JP6889175B2 - 中和されたアミンおよびモリブデンを基にした潤滑剤組成物 - Google Patents
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Description
更には、潤滑剤組成物の目的の1つは、エンジン効率を向上させ、そしてそれによって燃料の節約を可能にすることである。
少なくとも1種の基油、
少なくとも1種の有機モリブデン化合物、
少なくとも1種の完全に、または部分的に中和されたアミン塩、このアミンは下記の式(I)に適合する。
R−N(X)−Y (I)
式中、
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全もしくは部分的に飽和された、2〜24個の炭素原子、好ましくは4〜24個、そしてより好ましくは14〜24個、特には16〜24個、例えば18〜24個の炭素原子を有する、炭化水素基であり、
Xは、水素原子、直鎖もしくは分枝した、完全にもしくは部分的に飽和された、1〜24個の炭素原子、好ましくは1〜10個の炭素原子、特には1〜8個の炭素原子を有する、炭化水素基、ベンジル基または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基であり、
Yは、水素原子、直鎖もしくは分枝した、完全にもしくは部分的に飽和された、1〜24個の炭素原子、好ましくは1〜10個の炭素原子、特には1〜8個の炭素原子を有する、炭化水素基、ベンジル基または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基であり、
nは。0〜3、好ましくは0〜2、好ましくは0または1の整数であり、
R1およびR2は、同じであるかまたは異なっており、2〜4個の炭素原子、好ましくは2〜3個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐したアルキル基であり、好ましくはCH2CH2またはCH2CH2CH2であり、
XまたはYの少なくとも1つは水素原子または−R1−[NH−R2]n−NH2であり、
X、YまたはRの少なくとも1つは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、4〜24個の炭素原子、好ましくは14〜24個の炭素原子、特には16〜24個の炭素原子、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
前記アミンを中和する酸は、式(II)の一酸の中から選択され、
R’COOH (II)
式中、R’は、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、2〜24個の炭素原子を有する炭化水素基である。
R−N(X)−R1−[NHR2]n−NH2 (Ia)
式中、R、X、R1、R2およびnは、上記で規定したとおりであり、そして、
XまたはRの少なくとも1つは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、4〜24個の炭素原子、好ましくは14〜24個の炭素原子、特には16〜24個の炭素原子、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基である。
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個の炭素原子、特には16〜24個の炭素原子、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そして、
Xは、水素原子、直鎖もしくは分岐した、2〜8個の炭素原子を有するアルキル基、ベンジル基、または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基である。
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個、特には16〜24個、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そして、
Xは、水素原子、または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基である。
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個、特には16〜24個、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
Yは、−R1−[NH−R2]n−NH2であり、
nは、0であり、
R1は、CH2CH2CH2であり、そして、
Xは、CH2CH2CH2NH2またはHである。
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個、特には16〜24個、例えば18〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
nは、0であり、
R1は、CH2CH2CH2であり、そして、
Xは、CH2CH2CH2NH2またはHである。
RNHCH2CH2CH 2 NH2
式中、Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、16〜18個の炭素原子を有する炭化水素基を表すか、または
N(R)(CH2CH2CH2NH2)(CH2CH2CH2NH2)
式中、Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、16〜18個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。
(i)モノ−、ジ−またはトリグリセリド型の脂肪、または脂肪酸;
(ii)式(A)のアミン源:
X1は酸素原子または窒素原子であり、
X2は酸素原子または窒素原子であり;
X1またはX2が酸素原子である場合、nおよびmは1であり;
X1またはX2が窒素原子である場合、nおよびmは2であり;ならびに、
(iii)錯体の全質量に対して0.1〜30質量%のモリブデンを与えるのに十分な量の、三酸化モリブデンまたはモリブデン酸塩、好ましくはモリブデン酸アンモニウムの中から選択されたモリブデン源。
X1は、酸素原子または窒素原子であり、
X2は、酸素原子または窒素原子であり、
X1が酸素原子である場合には、nは1であり、そしてX2が酸素原子である場合には、mは1であり、
X1が窒素原子である場合には、nは2であり、そしてX2が窒素原子である場合には、mは2であり、
R1は、直鎖もしくは分枝した、飽和もしくは不飽和の、3〜30個の炭素原子、好ましくは3〜20個の炭素原子、有利には7〜17個の炭素原子を有する、アルキル基である。
X1は、酸素原子または窒素原子であり、
X2は、酸素原子または窒素原子であり、
X1が酸素原子である場合には、nは1であり、そしてX2が酸素原子である場合には、mは1であり、
X1が窒素原子である場合には、nは2であり、そしてX2が窒素原子である場合いは、mは2であり、
R1は、直鎖もしくは分枝した、飽和もしくは不飽和の、3〜30個の炭素原子、好ましくは3〜20個の炭素原子、有利には7〜17個の炭素原子を有する、アルキル基であり、
R2は、直鎖もしくは分枝した、飽和もしくは不飽和の、3〜30個の炭素原子、好ましくは3〜20個の炭素原子、有利には7〜17個の炭素原子を有する、アルキル基である。
(i)モノ−、ジ−もしくはトリグリセリド型の脂肪または脂肪酸、
(ii)ジエタノールアミンまたは2−(2−アミノエチル)アミノエタノール、および、
(iii)錯体の全質量に対して0.1〜20.0質量%のモリブデンを与えるのに十分な量の、三酸化モリブデンまたはモリブデン酸塩、好ましくはモリブデン酸アンモニウムの中から選択されたモリブデン源。
R1は、直鎖もしくは分枝した、飽和もしくは不飽和の、3〜30個の炭素原子、好ましくは3〜20個の炭素原子、有利には7〜17個の炭素原子を有する、アルキル基である。
R1は、直鎖もしくは分枝した、飽和もしくは不飽和の、3〜30個の炭素原子、好ましくは3〜20個の炭素原子、有利には7〜17個の炭素原子を有する、アルキル基である。
kは、少なくとも4、好ましくは4〜10、有利には4〜7の整数であり;
nは、1〜4の範囲の整数であり;そして
Lは、1〜100個の炭素原子、好ましくは1〜40個の炭素原子、有利には3〜20個の炭素原子を有するアルキルのジチオカルバミン酸塩基である。
R3、R4、R5、R6は、同じかもしくは異なっており、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基またはシクロアルケニル基の中から選択される炭化水素基であり、
X3、X4、X5およびX6は、同じかもしくは異なっており、それぞれ独立に、酸素原子または硫黄原子である。
式中、
− X3およびX4は酸素原子であり;
− X5およびX6は硫黄原子であり;
− R3は、8個の炭素原子を有するアルキル基または13個の炭素原子を有するアルキル基であり、
− R4は、8個の炭素原子を有するアルキル基または13個の炭素原子を有するアルキル基であり、
− R5は、8個の炭素原子を有するアルキル基または13個の炭素原子を有するアルキル基であり、
− R6は、8個の炭素原子を有するアルキル基または13個の炭素原子を有するアルキル基である。
基R3、R4、R5およびR6は、式(V)について規定されたとおりである。
− 式(V−a)(式中、R3、R4、R5およびR6は、8個の炭素原子を有するアルキル基を表す)のMo-DTC化合物;
− 式(V−a)(式中、R3、R4、R5およびR6は、13個の炭素原子を有するアルキル基を表す)のMo-DTC化合物;ならびに、
− 式(V−a)(式中、R3、R4は13個の炭素原子を有するアルキル基を表し、そしてR5およびR6は8個の炭素原子を有するアルキル基を表す)のMo-DTC化合物;ならびに/あるいは、
− 式(V−a)(式中、R3、R4は8個の炭素原子を有するアルキル基を表し、そしてR5およびR6は13個の炭素原子を有するアルキル基を表す)のMo-DTC化合物。
Mo-DTC化合物の例としては、R.T Vanderbilt Company(商標)によって市販されている製品Molyvan L(商標)、Molyvan 807(商標)またはMolyvan 822(商標)、あるいはアデカによって市販されている製品Sakura-lube 200(商標)、Sakura-lube 165(商標),
Sakura-lube 525(商標)またはSakura-lube 600(商標)を挙げることができる。
本発明の潤滑剤組成物に用いられる基油は、API分類(表A)において定義されるクラスのI〜V族に属する鉱物または合成由来の油(またはATIEL分類におけるその等価物)、またはそれらの混合物であることができる。
基準1の潤滑剤組成物が、下記のテーブル1に従って調製された(組成は質量(g)で表されている)
・基油1:グループIIIの基油(標準ASTM D445によって40℃で測定された動粘度=20mm2/s)
・基油2:グループIIIの基油(標準ASTM D445によって40℃で測定された動粘度=25mm2/s)
・粘度指数向上剤:水素化スチレン/イソプレンポリマー
・添加剤パック:ジチオリン酸亜鉛型の耐摩耗剤、ジフェニルアミン型の抗酸化剤、サリチル酸カルシウム型の洗浄剤(Infineumから市販されているP6660(商標))
・流動点降下剤:ポリメタクリレート(Lubrizolから市販されているLubrizol 7748(商標))
・アミン1:中和された脂肪族ジアミン(Akzo Nobelから市販されているDuomeen TDO(商標))
・アミン2:非中和の脂肪族ジアミン(Akzo Nobelから市販されているDuomeen T(商標))
・摩擦調整剤:ジチオカルバミン酸モリブデン(Adekaから市販されているSakuralube 525(商標))
基準2の潤滑剤組成物が、下記のテーブル4に従って調製された(組成は質量(g)で表されている)
・基油:グループIIIの基油(標準ASTM D445によって40℃で測定された動粘度=19mm2/s)
・粘度指数向上剤:水素化スチレン/イソプレンポリマー
・添加剤パック:分散剤、石炭酸カルシウム、カルボン酸カルシウムおよびスルホン酸カルシウム型の洗浄剤
・流動点降下剤:ポリメタクリレート(Evonikから市販されているViscoplex1-358(商標))
・アミン1:中和された脂肪族ジアミン(Akzo Nobelから市販されているDuomeen TDO(商標))
・アミン2:非中和の脂肪族ジアミン(Akzo Nobelから市販されているDuomeen T(商標))
・アミン3:中和された脂肪族トリアミン(Akzo Nobelから市販されているArmolube 312(商標))
・アミン4:非中和の脂肪族トリアミン(Akzo Nobelから市販されているTriameen YT(商標))
・摩擦調整剤:ジチオカルバミン酸モリブデン(Adekaから市販されているSakuralube 525(商標))
摩擦係数は、以下の条件の下で、線形摩擦計、DLCビーズ/鋼板を用いて評価した。
・鋼の種類:100c6
・ビーズ上のDLCコーティングの種類:31〜33%の範囲の水素を含み、そして55:45のモル比(sp2炭素/sp3炭素)を有するa:CH水素化DLCコーティング
・DLC層の厚さ:1.5μ
・温度:110℃
・5Nの垂直荷重
・10mmの移動距離
・エンジン速度(rpm):4000−3500−3000−2500−2000−1500−1000−750
・マニホールドで調節された潤滑剤温度:40°C−60°C−90°C−110°C
・エンジン出口で調節された水温:40°C−60°C−90°C−100°C
Claims (16)
- 少なくとも一方が炭素コーティングされた2つの表面間の摩擦を低減するための、
・少なくとも1種の基油、
・少なくとも1種のモリブデン化合物、
・少なくとも1種の完全にもしくは部分的に中和されたアミン塩、該アミンは以下の式(I)に合致する、
R−N(X)−Y (I)
式中、
Rは、直鎖もしくは分岐した、完全もしくは部分的に飽和された、2〜24個の炭素原子を有する、炭化水素基であり、
Xは、水素原子、直鎖もしくは分枝した、完全にもしくは部分的に飽和された、1〜24個の炭素原子を有する、炭化水素基、ベンジル基または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基であり、
Yは、水素原子、直鎖もしくは分枝した、完全にもしくは部分的に飽和された、1〜24個の炭素原子を有する、炭化水素基、ベンジル基または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基であり、
nは、0〜3の整数であり、
R1およびR2は、同じであるかまたは異なっており、直鎖もしくは分岐した、2〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、
XまたはYの少なくとも1つは水素原子または−R1−[NH−R2]n−NH2であり、
X、YまたはRの少なくとも1つは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、4〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
前記アミンを中和する酸は、式(II)の一酸の中から選択され、
R’COOH (II)
式中、R’は、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、2〜24個の炭素原子を有する炭化水素基である、
を含む潤滑剤組成物の使用。 - 前記アミンが、下記の式(Ia)
R−N(X)−R1−[NHR2]n−NH2 (Ia)
式中、
R、X、R1、R2およびnは、請求項1で規定したとおりであり、
XまたはRの少なくとも1つは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、4〜24個の炭素原子を有する炭化水素基である、
に合致する、請求項1記載の使用。 - Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
Xは、水素原子、直鎖もしくは分岐した、2〜8個の炭素原子を有するアルキル基、ベンジル基、または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基である、
請求項1または2記載の使用。 - Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そして、
Xは、水素原子、または式−R1−[NH−R2]n−NH2の基である、
請求項1〜3のいずれか1項記載の使用。 - Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、14〜24個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
Yは、−R1−[NH−R2]n−NH2であり、
nは、0であり、
R1は、CH2CH2CH2であり、そして、
Xは、CH2CH2CH2NH2またはHである、
請求項1〜4のいずれか1項記載の使用。 - 前記アミン中の窒素原子と式(II)の前記酸のモル数の間の前記組成物中でのモル比は、9:1〜1:1の範囲である、
請求項1〜5のいずれか1項記載の使用。 - R’は、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、7〜24個の炭素原子を有する炭化水素基である、
請求項1〜6のいずれか1項記載の使用。 - 前記有機モリブデン化合物が、ジチオカルバミン酸モリブデン化合物である、請求項1〜7のいずれか1項記載の使用。
- 前記アミンは、以下のアミン、
RNHCH2CH2CH 2 NH2
式中、Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、16〜18個の炭素原子を有する炭化水素基である、または
N(R)(CH2CH2CH2NH2)(CH2CH2CH2NH2)
式中、Rは、直鎖もしくは分岐した、完全にもしくは部分的に飽和された、16〜18個の炭素原子を有する炭化水素基である、
の中から選択され、請求項1〜8のいずれか1項記載の使用。 - 前記組成物は、前記組成物の全質量に対して、0.05〜5質量%の中和されたアミンを含んでいる、請求項1〜9のいずれか1項記載の使用。
- 前記組成物は、前記組成物の全質量に対して、0.01〜3質量%の有機モリブデン化合物を含んでいる、請求項1〜10のいずれか1項記載の使用。
- 前記組成物が、少なくとも1種の耐摩耗性添加剤を更に含む、請求項1〜11のいずれか1項記載の使用。
- 車両用エンジンにおいて摩擦を低減するための、請求項1〜12のいずれか1項記載の使用。
- 車両用エンジンにおいて、鋼の表面と炭素コーティングされた表面との間の摩擦を低減するための、請求項1〜13のいずれか1項記載の使用。
- 車両用エンジンにおいて、2つの炭素コーティングされた表面の間の摩擦を低減するための、請求項1〜13のいずれか1項記載の使用。
- 更に、車両用エンジンに含まれるシールの劣化を低減するための、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
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