JP2016501282A - エポキシ化合物含有潤滑油組成物 - Google Patents

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Abstract

本明細書は、エポキシ化合物を含む潤滑油組成物を開示するものである。さらに本明細書は、前記エポキシ化合物を含むパッケージ添加剤を開示する。前記潤滑油組成物の前記エポキシ化合物は、前記潤滑油組成物のフルオロポリマーシール適合性を向上させ、かつ前記潤滑油組成物の全塩基価を向上させる作用を有する。

Description

本発明は全体として、基油とエポキシ化合物とを含む潤滑油組成物に関する。本発明はさらに、潤滑油組成物用パッケージ添加剤、並びにフルオロポリマーシールを含む系の潤滑方法に関する。
鉱油や合成油をベースとする潤滑油組成物に安定剤を添加してその性能特性を向上させることは知られており、一般的である。従来のアミン化合物の中には、潤滑油組成物のための効果的な安定剤であるものがある。こうした従来のアミン化合物は、潤滑油組成物が燃焼機関において利用される場合に、燃焼プロセスの際に生じる酸の中和を補助しうる。しかしながら、こうした従来のアミン化合物はフルオロポリマーシールに対して有害な作用を及ぼすことから、一般には燃焼機関では用いられていない。
本発明の課題は、フルオロポリマーシール適合性の向上並びに中和の向上を示す、新規タイプの潤滑油組成物を提供することである。
本発明は、潤滑油組成物を提供する。前記潤滑油組成物は、基油とパッケージ添加剤とを含む。前記パッケージ添加剤は、2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つが末端に存在しているものとするエポキシ化合物を含む。前記パッケージ添加剤はさらに、含リン摩耗防止添加剤を含む。前記パッケージ添加剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の量で存在している。
また本発明は、パッケージ添加剤を含む潤滑油組成物を提供する。前記パッケージ添加剤は、2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、該エポキシ化合物中のオキシラン環1モル当たり75〜250gのエポキシ当量を有するエポキシ化合物と、含リン摩耗防止添加剤とを含む。
さらに本発明は、基油と、2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つが末端に存在しているものとするエポキシ化合物と、含リン摩耗防止添加剤とを含む潤滑油組成物を提供する。前記潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の総添加剤添加率を有する。
本発明はさらに、フルオロポリマーシールを含む系の潤滑方法に関する。前記方法は、基油とパッケージ添加剤とを含む潤滑油組成物を準備する工程を含む。前記パッケージ添加剤は、2つ以上のオキシラン環を含むエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つが末端に存在しているものとするエポキシ化合物と、含リン摩耗防止添加剤とを含む。前記方法はさらに、前記フルオロポリマーシールと前記潤滑油組成物とを接触させる工程を含む。前記パッケージ添加剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の量で存在している。
さらに本発明は、潤滑油組成物用パッケージ添加剤を提供する。前記パッケージ添加剤は、2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つが末端に存在しているものとするエポキシ化合物を含む。前記パッケージ添加剤はさらに、含リン摩耗防止添加剤を含む。
前記エポキシ化合物を含む潤滑油組成物は、CEC L−39−T96により実証されるようなフルオロポリマーシール適合性の向上、並びにASTM D4739及びASTM D2896により実証されるような中和能の向上を示す。
前記潤滑油組成物或いはパッケージ添加剤は、少なくとも1種のエポキシ化合物を含む。ある実施形態においては、前記エポキシ化合物は、一般式(I):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(I)において、それぞれのRは、独立して、水素原子又は炭化水素基である。Rで示される複数の基が一緒に結合して環式構造を形成してもよい。
「環式」という用語は、一緒に結合して環を形成している少なくとも3つの原子を有する何らかの分子を含む化合物を指すことを意図している。ある実施形態においては、この「環式」という用語は芳香族化合物を含まない。
前記エポキシ化合物は、1つ以上のオキシラン環を含んでよい。前記オキシラン環は、末端オキシラン環であっても内部オキシラン環であってもよい。この「末端オキシラン環」という用語は、該オキシラン環を形成する炭素原子のうちの1つが2つの水素原子を含まねばならないこと、或いは、該オキシラン環を形成する2つの炭素原子が環式環の一部をも成していることを意味する。「内部オキシラン環」という用語は、該オキシラン環を形成するいずれの炭素も1つを上回る水素原子に結合していないことを意味する。前記エポキシ化合物は内部オキシラン環を含まなくてもよいし、4つ未満の、3つ未満の、2つ未満の又は1つの内部オキシラン環を含んでもよい。また前記エポキシ化合物は、1つ、2つ、3つ、4つ又はそれを上回る内部オキシラン環を含んでもよい。また前記エポキシ化合物は、少なくとも1つの、少なくとも2つの、少なくとも3つの、少なくとも4つの末端オキシラン環を含んでもよい。ある特定の実施形態においては、少なくとも1つの、又は少なくとも2つのオキシラン環が末端に存在していてよく、かつ環式であってよく、すなわち、該オキシラン環の炭素が環式環の一部であってよい。
Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基又はその組合せであってよい。Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、1〜100個、1〜50個、1〜40個、1〜30個、1〜20個、1〜15個、1〜10個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を含んでよい。また、Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、20個未満、15個未満、12個未満又は10個未満の炭素原子を含んでよい。
「非置換」とは、示される炭化水素基が、例えばアルコキシ基、アミド基、アミン基、ケト基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、オキシド基、チオ基及び/又はチオール基といった置換官能基を有しないこと、並びに、示される炭化水素基がヘテロ原子及び/又はヘテロ基を有しないことを意図している。
また、Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して置換されていてよく、かつ、例えば酸素、窒素、硫黄、塩素、フッ素、臭素又はヨウ素といった1つ以上のヘテロ原子及び/又は例えばピリジル、フリル、チエニル及びイミダゾリルといった1つ以上のヘテロ基を含んでよい。ヘテロ原子やヘテロ基を含む代わりに、又はヘテロ原子やヘテロ基を含みかつその上さらに、Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、アルコキシ基、アミド基、アミン基、カルボキシル基、エポキシ基、エステル基、エーテル基、ヒドロキシル基、ケト基、金属塩残基、スルフリル基及びチオール基から選択される1つ以上の置換基を含んでよい。また、Rで示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して非置換であってもよい。
例示的なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基及びドデシル基が挙げられる。例示的なシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。例示的なアリール基としては、フェニル基及びナフタレニル基が挙げられる。例示的なアリールアルキル基には、ベンジル基、フェニルエチル基及び(2−ナフチル)−メチル基が挙げられる。
一般式(I)に関して上に記載した通り、Rで示される炭化水素基は1つ以上のエポキシ基を含んでよい。前記エポキシ炭化水素基は、一般式(II):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(II)において、R1は二価の炭化水素基であり、それぞれのR2は、独立して、水素原子又は炭化水素基であってよい。R1で示される二価の炭化水素基は、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基又はその組合せであってよい。R1で示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、1〜100個、1〜50個、1〜40個、1〜30個、1〜20個、1〜15個、1〜10個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を含んでよい。また、R1で示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、20個未満、15個未満、12個未満又は10個未満の炭素原子を含んでよい。また、R1で示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、置換されていてよく、かつ、例えば酸素、窒素、硫黄、塩素、フッ素、臭素又はヨウ素といった1つ以上のヘテロ原子及び/又は例えばピリジル、フリル、チエニル及びイミダゾリルといった1つ以上のヘテロ基を含んでよい。ヘテロ原子やヘテロ基を含む代わりに、又はヘテロ原子やヘテロ基を含みかつその上さらに、R1で示されるそれぞれの炭化水素基は、独立して、アルコキシ基、アミド基、アミン基、カルボキシル基、エポキシ基、エステル基、エーテル基、ヒドロキシル基、ケト基、金属塩残基、スルフリル基及びチオール基から選択される1つ以上の置換基を含んでよい。R2で示される炭化水素基は、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。R2で示される複数の基が一緒に結合して環式構造を形成してもよい。
ここで再び一般式(I)について言及するが、少なくとも1つのRがアミド基を含む炭化水素基である場合、例示的な化合物として、N−メチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−エチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−プロピル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−イソプロピル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−ブチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−イソブチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−tert−ブチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−ヘキシル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−オクチル−2,3−エポキシプロピオンアミド、N−(2−エチルヘキシル)−2,3−エポキシプロピオンアミド及びN−ドデシル−2,3−エポキシプロピオンアミドが挙げられる。
ある特定の実施形態においては、一般式(I)のエポキシ化合物はアルキルエポキシ化合物であってよい。前記アルキルエポキシ化合物は、1,2−エポキシブタン、2−メチル−2,3−エポキシブタン、1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシトリデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシペンタデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、1,2−エポキシヘプタデカン、1,2−エポキシオクタデカン、1,2−エポキシノナデカン及び2,3−エポキシペンタンにより例示されうる。
また他の実施形態においては、一般式(I)のエポキシ化合物は、アルキルグリシジルエーテル化合物であってよい。前記アルキルグリシジルエーテル化合物は、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリトリトールテトラグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールモノグリシジルエーテル及びポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルにより例示されうる。
例示的なエポキシド化合物として、グリシドール、グリシドール誘導体、グリシジル、グリシジル誘導体、アリル−2,3−エポキシプロピルエーテル、イソプロピル−2,3−エポキシプロピルエーテル、(tert−ブトキシメチル)オキシラン及び[[(2−エチルヘキシル)オキシ]メチル]オキシランも挙げられる。
ある実施形態においては、前記エポキシ化合物はエポキシエステル化合物であってよい。前記エポキシエステル化合物は、一般式(III):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(III)において、R3で示されるそれぞれの基は、独立して、水素原子又は炭化水素基であってよく、ここで、R3で示される基のうちの少なくとも1つは、エポキシ基であるか、又はエポキシ基で置換された炭化水素基である。また、ある特定の実施形態においては、R3で示されるそれぞれの基は、エポキシ基であるか、又は少なくとも1つのエポキシ基で置換された炭化水素基である。さらに、一般式(III)におけるR3で示される基のうちの少なくとも1つは、環式炭化水素基を示してよく、該環式炭化水素基において、オキシラン環の2つの炭素原子は環式環の一部である。R3で示される炭化水素基は、独立して、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。
一般式(III)のエポキシエステル化合物は、メチル−2,3−エポキシプロピオナート、エチル−2,3−エポキシプロピオナート、プロピル−2,3−エポキシプロピオナート、イソプロピル−2,3−エポキシプロピオナート、ブチル−2,3−エポキシプロピオナート、イソブチル−2,3−エポキシプロピオナート、ヘキシル−2,3−エポキシプロピオナート、オクチル−2,3−エポキシプロピオナート、2−エチルヘキシル−2,3−エポキシプロピオナート及びドデシル−2,3−エポキシプロピオナートにより例示されうる。
ある特定の実施形態においては、一般式(III)のエポキシエステル化合物は、より具体的には、一般式(IV):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(IV)において、R4で示されるそれぞれの基は、水素原子又は炭化水素基であってよい。R4で示される炭化水素基は、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。一般式(IV)のエポキシエステル化合物は、グリシジル−2,2−ジメチルオクタノアート、グリシジルベンゾアート、グリシジル−tert−ブチルベンゾアート、グリシジルアクリラート及びグリシジルメタクリラートにより例示されうる。
ある特定の実施形態においては、前記エポキシ化合物は環式エポキシ化合物である。前記環式エポキシ化合物は、一般式(V):
Figure 2016501282
で示されうる。
一般式(V)において、Zは、一般式(V)の環式環を完成させるのに必要な原子の種類及び数を表す。Zで示される環は、2〜20個、3〜15個、5〜15個の炭素原子を含みうる。例えば、Zで示される環は、いずれの置換基中の炭素原子の数をも含めずに、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12個の炭素原子を含みうる。Zは、置換又は非置換の分岐状又は非分岐状の二価の炭化水素基であってよく、該炭化水素基は、例えば酸素、窒素、硫黄、塩素、フッ素、臭素又はヨウ素といった1つ以上のヘテロ原子や、例えばピリジル、フリル、チエニル及びイミダゾリルといった1つ以上のヘテロ基を含んでよい。ヘテロ原子及び/又はヘテロ基を含みかつその上さらに、又はヘテロ原子及び/又はヘテロ基を含む代わりに、Zで示される環は、一般式(I)におけるR1について記載したような炭化水素置換基を1つ以上含んでよい。Zで示される二価の炭化水素基は、脂肪族であっても芳香族であってもよい。ある実施形態においては、Zで示される二価の炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ナフタレニル基、ベンジル基、フェニルエチル基及び(2−ナフチル)−メチル基により例示されうる。上に記載したヘテロ原子、ヘテロ基及び/又は置換基は、Zで示される環中の様々な原子に結合しうることが理解されるであろう。例えば、前記炭化水素置換基は、Zで示される環中のオキシラン環の一部を成す1つ以上の炭素に直接結合してよい。また、前記置換基、ヘテロ基及びヘテロ原子は、前記炭化水素基中のその他の炭素原子に、例えばオキシラン環の一部ではない炭素に結合してもよい。ある実施形態においては、一般式(V)の環式エポキシ化合物は、少なくとも2つの末端オキシラン環を有する脂環式エポキシ化合物であってよい。
一般式(V)の環式エポキシ化合物は、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシシクロペンタン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシラート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジパート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジパート及び4−エポキシエチル−1,2−エポキシシクロヘキサンにより例示されうる。
上に記載した一般式(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)から理解されるように、前記エポキシ化合物は、モノエポキシド化合物であってもよいし、例えばジエポキシドのようなポリエポキシド化合物であってもよい。前記ポリエポキシド化合物は、少なくとも2つのオキシラン環を含む。さらに、ある実施形態においては、前記ポリエポキシド化合物は、1分子当たり10個未満、8個未満、5個未満、4個未満又は3個未満のオキシラン環を含みうる。
前記ポリエポキシド化合物は、1つ以上の置換又は非置換の分岐状又は非分岐状の炭化水素基、又は、1つ以上の置換又は非置換の分岐状又は非分岐状の二価の炭化水素基、例えばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基及びそれらの組合せを含みうる。前記ポリエポキシド化合物中に含まれるそれぞれの炭化水素基又は二価の炭化水素基は、独立して、例えば酸素、窒素、硫黄、塩素、臭素、フッ素又はヨウ素といった1つ以上のヘテロ原子で置換されていてよく、かつ/又は、独立して、例えばピリジル、フリル、チエニル及びイミダゾリルといった1つ以上のヘテロ基を含んでよい。前記ポリエポキシド化合物中のそれぞれの炭化水素基又は二価の炭化水素基は、アルコキシ基、アミド基、アミン基、カルボキシル基、エポキシ基、エステル基、エーテル基、ヒドロキシル基、ケト基、金属塩残基、スルフリル基及びチオール基から選択される1つ以上の置換基を含んでよい。前記ポリエポキシ化合物中のそれぞれの炭化水素基又は二価の炭化水素基は、独立して、1〜100個、1〜50個、1〜40個、1〜30個、1〜20個、1〜10個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を含んでよい。前記炭化水素基又は二価の炭化水素基は、互いに結合していてもよいし、前記オキシラン環の1つ以上の炭素原子に結合してポリエポキシ化合物を形成してもよい。
ある実施形態においては、前記ポリエポキシ化合物は、一般式(VI):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(VI)において、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子又は炭化水素基である。R10は二価の炭化水素基である。一般式(VI)においてR5、R6、R7、R8及びR9で示される炭化水素基は、一般式(I)中のRに関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。一般式(VI)においてR10で示される二価の炭化水素基は、一般式(II)中のR1に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。ある特定の実施形態においては、R5とR6と前記オキシラン環の2つの炭素原子とが一緒になって、環式構造を形成する。他の実施形態においては、R7とR8と前記オキシラン環の2つの炭素原子とが一緒になって、環式構造を形成する。従って、一般式(VI)のポリエポキシ化合物は、1つ、2つ又は2つを上回る環式環を含みうる。さらに、ある特定の実施形態においては、一般式(VI)中のオキシラン酸素のうち少なくとも1つ又は少なくとも2つが、2つの環式炭素、すなわち環式環の一部を成す炭素に直接結合している。
また、前記ポリエポキシ化合物は、次に示す一般式(VII):
Figure 2016501282
でも示されうる。一般式(VII)において、それぞれのZは、一般式(V)に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。一般式(VII)において、R11は二価の炭化水素基である。R11は、一般式(II)中のR1に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。R11で示される二価の炭化水素基は、Zで示される二価の炭化水素基中の様々な原子に結合しうることが理解されるであろう。例えば、R11で示される二価の炭化水素基は、ある特定の実施形態においては、1つ以上のオキシラン環炭素に直接結合してよい。また、R11で示される二価の炭化水素基は、Zで示される炭化水素基中の非オキシラン環炭素原子に結合してもよい。一般式(VII)のポリエポキシ化合物は、以下のものにより例示されうる:
Figure 2016501282
ある特定の実施形態においては、前記ポリエポキシ化合物は、少なくとも2つのオキシラン環を含むポリエポキシエステル化合物であってもよい。ある特定の実施形態においては、前記ポリエポキシエステル化合物は、一般式(VIII):
Figure 2016501282
により例示されうる。一般式(VIII)において、それぞれのZは、一般式(V)に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。一般式(VIII)において、R12は二価の炭化水素基である。R12は、一般式(II)中のR1に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。R12で示される二価の炭化水素基は、Zで示される二価の炭化水素基中の様々な原子に結合しうることが理解されるであろう。例えば、R12で示される二価の炭化水素基は、ある特定の実施形態においては、1つ以上のオキシラン環炭素に直接結合してよい。また、R12で示される二価の炭化水素基は、Zで示される環中の非オキシラン環炭素原子に結合してもよい。ある実施形態においては、一般式(VIII)のエポキシ化合物は、3,4−エポキシシクロアルキル、3,4−エポキシシクロアルキルカルボキシラート、例えば3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシラートである。一般式(VIII)のポリエポキシエステル化合物は、以下のものにより例示されうる:
Figure 2016501282
Figure 2016501282
また、前記エポキシ化合物は、一般式(IX):
[A]w[B]x (IX)
によっても例示されうる。一般式(IX)において、それぞれのAは、独立して、炭化水素基又は二価の炭化水素基であり、それぞれのBはエポキシ基である。Aで示される基は、一般式(I)中のR又は一般式(II)中のR1に関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。「w」は、0〜50の値を有する整数であり、「x」は、0〜10の値を有する整数であり、ここで、w+x≧1であるが、但し、x=0である場合には、Aで示される部分のうち少なくとも1つは、エポキシ置換基を含む炭化水素基であるものとする。「w」は、1〜40、1〜30、1〜20、1〜10、1〜8、1〜5又は1〜3の値を有する整数であってよく、「x」は、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1の値を有する整数であってよい。一般式(IX)中の基A及びBは、互いに、様々な繰返し数でいかなる順序で結合してもよいことが理解されるであろう。
前記エポキシ化合物は、以下の化合物により例示されうる。
Figure 2016501282
Figure 2016501282
Figure 2016501282
Figure 2016501282
これらの例示的な化合物はいずれも、一般式(I)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)及び(IX)のうち1つ以上の範囲に包含され、かつ/又は、本願明細書に記載した前記エポキシ化合物の範囲に包含されることが理解されるであろう。
ある特定の実施形態においては、前記エポキシ化合物は、窒素原子、硫黄原子、リン原子、塩素原子、臭素原子及び/又はヨウ素原子を含まなくてもよい。上に記載した通り、前記エポキシ化合物は、脂肪族、環式、非環式及び/又は芳香族であってよい。
前記エポキシ化合物は、44〜1000、50〜750、100〜500、100〜400又は100〜200の重量平均分子量を有しうる。また前記エポキシ化合物は、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも70、少なくとも90、少なくとも110又は少なくとも130の重量平均分子量を有しうる。また前記エポキシ化合物は、1500未満、1300未満、1100未満、900未満、700未満、500未満、400未満又は300未満の重量平均分子量を有しうる。
前記エポキシ化合物は、該エポキシ化合物のオキシラン環1モル当たり、75〜300g、75〜250g、75〜200g、85〜190g、85〜175g、95〜160g又は100〜145gのエポキシ当量を有しうる。また前記エポキシ化合物は、該エポキシ化合物のオキシラン環1モル当たり、少なくとも50g、少なくとも60g、少なくとも70g、少なくとも80g、少なくとも90g、少なくとも100g、少なくとも110g、少なくとも120g、少なくとも130g、少なくとも140g又は少なくとも150gのエポキシ当量を有しうる。本開示の全体にわたって言及される場合に、「エポキシ当量」という用語は、前記エポキシ化合物の重量平均分子量を分子中のオキシラン環の数で除して得られる数値である。
前記エポキシ化合物の塩基性作用は、酸滴定により測定可能である。得られる中和価は全塩基価(TBN)として表され、様々な方法により測定可能である。ASTM D4739は塩酸法による電位差滴定法である。このASTM D4739による方法はエンジン試験において好まれ、使用済みのオイルを使用してTBNの減少/保持が測定される。使用済みのエンジン潤滑油を試験する場合には、ある種の弱塩基は、該油に組み込まれたことによるものではなくむしろ運転の結果であるとの認識がなされるべきである。前記試験法は、得られる潤滑油組成物の色やその他の特性に関係なく、酸化やその他の運転条件下での使用の間に該潤滑油組成物において生じる相対変化を示すのに用いることができる。
ある実施形態においては、前記エポキシ化合物は前記潤滑油組成物の全塩基価に不利な影響を及ぼさない。また前記エポキシ化合物によって、前記潤滑油組成物のTBNが、0.5mgKOH/gエポキシ化合物、1mgKOH/gエポキシ化合物、1.5mgKOH/gエポキシ化合物、2mgKOH/gエポキシ化合物、2.5mgKOH/gエポキシ化合物、3mgKOH/gエポキシ化合物、3.5mgKOH/gエポキシ化合物、4mgKOH/gエポキシ化合物、4.5mgKOH/gエポキシ化合物、5mgKOH/gエポキシ化合物、10mgKOH/gエポキシ化合物又は15mgKOH/gエポキシ化合物の分だけ向上しうる。前記潤滑油組成物のTBN値は、後述の通り、ASTM D2896及び/又はASTM D4739により測定可能である。
ある特定の実施形態においては、前記エポキシ化合物はモノマーである。「モノマー」という用語は、当該化合物に含まれる互いに結合した繰返しモノマー単位が、3つ以下、2つ以下又は1つ以下であることを示すことを意図している。またモノマーという用語は、繰返しモノマー単位を全く含まない化合物をも指しうる。すなわち、「モノマー」という用語は、オリゴマーである化合物もポリマーである化合物もいずれも排除することを意図している。ある特定の実施形態においては、前記モノマーエポキシ化合物は、エポキシ化されたことにより1つ以上のオキシラン環を含んでいる油又はアルキル脂肪酸エステル、例えばエポキシ化植物油を排除する。また前記潤滑油組成物或いはパッケージ添加剤は、該潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、4質量%未満、3質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満又は0.01質量%未満のエポキシ化脂肪酸エステル又はエポキシ化油を含んでよい。本明細書で用いられる場合に、「エポキシ化油」という用語は、エポキシ化されたことにより1分子当たり少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個又は少なくとも9個のエポキシ基を含んでおり、かつ/又は、200を上回る、250を上回る、300を上回る又は350を上回るエポキシ当量を有する天然油を指す。本明細書で用いられる場合に、「エポキシ化脂肪酸エステル」という用語は、1分子当たり少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個又は少なくとも9個のエポキシ基を含み、かつ/又は、200を上回る、250を上回る、300を上回る又は350を上回るエポキシ当量を有する天然脂肪酸エステル又は酸を指す。本明細書で用いられる場合に、「天然」という用語は、天然由来の化合物を指す。
前記エポキシ化合物は、1気圧で、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、少なくとも90℃、少なくとも100℃、少なくとも110℃、少なくとも120℃、少なくとも130℃、少なくとも140℃又は少なくとも150℃の沸点を有しうる。また前記エポキシ化合物は、1気圧で、50〜450℃、55〜450℃、65〜450℃、75〜450℃、85〜450℃、100〜450℃、115〜450℃、125〜450℃、135〜450℃、150〜450℃又は200〜400℃の沸点を有する。さらにある特定の実施形態においては、前記エポキシ化合物は、定常温度50℃、定常圧力1気圧で液体である。
前記エポキシ化合物は、1気圧で、25〜250℃、50〜250℃、65〜250℃、75〜250℃、100〜250℃又は115〜250℃の引火点を有しうる。また前記エポキシ化合物は、1気圧で、少なくとも25℃、少なくとも35℃、少なくとも45℃、少なくとも55℃、少なくとも65℃、少なくとも75℃、少なくとも85℃、少なくとも95℃、少なくとも105℃、少なくとも115℃、少なくとも125℃又は少なくとも135℃の引火点を有しうる。
前記潤滑油組成物中に含まれる前記エポキシ化合物の量は、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜8質量%、0.05〜5質量%、0.1〜2質量%、0.1〜1.5質量%、0.3〜1.2質量%、0.4〜1質量%、0.1〜1質量%、0.1〜0.8質量%又は0.2〜0.7質量%である。前記エポキシ化合物は、前記パッケージ添加剤中に、該パッケージ添加剤の総質量に対して0.5〜90質量%、1〜50質量%、1〜30質量%又は5〜25質量%の量で含まれていてよい。前記潤滑油組成物及び/又はパッケージ添加剤は、2種以上の異なるエポキシ化合物の混合物を含みうる。
ある特定の実施形態においては、前記エポキシ化合物は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜5質量%、0.01〜4.5質量%、0.01〜4質量%、0.01〜3.5質量%、0.01〜3質量%、0.01〜2.5質量%、0.01〜2質量%、0.01〜1.5質量%、0.01〜1質量%、0.1〜0.9質量%、0.2〜0.8質量%又は0.3〜0.7質量%のオキシラン酸素を提供するのに十分な量で含まれている。
当業者に理解される通り、前記エポキシ化合物は様々な方法により製造可能である。例えば前記エポキシ化合物は、アリルエーテル、α,β−不飽和アミドから相応するグリシジルエーテル、グリシド酸エステル又はグリシド酸アミドへのエポキシ化により製造可能である。また、オレフィンを過酸化水素及び有機過酸でエポキシ化して前記エポキシ化合物を生成することも可能である。また、オレフィンを遷移金属触媒及び補助酸化剤の存在下にエポキシ化して前記エポキシ化合物を形成させることも可能である。好適な補助酸化剤としては、過酸化水素、tert−ブチルヒドロペルオキシド、ヨードシルベンゼン、次亜塩素酸ナトリウムなどが挙げられる。また、グリシド酸エステルは、塩基の存在下でのα−ハロエステルとアルデヒド又はケトンとのダルツェン縮合により製造可能である。
ある実施形態においては、前記潤滑油組成物及び/又はパッケージ添加剤は、エポキシ反応触媒を含まないか、又は、該潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、3質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満又は0.05質量%未満のエポキシ反応触媒を含む。前記エポキシ反応触媒は、金属塩、例えば脂肪酸の金属塩、ナフテン酸塩、フェノラート、アルコラート、カルボン酸塩及び対応するチオ類似体、スルホン酸塩及びスルフィン酸塩であってよい。前記エポキシ反応触媒は、カルシウムセチルアルコラート、バリウムイソアミルチオフェラート、ナフテン酸カルシウム並びにアルキル置換ベンゼンスルホン酸の金属塩を指すこともできる。ある実施形態においては、前記エポキシ反応触媒は、100℃未満、80℃未満又は60℃未満の温度で前記潤滑油組成物における前記エポキシ化合物と付加的成分との反応を触媒する成分として定義される。前記付加的成分には、これらに限定されるものではないが、本明細書に記載された、前記エポキシ反応触媒と前記エポキシ化合物以外の全ての化合物が含まれうる。例えば、上で言及した付加的成分とは、分散剤、摩耗防止添加剤、酸化防止剤、或いは前記潤滑油組成物の全塩基価に影響を及ぼす成分であってよい。
潤滑油組成物におけるエポキシ化合物の従来の使用は、従来の分散剤と従来のエポキシ化合物との反応生成物の形成を伴う。こうした適用においては、従来のエポキシ化合物が化学反応により消費されて、最終的に形成される潤滑油組成物に含まれる未反応状態の従来のエポキシ化合物は検出不可能な量となる。従来のエポキシ化合物は付加反応により反応可能であり、潤滑油組成物への1つ以上の小分子の付加によって、従来のエポキシ化合物のいずれの部分も脱離若しくは開裂することなく、従来のエポキシ化合物のエポキシ基の開環が生じうる。
そのような従来の使用においては、反応前の潤滑油組成物中の従来のエポキシ化合物の総質量に対して50質量%を上回る従来のエポキシ化合物が、典型的には従来の分散剤又はその他の化合物と反応する。それに対して本発明による潤滑油組成物は、多量の前記エポキシ化合物を未反応の状態で含みうる。ある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物における全ての反応の前の、該潤滑油組成物の形成に用いられる前記エポキシ化合物の総質量に対して、少なくとも50質量%、少なくとも60質量%、少なくとも70質量%、少なくとも80質量%又は少なくとも90質量%の該エポキシ化合物が、該潤滑油組成物中で未反応のままである。また、前記潤滑油組成物における全ての反応の前の前記エポキシ化合物の総質量に対して、少なくとも95質量%、少なくとも96質量%、少なくとも97質量%、少なくとも98質量%又は少なくとも99質量%の該エポキシ化合物が、該潤滑油組成物中で未反応のままである。
「前記潤滑油組成物における全ての反応の前の」という表現は、前記潤滑油組成物中の前記エポキシ化合物の量の基準を指すものである。前記表現は、前記エポキシ化合物が前記潤滑油組成物中の他の成分と反応することを要求するものではない。すなわち、前記潤滑油組成物における全ての反応の前の前記エポキシ化合物の総質量に対して100質量%の該エポキシ化合物が該潤滑油組成物中で未反応のままであることもありうる。
未反応のままである前記エポキシ化合物のパーセンテージは、典型的には、前記潤滑油組成物中に存在する成分の全てが互いに平衡に達した後に測定される。前記潤滑油組成物において平衡に達するのに要する期間は様々である。例えば、平衡に達するのに要する時間は、1分間〜数日、さらには数週間にもわたることがある。前記潤滑油組成物において未反応のままである前記エポキシ化合物のパーセンテージは、1分後、1時間後、5時間後、12時間後、1日後、2日後、3日後、1週間後、1ヶ月後、6ヶ月後又は1年後に測定されうる。
ある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物は、前記エポキシ化合物と150℃未満、125℃未満、100℃未満又は80℃未満の温度で反応する化合物を、該潤滑油組成物の総質量に対して10質量%未満、5質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0.01質量%未満、0.001質量%未満又は0.0001質量%未満含む。前記エポキシ化合物と100℃未満の温度で反応しうる化合物の例示的な種類としては、酸、アミン、硬化剤、酸無水物、トリアゾール及び/又は酸化物が挙げられる。ある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、3質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満又は0.1質量%未満の、酸、アミン、硬化剤、酸無水物、トリアゾール及び/又は酸化物の集合量を含みうる。また前記潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01質量%未満、0.001質量%未満又は0.0001質量%未満の、酸、アミン、硬化剤、酸無水物、トリアゾール及び/又は酸化物の集合量を含みうる。また前記潤滑油組成物は、酸、アミン、硬化剤、酸無水物、トリアゾール及び/又は酸化物を含まなくてもよい。
「酸」という用語には、古典的な酸とルイス酸の双方が含まれうる。例えば、酸としては、カルボン酸、例えば乳酸及びヒドロアクリル酸;アルキル化コハク酸;アルキル芳香族スルホン酸;並びに脂肪酸が挙げられる。例示的なルイス酸としては、アルミン酸アルキル;チタン酸アルキル;モリブデン塩、例えばチオカルバミン酸モリブデン及びカルバミン酸モリブデン;並びに硫化モリブデンが挙げられる。
酸無水物は、アルキル化コハク酸無水物及びアクリラートにより例示される。トリアゾールの典型例は、ベンゾトリアゾール及びその誘導体;トルトリアゾール及びその誘導体;2−メルカプトベンゾチアゾール、2,5−ジメルカプトチアジアゾール、4,4'−メチレン−ビス−ベンゾトリアゾール、4,5,6,7−テトラヒドロ−ベンゾトリアゾール及びそれらの塩である。酸化物の典型例は、アルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド及びプロピレンオキシド;金属酸化物;アルコキシル化アルコール;アルコキシル化アミン;又はアルコキシル化エステルである。
その他の従来の使用においては、従来のエポキシ化合物は潤滑油組成物において摩擦重合して、保護潤滑膜を形成する。前記摩擦重合プロセスにおいては、高分子形成剤が固体表面に吸着し、摩擦条件下に重合して摩擦表面の直上に有機高分子膜を形成する。このような従来の使用においては、典型的には摩擦重合によって従来のエポキシ化合物の50質量%超が反応する。それに対して本発明の潤滑油組成物は、摩擦重合による反応を行わないエポキシ化合物を多量に含みうる。ある特定の実施形態においては、100℃未満、80℃未満又は60℃未満の温度では、前記潤滑油組成物の形成に用いられるエポキシ化合物の総質量に対して少なくとも50質量%、少なくとも60質量%、少なくとも70質量%、少なくとも80質量%又は少なくとも90質量%の該エポキシ化合物が、該潤滑油組成物において摩擦重合による反応を行わない。また、100℃未満、80℃未満又は60℃未満の温度では、前記潤滑油組成物中の前記エポキシ化合物の総質量に対して少なくとも95質量%、少なくとも96質量%、少なくとも97質量%、少なくとも98質量%又は少なくとも99質量%の該エポキシ化合物が、該潤滑油組成物において摩擦重合による反応を行わない。
上に記載した通り、前記エポキシ化合物を、前記潤滑油組成物或いはパッケージ添加剤中で少なくとも1種のアミン化合物と組み合わせることができる。種々のアミン化合物の混合物を前記潤滑油組成物及び/又はパッケージ添加剤において前記エポキシ化合物と組み合わせることもできることが理解されるであろう。用いる場合には、前記潤滑油組成物は、前記アミン化合物を、該潤滑油組成物中の総質量に対して0.1〜25質量%、0.1〜20質量%、0.1〜15質量%又は0.1〜10質量%の量で含む。また前記潤滑油組成物は、前記アミン化合物を、該潤滑油組成物中の総質量に対して0.5〜5質量%、1〜3質量%又は1〜2質量%の量で含みうる。
前記アミン化合物は、実質的には前記エポキシ化合物と反応して塩を生成することはない。塩生成が行われないことは、前記エポキシ化合物と前記アミン化合物とを前記潤滑油組成物及び/又はパッケージ添加剤において組み合わせた場合に、該エポキシ化合物及び該アミン化合物のNMRスペクトルにおいて化学シフトが存在しないことによって証明される。すなわち、前記潤滑油組成物及び/又はパッケージ添加剤が平衡に達した後、前記アミン化合物の少なくとも50質量%、少なくとも60質量%、少なくとも70質量%、少なくとも80質量%、少なくとも90質量%、少なくとも95質量%又は少なくとも99質量%が未反応のままである。
ある特定の実施形態においては、前記アミン化合物は、ASTM D4739に従って試験した場合に、少なくとも80mgKOH/gのTBN値を有する。また前記アミン化合物は、ASTM D4739に従って試験した場合に、少なくとも90mgKOH/g、少なくとも100mgKOH/g、少なくとも110mgKOH/g、少なくとも120mgKOH/g、少なくとも130mgKOH/g、少なくとも140mgKOH/g、少なくとも150mgKOH/g又は少なくとも160mgKOH/gのTBN値を有する。また前記アミン化合物は、ASTM D4739に従って試験した場合に、80〜200mgKOH/g、90〜190mgKOH/g、100〜180mgKOH/g又は100〜150mgKOH/gのTBN値を有することもできる。
ある実施形態においては、前記アミン化合物は前記潤滑油組成物の全塩基価に不利な影響を及ぼさない。また前記アミン化合物によって、前記潤滑油組成物のTBNが、少なくとも0.5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも1mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも1.5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも2mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも2.5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも3mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも3.5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも4mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも4.5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも5mgKOH/g該アミン化合物、少なくとも10mgKOH/g該アミン化合物又は少なくとも15mgKOH/g該アミン化合物の分だけ向上しうる。前記潤滑油組成物のTBN値は、ASTM D2896により測定可能である。
前記アミン化合物が前記パッケージ添加剤中に含まれる場合、該パッケージ添加剤は該アミン化合物を、該パッケージ添加剤の総質量に対して0.1〜50質量%の量で含む。また前記パッケージ添加剤は、前記アミン化合物を、該パッケージ添加剤の総質量に対して1〜25質量%、0.1〜15質量%、1〜10質量%、0.1〜8質量%又は1〜5質量%の含んでもよい。様々なアミン化合物の組合せも考えられる。
前記アミン化合物は少なくとも1つの窒素原子を含む。さらにある実施形態においては、前記アミン化合物は、トリアゾールや、トリアジンや、環式環の本体中に3つ以上の窒素原子が存在する類似の化合物を含まない。前記アミン化合物は、脂肪族であってよい。
ある実施形態においては、前記アミン化合物は、水素、炭素、窒素及び酸素からなるか、又は実質的に水素、炭素、窒素及び酸素からなる。また前記アミン化合物は、水素、炭素及び窒素からなってもよいし、実質的に水素、炭素及び窒素からなってもよい。前記アミン化合物に関して、「実質的に〜からなる」という表現は、該アミン化合物の少なくとも95モル%が、列挙されている原子(すなわち、水素、炭素、窒素及び酸素;又は水素、炭素及び窒素)であるような化合物を指す。例えば、前記アミン化合物が実質的に水素、炭素、窒素及び酸素からなる場合、該アミン化合物の少なくとも95モル%が水素、炭素、窒素及び酸素である。特定の実施形態においては、前記アミン化合物の少なくとも96モル%、少なくとも97モル%、少なくとも98モル%、少なくとも99モル%又は少なくとも99.9モル%が水素、炭素、窒素及び酸素であり、また他の実施形態においては炭素、窒素及び水素である。
前記アミン化合物は共有結合からなっていてよい。「共有結合からなる」という表現は、1つ以上のイオン性の原子又は化合物とのイオン性会合により該アミン化合物に結合しているような化合物の排除を意図するものである。すなわち、前記アミン化合物が共有結合からなる実施形態においては、該アミン化合物は、例えばリン酸エステルのアミン塩やアンモニウム塩といったアミン化合物の塩を排除する。従ってある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物は前記アミン化合物の塩を含まない。より具体的には、前記潤滑油組成物は、リン酸エステルのアミン塩、アンモニウム塩及び/又はアミン硫酸塩を含まなくてもよい。
前記アミン化合物は、500未満の重量平均分子量を有するモノマー非環式アミン化合物であってよい。また前記モノマー非環式アミン化合物は、450未満、400未満、350未満、300未満、250未満、200未満又は150未満の重量平均分子量を有してよい。また前記アミン化合物は、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも75、少なくとも100、少なくとも150、少なくとも200又は少なくとも250の重量平均分子量を有してもよい。
「非環式」という用語は、いかなる環式構造をも有しない化合物を指すこと、そして芳香族構造を排除することを意図したものである。例えば、前記モノマー非環式アミン化合物は、一緒に結合して環式構造を成している少なくとも3つの原子を有する環を有する化合物を含まず、また、ベンジル基、フェニル基又はトリアゾール基を含む化合物を含まない。
前記モノマー非環式アミン化合物は、一般式(X):
Figure 2016501282
[式中、
それぞれのR13は、独立して、水素原子又は炭化水素基である]
により例示されうる。R13で示される炭化水素基は、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。例えば、それぞれのR13は、独立して、アルコール基、アミノ基、アミド基、エーテル基又はエステル基を含む炭化水素基であってよい。前記モノマー非環式アミンには、モノアミン及びポリアミン(2つ以上のアミン基を含む)が含まれる。
ある特定の実施形態においては、R13で示される基のうち少なくとも1つが非置換である。また、R13で示される基のうち2つ又は3つが非置換である。また、R13で示される基のうち1つ、2つ又は3つが置換されていることも考えられる。一般式(I)中のRに関して上で概要を述べた通り、「置換された」という用語は、示される基が少なくとも1つの置換基を含むこと、及び/又は、示される基が少なくとも1つのヘテロ原子又はヘテロ基を含むことを示す。
例示的なアルキルR13基は、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル又はn−オクタデシルから選択されてよい。
例示的なモノマー非環式アミン化合物としては、これらに限定されるものではないが、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミン、例えば
Figure 2016501282
が挙げられる。
また前記モノマー非環式アミン化合物は、1つ以上の他の第一級アミン、例えばエチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルアミン及びヘキシルアミン;次式の第一級アミン:CH3−O−C24−NH2、C25−O−C24−NH2、CH3−O−C36−NH2、C25−O−C36−NH2、C49−O−C48−NH2、HO−C24−NH2、HO−C36−NH2及びHO−C48−NH2;第二級アミン、例えばジエチルアミン、メチルエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン;及び次式の第二級アミン:(CH3−O−C242NH、(C25−O−C242NH、(CH3−O−C362NH、(C25−O−C362NH、(n−C49−O−C482NH、(HO−C242NH、(HO−C362NH及び(HO−C482NH;及びポリアミン、例えばn−プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びテトラエチレンペンタミン並びにそれらのアルキル化生成物、例えば3−(ジメチルアミノ)−n−プロピルアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン及びN,N,N',N'−テトラメチルジエチレントリアミンであってもよい。
また前記アミン化合物は、モノマー環式アミン化合物であってもよい。前記モノマー環式アミン化合物は、100〜1200、200〜800又は200〜600の重量平均分子量を有してよい。また前記モノマー環式アミン化合物は、500未満の重量平均分子量を有してもよいし、少なくとも50の重量平均分子量を有してもよい。ある実施形態においては、前記モノマー環式アミン化合物は、例えばフェニル環やベンジル環といった芳香族基を含まない。他の実施形態においては、前記モノマー環式アミン化合物は脂肪族である。
前記モノマー環式アミン化合物は、1分子当たり2つ以下の窒素原子を含んでよい。また前記モノマー環式アミン化合物は、1分子当たり窒素原子を1つのみ含むこともできる。「1分子当たりの窒素」という表現は、該分子の本体と全ての置換基を含めた分子全体における窒素原子の総数を指す。ある特定の実施形態においては、前記モノマー環式アミン化合物には、該モノマー環式アミン化合物の環式環中に1つ又は2つの窒素原子を含む。
前記モノマー環式アミン化合物は、一般式(XI):
Figure 2016501282
又は一般式(XII):
Figure 2016501282
により例示されうる。一般式(XI)及び(XII)において、Yは、一般式(XI)及び(XII)の環式環を完成させるのに必要な原子の種類及び数を表す。Yで示される環は、2〜20個、3〜15個、5〜15個又は5〜10個の炭素原子を含みうる。Yで示される環は、置換又は非置換の分岐状又は非分岐状の二価の炭化水素基であってよく、該炭化水素基は、例えば酸素や硫黄といったヘテロ原子を1つ以上含んでおり、かつ1つ以上のヘテロ基を含んでよい。ヘテロ原子及び/又はヘテロ基を含みかつその上さらに、Yで示される環は、一般式(I)におけるRに関して上に記載した基のような炭化水素置換基を1つ以上含んでよい。ある特定の実施形態においては、Yで示される環は、窒素ヘテロ原子を含まないか、又はいずれのヘテロ原子も含まない。前記ヘテロ原子、ヘテロ基及び/又は置換基は、Yで示される二価の炭化水素基中の様々な原子に結合してよい。一般式(XII)中の置換窒素原子は、1つ以上の水素原子に結合してもよいし、1つ又は2つの炭化水素基に結合してもよい。
一般式(XI)において、R14は水素原子又は炭化水素基である。R14で示される炭化水素基は、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。例えば、R14は、アルコール基、アミノ基、アルキル基、アミド基、エーテル基又はエステル基であってよい。R14は、1〜50個、1〜25個、1〜17個、1〜15個、1〜12個、1〜8個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を有してよい。R14は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。例えば、それぞれのR14は、1〜50個の炭素原子を有するアルコール基、アミノ基、アルキル基、アミド基、エーテル基又はエステル基であってよく、示される官能基(アルコールなど)、ヘテロ原子又はヘテロ基は、炭素鎖の様々な位置に結合している。一般式(XII)中の置換窒素原子は、1つ以上の水素原子に結合してもよいし、R14に関して上に記載したような1つ又は2つの炭化水素基に結合してもよい。
もう1つの特定の実施形態においては、前記モノマー環式アミン化合物は、一般式(XIII):
Figure 2016501282
により例示されうる。一般式(XIII)において、それぞれのR15は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基である。R15で示される炭化水素基は、一般式(I)におけるRと同一の意味を有してよい。例えば、それぞれR15は、独立して、アルコール基、アミノ基、アミド基、エーテル基又はエステル基で置換されてよい。それぞれのR15は、独立して、1〜17個、1〜15個、1〜12個、1〜8個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を有してよい。ある特定の実施形態においては、R15で示される基のうち少なくとも1つは非置換である。或いは、R15で示される基のうち少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ又は6つが非置換である。また、R15で示される基のうち1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つが置換されていることも考えられる。例えば、それぞれのR15は、1〜17個の炭素原子を有するアルコール基、アミノ基、アルキル基、アミド基、エーテル基又はエステル基であってよく、示される官能基(アルコールなど)は、炭素鎖の様々な位置に結合している。
例示的なモノマー環式アミン化合物には、以下のものが含まれる:
Figure 2016501282
ある実施形態においては、前記モノマー非環式アミン化合物又は前記モノマー環式アミン化合物は、立体障害アミン化合物であってよい。1つ以上の実施形態においては、前記立体障害アミン化合物は、100〜1200の重量平均分子量を有してよい。また前記立体障害アミン化合物は、200〜800又は200〜600の重量平均分子量を有してもよい。また前記立体障害アミン化合物は、500未満の重量平均分子量を有してもよい。
本明細書で使用する場合に、「立体障害アミン化合物」という用語は、第二級窒素原子又は第三級窒素原子に対してα位にある少なくとも1つの炭素に結合している水素原子が2つ未満である有機分子を意味する。他の実施形態においては、「立体障害アミン化合物」という用語は、第二級窒素原子又は第三級窒素原子に対してα位にある少なくとも1つの炭素に結合している水素原子が全く存在しない有機分子を意味する。さらにその他の実施形態においては、「立体障害アミン化合物」という用語は、第二級窒素原子又は第三級窒素原子に対してα位にある少なくとも2つの炭素のいずれにも水素原子が結合していない有機分子を意味する。
前記立体障害アミン化合物は、一般式(XIV)又は(XV):
Figure 2016501282
で示されうる。一般式(XIV)において、それぞれのR16は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり、ここで、1分子中でR16のうち少なくとも2つはアルキル基であり;かつ、R17は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基である。一般式(XV)において、それぞれのR18は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり、ここで、R18のうち少なくとも2つはアルキル基であり、かつ、それぞれのR19は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基である。
16、R17、R18及びR19で示される基は、一般式(I)に関して上に記載したRと同一の意味を有してよい。例えば、それぞれのR16、R17、R18及びR19は、独立して、アルコール基、アミド基、エーテル基又はエステル基で置換されてよく、かつ、それぞれのR16、R17、R18及びR19は、独立して、1〜17個、1〜15個、1〜12個、1〜8個、1〜6個又は1〜4個の炭素原子を有してよい。
ある特定の実施形態においては、R16、R17、R18及びR19で示される基のうち少なくとも1つは非置換である。或いは、R16、R17、R18及びR19で示される基のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ又は少なくとも6つが非置換である。他の実施形態においては、R16、R17、R18及びR19で示される基の全てが非置換である。また、R16、R17、R18及びR19で示される基のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つが置換されていることも考えられる。
例示的なR16、R17、R18及びR19の基は、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル又はn−オクタデシルから選択されてよい。
一般式(XIV)において、R16で示される基のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ又は4つ全てが、それぞれ独立してアルキル基である。同様に、一般式(XV)において、R18で示される基のうちの少なくとも2つがアルキル基である。或いは、R18で示される基のうちの少なくとも3つ又は4つ全てがアルキル基である。
一般式(XIV)の前記立体障害アミン化合物は、以下の化合物により例示されうる:
Figure 2016501282
一般式(XV)の前記立体障害アミン化合物は、非環式である。「非環式」という用語は、一般式(XV)の前記立体障害アミン化合物がいかなる環式構造も芳香族構造も有しないことを意味することを意図している。一般式(XV)の前記立体障害アミン化合物は、以下のものにより例示されうる:
Figure 2016501282
また前記立体障害アミン化合物は、一般式(XVI):
Figure 2016501282
によっても例示されうる。一般式(XVI)において、それぞれのR16及びR17は上に記載した通りであり、ここで、R16のうち少なくとも3つは、それぞれ独立してアルキル基である。一般式(XVI)の前記立体障害アミン化合物は、以下の化合物によって例示されうる:
Figure 2016501282
前記立体障害アミン化合物は、エステル基を1つ含んでよい。しかしながら、前記立体障害アミン化合物はエステル基を含まなくてもよい。ある特定の実施形態においては、前記立体障害アミン化合物は、ピペリジン環を少なくとも1つ含んでもよいし、1つのみ含んでもよい。
前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物は、前記潤滑油組成物或いはパッケージ添加剤中に、該アミン化合物中の窒素1〜20部に対して1部のオキシラン酸素が提供されるような量で提供されてよい。また、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物は、前記潤滑油組成物或いはパッケージ添加剤中に、該アミン化合物中の窒素1〜15部、1〜10部又は1〜5部に対して1部のオキシラン酸素が提供されるような量で提供されてもよい。
ある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物は、基油、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなってもよいし、実質的に基油、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなってもよい。前記潤滑油組成物が、前記エポキシ化合物の機能にも性能にも実質的には影響を及ぼすことのない1種以上の添加剤の他に、基油、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなるか、又は、実質的に基油、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなることも考えられる。例えば、前記潤滑油組成物の性能全体に実質的に影響を及ぼす化合物として、該潤滑油組成物のTBNの増大、潤滑性、フルオロポリマーシール適合性、腐食防止性又は酸性に不利な影響を及ぼす化合物が挙げられる。
他の実施形態においては、前記パッケージ添加剤は、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなってもよいし、実質的に前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなってもよい。前記パッケージ添加剤が、前記エポキシ化合物の機能も性能も損なうことのない1種以上の添加剤の他に、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなるか、又は、実質的に前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物からなることも考えられる。前記パッケージ添加剤に関して用いる場合に、「実質的に〜からなる」という用語は、該パッケージ添加剤が、該パッケージ添加剤の性能全体に実質的に影響を及ぼす化合物を含まないことを指す。例えば、前記パッケージ添加剤の性能全体に実質的に影響を及ぼす化合物として、該パッケージ添加剤のTBNの増大、潤滑性、フルオロポリマーシール適合性、腐食防止性又は酸性に不利な影響を及ぼす化合物が挙げられる。
前記潤滑油組成物は、基油を含みうる。前記基油は、米国石油協会(API)基油互換性指針に従って分類される。すなわち、前記基油はさらに、以下の5種類のうちの1つ以上の基油として記載することができる:グループI(硫黄分>0.03質量%及び/又は飽和分<90質量%、粘度指数80〜119);グループII(硫黄分≦0.03質量%及び飽和分≧90質量%、粘度指数80〜119);グループIII(硫黄分≦0.03質量%及び飽和分≧90質量%、粘度指数≧119);グループIV(全てポリ−α−オレフィン(PAO));及びグループV(グループI、II、III又はIVに含まれないその他全て)。
ある実施形態においては、前記基油は、APIのグループIの基油、APIのグループIIの基油、APIのグループIIIの基油、APIのグループIVの基油、APIのグループVの基油及びそれらの組合せから選択される。ある特定の実施形態においては、前記基油はAPIのグループIIの基油を含む。
前記基油は、ASTM D445に従って100℃で試験した場合に1〜50cSt、1〜40cSt、1〜30cSt、1〜25cSt又は1〜20cStの粘度を有してよい。また前記基油の粘度は、ASTM D445に従って100℃で試験した場合に、3〜17cSt又は5〜14cStであってもよい。
前記基油はさらに、自動車用エンジン、トラック用エンジン、2サイクルエンジン、航空用ピストンエンジン、船舶用エンジン及び鉄道用ディーゼルエンジンを含む火花点火内燃機関及び圧縮点火内燃機関のためのクランクケース用潤滑油としても規定されうる。また前記基油はさらに、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、定置式出力エンジン及びタービンにおいて使用可能な油としても規定されうる。前記基油はさらに、ヘビーデューティーエンジンオイルやライトデューティーエンジンオイルとしても規定されうる。
その他の実施形態においては、前記基油はさらに、1種以上のアルキレンオキシドポリマー及びインターポリマー及びそれらの誘導体を含む合成油として規定されうる。前記アルキレンオキシドポリマーの末端ヒドロキシル基は、エステル化、エーテル化又は類似の反応により変性されてよい。典型的には、前記合成油は、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドの重合によりポリオキシアルキレンポリマーを生成し、これをさらに反応させて合成油を形成することにより製造される。例えば、前記ポリオキシアルキレンポリマーのアルキル及びアリールエーテルを使用することができる。例えば、1000の重量平均分子量を有するメチルポリイソプロピレングリコールエーテル;500〜1000の分子量を有するポリエチレングリコールのジフェニルエーテル;又は1000〜1500の重量平均分子量を有するポリプロピレングリコールのジエチルエーテル及び/又はそれらのモノ−及びポリカルボン酸エステル、例えば酢酸エステル、混合型C3〜C8脂肪酸エステル及びテトラエチレングリコールのC13オキソ酸ジエステルも、前記基油として使用することができる。また前記基油には、実質的に不活性である通常の液体の有機希釈剤、例えば鉱油、ナフサ、ベンゼン、トルエン又はキシレンも含まれうる。
前記基油は、エストリド化合物(すなわち、1つ以上のエストリド基を含む化合物)を前記潤滑油組成物の総質量に対して90未満、80未満、70未満、60未満、50未満、40未満、30未満、20未満、10未満、5未満、3未満、1未満含んでもよいし、含まなくてもよい。
前記基油は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して1〜99.9質量%、50〜99.9質量%、60〜99.9質量%、70〜99.9質量%、80〜99.9質量%、90〜99.9質量%、75〜95質量%、80〜90質量%又は85〜95質量%の量で存在してよい。また前記基油は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して1質量%を上回る、10質量%を上回る、20質量%を上回る、30質量%を上回る、40質量%を上回る、50質量%を上回る、60質量%を上回る、70質量%を上回る、75質量%を上回る、80質量%を上回る、85質量%を上回る、90質量%を上回る、95質量%を上回る、98質量%を上回る又は99質量%を上回る量で存在してよい。様々な実施形態において、(存在する希釈剤やキャリアオイルを含めて)完全に調製された潤滑油組成物中での前記基油の量は、該潤滑油組成物の総質量に対して50〜99質量%、60〜90質量%、80〜99.5質量%、85〜96質量%又は90〜95質量%の範囲である。また前記基油は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.1〜50質量%、1〜25質量%又は1〜15質量%の量で存在してもよい。様々な実施形態において、含まれる場合には(存在する希釈剤やキャリアオイルを含めた)パッケージ添加剤中での基油の量は、該パッケージ添加剤の総質量に対して0.1〜50質量%、1〜25質量%又は1〜15質量%の範囲である。
1つ以上の実施形態において、前記潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して3質量%以下、2質量%、1質量%以下又は0.5質量%以下の硫酸灰分を有する低SAPS潤滑油として分類されうる。「SAPS」とは、硫酸灰分、リン及び硫黄を指す。
前記潤滑油組成物は、ASTM D2896に従って試験した場合に、少なくとも1mgKOH/g潤滑油組成物、少なくとも3mgKOH/g潤滑油組成物、少なくとも5mgKOH/g潤滑油組成物、少なくとも7mgKOH/g潤滑油組成物、少なくとも9mgKOH/g潤滑油組成物のTBN値を有しうる。また前記潤滑油組成物は、ASTM D2896に従って試験した場合に、3〜100mgKOH/g潤滑油組成物、3〜75mgKOH/g潤滑油組成物、50〜90mgKOH/g潤滑油組成物、3〜45mgKOH/g潤滑油組成物、3〜35mgKOH/g潤滑油組成物、3〜25mgKOH/g潤滑油組成物、3〜15mgKOH/g潤滑油組成物又は9〜12mgKOH/g潤滑油組成物のTBN値も有しうる。
ある特定の実施形態においては、前記潤滑油組成物は、粘度記述子SAE 15WX、SAE 10WX、SAE 5WX又はSAE 0WXにより識別されるマルチグレード潤滑油組成物であり、ここで、Xは、8、12、16、20、30、40又は50である。1つ以上の様々な粘度グレードの特性値は、SAE J300の分類において定められている。
前記潤滑油組成物は、ASTM D5185規格に従って測定した場合に、又はASTM D4951規格に従って測定した場合に、1500ppm未満、1200ppm未満、1000ppm未満、800ppm未満、600ppm未満、400ppm未満、300ppm未満、200ppm未満又は100ppm未満、或いは0ppmのリン含分を有しうる。前記潤滑油組成物は、ASTM D5185規格に従って測定した場合に、又はASTM D4951規格に従って測定した場合に、3000ppm未満、2500ppm未満、2000ppm未満、1500ppm未満、1200ppm未満、1000ppm未満、700ppm未満、500ppm未満、300ppm未満又は100ppm未満の硫黄含分を有しうる。
また前記潤滑油組成物は、ASTM D5185規格に従って測定した場合に、1〜1000ppm、1〜800ppm、100〜700ppm又は100〜600ppmのリン含分を有しうる。
前記潤滑油組成物は、カルボン酸エステル及び/又はリン酸エステルを含まなくてもよいし、カルボン酸エステル及び/又はリン酸エステルを実質的に含まなくてもよい。例えば前記潤滑油組成物は、20質量%未満、15質量%未満、10質量%未満、5質量%未満、3質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満又は0.1質量%未満のカルボン酸エステル及び/又はリン酸エステルを含みうる。前記カルボン酸エステル及び/又はリン酸エステルは、水反応性の機能性流体において通常の基油として含まれてよい。前記潤滑油組成物は、定常温度25℃、定常圧力1気圧で液体であるカルボン酸エステル基油及び/又はリン酸エステル基油を含まなくてもよい。
前記潤滑油組成物は水と反応しなくてよい。水と反応しないとは、1気圧、25℃で、前記潤滑油組成物の5質量%未満、4質量%未満、3質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満又は0.1質量%未満が水と反応することを意味する。
様々な実施形態において、前記潤滑油組成物は実質的に水を含まず、例えば、該潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、4質量%未満、3質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満又は0.1質量%未満の水を含む。また、前記潤滑油組成物は水を全く含まなくてもよい。
前記潤滑油組成物は、例えば、該潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも3質量%、少なくとも4質量%、少なくとも5質量%、少なくとも6質量%、少なくとも7質量%又は少なくとも8質量%の総添加剤添加率を有するクランクケース用潤滑油のような潤滑油組成物であってよい。また前記潤滑油組成物は、該潤滑油組成物の総質量に対して3〜20質量%、4〜18質量%、5〜16質量%又は6〜14質量%の総添加剤添加率を有してもよい。この「総添加剤添加率」という用語は、前記潤滑油組成物中に含まれる添加剤の総質量パーセンテージを指す。該総添加剤添加率に含まれる添加剤としては、これらに限定されるものではないが、前記エポキシ化合物、アミン化合物、分散剤、清浄剤、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、消泡添加剤、摩耗防止添加剤、流動点降下剤、粘度調整剤及びそれらの組合せが挙げられる。ある特定の実施形態においては、添加剤は、前記潤滑油組成物中の、基油以外の全ての化合物である。すなわち、総添加剤添加率を算出する上で、基油は添加剤としてはカウントされない。
前記パッケージ添加剤は、これらに限定されるものではないが、前記エポキシ化合物、アミン化合物、分散剤、清浄剤、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、消泡添加剤、摩耗防止添加剤、流動点降下剤、粘度調整剤及びそれらの組合せを含みうる。前記潤滑油組成物は、前記パッケージ添加剤を、該潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも3質量%、少なくとも4質量%、少なくとも5質量%、少なくとも6質量%、少なくとも7質量%又は少なくとも8質量%含んでよい。また前記潤滑油組成物は、前記パッケージ添加剤を、該潤滑油組成物の総質量に対して3〜20質量%、4〜18質量%、5〜16質量%又は6〜14質量%の量で含んでもよい。ある実施形態においては、前記パッケージ添加剤は添加剤として前記基油の質量を含めない。必要とされるわけではないが、前記パッケージ添加剤には、前記潤滑油組成物中の前記基油以外の全ての化合物が含まれる。当然のことながら、前記潤滑油組成物への前記パッケージ添加剤の添加とは別に、特定の個々の成分を独立してかつ個別に該潤滑油組成物に添加することができるが、該潤滑油組成物に個別に添加された添加剤がひとたび該潤滑油組成物中で他の添加剤と一緒になると、該パッケージ添加剤の一部と見なされる。
前記パッケージ添加剤は、溶液、混合物、濃縮物又は例えば前記潤滑油組成物のようなブレンドにおける集合的な量での、前記エポキシ化合物、アミン化合物、分散剤、清浄剤、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、消泡添加剤、摩耗防止添加剤、流動点降下剤、粘度調整剤又はそれらの組合せを指す。ある実施形態においては、「パッケージ添加剤」という用語は、前記基油への添加の前にこれらの添加剤が物理的に一緒にパッケージされていることやブレンドされていることを必要としない。従って、前記エポキシ化合物と前記分散剤とを含んでいる基油であって、そのそれぞれが別々に添加されたものである基油は、該エポキシ化合物と該分散剤とを含有するパッケージ添加剤を含む潤滑油組成物と解釈されるであろう。他の実施形態においては、前記パッケージ添加剤は、前記エポキシ化合物、アミン化合物、分散剤、清浄剤、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、消泡添加剤、摩耗防止添加剤、流動点降下剤、粘度調整剤又はそれらの組合せのブレンドを指す。前記パッケージ添加剤を前記基油にブレンドして前記潤滑油組成物にすることができる。
前記パッケージ添加剤を所定量の基油と組み合わせた場合に、該パッケージ添加剤を配合して前記潤滑油組成物における所望の濃度を提供することができる。当然のことながら、本開示全体にわたる前記潤滑油組成物についての言及の大部分が、前記パッケージ添加剤の説明にも当てはまる。例えば、当然のことながら、前記パッケージ添加剤には、前記潤滑油組成物と同一の成分が、異なる量ではあるものの含まれることもできるし排除されることもできる。
ある実施形態においては、前記潤滑油組成物はリン含分に関してASTM D4951を満たす。ASTM D4951は、潤滑油組成物中の添加元素を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)により測定するための標準試験法である。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6795を満たす。このASTM D6795は、水及びドライアイスで処理し、かつ短時間(30分間)加熱した後の潤滑油組成物のろ過能に対する影響を調べるための標準試験法である。ASTM D6795は、新規のエンジンを短期間運転し、次いで油中で若干の水と共に長期間貯蔵した際に生じうる問題をシミュレートするものである。ASTM D6795は、潤滑油組成物の、オイルフィルターを閉塞しうる沈積物形成の傾向を調べることを目的としている。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6794を満たす。このASTM D6794は、様々な量の水で処理し、かつ長時間(6時間)加熱した後の潤滑油組成物のろ過能に対する影響を調べるための標準試験法である。ASTM D6794は、新規のエンジンを短期間運転し、次いで油中で若干の水と共に長期間貯蔵した際に生じうる問題をシミュレートするものである。ASTM D6794も、潤滑油組成物の、オイルフィルターを閉塞しうる沈積物形成の傾向を調べることを目的としている。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6922を満たす。このASTM D6922は、潤滑油組成物における均質性及び混和性を測定するための標準試験法である。ASTM D6922は、潤滑油組成物が均質であってかつそれを維持するかどうか、また、潤滑油組成物が規定のサイクルの温度変化を受けた後に、所定の標準参照油と混和しうるかどうかを調べることを目的としている。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D5133を満たす。このASTM D5133は、温度走査技術を用いた潤滑油の低温、低せん断速度での粘度/温度依存性についての標準試験法である。潤滑油組成物の低温、低せん断速度での粘性挙動は、該潤滑油組成物が、底部入口スクリーンへ、次いでオイルポンプへ、次いで潤滑油を必要とするエンジン内の場所へと、低温始動の直後又は低温始動後しばらく経過してからエンジン損傷を防ぐのに十分な量で流動するかどうかを決定付ける。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D5800及び/又はASTM D6417を満たす。これらはいずれも潤滑油組成物の蒸発損失を測定するための試験法である。蒸発損失は、エンジン潤滑油において特に重要である。なぜならば、高温が生じる場所で潤滑油組成物の一部が蒸発し、それにより該潤滑油組成物の特性が変化してしまうことがあるためである。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6557を満たす。このASTM D6557は、潤滑油組成物の防錆性を評価するための標準試験法である。ASTM D6557は、潤滑油組成物の防錆性能を評価するためのボール錆試験(BRT)手法を含む。このBRT手法は、低温でかつ酸性の運転条件下での潤滑油組成物の評価に特に適している。
他の実施形態において、前記潤滑油組成物は硫黄含分に関してASTM D4951を満たす。ASTM D4951は、潤滑油組成物中の添加元素をICP−OESにより測定するための標準試験法である。さらに、前記潤滑油組成物はASTM D2622も満たす。このASTM D2622は、波長分散型蛍光X線分光法による石油製品中の硫黄についての標準試験法である。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6891を満たす。このASTM D6891は、Sequence IVA火花点火機関において潤滑油組成物を評価するための標準試験法である。ASTM D6891は、延長されたエンジンアイドリング車両運転をシミュレートすることを目的としている。具体的には、ASTM D6891では、オーバーヘッドバルブトレインとスライドするカムフォロアを備えた火花点火機関について、潤滑油組成物のカムシャフトローブ摩耗制御性能が測定される。
他の実施形態において、前記潤滑油組成物はASTM D6593を満たす。このASTM D6593は、ガソリンを燃料とし、かつ低温で低負荷条件下に運転される火花点火内燃機関におけるデポジット生成の防止について潤滑油組成物を評価するための標準試験法である。ASTM D6593は、デポジット形成を促進するように意図的に選択された運転条件下での、潤滑油組成物によるエンジンデポジットの制御を評価することを目的としている。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6709を満たす。このASTM D6709は、Sequence VIII火花点火機関において潤滑油組成物を評価するための標準試験法である。ASTM D6709は、エンジンのベアリング重量減の防止について潤滑油組成物を評価することを目的としている。
その他の実施形態においては、前記潤滑油組成物はASTM D6984を満たす。このASTM D6984は、Sequence IIIF火花点火において自動車用エンジンオイルを評価するための標準試験法である。すなわち、試験終了時の前記潤滑油組成物の粘度増加率は、試験開始時の該潤滑油組成物の粘度に対して275%未満である。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物は以下の標準試験法のうち、2つ、3つ又は4つ以上を満たす:ASTM D4951、ASTM D6795、ASTM D6794、ASTM D6922、ASTM D5133、ASTM D6557、ASTM D6891、ASTM D2622、ASTM D6593及びASTM D6709。
他の実施形態においては、前記潤滑油組成物は以下の標準試験法の全てを満たす:ASTM D4951、ASTM D6795、ASTM D6794、ASTM D6922、ASTM D5133、ASTM D6557、ASTM D6891、ASTM D2622、ASTM D6593及びASTM D6709。
前記潤滑油組成物又は前記パッケージ添加剤は、前記エポキシ化合物及び/又は前記アミン化合物の他にさらに分散剤を含んでよい。前記分散剤は、ポリアルケンアミンであってよい。前記ポリアルケンアミンはポリアルケン部分を含む。前記ポリアルケン部分は、同一又は異なる直鎖状又は分岐状のC2-6オレフィンモノマーの重合生成物である。好適なオレフィンモノマーの例は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ペンテン、2−メチルブテン、1−ヘキセン、2−メチルペンテン、3−メチルペンテン及び4−メチルペンテンである。ポリアルケン部分は、200〜10000、500〜10000又は800〜5000の重量平均分子量を有する。
一実施形態においては、前記ポリアルケンアミンはポリイソブテンから誘導される。特に好適なポリイソブテンは、末端二重結合の高い含分を特徴とする「高反応性」ポリイソブテンとして知られている。末端二重結合は、一般式(XVII):
Figure 2016501282
で示されるタイプのα−オレフィン二重結合である。一般式(XVII)で示される結合は、ビニリデン二重結合として知られている。好適な高反応性ポリイソブテンは、例えば、70モル%を上回る、80モル%を上回る又は85モル%を上回るビニリデン二重結合の割合を有するポリイソブテンである。特に、均一なポリマー構造体を有するポリイソブテンが好ましい。均一なポリマー構造体は特に、少なくとも85質量%、少なくとも90質量%又は少なくとも95質量%のイソブテン単位からなるポリイソブテンを有する。そのような高反応性ポリイソブテンは、好ましくは上記の範囲内の数平均分子量を有する。さらに、前記高反応性ポリイソブテンは、1.05〜7又は1.1〜2.5の多分散度を有しうる。前記高反応性ポリイソブテンは、1.9未満又は1.5未満の多分散度を有しうる。多分散度とは、重量平均分子量Mwを数平均分子量Mnで除した比を指す。
前記アミン分散剤は、無水コハク酸から誘導されておりかつヒドロキシル基及び/又はアミノ基及び/又はアミド基及び/又はイミド基を有する部分を含みうる。例えば前記分散剤は500〜5000の重量平均分子量を有する通常の若しくは高反応性のポリイソブテンと無水マレイン酸とを熱的経路により又は塩素化ポリイソブテンを経由して反応させることにより得られるポリイソブテニルコハク酸無水物から誘導されてよい。例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン又はテトラエチレンペンタミンといった脂肪族ポリアミンを有する誘導体を使用することができる。
ポリアルケンアミンを製造するためには、ポリアルケン成分を公知の方法でアミノ化することができる。例示的な方法は、ヒドロホルミル化によるオキソ中間体の製造と、引き続く適した窒素化合物の存在下での還元的アミノ化により進行する。
前記分散剤は、ポリ(オキシアルキル)基又は一般式(XVIII):
20−NH−(C1〜C6−アルキレン−NH)m−C1〜C6−アルキレン (XVIII)
[式中、
mは、1〜5の整数であり、
20は、水素原子であるか、又は1〜6個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
1〜C6−アルキレンは、アルキル基の相応する架橋類似体を表す]
のポリアルキレンポリアミン基であってよい。前記分散剤は、1〜10個のC1〜C4−アルキレンイミン基からなるポリアルキレンイミン基であってもよいし、それらが結合している窒素原子と一緒になって、置換されていてよい5員〜7員の複素環式環であってもよく、ここで、該複素環式環は1〜3個のC1〜C4−アルキル基で置換されていてもよく、かつ任意に、例えば酸素や窒素といった環ヘテロ原子をもう1つ有していてもよい。
適したアルケニル基の例としては、2〜18個の炭素原子を有するアルキル基の単不飽和又は多不飽和の、好ましくは単不飽和又は二不飽和の類似体が挙げられ、ここで、二重結合は該炭化水素鎖中のいずれの位置にあってもよい。
4〜C18−シクロアルキル基の例としては、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル、並びに、1〜3個のC1〜C4−アルキル基で置換されたそれらの類似体が挙げられる。C1〜C4−アルキル基は、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル又はtert−ブチルから選択される。
アリールアルキル基の例としては、単環式又は二環式の縮合又は非縮合の4員〜7員の、特に6員の芳香族又は複素芳香族の基、例えばフェニル基、ピリジル基、ナフチル基及びビフェニル基から誘導されたC1〜C18−アルキル基及びアリール基が挙げられる。
上に記載した分散剤以外にさらなる分散剤が使用される場合には、この分散剤は様々な種類のものであってよい。分散剤の適した例には、ポリブテニルコハク酸アミド又はポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルホスホン酸誘導体及び塩基性硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム及び硫酸バリウム及びフェノラート、コハク酸エステル及びアルキルフェノールアミン(マンニッヒ塩基)及びそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記分散剤は様々な量で使用されてよい。前記分散剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜15質量%、0.1〜12質量%、0.5〜10質量%又は1〜8質量%の量で存在してよい。また、前記分散剤は、それぞれ前記潤滑油組成物の総質量に対して15質量%未満、12質量%未満、10質量%未満、5質量%未満又は1質量%未満の量で存在してもよい。
前記パッケージ添加剤において、前記分散剤と前記エポキシ化合物との総質量は、該パッケージ添加剤の総質量に対して50質量%未満、45質量%未満、40質量%未満、35質量%未満又は30質量%未満である。
前記潤滑油組成物又は前記パッケージ添加剤は、さらに摩耗防止添加剤を含んでよく、該摩耗防止添加剤は場合によりリンを含む。前記摩耗防止添加剤は、硫黄含有化合物及び/又はリン含有化合物及び/又はハロゲン含有化合物、例えば硫化オレフィン及び硫化植物油、アルキル化トリフェニルホスファート、トリトリルホスファート、トリクレシルホスファート、塩素化パラフィン、アルキル及びアリールジ−及びトリスルフィド、モノ−及びジアキルホスファートのアミン塩、メチルホスホン酸のアミン塩、ジエタノールアミノメチルトリルトリアゾール、ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチルトリルトリアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールの誘導体、エチル−3−[(ジイソプロポキシホスフィノチオイル)チオ]プロピオナート、トリフェニルチオホスファート(トリフェニルホスホロチオエート)、トリス(アルキルフェニル)ホスホロチオエート及びそれらの混合物、ジフェニルモノノニルフェニルホスホロチオエート、イソブチルフェニルジフェニルホスホロチオエート、3−ヒドロキシ−1,3−チアホスフェタン3−オキシドのドデシルアミン塩、トリチオリン酸5,5,5−トリス[2−酢酸イソオクチル]、2−メルカプトベンゾチアゾールの誘導体、例えば1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]−2−メルカプト−1H−1,3−ベンゾチアゾール、エトキシカルボニル−5−オクチルジチオカルバマート及び/又はそれらの組合せを含みうる。
ある実施形態においては、前記摩耗防止添加剤は、ジヒドロカルビルジチオリン酸塩により例示されうる。前記ジヒドロカルビルジチオリン酸塩は、以下の一般式(XIX):
[R21O(R22O)PS(S)]2M (XIX)
[式中、
21及びR22は、それぞれ、独立して1〜30個、1〜20個、1〜15個、1〜10個又は1〜5個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
Mは、金属原子又はアンモニア基である]
により例示されうる。例えば、R21及びR22は、それぞれ独立して、C1〜C20−アルキル基、C2〜C20−アルケニル基、C3〜C20−シクロアルキル基、C1〜C20−アラルキル基又はC3〜C20−アリール基であってよい。R21及びR22で示される基は、置換されていても非置換であってもよい。R21及びR22で示される炭化水素基は、一般式(I)におけるRに関して上に記載したのと同一の意味を有してよい。前記金属原子は、アルミニウム、鉛、錫、マンガン、コバルト、ニッケル又は亜鉛を含む群から選択されてよい。前記アンモニウム基は、アンモニアから誘導されていてよく、また、第一級、第二級又は第三級アミンから誘導されていてもよい。前記アンモニウム基は、式R23242526+で示すことができ、ここで、R23、R24、R25及びR26は、それぞれ独立して、水素原子を表すか、又は1〜150個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。ある実施形態においては、R23、R24、R25及びR26は、それぞれ独立して、4〜30個の炭素原子を有する炭化水素基を表しうる。R23、R24、R25及びR26で示される炭化水素基は、一般式(I)におけるRと同一の意味を有してよい。ある特定の実施形態においては、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸塩は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛である。前記潤滑油組成物は、様々なジヒドロカルビルジチオリン酸塩の混合物を含みうる。
ある特定の実施形態においては、ジヒドロカルビルジチオリン酸塩は、R21及びR22に関して、第一級アルキル基と第二級アルキル基との混合物を含み、ここで、該第二級アルキル基は、該ジヒドロカルビルジチオリン酸塩中のアルキル基のモル数に対して、例えば少なくとも60モル%、少なくとも75モル%又は少なくとも85モル%といった主要なモル比で存在している。
ある実施形態においては、前記摩耗防止添加剤は無灰系であってよい。前記摩耗防止添加剤はさらに、リン酸塩として規定されうる。他の実施形態においては、前記摩耗防止添加剤はさらに、亜リン酸塩として規定されうる。その他の実施形態においては、前記摩耗防止添加剤はさらに、ホスホロチオネートとして規定されうる。また前記摩耗防止添加剤はさらに、ホスホロジチオエートとしても定義されうる。ある実施形態においては、前記摩耗防止添加剤はさらに、ジチオホスファートとしても定義される。前記摩耗防止添加剤は、例えば第二級アミンや第三級アミンといったアミンをも含みうる。一実施形態においては、前記摩耗防止添加剤は、アルキル及び/又はジアルキルアミンを含む。摩耗防止添加剤の好適な非限定例の構造を以下に示す:
Figure 2016501282
前記摩耗防止添加剤は、前記潤滑油組成物中に、それぞれ該潤滑油組成物の総質量に対して0.1〜20質量%、0.5〜15質量%、1〜10質量%、0.1〜5質量%、0.1〜1質量%、0.1〜0.5質量%又は0.1〜1.5質量%の量で存在してよい。また前記摩耗防止添加剤は、それぞれ前記潤滑油組成物の総質量に対して20質量%未満、10質量%未満、5質量%未満、1質量%未満、0.5質量%未満又は0.1質量%未満の量で存在してもよい。前記パッケージ添加剤も該含リン摩耗防止添加剤をそれぞれ該パッケージ添加剤の総質量に対して0.1〜20質量%、0.5〜15質量%、1〜10質量%、0.1〜5質量%、0.1〜1質量%、0.1〜0.5質量%又は0.1〜1.5質量%の量で含んでよい。
前記パッケージ添加剤は、前記摩耗防止添加剤及び前記エポキシ化合物からなっていてもよいし、実質的に前記摩耗防止添加剤及び前記エポキシ化合物からなっていてもよい。前記潤滑油組成物が、前記エポキシ化合物の機能も性能も損なうことのない1種以上の添加剤の他に、前記エポキシ化合物及び前記摩耗防止添加剤からなっていてもよいし、実質的に前記エポキシ化合物及び前記摩耗防止添加剤からなっていてもよいことも考えうる。さらに、前記パッケージ添加剤が、前記エポキシ化合物の機能も性能も損なうことのない1種以上の添加剤の他に、前記エポキシ化合物、アミン化合物及び前記摩耗防止添加剤からなっていてもよいし、実質的に前記エポキシ化合物、アミン化合物及び前記摩耗防止添加剤からなっていてもよいことも考えうる。
前記潤滑油組成物が、前記基油及び前記エポキシ化合物;前記基油、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物;又は前記基油、前記エポキシ化合物及び前記摩耗防止添加剤、又は前記基油、前記アミン化合物、前記エポキシ化合物及び前記摩耗防止添加剤からなるか又は実質的にこれらからなる様々な実施形態において、前記潤滑油組成物は、酸、アミン硬化剤、酸無水物、トリアゾール及び酸化物を含まないか、又はこれらを0.01質量%未満、0.001質量%未満又は0.0001質量%未満含む。
前記潤滑油組成物又は前記パッケージ添加剤はさらに、該潤滑油組成物の様々な化学的及び/又は物理的特性を向上させるために1種以上の添加剤を含みうる。こうした添加剤は、前記エポキシ化合物に加えて、前記エポキシ化合物及び前記アミン化合物の組合せに加えて、又は前記アミン化合物、前記エポキシ化合物及び前記摩耗防止添加剤と組み合せて存在しうる。1種以上の前記添加剤の具体例としては、酸化防止剤、金属不活性剤(又は不動態化剤)、さび止め剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、分散剤、清浄剤及び摩擦低減添加剤が挙げられる。前記添加剤のそれぞれは、単独でも組み合わせても使用可能である。使用される場合には、1種以上の前記添加剤は種々の量で使用されてよい。特定の用途に向けた特定の性能目標を達成するため、前記潤滑油組成物は、複数の補助成分を添加して調製されうる。例えば、前記潤滑油組成物は、さび止め及び酸化防止潤滑油配合物、油圧作動潤滑油配合物、タービン用潤滑油及び内燃機関用潤滑油配合物であってよい。従って、以下に論じる通りの目的を達成するために前記基油を配合しうることが考えうる。
使用される場合には、前記酸化防止剤は様々な種類のものであってよい。好適な酸化防止剤としては、アルキル化モノフェノール、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert−ブチル−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−イソブチルフェノール、2,6−ジシクロペンチル−4−メチルフェノール、2−(α−メチルシクロヘキシル)−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジオクタデシル−4−メチルフェノール、2,4,6−トリシクロヘキシルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチルフェノール、2,6−ジ−ノニル−4−メチルフェノール、2,4−ジメチル−6(1'−メチルウンデカ−1'−イル)フェノール、2,4−ジメチル−6−(1'−メチルヘプタデカ−1'−イル)フェノール、2,4−ジメチル−6−(1'メチルトリデカ−1'−イル)フェノール及びそれらの組合せが挙げられる。
好適な酸化防止剤のさらなる例としては、アルキルチオメチルフェノール、例えば2,4−ジオクチルチオメチル−6−tert−ブチルフェノール、2,4−ジオクチルチオメチル−6−メチルフェノール、2,4−ジオクチルチオメチル−6−エチルフェノール、2,6−ジドデシルチオメチル−4−ノニルフェノール及びそれらの組合せが挙げられる。ヒドロキノン及びアルキル化ヒドロキノン、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシフェノール、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、2,6−ジフェニル−4−オクタデシルオキシフェノール、2,6−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルステアラート、ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)アジパート及びそれらの組合せも使用可能である。
さらに、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、例えば2,2'−チオビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、2,2'−チオビス(4−オクチルフェノール)、4,4'−チオビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4'−チオビス(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール)、4,4'−チオビス−(3,6−ジ−sec−アミルフェノール)、4,4'−ビス−(2,6−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジスルフィド及びそれらの組合せも使用可能である。
アルキリデンビスフェノール、例えば2,2'−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−エチルフェノール)、2,2'−メチレンビス[4−メチル−6−(α−メチルシクロヘキシル)フェノール]、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2'−メチレンビス(6−ノニル−4−メチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2'−エチリデンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2'−エチリデンビス(6−tert−ブチル−4−イソブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス[6−(α−メチルベンジル)−4−ノニルフェノール]、2,2'−メチレンビス[6−(α,α−ジメチルベンジル)−4−ノニルフェノール]、4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4'−メチレンビス(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール),1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、2,6−ビス(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、1,1,3−トリス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3−n−ドデシルメルカプトブタン、エチレングリコールビス[3,3−ビス(3'−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)ブチラート]、ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ジシクロペンタジエン、ビス[2−(3'−tert−ブチル−2'−ヒドロキシ−5'−メチルベンジル)−6−tert−ブチル−4−メチルフェニル]テレフタラート、1,1−ビス−(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−4−n−ドデシルメルカプトブタン、1,1,5,5−テトラ−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ペンタン及びそれらの組合せを、前記潤滑油組成物において酸化防止剤として使用できることも考えうる。
O−、N−及びS−ベンジル化合物、例えば3,5,3',5'−テトラ−tert−ブチル−4,4'−ジヒドロキシジベンジルエーテル、オクタデシル−4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンジルメルカプトアセタート、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)アミン、ビス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)ジチオールテレフタラート、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、イソオクチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルメルカプトアセタート及びそれらの組合せも使用可能である。
ヒドロキシベンジル化マロナート、例えばジオクタデシル−2,2−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシベンジル)−マロナート、ジ−オクタデシル−2−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−マロナート、ジ−ドデシルメルカプトエチル−2,2−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロナート、ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル]−2,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロナート及びそれらの組合せも、酸化防止剤としての使用に好適である。
トリアジン化合物、例えば2,4−ビス(オクチルメルカプト)−6−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2−オクチルメルカプト−4,6−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2−オクチルメルカプト−4,6−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−1,2,3−トリアジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌラート、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルエチル)−1,3,5−トリアジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルプロピオニル)−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、1,3,5−トリス−(3,5−ジシクロヘキシル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌラート及びそれらの組合せも使用可能である。
酸化防止剤のさらなる例としては、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、例えば1,3,5−トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,4−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,3,5,6−テトラメチルベンゼン、2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)フェノール及びそれらの組合せが挙げられる。ベンジルホスホナート、例えばジメチル−2,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホナート、ジエチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホナート、ジオクタデシル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホナート、ジオクタデシル−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ3−メチルベンジルホスホナート、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸のモノエチルエステルのカルシウム塩及びそれらの組合せも使用可能である。さらに、アシルアミノフェノール、例えば4−ヒドロキシラウルアニリド、4−ヒドロキシステアルアニリド及びオクチルN−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)カルバメートも使用可能である。
[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)]プロピオン酸と、例えばメタノール、エタノール、オクタデカノール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリトリトール、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌラート、N,N'−ビス(ヒドロキシエチル)オキサミド、3−チアウンデカノール、3−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、4−ヒドロキシメチル−1−ホスファ−2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]オクタンやそれらの組合せといった一価又は多価アルコールとのエステルも使用可能である。さらに、β−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−プロピオン酸と、例えばメタノール、エタノール、オクタデカノール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリトリトール、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌラート、N,N'−ビス(ヒドロキシエチル)オキサミド、3−チアウンデカノール、3−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、4−ヒドロキシメチル−1−ホスファ−2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]オクタンやそれらの組合せといった一価又は多価アルコールとのエステルが使用可能であることも考えられる。
好適な酸化防止剤のさらなる例としては、窒素を含むもの、例えばβ−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のアミド、例えばN,N'−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミン、Ν,Ν'−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル−プロピオニル)トリメチレンジアミン、N,N'−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジンが挙げられる。酸化防止剤の他の好適な例としては、アミン系酸化防止剤、例えばN,N'−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ビス(1,4−ジメチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N'−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N'−ビス(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、Ν,Ν'−ジシクロヘキシル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ビス(2−ナフチル)−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチル−ブチル)−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1−メチルヘプチル)−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−シクロヘキシル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、4−(p−トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N−アリルジフェニルアミン、4−イソプロポキシジフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、例えばp,p'−ジ−tert−オクチルジフェニルアミン、4−n−ブチルアミノフェノール、4−ブチリルアミノフェノール、4−ノナノイルアミノフェノール、4−ドデカノイルアミノフェノール、4−オクタデカノイルアミノフェノール、ビス(4−メトキシフェニル)アミン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ジメチルアミノメチルフェノール、2,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N',N'−テトラメチル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス[(2−メチル−フェニル)アミノ]エタン、1,2−ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o−トリル)ビグアニド、ビス[4−(1',3'−ジメチルブチル)フェニル]アミン、tert−オクチル化N−フェニル−1−ナフチルアミン、モノ−及びジアルキル化tert−ブチル/tert−オクチルジフェニルアミンの混合物、モノ−及びジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミンの混合物、モノ−及びジアルキル化tert−ブチルジフェニルアミンの混合物、2,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−4H−1,4−ベンゾチアジン、フェノチアジン、N−アリルフェノチアジン、N,N,N',N'−テトラフェニル−1,4−ジアミノブト−2−エン及びそれらの組合せが挙げられる。
好適な酸化防止剤のさらなる例としては、脂肪族又は芳香族の亜リン酸エステル、チオジプロピオン酸エステル、チオ二酢酸エステル、ジチオカルバミン酸塩、ジチオリン酸塩、2,2,12,12−テトラメチル−5,9−ジヒドロキシ−3,7,1−トリチアトリデカン及び2,2,15,15−テトラメチル−5,12−ジヒドロキシ−3,7,10,14−テトラチアヘキサデカン及びそれらの組合せが挙げられる。さらに、硫化脂肪酸エステル、硫化脂肪及び硫化オレフィン及びそれらの組合せが使用可能である。
使用される場合には、前記酸化防止剤は様々な量で使用可能である。前記酸化防止剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜5質量%、0.1〜3質量%又は0.5〜2質量%の量で存在してよい。また前記酸化防止剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、3質量%未満又は2質量%未満の量で存在してもよい。
使用される場合には、前記金属不活性剤は様々な種類のものであってよい。好適な金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、例えば4−又は5−アルキルベンゾトリアゾール(例えばトルトリアゾール)及びその誘導体、4,5,6,7−テトラヒドロベンゾトリアゾール及び5,5'−メチレンビスベンゾトリアゾール;ベンゾトリアゾール又はトルトリアゾールのマンニッヒ塩基、例えば1−[ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル)トルトリアゾール及び1−[ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル)ベンゾトリアゾール;及びアルコキシアルキルベンゾトリアゾール、例えば1−(ノニルオキシメチル)ベンゾトリアゾール、1−(1−ブトキシエチル)ベンゾトリアゾール及び1−(1−シクロヘキシルオキシブチル)トルトリアゾール及びそれらの組合せが挙げられる。
好適な金属不活性剤のさらなる例としては、1,2,4−トリアゾール及びその誘導体、及び1,2,4−トリアゾールのマンニッヒ塩基、例えば1−[ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル−1,2,4−トリアゾール;アルコキシアルキル−1,2,4−トリアゾール、例えば1−(1−ブトキシエチル)−1,2,4−トリアゾール;及びアシル化3−アミノ1,2,4−トリアゾール、イミダゾール誘導体、例えば4,4'−メチレンビス(2−ウンデシル−5−メチルイミダゾール)及びビス[(N−メチル)イミダゾール−2−イル]カルビノールオクチルエーテル及びそれらの組合せが挙げられる。好適な金属不活性剤のさらなる例としては、含硫黄複素環式化合物、例えば2−メルカプトベンゾチアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール及びその誘導体;及び3,5−ビス[ジ(2−エチルヘキシル)アミノメチル]−1,3,4−チアジアゾリン−2−オン及びそれらの組合せが挙げられる。前記金属不活性剤のさらなる例としては、アミノ化合物、例えばサリチリデンプロピレンジアミン、サリチルアミノグアニジン及びその塩、並びにそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記金属不活性剤は様々な量で使用可能である。前記金属不活性剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜0.1質量%、0.05〜0.01質量%又は0.07〜0.1質量%の量で存在してよい。また前記金属不活性剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して1.0質量%未満、0.7質量%未満又は0.5質量%未満の量で存在してもよい。
使用される場合には、前記さび止め剤及び/又は摩擦調整剤は様々な種類のものであってよい。さび止め剤及び/又は摩擦調整剤の好適な例には、有機酸、それらのエステル、金属塩、例えばアルキル−及びアルケニルコハク酸、及び該酸とアルコール、ジオール又はヒドロキシカルボン酸との部分エステル、アルキル−及びアルケニルコハク酸、4−ノニルフェノキシ酢酸、アルコキシ−及びアルコキシエトキシカルボン酸、例えばドデシルオキシ酢酸、ドデシルオキシ(エトキシ)酢酸の部分アミド、さらにはN−オレオイルザルコシン、ソルビタンモノオレエート、ナフテン酸鉛、アルケニルコハク酸無水物、例えば、ドデセニルコハク酸無水物、2−カルボキシメチル−1−ドデシル−3−メチルグリセロール及びそれらの組合せが挙げられる。さらなる例としては、例えば置換イミダゾリン及びオキサゾリン、並びに2−ヘプタデセニル−1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾリン、含リン化合物、例えばリン酸部分エステル又はホスホン酸部分エステルのアミン塩、含モリブデン化合物、例えばジチオカルバミン酸モリブデン及び他の硫黄及びリンを含む誘導体、含硫黄化合物、例えばジノニルナフタレンスルホン酸バリウム、石油スルホン酸カルシウム、アルキルチオ置換脂肪族カルボン酸、脂肪族2−スルホカルボン酸のエステル及びそれらの塩、グリセロール誘導体、例えばグリセロールモノオレエート、1−(アルキルフェノキシ)−3−(2−ヒドロキシエチル)グリセロール、1−(アルキルフェノキシ)−3−(2,3−ジヒドロキシプロピル)グリセロール及び2−カルボキシアルキル−1,3−ジアルキルグリセロール及びそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記さび止め剤及び/又は摩擦調整剤は様々な量で使用可能である。前記さび止め剤及び/又は摩擦調整剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜0.1質量%、0.05〜0.1質量%又は0.07〜0.1質量%の量で存在してよい。また前記さび止め剤及び/又は摩擦調整剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して1質量%未満、0.7質量%未満又は0.5質量%未満の量で存在してもよい。
使用される場合には、前記粘度指数向上剤は様々な種類のものであってよい。粘度指数向上剤の好適な例としては、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ビニルピロリドン/メタクリラートコポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリブテン、オレフィンコポリマー、スチレン/アクリラートコポリマー及びポリエーテル、並びにそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記粘度指数向上剤は様々な量で使用可能である。前記粘度指数向上剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜20質量%、1〜15質量%又は1〜10質量%の量で存在してよい。また前記粘度指数向上剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して10質量%未満、8質量%未満又は5質量%未満の量で存在してもよい。
使用される場合には、前記流動点降下剤は様々な種類のものであってよい。流動点降下剤の好適な例としては、ポリメタクリラート及びアルキル化ナフタレン誘導体、並びにそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記流動点降下剤は様々な量で使用可能である。前記流動点降下剤は、前記潤滑油組成物中に、それぞれ該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜0.1質量%、0.05〜0.1質量%又は0.07〜0.1質量%の量で存在してよい。また前記流動点降下剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して1.0質量%未満、0.7質量%未満又は0.5質量%未満の量で存在してもよい。
使用される場合には、前記清浄剤は様々な種類のものであってよい。清浄剤の好適な例としては、過塩基性又は中性の金属スルホナート、フェネート及びサリシレート、並びにそれらの組合せが挙げられる。
使用される場合には、前記清浄剤は様々な量で使用可能である。前記清浄剤は、前記潤滑油組成物中に、該潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜5質量%、0.1〜4質量%、0.5〜3質量%又は1〜3質量%の量で存在してよい。また前記清浄剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して5質量%未満、4質量%未満、3質量%未満、2質量%未満又は1質量%未満の量で存在してもよい。
使用のために提供されかつ本発明により使用される好ましい潤滑油組成物には、CEC L−39−T96シール適合性試験に合格するものが含まれる。このCEC L−39−T96試験は、フルオロポリマーの試験体を潤滑油組成物中で150℃で保持することを含む。その後、該シール試験体を取り除いて乾燥させ、該シール試験体の特性を評価して、該潤滑油組成物中で加熱しなかったシール試験体と比較する。前記特性におけるパーセンテージの変化を分析することで、前記フルオロポリマーシールと前記潤滑油組成物との適合性を定量化する。前記エポキシ化合物を前記潤滑油組成物へ配合することで、該潤滑油組成物が前記シールを劣化させる傾向が、該エポキシ化合物を含まない潤滑油組成物に対して低下する。
合格/不合格の判定基準には、プレエージングなしに新油中に7日間浸漬した後のある特定の特性値の最大変量が含まれる。それぞれの特性値の最大変量は、使用されるエラストマーの種類、使用されるエンジンの種類及び後処理デバイスを使用するか否かに依存する。
浸漬の前及び後に測定される特性値には、硬さDIDC(ポイント);引張強度(%);破断伸び(%);体積変化(%)が含まれる。ヘビーデューティーディーゼルエンジンに関して、合格/不合格の判定基準を以下の第1表に示す:
Figure 2016501282
前記試験において、従来の潤滑油組成物は、曝露された試験体の硬さが−1%〜+5%の変化を示し、引張強度が(試験していない試験体と比較した場合に)−50%〜+10%の変化を示し、破断伸びが(試験していない試験体と比較した場合に)−60%〜+10%の変化を示し、かつ体積変化が(試験していない試験体と比較した場合に)−1%〜+5%の変化を示す場合に、該試験に合格する。
潤滑油組成物をヘビーデューティーディーゼルエンジンに関してCEC L−39−T96に従って試験する場合、硬さの変化は−1%〜5%、−0.5%〜5%、−0.1%〜5%、0.5%〜5%又は1%〜5%の範囲であってよく、引張強度の変化は、−50%〜10%、−45%〜10%、−40%〜10%又は−35%〜10%の範囲であってよく、破断伸びの変化は−60%〜10%、−55%〜10%、−50%〜10%又は−45%〜10%の範囲であってよく、体積変化は−1%〜5%、−0.75%〜5%、−0.5%〜5%、−0.1%〜5%又は0%〜5%の範囲であってよい。
前記エポキシ化合物が前記潤滑油組成物において使用された場合には、得られる潤滑油組成物は、ヘビーデューティーディーゼルエンジンに関してCEC L−39−T96に従って試験した場合に、該潤滑油組成物中に浸されたフルオロポリマーシールが10%未満、15%未満、20%未満、25%未満、30%未満、35%未満、40%未満、45%未満、50%未満、55%未満又は60%未満の引張強度の変化を示すようなフルオロポリマーシール適合性を示す。同様に、前記エポキシ化合物が前記潤滑油組成物において使用された場合には、得られる潤滑油組成物は、ヘビーデューティーディーゼルエンジンに関してCEC L−39−T96に従って試験した場合に、フルオロポリマーが20%未満、25%未満、30%未満、35%未満、40%未満、45%未満、50%未満、55%未満又は60%未満の破断伸びの変化を示すようなフルオロポリマーシール適合性を示す。
上に記載した化合物の中には前記潤滑油組成物において相互作用しうるものがあるため、最終的な形態での該潤滑油組成物の成分は、最初に添加した、又は一緒に組み合わせた成分とは異なる場合がある。それにより形成される生成物(本発明の潤滑油組成物がその用途で使用される際に生じる生成物を含む)のうち幾つかは、書き表すのが容易でないか若しくは不可能である。しかしながら、そのような変更形態、反応生成物及び本発明の潤滑油組成物がその用途で使用される際に生じる生成物はいずれも明確に意図されるものであり、これをもって本明細書に包含されるものとする。本発明の様々な実施形態には、上記の通り、1種以上の変更形態、反応生成物及び前記潤滑油組成物の使用により生じる生成物が包含される。
本発明は、系の潤滑方法を提供する。前記方法は、前記系と上記潤滑油組成物との接触を含む。前記系はさらに内燃機関を含みうる。また前記系はさらに、全ての燃焼機関や潤滑油組成物を使用する用途を含みうる。前記系は、少なくとも1つのフルオロポリマーシールを含む。
前記方法は、内燃機関のクランクケースへの前記潤滑油組成物の供給、該内燃機関の燃焼室中への燃料の供給及び内燃機関中での燃料の燃焼を含む。
前記フルオロポリマーシールは、フルオロエラストマーを含みうる。前記フルオロエラストマーは、例えばFKMのASTM D1418及びISO 1629規格により分類されうる。前記フルオロエラストマーには、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)とフッ化ビニリデン(VDF若しくはVF2)とのコポリマー、テトラフルオロエチレン(TFE)とフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのターポリマー、ペルフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)、TFEとプロピレンとのコポリマー、及び、TFEとPMVEとエチレンとのコポリマーが含まれうる。フッ素含有率は、前記フルオロポリマーシールの総質量に対して例えば66〜70質量%である。FKMとは、フルオロ−及びペルフルオロアルキル−又はペルフルオロアルコキシ置換基をポリマー鎖上に有するポリメチレンタイプのフッ素ゴムである。
さらに本発明は、前記潤滑油組成物の形成方法を提供する。前記方法は、前記基油と前記エポキシ化合物と、任意に前記アミン化合物及び/又は前記摩耗防止添加剤を組み合わせることを含む。前記エポキシ化合物は、前記基油に、都合のよいいずれの方法で配合されてもよい。このように、前記エポキシ化合物を前記基油中に所望の濃度レベルで分散又は溶解させることで、該エポキシ化合物を該基油に直接添加することができる。また、前記エポキシ化合物が所望の濃度レベルで供給されるまで撹拌しながら、該エポキシ化合物に前記基油を直接添加することもできる。そのようなブレンディングは、例えば30℃、25℃、20℃、15℃、10℃又は5℃といった周囲温度又は低温で行われてよい。
これに限定されるものではないが、以下の実施例においては、各成分を均質性が得られるまで一緒にブレンドすることにより例示的な潤滑油組成物を調製した。分散剤、清浄剤、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、消泡剤、基油、流動点降下剤及び粘度調整剤を含む、部分的に配合された潤滑油組成物を調製した。この、市販のクランクケース用潤滑油の典型物である潤滑油組成物を「参照潤滑油」と表し、TBNやシール適合性に対するエポキシ化合物の作用を実証するための基準として用いる。
前記参照潤滑油を様々なエポキシ化合物と組み合わせることで、TBNやシール適合性に対するエポキシ化合物の作用を実証した。他の成分を、エポキシ化合物と組み合わせた参照潤滑油と組み合わせることで、TBNやシール適合性に関するエポキシ化合物とこれらの他の成分との相乗作用を実証した。
実施例5〜10、15及び31〜34で用いるエポキシ化合物は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシラートである。実施例16で用いるエポキシ化合物は、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルである。実施例17で用いるエポキシ化合物は、1,2,7,8−ジエポキシオクタンである。実施例18及び22で用いるエポキシ化合物は、グリシドールである。実施例19及び23で用いるエポキシ化合物は、N−tert−ブチル−2,3−エポキシプロピオンアミドである。実施例20及び24で用いるエポキシ化合物は、N−イソプロピル−2,3−エポキシプロピオンアミドである。実施例21及び25で用いるエポキシ化合物は、n−ブチル−2,3−エポキシプロピオナートである。
実施例8、9、11、22〜25、27及び31で使用するアミン化合物は、(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ドデカノアートである。実施例12、28及び32で使用するアミン化合物は、(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ドデカノアートである。実施例13、29及び33で使用するアミン化合物は、1−ドデシルアミンである。実施例14、30及び34で使用するアミン化合物は、Infineum C9232(950 MW PIPSA-PAM 分散剤)である。
実施例2、5及び8で使用する摩耗防止添加剤は、Infineum C9417(混合型第一級/第二級ジヒドロカルビルジチオリン酸塩)である。実施例3、6及び15〜34で使用する摩耗防止添加剤は、HiTEC 7169(第二級ジチオジヒドロカルビルリン酸塩)である。実施例4、7及び9で使用する摩耗防止添加剤は、ELCO 108(第一級ジチオジヒドロカルビル二リン酸塩)である。
各実施例についての前記参照潤滑油及び全ての付加的な成分のそれぞれの量を、以下の第2表〜第7表に示す:
Figure 2016501282
Figure 2016501282
Figure 2016501282
Figure 2016501282
前記例示的な潤滑油組成物のTBNを、ASTM D2896及びASTM D4739に従って試験した。これらの試験法は、得られる潤滑油組成物の色やその他の特性に関係なく、酸化やその他の運転条件下での使用の間に該潤滑油組成物において生じる相対変化を示すのに用いることができる。
前記例示的な潤滑油組成物のシール適合性を、工業規格CEC L−39−T96シール適合性試験に従って試験した。前記CEC−L−39−T96シール適合性試験は、シール又はガスケットを前記潤滑油組成物に浸し、該潤滑油組成物を該潤滑油組成物中に含まれるシールと一緒に高温に加熱し、この高められた温度をある期間にわたって保持することにより行われる。その後、前記シールを取り除いて乾燥させ、該シールの機械的特性を評価して、前記潤滑油組成物中での加熱を行わなかったシール試験体と比較する。前記特性におけるパーセンテージの変化を分析することで、前記シールと前記潤滑油組成物との適合性を評価する。
TBN及びシール適合性の試験の結果を、以下の第8表〜第13表に示す:
Figure 2016501282
Figure 2016501282
Figure 2016501282
これらの実施例は、前記エポキシ化合物により前記潤滑油組成物のTBN及びシール適合性が向上することを実証している。例えば、これらの実施例は、前記潤滑油組成物のTBNに影響を及ぼすことや顕著な影響を及ぼすことが通常は予想されないような成分と組み合わせた場合であっても、ASTM D4739及び/又はASTM D2896により、前記エポキシ化合物を含む潤滑油組成物がTBNの向上を示すことを実証している。さらにこれらの実施例は、前記潤滑油組成物のシール適合性に著しく不利な影響を及ぼすことが通常予想される成分と組み合わせた場合であっても、前記エポキシ化合物を含む潤滑油組成物が、体積変化、硬さのポイント数、引張強度及び/又は破断伸びの点で、シール適合性の向上を示すことを実証している。総括すると、前記エポキシ化合物を含む潤滑油組成物は、前記エポキシ化合物を含まない潤滑油組成物と比較した場合に優れた結果を示す。
当然のことながら、付属の特許請求の範囲は、発明の詳細な説明に記載された、明示された特定の化合物や組成物、方法に限定されるものではなく、これらの化合物や組成物、方法は、付属の特許請求の範囲に包含される個々の実施形態によって異なりうる。当然のことながら、様々な実施形態の特定の特徴や態様を記載するために本明細書において採用されたいずれのマーカッシュ群に関しても、異なる、特別な及び/又は予期せぬ結果が、他の全てのマーカッシュ選択肢とは独立して、それぞれのマーカッシュ群の各選択肢により得られる。マーカッシュ群の各選択肢は個々に及び/又は組み合わせて採用されてよく、かつ付属の特許請求の範囲内での特定の実施形態を充分にサポートしうる。
また当然のことながら、本発明の様々な実施形態を記載するに当たって採用されたいずれの範囲や部分範囲も、個々に、また組み合わせて付属の特許請求の範囲に包含されるのであって、本明細書中に整数値及び/又は小数値が明示されていない場合であっても、そのような値を含む範囲全体が記載されかつ意図されているものと理解されるべきである。当業者は、列挙された範囲や部分範囲が本発明の様々な実施形態を十分に説明しかつ可能にすることを容易に理解でき、かつ、このような範囲や部分範囲はさらに、その半分、三分の一、四分の一、五分の一などに画定されることができる。一例として、「0.1〜0.9」という範囲はさらに、下方三分の一、すなわち0.1〜0.3、中央の三分の一、すなわち0.4〜0.6、そして上方三分の一、すなわち0.7〜0.9に画定されることができ、これらは個々に、また組み合わせて付属の特許請求の範囲に包含され、かつ個々に及び/又は組み合わせて採用されてよく、かつ付属の特許請求の範囲内での特定の実施形態を充分にサポートしうる。
加えて、例えば「少なくとも」、「〜を上回る」、「未満」、「以下」などといった、範囲を規定又は変更する文言に関して、そのような文言は部分範囲及び/又は上限又は下限を包含するものと理解されるべきである。他の例として、「少なくとも10」という範囲には、内在的に少なくとも10〜35という部分範囲、少なくとも10〜25という部分範囲、25〜35という部分範囲などが包含され、それぞれの部分範囲は、個々に及び/又は組み合わせて採用されてよく、かつ付属の特許請求の範囲内での特定の実施形態を充分にサポートしうる。最後に、開示した範囲内にある個々の数字が採用されることができ、かつ付属の特許請求の範囲内での特定の実施形態を充分にサポートしうる。例えば、「1〜9」という範囲には、例えば3のような様々な個々の整数や、例えば4.1のような小数点(又は小数)を含む個々の数が包含され、これらは採用されることができ、かつ付属の特許請求の範囲内での特定の実施形態を充分にサポートしうる。
本発明は例証的に記載されたものであって、使用されている用語は限定を意図したものではなく、本質的に本明細書の文言の範囲内にあることを意図したものであると理解されるべきである。上記教示に照らして、本発明の多くの変更形態及び変形形態が可能であり、かつ本発明は明示的に記載したものとは異なる形でも実施されうる。

Claims (34)

  1. 基油と、
    パッケージ添加剤
    とを含有する潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤が、
    2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つが末端に存在しているものとするエポキシ化合物と、
    含リン摩耗防止添加剤
    とを含有する前記潤滑油組成物において、
    前記パッケージ添加剤が、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の量で存在している、前記潤滑油組成物。
  2. 請求項1に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物がモノマーである、前記潤滑油組成物。
  3. 請求項1又は2に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、一般式(VII):
    Figure 2016501282
    [式中、
    それぞれのZ及びR11は、独立して、置換又は非置換の二価の炭化水素基である]
    で示される、前記潤滑油組成物。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、一般式(VIII):
    Figure 2016501282
    [式中、
    それぞれのZ及びR12は、独立して、置換又は非置換の二価の炭化水素基である]
    で示される、前記潤滑油組成物。
  5. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、前記エポキシ化合物1モル当たり5つ未満のオキシラン環を含む、前記潤滑油組成物。
  6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、30〜1500の重量平均分子量を有する、前記潤滑油組成物。
  7. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、前記エポキシ化合物中のオキシラン環1モル当たり75〜250gのエポキシ当量を有する、前記潤滑油組成物。
  8. 請求項1から7までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が1気圧で少なくとも50℃の沸点を有する、前記潤滑油組成物。
  9. 請求項1から8までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が1気圧で少なくとも25℃の引火点を有する、前記潤滑油組成物。
  10. 請求項1から9までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、式:
    Figure 2016501282
    で示される、前記潤滑油組成物。
  11. 請求項1から10までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記エポキシ化合物が、前記潤滑油組成物の総質量に対して0.1〜5質量%の量で含まれている、前記潤滑油組成物。
  12. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物における全ての反応の前の、前記潤滑油組成物の形成に用いられる前記エポキシ化合物の総質量に対して、少なくとも50質量%の前記エポキシ化合物が、前記潤滑油組成物中で未反応のままである、前記潤滑油組成物。
  13. 請求項1から12までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物がクランクケース用潤滑油組成物である、前記潤滑油組成物。
  14. 請求項1から13までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記基油が、前記潤滑油組成物中に、前記潤滑油組成物の総質量に対して50質量%を上回る量で含まれている、前記潤滑油組成物。
  15. 請求項1から14までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記基油が、ASTM D445に従って100℃で試験した場合に1〜20cStの粘度を示し、かつ、APIのグループIの油、APIのグループIIの油、APIのグループIIIの油、APIのグループIVの油、APIのグループVの油及びそれらの組合せからなる群から選択される、前記潤滑油組成物。
  16. 請求項1から15までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記含リン摩耗防止添加剤が、一般式(XIX):
    [R21O(R22O)PS(S)]2M (XIX)
    [式中、
    21及びR22は、それぞれ独立して、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
    Mは、金属原子又はアンモニウム基である]
    で示されるジヒドロカルビルジチオリン酸塩である、前記潤滑油組成物。
  17. 請求項16に記載の潤滑油組成物であって、前記ジヒドロカルビルジチオリン酸塩がジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛を含む、前記潤滑油組成物。
  18. 請求項1から17までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記含リン摩耗防止添加剤が、前記潤滑油組成物中に、前記潤滑油組成物の総質量に対して0.1〜5質量%の量で含まれている、前記潤滑油組成物。
  19. 請求項1から18までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤がさらに、ASTM D4739に従って試験した場合に少なくとも80mgKOH/gの全塩基価を有するアミン化合物を含有する、前記潤滑油組成物。
  20. 請求項19に記載の潤滑油組成物であって、前記アミン化合物が、以下a)〜d):
    a)一般式(XIV)又は(XV):
    Figure 2016501282
    [式中、
    それぞれのR16は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり、ここで、R16で示される基のうち少なくとも2つはそれぞれアルキル基であるものとし;
    それぞれのR17は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり;
    それぞれのR18は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり、ここで、R18で示される基のうち少なくとも2つはそれぞれアルキル基であるものとし;
    それぞれのR19は、独立して、水素原子であるか、又は1〜17個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
    ここで、R16、R17、R18及びR19で示される炭化水素基は、それぞれ独立してかつ任意に、アルコール基、アミド基、エーテル基又はエステル基で置換されているものとする]
    で示される立体障害アミン化合物;
    b)500未満の分子量を有しかつ共有結合からなる、モノマー脂肪族非環式アミン化合物;
    c)500未満の分子量を有しかつ2つ以下の窒素原子を含む、モノマー脂肪族環式アミン化合物;及び
    d)それらの組合せ
    からなる群から選択される、前記潤滑油組成物。
  21. 請求項19又は20に記載の潤滑油組成物であって、前記アミン化合物が、前記潤滑油組成物中に、前記潤滑油組成物の総質量に対して0.1〜10質量%の量で含まれている、前記潤滑油組成物。
  22. 請求項19から21までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記アミン化合物が立体障害アミン化合物である、前記潤滑油組成物。
  23. 請求項22に記載の潤滑油組成物であって、前記立体障害アミン化合物が(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ドデカノアートである、前記潤滑油組成物。
  24. 請求項1から23までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤がさらに分散剤を含有する、前記潤滑油組成物。
  25. 請求項24に記載の潤滑油組成物であって、前記分散剤が、前記潤滑油組成物中に、前記潤滑油組成物の総質量に対して0.01〜15質量%の量で含まれている、前記潤滑油組成物。
  26. 請求項1から25までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物が、前記潤滑油組成物中に浸漬させたフルオロポリマーシールがCEC L−39−T96に従って試験した場合に−50%〜10%の引張強度の変化を示すようなフルオロポリマーシール適合性を示す、前記潤滑油組成物。
  27. 請求項1から26までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物が、前記潤滑油組成物中に浸漬させたフルオロポリマーシールがCEC L−39−T96に従って試験した場合に−60%〜10%の破断伸びの変化を示すようなフルオロポリマーシール適合性を示す、前記潤滑油組成物。
  28. 請求項1から27までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物が、前記潤滑油組成物の総質量に対して0.5質量%未満のエポキシ化脂肪酸を含む、前記潤滑油組成物。
  29. 請求項1から28までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物が、ASTM D2896に従って試験した場合に少なくとも3mgKOH/gの全塩基価を有する、前記潤滑油組成物。
  30. 基油と、
    パッケージ添加剤
    とを含有する潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤が、
    2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記エポキシ化合物中のオキシラン環1モル当たり75〜250gのエポキシ当量を有するエポキシ化合物と
    含リン摩耗防止添加剤
    とを含有する前記潤滑油組成物において、
    前記パッケージ添加剤が、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の量で存在している、前記潤滑油組成物。
  31. 基油と、
    パッケージ添加剤
    とを含有する潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤が、
    2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つは末端に存在しているものとするエポキシ化合物と
    含リン摩耗防止添加剤
    とを含有する前記潤滑油組成物において、
    前記潤滑油組成物が、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の総添加剤添加率を有する、前記潤滑油組成物。
  32. フルオロポリマーシールを含む系の潤滑方法において、前記方法が、以下の工程:
    基油とパッケージ添加剤とを含有する潤滑油組成物であって、前記パッケージ添加剤が、2つ以上のオキシラン環を含むエポキシ化合物であって前記オキシラン環のうち少なくとも1つは末端に存在しているものとするエポキシ化合物と、含リン摩耗防止添加剤とを含有する前記潤滑油組成物を準備する工程;及び
    前記フルオロポリマーシールと前記潤滑油組成物とを接触させる工程;
    を含み、ここで、
    前記パッケージ添加剤は、前記潤滑油組成物の総質量に対して少なくとも5質量%の量で存在しているものとする、前記方法。
  33. 潤滑油組成物用パッケージ添加剤であって、前記パッケージ添加剤が、
    2つ以上のオキシラン環を有するエポキシ化合物であって、前記オキシラン環のうち少なくとも1つは末端に存在しているものとするエポキシ化合物と、
    含リン摩耗防止添加剤
    とを含有する、前記パッケージ添加剤。
  34. 請求項33に記載のパッケージ添加剤であって、前記パッケージ添加剤が実質的に前記エポキシ化合物と前記含リン摩耗防止添加剤とからなる、前記パッケージ添加剤。
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