特許 6042909 シール膨潤添加剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042909

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】シール膨潤添加剤

(51)【国際特許分類】

   C10M 129/74 20060101AFI20161206BHJP

   C10M 129/95 20060101ALI20161206BHJP

   C10N 20/02 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 30/00 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 30/08 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 40/04 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 40/08 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 40/12 20060101ALN20161206BHJP

   C10N 40/25 20060101ALN20161206BHJP

【ＦＩ】

   C10M129/74

   C10M129/95

   C10N20:02

   C10N30:00 Z

   C10N30:08

   C10N40:04

   C10N40:08

   C10N40:12

   C10N40:25

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-552388(P2014-552388)

(86)(22)【出願日】2013年1月16日

(65)【公表番号】特表2015-503673(P2015-503673A)

(43)【公表日】2015年2月2日

(86)【国際出願番号】US2013021637

(87)【国際公開番号】WO2013109568

(87)【国際公開日】20130725

【審査請求日】2015年10月27日

(31)【優先権主張番号】61/587,405

(32)【優先日】2012年1月17日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508276992

【氏名又は名称】クローダ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100111903

【弁理士】

【氏名又は名称】永坂 友康

(74)【代理人】

【識別番号】100102990

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 良博

(74)【代理人】

【識別番号】100093665

【弁理士】

【氏名又は名称】蛯谷 厚志

(72)【発明者】

【氏名】シン チェン

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー ドナヒー

(72)【発明者】

【氏名】アレクセイ ニコラエビッチ カーチャン

【審査官】 中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０２６８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０３２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２３３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｍ１０１／００−１７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イソソルビドと少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、潤滑流体用のシール膨潤剤。

【請求項2】

潤滑流体中のシール膨潤剤としての、イソソルビドと少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルの使用。

【請求項3】

カルボン酸がモノカルボン酸である、請求項１または２に記載のシール膨潤剤。

【請求項4】

カルボン酸がＣ₄〜Ｃ₂₂カルボン酸である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール膨潤剤。

【請求項5】

シール膨潤剤が、低温と高温の両方で良好な安定性を示す、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール膨潤剤。

【請求項6】

シール膨潤剤が、０．１ｃＳｔ以上１００ｃＳｔ以下の動粘度を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール膨潤剤。

【請求項7】

シール膨潤剤が無水である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシール膨潤剤。

【請求項8】

シール膨潤剤が脂溶性である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシール膨潤剤。

【請求項9】

基礎流体とシール膨潤添加剤とを含む潤滑流体であって、シール膨潤添加剤が、イソソルビドと少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、潤滑流体。

【請求項10】

潤滑システム中に存在する潤滑流体にシール膨潤剤を加えることを含む、潤滑システム内の天然及び／又は合成ゴムシールのシール完全性を維持する方法であって、該シール膨潤剤が、イソソルビドと少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン油、タービン油、自動及び手動変速機、ギア、流体、ドライブトレイン、ギア油及び油圧油などの潤滑油に使用するためのシール膨潤添加剤に関する。特に本発明は、鉱物基礎流体、水素化基礎流体、及び/又は完全合成基礎流体のシール膨潤剤としてのイソソルビドジエステルの使用に関する。

【背景技術】

【0002】

潤滑油は、潤滑基礎流体ストック及び添加剤パッケージを含み、この両方とも潤滑油の特性及び性能に大きく寄与することができる。

【0003】

適切な潤滑油を作成するために、選択された基礎流体ストックに添加剤が混合される。添加剤は、潤滑基礎流体ストックの安定性を高めるか、又は油に付加的な特性を提供する。潤滑油添加剤の例は、酸化防止剤、耐摩耗剤、洗浄剤、分散剤、粘度指数向上剤、消泡剤、流動点降下剤及び摩擦低減用添加剤を含む。

【0004】

潤滑油を必要とするシステムは、通常、接続部の間に多くのシールを含む。例えば、ガスケット、Ｏリングシール、ドライブシャフトシール、及びピストンシールなどの潤滑の喪失を防ぐ接続部分の間、又は水、空気、及び塵埃等の外部の汚染物質が潤滑系に進入することを防ぐ部分、非適合性の流体を分離する部分、及び／又は油圧システムのピストンリングやＯリングのような油圧システムの圧力を維持するのに補助する部分の間。シールは、システムの完全性を維持するために必要とされる。一般にこのようなシールは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）エラストマー、フルオロエラストマー（Viton）ゴム、シリコーン、ポリアクリレートゴム、ニトリルゴム、及び／又はポリウレタンを含む材料（油圧作動流体用）から作製される。

【0005】

プレミアムエンジン油と駆動系油に使用される種類の非極性基油は、シールの収縮及び重量減少を引き起こすことが知られている。潤滑油に添加される添加剤は、この作用を増大させて、より多くのダメージをシールに引き起こすことがある。シールが経験するこの収縮及び重量減少は、シール性能の低下につながる。油中に添加剤を使用して、この作用に抑制しようとすることは、一般的な慣習である。

【0006】

伝統的には、オルト−フタル酸とアルコールのジエステルは、この目的のために、潤滑油のシール膨潤剤として使用されている。添加剤は、しばしば１％未満の処理率で使用される。しかし、近年の環境的及び毒物学的研究は、フタル酸エステル類への曝露がヒト及び動物の健康に悪影響を与え得ることを証明している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、シール性能を維持するのに有効であり、環境ならびにヒト及び動物の健康にとって安全なシール膨潤剤を提供する必要性が存在する。

【0008】

本発明の目的は、上記の欠点及び／又は従来技術に関連する他の欠点の少なくとも１つに対処することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

従って、本発明の第１の形態によれば、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む潤滑流体のためのシール膨潤剤が提供される。

【0010】

本発明はさらに、潤滑流体中のシール膨潤剤として、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルの使用を提供する。

【0011】

好ましくは、シール膨潤剤は、非毒性である。
好ましくは、ソルビトール又はその誘導体は、ソルビトールの誘導体を含む。好ましくはソルビトールの誘導体は、ソルビトールの脱水誘導体である。好ましくはソルビトールの誘導体は、環状化合物を含む。好ましくはソルビトールの誘導体は、多環式化合物、より好ましくは２環式化合物を含む。

【0012】

好ましくは、ソルビトール又はその誘導体成分はイソソルビドである。
好ましくは、ジエステルはイソソルビドジエステルである。

【0013】

カルボン酸は、モノ−、ジ−又はポリ−カルボン酸であってもよい。好ましくは、カルボン酸はモノカルボン酸である。

【0014】

カルボン酸は、好ましくはＣ₄〜Ｃ₂₂カルボン酸、好ましくはＣ₄〜Ｃ₁₈カルボン酸、さらに好ましくはＣ₆〜Ｃ₁₄カルボン酸、特にＣ₈〜Ｃ₁₂カルボン酸である。

【0015】

カルボン酸は、飽和又は不飽和であってもよい。好ましくは、カルボン酸は飽和している。飽和酸は、不飽和の酸よりも、温度変化及び酸化に対して、より安定性を提供することが見出された。

【0016】

カルボン酸は、分枝しているか直鎖状でもよい。
カルボン酸が直鎖状の酸を含む時、直鎖状の酸は好ましくは、分岐した酸、例えば直鎖状の酸の分岐した異性体を含まない。好ましくはカルボン酸が直鎖状の酸を含む時、直鎖中の炭素原子の数は、カルボン酸中の炭素原子の数に等しい。

【0017】

本発明で使用するのに適した直鎖カルボン酸は、ブタン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、及びオクタデカン酸を含む。オクタン酸及びデカン酸が最も好ましい。

【0018】

好ましくは、カルボン酸が分枝酸を含む時、分枝酸は好ましくは、直鎖状の酸、例えば分岐酸の直鎖状異性体を含まない。好ましくは、カルボン酸が分枝酸を含む時、好ましくは、分枝カルボン酸中の炭素原子の数は、最長の炭素鎖中の炭素原子の数と側鎖（複数可）中のすべての炭素原子の総数との和に等しい。

【0019】

カルボン酸が分枝酸を含む場合、分枝酸は好ましくは、最も長い直鎖の炭素原子に直接結合したアルキル分岐側鎖を含む。好ましくはアルキル分岐側鎖は、５個未満、さらに好ましくは３個未満、特に１又は２個の炭素原子を含み、分岐側鎖は好ましくはメチル及び／又はエチル基である。

【0020】

本発明の好適な態様において、側鎖基の数で、５０％超、より好ましくは６０％超、特に７０〜９７％の範囲、特に８０〜９３％の範囲は、メチル及び／又はエチル基である。分枝鎖カルボン酸は、好ましくは１つ以上のアルキル側鎖基を含む。分枝鎖カルボン酸は、好ましくは最大５個のアルキル側鎖基、好ましくは最大４個のアルキル側鎖基、さらに好ましくは最大３個のアルキル側鎖基を含む。

【0021】

好ましくは、分枝鎖カルボン酸中の最長の炭素鎖は、３〜２１個の炭素原子の長さ、好ましくは４〜１７個の炭素原子の長さ、より好ましくは５〜１３個の炭素原子の長さ、より好ましくは６〜８個の炭素原子の長さである。

【0022】

本発明での使用に適した分枝鎖カルボン酸は、イソブタン酸、イソヘキサン酸、イソオクタン酸、イソデカン酸、イソドデカン酸、イソテトラデカン酸、イソヘキサデカン酸、及びイソオクタデカン酸等のイソ酸；ネオデカン酸などのネオ酸；抗イソ酸；及び／又は、例えばメチルヘキサン酸、ジメチルヘキサン酸、トリメチルヘキサン酸、エチルヘプタン酸、エチルヘキサン酸、ジメチルオクタン酸などの他の分枝酸を含む。好ましくは分枝鎖カルボン酸は、イソオクタン酸、イソデカン酸、イソノナン酸、エチルヘプタン酸、トリメチルヘキサン酸、好ましくはエチルヘプタン酸、トリメチルヘキサン酸、より好ましくは２−エチルヘプタン酸、及び３，５，５−トリメチルヘキサン酸を含む群から選択される。

【0023】

ある態様において、カルボン酸は２つ以上のカルボン酸の混合物を含んでもよい。
混合物として存在する時、カルボン酸は直鎖状の酸、分枝酸、又は直鎖及び分枝酸の混合物を含んでもよい。好ましくは、酸の混合物が存在する場合、混合物は、Ｃ₄〜Ｃ₂₂カルボン酸、好ましくはＣ₄〜Ｃ₁₈カルボン酸、さらに好ましくはＣ₆〜Ｃ₁₄カルボン酸、特にＣ₈〜Ｃ₁₂カルボン酸を含む。

【0024】

本発明での使用に適したカルボン酸は、植物又は動物のエステルなどの天然の供給源から得ることができる。例えば、酸は、パーム油、菜種油、パーム核油、ヤシ油、ババス油、大豆油、ヒマシ油、ヒマワリ油、オリーブ油、アマニ油、綿実油、サフラワー油、牛脂、鯨油、又は魚油、グリース、ラード及びこれらの混合物から得ることができる。酸もまた／あるいは酸は、合成的に調製することができる。オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、エライジン酸等の比較的純粋な不飽和酸を単離することができるか、又は比較的粗製の不飽和酸の混合物が使用することができる。トール油中に存在するもののような樹脂酸を使用してもよい。

【0025】

好ましくはシール膨潤剤は、ある温度範囲で安定である。好ましくは、シール膨潤剤は、低温及び高温の両方で良好な安定性を示す。好ましくは、シール膨潤剤は、少なくとも−２０℃まで、好ましくは少なくとも−３０℃まで、より好ましくは少なくとも−５０℃まで、特に少なくとも−６０℃の温度まで安定である。好ましくはシール膨潤剤は、少なくとも１００℃まで、好ましくは少なくとも１５０℃まで、より好ましくは少なくとも２００℃まであり、特に少なくとも２２０℃の温度まで安定である。温度安定性は、空気中のシール膨潤剤の熱重量分析（ＴＧＡ）の重量減少曲線の補償に従って決定される。

【0026】

好ましくはシール膨潤剤は、１００℃で、少なくとも０．１ｃＳｔ、好ましくは少なくとも１ｃＳｔ、さらに好ましくは少なくとも２ｃＳｔ、特に少なくとも３ｃＳｔの動粘度を有する。好ましくシール膨潤剤、１００℃で、最大１００ｃＳｔ、好ましくは最大８０ｃＳｔ、さらに好ましくは最大５０ｃＳｔ、特に最大２０ｃＳｔの動粘度を有する。

【0027】

好ましくはシール膨潤剤は無水である。用語「無水」は、シール膨潤剤が好ましくは最大５重量％の水を含むことを意味する。さらに好ましくは、活性化合物は、最大２重量％の水、最も好ましくは１重量％、望ましくは０．５重量％の水を含む。好ましくは化合物は、０．００１〜５重量％の水、好ましくは０．０１〜２重量％の水、最も好ましくは０．０１〜０．５重量％の水を含む。

【0028】

好ましくはシール膨潤剤は、脂溶性である。用語「脂溶性」は、シール膨潤剤が油に完全に溶解して、連続的な油相を形成することを意味する。

【0029】

本発明の第２の態様において、基礎流体とシール膨潤添加剤とを含む潤滑液が提供され、ここで、シール膨潤添加剤は、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む。

【0030】

好ましくは、基礎流体は油であり、好ましくは天然油又は合成油である。基礎流体は、ミネラル油、好ましくは水素化ミネラル油、さらに好ましくは水素化ミネラル油；及び合成基油、例えばポリアルファオレフィン及びフィッシャー−トロプシュ気液基油を含む群から選択されてもよい。
基礎流体は、異なる潤滑流体に応じて適宜選択することができる。

【0031】

潤滑流体という用語は、１次又は２次目的として、潤滑機能を有する任意の流体を意味する。好ましくは、潤滑流体は、自動車システムの潤滑及び動力伝達流体中に使用することができる流体、例えばエンジン油、動力伝達及び自動変速機流体、タービン油、ドライブトレイン油、ギヤ油、油圧作動流体及び燃料であり；今後、自動車潤滑剤とする。潤滑流体はまた、工業用ギア油、油圧システムの潤滑及び動力伝達流体で使用される流体でもある。

【0032】

自動車エンジン潤滑流体について、基礎流体という用語は、ガソリンとディーゼル（大型ディーゼル（ＨＤＤＥＯ））エンジン油の両方を含む。基礎流体は、米国石油協会（ＡＰＩ）により規定されたグループＩ〜グループVIの基礎流体（これは、グループIII⁺ガス〜液体を含む）、又はこれらの混合物から選択することができる。好ましくは、基礎流体は、ＧｐII、ＧｐIII、又はＧｐIV基礎流体の１つをその主要成分として有する。主要成分という用語は、少なくとも５０重量％の基礎流体、好ましくは少なくとも６５％、さらに好ましくは少なくとも７５％、特に少なくとも８５％を含む。基礎流体は典型的には、０Ｗ〜２５Ｗの範囲である。粘度指数は、好ましくは少なくとも９０、より好ましくは少なくとも１０５である。ＡＳＴＭ Ｄ−５８００に従って測定されるノアク（Noack）揮発度は、好ましくは２０％未満、さらに好ましくは１５％未満である。

【0033】

自動車エンジン潤滑流体用の基礎流体はまた、少量成分として、好ましくは３０％未満、より好ましくは２０％未満、特に１０％未満の、基礎流体の主要成分として使用されていないグループIII＋、IV、及び／又はグループＶの基礎流体のいずれか又は混合物を含んでよい。このようなグループＶの基礎流体の例は、アルキルナフタレン、アルキル芳香族化合物、植物油、エステル、例えばモノエステル、ジエステル及びポリオールエステル、ポリカーボネート、シリコーン油、及びポリアルキレングリコールを含む。１種またはそれ以上の種類のグループＶの基礎流体が存在してもよい。好適なグループＶの基礎流体は、エステル、特にポリオールエステルである。

【0034】

自動車エンジンの潤滑流体用に、シール膨潤添加剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、自動車潤滑流体の０．０１重量％〜１５重量％、好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜５重量％、特に０．１〜１重量％の範囲の濃度で存在する。

【0035】

燃料潤滑流体について、ベースストックという用語は、ガソリンとディーゼル燃料の両方を含む。

【0036】

工業用（発電設備ギアボックスを含む）及び自動車用ギアボックスと駆動系潤滑流体とを含むギア潤滑流体について、基礎流体は、米国石油協会（ＡＰＩ）により規定されたグループＩ〜グループVIの基油（これは、グループIII⁺ガス〜液体を含む）のいずれか、又はこれらの混合物から選択することができる。好ましくは基礎流体は、ＧｐII、ＧｐIII、又はＧｐIV基油の１つをその主要成分として含む。主要成分という用語は、少なくとも５０重量％の基礎流体を意味する。好ましくは、１００Ｃでの基礎流体動粘度は、約２〜約１５ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）である。

【0037】

ギヤ及び／又は駆動系潤滑流体用の基礎流体はまた、少量成分として、好ましくは３０％未満の、基礎流体中の主要成分として使用されていないグループIII＋、IV、及び／又はグループＶの基礎流体を含んでいてもよい。このようなグループＶの基礎流体の例は、アルキルナフタレン、アルキル芳香族、植物油、エステル、例えばモノエステル、ジエステル、及びポリオールエステル、ポリカーボネート、シリコーン油、及びポリアルキレングリコールを含む。２種以上のグループＶの基礎流体が存在してもよい。好適なグループＶの基礎流体は、エステル、特にポリオールエステルである。

【0038】

ギヤ（工業用発電及び自動車ギア潤滑油）及び／又は駆動系潤滑流体用に、シール膨潤添加剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、潤滑流体の０．０１〜１５重量％、好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜５重量％、特に０．１〜２重量％の範囲の濃度で存在する。

【0039】

油圧潤滑流体について、基礎流体は、米国石油協会（ＡＰＩ）により規定されたグループＩ〜グループVIの基油（これは、グループIII⁺ガス〜液体を含む）、又はこれらの混合物から選択することができる。好ましくは基礎流体は、ＧｐII、ＧｐIII、又はＧｐIV基礎流体の１つをその主要成分として含む。主要成分という用語は、少なくとも４０重量％の基礎流体を意味する。好ましくは、１００℃での基礎流体動粘度は、約２〜約１５ｃＳｔ（ｍｍ^２／秒）である。

【0040】

油圧潤滑流体について、基礎流体はまた、少量成分（好ましくは３０％未満）として、基礎流体中の主要成分として使用されていないグループIII＋、IV、及び／又はグループＶの基礎流体を含んでもよい。グループＶの基礎流体の例は、アルキルナフタレン、アルキル芳香族、植物油、エステル、例えばモノエステル、ジエステル、及びポリオールエステル、ポリカーボネート、シリコーン油、及びポリアルキレングリコールを含む。２種以上のグループＶの基礎流体が存在してもよい。好適なグループＶの基礎流体は、エステル、特にポリオールエステルである。

【0041】

油圧潤滑流体について、シール膨潤添加剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、潤滑流体の０．０１〜１５重量％、好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜５重量％、特に０．１〜２重量％の範囲の濃度で存在する。

【0042】

上記の異なる種類の各潤滑流体において、基礎流体はまた、潤滑流体の総重量の０．１〜３０重量％、より好ましくは０．５〜２０重量％、特に１〜１０重量％の濃度の、公知の機能の他の種類の添加剤を含んでもよい。これらは、摩擦調整剤、洗浄剤、分散剤、酸化防止剤、腐食防止剤（例えば銅腐食防止剤を含む）、防錆剤、耐摩耗添加剤、極圧添加剤、泡抑制剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、金属不活性化剤、デポジット調節剤、及び帯電防止剤、潤滑剤、乳化破壊剤、ワックス沈降防止剤、染料、抗弁座後退添加剤、及びこれらの混合物を含むことができる。

【0043】

好適な粘度指数向上剤の例は、ポリイソブテン、ポリメタクリル酸エステル、プロピレン／エチレンコポリマー、ポリアクリル酸エステル、ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエンコポリマー及びポリオレフィンを含む。好ましくは、一種以上の粘度調整剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、０．５〜３０重量％、より好ましくは２〜２０重量％、特に３〜１０重量％の濃度で存在する。

【0044】

適切な泡抑制剤の例は、シリコーン及び有機ポリマーを含む。好ましくは、１種又はそれ以上の泡抑制剤は、総潤滑流体に基づいて、５〜５００ｐｐｍの濃度で存在する。

【0045】

適切な流動点降下剤の例は、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物との縮合生成物、ビニルカルボキシレートポリマー、ジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸とアルキルビニルエーテルのビニルエステルを含む。

【0046】

適切な無灰洗浄剤の例は、カルボン酸分散剤、アミン分散剤、マンニッヒ分散剤、及びポリマー分散剤を含む。好ましくは、１種又はそれ以上の無灰洗浄剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは０．５〜１０重量％、特に２〜６重量％の濃度で存在する。

【0047】

適切な灰分含有洗浄剤の例は、酸性有機化合物の中性及び塩基性アルカリ土類金属塩を含む。好ましくは、１種又はそれ以上の灰分含有洗浄剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、０．０１〜１５重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％、特に０．５〜５重量％の濃度で存在する。

【0048】

好適な耐摩耗添加剤の例は、ＺＤＤＰ、無灰及び灰分含有有機リン及び有機イオウ化合物、ホウ素化合物、及び有機モリブデン化合物を含む。好ましくは、１種又はそれ以上の耐摩耗添加剤は、潤滑流体中に、リン含有添加剤については、潤滑流体の総重量に基づいて、０．０１〜３０重量％、より好ましくは０．０５〜２０重量％、特に０．１〜１０重量％の濃度で、及びイオウのみ含有する添加剤については、潤滑流体の総重量に基づいて、０．０１〜１５重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％、特に０．５〜５重量％の濃度で存在する。潤滑流体中に存在する耐摩耗添加剤の濃度は、地方の又は業界標準の性能試験や規制に合格しなければならない。

【0049】

適切な極圧剤（ＥＰ添加剤）の例は、耐摩耗添加剤として上記したイオウ系化合物及びリン系化合物、ならびに硫化イソブチレン（ＳＩＢ）、チアジアゾール、及びそれらの誘導体（ジアルキルチアジアゾール、アミンとの塩、チオエステル及など）、チオカルバメート、チオールウラン、脂溶性の有機リン含有化合物などが含む。好ましくは、１種又はそれ以上のＥＰ添加剤は、潤滑流体中で、少なくとも約２０重量％のイオウを含有する約０．１〜約７重量％の少なくとも１つの脂溶性有機イオウ含有ＥＰ添加剤、又は約０．２〜約３重量％の少なくとも１種の脂溶性の有機リン含有ＥＰ添加剤の濃度で存在する（両方の重量％とも、潤滑流体の総重量に基づく）。

【0050】

適切な酸化防止剤の例は、ヒンダードフェノールおよびアルキルジフェニルアミンを含む。好ましくは、１種またはそれ以上の酸化防止剤は、潤滑流体の総重量に基づいて、０．０１〜７重量％、より好ましくは０．０５〜５重量％、特に０．１から３重量％の濃度で、潤滑流体中に存在する。

【0051】

適切な銅腐食防止剤の例は、アゾール、アミン、アミノ酸を含む。好ましくは、１種又はそれ以上の脂溶性銅腐食防止剤は、潤滑流体中に、潤滑流体の総重量に基づいて、約０．０５〜０．３５重量％の濃度で存在する。

【0052】

適切な脂溶性防錆剤の例は、金属石油スルホネート、カルボン酸、アミン、及びサルコシネートを含む。好ましくは、１種又はそれ以上の防錆剤は、潤滑流体中に、潤滑流体の総重量に基づいて、約０．１〜０．８重量％の濃度で存在する。

【0053】

上記した追加の添加剤は、潤滑流体中に２つ以上の機能を有することができる。

【0054】

本発明は、効果的なシール膨潤機能を提供するが、非毒性であり、従ってフタレート系シール膨潤剤の欠点がない潤滑流体用のシール膨潤剤及びシール膨潤添加剤を提供する。

【0055】

本発明の上記特徴のいずれも、本発明のいずれかの形態と任意に組合せて理解すべきである。

【実施例】

【0056】

本発明は、以下の非限定例によりさらに例示される。すべての部及びパーセントは、特に明記しない場合は、組成物の総重量に基づくものである。

【0057】

１）調製
以下の表１に示されるように、機械的撹拌機、不活性ガススパージャー、蒸気塔、凝縮器、及び蒸留物レシーバーを備えたバッチ式反応器内で、イソソルビドとカルボン酸とを混合することにより、イソソルビドの種々のジエステルが調製された。酸は、５〜１５モル％のわずかに過剰に存在していた − 酸が多量に過剰なほど、反応はより速く完了に達する。バッチ反応器内の圧力は、反応器に取り付けた真空ポンプによって制御された。

【0058】

酸１００部当たり０．０５〜０．５部の触媒を反応混合物に加え、混合物を約１８０℃〜約２２０℃に加熱した。使用された触媒は反応特異的ではなく、有効な触媒の群から選択された。有効な触媒の群は、特に限定されないが、テトラブチルチタネート、リン含有酸、次亜リン酸ナトリウム、シュウ酸スズ等を含む。生成物の色は、０．０２〜０．１（質量％）濃度で助触媒として次亜リン酸ナトリウムを使用して、大幅に明るくした。所望の生成物への十分な変換が達成されるまで、バッチ反応器内の圧力を徐々に減少させた。

【0059】

過剰の酸を真空蒸留により反応生成物から除去した。粗エステルを水蒸気蒸留及び過酸化水素/水による処理でさらに精製し、次に濾過助剤で濾過した。得られたエステルは一般に、以下の表１に概説される典型的な特性を有するわずかに黄色〜褐色がかった液体であった。

【0060】

【表1】

【0061】

２）実験評価
シール膨潤剤としての種々の材料の効率を評価するために、ＡＳＴＭ Ｄ７２１６−０５（典型的なシールエラストマーとの自動車用エンジンオイルの互換性を測定するための標準試験方法）の条件を使用し追跡した。材料は、いくつかの処理率又は濃度で、ＰＡＯ４（世界的なメーカーの標準グレード）に混合した。水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ポリアクリレート又はアクリルゴム（ＡＣＭ）、フルオロポリマーエラストマー（Viton）（ＦＫＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）のエラストマー試料は、ＧＦ−５試験のためのＡＳＴＭ認可供給業者から入手した。

【0062】

シール膨潤剤［本発明の範囲内に入るタイプ（膨潤剤１〜５）といくつかの比較物質（膨潤剤Ａ〜Ｇ）の両方］を、０．５、２．５、及び１０％の処理率で６６℃で１時間、ＰＡＯと混合した。
エラストマー試料を切断し、ＡＳＴＭ Ｄ７２１６−０５方法の説明に従って試験する前及び後に、重量と容量値を測定した。

【0063】

試料を所定量の潤滑油に懸濁して、ＨＮＢＲエラストマーを１００℃で３６６時間試験した。他のすべてのエラストマーを同様の方法で１５０℃で試験した（ＡＳＴＭ試験法に従って）。すべての試験は二重測定で行われた。試験期間の最後に、試験ゴム試料を試験油から取り出し、軟らかい組織上に置いた。試料から余分な油を清浄な吸収性タオルで除去した後、重量及び容容量を測定した。シール膨潤剤への曝露の結果としての各試料の重量及び容積の差は、曝露後に得られた測定値を曝露前にとられたものと比較することによって計算された。

【0064】

各エラストマー上の試験した各シール膨潤剤の結果は、以下の表２、３、４、及び５に示される。

【0065】

【表2】

【0066】

【表3】

【0067】

【表4】

【0068】

【表5】

【0069】

結果の中で正の数は、シール膨潤剤への曝露による質量及び／又は容量の増加に対応し、負の数は、シール膨潤剤への曝露による質量及び／又は容量の減少に対応する。これらの試験における良好な結果は正の数であり、数が大きいほど、シール膨潤剤が良好な性能を示す。

【0070】

結果は、イソソルビドジエステル（例えば、膨潤剤１、２、３、４、及び５）が、ＨＮＢＲエラストマーの質量減少と容量縮小の防止において、同様の分子量のフタル酸エステル（すなわち、比較物質Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤ）と同様に有効であることを示す。一方、ＦＫＭとＡＣＭエラストマーについては、膨潤剤１、２、３、４、及び５の有効性は、低処理率で、比較物質Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの有効性と同様であったが、高濃度でははるかに大きく有効であった。

【0071】

開示された特徴のいずれかもしくはすべて、及び／又は記載した方法もしくはプロセスのいずれかもしくはすべての工程は、任意に組合せることができる。

【0072】

本明細書に開示された各特徴は、同じ、同等、又は同様の目的を果たす別の特徴により代替されることができる。従って、開示された各特徴は、同等の又は同様の特徴の一般的シリーズのほんの一例である。

【0073】

特に明記しない場合は、上記の説明が適用される。これらの目的のために、明細書という用語は、説明及び添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む。
本発明は、次の態様を含むことができる。
［１］ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、潤滑流体用のシール膨潤剤。
［２］潤滑流体中のシール膨潤剤としての、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルの使用。
［３］ソルビトール又はその誘導体がソルビトールの誘導体を含む、［１］又は［２］に記載のシール膨潤剤。
［４］ソルビトールの誘導体が環状化合物を含む、［１］〜［３］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［５］ソルビトール又はその誘導体がイソソルビドである、［１］〜［４］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［６］カルボン酸がモノカルボン酸である、［１］〜［５］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［７］カルボン酸がＣ₄〜Ｃ₂₂カルボン酸である、［１］〜［６］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［８］シール膨潤剤が、低温と高温の両方で良好な安定性を示す、［１］〜［７］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［９］シール膨潤剤が、０．１ｃＳｔ以上１００ｃＳｔ以下の動粘度を有する、［１］〜［８］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［１０］シール膨潤剤が無水である、［１］〜［９］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［１１］シール膨潤剤が脂溶性である、［１］〜［１０］のいずれかに記載のシール膨潤剤。
［１２］基礎流体とシール膨潤添加剤とを含む潤滑流体であって、シール膨潤添加剤が、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、潤滑流体。
［１３］潤滑システム中に存在する潤滑流体にシール膨潤剤を加えることを含む、潤滑システム内の天然及び／又は合成ゴムシールのシール完全性を維持する方法であって、該シール膨潤剤が、ソルビトール又はその誘導体と少なくとも１つのカルボン酸とのジエステルを含む、方法。