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公開番号2025110389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2025003393
出願日2025-01-09
発明の名称低リン及び低硫酸灰分含有潤滑剤組成物
出願人インフィニュームインターナショナルリミテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C10M 169/04 20060101AFI20250718BHJP(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】エンジンクランクケース応用、特に圧縮点火式エンジン及び/又は火花点火式応用においてロバストな耐摩耗、清浄度、酸化性能、及び腐食性能を提供する、官能化ポリマー、クロロ分散剤、及び熱分散剤を含む分散剤混合物の潤滑剤組成物中での使用を提供する。
【解決手段】本発明は、800ppm未満、例えば約500ppm未満のリン含有量、及び0.9%未満、例えば約0.5%未満のSASH含有量を有し、分散剤混合物を含む潤滑油組成物であって、分散剤混合物は、(1)分散剤混合物の総質量に基づき0.01～15質量%の、C_4~5オレフィンを含むアミド、イミド、及び/又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマーであり、i)2未満のMw/Mn、ii)3.5以下の官能価分布(Fd)値、及びiii)10,000g/mol以上(GPC-PS)の官能化前の前記ポリマーのMnを有する、アミド、イミド、及び/又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマー、並びに(2)分散剤混合物の総質量に基づき50～90質量%の、塩素補助アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される1つ又は複数のポリ(アルケニル)コハク酸イミド、並びに(3)分散剤混合物の総質量に基づき10～30質量%の、無ハロゲン熱アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル無水コハク酸及びポリアミンから誘導される1つ又は複数のポリ(アルケニル)コハク酸イミドを含む、潤滑油組成物に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
分散剤混合物を含む添加剤濃縮物であって、前記分散剤混合物は、
（１）前記分散剤混合物の総質量に基づき０．０１～１５質量％の、Ｃ
4~5
オレフィンを含むアミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマーであり、
ｉ）２未満のＭｗ／Ｍｎ、
ｉｉ）３．５以下の官能価分布（Ｆｄ）値、及び
ｉｉｉ）１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上（ＧＰＣ－ＰＳ）の官能化前の前記ポリマーのＭｎ
を有する、アミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマー、並びに
（２）前記分散剤混合物の総質量に基づき５０～９０質量％の、塩素補助アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「クロロ分散剤」）、並びに
（３）前記分散剤混合物の総質量に基づき１０～３０質量％の、無ハロゲン熱アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「熱分散剤」）
を含む、添加剤濃縮物。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記１つ又は複数の熱分散剤は、ポリイソブチレン無水コハク酸（「ＰＩＢＳＡ」）及びポリアミン（「ＰＡＭ」）から誘導されており、前記ＰＩＢＳＡは、高末端ビニリデン含有量ポリイソブチレン（高反応性ポリイソブチレン、「ＨＲ－ＰＩＢ」）に基づき、前記ＰＩＢＳＡは、少なくとも１２００ｇ／ｍｏｌのＭｎを有するポリイソブチレンに基づく、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項３】
前記分散剤混合物は、１）前記分散剤混合物の総質量に基づき１～１２質量％の前記官能化ポリマー、２）前記分散剤混合物の総質量に基づき５５～８５質量％の１つ又は複数のクロロ分散剤、及び３）前記分散剤混合物の総質量に基づき１２～２５質量％の１つ又は複数の熱分散剤を含む、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項４】
前記分散剤混合物は、前記１つ又は複数のクロロ分散剤及び前記１つ又は複数の熱分散剤を、約９：１～約３：２の比率で含む、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項５】
１つ又は複数の抗酸化剤を更に含み、（１）前記１つ若しくは複数の抗酸化剤は、少なくとも１つ若しくは複数のアミン抗酸化剤であるか、又は（２）前記１つ若しくは複数の抗酸化剤は、１つ若しくは複数のアミン抗酸化剤及び１つ若しくは複数のフェノール抗酸化剤の混合物であり、前記１つ又は複数のアミン抗酸化剤及び前記１つ又は複数のフェノール抗酸化剤は、約５：２～約９：５の比率で存在する、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項６】
（ａ）前記分散剤混合物は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき１５～４０質量％で存在し、
（ｂ）１つ又は複数の抗酸化剤は、任意選択で、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき、５～２５質量％で存在する、
請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項７】
清浄剤、摩擦調整剤、消泡剤、腐食抑制剤／防錆剤、及び耐摩耗剤からなる群から選択される１つ又は複数の追加の添加剤を更に含む、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項８】
１つ又は複数のトリアゾールアミン腐食抑制剤を更に含む、請求項１に記載の添加剤濃縮物。
【請求項９】
ｉ．１つ若しくは複数の清浄剤は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき０．１～５質量％で存在し、
ｉｉ．任意選択で、１つ若しくは複数の摩擦調整剤は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき０．０１～１質量％存在し、及び／又は
ｉｉｉ．任意選択で、１つ若しくは複数の消泡剤は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき０．００１～０．５質量％で存在し、及び／又は
ｉｖ．１つ若しくは複数の腐食抑制剤／防錆剤は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき０．０１～２質量％存在し、及び／又は
ｖ．任意選択で、１つ若しくは複数の耐摩耗剤は、前記添加剤濃縮物の総質量に基づき０．１～５質量％存在する、
請求項７に記載の添加剤濃縮物。
【請求項１０】
潤滑油組成物であって、
（Ａ）前記潤滑油組成物の総質量に基づき少なくとも５０質量％の１つ又は複数の基油、及び
（Ｂ）請求項１～９のいずれか１項に記載の添加剤濃縮物
を含むか又は混合することから得られる、潤滑油組成物。
（【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、エンジンクランクケース応用、特に圧縮点火式エンジン及び／又は火花点火式応用においてロバストな耐摩耗、清浄度、酸化性能、及び腐食性能を提供する、官能化ポリマー、クロロ分散剤、及び熱分散剤を含む分散剤混合物の潤滑剤組成物中での使用に関する。
続きを表示（約 4,500 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明は、ターボチャージャー及びピストン堆積物に対して性能向上を呈する潤滑油組成物に関する。より詳細には、本発明は、ガソリン（火花点火式）及びディーゼル（圧縮点火式）内燃エンジンに使用するための自動車クランクケース潤滑油組成物に関し、そのような組成物は、クランクケース潤滑油と呼ばれる。また、本発明は、潤滑油組成物で潤滑されるエンジンの性能を、特にピストン清浄度、ライナー摩耗、ギアトレインホイールの摩耗、ターボチャージャー筐体堆積物、及び酸化度に関して向上させるための、そのような潤滑油組成物における添加剤の使用に関する。
近年、燃費を重視する傾向が高まっている。車両の燃費を向上させる1つの手法は、耐久性のために良好な膜厚を維持しつつ摩擦を低減し、また煤誘導性粘度増加を防止しつつ摩耗保護する新しい潤滑剤油を設計することである。燃費を向上させる試みでは、相手先商標製品製造業者（ＯＥＭ）による低粘度グレードの使用及び要求が、ますます広がりを見せている。こうした低減粘度グレードを有するエンジン及び／又はドライブトレイントランスミッション油を提供するための課題の１つは、清浄度及び摩耗保護を維持することである。そのような油は、所望の燃費利益を提供しつつ、スラッジを低減し、良好な煤取扱いを提供し、摩耗保護を提供することができなければならない。こうした目標は、低レベルの硫酸灰分（ＳＡＳＨ）及びリンを維持し、並びにシール適合性（ｓｅａｌｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を確保しつつ達成されるべきである。こうした要件を満たす低粘度グレードを有する新しいエンジン油を提供する必要性が存在する。
【０００３】
エンジン耐久性は、特に大型ディーゼル（ＨＤＤ）エンジン応用のための潤滑剤を選択する際の重要な考慮事項である。相手先商標製品製造業者は、油交換間隔を増加させ続けており、過去数十年間で車両の平均寿命は着実に増加している。同様に、大型ディーゼル車両のディーゼル粒子フィルター等の後処理系への影響がより少ない無灰耐摩耗剤が使用される傾向がある。
加えて、環境要件及び規制要件により、内燃エンジンの効率を向上させたいという要望が高まっている。より低粘度の潤滑剤は、エンジンへの圧送のためにより少ないエネルギーを必要とするため、燃費を向上させることができる。しかしながら、より低粘度の潤滑剤は、接触するエンジン部品（例えば、バルブトレイン、ピストンゾーン、及び軸受）間の油膜が薄くなるという結果をもたらし、それにより、より高い摩耗率、摩擦調整の低減等に結び付く可能性がある。従来、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＤＰ）は、エンジン摩耗を防止するための及び／又は境界潤滑領域での摩擦を低減させるための潤滑剤添加剤として使用されることが多い。
【０００４】
燃費向上の推進と並行して、車両からの排出物を低減させるという要望も存在する。排気排出物の制御は、典型的には、一般に貴金属触媒を使用して燃焼生成物を有害性のより低い物質へと変換する触媒コンバータ等の後処理装置により達成される。しかしながら、こうした触媒は、とりわけリン及び硫黄により被毒し、それにより触媒活性が影響を受ける。特に、ＨＤＤ車両のディーゼル後処理系、詳細にはディーゼル粒子フィルター（ＤＰＦ）にＳＡＳＨ及びリンが蓄積する。ＤＰＦＳＡＳＨ及びリン蓄積による排気背圧は、ＤＰＦの寿命を縮め、燃費を低減させ、ＨＤＤ車両の後処理系の全体的な有効性を妨げる触媒に悪影響を及ぼす可能性がある。
典型的には、ＨＤＤ配合物は、種々の工業試験及びＯＥＭエンジン試験並びに特定の要件により規定される要求摩耗及び清浄度性能を実現するために、８００～１２００ｐｐｍのリン及び０．９％よりも多くのＳＡＳＨを含む。本発明は、ここで、主要なエンジン試験においてロバストな摩耗性能及び清浄度性能を依然として維持しつつ、ＳＡＳＨ及びリンの低減、特に５００ｐｐｍのリン及び０．５％のＳＡＳＨを目標とする潤滑剤組成物を提供することを目的とする。しかしながら、ＳＡＳＨ及びリンの低減は、ＨＤＤ潤滑剤のロバストな性能を実現する上で非常に重要な役割を果たす潤滑剤組成物中の清浄剤及び耐摩耗剤を低減させることにつながる。
【０００５】
エンジン作動中に、油不溶性酸化副産物、例えば煤が生成される。分散剤は、こうした副産物の懸濁保持又は溶液中保持を支援し、従って金属表面への副産物堆積を軽減する。一般的な分散剤としては、（ポリ）アルケニルコハク酸誘導体、例えばヒドロカルビル置換無水コハク酸、例えばポリイソブチレン無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）及びヒドロカルビル置換コハク酸イミド、例えばポリイソブチレンコハク酸イミド（ＰＩＢＳＡ－ＰＡＭ）、例えば、マレイン化ポリイソブチレンとＮ－フェニル－ｐ－フェニレンジアミンとの反応から誘導されるものが挙げられる。
２０２２年１０月１１日に出願された米国特許出願第６３／３７９，００６号の優先権を主張する２０２３年１０月４日に出願された米国特許出願第１８／４８０，５７１号明細書には、摩耗を低減するための潤滑油組成物中の添加剤として、特定のＣ
4~5
オレフィンを含むアミド、イミド、及び／又はエステル官能化ポリマーの使用が開示されている。２０２３年９月２２日に出願された米国特許出願第６３／５８４，６７５号明細書には、特定のオレフィンホモポリマー又はコポリマー骨格を含む官能化ポリマーを含むが、従来のポリアルケニルコハク酸イミド分散剤であって、ポリアルケニルはポリイソブチレンから誘導されており、イミドはポリアミンから誘導されている、ポリアルケニルコハク酸イミド分散剤（ＰＩＢＳＡ－ＰＡＭ）が低減されているか又は全く存在しない、潤滑剤組成物が更に開示されている。
【０００６】
今や、本発明者らは、驚くべきことに、上記に記載の、特定のＣ
4~5
オレフィンを含むアミド、イミド、及び／又はエステル官能化ポリマー、並びに塩素補助アルキル化法（ｃｈｌｏｒｉｎｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄａｌｋｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して調製されるポリアルケニル置換コハク酸無水物及びポリアミンから誘導されるポリ（アルケニル）コハク酸イミド（クロロ分散剤）、並びに無ハロゲン熱アルキル化法（ｈａｌｏｇｅｎ－ｆｒｅｅｔｈｅｒｍａｌａｌｋｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して調製されるポリアルケニル無水コハク酸及びポリアミンから誘導されるポリ（アルケニル）コハク酸イミド（熱分散剤）を含む分散剤混合物を、内燃エンジン等の潤滑剤組成物に使用すると、摩耗性能及び清浄度性能の向上を提供することができることを見出した。更に、本発明者らは、驚くべきことに、潤滑剤組成物に前記分散剤混合物を使用することにより、リン含有量が８００ｐｐｍ未満、例えば５００ｐｐｍ未満であり、ＳＡＳＨ含有量が０．９％未満、例えば０．５％未満であっても、ＤａｉｍｌｅｒＯＭ４７１ＦＥ１性能試験に合格することが可能であることを見出した。加えて、ＤａｉｍｌｅｒＯＭ４７１ＦＥ１性能試験における強力な性能が、半合成ベースストック系にて観察され、本発明は、より持続可能でありながら効果的な解決策を促進する。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、分散剤混合物を含む添加剤濃縮物又は添加剤パッケージであって、分散剤混合物は、
（１）分散剤混合物の総質量に基づき０．０１～１５質量％の、Ｃ
4~5
オレフィンを含むアミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマーであり、
ｉ）２未満のＭｗ／Ｍｎ、
ｉｉ）３．５以下の官能価分布（Ｆｄ）値、及び
ｉｉｉ）１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上（ＧＰＣ－ＰＳ）の官能化前のポリマーのＭｎ
を有する、アミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマー、並びに
（２）分散剤混合物の総質量に基づき５０～９０質量％の、塩素補助アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「クロロ分散剤」）；並びに
（３）分散剤混合物の総質量に基づき１０～３０質量％の、無ハロゲン熱アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「熱分散剤」）
を含む、添加剤濃縮物又は添加剤パッケージに関する。
【０００８】
本開示は、潤滑油組成物であって、
Ａ）潤滑油組成物の総質量に基づき少なくとも５０質量％の１つ又は複数の基油、並びに
（Ｂ）分散剤混合物を含む添加剤濃縮物であり、分散剤混合物は、
（１）分散剤混合物の総質量に基づき、０．０１～１５質量％の、Ｃ
4~5
オレフィンを含むアミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマーであり、
ｉ）２未満のＭｗ／Ｍｎ、
ｉｉ）３．５以下の官能価分布（Ｆｄ）値、及び
ｉｉｉ）１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上（ＧＰＣ－ＰＳ）の官能化前のポリマーのＭｎ
を有するアミド、イミド、及び／又はエステル官能化部分的又は完全飽和ポリマー、並びに
（２）分散剤混合物の総質量に基づき５０～９０質量％の、塩素補助アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「クロロ分散剤」）；並びに
（３）分散剤混合物の総質量に基づき１０～３０質量％の、無ハロゲン熱アルキル化法を使用して調製されるポリアルケニル置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド（「熱分散剤」）
を含む、添加剤濃縮物
を含むか又は混合することから得られる、潤滑油組成物に更に関する。
【０００９】
典型的には、１つ又は複数のポリ（アルケニル）コハク酸イミド分散剤は、つまり、塩素補助アルキル化法又は無ハロゲン熱アルキル化法のいずれかを使用して調製されるポリイソブチレン置換無水コハク酸及びポリアミンから誘導される１つ又は複数のＰＩＢＳＡ－ＰＡＭ分散剤である。
【００１０】
本開示の別の態様によると、潤滑油組成物のピストン清浄度及び／又は摩耗耐性を増加させるための、上記に記載の分散剤混合物の使用が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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