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技術 潤滑油添加剤

出願人 インフィニュームインターナショナルリミテッド
発明者 アンソニージェイムズストロングベアトリスカトスダニエルジェイムズフィリップスアンドリューダグラスシュワーツマヌエルハルトヴェークレムジベセル
出願日 2018年11月29日 (1年6ヶ月経過) 出願番号 2018-223813
公開日 2019年6月24日 (1年0ヶ月経過) 公開番号 2019-099814
状態 未査定
技術分野 潤滑剤
主要キーワード 統計的法則 潤滑性流体 ストライベック曲線 金属錆 摩擦低下 液体構成成分 改質添加剤 改質特性
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課題

本発明は、火花点火式もしくは圧縮点火内燃機関クランク室潤滑するための潤滑油組成物(潤滑剤)において用いられるポリマー添加剤に関する。

解決手段

潤滑組成物は、多量の潤滑粘度の油、ならびに組成物の質量に基づいて0.01から25質量パーセント油溶性コポリマーを含む。該コポリマーは、単位(a)および単位(b):(式中、当該ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、該開始基(i)は、直鎖状分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効である。R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜50個の炭素原子を有し、一部または全ては12〜50個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)を含む。

概要

背景

ガソリンおよびジーゼルエンジン燃料経済性を改良することに対する関心は高い。これは、(油の粘度を低下させることによって)バルク流体摩擦寄与を低下させることによって、または摩擦改質剤添加剤を含めることによって接触部分の摩擦を改良することによって、潤滑エンジン油を介してなすことができる。
したがって、低粘度油における低摩擦特性を備えた添加剤に対する関心がある。
分散粘度改質DVM)添加剤は、摩擦改質をもたらすことが知られている。ポリマー技術に基づくと、当該分野で公知の例は、オレフィンコポリマー(OCP)およびメタクリレートコポリマーである。特に、0W−8、0W−16、0W−20などの超低粘度潤滑性流体を必要とする用途におけるそのような添加剤に関する問題は、それらの高い増粘効率である。
ポリ(2−オキサゾリン)は当該分野で公知である。例えば、当該分野では、2−オキサゾリンのリビングカチオン開環重合が記載されている。Hoogenboom et al., Angew. Chem. Int. Ed 2009, 48, 7978-7994参照。米国特許出願公開第4,120,804号には、2〜15個の反復単位を有するポリ(2−オキサゾリン)の短いオリゴマーの、スラッジの形成を防止もしくは低下させるためのまたは潤滑油における酸性成分等を中和するための分散剤としての使用が記載されている。重合開始剤は、250以上の分子量のポリマー材料であり、該オキサゾリンは、1〜18個の炭素原子ヒドロカルビル基で2−置換されている。摩擦改質または潤滑剤粘度インパクトには言及されていない。
ポリオサジンも当該分野で公知である。Hoogenboom et al., Macromol., 2011, 3420参照。米国特許第4,001,147号には、ある種のポリオキサジンが、廃水流からフェノール性化合物を除去するのに有用なものとして記載されている。
米国特許第5,439,978号には、オキサゾリンおよびオキサジンベースコポリマー双方の、プラスチックなどの非導電性材料導電性とするための添加剤としての使用が記載されている。

概要

本発明は、火花点火式もしくは圧縮点火内燃機関クランク室を潤滑するための潤滑油組成物(潤滑剤)において用いられるポリマー添加剤に関する。潤滑組成物は、多量の潤滑粘度の油、ならびに組成物の質量に基づいて0.01から25質量パーセント油溶性コポリマーを含む。該コポリマーは、単位(a)および単位(b):(式中、当該ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、該開始基(i)は、直鎖状分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効である。R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜50個の炭素原子を有し、一部または全ては12〜50個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)を含む。なし

目的

本発明は、内燃機関を操作し、クランク室潤滑剤の形態である本発明の第一の局面の潤滑組成物でクランク室を潤滑することを含む、内燃機関のクランク室を潤滑する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

多量の潤滑粘度の油、ならびに組成物の質量に基づいて0.01〜25質量パーセントの、単位(a)および単位(b)を含む油溶性コポリマー:(式中、ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、開始基(i)は、直鎖状分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効であり、R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜50個の炭素原子を有し、一部もしくは全てが12〜50個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)を含む、潤滑組成物

請求項2

単位(a)がコポリマーの1から99モル%を構成し、単位(b)がコポリマーの1から99モル%を構成する、請求項1に記載の潤滑組成物。

請求項3

コポリマーが50モル%の単位(a)および50モル%の単位(b)を含む、請求項1または請求項2に記載の潤滑組成物。

請求項4

コポリマーが統計コポリマーまたはランダムコポリマーである、請求項1から3までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項5

コポリマーが交互コポリマー周期的コポリマーまたはブロックコポリマーである、請求項1から3までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項6

コポリマーが直鎖状構造を有する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項7

コポリマーが分岐鎖状もしくは星状構造を有する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項8

R1およびR2が、同一でまたは異なって、1〜36個の炭素原子を含有し、但し、基R1またはR2の一部または全ては12〜36個の炭素原子を有する、請求項1から7までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項9

コポリマーが、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリメチルメタクリレート標準物質を参照とするゲル浸透クロマトグラフィーによって測定して、2,000〜500,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する、請求項1から8までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項10

基R1およびR2の一方が、8個と20個の間の炭素原子、好ましくは15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含み、基R1およびR2の他方は飽和である、請求項1から9までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項11

基R1およびR2の双方が、16個と20個の間の炭素原子、好ましくは15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む、請求項1から9までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項12

ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも5%が、8個と20個の間の炭素原子、好ましくは15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む、請求項1から11までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項13

ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも5%が、17個の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む、請求項1から12までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項14

ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも50%が、一不飽和、二不飽和または三不飽和のC17アルケニル基またはそれらのいずれかの混合物を含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項15

基R1およびR2のいずれかまたは双方がトール油脂肪酸およびナタネ油脂肪酸などの天然脂肪酸から得られた、請求項1から14までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項16

1種以上のリン含有化合物酸化阻害剤または抗酸化剤分散剤金属含有洗剤摩耗防止剤摩擦改質剤;および粘度改質剤から選択された、油溶性コポリマーとは異なる1種以上の添加助剤を含む、請求項1から15までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項17

少なくとも60質量%、例えば70質量%以上の、潤滑粘度の油を含む、請求項1から16までのいずれか1項に記載の潤滑組成物。

請求項18

内燃機関を操作し、クランク室を請求項1から17までのいずれか1項に記載の潤滑組成物で潤滑することを含む、内燃機関のクランク室を潤滑する方法。

請求項19

単位(a)および(b)を含む油溶性コポリマー:(式中、ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、開始基(i)は、直鎖状、分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効であり、R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜100個の炭素原子を有し、一部もしくは全てが12〜100個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)の、内燃機関の操作において摩擦低下特性を潤滑剤にもたらすための、内燃機関用の潤滑剤における使用。

技術分野

0001

本発明は、火花点火式もしくは圧縮点火内燃機関クランク室潤滑するための潤滑油組成物(潤滑剤)において用いられるポリマー添加剤に関する。とりわけ、該添加剤は、摩擦改質特性潤滑油に提供するオキサゾリンモノマーおよびオキサジンモノマーコポリマーである。また、該添加剤は、潤滑剤粘度に悪影響を及ぼさない。

背景技術

0002

ガソリンおよびジーゼルエンジン燃料経済性を改良することに対する関心は高い。これは、(油の粘度を低下させることによって)バルク流体の摩擦寄与を低下させることによって、または摩擦改質剤添加剤を含めることによって接触部分の摩擦を改良することによって、潤滑エンジン油を介してなすことができる。
したがって、低粘度油における低摩擦特性を備えた添加剤に対する関心がある。
分散粘度改質DVM)添加剤は、摩擦改質をもたらすことが知られている。ポリマー技術に基づくと、当該分野で公知の例は、オレフィンコポリマー(OCP)およびメタクリレートコポリマーである。特に、0W−8、0W−16、0W−20などの超低粘度潤滑性流体を必要とする用途におけるそのような添加剤に関する問題は、それらの高い増粘効率である。
ポリ(2−オキサゾリン)は当該分野で公知である。例えば、当該分野では、2−オキサゾリンのリビングカチオン開環重合が記載されている。Hoogenboom et al., Angew. Chem. Int. Ed 2009, 48, 7978-7994参照。米国特許出願公開第4,120,804号には、2〜15個の反復単位を有するポリ(2−オキサゾリン)の短いオリゴマーの、スラッジの形成を防止もしくは低下させるためのまたは潤滑油における酸性成分等を中和するための分散剤としての使用が記載されている。重合開始剤は、250以上の分子量のポリマー材料であり、該オキサゾリンは、1〜18個の炭素原子ヒドロカルビル基で2−置換されている。摩擦改質または潤滑剤粘度インパクトには言及されていない。
ポリオサジンも当該分野で公知である。Hoogenboom et al., Macromol., 2011, 3420参照。米国特許第4,001,147号には、ある種のポリオキサジンが、廃水流からフェノール性化合物を除去するのに有用なものとして記載されている。
米国特許第5,439,978号には、オキサゾリンおよびオキサジンベースのコポリマー双方の、プラスチックなどの非導電性材料導電性とするための添加剤としての使用が記載されている。

0003

米国特許出願公開第4,120,804号
米国特許第4,001,147号
米国特許第5,439,978号

先行技術

0004

Hoogenboom et al., Angew. Chem. Int. Ed 2009, 48, 7978-7994
Hoogenboom et al., Macromol., 2011, 3420

0005

第一の局面において、本発明は、多量の潤滑粘度の油、ならびに組成物の質量に基づいて0.01〜25質量パーセントの、単位(a)および単位(b)を含む油溶性コポリマー:



(式中、ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、開始基(i)は、直鎖状分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効であり、
R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜50個の炭素原子を有し、一部もしくは全てが12〜50個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)
を含む、潤滑組成物を提供する。
第二の局面において、本発明は、内燃機関を操作し、クランク室潤滑剤の形態である本発明の第一の局面の潤滑組成物でクランク室を潤滑することを含む、内燃機関のクランク室を潤滑する方法を提供する。

0006

第三の局面において、本発明は、単位(a)および(b)を含む油溶性コポリマー:



(式中、ポリマーは、無機または有機求核性重合停止基(t)、および反復単位(a)または(b)のN原子に連結された開始基(i)を持ち、開始基(i)は、直鎖状、分岐鎖状または環状ヒドロカルビル部位の重合を開始するのに有効であり、
R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜50個の炭素原子を有し、一部もしくは全ては12〜50個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状ヒドロカルビル基の、または50個を超える炭素原子を持つ少なくとも1つのマクロモノマーヒドロカルビル基の、単一物または混合物を含む。)
の、内燃機関の操作において摩擦低下特性を潤滑剤にもたらすための、内燃機関用の潤滑剤における使用を提供する。
コポリマーの単位(a)は2−置換−2−オキサゾリンモノマーに由来し、単位(b)は2−置換−2−オキサジンモノマーに由来する。本発明のコポリマーは、2つのタイプのモノマーのリビングカチオン開環重合によって製造され得る。

0007

好ましくは、単位(a)は、コポリマーの1から99モル%を構成し、単位(b)は、該コポリマーの1から99モル%を構成する。より好ましくは、単位(a)は、コポリマーの10から90モル%を構成し、単位(b)は、コポリマーの10から90モル%を構成する。例えば、コポリマーは、20から80モル%または30から70モル%または40から60モル%の単位(a)と、20から80モル%または30から70モル%または40から60モル%の単位(b)とを含む。好ましい実施態様においては、コポリマーは、50モル%の単位(a)および50モル%の単位(b)を含む。
いくつかの実施態様においては、コポリマーは、統計コポリマーまたはランダムコポリマーである。他の実施態様においては、コポリマーは、交互コポリマー周期的コポリマーまたはブロックコポリマーである。
コポリマーは、直鎖状構造を有してよく、または分岐鎖状もしくは星状構造を有してよい。
統計またはランダムコポリマーを製造する一般的な方法は、少なくとも1種の2−置換−2−オキサゾリンと少なくとも1種の2−置換−2−オキサジンとの混合物を開始剤を用いて重合させることを含む。

0008

ブロックコポリマーを製造する一般的な方法は、第一の2−置換−2−オキサジンモノマーを開始剤にて重合させて、第一のポリマーブロックを製造し、次いで、2−置換−2−オキサゾリンモノマーにて重合させて、第二のポリマーブロックを製造することを含む。必要であれば、さらなるブロックをもたらしてもよい。
これらの製法の例は、本明細書中で提供する。

0009

定義
本明細書において、もし使用するならば、および使用する場合、以下の用語および表現は以下に示す意味を有する。
「有効成分」または「(a.i.)」とは、希釈剤または溶媒ではない添加剤材料をいう。
「含む」または任意の同種用語は、述べられた特徴、工程、または整数もしくは成分の存在を明示するが、1以上の他の特徴、工程、整数、成分またはそれらのグループの存在または付加を排除しない。表現「からなる」または「から本質的になる」または同種用語は、「含む」または任意の同種用語にも含まれ得る。表現「から本質的になる」は、それが適用される組成物の特徴に重大には影響しない物質を含むことを許容する。表現「からなる」または同種用語は、該表現がいう、述べられた特徴、工程、整数、成分またはそれらグループのみが存在することを意味する。

0010

「ヒドロカルビル」は、水素および炭素原子を含有し、かつ炭素原子を介して当該化合物の残部に直接的に結合している化合物の化学基を意味する。該基は、炭素および水素以外の1以上の原子(「ヘテロ原子」)を含有してよく、但し、それらは該基の本質的にヒドロカルビル的性質に影響しないものとする。当業者であれば、適切な基(例えば、ハロ、とりわけクロロおよびフルオロアミノアルコキシルメルカプトアルキルメルカプトニトロ、ニトロソスルホキシ等)を認識する。該基は不飽和であってよく、および/またはポリマーであってよい。好ましくは、該ヒドロカルビル基は水素および炭素原子から本質的になる。より好ましくは、該ヒドロカルビル基は水素および炭素原子からなり、したがって、炭化水素基である。好ましくは、該ヒドロカルビル基は、アルキル基などの脂肪族ヒドロカルビル基である。

0011

本明細書中で用いる「油溶性」もしくは「油分散性」、または同種用語は、当該化合物もしくは添加剤が可溶性溶解性混和性であり、または全ての割合で当該油に懸濁し得ることを必ずしも示さない。しかしながら、これらは、それらが、例えば、当該油が使用される環境においてそれらの意図した効果を発揮するのに十分な程度、当該油に可溶性または安定に分散性であることを意味する。さらに、所望ならば、他の添加剤の追加的な組込みは、より高いレベルの特定の添加剤の組込みをも可能にし得る。
「無灰」は、添加剤に関して、当該添加剤が金属を含まないことを意味する。
「灰分含有」は、添加剤に関して、当該添加剤が金属を含むことを意味する。
「多量」は、組成物または混合物の50質量%を超えることを意味する。
「微量」は、組成物または混合物の50質量%以下を意味する。
「有効量」は、添加剤との関係では、所望の技術的効果を提供するのに有効でありかつ提供する、当該組成物(例えば、添加剤濃縮物)中のそのような添加剤の量を意味する。
「ppm」は、当該組成物の合計質量に基づく、質量基準での百万分率を意味する。
組成物のまたは添加剤成分の「金属含有量」、例えば、モリブデン含有量または添加剤濃縮物の合計金属含有量(すなわち、個々の金属含有量の総和)は、ASTMD5185によって測定される。
添加剤成分に関するまたは組成物の「TBN」は、ASTM D2896によって測定された全塩基価(mgKOH/g)を意味する。
「KV100」は、ASTM D445によって測定された100℃における動粘度を意味する。
HTHSは、−CEC−L−36−A−90によって測定された150℃における高温高剪断を意味する。
リン含有量」は、ASTM D5185によって測定される。
硫黄含有量」は、ASTM D2622によって測定される。
硫酸塩灰分含有量」は、ASTM D874によって測定される。
Mnは、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリ(メチルメタクリレート標準物質を参照とするゲル浸透クロマトグラフィーによって測定された数平均分子量を意味する。
Mwは、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリ(メチルメタクリレート)標準物質を参照とするゲル浸透クロマトグラフィーによって測定された重量平均分子量を意味する。
(Dによって示される)「分散度」は、Mn/Mwを意味する。

0012

また、必須のならびに最適のおよび慣用的な、用いられる種々の成分は、配合、貯蔵および使用の条件下で反応してよいこと、ならびに本発明はいずれかのそのような反応によって得ることができる、または得られた生成物も提供することは理解されるであろう。
さらに、本明細書において記載するいずれの質、範囲または比率の上限および下限も、独立して組み合わせてよいことが理解される。
コポリマー
本発明で有用なコポリマーは、コポリマー、すなわち、1を超える種のモノマーに由来するポリマーである。それらは、少なくとも1種の2−置換−2−オキサゾリンモノマーおよび少なくとも1種の2−置換−2−オキサジンモノマーから形成される。

0013

コポリマーの例として、重合が既知統計的法則、例えば、ベルヌーイ統計学またはマルコフ統計学に従う場合に形成される統計コポリマーを挙げることができる。ポリマー鎖中のいずれかの特定の地点において特定のタイプのモノマー残基が見出される確率が周囲のモノマーのタイプに依存しない場合の統計ポリマーは、ランダムコポリマーということができる。統計およびランダムコポリマーは、交互コポリマー、周期的コポリマーおよびブロックコポリマーなどのより秩序立ったポリマータイプから区別され得る。

0014

2つ以上のポリマー(例えば、ホモポリマーサブユニットが(例えば、ジブロックまたはトリブロックとして)共有結合によって連結されているブロックコポリマーは、本発明との関連では注目すべきである。いずれかのブロックコポリマー中のブロックは、等しいサイズのもの、または異なるサイズのものであってよく、コポリマーの構造は変化し得る。例えば、ブロックコポリマーは、各モノマーの単一ブロックのみ(すなわち、「AB」の配置)」、または各モノマーの多数のブロック(すなわち、「ABABAB..」の配置)を有してよく、ここで、ブロック「A」および「B」は、同一のサイズであってよくまたは異なるサイズであってよい。
分岐鎖状ポリマー、特に、数個の(3個以上の)直鎖状ポリマー鎖(または「アーム」)が中心コアに共有結合されている星状ポリマーも注目すべきである。

0015

いずれのカチオン種も、2−オキサゾリンまたは2−オキサジンの重合を開始させることができる。例としては、(HClまたは他の酸からの)H+;(例えば、RIまたはRBrなどのアルキルハライドからの)R+;および金属カチオンおよび塩(例えば、Zr4+)が挙げられる。いずれの求核性種も、重合を停止させることができる(例えば、雰囲気水からのOH-、OTs-(トシレート)、H2NR、HSR)。他の適切な開始基(i)および停止基(t)は当業者に知られている。
星状構造が必要とされる場合、コポリマーは、多官能性開始剤の使用によって、架橋によって、または多官能性停止剤もしくはカップリングの使用によって調製してよい。

0016

好ましくは、コポリマーは、2,000〜500,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。より好ましくは、コポリマーは、4,000〜100,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。より一層好ましくは、コポリマーは、6,000〜50,000g/モル、例えば、8,000〜20,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。全ての分子量は、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリ(メチルメタクリレート)標準物質を参照とするゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。

0017

ある実施態様において、コポリマーは、3以上のアームを備えた星状構造、および10,000〜500,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有し、R1およびR2は、少なくとも1つのアーム中に12〜50個の炭素原子の少なくともいくつかの基を有する。全ての分子量は、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリ(メチルメタクリレート)標準物質を参照とするゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。
R1および/またはR2がマクロモノマーヒドロカルビル基である場合、それは、
a)R1もしくはR2前駆体中の反応性基からの重合、または
b)R1もしくはR2前駆体中のヒドロカルビル基への予め形成されたマクロモノマーの組込みを介して供され得る。
12〜50個の炭素原子を有するR1および/またはR2基の存在の重要性は、コポリマーを十分に親油性として、基油などの極性媒体への溶解性を付与することである。
好ましくは、R1およびR2は、同一でまたは異なって、1〜36個の、より好ましくは1〜20個の炭素原子を含有し、但し、基R1またはR2の一部または全ては、12〜75個、好ましくは12〜50個、例えば12〜36個の炭素原子を有するものとする。
R1およびR2基中の炭素原子の数の例としては、1、2、8、12、17および24を挙げることができる。
1つの実施態様において、基R1およびR2の一方は、8個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含み、その場合、他方の基は飽和である。別の1つの実施態様において、基R1およびR2の双方は、8個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。

0018

好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも5%は、8個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。より好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも10%または20%または30%または40%または50%は、8個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。最も好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも60%または70%は、8個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。

0019

好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも5%は、15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。より好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも10%または20%または30%または40%または50%は、15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。最も好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも60%または70%は、15個と20個の間の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。

0020

好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも5%は、17個の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。より好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも10%または20%または30%または40%または50%または60%は、17個の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。より一層好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも70%は、17個の炭素原子を有する不飽和ヒドロカルビル基を含む。
ある実施態様において、基R1およびR2はいずれのヘテロ原子も含有せず、すなわち、炭化水素基である。好ましくは、基R1およびR2は炭化水素基である。

0021

好ましい実施態様において、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも50%は、一不飽和、二不飽和または三不飽和のC17アルケニル基またはそれらのいずれかの混合物を含む。より好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかまたは双方の合計数の少なくとも60%は、一不飽和、二不飽和または三不飽和のC17アルケニル基またはそれらのいずれかの混合物を含む。より一層好ましくは、ポリマー中の基R1およびR2のいずれかはまたは双方の合計数の少なくとも70%は、一不飽和、二不飽和または三不飽和のC17アルケニル基またはそれらのいずれかの混合物を含む。

0022

特に好ましい実施態様において、基R1およびR2のいずれかまたは双方は、一不飽和、二不飽和または三不飽和のC17アルケニル基の混合物を含み、その混合物は、一不飽和および二不飽和のC17アルケニル基が多数を占める。そのような混合物は、少量のより小さい分子およびより長い分子を含み得る。
R1およびR2のいずれかまたは双方についての基の混合物のための適切な源は、トール油脂肪酸(TOFA)およびナタネ油脂肪酸などの天然脂肪酸に由来する2−オキサゾリンおよび2−オキサジンを含む。他の適切な源は、当業者に知られている。
ある実施態様において、R1および/またはR2は、(N、O、S、P、B、Si、F、Cl、Br、Iなどの)ヘテロ原子を含有してよい。本明細書で先に議論したように、用語「ヒドロカルビル」は、R1およびR2に適用される場合、限定された数のヘテロ原子の存在を許容し、したがって、炭素および水素のみを含有する基に限定されない。

0023

潤滑組成物
本発明の潤滑組成物は、多量の潤滑粘度の油、および、ポリマー材料を含めた微量の性能増強添加剤を含む、自動車両モーター油で用いるのに適した潤滑剤であってよい。該潤滑組成物は、最終潤滑剤を製造するために、潤滑粘度の油とブレンドするための添加剤濃縮物の形態であってもよい。
好ましくは、本発明の潤滑組成物は、油溶性コポリマーを、組成物の質量に基づいて0.01〜25質量パーセント、より好ましくは、組成物の質量に基づいて0.01〜10、例えば、0.5、1、2、3、4または5質量パーセントを含有することとなる。添加剤濃縮物の形態である場合、典型的には、油溶性コポリマーは、組成物の質量に基づいて、30〜50質量パーセントの量で潤滑粘度の油に存在させることとなる。
潤滑粘度の油(「基材」または「基油」ともいう)は、潤滑剤の主たる液体構成成分であり、その中に添加剤および場合により他の油をブレンドして、例えば、最終潤滑剤(または潤滑剤組成物)を生成する。添加剤濃縮物を製造するのに、および潤滑油組成物をそれから製造するのに有用な基油は、天然油植物油動物油または鉱油)および合成潤滑油ならびにそれらの混合物から選択され得る。
本発明における基材および基油についての定義は、アメリカ石油協会(API)公表「エンジン油登録認証ステム」、産業サービス部門、第14版、1996年12月、補遺1、1998年12月に見出されるものと同一であり、それは基材を以下のようにカテゴリー化している:
a)グループI基材は、90パーセント未満の飽和分および/または0.03パーセントを超える硫黄を含有し、表E−1において特定された試験方法を用いて80以上かつ120未満の粘度指数を有する。
b)グループII基材は、90パーセント以上の飽和分、および0.03パーセント以下の硫黄を含有し、表E−1において特定された試験方法を用いて80以上かつ120未満の粘度指数を有する。
c)グループIII基材は、90パーセント以上の飽和分および0.03パーセント以下の硫黄を含有し、表E−1においてで特定された試験方法を用いて120以上の粘度指数を有する。
d)グループIV基材はポリアルファオレフィン(PAO)である。
e)グループV基材は、グループI、II、IIIまたはIVに含まれない全ての他の基材を含む。
典型的には、基材は、100℃において好ましくは3〜12、より好ましくは4〜10、最も好ましくは4.5〜8mm2/秒の粘度を有する。

0024

表E−1:基材についての分析方法

0025

好ましくは、潤滑粘度の油は、潤滑粘度の油の合計質量に基づいて、10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、より一層好ましくは25質量%以上、より一層好ましくは30質量%以上、より一層好ましくは40質量%以上、より一層好ましくは45質量%以上のグループIIまたはグループIII基材を含む。より一層好ましくは、潤滑粘度の油は、潤滑粘度の油の合計質量に基づいて、50質量%よりも大きな、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より一層好ましくは80質量%以上、より一層好ましくは90質量%以上のグループIIまたはグループIII基材を含む。最も好ましくは、潤滑粘度の油は、本質的に、グループIIおよび/またはグループIII基材からなる。いくつかの実施態様において、潤滑粘度の油は、グループIIおよび/またはグループIII基材のみからなる。後者の場合において、潤滑油組成物に含まれる添加剤は、グループIIまたはグループIII基材ではないキャリアオイルを含んでよいと認められる。
潤滑油組成物に含まれてよい潤滑粘度の他の油について、以下に詳細に説明する。
天然油は、動物および植物油(例えば、ヒマシおよびラード油)、液状石油、ならびにパラフィンナフテンおよび混合パラフィン−ナフテンタイプの水素化精製され溶媒処理された鉱油系潤滑油を含む。石炭または頁岩に由来する潤滑粘度の油も有用な基油である。

0026

合成潤滑油は、重合および共重合されたオレフィン(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));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);ポリフェノール(例えば、ビフェニルテルフェニルアルキル化ポリフェノール);およびアルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルファイドならびにそれらの誘導体アナログおよびホモログなどの炭化水素油を含む。

0027

合成潤滑油のもう1つの適切なクラスは、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および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ダイマーマロン酸アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸)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)とのエステルを含む。これらのエステルの具体的な例としては、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、リノール酸ダイマーの2−エチルヘキシルジエステル、ならびに1モルのセバシン酸を2モルのテトラエチレングリコールおよび2モルの2−エチルヘキサン酸と反応させることによって形成させた複合エステルが挙げられる。
合成油として有用なエステルは、C5−C12のモノカルボン酸およびポリオール、ならびにネオペンチルグリコールトリメチロールプロパンペンタエリスリトールジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールなどのポリオールエーテルから製造されたものも含む。

0028

未精製、精製および再精製油を、本発明の組成物で用いることができる。未精製油は、さらなる精製処理なしで天然または合成源から直接的に得られたものである。例えば、乾留操作から直接的に得られたシェール油蒸留から直接的に得られた石油またはエステル化プロセスから直接的に得られ、さらなる処理しで用いられるエステル油は、未精製油ということになる。精製油は、それらが1以上の精製工程でさらに処理されて、1以上の特性を改良した以外は未精製油と同様である。蒸留、溶媒抽出、酸または塩基抽出、濾過およびパーコレーションなどの多くのそのような精製技術は、当業者に知られている。再精製油は、既に運転に用いられた精製油に、精製油を得るのに用いるものと同様なプロセスを適用することによって得られる。そのような再精製油もまた、再生油または再加工油としても知られており、しばしば、消費された添加剤および油分解生成物を処理するための技術によってさらに加工される。

0029

基油の他の例は、天然ガス液化(「GTL」)基油であり、すなわち、該基油は、フィッシャートロプシュ触媒を用いてH2およびCOを含有する合成ガスから製造されたフィッシャー−トロプシュ合成炭化水素に由来する油であってよい。これらの炭化水素は、典型的には、基油として有用なものとするためにはさらなる加工を必要とする。例えば、それらは、当該分野で公知の方法によって、水素化異性化し、;水素化分解し、水素化異性化し;脱蝋し;または水素化異性化し、脱蝋してよい。
潤滑粘度の油は、前記した基材のグループI、グループIVもしくはグループV基材または基油ブレンドを含んでもよい。
本発明の潤滑組成物は、好ましくは、組成物の質量に基づいて、少なくとも60質量%、例えば70質量%以上の潤滑粘度の油を含む。

0030

添加助剤
本発明の全ての局面の潤滑油組成物は、さらに、1種以上のリン含有化合物酸化阻害剤または抗酸化剤;分散剤;金属洗剤;および他の添加助剤を含んでよく、但し、それらは単位(a)および(b)を含む油溶性コポリマーとは異なるものとする。以下、これらについてより詳細に議論する。

0031

適切なリン含有化合物は、しばしば、摩耗防止および抗酸化剤として用いられるジヒドロカルビルジチオホスフェート金属塩を含む。該金属は好ましくは亜鉛であるが、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もしくは銅であってよい。亜鉛塩は、最も普通には、潤滑油組成物の合計質量に基づいて、0.1〜10質量%、好ましくは0.2〜2質量%の量にて潤滑油で用いられる。それらは、まず、通常は、1種以上のアルコールまたはフェノールとP2S5との反応によってジヒドロカルビルジチオリン酸DDPA)を形成し、次いで、形成されたDDPAを亜鉛化合物で中和することによって、公知の技術に従って調製してよい。例えば、ジチオリン酸は、第一級および第二級アルコールの混合物を反応させることによって製造してよい。別法として、多数のジチオリン酸を調製することができ、この場合、ある1つのもののヒドロカルビル基は特性が完全に第二級であり、他のもののヒドロカルビル基は特性が完全に第一級である。亜鉛塩を製造するには、いずれの塩基性または中性亜鉛化合物を用いることもできるが、酸化物水酸化物および炭酸塩が最も一般的には使用される。市販の添加剤は、しばしば、中和反応における過剰な塩基性亜鉛化合物の使用のため過剰な亜鉛を含有する。

0032

好ましいジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛はジヒドロカルビルジチオリン酸の油溶性塩であって、以下の式:



(式中、RおよびR’は、1〜18個、好ましくは2〜12個の炭素原子を含有し、かつアルキル、アルケニル、アリールアリールアルキルアルカリールおよびシクロ脂肪族基などの基を含む、同一のまたは異なるヒドロカルビル基であってよい。)
によって表すことができる。RおよびR’基として特に好ましいのは、2〜8個の炭素原子のアルキル基である。したがって、該基は、例えば、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、アミル、n−ヘキシル、i−ヘキシルn−オクチルデシルドデシルオクタデシル、2−エチルヘキシル、フェニルブチルフェニルシクロヘキシルメチルシクロペンチルプロペニルブテニルであってよい。油溶性を得るためには、ジチオリン酸中の炭素原子(すなわち、RおよびR’)の合計数は一般には5以上となる。したがって、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むことができる。本発明の潤滑油組成物は、適切には、約0.08質量%(800ppm)以下のリン含有量を有してよい。好ましくは、本発明の実施において、ZDDPは、許容される最大量に近いまたは等しい量にて、好ましくは、リン最大許容量の100ppm以内のリン含有量をもたらす量にて使用される。したがって、本発明の実施で有用な潤滑油組成物は、好ましくは、潤滑油組成物の合計質量に基づいて、0.04〜0.08質量%のリン、好ましくは0.05〜0.08質量%のリンなどの、0.01〜0.08質量%のリンを導入する量にて、ZDDPまたは他の亜鉛−リン化合物を含有する。

0033

酸化阻害剤または抗酸化剤は、運転中に劣化する鉱油の傾向を低下させる。酸化的劣化は、金属表面の潤滑剤のワニス沈着物中のスラッジによって、および粘度増大によって証明することができる。そのような酸化阻害剤は、ヒンダードフェノール、好ましくは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アルカリ土類金属塩ノニルフェノール硫化カルシウム、油溶性フェネートおよび硫化フェネート、ホスホ硫化または硫化炭素水素またはエステル、リンエステル、チオカルバミン酸金属、米国特許第4,867,890号に記載された油溶性銅化合物、ならびにモリブデン含有化合物を含む。

0034

窒素に直接的に結合した少なくとも2つの芳香族基を有する芳香族アミンは、抗酸化性でしばしば用いられるもう1つのクラスの化合物を構成する。1つのアミン窒素に直接的に結合した少なくとも2つの芳香族基を有する典型的な油溶性芳香族アミンは、6〜16個の炭素原子を含有する。該アミンは、2を超える芳香族基を含有してよい。2つの芳香族基が共有結合によって、または原子または基(例えば、酸素もしくは硫黄原子、または−CO−、−SO2−もしくはアルキレン基)によって連結され、2つは1つのアミン窒素に直接的に結合されている、合計して少なくとも3つの芳香族基を有する化合物もまた、窒素に直接的に結合した少なくとも2つの芳香族基を有する考えられる芳香族アミンである。芳香族環は、典型的には、アルキル、シクロアルキルアルコキシアリールオキシアシル、アシルアミノヒドロキシおよびニトロ基から選択される1以上の置換基で置換されている。1つのアミン窒素に直接的に結合された少なくとも2つの芳香族基を有するいずれかのそのような油溶性芳香族アミンの量は、好ましくは、0.4質量%を超過すべきでない。
分散剤は、その主たる機能が、固体および液体汚染物を懸濁液中に保持し、それにより、それらを不動態化し、スラッジ沈着を低下させるのと同時にエンジン沈着物を低下させる添加剤である。例えば、分散剤は、潤滑剤の使用の間の酸化から生じる油溶性物質を懸濁液中に維持し、したがって、エンジン金属部品上へのスラッジの凝集および沈殿または沈着を妨げる。

0035

本発明における分散剤は、好ましくは、前記したように「無灰」であり、金属を含有し、よって、灰分形成性である材料とは対照的に、燃焼に際して実質的に灰分を形成しない非金属有機材料である。それらは、極性ヘッドを持つ長い炭化水素鎖を含み、その極性は、例えば、O、PまたはN原子を含むことに由来する。該炭化水素は、例えば、40〜500個の炭素原子を有する、油溶性を付与する親油性基である。したがって、無灰分散剤は、油溶性ポリマー骨格を含んでよい。
オレフィンポリマーの好ましいクラスは、C4精油流の重合によって調製し得るものなどの、ポリブテン、具体的にはポリイソブテン(PIB)またはポリ−n−ブテンによって構成される。

0036

分散剤は、例えば、長鎖炭化水素置換カルボン酸の誘導体を含み、その例は、高分子量ヒドロカルビル置換コハク酸の誘導体である。分散剤の注目すべきグループは、例えば、前記酸(または誘導体)を窒素含有化合物、有利にはポリエチレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミンと反応させることによって製造された炭化水素置換スクシンイミドによって構成される。特に好ましいものは、米国特許出願公開第3,202,678号;第3,154,560号;第3,172,892号;第3,024,195号;第3,024,237号;第3,219,666号:および第3,216,936号に記載されているような、ポリアルキレンポリアミンとアルケニルコハク酸無水物との反応生成物であり、これらは、(米国特許出願公開第3,087,936号および第3,254,025号に記載されているように)ホウ酸化し、フッ素化しまたはシュウ酸化するなど後処理して、それらの特性を改良し得る。例えば、ホウ酸化は、アシル窒素含有分散剤を、酸化ホウ素ハロゲン化ホウ素ホウ素酸およびホウ素酸エステルから選択されるホウ素化合物で処理することによって達成され得る。
好ましくは、分散剤は、もし存在するならば、1000〜3000、好ましくは1500〜2500の範囲にある数平均分子量および中程度の官能性のポリイソブテンに由来する、スクシンイミド分散剤である。該スクシンイミドは、好ましくは、高度に反応性のポリイソブテンに由来する。
使用してもよい分散剤タイプのもう1つの例は、欧州特許出願公開第2090642号に記載されているような連結された芳香族化合物である。
洗剤は、ピストン沈着物、例えば、エンジン中の高温ワニスおよびラッカー沈着物の形成を低下させる添加剤であり、それは、通常、酸中和特性を有し、微粉砕固体を懸濁液中に維持することができる。ほとんどの洗剤は、酸性有機化合物の金属塩である金属「石けん」に基づく。

0037

洗剤は、一般に、長い疎水性テイルを持つ極性ヘッドを含み、該極性ヘッドは酸性有機化合物の金属塩を含む。該塩は、それらが正塩または中性塩として通常は記載され、典型的には、(ASTMD2896によって測定され得る)100%活性量における全塩基価すなわちTBNが0〜80である場合、実質的に化学量論量の金属を含有し得る。多量の金属塩基は、過剰の、酸化物または水酸化物などの金属化合物と、二酸化炭素などの酸性ガスとの反応によって含めることができる。
得られる過塩基化洗剤は、中和された洗剤を、金属塩基(例えば炭酸塩)ミセル外層として含む。そのような過塩基化洗剤は、150以上の、典型的には200〜500以上の、100%活性量におけるTBNを有し得る。

0038

適切には、使用され得る洗剤は、油溶性の中性および過塩基化スルホネート、フェネート、硫化フェネート、チオホスホネートサリシレートおよびナフテネート、ならびに金属、好ましくはアルカリ金属またはアルカリ土類金属、例えば、Na、K、Li、CaおよびMgの他の油溶性カルボキシレートを含む。最も通常に使用される金属は、CaおよびMg、ならびにCaおよび/またはMgとNaとの混合物であり、CaおよびMgは両者とも潤滑組成物で使用される洗剤に存在させ得る。洗剤は、種々の組合せで使用され得る。
追加の添加剤を本発明の組成物に組み込み、特定の性能要求満足させ得る。本発明の潤滑油組成物に含まれ得るそのような添加剤の例は、金属錆阻害剤、粘度指数改良剤腐食阻害剤、酸化阻害剤、他の摩擦改質剤、消泡剤摩耗防止剤および流動点降下剤である。いくつかについて、以下にさらに詳細に議論する。

0039

最終油の他の成分と相溶性である摩擦改質剤および燃料節約剤も含め得る。そのような材料の例としては、高級脂肪酸グリセリルモノエステル、例えば、モノオレイン酸グリセリル長鎖ポリカルボン酸ジオールとのエステル、例えば、二量体化不飽和脂肪酸ブタンジオールエステル;およびアルコキシル化アルキル置換モノアミンジアミンおよびアルキルエーテルアミン、例えば、エトキシル化牛脂アミンおよびエトキシル化牛脂エーテルアミンが挙げられる。

0040

他の公知の摩擦改質剤は油溶性有機モリブデン化合物を含む。そのような有機モリブデン摩擦改質剤は、また、抗酸化剤および摩耗防止剤の信頼性を潤滑油組成物にもたらす。そのような油溶性有機モリブデン化合物の例としては、ジチオカルバメート、ジチオホスフェート、ジチオホスフィネートキサンテートチオキサンテート、スルファイド等、およびそれらの混合物が挙げられる。特に好ましいのは、ジチオカルバミン酸モリブデンジアルキルジチオホスフェート、キサントゲン酸アルキルおよびチオキサントゲン酸アルキルである。
加えて、モリブデン化合物は、酸性モリブデン化合物であってよい。これらの化合物は、ASTM試験D−664またはD−2896滴定手法によって測定されるように、塩基性窒素化合物と反応し、典型的には六価である。含まれるのは、モリブデン酸モリブデン酸アンモニウムモリブデン酸ナトリウムモリブデン酸カリウム、および他のモリブデン酸アルカリ金属および他のモリブデン塩、例えば、モリブデン酸水素ナトリウム、MoOCl4、MoO2Br2、Mo2O3Cl6、三酸化モリブデンまたは同様な酸性モリブデン化合物である。
本発明の組成物で有用なモリブデン化合物の中には、式:
Mo(R’’OCS2)4および
Mo(R’’SCS2)4
(式中、R’’は、一般には1〜30個の炭素原子、好ましくは2〜12個の炭素原子、最も好ましくは2〜12個の炭素原子の、アルキル、アリール、アラルキルおよびアルコキシアルキルからなる群から選択される有機基である。)
有機モリブデン化合物がある。特に好ましいのは、モリブデンのジアルキルジチオカルバメートである。

0041

本発明の潤滑組成物で有用な有機モリブデン化合物のもう1つのグループは、三核モリブデン化合物、特に、式Mo3SkLnQ2のものおよびその混合物であり、式中、Lは、当該化合物を油に可溶性または分散性とするのに十分な炭素原子数を持つ有機基を有する独立して選択されたリガンドであり、nは1〜4であり、kは4から7まで変化し、Qは水、アミン、アルコール、ホスフィンおよびエーテルなどの中性電子供与性化合物の群から選択され、zは0から5の範囲であり、非化学量論的値を含む。少なくとも25個、少なくとも30個、または少なくとも35個の炭素原子などの、少なくとも21個の炭素原子を、全てのリガンド有機基に存在させるべきである。
本発明の全ての局面で有用な潤滑油組成物は、好ましくは、少なくとも10ppm、少なくとも30ppm、少なくとも40ppm、より好ましくは少なくとも50ppmのモリブデンを含有する。適切には、本発明の全ての局面で有用な潤滑油組成物は、1000ppm以下、750ppm以下、または500ppm以下のモリブデンを含有する。本発明の全ての局面で有用な潤滑油組成物は、好ましくは、(モリブデンの原子として測定して)30〜750ppmまたは40〜500ppmなどの10〜1000ppmのモリブデンを含有する。

0042

基材の粘度指数は、粘度改質剤(VM)または粘度指数改良剤(VII)として機能するある種のポリマー材料をその中に組み込むことによって増加しまたは改良される。一般に、粘度改質剤として有用なポリマー材料は、5,000〜250,000、好ましくは15,000〜200,000、より好ましくは20,000〜150,000の数平均分子量(Mn)を有するものである。これらの粘度改質剤は、例えば、無水マレイン酸などのグラフト化材料でグラフト化することができ、グラフト化された材料は、例えば、アミン、アミド窒素含有複素環化合物またはアルコールと反応させて、多官能性粘度改質剤(分散粘度改質剤)を形成することができる。

0043

ジオレフィンで調製したポリマーはエチレン性不飽和を含有し、かかるポリマーは好ましくは水素化される。該ポリマーが水素化される場合、水素化は、先行技術で公知の技術のいずれかを用いて達成され得る。例えば、水素化は、エチレン性および芳香族性の両不飽和が、例えば、米国特許第3,113,986号および第3,700,633号に教示されている方法を用いて変換(飽和)されるようにして達成され得るか、あるいは、水素化は、例えば、米国特許第3,634,595号;第3,670,054号;第3,700,633号および再発行特許Re27,145に教示されているように、芳香族性不飽和をほとんどまたは全く変換せずに、エチレン性不飽和のかなりの部分が変換されるように、選択的に達成され得る。これらの方法のいずれかを用いて、エチレン性不飽和のみを含有し、芳香族性不飽和を含まないポリマーを水素化することもできる。

0044

潤滑油流動改良剤(LOFI)としても知られる流動点降下剤(PPD)は、潤滑油が流動する最低温度を降下させる。VMと比較して、LOFIは、一般に、より低い数平均分子量を有する。VMと同様に、LOFIは、例えば、無水マレイン酸などのグラフト化材料でグラフト化することができ、グラフト化された材料は、例えば、アミン、アミド、窒素含有複素環化合物またはアルコールと反応させて、多官能性添加剤を形成することができる。

0045

本発明においては、ブレンドの粘度の安定性を維持する添加剤を含むことが必要である。したがって、極性基含有添加剤は予備ブレンディング段階において適切に低い粘度を達成するものの、長期間貯蔵した場合にいくつかの組成物は粘度が上昇することが観察されている。この粘度上昇を制御するのに有効な添加剤は、本明細書で先に開示した無灰分散剤の調製で用いられるモノまたはジカルボン酸または酸無水物との反応によって官能性化された長鎖炭化水素を含む。

0046

潤滑組成物が前記添加剤の1種以上を含有する場合、各添加剤は、典型的には、添加剤がその所望の機能をもたらすことを可能とする量で基油にブレンドされる。クランク室潤滑剤で用いる場合の、そのような添加剤の代表的な有効量を以下に列挙する。リストされた全ての値(洗剤は油中ではコロイド状分散剤の形態で使用されるので、洗剤の値は除く)は、質量パーセント有効成分(A.I.)として述べる。

0047

好ましくは、十分に配合された潤滑油組成物(潤滑粘度の油と全ての添加剤)のノアック揮発度は、14質量%以下、好ましくは10質量%以下などの、18質量%以下である。本発明の実施で有用な潤滑油組成物は、0.7〜1.4質量%、好ましくは0.6〜1.2質量%などの、0.5〜2.0質量%の全硫酸塩灰分含有量を有し得る。
必須ではないが、添加剤を含む1種以上の添加剤濃縮物(添加剤パッケージとも呼ばれる濃縮物)を調製するのが望ましく、それにより、数種類の添加剤を同時に油に加えて、潤滑油組成物を形成することができる。

0048

以下、本発明を下記非限定的例により詳細に説明する。
コポリマーの合成
ステアリン酸に由来する2−オキサジン(20当量)、ステアリン酸に由来する2−オキサゾリン(20当量)、およびトシル酸プロパルギル(1.00当量)を、100℃で30分間、120℃で30分間、および出発材料の定量的な変換をNMRが示すまで140℃で、撹拌した。黄色または色がかった粘性の材料が得られ、いかなるさらなる精製もなしで用いた。このようにして得られたコポリマー(P1)は、11,000の数平均分子量(Mn)および1.34の分散度(D)を有していた。Mnは、5mM NH4BF4を含むDMF中で操作し、屈折率ディテクターおよび可変波長ディテクター、2つのPLgel 5μm混合−Cカラム(300×7.5mm)、PLgel 5mmガードカラム(50×7.5mm)およびオートサンプラーを備えたAgilent 1260インフィニティシステムにてゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定した。機器は、550〜600,000g/モルの範囲にあるナローな直線状のポリ(メチルメタクリレート)標準物質で較正した。全ての試料は、分析の前に、0.2μmナイロン66フィルターで濾過した。

0049

(不飽和であり15〜17個の炭素原子を有する得られるコポリマー中の基R140%超に対応する)不飽和C16−C18基を有する分子を40%超有するナタネ脂肪酸に由来する2−オキサゾリン(20当量);ステアリン酸に由来する2−オキサジン(20当量)およびトシル酸プロパルギル(1.00当量)を、100℃で30分間、120℃で30分間、および出発材料の定量的な変換をNMRが示すまで140℃で、撹拌した。黄色または茶色がかった粘性の材料が得られ、いかなるさらなる精製もなしで用いた。このようにして得られたコポリマー(P2)は、10,100の数平均分子量(Mn)および1.71の分散度(D)を有していた。Mnは、P1と同様にして、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定した。

0050

試験
前記ポリマーの各々を、0.91質量%濃度にてAPIグループI基油(SN150FAW)に分散して、以下の1以上の試験でテストした。
摩擦係数PCSInstrumentsによって供給されたMTM(ミニトラクションマシン
試験プロフィールは、一定範囲の温度にわたる交互のトラクションおよびストライベック曲線である9つの工程からなるものであった。

0051

試験温度は以下の通りであった。



2回または3回の独立した反復を無作為試行で行い、結果を平均した。

0052

粘度測定
・粘度測定用のポリマー濃度=前記で用いた同一APIグループI基油(SN150FAW)中にて1質量%
・150℃におけるHTHS(高温高剪断)粘度−CEC−L−36−90

0053

結果

実施例

0054

結果は、本発明の例(P1およびP2)が、コポリマーが不存在である場合の基油試験と比較して摩擦での利点を呈したことを示している。摩擦性能は、所与ポリマー処理速度において市販の粘度改質添加剤と同様であったが、重要なことに、P1のHTHS粘度は有意に良好であった。

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