JP5931930B2 - ドライブライン装置を潤滑する方法 - Google Patents
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Description
(a)潤滑粘度の油、および
(b)ヒドロキシカルボン酸を、ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物、
を含む潤滑組成物を供給することを含む、ドライブライン装置を潤滑する方法を提供し、
そこで、水素結合ドナーは、アルコール、一級アミンおよび二級アミンからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択することができ、
ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり得、
水素結合ドナーがモノオールであり得る場合、モノオール対ヒドロキシカルボン酸のモル比は、モノオール1対ヒドロキシカルボン酸1超である(すなわち、1:>1)。モノオール対ヒドロキシカルボン酸のモル比は、1:1.1から1:10、または1:1.1から1:5、または1:1.1から1:3、または1:1.2から1:2.5、または1:2から1:10、または1:2から1:20の範囲内であり得る。
(a)潤滑粘度の油、および
(b)ヒドロキシカルボン酸を、ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物、
を含む潤滑組成物を供給することを含む、ドライブライン装置を潤滑する方法を提供し、
そこで、水素結合ドナーは、ジオール、トリオール、ポリオールおよびアミノアルコールからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択することができ、
ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり得、
水素結合ドナー対ヒドロキシカルボン酸のモル比は、1:1から1:10、または1:1.5から1:5、または1:2から1:10、または1:2から1:3の範囲内である。
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
(項目1)
ドライブライン装置に、
(c)潤滑粘度の油、および
(d)ヒドロキシカルボン酸を、前記ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物、
を含む潤滑組成物を供給することを含み、
前記水素結合ドナーは、アルコール、一級アミンおよび二級アミンからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択され、
前記ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり、
前記水素結合ドナーがモノオールである場合、モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸のモル比は、モノオール1対ヒドロキシカルボン酸1超である(すなわち、1:>1)、
ドライブライン装置を潤滑する方法。
(項目2)
モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸の前記モル比が、1:1.1から1:10、または1:1.1から1:5、または1:1.1から1:3、または1:1.2から1:2.5の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記化合物が2〜10個、または2〜5個のヒドロキシカルボン酸残基を有する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目4)
前記ヒドロキシカルボン酸が、2〜8個、または2〜6個、または2〜4個、または2〜3個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸である、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目5)
前記ヒドロキシカルボン酸が非芳香族である、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目6)
前記ヒドロキシカルボン酸が芳香族である、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目7)
前記ヒドロキシカルボン酸が、1から10個、または1から6個、または1から4個のヒドロキシル基を有する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目8)
前記ヒドロキシカルボン酸が2個のヒドロキシル基および2個または3個のカルボン酸部分を含有する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目9)
前記ヒドロキシカルボン酸が2個のヒドロキシル基を有する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目10)
前記ヒドロキシカルボン酸が、グリコール酸、リンゴ酸、サリチル酸、マンデル酸または乳酸、酒石酸、クエン酸、ならびにそれらの混合物、およびそれらのアルカリ金属塩またはアルカリ性金属塩などの誘導体からなる群から選択される、先行する項目1〜6のいずれかに記載の方法。
(項目11)
前記ヒドロキシカルボン酸がグリコール酸である、先行する項目1〜5のいずれかに記載の方法。
(項目12)
前記ヒドロキシカルボン酸が酒石酸である、先行する項目1〜5のいずれかに記載の方法。
(項目13)
ドライブライン装置に、
(c)潤滑粘度の油、および
(d)ヒドロキシカルボン酸を、前記ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物、
を含む潤滑組成物を供給することを含み、
前記水素結合ドナーは、ジオール、トリオール、ポリオールおよびアミノアルコールからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択され、
前記ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり、
前記水素結合ドナー対前記ヒドロキシカルボン酸のモル比は、2:1から1:10、または1:1から1:5、または1:3から1:15、または1:2から1:20の範囲内である、
ドライブライン装置を潤滑する方法。
(項目14)
ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する前記化合物が、前記潤滑組成物の0.01重量%から3重量%、または0.01重量%から1重量%、または0.03重量%から1重量%、または0.05重量%から0.8重量%(一般的に0.05重量%から0.7重量%)で存在する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目15)
前記潤滑組成物が、ポリスルフィド、チアジアゾール化合物またはそれらの混合物の少なくとも1つをさらに含む、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目16)
有機硫化物が、前記潤滑組成物の0重量%から10重量%、0.01重量%から10重量%、0.1重量%から8重量%、および0.25重量%から6重量%からなる群から選択される範囲内で存在する、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記潤滑組成物が、前記潤滑組成物の0.05重量%を超える、または0.4重量%から5重量%、または0.5重量%から3重量%、0.8重量%から2.5重量%、1重量%から2重量%、0.075重量%から0.5重量%、または0.1重量%から0.25重量%の硫黄含有量を有する、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目18)
前記ドライブライン装置が車軸、ギアボックスまたは手動式変速装置である、先行するいずれかの項目に記載の方法。
(項目19)
前記手動式変速装置が同期装置系を含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記手動式変速装置が同期装置系を含まない、項目18に記載の方法。
(項目21)
ヒドロキシカルボン酸を、前記ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物の、ドライブライン装置(一般的に車軸、ギアボックスまたは手動式変速装置)のための耐摩耗剤または摩擦調整剤としての潤滑剤での使用であって、
前記水素結合ドナーは、アルコール、一級アミンおよび二級アミンからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択され、
前記ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり、
前記水素結合ドナーがモノオールである場合、モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸のモル比は、モノオール1対ヒドロキシカルボン酸1超である(すなわち、1:>1)、
使用。
(項目22)
ドライブライン装置に、潤滑粘度の油を含み、式(1)または式(2)または式(3)
の1つまたは複数によって表される潤滑組成物を供給することを含み、式中、
Yは、独立して、酸素または>NHまたは>NR 1 であり;
R 1 は、独立して、一般に4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;
Zは、独立して、水素またはメチルであり(Z=水素の場合、化合物はグリコール酸に由来し得、Z=メチルの場合、化合物は乳酸に由来し得;一般的に、Zは水素であり得る);
Qは、独立して、ジオール、トリオール、もしくは高級ポリオール、ジアミン、トリアミン、もしくは高級ポリアミン、またはアミノアルコールの残基であり(一般的に、Qはジオール、ジアミンまたはアミノアルコールであり得る);
gは、独立して、2から6、または2から3、または2であり;
qは、独立して、1から4、または1から3、または1から2であり;
nは、独立して、0から10、0から6、0から5、1から4、または1から3、または1であり;
Ak 1 は、独立して、1から5個、または2から4個、または2から3個の炭素原子を含有するアルキレン基(一般的にエチレン)であり;
bは、独立して、1から10、または2から8、または4から6、または4である、
ドライブライン装置を潤滑する方法。
ヒドロキシ置換カルボン酸は、芳香族であっても、非芳香族であってもよい。一実施形態では、ヒドロキシ置換カルボン酸は芳香族であり得る。一実施形態では、ヒドロキシ置換カルボン酸は非芳香族であり得る。
本明細書で用いるように、表現「水素結合ドナー」は、電気的陰性原子(窒素 酸素またはフッ素など)に引き寄せさせることが可能な水素原子を有する化合物を含むものとする。一般的に、水素結合ドナーは、別の分子の電気的陰性原子に引き寄せられる。
アルコールには、モノオール、ジオール、トリオールもしくは高級ポリオール、またはそれらの混合物が含まれてもよい。アルコールには、4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を有する様々なアルコールが含まれてもよい。アルコールは、直鎖状、環状の芳香族または非芳香族のアルコールであり得る。直鎖状アルコールは、ヒドロキシアルキルアルコール、アルコキシアルコールまたはフェノキシアルコールであり得る。
アミンは、一級または二級アミンであり得る。アミンは、モノアミンまたはポリアミンであり得る。モノアミンには、4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を有する様々なアミンが含まれてもよい。
アミノアルコールには、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール;セリノール;2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール;トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン;N−メチルグルカミン、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール;ジエタノールアミン;ジイソプロパノールアミン;N−メチル−N,N−ジエタノールアミン;トリエタノールアミン;N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−ジメチルアミノ−メチル−1−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−1−ブタノールおよびそれらの混合物を含めることができる。
アミンには、ポリアミンまたはそれらの混合物を含めることもできる。ポリアミンは、アルキレンポリアミンまたはそれらの混合物であり得る。アルキレンポリアミンは、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であり得る。一般的に、ポリアミンはエチレンポリアミンまたはそれらの混合物であり得る。エチレンポリアミン、例えば上記のもののいくつかが好ましい。それらは、Kirk Othmerの「Encyclopedia of Chemical Technology」、第4版、第8巻、74〜108頁、John Wiley and Sons、N.Y.(1993年)中の表題「Diamines and Higher Amines」の下で詳細に、およびMeinhardtら、米国特許第4,234,435号に記載されている。
一実施形態では、本明細書に記載されるプロセスによって得ることができる/得られた化合物は、式(1)の化合物またはその混合物で表すことができる。一実施形態では、本明細書に記載されるプロセスで得られた化合物は、式(2)またはその混合物で表すことができる。一実施形態では、本明細書に記載されるプロセスで得られた化合物は、式(3)またはその混合物で表すことができる。
Yは、独立して、酸素または>NHまたは>NR1であり得;
R1は、独立して、一般に4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
Zは、独立して、水素またはメチルであり得(Z=水素の場合、化合物はグリコール酸に由来し得、Z=メチルの場合、化合物は乳酸に由来し得;一般的に、Zは水素であり得る);
Qは、独立して、ジオール、トリオール、もしくは高級ポリオール、ジアミン、トリアミン、もしくは高級ポリアミン、またはアミノアルコールの残基であり得(一般的に、Qはジオール、ジアミンまたはアミノアルコールであり得、内部エーテル結合を有することができる);
gは、独立して、2から6、または2から3、または2であり得;
qは、独立して、1から4、または1から3、または1から2であり得;
nは、独立して、0から10、0から6、0から5、1から4、または1から3であり得る(nが0を超える場合、化合物は二量体(n=1のとき)、三量体(n=2のとき)または高級オリゴマー(n=3〜10のとき)と記載することができる)。一実施形態では、nは1から4、または1から3であり得る。一実施形態では、n=1であり、化合物は二量体であり得;Ak1は、独立して、1から5個、または2から4個、または2から3個の炭素原子を含有するアルキレン基(一般的にエチレン)であり得;
bは、独立して、1から10、または2から8、または4から6、または4であり得る。
R1は、独立して、一般に4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
Zは、水素またはメチルであり得(Z=水素の場合、化合物はグリコール酸に由来し得、Z=メチルの場合、化合物は乳酸に由来し得る);
nは、0から10、0から6、0から5、1から4、または1から3であり得る。
R1は、独立して、一般に4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
Zは、独立して、水素またはメチルであり得(Z=水素の場合、化合物はグリコール酸に由来し得、Z=メチルの場合、化合物は乳酸に由来し得る);
Uは、独立して、水素またはR1であり得;
nは、独立して、0から10、0から6、0から5、1から4、または1から3であり得る。
各Rは、独立して、水素、または一般に4から30個、もしくは6から20個、もしくは8から18個、もしくは8から16個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
kは、独立して、1から4、または1から3、1から2または1であり得;
Yは、独立して、酸素または>NHまたは>NR1であり得る。
各Rは、独立して、水素、または一般に4から30個、もしくは6から20個、もしくは8から18個、もしくは8から16個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
Uは、独立して、水素またはR1であり得、
R1は、独立して、一般に4から30個、または6から20個、または8から18個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
各Rは、独立して、水素、または一般に4から30個、もしくは6から20個、もしくは8から18個、もしくは8から16個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;
kは、独立して、1から4、または1から3であり得る。
lは、0から5、または0から2、または0から1であり得る。
潤滑組成物は、潤滑粘度の油を含む。そのような油には、天然および合成の油、水素化分解、水素化および水素化仕上げに由来する油、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、再精製油のより詳細な記載は、国際公開第WO2008/147704号の段落[0054]から[0056]で提供される(類似した開示は、米国特許出願第2010/197536号で提供される、[0072]から[0073]を参照)。天然および合成の潤滑油のより詳細な記載は、WO2008/147704の段落[0058]から[0059]でそれぞれ記載される(類似した開示は、米国特許出願第2010/197536号で提供される、[0075]から[0076]を参照)。合成油はフィッシャー−トロプシュ反応によって生成することもでき、一般的に水素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GTL(gas−to−liquid)合成手法ならびに他のGTL油によって調製することができる。
一実施形態では、本明細書に開示される潤滑組成物は、有機硫化物またはその混合物をさらに含む。一実施形態では、有機硫化物は、ポリスルフィド、チアジアゾール化合物またはそれらの混合物の少なくとも1つを含む。
チアジアゾールの例には、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールまたはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールまたはそのオリゴマーが含まれる。ヒドロカルビル置換2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールのオリゴマーは、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール単位の間で硫黄間結合を形成して2つ以上の前記チアジアゾール単位のオリゴマーを形成することによって一般的に形成される。これらのチアジアゾール化合物は、ポリイソブチレンスクシンイミドのジメルカプトチアジアゾール誘導体の形成で、下記の分散剤の後処理で用いることもできる。
一実施形態では、ポリスルフィド分子の少なくとも50重量%は、三硫化物または四硫化物の混合物である。他の実施形態では、ポリスルフィド分子の少なくとも55重量%または少なくとも60重量%は、三硫化物または四硫化物の混合物である。
潤滑組成物は、任意選択で他の性能添加剤(下で本明細書に記載される)の存在下で、本明細書に記載されるプロセスの生成物を潤滑粘度の油に加えることによって調製することができる。
上の表の粘度調整剤は、潤滑粘度の油の代替物とみなすこともできる。
A欄は、自動車または車軸ギアの潤滑剤を代表することができる。
B欄は、自動変速機潤滑剤を代表することができる。
C欄は、オフハイウェイ潤滑剤を代表することができる。
D欄は、手動式変速装置潤滑剤を代表することができる。
ドライブライン装置は、ギア油、車軸油、駆動軸油、牽引油、手動式変速装置油、自動変速機油またはオフハイウェイ油(農用トラクター油など)の少なくとも1つを含有する。一実施形態では、本発明は、同期装置系を含んでも含まなくてもよい手動式変速装置を潤滑する方法を提供する。一実施形態では、本発明は、自動変速機を潤滑する方法を提供する。一実施形態では、本発明は、車軸を潤滑する方法を提供する。
Alfol(商標)810およびAlfol(商標)1214は、それぞれ主にC8〜10およびC12〜14であると考えられている市販アルコールである。
Oleylは、オレイルアルコールである。
b−緩衝エンドポイントでのTAN測定である。
i−反曲点でのTAN測定である。
*−TANを決定する滴定中のPrep9は、1回の滴定の間に2つの異なるTAN値を与えた。
Claims (21)
- ドライブライン装置に、
(a)潤滑粘度の油、および
(b)0.01重量%から3重量%の、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物であって、前記化合物は、ヒドロキシカルボン酸を、前記ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができる、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物、
を含む潤滑組成物を供給することを含み、
前記水素結合ドナーは、アルコール、一級アミンおよび二級アミンからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択され、
前記ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり、
前記水素結合ドナーがモノオールである場合、モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸のモル比は、1:1.1から1:10の範囲内であり、
前記ドライブライン装置が車軸、ギアボックスまたは手動式変速装置である、
ドライブライン装置を潤滑する方法。 - 前記ヒドロキシカルボン酸は、クエン酸ではない、請求項1に記載の方法。
- 前記水素結合ドナーは、モノオールであり、モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸の前記モル比が、1:1.1から1:5の範囲内である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記化合物が2〜10個のヒドロキシカルボン酸残基を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が、2〜8個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸である、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が非芳香族である、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が芳香族である、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が、1から10個のヒドロキシル基を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が2個のヒドロキシル基および2個または3個のカルボン酸部分を含有する、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が2個のヒドロキシル基を有する、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が、グリコール酸、リンゴ酸、サリチル酸、マンデル酸または乳酸、酒石酸、クエン酸、およびそれらの混合物、ならびにそれらのアルカリ金属塩またはアルカリ性金属塩などの誘導体からなる群から選択される、請求項1および3〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸がグリコール酸である、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸が酒石酸である、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する前記化合物が、前記潤滑組成物の0.01重量%から1重量%で存在する、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記潤滑組成物が、ポリスルフィド、チアジアゾール化合物またはそれらの混合物の少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 有機硫化物が、前記潤滑組成物の0.01重量%から10重量%の範囲内で存在する、請求項15に記載の方法。
- 前記潤滑組成物が、前記潤滑組成物の0.05重量%を超える硫黄含有量を有する、請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- 前記手動式変速装置が同期装置系を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記手動式変速装置が同期装置系を含まない、請求項1に記載の方法。
- 0.01重量%から3重量%の、ヒドロキシカルボン酸の残基の2から20個の反復単位を有する化合物の、ドライブライン装置のための耐摩耗剤としての潤滑剤での使用であって、
前記化合物は、ヒドロキシカルボン酸を、前記ヒドロキシカルボン酸のカルボン酸基とエステルまたはアミド基を形成することが可能な水素結合ドナーと反応させることによって得られた/得ることができ、
前記水素結合ドナーは、アルコール、一級アミンおよび二級アミンからなる群の少なくとも1つのメンバーから選択され、
前記ヒドロキシカルボン酸は2から10個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸であり、
前記水素結合ドナーがモノオールである場合、モノオール対前記ヒドロキシカルボン酸のモル比は、1:1.1から1:10の範囲内であり、
前記ドライブライン装置が車軸、ギアボックスまたは手動式変速装置である、
使用。 - 前記ヒドロキシカルボン酸は、クエン酸ではない、請求項20に記載の使用。
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