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公開番号2025109677
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024226632
出願日2024-12-23
発明の名称摩擦調整剤との改善された相溶性を有するスルホン酸マグネシウム洗剤
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 159/24 20060101AFI20250717BHJP(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】摩擦調整剤との改善された相溶性を有する過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を調製するためのプロセス、及び過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を提供する。
【解決手段】(a)C14～C24アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、1つ以上の分岐状C8～C16カルボン酸との混合物を調製することと、(b)前記混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成することと、(c)前記炭酸塩化過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約6～約10重量パーセントのヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物で、約160℃～約200℃で処理することであって、そのヒドロカルビル置換基が、約900～約1500の数平均分子量を有し、50モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成する、処理するプロセス。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
摩擦調整剤との改善された相溶性を有する過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を調製するためのプロセスであって、
（ａ）Ｃ１４～Ｃ２４アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、１つ以上の分岐状Ｃ８～Ｃ１６カルボン酸と、の混合物を調製することと、
（ｂ）前記混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成することと、
（ｃ）前記炭酸塩化過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物で、約１６０℃～約２００℃で処理することであって、そのヒドロカルビル置換基が、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成する、処理することと、を含み、
前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する、プロセス。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記処理前の前記過塩基性スルホン酸マグネシウムが、少なくとも約４５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、前記処理後の前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の総塩基価（ＴＢＮ）を有し、かつ／又は前記処理工程（ｃ）が、ジカルボン酸を実質的に含まず、前記ジカルボン酸が、フタル酸、コハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、マロン酸、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、活性成分として少なくとも約６０重量パーセントのスルホン酸マグネシウムを含み、かつ／又は前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、約３５重量パーセント以下のプロセス油を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記過塩基性スルホン酸マグネシウムが、前記処理工程（ｃ）の前に、約１６０℃～約２００℃で真空ストリッピングされ、かつ／又は前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエートと組み合わされたときに、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
摩擦調整剤との改善された相溶性を有する貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤であって、
（ａ）線状Ｃ１４～Ｃ２４アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、１つ以上の分岐状Ｃ８～Ｃ１６カルボン酸と、の混合物を調製することと、
（ｂ）前記混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成することと、
（ｃ）前記炭酸塩化過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物で、約１６０℃～約２００℃で処理することであって、そのヒドロカルビル置換基が、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成する、処理することと、を含む、プロセスによって作製され、
前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する、貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤。
【請求項６】
前記処理前の前記過塩基性スルホン酸マグネシウムが、少なくとも約４５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、前記処理後の前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の総塩基価（ＴＢＮ）を有し、かつ／又は前記処理工程（ｃ）が、ジカルボン酸を実質的に含まず、前記ジカルボン酸が、フタル酸、コハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、マロン酸、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上である、請求項５に記載の貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤。
【請求項７】
前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、活性成分として少なくとも約６０重量パーセントのスルホン酸マグネシウムを含み、かつ／又は前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、約３５重量パーセント以下のプロセス油を有する、請求項５に記載の貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤。
【請求項９】
前記過塩基性スルホン酸マグネシウムが、前記処理工程（ｃ）の前に、約１６０℃～約２００℃で真空ストリッピングされ、かつ／又は前記過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が、約３５０～約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエート摩擦調整剤と組み合わされたときに、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である、請求項５に記載の貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤。
【請求項１０】
主要量の１つ以上の潤滑粘度の基油と、請求項５に記載の貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤と、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエート摩擦調整剤と、を含む、エンジン油潤滑組成物。
（【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、概して、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する潤滑油組成物及びそのためのスルホン酸マグネシウム洗剤に関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
スルホン酸マグネシウムは、多くの場合、乗用車及び他の車両用の潤滑油組成物中の洗剤として使用される。洗剤は、多くの場合、スルホン酸を中和するのに必要とされる量と比較して、化学量論的に過剰のマグネシウムを有する化合物である過塩基性形態で使用される。しかしながら、従来の過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、いくつかの状況において、潤滑剤中で一般的に使用される他の添加剤との相溶性の問題を有する傾向がある。例えば、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、一般的な摩擦調整剤、特にグリセロールモノオレエートとの相溶性の問題を有し得、油組成物のドロップアウト、沈殿物、及び／又はフィルム形成をもたらす。したがって、潤滑組成物が過塩基性スルホン酸マグネシウム及びグリセロールモノオレエートなどの摩擦調整剤の両方を含む場合、このような成分の処理率の一方又は両方が多くの場合制限される。燃費を改善するために摩擦調整剤のレベルを増加させることが、多くの場合、所望されるので、これらの２つの成分の相溶性の問題は、潤滑組成物の性能を改善する際の制限因子となる傾向がある。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態によれば、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を調製するためのプロセスが本明細書に記載される。一態様では、本プロセスは、（ａ）Ｃ１４～Ｃ２４アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、１つ以上の分岐状Ｃ８～Ｃ１６カルボン酸と、の混合物を調製することと、（ｂ）混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成することと、（ｃ）炭酸塩化過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物で、約１６０℃～約２００℃で処理することと、を含む。態様では、ヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物のヒドロカルビル置換基は、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成し、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する。
【０００４】
別の手法又は実施形態では、前段落に記載されたプロセスは、任意の組み合わせで、他の特徴、工程、又は実施形態を含み得る。これらの他の特徴、工程、又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含み得る：処理前の過塩基性スルホン酸マグネシウムは、少なくとも約４５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（total base number、ＴＢＮ）を有し、処理後の過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の総塩基価（ＴＢＮ）を有する；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、活性成分として少なくとも約６０重量パーセントのスルホン酸マグネシウムを含む；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約３５重量パーセント以下のプロセス油を有する；かつ／又は処理工程（ｃ）は、ジカルボン酸を実質的に含まない；かつ／又はジカルボン酸は、フタル酸、コハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、マロン酸、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上である；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウムは、処理工程（ｃ）の前に、約１６０℃～約２００℃で真空ストリッピングされる；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエートと組み合わされたときに、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である。
【０００５】
更に別の手法又は実施形態では、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤が本明細書に記載される。一態様では、貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、ａ）線状Ｃ１４～Ｃ２４アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、１つ以上の分岐状Ｃ８～Ｃ１６カルボン酸と、の混合物を調製することと、（ｂ）混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成することと、（ｃ）炭酸塩化過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物で、約１６０℃～約２００℃で処理することと、を含むプロセスによって作製される。他の態様では、ヒドロカルビル置換コハク酸又はその無水物のヒドロカルビル置換基は、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成し、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、摩擦調整剤との改善された相溶性を有する。
【０００６】
更なる手法では、前段落の貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、他の特徴又は実施形態を任意の組み合わせで含む。これらの他の特徴、又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含む：処理前の過塩基性スルホン酸マグネシウムは、少なくとも約４５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、処理後の過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の総塩基価（ＴＢＮ）を有する；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、活性成分として少なくとも約６０重量パーセントのスルホン酸マグネシウムを含む；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約３５重量パーセント以下のプロセス油を有する；かつ／又は処理工程（ｃ）は、ジカルボン酸を実質的に含まない；かつ／又はジカルボン酸は、フタル酸、コハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、マロン酸、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上である；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウムは、処理工程（ｃ）の前に、約１６０℃～約２００℃で真空ストリッピングされる；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約３５０～約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエート摩擦調整剤と組み合わされたときに、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である。
【０００７】
更に別の手法又は実施形態では、主要量の１つ以上の潤滑粘度の基油、本概要に記載される貯蔵安定性過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤の任意の実施形態（例えば、約０．０２～約５重量パーセント又は約０．２～約２重量パーセント）、及び最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエート摩擦調整剤を含む、エンジン油潤滑組成物が本明細書に記載される。
【０００８】
更に別の手法又は実施形態では、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤の貯蔵安定性を改善する方法が本明細書に記載される。一態様では、本方法は、（ａ）線状Ｃ１４～Ｃ２４アルキルアリールスルホン酸又はその塩と、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムと、１つ以上の分岐状Ｃ８～Ｃ１６カルボン酸と、の混合物を調製し、混合物を炭酸塩化して、過塩基性スルホン酸マグネシウムを形成し、形成された過塩基性スルホン酸マグネシウムを、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換無水コハク酸で、約１６０℃～約２００℃で処理することであって、そのヒドロカルビル置換基が、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成する、処理することと、（ｂ）約０．０２～約５重量％の過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を、最大約０．４のグリセロールモノオレエート摩擦調整剤と組み合わせることであって、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤と、グリセロールモノオレエート摩擦調整剤との組み合わせが、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である、組み合わせることと、を含む。
【０００９】
他の実施形態では、前段落の方法は、任意の組み合わせで、他の工程、特徴、又は実施形態を含み得る。これらの他の工程、特徴、又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含む：処理前の過塩基性スルホン酸マグネシウムは、少なくとも約４５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、処理後の過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の総塩基価（ＴＢＮ）を有する；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、活性成分として少なくとも約６０重量パーセントのスルホン酸マグネシウムを含む；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約３５重量パーセント以下のプロセス油を有する；かつ／又は処理工程（ｃ）は、ジカルボン酸を実質的に含まない；かつ／又はジカルボン酸は、フタル酸、コハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、マロン酸、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上である；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウムは、処理工程（ｃ）の前に、約１６０℃～約２００℃で真空ストリッピングされる；かつ／又は過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤は、約３５０～約４１０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価（ＴＢＮ）を有し、最大約０．４重量パーセントのグリセロールモノオレエート摩擦調整剤と組み合わされたときに、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である。
【００１０】
更に他の手法又は実施形態では、約６～約１０重量パーセントのヒドロカルビル置換無水コハク酸で、約１６０℃～約２００℃で本概要の手法又は実施形態のいずれかを介して作製された過塩基性スルホン酸マグネシウムの後処理の使用、そのヒドロカルビル置換基は、約９００～約１５００の数平均分子量を有し、５０モルパーセントを超える末端二重結合を有するポリイソブチレンから誘導されて、過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤を形成し、後処理された過塩基性スルホン酸マグネシウム洗剤（例えば、約０．０２～約５重量パーセント）と、グリセロールモノオレエート摩擦調整剤（最大約０．４重量％）との組み合わせは、約５５℃で少なくとも約１８週間貯蔵安定性である。使用は、本概要の任意の実施形態を含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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