DE69732016T2

DE69732016T2 - Schmierölzusatz enthaltend Bernsteinsäureimid-Verbindung und dessen Verwendung für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE69732016T2
Application number: DE69732016T
Authority: DE
Inventors: Takeshige Ichihara-shi Nakano; Tadashi Ichihara-shi KATAFUCHI
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2017-10-11
Also published as: DE69732016D1; US6140280A; JP2008260946A; DE69732016T3; EP0839840B2; EP0839840A2; TW457295B; EP0839840B1; EP0839840A3

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmieröladditiv, das eine Succinimidverbindung umfasst und dessen Verwendung für diese Motoren.
Hintergrund der Erfindung
Um die säureneutralisierende Wirkung von Metalldetergens-Dispersantadditiven (Detergenzien vom Metalltypus) in Schmierölen zu fördern, kombiniert man Succinimidverbindungen mit den Additiven und gibt sie zu verschiedenen Schmierölen. Ein Beispiel, auf das im folgenden Bezug genommen wird, ist die Verwendung von Succinimidverbindungen in Schmieröl für Dieselmotoren.
Da der in diesen Motoren zu verwendende Treibstoff einen hohen Schwefelgehalt aufweist, stoßen Dieselmotoren im allgemeinen ein Gas aus, das eine große Menge an SOx (Schwefeloxiden) enthält. Das SOx reagiert mit Wasserdampf im Abgas unter Bildung von Schwefelsäure. Die so in großen Mengen gebildete Schwefelsäure bricht den Ölfilm des Schmieröls auf, das man in diesen Motoren verwendet, und führt auf diese Weise zu Korrosion und Abrieb der den Motor aufbauenden Teile. Insbesondere in 2-Takt-Motoren für Schiffe werden die Zylinderauskleidungen und die Kolbenringe durch die Säure stark korrodiert und abgenutzt. Daher ist es für ein Dieselmotorschmieröl extrem wichtig, die Fähigkeit aufzuweisen, einer solchen Korrosion und Abnutzung zu widerstehen. Bislang gibt man eine geeignete Menge an perbasischen Metalldetergens-Dispersantadditiven zum Schmieröl, wodurch die im Öl gebildete Schwefelsäure neutralisiert wird, was zu einem Schutz der Zylinderauskleidungen und Kolbenringe gegen Korrosion oder Abnutzung führt. Neuere Dieselmotoren in Landfahrzeugen sind jedoch mit einem Abgasrezirkulationssystem (EGR) ausgestattet, um die Menge des von den Motoren freigesetzten Abgases zu reduzieren, was dazu führt, dass der SOx-Gehalt des Abgases aus diesen EGR-ausgerüsteten Motoren sich tendenziell gegenüber dem von herkömmlichen Dieselmotoren erhöht. Selbst in Dieselmotoren für Schiffe wird in letzter Zeit Treibstoff geringer Qualität mit einem hohen Schwefelgehalt häufig verwendet, um die Treibstoffkosten zu senken. Daher erhöht sich der SOx-Gehalt des Abgases aus solchen Motoren tendenziell ebenfalls, ähnlich wie jener aus neueren Dieselmotoren in Landfahrzeugen. Solch eine große Menge an Schwefelsäure, wie sie sich durch die Reaktion von viel SOx und Wasserdampf bildet, kann nicht in einem Ausmaß neutralisiert werden, dass die so neutralisierte Säure Motorteile nicht länger korrodiert und abnutzt, selbst wenn man die Mengen der zum Motorschmieröl zuzugebenden perbasischen Metalldetergens-Dispersantadditive allein erhöht. Angesichts dieser Situation hat man eine Kombination der perbasischen Metalldetergens-Dispersantadditive und eines aschelosen Dispersants ausprobiert, um auf diese Weise die säureneutralisierende Wirkung der Metalldetergens-Dispersantadditive zu fördern und die Zylinderauskleidungen und Kolbenringe der Motoren gegen Korrosion und Abnutzung zu schützen. Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 6-271885 ein Additiv, das Calciumsalicylat und ein Alkenylsuccinimid vom Bis-Typ in seinem Beispiel umfasst, wobei jedoch das verwendete Alkenylsuccinimid die Zugabe eines Amin-Molybdän-Komplexes erfordert, um das angestrebte Ziel zu erreichen. Daher wird die Entwicklung neuartiger Succinimidverbindungen gewünscht.
Andererseits ist es bekannt, dass in Dieselmotoren die säureneutralisierende Geschwindigkeit der Metalldetergens- Dispersantadditive in einer gewissen Beziehung zur Korrosion und zur Abnutzung der Zylinderauskleidungen und der Kolbenringe steht, welche den Motor aufbauen. Daher soll die säureneutralisierende Geschwindigkeit des Mittels in dem in Dieselmotoren verwendeten Schmieröl die Fähigkeit des Schmieröls anzeigen, Zylinderauskleidungen und Kolbenringe gegen Korrosion und Abnutzung zu schützen.
FR-A-2 126 231 offenbart ein Schmieröladditiv, das ein Polymer umfasst, das nur Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält und unter anderem ein Infrarotspektrum aufweist, das Absorptionsmaxima bei 1.590 bis 1.600 cm^–1, 1.650 bis 1.660 cm^–1 und 1.710 bis 1.725 cm^–1 zeigt. Dieses Polymer wird durch die Reaktion

• eines Amins, das primäre oder sekundäre Amingruppen enthält, und
• eines oxigenierten ataktischen Ethylen/Propylen-Copolymers erhalten.

Die zweite Komponente erhält man durch Oxidation (z. B. durch molekularen Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid) eines ataktischen Ethylen/Propylen-Copolymers, das ein Molekulargewicht von mindestens 130.000 aufweist. Das zuvor beschriebene Reaktionsprodukt wird in diesem Dokument mit käuflich erhältlichem Polyisobutenylsuccinimid verglichen, das bis zu 50 mmol/kg basisches Calciumsulfonat enthält.
US-4,132,661 betrifft eine Schmierzusammensetzung, die ein Reaktionsprodukt aus

• einem Polyamin, das sowohl tertiäre als auch primäre Aminogruppen enthält, und
• einem hydroperoxidierten Ethylen/Propylen-Copolymer oder Terpolymer umfasst.

Das Reaktionsprodukt zeigt ein charakteristisches Infrarotspektrum mit Absorptionspeaks bei Frequenzen im Bereich von 1.550 bis 1.750 cm^–1. Es fungiert als dispergierendes und viskositätsverbesserndes Mittel. Die Schmierzusammensetzungen gemäß US-4,132,661 können auch Polybutenylsuccinimid und etwa 1 bis 1,5 Gew.-% überbasisches Calciumsulfonat enthalten.
EP-A-0 031 236 betrifft ein viskositätsverbesserndes und dispergierendes Schmieradditiv (Polyisobutylensuccinimid), das durch Umsetzen von Mono- oder Polyaminen mit Polyisobutylenbernsteinsäure oder -anhydrid erhältlich ist, und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von mindestens 10.000 aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der zuvor erwähnten Gesichtspunkte gemacht und ihre Aufgabe ist es, eine Schmierölzusammensetzung bereitzustellen, die in diesen Motoren verwendet werden soll, die viel SOx ausstoßen. Speziell ist die erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung für Dieselmotoren dadurch gekennzeichnet, dass sie eine gute Korrosionsbeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit aufweist, selbst wenn man sie in solchen Dieselmotoren verwendet, die viel SOx ausstoßen.
Mit speziellem Augenmerk auf die säureneutralisierende Geschwindigkeit von Metalldetergens-Dispersantadditiven in Schmieröl für Motoren haben wir, die Erfinder, sorgfältige Studien durchgeführt und im Ergebnis neuartige Succinimidverbindungen gefunden. Auf der Grundlage dieses Befunds haben wir die vorliegende Erfindung vollendet.
Speziell betrifft der erste Aspekt der Erfindung eine Schmierölzusammensetzung, die ein Basisöl für das Schmieröl und bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung 5 bis 40 Gew.-% (A) eines Metalldetergens-Dispersantadditivs, ausgewählt aus überbasischen Sulfonaten, Phenaten und Salicylaten von Erdalkalimetallen, und bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung 0,1 bis 3 Gew.-% (B) Succinimidverbindung umfasst, welche das Reaktionsprodukt einer Säureverbindung der folgenden allgemeinen Formel (I) oder (II) und eines Polyamins in einem Molverhältnis von Säureverbindung/Polyamin von 2,0 oder mehr ist, und die einen Absorptionspeak (α-Peak) bei 1.640 ± 10 cm^–1 und einen Absorptionspeak (β-Peak) bei 1.700 ± 10 cm^–1 im IR-Spektrumsmuster mit einem Verhältnis der Intensität des α-Peaks zu der des β-Peaks (Intensität des α-Peaks/Intensität des β-Peaks) von 0,15 oder mehr ergibt,
worin R eine Alkenyl- oder Alkylgruppe, abgeleitet von einem C_2-15-olefinischen Polymer, mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 200 bis 4.000 ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung dieser Schmierölzusammensetzung für Dieselmotoren.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Jetzt wird die Erfindung im folgenden im Detail beschrieben unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsweisen der Erfindung.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die mit einem Polyamin umzusetzende Säureverbindung durch die folgende allgemeine Formel (I) oder (II) dargestellt:
worin R eine Alkenyl- oder Alkylgruppe, abgeleitet von einem C_2-15-olefinischen Polymer, mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 200 bis 4.000 darstellt.
In den Formeln (I) und (II) bedeutet R eine Alkenyl- oder Alkylgruppe, abgeleitet von einem C_2-15-olefinischen Polymer, mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 200 bis 4.000, vorzugsweise 500 bis 3.000, stärker bevorzugt 700 bis 2.300. Die bevorzugte Alkenylgruppe ist eine Polyisobutenylgruppe.
Die Säureverbindung, worin R eine Alkenylgruppe ist, erhält man durch Umsetzen eines Polyisobutens oder eines Ethylen-Propylen-Copolymers mit Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure. Die Säureverbindung, worin R eine Alkylgruppe ist, erhält man durch Hydrieren der Alkenylgruppe R.
Man erhält die Succinimidverbindung durch Umsetzen der Säureverbindung mit einem Polyamin in einem Molverhältnis, Säureverbindung/Polyamin, von 2,0 oder mehr, stärker bevorzugt 2,2 oder mehr. Beispiele des Polyamins umfassen Homodiamine, wie Ethylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Pentylendiamin; und Polyalkylen-Polyamine, wie Diethylen-Triamin, Triethylen-Tetramin, Tetraethylen-Pentamin, Pentaethylen-Hexamin, Dibutylen-Triamin, Tributylen-Tetramin, Pentapentylen-Hexamin. Die erfindungsgemäßen Succinimidverbindungen ergeben einen Absorptionspeak (α-Peak) bei 1.640 ± 10 cm^–1 und einen Absorptionspeak (β-Peak) bei 1.700 ± 10 cm^–1 im IR-Spektrumsmuster, wobei das Verhältnis der Intensität des α-Peaks zu jener des β-Peaks (Intensität des α-Peaks/Intensität des β-Peaks) 0,12 oder mehr, stärker bevorzugt 0,15 oder mehr beträgt. Wenn das Intensitätsverhältnis weniger als 0,12 beträgt, nimmt die säureneutralisierende Wirkung der Verbindungen auf unerwünschte Weise ab.
Die Intensität des Absorptionspeaks, auf den hier Bezug genommen wird, bezeichnet die Höhe des Peaks unter Subtraktion des Hintergrunds.
Im allgemeinen kann die Menge der Succinimidverbindung bezüglich der gesamten Additive von 0,25 bis 40 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Additive betragen, was jedoch in Abhängigkeit von der Art des Schmieröls, zu dem die Additive gegeben werden sollen, variieren kann.
Erfindungsgemäß wird eine Schmierölzusammensetzung für Dieselmotoren bereitgestellt, die ein Basisöl für das Schmieröl, und (A) Metalldetergens-Dispersantadditive, die man unter überbasischen Sulfonaten, Phenaten und Salicylaten von Erdalkalimetallen auswählt, und (B) die Succinimidverbindung umfasst.
Das in der Zusammensetzung vorliegende Basisöl kann irgendein Mineralöl und/oder synthetisches Öl sein. Diese Mineralöle und synthetischen Öle sind nicht spezifisch definiert und können irgendein Öl sein, das man im allgemeinen als Basisöl in einem Schmieröl für innere Verbrennungsmotoren verwendet. Bevorzugt sind jedoch solche mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von 8 bis 35 mm²/s, stärker bevorzugt 10 bis 25 mm²/s. Wenn die kinematische Viskosität des verwendeten Basisöls zu hoch ist, steigen die Treibstoffkosten auf unerwünschte Weise an. Ist sie im Gegensatz zu niedrig, verdampft das Schmieröl zu stark, was zu einer ungünstigen Erhöhung des Ölverbrauchs führt. Die Fließgrenze (pour point) des Basisöls, die seine Fließfähigkeit bei geringer Temperatur anzeigt, ist nicht speziell definiert, beträgt jedoch vorzugsweise nicht mehr als –10°C.
Es sind verschiedene Mineralöle und synthetische Öle bekannt, welche diese Anforderungen erfüllen, unter denen man geeignete für den Gebrauch in der Erfindung auswählen kann. Beispielsweise umfassen Mineralöle paraffinische Mineralöle, naphthenische Mineralöle und deren gemischte Basisöle. Als spezifische Beispiele für die Verwendung in der Erfindung kann man lösungsmittelgereinigte oder hydrierte leichte neutrale Öle, mitteldichte neutrale Öle, schwere neutrale Öle und Brightstocks anführen.
Erfindungsgemäß verwendbare synthetische Öle umfassen beispielsweise Poly-α-Olefine, α-Olefin-Copolymere, Polybutene, Alkylbenzole, Polyolester, Ester von dibasischen Säuren, Ester von Polyalkoholen, Polyoxyalkylenglykole, Ester von Polyoxyalkylenglykolen und Polyalkylenglykolethern.
Diese Basisöle kann man in der Erfindung entweder einzeln oder in Kombination verwenden. Je nach Bedarf kann man Mineralöle und synthetische Öle für den Gebrauch in der Erfindung kombinieren.
Im folgenden werden die Komponenten (A) und (B) beschrieben, die man zu dem Basisöl gibt.
Komponente (A)
Die Komponente (A) ist ein Metall-Detergens-Dispersantadditiv, das man unter überbasischen Sulfonaten, Phenaten und Salicylaten von Erdalkalimetallen auswählt. Vorzugsweise hat das Dispersant eine Gesamtbasenzahl von 100 bis 600 mg KOH/g (gemessen gemäß Perchlorsäure in JIS K-2501). Wenn die Gesamtbasenzahl zu gering ist, muss man das Dispersant zum Basisöl in großen Mengen geben, um den Dispersanteffekt zu erhalten, was auf nachteilige Weise unwirtschaftlich ist. Ist sie jedoch zu hoch, nimmt der unlösliche Gehalt des Additivs zu, was oft zu einer ungünstigen Trennung oder Fällung des Schmieröls führt.
Die überbasischen Erdalkalimetallsulfonate sind Erdalkalimetallsalze verschiedener Sulfonsäuren, die man im allgemeinen durch Carbonisieren verschiedener Erdalkalimetallsalze von Sulfonsäuren erhält. Die Sulfonsäuren umfassen beispielsweise aromatische Petroleumsulfonsäuren, Alkylsulfonsäuren, Arylsulfonsäuren und Alkylarylsulfonsäuren. Als spezielle Beispiele seien Dodecylbenzolsulfonsäure, Dilaurylcetylbenzolsulfonsäure, Paraffinwachs-substituierte Benzolsulfonsäuren, Polyolefin-substituierte Benzolsulfonsäuren, Polyisobutylen-substituierte Benzolsulfonsäuren und Naphthalinsulfonsäuren erwähnt.
Die überbasischen Erdalkalimetallphenate sind Erdalkalimetallsalze von Alkylphenolen oder sulfurierte ("sulfurized") Alkylphenolen, die man im allgemeinen durch Carbonisieren von Erdalkalimetallsalzen von Alkylphenolen oder sulfurierten Alkylphenolen erhält.
Die überbasischen Erdalkalimetallsalicylate sind Erdalkalimetallsalze von Alkylsalicylsäuren, die man im allgemeinen durch Alkylieren von Phenolen mit C_8-18-α-Olefinen, dann das Einführen einer Carboxylgruppe durch die Kolbe-Schmitt-Reaktion, die doppelte Zersetzung und schließlich durch Carbonisierung erhält. Spezifische Beispiele der Alkylsalicylsäuren umfassen Dodecylsalicylsäure, Dodecylmethylsalicylsäure, Tetradecylsalicylsäure, Hexadecylsalicylsäure, Octadecylsalicylsäure und Dioctylsalicylsäure.
Die Erdalkalimetalle für diese Sulfonate, Phenate und Salicylate umfassen beispielsweise Calcium, Barium und Magnesium. Angesichts der Wirkung der Salze ist Calcium bevorzugt.
Die Komponente (A) kann eines oder mehrere dieser Salze sein. Die Menge der Komponente (A) in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise von 5 bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt von 10 bis 30 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung. Beträgt ihre Menge weniger als 5 Gew.-%, wird der synergistische, säureneutralisierende Effekt der Komponente (A) in Kombination mit der Komponente (B) oft unzureichend sein. Wenn man jedoch die Komponente (A) zu der Zusammensetzung in einer Menge von mehr als 40 Gew.-% gibt, wird die Zugabe einer solch großen Menge der Komponente (A) nicht durch die Zunahme des beabsichtigten Effekts widergespiegelt.
Komponente (B)
Die Succinimidverbindung wird als Komponente (B) verwendet. Man kann eine oder mehrere der Verbindungen zu der Zusammensetzung geben. Die Menge der Komponente (B) beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 3 Gew.-%, stärker bevorzugt von 0,3 bis 2 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung. Wenn ihre Menge weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, wird der synergistische, säureneutralisierende Effekt der Komponente (B) in Kombination mit Komponente (A) oft unzureichend sein. Selbst wenn man jedoch die Komponente (B) zu der Zusammensetzung in einer Menge von mehr als 3 Gew.-% gibt, wird die Zugabe einer solch großen Menge der Komponente (B) nicht durch Zunahme des beabsichtigten Effekts widergespiegelt.
Wenn die Gesamtbasenzahl der Zusammensetzung zu gering ist, ist die säureneutralisierende Wirkung der Zusammensetzung schlecht; ist sie zu hoch, produziert die Zusammensetzung eine große Menge an Abscheidungen. Aus diesen Gründen ist es daher wünschenswert, dass die Zusammensetzung so eingestellt wird, dass sie eine Gesamtbasenzahl von 30 bis 150 mg KOH/g aufweist (gemessen gemäß Perchlorsäure in JIS K-2501). Stärker bevorzugt fällt die Zahl zwischen 40 und 100 mg KOH/g.
Wenn der Gesamtstickstoffgehalt der Zusammensetzung zu gering ist, ist die säureneutralisierende Wirkung der Zusammensetzung schlecht; ist er jedoch zu hoch, produziert die Zusammensetzung leicht Schlammablagerungen unter Oxidation und Verschlechterung. Aus diesen Gründen ist es daher wünschenswert, dass die Zusammensetzung so eingestellt wird, dass sie einen Gesamtstickstoffgehalt von 10 bis 200 Gew.-ppm, stärker bevorzugt 20 bis 100 Gew.-ppm aufweist.
Man erhält die Zusammensetzung durch Zugabe der Komponenten (A) und (B) zum Basisöl. Im allgemeinen kann man zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Schmierölzusammensetzung verschiedene Additive, wie Antioxidationsmittel (Oxidationsinhibitoren), den Viskositätsindex verbessernde Mittel, Metalldeaktivatoren, Pourpointsenker, abriebverhindernde Mittel, Schaum verhindernde Additive und Extremdruckadditive zu der Zusammensetzung geben. Verschiedene Typen jener Additive sind bekannt, die man ohne Beschränkung in der vorliegenden Erfindung verwenden kann. Beispielsweise kennt man als Antioxidationsmittel Aminverbindungen, wie alkylierte Diphenylamine, Phenyl-α-naphthylamine; und phenolische Verbindungen, wie 2,6-Di-t-butylphenol, 4,4'-Methylenbis-(2,6-di-t-butylphenol). Im allgemeinen kann man das Antioxidationsmittel zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung geben. Als Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindexes kennt man beispielsweise Polyalkylmethacrylate, Polyisobutylene, Ethylen-Propylen-Copolymere, Styrol-Isopren-Copolymere und hydrierte Styrol-Butadien-Copolymere. Im allgemeinen kann man das Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindexes zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung geben. Als Metalldeaktivatoren kennt man beispielsweise Benzotriazole, Thiadiazole und Alkenylsuccinate. Im allgemeinen kann man den Metalldeaktivator zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,005 bis 1 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung geben. Als Pourpointsenker kennt man beispielsweise Polyalkylmethacrylate und Polyalkylstyrole. Im allgemeinen kann man den Pourpointsenker zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung geben. Als abriebverhinderndes Mittel kennt man beispielsweise organische Molybdänverbindungen, wie Molybdändithiophosphat, Molybdändithiocarbamat; organische Zinkverbindungen, wie Zinkdithiophosphat; organische Borverbindungen, wie Alkylmercaptylborate; und auch andere abriebverhindernde feste Schmiermittel, wie Grafit, Molybdändisulfid, Antimonsulfid, Borverbindungen, Polytetrafluorethylene. Im allgemeinen gibt man die abriebverhindernden Mittel zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung. Als schaumverhindernde Additive kennt man beispielsweise Dimethylpolysiloxane und Polyacrylate. Im allgemeinen kann man die schaumverhindernden Additive zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,0005 bis 1 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung, geben. Als Extremdruckadditive kennt man beispielsweise sulfurierte Öle und Fette und Diallyldisulfid. Im allgemeinen kann man die Extremdruckadditive zu der Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung geben.
Nun wird die Erfindung detaillierter anhand der folgenden Beispiele beschrieben, die jedoch nicht den Umfang der Erfindung beschränken sollen.
Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid, dessen Polyisobutenylgruppe ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 1.000 aufwies, wurde mit Tetraethylen-Pentamin oder Pentaethylen-Hexamin in dem in Tabelle 1 nachstehend gezeigten Verhältnis unter Bildung von Succinimidverbindungen umgesetzt. Man gab 0,5 Gew.-% der Succinimidverbindung und 14,0 Gew.-% Calciumsulfonat mit einer Gesamtbasenzahl von 500 (gemessen gemäß Perchlorsäure in JIS K-2501) zu 85,5 Gew.-% eines mineralischen Basisöls, das eine kinematische Viskosität bei 100°C von 20 mm²/s aufwies, um eine Schmierölzusammensetzung für Dieselmotoren gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen herzustellen. Diese Zusammensetzungen wurden mit den im folgenden erwähnten Methoden getestet, um ihre säureneutralisierende Geschwindigkeit und Stabilität zu bestimmen. Die erhaltenen Daten werden in Tabelle 1 gezeigt.
(1) Verfahren zur Messung der säureneutralisierenden Geschwindigkeits
Man gab 100 g eines Probenöls der Beispiele und Vergleichsbeispiele in ein verzweigtes 1-1-Rundbodengefäß und erhitzte auf 50°C, worauf man 1 ml 35,9 N Schwefelsäure zugab und rührte. In dem Kolben bildete sich Kohlendioxidgas durch Säureneutralisation gemäß der folgenden Gleichung (1): CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂ ↑ (1)
Aus der Druckschwankung, die durch das so gebildete Kohlendioxidgas verursacht wurde (der innere Druck nahm innerhalb von 30 Sekunden nach der Zugabe von Schwefelsäure zu), erhielt man die säureneutralisierende Geschwindigkeit der Probe. Eine Probe, die eine größere Druckzunahme ergab, wurde so bewertet, als weise sie eine bessere Fähigkeit auf, Korrosion und Abnutzung zu verhindern.
(2) Stabilitätstest
Die Zusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden einen Monat gelagert und ihre Transparenz dann gemessen. In der folgenden Tabelle 1 zeigt "O" an, dass die gelagerte Probe transparent war und "X" zeigt an, dass die gelagerte Probe trüb war.
Wie im Detail zuvor beschrieben wurde, weist die erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung für Dieselmotoren, die eine neue Succinimidverbindung umfasst, eine extrem hohe säureneutralisierende Geschwindigkeit auf, während sie die ausgezeichnete Wirkung zeigt, Motorteile gegen Korrosion und Abnutzung durch SOx zu schützen, das in großen Mengen freigesetzt wird. Insbesondere eignet sich die Zusammensetzung in besonderem Maße als Zylinderöl in 2-Takt-Motoren für Schiffe.

Claims

Schmierölzusammensetzung, umfassend ein Basisöl für das Schmieröl und bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung 5 bis 40 Gew.-% (A) eines Metalldetergens-Dispersantadditivs, ausgewählt aus überbasischen Sulfonaten, Phenaten und Salicylaten von Erdalkalimetallen, und bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung 0,1 bis 3 Gew.-% (B) Succinimidverbindung, welche das Reaktionsprodukt einer Säureverbindung der folgenden allgemeinen Formel (I) oder (II) und eines Polyamins in einem Molverhältnis von Säureverbindung/Polyamin von 2,0 oder mehr ist, und die einen Absorptionspeak (α-Peak) bei 1.640 ± 10 cm^–1 und einen Absorptionspeak (β-Peak) bei 1.700 ± 10 cm^–1 im IR-Spektrumsmuster mit einem Verhältnis der Intensität des α-Peaks zu der des β-Peaks (Intensität des α-Peaks/Intensität des β-Peaks) von 0,15 oder mehr ergibt,
worin R eine Alkenyl- oder Alkylgruppe, abgeleitet von einem C_2-15-olefinischen Polymer, mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 200 bis 4.000 ist.
Schmierölzusammensetzung gemäss Anspruch 1, die bezüglich des Gesamtgewichts der Zusammensetzung 10 bis 30 Gew.-% (A) eines Metalldetergens-Dispersantadditivs, ausgewählt aus überbasischen Sulfonaten, Phenaten und Salicylaten von Erdalkalimetallen, aufweist.
Verwendung der Schmierölzusammensetzung gemäss Anspruch 1 oder 2 für Dieselmotoren.
Verwendung gemäss Anspruch 3, worin der Dieselmotor ein 2-Takt-Dieselmotor für Schiffe ist.