JPH07502292A - 錆の生成を抑制するための潤滑油 - Google Patents

錆の生成を抑制するための潤滑油

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JPH07502292A
JPH07502292A JP5510951A JP51095193A JPH07502292A JP H07502292 A JPH07502292 A JP H07502292A JP 5510951 A JP5510951 A JP 5510951A JP 51095193 A JP51095193 A JP 51095193A JP H07502292 A JPH07502292 A JP H07502292A
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ピロン・リリアンナ・ゼット.
ライド・ロイド・イー.
アスリン・アンドレ・イー.
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 錆の生成を抑制するための潤滑油 発明の背景 1、発明の分野 本発明は潤滑油中の錆の生成を抑制するための2種類の錆抑制剤の相乗作用を示 す組合せの使用に関する。
2、関連技術の説明 金属表面に水が接触することによりしばしば起こる錆の生成を抑制または防止す るために、多くの潤滑油中には錆抑制剤の存在が必要となる。
しかしながら、今回、錆抑制剤の相乗作用を示す組合せが潤滑油中の錆の防止に 特に効果的であることを発見した。
本発明の要約 1つの実施態様において、本発明は、大量の潤滑油ベースストックと、下記成分 (a)及び(b)の組合せを含む相乗作用を示す少量の錆抑制剤とからなること を特徴とする錆の生成を抑制することのできる潤滑油に関する。
(a)油中の油と水との間の界面張力を約1〜約4 mN/mに低下させること のできる錆抑制剤、 (b)下記式゛ (R+)z−C−COOH (R2) 2−C−C0OH で表わされるコハク酸誘導体と、下記式。
(Rz) 2−C−COOH3−OH で表わされるアルキルコハク酸の部分エステル化物[前記式中、RI+ R2お よびR3は同じかまたは異っていてもよく、各々、炭素原子約2〜約10個を有 するアルキル基である]を含有し、上記(a)に対する(b)の重量比がOより 大きく1:1より小さい錆抑制剤添加剤。
別の実施態様において、本発明は上記した油を用いてエンジンを潤滑することに よる、内燃機関における錆の生成を抑制するための方法に関する。
本発明の詳細な説明 本発明は大量の潤滑油ベースストックと少量の相乗作用を示す錆抑制量の2種類 の油溶性錆防止剤の組合せとを必要とする。
潤滑油ベースストックは、天然潤滑油、合成潤滑油またはこれらの混合物から得 ることができる。適当な潤滑油ベースストックには、更に、合成ワックスおよび スラソクワックスの異性化により得られるベースストック、並びに、原料の芳香 族および極性成分を(溶媒抽出ではなく)水素化分解することにより得られる水 素化分解ベースストックも含まれる。一般的に、潤滑油ベースストックは40℃ における動粘度約5〜約10゜000cSlを有するが、典型的な用途では40 ℃における粘度約10〜約1,000cslを有する油が必要となる場合もある 。
天然潤滑油には、動物性油、植物性油(例えばヒマシ油およびラード)、石油、 鉱油、および石炭または頁岩から得られた油が包含される。
合成油には、炭化水素油およびハロゲン置換炭化水素油、例えば重合化された、 またはインターポリマー化されたオレフィン類(例えばポリブチレン、ポリプロ ピレン、プロピレン−イソブチレン共重合体、塩素化ポリブチレン、ポリ(1− ヘキセン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)等、およびこれらの混 合物);アルキルベンゼン(例えばドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、 ジノニルベンゼン、ジ(2−エチルヘキシル)ベンゼン等)、ポリフェニル(例 えばビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニル等):アルキル化ジフ ェニルエーテル、アルキル化ジフェニルスルフィド、並びに、これらの誘導体、 類縁体および同族体等が包含される。
合成潤滑油には更に、アルキレンオキシドの重合体、インターポリマー、共重合 体、および、末端ヒドロキシル基がエステル化、エーテル化等により変性されて いるこれらの誘導体も包含される。これらの種類に属する合成油の例は、エチレ ンオキシドまたはプロピレンオキシドの重合化により調製されるポリオキシアル キレン重合体;これらのポリオキシアルキレン重合体のアルキルおよびアリール エーテル(例えば平均分子ffi+000のメチルポリイソプロピレングリコー ルエーテル、分子!500〜1000のポリエチレングリコールのジフェニルエ ーテル、分子量1000〜1500のポリプロピレングリコール らのモノ−およびポリ−カルボン酸エステル(例えば酢酸エステル、混合C3− C8脂肪酸エステル、およびテトラエチレングリコールのC]3オキソ酸ジエス テル)が挙げられる。
別の適当な合成潤滑油の種類には、ジカルボン酸(例えばフタル酸、コハク酸、 アルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スペ リン酸、セバシン酸、フマル酸、ア,ジビン酸、リルン酸二量体、マロン酸、ア ルキルマロン酸、アルケニルマロン酸等)と種々のアルコール(例えばブチルア ルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、2−エチルヘキシルアル コール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、プロピレン グリコール等)とのエステル類も包含される。これらのエステルの特定の例には 、ジブチルアジペート、ジ(2−エチルヘキシル)セパセード、ジーn−へキシ ルフマレート、ジオクチセパセード、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシル アゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレートジエイコシル七パセー ト、リルン酸二量体の2−エチルへキシルジエステル、および、セバシン酸1モ ルとテトラエチレングリコール2モルおよび2−エチルヘキサン酸2モルを反応 させて形成したエステル錯体等が挙げられる。
合成油として有用なエステルにはまた、05〜c1□モノカルボン酸およ □び ポリオール類およびポリオールエーテル、例えばネオペンチルグリコール、トリ メチルロルプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペ ンタエリスリトール等がら得られるものも含まれる。
ケイ素系油(例えばポリアルキル−、ボリアリール−、ポリアルコキシ、または ボリアリールオキシ−シロキサン油およびシリケート油)も別の有用な種類の合 成潤滑油を構成する。これらの油には、テトラエチルシリケート、テトライソプ ロピルシリケート、テトラ−(2−エチルヘキシル)シリケート、テトラ−(4 −メチル−2−エチルヘキシル)シリケート、テトラ(p−1−ブチルフェニル )シリケート、ヘキサ−(4−メチル−2−ペントキシ)ジシロキサン、ポリ  (メチル)シロキサンおよびポリ (メチルフェニル)シロキサン等が包含され る。その他の合成潤滑油には、リン含有酸の液体エステル類(例えばトリクレジ ルホスフェート トリオクチルホスフェート、デシルホスホニック酸のジエチル エステル)、重合体テトラヒドロフラン、ポリアルファオレフィン等が包含され る。
潤滑油は、未精製、精製、再精製の油、またはこれらの混合物から得られたもの であってよい。未精製の油は、更に精製または処理を行なうことなく、天然原料 または合成原料(例えば石炭、頁岩またはタール砂ビチュメン)から直接得られ る。未精製の油の例は、レトルト操作から直接得られる頁岩油、蒸留から直接得 られる石油、またはエステル化工程から直接得られるエステル油を包含し、これ ら各々はその後、更に精製することなく使用される。精製油は一つ以上の特性を 向上させるために一つ以上の精製段階において処理されていることを除き、未精 製の油と同様である。適当な精製方法には、蒸留,水素処理、脱蝋、溶媒抽出、 酸または塩基抽出、濾過およびパーコレーションが包含される、これらは全て, 当業者が知るものでる。再精製油は精製油を得るために用いる方法と同様の方法 で使用済み油を処理することにより得られる。これらの再精製油はまた、再生油 または再処理油としても知られており、しばしば、使用済み添加物および油分解 生成物の除去のだめの方法により更に処理される。
本発明で使用される油溶性錆抑制剤の1つ(抑制剤A)は、AS丁M試験法D9 71−82で測定した場合、約1〜約4、好ましくは約1.5〜約2.5mN/ mまで油中の水と油との間の界面張力を低下させることができなくてはならない 。
もう1つの油溶性錆抑制剤(抑制剤B)は、好ましくは大量(好ましくは少なく とも70重量%)の下記式:%式% のコハク酸誘導体と、少量(好ましくは30重量%未満)の下記式:(R2)  2−C−COOR3−OH のアルキルコハク酸の部分エステル化を含有する。前記式中、R1+ R2およ びR3は各々アルキル基である。アルキル基は直鎖または分枝鎖であってよいが ,直鎖が好ましい。R,、 R2およびR3の各々に含まれる炭素原子が少なす ぎる場合は、抑制剤は極めて高い可溶性を示すが錆を防止するための金属表面へ の吸着ができない。一方、R1+ R2およびR3の各々に含まれる炭素原子が 多すぎる場合は、抑制剤は十分な油溶性を示さなくなる。従って、R1+ R2 およびR3が油溶性であり、潤滑油に錆抑制性を付与するためには、R1+ R 2およびR3は各々、約2〜約10、好ましくは約3〜約6,そして最も好まし くは約3〜約4個の炭素原子を含むことが必要である。R1+ R2およびR3 は同じかまたは異っていてよく、飽和または不飽和であってよい。最も好ましく はR1およびR2は各々、CH3−CH=CHである。
添加する添加剤の組合せの量は、油に錆抑制性を付与するのに必要な量のみであ る。即ち、錆抑制量である。一般的に、これは少なくとも約0.03重量%の組 合せ物(combination)を使用することに相当する。しかしながら、 必要最少量は特定の原料油により変化する。例えば、140ONeulrilの ような高粘度ベースストックまたはより高粘度のベースオイルの場合は少なくと も0.1重量%以上を必要とするが、より粘度の低いその他の殆どのベーススト ック(例えば150〜600 Neutral)の場合は、少なくとも0.03 〜0.04重量%を必要とする。必須ではないが、所望により、必要最少量を超 える組合せ物を使用する場合もある。
使用する2種類の抑制剤の相対量は重要である。ASTM D665B錆試験に 合格するためには、抑制剤Bの抑制剤Aに対する重量比は0より大きく1:1よ り小さいことが必要である。
以下の実施例に示されるとおり、本発明で使用するのに適する錆抑制剤は市販品 である。その調製方法も知られている。
所望により当該分野で使用される他の添加物も潤滑油ベースオイルに添加してよ い。このような添加物は、分散剤、耐摩耗剤、抗酸化剤、腐食抑制剤、洗剤、流 動点低下剤、極圧添加剤、粘度指数向上剤、摩擦調節剤等を包含する。これらの 添加物は典型的にはC,V、 SmalhearとR,Kennedy Sm1 thの「潤滑剤添加物J (1967、pPI−11)および米国特許4、10 5.571号等に開示されており、その内容は本明細書中に引用される。
上記した相乗作用を示す錆抑制剤の組合せを含有する潤滑油は、本質的に錆の抑 制が必要とされるいかなる用途にも使用できる。即ち、本発明で用いる場合、「 潤滑油」 (または「潤滑油組成物」)という用語は、自動車クランク室潤滑油 、工業用油、ギア油、トランスミッション油等を包含するものとする。更に、本 発明の潤滑油組成物は、自動車およびトラックのエンジン、2サイクルのエンジ ン、航空ピストンエンジン、船舶および鉄道のエンジン等を包含する、本質的に いかなる内燃機関の潤滑系統においても用いることができる。また、ガス燃焼エ ンジン、アルコール(例えばメタノール)動力エンジン、定置動力エンジン、タ ービン等のための潤滑油も包含される。
本発明は本発明の好ましい実施態様を包含する以下の実験例を参照することによ り更に理解される。実験例においては、錆からの保護はASTM試験法D665 Bを用いて測定したが、この測定方法の記載は本明細書中に引用される。
実験例1 試験用ベースオイルの性質 下記の実験例で試験した9種類のベースオイルの性質を表1に示す。
表1 ベースオイルA(]) B(2) C(3) D(4) E(5) F(6)G (7) H(8) r(9)粘度、 csl 40℃ 30.4 29.4 32.7 29.7 29.5 30.0111 .4105.9301.7100℃ 5.8 5.8 5.6 5.1 5 5 .311.611.322粘度指数 134 143 106 96 94 1 07 89 92 89炭化水素分析2重量% 飽和物 >99.5>99.5>99.586.] 82.8 71.6 80 .4 go、5 68.3芳香族/極性物質<0.5 <0.5 <0.513 .9 17.2 28.4 19.6 19.5 31.7窒素、 pprn 総量 <1 1 <] 36 8 24 100 30 14]塩基性 0 0  0 33 4 23 88 16 51イオウPP[I+/重量% <] < 1 <] 0.06 0.09 0.49 0.11 0.12 0.18蒸留 1℃ 初期沸点 40B 341 340 324 334 319 370 362  404中間沸点 481 465 433 418 4]8 431 488  488 543最終沸点 596 570 533 526 5]3 559  587 598 637(1) C+o単量体を重合して3成分:c、o:3 量体(C30)、CIo 4量体(C40)およびCIo 5量体(Cso)の 混合物を形成することにより得られるポリアルファオレフィン合成ベースオイル (2)スラックワックスの異性化により形成されるイソメレートの親縄の後に残 存する潤滑油留分であるスラックワックスイソメレート(3)高圧水素化により 芳香族を飽和させ本質的に存在する全てのイオウおよび窒素を従来のベースオイ ルから除去することにより得られるホワイトオイル (4)従来の15ONeu+ral NMP抽出ベースオイルを溶剤親縄し水素 化処理したもの (5)従来の15ONeulral フェノール抽出ベースオイルを溶剤親縄し 水素化処理したもの (6)従来の15ONeujral NMP抽出ベースオイルを溶剤親縄し水素 化処理したもの (7)従来の60QNeulral NMP抽出ベースオイルを溶剤親縄し水素 化処理したもの (8)従来の60ONeulral フェノール抽出ベースオイルを溶剤親縄し 水素化処理したもの (9)従来の1400 Neutralフェノール抽出ベースオイルを溶剤親縄 し水素化処理したもの 実験例214859を用いた種々のベースオイルの錆保護Lubrixol C orporationから販売されている市販の錆抑制剤L! 859を種々の 濃度で含有する実施例1のベースオイルの錆保護試験を実施した。
この抑制剤は約74.5重量%の下記式:の未反応のテトラプロペニルコハク酸 と、(+)をIO−(CH2) a O)1と反応させることにより得られる約 25.5重量%の下記式:の部分エステル化アルキルコハク酸の混合物である。
これらの試験の結果を表2に示す。
表2 種々の重量%のLZ 859における錆試験結果ベースオイル0.03 o、0 5 0.10 0.15A 不合格 不合格 不合格 不合格 B 不合格 不合格 不合格 不合格 C不合格 不合格 合格 合格 D 合格 合格 合格 合格 E 不合格 合格 合格 合格 F 不合格 合格 合格 合格 G 合格 合格 合格 合格 H不合格 合格 合格 合格 ! 不合格 不合格 不合格 不合格 表2のデータによれば、ベースオイルDおよびGのみが0.03重量%のLZ  859を用いた場合に錆試験に合格している。0.05重量%の濃度では、ベー スオイルD−H(即ち従来のベースオイルであり、飽和物質約95重量%未満を 含有するもの)が試験に合格している。ベースオイルA〜C(即ち従来には無か ったベースオイルであり、少なくとも約95重量%の飽和物質を含有するもの) およびベースオイル■ (高粘度の従来のベースオイル)のみが錆試験に不合格 であった。しかしながら、ベースオイルCはLZ 1159の濃度が0.1重量 %に増大すると合格であった。油A、 Bおよび■は0.15重量%の濃度まで 不合格であった。
実験例3 Mobilad C603を用いた種々のベースオイルの錆保護Mobil C hemical Companyがら販売されている市販の錆抑制剤Mobil adC603を種々の濃度で含有する実施例1のベースオイルの錆保護試験を実 施した。この抑制剤は、ASTM試験法D97]−82で測定した場合に油中の 油と水との間の界面張力を約1〜約4、好ましくは約1.5〜約2.5mN/m に低下させることのできる無水コハク酸アミン溶液である。上記文献は本明細書 中に引用される。これらの試験の結果を表3に示す。
表3 種々の重量%のMobilad C603おける錆試験結果ベースオイル 0. 03 0.05 0.10 0.15A 不合格 不合格 合格 合格 B 不合格 不合格 合格 合格 C不合格 不合格 不合格 合格 D 不合格 不合格 合格 合格 E 不合格 不合格 合格 合格 F 不合格 不合格 不合格 合格 G 不合格 不合格 合格 合格 11 不合格 不合格 合格 合格 1 不合格 不合格 不合格 合格 衣3のデータによれば、Mobilad C603は試験したベースオイルの全 てにおいて、しかしLz 859を用いた場合に必要とされた量と比較してかな り高濃度で、錆形成を防止できた。例えば表2に示されるとおり、LZ 859 は油D −1−(中では0.03〜0.05重量%の濃度で錆形成を防止できる が、より高い濃度でも油A、BおよびIでは効果を示さなかった。
実験例4 Mobilad C503とLZ 859との間の相乗作用による錆 防止Mobilad C603とLZ 859とを11の重量比で混合して、実 験例1に記載した数種類のベースオイルを用いた場合に錆試験に合格するために 必要な最低濃度をめた。これらの試験の結果を表4に示す。
表4 I:l比のLx 859/Mobilad C603の濃度ベースオイル 0. 03 0.04 0.05 0.I八 合格 (]) 合格 (1) B 合格 (+) 合格 (1) C不合格(2) 合格 合格 (+) E 合格 (1) (1) (1) H合格 (+) (1) (1) + (3) (3) 不合格 合格 (1)より低濃度で合格したため試験せず。
(2)ボーダーライン不合格。
(3)より高濃度で不合格であったため試験せず。
表2〜4のデータによれば、2種類の錆抑制剤の間の相乗作用により各抑制剤単 独ではより高濃度でしか得られない錆保護特性がより低濃度で得られる。例えば 、錆試験に合格するためには油EおよびHは0.05重量%のLZ 859 ( 表2を参照)を必要とするが、l:Iの重量比でLZ 859とMobilad  C603の混合物を用いると僅が0.03重量%で合格できる。同様に、油A 〜Cは合格するためには通常は0.1〜o、15重量%のMobilad C6 03を必要とするが、混合物は0.03〜0.05重量%を用いれば合格できる 。
実験例5L!859とMobilad C603の重量比の重要性油B中の種々 の重量比のLz 859およびMobilad C603の錆防止能力を同じ総 濃度(0,03重量%)で測定した。これらの試験の結果を表5に示す。
表5 Ll 859/1Jobilad C603比1重量% 濃度2重量% 錆試験 結果100:Q(1) 0.03 不合格 95:5 0.03 不合格 90:10 0.Q3 不合格 80:20 0.03 不合格 10:30 0.03 不合格 60:40 0.03 合格/データライン50:50 0.03 合格/デー タライン40:60 0.03 合格 30ニア0 0.03 合格 20:l10 0.03 合格 10:90 0.03 合格 0:]OO(2) 0.03 不合格 (]) 0.15重量%Ls 1159で不合格。
(2)合格のために最低0.06重量%を必要とした。
表5のデータによれば、効果的な錆防止性能のためにはLx 1159のMob ilad C603に対する重態比は0より大きく1:1未満でなければならな いことが解る。
フロントベージの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号C10M 133:06 ) C1ON 30:12 40:25 (72)発明者 ライド・ロイド・イー。
カナダ国、エヌ7エス 5イー6、オンタリオ州、サーニア、ディリー アヴニ ューI (72)発明者 アスリン・アンビル・イー。
カナダ国、エヌOエヌ 1ジエイ0、オンタリオ州、フォレスト、レイク ヴア ーレー グローブ、ボックス23、アールアール

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)大量の潤滑油ベースストックと、下記成分(a)及び(b)の組合せを含 む相乗作用を示す少量の錆抑制剤とからなることを特徴とする錆の生成を抑制す ることのできる潤滑油。 (a)油中の油と水との間の界面張力を約1〜約4mN/mに低下させることの できる錆抑制剤、 (b)下記式: (R1)2−C−COOH (R2)2−C−COOH で表わされるコハク酸誘導体と、下記式:(R1)2−C−COOH (R2)2−C−COOR3−OH で表わされるアルキルコハク酸の部分エステル化物[前記式中、R1,R2およ びR3は同じかまたは異っていてもよく、各々、炭素原子約2〜約10個を有す るアルキル基である]を含有し、上記(a)に対する(b)の重量比が0よリ大 きく1:1より小さし錆抑剤。
  2. (2)R1,R2及びR3の1つが、約3〜6の炭素数を含有する請求の範囲( 1)の潤滑油。
  3. (3)R1,R2及びR3が直鎖状のアルキルである請求の範囲(1)の潤滑油 。
  4. (4)R1及びR2が不飽和のアルキルである請求の範囲(3)の潤滑油。
  5. (5)成分(b)が大量のコハク酸誘導体と少量のアルキルコハク酸の部分エス テル物を含有する請求の範囲(1)の潤滑油。
  6. (6)成分(b)が少なくとも70重量%のコハク酸誘導体を含有する請求の範 囲(5)の潤滑油。
  7. (7)成分(b)中のコハク酸誘導体がテトラプロペニルコハク酸である請求の 範囲(6)の潤滑油。
  8. (8)少なくとも0.03重量%の錆抑制剤の組合せが存在する請求の範囲(2 )の潤滑油。
  9. (9)請求の範囲(1)の潤滑油を用いてエンジンを潤滑化することを特徴とす る内燃機関における錆の生成を抑制する方法。
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