JP2023508906A - ポリマー界面活性剤化合物 - Google Patents

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Abstract

本開示は、潤滑粘度の油を有する潤滑剤組成物、ポリマーが8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含む約500~約50,000の数平均分子量を有するアシル化ポリマーであるポリマー界面活性剤化合物に関する。アシル化ポリマーは、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成することができる。本開示はさらに、良好な分散性および粘度性能を呈する潤滑剤組成物に関する。

Description

本開示は、潤滑粘度の油、ポリマーが約500~約50,000の数平均分子量を有するアシル化ポリマーであり、このポリマーが8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物の潤滑剤組成物に関する。アシル化ポリマーは、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成することができる。本開示はさらに、良好な分散性および粘度性能を呈する潤滑剤組成物に関する。
機械装置を潤滑するために使用される潤滑油組成物は、潤滑粘度の基油、またはそのような油の混合物、および油の性能特性を改善するために使用される添加剤を含有する。例えば、添加剤は、他の属性の中でも、洗浄性および分散性を改善し、摩耗を低減し、熱および酸化に対する安定性を提供し、油消費を削減し、腐食を抑制し、摩擦損失を低減するために使用される。また、潤滑油組成物は、広範囲の温度にわたって比較的安定した粘度を維持することが望ましい。粘度向上剤は、多くの場合、温度が上昇するにつれて粘度が減少する程度を低減するため、もしくは温度が低下するにつれて粘度が増加する程度を低減するため、またはその両方のために使用される。したがって、粘度向上剤は、温度変化に伴う、粘度向上剤を含有する油の粘度変化を向上させる。油の流動特性が改善される。しかしながら、そのような各添加剤は、配合された潤滑油の別個の成分であり、コストを追加する。ポリマー界面活性剤化合物などの潤滑油の他の特性に悪影響を与えることなく、潤滑油の複数の性能特性を制御する単一の多機能性添加剤を有することが有益であろう。
新しい潤滑組成物は、より高い自動車燃費基準、より長い排油間隔、およびより大きい運転過酷度を満たすように配合される。この必要性のため、さらに高レベルの添加剤の使用および/またはより低い潤滑剤ベースストック粘度が必要となる可能性がある。しかしながら、より高レベルの添加剤の使用は、潤滑剤組成物の粘度を著しく増加させ、より低いモータオイル粘度グレード、例えば0W-8、0W-16、0W-20、および0W-30を達成することを困難にする可能性がある。モータオイルの低粘度グレードは、燃費ガイドラインを満たす上で特に重要である。
したがって、低粘度の潤滑組成物で使用するための粘度特性を有する効果的な堆積制御および清浄度を有する添加剤が必要とされている。
本開示は、潤滑粘度の油と、約500~約50,000ダルトン(Da)の数平均分子量を有するアシル化ポリマーを含み、このポリマーが8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含む0.1重量%~20重量%のポリマー界面活性剤化合物と、の潤滑剤組成物に関する。
ある特定の実施形態では、アシル化ポリマーのポリマーは、下式で表すことができ、
-[T]-[Z]
式中、
[T]は、8~30個の炭素原子の分岐オレフィンであり、
[Z]は、分岐オレフィンと重合することができるビニルモノマーであり、
mは、0~100であり、m=0の場合、nは、少なくとも1であるか、または少なくとも2である。
[Z]および[T]の立体配置は、直鎖、分岐、または環式であり、[Z]および[T]の連続配置は、ブロック、交互、またはランダムであり、オレフィンコポリマーの分子量は、500g/モル~50,000g/モルの範囲である。
ある実施形態では、分岐オレフィン[T]は、5~10個の炭素原子を有する低級オレフィンの少なくとも1つのオリゴマー、およびいくつかの実施形態では、添加剤混合物を有する低級オレフィンを含むことができ、
添加剤混合物は、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含み、
消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤。
本開示の別の態様は、潤滑剤を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、である、
添加剤混合物は、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含み、アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成する
消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤。
この技術のさらなる態様は、例えば、グラフトコポリマー粘度調整剤を含有する本明細書に記載の潤滑組成物を装置に供給することによって、機械装置を潤滑する方法に関する。機械装置は、例えば、内燃機関、変速機または車軸などの自動車のドライブライン装置、またはオフハイウェイ車両であり得る。この技法は、産業用油圧などの産業用途にも用いることができる。
本開示は、添加剤パッケージを有する潤滑組成物、および機械装置を潤滑するための方法に関する。本明細書に開示される潤滑組成物は、潤滑粘度の油と、約500~約50,000の数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含む0.1重量%~20重量%のポリマー界面活性剤化合物と、を含み得る。アシル化ポリマーは、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成することができる。本開示はさらに、良好な分散性および粘度性能を呈する潤滑剤ブレンドに関する。
潤滑粘度の油
開示された技術の1つの成分は、潤滑粘度の油である。本明細書で使用される場合、潤滑粘度の油は、天然油および合成油、水素化分解、水素化および水素化仕上げから誘導される油、未精製油、精製油、再精製油またはそれらの混合物を含み得る。未精製油、精製油および再精製油のより詳細な説明は、国際公開第2008/147704号の段落[0054]~[0056]に提供されている(同様の開示が米国特許出願第2010/197536号明細書に提供されており、[0072]~[0073]を参照されたい)。天然油および合成潤滑油のより詳細な説明は、それぞれ国際公開第2008/147704号の段落[0058]~[0059]に記載されている(同様の開示が米国特許出願第2010/197536号明細書に提供されており、[0075]~[0076]を参照されたい)。両方の参考文献の引用部分は、本明細書に組み込まれる。合成油はまた、フィッシャー・トロプシュ反応によっても生成され得、典型的には、水素化異性化されたフィッシャー・トロプシュ炭化水素またはワックスであり得る。一実施形態では、油は、フィッシャー・トロプシュのガスから液体への合成手順、ならびに他のガスから液体への油により調製され得る。
好適な油は、生物学的、すなわち天然の原料から製造され得、または生物工学的方法によって製造され得る。これには、標準的なプロセスによってさらなる精製または純化がなされ得る植物油およびトリグリセリド油などの天然油、ならびに、天然化学物質の油への直接的な生物学的変換、あるいは、既知のプロセスによってさらに油に変換され得るビルディングブロック前駆体分子の生物学的形成によって誘導され得る油の両方が含まれる。
潤滑粘度の油はまた、2008年4月版の“Appendix E-API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils”,section 1.3 Sub-heading 1.3.“Base Stock Categories”で指定されているようにも定義され得る。APIガイドラインは、米国特許第7,285,516号明細書(第11欄64行目~第12欄10行目参照)にも要約されており、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、潤滑粘度の油は、APIグループI~IVの鉱油、エステルもしくは合成油、またはそれらの混合物であり得る。一実施形態では、潤滑粘度の油は、APIグループII、グループIII、グループIVの鉱油、エステルもしくは合成油、またはそれらの混合物であり得る。
存在する潤滑粘度の油の量は、典型的には、100重量%から、本開示による分散剤添加剤パッケージと追加の添加剤(もしあれば)の合計量を差し引いた後の残りである。
潤滑組成物は、濃縮物の形態および/または完全に配合された潤滑剤の形態であり得る。本開示の潤滑組成物(本明細書に開示される分散剤添加剤パッケージと、場合により、他の添加剤とを含む)が、追加の油と組み合わせて全体的または部分的に完成品の潤滑剤を形成し得る濃縮物の形態である場合、これらの添加剤と潤滑粘度の油の比、および/または、これらの添加剤と希釈油の比は、重量比で1:99~99:1の範囲に含まれ、または重量比で80:20~10:90の範囲に含まれる。典型的には、潤滑組成物は、少なくとも50重量%、または少なくとも60重量%、または少なくとも70重量%、または少なくとも80重量%の潤滑粘度の油を含む。
本開示では、潤滑組成物は、2.4m/s~6.4m/sの100℃で測定した動粘度を有する基油または潤滑粘度の油を含み得る。いくつかの実施形態では、動粘度は、4.0m/s~5.0m/s、または5.2m/s~5.8m/s、または6.0m/s~6.5m/sである。他の実施形態では、動粘度は、6.2m/s、または5.6m/s、または4.6m/sである。
本明細書において特許請求される潤滑組成物は、濃縮物および/または完全に配合された潤滑剤の形態であり得る。潤滑組成物が濃縮物の形態である場合(追加の油と組み合わせて、全体または一部が完成潤滑剤を形成し得る)、本明細書に開示される成分の潤滑粘度の油に対する比率、および/または希釈油に対する比率は、重量で1対99~99対1、または重量で80対20~10対90の範囲を含む。
ポリマー界面活性剤化合物
本開示の別の成分は、約500Da~約50,000Da、または2000Da~約50,000Da、または約2000Da~約40,000Da、または2000Da~約30,000Da、または約2000Da~約20,000Da、または約5,000Da~約20,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、このポリマーが8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物に関する。ポリマー界面活性剤化合物は、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するための、アシル化ポリマーのアミンまたはアルコールとの反応生成物であることも企図される。
アシル化ポリマーのそれのポリマーは、下式で表すことができ、
-[T]-[Z]
式中、
[T]は、8~30個の炭素原子の分岐オレフィンであり、
[Z]は、分岐オレフィンと重合することができるビニルモノマーであり、
mは、0~100であり、m=0の場合、nは、少なくとも1であるか、または少なくとも2である。
[Z]および[T]の立体配置は、直鎖、分岐、または環式であり、[Z]および[T]の連続配置は、ブロック、交互、またはランダムであり、ポリマーの分子量は、500g/モル~50,000g/モルまたは約2000g/モル~約40,000g/モル、または約2000g/モル~約30,000g/モル、または2000g/モル~約20,000g/モル 約5,000g/モル~約20,000g/モルの範囲である。
分岐オレフィンは、少なくとも1つのオリゴマーを含むか、それから本質的になるか、またはそれからなり得、少なくとも1つのオリゴマー自体は、5~10個の炭素原子の低級オレフィンを含むか、それから本質的になるか、またはそれからなり得る。低級オレフィンは、本明細書で使用されるとき、少なくとも1つの二重結合および少なくとも1つの三級炭素原子を有するアルキル鎖を指す。分岐オレフィンを制限することなく、そのような低級オレフィンの例は、以下の例示的なオレフィン式で表すことができ、
Figure 2023508906000001
式中、Ra、Rb、およびRcは、Hまたは低級C~Cアルキル基であり得るが、ただし、RaまたはRbのうちの少なくとも1つが低級C1~C5アルキル基であることを条件とし、nおよびmは、独立して、0~6の整数であり得るが、ただし、n+mが1~6であることを条件とし、低級オレフィンは、5~10個の炭素原子を有する。そのような低級オレフィンのオリゴマーは、例えば、以下の式のオリゴマーであり得、
Figure 2023508906000002
式中、Ra、Rb、Rc、m、およびnは、上記のとおりであり、yは、2~6、もしくは2~4、もしくは2~3、または3の整数である。
低級オレフィンはまた、ポリエンであり得る。つまり、分岐オレフィンは、少なくとも1つのオリゴマーを含むか、それから本質的になるか、またはそれからなり得、少なくとも1つのオリゴマー自体は、5~10個の炭素原子ポリエン化合物の低級オレフィンを含むか、それから本質的になるか、またはそれからなり得る。本明細書で使用されるとき、「ポリエン」は、少なくとも2つの二重結合(ジエンとしても知られている)、および場合によっては3つまたは4つの二重結合を有するポリ不飽和アルキレン化合物である。
ポリエン化合物は、鎖内に少なくとも2つの二重結合、および少なくとも1個の三級炭素原子を有するアルキル鎖として記載することができる。ポリエン化合物は3つ以上の二重結合を含み得るが、例示的なポリエン化合物は、以下の式で表される分岐共役ジエンであり得、
Figure 2023508906000003
式中、R、R、R、およびRは、独立して、H、または低級C~C5アルキル基であるが、ただし、R、R、R、およびRのうちの少なくとも1つがアルキル基であり、共役ジエンを合わせると合計5~10個の炭素原子を有することを条件とする。
少なくとも1つ分岐オレフィンは、5~10個の炭素原子分岐低級オレフィンもしくは分岐低級ポリエンをオリゴマー化することができるか、または分岐オレフィンは、他のいくつかの様態で調製することができる。例えば、分岐オレフィンは、1,2-モノマー付加または1,4-モノマー付加によって形成され得る。一実施形態では、5~10個の炭素原子低級ポリエンのオリゴマーは、モノマーの1,4-付加、続いて結果として得られた材料の部分水素化によって形成されて、分岐オレフィンを形成し得る。分岐オレフィンはまた、所望の分岐オレフィンを生成することができる細胞培養系、または5~10個の炭素原子低級オレフィンもしくは低級ポリエン化合物と同等のモノマーを含有するオリゴマーの外観を有する組成物の発酵を通してなど、生物学的活性を介して生成され得る。例えば、WO2011/160081は、イソプレンを生成するための生物学的経路、およびオリゴマー(テルペンとも呼ばれる、すなわち、(Cの式を有する、式中、nが2、3、4、5以上))を生成するためのそのように生成されたイソプレンの使用を提供する。ヒドロカルビル基はまた、例えば、2012年12月5日、CN102807471 Aに教示されているように、例えば、カイコの***物、モーンズアルバ(Morns alba)の葉、竹の葉、松葉、およびイチョウの葉の抽出物からの天然フィトールの生成のための生物学的経路を含む、生物学的経路から生成されたアルキル化剤から誘導され得る。他の生物学的経路は、それ自体でオリゴマー(例えば、テルペン)を生成することが知られている。
5~10個の炭素原子低級オレフィンを含有する分岐オレフィンは、例えば、以下の式のオリゴマーであり得、
Figure 2023508906000004
式中、R1、R2、R3、およびR4、ならびにyは、上記で定義したものと同じである。
分岐オレフィンの5~10個の炭素原子低級オレフィンは、式IVのイソプレンを含み得る。
Figure 2023508906000005
イソプレンに加えて、好適な低級オレフィンは、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、2-メチル-1-ヘキセン、3-メチル-1-ヘキセン、5-メチル-1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、2-メチル-1-ヘプテン、2.3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2,4-ジメチル-1,3-ペンタジエン、3-メチル-1,3-ペンタジエン、およびそれらの混合物を含む。
ある実施形態では、分岐オレフィンは、イソプレンと等量の単位を含有する。
15~30個の炭素原子を含有するイソプレンオリゴマーは、3~6個のイソプレンモノマー単位を含有するであろう。10~15個の炭素原子を含有するイソプレンオリゴマーは、2~3個のイソプレンモノマー単位を含有するであろう。
分岐オレフィン[T]は、式(1)~(8)のうちの1つ以上を有することができる。
Figure 2023508906000006
式中、Rは、式(9)を有する
Figure 2023508906000007
は、式(10)を有する
Figure 2023508906000008
は、式(11)を有する
Figure 2023508906000009
は、式(12)を有する
Figure 2023508906000010
ある実施形態では、分岐オレフィンは、イソプレンのトリマーであり、これは以下の形態で想定され得る。
Figure 2023508906000011
(2E,5E,7E,10E)-3,6,10-トリメチルドデカ-2,5,7,10-テトラエン
Figure 2023508906000012
(3E,7E,10E)-2,7,10-トリメチルドデカ-1,3,7,10-テトラエン
Figure 2023508906000013
(E)-2,9-ジメチル-5-(プロプ-1-エン-2-イル)デカ-1,3,8-トリエン
Figure 2023508906000014
(3E,6E,10E)-2,6,10-トリメチルドデカ-1,3,6,10-トレトラエン(tretraene)
Figure 2023508906000015
(E)-7,11-ジメチル-3-メチレンドデカ-1,6,10-トリエン
イソプレンのテトラマーも分岐オレフィンに採用することができ、以下の形態で想定され得る。
Figure 2023508906000016
(6E,10E)-7,11,15-トリメチル-3-メチレンヘキサデカ-1,6,10,14-テトラエン
Figure 2023508906000017
(3E,10E,14E)-3,7,11,15-テトラメチルヘキサデカ-1,3,6,10,14-ペンタエン
Figure 2023508906000018
(6E,10E,14E)-7,11,14-トリメチル-3-メチレンヘキサデカ-1,6,10,14-テトラエン
Figure 2023508906000019
(6E,9E,13E)-2,10,13-トリメチル-6-(プロプ-1-エン-2-イル)ペンタデカ-1,3,9,13-テトラエン
一実施形態では、ポリマーの分岐オレフィン基は、イソプレンと等量の少なくとも50モル%の低級オレフィン、イソプレンと等量の少なくとも75モル%の低級オレフィン、またはイソプレンと等量の少なくとも90モル%の低級オレフィンを含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる低級オレフィンを含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなり得る。一実施形態では、分岐オレフィンは、イソプレン単位からなる。
いくつかの実施形態では、分岐オレフィンは、水素化することができる。水素化は、例えば、当業者に知られている任意の水素化剤によって実施され得る。例えば、低級オレフィンポリエン化合物の部分的に水素化されたオリゴマーは、触媒の存在下での水素などの水素化試薬の存在下で分岐オレフィン中の二重結合の少なくとも一部分を水素化することによって、または触媒の存在下で、ヒドラジンで処理することによって調製することができる。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、ホモポリマー、共重合体、またはそれらの組み合わせである。ある特定の実施形態では、ポリマーは、テルペンなどの5から10個の炭素原子を有する少なくとも1つの低級オレフィンから誘導された単位を含む低級オレフィンのホモポリマーである。他の実施形態では、ポリマーは、テルペンなどの5~10個の炭素原子を有する少なくとも1つの低級オレフィンから誘導された単位を含む分岐オレフィンと、少なくとも1つの共重合可能なビニルモノマーとの共重合体である。さらなる実施形態では、ポリマーは、スチレン、およびテルペンなどの5~10個の炭素原子を有する少なくとも1つの低級オレフィンから誘導された単位を含む少なくとも1つの分岐オレフィンから誘導される。なおさらなる実施形態では、ポリマーは、ランダム、ブロック、または交互の共重合体である。なおさらなる実施形態では、ポリマーは、ジブロック、トリブロック、または他のマルチブロック共重合体である。
ある特定の実施形態では、ポリマーは、オレフィンを重合するのに好適な任意の触媒の存在下で触媒されたβ-ファルネセンを重合することによって調製される。他の実施形態では、ポリマーは、β-ファルネセンのホモポリマーであり、式(1)、(2)、(3)、(4)、それらの立体異性体、またはそれらの組み合わせを有する1つ以上の単位を含む。
Figure 2023508906000020
式中、Rは、式(9)を有する
Figure 2023508906000021
は、式(10)を有する
Figure 2023508906000022
ある特定の実施形態では、ポリマーは、オレフィンを重合するのに好適な任意の触媒の存在下で、α-ファルネセンを重合することによって調製される。他の実施形態では、ポリマーは、α-ファルネセンのホモポリマーであり、式(5)、(6)、(7)、(8)、それらの立体異性体、またはそれらの組み合わせを有する1つ以上の単位を含む。
Figure 2023508906000023
は、式(11)を有する
Figure 2023508906000024
は、式(12)を有する
Figure 2023508906000025
いくつかの実施形態では、ポリマーは、オレフィンを重合するのに好適な任意の触媒の存在下で、α-ファルネセンとβ-ファルネセンとの混合物を重合することによって調製される。他の実施形態では、ポリマーは、本明細書に開示される式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、もしくは(8)、それらの立体異性体、またはそれらの組み合わせを有する1つ以上の単位を含む。さらなる実施形態では、オレフィンコポリマー中の式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、または(8)を有する1つ以上の単位は、任意の順序であり得る。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、もしくは(8) それらの立体異性体、およびそれらの組み合わせから選択される2つの異なる式を有する2つ以上の単位を含む。他の実施形態では、そのようなポリマーは、以下の式:Aで表すことができ、式中、xおよびyの各々は、少なくとも1であり、式中、AおよびBの各々は、独立して、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、または(8)を有し、AおよびBは、異なる。さらなる実施形態では、xおよびyの各々は、独立して、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、またはそれ超など、1よりも大きい。いくつかの実施形態では、AおよびBは、実質的に分岐または実質的に星形形状の様式とは対照的に、実質的に直鎖の様式で連結される。他の実施形態では、AおよびBは、ポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。他の実施形態では、AおよびBは、セグメント化構造、例えばAA--A-BB---Bを有するポリマーを提供するために2つの「セグメント」中にある。他の実施形態では、AおよびBは、代替的に、交互構造、例えば、A-B、A-B-A、A-B-A-B、A-B-A-B-Aなどを有するポリマーを提供するためにポリマー鎖に沿って交互に分布している。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、もしくは(8) それらの立体異性体、およびそれらの組み合わせから選択される3つの異なる式を有する3つ以上の単位を含む。他の実施形態では、そのようなポリマーは、以下の式:Aで表すことができ、式中、x、y、およびzの各々は、少なくとも1であり、式中、A、B、およびCの各々は、独立して、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、または(8)を有し、A、B、およびCは、異なる。さらなる実施形態では、x、y、およびzの各々は、独立して、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、またはそれ超など、1よりも大きい。いくつかの実施形態では、A、B、およびCは、実質的に分岐または実質的に星形形状の様式とは対照的に、実質的に直鎖の様式で連結される。他の実施形態では、A、B、およびCは、ポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。他の実施形態では、A、B、およびCは、セグメント化構造、例えば、AA--A-BB--B-CC--Cを有するポリマーを提供するために、3つの「セグメント」にある。他の実施形態では、A、B、およびCは、代替的に、交互構造、例えば、A-B-C-A-B、A-B-C-A-B-Cなどを有するポリマーを提供するためにポリマー鎖に沿って交互に分配している。
ある特定の実施形態では、ポリマーは、共重合体である。他の実施形態では、ポリマーは、オレフィンとビニルモノマーとを重合するのに好適な任意の触媒の存在下で、テルペンなどの5~10個の炭素原子を有する低級オレフィン/低級ポリエンを含む少なくとも1つの分岐オレフィンと、式(13)を有する少なくとも1つのビニルモノマーとを重合することによって調製される。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、(a)本明細書に開示される式(1)、(2)、(3)、および(4)のうちの少なくとも1つを有する1つ以上の単位、ならびに(b)式(13)を有する1つ以上の単位を含み、
Figure 2023508906000026
式中、R、R、R、およびRの各々は、独立して、H、または1~24個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。いくつかの実施形態では、R、R、R、およびRの各々は、1~24個の炭素原子を含有するアルキル基であるか、または6~12個の炭素原子を有する環系当たり4n+2π電子のヒュッケル理論によって定義される芳香族基である。ある実施形態では、R、R、Rのうちの少なくとも1つは、フェニル基である。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、(a)本明細書に開示される式(5)、(6)、(7)、および(8)のうちの少なくとも1つを有する1つ以上の単位、ならびに(b)本明細書に開示される式(13)を有する1つ以上の単位を含む。他の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、(a)本明細書に開示される式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、または(8)のうちの少なくとも1つを有する1つ以上の単位、および(b)本明細書に開示される式(13)を有する1つ以上の単位を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、ランダム共重合体である。他の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、ランダム共重合体であり、ビニルモノマー単位および分岐オレフィン単位がランダムに分布している。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、ランダム共重合体であり、ビニルモノマー単位および分岐オレフィンがランダムに分布し、分岐オレフィン単位における式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、および(8)のうちの2つ以上がランダムに、交互に、またはブロックで分布している。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、交互共重合体である。他の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、交互共重合体であり、ビニルモノマー単位および分岐オレフィン単位が交互に分布している。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、交互共重合体であり、ビニルモノマー単位および分岐オレフィンが交互に分布し、分岐オレフィン単位における式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、および(8)のうちの2つ以上がランダムに、交互に、またはブロックで分布している。
ある特定の実施形態では、ポリマーは、式(1)、(2)、(3)、(4)、またはそれらの組み合わせを有する1つ以上の単位を含む1つ以上の第1のブロック、および式(13)を有する1つ以上の単位を含む1つ以上の第2のブロックを有するブロック共重合体である。さらなる実施形態では、ポリマーは、式(5)、(6)、(7)、(8)、またはそれらの組み合わせを有する1つ以上の単位を含む1つ以上の第1のブロック、および式(13)を有する1つ以上の単位を含む1つ以上の第2のブロックを有するブロック共重合体である。なおさらなる実施形態では、1つの第1のブロックおよび2つの第2のブロックがあり、第1のブロックは、2つの第2のブロックの間にある。なおさらなる実施形態では、第2のブロックの各々は、スチレンから誘導された単位を含む。いくつかの実施形態では、分岐オレフィンブロック共重合体は、ジブロック、トリブロック、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態では、オレフィンコポリマーは、以下の式:Pで表すことができ、式中、xおよびyの各々は、少なくとも1であり、式中、Pは、式(13)を有し、Qは、式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、または(8)を有する。さらなる実施形態では、xおよびyの各々は、独立して、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、またはそれ超など、1よりも大きい。いくつかの実施形態では、PおよびQは、実質的に分岐または実質的に星形形状の様式とは対照的に、実質的に直鎖の様式で連結される。他の実施形態では、PおよびQは、ポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。他の実施形態では、PおよびQは、ブロック構造、例えばPP--P-QQ---QまたはPP--P-QQ---Q-P---PPを有する共重合体を提供するために2つ以上のブロックまたはセグメントにある。他の実施形態では、PおよびQは、交互構造、例えばP-Q、P-Q-P、P-Q-P-Q、P-Q-P-Q-Pなどを有する共重合体を提供するために、ポリマー鎖に沿って交互に分布している。いくつかの実施形態では、各Qは、本明細書に開示されるように、式AまたはAを有する。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(1)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、最大で約85重量%、最大で約80重量%、最大で約70重量%、最大で約60重量%、または最大で約50重量%である。他の実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(3)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%、少なくとも約25重量%、少なくとも約30重量%、少なくとも約40重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約60重量%、少なくとも約70重量%、少なくとも約80重量%、少なくとも約90重量%、少なくとも約95重量%、または少なくとも約99重量%である。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(2)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、約1重量%~約99重量%、約5重量%~約99重量%、約10重量%~約99重量%、または約15重量%~約99重量%である。なおさらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(4)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、最大で約0.1重量%、最大で約0.5重量%、最大で約1重量%、最大で約2重量%、または最大で約3重量%である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、式(1)、(2)、(3)、または(4)を実質的に含まない。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(5)、(6)、(7)、または(8)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、最大で約1重量%、最大で約5重量%、最大で約10重量%、最大で約20重量%、最大で約30重量%、最大で約40重量%、最大で約50重量%、最大で約60重量%、最大で約70重量%、最大で約80重量%、または最大で約90重量%である。他の実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(5)、(6)、(7)、または(8)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも約1重量%、少なくとも約2重量%、少なくとも約3重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約20重量%、少なくとも約30重量%、少なくとも約40重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約60重量%である。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマー中の式(5)、(6)、(7)、または(8)の量は、ポリマーの総重量に基づいて、約1重量%~約99重量%、約5重量%~約99重量%、約10重量%~約99重量%、または約15重量%~約99重量%である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、式(5)、(6)、(7)、または(8)を実質的に含まない。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーの数平均分子量(M)は、約500Mn超、2,000Mn超、5,000Mn超、10,000Mn超、25,000Mn超、または最大50,000Mnである。他の実施形態では、数平均分子量(Mn)は、50,000Mn未満、25,000Mn未満、10,000Mn未満、5,000Mn未満、2,000Mn未満、または500Mnほどの低さである。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、共重合体である。さらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、ポリマー全体の少なくとも約5モルパーセント、少なくとも約10モルパーセント、少なくとも約15モルパーセント、少なくとも約20モルパーセント、少なくとも約30モルパーセント、少なくとも約40モルパーセント、少なくとも約50モルパーセント、少なくとも約60モルパーセント、少なくとも約70モルパーセント、少なくとも約80モルパーセント、または少なくとも約90モルパーセントの量で、5~10個の炭素原子を有する低級オレフィンと等量の少なくとも1つのモノマーを有する分岐オレフィンから誘導された1つ以上の単位を含む。なおさらなる実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、ポリマー全体の少なくとも約5モルパーセント、少なくとも約10モルパーセント、少なくとも約15モルパーセント、少なくとも約20モルパーセント、少なくとも約30モルパーセント、少なくとも約40モルパーセント、少なくとも約50モルパーセント、少なくとも約60モルパーセント、少なくとも約70モルパーセント、少なくとも約80モルパーセント、または少なくとも約90モルパーセントの量で、ビニルモノマーから誘導された1つ以上の単位を含む。
本明細書に開示されるポリマーを作製するためのビニルモノマーとして分岐オレフィンと共重合可能である、ビニル基、すなわち-CH=CHを含有する任意の化合物。本明細書に開示される有用なビニルモノマーは、エチレン、すなわちCH=CHを含む。ある特定の実施形態では、ビニルモノマーは、式(14)を有し、
Figure 2023508906000027
式中、R、R、R、およびRの各々は、独立して、H、またはオルガニル基である。さらなる実施形態では、オルガニル基は、ヒドロカルビルである。ある特定の実施形態では、式(13)または(14)のR、R、R、およびRの各々は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル、シクロアルケニル、またはアルキニルである。ある特定の実施形態では、式(13)または(14)のRは、アリールであり、R、R、およびRの各々は、Hである。さらなる実施形態では、式(13)または(14)のRは、フェニルであり、R、R、およびRの各々は、Hである。
ある特定の実施形態では、式(13)または(14)のR、R、R、およびRのうちの少なくとも1つは、Hである。他の実施形態では、式(13)または(14)のR、R、R、およびRの各々は、Hである。さらなる実施形態では、式(13)または(14)のRは、ヒドロカルビルであり、R、R、およびRの各々は、Hである。なおさらなる実施形態では、ヒドロカルビルは、アルキル、シクロアルキル、またはアリールである。なおさらなる実施形態では、式(13)または(14)のR、R、R、およびRのいずれも、アルケニル、シクロアルケニル、またはアルキニルではないか、またはそれらを含まない。
いくつかの実施形態では、ビニルモノマーは、エチレンもしくはスチレンなどの置換または非置換オレフィンである。他の実施形態では、ビニルモノマーは、エチレン、α-オレフィン、またはそれらの組み合わせである。好適なα-オレフィンのいくつかの非限定的な例としては、スチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、ノルボルネン、1-デセン、1,5-ヘキサジエン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ビニルモノマーは、スチレン、α-メチルスチレン、またはジビニルベンゼンなどのアリールである。追加の例としては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,041,761号によって開示されるものなどの官能化ビニルアリールが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、式(14)によって記載されるように、少なくとも1つのファルネセンおよび少なくとも1つのビニルモノマーから誘導される。触媒の選択に依存して、本明細書に記載の実施形態では、任意のオレフィンを使用することができる。好適なオレフィンのいくつかの非限定的な例としては、ビニル不飽和を含有するC2~20脂肪族およびC8~20芳香族化合物、ならびにシクロブテン、シクロペンテン、ジシクロペンタジエン、およびノルボルネン(5および6位でC1~20ヒドロカルビルまたはシクロヒドロカルビル基と置換されたノルボルネンが挙げられるが、これらに限定されない)などの環式化合物が挙げられる。好適なオレフィンの他の非限定的な例としては、そのようなオレフィンの混合物、およびそのようなオレフィンのC4~40ジオレフィン化合物との混合物が挙げられる。
好適なビニルモノマーのいくつかの非限定的な例としては、スチレン、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、および1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4,6-ジメチル-1-ヘプテン、4-ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン、ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ジシクロペンタジエン、シクロオクテン、C4~40ジエン(1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,7-オクタジエン、1,9-デカジエン、他のC4~40α-オレフィンなどが挙げられるが、これらに限定されない)が挙げられる。ある特定の実施形態では、オレフィンモノマーは、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、またはそれらの組み合わせである。
ファルネセンを重合または共重合することができる任意の触媒は、本明細書に開示されるポリマーを作製するために使用することができる。好適な触媒のいくつかの非限定的な例としては、有機リチウム試薬、チーグラー・ナッタ触媒、カミンスキー触媒および他のメタロセン触媒が挙げられる。いくつかの実施形態では、触媒は、チーグラー・ナッタ触媒、カミンスキー触媒、メタロセン触媒またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態では、触媒は、助触媒をさらに含む。さらなる実施形態では、助触媒は、金属の水素化物、アルキル、もしくはアリール、またはそれらの組み合わせである。なおさらなる実施形態では、金属は、アルミニウム、リチウム、亜鉛、スズ、カドミウム、ベリリウム、またはマグネシウムである。
いくつかの実施形態では、触媒は、有機リチウム試薬である。オレフィンを重合するための触媒として作用することができる任意の有機リチウム試薬を本明細書で使用することができる。好適な有機リチウム試薬のいくつかの非限定的な例としては、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、またはtert-ブチルリチウムが挙げられる。好適なルイス塩基のいくつかの非限定的な例としては、TMEDA、PMDTA、またはスパルテインが挙げられる。いくつかの有機リチウム試薬は、Zvi Rappoport et al.,“The Chemistry of Organolithium Compounds,”Part 1(2004)およびVol.2(2006)に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、触媒は、有機リチウム試薬とルイス塩基との混合物である。有機リチウム試薬を脱凝集させ、それらをより可溶性およびより反応性にすることができる任意のルイス塩基を本明細書で使用することができる。凝集した有機リチウム試薬は、一般に、複数の炭素原子に配位している1つのリチウム、および複数のリチウム原子に配位している1つの炭素を有する。好適なルイス塩基のいくつかの非限定的な例としては、1,2-ビス(ジメチルアミノ)エタン(テトラメチルエチレンジアミンまたはTMEDAとしても知られている)、N、N、N’、N’、N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDTA)、スパルテイン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、触媒は、チーグラー・ナッタ触媒である。一般に、チーグラー・ナッタ触媒は、不均質または均質であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリファルネセンを重合するために使用されるチーグラー・ナッタ触媒は、不均質なチーグラー・ナッタ触媒である。いくつかの有用なチーグラー・ナッタ触媒は、J.Boor,“Ziegler-Natta Catalysts and Polymerizations,”Saunders College Publishing,pp.1-687(1979)、およびMalcolm P.Stevens,“Polymer Chemistry,an Introduction,”Third Edition,Oxford University Press,pp.236-245(1999)に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、チーグラー・ナッタ触媒は、支持材料に含浸させることができる。いくつかの好適な支持材料は、Malcolm P.Stevens,“Polymer Chemistry,an Introduction,”Third Edition,Oxford University Press,p.251(1999)に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、本明細書で使用される触媒は、均質なチーグラー・ナッタ触媒としても知られているカミンスキー触媒であるか、またはそれを含む。カミンスキー触媒は、オレフィンコポリマーを生成するために使用することができる。いくつかのカミンスキー触媒または均質なチーグラーナッタ触媒は、Malcolm P.Stevens,“Polymer Chemistry,an Introduction,”Third Edition,Oxford University Press,pp.245-251(1999)、およびJohn Scheirs and Walter Kaminsky,“Metallocene-Based Polyolefins:Preparation,Properties,and Technology,”Volume 1,Wiley(2000)に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるオレフィンコポリマーを作製するための触媒は、メタロセン触媒であるか、またはそれを含む。いくつかのメタロセン触媒は、Tae Oan Ahn et al.,“Modification of a Ziegler-Natta catalyst with a metallocene catalyst and its olefin polymerization behavior,”Polymer Engineering and Science,39(7),p.1257(1999)、およびJohn Scheirs and Walter Kaminsky,“Metallocene-Based Polyolefins:Preparation,Properties,and Technology,”Volume 1,Wiley(2000)に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示される組成物に有用なポリマーの例は、米国特許第7,655,739号、同第7.759.444号、同第7,868,114号、同第7,868,115号、同第8,217,128号、同第8,334,353号、同第8,048,976号、同第8,592,543号、同第8,592,543号、同第8,889,808号、同第9,862,906号、同第10,294,439号で教示されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、当業者に知られている任意の水素化剤によって部分的または完全に水素化することができる。例えば、飽和または部分的に飽和したポリマーは、(a)本明細書に開示される触媒の存在下で、本明細書に開示される分岐ポリオレフィンを重合して、ポリマーを形成すること、および(b)水素化試薬の存在下で、ポリマー中の二重結合の少なくとも一部分またはすべてを水素化することによって調製することができる。いくつかの実施形態では、分岐オレフィンを本明細書に開示されるビニルモノマーと共重合して、ポリマーを形成し、次いで部分的または完全に水素化する。
ある特定の実施形態では、水素化試薬は、水素化触媒の存在下にある水素である。いくつかの実施形態では、水素化触媒は、Pd、Pd/C、Pt、PtO、Ru(PPhCl、ラネーニッケルまたはそれらの組み合わせである。一実施形態では、触媒は、Pd触媒である。別の実施形態では、触媒は、5%Pd/Cである。さらなる実施形態では、触媒は、高圧反応容器内の10%Pd/Cであり、水素化反応は、完了するまで進行させる。一般に、完了後、反応混合物を洗浄し、濃縮し、乾燥させて、対応する水素化生成物を得ることができる。代替的に、C=C結合をC-C結合に還元することができる任意の還元剤を使用することもできる。例えば、オレフィンコポリマーは、酸素雰囲気下、過塩素酸5-エチル-3-メチルルミフラビニウムなどの触媒の存在下で、ヒドラジンを用いて処理することによって水素化して、対応する水素化生成物を得ることができる。ヒドラジンを用いた還元反応は、Imada et al.,J.Am.Chem.Soc.,127,14544-14545(2005)に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、カルボン酸官能基またはその反応性等価物は、ポリマー上にグラフトされて、アシル化ポリマーを形成する。エチレン性不飽和カルボン酸材料は、通常、ポリマー主鎖上にグラフトされる。ポリマーに結合するこれらの材料は、通常、少なくとも1つのエチレン結合(反応前)と、少なくとも1つ(2つなど)のカルボン酸(またはその酸無水物)基または酸化または加水分解により前記カルボキシル基に変換可能な極性基を含む。無水マレイン酸またはその誘導体が好適である。無水マレイン酸またはその誘導体は、ポリマー上にグラフトして、2つのカルボン酸官能基を得る。追加の不飽和カルボン酸材料の例としては、無水イタコン酸、またはマレイン酸、フマル酸、およびそれらのエステルなどの対応するジカルボン酸、ならびにケイ皮酸およびそのエステルが挙げられる。
エチレン性不飽和カルボン酸材料は、様々な形でポリマー上にグラフトされ得る。ラジカル開始剤を使用して、または使用せずに、溶液または溶融状態でポリマーにグラフトすることができる。エチレン性不飽和カルボン酸材料のフリーラジカル誘導グラフトは、ヘキサンまたは鉱油などの溶媒中で行うこともできる。それは、100℃~250℃の範囲の高温、例えば120℃~190℃、または150℃~180℃、例えば160℃超で実施することができる。
使用され得るフリーラジカル開始剤には、過酸化物、ヒドロペルオキシド、およびアゾ化合物、典型的には約100℃より高い沸点を有し、グラフト温度範囲内で熱分解してフリーラジカルを提供するものが含まれる。これらのフリーラジカル開始剤の代表には、アゾビスイソブチロニトリルおよび2,5-ジメチル-ヘキサ-3-イン-2,5-ビス-三級ブチルペルオキシドが含まれる。開始剤は、反応混合物溶液の重量に基づいて、0.005重量%~1重量%の量で使用することができる。グラフトは、窒素ブランケット下などの不活性雰囲気で実施することができる。得られるアシル化ポリマー中間体は、その構造内にカルボン酸アシル化機能を有することを特徴とする。
いくつかの実施形態では、アシル化ポリマーは、アルコールまたはアミンと反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせから。反応は、イミド、アミド、半アミド、もしくはアミドエステル、またはアミン塩を形成するための縮合からなり得る。一級アミノ基は通常、縮合してアミド、または無水マレイン酸の場合はイミドを形成する。ある特定の実施形態では、アミンは、単一の一級アミノ基を有することに留意されたい。
好適なアミンとしては、芳香族環構造の炭素原子がアミノ窒素に直接結合されるアミンなどの芳香族アミンが挙げられ得る。アミンはまた、脂肪族であり得る。ある特定の実施形態では、脂肪族アミンは、単独で、または互いに組み合わせて、または芳香族アミンと組み合わせて使用することができる。芳香族アミンの量は、いくつかの実施形態では、非芳香族アミンの量と比較して少量であってもよく、またはいくつかの例では、組成物は芳香族アミンを実質的に含まないか含まない。
好適なポリエーテル芳香族アミンを合成するために本組成物に使用することができる芳香族アミンの例としては、下式で表されるN-アリールフェニレンジアミンが挙げられ、
Figure 2023508906000028
式中、Rは、H.-NHアリール、-ΝHアルカリル.あるいはアルキル、アルケニル、アルコキシル、アラルキル、もしくはアルカリルから選択される約4~約24個の炭素原子を有する分岐または直鎖状ヒドロカルビルラジカルであり、Rは、-NH.-(NH(CHNH、-NHアルキル、-NHアラルキル、-CH2-アリール-NH2であり、式中、nおよびmは、各々、約1~約10の値を有し、Rは、約4~約24個の炭素原子を有する水素、アルキル、アルケニル、アルコキシル、アラルキル、またはアルカリルである。
好適なN-アリールフェニレンジアミンとしては、N-フェニルフェニレンジアミン(NPPDA)、例えば、N-フェニル-1,4-フェニレンジアミン、N-フェニル-1,3-フェ-ニレンジアミン(N-phenyl-1,3-phe-nylenediamine)、およびN-フェニル-1,2-フェニレンジアミン、ならびにN-ナフチル-1,4-フェニレンジアミンが挙げられる。N-プロピル-N’-フェニルフェニレンジアミンなど、NPPDAの他の誘導体も挙げることができる。
特定の実施形態では、アシル化ポリマーと反応するアミンは、少なくとも3つまたは4つの芳香族基を有するアミンであり、以下の式で表すことができ、
Figure 2023508906000029
式中、独立した各変数、R1は、水素またはC1~C5アルキル基(典型的には、水素)であり得、R2は、水素またはC1~C5アルキル基(典型的には、水素)であり得、Uは、脂肪族、脂環式、または芳香族基であり得るが、ただし、Uが脂肪族である場合、脂肪族基が1~5個または1~2個の炭素原子を含有する直鎖または分岐アルキレン基であり得ることを条件とし、wは、1~10、または1~4、または1~2(典型的には、1)であり得る。
芳香族アミンの他の例としては、アニリン、N-メチルアニリンなどのN-アルキルアニリン、およびN-ブチルアニリン、ジ-(パラ-メチルフェニル)アミン、ナフチルアミン、4-アミノジフェニルアミン、N、N-ジメチルフェニレンジアミン、4-(4-ニトロフェニルアゾ)アニリン(ディスパーズオレンジ3)、スルファメタジン、4-フェノキシアニリン、3-ニトロアニリン、4-アミノアセトアニリド、4-アミノ-2-ヒドロキシ-安息香酸フェニルエステル(アミノサリチル酸フェニル)、N-(4-アミノ-5-メトキシ-2-メチル-フェニル)-ベンズアミド(ファストバイオレットB)、N-(4-アミノ-2,5-ジメトキシ-フェニル)-ベンズアミド(ファストブルーRR)、N-(4-アミノ-2,5-ジエトキシ-フェニル)-ベンズアミド(ファストブルーBB)、N-(4-アミノ-フェニル)-ベンズアミド、および4-フェニルアゾアニリンが挙げられる。好適なアミンは、米国特許第7,790,661号で参照されており、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、アシル化ポリマーと縮合することができる酸素原子を有する化合物は、以下の式で表すことができ、
Figure 2023508906000030
式中、Xは、約1~約4個の炭素原子を含有するアルキレン基であり、R2、R3、およびR4は、ヒドロカルビル基である。
Figure 2023508906000031
式中、Xは、約1~約4個の炭素原子を含有するアルキレン基であり、R3およびR4は、ヒドロカルビル基である。
窒素または酸素の例は、アシル化剤と縮合することができ、さらに三級アミノ基を有することができる化合物を含有し、ジメチルアミノプロピルアミン、N、N-ジメチル-アミノプロピ-ルアミン(N,N-dimethyl-aminopropy-lamine)、N、N-ジエチル-アミノプロピルアミン、N、N-ジメチル-アミ-ノエチルアミンエチレンジアミン(N,N-dimethyl-ami-noethylamine ethylenediamine)、1,2-プロピレンジアミン、1,3-プロピレンジアミン、異性体ブチレンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘプタンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンプエンタアミン(tetraethylenep entaamine)、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘキサメチレンテトラミン、およびビス(ヘキサメチレン)トリアミン、ジアミノベンゼン、ジアミノピリジン、またはそれらの混合物が挙げられ得るが、これらに限定されない。アシル化剤と縮合することができ、さらに三級アミノ基を有する窒素または酸素含有化合物としては、1-(3-アミノプロピル)イミダゾールおよび4-(3-アミノ-プロピル)モルホリン、1-(2-アミノエチル)ピペリジン、3,3-ジ-アミノ-N-メチルジプロピルアミン、3’,3-アミノビス(N、N-ジメチルプロピルアミン)などのアミノアルキル置換複素環式化合物がさらに挙げられ得る。アシル化剤と縮合することができ、三級アミノ基を有する別のタイプの窒素または酸素含有化合物としては、トリエタノールアミン、トリメタノールアミン、Ν、Ν-ジメチルアミノプロパノール、N、N-ジ-エチルアミノプロパノール、Ν、Ν-ジエチルアミノブタノール、N、N、N-トリス(ヒドロキシエチル)アミン、N、N、N-トリス(ヒドロキシメチル)アミンが挙げられるが、これらに限定されない、アルカノールアミンが挙げられる。
ある特定の実施形態では、非芳香族アミンは、単独で、または互いに組み合わせて、または芳香族アミンと組み合わせて使用することができる。芳香族アミンの量は、いくつかの実施形態では、非芳香族アミンの量と比較して少量であってもよく、またはいくつかの例では、組成物は芳香族アミンを実質的に含まないか含まない。
一実施形態では、ポリマーは、ポリエーテル芳香族化合物と反応する。典型的には、ポリエーテル芳香族化合物は、各々がモノカルボン酸もしくはそのエステル、またはジカルボン酸、その無水物もしくはエステル、またはそれらの混合物と反応することができる少なくとも2つの官能基を有するであろう。好適なポリエーテル芳香族化合物としては、以下の:芳香族アミン化合物から誘導されたポリエーテル芳香族化合物が挙げられるが、これらに限定されない一実施形態では、ポリエーテル芳香族化合物は、少なくとも1つのアミン基を含有する芳香族化合物から誘導され、ポリエーテルは、モノカルボン酸もしくはそのエステル、またはジカルボン酸、その無水物もしくはエステルと反応することができる。
好適なポリエーテル芳香族アミンの例としては、以下の構造を有する化合物が挙げられ:
Figure 2023508906000032
式中、Aは、エーテル基が芳香族部分上の少なくとも1つのアミン基を通して連結される芳香族アミン部分を表し、RおよびRは、独立して、水素、アルキル、アルカリル、アラルキル、もしくはアリール、または混合物であり、その、R、R、R、およびRは、独立して、水素、またはそれらの混合物の約1~約6個の炭素原子を含有するアルキルであり、aおよびxは、独立して、約1~約50の整数である。
アシル化ポリマーは、ポリエーテルアミンまたはポリエーテルポリアミンと反応することができる。典型的なポリエーテルアミン化合物は、少なくとも1つのエーテル単位を含み、少なくとも1つのアミン部分で連鎖停止されるであろう。ポリエーテルポリアミンは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびブチレンオキシドなどのC~Cエポキシドから誘導されたポリマーに基づくことができる。ポリエーテルポリアミンの例は、Jeffamine(登録商標)ブランドで販売されており、Hunstman Corporationから市販されている。
本開示の別の態様は、潤滑剤を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、を含み、
(a)添加剤混合物が、約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤。
本開示の別の態様は、潤滑剤を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物を含み
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤。
本開示の別の態様は、潤滑剤を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、潤滑組成物が、ASTM D4683によって測定されたとき、3.5cP未満または3cP未満または2.5cP未満の高温高剪断(HTHS)を有する。
この技術のさらなる態様は、例えば、グラフトコポリマー粘度調整剤を含有する本明細書に記載の潤滑組成物を装置に供給することによって、機械装置を潤滑する方法に関する。機械装置は、例えば、内燃機関、変速機または車軸などの自動車のドライブライン装置、またはオフハイウェイ車両であり得る。この技法は、産業用油圧などの産業用途にも用いることができる。
本開示の別の態様は、エンジンオイルによって潤滑された内燃機関であり、この改善は、先行する段落うちのいずれかによるエンジンオイルを含む。
上述の本潤滑組成物は、内燃機関で利用することができる。エンジンの構成要素は、鋼またはアルミニウムの表面(典型的には鋼の表面)を有してもよく、例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)コーティングでコーティングされてもよい。
アルミニウム表面は、共晶または過共晶アルミニウム合金(ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、または他のセラミック材料に由来するものなど)であり得るアルミニウム合金で構成されてもよい。アルミニウム表面は、アルミニウム合金またはアルミニウム複合材を有するシリンダーボア、シリンダーブロック、またはピストンリング上に存在し得る。
内燃機関には、排気制御システムまたはターボチャージャが取り付けられ得る。排出制御システムの例には、ディーゼル微粒子フィルター(DPF)、または選択的触媒還元(SCR)を用いるシステムが含まれる。
内燃エンジン用の潤滑剤組成物は、硫黄、リン、または硫酸灰分(ASTM D-874)の含有量に関係なく、あらゆるエンジン潤滑剤に好適である場合がある。エンジンオイル潤滑剤の硫黄含有量は、1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.3重量%以下であり得る。一実施形態では、硫黄含有量は、0.001重量%~0.5重量%、または0.01重量%~0.3重量%の範囲であり得る。リン含有量は、0.2重量%以下、または0.12重量%以下、または0.1重量%以下、または0.085重量%以下、または0.08重量%以下、またはさらには0.06重量%以下、0.055重量%以下、または0.05重量%以下であり得る。一実施形態では、リン含有量は、100ppm~1000ppm、または200ppm~600ppmであり得る。全硫酸灰分含有量は、2重量%以下、または1.5重量%以下、または1.1重量%以下、または1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.4重量%以下であり得る。一実施形態では、硫酸灰分含有量は、0.05重量%~0.9重量%、または0.1重量%~0.2重量%もしくは~0.45重量%であり得る。
一実施形態では、潤滑組成物は、エンジンオイルであり得、潤滑組成物が、(i)0.5重量%以下の硫黄含有量、(ii)0.1重量%以下のリン含有量、(iii)1.5重量%以下の硫酸灰分含有量、またはこれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを有すると特徴付けることができる。
本開示の別の態様は、エンジンオイルを配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
添加剤混合物が、約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含む
消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のエンジンオイル認証プログラム:ILSAC GF-5、ILSAC GF-6、API SN、dexos、CJ-4、ACEA-A1、ACEA-A2、ACE A-A3、ACEA-B1、ACEA-B2、ACEA-B3、ACEA-B4、ACEA-E1、ACEA-E2、ACEA-E3、ACEA-E4、およびPC-11のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率。
本開示の別の態様は、エンジンオイルを配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のエンジンオイル認証プログラム:ILSAC GF-5、ILSAC GF-6、API SN、dexos、CJ-4、ACEA-A1、ACEA-A2、ACE A-A3、ACEA-B1、ACEA-B2、ACEA-B3、ACEA-B4、ACEA-E1、ACEA-E2、ACEA-E3、ACEA-E4、およびPC-11のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率。
1つの方法の実施形態では、この方法は、上述のような潤滑剤組成物をマニュアル変速機に供給することによって、マニュアル変速機を潤滑することを含み得る。マニュアル変速機はシンクロメッシュを有し得るか、または別の実施形態では、マニュアル変速機はシンクロメッシュを有しない。シンクロメッシュは、アルミニウム、鋼、青銅、モリブデン、真ちゅう(焼結または非焼結)、繊維の形態の炭素、黒鉛材料(任意にセルロース材料と組み合わせて)、またはセルロース材料、またはフェノール樹脂で構成することができる。
別の方法の実施形態では、この方法は、ギア、ギアボックス、または車軸に上述のような潤滑剤組成物を供給することによって、ギア、ギアボックス、または車軸ギアを潤滑することを含み得る。
別の実施形態では、この方法は、上述のような潤滑剤組成物をオートマチック変速機に供給することによってオートマチック変速機を潤滑することを含み得る。オートマチック変速機は、無段変速機(CVT)、変速比無限大変速機(IVT)、またはトロイダル変速機、または連続スリップトルク変換クラッチ(CSTCC)、有段オートマチック変速機、またはデュアルクラッチ変速機(DCT)を含む。
また別の方法の実施形態では、この方法は、上述のような潤滑剤組成物を供給することによって、農業用トラクターの変速機を潤滑することを含み得る。潤滑された農業用トラクターの変速機は、典型的には、湿式ブレーキ、変速機、油圧、最終駆動、パワーテイクオフシステムを有する。これらの部品は、典型的には、一般的なサンプから供給された単一の潤滑剤によって潤滑される。変速機は、マニュアル変速機またはオートマチック変速機であり得る。
本開示の別の態様は、ギアオイルを配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のAPIギアオイルカテゴリ:API GL-4、GL-5、MIL-L-2105D、MIL-PRF-2105E、MT-1、およびSAE標準J2360のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のその相対比率。
本開示の別の態様は、ギアオイルを配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のギアオイルカテゴリ:API GL-4、GL-5、MIL-L-2105D、MIL-PRF-2105E、MT-1、およびSAE標準J2360のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のその相対比率。
本開示の別の態様は、オートマチック変速機流体を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下の性能カテゴリー:DEXRON ULV、MERCON ULV、Mopar ATF+4, DEXRON III/MERCON,DEXRON VI/MERCON V、MERCON V-Most Ford、Mercury、Lincoln、Mazda B-Series、2001-08 Mazda Tribute、MERCON LV、MERCON SP、Toyota ATF Type T-IV(T4)、およびToyota ATF WSのうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率。
本開示の別の態様は、オートマチック変速機流体を配合するためのプロセスであって、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることを含む、プロセス、であり、
(a)添加剤混合物が、約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物を含み、
(b)消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下の性能カテゴリー:DEXRON ULV、MERCON ULV、Mopar ATF+4, DEXRON III/MERCON, DEXRON VI/MERCON V、MERCON V-Most Ford、Mercury、Lincoln、Mazda B-Series、2001-08 Mazda Tribute、MERCON LV、MERCON SP、Toyota ATF Type T-IV (T4)、およびToyota ATF WSのうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率。
配合添加剤:
分散剤
本明細書に開示される組成物は、無灰分散剤をさらに含み得る。分散剤は、スクシンイミド分散剤、マンニッヒ分散剤、ポリオレフィンコハク酸エステル、アミド、もしくはエステル-アミド、またはそれらの混合物であり得る。一実施形態では、分散剤は、ホウ酸化スクシンイミド分散剤であり得る。一実施形態では、分散剤は、単一の分散剤として存在し得る。一実施形態では、分散剤は、2つまたは3つの異なる分散剤の混合物として存在し得、少なくとも1つは、スクシンイミド分散剤であり得る。
スクシンイミド分散剤は、脂肪族ポリアミンまたはこれらの混合物から誘導され得る。脂肪族ポリアミンは、エチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ブチレンポリアミン、またはそれらの混合物などの脂肪族ポリアミンであり得る。一実施形態では、脂肪族ポリアミンは、エチレンポリアミンであってもよい。一実施形態では、脂肪族ポリアミンは、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリアミン蒸留残液、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。
スクシンイミド分散剤は、芳香族アミン、芳香族ポリアミン、またはこれらの混合物から誘導され得る。芳香族アミンは、4-アミノジフェニルアミン(ADPA)(N-フェニルフェニレンジアミンとしても知られている)、ADPAの誘導体(米国特許公開第2011/0306528号および同第2010/0298185号に記載)、ニトロアニリン、アミノカルバゾール、アミノ-インダゾリノン、アミノピリミジン、4-(4-ニトロフェニルアゾ)アニリン、またはこれらの組み合わせであってもよい。一実施形態では、分散剤は、芳香族アミンの誘導体であり、芳香族アミンは、少なくとも3つの不連続な芳香環を有する。
スクシンイミド分散剤は、ポリエーテルアミンまたはポリエーテルポリアミンの誘導体であってもよい。典型的なポリエーテルアミン化合物は、少なくとも1つのエーテル単位を含み、少なくとも1つのアミン部分で連鎖停止されるであろう。ポリエーテルポリアミンは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびブチレンオキシドなどのC~Cエポキシドから誘導されたポリマーに基づくことができる。ポリエーテルポリアミンの例は、Jeffamine(登録商標)ブランドで販売されており、Hunstman Corporationから市販されている。
分散剤は、N-置換長鎖アルケニルスクシンイミドであり得る。N-置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例としては、ポリイソブチレンスクシンイミドが挙げられる。典型的には、ポリイソブチレン無水コハク酸が由来するポリイソブチレンは、350~5000、または550~3000、または750~2500の数平均分子量を有する。スクシンイミド分散剤およびそれらの調製は、例えば、米国特許第3,172,892号、同第3,219,666号、同第3,316,177号、同第3,340,281号、同第3,351,552号、同第3,381,022号、同第3,433,744号、同第3,444,170号、同第3,467,668号、同第3,501,405号、同第3,542,680号、同第3,576,743号、同第3,632,511号、同第4,234,435号、同第Re26,433号、および同第6,165,235号、同第7,238,650号、ならびにEP特許第0355895B1号に開示されている。
分散剤はまた、多様な薬剤のいずれかとの反応による従来の方法により後処理され得る。これらの中でもとりわけ、ホウ素化合物、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、およびリン化合物がある。
分散剤は、様々な形態のホウ酸(メタホウ酸、HBO>、オルトホウ酸、HBO、およびテトラホウ酸、Hを含む)、酸化ホウ素、三酸化ホウ素、およびホウ酸アルキルからなる群から選択される多様な薬剤のうちの1つ以上を使用してホウ酸化され得る。一実施形態では、ホウ酸化剤は、単独でまたは他のホウ酸化剤と組み合わせて使用され得るホウ酸である。ホウ酸化分散剤の調製方法は、当該技術分野において既知である。ホウ酸化分散剤は、0.1重量%~2.5重量%のホウ素、または0.1重量%~2.0重量%のホウ素、または0.2重量%~1.5重量%のホウ素、または0.3重量%~1.0重量%のホウ素を含有するように調製することができる。
スクシンイミド分散剤での使用に好適なポリイソブチレンとしては、約60モル%、および特に約70モル%~約90モル%または90モル%超など、少なくとも約50モル%の末端ビニリデン含有量を有するポリイソブチレンまたは高反応性ポリイソブチレンから形成されるものが挙げられ得る。好適なポリイソブテンには、BF触媒を使用して調製されたものを挙げることができる。一実施形態では、ホウ酸化分散剤は、350~3000ダルトンの数平均分子量と、少なくとも50モル%、または少なくとも70モル%、または少なくとも90モル%のビニリデン含有量とを有するポリオレフィンから誘導される。
分散剤は、「エン」または「熱」反応による無水コハク酸の反応から、「直接アルキル化プロセス」と称されるものによって調製され/取得され/取得可能であり得る。「エン」反応メカニズムおよび一般的反応条件は、「Maleic Anhydride」、147-149ページ(B.C.TrivediおよびB.C.Culbertson編集、1982年にPlenum Pressにより公開)に概説されている。「エン」反応を含むプロセスによって調製される分散剤は、50モル%未満、または0~30モル%未満、または0~20モル%未満、または0モル%の分散剤分子に存在する炭素環を有するポリイソブチレンスクシンイミドであってもよい。「エン」反応は、180℃~300℃未満、または200℃~250℃、または200℃~220℃の反応温度を有し得る。
分散剤はまた、しばしばディールス・アルダーケミストリーが関与し、炭素環結合の形成につながる塩素支援プロセスから取得され/取得可能であり得る。このプロセスは、当業者に既知である。塩素支援プロセスは、分散剤分子の50モル%以上、または60~100モル%に存在する炭素環を有するポリイソブチレンスクシンイミドである分散剤を生成し得る。熱および塩素支援プロセスの両方は、米国特許第7,615,521号、第4~5欄、ならびに調製例AおよびBにより詳細に記載されている。
分散剤は、単独で、または非ホウ酸化またはホウ酸化分散剤の混合物の一部として使用することができる。分散剤の混合物が使用される場合、2つ~5つ、もしくは2つ~3つ、または2つの分散剤があり得る。
ポリオレフィン分散剤は、ポリアルファオレフィンスクシンイミド、ポリアルファオレフィンスクシンアミド、ポリアルファオレフィン酸エステル、ポリアルファオレフィンオキサゾリン、ポリアルファオレフィンイミダゾリン、ポリアルファオレフィンスクシンアミドイミダゾリン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される分散剤を含有するポリアルファオレフィン(PAO)を含み得る。
PAO含有分散剤を形成する際の原料として有用なポリアルファオレフィン(PAO)は、エチレン、プロピレン、およびα-オレフィンのオリゴマー化または重合から誘導されたものである。好適なα-オレフィンには、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、および1-オクタデセンが挙げられる。PAOを商業的に製造する場合、典型的には、前述のモノマーの2つ以上の混合物、ならびに他の炭化水素を含有する原料が用いられる。PAOは、ダイマー、トリマー、テトラマー、ポリマーなどの形態を取り得る。
PAOを無水マレイン酸(MA)と反応させて、ポリアルファオレフィン無水コハク酸(PAO-SA)を形成し、その後無水物をポリアミン、アミノアルコール、およびアルコール/ポリオールのうちの1つ以上と反応させて、ポリアルファオレフィンスクシンイミド、ポリアルファオレフィンスクシンアミド、ポリアルファオレフィンコハク酸エステル、ポリアルファオレフィンオキサゾリン、ポリアルファオレフィンイミダゾリン、ポリアルファオレフィン-スクシンアミド-イミダゾリン、およびそれらの混合物を形成することができる。
無灰分散剤の別のクラスは、マンニッヒ塩基である。これらは、高分子量のアルキル置換フェノール、アルキレンポリアミン、およびホルムアルデヒドなどのアルデヒドの縮合によって形成される材料であり、米国特許第3,634,515号においてより詳細に記載されている。
有用な窒素含有分散剤としては、(a)アルデヒド、(b)ポリアミン、および(c)任意に置換されたフェノールの間のマンニッヒ反応の生成物が挙げられる。フェノールは、マンニッヒ生成物が7500未満の分子量を有するように置換され得る。任意に、分子量は、2000未満、1500未満、1300未満、または例えば1200未満、1100未満、1000未満であり得る。いくつかの実施形態では、マンニッヒ生成物は、900未満、850未満、または800未満、500未満、または400未満の分子量を有する。置換フェノールは、芳香環上で最大4つの基で置換され得る。例えば、それは三置換または二置換フェノールであり得る。いくつかの実施形態では、フェノールは、一置換フェノールであり得る。置換は、オルト、および/またはメタ、および/またはパラの位置にあり得る。マンニッヒ生成物を形成するために、アルデヒドのアミンに対するモル比は、4:1~1:1、または2:1~1:1である。アルデヒドのフェノールに対するモル比は、少なくとも0.75:1、好ましくは0.75~1~4:1、好ましくは1:1~4;1、より好ましくは1:1~2:1であり得る。好ましいマンニッヒ生成物を形成するために、フェノールのアミンに対するモル比は、好ましくは少なくとも1.5:1、より好ましくは少なくとも1.6:1、より好ましくは少なくとも1.7:1、例えば少なくとも1.8:1、好ましくは少なくとも1.9:1である。フェノールのアミンに対するモル比は、最大5:1であり得、例えば、それは、最大4:1または最大3.5:1であり得る。好適には、それは、最大3.25:1、最大3:1、最大2.5:1、最大2.3:1または最大2.1:1である。
ある実施形態では、燃料組成物は、四級アンモニウム塩を含み得る。四級アンモニウム塩は、(a)(i)少なくとも1つの三級アミノ基、および(ii)100~5000、または250~4000または100~4000、または100~2500または3000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基を含む化合物、ならびに(b)(a)(i)の三級アミノ基を四級窒素に変換するのに好適な四級化剤を含み得る。これらの四級アンモニウム塩は、2011年5月31日に発行された米国特許第7,951,211号および2011年12月27日に発行された同第8,083814号、ならびに2013年5月16日に公開された米国公開第2013/0118062号、2012年1月12日に公開された同第2012/0010112号、2013年5月30日に公開された同第2013/0133243号、2008年5月15日に公開された同第2008/0113890号、および2011年9月15日に公開された同第2011/0219674号、2012年5月14日に公開されたUS2012/0149617、2013年8月29日に公開されたUS2013/0225463、2011年10月27日に公開されたUS2011/0258917、2011年12月29日に公開されたUS2011/0315107、2013年3月28日に公開されたUS2013/0074794、2012年10月11日に公開されたUS2012/0255512、2013年12月19日に公開されたUS2013/0333649、2013年5月16日に公開されたUS2013/0118062、ならびに2011年11月17日に公開された国際公開WO公開第2011/141731号、2011年8月11日に公開された同第2011/095819号および2013年2月7日に公開された同第2013/017886、2013年5月16日に公開されたWO2013/070503、2011年9月15日に公開されたWO2011/110860、2013年2月7日に公開されたWO2013/017889、2013年2月7日に公開されたWO2013/017884にさらに徹底して記載されている。
ある特定の実施形態では、追加の四級化アンモニウム塩を調製するために使用される四級化剤は、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、カルボキシレート、アルキルエステル、またはそれらの混合物であり得る。場合によっては、四級化剤は、ヒドロカルビルエポキシドであり得る。場合によっては、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドであり得る。場合によっては、四級化剤は、サリシレート、オキサレート、またはテレフタレートであり得る。ある実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシドまたはC~C14エポキシドである。
いくつかの実施形態では、四級化剤は、結合された四級アンモニウム塩である追加の四級アンモニウム塩をもたらす多官能性である。
エンジンオイル:存在する場合、追加の他の分散剤は、組成物の0.01重量%~12重量%または0.1重量%~8重量%または0.5重量%~6重量%で組成物中に存在し得る。
ドライブライン:存在する場合、追加の他の分散剤は、組成物の0.1重量%~10重量%または0.1重量%~8重量%または1重量%~6重量%または0重量%~5重量%で組成物中に存在し得る。
金属含有洗浄剤
本明細書に開示される組成物は、金属含有洗浄剤をさらに含み得る。金属含有洗浄剤は当該技術分野で周知である。それらは一般に、酸性有機基質の金属塩、特にアルカリ金属およびアルカリ土類金属の金属塩で構成される。金属含有洗浄剤は、中性、すなわち、中性石鹸もしくは石鹸とも称される金属と基質との化学量論的塩、または過塩基性であり得る。
過塩基化金属洗浄剤とも称される金属過塩基化洗浄剤、金属含有過塩基化洗浄剤、または超塩基塩は、金属と特定の酸性有機化合物(すなわち、金属と反応する基質)の化学量論に照らして中和に必要とされる量を超える金属含有量を特徴とする。過塩基化洗浄剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリシレート、およびそれらの混合物のうちの1種以上を含み得る。
過剰な金属の量は、一般に、基質対金属比で表される。「金属比」という用語は、先行技術および本明細書では、ヒドロカルビル置換有機酸同士の間の反応から生じると予想される塩中の金属の化学当量に対する過塩基化塩中の金属の全化学当量の比を定義するために使用される。ヒドロカルビル置換フェノールまたはその混合物は過塩基化され、塩基性金属化合物は、既知の化学反応性および2つの反応物の化学量論に従う。したがって、通常の塩または中性の塩(すなわち、石鹸)では、金属比は1であり、過塩基化塩では、金属比は1より大きく、特に1.3より大きい。過塩基性金属洗浄剤は、5~30の金属比、または7~22の金属比、または少なくとも11の金属比を有し得る。
金属含有洗浄剤はまた、例えば、米国特許第6,429,178号、同第6,429,179号、同第6,153,565号、および同第6,281,179号に記載されるような、フェネートおよび/またはスルホネート成分、例えば、フェネート-サリシレート、スルホネート-フェネート、スルホネート-サリシレート、スルホネート-フェネート-サリシレートを含む混合界面活性剤系で形成された「ハイブリッド」洗浄剤を含み得る。例えば、ハイブリッドスルホネート/フェネート洗浄剤を用いる場合、このハイブリッド洗浄剤は、それぞれ同様の量のフェネート石鹸およびスルホネート石鹸を導入する別個のフェネート洗浄剤およびスルホネート洗浄剤の量と同等であると考えられる。過塩基化フェネートおよびサリシレートは、典型的には、180から450 TBNの全塩基価を有する。過塩基性スルホネートは、典型的には、250~600、または300~500の全塩基価を有する。過塩基性洗浄剤は、当該技術分野において既知である。
アルキルフェノールは、多くの場合、過塩基性洗浄剤の構成要素および/またはビルディングブロックとして使用される。アルキルフェノールを使用して、フェネート、サリシレート、サリキサレートもしくはサリゲニン洗浄剤またはそれらの混合物を調製してもよい。好適なアルキルフェノールとしては、パラ置換ヒドロカルビルフェノールを挙げられ得る。ヒドロカルビル基は、1~60個の炭素原子、8~40個の炭素原子、10~24個の炭素原子、12~20個の炭素原子または16~24個の炭素原子の直鎖または分岐鎖の脂肪族基であり得る。一実施形態において、アルキルフェノール過塩基性洗浄剤は、p-ドデシルフェノールを含まないか、または実質的に含まない(すなわち、0.1重量%未満を含む)アルキルフェノールまたはその混合物から調製される。一実施形態では、本潤滑組成物は、0.3重量パーセント未満のアルキルフェノール、0.1重量パーセント未満のアルキルフェノール、または0.05重量パーセント未満のアルキルフェノールを含む。
過塩基化金属含有洗浄剤は、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩であり得る。一実施形態において、過塩基性洗浄剤は、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレートおよびサリシレートのナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩またはそれらの混合物であり得る。一実施形態において、過塩基性洗浄剤は、カルシウム洗浄剤、マグネシウム洗浄剤またはそれらの混合物である。一実施形態では、過塩基性カルシウム洗浄剤は、少なくとも500重量ppmのカルシウムおよび3000重量ppm以下のカルシウム、または少なくとも1000重量ppmのカルシウム、または少なくとも2000重量ppmのカルシウム、または2500重量ppm以下のカルシウムを本潤滑組成物にもたらす量で存在し得る。一実施形態では、過塩基性洗浄剤は、本潤滑組成物に500重量ppm以下、または330重量ppm以下、または125重量ppm以下、または45重量ppm以下のマグネシウムをもたらす量で存在し得る。一実施形態において、本潤滑組成物は、過塩基性洗浄剤から生じるマグネシウムを本質的に含まない(すなわち、マグネシウムを10ppm未満含む)。一実施形態では、過塩基性洗浄剤は、本潤滑組成物に少なくとも200重量ppmのマグネシウム、または少なくとも450重量ppmのマグネシウム、または少なくとも700重量ppmのマグネシウムをもたらす量で存在し得る。一実施形態では、カルシウム含有洗浄剤およびマグネシウム含有洗浄剤の両方が本潤滑組成物中に存在してもよい。カルシウム洗浄剤およびマグネシウム洗浄剤は、カルシウム対マグネシウムの重量比が10:1~1:10、または8:3~4:5、または1:1~1:3となるように存在し得る。一実施形態において、過塩基性洗浄剤はナトリウムを含まないか、または実質的に含まない。
一実施形態では、スルホネート洗浄剤は、主として、米国特許公開第2005/065045号明細書(および米国特許第7,407,919号として付与)の段落[0026]~[0037]に記載されている、少なくとも8の金属比を有する直鎖アルキルベンゼンスルホネート洗浄剤であり得る。直鎖アルキルベンゼンスルホネート洗浄剤は、燃費の改善を支援するのに特に有用であり得る。直鎖アルキル基は、アルキル基の直鎖に沿った任意の場所でベンゼン環に結合し得るが、多くの場合、直鎖の2、3または4位に結合し、場合によっては主に2位に結合して、直鎖アルキルベンゼンスルホネート洗浄剤をもたらす。
サリチル酸塩洗浄剤および過塩基化サリチル酸塩洗浄剤は、少なくとも2つの異なる様態で調製され得る。p-アルキルフェノールのカルボニル化(カルボキシル化とも称される)は、米国特許第8,399,388号明細書を含む多くの参考文献に記載されている。カルボニル化の後、過塩基化して過塩基化サリチル酸塩界面活性剤を形成することができる。好適なp-アルキルフェノールとしては、1~60個の炭素原子の直鎖および/または分岐鎖ヒドロカルビル基を有するものが挙げられる。サリチル酸塩洗浄剤はまた、米国特許第7,009,072号明細書に記載されているように、サリチル酸のアルキル化とそれに続く過塩基化によって調製することができる。このようにして調製されたサリシレート洗浄剤は、6~50個の炭素原子、10~30個の炭素原子、または14~24個の炭素原子を含む直鎖および/または分岐アルキル化剤(通常は1-オレフィン)から調製することができる。一実施形態では、過塩基性洗浄剤はサリチル酸塩洗浄剤である。一実施形態において、サリチラート洗浄剤は、未反応のp-アルキルフェノールを含まない(すなわち、0.1重量%未満を含む)。一実施形態において、サリチル酸塩洗浄剤は、サリチル酸のアルキル化によって調製される。
金属含有過塩基性洗浄剤は、組成物の0.2重量%~15重量%、または0.3重量%~10重量%、または0.3重量%~8重量%、または0.4重量%~3重量%で存在し得る。例えば、高負荷ディーゼルエンジンでは、洗浄剤は、潤滑組成物の2重量%~3重量%で存在し得る。乗用車エンジン用では、上記洗浄剤は、本潤滑組成物の0.2重量%~1重量%で存在し得る。
エンジンオイル:存在する場合、金属含有過塩基性洗浄剤は、組成物の0.01重量%~9重量%または0.5重量%~8重量%または1重量%~5重量%で組成物中に存在し得る。
ドライブライン:自動車用ギアオイルでは、例えば、洗浄剤は、0.05重量%~1重量%、または0.1重量%~0.9重量%の量で潤滑組成物中に存在し得る。マニュアル変速機流体では、例えば、洗浄剤は、少なくとも0.1重量%、0.14重量%~4重量%、または0.2重量%~3.5重量%、または0.5重量%~3重量%、または1重量%~2重量%、または0.5重量%~4重量%、または0.6重量%~3.5重量%、または1重量%~3重量%、または少なくとも1重量%、例えば1.5重量%~2.8重量%の量で潤滑組成物中に存在し得る。
金属含有洗浄剤は、本潤滑組成物に硫酸灰分をもたらす。硫酸灰分は、ASTM D874で決定されてもよい。一実施形態では、本潤滑組成物は、全組成物に対して少なくとも0.4重量パーセントの硫酸灰分をもたらす量の金属含有界面活性剤を含む。別の実施形態では、金属含有洗浄剤は、少なくとも0.6重量%の硫酸灰分、または少なくとも0.75重量%の硫酸灰分、またはさらには少なくとも0.9重量%の硫酸灰分を本潤滑組成物にもたらす量で存在する。一実施形態では、金属含有過塩基性洗浄剤は、本潤滑組成物に0.1重量%~0.8重量%の硫酸灰分をもたらす量で存在する。
灰分およびTBNに加えて、過塩基性洗浄剤は、中性洗浄剤塩とも称される石鹸洗浄剤を本潤滑組成物に与える。基質の金属塩である石鹸は、本潤滑組成物中で界面活性剤として作用し得る。一実施形態では、本潤滑組成物は、0.05重量%~1.5重量%の石鹸洗浄剤、または0.1重量%~0.9重量%の石鹸洗浄剤を含む。一実施形態において、本潤滑組成物は、0.5重量%以下の石鹸洗浄剤を含有する。過塩基性洗浄剤は、5:1~1:2.3、または3.5:1~1:2、または2.9:1~1:1:7の灰分:石鹸の重量比を有し得る。
ポリマー粘度調整剤:
本明細書に開示される組成物は、ポリマー粘度調整剤、分散剤粘度調整剤、またはそれらの組み合わせをさらに含有し得る。分散剤粘度調整剤は、一般に、ポリマー粘度調整剤のそれと同様のポリマーの官能化された(すなわち誘導体化された)形態であると理解され得る。
ポリマー粘度調整剤は、オレフィン(コ)ポリマー、ポリ(メタ)アクリレート(PMA)、またはこれらの混合物であり得る。一実施形態では、ポリマー粘度調整剤は、オレフィン(コ)ポリマーである。
オレフィンポリマーは、イソブチレンまたはイソプレンから誘導され得る。一実施形態では、オレフィンポリマーは、エチレンと、C3~C10アルファ-モノオレフィンの範囲内の高級オレフィンとから調製され、例えば、オレフィンポリマーは、エチレンおよびプロピレンから調製され得る。
一実施形態では、オレフィンポリマーは、15~80モルパーセントのエチレン、例えば、30モルパーセント~70モルパーセントのエチレン、20~85モルパーセントのC3~C10モノオレフィン、例えば、プロピレン、例えば、30~70モルパーセントのプロピレンまたはそれ超のモノ-オレフィンのポリマーであり得る。オレフィンコポリマーのターポリマー変形形態を使用してもよく、それは、最大15モルパーセントの非共役ジエンまたは非共役トリエンを含み得る。非共役ジエンまたは非共役トリエンは、5~約14個の炭素原子を有し得る。非共役ジエンモノマーまたは非共役トリエンモノマーは、構造中のビニル基の存在によって特徴付けることができ、環状化合物および二環式化合物を含むことができる。代表的なジエンとしては、1,4-ヘキサジエン、1,4-シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、5-エチルジエン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、1,5-ヘプタジエン、および1,6-オクタジエンが挙げられる。
一実施形態では、オレフィンコポリマーは、エチレン、プロピレン、およびブチレンのコポリマーであり得る。ポリマーは、エチレン、プロピレン、およびブチレンを含むモノマーの混合物を重合することにより調製されてもよい。これらのポリマーは、コポリマーまたはターポリマーと称されることがある。ターポリマーは、約5モル%~約20モル%または約5モル%~約10モル%のエチレン由来の構造単位、約60モル%~約90モル%または約60モル%~約75モル%のプロピレン由来の構造単位、約5モル%~約30モル%または約15モル%~約30モル%のブチレン由来の構造単位を含んでもよい。ブチレンは、それらの任意の異性体または混合物、例えば、n-ブチレン、イソブチレン、またはそれらの混合物などを含み得る。ブチレンは、ブテン-1を含み得る。市販のブチレンは、ブテン-1、ならびにブテン-2、およびブタジエンを含み得る。ブチレンは、ブテン-1とイソブチレンとの混合物を含んでもよく、ブテン-1とイソブチレンの重量比は、約1:0.1以下である。ブチレンは、ブテン-1を含み、かつ、イソブチレンを含まないか本質的に含まないものであってもよい。
一実施形態では、オレフィンコポリマーは、エチレンとブチレンとのコポリマーであってもよい。ポリマーは、エチレンおよびブチレンを含むモノマーの混合物を重合することによって調製してもよく、このモノマー組成物は、プロピレンモノマーを含まないか実質的に含まない(すなわち、1重量%未満の意図的に添加されたモノマーを含む)。コポリマーは、ブチレン由来の構造単位を30~50モルパーセント含んでもよく、エチレン由来の構造単位を約50モルパーセント~70モルパーセント含んでもよい。ブチレンは、ブテン-1とイソブチレンとの混合物を含んでもよく、ブテン-1とイソブチレンの重量比は、約1:0.1以下である。ブチレンは、ブテン-1を含み、かつ、イソブチレンを含まないか本質的に含まないものであってもよい。
有用なオレフィンポリマー、特に、エチレン-α-オレフィンコポリマーは、4500~500,000、例えば、5000~100,000、または7500~60,000、または8000~45,000の範囲の数平均分子量を有する。
官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーの形成は、当該技術分野で周知であり、例えば、米国特許第7,790,661号の第2欄48行~第10欄38行に記載されているものである。同様の官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーのさらなる詳細な記載は、国際公開第2006/015130号または米国特許第4,863,623号、同第6,107,257号、同第6,107,258号、同第6,117,825号、およびUS7,790,661に見られる。一実施形態では、官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーは、米国特許第4,863,623号(第2欄15行~第3欄52行を参照されたい)または国際公開第2006/015130号(ページ2、段落[0008]および調製例は段落[0065]~[0073]に記載されている)に記載されているものが含まれ得る。
一実施形態では、潤滑組成物は、本開示のグラフトコポリマー粘度調整剤以外の追加の分散剤粘度調整剤(DVM)を含み得る。DVMは、極性部分の付加によって修飾されたオレフィンポリマーを含み得る。
オレフィンポリマーは、極性部分の添加によりポリマーを修飾することにより官能化される。有用な一実施形態では、官能化コポリマーは、アシル化剤でグラフトされたオレフィンポリマーの反応生成物である。一実施形態では、アシル化剤は、エチレン性不飽和アシル化剤であってもよい。有用なアシル化剤は、典型的には、少なくとも1つのエチレン結合(反応前)および少なくとも1つ、例えば、2つのカルボン酸(または、その無水物)基、または酸化もしくは加水分解により該カルボキシル基に変換可能な極性基を有するα、β不飽和化合物である。アシル化剤は、オレフィンポリマーにグラフトして、2つのカルボン酸官能基を得る。有用なアシル化剤の例には、無水マレイン酸、無水クロルマレイン酸、無水イタコン酸、またはそれらの反応性等価物、例えば、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、(メタ)アクリル酸などの対応するジカルボン酸、これらの化合物のエステル、およびこれらの化合物の酸塩化物が含まれる。
一実施形態では、官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーは、ヒドロカルビルアミン、ヒドロカルビルアルコール基、アミノまたはヒドロキシ末端ポリエーテル化合物、およびそれらの混合物でさらに官能化されたアシル基でグラフトされたオレフィンコポリマーを含む。
アミン官能基は、オレフィンコポリマー(典型的には、エチレン-プロピレンコポリマーなどのエチレン-α-オレフィンコポリマー)を、アシル化剤(典型的には、無水マレイン酸)および一級または二級アミノ基を有するヒドロカルビルアミンと反応させることによりオレフィンポリマーに付加することができる。一実施形態では、ヒドロカルビルアミンは、芳香族アミン、脂肪族アミン、およびそれらの混合物から選択され得る。
一実施形態では、ヒドロカルビルアミン成分は、該アシル基で縮合して、ペンダント基を提供することができる少なくとも1つのアミノ基、および少なくとも1つの窒素、酸素、または硫黄原子を含む少なくとも1つの追加の基を含有する少なくとも1つの芳香族アミンを含み得、該芳香族アミンは、(i)ニトロ置換アニリン、(ii)C(O)NR-基、-C(O)O-基、-O-基、N=N-基、または-SO2-基によって連結された2つの芳香族部分を含むアミン(式中、Rは、水素またはヒドロカルビル、該縮合可能なアミノ基を持つ該芳香族部分のうちの1つである)、(iii)アミノキノリン、(iv)アミノベンズイミダゾール、(v)N、N-ジアルキルフェニレンジアミン、(vi)アミノジフェニルアミン(また、N、N-フェニルジアミン)、および(vii)環置換ベンジルアミンからなる群から選択される。
一実施形態では、ヒドロカルビルアミン成分は、該アシル基で縮合して、ペンダント基を提供することができる少なくとも1つのアミノ基と、少なくとも1つの窒素、酸素、または硫黄原子を含む少なくとも1つの追加の基とを含有する少なくとも1つの脂肪族アミンを含み得る。好適な脂肪族アミンには、ポリエチレンポリアミン(テトラエチレンペンタミン(TEPA)、トリエチレンテトラアミン(TETA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、およびポリアミンボトムスなど)、N,N-ジメチルアミノプロピルアミン(DMAPA)、N-(アミノプロピル)モルホリン、N,N-ジイソステアリルアミノプロピルアミン、エタノールアミン、およびそれらの組み合わせが含まれる。
別の一実施形態では、官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーに添加される極性部分は、前記アシル基と縮合して、ペンダント基を提供し得る少なくとも1つのヒドロキシ基と、少なくとも1つの窒素、酸素、または硫黄原子を含む少なくとも1つの追加の基とを含む、ヒドロカルビルアルコール基から誘導され得る。アルコール官能基は、オレフィンコポリマーをアシル化剤(典型的には、無水マレイン酸)およびヒドロカルビルアルコールと反応させることにより、オレフィンポリマーに付加することができる。ヒドロカルビルアルコールは、ポリオール化合物であってもよい。好適なヒドロカルビルポリオールには、エチレングリコールおよびプロピレングリコール、トリメチロールプロパン(TMP)、ペンタエリスリトール、およびそれらの混合物が含まれる。
別の一実施形態では、官能化エチレン-α-オレフィンコポリマーに付加される極性部分は、アミン末端ポリエーテル化合物、ヒドロキシ末端ポリエーテル化合物、およびそれらの混合物であってもよい。ヒドロキシ末端またはアミン末端ポリエーテルは、ポリエチレングリコール、またはポリプロピレングリコール、または、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドもしくはそれらの何らかの組み合わせから誘導される単位を含む1種以上のアミン末端ポリエーテル化合物の混合物、またはこれらの何らかの組み合わせを含む群から選択され得る。好適なポリエーテル化合物としては、ポリアルキレングリコール化合物のSynalox(登録商標)系、Dow Chemicalから入手可能なポリエーテル化合物のUCON(商標)OSP系、Huntsmanから入手可能なポリエーテルアミンのJeffamine(登録商標)系が挙げられる。
一実施形態では、本潤滑組成物は、ポリ(メタ)アクリレートポリマー粘度調整剤を含んでもよい。本明細書で使用される場合、用語「(メタ)アクリレート」およびそれの同語源語は、容易に理解されるように、メタクリレートまたはアクリレートのいずれかを意味する。
一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートポリマーは、様々な長さのアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマーを含むモノマー混合物から調製される。(メタ)アクリレートモノマーは、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を含んでもよい。アルキル基は、1~24個の炭素原子を含んでもよく、例えば、1~20個の炭素原子を含んでもよい。
本明細書に記載のポリ(メタ)アクリレートポリマーは、飽和アルコールから誘導されるモノマー、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-メチルペンチル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、2-ブチルオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、2-tert-ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、3-イソプロピルヘプチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、5-メチルウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2-メチルドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、5-メチルトリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、2-メチルヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、5-イソプロピルヘプタデシル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルオクタデシル(メタ)アクリレート、5-エチルオクタデシル(メタ)アクリレート、3-イソプロピルオクタデシル-(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、不飽和アルコールから誘導されたオレイル(メタ)アクリレートなどのメタ)アクリレート、および、3-ビニル-2-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートまたはボルニル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレート、などから形成される。
モノマーの他の例には、長鎖アルコール誘導基を有するアルキル(メタ)アクリレートが含まれ、当該アルキル(メタ)アクリレートは、例えば、(メタ)アクリル酸と長鎖脂肪アルコールとの反応(直接エステル化による)、または、メチル(メタ)アクリレートと長鎖脂肪アルコールとの反応(エステル交換による)により得ることができ、この反応では、一般に、(メタ)アクリレートなどのエステルと様々な鎖長のアルコール基の混合物が得られる。これらの脂肪アルコールには、MonsantoのOxo Alcohol(登録商標)7911、Oxo Alcohol(登録商標)7900およびOxo Alcohol(登録商標)1100;ICIのアルファノール(登録商標)79;Condea(現在はSasol)のNafol(登録商標)1620、Alfol(登録商標)610およびAlfol(登録商標)810;Ethyl CorporationのEpal(登録商標)610およびEpal(登録商標)810;Shell AGのLinevol(登録商標)79、Linevol(登録商標)911およびDobanol(登録商標)25L;Condea Augusta,MilanのLial(登録商標)125;Henkel KGaA(現在はCognis)のDehydad(登録商標)およびLorol(登録商標);およびUgine KuhlmannのLinopol(登録商標)7-11およびAcropol(登録商標)91が含まれる。
一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートポリマーは、分散剤モノマーを含む。分散剤モノマーとしては、(メタ)アクリレートモノマーと共重合して、(メタ)アクリレートのカルボニル基に加えて1つ以上のヘテロ原子を含み得るモノマーが挙げられる。分散剤モノマーは、窒素含有基、酸素含有基、またはそれらの混合物を含んでもよい。
酸素含有化合物には、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えば、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3,4-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,5-ジメチル-1,6-ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオール(メタ)アクリレート、カルボニル含有(メタ)アクリレート、例えば、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシメチル(メタ)アクリレート、オキサゾリジニルエチル、N-(メタクリロイルオキシ)ホルムアミド、アセトニル(メタ)アクリレート、N-メタクリロイルモルホリン、N-メタクリロイル-2-ピロリジノン、N-(2-メタクリロイル-オキシエチル)-2-ピロリジノン、N-(3-メタクリロイルオキシプロピル)-2-ピロリジノン、N-(2-メタクリロイルオキシペンタデシル)-2-ピロリジノン、N-(3-メタクリロイルオキシ-ヘプタデシル)-2-ピロリジノン;グリコールジ(メタ)アクリレート、例えば、1,4-ブタンジオール(メタ)アクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエトキシメチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、またはそれらの混合物が含まれ得る。
窒素含有化合物は、(メタ)アクリルアミドまたは窒素含有(メタ)アクリレートモノマーであってもよい。好適な窒素含有化合物の例としては、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-ビニルホルムアミドなどのN-ビニルカルボナミド、ビニルピリジン、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルプロピオンアミド、N-ビニルヒドロキシアセトアミド、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピロリジノン、N-ビニルカプロラクタム、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)、ジメチルアミノブチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリレート(DMAPMA)、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミドまたはこれらの混合物が挙げられる。
分散剤モノマーは、(メタ)アクリレートポリマーのモノマー組成物の最大5モルパーセントまでの量で存在し得る。一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートは、ポリマー組成物の0~5モルパーセント、0.5~4モルパーセント、または0.8~3モルパーセントの量で存在する。一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートは、分散剤モノマーを含まないか、実質的に含まない。
一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートは、ブロックコポリマーまたはテーパードブロックコポリマーを含む。ブロックコポリマーは、1種以上の(メタ)アクリレートモノマーを含むモノマー混合物から形成され、例えば、第1の(メタ)アクリレートモノマーは、第2の(メタ)アクリレートモノマーから形成されたポリマーの第2の離散ブロックに結合するポリマーの離散ブロックを形成する。ブロックコポリマーは、モノマー混合物中のモノマーから形成される実質的に離散したブロックを有するが、テーパードブロックコポリマーは、一方の端が比較的純度の高い第1のモノマーで構成され、他方の端が比較的純度の高い第2のモノマーで構成され得る。テーパードブロックコポリマーの中央部は、どちらかというと2つのモノマーの勾配組成である。
一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートポリマー(P)は、潤滑粘度の油に不溶性または実質的に不溶性である少なくとも1つのポリマーブロック(B)、および潤滑粘度の油に可溶性または実質的に可溶性である第2のポリマーブロック(B)を含むブロックコポリマーまたはテーパーブロックコポリマーである。
一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートポリマーは、線状、分岐、超分岐、架橋、星形(「放射状」とも称される)、またはそれらの組み合わせから選択される構造を有し得る。星形または放射状は、マルチアームポリマーを指す。かかるポリマーには、3本以上のアームまたは分岐を含む(メタ)アクリレート含有ポリマーが含まれ、いくつかの実施形態では、アームまたは分岐は、少なくとも約20個、または少なくとも50個、または100個、または200個、または350個、または500個、または1000個の炭素原子を含む。アームは、一般に、「コア」または「カップリング剤」として機能する多価有機部分に結合する。マルチアームポリマーは、放射状ポリマーもしくは星形ポリマー、もしくはさらに「櫛形」ポリマー、他には、本明細書に記載されているように、複数のアームまたは分岐を有するポリマーと称され得る。
ランダム、ブロックまたはその他の直鎖ポリ(メタ)アクリレートは、1000~400,000ダルトン、1000~150,000ダルトン、または15,000~100,000ダルトンの重量平均分子量(M)を有し得る。一実施形態では、ポリ(メタ)アクリレートは、5,000~40,000ダルトンまたは10,000~30,000ダルトンのMwを有する直鎖ブロックコポリマーであってもよい。
ラジアルコポリマー、架橋コポリマーまたは星形コポリマーは、上記の分子量を有する直鎖ランダムコポリマーまたはジブロックコポリマーから誘導することができる。星形ポリマーは、10,000~1,500,000ダルトン、または40,000~1,000,000ダルトン、または300,000~850,000ダルトンの重量平均分子量を有し得る。
ポリマー粘度調整剤および/または分散剤粘度調整剤は、機能性流体または潤滑剤組成物中で、最大20重量%または60重量%または70重量%の濃度で使用することができる。0.1重量%~12重量%または0.1重量%~4重量%、または0.2重量%~3重量%または1重量%~12重量%または3重量%~10重量%の濃度を使用することができる。
潤滑組成物は、本明細書に記載されるような0.05重量%~2重量%、または0.08重量%~1.8重量%、または0.1重量%~1.2重量%の1つ以上のポリマー粘度調整剤および/または分散剤粘度調整剤を含み得る。
エンジンオイル:存在する場合、1つ以上のポリマー粘度調整剤および/または分散剤粘度調整剤は、潤滑剤組成物の0.001重量%~10重量%、または0重量%~5重量%、または0重量%~4重量%、または0.05重量%~2重量%、または0.2重量%~1.2重量%で組成物中に存在し得る。
ドライブライン:存在する場合、1つ以上のポリマー粘度調整剤および/または分散剤粘度調整剤は、組成物の0.1重量%~70重量%または1重量%~60重量%または0.1重量%~40重量%または0.1重量%~15重量%または15重量%~70重量%で組成物中に存在し得る。
耐摩耗剤
本開示に従って調製された組成物は、任意に、少なくとも1つの耐摩耗剤を含み得る。本明細書で使用するのに好適な好適な耐摩耗剤の例としては、チタン化合物、タルトレート、タルトリミド、リン化合物の油溶性アミン塩、硫化オレフィン、金属ジヒドロカルビルジチオホスフェート(ジアルキルジチオリン酸亜鉛など)、ホスファイト(ジブチルホスファイトなど)、ホスホネート、チオカルバメート含有化合物、例えばチオカルバメートエステル、チオカルバメートアミド、チオカルバミックエーテル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス(S-アルキルジチオカルバミル)ジスルフィドが挙げられる。一実施形態では、耐摩耗剤は、米国公開第2006/0079413号、同第2006/0183647号、および同第2010/0081592号に記載されているように、タルトレートまたはタルトリミドを含み得る。タルトレートまたはタルトリミドは、アルキル基の炭素原子の合計が少なくとも8個であるアルキルエステル基を含有し得る。一実施形態では、耐摩耗剤は、米国公開第2005/0198894号に開示されているように、シトレートを含み得る。
一実施形態では、組成物は、リン含有耐摩耗剤をさらに含み得る。例示的なリン含有耐摩耗剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ホスファイト、ホスフェート、ホスホネート、およびアンモニウムホスフェート塩、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
本明細書に開示される組成物は、耐摩耗剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、堆積制御添加剤、またはこれらの機能のうちの複数として機能し得る1つ以上の油溶性チタン化合物を含み得る。例示的な油溶性チタン化合物は、米国特許第7,727,943号および米国公開第2006/0014651号に開示されている。例示的な油溶性チタン化合物としては、チタン(IV)イソプロポキシドおよびチタン(IV)2エチルヘキソキシドなどのチタン(IV)アルコキシドが挙げられる。そのようなアルコキシドは、一価アルコール、ビシナル1,2-ジオール、ポリオール、またはそれらの混合物から形成することができる。一価アルコキシドは、2~16個、または3~10個の炭素原子を有し得る。一実施形態では、チタン化合物は、ビシナル1,2-ジオールまたはポリオールのアルコキシドを含む。1,2-ビシナルジオールは、グリセロールの脂肪酸モノエステルを含み、脂肪酸は、例えばオレイン酸であり得る。他の例示的な油溶性チタン化合物としては、ネオデカン酸チタンなどのカルボン酸チタンが挙げられる。
組成物中に存在する場合、油溶性チタン化合物の量が耐摩耗剤の一部として含まれる。
別の実施形態では、組成物は、リン酸アミン塩を含む耐摩耗添加剤を有し得る。C2~C18(またはC2~C8またはC16~C18)のジ-またはトリ-ヒドロカルビルホスファイト、またはそれらの混合物は、下式で表すことができ、
Figure 2023508906000033
式中、R6、R7、およびR8のうちの少なくとも1つは、少なくとも4個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得、他は、水素またはヒドロカルビル基であり得る。一実施形態では、R6、R7、およびR8はすべて、ヒドロカルビル基である。ヒドロカルビル基は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、非環式基、またはこれらの混合物であってもよい。3つすべての基R6、R7、およびR8を有する式では、化合物は、トリ-ヒドロカルビル置換ホスファイトであり得、すなわち、R6、R7、およびR8はすべて、ヒドロカルビル基であり、いくつかの実施形態では、アルキル基であり得る。典型的には、ジ-またはトリ-ヒドロカルビルホスファイトは、ジブチルホスファイトまたはオレイルホスファイトを含む。
リン含有耐摩耗剤は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ヒドロカルビルホスファイトであり得る非イオン性リン化合物、(i)ヒドロカルビルホスファイトであり得る非イオン性リン化合物、もしくは(ii)リン化合物のアミン塩、またはそれらの混合物を含み得る。
一実施形態では、本明細書に開示される組成物は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有しない。一実施形態では、本明細書に開示される潤滑剤組成物は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する。リン含有化合物は、非イオン性リン化合物であり得る。一実施形態では、リン含有化合物は、2つ以上(おそらく最大4つ)の非イオン性リン化合物を含む。典型的には、非イオン性リン化合物は、+3または+5の酸化を有し得る。異なる実施形態は、ホスファイトエステル、ホスフェートエステル、またはそれらの混合物を含む。一実施形態では、リン含有化合物は、非イオン性リン化合物(C4~6ヒドロカルビルホスファイト)、およびリン酸またはエステルのアミン塩を含む。
一実施形態では、リン含有化合物は、C4~6ヒドロカルビルホスファイトである非イオン性リン化合物、またはその混合物を含む。C4~6ヒドロカルビルホスファイトは、下式で表されるものを含み、
Figure 2023508906000034
式中、各R’’’は、独立して、水素、または4~6個の炭素原子、典型的には4個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり得るが、ただし、R’’’基のうちの少なくとも1つがヒドロカルビルであることを条件とする。典型的には、C4~6ヒドロカルビルホスファイトは、ジブチルホスファイトを含む。
4~6ヒドロカルビルホスファイトは、リン含有化合物によって送達されるリンの総量の少なくとも175ppm、または少なくとも200ppmを送達し得る。
4~6ヒドロカルビルホスファイトは、リン含有化合物からのリンの総量の少なくとも45重量%、または50重量%~100重量%、または50重量%~90重量%、または60重量%~80重量%を送達し得る。
リン含有化合物は、R”’が2~40個、8~24個、または11~20個の炭素原子を含有し得ることを除いて、式が上記に開示されたものと同様である第2のホスファイトを含み得るが、ただし、第2のホスファイトがC4~6ヒドロカルビルホスファイトではないことを条件とする。好適なヒドロカルビル基の例としては、プロピル、ドデシル、ブタデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、プロペニル、ドデセニル、ブタデセニル、ヘキサデエンシル(hexadeencyl)、またはオクタデセニル基が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「アルキル(アルケニル)(alk(en)yl)」という用語は、アルキルおよび/またはアルケニル基を有する部分を含むことを意図している。
一実施形態では、リン含有化合物は、C4~6ヒドロカルビルホスファイト(典型的には、ジブチルホスファイト)と、C12~18アルキル(アルケニル)水素ホスファイトと、任意にリン酸との混合物を含む。異なる実施形態では、リン酸は、存在するかまたは存在しない。
一実施形態では、リン含有化合物は、C4~6ヒドロカルビルホスファイト(典型的には、ジブチルホスファイト)とC16~18アルキル(アルケニル)水素ホスファイトとの混合物を含む。アルキル(アルケニル)水素ホスファイトは、アルキル水素ホスファイト、およびアルケニル水素ホスファイト、またはアルケニル水素ホスファイトとアルキル水素ホスファイトとの混合物であり得る。一実施形態では、アルキル(アルケニル)水素ホスファイトは、アルケニル水素ホスファイトと、アルキル水素ホスファイトと、任意にリン酸との混合物であり得る。リン酸は、存在しても存在しなくてもよい。
一実施形態では、リン含有化合物は、C4~6ヒドロカルビルホスファイト(典型的には、ジブチルホスファイト)とC11~14アルキル(アルケニル)水素ホスファイトとの混合物を含む。アルキル(アルケニル)水素ホスファイトは、アルキル水素ホスファイト、およびアルケニル水素ホスファイト、またはアルケニル水素ホスファイトとアルキル水素ホスファイトとの混合物であり得る。一実施形態では、アルキル(アルケニル)水素ホスファイトは、アルケニル水素ホスファイトとアルキル水素ホスファイトおよび任意にリン酸との混合物であり得る。
一実施形態では、リン含有化合物は、C4~6ヒドロカルビルホスファイト(典型的には、ジブチルホスファイト)とリン酸との混合物を含む。一実施形態では、潤滑剤組成物は、リン含有化合物、およびヒドロカルビルホスファイトである非イオン性リン化合物を含むパッケージを含む。
一実施形態では、組成物は、上述のように、C8~20ヒドロカルビルホスファイト、またはC12~18ヒドロカルビルホスファイト、またはC16~18ヒドロカルビルホスファイトをさらに含む。
上の実施形態では、リン酸のアミン塩は、ホスフェートのアミン塩から誘導され得る。リン酸のアミン塩は、下式で表すことができ、
Figure 2023508906000035
式中、RおよびRは、独立して、水素、または典型的には4~40個、または6~30個、または6~18個、または8~18個の炭素原子を含有する炭化水素であり得るが、ただし、少なくとも1つが炭化水素基であることを条件とし、
、R、R、およびRは、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり得るが、ただし、少なくとも1つがヒドロカルビル基であることを条件とする。
および/またはRの炭化水素基は、直鎖、分岐、または環式であり得る。
および/またはRのための炭化水素基の例としては、直鎖状または分岐アルキル基が挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、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、およびオクタデシルを含む。
および/またはRのための環式炭化水素基の例としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルエチルシクロペンチル、ジエチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、メチルエチルシクロヘキシル、ジエチルシクロヘキシル、メチルシクロヘプチル、ジメチルシクロヘプチル、メチルエチルシクロヘプチル、およびジエチルシクロヘプチルが挙げられる。
一実施形態では、ホスフェートは、モノアルキルとジアルキルリン酸エステルとの混合物のアミン塩であり得る。モノアルキルおよびジアルキル基は、直鎖または分岐であり得る。
リン酸のアミン塩は、一級アミン、二級アミン、三級アミン、またはそれらの混合物などのアミンから誘導され得る。アミンは、脂肪族、または環式、芳香族または非芳香族、典型的には脂肪族であり得る。一実施形態では、アミンは、三級脂肪族一級アミンなどの脂肪族アミンを含む。
好適な一級アミンの例としては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ビス-(2-エチルヘキシル)アミン、オクチルアミン、およびドデシルアミン、ならびにn-オクチルアミン、n-デシルアミン、n-ドデシルアミン、n-テトラデシルアミン、n-ヘキサデシルアミン、n-オクタデシルアミン、およびオレヤミンなどの脂肪アミンが挙げられる。他の有用な脂肪アミンには、Armeen C、Armeen O、Armeen OL、Armeen T、Armeen HT、Armeen S、およびArmeen SDなどの「Armeen(登録商標)」アミン(Akzo Chemicals,Chicago,Illinoisから入手可能な製品)などの市販の脂肪アミンが含まれ、文字の指定は、ココ、オレイル、タロー、またはステアリル基などの脂肪族に関する。
好適な二級アミンの例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、メチルエチルアミン、エチルブチルアミン、N-メチル-1-アミノ-シクロヘキサン、Armeen(登録商標)2C、およびエチルアミルアミンが挙げられる。二級アミンは、ピペリジン、ピペラジン、およびモルホリンなどの環状アミンであり得る。
三級アミンの例としては、トリ-n-ブチルアミン、トリ-n-オクチルアミン、トリ-デシルアミン、トリ-ラウリルアミン、トリ-ヘキサデシルアミン、およびジメチルオレイルアミン(Armeen(登録商標)DMOD)が挙げられる。
一実施形態では、アミンは、混合物の形態である。アミンの好適な混合物の例としては、(i)11~14個の炭素原子を有する三級アルキル一級アミン、(ii)14~18個の炭素原子を有する三級アルキル一級アミン、または(iii)18~22個の炭素原子を有する三級アルキル一級アミンが挙げられる。三級アルキル一級アミンの他の例としては、tert-ブチルアミン、tert-ヘキシルアミン、tert-オクチルアミン(1,1-ジメチルヘキシルアミンなど)、tert-デシルアミン(1,1-ジメチルオクチルアミンなど)、tert-ドデシルアミン、tert-テトラデシルアミン、tert-ヘキサデシルアミン、tert-オクタデシルアミン、tert-テトラコサニルアミン、およびtert-オクタコサニルアミンが挙げられる。
一実施形態では、アミンの好適な混合物は、「Primene(登録商標)81R」および「Primene(登録商標)JMT」である。Primene(登録商標)81RおよびPrimene(登録商標)JMT(両方ともRohm&Haasによって生成され、販売されている)は、それぞれ、C11~C14の三級アルキル一級アミンとC18~C22の三級アルキル一級アミンとの混合物である。
リン酸のアミン塩は、米国特許第6,468,946号に記載されているように調製することができる。第10欄15~63行目には、リン化合物の反応、それに続くリン酸炭化水素エステルのアミン塩を形成するためのアミンとの反応によって形成されたリン酸エステルについて記載されている。第10欄64行目~第12欄23行目には、五酸化二リンとアルコール(4~13個の炭素原子を有する)との反応、それに続くリン酸炭化水素エステルのアミン塩を形成するためのアミン(典型的には、Primene(登録商標)81-R)との反応の調製例について記載されている。
潤滑組成物中に存在する場合、組成物は、少なくとも0.01重量%、または少なくとも0.1重量%、または少なくとも0.5重量%の耐摩耗剤、およびいくつかの実施形態では、最大3重量%、最大1.5重量%、または最大0.9重量%の耐摩耗剤を含み得る。
酸化防止剤
本開示に従って調製された組成物は、少なくとも1つの少なくとも1つの酸化防止剤を含み得る。本明細書で有用な例示的な酸化防止剤としては、ジアリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、ヒンダードフェノール、およびそれらの混合物などのフェノール性およびアミン性の酸化防止剤が挙げられる。ジアリールアミンまたはアルキル化ジアリールアミンは、フェニル-α-ナフチルアミン(PANA)、アルキル化ジフェニルアミン、アルキル化フェニルナフチルアミン、またはそれらの混合物であり得る。例示的なアルキル化ジフェニルアミンとしては、ジノニルジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、ジデシルジフェニルアミン、デシルジフェニルアミン、およびそれらの混合物が挙げられる。例示的なアルキル化ジアリールアミンとしては、オクチル、ジオクチル、ノニル、ジノニル、デシル、およびジデシルフェニルナフチルアミンが挙げられる。ヒンダードフェノール酸化防止剤は、多くの場合、立体障害基として二級ブチルおよび/または三級ブチル基を含有する。フェノール基は、ヒドロカルビル基(例えば、直鎖または分岐アルキル)および/または第2の芳香族基に連結する架橋基でさらに置換され得る。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例としては、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-メチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-エチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-プロピル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-ブチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、および4-ドデシル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノールが挙げられる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、米国特許第6,559,105号に記載されているものなどのエステルであり得る。1つのそのようなヒンダードフェノールエステルは、Cibaから入手可能なIrganox(商標)L-135として販売されている。
一実施形態では、組成物は、アミン酸化防止剤を含む。アミン酸化防止剤は、フェニル-α-ナフチルアミン(PANA)もしくはヒドロカルビル置換ジフェニルアミン、またはそれらの混合物であり得る。ヒドロカルビル置換ジフェニルアミンは、モノ-もしくはジ-C~C16-、またはC~C12-、またはC-アルキルジフェニルアミンを含み得る。例えば、ヒドロカルビル置換ジフェニルアミンは、オクチルジフェニルアミン、またはジオクチルジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、典型的にはジノニルジフェニルアミンであり得る。
組成物は、任意に、既知であり、硫化オレフィン、ヒンダードフェノール、モリブデンジチオカルバメート、およびそれらの混合物を含む、少なくとも1つの他の酸化防止剤を含み得る。
ヒンダードフェノール抗酸化剤は、多くの場合、立体障害基として二級ブチルおよび/または三級ブチル基を含む。フェノール基は、多くの場合、第2の芳香族基に連結するヒドロカルビル基および/または架橋基でさらに置換され得る。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例には、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-メチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-エチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-プロピル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノールもしくは4-ブチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、または4-ドデシル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノールが含まれる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであり得、例えば、CibaからのIrganox(商標)L-135またはブチル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエートを含み得る。
酸化防止剤は、ジアリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、ヒンダードフェノール、モリブデン化合物(モリブデンジチオカルバメートなど)、ヒドロキシルチオエーテル、トリメチルポリキノリン(例えば、1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン)、またはそれらの混合物を含み得る。
ジアリールアミンまたはアルキル化ジアリールアミンは、フェニル-α-ナフチルアミン(PANA)、アルキル化ジフェニルアミン、もしくはアルキル化フェニルナフチルアミン、またはそれらの混合物であってもよい。アルキル化ジフェニルアミンには、ジノニル化ジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチル化ジフェニルアミン、ジデシル化ジフェニルアミン、デシルジフェニルアミン、ベンジルジフェニルアミン、およびそれらの混合物が含まれてもよい。一実施形態において、ジフェニルアミンは、ノニルジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、またはこれらの混合物を含むことができる。一実施形態では、アルキル化ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミンまたはジノニルジフェニルアミンが含まれてもよい。アルキル化ジアリールアミンには、オクチル、ジオクチル、ノニル、ジノニル、デシル、またはジデシルフェニルナフチルアミンが含まれてもよい。一実施形態では、ジフェニルアミンは、ベンゼンおよびt-ブチル置換基でアルキル化されている。
ヒンダードフェノール抗酸化剤は、多くの場合、立体障害基として二級ブチルおよび/または三級ブチル基を含む。フェノール基は、ヒドロカルビル基(通常、直鎖または分岐鎖アルキル)および/または第2の芳香族基に結合する架橋基でさらに置換されてもよい。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例としては、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-メチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-エチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-プロピル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、もしくは4-ブチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、または4-ドデシル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノールが挙げられる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであり得、例えば、BASF GmbHからのIrganox(商標)L-135を含み得る。好適なエステル含有ヒンダードフェノール酸化防止剤化学のより詳細な説明は、米国特許第6,559,105号に見られる。
酸化防止剤として使用され得るモリブデンジチオカルバメートの例としては、Molyvan 822(登録商標)、Molyvan(登録商標)A、Molyvan(登録商標)855、およびR.T.Vanderbilt Co.,Ltd.からの、ならびにAdeka Sakura-Lube(商標)S100、S165、S600、およびS525などの商標名で販売されている市販材料、またはそれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤または耐摩耗剤として使用され得る無灰ジチオカルバメートの例は、R.T.Vanderbilt Co.,LtdからのVanlube(登録商標)7723である。
抗酸化剤は、下式で表される置換ヒドロカルビルモノスルフィドを含むことができ、
Figure 2023508906000036
式中、Rは、8~20個の炭素原子を有する飽和または不飽和の分岐または直鎖アルキル基であり得、R、R、R、およびR10は、独立して、水素、または1~3個の炭素原子を含有するアルキルである。いくつかの実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドは、n-ドデシル-2-ヒドロキシエチルスルフィド、1-(tert-ドデシルチオ)-2-プロパノール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドは、1-(tert-ドデシルチオ)-2-プロパノールである。
存在する場合、酸化防止剤の量は、潤滑組成物の0.01~5または3重量%であり得る。
潤滑組成物中に存在する場合、組成物は、少なくとも0.1重量%または少なくとも0.5重量%、または少なくとも1重量%の酸化防止剤、およびいくつかの実施形態では、最大3重量%、または最大2.75重量%、または最大2.5重量%の酸化防止剤を含み得る。
存在する場合、アミン酸化防止剤は、組成物の0.2重量%~1.2重量%、または0.3重量%~1.0重量%、または0.4重量%~0.9重量%または0.5重量%~0.8重量%で、ドライブライン組成物などの組成物中に存在し得る。存在する場合、二次酸化防止剤は、組成物の0.1重量%~1重量%、または0.2重量%~0.9重量%または0.1重量%~0.4重量%、または0.4重量%~1.0重量%で存在し得る。
潤滑剤は、酸化防止剤またはその混合物を含み得る。酸化防止剤は、組成物の0重量%~4.0重量%、または0.02重量%~3.0重量%、または0.03重量%~1.5重量%で工業用組成物中に存在し得る。
極圧剤:
本開示に従って調製された組成物は、極圧剤を含み得る。油に可溶性である例示的な極圧剤としては、硫黄-およびクロロ硫黄-含有EP剤、分散剤のジメルカプトチアジアゾールまたはCS誘導体(典型的には、スクシンイミド分散剤)、塩素化炭化水素EP剤およびリンEP剤の誘導体が挙げられる。そのようなEP剤の例としては、塩素化ワックス;硫化オレフィン(硫化イソブチレンなど)、ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、およびそれらのオリゴマー、有機スルフィドおよびポリスルフィド、例えば、ジベンジルジスルフィド、ビス-(クロロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、および硫化ディールス-アルダー付加物;リン硫化炭化水素、例えば、硫化リンのオレイン酸テルペンチンまたはオレイン酸メチルとの反応生成物;リンエステル、例えば、ジ炭化水素ホスファイトおよびトリ炭化水素ホスファイト;例えば、ジブチルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジシクロヘキシルホスファイト、ペンチルフェニルホスファイト;ジペンチルフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、ジステアリルホスファイト、およびポリプロピレン置換フェノールホスファイト;金属チオカルバメート、例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛およびヘプチルフェノール二酸バリウム;例えば、Pとのさらなる反応が続く、ジアルキルジチオリン酸のプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含む、アルキルのアミン塩およびジアルキルリン酸または誘導体;ならびにそれらの混合物が挙げられる。いくつかの有用な極圧剤は、米国特許第3,197,405号に記載されている。
存在する場合、潤滑組成物は、少なくとも0.01重量%、または少なくとも0.1重量%、または少なくとも0.5重量%または少なくとも3重量%の極圧剤、およびいくつかの実施形態では、最大6重量%、または最大3重量%、または最大1重量%の極圧剤を含み得る。
ドライブライン:ポリスルフィド極圧剤は、典型的には、約0.5~約5重量%または約1~約3重量%の硫黄を潤滑組成物に提供する。
抑泡剤
本開示に従って調製された組成物は、抑泡剤を含み得る。潤滑剤組成物に有用であり得る抑泡剤としては、ポリシロキサン、エチルアクリレートと、2-エチルヘキシルアクリレートと、任意にビニルアセテートとのコポリマー;フッ素化ポリシロキサン、トリアルキルホスフェート、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、および(エチレンオキシド-プロピレンオキシド)ポリマーを含む解乳化剤が挙げられる。
泡防止剤としても知られる消泡剤は、当該技術分野で知られており、有機シリコーンおよび非シリコン泡防止剤を含む。有機シリコーンの例としては、ジメチルシリコーンおよびポリシロキサンが挙げられる。非ケイ素泡防止剤の例には、アクリル酸エチルおよびアクリル酸2-エチルヘキシルのコポリマー、アクリル酸エチル、アクリル酸2-エチルヘキシルおよび酢酸ビニルのコポリマー、ポリエーテル、ポリアクリレート、およびこれらの混合物が含まれる。燃料用の特に有用なポリアクリレート消泡剤は、tert-ブチルアクリレートと3,3,5-トリメチルヘキシルアクリレートとのコポリマー、およびtert-ブチルアクリレート、3,3,5-トリメチルヘキシルアクリレート、およびポリ(エチレングリコール)アクリレートのポリマーである。いくつかの実施形態では、消泡剤は、ポリアクリレートである。非シリコーン抑泡剤での別の例としては、ポリアクリルアミドが挙げられる。いくつかの実施形態では、ポリアクリレートは、フッ素化ポリアクリレートであり得る。
エンジンオイル:潤滑組成物が火花点火機関または圧縮点火機関のクランク室を潤滑するためのものである場合、本明細書に開示される組成物は、0.05重量%~2重量%または0.1重量%~1.2重量%または0.2重量%~0.75重量%の量で消泡剤成分を含み得る。
ドライブライン:いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物は、オイルフリーベースで組成物全体の少なくとも50ppm、または少なくとも100ppm、または50ppm~1000ppm、または約50~約500、または50ppm~450ppmまたは400ppmの量で消泡剤成分を含み得るドライブライン装置のための潤滑組成物である。
防食剤/防錆剤/金属不活性化剤:
本開示に従って調製された組成物は、防食剤を含み得る。例示的な組成物に有用であり得る防食剤/金属不活性化剤としては、脂肪アミン、オクタン酸オクチルアミン、ドデセニルコハク酸または無水物の縮合生成物、ならびにポリアミン、ベンゾトリアゾールの誘導体(例えば、トリルトリアゾール)、1,2,4-トリアゾール、ベンズイミダゾール、2-アルキルジチオベンズイミダゾール、および2-アルキルジチオベンゾチアゾールを有するオレイン酸などの脂肪酸が挙げられる。
組成物はまた、防錆剤を含み得る。好適な防錆剤には、アルキルリン酸のヒドロカルビルアミン塩、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩、ヒドロカルビルアリールスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩、脂肪カルボン酸もしくはそのエステル、窒素含有カルボン酸のエステル、スルホン酸アンモニウム、イミダゾリン、アルコールもしくはエーテル、またはそれらの任意の組み合わせと反応したアルキル化コハク酸誘導体、またはそれらの混合物が挙げられる。
アルキルリン酸の好適なヒドロカルビルアミン塩は、以下の式で表すことができ、
Figure 2023508906000037
式中、R26およびR27は、独立して、水素、アルキル鎖、またはヒドロカルビルであり、典型的には、R26およびR27のうちの少なくとも1つがヒドロカルビルであり、R26およびR27は、炭素原子数4~30、または8~25、または10~20、または13~19を含有し、R28、R29、およびR30は、独立して、水素、炭素原子数1~30、または4~24、または6~20、または10~16のアルキル分岐または直鎖アルキル鎖であり、R28、R29、およびR30は、独立して、水素、アルキル分岐もしくは直鎖アルキル鎖であるか、またはR28、R29、およびR30の少なくとも1つもしくは2つが水素である。
28、R29、およびR30に好適なアルキル基の例としては、ブチル、secブチル、イソブチル、tert-ブチル、ペンチル、n-ヘキシル、secヘキシル、n-オクチル、2-エチル、ヘキシル、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、オクタデセニル、ノナデシル、エイコシル、またはそれらの混合物が挙げられる。
一実施形態では、アルキルリン酸のヒドロカルビルアミン塩は、C11~C14三級アルキル一級アミンの混合物であるPrimene(登録商標)81R(Rohm&Haas社によって生成され、販売されている)とのC14~C18アルキル化リン酸の反応生成物である。
ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩は、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩などの防錆剤を含むことができる。これらは、ヘプチルまたはオクチルまたはノニルジチオリン酸の、エチレンジアミン、モルホリン、もしくはPrimene(登録商標)81R、またはこれらの混合物との反応生成物であり得る。
ヒドロカルビルアリールスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩には、ジノニルナフタレンスルホン酸のエチレンジアミン塩が含まれてもよい。
好適な脂肪カルボン酸またはそのエステルの例としては、グリセロールモノオレエートおよびオレイン酸が挙げられる。
組成物は、金属不活性化剤、またはその混合物を含み得る。金属不活性化剤は、ベンゾトリアゾール、1,2,4-トリアゾール、ベンズイミダゾール、2-アルキルジチオベンズイミダゾール、2-アルキルジチオベンゾチアゾール、またはジメルカプトチアジアゾールの誘導体から選択されてもよい。そのような誘導体の例としては、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、またはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、またはそのオリゴマーが挙げられる。ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールのオリゴマーは、通常、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール単位の間に硫黄-硫黄結合を形成して、該チアジアゾール単位の2つ以上のオリゴマーを形成することによって形成する。好適なチアジアゾール化合物の例には、ジメルカプトチアジアゾール、2,5-ジメルカプト-[1,3,4]-チアジアゾール、3,5-ジメルカプト-[1,2,4]-チアジアゾール、3,4-ジメルカプト-[1,2,5]-チアジアゾール、または4-5-ジメルカプト-[1,2,3]-チアジアゾールのうちの少なくとも1つが含まれる。典型的には、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールなどの容易に利用可能な材料が、一般的に利用されている。異なる実施形態において、ヒドロカルビル置換基上の炭素原子数は、1~30、2~25、4~20、6~16、または8~10を含む。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールは、2,5-ジオクチルジチオ-1,3,4-チアジアゾール、または2,5-ジノニルジチオ-1,3,4-チアジアゾールであり得る。金属不活性化剤はまた、腐食防止剤としても記載され得る。
エンジンオイル:防錆剤は、潤滑油組成物の0~2重量%または0.05重量%~2重量%、0.1重量%~1.0重量%、0.2重量%~0.5重量%の範囲で潤滑組成物中に存在し得る。防錆剤は、単独でまたはこれらの混合物中で使用され得る。
流動点降下剤:
本開示に従って調製された組成物は、流動点降下剤を含み得る。例示的な潤滑組成物に有用であり得る流動点降下剤は、ポリアルファオレフィン、無水マレイン酸-スチレンコポリマーのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、およびポリアクリルアミドを含む。
流動点降下剤は、当該技術分野において既知であり、無水マレイン酸-スチレンコポリマーのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物との縮合生成物、カルボン酸ビニルポリマー、およびジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステル、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、アルキルフェノールホルムアルデヒド縮合樹脂、アルキルビニルエーテル、およびこれらの混合物が含まれる。
流動点降下剤は、潤滑油組成物の0.01重量%~2重量%または0.05重量%~1重量%または0.1重量%~0.6重量%の範囲で潤滑組成物中に存在し得る。防錆剤は、単独でまたはそれらの混合物中で使用され得る。
摩擦調整剤
本開示に従って調製された組成物は、摩擦調整剤を含み得る。例示的な組成物に有用であり得る摩擦調整剤は、アミン、エステル、エポキシドなどの脂肪酸誘導体、脂肪イミダゾリン、カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物、およびアルキルリン酸のアミン塩を含む。摩擦調整剤は、無灰摩擦調整剤であり得る。そのような摩擦調整剤は、ASTM D 874の条件にさらされる場合、典型的には、任意の硫酸灰分を生成しないものである。添加剤は、潤滑剤組成物に金属含有量を与えない場合、「非金属含有」と称される。本明細書で使用されるとき、摩擦調整剤に関する用語「脂肪アルキル」または「脂肪」は、8~30個の炭素原子を有する炭素鎖、典型的には直鎖状の炭素鎖を意味する。
一実施形態では、無灰摩擦調整剤は、下式で表すことができ、
Figure 2023508906000038
式中、DおよびD’は、独立して、-O-、>NH、>NR23、DおよびD’基の両方を合わせて2つの>C=O基間にR21-N<基を形成することにより形成されたイミド基から選択され、Eは、-R24-O-R25-、>CH、>CHR26、>CR2627、>C(OH)(CO22)、>C(CO22、および>CHOR28から選択され、式中、R24およびR25は、独立して、>CH、>CHR26、>CR2627、>C(OH)(CO22)、および>CHOR28から選択され、qは、0~10であるが、ただし、q=1の場合、Eが>CHではなく、かつn=2の場合、両方のEが>CHではないことを条件とし、pは、0または1であり、R21は、独立して、水素、または典型的には1~150個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であるが、ただし、R21が水素である場合、pが0であり、qが1以上であることを条件とし、R22は、典型的には1~150個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、R23、R24、R25、R26、およびR27は、独立して、ヒドロカルビル基であり、R28は、水素、または典型的には1~150個の炭素原子、4~32個の炭素原子、8~24個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。ある特定の実施形態では、ヒドロカルビル基R23、R24、およびR25は、直鎖または主に直鎖のアルキル基であり得る。
ある特定の実施形態では、無灰摩擦調整剤は、酒石酸、リンゴ酸 乳酸、グリコール酸、およびマンデル酸などの様々なヒドロキシ-カルボン酸の脂肪エステル、アミド、またはイミドである。好適な材料の例としては、酒石酸ジ(2-エチルヘキシル)エステル(すなわち、ジ(2-エチルヘキシル)タルトレート)、ジ(C~C10)タルトレート、ジ(C1215)タルトレート、ジオレイルタルトレート、オレイルタルトリミド、およびオレイルマレイミドが挙げられる。
ある特定の実施形態では、無灰摩擦調整剤は、アミンの長鎖脂肪酸誘導体、脂肪エステル、もしくは脂肪エポキシド;脂肪イミダゾリン、例えば、カルボン酸とポリアルキレン-ポリアミンとの縮合生成物;アルキルリン酸のアミン塩;脂肪アルキルタルトレート;脂肪アルキルタルトリミド;脂肪アルキルタルトラミド;脂肪ホスホネート;脂肪ホスファイト;ホウ酸化リン脂質、ホウ酸化脂肪エポキシド;グリセロールエステル;ホウ酸化グリセロールエステル;脂肪アミン;アルコキシル化脂肪アミン;ホウ酸化アルコキシル化脂肪アミン;ヒドロキシル、および三級ヒドロキシ脂肪アミンを含むポリヒドロキシ脂肪アミン;ヒドロキシアルキルアミド;脂肪酸の金属塩;サリチル酸アルキルの金属塩;脂肪オキサゾリン;脂肪エトキシル化アルコール;カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物;または脂肪カルボン酸とグアニジン、アミノグアニジン、尿素、もしくはチオ尿素、およびそれらの塩からの反応生成物から選ばれ得る。
摩擦調整剤はまた、硫化脂肪化合物およびオレフィン、ポリオールおよび脂肪族カルボン酸のヒマワリ油または大豆油モノエステルなどの材料を包含し得る。
別の実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであり得る。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノエステルであり得、別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、トリグリセリドであり得る。
モリブデン化合物はまた、摩擦調整剤としても知られている。例示的なモリブデン化合物は、ジチオカルバメート部分または配位子を含有しない。
窒素含有モリブデン材料としては、米国特許第6,329,327号に記載されるようなモリブデン-アミン化合物、ならびに米国特許第6,914,037号に記載されるようなモリブデン源、脂肪油、およびジアミンの反応から作製された有機モリブデン化合物が挙げられる。他のモリブデン化合物は、米国公開第2008/0280795号に開示されている。モリブデンアミン化合物は、六価のモリブデン原子を含有する化合物を、式NR293031で表される一級、二級、または三級アミンと反応させることによって入手することができ、式中、R29、R30、およびR31の各々は、独立して、水素、または1~32個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、R29、R30、およびR31のうちの少なくとも1つが、4個以上の炭素原子のヒドロカルビル基であるか、または下式で表され、
Figure 2023508906000039
式中、R32は、10個以上の炭素原子を有する鎖状炭化水素基を表し、sは、0または1であり、R33および/またはR34は、水素原子、炭化水素基、アルカノール基、または2~4個の炭素原子を有するアルキルアミノ基を表し、s=0の場合、R33およびR34の両方とも、水素原子または炭化水素基ではない。
好適なアミンの具体例としては、モノアルキル(またはアルケニル)アミン、例えばテトラデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、牛脂アルキルアミン、硬化牛脂アルキルアミン、および大豆油アルキルアミン;ジアルキル(またはアルケニル)アミン、例えばN-テトラデシルメチルアミン、N-ペンタデシルメチルアミン、N-ヘキサデシルメチルアミン、N-ステアリルメチルアミン、N-オレイルメチルアミン、N-ドコシルメチルアミン、N-牛脂アルキルメチルアミン、N-硬化牛脂アルキルメチルアミン、N-大豆油アルキルメチルアミン、ジテトラデシルアミン、ジペンタデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジステアリルアミン、ジオレイルアミン、ジドコシルアミン、ビス(2-ヘキシルデシル)アミン、ビス(2-オクチルドデシル)アミン、ビス(2-デシルテトラデシル)アミン、牛脂ジアルキルアミン、硬化牛脂ジアルキルアミン、および大豆油ジアルキルアミン;ならびにトリアルキルアミン(トリアルケニルアミン)、例えばテトラデシルジメチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、牛脂アルキルジメチルアミン、硬化牛脂アルキルジメチルアミン、大豆油アルキルジメチルアミン、ジオレイルメチルアミン、トリテトラデシルアミン、トリステアリルアミン、およびトリオレイルアミンが挙げられる。好適な二級アミンは、14~18個の炭素原子を有する2つのアルキル(またはアルケニル)基を有する。
六価のモリブデン原子を含有する化合物の例としては、三酸化モリブデンまたはその水和物(MoO nHO)、モリブデン酸(HMoO)、アルカリ金属モリブデート(QMoO)(式中、Qは、ナトリウムおよびカリウムなどのアルカリ金属を表す)、モリブデン酸アンモニウム{(NHMoOまたはヘプタモリブデート(NH[Mo24].4HO}、MoOCl、MoOCl、MoOBr、MoClなどが挙げられる。三酸化モリブデンまたはその水和物、モリブデン酸、アルカリ金属モリブデートおよびモリブデン酸アンモニウムは、多くの場合、それらの利用可能性のために好適である。一実施形態では、潤滑組成物は、モリブデンアミン化合物を含む。
本組成物での使用に好適な他の有機モリブデン化合物は、脂肪油、モノアルキル化アルキレンジアミン、およびモリブデン源の反応生成物であり得る。この種の材料は、一般に、2つのステップ、高温でのアミノアミド/グリセリド混合物の調製を伴う第1のステップ、およびモリブデンの組み込みを伴う第2のステップで作製される。
使用することができる脂肪油の例としては、綿実油、落花生油、ココナッツ油、亜麻仁油、パーム核油、オリーブ油、トウモロコシ油、パーム油、ヒマシ油、菜種油(低または高エルカ酸)、大豆油、ヒマワリ油、ニシン油、イワシ油、および獣脂が挙げられる。これらの脂肪油は、一般に、脂肪酸のグリセリルエステル、トリアシルグリセロール、またはトリグリセリドとして知られている。
使用され得るいくつかのモノアルキル化アルキレンジアミンの例としては、メチルアミノプロピルアミン、メチルアミノエチルアミン、ブチルアミノプロピルアミン、ブチルアミノ-エチルアミン、オクチルアミノプロピルアミン、オクチルアミノエチルアミン、ドデシラアミノプロピラアミン(dodecylaaminopropylaamine)、ドデシルアミノエチルアミン、ヘキサデシルアミノプロピルアミン、ヘキサデシルアミノエチルアミン、オクタデシル-アミノプロピルアミン、オクタデシルアミノエチルアミン、イソプロピルオキシプロピル-1,3-ジアミノプロパン、およびオクチルオキシプロピル-1,3-ジアミノプロパンが挙げられる。脂肪酸から誘導されたモノアルキル化アルキレンジアミンも使用することができる。例としては、N-ココアルキル-1,3-プロパンジアミン(Duomeen(登録商標)C)、N-トール油アルキル-1,3-プロパンジアミン(Duomeen(登録商標)T)、およびN-オレイル-1,3-プロパンジアミン(Duomeen(登録商標)O)が挙げられ、すべてAkzo Nobelから市販されている。
脂肪油/ジアミン錯体に組み込むためのモリブデンの供給源は、一般に、上記のこれらと同様に、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、酸化モリブデン、およびそれらの混合物を含む酸素含有モリブデン化合物である。1つの好適なモリブデン源は、三酸化モリブデン(MoO)を含む。
市販されている窒素含有モリブデン化合物としては、例えば、モリブデンアミン化合物であるAdekaから入手可能なSakuralube(登録商標)710、およびR.T.Vanderbiltから入手可能なMolyvan(登録商標)855が挙げられる。
一実施形態では、摩擦調整剤は、ヒドロキシアルキル化合物のアシル化剤またはアミンとの縮合によって形成することができる。ヒドロキシアルキル化合物のより詳細な記載は、米国特許出願第60/725360号(2005年10月11日に出願された、発明者Bartley、Lahiri、Baker、およびTipton)の段落8、19~21に記載されている。米国特許出願第60/725360号に開示された摩擦調整剤は、式RN-C(O)Rで表されるアミドであり得、式中、RおよびRは、各々独立して、少なくとも6個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、Rは、1~6個の炭素原子のヒドロキシアルキル基、またはそのヒドロキシル基を通した該ヒドロキシアルキル基のアシル化剤との縮合によって形成された基である。調製例は、実施例1および2(段落68および69)に開示されている。一実施形態では、ヒドロキシルアルキル化合物のアミドは、グリコール酸、つまり、ヒドロキシ酢酸、HO-CH-COOHをアミンと反応させることによって調製される。
一実施形態では、摩擦調整剤は、式RNRによって表される二級または三級アミンであり得、式中、RおよびRは、各々独立して、少なくとも6個の炭素原子のアルキル基であり、Rは水素、ヒドロカルビル基、ヒドロキシル含有アルキル基、またはアミン含有アルキル基である。摩擦調整剤のより詳細な記載は、米国特許出願第05/037897号の段落8および19~22に記載されている。
一実施形態では、摩擦調整剤は、カルボン酸またはその反応性等価物のアミノアルコールとの反応から誘導することができ、摩擦調整剤は、各々が少なくとも6個の炭素原子を含有する少なくとも2つのヒドロカルビル基を含有する。そのような摩擦調整剤の例としては、イソステアリン酸またはアルキル無水コハク酸のトリス-ヒドロキシメチルアミノメタンとの反応生成物が挙げられる。そのような摩擦調整剤のより詳細な記載は、国際公開第04/007652号)の段落8および9~14に開示されている。
摩擦調整剤は、脂肪アミン、ホウ酸化グリセロールエステル、脂肪酸アミド、非ホウ酸化脂肪エポキシド、ホウ酸化脂肪エポキシド、アルコキシル化脂肪アミン、ホウ酸化アルコキシル化脂肪アミン、脂肪酸の金属塩、脂肪イミダゾリン、サリチル酸アルキルの金属塩(洗浄剤とも称される)、スルホネートの金属塩(洗浄剤とも称される)、カルボン酸もしくはポリアルキレン-ポリアミンの縮合生成物、またはヒドロキシアルキル化合物のアミドを含む。
一実施形態では、摩擦調整剤は、グリセロールの脂肪酸エステルを含む。最終生成物は、金属塩、アミド、イミダゾリン、またはそれらの混合物の形態であり得る。脂肪酸は、6~24個、または8~18個の炭素原子を含有し得る。脂肪酸は、分岐または直鎖状、飽和または不飽和であり得る。好適な酸としては、2-エチルヘキサン酸、デカン酸、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、パルミトレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、およびリノレン酸、ならびに天然生成物の獣脂、パーム油、オリーブ油、ピーナッツ油、トウモロコシ油、および牛脚油からの酸が挙げられる。一実施形態では、脂肪酸は、オレイン酸である。金属塩の形態の場合、典型的には、金属は、亜鉛またはカルシウムを含み、生成物は、過塩基性および非過塩基性生成物を含む。例は、過塩基性カルシウム塩、および一般式ZnオレエートOで表すことができる塩基性オレイン酸-亜鉛塩錯体である。アミドの形態の場合、縮合生成物は、アンモニア、またはジエチルアミンおよびジエタノールアミンなどの一級または二級アミンで調製されたものを含む。イミダゾリンの形態の場合、酸の、ジアミンまたはポリエチレンポリアミンなどのポリアミンとの縮合生成物。一実施形態では、摩擦調整剤は、C8~C24原子を有する脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物、特に、イソステアリン酸のテトラエチレンペンタミンとの生成物である。
一実施形態では、摩擦調整剤は、ヒドロキシアルキル化合物のアシル化剤またはアミンとの縮合によって形成されたものを含む。ヒドロキシアルキル化合物のより詳細な記載は、WO2007/0044820の段落9および20~22に記載されている。WO2007/044820に開示されている摩擦調整剤は、式R1213N-C(O)R14で表されるアミドを含み、式中、R12およびR13は、各々独立して、少なくとも6個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、R14は、1~6個の炭素原子のヒドロキシアルキル基、またはそのヒドロキシル基を通した該ヒドロキシアルキル基のアシル化剤との縮合によって形成された基である。調製例は、実施例1および2(WO2007/044820の段落72および73)に開示されている。一実施形態では、ヒドロキシルアルキル化合物のアミドは、グリコール酸、つまり、ヒドロキシ酢酸、HO-CH-COOHをアミンと反応させることによって調製される。
一実施形態では、摩擦調整剤は、ジ-ココアルキルアミン(またはジ-ココアミン)のグリコール酸との反応生成物を含む。摩擦調整剤は、WO2008/014319の調製例1および2で調製された化合物を含む。
一実施形態では、摩擦調整剤は、アルコキシル化アルコールを含む。好適なアルコキシル化アルコールの詳細な記載は、米国特許出願第2005/0101497号の段落19および20に記載されている。アルコキシル化アミンはまた、米国特許第5,641,732号の第7欄15行目~第9欄25行目に記載されている。
一実施形態では、摩擦調整剤は、米国特許第5,534,170号の第37欄19行目~第39欄38行目に定義されるようなヒドロキシルアミン化合物を含む。任意に、ヒドロキシルアミンは、そのような生成物が米国特許第5,534,170号の第39欄39行目~第40欄8行目に記載されているように、ホウ酸化されたものを含む。
一実施形態では、摩擦調整剤は、アルコキシル化アミン、例えば、米国特許第5,703,023号、第28欄30~46行目の実施例Eに記載されるように、1.8%のEthomeen(商標)T-12および0.90%のTomah(商標)PA-1から誘導されたエトキシル化アミンを含む。他の好適なアルコキシル化アミン化合物としては、商標名「ETHOMEEN」によって知られており、Akzo Nobelから入手可能な市販のアルコキシル化脂肪アミンが挙げられる。これらのETHOMEEN(商標)材料の代表例は、ETHOMEEN(商標)C/12(ビス[2-ヒドロキシエチル]-ココ-アミン)、ETHOMEEN(商標)C/20(ポリオキシエチレン[10]ココアミン)、ETHOMEEN(商標)S/12(ビス[2-ヒドロキシエチル]ソイアミン)、ETHOMEEN(商標)T/12(ビス[2-ヒドロキシエチル]-獣脂-アミン)、ETHOMEEN(商標)T/15(ポリオキシエチレン-[5]獣脂アミン)、ETHOMEEN(商標)0/12(ビス[2-ヒドロキシエチル]オレイル-アミン)、ETHOMEEN(商標)18/12(ビス[2-ヒドロキシエチル]オクタデシルアミン)、およびETHOMEEN(商標)18/25(ポリオキシエチレン[15]オクタデシルアミン)である。脂肪アミンおよびエトキシル化脂肪アミンはまた、米国特許第4,741,848号に記載されている。
一実施形態では、摩擦調整剤は、米国特許第5,750,476号の第8欄40行目~第9欄28行目に記載されるようなポリオールエステルを含む。
一実施形態では、摩擦調整剤は、米国特許第5,840,662号の第2欄28行目~第3欄26行目に記載されるような低効力の摩擦調整剤を含む。米国特許第5,840,662号は、第3欄48行目~第6欄25行目に、低効力の摩擦調整剤を調製する特定の材料および方法をさらに開示している。
一実施形態では、摩擦調整剤は、米国特許第5,840,663号の第2欄18~43行目に記載されるように、異性化アルケニル置換無水コハク酸とポリアミンとの反応生成物を含む。米国特許第5,840,663号に記載されている摩擦調整剤の特定の実施形態は、第3欄23行目~第4欄35行目にさらに開示されている。調製例は、米国特許第5,840,663号の第4欄45行目~第5欄37行目にさらに開示されている。
一実施形態では、摩擦調整剤は、Duraphos(登録商標)DMODPの商標名でRhodiaによって商業的に販売されているアルキルホスホネートモノ-またはジ-エステルを含む。
脂肪酸とポリアミンとの縮合は、典型的には、ヒドロカルビルアミド、ヒドロカルビルイミダゾリン、およびそれらの混合物から選ばれる少なくとも1つの化合物の形成をもたらす。一実施形態では、縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンである。一実施形態では、縮合生成物は、ヒドロカルビルアミドである。一実施形態では、縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンとヒドロカルビルアミドとの混合物である。典型的には、縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンとヒドロカルビルアミドとの混合物である。
脂肪酸は、ヒドロカルビルカルボン酸から誘導することができる。ヒドロカルビル基は、アルキル、シクロアルキル、またはアリールであり得るが、アルキルが典型的であり、ヒドロカルビル基は、直鎖または分岐であり得る。典型的には、脂肪酸は、8個以上、10個以上、13個以上、14個以上の炭素原子(カルボキシ基の炭素を含む)を含有する。典型的には、脂肪酸は、8~30個、12~24個、または16~18個の炭素原子を含有する。他の好適なカルボン酸としては、2~4個のカルボニル基、典型的には2個を有するポリカルボン酸もしくはカルボン酸、または無水物が挙げられ得る。ポリカルボン酸は、コハク酸および無水物、ならびに不飽和モノカルボン酸の不飽和カルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、およびイタコン酸など)とのディールス-アルダー反応生成物を含み得る。脂肪カルボン酸は、8~30個、10~26個、または12~24個の炭素原子を含有する脂肪モノカルボン酸を含む。
好適な脂肪酸の例としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エイコシン酸(eicosic acid)、およびトール油酸が挙げられ得る。一実施形態では、脂肪酸は、単独でまたは他の脂肪酸と組み合わせて使用することができるステアリン酸である。
一実施形態では、一方または両方の摩擦調整剤は、窒素含有化合物であり得、典型的には、両方の摩擦調整剤が窒素含有である。
一実施形態では、摩擦調整剤のうちの1つは、C8~C24原子を有する脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物であり、特に、イソステアリン酸のテトラエチレンペンタミンとの生成物である。
本明細書で使用される場合、摩擦調整剤に関する用語「脂肪アルキル」または「脂肪」は、炭素原子数8~22の炭素鎖、典型的には直鎖の炭素鎖を意味する。あるいは、脂肪アルキルは、典型的にはβ位で分岐しているモノ分岐アルキル基であってもよい。モノ分岐アルキル基の例には、2-エチルヘキシル、2-プロピルヘプチル、または2-オクチルドデシルが含まれる。
好適な摩擦調整剤の例としては、アミン、脂肪エステル、もしくは脂肪エポキシドの長鎖脂肪酸誘導体、カルボン酸とポリアルキレン-ポリアミンとの縮合生成物などの脂肪イミダゾリン、アルキルリン酸のアミン塩、脂肪ホスホン酸塩、脂肪亜リン酸塩、ホウ酸化リン脂質、ホウ酸化脂肪エポキシド、グリセロールエステル、ホウ酸グリセロールエステル、脂肪族アミン、アルコキシル化脂肪族アミン、ホウ酸化アルコキシル化脂肪アミン、ヒドロキシルおよびポリヒドロキシ脂肪アミン、ヒドロキシアルキルアミド、脂肪酸の金属塩、サリチル酸アルキルの金属塩、脂肪族オキサゾリン、脂肪エトキシル化アルコール、カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物、または脂肪族カルボン酸とグアニジン、アミノグアニジン、尿素、もしくはチオ尿素およびそれらの塩との反応生成物が挙げられる。
潤滑剤中の無灰摩擦調整剤の量は、0.1~3重量パーセント(または0.12~1.2または0.15~0.8重量パーセント)であり得る。この材料は、単独でまたは他の添加剤とともに、およびより少量の油とともに濃縮物中に存在し得る。濃縮物では、材料の量は、上記の濃縮量の2~10倍であり得る。
窒素含有モリブデン化合物は、組成物の0.005~2重量%、または組成物の0.01~1.3重量%、もしくは0.02~1.0重量%で潤滑剤組成物中に存在し得る。モリブデン化合物は、0~1000ppm、または5~1000ppm、または10~750ppm 5ppm~300ppm、または20ppm~250ppmのモリブデンを有する潤滑剤組成物を提供し得る。
潤滑剤組成物は、摩擦調整剤、典型的には少なくとも2つの摩擦調整剤を含み得る。有用な摩擦調整剤が以下に記載されている。一実施形態では、摩擦調整剤は、典型的には、0~4重量%、または0.1~4重量%、0.2~3重量%、0.3~3重量%、0.25~2.5重量%で存在する。一実施形態では、摩擦調整剤が存在し、代替的な実施形態では、摩擦調整剤は存在しない。
解乳化剤
本開示に従って調製された組成物は、解乳化剤を含み得る。本明細書で有用な解乳化剤は、トリアルキルホスフェート、ならびにエチレングリコール、エチレンオキシド、プロピレンオキシドの様々なポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物を含む。
解乳化剤は、当該技術分野において既知であり、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ポリオキシアルキレンアルコール、アルキルアミン、アミノアルコール、ジアミンの誘導体、エチレンオキシドもしくは置換エチレンオキシドと順次反応したポリアミン、またはこれらの混合物が含まれる。解乳化剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、(エチレンオキシド-プロピレンオキシド)ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、解乳化剤は、ポリエーテルである。一実施形態では、解乳化剤は、オキシアルキル化フェノール樹脂ブレンドであってもよい。そのようなブレンドは、4-ノニルフェノール、エチレンオキシド、およびプロピレンオキシドを有するホルムアルデヒドポリマー、ならびに4-ノニルフェノールエチレンオキシドを有するホルムアルデヒドポリマーを含み得る。解乳化剤は、組成物中に、0.002重量%~0.012重量%で存在し得る。
シール膨潤剤
シール膨潤剤はまた、本開示に従って調製された組成物中に含まれ得る。シール膨潤剤としては、Exxon Necton-37(商標)(FN 1380)およびExxon Mineral Seal Oil(商標)(FN 3200)などのスルホレン誘導体が挙げられる。
別の有用なシール膨潤剤は、下式の置換スルホニルジベンゼン化合物であり、
Figure 2023508906000040
式中、nは、0または1であり、
およびRは、各々独立して、RまたはR -Yで表される基であり、
は、約4個、または約12~約20個、約6~約18個、約6~約14個、または約6~約8個の炭素原子のヒドロカルビル基であり、
は、約1または2個の炭素原子のアルキレン基であり、pは、0または1であり、
-Yは、-Z-Rであり、式中、-Z-は、-H-、-N(R)-から選ばれ、式中、Rは、約6~約18個の炭素原子のヒドロカルビル基、-N=CH- -HC=N- -O-C(O)-および-C(0)-0-であり、
は、水素、または約4個、もしくは約12~約20個、約6~約18個、約6~約14個、もしくは約6~約8個の炭素原子の脂肪族ヒドロカルビル基であるか、あるいは-Yは、下式で表され、
Figure 2023508906000041
式中、Rは、約8~約100個、約12~約24個、約8~約16個、約14~約16個、または約40~約70個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。
いくつかの実施形態では、本プロセスに従って調製された潤滑剤は、機械装置を潤滑するために配合される。機械装置は、例えばドライブライン装置などの自動車に関連付けることができる。ドライブライン装置としては、オートマチック変速機、マニュアル変速機、デュアルクラッチ変速機、または車軸またはディファレンシャルが挙げられる。
異なる実施形態におけるドライブライン装置の潤滑組成物は、以下の表に開示されるような組成物を有し得る。
Figure 2023508906000042
機械装置は、例えば、火花点火内燃機関または圧縮点火内燃機関などの内燃機関であり得る。異なる実施形態におけるエンジン潤滑組成物は、以下の表に開示されるような組成物を有し得る。
Figure 2023508906000043
本開示は、本出願に記載された特定の実施形態に関して限定されるものではなく、様々な態様の例示として意図されている。当業者には明らかであるように、その趣旨および範囲から逸脱することなく、多くの修正および変形を行うことができる。本明細書に列挙されたものに加えて、本開示の範囲内の機能的に等価な方法および構成要素は、前述の説明から当業者には明らかであろう。かかる修正および変形は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるべきであり、かかる特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲を伴う。本開示は、特定の方法、試薬、化合物、または組成物に限定されず、当然のことながら変更可能であることを理解されたい。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図していないこともまた理解されたい。
本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈上他に明確な指示がない限り、複数に関する言及を含む。他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本開示のいかなる内容も、本開示に記載された実施形態が先行発明によるかかる開示に先行する権利を有しないことの承認として解釈されるべきではない。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、「含むが、これに限定されない」を意味する。
様々な組成物、方法、および装置が、様々な構成要素またはステップを「含んでいる」という言葉で説明されるが(「含んでいるが、これに限定されない」を意味するものと解釈されるが)、その組成物、方法、および装置が、その様々な構成要素およびステップ「から本質的に構成される」または「から構成される」こともあり得、かかる用語は、本質的に閉じた要素のグループを定義するものとして解釈されるべきである。
本明細書における実質的に任意の複数形および/または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および/または用途に適合するように、複数形から単数形へ、および/または単数形から複数形へと変換することができる。本明細書においては、明確さのために、様々な単数形/複数形の置換が明示的に説明される場合がある。
一般に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲(例えば、添付の特許請求の範囲の主文)で使用される用語は、一般に「開放」用語として意図されることが当業者によって理解されよう(例えば、「含んでいる」という用語は「含んでいるが、これに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む」という用語は「含むが、限定されない」と解釈されるべきである)。特定の数の導入された特許請求項の記載が意図される場合、かかる意図は特許請求項において明示的に記載され、そのような記載がない場合は、かかる意図が存在しないことを当業者はさらに理解するであろう。例えば、理解を助けるために、以下に添付の特許請求の範囲は、特許請求項の記載を導入するために、導入句「少なくとも1つ」および「1つ以上」の使用を含むことができる。しかしながら、かかる句の使用は、不定冠詞「a」または「an」を用いて導入された特許請求項の記載が、当該導入された記載を含む任意の特定の特許請求項を、かかる記載のものを1つだけしか含まない実施形態に限定することを意味すると解釈されるべきではなく、同じ特許請求項が導入句「1つ以上」または「少なくとも1つ」および「a」または「an」などの不定冠詞を含む場合であっても、そう解釈されるべきではない(例えば、「a」および/または「an」は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味すると解釈されるべきである)。これと同じことが特許請求項の記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても当てはまる。さらに、特定の数の導入された特許請求項の記載が明示的に記載されている場合でも、当業者は、かかる記載が、少なくとも記載された数を意味する(例えば、他の修飾語を伴わない「2つの記載のもの」というだけの記載は、少なくとも2つの記載のもの、または2つ以上の記載のものを意味する)と解釈されるべきであることを認めるであろう。さらに、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」などに類似した慣用表現が使用される場合、一般に、かかる構成は、当業者が理解するであろうその慣用表現の意味で意図される(例えば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、Aのみを有するシステム、Bのみを有するシステム、Cのみを有するシステム、AとBをともに有するシステム、AとCをともに有するシステム、BとCをともに有するシステム、および/または、AとBとCをともに有するシステムなどを含むが、これらに限定されない)。「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」などに類似した慣用表現が使用される場合、一般に、かかる構成は、当業者が理解するであろうその慣用表現の意味で意図される(例えば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、Aのみを有するシステム、Bのみを有するシステム、Cのみを有するシステム、AとBをともに有するシステム、AとCをともに有するシステム、BとCをともに有するシステム、および/または、AとBとCをともに有するシステムなどを含むが、これらに限定されない)。2つ以上の代替的な項目を提示する実質的に任意の選言的な単語および/または句は、それが明細書内、特許請求の範囲内、または図面内のいずれにあるかにかかわらず、それらの項目の1つを含む可能性、それらの項目のいずれかを含む可能性、またはそれらの項目の両方を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが当業者によってさらに理解されるであろう。例えば、「AまたはB」という句は、「A」または「B」または「AおよびB」の可能性を含むと理解される。
さらに、本開示の特徴または態様がマーカッシュ群で記載することができる場合には、本開示がマーカッシュ群の任意の個々の要素または要素のサブグループを単位としても記載されることを当業者は認めるであろう。
当業者によって理解されるように、ありとあらゆる目的のために、例えば書面による説明を提供することに関して、本明細書に開示されるすべての範囲はまた、任意のおよびすべての可能なサブ範囲およびそのサブ範囲の組み合わせを包含する。列挙された範囲はいずれも、その同じ範囲を少なくとも等しい半分に分割すること、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1などに分割することを十分に説明し、かつ、これを可能にするものとして容易に認識することができる。非限定的な例として、本明細書で考察される各範囲は、下から3分の1、中央の3分の1、上から3分の1などに容易に分割することができる。また、当業者によって理解されるように、「まで」、「少なくとも」などのすべての言語は、記述された数を含み、上で考察されたように、後にサブ範囲に分割することができる範囲を指す。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は各個々の要素を含む。したがって、例えば、1~3重量%を有する基は、1、2、または3重量%を有する基を指す。同様に、1~5重量%を有する基は、1、2、3、4、または5重量%などを有する基を指し、その間のすべての点を含む。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、所与の量の値が表示値の±20%以内であることを意味する。他の実施形態において、値は、表示値の±15%以内である。他の実施形態において、値は、表示値の±10%以内である。他の実施形態において、値は、表示値の±5%以内である。他の実施形態において、値は、表示値の±2.5%以内である。他の実施形態において、値は、表示値の±1%以内である。
特に明記しない限り、本明細書で使用される「重量%」は、組成物の総重量に基づく重量パーセントを指すものとする。
分岐オレフィンコポリマーを調製するための方法 カルボン酸部分による官能化およびその後のアミンとの反応がよく知られており、上記に開示されている。分岐オレフィン、ポリマー、およびポリマー界面活性剤の例示的な実施例が以下の表に提供される。
Figure 2023508906000044
Figure 2023508906000045
Figure 2023508906000046

Claims (54)

  1. 潤滑油組成物であって、
    a.潤滑粘度の油と、
    b.アシル化ポリマーを含む0.1~20重量%のポリマー界面活性剤化合物であって、前記ポリマーが、8~30個の炭素原子を含有する分岐オレフィン、およびそれらの組み合わせを含み、前記ポリマーが、500~50,000Daの数平均分子量(Mn)を有する、ポリマー界面活性剤化合物と、を含む、潤滑油組成物。
  2. 前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、イミド、アミド、エステル、およびそれらの組み合わせを形成する、請求項1に記載の潤滑組成物。
  3. 前記ポリマーが、下式で表され、
    -[T]-[Z]
    式中、
    [T]は、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンであり、
    [Z]は、前記分岐オレフィンと重合することができるビニルモノマーであり、
    mは、0~100であり、m=0の場合、nは、少なくとも1であるか、または少なくとも2である、請求項1に記載の潤滑組成物。
  4. 前記分岐オレフィンが、5~10個の炭素原子を含有する少なくとも1つの低級オレフィンモノマー単位のオリゴマーまたはポリマーを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  5. 前記低級オレフィンモノマーが、以下の式のうちの1つで表され、
    Figure 2023508906000047
    式中、
    Ra、Rb、およびRcは、HまたはC~Cアルキルであり得、
    nおよびmは、独立して、0~6の整数であり得るが、ただし、n+mが1~6であることを条件とする、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  6. 前記分岐オレフィンが、以下の式で表される5~10個の炭素原子を含有する低級オレフィンのオリゴマーであり、
    Figure 2023508906000048
    式中、
    Ra、Rb、Rcは、各々独立して、HまたはC~Cアルキルであるが、ただし、RaまたはRbのうちの少なくとも1つがC~Cアルキルであることを条件とし、
    nおよびmは、各々独立して、0~6の整数であるが、ただし、n+mが1~6であることを条件とし、
    yは、2~6、もしくは2~4、もしくは2~3の整数であるか、または3である、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  7. 前記低級オレフィンモノマーが、5~10個の炭素原子を有する分岐ポリエンである、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  8. 前記低級オレフィンモノマーが、イソプレンである、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  9. 前記分岐オレフィンが、以下の式で表されるイソプレンのトリマーである、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
    Figure 2023508906000049
    (2E,5E,7E,10E)-3,6,10-トリメチルドデカ-2,5,7,10-テトラエン
    Figure 2023508906000050
    (3E,7E,10E)-2,7,10-トリメチルドデカ-1,3,7,10-テトラエン
    Figure 2023508906000051
    (E)-2,9-ジメチル-5-(プロプ-1-エン-2-イル)デカ-1,3,8-トリエン
    Figure 2023508906000052
    (3E,6E,10E)-2,6,10-トリメチルドデカ-1,3,6,10-トレトラエン
    Figure 2023508906000053
    (E)-7,11-ジメチル-3-メチレンドデカ-1,6,10-トリエン
  10. 前記分岐オレフィンが、以下の式のテトラマーであり得る、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
    Figure 2023508906000054
    (6E,10E)-7,11,15-トリメチル-3-メチレンヘキサデカ-1,6,10,14-テトラエン
    Figure 2023508906000055
    (3E,10E,14E)-3,7,11,15-テトラメチルヘキサデカ-1,3,6,10,
    14-ペンタエン
    Figure 2023508906000056
    (6E,10E,14E)-7,11,14-トリメチル-3-メチレンヘキサデカ-1,6,
    10,14-テトラエン
    Figure 2023508906000057
    (6E,9E,13E)-2,10,13-トリメチル-6-(プロプ-1-エン-2-イル)ペンタデカ-1,3,9,13-テトラエン
  11. 前記分岐オレフィンが、式(1)~(8)のうちの1つ以上によって表され、
    Figure 2023508906000058
    式中、
    は、式(9)で表され、
    Figure 2023508906000059
    は、式(10)で表され、
    Figure 2023508906000060
    は、式(11)で表され、
    Figure 2023508906000061
    は、式(12)で表される、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
    Figure 2023508906000062
  12. 前記分岐オレフィンが、不飽和度1を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  13. mが、少なくとも1である、請求項3に記載の潤滑組成物。
  14. 前記ビニルモノマーが、式(13)で表され、
    Figure 2023508906000063
    式中、
    、R、R、およびRは、各々独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、シクロアルケニル、およびアルキニルである、請求項3~13のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  15. 前記ビニルモノマーが、エチレン、α-オレフィン、およびスチレンのうちの1つ以上である、請求項3~13のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  16. 前記アシル化ポリマーが、カルボン酸から構成されたアシル基を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  17. 前記アシル化ポリマーが、前記ポリマーのエチレン性不飽和カルボン酸との反応生成物である、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  18. 前記エチレン性不飽和カルボン酸が、無水マレイン酸またはその反応性等価物である、請求項17に記載の潤滑組成物。
  19. 前記エチレン性不飽和カルボン酸が、溶液中または溶融形態で、および任意にフリーラジカル開始剤の存在下で前記ポリマー上にグラフトされる、請求項17または18に記載の潤滑組成物。
  20. 前記フリーラジカル開始剤が、過酸化物、ヒドロペルオキシド、およびアゾ化合物のうちの1つ以上から選択される、請求項19に記載の潤滑組成物。
  21. 前記アミンが、芳香族アミン、脂肪族アミン、およびそれらの組み合わせのうちの1つ以上から選択される、請求項2~20のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  22. 前記芳香族アミンが、下式で表されるN-アリールフェニレンジアミンであり、
    Figure 2023508906000064
    式中、
    は、H、-NHアリール、-ΝHアルカリル、あるいはアルキル、アルケニル、アルコキシル、アラルキル、もしくはアナルカリルから選択される4~24個の炭素原子を有する分岐または直鎖状ヒドロカルビルラジカルであり、
    は、-NH.-(NH(CHNH、-NHアルキル、-NHアラルキル、-CH2-アリール-NH2であり、式中、nおよびmは、各々、1~10の値を有し、
    は、4~24個の炭素原子を有するH、アルキル、アルケニル、アルコキシル、アラルキル、またはアルカリルである、請求項21に記載の潤滑組成物。
  23. 前記N-アリールフェニレンジアミンが、
    N-フェニル-1,4-フェニレンジアミン、
    N-フェニル-1,3-フェ-ニレンジアミン、
    N-フェニル-1,2-フェニレンジアミン、および
    N-ナフチル-1,4-フェニレンジアミンから選択される、請求項22に記載の潤滑組成物。
  24. 前記芳香族アミンが、アニリン、N-メチルアニリン、N-ブチルアニリン、ジ-(パラ-メチルフェニル)アミン、ナフチルアミン、4-アミノジフェニルアミン、N、N-ジメチルフェニレンジアミン、4-(4-ニトロ-フェニルアゾ)アニリン(ディスパーズオレンジ3)、スルファメタジン、4-フェノキシアニリン、3-ニトロアニリン、4-アミノアセトアニリド、4-アミノ-2-ヒドロキシ-安息香酸フェニルエステル(アミノサリチル酸フェニル)、N-(4-アミノ-5-メトキシ-2-メチル-フェニル)-ベンズアミド(ファストバイオレットB)、N-(4-アミノ-2,5-ジメトキシ-フェニル)-ベンズアミド(ファストブルーRR)、N-(4-アミノ-2,5-ジエトキシ-フェニル)-ベンズアミド(ファストブルーBB)、N-(4-アミノ-フェニル)-ベンズアミド、および4-フェニルアゾアニリンから選択される、請求項21に記載の潤滑組成物。
  25. 前記芳香族アミンが、少なくとも3つまたは少なくとも4つの芳香族基を有するアミンであり、以下の式で表され、
    Figure 2023508906000065
    式中、
    R1は、HまたはC~Cアルキル基であり、
    R2は、HまたはC~Cアルキル基であり、
    Uは、脂肪族、脂環式、または芳香族基であるが、ただし、Uが脂肪族である場合、前記脂肪族基が1~5個または1~2個の炭素原子を含有する直鎖または分岐アルキレン基であることを条件とし、
    wは、1~10、または1~4、または1~2である、請求項21に記載の潤滑組成物。
  26. 前記脂肪族アミンが、モノアミン、ジアミン、またはポリアミンであり、前記ジアミンおよびポリアミンが、単一の一級アミノ基を有する、請求項21に記載の潤滑組成物。
  27. 前記ジアミンまたはポリアミンが、単一の一級アミノ基を有する、請求項26に記載の潤滑組成物。
  28. 前記ジアミンまたはポリアミンが、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミン-プロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、1-(2-アミノエチル)ピペリジン、1-(2-アミノエチル)ピロリドン、Ν、Ν-ジメチルエチルアミン;3-(ジメチルアミノ)-1-プロピルアミン;N、N-ジメチルジプロピレントリアミン;アミノエチルモルホリン;アミノエチルエチレン尿素;およびアミノプロピルモルホリンから選択される、請求項26または27に記載の潤滑組成物。
  29. 前記アミンまたはアルコールが、以下の式で表され、
    Figure 2023508906000066
    式中、
    Xは、約1~約4個の炭素原子を含有するアルキレン基であり、
    R2、R3、およびR4は、各々独立して、ヒドロカルビル基である、請求項2~21のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  30. 前記アミンが、ポリエーテルアミンまたはポリエーテルポリアミンである、請求項2~21のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  31. 前記ポリエーテルアミンが、少なくとも1つのエーテル単位を含有し、少なくとも1つのアミン部分で連鎖停止されている、請求項30に記載の潤滑組成物。
  32. 前記ポリエーテルアミンが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびブチレンオキシドなどのC~Cエポキシドから誘導されたポリマーを含む、請求項30または31に記載の潤滑組成物。
  33. 前記ポリエーテルアミンが、ポリエーテル芳香族アミンである、請求項30に記載の潤滑組成物。
  34. 前記ポリエーテル芳香族アミンが、以下の式で表され、
    Figure 2023508906000067
    式中、
    Aは、エーテル基が芳香族部分上の少なくとも1つのアミン基を通して連結される芳香族アミン部分であり、
    およびRは、各々独立して、H、アルキル、アルカリル、アラルキル、もしくはアリール、またはそれらの混合物であり、
    、R、R、およびRは、各々独立してH、またはそれらの混合物の1~6個の炭素原子を含有するアルキルであり、
    aおよびxは、各々独立して、約1~約50の整数である、請求項33に記載の潤滑組成物。
  35. 前記アシル化ポリマーおよび前記アミンが、5:1~1:10、2:1~1:10、または2:1~1:5、または2:1~1:2、または2:1~1:10、または2:1~1:5、または2:1~1:2、または1:1.4~1:0.6のCO:N比で反応する、請求項2~21のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  36. 前記組成物が、消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  37. 前記組成物が、2重量%、または1.5重量%、または1.0重量%以下のポリイソブチレン系分散剤を含有する、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  38. 前記組成物が、1重量%、または0.5重量%、または0.25重量%以下のエチレン/プロピレン系粘度調整剤分散剤を含有する、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  39. 前記潤滑粘度の油が、100℃で2cST~8cSt、または2.5cSt~4.5cStの動粘度を有する基油を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  40. 前記潤滑組成物が、ASTM D4683によって測定されたとき、3.5cP未満または3cP未満または2.5cP未満の高温高剪断(HTHS)を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  41. 前記潤滑組成物の硫黄含有量が、1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.3重量%以下である、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  42. 前記潤滑組成物のリン含有量が、0.2重量%以下、または0.12重量%以下、または0.1重量%以下、または0.085重量%以下、または0.08重量%以下、またはさらには0.06重量%以下、0.055重量%以下、または0.05重量%以下である、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  43. 前記潤滑組成物の全硫酸灰分含有量が、2重量%以下、または1.5重量%以下、または1.1重量%以下、または1重量%以下、または0.8重量%以下、または0.5重量%以下、または0.4重量%以下である、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  44. 前記潤滑組成物が、(i)0.5重量%以下の硫黄含有量、(ii)0.1重量%以下のリン含有量、(iii)1.5重量%以下の硫酸灰分含有量、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを有するエンジンオイルである、先行請求項のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  45. 前記エンジンオイルが、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製され、前記添加剤混合物が、
    a.約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のエンジンオイル認証プログラム:ILSAC GF-5、ILSAC GF-6、API SN、dexos、CJ-4、ACEA-A1、ACEA-A2、ACE A-A3、ACEA-B1、ACEA-B2、ACEA-B3、ACEA-B4、ACEA-E1、ACEA-E2、ACEA-E3、ACEA-E4、およびPC-11のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率と、を含む、請求項44に記載の潤滑組成物。
  46. 前記エンジンオイルが、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製され、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のエンジンオイル認証プログラム:ILSAC GF-5、ILSAC GF-6、API SN、dexos、CJ-4、ACEA-A1、ACEA-A2、ACE A-A3、ACEA-B1、ACEA-B2、ACEA-B3、ACEA-B4、ACEA-E1、ACEA-E2、ACEA-E3、ACEA-E4、およびPC-11のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率と、を含む、請求項44に記載の潤滑組成物。
  47. 前記潤滑組成物が、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製されたギアオイルであり、前記添加剤混合物が、
    a.約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のAPIギアオイルカテゴリ:API GL-4、GL-5、MIL-L-2105D、MIL-PRF-2105E、MT-1、およびSAE標準J2360のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のその相対比率と、を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  48. 前記潤滑組成物が、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製されたギアオイルであり、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下のギアオイルカテゴリ:API GL-4、GL-5、MIL-L-2105D、MIL-PRF-2105E、MT-1、およびSAE標準J2360のうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のその相対比率と、を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  49. 前記潤滑組成物が、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製されたオートマチック変速機流体であり、前記オートマチック変速機流体が、
    a.約300Da~約50,000Da、または約2000Da~約50,000Da、または好ましくは約2000Da~約25,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含むポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下の性能カテゴリー:DEXRON ULV、MERCON ULV、Mopar ATF+4, DEXRON III/MERCON、DEXRON VI/MERCON V、MERCON V-Most Ford、Mercury、Lincoln、Mazda B-Series、2001-08 Mazda Tribute、MERCON LV、MERCON SP、Toyota ATF Type T-IV (T4)、およびToyota ATF WSのうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率と、を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  50. 前記潤滑組成物が、潤滑粘度の油を添加剤混合物と組み合わせることによって調製されたオートマチック変速機流体であり、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤、ならびに添加剤の組み合わせの変動のない添加剤混合物、または以下の性能カテゴリー:DEXRON ULV、MERCON ULV、Mopar ATF+4, DEXRON III/MERCON、DEXRON VI/MERCON V、MERCON V-Most Ford、Mercury、Lincoln、Mazda B-Series、2001-08 Mazda Tribute、MERCON LV、MERCON SP、Toyota ATF Type T-IV (T4)、およびToyota ATF WSのうちの1つ以上の性能要件を満たすか、もしくはそれを超える添加剤混合物内のそれらの相対比率と、を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
  51. 無段変速機(CVT)、または変速比無限大変速機(IVT)、またはトロイダル変速機、または連続スリップトルク変換クラッチ(CSTCC)、有段オートマチック変速機、またはデュアルクラッチ変速機(DCT)を有するオートマチック変速機を作動させる方法であって、添加剤混合物を有する潤滑粘度の油を含む潤滑流体でオートマチック変速機を作動させることを含み、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤と、を含む、方法。
  52. ディーゼル微粒子フィルタ(DPF)などの排出制御システム、または選択的触媒還元(SCR)を採用するシステムを装着した内燃機関を作動させる方法であって、添加剤混合物を有する潤滑粘度の油を含む潤滑流体で前記機関を作動させることを含み、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤と、を含む、方法。
  53. ターボチャージャーを装着した内燃機関を作動させる方法であって、添加剤混合物を有する潤滑粘度の油を含む潤滑流体で前記機関を作動させることを含み、前記添加剤混合物が、
    a.約500Da~約50,000Daの数平均分子量を有するポリマーを含むアシル化ポリマーであり、8~30個の炭素原子を有する分岐オレフィンを含み、前記アシル化ポリマーが、アミンまたはアルコールとさらに反応して、アミド、イミド、エステル、またはそれらの組み合わせを形成するポリマー界面活性剤化合物と、
    b.消泡剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、解乳化剤、洗浄剤、分散剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、防錆剤および防食剤、粘度調整剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の添加剤と、を含む、方法。
  54. 前記内燃機関が、火花点火機関および圧縮点火機関から選択される、請求項52または53に記載の方法。

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