JPH0645794B2 - 中和されたホスフエ−ト混合物を含有する潤滑油組成物 - Google Patents
中和されたホスフエ−ト混合物を含有する潤滑油組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は、潤滑油用の極性（extreme pressure）添加剤
に関する。さらに特別には、本発明は、(a)置換ジチオ
ホスフェートおよび(b)モノ−およびジ−置換無硫黄ホ
スフェートから成るホスフエートの特定の混合物であ
り、ヒドロカルビルアミンとの反応によつて中和されて
いる組成物の添加によつて潤滑剤の極圧特性が著しく改
善される発見に関する。
に関する。さらに特別には、本発明は、(a)置換ジチオ
ホスフェートおよび(b)モノ−およびジ−置換無硫黄ホ
スフェートから成るホスフエートの特定の混合物であ
り、ヒドロカルビルアミンとの反応によつて中和されて
いる組成物の添加によつて潤滑剤の極圧特性が著しく改
善される発見に関する。
ジチオホスフエート自体、モノチオホスフエート自体並
びにモノ−およびジ置換ホスフエート自体を含有する潤
滑剤は当業界で公知である。例えば米国特許明細書第
４，４３１，５５２号には、ある臨界比でホスフエー
ト、モノチオホスフエートおよびジチオホスフエートも
含有するボレート含有潤滑剤組成物が開示されている。
本発明においては、モノチオホスフエートが潤滑剤の極
性特性に不利な影響を与えることが見出された。
びにモノ−およびジ置換ホスフエート自体を含有する潤
滑剤は当業界で公知である。例えば米国特許明細書第
４，４３１，５５２号には、ある臨界比でホスフエー
ト、モノチオホスフエートおよびジチオホスフエートも
含有するボレート含有潤滑剤組成物が開示されている。
本発明においては、モノチオホスフエートが潤滑剤の極
性特性に不利な影響を与えることが見出された。
改善された極圧特性を有する潤滑剤を提供することが本
発明の一目的である。改善された特性は、ヒドロカルビ
ルアミンで中和された特定のホスフエートの組み合せに
よつて得られる。
発明の一目的である。改善された特性は、ヒドロカルビ
ルアミンで中和された特定のホスフエートの組み合せに
よつて得られる。
本発明の概要 (a)ジヒドロカルビル水素ジチオホスフエート；および
(b)ヒドロカルビル二水素ホスフエートとジヒドロカル
ビル水素ホスフエートとの無硫黄混合物を含み、本質的
にモノチオホスフエートを含まないホスフエートの混合
物が含まれる潤滑油添加剤組成物であり、該組成物の少
なくとも５０％が、ヒドロカルビル基中に１０〜３０個
の炭素を有するヒドロカルビルアミンによつて中和され
ていることを特徴とする潤滑油添加剤組成物である。
(b)ヒドロカルビル二水素ホスフエートとジヒドロカル
ビル水素ホスフエートとの無硫黄混合物を含み、本質的
にモノチオホスフエートを含まないホスフエートの混合
物が含まれる潤滑油添加剤組成物であり、該組成物の少
なくとも５０％が、ヒドロカルビル基中に１０〜３０個
の炭素を有するヒドロカルビルアミンによつて中和され
ていることを特徴とする潤滑油添加剤組成物である。
本発明の詳細な説明 ホスフエート混合物が分散されている潤滑性粘度の油を
含む潤滑油組成物であつて、前記のホスフエートがモノ
チオホスフエートを本質的に含まず、そして、(a)ジヒ
ドロカルビル水素ジチオホエフエート；および(b)ヒド
ロカルビル二水素ホスフエートとヒドロカルビル水素ホ
スフエートとの無硫黄混合物から成り、前記の組成物が
ヒドロカルビル基中に１０〜２６個の炭素を有するヒド
ロカルビルアミンによつて少なくとも５０％が中和され
ていることを特徴とする潤滑油組成物である。
含む潤滑油組成物であつて、前記のホスフエートがモノ
チオホスフエートを本質的に含まず、そして、(a)ジヒ
ドロカルビル水素ジチオホエフエート；および(b)ヒド
ロカルビル二水素ホスフエートとヒドロカルビル水素ホ
スフエートとの無硫黄混合物から成り、前記の組成物が
ヒドロカルビル基中に１０〜２６個の炭素を有するヒド
ロカルビルアミンによつて少なくとも５０％が中和され
ていることを特徴とする潤滑油組成物である。
本出願において使用する「本質的にモノチオホスフエー
トを含まない」の語句は、潤滑剤または潤滑剤添加物
が、該潤滑剤の極圧特性を著しく害するモノチオホスフ
エートを何等含有しないことの意味である。本発明の潤
滑剤または潤滑剤添加物はモノチオホスフエートを全く
含有しないのが好ましい。
トを含まない」の語句は、潤滑剤または潤滑剤添加物
が、該潤滑剤の極圧特性を著しく害するモノチオホスフ
エートを何等含有しないことの意味である。本発明の潤
滑剤または潤滑剤添加物はモノチオホスフエートを全く
含有しないのが好ましい。
本発明の潤滑剤および添加剤組成物の個々の成分の各々
は当業界で公知である。
は当業界で公知である。
ジチオホスフエート 本発明の潤滑剤において有用なジチオホスフエートは、
当業界で周知である。これらのジチオホスフエートは、
２個のヒドロカルビル基および１個の水素官能価を有す
るものであり、従つて酸性である。この割合に有用なヒ
ドロカルビル基は、３〜８個の炭素原子を有する好まし
くは脂肪族アルキル基である。
当業界で周知である。これらのジチオホスフエートは、
２個のヒドロカルビル基および１個の水素官能価を有す
るものであり、従つて酸性である。この割合に有用なヒ
ドロカルビル基は、３〜８個の炭素原子を有する好まし
くは脂肪族アルキル基である。
代表的なジヒドロカルビルジチオホスフエートには、ジ
−２−エチル−１−ヘキシル水素ジチオホスフエート、
ジイソオクチル水素ジチオホスフエート、ジプロピル水
素ジチオホスフエートおよびジ−４−メチル−２−ペン
チル水素ジチオホスフエートが含まれる。
−２−エチル−１−ヘキシル水素ジチオホスフエート、
ジイソオクチル水素ジチオホスフエート、ジプロピル水
素ジチオホスフエートおよびジ−４−メチル−２−ペン
チル水素ジチオホスフエートが含まれる。
好ましいジチオホスフエートは、ジヘキシル水素ジチオ
ホスフエート、ジブチル水素ジチオホスフエート、およ
びジ−ｎ−ヘキシル水素ジチオホスフエートである。
ホスフエート、ジブチル水素ジチオホスフエート、およ
びジ−ｎ−ヘキシル水素ジチオホスフエートである。
無硫黄ホスフエート 本発明において有用な典型的な非硫黄含有ホスフエート
は当業界で周知であり、そして、ヒドロカルビル基が１
〜１０個、好ましくは３〜５個の炭素原子、最も好まし
くは４個の炭素原子を含有するジヒドロカルビル水素ホ
スフエートおよびモノヒドロカルビル二水素ホスフエー
トが含まれる。このヒドロカルビル基は、脂肪族アルキ
ル基である。代表的ホスフエートには： メチル二水素ホスフエート、プロピル二水素ホスフエー
ト、ブチル二水素ホスフエート、ジブチル水素ホスフエ
ート；ジペンチル水素ホスフエート；ペンチル二水素ホ
スフエート；ヘキシル二水素ホスフエート、デシル二水
素ホスフエートなどが含まれる。
は当業界で周知であり、そして、ヒドロカルビル基が１
〜１０個、好ましくは３〜５個の炭素原子、最も好まし
くは４個の炭素原子を含有するジヒドロカルビル水素ホ
スフエートおよびモノヒドロカルビル二水素ホスフエー
トが含まれる。このヒドロカルビル基は、脂肪族アルキ
ル基である。代表的ホスフエートには： メチル二水素ホスフエート、プロピル二水素ホスフエー
ト、ブチル二水素ホスフエート、ジブチル水素ホスフエ
ート；ジペンチル水素ホスフエート；ペンチル二水素ホ
スフエート；ヘキシル二水素ホスフエート、デシル二水
素ホスフエートなどが含まれる。
ジブチル水素ホスフエートとブチル二水素ホスフエート
の混合物が好ましい。
の混合物が好ましい。
アミン 本発明に使用するためには、酸性ホスフエートの混合物
はアルキルアミンとの反応によつて部分的または完全に
中和される。得られた組成物は、アルキルアンモニウム
塩、アルキルアンモニウム塩と無硫黄モノおよびジヒド
ロカルビルホスフエートの混合酸、およびアルキルアン
モニウム塩とジヒドロカルビルジチオホスフエートの遊
離酸の複雑な混合物である。中和は少なくとも５０％、
好ましくは少なくとも８０％完了しなければならない。
最良の結果を得るためには、中和は８５〜９５％の範囲
内でなければならない、この場合１００％中和は１個の
アルキルアミンと各酸性水素原子との反応をいう。
はアルキルアミンとの反応によつて部分的または完全に
中和される。得られた組成物は、アルキルアンモニウム
塩、アルキルアンモニウム塩と無硫黄モノおよびジヒド
ロカルビルホスフエートの混合酸、およびアルキルアン
モニウム塩とジヒドロカルビルジチオホスフエートの遊
離酸の複雑な混合物である。中和は少なくとも５０％、
好ましくは少なくとも８０％完了しなければならない。
最良の結果を得るためには、中和は８５〜９５％の範囲
内でなければならない、この場合１００％中和は１個の
アルキルアミンと各酸性水素原子との反応をいう。
アミンのアルキル基は、１０〜３０個、好ましくは１２
〜１８個の炭素の長さである。典型的のアミンには、ペ
ンタデシルアミン、オクタデシルアミン、セチルアミン
などが含まれる。最も好ましいのはオレイルアミンであ
る。ジチオホスフエート；無硫黄ホスフエートのモル比
は、７０：３０〜３０：７０、好ましく５５：４５〜４
５：５５の範囲内、そして、最も好ましくは１：１であ
る。置換二水素ホスフエート：ジ置換水素ホスフエート
のモル比は、３０：７０〜５５〜４５、好ましくは３
５：６０〜５０：５０の範囲内、そして、最も好ましく
は４５：５５であるべきである。
〜１８個の炭素の長さである。典型的のアミンには、ペ
ンタデシルアミン、オクタデシルアミン、セチルアミン
などが含まれる。最も好ましいのはオレイルアミンであ
る。ジチオホスフエート；無硫黄ホスフエートのモル比
は、７０：３０〜３０：７０、好ましく５５：４５〜４
５：５５の範囲内、そして、最も好ましくは１：１であ
る。置換二水素ホスフエート：ジ置換水素ホスフエート
のモル比は、３０：７０〜５５〜４５、好ましくは３
５：６０〜５０：５０の範囲内、そして、最も好ましく
は４５：５５であるべきである。
本発明の組成物は、これらが耐摩性および防錆性がある
ために有用であり、そして、アルカリ金属硼酸塩を含有
する潤滑剤の水溶性解性並びにシール漏れ性を改善する
ために有用である。本発明の組成物の好ましい用途は、
極性（ＥＰ）添加剤としての使用である。
ために有用であり、そして、アルカリ金属硼酸塩を含有
する潤滑剤の水溶性解性並びにシール漏れ性を改善する
ために有用である。本発明の組成物の好ましい用途は、
極性（ＥＰ）添加剤としての使用である。
この潤滑油組成物は、該潤滑剤の極圧特性を改善するた
めに有効量の混合中和ホスフエートを含有する。潤滑剤
は一般に、０．０１〜５．０重量％、好ましくは０．１
〜２．０重量％のホスフエート混合物を含有する。
めに有効量の混合中和ホスフエートを含有する。潤滑剤
は一般に、０．０１〜５．０重量％、好ましくは０．１
〜２．０重量％のホスフエート混合物を含有する。
中和ホスフエートを添加する潤滑油は、任意の炭化水素
基剤の潤滑油または合成基油原料でよい。炭化水素潤滑
油は、合成または天然源から誘導されるものでよく、ま
たパラフイン系、ナフテン系もしくはアスフアルテン系
基油またはそれらの混合物でもよい。本発明の潤滑油に
は各種の他の添加剤も存在できる。これら添加剤には、
酸化防止剤、粘度指数向上剤、分散剤、防錆剤、抑泡
剤、防蝕剤、他の耐摩耗性添加剤並びに各種の他の周知
の添加剤が含まれる。好ましい追加の添加剤は、油溶性
スクシンイミドおよび油溶性アルカリもしくはアルカリ
土類金属スルホネートである。特に好ましい追加の添加
剤には、硫化オレフインおよびアルカリ金属硼酸塩が含
まれ、特にこれらの各々が約０．１〜１０．０重量％の
量であり、さらに好ましいのは米国特許第３，９９７，
４５４号に教示されているような１．０〜６．０重量％
の三硼酸カリウムである。
基剤の潤滑油または合成基油原料でよい。炭化水素潤滑
油は、合成または天然源から誘導されるものでよく、ま
たパラフイン系、ナフテン系もしくはアスフアルテン系
基油またはそれらの混合物でもよい。本発明の潤滑油に
は各種の他の添加剤も存在できる。これら添加剤には、
酸化防止剤、粘度指数向上剤、分散剤、防錆剤、抑泡
剤、防蝕剤、他の耐摩耗性添加剤並びに各種の他の周知
の添加剤が含まれる。好ましい追加の添加剤は、油溶性
スクシンイミドおよび油溶性アルカリもしくはアルカリ
土類金属スルホネートである。特に好ましい追加の添加
剤には、硫化オレフインおよびアルカリ金属硼酸塩が含
まれ、特にこれらの各々が約０．１〜１０．０重量％の
量であり、さらに好ましいのは米国特許第３，９９７，
４５４号に教示されているような１．０〜６．０重量％
の三硼酸カリウムである。
実施例１〜４ チムケム（Ｔimken）ＥＰ試験法を使用して潤滑剤の極
圧特性の測定のため各種の試験試料について一連の試験
を行つた。チムケン試験は周知の標準化された試験法で
あり、ＡＳＴＭ−Ｄ２７８２に記載されており、本明細
書の参考にされたい。これらの実施例では、下記の第Ｉ
表に挙げた以外の他の添加剤を含有しないエクソン（Ｅ
xxon）ＳＡＥ ８０ｗ−９０基油を使用した。ジチオホ
スフエート化合物は、６−炭素アルキル基を有し、無硫
黄ホスフエートは４−炭素アルキル基を有する。すべて
のホスフエートは、Ｃ１８第一アミンによつて完全に中
和されている。
圧特性の測定のため各種の試験試料について一連の試験
を行つた。チムケン試験は周知の標準化された試験法で
あり、ＡＳＴＭ−Ｄ２７８２に記載されており、本明細
書の参考にされたい。これらの実施例では、下記の第Ｉ
表に挙げた以外の他の添加剤を含有しないエクソン（Ｅ
xxon）ＳＡＥ ８０ｗ−９０基油を使用した。ジチオホ
スフエート化合物は、６−炭素アルキル基を有し、無硫
黄ホスフエートは４−炭素アルキル基を有する。すべて
のホスフエートは、Ｃ１８第一アミンによつて完全に中
和されている。
試験結果を下記の第Ｉ表に示す。
実施例１（比較例）と実施例２との比較では、本発明の
組成物の添加は、チムケンＥＰ性能が劇的かつ驚ろくべ
き改善が得られることを示している。
組成物の添加は、チムケンＥＰ性能が劇的かつ驚ろくべ
き改善が得られることを示している。
実施例１（比較例）と実施例３および４（比較例）との
比較では、同じ全ホスフエート濃度において、無硫黄ホ
スフエート単独またはジチオホスフエート単独ではいず
れも基油の極圧性能の改善には有効でないことが示され
ている。
比較では、同じ全ホスフエート濃度において、無硫黄ホ
スフエート単独またはジチオホスフエート単独ではいず
れも基油の極圧性能の改善には有効でないことが示され
ている。
実施例５〜１１ 各種の試験試料組成物を使用して追加のチムケン試験を
行つた。これらの実施例では、基油は３．０重量％の三
硼酸カリウム分散体（４５％の希釈油を含む）および第
II表に示した硫黄量を付与する硫化炭化水素を含有する
エクソンＳＡＥ８０ｗ−９０である。モノチオ−および
ジチオ−ホスフエート化合物は、６−炭素アルキル基を
有し、無硫黄ホスフエート化合物は４−炭素アルキル基
を有する。但し、実施例１０および１１では無硫黄ホス
フエートは６−炭素アルキル基を有し、実施例８では８
〜１０炭素アルキル基を有する。全ホスフエートはＣ
１２〜Ｃ１８第一アミンで完全に中和されている。
行つた。これらの実施例では、基油は３．０重量％の三
硼酸カリウム分散体（４５％の希釈油を含む）および第
II表に示した硫黄量を付与する硫化炭化水素を含有する
エクソンＳＡＥ８０ｗ−９０である。モノチオ−および
ジチオ−ホスフエート化合物は、６−炭素アルキル基を
有し、無硫黄ホスフエート化合物は４−炭素アルキル基
を有する。但し、実施例１０および１１では無硫黄ホス
フエートは６−炭素アルキル基を有し、実施例８では８
〜１０炭素アルキル基を有する。全ホスフエートはＣ
１２〜Ｃ１８第一アミンで完全に中和されている。
試験結果を下記の第II表に示す。
実施例５（比較例）と実施例６および７との比較では、
本発明の組成物がチムケン試験に証明されるようなＥＰ
特性の著しい改善を示している。
本発明の組成物がチムケン試験に証明されるようなＥＰ
特性の著しい改善を示している。
実施例５（比較例）および実施例７と実施例８および９
（比較例）との比較では、チムケン試験で改善されたＥ
Ｐ特性を得るためには無硫黄ホスフエートとジチオホス
フエートの両者が必要であることが示されている。実施
例７は、無硫黄ホスフオートとジチオホスフエートとの
等量混合物０．３０重量％を含有し、すぐれたＥＰ特性
を有した。実施例８（比較例）は無硫黄ホスフエートの
みを含有し、ジチオホスフエートを含有しないものであ
るが、実施例５（比較例）に示された基準より良くはな
かつた。実施例９（比較例）は、ジチオホスフエートの
みを含有したものであるが基準より僅かに低い値であつ
た。
（比較例）との比較では、チムケン試験で改善されたＥ
Ｐ特性を得るためには無硫黄ホスフエートとジチオホス
フエートの両者が必要であることが示されている。実施
例７は、無硫黄ホスフオートとジチオホスフエートとの
等量混合物０．３０重量％を含有し、すぐれたＥＰ特性
を有した。実施例８（比較例）は無硫黄ホスフエートの
みを含有し、ジチオホスフエートを含有しないものであ
るが、実施例５（比較例）に示された基準より良くはな
かつた。実施例９（比較例）は、ジチオホスフエートの
みを含有したものであるが基準より僅かに低い値であつ
た。
実施例７と実施例１０および１１（比較例）との比較で
は、モノチオホスフエートの存在が、高濃度においても
チムケン試験において本発明の組成物に不利であること
を示している。
は、モノチオホスフエートの存在が、高濃度においても
チムケン試験において本発明の組成物に不利であること
を示している。
Claims (18)
- 【請求項１】(a)ジヒドロカルビル水素ジチオホスフェ
ート；および、 (b)ヒドロカルビル二水素ホスフェートとジヒドロカル
ビル水素ホスフェートとの無硫黄混合物 を含み、本質的にモノチオホスフェートを含まないホス
フェート混合物を含む潤滑油添加剤組成物であって、該
組成物は、ヒドロカルビル基中に10〜30個の炭素を有す
るヒドロカルビルアミンによって少なくとも50％が中和
されていることを特徴とする潤滑油添加剤組成物。 - 【請求項２】前記のジヒドロカルビル水素ジチオホスフ
ェート、ヒドロカルビル二水素ホスフェートおよびジヒ
ドロカルビル水素ホスフェートのヒドロカルビル基が、
１〜10個の炭素原子のアルキル基である特許請求の範囲
第１項に記載の組成物。 - 【請求項３】前記のジヒドロカルビル水素ジチオホスフ
ェートのヒドロカルビル基が、３〜８個の炭素原子を有
するアルキル基である特許請求の範囲第２項に記載の組
成物。 - 【請求項４】前記のヒドロカルビル二水素ホスフェート
およびジヒドロカルビル水素ホスフェートのヒドロカル
ビル基が１〜４個の炭素原子を有するアルキル基である
特許請求の範囲第３項に記載の組成物。 - 【請求項５】前記のヒドロカルビル二水素ホスフェー
ト：ジヒドロカルビル水素ホスフェートのモル比が、3
5：65〜50：50である特許請求の範囲第４項に記載の組
成物。 - 【請求項６】前記のジヒドロカルビル水素ジチオホスフ
ェート：前記の無硫黄ホスフェートのモル比が、55：45
〜45：55である特許請求の範囲第５項に記載の組成物。 - 【請求項７】前記のヒドロカルビルアミンが、そのアル
キル基に12〜18個の炭素原子を有するモノアルキルアミ
ンである特許請求の範囲第６項に記載の組成物。 - 【請求項８】前記のアルキルアミンが、オレイルアミン
であり、前記の組成物が少なくとも80％中和されている
特許請求の範囲第７項に記載の組成物。 - 【請求項９】前記の添加剤に、アルカリ金属硼酸塩が含
まれる特許請求の範囲第８項に記載の組成物。 - 【請求項１０】前記の組成物に、硫化炭化水素も含まれ
る特許請求の範囲第９項に記載の組成物。 - 【請求項１１】(a)ジ−ｎ−ヘキシル水素ジチオホスフ
ェート、および (b)ブチル二水素ホスフェートとジブチル水素ホスフェ
ートとの混合物 から本質的に成るホスフェートの混合物を含む潤滑油添
加剤組成物であって、該組成物は、オレイルアミンによ
って少なくとも80％が中和されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の潤滑油添加剤組成物。 - 【請求項１２】前記の(a)：(b)のモル比が１：１であ
り、ブチル二水素ホスフェート：ジブチル水素ホスフェ
ートのモル比が45：55である特許請求の範囲第11項に記
載の組成物。 - 【請求項１３】前記の組成物が、アルカリ金属硼酸塩お
よび硫化炭化水素も含む特許請求の範囲第12項に記載の
組成物。 - 【請求項１４】(a)ジヒドロカルビル水素ジチオホスフ
ェート；および、 (b)ヒドロカルビル二水素ホスフェートとジヒドロカル
ビル水素ホスフェートとの無硫黄混合物 から本質的に成り、モノチオホスフェートを本質的に含
まないホスフェートの混合物から本質的に成る潤滑油添
加剤組成物であって、該組成物は、ヒドロカルビル基に
12〜18個の炭素を有するヒドロカルビルアミンによって
少なくとも80％が中和されており、(a)：(b)のモル比が
55：45〜45：55であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の潤滑油添加剤組成物。 - 【請求項１５】主要量の潤滑油および潤滑性組成物の極
圧特性を改善するための少量ではあるが有効量の (a)ジヒドロカルビル水素ジチオホスフェート；およ
び、 (b)ヒドロカルビル二水素ホスフェートとジヒドロカル
ビル水素ホスフェートとの無硫黄混合物 を含み、本質的にモノチオホスフェートを含まないホス
フェート混合物を含む潤滑油添加剤組成物であって、ヒ
ドロカルビル基中に10〜30個の炭素を有するヒドロカル
ビルアミンによって少なくとも50％が中和されている潤
滑油添加剤組成物 を含むことを特徴とする潤滑性組成物。 - 【請求項１６】前記の組成物が、0.1〜5.0重量％の前記
の添加剤を含む特許請求の範囲第15項に記載の組成物。 - 【請求項１７】前記の組成物が、1.0〜6.0重量％の三硼
酸カリウムも含む特許請求の範囲第16項に記載の組成
物。 - 【請求項１８】前記の組成物が、0.1〜10.0重量％の硫
化オレフィンおよび0.1〜10.0重量％のアルカリ金属硼
酸塩も含む特許請求の範囲第15項に記載の組成物。
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-
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