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公開番号2025093883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2024209198
出願日2024-12-02
発明の名称潤滑剤用のケイ素含有化合物
出願人アフトン・ケミカル・コーポレーション,Afton Chemical Corporation
代理人弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類C10M 155/02 20060101AFI20250617BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】低速早期着火(LSPI)回数を低減し、低泡及び/又は低エアレーションを維持するのに有効である、潤滑組成物及び火花点火エンジンを潤滑する方法を提供する。
【解決手段】潤滑粘度の1つ以上の基油と、ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーから提供された、約15ppm以下のケイ素と、シロキサン誘導体、シラン誘導体、又はこれらの組み合わせから選択されるケイ素含有化合物から提供された、少なくとも約100ppmの追加ケイ素であって、前記追加ケイ素を提供する前記ケイ素含有化合物は約650以下の分子量を有する、追加ケイ素と、を含む、乗用車用モーター油が提供される。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
潤滑中に低泡及び／又は低エアレーションを維持するように構成された乗用車用モーター油であって、前記乗用車用モーター油は、
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーから提供された、約１５ｐｐｍ以下のケイ素と、
シロキサン誘導体、シラン誘導体、又はこれらの組み合わせから選択されるケイ素含有化合物から提供された、少なくとも約１００ｐｐｍの追加ケイ素であって、前記追加ケイ素を提供する前記ケイ素含有化合物は約６５０以下の分子量を有する、追加ケイ素と、を含む、乗用車用モーター油。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーは、約５０，０００以上の数平均分子量を有するポリジメチルシロキサンポリマーであり、かつ／又は、前記追加ケイ素を提供する前記ケイ素含有化合物は、化合物当たり１０以下のケイ素－酸素結合を有し、かつ／又は、前記乗用車用モーター油は、自然吸気エンジンで動作させたときに、前記ケイ素含有化合物から提供される前記追加ケイ素を含まない基準モーター油と比較してより少量の自由空気を混入させる、請求項１に記載の乗用車用モーター油。
【請求項３】
前記乗用車用モーター油は、ＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う平均発生回数が５以下であり、かつ／又は、ＡＳＴＭＤ８２９１の前記シーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う最大発生回数が８以下である、請求項２に記載の乗用車用モーター油。
【請求項４】
前記乗用車用モーター油は、約１００～約３００ｐｐｍの前記追加ケイ素を含み、好ましくは、前記乗用車用モーター油は、約１００～約２５０ｐｐｍの前記追加ケイ素を含む、請求項１に記載の乗用車用モーター油。
【請求項５】
前記追加ケイ素は、ポリエーテル変性シロキサン、ヒドロカルビル変性シロキサン、若しくはこれらの組み合わせによって提供され、かつ／又は、前記追加ケイ素は、式ＩＩの化合物によって提供され、
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28
128
式中、
各Ｒは、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
４
アルキル基であり、
Ｒ
１
は、（ｉ）Ｃ
６
～Ｃ
２０
アルキル基、又は（ｉｉ）－Ｒ
２
－［Ｏ－Ｒ］
３
］
ｎ
－ＯＲ
４
ポリエーテル基のいずれかであり、Ｒ
２
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
４
は、水素又はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基のいずれかであり、
ｎは１～１０の整数であり、ｍは０又は１の整数である、請求項１に記載の乗用車用モーター油。
【請求項６】
式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はＣ
８
～Ｃ
１０
ヒドロカルビル基であり、ｍは０の整数である、請求項５に記載の乗用車用モーター油。
【請求項７】
式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
は水素であり、ｍは０の整数であり、ｎは１の整数である、請求項５に記載の乗用車用モーター油。
【請求項８】
式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
はメチル基であり、ｍは１の整数であり、ｎは１の整数である、請求項５に記載の乗用車用モーター油。
【請求項９】
前記追加ケイ素は、１つ以上のシリルエーテル部分を有するヒドロカルビルシラン化合物によって提供され、好ましくは、前記追加ケイ素は、トリアルコキシアルキルシラン化合物によって提供され、最も好ましくは、前記追加ケイ素は、トリエトキシカプリリルシラン化合物によって提供される、請求項１に記載の乗用車用モーター油。
【請求項１０】
燃焼機関を乗用車用モーター油で潤滑して、濃度が増加したケイ素で低泡及び／又は低エアレーションをもたらす方法であって、前記方法は、
前記燃焼機関を前記乗用車用モーター油で潤滑することを含み、前記乗用車用モーター油は、（ｉ）潤滑粘度の１つ以上の基油と、（ｉｉ）ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーから提供された、約１５ｐｐｍ以下のケイ素と、（ｉｉｉ）シロキサン誘導体、シラン誘導体、又はこれらの組み合わせから選択されるケイ素含有化合物から提供された、少なくとも約１００ｐｐｍの追加ケイ素であって、前記追加ケイ素を提供する前記ケイ素含有化合物は、約６５０以下の分子量を有する、追加ケイ素と、を含み、
前記乗用車用モーター油は、自然吸気エンジンで動作させたときに、ケイ素含有化合物から提供される前記追加ケイ素を含まない基準モーター油と比較して、より少量の自由空気を混入させる、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、潤滑組成物に関し、具体的には、増加したケイ素含有量で低エアレーション及び／又は低泡をもたらすように構成された潤滑組成物に関する。
続きを表示（約 5,400 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車メーカーは、効率、流体寿命、及び燃費の改善を求め続けており、そのため、エンジン、潤滑剤、及びそれらの成分に対する要求事項は増加し続けている。今日のエンジンは、多くの場合、燃費、性能、及び出力を改善するように設計された技術によって、より小型化、より軽量化、及びより効率化されている。これらの要件はまた、エンジン油の性能が、そのような現代のエンジンのより高い要求と、それらの独自の使用及び用途に関連付けられたそれらの対応する性能基準と、を満たすように進化しなければならないことも意味している。エンジン油に対するそのような厳しい要求により、潤滑剤メーカーは、多くの場合、潤滑剤及びそれらの添加剤を、産業及び／又はメーカーの用途のため一定の性能要件を満たすように調整する。典型的には、業界基準及び／又は自動車メーカーは、ある使用又は用途のために設計された潤滑剤又は添加剤が、異なる使用又は用途の全ての性能仕様を満たさなくてもよい、一定の性能基準を要求する。したがって、異なる添加剤を用いて潤滑剤の配合を変更することは、追加添加剤がある特性セットを改善し得るが、別の性能特性セットを劣化させ得るという課題をもたらすことが多い。
【０００３】
例えば、低濃度のケイ素を含有する化合物、例えば中～高分子量ポリジメチルシロキサンポリマーが、消泡性能のために乗用車用潤滑剤に使用されている。ケイ素含有化合物はまた、低速早期着火（low-speed pre-ignition、ＬＳＰＩ）性能（ＡＳＴＭＤ８２９１）の改善に役立ち得る。しかしながら、ケイ素の化学的性質及び／又は処理率に応じて、一部のケイ素含有化合物は、他のタイプの潤滑剤性能にとって有害であり得ることが発見されている。例えば、一部のケイ素含有化合物は、状況によって発泡及び／又はエアレーションに有害であり得る。自動車メーカーは、エンジンの動作中に自由空気を混入させる油の傾向を評価するための厳格な基準を有することが多い。例えば、ＧｅｎｅｒａｌＭｏｔｏｒｓは、自社のｄｅｘｏｓ（商標）エンジン油仕様の一部としてエアレーション試験を有する。他のメーカーも同様の基準を有する。潤滑剤のＬＳＰＩ性能に有用な添加ケイ素は、特定のメーカーが要求する他の発泡及び／又はエアレーション試験において合格の性能を達成することが困難な潤滑剤をもたらし得るので、添加ケイ素を用いて合格のＬＳＰＩ性能を達成するように潤滑剤を配合するときに欠点が存在し得る。
【発明の概要】
【０００４】
一アプローチ又は実施形態では、本開示は、火花点火エンジン用の潤滑組成物に関し、一態様では、潤滑中に低泡及び／又は低エアレーションを維持し、他の態様では、許容可能な低速早期着火性能も維持するように構成された乗用車用モーター油に関する。いくつかの実施形態では、乗用車用モーター油は、潤滑粘度の１つ以上の基油と、ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーから提供された、約１５ｐｐｍ以下のケイ素と、シロキサン誘導体、シラン誘導体、又はこれらの組み合わせから選択されるケイ素含有化合物から提供された、少なくとも約１００ｐｐｍの追加ケイ素であって、追加ケイ素を提供するケイ素含有化合物は約６５０以下の分子量を有する、追加ケイ素と、を含む。
【０００５】
他のアプローチ又は実施形態では、前段落の乗用車用モーター油は、１つ以上の他の特徴又は実施形態と任意の組み合わせで組み合わせることができる。これらの他の特徴又は実施形態は、以下の１つ以上を含む：ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーは、約５０，０００以上の数平均分子量を有するポリジメチルシロキサンポリマーであり；並びに／又は追加ケイ素を提供するケイ素含有化合物は、化合物当たり１０以下のケイ素－酸素結合を有し；並びに／又は乗用車用モーター油は、自然吸気エンジンで動作させたときに、ケイ素含有化合物から提供される追加ケイ素を含まない基準モーター油と比較して、より少量の自由空気を混入させ；並びに／又は乗用車用モーター油は、ＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う平均発生回数が５以下であり、及び／若しくはＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う最大発生回数が８以下であり；並びに／又は乗用車用モーター油は約１００～約３００ｐｐｍの追加ケイ素を含み；並びに／又は乗用車用モーター油は約１００～約２５０ｐｐｍの追加ケイ素を含み；並びに／又は追加ケイ素は、ポリエーテル変性シロキサン、ヒドロカルビル変性シロキサン、若しくはこれらの組み合わせによって提供され；並びに／又は追加ケイ素は、式ＩＩ
【０００６】
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の化合物によって提供され、式中、各Ｒは、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
４
アルキル基であり、Ｒ
１
は（ｉ）Ｃ
６
～Ｃ
２０
アルキル基若しくは（ｉｉ）－Ｒ
２
－［Ｏ－Ｒ
３
］
ｎ
－ＯＲ
４
ポリエーテル基のいずれかであり、Ｒ
２
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
４
は、水素若しくはＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基のいずれかであり、ｎは１～１０の整数であり、ｍは０又は１の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はＣ
８
～Ｃ
１０
ヒドロカルビル基であり、ｍは０の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
は水素であり、ｍは０の整数であり、ｎは１の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
はメチル基であり、ｍは１の整数であり、ｎは１の整数であり；並びに／又は追加ケイ素は、１つ以上のシリルエーテル部分を有するヒドロカルビルシラン化合物によって提供され；並びに／又は追加ケイ素はトリアルコキシアルキルシラン化合物によって提供され；並びに／又は追加ケイ素はトリエトキシカプリリルシラン化合物によって提供される。
【０００７】
更に他のアプローチ又は実施形態では、燃焼機関を乗用車用モーター油で潤滑して、濃度が増加したケイ素で低泡及び／又は低エアレーションをもたらす方法が本明細書に記載される。いくつかの態様では、本方法は、合格の低速早期着火性能も同様に達成する。他の態様では、本明細書に記載の方法は、燃焼機関を乗用車用モーター油で潤滑することを含み、乗用車用モーター油は、（ｉ）潤滑粘度の１つ以上の基油と、（ｉｉ）ポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーから提供された、約１５ｐｐｍ以下のケイ素と、（ｉｉｉ）シロキサン誘導体、シラン誘導体、又はこれらの組み合わせから選択されるケイ素含有化合物から提供された、少なくとも約１００ｐｐｍの追加ケイ素であって、追加ケイ素を提供するケイ素含有化合物は約６５０以下の分子量を有し、乗用車用モーター油は、自然吸気エンジンで動作させたときに、ケイ素含有化合物から提供された追加ケイ素を含まない基準モーター油と比較して、より少量の自由空気を混入させる、追加ケイ素と、を含む。
【０００８】
他のアプローチ又は実施形態では、前段落の方法は、他の選択肢、特徴、工程、又は実施形態を任意の組み合わせで含み得る。これらの他の選択肢、特徴、工程、又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含む：乗用車用モーター油は、ＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う平均発生回数が５以下であり、及び／若しくはＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う最大発生回数が８以下であり；並びに／又はポリジアルキルシロキサン消泡剤ポリマーは、少なくとも約５０，０００の数平均分子量を有するポリジメチルシロキサンポリマーであり；並びに／又は追加ケイ素を提供するケイ素含有化合物は、１０以下のケイ素－酸素結合／化合物を有し；並びに／又は乗用車用モーター油は約１００～約３００ｐｐｍの追加ケイ素を含み；並びに／又は乗用車用モーター油は約１００～約２５０ｐｐｍの追加ケイ素を含み；並びに／又は追加ケイ素は、ポリエーテル変性シロキサン、ヒドロカルビル変性シロキサン、又はこれらの組み合わせによって提供され；並びに／又は追加ケイ素は、式ＩＩ
【０００９】
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の化合物によって提供され、式中、各Ｒは、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
４
アルキル基であり、Ｒ
１
は（ｉ）Ｃ
６
～Ｃ
２０
アルキル基若しくは（ｉｉ）－Ｒ
２
－［Ｏ－Ｒ
３
］
ｎ
－ＯＲ
４
ポリエーテル基のいずれかであり、Ｒ
２
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
４
は、水素若しくはＣ
１
～Ｃ
４
ヒドロカルビル基のいずれかであり、ｎは１～１０の整数であり、ｍは０又は１の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
は、Ｃ
８
～Ｃ
１０
ヒドロカルビル基であり、ｍは０の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
は水素であり、ｍは０の整数であり、ｎは１の整数であり；及び／又は式ＩＩの各Ｒはメチル基であり、式ＩＩのＲ
１
はポリエーテル基であり、Ｒ
２
はＣ
３
基であり、Ｒ
３
はＣ
１
～Ｃ
２
基であり、Ｒ
４
はメチル基であり、ｍは１の整数であり、ｎは１の整数であり；並びに／又は追加ケイ素は、１つ以上のシリルエーテル部分を有するヒドロカルビルシラン化合物によって提供され；並びに／又は追加ケイ素はトリアルコキシアルキルシラン化合物によって提供され；並びに／又は追加ケイ素はトリエトキシカプリリルシランによって提供される。
【００１０】
更なるアプローチ又は実施形態では、本概要の任意の実施形態、具体的には、本明細書に記載の乗用車用モーター油の任意の実施形態の使用は、自然吸気エンジンで動作させたときに、ケイ素含有化合物から提供された追加ケイ素を含まない基準モーター油と比較して、より少量の自由空気を混入させる（例えば、ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＳＷＲＩ）、Ｉｎｔｅｒｔｅｋなど任意の商業的試験機関で実施されるものなどエアレーション試験であり、ＧＭＷ１７２９５のＥｎｇｉｎｅＯｉｌＡｅｒａｔｉｏｎＥｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒｄｅｘｏｓ（商標）ＯｉｌＱｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ試験（ＧＭＡＥＲ）で指定されるような性能試験が挙げられ得る）。使用の更に他の実施形態では、本概要の乗用車用モーター油の任意の実施形態の使用はまた、ＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う平均発生回数が５以下であり得、及び／又はＡＳＴＭＤ８２９１のシーケンスＩＸ低速早期着火試験に従う最大発生回数が８以下である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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