(57)【要約】  （ｉ）基油と、（ｉｉ）揮発性低減添加剤と、を含む潤滑組成物であって、１００℃で１６．３ｍｍ２／ｓ以下（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５による）の動粘度、−３５℃で最大６２００ｃＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３）の低温クランキング粘度、およびＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによると最大１５％であるＮＯＡＣＫ揮発性を有する、潤滑組成物を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）基油と、
（ｉｉ）揮発性低減添加剤と、を含む潤滑組成物であって、
前記組成物が、１００℃で１６．３ｍｍ２／ｓ以下（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５による）の動粘度、−３５℃で最大６２００ｃＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３）の低温クランキング粘度、およびＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによると最大１５％であるＮＯＡＣＫ揮発性を有する、潤滑組成物。
【請求項２】
前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによると、最大１２．５％であるＮＯＡＣＫ揮発性を有する、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
前記揮発性低減添加剤が、モリブデン系摩擦調整剤を含む、請求項１または２に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
前記揮発性低減添加剤が、アミン系酸化防止剤を含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
前記基油が、１つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
前記基油が、前記基油の８０重量％以上の１つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む、請求項５に記載の潤滑組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、内燃機関、特に乗用車または小型バンで使用される内燃機関のクランクケースにおいて特に使用するための基油および揮発性低減添加剤を含む潤滑組成物に関する。
【０００２】
実際には、クランクケースエンジンのための様々な潤滑組成物が既知である。低粘度のクランクケースエンジンオイルの欠点は、特にＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂ  ＮＯＡＣＫ揮発性試験によって測定すると、望ましくなく高い揮発性を有し得る点である。
【０００３】
上記の問題を克服するために、フィッシャー・トロプシュ由来基油などの低揮発性基油を配合する試みがなされてきた。ＷＯ２０１０／０２０６５３は、潤滑組成物におけるフィッシャー・トロプシュ基油の使用を開示している。ＷＯ２０１０／０２０６５３の実施例１の組成物は、比較例１の組成物（グループＩＩＩの鉱物基油を使用）と比較すると、驚くほど低いＮＯＡＣＫ揮発性を示す。
【０００４】
しかしながら、０Ｗ−１６（エンジンオイル粘度等級のＳＡＥ  Ｊ３００表による）およびより低粘度（０Ｗ−１２、０Ｗ−８など）などの将来の低粘度エンジンオイルに関しては、フィッシャー・トロプシュ基油の使用を介して付与される利点を超える追加の利点が望ましい場合がある。
【０００５】
驚くべきことに、ある特定の潤滑添加剤を潤滑配合物中に含めることによって、ＮＯＡＣＫの揮発性を低減できることを見出した。
【発明の概要】
【０００６】
本発明によれば、
（ｉ）基油と、
（ｉｉ）揮発性低減添加剤と、を含む潤滑組成物であって、
１００℃で１６．３ｍｍ２／ｓ以下（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５による）の動粘度、−３５℃で最大６２００ｃＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３）の低温クランキング粘度、およびＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによると最大１５．０％のＮＯＡＣＫ揮発性を有する、潤滑組成物が提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、潤滑組成物のＮＯＡＣＫ揮発性を低減するための揮発性低減添加剤の使用であって、特に、潤滑組成物がフィッシャー・トロプシュ基油を含む、使用が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明で使用される基油は、好都合には、１つ以上の鉱油および／または１つ以上の合成油の混合物を含むことができ、したがって、本発明によれば、「基油」という用語は、１つ超の基油を含有する混合物を指すことができる。鉱油としては、水素化仕上げ法および／または脱蝋によりさらに精製することができる、パラフィン、ナフテン、またはパラフィン／ナフテン混合型の、液状石油および溶媒処理または酸処理された鉱物潤滑油が挙げられる。
【０００９】
本発明の潤滑油組成物における使用に好適な基油は、グループＩＩＩの鉱物基油、グループＩＶのポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、グループＩＩＩのフィッシャー・トロプシュ由来基油、およびそれら混合物である。
【００１０】
本発明における「グループＩＩＩ」および「グループＩＶ」基油とは、カテゴリＩＩＩおよびＩＶに関する米国石油協会（ＡＰＩ）の定義に従う潤滑油基油を意味する。これらＡＰＩカテゴリは、ＡＰＩ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ１５０９，１５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｅ，Ａｐｒｉｌ２００２において定義されている。
【００１１】
フィッシャー・トロプシュ由来基油は、当該技術分野で既知である。「フィッシャー・トロプシュ由来」という用語は、基油が、フィッシャー・トロプシュ法の合成生成物であるか、またはそれに由来することを意味する。フィッシャー・トロプシュ由来基油は、ＧＴＬ（ガス液化）基油とも称することができる。本発明の潤滑組成物における基油として好都合に使用することができる好適なフィッシャー・トロプシュ由来基油は、例えば、ＥＰ０  ７７６  ９５９、ＥＰ０  ６６８  ３４２、ＷＯ９７／２１７８８、ＷＯ００／１５７３６、ＷＯ００／１４１８８、ＷＯ００／１４１８７、ＷＯ００／１４１８３、ＷＯ００／１４１７９、ＷＯ００／０８１１５、ＷＯ９９／４１３３２、ＥＰ１  ０２９  ０２９、ＷＯ０１／１８１５６、およびＷＯ０１／５７１６６に開示されているものである。
【００１２】
合成油としては、炭化水素油、例えば、オレフィンオリゴマー（ポリアルファオレフィン基油；ＰＡＯ）、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキルナフタレン、および脱蝋したワックス状異性化物が挙げられる。「Ｓｈｅｌｌ  ＸＨＶＩ」（商標）の名称でＳｈｅｌｌ  Ｇｒｏｕｐによって販売されている合成炭化水素基油を好都合に使用することができる。
【００１３】
ポリアルファオレフィン基油（ＰＡＯ）およびそれらの製造は当該技術分野で周知である。本発明の潤滑組成物に使用することができる好適なポリアルファオレフィン基油は、直鎖状のＣ２〜Ｃ３２、好ましくはＣ６〜Ｃ１６のアルファオレフィンから誘導することができる。当該ポリアルファオレフィンのための特に好ましい供給原料は１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、および１−テトラデセンである。
【００１４】
好ましくは、本発明による潤滑組成物において使用される基油はフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む。
【００１５】
ＰＡＯの製造コストが高いことを考慮すると、ＰＡＯ基油よりもフィッシャー・トロプシュ由来基油を使用することが非常に好ましい。したがって、好ましくは、基油は、５０重量％超、好ましくは６０重量％超、より好ましくは７０重量％超、さらにより好ましくは８０重量％超、最も好ましくは９０重量％超のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含有する。
【００１６】
潤滑組成物に組み込まれる基油の総量は、潤滑組成物の総重量に基づいて、好ましくは６０〜９９重量％の範囲の量、より好ましくは６５〜９０重量％の範囲の量、最も好ましくは７０〜８５重量％の範囲の量である。
【００１７】
本発明によれば、基油（または基油ブレンド）は、好ましくは１００℃で少なくとも３．０ｃＳｔ（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５による）、好ましくは３．０〜４．０ｃＳｔの動粘度を有する。
【００１８】
本発明の潤滑組成物は揮発性低減添加剤をさらに含む。本明細書で使用される「揮発性低減添加剤」という用語は、ＮＯＡＣＫ揮発性を低減させる、低レベル（典型的には１％以下）で潤滑組成物中に添加される任意の化合物に関する。好適な揮発性低減添加剤のいくつかの例として、アミン系酸化防止剤、モリブデン系摩擦調整剤、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、必ずしもそれらに限定されない。
【００１９】
揮発性低減添加剤は、それ自体で、または添加剤パッケージの一部として、潤滑組成物中に存在することができる。揮発性低減添加剤は、潤滑組成物の総重量に基づいて、０．５重量〜５重量％の範囲の量、好ましくは０．５重量〜２重量％の範囲の量で、潤滑組成物中に存在する。
【００２０】
上記のように、本発明による潤滑組成物は、−３５℃での低温クランキング粘度、１００℃での動粘度、およびＮＯＡＣＫ揮発性に関するある特定の要件を満たす。典型的には、潤滑組成物の−３５℃での低温クランキング粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３による）は最大６２００ｃＰである。
【００２１】
典型的には、潤滑組成物の１００℃での動粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５による）は、最大１６．３ｃＳｔ、好ましくは３．８〜１６．３ｃＳｔ、より好ましくは３．８〜９．３ｃＳｔである。
【００２２】
典型的には、潤滑組成物の高温高剪断粘度（「ＨＴＨＳ」）（ＡＳＴＭ  Ｄ４６８３による）は、１．７〜３．７ｍＰａ．ｓの範囲、好ましくは１．７〜２．６ｍＰａ．ｓの範囲である。
【００２３】
典型的には、潤滑組成物のＮＯＡＣＫ揮発性（ＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによる）は、１５．０重量％以下、好ましくは１２．５重量％以下、さらにより好ましくは１０．０重量％以下である。
【００２４】
本発明による潤滑組成物は、任意選択的にさらに、１つ以上の添加剤、例えば、酸化防止剤、耐摩耗添加剤、分散剤、清浄剤、過塩基性清浄剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、抗乳化剤、消泡剤、シール適合剤、および添加希釈剤基油を含むことができる。
【００２５】
当業者は上記および他の添加剤に精通しているので、これらはここでさらに詳細に考察しない。そのような添加剤の具体例は、例えばＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，ｖｏｌｕｍｅ１４，ｐａｇｅｓ４７７−５２６に記載されている。
【００２６】
潤滑剤の配合において好都合に使用することができる任意の酸化防止剤としては、例えばＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ１  ０５８  ７２０  Ｂ１において開示されているような、フェニルナフチルアミン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な「ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｌ−０６」）およびジフェニルアミン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な「ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｌ−５７」）、フェノール酸化防止剤などが挙げられる。ＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ１  ０５８  ７２０  Ｂ１の教示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００２７】
好都合に使用することができる耐摩耗性添加剤としては、亜鉛含有化合物、例えば亜鉛ジアルキル−、ジアリール−、および／またはアルキルアリール−ジチオホスフェートから選択される亜鉛ジチオホスフェート化合物、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物、および無灰耐摩耗性添加剤、例えば置換または非置換チオリン酸およびそれらの塩が挙げられる。そのようなモリブデン含有化合物の例としては、好都合には、モリブデンジチオカルバメート、例えばＷＯ９８／２６０３０に記載されているような三核モリブデン化合物、モリブデンのスルフィドおよびモリブデンジチオフォスフェートを挙げることができる。
【００２８】
好都合に使用することができるホウ素含有化合物としては、ホウ酸エステル、ホウ酸化脂肪アミン、ホウ酸化エポキシド、アルカリ金属（または混合アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属）ボレートおよびホウ酸化過塩基性金属塩が挙げられる。
【００２９】
使用される分散剤は好ましくは無灰分散剤である。無灰分散剤の好適な例は、ポリブチレンスクシンイミドポリアミンおよびマンニッヒ塩基型分散剤である。
【００３０】
使用される洗剤は、好ましくは、過塩基性洗剤、または、例えばサリシレート、スルホネート、および／もしくはフェネートタイプの洗剤を含有する洗剤混合物である。
【００３１】
本発明の潤滑組成物に好都合に使用できる粘度指数向上剤の例としては、スチレン−ブタジエン星状コポリマー、スチレン−イソプレン星状コポリマー、ポリメタクリレートコポリマー、およびエチレン−プロピレンコポリマーが挙げられる。分散剤−粘度指数向上剤は本発明の潤滑組成物において使用することができる。
【００３２】
好ましくは、潤滑組成物は少なくとも０．１重量％の流動点降下剤を含有する。一例として、アルキル化ナフタレンおよびフェノール系ポリマー、ポリメタクリレート、マレエート／フマレートコポリマーエステルは、有効な流動点降下剤として好都合に使用することができる。好ましくは、０．５重量％以下の流動点降下剤が使用される。
【００３３】
さらに、アルケニルコハク酸またはそのエステル部分、ベンゾトリアゾール系化合物およびチオジアゾール系化合物などの化合物は、腐食抑制剤として潤滑組成物に好都合に使用することができる。
【００３４】
本発明の潤滑組成物においてシール固定剤またはシール適合剤として好都合に使用できる化合物としては、例えば、市販の芳香族エステルが挙げられる。
【００３５】
本発明の潤滑組成物は、揮発性低減添加剤および任意選択的な添加剤を基油（複数可）と混合することによって、好都合に調製することができる。
【００３６】
上記の添加剤は、典型的には、潤滑組成物の総重量に基づいて０．０１〜３５．０重量％の範囲の量で、好ましくは、潤滑組成物の総重量に基づいて、０．０５〜２５．０重量％の範囲の量で、より好ましくは、１．０から２０．０重量％の範囲の量で存在する。
【００３７】
好ましくは、潤滑組成物は、酸化防止剤、亜鉛系耐摩耗性添加剤、無灰分散剤、過塩基性洗剤混合物、およびシリコーン系消泡剤を含む添加剤の組み合わせを含む添加剤パッケージを１０重量％〜１５重量％含有する。
【００３８】
別の態様では、本発明は、特に潤滑組成物がフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む場合、潤滑組成物のＮＯＡＣＫ揮発性を低下させる揮発性低減添加剤の使用を提供する。
【００３９】
また、本発明は、ＮＯＡＣＫ揮発特性を改善する方法を提供し、その方法は、エンジン、特に乗用車のモーターエンジンのクランクケースを本発明による潤滑組成物で潤滑することを含む。
【００４０】
本発明を次の実施例によって以下で説明するが、本発明の範囲を限定することは何ら意図していない。
【実施例】
【００４１】
潤滑油組成物
クランクケースエンジンにおいて使用するための様々なエンジンオイルを配合した。表１は、使用した基油の特性を示している。
【表１】
2020517762.tif 000002
【００４２】
表２は、試験した完全に配合されたエンジンオイル配合物の組成および特性を示しており、その成分の量は、完全に配合された配合物の総重量に基づいて、重量％で示している。
【００４３】
試験したすべての配合物は、基油と添加剤との組み合わせを含有しており、いずれの場合も、基油はＧＴＬ４であった。
【００４４】
「基油１」は、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）が約４ｃＳｔ（ｍｍ２ｓ−１）のフィッシャー・トロプシュ由来基油（「ＧＴＬ４」）であった。この基油は、例えばＷＯ−Ａ−０２／０７０６３１に記載されているプロセスによって好都合に製造することができ、その教示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４５】
「添加剤Ａ」は、分散剤であるＩｎｆｉｎｅｕｍ  Ｃ９２８０であり、これはＩｎｆｉｎｅｕｍから市販されている。
【００４６】
「添加剤Ｂ」は、アミン系酸化防止剤であるＩｎｆｉｎｅｕｍ  Ｃ９４５２であり、これはＩｎｆｉｎｅｕｍから市販されている。
【００４７】
「添加剤Ｃ」は、モリブデン系摩擦調整剤であるＩｎｆｉｎｅｕｍ  Ｃ９４５５であり、これはＩｎｆｉｎｅｕｍから市販されている。
【００４８】
実施例１〜３ならびに比較例１および２の組成物は、従来の潤滑剤ブレンド手順を用いて、基油を添加剤（存在する場合）と混合することにより得た。ＡＳＴＭ  Ｄ５８００ＢによるＮＯＡＣＫ揮発性試験の結果を表２に示す。
【表２】
2020517762.tif 000003
【００４９】
考察
表２から分かるように、揮発性低減添加剤を含有する実施例１〜３は、揮発性低減添加剤を含有していない比較例１および２よりもＮＯＡＣＫ揮発性の値が有意に低い。実施例１〜３に示した配合物に含まれる各添加剤は濃縮物から構成されており、その場合、添加剤は、ＡＳＴＭ  Ｄ５８００Ｂによって測定された１２．５％のＮＯＡＣＫ揮発性を有する基油中において希釈されたため、実施例１〜３の添加剤の添加は、ＮＯＡＣＫ揮発性を低減させるのではなく増加させるであろうことが予想されることからすると、これらの結果は特に驚くべきものである。
【００５０】
本発明の重要な利点は、０Ｗ−１６などの将来の低粘度エンジンオイル（エンジンオイル粘度グレードのＳＡＥ  Ｊ３００表による）およびより低粘度のエンジンオイル（０Ｗ−１２、０Ｗ−８など）のために、厳格なＮＯＡＣＫ揮発性要件を、（比較的高価な）ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）基油を使用する必要性が低いかまたは全くない状態で、満たすことができる点にある。
【００５１】
これらの知見を考えると、他の多くの化学物質は、例えば、既知の潤滑油添加剤化学物質（耐摩耗性剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、洗剤、分散剤、流動点降下剤など）と、蒸発の速度を低下させるように油・空気界面と強く相互作用する任意の他の化学種、例えば限定するものではないが界面活性剤、官能化ポリマー、イオン性液体、ナノ粒子とは、ＮＯＡＣＫ揮発性を低下させるのに役立てる場合に、同様の利点を付与する、ことが期待される。
【国際調査報告】
2020517762.tif 000004
2020517762.tif 000005
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