JP6055027B2 - 摩耗特性が向上した潤滑油組成物およびその添加剤 - Google Patents
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Description
本願は、2014年5月30日に出願された米国特許仮出願第62/05,135号の優先権を主張するものである。
(a)基油と、
(b)潤滑剤組成物の総重量を基準として約0.04〜約0.2重量%のオレアミドと、(c)ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と、
(d)ヒドロカルビル可溶性分散剤と
を含む。
、任意選択で(iv)非芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、の反応生成物を含む。
(a)基油;
(b)オレアミド;
(c)ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛;および
(d)(i)ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)ポリアミンと、(iii)ジカルボキシル含有縮合芳香族化合物またはその無水物と、任意選択で(iv)非芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物との反応生成物を含む官能化分散剤
を含む潤滑剤組成物でエンジンを潤滑することを含み、
ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル基は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される1800ダルトン超の数平均分子量を有する。
(1)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)置換基ならびに芳香族−、脂肪族−および脂環式−置換芳香族置換基のほか、環が分子の別の部分によって完成している環状置換基(例えば、2つの置換基が一緒に1つの脂環式部分を形成している);
(2)置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の文脈において主要な炭化水素置換基を変化させ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、アミノ、アルキルアミノおよびスルホキシ);
(3)ヘテロ置換基、すなわち、本発明の文脈において、主として炭化水素の特徴をもつが、本来炭素原子からなる環または鎖に炭素以外のものを含む置換基。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基が包含される。一般に、ヒドロカルビル基中の炭素原子10個に対して非炭化水素置換基が2つ以下、例えば1つ以下存在し、通常、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基は存在しない。
D4739の方法によって測定されるKOHのmg/gで表した全塩基価を表すのに用いられる。
は約0.01重量%〜約0.3重量%の範囲内であり得る。リン含有量は、約0.2重量%以下、約0.1重量%以下、約0.085重量%以下、約0.08重量%以下、または場合によっては約0.06重量%以下、約0.055重量%以下もしくは約0.05重量%以下であり得る。一実施形態では、リン含有量は約50ppm〜約1200ppmまたは約325ppm〜約850ppmであり得る。総硫酸塩灰分含有量は、約2重量%以下、約1.5重量%以下、約1.1重量%以下、約1重量%以下、約0.8重量%以下または約0.5重量%以下であり得る。一実施形態では、硫酸塩灰分含有量は、約0.05重量%〜約0.9重量%、約0.1重量%または約0.2重量%〜約0.45重量%であり得る。別の実施形態では、硫黄含有量が約0.4重量%以下であり得、リン含有量が約0.08重量%以下であり得、硫酸塩灰分が約1重量%以下である。さらに別の実施形態では、硫黄含有量が約0.3重量%以下であり得、リン含有量が約0.05重量%以下であり、硫酸塩灰分が約0.8重量%以下であり得る。
Oil(UTTO)は、エンジン油の性能と変速機、差動装置、終減速機構の遊星ギア、湿式ブレーキおよび油圧性能とを結び付け得る。UTTOまたはSTUO液の調製に使用される添加剤の多くは機能的にほぼ同じであるが、適切に組み込まなければ悪影響を及ぼし得る。例えば、エンジン油に使用される一部の耐摩耗性添加剤および極圧添加剤は、油圧ポンプの銅の成分に対して極めて高い腐食性を示し得る。ガソリンまたはディーゼルエンジンの性能に使用される清浄剤および分散剤は、湿式ブレーキの性能に有害であり得る。湿式ブレーキの騒音を抑えることに特化した摩擦調整剤には、エンジン油の性能に必要な熱安定性がないことがある。ここに挙げた液体はそれぞれ、機能液、トラクター液、潤滑液に関係なく、具体的で厳密な製造業者の要件を満たすよう設計されている。
本明細書の潤滑油組成物に使用する基油は、米国石油協会(API)基油互換性ガイドラインに明記されているグループI〜Vのいずれかの基油から選択され得る。この5種類の基油グループは以下の通りである:
チレンコポリマー);ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(1−オクテン)、1−デセンの三量体またはオリゴマー、例えばポリ(1−デセン)(このような物質はα−オレフィンと呼ばれることが多い)およびその混合物;アルキルベンゼン(例えば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ−(2−エチルヘキシル)−ベンゼン);ポリフェニル(例えば、ビフェニル、テルフェニル、アルキル化ポリフェニル);ジフェニルアルカン、アルキル化ジフェニルアルカン、アルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフィドならびにその誘導体、類似体および同族体またはその混合物を挙げ得る。ポリアルファオレフィンは通常、水素化物質である。
本開示の実施形態は1つまたは複数の摩擦調整剤を含み得る。適切な摩擦調整剤としては、特に限定されないが、イミダゾリン、アミド、アミン、スクシンイミド、アルコキシル化アミン、アルコキシル化エーテルアミン、アミンオキシド、アミドアミン、ニトリル、ベタイン、第四級アミン、イミン、アミン塩、アミノグアニジン、アルカノールアミド、ホスホン酸塩、グリセロールエステル、ホウ酸エステル、チアジアゾールなどを挙げ得る。
およびR7は、水素、脂肪族アルキル、アリールまたはアルキレンオキシド縮合基であり得る。その他のアミドとしては、ハロゲン化アミドならびにアミドアミンおよびポリアミドなどの多官能性アミドが挙げ得る。脂肪酸アミドの例としては、特に限定されないが、ラウラミド、ミリスタミド、パルミタミド、ステアルアミド、パルミトレアミド、オレアミド、リノレアミドなどを挙げ得る。脂肪酸アミド摩擦調整剤の量は、潤滑剤組成物の総重量を基準として約0.01〜約1.0重量%の範囲内にあり得る。例えば、脂肪酸アミド摩擦調整剤は、潤滑剤組成物の総重量を基準として約0.02重量%〜約0.8重量%、例えば約0.04重量%〜約0.5重量%などの範囲内にあり得る。
本開示の例示的な実施形態に従って、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属系摩耗防止剤を灰含有摩耗防止剤として潤滑油組成物に添加し得る。このような摩耗防止剤は通常、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩を含み、ここでは金属はアルカリもしくはアルカリ土類金属またはアルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタンもしくは亜鉛であり得る。潤滑油には亜鉛塩が最もよく用いられる。
18個、通常は2〜12個含む同じまたは異なるヒドロカルビルラジカルであり得る。R8およびR9の基として特に望ましいのは、炭素原子が2〜8個のアルキル基である。したがって、ラジカルは例えば、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、アミル、n−ヘキシル、i−ヘキシル、n−オクチル、デシル、ドデシル、オクタデシル、2−エチルヘキシル、フェニル、ブチルフェニル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、プロペニル、ブテニルであり得る。油溶性にするために、一般にジチオリン酸の炭素原子(すなわち、R8およびR9)の総数を約5個以上にする。したがって、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛はジアルキルジチオリン酸亜鉛を含み得る。一実施形態では、ZDDP化合物は、完全第一級アルコール;完全第二級アルコール;第一級アルコールと第二級アルコールの混合物;完全第一級アルコールに由来するジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と完全第二級アルコールに由来するジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物;およびこれらの混合物に由来し、成分(c)中の第一級アルコールに由来するヒドロカルビル基のモルパーセントが少なくとも30モル%である。別の実施形態では、アルコールまたはヒドロカルビル基の少なくとも30モル%以上が第一級アルコールに由来し、アルコールまたはヒドロカルビル基の70モル%が第二級アルコールに由来し、例えば、アルコールまたはヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来し、アルコールまたはヒドロカルビル基の40モルパーセントが第二級アルコールに由来する。さらに別の実施形態では、ZDDP化合物は完全第一級アルコールに由来する。
本開示の実施形態の一態様では、方法および組成物は、潤滑剤組成物中に主要な分散剤および/または単独の分散剤として官能化分散添加剤を使用することを含む。官能化分散剤は、(i)ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)ポリアミンと、(iii)ジカルボキシル含有縮合環芳香族化合物またはその無水物と、任意選択で(iv)非芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物との反応生成物である。適切な官能化分散剤については、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2013/0040866号に記載されている。
成分(i)のヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル部分は、ブテンポリマー、例えばイソブチレンのポリマーに由来するものであり得る。ここで使用するのに適切なポリイソブテンとしては、末端ビニリデン含有量が少なくとも約50モル%、例えば約60モル%、具体的には約70モル%〜約90モル%以上などの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が挙げられる。適切なポリイソブテンとしては、BF3触媒を用いて調製されるものを挙げ得る。上記のように較正基準としてポリスチレンを用いるGPCによって決定されるポリアルケニル置換基の数平均分子量は、例えば、約500〜約5000などの約100〜約5000の広範囲にわたって変化し得る。
基を有する反応物質、例えばマレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸、無水エチルマレイン酸、無水ジメチルマレイン酸、エチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、ヘキシルマレイン酸などから選択され得る。適切なジカルボン酸無水物は無水マレイン酸である。成分(i)を製造するのに使用する反応混合物中のヒドロカルビル部分に対する無水マレイン酸のモル比は大幅に変化する。したがって、モル比は約5:l〜約1:5、例えば約3:l〜約1:3で変化し得るものであり、さらなる例として、無水マレイン酸を過剰に使用して反応を完了させ得る。未反応の無水マレイン酸は減圧蒸留によって除去され得る。
官能化分散剤の調製には成分(ii)として、多数あるポリアミンのいずれも使用することができる。非限定的な例示的ポリアミンとしては、重炭酸アミノグアニジン(AGBC)、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)および重ポリアミン(heavy polyamines)(ポリアミンボトム(polyamine bottoms)としても知られる)を挙げ得る。重ポリアミン(heavy polyamines)は、高分子ポリアミンオリゴマーと低分子ポリアミンオリゴマーの混合物を有するポリアルキレンポリアミン混合物を含み得る。さらに、ポリアミン混合物は重ポリアミン(heavy polyamines)および低分子ポリアミンオリゴマーを含み得る。このような混合物の例にはAkzoNobel社から入手可能なPOLYAMINE B20がある。ポリアミンボトム(polyamine bottoms)のオリゴマーは、1分子当たり7個以上の窒素原子と2つ以上の第一級アミンおよび従来の(低分子ポリアミン)ポリアミン混合物よりも多数の環状アミン構造(例えば、ピペラジン)とより広がった分岐を有し得る。ヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤の調製に使用し得るほかの非限定的なポリアミンが米国特許第6,548,458号に開示されており、この開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。本開示の一実施形態では、ポリアミンはテトラエチレンペンタミン(TEPA)から選択され得る。
数平均分子量(Mn)が約500〜5000の範囲内にあるポリイソブテニル置換コハク酸無水物のポリイソブテニル基と、(2)一般式がH2N(CH2)m−[NH(CH2)m]n−NH2であり、式中、mが2〜4の範囲内にあり、nが1〜2の範囲内にあるポリアミンとを含有する。
成分(iii)はカルボキシル酸、ポリカルボキシル酸またはポリ酸無水物であり、カルボキシル酸またはカルボキシル酸無水物の官能基が芳香族基と直接融合している。このようなカルボキシル含有芳香族化合物は、1,8−ナフタル酸または1,8−ナフタル酸無水物および1,2−ナフタレンジカルボン酸または1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸または2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、無水フタル酸、無水ピロメリト酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物、ジフェン酸または無水ジフェン酸、2,3−ピリジンジカルボン酸または2,3−ピリジンジカルボン酸無水物、3,4−ピリジンジカルボン酸または3,4−ピリジンジカルボン酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸または1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸無水物、ピレンジカルボン酸またはピレンジカルボン酸無水物などから選択され得る。成分(ii)1モルと反応させる成分(iii)のモル数は約0.1:1〜約2:1の範囲内にあり得る。反応混合物中の典型的な成分(iii)と成分(ii)のモル比は約0.2:1〜約2.0:1の範囲内にあり得る。用い得る成分(iii)と成分(ii)のまた別のモル比は0.25:1〜約1.5:1の範囲内にあり得る。成分(iii)は約140℃〜約180℃の範囲の温度で他の成分と反応させ得る。
成分(iv)は、数平均分子量(Mn)が500ダルトン未満の非芳香族カルボン酸または非芳香族カルボン酸無水物である。適切なカルボン酸またはその無水物としては、特に限定されないが、酢酸または無水酢酸、シュウ酸および無水シュウ酸、マロン酸および無水マロン酸、コハク酸および無水コハク酸、アルケニルコハク酸または無水アルケニルコハク酸、グルタル酸および無水グルタル酸、アジピン酸および無水アジピン酸、ピメリン酸および無水ピメリン酸、スベリン酸および無水スベリン酸、アゼライン酸および無水アゼライン酸、セバシン酸および無水セバシン酸、マレイン酸および無水マレイン酸、フマル酸および無水フマル酸、酒石酸または無水酒石酸、グリコール酸または無水グリコール酸、1,2,3,6−テトラヒドロナフタル酸または1,2,3,6−テトラヒドロナフタル酸無水物などを挙げ得る。成分(iv)は、反応させる成分(ii)1モルに対して約0〜約2.5モルの範囲のモル比で反応させ得る。使用する成分(iv)の量を成分(ii)中の第二級アミノ基の数に比例させてもよい。例えば、成分(ii)中の第二級アミノ基1つ当たり約0.1〜約2.5モルの成分(iv)を他の成分と反応させて、本開示の実施形態による分散剤を得てもよい。用い得る成分(iv)と成分(ii)のまた別のモル比は、成分(ii)1モルに対して成分(iv)が0.25:1.5〜約0.5:1モルの範囲であり得る。成分(iv)は約140℃〜約180℃の範囲の温度で他の成分と反応させ得る。
本開示の実施形態の一態様では、方法および組成物は、上記官能化分散添加剤およびヒドロカルビルコハク酸または無水ヒドロカルビルコハク酸とアミンとに由来する従来のス
クシンイミド分散剤を含む分散添加剤組成物の使用を含む。このような従来のスクシンイミド分散剤は以下の式(I)および(II):
:10、約1:2〜約1:9、約1:3〜約1:8、約1:4〜約1:7または約1:5〜約1:6の範囲内にある分散剤混合物を含有し得る。したがって、本明細書に記載される潤滑剤組成物は、官能化分散剤と従来の分散剤をともに含有する分散添加剤組成物を、潤滑剤組成物の総重量を基準として約0.5重量%〜約10.0重量%含有し得る。分散添加剤組成物の典型的な範囲は、潤滑剤組成物の総重量を基準として約2重量%〜約6重量%であり得る。潤滑剤組成物は、上記分散添加剤組成物のほかにも、特に限定されないが、摩擦調整剤、金属清浄剤、摩耗防止剤、消泡剤、抗酸化剤、粘度調整剤、流動点降下剤、腐食防止剤などを含めた他の従来の成分を含み得る。
本開示の実施形態に従えば、本明細書に記載される潤滑剤組成物は無灰腐食防止剤を含有し得る。適切な無灰腐食防止剤としては、特に限定されないが、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールおよびその誘導体が挙げられる。本明細書に記載される潤滑剤組成物との使用に特に適切な腐食防止剤には式
本開示のまた別の実施形態に従えば、本明細書に記載される潤滑剤組成物は無灰全塩基価(TBN)向上剤を含有し得る。
。
本明細書の潤滑油組成物はこのほか、1つまたは複数の粘度指数向上剤を含有する。適切な粘度指数向上剤としては、ポリオレフィン、オレフィン共重合体、エチレン/プロピレン共重合体、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレンポリマー、スチレン/マレイン酸エステル共重合体、水素化スチレン/ブタジエン共重合体、水素化イソプレンポリマー、アルファ−オレフィン無水マレイン酸共重合体、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリアルキルスチレン、水素化アルケニルアリール共役ジエン共重合体またはその混合物を挙げ得る。粘度指数向上剤は星型ポリマーを含んでもよく、適切な例が米国特許出願公開第20120101017(A1)号に記載されている。
潤滑剤組成物は任意選択で、1つまたは複数の中性、低塩基性または過塩基性の清浄剤またはその混合物をさらに含み得る。適切な清浄剤基質としては、石炭酸塩、硫黄含有石炭酸塩、スルホン酸塩、カリキサラート、サリキサラート、サリチル酸塩、カルボン酸、リン酸、モノ−および/またはジ−チオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物またはメチレン架橋フェノールが挙げられる。適切な清浄剤およびその調製方法については、米国特許第7,732,390号を含めた多数の特許公報およびそこに引用されている参考文献に詳細に記載されている。清浄剤基質はアルカリ金属またはアルカリ土類金属、例えば特に限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、
ナトリウム、リチウム、バリウムまたはその混合物などとの塩であってよい。いくつかの実施形態では、清浄剤はバリウムを含まない。適切な清浄剤は、石油スルホン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩およびベンジル、トリルおよびキシリルであるアリール基を有する長鎖モノ−またはジ−アルキルアリールスルホン酸を含み得る。適切な清浄剤の例としては、特に限定されないが、石炭酸カルシウム、硫黄含有石炭酸カルシウム、スルホン酸カルシウム、カルシウムカリキサラート、カルシウムサリキサラート、サリチル酸カルシウム、カルボン酸カルシウム、リン酸カルシウム、モノ−および/またはジ−チオリン酸カルシウム、アルキルフェノールカルシウム、硫黄結合アルキルフェノールカルシウム化合物、メチレン架橋フェノールカルシウム、石炭酸マグネシウム、硫黄含有石炭酸マグネシウム、スルホン酸マグネシウム、マグネシウムカリキサラート、マグネシウムサリキサラート、サリチル酸マグネシウム、カルボン酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、モノ−および/またはジ−チオリン酸マグネシウム、アルキルフェノールマグネシウム、硫黄結合アルキルフェノールマグネシウム化合物、メチレン架橋フェノールマグネシウム、石炭酸ナトリウム、硫黄含有石炭酸ナトリウム、スルホン酸ナトリウム、ナトリウムカリキサラート、ナトリウムサリキサラート、サリチル酸ナトリウム、カルボン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、モノ−および/またはジ−チオリン酸ナトリウム、アルキルフェノールナトリウム、硫黄結合アルキルフェノールナトリウム化合物あるいはメチレン架橋フェノールナトリウムが挙げられる。
いくつかの実施形態では、発泡防止剤が組成物に使用するのに適したまた別の成分を形成し得る。発泡防止剤はシリコーン、ポリアクリル酸などから選択され得る。本明細書に記載されるエンジン潤滑剤調製物中の消泡剤の量は、調製物の総重量を基準として約0.001重量%〜約0.1重量%の範囲内にあり得る。さらなる例として、消泡剤は約0.004重量%〜約0.008重量%の量で存在し得る。
本明細書の潤滑油組成物はこのほか任意選択で、1つまたは複数の抗酸化剤を含有し得る。抗酸化化合物は既知のものであり、例えば、石炭酸、硫化石炭酸、硫化オレフィン、ホスホ硫化テルペン、硫化エステル、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン(例えば、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)、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−アルファ−ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、フェノール、ヒンダードフェノール、油溶性モリブデン化合物、高分子抗酸化剤またはその混合物が挙げられる。抗酸化化合物は単独で使用しても組み合わせて使用してもよい。
チルなどの不飽和エステルのDiels−Alder付加物であり得る。
また別の種類の添加剤としては、油溶性チタン化合物が挙げられる。油溶性チタン化合物は、摩耗防止剤、摩擦調整剤、抗酸化剤、沈着物抑制添加剤としての機能またはこのうちの2つ以上の機能を果たし得る。一実施形態では、油溶性チタン化合物はチタン(IV)アルコキシドであり得る。チタンアルコキシドは、一価アルコール、ポリオールまたはその混合物から形成され得る。一価アルコキシドは炭素原子を2〜16個または3〜10個有し得る。一実施形態では、チタンアルコキシドはチタン(IV)イソプロポキシドであり得る。一実施形態では、チタンアルコキシドはチタン(IV)2−エチルヘキサオキシドであり得る。一実施形態では、チタン化合物は1,2−ジオールまたはポリオールのアルコキシドであり得る。一実施形態では、1,2−ジオールは、オレイン酸などのグリセロールの脂肪酸モノエステルを含む。一実施形態では、油溶性チタン化合物はカルボン酸チタンであり得る。一実施形態では、カルボン酸チタン(IV)はネオデカン酸チタンであり得る。
潤滑液に必要とされる1つまたは複数の機能を発揮するようにその他の添加剤を選択し得る。さらに、1つまたは複数の上記添加剤が多機能性で、本明細書で定められる機能に加えて、またはこれ以外にも機能をもたらし得る。
ド)ポリマーを含めた抗乳化剤;無水マレイン酸−スチレンのエステル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸またはポリアクリルアミドを含めた流動点降下剤を挙げ得る。
以下の実験に使用する官能化分散剤については、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2013/0040866号にさらに詳細に記載されている。装備には攪拌機を備えた1Lの四つ口フラスコ、添加漏斗,温度プローブ,温度調節器,加熱用マントル,ディーン・スターク・トラップおよび冷却器が必要である。フラスコに2100Mnポリイソブチレン無水コハク酸(PIBSA)(195.0g;0.135モル)を入れ、窒素雰囲気下で160℃に加熱した。ポリエチレンアミン混合物(21.17g;0.112モル)を30分かけて滴加した。反応混合物を4時間攪拌した後、711mmHgで1時間、減圧除去を実施した。プロセス油(172.0g)を加え、混合物を15分間攪拌した。1,8−ナフタル酸無水物(13.39g;0.068モル)を160℃にて1回で加えた。反応混合物を165℃に加熱し、4時間攪拌した。1時間減圧(711mmHg)して残留水分をすべて除去した。反応生成物をHIFLOW SUPER
CEL CELITEで加圧ろ過して、暗褐色の粘稠液364gを得た(%N、1.75;TBN、36.0)。
以下の実施例では、潤滑用組成物は表に記載した添加剤を含有し、残りの部分をグループIIの基油とした。高速往復運動装置(High Frequency Reciprocating Rig)(HFRR)を用いて潤滑剤組成物の摩耗痕を判定した。HFRR摩耗試験では、油に浸漬した鋼球を経路1mm、速度20Hzにて鋼円盤盤上で振動させた。球と円盤との間に7ニュートン(約1.0GPa)の負荷をかけ、油を120℃に保ったまま1時間、試験を実施した。試験後、円盤上にある摩耗痕の二次元の性状を判定した。摩耗痕の断面積を報告し下の表に記載したが、この表では断面積の値が小さいほど油の抗摩耗性能が高いことを表している。
には本開示の他の実施形態が明らかになろう。本明細書および特許請求の範囲全体を通して使用される「a」および/または「an」は、1つまたは2つ以上のものを指し得る。特に明示されない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用され、成分の量、特性、例えば分子量、パーセント、比、反応条件などを表す数値はすべて、「約」という用語の有無に関係なく、あらゆる場合にこの用語によって修正されるとして理解されるべきである。したがって、別途明示されない限り、本明細書および特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本開示によって得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、また特許請求の範囲への均等論の適用を制限することを試みるものではないが、各数値パラメータは、少なくとも報告されている有効数字の数値を踏まえて通常の丸め法を適用することによって解釈されるべきである。広範囲に及ぶ本開示を表す数値の範囲およびパラメータは近似値ではあるが、具体例に記載される数値は可能な限り正確に報告されている。しかし、いずれの数値にも本来、各試験測定値にみられる標準偏差から必然的に生じる誤差がいくらか含まれる。本明細書および実施例が単なる例示として解釈され、本開示の真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示されるものとする。
圧縮着火されたエンジン用の潤滑剤であって、
(a)基油と、
(b)オレアミドと、
(c)ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と、
(d)(i)ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)ポリアミンと、(iii)ジカルボキシル含有縮合芳香族化合物またはその無水物と、任意選択で(iv)非芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、の反応生成物を含む、官能化分散剤と、
を含み、
前記ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される1800ダルトン超の数平均分子量を有する、
潤滑剤。
成分(iii)が1,8−ナフタル酸無水物を含む、上記1に記載の潤滑剤。
成分(i)がポリイソブテニルコハク酸またはコハク酸無水物を含み、成分(iii)が1,8−ナフタル酸無水物を含み、成分(iv)が無水マレイン酸を含む、上記1に記載の潤滑剤。
成分(d)のポリイソブテニル基が、末端ビニリデン含有量が50モルパーセント超のポリイソブチレンに由来する、上記3に記載の潤滑剤。
成分(ii)1モル当たり約0.25〜約1.5モルの成分(iv)を反応させる、上記1に記載の潤滑剤。
前記潤滑剤組成物が成分(d)以外に(e)1つまたは複数のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤をさらに含み、成分(e)のヒドロカルビル置換基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される約950〜約3000ダルトンの範囲の数平均分子量を有するポリオレフィンに由来し、前記潤滑剤中の(e)対(d)の重量比が約1:1〜約1:10の範囲内にある、上記1に記載の潤滑剤。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が、完全第一級アルコール、完全第二級アルコールおよび第一級アルコールと第二級アルコールの混合物よりなる群に由来する、上記1に記載の潤滑剤。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛がジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物を含み、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物中のヒドロカルビル基の少なくとも30モル%が第一級アルコールに由来する、上記7に記載の潤滑剤。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が前記第一級アルコールと第二級アルコールの混合物に由来し、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛中のヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来する、上記7に記載の潤滑剤。
前記潤滑剤の総重量を基準として約200〜約1100重量ppmのリンを含有する、上記9に記載の潤滑剤。
前記潤滑剤の総重量を基準として約0.04重量%〜約0.2重量%のオレアミドを含む、上記1に記載の潤滑剤。
前記潤滑剤の総重量を基準として約2重量%〜約7重量%の前記分散剤を含む、上記1に記載の潤滑剤。
前記潤滑剤の総重量を基準として、約0.04重量%〜約0.2重量%のオレアミドが前記潤滑剤中に存在し、約2重量%〜約7重量%の前記分散剤が前記潤滑剤中に存在する、上記1に記載の潤滑剤。
成分(c)の前記ジチオリン酸亜鉛が、前記潤滑剤の総重量を基準として約1100ppmのリンを前記潤滑剤に供給する、上記13に記載の潤滑剤。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛中のヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来する、上記14に記載の潤滑剤。
圧縮着火されたエンジン用の潤滑剤であって、
(a)基油と、
(b)前記潤滑剤の総重量を基準として約0.04〜約0.2重量%のオレアミドと、
(c)ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と、
(d)ヒドロカルビル分散剤と、
を含む、潤滑剤。
前記潤滑剤の総重量を基準として約2〜約7重量%の前記ヒドロカルビル可溶性分散剤を含み、
前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が、前記潤滑剤の総重量を基準として約200〜約1100重量ppmのリンを供給するのに十分な量で存在する、
上記16に記載の潤滑剤。
圧縮着火されたエンジンの摩耗を低減する方法であって、
(1)
(a)基油と、
(b)オレアミドと、
(c)ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と、
(d)(i)ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)ポリアミンと、(iii)ジカルボキシル含有縮合芳香族化合物またはその無水物と、任意選択で(iv)非芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、の反応生成物を含む官能化分散剤と、
を含む潤滑剤で前記エンジンを潤滑すること、
を含み、
前記ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される1800ダルトン超の数平均分子量を有する、方法。
成分(i)がポリイソブテニルコハク酸またはコハク酸無水物を含み、成分(iii)が1,8−ナフタル酸無水物を含み、成分(iv)が無水マレイン酸を含む、上記18に記載の方法。
成分(d)のポリイソブテニル基が、末端ビニリデン含有量が50モルパーセント超のポリイソブチレンに由来する、上記18に記載の方法。
前記潤滑剤が、前記潤滑剤の総重量を基準として約0.04重量%〜約0.2重量%のオレアミドを含む、上記18に記載の方法。
前記潤滑剤が、前記潤滑剤の総重量を基準として約2重量%〜約7重量%の前記分散剤
を含む、上記18に記載の方法。
前記潤滑剤の総重量を基準として、約0.04重量%〜約0.2重量%のオレアミドが前記潤滑剤中に存在し、約2重量%〜約7重量%の前記分散剤が前記潤滑剤中に存在する、上記18に記載の方法。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が、完全第一級アルコール、完全第二級アルコールまたは第一級アルコールと第二級アルコールの混合物よりなる群に由来する、上記18に記載の方法。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛がジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物を含み、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物中のヒドロカルビル基の少なくとも30モル%が第一級アルコールに由来する、上記24に記載の方法。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が前記第一級アルコールと第二級アルコールの混合物に由来し、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛中のヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来する、上記24に記載の方法。
前記潤滑剤が、前記潤滑剤の総重量を基準として約200〜約1100重量ppmのリンを含有する、上記26に記載の方法。
成分(c)の前記ジチオリン酸亜鉛が、前記潤滑剤の総重量を基準として約1100ppmのリンを前記潤滑剤に供給する、上記18に記載の方法。
圧縮着火されたエンジンの摩耗を低減する方法であって、
(1)
(a)基油と、
(b)潤滑剤の総重量を基準として約0.04〜約0.2重量%のオレアミドと、
(c)潤滑剤の総重量を基準として約200〜約1100重量ppmのリンを供給するのに十分な量のジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛と、
(d)潤滑剤の総重量を基準として約2〜約7重量%のヒドロカルビル可溶性分散剤と、
を含む潤滑剤で前記エンジンを潤滑すること、
を含む方法。
成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛中のヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来する、上記29に記載の潤滑剤。
Claims (10)
- 圧縮着火されたエンジン用の潤滑剤であって、
(a)基油と、
(b)潤滑剤の総重量を基準として0.04重量%〜0.2重量%のオレアミドと、
(c)潤滑剤の総重量を基準として500〜1500ppmのリンを供給するのに十分な量のジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛、ここで、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛は完全第一級アルコールまたは第一級アルコールと第二級アルコールの混合物から由来し、第一級アルコール由来のヒドロカルビル基のモル%が少なくとも30モル%である、と、
(d)潤滑剤の総重量を基準として2重量%〜7重量%の官能化分散剤であって、(i)ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)重炭酸アミノグアニジン、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、および、高分子ポリアミンオリゴマーと低分子ポリアミンオリゴマーを有するポリアルキレンポリアミン混合物から選択されるポリアミンと、(iii)カルボキシル酸、ポリカルボキシル酸またはポリ(酸無水物)であって、そのカルボキシル酸官能基またはカルボキシル酸無水物官能基が芳香族基と直接融合している化合物、および、(iv)無水酢酸、シュウ酸および無水シュウ酸、マロン酸および無水マロン酸、コハク酸および無水コハク酸、アルケニルコハク酸または無水アルケニルコハク酸、グルタル酸および無水グルタル酸、アジピン酸および無水アジピン酸、ピメリン酸および無水ピメリン酸、スベリン酸および無水スベリン酸、アゼライン酸および無水アゼライン酸、セバシン酸および無水セバシン酸、マレイン酸および無水マレイン酸、フマル酸および無水フマル酸、酒石酸または無水酒石酸、グリコール酸または無水グリコール酸からなる群から選択される非芳香族カルボン酸または非芳香族カルボン酸無水物と、の反応生成物を含む、官能化分散剤と、
を含み、
前記ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される1800ダルトン超の数平均分子量を有し、(i)ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物対(ii)ポリアミンのモル比が1:1〜10:1である、
潤滑剤。 - 成分(i)がポリイソブテニルコハク酸またはコハク酸無水物を含み、成分(iii)が1,8−ナフタル酸無水物を含み、成分(iv)が無水マレイン酸を含む、請求項1に記載の潤滑剤。
- 成分(ii)1モル当たり0.25〜1.5モルの成分(iv)を反応させる、請求項1に記載の潤滑剤。
- 前記潤滑剤が成分(d)以外に(e)1つまたは複数のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤をさらに含み、成分(e)のヒドロカルビル置換基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される950〜3000ダルトンの範囲の数平均分子量を有するポリオレフィンに由来し、前記潤滑剤中の(e)対(d)の重量比が1:1〜1:10の範囲内にある、請求項1に記載の潤滑剤。
- 成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が、完全第一級アルコールに由来する、請求項1に記載の潤滑剤。
- 成分(c)の前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛がジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物を含み、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛の混合物中のヒドロカルビル基の少なくとも30モル%が第一級アルコールに由来する、請求項1に記載の潤滑剤。
- 圧縮着火されたエンジンの摩耗を低減する方法であって、
(1)
(a)基油と、
(b)潤滑剤の総重量を基準として0.04重量%〜0.2重量%のオレアミドと、
(c)潤滑剤の総重量を基準として500〜1500ppmのリンを供給するのに十分な量のジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛、ここで、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛は完全第一級アルコールまたは第一級アルコールと第二級アルコールの混合物から由来し、第一級アルコール由来のヒドロカルビル基のモル%が少なくとも30モル%である、と、
(d)潤滑剤の総重量を基準として2重量%〜7重量%の官能化分散剤であって、(i)ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物と、(ii)重炭酸アミノグアニジン、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、および、高分子ポリアミンオリゴマーと低分子ポリアミンオリゴマーを有するポリアルキレンポリアミン混合物から選択されるポリアミンと、(iii)カルボキシル酸、ポリカルボキシル酸またはポリ(酸無水物)であって、そのカルボキシル酸官能基またはカルボキシル酸無水物官能基が芳香族基と直接融合している化合物、および、(iv)無水酢酸、シュウ酸および無水シュウ酸、マロン酸および無水マロン酸、コハク酸および無水コハク酸、アルケニルコハク酸または無水アルケニルコハク酸、グルタル酸および無水グルタル酸、アジピン酸および無水アジピン酸、ピメリン酸および無水ピメリン酸、スベリン酸および無水スベリン酸、アゼライン酸および無水アゼライン酸、セバシン酸および無水セバシン酸、マレイン酸および無水マレイン酸、フマル酸および無水フマル酸、酒石酸または無水酒石酸、グリコール酸または無水グリコール酸からなる群から選択される非芳香族ジカルボン酸または非芳香族ジカルボン酸無水物と、の反応生成物を含む、官能化分散剤と、
を含む潤滑剤で前記エンジンを潤滑すること、
を含み、
前記ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物のヒドロカルビル基が、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される1800ダルトン超の数平均分子量を有し、(i)ポリオレフィンジカルボン酸またはジカルボン酸無水物対(ii)ポリアミンのモル比が1:1〜10:1である、
方法。 - 成分(d)のポリイソブテニル基が、末端ビニリデン含有量が50モルパーセント超のポリイソブチレンに由来する、請求項2に記載の潤滑剤。
- 成分(c)のジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛が第一級アルコールと第二級アルコールの混合物に由来し、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛中のヒドロカルビル基の少なくとも60モル%が第一級アルコールに由来する、請求項1に記載の潤滑剤。
- 成分(iii)が、1,8−ナフタル酸もしくは1,8−ナフタル酸無水物、1,2−ナフタレンジカルボン酸もしくは1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸もしくは2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、無水フタル酸、無水ピロメリト酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物、ジフェン酸もしくは無水ジフェン酸、2,3−ピリジンジカルボン酸もしくは2,3−ピリジンジカルボン酸無水物、3,4−ピリジンジカルボン酸もしくは3,4−ピリジンジカルボン酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸もしくは1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸無水物、または、ピレンジカルボン酸もしくはピレンジカルボン酸無水物を含む、請求項1に記載の潤滑剤。
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