JP7335706B2 - 煤取り扱い特性を有するグラフト化ポリマー - Google Patents
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Description
本明細書で使用されるとき、用語「有効濃度」は、ニュートン挙動を示すために煤化基油に必要な粘度調整剤の濃度を意味し、これは、基油中の煤粒子が十分に分散されていることを示す。
本開示の分散剤粘度指数調整剤は、潤滑剤濃縮物または添加剤濃縮物のいずれかにおいて、大部分の基油とブレンドすることができる。エンジン潤滑油組成物および/または金属加工組成物(または他の潤滑組成物)および/または添加剤濃縮物の配合に使用するのに好適な基油は、任意の好適な合成油、動物油、植物油、鉱油またはそれらの混合物から選択できる。動物油および植物油(例えばラード油、ヒマシ油)、ならびに液体石油および溶媒処理または酸処理されたパラフィン系、ナフテン系または混合パラフィン-ナフテン型の鉱物潤滑油などの鉱物潤滑油を使用することができる。石炭またはシェール由来の油もまた好適であり得る。基油は、典型的には、100℃で約2~約15cSt、またはさらなる例として約2~約10cStの粘度を有してもよい。さらに、気液プロセスから誘導された油も好適である。
上記の分散剤反応生成物と共に使用することができる金属清浄剤は、一般に、極性ヘッドが酸性有機化合物の金属塩を含む、長い疎水性尾部を有する極性ヘッドを含む。塩は、実質的に化学量論量の金属を含有していてもよく、その場合それらは通常は通常のまたは中性の塩として記載され、典型的には約0~約150未満の全塩基価またはTBN(ASTM D2896により測定)を有する。酸化物または水酸化物のような過剰の金属化合物を、二酸化炭素のような酸性ガスと反応させることによって大量の金属塩基を含ませることができる。得られる過塩基化洗浄剤は、無機金属塩基(例えば、水和炭酸塩)のコアを取り囲む中和された洗浄剤のミセルを含む。そのような過塩基性洗浄剤は、約150以上、例えば約150~約450以上のTBNを有することができる。
リン系磨耗防止剤を使用することができ、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛化合物、これに限定されないが、例えばジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛化合物を含むことができる。好適な金属ジヒドロカルビルジチオホスフェートは、ジヒドロカルビルジチオホスフェート金属塩を含むことができ、ここで金属は、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、銅もしくは亜鉛であり得る。
本開示の実施形態は、1つ以上の摩擦調整剤を含み得る。好適な摩擦調整剤は、金属含有および金属非含有摩擦調整剤を含み得、これらに限定されないが、イミダゾリンアミド類、アミン類、スクシンイミド類、アルコキシル化アミン類、アルコキシル化エーテルアミン類、アミンオキシド類、アミドアミン類、ニトリル類、ベタイン類、四級アミン類、イミン類、アミン塩類、アミノグアナジン類、アルカノールアミド類、ホスホネート類、金属含有化合物、グリセリンエステル類などを含み得る。
いくつかの実施形態において、泡抑制剤は、組成物中での使用に適した他の成分を形成し得る。泡抑制剤は、シリコーン、ポリアクリレートなどから選択することができる。本明細書に記載のエンジン潤滑剤配合物中の消泡剤の量は、配合物の総重量に基づいて約0.001重量%~約0.1重量%の範囲であり得る。さらなる例として、消泡剤は、約0.004重量%~約0.008重量%の量で存在してもよい。
酸化抑制剤または酸化防止剤は、使用中にベースストックが劣化する傾向を低減し、その劣化は、金属表面に堆積するスラッジおよびワニス状堆積物などの酸化生成物によっておよび完成潤滑剤の粘度増大によって証明され得る。そのような酸化抑制剤には、障害フェノール、硫化障害フェノール、C5~C12アルキル側鎖を有するアルキルフェノールチオエステルのアルカリ土類金属塩、カルシウムノニルフェノールスルフィド、無灰油溶性フェネート類および硫化フェネート類などの硫化アルキルフェノール類、硫化または非硫化アルキルフェノールの金属塩、リン硫化または硫化炭化水素類、リンエステル類、金属チオカルバメート類、および米国特許4,867,890号に記載のような油溶性銅化合物が含まれる。
本明細書に記載されている反応は、オーバーヘッド攪拌、水分除去凝縮器、温度プローブ、および窒素供給を備えた500mLフラスコ中で行われた。必要ならば、イソマントルを用いて反応物を加熱した。
エチレンプロピレンコポリマー(Mn=5,400、45.54重量%の反応生成量)、および無水マレイン酸(Sigma Aldrich、1.21重量%の反応生成量)を、凝縮器および窒素ブランケット下のDean Stark装置を備えた2つ口丸底フラスコに投入した。フラスコを165℃に加熱し、1時間保持してポリマーの良好な溶解を確実にした。完全に溶解した後、過酸化ジクミル(Sigma Aldrich、0.19重量%の反応生成量)をフラスコに投入し、1時間保持し、続いてさらに別の過酸化ジクミルを添加した(0.20重量%の反応生成量)。得られた混合物を1時間反応させた。反応が完了した後、フラスコを真空下(25mmHg)で230℃に4時間加熱して未反応の無水マレイン酸を除去した。群II基油(Phillip 66 110 N、44.07重量%の反応生成量)をフラスコに添加し、反応温度を165℃に設定した。テトラエチレンペンタラミン(Sigma Aldrich、TEPA、1.21質量%の反応生成量)、任意のSurfonic L24-2(Huntsman、7.00質量%の反応生成量)、およびナフタル酸無水物(Sigma Aldrich、0.57質量%の反応質量)の混合物を165℃のフラスコに投入し、4時間反応させて最終生成物を得、これは100℃で176.8cStの動粘度を有していた。この実施例のために、反応物の1つの混合物を調製した。
エチレンプロピレンコポリマー(Mn=22,000、20.10重量%の反応生成量)、110N基油(9.03重量%の反応生成量)および無水マレイン酸(0.51重量%の反応生成量)を、凝縮器および窒素ブランケット下のDean Stark装置を備えた2つ口丸底フラスコに投入した。フラスコを165℃に加熱し、1時間保持してポリマーの良好な溶解を確実にした。完全に溶解した後、過酸化ジクミル(0.077重量%の反応生成量)をフラスコに投入し、30分間保持し、続いてさらに別の過酸化ジクミルを添加した(0.077重量%の反応生成量)。得られた混合物を1時間反応させた。反応が完了した後、フラスコを25Hgの真空下で4時間230℃に加熱して未反応の無水マレイン酸を除去した。I群基油(Phillip 66 110 N、50.72重量%反応生成量)をフラスコに添加し、反応温度を165℃に設定した。次にポリエーテルジアミン(Jeffamine D2000、Huntsman)をフラスコに添加し、フラスコを165℃の温度に2時間保った。110N基油(8.42重量%反応生成量)およびナフタル酸無水物(1.08重量%反応生成量)の分散液を調製し、反応混合物に添加した。得られた混合物を165℃で4時間保持して、100℃で383.5cStの動粘度を有する最終生成物を得た。この実施例は反応物の逐次添加を使用する方法を示す。
Claims (14)
- オレフィンコポリマー粘度調整剤であって、
a)オレフィンコポリマーの1,000の数平均分子量単位当たり0.10~0.80のアシル基をグラフト化したオレフィンコポリマーを含むアシル化オレフィンコポリマーであって、前記オレフィンコポリマーが、500~40,000の数平均分子量を有し、前記オレフィンコポリマーが、エチレンと、3~18個の炭素原子を有するアルキレンとのコポリマーである、アシル化オレフィンコポリマーと、
b)式Iのポリアミン化合物と、
の反応生成物を含む粘度調整剤:
環部分Aが、最大3つの環が縮合している5、6、または7員複素環であり、縮合している前記環(1つもしくは複数)が、フェニル、炭素環、複素環、ヘテロアリール、またはそれらの組み合わせから選択され、環Aが、ハロ、-CN、オキソ、ヒドロキシル、ハロアルキル、C1-4アルキル、C1-4アルキルカルボニル、C1-4アルコキシ、C1-4アルコキシカルボニル、-NH2、-NH(C1-4アルキル)、およびN(C1-4アルキル)2から選択された1つ以上の置換基で任意選択で置換され、
Xが、C2~C50アルキレンリンカー単位であり、1つ以上の炭素単位が、-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'からなる群から選択される二価部分で任意選択でかつ独立して置き換えられ、各Xが、1つ以上のR"置換基で任意選択でかつ独立して置換され、
各R'が、水素、C1-6脂肪族、フェニル、またはアルキルフェニルからなる群から選択され、
各R"が、C1-6脂肪族、C3-7シクロアルキル、3~7員ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、およびフェニルからなる群から独立して選択され、R"は、ハロ、シアノ、アミノ、ヒドロキシル、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'、または-C(O)NR'2で任意選択で置換される。 - Xが、式-(アルキレン-NR')n-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、nが、1~20の整数である、請求項1に記載の粘度調整剤。
- Xが、式-(アルキレン-O)m-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、mが、1~50の整数である、請求項1に記載の粘度調整剤。
- 環部分Aが、次式である、請求項1に記載の粘度調整剤
- 添加剤濃縮物であって、
基油希釈剤と、
高度にグラフト化された多官能性オレフィンコポリマー粘度調整剤であって、
a)オレフィンコポリマーの1,000の数平均分子量単位当たり0.10~0.80のアシル基をグラフト化したオレフィンコポリマーを含むアシル化オレフィンコポリマーであって、前記オレフィンコポリマーが、500~40,000の数平均分子量を有し、前記オレフィンコポリマーが、エチレンと、3~18個の炭素原子を有するアルキレンとのコポリマーである、アシル化オレフィンコポリマーと、
b)式Iのポリアミン化合物と、
を含む添加剤濃縮物:
環部分Aが、最大3つの環が縮合している5、6、または7員複素環であり、縮合している前記環(1つもしくは複数)が、フェニル、炭素環、複素環、ヘテロアリール、またはそれらの組み合わせから選択され、環Aが、ハロ、-CN、オキソ、ヒドロキシル、ハロアルキル、C1-4アルキル、C1-4アルキルカルボニル、C1-4アルコキシ、C1-4アルコキシカルボニル、-NH2、-NH(C1-4アルキル)、およびN(C1-4アルキル)2から選択された1つ以上の置換基で任意選択で置換され、
Xが、C2~C50アルキレンリンカー単位であり、1つ以上の炭素単位が、-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'からなる群から選択される二価部分で任意選択でかつ独立して置き換えられ、各Xが、1つ以上のR"置換基で任意選択でかつ独立して置換され、
各R'が、水素、C1-6脂肪族、フェニル、またはアルキルフェニルからなる群から選択され、
各R"が、C1-6脂肪族、C3-7シクロアルキル、3~7員ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、およびフェニルからなる群から独立して選択され、R"は、ハロ、シアノ、アミノ、ヒドロキシル、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'、または-C(O)NR'2で任意選択で置換される。 - Xが、式-(アルキレン-NR')n-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、nが、1~20の整数である、請求項5に記載の添加剤濃縮物。
- Xが、式-(アルキレン-O)m-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、mが、1~50の整数である、請求項5に記載の添加剤濃縮物。
- 環部分Aが、次式である、請求項5に記載の添加剤濃縮物
- 前記濃縮物が、前記基油希釈剤中に10~60重量パーセントの前記高度にグラフト化された多官能性オレフィンコポリマー粘度調整剤を含む、請求項5に記載の添加剤濃縮物。
- 潤滑油組成物であって、
主要量の基油と、
高度にグラフト化された多官能性オレフィンコポリマー粘度調整剤であって、
a)オレフィンコポリマーの1,000の数平均分子量単位当たり0.10~0.80のアシル基をグラフト化したオレフィンコポリマーを含むアシル化オレフィンコポリマーであって、前記オレフィンコポリマーが、500~40,000の数平均分子量を有し、前記オレフィンコポリマーが、エチレンと、3~18個の炭素原子を有するアルキレンとのコポリマーである、アシル化オレフィンコポリマーと、
b)式Iのポリアミン化合物と、
を含む潤滑油組成物:
環部分Aが、最大3つの環が縮合している5、6、または7員複素環であり、縮合している前記環(1つもしくは複数)が、フェニル、炭素環、複素環、ヘテロアリール、またはそれらの組み合わせから選択され、環Aが、ハロ、-CN、オキソ、ヒドロキシル、ハロアルキル、C1-4アルキル、C1-4アルキルカルボニル、C1-4アルコキシ、C1-4アルコキシカルボニル、-NH2、-NH(C1-4アルキル)、およびN(C1-4アルキル)2から選択された1つ以上の置換基で任意選択で置換され、
Xが、C2~C50アルキレンリンカー単位であり、1つ以上の炭素単位が、-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'からなる群から選択される二価部分で任意選択でかつ独立して置き換えられ、各Xが、1つ以上のR"置換基で任意選択でかつ独立して置換され、
各R'が、水素、C1-6脂肪族、フェニル、またはアルキルフェニルからなる群から選択され、
各R"が、C1-6脂肪族、C3-7シクロアルキル、3~7員ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、およびフェニルからなる群から独立して選択され、R"は、ハロ、シアノ、アミノ、ヒドロキシル、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'、または-C(O)NR'2で任意選択で置換される。 - Xが、式-(アルキレン-NR')n-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、nが、1~20の整数である、請求項10に記載の潤滑油組成物。
- Xが、式-(アルキレン-O)m-アルキレン-のポリアルキルアミン単位であり、前記アルキレン部分が、C1-C6分岐または直鎖アルキレン部分であり、mが、1~50の整数である、請求項10に記載の潤滑油組成物。
- 環部分Aが、
- 前記潤滑油組成物が、0.01~10重量%の前記高度にグラフト化された多官能オレフィンコポリマー粘度調整剤を含む、請求項10に記載の潤滑油組成物。
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