JP6828166B2 - 船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、概して、種々の燃料源で使用するために設計された船舶用エンジンのための潤滑油組成物に関する。
ディーゼルエンジンは、一般的に、低速、中速、又は高速エンジンに分類することができ、低速の種類のものは、最大の深喫水(deep draft)の船舶及び発電用途等の特定の他の産業用途に使用される。
低速ディーゼルエンジンは、大きさ及び操作方法の点で独特である。当該エンジンそれ自体は大規模であり、これらのエンジンの出力は、100,000ブレーキ馬力(brake horsepower)にも達することがあり、エンジン回転数は1分当り60から約200回転である。低速ディーゼルエンジンは、2ストロークサイクルで運転し、そして、典型的に、クロスヘッド構造の直結及び直接反転エンジンであり、クランクケースからパワーシリンダーを分離する1つ以上のスタッフィングボックス(stuffing box)及びダイアフラム(diaphragm)を備えており、これにより、燃焼生成物がクランクケースに入ってクランクケース油と混合するのを防止する。船舶用2ストロークディーゼルシリンダー潤滑剤は、高出力並びにシリンダーライナーの厳しい負荷及びより高い温度で運転される、より現代の大口径の2ストローククロスヘッドエンジンに要求される厳しい運転条件に適合させるために、性能要求を満たさなければならない。クランクケースを燃焼ゾーンから完全に分離することにより、当業者は、燃焼室とクランクケースを異なる潤滑油を用いて潤滑するようになった。
船舶用途に使用されるクロスヘッドタイプの大型ディーゼルエンジンでは、シリンダーは、シリンダーライナーの周りに配置された潤滑装置を用いて各シリンダーに、しばしばクイル(quill)に、シリンダー油が別々に注入されて、全損基準で潤滑される。油は、ポンプを用いて潤滑装置に分配され、現時のエンジン設計では、ポンプは、油の無駄を低減するために油を直接リングに塗布するように駆動されることが多い。
これらのエンジンの運転のための硫黄含有燃料の典型的な使用では、オイルがほんの短時間、熱及び他のストレスに曝される場合であっても、高い清浄性及び中和能力を有する潤滑剤が必要になる。これらのエンジンに一般的に使用される残渣燃料は、有意な量の硫黄を含有し、燃焼行程で、水と結合して硫酸を生じ、その存在により、腐食性摩耗がもたらされる可能性がある。特に、船舶用の2ストロークエンジンでは、シリンダーライナー及びピストンリングの周りの領域が、酸によって腐食され、摩耗する可能性がある。従って、ディーゼルエンジン潤滑油が、このような腐食及び摩耗に耐える能力を有することが重要である。
従って、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤の主な機能の1つは、燃焼した硫黄含有燃料の硫黄系酸性成分を中和することである。この中和は、典型的には、過塩基性金属清浄剤等の塩基性種を船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤に含ませることによって達成されてきた。油の中和能力は、その塩基度によって特徴付けられ、その全塩基価(TBN)によって測定される。
最近、健康及び環境への懸念から、船舶用ディーゼルエンジンの運転に、低硫黄燃料の使用を義務付ける規制が、現在、特定の分野に存在している。その結果、製造者は、現在、一般的に、高い硫黄含量及びより高いアスファルテン含量の船舶用残渣燃料等のより品質の劣った中質又は重質燃料に対して、ガス燃料(圧縮天然ガス又は液化天然ガス、LNG)、低硫黄及び低アスファルテン含量の高品質留出燃料を含む種々の燃料で使用する船舶ディーゼルエンジンを設計している。ガス又は留出燃料操作では、燃料は、燃料中に有意な量のアスファルテンを含有せず、かなり低いレベルの硫黄を含有する。より精製した且つ硫黄のより少ない燃料を燃焼させる場合、燃焼室に形成される酸の量はより少ない。従って、船舶用残渣燃料と比べると、ガス及び低硫黄留出燃料を使用するエンジンの運転に使用される潤滑剤に対する要求は、非常に異なり得る。
TBNは、燃料に含まれる全ての硫黄の中和を可能にするために、使用される燃料の硫黄含量に合わせて、シリンダー油の塩基度を調整することを可能にする標準的な基準である。従って、燃料の硫黄含量が多いほど、船舶用潤滑剤が具えていなければならないTBNが高くなる。これが、5から150mgKOH/gのTBNを有する潤滑油が船舶用の市場で見出される理由である。典型的に、船舶用の配合では、塩基度は、金属炭酸塩を使用して過塩基化した過塩基性清浄剤によってもたらされる。しかしながら、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤に存在する過剰の過塩基性清浄剤によって、かなり過剰の塩基性部分が生じ、不溶性金属塩を含有する未使用の過塩基性清浄剤のミセルが不安定化する危険が生じる。この不安定化によって、灰分形成における不溶性金属塩の堆積物が形成され、シリンダー壁及び他のエンジン部品上を覆う。大型多重燃料船舶用エンジンの場合、排ガスの品質は、使用する燃料に強く依存する。沿岸水域での厳しい排ガス規制を遵守するために、他の対策の中でSCR触媒コンバーターが、亜硝酸ガスの削減のために船舶用エンジンに使用されている。過剰量の灰分を含有するエンジンでは、SCR触媒の表面に灰分が堆積し、触媒表面に排ガスが接近するのを妨げ、触媒機能が妨げられる可能性がある。
従って、低速2ストロークエンジンのシリンダー潤滑の最適化には、燃料及びエンジンの運転条件に適合したTBNを有する潤滑剤の選択が必要である。この最適化により、エンジンの操作の柔軟性が低下し、船舶運転中、ある種類の潤滑剤から他の種類の潤滑剤に切り替えなければならない条件を明確にする際に、かなりの技術的専門知識が必要となるので、この最適化には困難を伴う。従って、操作を簡単にするために、燃料の種類及び燃料の硫黄レベルの変動に適応できる2ストローク船舶用エンジンのための単気筒潤滑剤を得ることが望ましい。
本発明は、船舶用エンジンのシリンダーの良好な潤滑を確実にすることができ、かつ燃料の種類及び燃料の硫黄レベルの変動の制約に適応することができる、無灰の塩基供給源を有する船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物に関する。本発明は更に、有害な影響を低減及び/又は制限すると共に、塩基度を潤滑剤に与えるための硫黄非含有芳香族アミンの使用に関する。
本発明の一実施形態に従い、(a)主要量の潤滑粘度の油、及び(b)約100から600mgKOH/gの全塩基価を有する硫黄非含有芳香族アミン、を含む船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、約5から約100のTBNを有し、更に、前記潤滑剤組成物のTBNに対する硫黄非含有芳香族アミンのTBN寄与が、約30%より大きい、潤滑油組成物を提供する。
本発明の第2の実施形態に従い、(a)主要量の潤滑粘度の油、(b)約100から600mgKOH/gの全塩基価を有する硫黄非含有芳香族アミン、及び(c)1種以上のポリアルケニルスクシンイミド分散剤、を含む船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物であって、前記ポリアルケニル置換基が、約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導され、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、約5から約100のTBNを有し、そして更に、前記潤滑剤組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンのTBN寄与が、約30%より大きい、潤滑剤組成物を提供する。
本発明は、本発明の潤滑剤組成物が、2ストローククロスヘッド船舶用ディーゼルエンジンに使用される船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の酸化、清浄性及び分散性能を有利に改善するという驚くべき発見に基づいている。バルク流体中ではなくむしろ薄膜状態で高い酸化安定性を有するシリンダー油は、粘度の増加がより小さく、そして抗スカッフィング性能を示す。本発明は更に、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤の、約30%を超えるTBN寄与をもたらす量での硫黄非含有芳香族アミンの使用、ASTM D2896に従って測定される塩基度の減少(BNの低下)の速度を低下させる使用及びエンジン潤滑システム又は潤滑剤取扱システムで使用することができるシール材料への影響が比較的小さい潤滑剤組成物に、無灰TBNをもたらす使用に関する。
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明では、硫黄非含有芳香族アミンは、潤滑剤用のBN源として、灰分含有過塩基性金属清浄剤に代わるものである。従って、本発明は、(a)主要量の潤滑粘度の油、及び(b)約100から600mgKOH/gの全塩基価を有する硫黄非含有芳香族アミンを含む、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、約5から約100のTBNを有し、そして更に、前記潤滑剤組成物のTBNに対する硫黄非含有芳香族アミンのTBN寄与が、約30%より大きい、潤滑油組成物に関する。
本発明の一実施の形態では、硫黄非含有芳香族アミンによってもたらされるTBNは、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤のTBNの少なくとも30%、又は少なくとも35%、又は少なくとも40%である。
本発明の一実施形態では、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤は、1.0重量%未満の硫黄、又は0.5重量%未満の硫黄、又は0.1重量%未満の硫黄を含む低硫黄燃料を使用して運転される船舶用2ストロークエンジンの潤滑に使用される。
本発明の一実施形態に従い、硫黄非含有芳香族アミン化合物は、アミン系酸化防止剤として知られており、シリンダーはシリンダー油を用いて全損基準で潤滑されるので、典型的に、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤に、より低い濃度で使用される。便利に使用できるアミン系酸化防止剤の例には、ジアリールアミン、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン及びアルキル化α−ナフチルアミンが含まれる。
特定の一実施形態では、アミン系酸化防止剤には、p、p’−ジノニル−ジフェニルアミン等の直鎖又は分枝鎖のジアルキルジフェニルアミン;p、p’‐ジオクチル−ジフェニルアミン;p、p’−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン;N‐p‐ブチルフェニル‐N‐p’‐オクチルフェニルアミン;モノ‐t‐ブチルジフェニルアミン及びモノ−オクチルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン;ジ−(2,4‐ジエチルフェニル)アミン及びジ(2‐エチル‐4‐ノニルフェニル)アミン等のビス(ジアルキルフェニル)アミン;オクチルフェニル‐1‐ナフチルアミン及びn‐t‐ドデシルフェニル‐1‐ナフチルアミン等のアルキルフェニル‐1‐ナフチルアミン;1‐ナフチルアミン;フェニル‐1‐ナフチルアミン、フェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐ヘキシルフェニル‐2‐ナフチルアミン及びN‐オクチルフェニル‐2‐ナフチルアミン等のアリールナフチルアミン;N、N’−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン及びN、N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン等のフェニレンジアミンが含まれる。
一実施形態では、本発明の硫黄非含有芳香族アミンはジアリールアミンである。一実施形態では、本発明の硫黄非含有芳香族アミンはアルキル化ジフェニルアミンである。特定の一実施形態では、本発明の硫黄非含有芳香族アミンはジアルキルジフェニルアミンである。
本発明の硫黄非含有芳香族アミンは、標準ASTM D‐2896に従って測定し、油を含まない活性物質基準で、典型的に、約100から約600mgKOH/g、好ましくは約100から約300mgKOH/g、好ましくは約100から約200mgKOH/g、好ましくは約120から約500mgKOH/g、より好ましくは約120から約300mgKOH/g、そして更に好ましくは約120から約250mgKOH/gのTBNを有する。
好ましい実施形態では、前記1種以上の硫黄非含有芳香族アミン化合物は、潤滑油組成物の全重量に基づいて、活性物質基準で、少なくとも1.0重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2.0重量%、少なくとも2.5重量%、少なくとも3.0重量%、少なくとも3.5重量%、少なくとも4.0重量%、少なくとも4.5重量%、少なくとも5.0重量%、又は約1.0から25.0重量%、又は約1.0から20.0重量%、又は約1.0から18重量%、又は約1.0から15.0重量%、又は約1.0から約12.0重量%、又は約2.0から25.0重量%、又は約2.0から20.0重量%、又は約2.0から18重量%、又は約2.0から15.0重量%、又は約2.0から約12.0重量%、3.0から25.0重量%、又は約3.0から20.0重量%、又は約3.0から18重量%、又は約3.0から15.0重量%、又は約3.0から約12.0重量%の量で存在する。
本発明の潤滑剤組成物は、少なくとも1種の金属非含有添加剤を含む。金属非含有添加剤はまた、ASTM D874の条件に供したとき、典型的に、いかなる硫酸灰分も生成しないので、「無灰」と呼ばれることもある。
本明細書で使用する「船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤」又は「船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油」の用語は、低速又は中速2ストローククロスヘッド船舶用ディーゼルエンジンのシリンダーの潤滑に使用する潤滑剤を意味すると理解されるものとする。船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤は、多数の注入点を通ってシリンダー壁に供給される。船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤は、シリンダーライナーとピストンリングとの間に膜を形成し、且つ一部が燃焼した燃料残渣を懸濁状態で保持することによって、エンジンの清浄性を促進し、そして、例えば燃料中の硫黄化合物の燃焼によって形成された酸を中和することができる。
「船舶用残渣燃料」は、国際標準化機構規格ISO 8217:2005、“Petroleum Products−Fuels(class F)−Specifications of marine fuels”において定義された船舶用残渣燃料等の、国際標準化機構(ISO)10370において定義された少なくとも2.5重量%(例えば、少なくとも5重量%、又は少なくとも8重量%)(燃料の全重量に対して)の炭素残渣、50℃で14.0cStより高い粘度を有する大型船舶用エンジンにおける可燃性材料を意味し、それらの内容の全体を本明細書に援用する。
「残渣燃料」は、ISO 8217:2010国際標準に規定された残渣船舶用燃料の規格に適合する燃料を意味する。「低硫黄船舶用燃料」は、ISO 8217:2010規格に規定された残渣船舶用燃料の規格に適合し、加えて、燃料の全重量に対して、約1.5重量%以下、又は更に約0.5%重量%以下の硫黄を有する燃料を意味する。
「留出燃料」は、ISO 8217:2010国際標準に規定された留出船舶用燃料の規格に適合する燃料を意味する。「低硫黄留出燃料」は、ISO 8217:2010国際標準に規定された留出船舶用燃料の規格に適合し、加えて、燃料の全重量に対して、約0.1重量%以下又は更に約0.005重量%以下の硫黄を有する燃料を意味する。
液体天然ガス(LNG)等の低硫黄ガス燃料は、主にメタンからなり、残部は他の炭化水素で構成される。LNGの主成分であるメタンは、通常、液体状態に保たれる。
「全塩基価」又は「TBN」の用語は、油サンプル中のアルカリ度のレベルを意味し、これは、ASTM標準番号D2896又は同等の手順に従って、腐食性の酸を中和し続ける組成物の能力を示す。該試験は、電気伝導率の変化を測定し、その結果を、mg・KOH/g(1グラムの生成物を中和するのに必要なKOHのミリグラム当量数)で表す。従って、高いTBNは、強い過塩基性生成物を表し、その結果、酸を中和するためのより高い塩基予備力(base reserve)を表す。
「活性物質基準で」の用語は、希釈油でも溶媒でもない添加剤材料を意味する。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤としての使用に適した任意のTBNを有することができる。幾つかの実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNは、約100mg・KOH/g未満である。他の実施形態では、本開示の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNは、約5から約100、又は約5から約80、又は約5から約70、又は約5から約50、又は約5から約40、又は約5から約30、又は約5から約25、又は約10から約100、又は約10から約80、又は約10から約70、又は約10から約50、又は約10から約40、又は約10から約30、又は約10から約25、又は約15から約100、又は約15から約80、又は約15から約70、又は約15から約50、又は約15から約40、約15から約30、又は約20から約100、又は約20から約80、又は約20から約70、又は約20から約40、又は約20から約30mgKOH/gの範囲であることができる。
船舶用エンジンの低い運転速度及び高い負荷に起因して、高粘度の油(SAE 40、50、及び60)が典型的に必要となる。本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、100℃で約12.5から約26.1cSt、又は約12.5から約21.9、又は約16.3から約21.9cStの範囲の動粘度を有することができる。船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の動粘度は、ASTM D445によって測定される。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物を製造する当業者に既知の任意の方法によって調製することができる。成分は、任意の順序で且つ任意の方法で添加することができる。任意の適切な混合又は分散装置を、成分をブレンド、混合又は溶解するために使用することができる。ブレンド、混合又は溶解は、ブレンダー、撹拌器、分散機、ミキサー、ホモジナイザー、ミル又は当該技術分野で既知の任意の他の混合若しくは分散装置を用いて行なうことができる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物には、主要量の潤滑粘度の油が含まれる。「主要量(a major amount)」とは、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物が、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全重量に基づいて、少なくとも約40重量%、又は少なくとも約50重量%、又は少なくとも約60重量%、そして特に少なくとも約70重量%の、以下に記載するような潤滑粘度の油を好適に含むことを意味する。
潤滑粘度の油は、例えばクロスヘッドエンジンを含む大型ディーゼルエンジンの潤滑に適した任意の油であることができる。潤滑粘度の油は、天然潤滑油、合成潤滑油又はそれらの混合物から誘導された基油であることができる。好適な基油には、合成ろう及びスラックワックスの異性化によって得られるベースストック、並びに原油の芳香族成分及び極性成分の水素化分解(溶媒抽出ではなく)によって生成される水素化分解ベースストックが含まれる。
好適な天然油には、例えば、液体石油等の鉱物潤滑油、パラフィン系、ナフテン系又は混合パラフィン系−ナフテン系の溶媒処理又は酸処理した鉱物潤滑油、石炭又はシェールから誘導された油、動物油、植物油(例えば、ナタネ油、ヒマシ油及びラード油)等が含まれる。
好適な合成潤滑油には、非限定的に、炭化水素油及びハロ置換炭化水素油、例えばポリマー化及びインターポリマー化オレフィン、例えばポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレン−イソブチレンコポリマー、塩素化ポリブチレン、ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)等及びそれらの混合物;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)−ベンゼン等;ポリフェニル、例えばビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニル等;アルキル化ジフェニルエーテル及びアルキル化ジフェニルスルフィド並びにその誘導体、類似体及び同族体等が含まれる。
他の合成潤滑油には、非限定的に、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブテン、ペンテン、及びそれらの混合物等の5個未満の炭素原子のオレフィンを重合することによって得られる油が含まれる。このようなポリマー油を調製する方法は、当業者に周知である。追加的な合成炭化水素油には、適切な粘度を有するアルファオレフィンの液体ポリマーが含まれる。特に有用な合成炭化水素油は、CからC12アルファオレフィン、例えば1−デセン三量体等の水素化液体オリゴマーである。
合成潤滑油の別の種類には、非限定的に、アルキレンオキシドポリマー、即ち、末端ヒドロキシル基が例えばエステル化又はエーテル化によって修飾されているホモポリマー、インターポリマー及びそれらの誘導体が含まれる。これらの油の例には、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドの重合によって調製される油、これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキル及びフェニルエーテル(例えば、平均分子量が1,000のメチルポリプロピレングリコールエーテル、分子量が500から1,000のポリエチレングリコールのジフェニルエーテル、分子量が1,000から1,500のポリプロピレングリコールのジエチルエーテル等)又はそれらのモノ及びポリカルボン酸エステル、例えば、酢酸エステル、混合CからC脂肪酸エステル、若しくはテトラエチレングリコールのC13オキソ酸ジエステルが挙げられる。
合成潤滑油の更に別の種類には、非限定的に、ジカルボン酸、例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、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、アルケニルマロン酸等と、種々のアルコール、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、プロピレングリコール等とのエステルが含まれる。これらのエステルの特定の例には、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、セバシン酸ジエイコシル、リノール酸二量体の2−エチルヘキシルジエステル、1モルのセバシン酸と2モルのテトラエチレングリコール及び2モルの2−エチルヘキサン酸等との反応により形成される複合エステルが含まれる。
潤滑粘度の油は、天然又は合成の未精製、精製及び再精製された油、又は上記の種類の油の任意の2種以上の混合物から誘導することができる。未精製油は、天然又は合成の供給源(例えば、石炭、シェール、又はタールサンドビチューメン)から更に精製又は処理することなく直接得られるものである。未精製油の例には、非限定的に、レトルト操作から直接得られるシェール油、蒸留から直接得られる石油又はエステル化プロセスから直接得られるエステル油が含まれ、これらはそれぞれ、その後、更なる処理をすることなく使用される。精製油は、1つ以上の特性を改善するために1つ以上の精製工程で更に処理されていることを除いて、未精製油と類似している。これらの精製技術は、当業者に既知であり、これには、例えば、溶媒抽出、二次蒸留、酸又は塩基抽出、濾過、パーコレーション、水素化精製、脱ろう等が含まれる。再精製油は、精製油を得るのに使用したプロセスに類似したプロセスで、使用済み油を処理することによって得られる。このような再精製油は、再生又は再処理された油としても知られており、しばしば、使用済み添加剤及び油分解生成物の除去を目指す技術によって追加的に処理される。
ろうの水素化異性化から誘導された潤滑油ベースストックは、単独で、又は前記天然及び/又は合成ベースストックとの組合せで使用することができる。このようなろう異性化油は、水素化異性化触媒上で、天然若しくは合成ろう又はそれらの混合物の水素化異性化によって生成される。天然ろうは、典型的に、鉱油の溶媒脱ろうによって回収されたスラックワックスである。合成ろうは、典型的に、フィッシャー・トロプシュ法により生成されたろうである。
一実施形態では、潤滑粘度の油は、グループIのベースストックである。一般に、本発明で使用するためのグループIのベースストックは、API刊行物1509、第16版、補遺I、2009年10月に定義されている潤滑粘度の石油誘導基油とすることができる。APIガイドラインには、多様な異なるプロセスを使用して製造することができる潤滑剤成分としてベースストックが定義されている。グループIの基油は、一般的に、飽和分含量が90重量%未満(ASTM D2007により測定)及び/又は全硫黄含量が300ppm超(ASTM D2622、ASTM D4294、ASTM D4297又はASTM D3120により測定)、そして、粘度指数(VI)が80以上且つ120未満(ASTM D2270により測定)である石油誘導潤滑基油を意味する。
グループIの基油には、減圧蒸留カラムからの軽質オーバーヘッドカット及びより重質のサイドカットを含ませることができ、更に、例えば、軽質ニュートラル、中質ニュートラル、及び重質ニュートラルのベースストックを含ませることができる。更に、石油誘導基油には、例えば、ブライトストック等の残渣ストック又はボトム留分を含ませることができる。ブライトストックは、従来から残留ストック又はボトムから製造され、高度に精製且つ脱ろうされてきた高粘度基油である。ブライトストックは、40℃で約180cSt超、又は更に40℃で約250cSt超、又は更に40℃で約500から約1100cStの範囲の動粘度を有することができる。
一実施形態では、1種以上のベースストックは、異なる分子量及び粘度を有する2種以上、3種以上、又は更に4種以上のグループIのベースストックのブレンド又は混合物とすることができ、この場合、当該ブレンドは、船舶用ディーゼルエンジンで使用するための適切な特性(上で議論した粘度及びTBN値等)を有する基油を作るのに適切な方法で加工処理される。一実施形態では、1種以上のベースストックには、ExxonMobil CORE(いずれかの国における登録商標)100、ExxonMobil CORE(いずれかの国における登録商標)150、ExxonMobil CORE(いずれかの国における登録商標)600、ExxonMobil CORE(いずれかの国における登録商標)2500又はそれらの組合せ又は混合物が含まれる。
別の実施形態では、潤滑粘度の油は、API刊行物1509、第16版、補遺I、2009年10月に定義されているグループIIのベースストックである。グループIIのベースストックは、一般的に、全硫黄含量が300ppm(parts per million)以下(ASTM D2622、ASTM D4294、ASTM D4297又はASTM D3120により測定)、飽和分含量が90重量%以上(ASTM D2007により測定)及び粘度指数(VI)が80から120(ASTM D2270により測定)である石油誘導潤滑基油を意味する。
別の実施形態では、潤滑粘度の油は、API刊行物1509、第16版、補遺I、2009年10月に定義されているグループIIIのベースストックである。グループIIIのベースストックは、一般的に、全硫黄含量が0.03重量%以下(ASTM D2270により測定)、飽和分含量が90重量%以上(ASTM D2007により測定)、及び粘度指数(VI)が120以上(ASTM D4294、ASTM D4297又はASTM D3120により測定)である。一実施形態では、当該ベースストックは、グループIIIのベースストック、又は2種以上の異なるグループIIIのベースストックのブレンドである。
一般に、石油系油から誘導されるグループIIIのベースストックは、高度に水素化処理された鉱油である。水素化処理には、水素を処理すべきベースストックと反応させて、炭化水素からヘテロ原子を除去し、オレフィン及び芳香族化合物をそれぞれアルカン及びシクロパラフィンに還元すること、そして、非常に高度な水素化処理では、ナフテン系環状構造を非環式ノルマル及びイソアルカン(「パラフィン類」)に開環することが含まれる。一実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約70%のパラフィン系炭素含量(%C)を有し、それは、試験方法ASTM D3238−95(2005)、“Standard Test Method for Calculation of Carbon Distribution and Structural Group Analysis of Petroleum Oils by the n−d−M Method”により定量される。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約72%のパラフィン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約75%のパラフィン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約78%のパラフィン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約80%のパラフィン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、少なくとも約85%のパラフィン系炭素含量(%C)を有する。
別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、約25%以下のナフテン系炭素含量(%C)を有し、それは、ASTM D3238−95(2005)により測定される。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、約20%以下のナフテン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、約15%以下のナフテン系炭素含量(%C)を有する。別の実施形態では、グループIIIのベースストックは、約10%以下のナフテン系炭素含量(%C)を有する。
一実施形態では、本発明で使用するためのグループIIIのベースストックは、フィッシャー・トロプシュ誘導基油である。「フィッシャー・トロプシュ誘導」の用語は、生成物、留分、又はフィードが、フィッシャー・トロプシュプロセスから生じるか、又はフィッシャー・トロプシュプロセスによってある段階で生成されることを意味する。例えば、フィッシャー・トロプシュ基油は、フィードがフィッシャー・トロプシュ合成から回収されるろう状のフィードであるプロセスから製造することができ、例えば、米国特許出願公開第2004/0159582号;第2005/0077208号;第2005/0133407号;第2005/0133409号;第2005/0139513号;第2005/0139514号;第2005/0241990号を参照されたい。また、それらの各々を本明細書に参照により援用する。一般に、当該プロセスには、パラフィンを選択的に異性化することができる触媒又は二元機能触媒を利用する、完全な又は部分的な水素化異性化脱ろう工程が含まれる。水素化異性化脱ろうは、ろう状のフィードを、異性化ゾーンで水素化異性化条件下にて水素化異性化触媒と接触させることによって達成される。
別の実施形態では、潤滑粘度の油は、API刊行物1509、第16版、補遺I、2009年10月に定義されているグループIVのベースストックである。グループIVのベースストック、即ちポリアルファオレフィン(PAO)は、典型的に、低分子量のアルファオレフィン、例えば少なくとも6個の炭素原子を含有するアルファオレフィンをオリゴマー化することによって作られる。一実施形態では、アルファオレフィンは、10個の炭素原子を含有するアルファオレフィンである。PAOは、二量体、三量体、四量体等の混合物であり、所望の最終的なベースストックの粘度に応じて正確に混合される。PAOは、典型的に、オリゴマー化後に水素化されて、残りの不飽和物を除去する。
上記のように、船舶用ディーゼルエンジンで使用するための船舶用シリンダー潤滑剤は、典型的に100℃で9.3から26.1cStの範囲の動粘度を有する。このような潤滑剤を配合するために、ブライトストックを低粘度油、例えば100℃で4から6cStの粘度を有する油と組合せることができる。しかし、ブライトストックの供給は次第に減少しているので、船舶用シリンダー潤滑剤の粘度を製造者が推奨する所望の範囲に高めるために、ブライトストックに頼ることはできない。この問題への1つの解決策は、船舶用シリンダー潤滑剤を高粘度にするために、ポリイソブチレン(PIB)等の増粘剤又はオレフィンコポリマー等の粘度指数向上剤を使用することである。PIBは、幾つかの製造者から市販されている材料である。PIBは、典型的に、約1,000から約8,000、又は約1,500から約6,000の範囲の重量平均分子量、及び、約2,000から約5,000又は約6,000cSt(100℃)の範囲の粘度を有する粘性の油混和性液体である。船舶用シリンダー潤滑剤に添加されるPIBの量は、通常、最終的な油の約1から約20重量%、又は最終的な油の約2から約15重量%、又は最終的な油の約4から約12重量%であろう。
一実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、1種以上のポリアルケニルビススクシンイミド分散剤であって、前記ポリアルケニル置換基が約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導される分散剤が更に含まれる。一般に、ビススクシンイミドは、ポリアルケニル置換コハク酸又は無水物と、1種以上のポリアミン反応物との間の反応からの完成した反応生成物であり、その生成物が、第1級アミノ基と無水物部分との反応から得られるタイプのイミド結合に加えて、アミド、アミジン、及び/又は塩結合を有し得る化合物を包含することを意図する。ビススクシンイミド分散剤は、当該分野で周知の方法に従って調製され、例えば、特定の基本的なタイプのスクシンイミド及び当該技術分野における「スクシンイミド」の用語に包含される関連物質は、例えば、米国特許第2,992,708号;第3,018,291号;第3,024,237号;第3,100,673号;第3,219,666号;第3,172,892号;及び第3,272,746号に教示されており、その内容を、参照により本明細書に援用する。
一実施形態では、1種類以上のポリアルケニルビススクシンイミド分散剤は、式Iのポリアルケニル置換無水コハク酸をポリアミンと反応させることによって得ることができる。

式中、Rは、数平均分子量が約1500から約3000のポリアルケン基から誘導されるポリアルケニル置換基である。一実施形態では、Rは、数平均分子量が約1500から約2500のポリアルケン基から誘導されるポリアルケニル置換基である。一実施形態では、Rは、数平均分子量が約1500から約3000のポリブテンから誘導されるポリブテニル置換基である。別の実施形態では、Rは、数平均分子量が約1500から約2500のポリブテンから誘導されるポリブテニル置換基である。
ポリオレフィンと無水マレイン酸との反応によるポリアルケニル置換無水コハク酸の調製は、例えば、米国特許第3,018,250号及び第3,024,195号に記載されている。このような方法には、ポリオレフィンと無水マレイン酸との熱反応、及びハロゲン化ポリオレフィン、例えば塩素化ポリオレフィンと無水マレイン酸との反応が含まれる。ポリアルケニル置換無水コハク酸の還元によって、対応するアルキル誘導体が得られる。あるいは、ポリアルケニル置換無水コハク酸は、例えば、米国特許第4,388,471号及び第4,450,281号に記載されているように調製することができ、その内容を参照により本明細書に援用する。
ポリアルケニル置換基の大きさは、約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導されるものが有利である。一実施形態では、ポリアルケニル置換基の大きさは、約1500から約2500の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導されるものが有利である。別の実施形態では、ポリアルケニル置換基の大きさは、約2300の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導されるものが有利である。
無水マレイン酸等や無水コハク酸との反応のための約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基は、主要量のCからCモノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン及びペンテンを含むポリマーである。ポリマーは、ポリイソブチレン等のホモポリマー、並びにエチレンとプロピレン、ブチレン及びイソブチレン等とのコポリマー等の2種以上のこのようなオレフィンのコポリマーとすることができる。他のコポリマーには、少量(例えば1から20モルパーセント)のコポリマーモノマーが、CからC非共役ジオレフィン、例えばイソブチレンとブタジエンとのコポリマー又はエチレン、プロピレン及び1,4−ヘキサジエンのコポリマー等であるものが含まれる。
約1500から約3000の数平均分子量を有する特に好ましいクラスのポリアルケン基には、1−ブテン、2−ブテン及びイソブテンの1種以上の重合によって調製されるポリブテンが含まれる。実質的な割合の、イソブテンから誘導される単位を含有するポリブテンが特に望ましい。ポリブテンは、少量のブタジエンを含有することができ、それは、当該ポリマー中に結合していても、結合していなくてもよい。ほとんどの場合、イソブテン単位は、ポリマー中の単位の約80%、又は少なくとも約90%を構成する。これらのポリブテンは、当業者に周知の容易に入手可能な市販の材料であり、例えば、米国特許第3,215,707号;第3,231,587号;第3,515,669号;第3,579,450号、及び第3,912,764号に記載されているものであり、それらの内容は参照により本明細書に援用する。
非ホウ酸化ビススクシンイミド分散剤の調製に使用するのに好適なポリアミンには、ポリアルキレンポリアミンが含まれる。このようなポリアルキレンポリアミンは、典型的に、約2から約12個の窒素原子及び約2から24個の炭素原子を含む。特に好適なポリアルキレンポリアミンは、式:HN−(RNH)H(式中、Rは2又は3個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖アルキレン基であり、cは1から9である。)で表されるものである。好適なポリアルキレンポリアミンの代表例には、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アミン、テトラエチレンペンタミン及びこれらの混合物が含まれる。最も好ましくは、ポリアルキレンポリアミンはテトラエチレンペンタミンである。
好適なポリアミンの例には、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、及び重質ポリアミン(heavypolyamine)(例えば、ミシガン州ミッドランドのDow Chemical Companyから入手可能なDow HPA−X 数平均分子量275)が含まれる。このようなアミンは、分枝鎖ポリアミン、及びヒドロカルビル置換ポリアミンを含む、先に言及した置換ポリアミン等の異性体を包含する。HPA−X重質ポリアミン(「HPA−X」)には、1分子当たり平均約6.5個のアミン窒素原子が含有される。このような重質ポリアミンは、一般的に優れた結果をもたらす。
一般的に、式Iのポリアルケニル置換無水コハク酸は、ポリアミンと約130℃から約220℃、好ましくは約145℃から約175℃の温度で反応する。この反応は、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気下で行うことができる。この反応に利用される式Iの無水物の量は、反応混合物の全重量に基づいて、約30から約95重量%、好ましくは約40から約60重量%の範囲であることができる。
一般的に、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物における、1種以上のポリアルケニルビススクシンイミド分散剤であって、前記ポリアルケニル置換基が約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導される、分散剤の濃度は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全重量に基づいて、活性物質基準で、約0.25重量%超、又は約0.5重量%超、又は約1.0重量%超、又は約1.2重量%超、又は約1.5重量%超、又は約1.8重量%超、又は約2.0重量%超、又は約2.5重量%超、又は約2.8重量%超である。別の実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に存在する、1種以上の非ホウ酸化ポリアルケニルビススクシンイミド分散剤であって、前記ポリアルケニル置換基が約1500から約3000の数平均分子量を有するポリアルケン基から誘導される、分散剤の量は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全重量に基づいて、活性物質基準で、約0.25から10重量%、又は約0.25から8.0重量%、又は約0.25から5.0重量%、又は約0.25から4.0重量%、又は0.25から3.0重量%、又は約0.5から10重量%、又は約0.5から8.0重量%、又は約0.5から5.0重量%、又は約0.5から4.0重量%、又は約0.5から3.0重量%、又は約0.5から10重量%、又は約0.5から8.0重量%、又は約1.0から5.0重量%、又は約1.0から4.0重量%、又は約1.0から3.0重量%、又は約1.5から10重量%、又は約1.5から8.0重量%、又は約1.5から5.0重量%、又は約1.5から4.0重量%、又は約1.5から3.0重量%、又は約2.0から10重量%、又は約2.0から8.0重量%、又は約2.0から5.0重量%、又は約2.0から4.0重量%の範囲とすることができる。
別の実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、環式カーボネート後処理ポリアルケニルビススクシンイミド分散剤が更に含まれる。この実施形態のポリアルケニルビススクシンイミド分散剤は、上述のように、即ち、ポリアルケニル置換無水コハク酸とポリアミンとの反応によって調製することができる。
この実施形態では、ポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約500から約5000の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約700から約3000の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約1000から約3000の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約1300から約2500の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約1000から約2500の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約1500から約2500の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。別の実施形態では、本実施形態に従うポリアルケニル置換無水コハク酸は、前記ポリアルケニル置換基が約2000から約2500の数平均分子量を有するポリアルケンから誘導される場合のポリアルケニル置換無水コハク酸とすることができる。
この実施形態のポリアルケニルビススクシンイミド分散剤は、環式カーボネートで後処理されて、環式カーボネート後処理ポリアルケニルビススクシンイミド分散剤を形成する。本発明で使用するのに適した環式カーボネートには、非限定的に、1,3−ジオキソラン−2−オン(エチレンカーボネート);4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン(プロピレンカーボネート);4−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン:4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン(ブチレンカーボネート)等が含まれる。他の好適な環式カーボネートは、ソルビトール、グルコース、フルクトース、ガラクトース等の糖(sacchrides)、及び当該技術分野で既知の方法によってCからC30オレフィンから調製されるビシナルジオールから調製することができる。
ポリアルケニルビススクシンイミド分散剤は、当該技術分野において周知の方法に従って環式カーボネートを用いて後処理することができる。例えば、環式カーボネート後処理ポリアルケニルビススクシンイミド分散剤は、ビススクシンイミド分散剤を反応器に、任意選択的に窒素パージ下に装入し、約80℃から約170℃の温度で加熱することを含む方法によって調製することができる。任意選択的に、希釈油を、窒素パージ下で同じ反応器に装入することができる。環式カーボネートを、任意選択的に窒素パージ下で反応器に装入する。この混合物を窒素パージ下で約130℃から約200℃の範囲の温度に加熱する。任意選択的に、反応混合物を約0.5から約2.0時間、減圧状態にし、反応で形成された水を除去する。
補助的機能を付与するために、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に、前記の分散剤以外の従来の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の添加剤もまた含有させて、これらの添加剤が分散又は溶解した船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物を得ることができる。例えば、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、酸化防止剤、清浄剤、摩耗防止剤、防錆剤、曇り除去剤、解乳化剤、金属不活性化剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、消泡剤(antifoaming agents)、補助溶媒、腐食防止剤、染料、極圧剤等及びそれらの混合物とブレンドすることができる。多様な添加剤が知られており、市販されている。これらの添加剤は、普通のブレンド手順によって、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の調製に利用することができる。
一実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、増粘剤(即ち、粘度指数向上剤)を本質的に含有しない。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に、基油の酸化を低減又は防止することができる1種以上の酸化防止剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の酸化防止剤を潤滑油組成物中に使用することができる。好適な酸化防止剤の非限定的な例には、アミン系酸化防止剤(例えば、アルキルジフェニルアミン、例えばビスノニル化ジフェニルアミン、ビスオクチル化ジフェニルアミン、及びオクチル化/ブチル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル又はアリールアルキル置換フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化p−フェニレンジアミン、テトラメチルジアミノジフェニルアミン等)、フェノール系酸化防止剤(例えば、2−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、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール等)、リン系酸化防止剤(例えば、亜リン酸塩等)、ジチオリン酸亜鉛、及びこれらの組合せが含まれる。
酸化防止剤の量は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全重量に基づいて、約0.01重量%から約10重量%、約0.05重量%から約5重量%、又は約0.1重量%から約3重量%である。
一実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、無灰硫黄含有化合物を本質的に含まない。
一実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、フェノール系酸化防止剤化合物を本質的に含まない。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、1種以上の清浄剤を含有させることができる。金属含有清浄剤又は灰形成清浄剤は、堆積物を低減又は除去する清浄剤、及び酸中和剤又は防錆剤の両方として機能し、それによって摩耗及び腐食が低減され、エンジン寿命が伸びる。清浄剤は、一般的に、長い疎水性尾部を有する極性頭部から構成される。極性頭部は、酸性有機化合物の金属塩から構成される。塩には、実質的に化学量論的量の金属を含有させることができ、その場合、それらは、通常、正塩又は中性塩として記載される。大量(a large amount)の金属塩基を、過剰の金属化合物(例えば、酸化物又は水酸化物)と酸性ガス(例えば、二酸化炭素)とを反応させることによって結合させることができる。
使用できる清浄剤には、特にアルカリ又はアルカリ土類金属、例えばバリウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、及びマグネシウム等の金属の、油溶性中性及び過塩基性スルホネート、フェネート、硫化フェネート、チオホスホナート、サリチラート及びナフテナート及び他の油溶性カルボキシレートが含まれる。最も普通に使用される金属は、カルシウム及びマグネシウム(これらは共に潤滑剤中で使用される清浄剤中に存在することができる。)、並びにカルシウム及び/又はマグネシウムとナトリウムとのである混合物である。
市販の生成物は、一般的に、中性又は過塩基性と称される。過塩基性金属清浄剤は、一般的に、炭化水素、清浄剤酸(detergent acid)、例えば:スルホン酸、カルボキシレート等、金属酸化物又は水酸化物(例えば酸化カルシウム又は水酸化カルシウム)及び促進剤、例えばキシレン、メタノール及び水の混合物をカーボネート化することによって生成される。例えば、カーボネート化において、過塩基性スルホン酸カルシウムを調製するために、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを、気体の二酸化炭素と反応させて、炭酸カルシウムを形成する。スルホン酸を過剰のCaO又はCa(OH)で中和して、スルホネートを形成する。
過塩基性清浄剤は、低過塩基性、例えば100未満のBNを有する過塩基性塩とすることができる。一実施形態では、低過塩基性塩のBNは、約5から約50であることができる。別の実施形態では、低過塩基性塩のBNは、約10から約30であることができる。更に別の実施形態では、低過塩基性塩のBNは、約15から約20であることができる。
過塩基性清浄剤は、中過塩基性、例えば約100から約250のBNを有する過塩基性塩であることができる。一実施形態では、中過塩基性塩のBNは、約100から約200であることができる。別の実施形態では、中過塩基性塩のBNは、約125から約175であることができる。
過塩基性清浄剤は、高過塩基性、例えば250を超えるBNを有する過塩基性塩であることができる。一実施形態では、高過塩基性塩のBNは約250から約550であることができる。
一実施形態では、清浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸の1種以上のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩であることができる。好適なヒドロキシ芳香族化合物には、1から4個、好ましくは1から3個のヒドロキシル基を有する単核モノヒドロキシ及びポリヒドロキシ芳香族炭化水素が含まれる。好適なヒドロキシ芳香族化合物には、フェノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール、クレゾール等が含まれる。好ましいヒドロキシ芳香族化合物はフェノールである。
アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩のアルキル置換部分は、約10から約80個の炭素原子を有するアルファオレフィンから誘導される。使用されるオレフィンは、直鎖、異性化直鎖、分枝鎖又は部分的に分枝した直鎖であることができる。オレフィンは、直鎖オレフィンの混合物、異性化直鎖オレフィンの混合物、分枝鎖オレフィンの混合物、部分的に分枝した直鎖の混合物又はこれらの任意の混合物であることができる。
一実施形態では、使用することができる直鎖オレフィンの混合物は、1分子当たり約12から約30個の炭素原子を有するオレフィンから選択されるノルマルアルファオレフィンの混合物である。一実施形態では、ノルマルアルファオレフィンは、固体触媒又は液体触媒の少なくとも1種を使用して異性化される。
別の実施形態では、オレフィンは、約20から約80個の炭素原子を有する分枝鎖オレフィン性プロピレンオリゴマー又はその混合物、即ちプロピレンの重合から誘導される分枝鎖オレフィンである。オレフィンは、更に、他の官能基、例えばヒドロキシ基、カルボン酸基、ヘテロ原子等で置換されていてもよい。一実施形態では、分枝鎖オレフィン性プロピレンオリゴマー又はその混合物は、約20から約60個の炭素原子を有する。一実施形態では、分枝鎖オレフィン性プロピレンオリゴマー又はその混合物は、約20から約40個の炭素原子を有する。
一実施形態では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸清浄剤のアルカリ土類金属塩のアルキル基等の、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩に含有されるアルキル基の少なくとも約75モル%(例えば、少なくとも約80モル%、少なくとも約85モル%、少なくとも約90モル%、少なくとも約95モル%、又は少なくとも約99モル%)は、C20以上である。別の実施形態では、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、アルキル基が少なくとも75モル%のC20以上のノルマルアルファ−オレフィンを含有するノルマルアルファ−オレフィンの残基であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩である。
別の実施形態では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩のアルキル基等の、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩に含有されるアルキル基の少なくとも約50モル%(例えば、少なくとも約60モル%、少なくとも約70モル%、少なくとも約80モル%、少なくとも約85モル%、少なくとも約90モル%、少なくとも約95モル%、又は少なくとも約99モル%)は、約C14から約C18である。
得られるアルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、オルト及びパラ異性体の混合物であろう。一実施形態では、生成物は、約1から99%のオルト異性体及び99から1%のパラ異性体を含有するであろう。別の実施形態では、生成物は、約5から70%のオルト異性体及び95から30%のパラ異性体を含有するであろう。
アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、中性又は過塩基性であることができる。一般的に、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸の過塩基性アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩のBNが、塩基供給源(例えば、石灰)及び酸性過塩基性化合物(例えば、二酸化炭素)の添加等のプロセスによって増加したものである。
スルホネートは、典型的には、アルキル置換芳香族炭化水素、例えば、石油の留分から又は芳香族炭化水素のアルキル化によって得られるもののスルホン化によって得られるスルホン酸から調製することができる。例には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル又はそれらのハロゲン誘導体をアルキル化することによって得られるものが含まれる。アルキル化は、触媒の存在下で、約3個から70個を超える炭素原子を有するアルキル化剤を用いて行うことができる。アルカリールスルホナートには、通常、アルキル置換芳香族部分1つ当たり約9から約80個又はそれ以上の炭素原子、好ましくは約16から約60個の炭素原子が含有される。
油溶性スルホネート又はアルカリールスルホン酸は、金属の酸化物、水酸化物、アルコキシド、カルボナート、カルボキシレート、スルフィド、ヒドロスルフィド、ニトラート、ボラート及びエーテルを用いて中和することができる。金属化合物の量は、最終的な生成物の所望のTBNを考慮して選択されるが、典型的には化学量論的に必要な量の約100から約220重量%(好ましくは少なくとも約125重量%)の範囲である。
一実施形態では、高過塩基性スルホネート清浄剤は、全組成物のTBNの50%以下を与える。他の実施形態では、高過塩基性スルホネート清浄剤は、全組成物のTBNの40パーセント、30%パーセント、25パーセント、10パーセント又は5パーセント以下を与える。更に他の実施形態では、本発明の組成物は、高過塩基性スルホネート清浄剤が、全組成物のTBNの0.5%以下、又は更に全組成物のTBNの0%を与えるように、高過塩基性スルホネートを実質的に含まない。
硫化フェネート清浄剤である、フェノール及び硫化フェノールの金属塩は、適当な金属化合物、例えば酸化物又は水酸化物との反応によって調製され、中性又は過塩基性生成物は、当該技術分野で周知の方法によって得ることができる。硫化フェノールは、フェノールを硫黄又は硫黄含有化合物、例えば硫化水素、一ハロゲン化硫黄又は二ハロゲン化硫黄と反応させることによって調製して、一般的に、2個以上のフェノールが硫黄含有架橋によって架橋された化合物の混合物である生成物を形成することができる。
硫化フェネートの一般的な調製に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第2,680,096号;第3,178,368号及び第3,801,507号に見出すことができ、これらの内容を、本明細書に参照により援用する。
次に、本発明の方法で使用する反応物及び試薬を詳細に考慮すると、先ず、全ての同素体形態の硫黄を使用することができる。硫黄は、溶融硫黄として若しくは固体(例えば、粉末又は粒子状)として、又は相溶性の炭化水素液体中の固体懸濁液としてのいずれかで使用することができる。
水酸化カルシウムをカルシウム塩基として使用することは、例えば、酸化カルシウムと比較してその取り扱いの便利さから、そしてまたそれが優れた結果をもたらすことからも、望ましい。例えばカルシウムアルコキシド等の他のカルシウム塩基もまた使用することができる。
使用できる適切なアルキルフェノールは、アルキル置換基が、得られる過塩基性硫化カルシウムアルキルフェネート組成物に油溶性を付与するのに十分な数の炭素原子を含有するものである。油溶性は、単一の長鎖アルキル置換基によって又はアルキル置換基の組合せによってもたらされ得る。典型的に、本発明の方法で使用するアルキルフェノールは、異なるアルキルフェノール、例えばC20からC24アルキルフェノールの混合物である。275以下のTBNを有するフェネート生成物を望む場合、市販されていること及び一般的により低価格であることのために、100%のポリプロペニル置換フェノールを使用することが経済的に有利である。より高いTBNのフェネート生成物を望む場合、約25から約100モルパーセントのアルキルフェノールについては、約15から約35個の炭素原子の直鎖アルキル置換基を有することができ、そして約75から約0モルパーセントについては、そのアルキル基が9から18個の炭素原子のポリプロペニルであることができる。一実施形態では、約35から100モルパーセントのアルキルフェノールについては、アルキル基が約15から約35個の炭素原子の直鎖アルキルであり、約65から0モルパーセントのアルキルフェノールについては、アルキル基が約9から約18個の炭素原子のポリプロペニルである。主に直鎖アルキルフェノールを多く使用するにつれて、一般的に、より低い粘度を特徴とする高TBN生成物がもたらされる。他方、ポリプロペニルフェノールは、主に直鎖アルキルフェノールよりも一般的により経済的であるが、カルシウム過塩基性硫化アルキルフェネート組成物の調製の際に約75モルパーセントを超えてポリプロペニルフェノールを使用すると、一般的に、望ましくない高粘度の生成物をもたらす。しかしながら、約9から約18個の炭素原子のポリプロペニルフェノールを約75モルパーセント以下と、約15から約35個の主に直鎖アルキルフェノールを約25モルパーセント以上との混合物を使用すると、許容可能な粘度の、より経済的な生成物が得ることができる。一実施形態では、適切なアルキルフェノール化合物には、蒸留カシューナッツ殻液又は水素化蒸留カシューナッツ殻液が含まれる。蒸留CNSLは、カルダノールを含んで、ヒドロカルビル基が線状及び不飽和である生物分解性メタ−ヒドロカルビル置換フェノールの混合物である。蒸留CNSLの接触水素化によって、主として3−ペンタデシルフェノールに富むメタ−ヒドロカルビル置換フェノールの混合物が得られる。
アルキルフェノールは、パラ−アルキルフェノール、メタ−アルキルフェノール又はオルトアルキルフェノールであり得る。p‐アルキルフェノールは高過塩基性カルシウム硫化アルキルフェネートの調製を促進すると考えられるので、過塩基性生成物を望む場合、アルキルフェノールは、主にパラアルキルフェノールであり、好ましくは、オルトアルキルフェノールはアルキルフェノールの約45モルパーセント以下であり、より好ましくは、オルトアルキルフェノールはアルキルフェノールの約35モルパーセント以下である。アルキル−ヒドロキシトルエン又はキシレン、及び少なくとも1つの長鎖アルキル置換基に加えて1つ以上のアルキル置換基を有する他のアルキルフェノールもまた使用することができる。蒸留カシューナッツ殻液の場合、蒸留CNSLの接触水素化によって、メタ−ヒドロカルビル置換フェノールの混合物が得られる。
一般に、アルキルフェノールの選択は、船舶用ディーゼルエンジン潤滑油組成物に対する望ましい特性、特にTBN及び油溶性に基づくことができる。例えば、実質的に直鎖のアルキル置換基を有するアルキルフェネートの場合、アルキルフェネート組成物の粘度は、フェニル環へのアルキル鎖における結合の位置、例えば、末端結合対中間結合によって影響を受け得る。これに関する更なる情報並びに適切なアルキルフェノールの選択及び調製は、例えば、米国特許第5,024,773号;第5,320,763号;第5,318,710号;及び第5,972,972号に見出すことができ、これらの各々を、参照により本明細書に援用する。
一般的に、清浄剤の量は、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全重量に基づいて、約0.001重量%から約50重量%、又は約0.05重量%から約25重量%、又は約0.1重量%から約20重量%、又は約0.01重量%から約15重量%であることができる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、可動部品間の摩擦を低減することができる1種以上の摩擦調整剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の摩擦調整剤を船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な摩擦調整剤の非限定的な例には、脂肪族(fatty)カルボン酸;脂肪族カルボン酸の誘導体(例えば、アルコール、エステル、ホウ酸化エステル、アミド、金属塩等);モノ−、ジ−若しくはトリ−アルキル置換リン酸又はホスホン酸;モノ−、ジ−若しくはトリ−アルキル置換リン酸又はホスホン酸の誘導体(例えば、エステル、アミド、金属塩等);モノ−、ジ−若しくはトリ−アルキル置換アミン;モノ−若しくはジ−アルキル置換アミド並びにそれらの組合せが含まれる。幾つかの実施形態では、摩擦調整剤の例には、非限定的に、アルコキシ化脂肪族アミン;ホウ酸化脂肪族エポキシド;脂肪族ホスファイト、脂肪族エポキシド、脂肪族アミン、ホウ酸化アルコキシ化脂肪族アミン、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、グリセロールエステル、ホウ酸化グリセロールエステル;及び脂肪族イミダゾリン(これらは、米国特許第6,372,696号に開示されており、その内容を、参照により本明細書に援用する);CからC75、又はCからC24、又はCからC20の脂肪酸エステルと、アンモニア及びアルカノールアミン等並びにこれらの混合物から成る群から選択される窒素含有化合物との反応生成物から得られる摩擦調整剤が含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、摩擦及び過度の摩耗を低減することができる1種以上の耐摩耗剤を含有させることができる。当業者に既知の耐摩耗剤を、潤滑油組成物に使用することができる。好適な耐摩耗剤の非限定的な例には、ジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸の金属(例えば、Pb、Sb、Mo等)塩、ジチオカルバミン酸の金属(例えば、Zn、Pb、Sb、Mo等)塩、脂肪酸の金属(例えば、Zn、Pb、Sb等)塩、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステル又はチオリン酸エステルのアミン塩、ジシクロペンタジエンとチオリン酸との反応生成物及びそれらの組合せが含まれる。
特定の実施形態では、耐摩耗剤は、例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物等のジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩であるか、又はこれを含む。ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩の金属は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又はアルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル又は銅であることができる。幾つかの実施形態では、金属は亜鉛である。他の実施形態では、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩のアルキル基は、約3から約22個の炭素原子、約3から約18個の炭素原子、約3から約12個の炭素原子、又は約3から約8個の炭素原子を有する。更なる実施形態では、アルキル基は線状又は分枝状である。
本明細書に開示される潤滑油組成物中のジアルキルジチオリン酸亜鉛塩を含むジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩の量は、そのリン含量によって測定される。幾つかの実施形態では、本明細書に開示される潤滑油組成物のリン含量は、潤滑油組成物の全重量に基づいて、約0.01重量%から約0.14重量%である。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、油中の泡を壊すことができる1種以上の抑泡剤(foam inhibitors)又は消泡剤(anti−foam inhibitors)を含有させることができる。当業者に既知の抑泡剤又は消泡剤を、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な抑泡剤又は消泡剤の非限定的な例には、シリコーン油又はポリジメチルシロキサン、フルオロシリコーン、アルコキシ化脂肪酸、ポリエーテル(例えば、ポリエチレングリコール)、分枝状ポリビニルエーテル、アルキルアクリラートポリマー、アルキルメタクリラートポリマー、ポリアルコキシアミン及びそれらの組合せが含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の流動点を低下させることができる1種以上の流動点降下剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の流動点降下剤を、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な流動点降下剤の非限定的な例には、ポリメタクリラート、アルキルアクリラートポリマー、アルキルメタクリラートポリマー、ジ(テトラ−パラフィンフェノール)フタラート、テトラパラフィンフェノールの縮合物、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物及びこれらの組合せが含まれる。幾つかの実施形態では、流動点降下剤には、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリアルキルスチレン等が含まれる。
別の実施形態では、本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、水又は蒸気に曝される潤滑油組成物中で油−水分離を促進することができる1種以上の解乳化剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の解乳化剤を、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な解乳化剤の非限定的な例には、陰イオン界面活性剤(例えば、アルキルナフタレンスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート等)、非イオン性アルコキシ化アルキルフェノール樹脂、アルキレンオキシドのポリマー(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のブロックコポリマー)、油溶性酸のエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル及びそれらの組合せが含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、腐食を低減することができる1種以上の腐食防止剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の腐食防止剤を船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な腐食防止剤の非限定的な例には、ドデシルコハク酸の半エステル又はアミド、リン酸エステル、チオホスファート、アルキルイミダゾリン、サルコシン及びそれらの組合せが含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、極圧条件下で摺動金属表面が焼き付くのを防止することができる1種以上の極圧(EP)剤を含有させることができる。当業者に既知の任意の極圧剤を、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。一般的に、極圧剤は、金属と化学的に結合して、高負荷下で対向する金属表面の凹凸が溶接するのを防止する表面フィルムを形成することができる化合物である。好適な極圧剤の非限定的な例には、硫化した動物性又は植物性の油脂、硫化した動物性又は植物性の脂肪酸エステル、リンの3価又は5価の酸の完全に又は部分的にエステル化したエステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビルポリスルフィド、硫化ディールス−アルダー付加物、硫化ジシクロペンタジエン、脂肪酸エステルとモノ不飽和オレフィンの硫化又は共硫化混合物、脂肪酸、脂肪酸エステル及びアルファオレフィンの共硫化ブレンド、官能基置換ジヒドロカルビルポリスルフィド、チオ(thia)アルデヒド、チオ(thia)ケトン、エピチオ化合物、硫黄含有アセタール誘導体、テルペン及び非環式オレフィンの共硫化ブレンド、及びポリスルフィドオレフィン生成物、リン酸エステル又はチオリン酸エステルのアミン塩及びそれらの組合せが含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、鉄金属表面の腐食を抑制することができる1種以上の防錆剤を含有させことができる。当業者に既知の任意の防錆剤を、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物に使用することができる。好適な防錆剤の非限定的な例には、非イオン性ポリオキシアルキレン剤、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアラート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレアート、及びポリエチレングリコールモノオレアート;ステアリン酸及び他の脂肪酸;ジカルボン酸;金属セッケン;脂肪酸アミン塩;重質スルホン酸の金属塩;多価アルコールの部分カルボン酸エステル;リン酸エステル;(短鎖)アルケニルコハク酸;それらの部分エステル及びそれらの窒素含有誘導体;合成アルカリールスルホネート、例えば、ジノニルナフタレンスルホン酸金属塩;等並びにそれらの混合物が含まれる。
本発明の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物には、1種以上の多機能性添加剤を含有させることができる。好適な多機能性添加剤の非限定的な例には、硫化オキシモリブデンジチオカルバマート、硫化オキシモリブデン有機ホスホロジチオアート、オキシモリブデンモノグリセリド、オキシモリブデンジエチラートアミド、アミン−モリブデン錯化合物、及び硫黄含有モリブデン錯化合物が含まれる。
以下の例は、例示目的のみを意図しており、本開示の範囲を決して限定するものではない。
DSC酸化試験
DSC酸化試験を、ASTM D−6186に従って、試験油の薄膜酸化安定性を評価するのに使用する。サンプルカップ中の試験油への熱流及び試験油からの熱流を、試験の間、基準カップと比較する。酸化開始温度は、試験油の酸化が開始する温度である。酸化誘導時間は、試験油の酸化が開始する時間である。より長い酸化誘導時間は、より良い特性を意味する。酸化反応は、熱流によって明確に示される発熱反応となる。酸化誘導時間は、試験油の薄膜酸化安定性を評価するために計算される。
実施例1及び比較例A
実施例1及び比較例Aを、主要量のESSO600NグループI基油、ESSO2500ブライトストック、硫黄非含有芳香族アミン、消泡剤及び表1に示す追加の添加剤を含む25BN、SAE50粘度等級の完全配合船舶用シリンダー潤滑油組成物に配合した。実施例で使用した硫黄非含有芳香族アミンは、ノニル置換ジフェニルアミンであった。3.5重量%の窒素を含有するこの添加剤は、約135mgKOH/gのTBNを有し、希釈油を含まなかった。試験油はDSC酸化試験を使用して評価した。結果を以下の表1に記載する。
表1に示す結果から明らかなように、実施例1の船舶用シリンダー潤滑油組成物は、潤滑油組成物のTBNに対する硫黄非含有芳香族アミンのTBNへの寄与が約30%を超えており、従来の高過塩基性スルホネート清浄剤からのより高いBN寄与を有する比較例Aと比較して、驚くほど良好な、試験油の薄膜酸化安定性を示し、このことは、全体としてより長い酸化誘導時間から明らかである。バルク流体ではなく、薄膜状態で高い酸化安定性を有するシリンダー油は、粘度増加がより小さく、広がり性(spreadability)が高く、そして抗スカッフィング性能がより高いことを示す。
本願の出願当初の特許請求の範囲は、以下のとおりである。
[請求項1] 船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、
(a)主要量の潤滑粘度の油、及び
(b)硫黄非含有芳香族アミン
を含み、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、約5から約100mgKOH/gの全塩基価(TBN)を有し、そして更に、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの寄与が、約30%より大きい、前記潤滑油組成物。
[請求項2] 前記硫黄非含有芳香族アミンが、ジフェニルアミン、N‐フェニルナフチルアミン、ジナフチルアミン、又はフェニレンジアミンから選択される、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項3] 前記硫黄非含有芳香族アミンが、本質的にジフェニルアミンからなる、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項4] 前記ジフェニルアミンが、ジフェニルアミン、N‐メチルジフェニルアミン、4‐ブチルジフェニルアミン、4,4’‐ジブチルジフェニルアミン、4‐ヘキシルジフェニルアミン、4,4’‐ジヘキシルジフェニルアミン、4‐ヘプチルジフェニルアミン、4,4’‐ジヘプチルジフェニルアミン、4‐オクチルジフェニルアミン、4,4’‐ジオクチルジフェニルアミン、4‐ノニルジフェニルアミン、4,4’‐ジノニルジフェニルアミン、又は4‐テトラデシルジフェニルアミン、4,4’‐ジテトラデシルジフェニルアミン、p、p’‐ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、N‐p‐ブチルフェニル‐N‐p’‐オクチルフェニルアミン、又はビス(ジアルキルフェニル)アミンから選択される、請求項3に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項5] 前記硫黄非含有芳香族アミンが、アルキルフェニル‐1‐ナフチルアミン、オクチルフェニル‐1‐ナフチルアミン、N‐4‐ドデシルフェニル‐1‐ナフチルアミン、1‐ナフチルアミン、アリールナフチルアミン、フェニル‐1‐ナフチルアミン、フェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐ヘキシルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐オクチルフェニル‐2‐ナフチルアミン、フェニレンジアミン、N、N’‐ジイソプロピル‐p‐フェニレンジアミン、又はN、N’‐ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選択される、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項6] 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、約32%超、約34%超、約36%超、約38%超、約40%超、約42%超、約44%超、約46%超、約48%超、約50%超、約52%超、約54%超、約56%超、約58%超、約60%超、約62%超、約64%超、約66%超、約68%超、約70%超、約72%超、約74%超、約76%超、約78%超、約80%超、約82%超、約84%超、約86%超、約88%超、又は約90%超である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項7] 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、約95%以下、約90%以下、約85%以下、約80%以下、約75%以下、約70%以下、約65%以下、約60%以下、約55%以下、又は約50%以下である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項8] 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、30%と95%との間、32%と85%との間、34%と75%との間、36%と65%との間である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項9] アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボキシレート、又はアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物から選択される清浄剤を更に含む、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項10] 前記硫黄非含有芳香族アミンが、100mgKOH/gと600mgKOH/gとの間、100mgKOH/gと300mgKOHとの間、又は120mgKOH/gと250mgKOH/gとの間の全塩基価を有する、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項11] 5と70mgKOH/gとの間又は5と40mgKOH/gとの間の前記TBNを有する、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項12] 船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、
(a)主要量の潤滑粘度の油、及び
(b)硫黄非含有芳香族アミン
を含み、前記硫黄非含有芳香族アミンが、硫黄非含有芳香族アミンが実質的に不足する船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物と比較して、ASTM D‐6186によって測定される前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の酸化安定性を少なくとも5%増加させるのに十分な量で存在する、前記潤滑油組成物。
[請求項13] 前記酸化安定性が、少なくとも7%、少なくとも9%、少なくとも11%、少なくとも13%、又は少なくとも15%増加される、請求項12に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項14] 前記硫黄非含有芳香族アミンが実質的に不足する船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、又は0.2重量%未満の量で、硫黄非含有芳香族アミンを含む、請求項12に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
[請求項15] 前記硫黄非含有芳香族アミンが、アルキルフェニル‐1‐ナフチルアミン、オクチルフェニル‐1‐ナフチルアミン、N‐4‐ドデシルフェニル‐1‐ナフチルアミン、1‐ナフチルアミン、アリールナフチルアミン、フェニル‐1‐ナフチルアミン、フェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐ヘキシルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐オクチルフェニル‐2‐ナフチルアミン、フェニレンジアミン、N、N’‐ジイソプロピル‐p‐フェニレンジアミン、又はN、N’‐ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選択される、請求項12に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。

Claims (14)

  1. 船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、
    (a)主要量の潤滑粘度の油、及び
    (b)硫黄非含有芳香族アミン
    を含み、
    前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、ASTM D2896に従って測定される5から100mgKOH/gの全塩基価(TBN)を有し、更に、前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの寄与は、30%より大きく、
    前記硫黄非含有芳香族アミンは、ジフェニルアミン、N‐フェニルナフチルアミン、ジナフチルアミン、又はフェニレンジアミンから選択される、
    前記潤滑油組成物。
  2. 前記硫黄非含有芳香族アミンが、本質的にジフェニルアミンからなる、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  3. 前記ジフェニルアミンが、ジフェニルアミン、N‐メチルジフェニルアミン、4‐ブチルジフェニルアミン、4,4’‐ジブチルジフェニルアミン、4‐ヘキシルジフェニルアミン、4,4’‐ジヘキシルジフェニルアミン、4‐ヘプチルジフェニルアミン、4,4’‐ジヘプチルジフェニルアミン、4‐オクチルジフェニルアミン、4,4’‐ジオクチルジフェニルアミン、4‐ノニルジフェニルアミン、4,4’‐ジノニルジフェニルアミン、又は4‐テトラデシルジフェニルアミン、4,4’‐ジテトラデシルジフェニルアミン、p、p’‐ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、N‐p‐ブチルフェニル‐N‐p’‐オクチルフェニルアミン、又はビス(ジアルキルフェニル)アミンから選択される、請求項2に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  4. 前記硫黄非含有芳香族アミンが、アルキルフェニル‐1‐ナフチルアミン、オクチルフェニル‐1‐ナフチルアミン、N‐4‐ドデシルフェニル‐1‐ナフチルアミン、1‐ナフチルアミン、アリールナフチルアミン、フェニル‐1‐ナフチルアミン、フェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐ヘキシルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐オクチルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N、N’‐ジイソプロピル‐p‐フェニレンジアミン、又はN、N’‐ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選択される、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  5. 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、32%超、34%超、36%超、38%超、40%超、42%超、44%超、46%超、48%超、50%超、52%超、54%超、56%超、58%超、60%超、62%超、64%超、66%超、68%超、70%超、72%超、74%超、76%超、78%超、80%超、82%超、84%超、86%超、88%超、又は90%超である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  6. 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、55%以下、又は50%以下である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  7. 前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物のTBNに対する前記硫黄非含有芳香族アミンの前記寄与が、30%と95%との間、32%と85%との間、34%と75%との間、36%と65%との間である、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  8. アルキル置換ヒドロキシ芳香族カルボキシレート、又はアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物から選択される清浄剤を更に含む、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  9. 前記硫黄非含有芳香族アミンが、100mgKOH/gと600mgKOH/gとの間、100mgKOH/gと300mgKOHとの間、又は120mgKOH/gと250mgKOH/gとの間の全塩基価を有する、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  10. 5と70mgKOH/gとの間又は5と40mgKOH/gとの間の前記TBNを有する、請求項1に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  11. 船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物であって、
    (a)主要量の潤滑粘度の油、及び
    (b)硫黄非含有芳香族アミン
    を含み
    記硫黄非含有芳香族アミンが、硫黄非含有芳香族アミンが実質的に不足する船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物と比較し、ASTM D−6186によって測定される前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の酸化安定性を少なくとも5%増加させるのに十分な量で存在しここで、前記硫黄非含有芳香族アミンが実質的に不足する船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物は、0.5重量%未満の量で、硫黄非含有芳香族アミンを含み、
    前記増加した酸化安定性を有する前記船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物の全塩基価(TBN)に対する前記硫黄非含有芳香族アミンの寄与は、30%より大きく、前記TBNはASTM D2896に従って測定され、
    前記硫黄非含有芳香族アミンは、ジフェニルアミン、N‐フェニルナフチルアミン、ジナフチルアミン、又はフェニレンジアミンから選択される、
    前記潤滑油組成物。
  12. 前記酸化安定性が、少なくとも7%、少なくとも9%、少なくとも11%、少なくとも13%、又は少なくとも15%増加される、請求項11に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  13. 前記硫黄非含有芳香族アミンが実質的に不足している船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物が、0.4重量%未満、0.3重量%未満、又は0.2重量%未満の量で、硫黄非含有芳香族アミンを含む、請求項11に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
  14. 前記硫黄非含有芳香族アミンが、アルキルフェニル‐1‐ナフチルアミン、オクチルフェニル‐1‐ナフチルアミン、N‐4‐ドデシルフェニル‐1‐ナフチルアミン、1‐ナフチルアミン、アリールナフチルアミン、フェニル‐1‐ナフチルアミン、フェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐ヘキシルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N‐オクチルフェニル‐2‐ナフチルアミン、N、N’‐ジイソプロピル‐p‐フェニレンジアミン、又はN、N’‐ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選択される、請求項11に記載の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑油組成物。
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