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公開番号2025172926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2025147311,2024540721
出願日2025-09-05,2023-01-13
発明の名称高温堆積物を低減するための潤滑組成物
出願人アフトン・ケミカル・コーポレーション,Afton Chemical Corporation
代理人弁理士法人特許事務所サイクス
主分類C10M 137/10 20060101AFI20251118BHJP(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】高温堆積物、特に低灰分組成物中の高温堆積物を低減するのに有効な潤滑組成物及びエンジンを潤滑する方法を提供する。
【解決手段】潤滑組成物は、潤滑粘度の1つ以上の基油と、清浄剤系と、金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、ある量のリンを潤滑組成物に提供する耐摩耗剤系と、を含み、潤滑組成物の全アルカリ価(TBN)が約0.5～約20であり、潤滑組成物のTBNに対する前記耐摩耗剤系からのリンの量が約150以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
高温堆積物を低減するための潤滑組成物であって、
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
ある量の金属を前記潤滑組成物に提供する清浄剤系であって、前記金属が、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つである、清浄剤系と、
一級アルコール、二級アルコール、又はそれらの組み合わせのうちの１つから誘導される１つ以上の金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、ある量のリンを前記潤滑組成物に提供する、耐摩耗剤系と、を含み、
前記潤滑組成物の全アルカリ価（Total Base Number、ＴＢＮ）が約０．５～約２０であり、
前記潤滑組成物の前記ＴＢＮに対する前記耐摩耗剤系からの前記リンの量が約１５０以下である、潤滑組成物。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ＴＢＮに対する前記耐摩耗剤系からの前記リンの量が約１２０以下であり、及び／又は前記清浄剤系からの前記金属の量に対する前記耐摩耗剤系からの前記リンの量が約０．５以下である、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
前記潤滑組成物が、前記耐摩耗剤系からの約８００ｐｐｍ以下のリンを含む、請求項２に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
前記潤滑組成物が、前記清浄剤系からの約１８００ｐｐｍ以下の金属を含む、請求項３に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
前記潤滑剤ＴＢＮに対する前記耐摩耗剤系からの前記リンの量が、前記潤滑組成物が、ＡＳＴＭＤ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合に、約０．８重量パーセント以下の計算された硫酸灰分及び約３０ｍｇ未満の堆積物を含むように有効である、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
前記清浄剤系が、カルシウムを提供する約５５～約７５重量パーセントの清浄剤添加剤と、マグネシウムを提供する約２５～約４５重量パーセントの清浄剤添加剤とを含み、及び／又は前記清浄剤系が、約１０～約１５００ｐｐｍのカルシウム及び約１０～約５００ｐｐｍのマグネシウムを提供する、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項７】
前記耐摩耗剤系が、２つの金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、及び／又は第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが一級アルコールから誘導され、第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが二級アルコールから誘導される、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項８】
前記耐摩耗剤系が、二級アルコールから誘導された前記第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの大部分を含み、及び／又は前記耐摩耗剤系が、一級アルコールから誘導された約２０～約３０重量パーセントの前記第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートと、二級アルコールから誘導された約７０～約８０重量パーセントの前記第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートとを含む、請求項７に記載の潤滑組成物。
【請求項９】
前記清浄剤系が、２００～５００の全アルカリ価を有するスルホン酸カルシウム、カルシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含み、及び／又は前記清浄剤系が、２００～約５００の全アルカリ価を有するスルホン酸マグネシウム、マグネシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含み、及び／又は前記潤滑組成物の全アルカリ価が約１０未満である、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項１０】
前記耐摩耗剤系によって提供されるある量の亜鉛を更に含み、前記清浄剤系からの総金属の量に対する前記耐摩耗剤系からの亜鉛の量が約０．６以下であり、及び／又は前記耐摩耗剤系が、約５０～約８５０ｐｐｍの亜鉛を前記潤滑組成物に提供する、請求項１に記載の潤滑組成物。
（【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、高温堆積物の低減のために構成された添加剤系、及び該添加剤系を含む潤滑組成物、特に、低灰分配合物において高温堆積物の低減を達成することができる潤滑組成物に関する。
続きを表示（約 4,600 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車製造業者は、効率及び燃費の向上を求め続けており、そのため、エンジン、潤滑油、及びそれらの構成成分に対する需要は増加し続けている。今日の乗用車エンジンは、多くの場合、燃費、性能、及び出力を向上させるように設計された技術を用いて、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、エンジンオイルの性能が、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このような厳しい要求により、潤滑剤製造業者は、多くの場合、潤滑剤及びそれらの添加剤を、各独自の用途のため特定の性能要件を満たすように調整する。
【０００３】
例えば、熱酸化エンジンオイルシミュレーション試験（Thermo-Oxidation Engine Oil Simulation Test、ＴＥＯＳＴ－３３Ｃ）は、ターボチャージャコーキング特性の評価のための潤滑剤試験として開発された。この試験では、試験潤滑剤が試験片、すなわちデポジタロッドを通過し、約２００℃～約５００℃に加熱される際に、デポジタロッド上に生じる堆積物の質量が測定される。この試験は、部分的に、ターボチャージャの追加の酸化ストレスを受けるエンジンオイルの高温堆積物形成傾向を予測するように設計されており、長年にわたり、一般に、ＡＰＩ及びＩＬＳＡＣ規格の構成要素であった。
【０００４】
潤滑剤の仕様は、多くの場合、硫酸灰分、リン及び硫黄の許容レベルに関する組成的制約（いわゆるＳＡＰＳ制限）を含み、最新の潤滑剤規格の高まる要求を依然として満たしながら、このような制約を維持することは、困難である傾向がある。例えば、環境への配慮から、粒子状物質及び他の様々な排出物を低減するために、排気後処理装置が車両に取り付けられることが多い。しかしながら、内燃機関に従来使用されている潤滑油組成物の硫酸灰分、硫黄及び／又はリン濃度は、そのような後処理装置に悪影響を及ぼす可能性があり、潤滑剤は、一般に、その中の硫酸灰分、リン及び硫黄を最小限に抑えるように配合される。
【０００５】
硫酸灰分は、潤滑油組成物中の灰分の総重量パーセントを示す測定値である。潤滑油組成物の硫酸灰分測定値は、その中の総金属含有量に関連しており、ＡＳＴＭＤ－８７４及び／又は当該技術分野において既知であり、かつ本明細書に記載されるような他の一般的な評価方法に従って便利に測定され得る。しかしながら、多くの状況において、特定の性能特性を改善するために潤滑剤組成物内の１つの成分を変動させることは、１つ以上の他の性能特性に悪影響を及ぼす傾向がある。例えば、潤滑油組成物中の灰分の主要な供給源は、概して、金属清浄剤添加剤及び／又は耐摩耗剤添加剤である。しかしながら、硫酸灰分含有量を低減するために清浄剤又は耐摩耗剤成分の量を低減することは、他の性能特性に悪影響を及ぼす傾向があり、特に、清浄剤及び／又は耐摩耗剤の低減は、例えば、ＴＥＯＳＴ－３３Ｃの高温性能試験において堆積物を増加させる傾向があることが発見された。
【発明の概要】
【０００６】
１つのアプローチ又は実施形態では、高温堆積物を低減するための潤滑組成物が提供される。一態様では、潤滑組成物は、潤滑粘度の１つ以上の基油と、ある量の金属を潤滑組成物に提供する清浄剤系であって、金属が、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つである、清浄剤系と、一級アルコール、二級アルコール、又はそれらの組み合わせのうちの１つから誘導される１つ以上の金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、ある量のリンを潤滑組成物に提供する、耐摩耗剤系と、を含み、潤滑組成物の全アルカリ価（Total Base Number、ＴＢＮ）が約０．５～約２０であり、潤滑組成物のＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量が約１５０以下である。
【０００７】
他のアプローチでは、前段落の潤滑組成物は、任意選択的な特徴又は実施形態を含み得る。これらの任意の特徴又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を任意の組み合わせで含み得る。ＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量が、約１２０以下である、及び／又は潤滑組成物が、耐摩耗剤系からの約８００ｐｐｍ以下のリンを含む、及び／又は潤滑組成物が、清浄剤系からの約１８００ｐｐｍ以下の金属を含む、及び／又は清浄剤系からの金属の量に対する耐摩耗剤系からのリンの量が、約０．５以下である、及び／又は潤滑剤ＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量が、潤滑組成物が、ＡＳＴＭＤ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合に、約０．８重量パーセント以下の計算された硫酸灰分及び約３０ｍｇ未満の堆積物を含むように有効である、及び／又は清浄剤系が、カルシウムを提供する約５５～約７５重量パーセントの清浄剤添加剤と、マグネシウムを提供する約２５～約４５重量パーセントの清浄剤添加剤とを含む、及び／又は清浄剤系が、約１０～約１５００ｐｐｍのカルシウム及び約１０～約５００ｐｐｍのマグネシウムを提供する、及び／又は耐摩耗剤系が、２つの金属ジアルキルジチオホスフェートを含む、及び／又は耐摩耗剤系が、２つの亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含み、第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが一級アルコールから誘導され、第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが二級アルコールから誘導される、及び／又は耐摩耗剤系が、二級アルコールから誘導された第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの大部分を含む、及び／又は耐摩耗剤系が、一級アルコールから誘導された約２０～約３０重量パーセントの第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートと、二級アルコールから誘導された約７０～約８０重量パーセントの第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートとを含む、及び／又は清浄剤系が、２００～５００の全アルカリ価を有するスルホン酸カルシウム、カルシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含む、及び／又は清浄剤系が、２００～約５００の全アルカリ価を有するスルホン酸マグネシウム、マグネシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含む、及び／又は潤滑組成物の全アルカリ価が約１０未満である、及び／又は耐摩耗剤系によって提供されるある量の亜鉛を更に含み、清浄剤系からの総金属の量に対する耐摩耗剤系からの亜鉛の量が約０．６以下であり、及び／又は耐摩耗剤系が、約５０～約８５０ｐｐｍの亜鉛を潤滑組成物に提供する、及び／又は潤滑組成物は乗用車用モータ油である。
【０００８】
別のアプローチ又は実施形態では、高温堆積物を低減するための低灰分潤滑組成物が本明細書において提供される。態様では、低灰分潤滑組成物は、潤滑粘度の１つ以上の基油と、ある量の金属を潤滑剤組成物に提供する清浄剤系であって、金属が、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つである、清浄剤系と、一級アルコール、二級アルコール、又はそれらの組み合わせのうちの１つから誘導される１つ以上の金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、ある量のリンを潤滑組成物に提供する耐摩耗剤系であって、清浄剤系からの金属の量に対する耐摩耗剤系からのリンの量が、約０．５以下である、耐摩耗剤系と、を含む。
【０００９】
前段落の低灰分潤滑組成物はまた、１つ以上の任意の特徴又は実施形態を含み得る。これらの任意の特徴又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を任意の組み合わせで含み得る。潤滑組成物が、耐摩耗剤系からの約８００ｐｐｍ以下のリンと、清浄剤系からの約１８００ｐｐｍ以下の金属とを含む、及び／又はＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量が、約１２０以下である、及び／又は潤滑剤ＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量が、潤滑組成物が、ＡＳＴＭＤ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合に、約０．８重量パーセント以下の計算された硫酸灰分及び約３０ｍｇ未満の堆積物を含むように有効である、及び／又は清浄剤系が、カルシウムを提供する約５５～約７５重量パーセントの清浄剤添加剤と、マグネシウムを提供する約２５～約４５重量パーセントの清浄剤添加剤とを含む、及び／又は清浄剤系が、約１０～約１５００ｐｐｍのカルシウム及び約１０～約５００ｐｐｍのマグネシウムを提供する、及び／又は耐摩耗剤系が、２つの金属ジアルキルジチオホスフェートを含む、及び／又は耐摩耗剤系が、２つの亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含み、第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが一級アルコールから誘導され、第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが二級アルコールから誘導される、及び／又は耐摩耗剤系が、二級アルコールから誘導された第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの大部分を含む、及び／又は耐摩耗剤系が、一級アルコールから誘導された約２０～約３０重量パーセントの第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートと、二級アルコールから誘導された約７０～約８０重量パーセントの第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートとを含む、及び／又は清浄剤系が、２００～５００の全アルカリ価を有するスルホン酸カルシウム、カルシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含む、及び／又は清浄剤系が、２００～約５００の全アルカリ価を有するスルホン酸マグネシウム、マグネシウムフェネート、若しくはこれらの組み合わせを含む、及び／又は潤滑組成物の全アルカリ価が約１０未満である、及び／又は耐摩耗剤系によって提供されるある量の亜鉛を更に含み、清浄剤系からの総金属の量に対する耐摩耗剤系からの亜鉛の量が約０．６以下であり、及び／又は耐摩耗剤系が、約５０～約８５０ｐｐｍの亜鉛を潤滑組成物に提供する、及び／又は潤滑組成物は乗用車用モータ油である。
【００１０】
更に別のアプローチ又は実施形態では、ＡＰＩＳＰ／ＩＬＳＡＣＧＦ－６規格を満たす潤滑組成物でエンジンを潤滑する方法である。態様において、方法は、潤滑組成物でエンジンを潤滑することを含み、潤滑組成物は、潤滑粘度の１つ以上の基油と、ある量の金属を潤滑剤組成物に提供する清浄剤系であって、金属が、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つである、清浄剤系と、一級アルコール、二級アルコール、又はそれらの組み合わせのうちの１つから誘導される１つ以上の金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、ある量のリンを潤滑組成物に提供する、耐摩耗剤系と、を含み、潤滑組成物の全アルカリ価（ＴＢＮ）は約０．５～約２０であり、潤滑組成物のＴＢＮに対する耐摩耗剤系からのリンの量は約１５０以下であり、潤滑組成物は、ＡＳＴＭＤ６３３５の高温堆積物形成試験に供した場合に、約０．８重量パーセント以下の計算された硫酸灰分及び約３０ｍｇ未満の堆積物を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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