳香族置換基、脂肪族置換された芳香族置換基および脂環式置換された芳香族置換基、さらに環状置換基(当該環状置換基中、その環は、分子の別の部分を介して完全なものとなっている(例えば、2個の置換基が一緒になって環を形成する));
(ii)置換された炭化水素置換基、すなわち、本発明の状況下では、置換基の主に炭化水素の性質(hydrocarbon nature)を変えない非炭化水素基(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)を含む置換基;
(iii)ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素の特性を有するが、本発明の状況下では、炭素以外のものを環または鎖(さもなければ炭素原子からなる)の中で含む置換基;そして、
(iv)ヘテロ原子としては、硫黄、酸素、窒素を包含し、そして、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルのような置換基を包含する。一般的に、2個以下、好ましくは1個以下の非炭化水素置換基が、ヒドロカルビル基中に炭素原子10個ごとに存在し、代表的には、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基はない。
上記ポリマー骨格は、もしそれが少なくとも1つのカルボン酸官能基またはカルボン酸官能基の反応性同等物(例えば、無水物またはエステル)を含むならば、ホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。そのカルボン酸官能基またはカルボン酸官能基の反応性同等物は、式(1)内ではQとして定義される。そのポリマー骨格は、骨格上にグラフトされたそのカルボン酸官能基(またはカルボン酸官能基の反応性同等物)を、そのポリマー骨格内にまたはそのポリマー骨格の末端基として有してもよい。
(i)無水マレイン酸ポリマーおよびスチレン含有ポリマーは、米国特許第6,544,935号より公知のものであり;
(ii)スチレン−エチレン−αオレフィンポリマーは、国際公開第01/30947号に教示されているものであり;
(iii)イソブチレンおよびイソプレンから誘導されたコポリマーは、分散剤の調製に用いられてきたものであり、かつ国際公開第01/98387号に報告されたものであり;
(iv)スチレン−ブタジエンおよびスチレン−イソプレンのコポリマーは、独国特許第3,106,959号;ならびに米国特許第5,512,192号および米国特許第5,429,758号を包含する多数の参照文献に記載されたものであり;
(v)ポリイソブチレン無水コハク酸は、米国特許第4,234,435号および米国特許第3,172,892号を包含する多数の公報に記載されているものであり;
(vi)エチレン−プロピレンコポリマーは、米国特許第4,632,769号、米国特許第4,517,104号および米国特許第4,780,228号に記載されているものであり;
(vii)(α−オレフィン無水マレイン酸)コポリマーは、米国特許第5,670,462号に記載されているものであり;
(viii)ポリメタクリレートおよびポリアクリレートは、Neudoerfl,P.,5th International Colloquim,additives for Lubricants and Operational Fluids,Volume 11,sections 8.2−1 to 8,2−15に記載されているものであり;そして
(ix)ポリヒドロカルボン酸は、欧州特許出願公開第1 752 516号に記載されているものである。
(a)潤滑粘度の油;および
(b)以下のプロセスによって取得される/取得可能な添加剤
を含み、
当該プロセスは、
(1)アントラニル酸無水物;
(2)以下:
(i)無水物基;
(ii)カルボン酸基;または
(iii)アシル基;
を含むポリマー;および
(3)以下:
(i)第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む、アミン;
(ii)アルコール;
(iii)アミノアルコール;および
(iv)チオール、
から選択される群のうちの少なくとも1つのメンバー
を反応させて当該添加剤を形成する工程を含む。
(a)潤滑粘度の油;および
(b)以下のプロセスによって取得される/取得可能な添加剤
を含み、
当該プロセスは、
(1)アントラニル酸無水物(代表的には、イサト酸無水物)を、
(i)第1級アミノ基または第2級アミノ基を含む、アミン;
(ii)アルコール;
(iii)アミノアルコール;または
(iv)チオール
のいずれかと反応させて生成物を形成する工程;および
(2)工程(1)の生成物を、以下:
(i)無水物基;
(ii)カルボン酸基;または
(iii)アシル基
を含むポリマーと反応させて当該添加剤を形成する工程
を含む。
上記潤滑組成物は、潤滑粘度の油を含む。そのような油としては、天然油および合成油、水素化分解、水素添加および水素化仕上げ(hydrofinishing)から得られる油、未精製油、精製油および再精製油ならびにこれらの混合物が挙げられる。
組成物は他の性能添加剤を任意に含む。当該他の性能添加剤は、以下のもののうちの少なくとも1つを含む:金属不活性化剤、粘度調整剤、清浄剤、摩擦調整剤、摩耗防止剤、腐食防止剤、分散剤(本明細書中で開示される式(1)の添加剤以外)、分散性粘度調整剤(本明細書中で開示される式(1)の添加剤以外)、極圧剤、酸化防止剤、発泡防止剤、解乳化剤、流動点降下剤、シール膨張剤およびこれらの混合物。代表的には、完全に配合された潤滑油は、これらの性能添加剤のうちの1つ以上を含むであろう。
本発明の添加剤は、潤滑剤に、潤滑組成物の0.01wt%〜20wt%または0.05wt%〜10wt%または0.08wt%〜5wt%または0.1wt%〜3wt%の範囲で添加されてもよい。
上記で調製した一連のサンプルを排油レオロジー試験で評価する。このサンプルは、硫黄含有量、リン含有量および灰分含有量が少ないエンジン油潤滑剤に基づいたものである。このサンプルは、上述の調製例からの生成物をある量含んでいる。このサンプルを、TA Instruments社製AR500(商標)レオメータで振動モードによる振動レオロジー試験を用いて分析する。この試験の形状寸法は、40mmの平らな上面プレートであり、、そして、サンプルをレオメータの平らな温度可変ペルティエプレート上に直接置く。このサンプルを0.080Paのせん断応力で30秒間予備せん断させて、すべてのサンプルが同様なベースラインせん断履歴を確実に有するようにする。振動試験を開始する前に、サンプルを5分間平衡化させる。このサンプルを各温度ステップ間でさらに1分間平衡化させる。サンプルの評価を、0.06の一定のひずみでの温度掃引(temperature sweep)試験で行い、その試験は、40℃〜150℃の温度範囲をカバーし、測定が合計30点において行われる。G’は、弾性率または貯蔵弾性率であり、The Rheology Handbook(Thomas G.Mezger(Ulrich Zoll編集)、Vincentz出版、2002年、ISBN 3−87870−745−2、117頁)に、より詳細に定義されている。一般に、より良好な結果が、より低いG’値を有するサンプルに対して、得られる。得られたデータが表1に示されている。表1では、COMP1はすす処理されたベースライン排油であり、G’比が、各候補種のG’maxの、同等な基準油のG’maxに対する比から計算されて、構造物の蓄積の減少についての正規化基準を提供する。
EX11で得られた結果は、(EX11の)ポリイソブチレン無水コハク酸とアニリンとの反応(イサト酸無水物の不在下で)から得られた比較例(COMP2)とともにある。また、EX9と比較例COMP3(4−アミノジフェニルアミンを含み、そして、イサト酸無水物基を含まない生成物)との同様な比較が示されている。得られた比較データは、以下である。
Claims (7)
- 前記芳香族アミンは、キシリレンジアミン、アニリン、4−アミノジフェニルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、3,4−ジメトキシフェネチルアミン、1,4−ジメチルフェニレンジアミンおよびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の潤滑組成物。
- 内燃機関を潤滑する方法であって、該方法は、
該内燃機関に、請求項1に記載の潤滑組成物を供給する工程
を含む、方法。 - 前記内燃機関はへビィデューティーディーゼルエンジンである、請求項3に記載の方法。
- 前記潤滑組成物は、(i)0.5wt%以下の硫黄含有量、(ii)0.1wt%以下のリン含有量および(iii)1.5wt%以下の硫酸灰分含有量のうちの少なくとも1つを有すると特徴付けられる、請求項3〜4のいずれかに記載の方法。
- 内燃機関潤滑剤における分散剤または分散性粘度調整剤としての、請求項6に記載の添加剤の使用。
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
US98749907P | 2007-11-13 | 2007-11-13 | |
US60/987,499 | 2007-11-13 | ||
PCT/US2008/082944 WO2009064685A2 (en) | 2007-11-13 | 2008-11-10 | Lubricating composition containing a polymer |
Related Child Applications (1)
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