説明

スクシンイミド分散剤を含有する潤滑組成物

本発明は、以下の(a)、(b)、(c)および(d)を含有する組成物を提供する:(a)以下を含有する清浄剤パッケージ:(i)金属サリキサレート;および(ii)必要に応じて、成分(a)(i)以外の清浄剤;(b)以下を含有する分散剤パッケージ:(i)1またはそれ以上のカルボニル:窒素比を有する分散剤;および(ii)1未満のカルボニル:窒素比を有する分散剤;(c)以下を含有する酸化防止剤パッケージ:(i)ヒンダードフェノール;および(d)潤滑粘性のあるオイル;ここで、該組成物は、800ppmに等しいかそれ未満のリン含量を有する;そして、ここで、硫酸塩灰分含量は、該組成物の1.1重量パーセントに等しいかそれ未満である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(発明の分野)
本発明は、分散剤パッケージ、清浄剤パッケージおよび酸化防止剤パッケージを含有する潤滑油組成物に関する。この組成物は、エンジン清浄度、洗浄力が向上し、スラッジ形成および摩耗が低い。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
摩耗、スラッジの蓄積およびフィルター閉塞からエンジンを保護するために、潤滑油が多数の添加剤を含有することは、周知である。エンジン潤滑油用の通例の添加剤には、耐摩耗添加剤としてのアルキルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)、およびオーバーベース化スルホン酸カルシウム清浄剤がある。ZDDP耐摩耗添加剤は、金属面に保護膜を形成することにより、エンジンを保護すると考えられている。ZDDPの典型的な処理量は、その潤滑剤の全重量を基準にして、1〜2重量%の範囲である。オーバーベース化スルホン酸カルシウムのような清浄剤は、すすおよび他の堆積物からエンジン部品を清浄に保つのを助け、そしてアルカリ度リザーブを与える。オーバーベース化スルホン酸カルシウム清浄剤の典型的な処理量は、その潤滑剤の全重量を基準にして、0.05〜10重量%の範囲である。
【0003】
近年、エンジン潤滑剤から誘導されるホスフェートおよびスルホネートは、一部には、粒子状の排出物の原因であることが明らかとなっている。さらに、イオウおよびリンは、触媒コンバータで使用されるNO触媒を害する傾向にあり、その結果、該触媒の性能が低下する。触媒コンバータの性能が低下すると、汚染物質(例えば、酸化窒素および/または酸化イオウ)の量の増加を招く傾向にある。しかしながら、ZDDPの量を減らすと、エンジンでの摩耗量が増す。また、清浄剤の量を減らすと、エンジンの清浄度が低下し、すす堆積物が増加する。
【0004】
特許文献1(Cresseyら)は、フェノール単位およびサリチル酸単位を含有する直鎖化合物をオリゴマーまたは重合体の形状で含有する潤滑剤用添加剤を開示している。これらの直鎖化合物は、カルシウムとの塩にされ得、必要に応じて、ホウ酸と共塩にされ得る。これらの添加剤は、洗浄特性および/または耐摩耗特性を有する。潤滑剤の実施例は、無灰分散剤およびジチオリン酸亜鉛を含有する。
【0005】
特許文献2(Moreton)は、潤滑組成物中にフェノール単位およびサリチル酸単位を含有する化合物を開示している。これらの化合物は、カルシウムとの塩にされ得る。潤滑組成物の実施例は、ドデシルアルキル基を有するフェノール単位を含有する。本発明の化合物は、ガソリン燃料またはディーゼル燃料中の清浄剤として、使用され得る。それらはまた、ガソリンまたはディーゼル組成物を熱分解に対して安定にする。
【0006】
特許文献3(Taylor)は、灯油と、フェノール単位およびサリチル酸単位を含有する化合物とを含有する燃料組成物を開示している。これらの化合物は、カルシウムとの塩にされ得る。潤滑組成物の実施例は、ドデシルアルキル基を有するフェノール単位を含有する。
【0007】
特許文献4(Taylorら)は、フェノール単位およびサリチル酸単位を含有する環状化合物を開示している。このサリチル酸単位は、金属またはアンモニウムカチオンで塩にされ得る。
【0008】
特許文献5(Kocsisら)は、潤滑組成物中でのサリゲニン誘導体の使用に関する。それらの調合物は、ホウ酸塩または非ホウ酸塩マグネシウムサリゲニン誘導体を含有する。これらの組成物は、改良されたシール適合性および低い銅および鉛腐食を示す。
【特許文献1】国際公開第03/18728号パンフレット
【特許文献2】米国特許第6,200,936号明細書
【特許文献3】国際公開第99/25793号パンフレット
【特許文献4】国際公開第01/56968号パンフレット
【特許文献5】米国特許第6,310,009号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
現在、本発明の組成物は、エンジンオイルでしばしば使用される潤滑粘性のあるオイルに対して、エンジン清浄度、洗浄力および酸化防止性能を与えることが発見された。
【課題を解決するための手段】
【0010】
(発明の要旨)
本発明は、以下の(a)、(b)、(c)および(d)を含有する組成物を提供する:
(a)以下を含有する清浄剤パッケージ:
(i)金属サリキサレート;および
(ii)必要に応じて、成分(a)(i)以外の清浄剤;
(b)以下を含有する分散剤パッケージ:
(i)1またはそれ以上のカルボニル:窒素比を有する分散剤;および
(ii)1未満のカルボニル:窒素比を有する分散剤;
(c)以下を含有する酸化防止剤パッケージ:
(i)ヒンダードフェノール;および
(d)潤滑粘性のあるオイル;
ここで、該組成物は、800ppmに等しいかそれ未満のリン含量を有する;そして、ここで、硫酸塩灰分含量は、該組成物の1.1重量パーセントに等しいかそれ未満である。
【0011】
本発明は、さらに、組成物を調製する方法を提供し、該方法は、以下の(a)、(b)、(c)および(d)を混合する工程を包含する:
(a)以下を含有する清浄剤パッケージ:
(i)金属サリキサレート;および
(ii)必要に応じて、成分(a)(i)以外の清浄剤;
(b)以下を含有する分散剤パッケージ:
(i)1またはそれ以上のカルボニル:窒素比を有する分散剤;および
(ii)1未満のカルボニル:窒素比を有する分散剤;
(c)以下を含有する酸化防止剤パッケージ:
(i)ヒンダードフェノール;および
(d)潤滑粘性のあるオイル;
ここで、該組成物は、800ppmに等しいかそれ未満のリン含量を有する;そして、ここで、硫酸塩灰分含量は、該組成物の1.1重量パーセントに等しいかそれ未満である。
【0012】
本発明の組成物を使用すると、エンジン清浄度の向上、洗浄力向上、スラッジ形成の低下、摩耗の低下、ボアポリッシング(bore polishing)の低下およびオイル消費量の低下の少なくとも1つまたはそれ以上を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(発明の詳細な説明)
本発明は、上記組成物を提供する。しばしば、この組成物は、1局面では、0.5wt%未満、他の局面では、0.3wt%未満、さらに他の局面では、0.2wt%以下、さらに他の局面では、0.1wt%以下で、全イオウ含量を有する。しばしば、本発明の組成物中のイオウの主な出所は、希釈油に由来している。
【0014】
しばしば、この組成物は、その組成物の800ppmに等しいかそれ未満、他の局面では、700ppmに等しいかそれ未満、さらに他の局面では、600ppmに等しいかそれ未満、さらに他の局面では、550ppmに等しいかそれ未満、さらに他の局面では、500ppmに等しいかそれ未満の全リン含量を有する。本発明の1実施態様では、このリンは、200ppmまたは300ppm〜475ppmまたは580ppm、または780ppmでも存在している。
【0015】
しばしば、この組成物は、その組成物の1.5wt%未満、1局面では、1.1wt%に等しいかそれ未満、他の局面では、1.0wt%に等しいかそれ未満、さらに他の局面では、0.8wt%に等しいかそれ未満、さらに他の局面では、0.5wt%に等しいかそれ未満の全灰分含量(これは、ASTM D−874で測定される)を有する。1実施態様では、この全灰分含量は、0.1wt%または0.2wt%〜0.6wt%または0.7wt%で存在している。
【0016】
(清浄剤パッケージ)
この清浄剤パッケージは、金属サリキサレートと、必要に応じて、金属サリキサレート以外の少なくとも1種の清浄剤とを含有する。他の清浄剤化合物は、当該技術分野で周知であり、しばしば、スルホネート、フェネート、硫化フェネート、カルボキシレート、ホスフェート、サリゲニンおよびサリチル酸アルキルからなる群から選択される。サリゲニンの化学作用は、米国特許第6,310,009号で、さらに詳細に記載されている。フェネート、サリチル酸アルキルおよびホスホネートの化学作用は、「Chemistry and Technology of Lubricants」 Edited by R.M.Mortier and S.T.Orszulik,2nd Edition,Chapter 3,section 3.2.2,page 82〜85,Copyright 1997で開示されている。スルホネートの化学作用は、「Chemistry and Technology of Lubricants」 Edited by R.M.Mortier and S.T.Orszulik,2nd Edition,Chapter 3,section 3.2.1,page 77〜82,Copyright 1997で開示されている。
【0017】
しばしば、この化合物は、金属塩の形状であり得る。本発明の1局面では、その金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム、カリウムまたはナトリウム、またはそれらの混合物)から選択される。金属清浄剤の適当な例には、マグネシウムサリゲニン、カルシウムサリゲニン、アルキルサリチル酸カルシウム、アルキルサリチル酸マグネシウム、スルホン酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、またはそれらの混合物が挙げられる。1実施態様では、他の清浄剤化合物は、マグネシウムサリゲニンである。
【0018】
この清浄剤パッケージは、しばしば、50ppm〜1200ppm、1局面では、75ppm〜1000ppm、他の局面では、120ppm〜800ppm、さらに他の局面では、150ppm〜700ppm、例えば、約225ppm、約275ppm、約325ppm、約400ppm、または約550ppm以下で、存在している金属塩の金属を含有する。
【0019】
この清浄剤パッケージは、しばしば、オイルを含まない基準で、この組成物の0.01〜20重量パーセント、1局面では、0.05〜15重量パーセント、他の局面では、0.1〜12重量パーセント、他の局面では、0.15〜8重量パーセント、さらに他の局面では、0.25〜4重量パーセントで、存在している。1局面では、この清浄剤は、この清浄剤パッケージの10wt%以下、他の局面では、この清浄剤パッケージの20wt%以下、他の局面では、この清浄剤パッケージの30wt%以下で、この金属サリキサレートを含有する。1局面では、この金属サリキサレートは、この組成物の0.25〜4重量パーセントで、存在している。
【0020】
(サリキサレート塩清浄剤)
本発明の金属サリキサレートの基質は、しばしば、式(I)または(II)の少なくとも1個の単位を含む実質的に直鎖の化合物により表わされる:
【0021】
【化1】

または
【0022】
【化2】

該化合物の各末端は、式(III)または(IV)の末端基を有する:
【0023】
【化3】

このような基は、多価架橋基により連結され、該多価架橋基は、各連鎖に対して、同一または異なり得る;ここで、式(I)〜(IV)では、fは、1局面では、1、2または3であり、他の局面では、1または2である;Uは、−OH、−NH、−NHR、−N(R、またはそれらの混合物であり、Rは、1個〜5個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である;Rは、水素またはヒドロカルビル基である;Rは、ヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基である;gは、1、2または3であるが、但し、少なくとも1個のR基は、8個またそれ以上の炭素原子を含有する;そして、ここで、該分子は、平均して、該組成物中の(I)または(III)単位の少なくとも1個および(II)または(IV)単位の少なくとも1個を含み、(I)および(III)単位の全数と(II)および(IV)単位の全数との比は、0.1:1〜2:1である。
【0024】
式(i)および(iii)のU基は、−COOR基に対して、オルト、メタまたはパラの1つまたはそれ以上の位置で、位置し得る。本発明の1実施態様では、U基は、−COOR基に対して、オルトに位置している。U基が−OH基であるとき、式(i)および(iii)は、2−ヒドロキシ安息香酸(これは、しばしば、サリチル酸と呼ばれている)、3−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ安息香酸、またはそれらの混合物から誘導される。Uが−NH基であるとき、式(i)および(iii)は、2−アミノ安息香酸(これは、しばしば、アントラニル酸と呼ばれている)、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、またはそれらの混合物から誘導される。
【0025】
この二価架橋基(これは、各存在において、同一または異なり得る)には、−CH−(メチレン架橋)および−CHOCH−(エーテル架橋)が挙げられ、それらのいずれかは、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド等価物(例えば、パラホルム、ホルマリン)、エタナールまたはプロパナールから誘導され得る。
【0026】
この金属サリキサレートの金属は、しばしば、一価、二価またはそれらの混合物である。本発明の1局面では、この金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム、カリウムまたはナトリウム、またはそれらの混合物)から選択される。
【0027】
サリキサレート分子の重要な部分は、(中和前)、平均して、次式で表わされ得ると考えられている:
【0028】
【化4】

ここで、各Rは、同一または異なり得、そして水素またはアルキル基であるが、但し、少なくとも1個のRは、アルキルである。1実施態様では、Rは、ポリイソブチレン基(特に、200〜1,000、または550の分子量を有するもの)である。式(III)のサリチル酸末端基を含む相当な量の二核種または三核種もまた、存在し得る。このサリキサレート清浄剤は、単独で、または他の清浄剤と併用して、使用され得る。
【0029】
サリキサレート誘導体およびそれらの調製方法は、米国特許第6,200,936号およびPCT公報WO 01/56968およびWO 03/18728で、さらに詳細に記載されている。
【0030】
(分散剤パッケージ)
本発明の分散剤は、しばしば、N−置換長鎖アルケニルスクシンイミドから誘導される。本発明は、少なくとも2種の分散剤を必要とし、1つは、高い全塩基価を有し、そして1つは、高い全酸価を有する。一般に、高いTAN数を有する分散剤は、1またはそれより高いカルボニル:窒素比、1局面では、1.2またはそれより高いカルボニル:窒素比、他の局面では、1.4またはそれより高いカルボニル:窒素比、さらに他の局面では、1.45またはそれより高いカルボニル:窒素比、例えば、1.5のカルボニル:窒素比を有する。一般に、高いTBN数を有する分散剤は、1未満のカルボニル:窒素比、1局面では、0.94またはそれより低いカルボニル:窒素比、他の局面では、0.88またはそれより低いカルボニル:窒素比、他の局面では、0.8またはそれより低いカルボニル:窒素比、例えば、0.77のカルボニル:窒素比を有する。このカルボニル:窒素比は、モル基準、すなわち、カルボニル官能性(例えば、−C(O)O−)のモル数と窒素官能性(例えば、アミン窒素)のモル数との比で、計算される。
【0031】
この分散剤パッケージは、しばしば、オイルを含まない基準で、この組成物の0.01〜30重量パーセント、1局面では、0.5〜25重量パーセント、他の局面では、1.5〜20重量パーセント、さらに他の局面では、3〜15重量パーセントで、存在している。しばしば、高い全塩基価を有する分散剤は、高い全酸価を有する分散剤よりも低い濃度で、存在している。あるいは、高い全酸価を有する分散剤の量と高い全塩基価を有する分散剤の量とは、等しい。さらに他の選択肢では、高い全酸価を有する分散剤は、しばしば、高い全塩基価を有する分散剤よりも低い濃度で、存在している。しばしば、多い量で存在している分散剤は、このパッケージ中に存在している分散剤の量の50%より多く、1局面では、このパッケージ中に存在している分散剤の量の55%より多く、さらに他の局面では、このパッケージ中に存在している分散剤の量の60%より多く、存在している。例えば、多い量で存在している分散剤は、この分散剤の61%〜95%、1局面では、この分散剤の62%〜90%、さらに他の局面では、このパッケージ中に存在している分散剤の63%〜85%で、存在し得る。1局面では、高TAN分散剤と高TBN分散剤との比は、1:1〜15:1、他の局面では、2:1〜10:1、他の局面では、3:1〜6:1である。特定の実施態様では、分散剤の混合物は、分散剤混合物のTBNの少なくとも15%または少なくとも20%、例えば、このTBNの15〜30%のTANを有する。特定の実施態様では、この分散剤混合物のTBN/TAN比は、3:1〜7:1である。
【0032】
このN−置換長鎖アルケニルスクシンイミドは、種々の化学構造を有し、そしてモノ−スクシンイミドおよび/またはジ−スクシンイミドが挙げられる。しばしば、その長鎖アルケニル基は、350〜10,000、1局面では、400〜7000、他の局面では、500〜5000、さらに他の局面では、500〜4000の数平均分子量を有する。1実施態様では、この長鎖アルケニル基は、800〜1600、他の実施態様では、1600〜3000の数平均分子量を有するポリイソブチレン基である。このスクシンイミドは、しばしば、ヒドロカルビル−置換アシル化剤(例えば、ヒドロカルビル−置換無水コハク酸)とポリアミンまたはアミノアルコール(しばしば、ポリアルキレンポリアミンまたはポリ(エチレンアミン)、例えば、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、または1実施態様では、ポリアミンスティルボトムス)とを縮合させることにより、調製される。
【0033】
N−置換長鎖アルケニルスクシンイミド分散剤添加剤およびそれらの調製は、例えば、米国特許第3,361,673号、第3,401,118号および第4,234,435号で、開示されている。
【0034】
他の分散剤もまた、存在し得る。他の種類の適当な分散剤には、マンニッヒ塩基が挙げられ、これらは、アルキル(ここで、そのアルキル基は、典型的には、少なくとも30個の炭素原子を含有する)とアルデヒド(特に、ホルムアルデヒド)およびアミン(特に、ポリアルキレンポリアミン)との反応生成物であり、そして米国特許第3,634,515号で、さらに詳細に記載されている。
【0035】
他の種類の無灰分散剤は、高分子量エステルである。これらの物質は、ヒドロカルビルアシル化剤と多価脂肪族アルコール(例えば、グリセロール、ペンタエリスリトールまたはソルビトール)との反応により調製されたと見え得ること以外は、上記スクシンイミドと類似している。このような物質は、米国特許第3,381,022号で、さらに詳細に記載されている。
【0036】
他の分散剤には、重合体分散剤添加剤が挙げられ、これらは、一般に、その重合体に分散特性を与える極性官能性を含む炭化水素ベースの重合体である。
【0037】
分散剤はまた、種々の試薬のいずれかと反応させることにより、後処理され得る。これらには、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物およびリン化合物がある。このような処理を詳述している参考文献は、米国特許第4,654,403号で列挙されている。(その文献中のカルボニル:窒素比は、いずれかのこのような後処理の前に、計算される)。
【0038】
N−置換長鎖アルケニルスクシンイミド分散剤を製造する2つの一般的に使用される方法がある。これらは、ポリアルキレン(典型的には、ポリイソブチレンであるが、また、エチレンコポリマーを含めたコポリマーである)置換基が調製される方法およびそれが一酸または二酸または無水物部分(特に、無水コハク酸部分またはそれ反応性等価物)に固着される方法の点で、異なる。通常の方法(a)では、イソブチレンは、AlClの存在下にて、重合されて、主に、三置換オレフィンおよび四置換オレフィン末端基を含む重合体を生成し、鎖の極めて少量(例えば、20パーセント未満)だけが末端ビニリデン基を含む。あるいは、「塩素を含まない」または「熱的」方法(b)では、イソブチレンは、BF触媒の存在下にて、重合されて、主に(例えば、少なくとも70パーセント)、末端ビニリデン基を含む重合体の混合物を生成し、四置換末端基および他の構造は、少量である。これらの物質は、時には、「高ビニリデンPIB」と呼ばれ、また、米国特許第6,165,235号で記載されている。一般に、1またはそれより高いカルボニル窒素比を有する分散剤;または1未満のカルボニル窒素比を有する分散剤は、いずれかの方法を使用して、調製され得る。
【0039】
分散剤を調製する際に使用され得るアミンには、少なくとも1個の反応性N−H基を有するものが挙げられる。アミンの適当な例は、1分子あたり1個だけの反応性アミノ基を含むアミン化合物;(ii)ポリアミン;(iii)aアミノアルコール;(iv)環状アミン;および(v)(i)〜(iv)の混合物からなる群から選択される。
【0040】
1実施態様では、このポリアミンは、エチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ブチレンポリアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアルキレンポリアミンである。プロピレンポリアミンの例には、プロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、またはそれらの混合物が挙げられる。特に有用な種類のアミンは、エチレンポリアミンから誘導され、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、ポリアミンスティルボトムスおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0041】
1実施態様では、このポリアミンには、α,β−ジアミノアルカン、またはそれらの混合物が挙げられる。α,β−ジアミノアルカンの適当な例には、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、またはそれらの混合物が挙げられる。アミノアルカンの特に有用な例には、N−(2−アミノエチル)−1,3−プロパンジアミン、3,3’−ジアミン−N−メチルジプロピルアミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、N,N−ビス(3−アミノプロピル)−1,3−プロパンジアミン、N,N’−1,2−エタンジイルビス−(1,3−プロパンジアミン)、およびそれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられる。
【0042】
1実施態様では、他のポリアミンには、ジ−(トリメチレン)トリアミン、ピペラジン、ジアミノシクロヘキサン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【0043】
本発明に適当なアミノアルコールは、1個〜6個の水酸基、1局面では、1個〜3の水酸基と、1個〜8個のアミン基、1局面では、1個〜2個のアミン基とを含有する。このアミンがアミノアルコールであるとき、その不眠は、しばしば、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール;セリノール;2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール;トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン;1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール;ジエタノールアミン;ジイソプロパノールアミン;N−メチル−N,N−ジエタノールアミン;トリエタノールアミン;N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)−エチレンジアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−ジメチルアミノ−メチル−1−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−1−ブタノールおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0044】
(酸化防止剤パッケージ)
本発明に適当なヒンダードフェノール酸化防止剤は、しばしば、以下の式で表わされる:
【0045】
【化5】

ここで、RおよびRは、別個に、1局面では、1個〜24個、他の局面では、4個〜18個、さらに他の局面では、4個〜12個の炭素原子を含有する分枝または直鎖アルキル基である;そしてEは、水素、ヒドロカルビル基、第二芳香族基に連結する架橋基、エステル含有基、またはそれらの混合物である。
【0046】
およびRは、直鎖または分枝鎖のいずれかであり得、そして適当な例には、第二級ブチルおよび第三級ブチルが挙げられる。
【0047】
1実施態様では、本発明に適当な式(VI)のヒンダードフェノールは、以下の式で表わされるエステルまたは酸である:
【0048】
【化6】

ここで、RおよびRは、上で定義したとおりであり、そしてRは、水素、ヒドロカルビル基、またはそれらの混合物である。Rがヒドロカルビル基であるとき、Rは、しばしば、ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、n−ヘキシル、sec−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0049】
1実施態様では、本発明に適当な式(VI)のヒンダードフェノールは、架橋基を含有する。適当な架橋基の例には、アルキレン架橋またはエーテル架橋が挙げられ、これは、1個〜8個、1局面では、1個〜6個、他の局面では、1個〜4個、さらに他の局面では、1個〜2個の炭素原子を含有する。適当な架橋基の例には、−CH−、−CHCH−、−CHOCH−および−CHCHOCHCH−が挙げられる。
【0050】
存在するとき、架橋基を有するヒンダードフェノールは、しばしば、以下の式で表わされる:
【0051】
【化7】

ここで、RおよびRは、上で定義されており、そしてYは、架橋基である。メチレン架橋ヒンダードフェノールの例には、4,4’メチレン−ビス−(6−第三級ブチル−o−クレゾール)、4,4’メチレン−ビス−(2−第三級アミル−o−クレゾール)および4,4’メチレン−ビス−(2,6−ジ−第三級ブチルフェノール)が挙げられる。
【0052】
本発明のヒンダードフェノールには、また、以下の式で表わされる化合物が挙げられる:
【0053】
【化8】

ここで、RおよびR、EおよびYは、上で定義されている。式(VII)の適当なメチレン架橋ヒンダードフェノールの例には、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−第三級ブチルフェノール)、および2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−第三級ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−プロピル−6−第三級ブチルフェノール)が挙げられる。
【0054】
この酸化防止剤パッケージは、しばしば、オイルを含まない基準で、この組成物の0.01〜20重量パーセント、1局面では、0.1〜15重量パーセント、他の局面では、0.5〜10重量パーセント、さらに他の局面では、1〜5重量パーセントで、存在している。1局面では、この酸化防止剤パッケージの少なくとも50wt%は、ヒンダードフェノールである。1局面では、このヒンダードフェノールは、この組成物の0.2〜3重量パーセント、あるいは、0.01〜15重量パーセントまたは0.05〜10重量パーセントまたは0.1〜5重量パーセントまたは0.5〜4重量パーセントで、存在している。
【0055】
(潤滑粘性のあるオイル)
本発明の潤滑油組成物は、潤滑粘性のあるオイルに加えられ得る。このオイルには、天然油および合成油、水素化分解、水素化、ハイドロフィニッシングから誘導されたオイル、未精製油、精製油および再精製油、またはそれらの混合物が挙げられる。
【0056】
未精製油とは、天然原料または合成原料から、さらに精製処理することなく(または殆ど精製処理せずに)、直接得られるオイルである。
【0057】
精製油は、1種またはそれ以上の特性を改良するべく、1段またはそれ以上の精製段階でさらに処理されたこと以外は、未精製油と類似している。精製技術は、当該技術分野で公知であり、溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、濾過、浸透などが挙げられる。
【0058】
再精製油はまた、再生された油または再生加工された油として公知であり、そして消費された添加剤および油の分解生成物を除去するべく指示された方法により、しばしばさらに処理される。
【0059】
本発明の潤滑剤を製造する際に有用な天然油には、動物油および植物油(例えば、ヒマシ油、ラード油)、鉱物性の潤滑油(例えば、液状の石油オイル、およびパラフィンタイプ、ナフテンタイプまたは混合したパラフィン−ナフテンタイプであって、かつ溶媒処理された鉱物性潤滑油または酸処理された鉱物性潤滑油、石炭またはけつ岩から誘導されるオイルまたはそれらの混合物)が挙げられる。
【0060】
合成の潤滑油は、有用であり、これには、炭化水素油、例えば、重合されたオレフィンおよびインターポリマー化されたオレフィン(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);ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)およびそれらの混合物;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)−ベンゼンなど);ポリフェニル(例えば、ビフェニル、テルフェニル、アルキル化されたポリフェニル);アルキル化されたジフェニルエーテルおよびアルキル化されたジフェニルスルフィド、およびそれらの誘導体、類似物および同族体、またはそれらの混合物が挙げられる。
【0061】
他の合成潤滑油には、ポリオールエステル、リン含有酸の液状エステル(例えば、リン酸トリクレシル、リン酸トリオクチルおよびデカンホスホン酸のジエチルエステル)、重合したテトラヒドロフランなどが挙げられるが、これらに限定されない。合成油は、フィッシャー−トロプシュ反応により生成され得、典型的には、水素異性化されたフィッシャー−トロプシュ炭化水素またはワックスであり得る。
【0062】
潤滑粘性のあるオイルはまた、American Petroleum Institute(API)Base Oil Interchangeability Guidelinesで指定されたように、定義され得る。5つの基油群は、以下のとおりである:第I族(イオウ含量>0.03重量%、および/または<90重量%の飽和物、粘度指数80〜120);第II族(イオウ含量≦0.03重量%、および≧90重量%の飽和物、粘度指数80〜120);第III族(イオウ含量≦0.03重量%、および≧90重量%の飽和物、粘度指数 ≧120);第IV族(全てのポリアルファオレフィン(PAOs));および第V族(第I族、第II族、第III族または第IV族に含まれない他の全て)。この潤滑粘性のあるオイルは、API 第I族、第II族、第III族、第IV族、第V族オイル、およびそれらの混合物;1局面では、API 第II族、第III族、第IV族または第V族オイル、およびそれらの混合物;さらに他の局面では、API 第III族、第IV族、第V族オイル、およびそれらの混合物からなる群から選択される。もし、この潤滑粘性のあるオイルがAPI 第II族、第III族、第IV族または第V族オイルであるなら、最大で、20wt%まで、1局面では、最大で、10wt%まで、他の局面では、最大で、5wt%まで、さらに他の局面では、最大で、1.5wt%までの潤滑油(API 第I族オイル)が存在し得る。
【0063】
適当なAPI 第III族オイルの例には、Nexbase(商標)3050、Nexbase(商標)3043、Nexbase(商標)3060、PAO−6、Priolube(商標)1976、Yubase(商標)4、Yubase(商標)6およびShell(商標)XHVI 5.2が挙げられる。
【0064】
この潤滑粘性のあるオイルは、しばしば、この組成物の99.97重量パーセントまで、1局面では、99.69重量パーセントまで、他の局面では、97.75重量パーセントまで、さらに他の局面では、95.5重量パーセントまでで、存在している。この組成物は、しばしば、SAE XW−Y潤滑油として分類され、ここで、Xは、0または5である;そしてYは、20、30、40または50である。
【0065】
もし、本発明が濃縮物(これは、追加オイルと混合され得、全体で、または部分的に、最終潤滑剤を形成する)の形態であるなら、上記分散剤だけでなく他の成分の各々と希釈油との比は、重量基準で、しばしば、80:20〜10:90である。
【0066】
(他の性能添加剤)
本発明の組成物は、必要に応じて、さらに、他の性能添加剤を含有する。これらの他の性能添加剤は、成分(c)以外の酸化防止剤、腐食防止剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、耐スカッフィング剤、発泡防止剤、解乳化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0067】
存在している他の性能添加剤を合わせた全量は、オイルを含まない基準で、しばしば、この組成物の0〜25重量パーセント、1局面では、0.01〜20重量パーセント、他の局面では、0.05〜15重量パーセント、さらに他の局面では、0.1〜10重量パーセントである。これらの他の性能添加剤の1種またはそれ以上が存在し得るものの、これらの他の性能添加剤は、互いに対して異なる量で存在していることが通例である。
【0068】
(摩擦調整剤)
摩擦調整剤は、本発明で存在しているとき、ポリオールと脂肪族カルボン酸(しばしば、12個〜24個の炭素原子を含有する酸)とのモノエステルであり得る。しばしば、ポリオールと脂肪族カルボン酸とのモノエステルは、ヒマワリ油などとの混合物の形状であり、このヒマワリ油などは、この摩擦調整剤混合物中にて、該混合物の5〜95重量パーセント、1局面では、10〜90重量パーセント、他の局面では、20〜85重量パーセント、さらに他の局面では、20〜80重量パーセントで、存在し得る。
【0069】
ポリオールには、ジオール、トリオール、および高いアルコール性OH基数を有するアルコールが挙げられる。多価アルコールには、エチレングリコール(ジ−、トリ−およびテトラエチレングリコールを含めて);プロピレングリコール(ジ−、トリ−およびテトラプロピレングリコールを含めて);グリセロール;ブタンジオール;ヘキサンジオール;ソルビトール;アラビトール;マンニトール;スクロース;フルクトース;グルコース;シクロヘキサンジオール;エリスリトール;およびペンタエリスリトール(ジ−およびトリペンタエリスリトールを含めて)が挙げられる。しばしば、このポリオールは、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールである。
【0070】
これらのエステルを形成する脂肪族カルボン酸は、12個〜24個の炭素原子を含有するものである。12個〜24個の炭素原子(例えば、14個〜20個または16個〜18個の炭素原子)を含有する直鎖ヒドロカルビル基を含む酸が、しばしば、使用される。このような酸は、同様に、それより多いまたは少ない炭素原子を有する酸と併用され得る。カルボン酸の例には、ドデカン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ベヘン酸およびオレイン酸が挙げられる。
【0071】
本発明で存在しているエステルは、特に、このようなポリオールとこのようなカルボン酸とのモノエステルである。しばしば、このエステルは、グリセロールモノオレエートである。グリセロールモノオレエートは、他のこのような物質の場合と同様に、その市販等級では、グリセロール、オレイン酸、他の長鎖酸、グリセロールジオレエートおよびグリセロールトリオレエートのような物質を含有する混合物であることが理解できるはずである。この市販物質は、35±5重量パーセントのグリセロールジオレエートおよび5重量パーセント未満のトリオレエートおよびオレイン酸と共に、60±5重量パーセントの化学種「グリセロールモノオレエート」を含有すると考えられている。これらのモノエステルの量(下記)は、任意のこのような混合物中に存在しているポリオールモノエステルの実際の補正した量に基づいて、計算されている。
【0072】
本発明に適当な他の摩擦調整剤には、脂肪アミン、脂肪ホスファイト、脂肪酸アミド、脂肪エポキシド、アルコキシル化脂肪アミン、脂肪酸の金属塩、硫化オレフィン、脂肪イミダゾール、カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンとの縮合生成物、アルキルリン酸のアミン塩が挙げられる。
【0073】
(他の酸化防止剤)
必要に応じて、本発明は、ヒンダードフェノール以外の酸化防止剤(例えば、ジフェニルアミン酸化防止剤、ジチオカルバミン酸モリブデン、硫化オレフィン、またはそれらの混合物)を含有する。ジフェニルアミン酸化防止剤添加剤は、しばしば、1局面では、6個またはそれより少ないヒドロカルビル基、他の局面では、4個またはそれより少ないヒドロカルビル基、さらに他の局面では、3個またはそれより少ないヒドロカルビル基(例えば、1個または2個)を含有する。各ヒドロカルビル基は、しばしば、1局面では、1個〜24個の炭素原子、他の局面では、2個〜18個の炭素原子、さらに他の局面では、4個〜12個の炭素原子を含有する。本発明の1実施態様では、この組成物は、ジフェニルアミン酸化防止剤を含有する。
【0074】
適当なジフェニルアミン酸化防止剤の例には、オクチルジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、ビス−オクチルジフェニルアミンおよびビス−ノニルジフェニルアミンが挙げられる。
【0075】
(粘度調整剤)
必要に応じて、本発明は、粘度調整剤を含有する。粘度調整剤は、公知であり、そして重合体物質が挙げられ、これらには、水素化スチレン−ブタジエンゴム、オレフィンコポリマー、水素化スチレン−イソプレン重合体、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、ポリメタクリル酸アルキル、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステルまたはそれらの混合物が挙げられる。
【0076】
しばしば、ポリメタクリレート粘度調整剤には、以下の(a)、(b)および必要に応じて、(c)のコポリマーが挙げられる:(a)エステル基内に9個〜30個の炭素を含有するメタクリル酸エステル;(b)エステル基内に7個〜12個の炭素を含有するメタクリル酸エステルであって、ここで、このエステル基は、2−(C1〜4アルキル)−置換基を含有する;および必要に応じて、(c)エステル基内に2個〜8個の炭素原子を含有するメタクリル酸エステルであって、上記(a)および(b)で使用されるメタクリル酸エステルとは異なるもの。ポリメタクリレート粘度調整剤のさらに詳細な説明は、米国特許第6,124,249号で開示されている。
【0077】
しばしば、オレフィンコポリマー骨格から誘導される粘度調整剤は、1局面では、2種〜4種、他の局面では、2種〜3種、さらに他の局面では、2種の異なるオレフィンモノマーを含有する。これらのオレフィンモノマーは、しばしば、1局面では、2個〜20個の炭素原子、他の局面では、2個〜10の炭素原子個、さらに他の局面では、2個〜6個の炭素原子、さらに他の局面では、2個〜4個の炭素原子を含有する。
【0078】
このオレフィンコポリマーは、しばしば、エチレンモノマーと少なくとも1種の他のコモノマー(これは、式HC=CHRを有するアルファ−オレフィンから誘導され、ここで、Rは、ヒドロカルビル基であり、1局面では、1個〜18個の炭素原子、1局面では、1個〜10個の炭素原子、他の局面では、1個〜6個の炭素原子、さらに他の局面では、1個〜3個の炭素原子を含有するアルキルラジカルである)とを含有する。このヒドロカルビル基は、直鎖、分枝鎖またはそれらの混合物を有するアルキルラジカルを含有する。適当なコモノマーの例には、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチルペンテン−1,1−デセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、またはそれらの混合物が挙げられる。このオレフィンコポリマーの例には、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ブテン−1コポリマー、およびそれらの混合物が挙げられる。
【0079】
本発明の1実施態様では、任意の粘度調整剤は、2種またはそれ以上のオレフィンを含有するコポリマーの混合物である。例えば、以下の(A)および(B)から誘導される2種のコポリマーの混合物である:(A)エチレンから誘導された単位を45〜85重量%で含むコポリマーであって、これは、50,000〜300,000のM、3未満のM/M、および0℃〜60℃の融点を有する;および(B)ビニル芳香族コモノマー部分と第二コモノマー部分とを含むブロックコポリマー。
【0080】
コポリマー(A)は、しばしば、エチレンと他のモノマー(通常、プロピレン)とを共重合することにより、調製される。
【0081】
本発明の(B)コポリマーを調製するのに使用され得るモノマーのうちには、1,3−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、1,5−ヘキサジエンおよび2−クロロ−1,3−ブタジエン、および芳香族オレフィン(例えば、スチレン、α−メチルスチレン、オルト−メチルスチレン、メタ−メチルスチレン、パラ−メチルスチレンおよびパラ−t−ブチルスチレン、およびそれらの混合物)がある。この混合物および重合体には、他のコモノマーが含有され得、これらは、得られる重合体の特性を実質的に変えない。
【0082】
適当なスチレン/イソプレン水素化コポリマーは、Infineum(商標)SV140(以前は、Shellvis(商標)40)(M 約200,000)、Infineum(商標)SF150(M 約150,000)およびInfineum(商標)SV160(M 約150,000)の商品名で、Infineumから市販されているだけでなく、Septon(商標)1020(M 約150,000)およびSepton(商標)1001(M 約200,000)の商品名で、Septon Company of America(Kuraray Group)から市販されている。適当なスチレン/1,3−ブタジエン水素化ランダムブロックコポリマーは、Glissoviscal(商標)(M 約160,000〜220,000)の商品名で、BASFから入手できる。これらの重合体の一部のさらに詳細な説明は、米国特許第5,747,433号(3欄、56行目〜8欄、62行目を参照のこと)で見られる。2種またはそれ以上のオレフィンを含有するコポリマーのさらに詳細な説明は、米国特許出願0/458666(現在は、PCT出願WO 04/087849)で示されている。
【0083】
必要に応じて、この粘度調整剤コポリマーは、さらに、不飽和ジカルボン酸無水物またはそれらの誘導体とアミンとでグラフト化されて、分散剤粘度調整剤(これは、しばしば、DVMと呼ばれ、分散特性も示すので、そのように命名されている)を形成する。
【0084】
(耐摩耗剤)
本発明は、必要に応じて、耐摩耗剤(例えば、ヒドロカルビルジチオリン酸金属)を含有し、これは、しばしば、以下の式で表わされる:
【0085】
【化9】

ここで、RおよびR10は、別個に、水素、ヒドロカルビル基、またはそれらの混合物であるが、但し、RおよびR10の少なくとも1個は、ヒドロカルビル基であり、これは、しばしば、1局面では、1個〜30個の炭素原子、他の局面では、2個〜20個の炭素原子、さらに他の局面では、2個〜15個の炭素原子を含有する。
【0086】
M’は、金属であり、そしてnは、M’の利用可能な原子価に等しい整数である。M’は、一価、二価または三価であり、1局面では、M’は、二価であり、他の局面では、二価遷移金属である。1実施態様では、M’は、亜鉛である。1実施態様では、M’は、カルシウムである。1実施態様では、M’は、バリウムである。ヒドロカルビルジチオリン酸金属の例には、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛(これは、しばしば、ZDDP、ZDPまたはZDTPと呼ばれる)が挙げられる。
【0087】
必要に応じて、本発明は、さらに、ホウ酸エステル耐摩耗剤を含有する。このホウ酸エステルは、ホウ素化合物と、以下から選択される少なくとも1種の化合物とを反応させることにより、調製される:エポキシ化合物、ハロヒドリン化合物、エピハロヒドリン化合物、アルコール、およびそれらの混合物。しばしば、これらのアルコールには、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコールまたはそれより高級なアルコールが挙げられる。
【0088】
このホウ酸エステルを調製するのに適当なホウ素化合物には、種々の形状が挙げられ、これらは、ホウ酸(メタホウ酸HBO、オルトホウ酸HBOおよびテトラホウ酸Hを含めて)、酸化ホウ素、三酸化ホウ素およびホウ酸アルキルからなる群から選択される。このホウ酸エステルはまた、ハロゲン化ホウ素から調製され得る。
【0089】
ホウ素化合物とエポキシ化合物との反応により形成されるホウ酸エステルは、以下の式から誘導される少なくとも1種の化合物で表わされ得る:
【0090】
【化10】

ここで、R11、R12およびR13は、水素またはヒドロカルビル基であり得るが、但し、R11、R12およびR13の少なくとも1個、1局面では、少なくとも2個は、ヒドロカルビル基である。1実施態様では、R11は、ヒドロカルビル基である;そしてR12およびR13は、水素である。1実施態様では、R11およびR12は、ヒドロカルビル基であり、そしてR13は、水素である。1実施態様では、R11、R12およびR13は、全て、ヒドロカルビル基である。これらのヒドロカルビル基は、アルキル、アリールまたはシクロアルキル(任意の2個の隣接したR基が環で結合するとき)であり得る。
【0091】
しばしば、このヒドロカルビル基では、炭素原子数には、上限が存在していないが、実用的な限界は、500個、1局面では、400個、他の局面では、200個、さらに他の局面では、100個または60個である。例えば、R11、R12およびR13に存在している炭素原子数は、1個〜60個、または1個〜40個、または1個〜30個の炭素原子であり得るが、但し、R11、R12およびR13の全炭素原子数は、9個またはそれ以上、1局面では、10個またはそれ以上、他の局面では、12個またはそれ以上、さらに他の局面では、14個またはそれ以上である。
【0092】
14〜R20(それらを含めて)は、水素またはヒドロカルビル基であり得るが、但し、R14〜R17および/またはR18〜R20の少なくとも1個は、ヒドロカルビル基である。R21〜R26(それらを含めて)は、水素またはヒドロカルビル基であるが、R21〜R26の少なくとも1個がヒドロカルビル基であることが一般的である;そしてR27は、水素またはヒドロカルビル基である得るが、R27が水素であることが一般的である。R14〜R27(それらを含めて)についてのヒドロカルビル基の定義は、R11、R12およびR13について示した定義と同じである。
【0093】
11〜R27(それらを含めて)に適当な基の例には、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、アミル、2−ペンテニル、4−メチル−2−ペンチル、2−エチル−1−ヘキシル、2−エチルヘキシル、ヘプチル、イソオクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシルおよびエイコシル基が挙げられる。
【0094】
この任意のホウ酸エステルの適当な例には、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、ホウ酸トリヘキシル、ホウ酸トリヘプチル、ホウ酸トリオクチル、ホウ酸トリノニルおよびホウ酸トリデシルが挙げられる。ホウ酸エステル化合物は、ヨーロッパ特許976814で、さらに詳細に述べられている。
【0095】
本発明の組成物は、必要に応じて、ヒドロカルビルジチオリン酸金属以外の耐摩耗添加剤を含有し、これらには、リン酸エステルまたはそれらの塩;およびリン含有カルボン酸エステル、エーテルおよびアミド、またはそれらの混合物が挙げられる。しばしば、リン酸エステルは、4個〜40個の炭素原子、1局面では、4個〜30個の炭素原子、他の局面では、6個〜24個の炭素原子を有するヒドロカルビルエステル基を含有する。1実施態様では、このヒドロカルビルエステル基は、アルキルであり、他の実施態様では、このヒドロカルビル基は、アリールである。
【0096】
他の任意の性能添加剤には、例えば、腐食防止剤(オクタン酸オクチルアミン、ドデセニルコハク酸または無水物および脂肪酸(例えば、オレイン酸)とポリアミンの縮合生成物);金属不活性化剤(これには、ベンゾトリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾイミダゾール、2−アルキルジチオベンゾイミダゾールまたは2−アルキルジチオベンゾチアゾールが挙げられる);発泡防止剤(これらは、アクリル酸エチルと、アクリル酸2−エチルヘキシルと、必要に応じて、酢酸ビニルとのコポリマーが挙げられる);解乳化剤(これには、リン酸トリアルキル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよび(エチレンオキシド−プロピレンオキシド)重合体が挙げられる);流動点降下剤(これには、無水マレイン酸−スチレンのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートまたはポリアクリルアミドが挙げられる);およびシール膨潤剤(これには、Exxon Necton−37(商標)(FN 1380)およびExxon Mineral Seal Oil(FN 3200)が挙げられる)が挙げられ、これらもまた、本発明の組成物で使用され得る。
【0097】
(方法)
本発明は、さらに、上記組成物を調製する方法を提供する。
【0098】
成分(a)〜(d)は、しばしば、本発明の組成物のために、連続して、別々に混合されるが、これらの成分の2種またはそれ以上はまた、同時に混合され得る。その混合条件は、しばしば、15℃〜130℃、1局面では、20℃〜120℃、他の局面では、25℃〜110℃;30秒間〜48時間、1局面では、2分間〜24時間、他の局面では、5分間〜16時間、さらに他の局面では、10分間〜5時間の範囲の時間;および86kPa〜266kPa(650mmHg〜2000mmHg)、1局面では、91kPa〜200kPa(690mmHg〜1500mmHg)、他の局面では、95kPa〜133kPa(715mmHg〜1000mmHg)の範囲の圧力である。
【0099】
この方法は、必要に応じて、上記他の性能添加剤を混合する工程を包含する。これらの任意の性能添加剤は、しばしば、連続して、別々に、または濃縮物として、加えられる。
【0100】
(工業用途)
本発明の組成物は、内燃機関(例えば、ディーゼル燃料機関、ガソリン燃料機関、天然ガス燃料機関または混合ガソリン/アルコール燃料機関)の潤滑剤として有用である。
【0101】
1実施態様では、本発明は、内燃機関を潤滑させる方法を提供し、該方法は、そこに、本明細書中で記述した組成物を含有する潤滑剤を供給する工程を包含する。本発明の組成物を使用すると、エンジン清浄度の向上、洗浄力の向上、スラッジ形成の低下、摩耗の低下、ボアポリッシングの低下およびオイル消費量の低下の少なくとも1つまたはそれ以上を与えることができる。
【0102】
以下の実施例は、本発明を例示する。これらの実施例は、全てを網羅するものではなく、本発明の範囲を限定するとは解釈されない。
【実施例】
【0103】
(参照例1)
参照例1は、以下を含有する5W−30潤滑剤である:オイルを含まない基準で、約6%のスクシンイミド分散剤(高TBN分散剤よりも多い量で、高TAN分散剤が存在している);オイルを含まない基準で、約2.8wt%のヒンダードフェノール酸化防止剤;および清浄剤パッケージ(これは、サリチル酸アルキル(Infineumから市販されているAC60C(登録商標))を含有し、オイルを含まない基準で、約1.1wt%で存在している)。この潤滑剤は、480ppmのリン含量および0.49wt%の硫酸塩灰分含量を有する。
【0104】
(実施例1)
実施例1は、サリチル酸アルキルを含有する清浄剤パッケージをスルホン酸カルシウム清浄剤およびカルシウムサリキサレート清浄剤(各々は、The Lubrizol Corporationから市販されており、共に、オイルを含まない基準で、約1.1wt%で存在している)で置き換えること以外は、参照例1と同じである。
【0105】
(参照例2)
参照例2は、高TAN分散剤を単独で使用すること以外は、実施例1と同じである。
【0106】
(参照例3)
参照例3は、サリチル酸アルキルを含有する清浄剤パッケージをスルホン酸カルシウムおよびカルシウムフェネートで置き換えること以外は、参照例1と同じである。
【0107】
(実施例2)
実施例2は、サリチル酸アルキルを含有する清浄剤パッケージをスルホン酸カルシウム、カルシウムフェネートおよびカルシウムサリキサレートで置き換えること以外は、参照例1と同じである。
【0108】
(調製例A)
エチレン−プロピレンコポリマー(重合体A)およびスチレン/イソプレン水素化コポリマー(重合体B)(各々は、市販の粘度調整剤である)の50:50(重量基準)混合物から、ブレンドを調製する。重合体Aを、まず、150N鉱油(これは、0.1%のブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)酸化防止剤を含有する)に溶解する。この酸化防止剤は、室温で、この鉱油に加える。そのオイルに、加熱しつつ、重合体A(これは、ペレット形状である)をゆっくりと加え、そして高かき混ぜ下にて、撹拌する。全ての重合体Aを加えた後、このオイルを130℃まで加熱し続け、その温度で、重合体Aペレットが十分に溶解するまで、維持する。次いで、130℃で、強力にかき混ぜつつ、重合体Bの全てが十分に溶解するまで、このオイルに、重合体B(これもまた、ペレット形状である)を加える。これらのブレンドを、130℃で、強力なかき混ぜ下にて、さらに2時間維持して、全ての重合体が十分に確実に溶解するようにする。
【0109】
(実施例3)
実施例3は、以下を含有する5W−30潤滑剤である:オイルを含まない基準で、約6%のスクシンイミド分散剤(これは、高TBN分散剤よりも多い量で、高TAN分散剤を有する);オイルを含まない基準で、約2.8%のヒンダードフェノール酸化防止剤;および清浄剤パッケージ(これは、オイルを含まない基準で、1.2wt%のカルシウムサリキサレートおよびオレフィンコポリマー粘度調整剤だけを含有し、オイルを含まない基準で、約1wt%で存在している)。この潤滑剤は、480ppmのリン含量および0.44wt%の硫酸塩灰分含量を有する。
【0110】
(実施例4)
実施例4は、粘度調整剤が調製例Aの生成物であること以外は、参照例4と同じである。
【0111】
(参照例4)
参照例4は、その組成物がヒンダードフェノールおよびジフェニルアミンを有する酸化防止剤パッケージを含有すること以外は、参照例3と同じである。その清浄剤パッケージは、約1.1wt%で存在している。この潤滑剤は、760ppmのリン含量および0.76wt%の灰分含量を有する。
【0112】
(実施例5)
実施例5は、0.8wt%で存在している清浄剤パッケージが、サリチル酸アルキルに代えて、スルホン酸カルシウム、カルシウムフェネートおよびカルシウムサリキサレートを含有すること以外は、参照例4と同じである。
【0113】
(参照例5)
参照例5は、以下を含有する5W−30潤滑剤である:オイルを含まない基準で、約6%のスクシンイミド分散剤(これは、高TBN分散剤よりも多い量で、高TAN分散剤を有する);オイルを含まない基準で、約0.65%のヒンダードフェノール酸化防止剤;および清浄剤パッケージ(これは、マグネシウムサリゲニンだけを含有し、オイルを含まない基準で、0.9wt%である)。この潤滑剤は、400ppmのマグネシウム含量、1300ppmのリン含量、1.65wt%の灰分含量を有する。
【0114】
(実施例6)
実施例6は、以下を含有する5W−40潤滑剤である:オイルを含まない基準で、約11.9%のスクシンイミド分散剤(これは、高TBN分散剤よりも多い量で、高TAN分散剤を有する);オイルを含まない基準で、約3%のヒンダードフェノール酸化防止剤;および清浄剤パッケージ(これは、カルシウムサリキサレートおよびマグネシウムサリゲニンを含有し、オイルを含まない基準で、1.0wt%で存在している)。この潤滑剤は、100ppmのマグネシウム含量、500ppmのリン含量、0.97wt%の硫酸塩灰分含量を有する。
【0115】
(試験1:清浄度試験)
the Coordinating European Council(CEC)試験方法CEC L−78−T−99に基づいて、ピストン清浄度試験を実行する。結果は、メリット評点に基づいており、高い値は、良好なピストン清浄度を示す。得られた結果は、以下である:
【0116】
【化11】

表1の結果は、高TAN分散剤と高TBN分散剤との組み合わせ(実施例1)が1種の分散剤だけを有する参照例2と比較して、ピストン清浄度が向上したことを示している。
【0117】
実施例1と参照例1とを比較すると、(a)高TAN分散剤を有する分散剤パッケージ、高TBN分散剤清浄剤パッケージ(これは、サリキサレートを含有する);およびヒンダードフェノール酸化防止剤パッケージが、サリキサレートを含まない清浄剤パッケージと比較して、ピストン清浄度を向上させることが明らかである。同様に、実施例2と参照例3とを比較すると、再度、本発明の組成物のピストン清浄度の特性が明らかとなる。
【0118】
実施例3と参照例4とを比較すると、本発明の組成物が、粘度調整剤の存在下でもピストン清浄度の特性を有することが明らかとなる。
【0119】
(試験2:スラッジおよび摩耗試験)
スラッジ試験M111ESLは、the Coordinating European Council(CEC)試験方法CEC−L−53−T−95に基づいて、実行する。使用する試験条件は、この試験方法の条件Eである。この試験から、スラッジ評点および平均エンジンカム摩耗傷跡(μm)が得られる。スラッジ評点が高いほど、エンジンにおいて、形成されたスラッジが少なく、また、低い摩耗傷跡値は、エンジン摩耗が少ないことを示す。得られた結果は、以下である:
【0120】
【化12】

これらの結果は、本発明の組成物がスラッジ形成およびエンジン摩耗を減らすことを示している。
【0121】
(試験3:MB OM 441 LA高荷重ディーゼル清浄度試験)
高荷重ディーゼル清浄度試験MB OM 441 LAは、the Coordinating European Council(CEC)試験方法CEC−L−52−T−97に基づいて、実行する。この試験により、エンジン清浄度データおよびエンジン耐久性に関連したデータが得られる。得られた結果は、以下である:
【0122】
【化13】

これらの結果は、本発明の組成物が、参照例と比較して、ピストン清浄度を向上させ、ボアポリッシングを減らし、そしてオイル消費を減らしたことを示している。表3の他の測定値は、許容できる限度内である。
【0123】
全体的に、本発明の組成物は、エンジン清浄度を向上させ、清浄度を向上させ、スラッジの形成を減らし、摩耗を減らし、ボアポリッシングを減らし、そしてオイルの消費を減らす。
【0124】
本明細書中では、本明細書中で使用する「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」との用語は、通常の意味で使用され、これは、当業者に周知である。具体的には、それは、主として、炭素原子および水素原子から構成され、炭素原子を介して分子の残部に結合された基であって、そして主として炭化水素的な性質を有する分子を損なうには十分ではない割合で、他の原子または基の存在を排除しない基を意味する。一般に、このヒドロカルビル基では、各10個の炭素原子に対し、2個以下の非炭化水素置換基、1局面では、1個以下の非炭化水素置換基が存在する;典型的には、このヒドロカルビル基には、このような非炭化水素置換基は存在しない。「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」のさらに詳細な説明は、米国特許第6,583,092号で提供されている。
【0125】
上で引用した各文献の内容は、本明細書中で参考として援用されている。実施例を除いて、他に明らかに指示がなければ、物質の量を特定している本記述の全ての数値量、反応条件、分子量、炭素原子数などは、「約」という用語により修飾されることが分かる。他に指示がなければ、本明細書中で言及した各化学物質または組成物は、その異性体、副生成物、誘導体、および市販等級の物質中に存在すると通常考えられているような他のこのような物質を含有し得る、市販等級の物質であると解釈されるべきである。しかしながら、各化学成分の量は、他に指示がなければ、市販等級の物質に通例存在し得る溶媒または希釈油を除いて、提示されている。同様に、本発明の各要素の範囲および量は、他の要素のいずれかの範囲または量と併用され得る。本明細書中で示した上限および下限の量、範囲および比は、別個に組み合わされ得ることが分かる。本明細書中で使用する「本質的になる」との表現には、問題の組成物の基本的で新規な特性に著しく影響を与えない物質が含まれていてもよい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成物であって、以下:
(a)清浄剤パッケージであって、以下:
(i)金属サリキサレート;および
(ii)必要に応じて、成分(a)(i)以外の清浄剤
を含む、清浄剤パッケージ;
(b)分散剤パッケージであって、以下:
a.約1またはそれ以上のカルボニル対窒素比を有する分散剤;および
b.約1未満のカルボニル対窒素比を有する分散剤
を含む、分散剤パッケージ;
(c)以下を含有する酸化防止剤パッケージ:
a.ヒンダードフェノール;ならびに
(d)潤滑粘性のあるオイル;
を含み、
ここで、該組成物は、約800ppmに等しいかそれ未満のリン含量を有し;そして、ここで、硫酸塩灰分含量は、該組成物の約1.1重量パーセントに等しいかそれ未満である、組成物。
【請求項2】
さらに、成分(a)(i)以外の清浄剤を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
さらに、粘度調整剤を含有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
前記粘度調整剤が、
(A)エチレンから誘導された単位を45〜85重量%で含み、50,000〜300,000のM、3未満のM/Mおよび0℃〜60℃の融点を有するコポリマー;ならびに
(B)ビニル芳香族コモノマー部分および第二コモノマー部分を含むブロックコポリマー
とから誘導された2種のコポリマーの混合物である、請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
さらに、ジフェニルアミン酸化防止剤、ジチオカルバミン酸モリブデン、硫化オレフィン、またはそれらの混合物を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
さらに、ホウ酸エステルを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項7】
前記成分(a)(i)以外の清浄剤が、スルホネート、フェネート、硫化フェネート、カルボキシレート、ホスフェート、サリゲニンおよびサリチル酸アルキルからなる群から選択される、請求項2に記載の組成物。
【請求項8】
前記成分(a)(i)以外の清浄剤が、金属塩の形状である、請求項7に記載の組成物。
【請求項9】
前記金属塩が、アルカリ土類金属である、請求項8に記載の組成物。
【請求項10】
前記金属塩が、約550ppm以下で存在している、請求項9に記載の組成物。
【請求項11】
前記金属塩が、カルシウムまたはマグネシウムである、請求項10に記載の組成物。
【請求項12】
前記成分(a)(i)以外の清浄剤が、マグネシウムサリゲニン、カルシウムサリゲニン、スルホン酸マグネシウム、スルホン酸カルシウム、またはそれらの混合物である、請求項2に記載の組成物。
【請求項13】
さらに、ヒドロカルビルジチオリン酸金属を含有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項14】
前記清浄剤混合物のTBN/TAN比が、約3:1〜約7:1である、請求項1に記載の組成物。
【請求項15】
組成物を調製するプロセスであって、該プロセスは、以下:
(a)清浄剤パッケージであって、以下:
a.金属サリキサレート;および
b.必要に応じて、成分(a)(i)以外の清浄剤
を含む、清浄剤パッケージ;
(b)分散剤パッケージであって、以下:
a.約1またはそれ以上のカルボニル対窒素比を有する分散剤;および
b.約1未満のカルボニル対窒素比を有する分散剤
を含む、分散剤パッケージ;
(c)以下を含有する酸化防止剤パッケージ:
a.ヒンダードフェノール;ならびに
(d)潤滑粘性のあるオイル;
を混合する工程を包含し:
ここで、該組成物は、約800ppmに等しいかそれ未満のリン含量を有し;そして、ここで、硫酸塩灰分含量は、該組成物の約1.1重量パーセントに等しいかそれ未満である、プロセス。

【公表番号】特表2007−514040(P2007−514040A)
【公表日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−543922(P2006−543922)
【出願日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【国際出願番号】PCT/US2004/040895
【国際公開番号】WO2005/061682
【国際公開日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【出願人】(591131338)ザ ルブリゾル コーポレイション (203)
【氏名又は名称原語表記】THE LUBRIZOL CORPORATION
【住所又は居所原語表記】29400 Lakeland Boulevard, Wickliffe, Ohio 44092, United States of America
【Fターム(参考)】