(57)【要約】【課題】非鉄金属エンジン部品、特に銅及び／又は鉛、或いはその合金を含有する当該部品に関して改善された耐食性能特性を示す、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩耐摩耗剤及び無灰有機摩擦調整添加剤を含む潤滑油組成物の提供。【解決手段】ASTM D874で決定した場合に1.2質量%以下の硫酸化灰分含量及びASTM D5185で決定した場合に0.12質量%以下のリン含量を有する潤滑油組成物であって、該潤滑油組成物が下記構成要素：多量の潤滑粘度の油；有効少量の添加剤としての油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤；及び有効少量の添加剤としての少なくとも1種の油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩；を含むか又はこれらの構成要素を混合することによって作られる潤滑油組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ASTM D874で決定した場合に1.2質量%以下の硫酸化灰分含量及びASTM D5185で決定した場合に0.12質量%以下のリン含量を有する潤滑油組成物であって、該潤滑油組成物が下記構成要素：
(A)多量の潤滑粘度の油；
(B)有効少量の添加剤としての油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤、ここで、前記高分子摩擦調整剤は下記：
(i)少なくとも1つの二酸又は無水物官能基で官能化されたポリ(アルキレン)である1種以上の官能化ポリオレフィン（前記官能化ポリオレフィンのポリ(アルキレン)は50〜500個の炭素原子の炭素鎖長を有する）；
(ii)1種以上のポリアルキレングリコール；
(iii)1種以上のポリオール；及び
(iv)C2〜C30ヒドロカルビルポリカルボン酸である1種以上のポリカルボン酸
のみの反応生成物である；
及び
(C)有効少量の添加剤としての少なくとも1種の油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩
を含むか又はこれらの構成要素を混合することによって作られる潤滑油組成物。
【請求項２】
前記1種以上の官能化ポリオレフィンが、少なくとも1つの二酸又は無水物官能基で官能化されたポリ(C2〜C6アルキレン)であり、前記官能化ポリオレフィンのポリ(C2〜C6アルキレン)部分が50〜500個の炭素原子の炭素鎖長を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記1種以上の官能化ポリオレフィン(B(i))が、少なくとも1つの二酸又は無水物官能基で官能化されたポリイソブチレンである、請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】
前記1種以上の官能化ポリオレフィン(B(i))がコハク酸無水物官能基で官能化されている、請求項１〜３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項５】
前記1種以上の官能化ポリオレフィン(B(i))がポリイソブチレンコハク酸無水物(PIBSA)である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記1種以上のポリアルキレングリコール(B(ii))がポリ(C2〜C6アルキレン)グリコールである、請求項１〜５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記1種以上のポリアルキレングリコールがポリエチレングリコール(PEG)である、請求項６記載の組成物。
【請求項８】
前記1種以上のポリオール(B(iii))がC2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリオールである、請求項１〜７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項９】
前記1種以上のC2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリオールがグリセロールである、請求項８記載の組成物。
【請求項１０】
前記1種以上のポリカルボン酸(B(iv))が飽和C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸である、請求項１〜９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１１】
前記1種以上の飽和C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸がセバシン酸である、請求項１０記載の組成物。
【請求項１２】
前記油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩がジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛である、請求項１〜１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１３】
火花点火又は圧縮点火内燃エンジンを潤滑する方法であって、請求項１〜１２のいずれか１項記載の潤滑油組成物で前記エンジンを潤滑する工程を含む方法。
【請求項１４】
火花点火又は圧縮点火内燃エンジンの潤滑において、前記エンジンの運転中の非鉄金属含有エンジン部品の腐食を低減及び／又は防止するための、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の有効少量の添加剤としての、請求項１〜１２のいずれか１項で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)の使用。
【請求項１５】
前記非鉄金属含有エンジン部品が銅、鉛、又は該金属の合金を含む、請求項１４に記載の使用。
【請求項１６】
前記潤滑油組成物が、有効少量の添加剤として、請求項１〜１２のいずれか１項で定義した油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩(C)をさらに含む、請求項１４又は１５に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、自動車用潤滑油組成物に関する。さらに詳しくは、排他的ではないが、本発明は、ガソリン(火花点火)及びディーゼル(圧縮点火)内燃エンジンで用いる自動車用クランクケース潤滑油組成物（該組成物はクランクケース潤滑油と呼ばれる）；並びに非鉄金属エンジン部品、特に銅及び／又は鉛を含有するエンジン部品(例えばベアリング)に関する耐食性能特性を改善する(すなわち非鉄金属エンジン部品の腐食を抑制する)ための、該潤滑油組成物における添加剤の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
クランクケース潤滑油は、一般的にエンジンのクランク軸の下に油だめが位置し、循環油がそこに戻る内燃エンジンの一般的潤滑に用いる油である。
典型的にクランクケース潤滑油の添加剤として耐摩耗剤を用いて金属エンジン部品の過剰の摩耗を低減する。該耐摩耗剤は通常は硫黄若しくはリン又は両方を含有する化合物、例えば金属エンジン部品の表面上にポリスルフィド膜を堆積させ得る化合物に基づいている。クランクケース潤滑油に常に利用される一般的な耐摩耗剤はジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩である。
エンジンのエネルギー及び燃料消費要求を減らすことも望ましく、従って、エンジンの全体的な摩擦を低減するクランクケース潤滑油も必要である。エンジンの摩擦損失の低減は、エンジンの燃費性能及び燃費保持特性を改善することに大いに寄与する。従って、以前からクランクケース潤滑油の添加剤として無灰有機摩擦調整剤、例えば無灰窒素フリー有機摩擦調整剤(例えばカルボン酸とアルカノールから形成されるエステル、例えばグリセロールモノオレアート(GMO)等)を用いて、改善された摩擦特性及び改善された燃費性能を得ることが知られている。
従って、所望の耐摩耗性能及び所望の摩擦特性を有するクランクケース潤滑油を提供するため、潤滑油調合者は典型的に潤滑油組成物に、GMO等の無灰有機摩擦調整添加剤と組み合わせてジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩耐摩耗添加剤を利用してきた。
今や潤滑油におけるGMO等の無灰有機摩擦調整添加剤の使用は典型的に相当量の鉛及び銅腐食をもたらすことが分かった。さらに、GMO等の無灰有機摩擦調整添加剤をジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩耐摩耗添加剤と併用すると、典型的に鉛腐食の量がさらに増加する。GMO等の無灰有機摩擦調整添加剤の腐食性、及び無灰有機摩擦調整添加剤とジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩の組み合わせに起因し得る鉛腐食の増加は、潤滑油調合者にとって問題となる。例えば、特に併用するとき、添加剤成分の腐食性は添加剤の処理率低下を余儀なくさせ、それによって潤滑油の耐摩耗性能及び／又は燃費性能に影響を与える可能性があり；或いは、又はさらに、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩及び無灰有機摩擦調整添加剤の腐食性に対抗するために潤滑油にさらに相対的に高価な耐食添加剤を含める必要があり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、非鉄金属エンジン部品、特に銅及び／又は鉛、或いはその合金を含有する当該部品に関して改善された耐食性能特性を示す、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩耐摩耗剤及び無灰有機摩擦調整添加剤を含む潤滑油組成物が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要
第1態様によれば、本発明は、ASTM D874で決定した場合に1.2質量%以下の硫酸化灰分含量及びASTM D5185で決定した場合に0.12質量%以下のリン含量を有する潤滑油組成物であって、該潤滑油組成物が下記構成要素：
(A)多量の潤滑粘度の油；
(B)有効少量の添加剤としての油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤（この高分子摩擦調整剤は下記：
(i)官能化ポリオレフィン；
(ii)ポリアルキレングリコール；
(iii)ポリオール；及び
(iv)ポリカルボン酸
のみの反応生成物である）；
及び
(C)有効少量の添加剤としての少なくとも1種の油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩
を含むか又はこれらの構成要素を混合することによって作られる潤滑油組成物を提供する。
好ましくは、本発明の潤滑油組成物はクランクケース潤滑油である。
【０００５】
予想外に、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様により定義した高分子摩擦調整剤(B)の使用は、高分子摩擦調整剤(B)を含まない比較可能な潤滑油と比べて非鉄金属(例えば銅及び／又は鉛)含有エンジン部品の腐食を抑制することができる。言い換えれば、高分子摩擦調整剤(B)は、非鉄金属含有エンジン部品、特に銅及び／又は鉛、或いは該金属を含有する合金を含むエンジン部品に対して耐食剤として機能し得る。
さらに、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)の、有効な少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と組み合わせた使用は、典型的に、本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と組み合わせてGMO等の無灰有機摩擦調整剤を含む比較可能な潤滑油と比べて、非鉄金属(例えば銅及び／又は鉛)含有エンジン部品の腐食の改善された防止及び／又は低減を示す(すなわち腐食を抑制する)潤滑油を提供することも分かった。
なおさらに、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と組み合わせた使用は、典型的に、(i)ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩を含むが高分子摩擦調整剤(B)を含まない比較可能な潤滑油；及び(ii)ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と高分子摩擦調整剤(B)を両方とも含まない比較可能な潤滑油と比べて、銅含有金属エンジン部品の腐食の改善された防止及び／又は低減を示す(すなわち腐食を抑制する)潤滑油を提供することも分かった。
従って、GMO等の無灰有機摩擦調整剤と比べた高分子摩擦調整剤(B)の使用に伴うこのような非鉄金属腐食レベル低減(例えば銅及び／又は鉛腐食レベル低減)は、特にジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と組み合わせて使用するとき、潤滑油中の該添加剤の組み合わせの処理率の増加を可能にし得る。さらに、又は或いは、このような非鉄金属腐食レベル低減は、相対的に高価な補助的耐食添加剤の使用の必要性を減らすことができる。従って、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩と組み合わせた高分子摩擦調整剤(B)の使用は、典型的に、工業用潤滑油仕様書及び相手先商標製品製造業者の仕様書に定められた厳しい耐摩耗性能及び燃費性能基準を満たさなければならない潤滑油組成物を調合するときに調合者に高度の柔軟性を提供する。
【０００６】
第2態様により、本発明は、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンを潤滑する方法であって、本発明の第1態様により定義した潤滑油組成物でエンジンを潤滑する工程を含む方法を提供する。
第3態様より、本発明は、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンの潤滑における、エンジンの運転中の非鉄金属含有エンジン部品の腐食を低減及び／又は防止(すなわち腐食を抑制)するための、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)の使用を提供する。好適には、非鉄金属含有部品は、銅、鉛、又は該金属の合金を含む。
好適には、本発明の第3態様で定義した潤滑油組成物は、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義したジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩をさらに含む。
第4態様により、本発明は、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンの潤滑における、エンジンの運転中の非鉄金属含有エンジン部品の腐食を低減及び／又は防止(すなわち腐食を抑制)するための、多量の潤滑粘度の油を含んでなる潤滑油組成物中の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)の、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩(C)と組み合わせた使用を提供する。好適には、非鉄金属含有エンジン部品は、銅、鉛又は該金属の合金、特に銅又はその合金を含む。
第5態様により、本発明は、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンの潤滑における、エンジンの運転中の非鉄金属含有エンジン部品の腐食を低減及び／又は防止(すなわち腐食を抑制)するための、本発明の第1態様に従う潤滑油組成物の使用を提供する。好適には、非鉄金属含有エンジン部品は、銅、鉛又は該金属の合金、特に銅又はその合金を含む。
【０００７】
第6態様により、本発明は、エンジンの非鉄金属含有エンジン部品の腐食を防止及び／又は低減(すなわち腐食を抑制)する方法であって、多量の潤滑粘度の油と、有効少量の添加剤として本発明の第1態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)とを含む潤滑油組成物でエンジンを潤滑する工程及びエンジンを運転する工程を含む方法を提供する。好適には、非鉄金属含有部品は、銅、鉛又は該金属の合金を含む。好適には、本発明の第6態様で定義したエンジンは、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンである。
第7態様により、本発明は、エンジンの非鉄金属含有エンジン部品の腐食を防止及び／又は低減(すなわち腐食を抑制)する方法であって、本発明の第1態様の潤滑油組成物でエンジンを潤滑する工程及びエンジンを運転する工程を含む方法を提供する。好適には、非鉄金属含有部品は、銅、鉛又は該金属の合金、特に銅又はその合金を含む。好適には、本発明の第7態様で定義したエンジンは、火花点火又は圧縮点火内燃エンジンである。
好ましくは、油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩(C)は、油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛塩(すなわちジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛(ZDDP))、さらに好ましくは油溶性又は油分散性ジアルキルジチオリン酸亜鉛である。
【０００８】
好ましくは、本発明の第1態様の潤滑油組成物並びに本発明の第2、第3、第4、第5、第6及び第7態様で定義した潤滑油組成物は、添加剤構成要素(B)及び(C)以外に、無灰分散剤、金属清浄剤、腐食防止剤、抗酸化剤、流動点降下剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤、解乳化剤、消泡剤及び粘度調整剤から選択される、有効少量(0.1〜30質量%)の1種以上の共添加剤をさらに含む。
本発明の潤滑油組成物は、組成物の総質量に基づいて1.2質量%以下、好ましくは1.1質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下の硫酸化灰分含量(ASTM D874)を有する。
好ましくは、本発明の潤滑油組成物は、低レベルのリンを含有する。潤滑油組成物は、組成物の総質量に基づいて0.12質量%以下、好ましくは0.11質量%まで、さらに好ましくは0.10質量%以下、なおさらに好ましくは0.09質量%以下、なおさらに好ましくは0.08質量%以下、最も好ましくは0.06質量%以下のリン(ASTM D5185)の量でリンを含有する。好適には、潤滑油組成物は、組成物の総質量に基づいて0.01質量%以上、好ましくは0.02質量%以上、さらに好ましくは0.03質量%以上、なおさらに好ましくは0.05質量%以上のリン(ASTM D5185)の量でリンを含有する。
典型的に、本発明の潤滑油組成物は低レベルの硫黄を含有してよい。好ましくは、潤滑油組成物は、組成物の総質量に基づいて0.4質量%まで、さらに好ましくは0.3質量%まで、なおさらに好ましくは0.2質量%までの硫黄(ASTM D2622)の量で硫黄を含有する。
典型的に、本発明の潤滑油組成物は、組成物の総質量に基づき、ASTM法D5291に従って測定した場合に0.30質量%まで、さらに好ましくは0.20質量%まで、最も好ましくは0.15質量%までの窒素を含有する。
好適には、潤滑油組成物は、ASTM D2896に従って測定した場合に4〜15、好ましくは5〜12mg KOH/gの全塩基価(TBN)を有し得る。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、下記語及び表現を使用する場合、それらは以下に与える意味を有する。
「活性成分」又は「(a.i.)」は、希釈剤又は溶媒でない添加材料を指す。
「含む」又はいずれの同族語も、規定した特徴、工程、又は整数若しくは構成要素の存在を特定するが、1つ以上の他の特徴、工程、整数、構成要素又はその群の存在又は追加を妨げない。表現「〜から成る」又は「基本的に〜から成る」又は同族表現は「含む」又は同族語に包含され、「基本的に〜から成る」は、それが適用される組成物の特性に実質的に影響を及ぼさない物質を含めることを許容する。
「ヒドロカルビル」は、水素原子と炭素原子を含有する化合物の化学基であり、該化合物の残部に直接炭素原子を介して結合している化学基を意味する。この基は、炭素と水素以外の1個以上の原子を含有してよいが、それらが該基の基本的なヒドロカルビルの性質に影響を及ぼさないことを条件とする。当業者は、適切な基(例えば、ハロ、特にクロロ及びフルオロ、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)を知っているであろう。好ましくは、この基は、特に指定のない限り、基本的に水素原子と炭素原子から成る。好ましくは、ヒドロカルビル基は、脂肪族ヒドロカルビル基を含む。用語「ヒドロカルビル」には、本明細書の定義どおりの「アルキル」、「アルケニル」、「アリル」及び「アリール」が含まれる。
「アルキレン」は「アルカンジイル」と同義であり、2個の異なる炭素原子から水素原子を除去することによってアルカンから得られるC2〜C20、好ましくはC2〜C10、さらに好ましくはC2〜C6二価飽和非環式脂肪族炭化水素基を意味し；それは直鎖状又は分岐していてよい。アルキレンの代表例としては、エチレン(エタンジイル)、プロピレン(プロパンジイル)、ブチレン(ブタンジイル)、イソブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、1-メチルエチレン、1-エチルエチレン、1-エチル-2-メチルエチレン、1,1-ジメチルエチレン及び1-エチルプロピレンが挙げられる。
「ポリ(アルキレン)」は適切なアルカンジイル反復基を含有するポリマーを意味する。該ポリマーは適切なアルケンの重合によって形成され得る(例えばポリイソブチレンは、イソブテンを重合することによって形成され得る)。
「アルキル」は、化合物の残部に直接単一の炭素原子によって結合しているC1〜C30アルキル基を意味する。特に指定のない限り、十分な数の炭素原子があるとき、アルキル基は直鎖状(すなわち、非分岐)であるか又は分岐していてよく、環式、非環式又は部分的に環式／非環式であってよい。好ましくは、アルキル基は直鎖又は分岐非環式アルキル基を含む。アルキル基の代表例として、限定するものではないが、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ジメチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、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、イコシル及びトリアコンチルが挙げられる。
「アルキニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含み、化合物の残部に直接単一の炭素原子によって結合しており、その他の点は「アルキル」の定義どおりであるC2〜C30、好ましくはC2〜C12基を意味する。
「アリール」は、任意に1つ以上のアルキル基、ハロ、ヒドロキシル、アルコキシ及びアミノ基で置換されていてもよく、化合物の残部に直接単一の炭素原子によって結合しているC6〜C18、好ましくはC6〜C10芳香族基を意味する。好ましいアリール基としてフェニル及びナフチル基並びにその置換誘導体、特にフェニル及びそのアルキル置換誘導体が挙げられる。
「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、化合物の残部に直接単一の炭素原子によって結合しており、その他の点は「アルキル」の定義どおりであるC2〜C30、好ましくはC2〜C12基を意味する。
「ポリオール」は、2つ以上のヒドロキシル官能基を含むアルコール(すなわち多価アルコール)を意味するが、油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤を形成するために用いる「ポリアルキレングリコール」(構成要素B(ii))を除外する。さらに詳しくは、用語「ポリオール」は、ジオール、トリオール、テトラオール、及び／又は該化合物の関連ダイマー若しくは鎖伸長ポリマーを包含する。なおさらに詳細には、用語「ポリオール」は、グリセロール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール及びソルビトールを包含する。
「ポリカルボン酸」は、2つ以上のカルボン酸官能基を含む有機酸、好ましくはヒドロカルビル酸、さらに好ましくは脂肪族ヒドロカルビル酸を意味する。用語「ポリカルボン酸」は、ジカルボン酸、トリカルボン酸及びテトラカルボン酸を包含する。
「ハロ」又は「ハロゲン」にはフルオロ、クロロ、ブロモ及びヨードが含まれる。
本明細書で使用する「油溶性」若しくは「油分散性」、又は同族用語は、化合物又は添加剤が全ての割合で油に可溶性、溶解性、混和性であるか、又は懸濁できることを必ずしも意味しない。しかしながら、これらの用語は、化合物又は添加剤が、例えば、油を利用する環境内でそれらの意図した効果を発揮するのに十分な程度まで油に溶けるか又は安定して分散し得ることを意味する。さらに、必要に応じて、他の添加剤をさらに組み入れると、特定の添加剤のより高レベルの組み入れを許容することもある。
添加剤に関する「無灰」は、該添加剤が金属を含まないことを意味する。
添加剤に関する「灰分含有」は、添加剤が金属を含むことを意味する。
「多量(major amount)」は、言及した構成要素について表され、組成物の総質量に関して、該構成要素の活性成分として計算した場合に組成物の50質量%を超える量を意味する。
「少量(minor amount)」は、言及した添加剤について表され、組成物の総質量に関して、該添加剤の活性成分として計算した場合に組成物の50質量%未満の量を意味する。
添加剤について「有効な少量、有効少量(effective minor amount)」とは、添加剤が所望の技術的効果を与えるような潤滑油組成物中の該添加剤の少量を意味する。
「非鉄金属」は、鉛、銅、スズ、又は該金属の合金、好ましくは銅若しくは鉛の金属、又は該金属の合金、特に銅又はその合金を含む、金属又はその合金を包含する。
非鉄金属腐食(例えば銅及び鉛の腐食)は、ASTM D6594に従って高温腐食ベンチテストで測定される。
「ppm」は、潤滑油組成物の総質量に基づいた質量百万分率を意味する。
潤滑油組成物又は添加剤構成要素の「金属含量」、例えばモリブデン含量又は潤滑油組成物の総金属含量(すなわち全ての個々の金属含量の合計)は、ASTM D5185で測定される。
本発明の添加剤構成要素又は潤滑油組成物について「TBN」は、ASTM D2896で測定した場合の全塩基価(mg KOH/g)を意味する。
「KV100」は、ASTM D445で測定した場合の100℃での動粘度を意味する。
「リン含量」は、ASTM D5185で測定される。
「硫黄含量」は、ASTM D2622で測定される。
「硫酸化灰分含量」は、ASTM D874で測定される。
報告した全ての百分率は、特に指定のない限り、活性成分ベースに関する、すなわち担体又は希釈油を考慮しない質量%である。
また、当然のことながら、使用する、必須のみならず最適及び慣例の種々の構成要素は、調合、貯蔵又は使用の条件下で反応する可能性があり、本発明はいずれのこのような反応の結果として得られるか又は得られた生成物をも提供する。
さらに、当然のことながら、本明細書で述べるいずれの上位及び下位の量、範囲及び比の限界も独立に組み合わせてよい。従って、本発明の特定の技術的特徴と関連して本明細書で述べるいずれの上位及び下位の量、範囲及び比の限界も本発明の他の特定の技術的特徴と関連して本明細書で述べるいずれの上位及び下位の量、範囲及び比の限界とも独立に組み合わせてよい。さらに、本発明のいずれの特定の技術的特徴、及びその全ての好ましい変形もいずれの他の特定の技術的特徴、及びその全ての好ましい変形とも独立に組み合わせてよい。
また、当然のことながら、本発明の各態様の好ましい特徴は、本発明のあらゆる他の態様の好ましい特徴とみなされる。
【００１０】
発明の詳細な説明
以下、必要に応じて、本発明の各態様及び全ての態様に関する本発明の特徴を以下に詳細に述べる。
潤滑粘度の油(A)
潤滑粘度の油(「ベースストック」又は「基油」と呼ばれることもある)は、潤滑剤の主な液体構成物であり、その中に添加剤及び場合により他の油がブレンドされて、例えば最終潤滑剤(又は潤滑剤組成物)が生成される。基油は、濃縮物を作るため並びにそれから潤滑油組成物を作るために役立ち、天然(植物、動物又は鉱物)潤滑油及び合成潤滑油並びにその混合物から選択され得る。
ベースストックグループは米国石油協会(American Petroleum Institute)(API)出版物“Engine Oil Licensing and Certification System”, Industry Services Department, Fourteenth Edition, December 1996, Addendum 1, December 1998に定義されている。典型的に、ベースストックは100℃で好ましくは3〜12、さらに好ましくは4〜10、最も好ましくは4.5〜8mm2/秒(cSt)の粘度を有するであろう。
本発明におけるベースストック及び基油の定義は、米国石油協会(API)出版物“Engine Oil Licensing and Certification System”, Industry Services Department, Fourteenth Edition, December 1996, Addendum 1, December 1998に見られる定義と同一である。前記出版物はベースストックを以下のように分類している。
a)グループIのベースストックは、表E-1に特定する試験方法を用いて、90パーセント未満の飽和物及び／又は0.03パーセントを超える硫黄を含有し、かつ80以上120未満の粘度指数を有する。
b)グループIIのベースストックは、表E-1に特定する試験方法を用いて、90パーセント以上の飽和物及び0.03パーセント以下の硫黄を含有し、かつ80以上120未満の粘度指数を有する。
c)グループIIIのベースストックは、表E-1に特定する試験方法を用いて、90パーセント以上の飽和物及び0.03パーセント以下の硫黄を含有し、かつ120以上の粘度指数を有する。
d)グループIVのベースストックはポリαオレフィン(PAO)である。
e)グループVのベースストックは、グループI、II、III、又はIVに含まれない全ての他のベースストックを包含する。
【００１１】
表E-1：ベースストックの分析方法
2015227453.tif 000002
【００１２】
潤滑油組成物に含めてよい潤滑粘度の他の油を以下に詳述する。
天然油としては、動物油及び植物油(例えばヒマシ油及びラード油)、液体石油並びにパラフィン系、ナフテン系及び混合パラフィン-ナフテン系の水素化精製した溶媒処理鉱物潤滑油が挙げられる。石炭又は頁岩由来の潤滑粘度の油も有用な基油である。
合成潤滑油としては、炭化水素油、例えば重合及び共重合オレフィン(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、ターフェニル、アルキル化ポリフェノール)；並びにアルキル化ジフェニルエーテル及びアルキル化ジフェニルスルフィド並びにその誘導体、類似体及び同族体が挙げられる。
合成潤滑油の別の適切な分類は、ジカルボン酸(例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸及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)のエステルを含む。これらのエステルの具体例として、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、並びに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及び2モルの2-エチルヘキサン酸と反応させて形成される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には、C5〜C12モノカルボン酸とポリオール、及びポリオールエーテル、例えば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及びトリペンタエリスリトール等から作られるものも含まれる。
【００１３】
本発明の組成物には未精製、精製及び再精製油を使用することができる。未精製油は、天然又は合成源からさらに精製処理せずに直接得られるものである。例えば、乾留操作から直接得られる頁岩油、蒸留から直接得られる石油、又はエステル化プロセスから直接得られるエステル油は、さらに処理せずに用いれば未精製油であろう。精製油は、1つ以上の特性を改善するために1つ以上の精製工程でさらに処理されたこと以外は未精製油と同様である。蒸留、溶媒抽出、酸又は塩基抽出、ろ過及びパーコレーション等の多くのこのような精製技術が当業者に知られている。再精製油は、精製油を得るのに用いられるのと同様のプロセスを既に使用された精製油に適用して得られる。このような再精製油は、再生又は再加工油としても知られ、使用済み添加剤及び油分解生成物を認めるための技術でさらに加工されることが多い。
基油の他の例はガス・トゥ・リキッド(「GTL」)基油である。すなわち、該基油は、H2とCOを含有する合成ガスからフィッシャー・トロプシュ触媒を用いて作られるフィッシャー・トロプシュ合成炭化水素から誘導される油であり得る。これらの炭化水素は典型的に、基油として役立つためにさらなる加工を必要とする。例えば、当技術分野で公知の方法によって、それらを水素異性化；水素化分解及び水素異性化；脱ろう；又は水素異性化及び脱ろうすることができる。
【００１４】
基油の組成は潤滑油組成物の特定用途によって決まり、油調合者は合理的コストで所望の性能特性を達成するように基油を選ぶであろうが、本発明の潤滑油組成物の基油は典型的に85質量%以下のグループIVの基油を含み、基油は70質量%以下のグループIVの基油、さらに50質量%以下のグループIVの基油を含んでよい。本発明の潤滑油組成物の基油は0質量%のグループIVの基油を含んでよい。或いは、本発明の潤滑油組成物の基油は少なくとも5質量%、少なくとも10質量%又は少なくとも20質量%のグループIVの基油を含んでよい。本発明の潤滑油組成物の基油は、0〜85質量%、又は5〜85質量%、或いは10〜85質量%のグループIVの基油を含み得る。
好ましくは、潤滑粘度の油又は油ブレンドの揮発度は、NOACK試験(ASTM D5800)で測定した場合に20%以下、好ましくは16%以下、好ましくは12%以下、さらに好ましくは10%以下である。好ましくは、潤滑粘度の油の粘度指数(VI)は、少なくとも95、好ましくは少なくとも110、さらに好ましくは120まで、なおさらに好ましくは少なくとも120、なおさらに好ましくは少なくとも125、最も好ましくは約130〜140である。
【００１５】
多量の潤滑粘度の油を、ここに定義したとおりの少量の添加剤構成要素(B)及び(C)と、必要に応じて、後述するような1種以上の共添加剤と共に供給して潤滑油組成物を構成する。この調製は、添加剤を油に直接添加するか又は添加剤の濃縮物の形で添加して添加剤を油に分散若しくは溶解させることによって達成可能である。他の添加剤の添加前、添加と同時又は添加後に、当業者に既知のいずれの方法によって油に添加剤を加えてもよい。
好ましくは、潤滑粘度の油は、潤滑油組成物の総質量に基づいて、55質量%より多い、さらに好ましくは60質量%より多い、なおさらに好ましくは65質量%より多い量で存在する。好ましくは、潤滑粘度の油は、潤滑油組成物の総質量に基づいて、98質量%未満、さらに好ましくは95質量%未満、なおさらに好ましくは90質量%未満の量で存在する。
濃縮物を用いて潤滑油組成物を作るとき、濃縮物の質量部当たり例えば3〜100、例えば5〜40質部の潤滑粘度の油で濃縮物を希釈することができる。
好ましくは、潤滑油組成物は粘度測定記述子SAE 20WX、SAE 15WX、SAE 10WX、SAE 5WX又はSAE 0WXで識別されるマルチグレード油である。ここで、Xは20、30、40及び50のいずれか1つを表し；異なる粘度測定グレードの特性は、SAE J300分類で見つけられる。本発明の各態様の実施形態では、他の実施形態と独立に、潤滑油組成物はSAE 10WX、SAE 5WX又はSAE 0WXの形態、好ましくはSAE 5WX又はSAE 0WXの形態（Xは20、30、40及び50のいずれか1つを表す）である。好ましくはXは20又は30である。
【００１６】
高分子摩擦調整剤(B)
油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)は下記：
(i)本明細書の定義どおりの官能化ポリオレフィン；
(ii)ポリアルキレングリコール；
(iii)ポリオール；及び
(iv)本明細書の定義どおりのポリカルボン酸
のみの反応生成物である。
「のみ」という語によって、我々は、本発明の各態様で定義した油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)が、官能化ポリオレフィン、ポリアルキレングリコール、ポリオール及びポリカルボン酸のみの反応から誘導されるコポリマー(すなわち、1種以上の官能化ポリオレフィン、1種以上のポリアルキレングリコール、1種以上のポリオール及び1種以上のポリカルボン酸のみの反応生成物であるコポリマー)であることを意味する。
【００１７】
官能化ポリオレフィン(B(i))
1種以上の官能化ポリオレフィンは、少なくとも1つの二酸又は無水物官能基を含むポリアルキレンである。1種以上の官能化ポリオレフィンは、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するオレフィン、特にモノオレフィン、例えばエテン、プロペン、ブタ-1-エン及びイソブテン(すなわち2-メチルプロペン)等の重合及び結果として生じるポリオレフィンが二酸又は無水物官能基で官能化されて誘導される。好ましくは、1種以上の官能化ポリオレフィンは、二酸又は無水物官能基で官能化されたポリ(C2〜C6アルキレン)である。なおさらに好ましくは、1種以上の官能化ポリオレフィンは、イソブテンの重合及び結果として生じるポリイソブチレンが二酸又は無水物官能基で官能化されて誘導される(すなわち官能化ポリオレフィンは官能化ポリイソブチレンである)。
1種以上の官能化ポリオレフィンのポリアルキレン部分(例えばポリ(C2〜C6アルキレン))は、好適には15〜500(例えば35〜500、40〜500、50〜500)、好ましくは50〜200個の炭素原子の炭素鎖を含む。好適には、1種以上の官能化ポリオレフィンのポリアルキレン部分は、300〜5000、好ましくは500〜1500、特に800〜1200ダルトンの数平均分子量(Mn)を有する。
【００１８】
官能化ポリオレフィンは、ポリアルキレングリコール(B(ii))のヒドロキシル官能基又はポリオール(B(iii))のヒドロキシル基と反応できる少なくとも1つの二酸又は無水物官能基を含む。従って、ポリオレフィン(すなわちポリ(アルキレン))と不飽和二酸又は無水物の反応によって官能化ポリオレフィンを形成することができる。好ましくは、官能化ポリオレフィンは無水物官能基を含む。好適には無水物官能化ポリアルキレンは、ポリアルキレン(例えばポリ(C2〜C6アルキレン))と無水物、特にコハク酸無水物官能基を形成するマレイン酸無水物との反応から誘導される。従って、官能化ポリオレフィンは無水物官能基、特にコハク酸無水物官能基を含む。
従って、好ましい1種以上の官能化ポリオレフィンは無水物官能基を含むポリアルキレン、さらに好ましくは無水物官能基を含むポリ(C2〜C6アルキレン)、なおさらに好ましくはコハク酸無水物官能基を含むポリ(C2〜C6アルキレン)、特にコハク酸無水物官能基を含むポリイソブチレン(PIB)、すなわちポリイソブチレンコハク酸無水物(PIBSA)である。好適には、PIBSAのポリイソブチレンは300〜5000、好ましくは500〜1500、特に800〜1200ダルトンの数平均分子量(Mn)を有する。PIBは商業的に入手可能な化合物であり、Glissopalという商標名でBASFにより販売されており、この製品を反応させて官能化ポリオレフィン(B(i))を与えることができる。
好適には、ここに定義したように二酸又は無水物官能基を含む官能化ポリオレフィン(例えば二酸又は無水物官能基を含むポリ(C2〜C6アルキレン)、なおさらに好ましくはコハク酸無水物官能基を含むポリ(C2〜C6アルキレン)、特にコハク酸無水物官能基を含むポリイソブチレン(PIB)、すなわちポリイソブチレンコハク酸無水物(PIBSA))は、適切な不飽和二酸又は無水物(例えば無水マレイン酸)とポリオレフィン(例えばポリ(C2〜C6アルキレン)、好ましくはポリイソブチレン(PIB))との間の直接的熱縮合反応(すなわち、熱的エン(ene)反応)によって形成される。このプロセスは熱的エン反応として知られ、通常は150℃より高い温度で1〜48時間行なわれる。熱的エン反応で形成される官能化ポリオレフィンは化学的に明確であり、塩素化プロセス(すなわちポリオレフィンの塩素化後の適切な二酸又は無水物との反応)で形成される比較可能な官能化ポリオレフィンとは異なる物理的及び化学的特性を有する。
【００１９】
ポリアルキレングリコール(B(ii))
好適には、1種以上のポリアルキレングリコールはポリ(C2〜C20アルキレン)グリコール、好ましくはポリ(C2〜C10アルキレン)グリコール、さらに好ましくはポリ(C2〜C6アルキレン)グリコールである。好ましい1種以上のポリアルキレングリコールは1種以上のポリエチレングリコール若しくは1種以上のポリプロピレングリコール若しくは1種以上の混合ポリ(エチレン-プロピレン)グリコール、又はその混合物である。最も好ましい1種以上のポリアルキレングリコールは、1種以上のポリエチレングリコール(PEG)、特に水溶性PEGである。
ポリアルキレングリコールは、官能化ポリオレフィン(B(i))の官能基と反応することによって、基本的にポリオレフィン-ポリアルキレングリコールコポリマーを形成でき、及び／又はポリカルボン酸(B(iv))と反応することによって、基本的にポリオレフィン-ポリアルキレングリコール-カルボン酸化合物若しくはポリアルキレングリコール-カルボン酸化合物を形成できる2つのヒドロキシル基を含む。該化合物はさらに官能化ポリオレフィン(B(i))、ポリアルキレングリコール(B(ii))、ポリオール(B(iii))及び／又はポリカルボン酸(B(iv))と反応し得ることは理解されるであろう。
好適には、ポリアルキレングリコール(例えばPEG)は300〜5000、好ましくは400〜1000、特に400〜800ダルトンの数平均分子量(Mn)を有する。従って、好ましい実施形態では、ポリアルキレングリコール(B(ii))はPEG400、PEG600又はPEG1000である。好適には、PEG400、PEG600及びPEG1000はCroda Internationalから商業的に入手可能である。
【００２０】
ポリオール(B(iii))
ポリオール反応体は、官能化ポリオレフィンと反応し、それによって官能化ポリオレフィンの別々のブロックを結合する骨格部分を与えることができる。好適には、官能化ポリオレフィンを無水物又は二酸官能基で官能化すると、ポリオールは、エステル結合によって、ポリオレフィンの別々のブロックを結合する骨格部分を与える。
好適には、ポリオール反応体は、ポリカルボン酸と反応することによってポリオール-カルボン酸化合物を与えることもでき、該化合物はさらに官能化ポリオレフィン(B(i))及び／又はポリアルキレングリコール(B(ii))と反応し得る。
ポリオールは2つ以上のヒドロキシル官能基を含むアルコール(すなわち多価アルコール)であるが、油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤を形成するために使用する「ポリアルキレングリコール」(構成要素B(ii))を除く。好ましくは、ポリオールは3つ以上のヒドロキシル官能基を含む。従って、ポリオールはジオール、トリオール、テトラオール、及び／又は該化合物の関連ダイマー若しくは鎖伸長ポリマーであり得る。好適には、1種以上のポリオールはC2〜C20ヒドロカルビルポリオール、さらに好ましくはC2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリオール、なおさらに好ましくは飽和C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリオール、なおさらに好ましくは飽和C2〜C15脂肪族ヒドロカルビルポリオールである。好適には、ポリオールは、400以下、好ましくは350以下、さらに好ましくは300以下、最も好ましくは280ダルトン以下の分子量(Mw)を有する。好適なポリオールの例として、グリセロール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール及びソルビトールが挙げられる。非常に好ましいポリオールはグリセロールである。
【００２１】
ポリカルボン酸(B(iv))
ポリカルボン酸反応体は、ポリアルキレングリコール(B(ii))のヒドロキシル基と反応することよって、エステル結合を介して、ポリアルキレングリコールの別々のブロックを結合する骨格部分を与えることができる。
好適には、ポリカルボン酸は、ポリオール(B(iii))と反応することによってポリオール-カルボン酸化合物を与えることもでき、該化合物はさらに官能化ポリオレフィン(B(i))及び／又はポリアルキレングリコール(B(ii))と反応し得る。
ポリカルボン酸は、2つ以上のカルボン酸基を有する有機酸である。ポリカルボン酸はジカルボン酸、トリカルボン酸及びテトラカルボン酸であってよく；ジカルボン酸が好ましい。好適には、1種以上のポリカルボン酸はC2〜C30ヒドロカルビルポリカルボン酸、好ましくはC2〜C20ヒドロカルビルポリカルボン酸、なおさらに好ましくはC2〜C30ヒドロカルビルジカルボン酸、なおさらに好ましくはC2〜C20ヒドロカルビルジカルボン酸、なおさらに好ましくはC2〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸である。なおさらに好ましくは、1種以上のポリカルボン酸は、非環式C2〜C30脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸、なおさらに好ましくは非環式C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸である。分岐鎖ポリカルボン酸より直鎖ポリカルボン酸が好ましい。マレイン酸等の不飽和ポリカルボン酸より飽和ポリカルボン酸が好ましい。
従って、1種以上の好ましいポリカルボン酸は、C2〜C30ヒドロカルビルポリカルボン酸、例えば飽和C2〜C30ヒドロカルビルポリカルボン酸(例えば飽和C2〜C30ヒドロカルビルジカルボン酸)、さらに好ましくはC2〜C30脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸、例えば飽和C2〜C30脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸(例えば飽和C2〜C30脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸)、さらに好ましくはC2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸、例えば飽和C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸(例えば飽和C2〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸)、なおさらに好ましくはC6〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸、例えば飽和C6〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸(例えば飽和C6〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸)、なおさらに好ましくはC8〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸、例えば飽和C8〜C20脂肪族ヒドロカルビルポリカルボン酸(例えば飽和C8〜C20脂肪族ヒドロカルビルジカルボン酸、特にセバシン酸)である。
適切なポリカルボン酸として、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセバシン酸が挙げられる。最も好ましいポリカルボン酸はセバシン酸である。
【００２２】
従って、非常に好ましい実施形態によれば、油溶性又は油分散性高分子摩擦調整剤(B)は下記：
(i)本明細書の定義どおりのPIBSA；
(ii)本明細書の定義どおりのポリエチレングリコール；
(iii)ポリオール、好ましくはグリセロール；及び
(iv)ポリカルボン酸、好ましくはセバシン酸
のみの反応生成物である。
好適には、高分子摩擦調整剤の形成中に、官能化ポリオレフィン(B(i))、ポリアルキレングリコール(B(ii))、ポリオール(B(iii))及びポリカルボン酸(B(iv))の間で多重反応が起こり得る。例えば、官能化ポリオレフィンとポリアルキレングリコールが反応し、その結果、ポリオレフィンが直接ポリアルキレングリコールに(例えばエステル結合によって)結び付き、結果として生じるポリマーと官能化ポリオレフィン、ポリアルキレングリコール、ポリオール及び／又はポリカルボン酸との間で引き続き反応が起こり得る。或いは、又はさらに、ポリアルキレングリコールがポリカルボン酸と反応して、エステル化ポリカルボン酸によって結合したポリアルキレングリコールのブロックを形成し、結果として生じるポリアルキレングリコールのブロックと官能化ポリオレフィン及び／又は官能化ポリオレフィンブロックとの間で引き続き反応が起こり得る。なおさらに、官能化ポリオレフィンがポリオールと反応して、ポリオールによって(典型的にエステル結合によって)結合した官能化ポリオレフィンのブロックを形成し、結果として生じる官能化ポリオレフィンのブロックとポリアルキレングリコール及び／又はポリアルキレングリコールブロックとの間で引き続き反応が起こり得る。
【００２３】
従って、官能化ポリオレフィン、ポリアルキレングリコール、ポリオール及びポリカルボン酸が反応してブロックコポリマーを形成し得る。存在する場合、有機摩擦調整添加剤中のブロックコポリマー単位の数は典型的に2〜20、好ましくは2〜15、さらに好ましくは2〜10単位に及ぶ。
全てのポリマーと同様に、高分子摩擦調整剤は典型的に種々のサイズの分子の混合物を含むであろう。高分子摩擦調整剤(B)は、好適には1,000〜30,000、好ましくは1,500〜25,000、さらに好ましくは2,000〜20,000ダルトンの数平均分子量を有する。
高分子摩擦調整剤(B)は、好適には20未満、好ましくは15未満、さらに好ましくは10mg KOH/g(ASTM D974)未満の酸価を有する。高分子摩擦調整剤(B)は、好適には1より大きい、好ましくは1.5mg KOH/gより大きい酸価を有する。好ましい実施形態では、高分子摩擦調整剤(B)は1.5〜9の範囲の酸価を有する。
高分子摩擦調整剤(B)は、米国特許出願第13/582,589号に記載されているような、当業者に周知の技術により調製可能である。典型的に、触媒(例えばチタン酸テトラブチル)の存在下で100〜250℃にて官能化ポリオレフィン、ポリアルキレングリコール、ポリオール、及びポリカルボン酸を加熱し、水を除去する。
好ましい実施形態では、高分子摩擦調整剤(B)はマレイン酸化ポリイソブチレン(PIBSA)、PEG、グリセロール及びセバシン酸の反応生成物であり、ここで、マレイン酸化ポリイソブチレン(PIBSA)のポリイソブチレンは約950ダルトンの数平均分子量を有し、PIBSAは98mg KOH/gの近似鹸化価を有し、PEGは約600ダルトンの数平均分子量及び190mg KOH/gのヒドロキシル価を有する。好適な添加剤は、窒素パージ、機械的スターラー、イソマントル(isomantle)ヒーター及び蒸留アームを備えたガラス製丸底フラスコに158.4g(0.128mol)のPIBSA、101g(0.168mol)のPEG600、10.4g(0.0514mol)のセバシン酸及び7.7g(0.0835mol)のグリセロールを詰めることによって作製可能である。反応は、0.5mlのエステル化触媒チタン酸テトラブチルの存在下で180〜230℃にて水を除去しながら1.7mg/KOH/gという最終酸価まで起こる。従って、類似の合成方法で代替高分子摩擦調整剤(B)を調製することができる。
高分子摩擦調整剤(B)は好適には本発明の潤滑油組成物中に、活性物質ベースで、潤滑油組成物の総質量に基づいて少なくとも0.1、好ましくは少なくとも0.2質量%の量で存在する。本発明の高分子摩擦調整剤は好適には、潤滑油組成物中に、活性物質ベースで、潤滑油組成物の総質量に基づいて、5以下、好ましくは3以下、さらに好ましくは1.5質量%以下の量で存在する。
【００２４】
ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩(C)
本発明の潤滑油組成物には、潤滑油組成物において耐摩耗特性を有するいずれの適切な油溶性又は油分散性ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩をも利用し得る。金属がアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又はアルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、若しくは好ましくは亜鉛であり得るジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩に注目すべきである。従って、好ましいジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩はジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)、さらに好ましくはジアルキルジチオリン酸亜鉛、特にジ(C2〜C8アルキル)ジチオリン酸亜鉛であり、該ジ(C2〜C8アルキル)ジチオリン酸亜鉛のC2〜C8アルキル基は同一又は異なってよい。
ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩は、既知技術により、通常は1種以上のアルコール又はフェノールとP2S5の反応によってまずジヒドロカルビルジチオリン酸(DDPA)を形成してから、生じたDDPAを金属化合物で中和することによって調製可能である。例えば、ジチオリン酸は、一級及び二級アルコールの混合物を反応させることによって作製可能である。或いは、一方のヒドロカルビル基が全体的に二級の性質であり、他方のヒドロカルビル基が全体的に一級の性質である多重ジチオリン酸を調製することができる。金属塩を作るために、いずれの塩基性又は中性金属化合物をも使用できるが、酸化物、水酸化物及び炭酸塩を最も一般的に利用する。市販の添加剤は、中和反応で過剰の塩基性金属化合物を使用するため過剰の金属を含有することが多い。
好ましいジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛(ZDDP)はジヒドロカルビルジチオリン酸の油溶性塩であり、下記式で表すことができる。
【００２５】
【化１】
2015227453.tif 000003
【００２６】
式中、R及びR’は、1〜18、好ましくは2〜12個の炭素原子を含有する同一又は異なるヒドロカルビル基であってよく、アルキル、アルケニル、アリール、アリールアルキル、アルカリール及び脂環式基等の基が挙げられる。R及びR’基として2〜8個の炭素原子のアルキル基が特に好ましい。従って、この基は、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、ブテニルであり得る。油溶解性を得るためには、ジチオリン酸中の炭素原子の総数(すなわちR及びR’)は一般的に約5以上であろう。従ってジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛はジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むことができる。
潤滑油組成物の総質量に基づき、かつASTM D5185に従って測定した場合に質量で1200ppm以下、好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは900ppm以下、最も好ましくは850ppm以下のリンを潤滑油に与えるのに十分な量でZDDP等のジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩を潤滑油組成物に添加する。好適には潤滑油組成物の総質量に基づき、かつASTM D5185に従って測定した場合に質量で少なくとも100ppm、好ましくは少なくとも350ppm、さらに好ましくは少なくとも500ppmのリンを潤滑油に与えるのに十分な量でZDDP等のジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩を潤滑油組成物に添加する。
好適には、ZDDP等のジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩は、潤滑油組成物の総質量に基づいて、0.1質量%以上、好ましくは0.25質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上の量で存在する。好適には、ZDDP等のジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩は、潤滑油組成物の総質量に基づいて、10質量%以下、好ましくは5.0質量%以下、さらに好ましくは3.0質量%以下の量で存在する。
【００２７】
エンジン
本発明の潤滑油組成物を機械的エンジン部品、特に内燃エンジン、例えば火花点火又は圧縮点火内燃エンジン、特に火花点火又は圧縮点火2又は4ストローク往復エンジンのエンジン部品に添加することによって、本組成物を用いて該エンジン部品を潤滑することができる。エンジンは、それぞれガソリン又は石油ディーゼルによって動力を供給するように設計された通常のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであってよく；或いは、アルコールベース燃料又はバイオディーゼル燃料によって動力を供給するようにエンジンが特に改変されていてもよい。
【００２８】
共添加剤
存在してもよい、添加剤構成要素(B)及び(C)とは異なる共添加剤を、その典型的な有効量と共に以下に列挙する。列挙した全ての値は、完全に調合した潤滑油中の活性成分を質量パーセントとして提示する。
添加剤 質量% 質量%
(広い範囲)          (好ましい範囲)
無灰分散剤                                0.1〜20              1〜8
金属清浄剤                                0.1〜15              0.2〜9
摩擦調整剤                                0〜5                 0〜1.5
腐食防止剤                                0〜5                 0〜1.5
金属ジヒドロカルビルジチオホスファート    0〜10                0〜4
抗酸化剤                                  0〜5                 0.01〜3
流動点降下剤                              0.01〜5              0.01〜1.5
消泡剤                                    0〜5                 0.001〜0.15
補助耐摩耗剤                              0〜5                 0〜2
粘度調整剤(1)                             0〜10                0.01〜4
鉱物又は合成基油                          残余                 残余
(1)粘度調整剤はマルチグレード油にのみ使用する。
【００２９】
典型的に各添加剤を基油中にブレンドすることによって作られる最終潤滑油組成物は5〜25、好ましくは5〜18、典型的に7〜15質量%の共添加剤を含有することができ、残りは潤滑粘度の油である。
好適には、潤滑油組成物は、添加剤構成要素(B)及び(C)以外に、無灰分散剤、金属清浄剤、腐食防止剤、抗酸化剤、流動点降下剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤、解乳化剤、消泡剤及び粘度調整剤から選択される1種以上の少量の共添加剤を含む。
上記共添加剤について以下にさらに詳細に論じる；技術上周知なように、いくつかの添加剤は多様な効果をもたらすことができ、例えば、単一の添加剤が分散剤として及び酸化防止剤として作用することがある。
金属清浄剤は、堆積物を減らすか又は除去するための清浄剤としても酸中和剤又はサビ止め剤としても機能し、それによって摩耗及び腐食を減らし、エンジン寿命を延長する。清浄剤は一般的に極性頭部と長い疎水性尾部を含み、極性頭部は酸性有機化合物の金属塩を含む。この塩は実質的に化学量論量の金属を含有することができ、この場合それらは通常正常塩又は中性塩と記述され、典型的に0〜80mg KOH/gの全塩基価又はTBN(ASTM D2896で測定できるように)を有するであろう。過剰の金属化合物(例えば、酸化物又は水酸化物)を酸性ガス(例えば、二酸化炭素)と反応させることによって大量の金属塩基を組み入れることができる。結果として生じる過塩基性清浄剤は、金属塩基(例えば炭酸塩)ミセルの外層として中和清浄剤を含む。該過塩基性清浄剤は、150mg KOH/g以上のTBNを有し、典型的に250〜450mg KOH/g又はそれ以上のTBNを有するであろう。式Iの化合物の存在下では、過塩基性清浄剤の量を減らすことができ、或いは過塩基性レベルを下げた清浄剤(例えば、100〜200mg KOH/gのTBNを有する清浄剤)、又は中性清浄剤を利用することができ、結果として、その性能を低下させずに潤滑油組成物のSASH含量を相応に減らすことになる。
使用可能な清浄剤としては、金属、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、及びマグネシウムの油溶性中性及び過塩基性スルホン酸塩、フェナート、硫化フェナート、チオホスホン酸塩、サリチル酸塩、及びナフテン酸塩並びに他の油溶性カルボン酸塩が挙げられる。最も一般的に用いられる金属はカルシウム及びマグネシウムであり、両方とも潤滑油に用いる清浄剤中に存在してよく、カルシウム及び／又はマグネシウムとナトリウムの混合物で存在してよい。過塩基性又は中性であろうと両方であろうと、清浄剤の組み合わせを使用してよい。
本発明の一実施形態では、潤滑油組成物は、20〜450mg KOH/gのTBNを有する中性又は過塩基性スルホン酸カルシウム、並びに50〜450mg KOH/gのTBNを有する中性及び過塩基性カルシウムフェナート及び硫化フェナート、並びにその混合物から選択される金属清浄剤を含む。
スルホン酸塩は典型的に、石油の分留からか又は芳香族炭化水素のアルキル化によって得られるもの等のアルキル置換芳香族炭化水素のスルホン化によって得られるスルホン酸から調製可能である。例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル又はそれらのハロゲン誘導体、例えばクロロベンゼン、クロロトルエン及びクロロナフタレンをアルキル化することによって得られるものが挙げられる。触媒の存在下で約3〜70超えの炭素原子を有するアルキル化剤を用いてアルキル化を行なうことができる。アルカリール(alkaryl)スルホン酸塩は一般的に、アルキル置換芳香族部分当たり約9〜約80個以上の炭素原子、好ましくは約16〜約60個の炭素原子を含有する。油溶性スルホン酸塩又はアルカリールスルホン酸を金属の酸化物、水酸化物、アルコキシド、炭酸塩、カルボン酸塩、硫化物、ヒドロスルフィド、硝酸塩、ホウ酸塩及びエーテルで中和することができる。金属化合物の量は、最終生成物の所望TBNを考慮して選択されるが、典型的に、化学量論的に必要な量の約100〜220質量%(好ましくは少なくとも125質量%)に及ぶ。
フェノール及び硫化フェノールの金属塩は、適切な金属化合物、例えば酸化物又は水酸化物との反応によって調製され、技術上周知の方法で中性又は過塩基性生成物を得ることができる。フェノールと硫黄又は硫黄含有化合物、例えば硫化水素、一ハロゲン化硫黄又は二ハロゲン化硫黄を反応させて、一般的に2つ以上のフェノールが硫黄含有ブリッジで架橋されている化合物の混合物である生成物を形成することによって硫化フェノールを調製し得る。
本発明の別の実施形態では、潤滑油組成物は、50〜450mg KOH/gのTBN、好ましくは50〜250mg KOH/gのTBNを有する中性又は過塩基性アルカリ金属又はアルカリ土類金属のサリチル酸塩、或いはその混合物である金属清浄剤を含む。非常に好ましいサリチル酸塩清浄剤としては、アルカリ土類金属のサリチル酸塩、特にサリチル酸マグネシウム及びサリチル酸カルシウム、特にサリチル酸カルシウムが挙げられる。本発明の一実施形態では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のサリチル酸塩清浄剤が潤滑油組成物中の唯一の金属含有清浄剤である。
【００３０】
潤滑油組成物に含めてよい、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩(添加剤構成要素(c))以外の補助耐摩耗剤は、1,2,3-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、硫化脂肪酸エステル、及びジチオカルバミン酸誘導体を含む。
無灰分散剤は、分散すべき粒子と結合できる官能基を有する油溶性高分子炭化水素骨格を含む。典型的に、分散剤は、多くの場合架橋基を介して高分子骨格に付着したアミン、アルコール、アミド、又はエステル極性部分を含む。無灰分散剤は、例えば、長鎖炭化水素置換モノ及びジカルボン酸又はそれらの無水物の油溶性塩、エステル、アミノ-エステル、アミド、イミド、及びオキサゾリン；長鎖炭化水素のチオカルボン酸誘導体；ポリアミドが直接付着している長鎖脂肪族炭化水素；並びに長鎖置換フェノールとホルムアルデヒド及びポリアルキレンポリアミンの縮合により形成されるマンニッヒ縮合生成物から選択され得る。
摩擦調整剤としては、高級脂肪酸のグリセロールモノエステル、例えば、グリセロールモノオレアート(GMO)；長鎖ポリカルボン酸とジオールのエステル、例えば、二量体化不飽和脂肪酸のブタンジオールエステル；オキサゾリン化合物；及びアルコキシル化アルキル置換モノアミン、ジアミン及びアルキルエーテルアミン、例えば、エトキシル化獣脂アミン及びエトキシル化獣脂エーテルアミンが挙げられる。
典型的に、本発明の潤滑油中の追加の有機無灰摩擦調整剤の総量は、潤滑油組成物の総質量に基づいて、5質量%を超えず、好ましくは2質量%を超えず、さらに好ましくは0.5質量%を超えない。本発明の実施形態では、潤滑油組成物は追加の有機無灰摩擦調整剤を含有しない。
他の既知摩擦調整剤は、油溶性有機モリブデン化合物を含む。該有機モリブデン摩擦調整剤は、潤滑油組成物に抗酸化及び耐摩耗能力をも提供する。適切な油溶性有機モリブデン化合物はモリブデン-硫黄コアを有する。例として、ジチオカルバマート、ジチオホスファート、ジチオホスフィナート、キサンタート、チオキサンタート、スルフィド、及びその混合物が挙げられる。ジチオカルバミン酸モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、アルキルキサントゲン酸モリブデン及びアルキルチオキサントゲン酸モリブデンが特に好ましい。モリブデン化合物は二核又は三核である。
本発明の全ての態様で有用な一分類の好ましい有機モリブデン化合物は、式Mo3SkLnQzの三核有機モリブデン化合物及びその混合物（式中、Lは、油中で化合物を溶解性又は分散性にするのに十分な数の炭素原子の有機基を有する、独立に選択される配位子であり、nは1〜4であり、kは4〜7で変動し、Qは、中性の電子供与性化合物の群、例えば水、アミン、アルコール、ホスフィン、及びエーテル等から選択され、zは0〜5に及び、非化学量論値を包含する）である。全ての配位子の有機基の中には少なくとも21個の総炭素原子、例えば少なくとも25、少なくとも30、又は少なくとも35個の炭素原子が存在すべきである。
モリブデン化合物は、0.1〜質量%の範囲、又は少なくとも10、例えば50〜2,000質量ppmのモリブデン原子を与える濃度で潤滑油組成物中に存在してよい。
好ましくは、モリブデン化合物由来のモリブデンは、潤滑油組成物の総質量に基づいて10〜1500、例えば20〜1000、さらに好ましくは30〜750ppmの量で存在する。一部の用途では、モリブデンは500ppmを超える量で存在する。
【００３１】
粘度調整剤(VM)が機能して潤滑油に高温及び低温操作性を与える。使用するVMは当該唯一の機能を有してよく、或いは多機能性であってよい。分散剤としても機能する多機能性粘度調整剤も知られている。適切な粘度調整剤はポリイソブチレン、エチレン及びプロピレンと高級αオレフィンのコポリマー、ポリメタクリラート、ポリアルキルメタクリラート、メタクリラートコポリマー、不飽和ジカルボン酸とビニル化合物のコポリマー、スチレンとアクリル酸エステルのインターポリマー、並びにスチレン／イソプレン、スチレン／ブタジエン、及びイソプレン／ブタジエンの一部ハロゲン化コポリマー、並びにブタジエン及びイソプレンの一部ハロゲン化ホモポリマー及びイソプレン／ジビニルベンゼンである。
酸化防止剤と呼ばれることもある抗酸化剤は、組成物の酸化への耐性を高め、過酸化物と化合し、改変してそれらを無害化するか、又は過酸化物を分解するか、又は酸化触媒を不活性にすることによって働き得る。酸化変質は、潤滑油中のスラッジ、金属表面上のワニス様堆積物、及び粘度増大から明らかになり得る。
適切な抗酸化剤の例は、銅含有抗酸化剤、硫黄含有抗酸化剤、芳香族アミン含有抗酸化剤、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、ジチオリン酸誘導体、及び金属チオカルバマートから選択される。好ましい抗酸化剤は芳香族アミン含有抗酸化剤、ヒンダードフェノール系抗酸化剤及びその混合物である。好ましい実施形態では、本発明の潤滑油組成物中に抗酸化剤が存在する。
非イオン性ポリオキシアルキレンポリオールとそのエステル、ポリオキシアルキレンフェノール、及びアニオン性アルキルスルホン酸から成る群より選択されるサビ止め剤を使用してよい。
銅及び鉛保有腐食防止剤を使用し得るが、それらは典型的に本発明の製剤で必要とされない。典型的に該化合物は5〜50個の炭素原子を含有するチアジアゾールポリスルフィド、それらの誘導体及びそのポリマーである。1,3,4-チアジアゾールの誘導体、例えば米国特許第2,719,125号；第2,719,126号；及び第3,087,932号に記載のものが典型的である。他の同様の材料が米国特許第3,821,236号；第3,904,537号；第4,097,387号；第4,107,059号；第4,136,043号；第4,188,299号；及び第4,193,882号に記載されている。他の添加剤は、チアジアゾールのチオ及びポリチオスルフェンアミド、例えば英国特許明細書第1,560,830号に記載のものである。ベンゾトリアゾール誘導体も添加剤のこの分類に入る。これらの化合物を潤滑油組成物に含めるとき、それらは好ましくは0.2wt.%を超えない活性成分の量で存在する。
小量の解乳化構成要素を使用し得る。好ましい解乳化構成要素はEP 330522に記載されている。それは、アルキレンオキシドを、ビスエポキシドを多価アルコールと反応させて得られる付加物と反応させることによって得られる。解乳化剤は、0.1質量%を超えない活性成分のレベルで使用すべきである。0.001〜0.05質量%の活性成分という処理率が便利である。
潤滑油流動性向上剤としても知られる流動点降下剤は、流体が流れるか又は流体を注げる最低温度を下げる。該添加剤は周知である。流体の低温流動性を改善する典型的な当該添加剤は、C8〜C18ジアルキルフマラート／酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキルメタクリラート等である。
ポリシロキサン型の消泡剤、例えばシリコーン油又はポリジメチルシロキサンを含めた多くの化合物で泡制御を実現することができる。
【００３２】
いずれの便利な手段によっても個々の添加剤をベースストックに組み入れることができる。従って、各構成要素をベースストック又は基油ブレンドに所望レベルの濃度で分散又は溶解させることによって、各構成要素を直接ベースストック又は基油ブレンドに添加することができる。該ブレンディングは周囲温度又は高温で起こり得る。
好ましくは、ここに記載の濃縮物又は添加剤パッケージ中に、粘度調整剤と流動点降下剤を除く全ての添加剤をブレンドし、この添加剤パッケージを引き続きベースストック中にブレンドして完成潤滑油を作る。濃縮物は典型的に、濃縮物を所定量のベース潤滑油と合わせたときに最終製剤において所望濃度を与えるのに適した量で添加剤を含有するように調合されるであろう。
濃縮物は、US 4,938,880に記載されている方法により作るのが好ましい。当該特許は、少なくとも約100℃の温度で前ブレンドされる無灰分散剤と金属清浄剤のプレミックスの作製について述べている。その後、プレミックスを少なくとも85℃に冷まして追加の構成要素を添加する。
典型的に、本発明の潤滑油組成物を調合するために用いる添加剤パッケージは、ASTM D2896で測定した場合に25〜100、好ましくは45〜80の全塩基価(TBN)を有し、本発明の潤滑油組成物は、ASTM D2896で測定した場合に4〜15、好ましくは5〜12の全塩基価(TBN)を有する。本発明の実施形態では、添加剤パッケージは、ASTM D2896で測定した場合に62〜63.5の全塩基価(TBN)を持たず、潤滑油組成物は、ASTM D2896で測定した場合に9.05〜9.27の全塩基価(TBN)を持たない。
最終クランクケース潤滑油製剤は、2〜20、好ましくは4〜18、最も好ましくは5〜17質量%の濃縮物又は添加剤パッケージを利用でき、残りはベースストックである。
本発明の実施形態では、本発明の第1態様の潤滑油組成物は、ASTM法D4927に従って測定した場合に0.2〜0.25質量%の硫黄を含まない。
本発明の実施形態では、本発明の第1態様の潤滑油組成物は、ASTM法D5291に従って測定した場合に0.08〜0.11質量%の窒素を含まない。
【実施例】
【００３３】
実施例
以下、本発明の特許請求の範囲を制限する意図でない下記実施例で本発明を説明する。
特に指定のない限り、実施例に記載の全ての添加剤は、標準添加剤として潤滑油添加剤会社、例えばInfineum UK Ltd、Lubrizol Corporation及びAfton Chemical Corporationから入手可能である。
実施例1  高分子摩擦調整剤(B)の調製
窒素パージ、撹拌機と気密撹拌機ベアリング、温度プローブ及び出口バブラーに取り付けた蒸留アームを備えた500cm3の5つ口丸底フラスコに、PIBSA(158.4g,0.128mol)、PEG600(101.0g,0.168mol)、セバシン酸(10.4g,0.0514mol)及びグリセロール(7.7g,0.0835mol)を入れて混合物を撹拌しながら180℃で1時間加熱した。反応混合物を230℃の温度に1時間加熱してから混合物にチタン酸テトラブチル(0.5ml)を加え、230℃の温度及び50〜150mbarの減圧で加熱と撹拌を2時間続けた。反応混合物を100℃未満に冷まし、高分子摩擦調整剤(B)を丸底フラスコから注いだ。高分子摩擦調整剤(B)は1.7mg KOH/gの酸価を有した。
【００３４】
実施例2  耐食性能
6つの潤滑油組成物(ベース潤滑油及び油1〜5と呼ぶ)を調製した。ベース潤滑油及び油1〜5はそれぞれ同一のグループIIのベースストック及び等量の下記同一添加剤を含有した：過塩基性スルホン酸カルシウム清浄剤(TBN 300mg KOH/g)；分散剤；抗酸化剤；モリブデン摩擦調整剤；及び粘度調整剤。油1〜5は、追加の添加剤をも活性成分ベースで、表1に詳述するように含んだ。ZDDPを含む当該油(すなわち油3〜5)は、ASTM D5185で測定した場合に880ppmのリン含量を有した。油5が本発明の潤滑油組成物に相当する。
【００３５】
表1
2015227453.tif 000004
1高分子摩擦調整剤は実施例1の化合物だった。
【００３６】
試験及び結果
ASTM D6594-06に従って高温腐食ベンチテスト(HTCBT)を利用して腐食制御を測定する。この試験方法は、潤滑油中で、カムフォロア及びベアリングに見られる銅及び鉛等の非鉄金属の腐食をシミュレートする。調査中の腐食プロセスは、潤滑油の分解又は汚染よりはむしろ潤滑油の化学的性質によって誘発される。
サンプル管内の測定量の試験潤滑油(100ml)に銅、鉛、スズ及びリン青銅の4つの金属試験片を浸す。サンプル管を加熱油浴に浸して試験潤滑油の温度を135℃に加熱する。試験潤滑油を135℃で168時間加熱し、この間に加熱油に1時間当たり5リットルの割合で乾燥空気を吹き込む。この後、試験潤滑油を冷まし、金属試験片を取り出して腐食について調べる。次に試験潤滑油組成物及び潤滑油組成物の参照サンプル中の銅、スズ及び鉛の濃度をASTM D5185に従って決定する。試験潤滑油組成物中の各金属汚染物の濃度と参照サンプル潤滑油組成物の当該濃度との差異が、試験前後の種々の金属濃度の変化に関する値を与える。API CJ-4の要件を満たすための業界標準限界は、銅について最大20ppm、鉛について最大120ppmである。ベース潤滑油及び油1〜5の結果を表2に提示する。
【００３７】
表2
2015227453.tif 000005
【００３８】
表2の結果から、ZDDP、無灰有機摩擦調整剤又は高分子摩擦調整剤(B)を含まないベース潤滑油は23ppmの鉛腐食及び33ppmの銅腐食を生じさせることが分かる。高分子摩擦調整剤(B)を含む、ベース潤滑油と同等の油1の結果とベース潤滑油の結果の比較は、油1に含まれる高分子摩擦調整剤(B)が銅(29ppm対33ppm)と鉛(13ppm対23ppm)の両方の腐食を防止することを実証する。対照的に、ベース潤滑油に無灰有機摩擦調整剤(GMO)を含めると(油2)、鉛(403ppm対23ppm)と銅(49ppm対33ppm)の両腐食を著しく増やす。
油3の結果とベース潤滑油の結果の比較によって分かるように、ベース潤滑油にZDDPを含めると、鉛腐食(63ppm対23ppm)を増やすが、銅腐食のわずかな改善(27ppm対33ppm)を示す。油4の結果とベース潤滑油の結果の比較から分かるように、ベース潤滑油にZDDPと無灰有機摩擦調整剤(GMO)を両方含めると(油4)、鉛腐食は著しく増えるが(420ppm対23ppm)、銅腐食の改善をもたらす(22ppm対33ppm)。油5(ZDDPと高分子摩擦調整剤(B)を含む本発明の潤滑油)の結果と油4の結果の比較から、高分子摩擦調整剤(B)が、油4に存在する無灰有機摩擦調整剤より著しく鉛腐食を低減(108ppm対420ppm)し、銅腐食の防止において高分子摩擦調整剤が無灰有機摩擦調整剤よりはるかに優れる(9ppm対22ppm)ことは注目すべきである。さらに、油5の結果とベース潤滑油の結果の比較は、ZDDPと高分子摩擦調整剤の両方の存在が銅腐食の顕著な低減(9ppm対33ppm)をもたらすことを明白に実証する。