(57)【要約】潤滑粘度の油、１種以上の分散剤、および１種以上のリン化合物を含有する、終減速軸油のための潤滑剤組成物であって、１００℃におけるこの潤滑剤組成物の動粘性率は、１０ｍｍ２／ｓより大きく、そしてこの分散剤の重量に基づく量は、このリン化合物、および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。本発明による潤滑組成物を含有する潤滑剤を用いて、歯車を潤滑させるための方法もまた、提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤組成物であって、
（ａ）潤滑粘度の油；
（ｂ）１種以上の分散剤；および
（ｃ）１種以上のリン化合物、
を含有し；
１００℃における該潤滑剤組成物の動粘性率は、１０ｍｍ２／ｓより大きく；
該分散剤の重量に基づく量は、該リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい、
潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記分散剤が、ホウ素化スクシンイミド分散剤、アミド／エステル分散剤、アミン分散剤、マンニッヒ分散剤、エステル分散剤、ジメルカプトチアジアゾール分散剤、またはこれらの混合物である、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項３】
前記リン含有化合物が、亜リン酸水素ジブチルである、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項４】
２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、または２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの誘導体をさらに含有する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項５】
摩擦調整剤をさらに含有する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項６】
前記摩擦調整剤が、ホウ酸化アルキルエポキシド、亜リン酸ジアルキル、モノオレイン酸グリセロール、モノオレイン酸ペンタエリトリトール、リン酸の部分エステルのアミン塩、脂肪酸の亜鉛塩、またはこれらの混合物である、請求項５に記載の潤滑剤組成物。
【請求項７】
酸化防止剤、清浄剤、腐食防止剤、磨耗防止剤、またはこれらの混合物をさらに含有する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
【請求項８】
終減速軸伝動システムを潤滑する方法であって、
（ａ）該歯車に、
（ｉ）潤滑粘度の油；
（ｉｉ）１種以上の分散剤；および
（ｉｉｉ）１種以上のリン化合物；
を供給する工程を包含し、
１００℃における該潤滑剤組成物の動粘性率が、１０ｍｍ２／ｓより大きく；そして
該分散剤の重量に基づく量が、該リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
本願は、２００５年１２月１５日に出願された、米国出願番号６０／７５０，７２１に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、活性硫黄を含まず、リン含有化合物、多官能性分散剤を高粘度の潤滑組成物中に含有する、終減速伝動システムにおいて使用するための潤滑剤添加剤処方物に関する。
【背景技術】
【０００３】
幹線道路用の自動車および／または幹線道路外用の自動車の車輪は、終減速軸ユニットによって駆動され得る。この終減速軸ユニットは、カウンターシャフトから受けたトルクを、終減速ユニットの歯車ハウジング内の歯車セットによってこれらの車輪の間に分配する。この終減速機内の歯車は、スパイラル傘歯車、ハイポイド歯車、平歯車およびはすば歯車、またはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない型の歯車であり得る。一例において、歯車の配置は、異なる歯車配置であり得る。これらの歯車は、潤滑を必要とする。
【０００４】
歯車の潤滑剤の主要な機能は、磨耗、スカフィングおよび微細なピッチングに対する充分な保護を提供し、そしてシール、ゴムおよび複合材料の能力を提供し、同時に歯車設備の耐用寿命の間、認容可能な酸化安定性および清浄性を提供することである。従って、高い動力スループットおよび作動温度での作動が可能であり、一方で、シール、ゴムおよび複合材料の能力を提供する、歯車潤滑組成物が必要とされている。
【０００５】
特許文献１は、（ｉ）油溶性の硫黄含有極圧剤または磨耗防止剤、（ｉｉ）リンの酸の部分エステルの少なくとも１種の油溶性アミン塩、（ｉｉｉ）Ｎ−Ｈ結合を有するスクシンイミド分散剤；ならびに（ｉｖ）窒素含有無灰分散剤、カルボン酸のアミン塩およびリンの五価の酸の三ヒドロカルビルエステルのうちの少なくとも１つを含有する、歯車油組成物を開示する。１つの実施形態において、この歯車油組成物は、金属含有添加剤成分を本質的に欠く。
【０００６】
特許文献２は、終減速軸ユニットにおいて使用するための歯車油組成物を開示し、この組成物は、（ｉ）鉱油、（ｉｉ）ビニル芳香族−ジエンコポリマー、オレフィンコポリマーおよびこれらの混合物、（ｉｉｉ）１００℃において少なくとも４０ｍｍ２／ｓの動粘性率を有する少なくとも１種のポリαオレフィン、ならびに（ｉｖ）歯車添加剤パッケージを含有する。
【特許文献１】米国特許第５，９４２，４７０号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１９１０９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特に終減速軸において使用するための、ゴム、シールおよび複合材料の能力を提供し、同時に歯車を潤滑させる、処方物中に活性硫黄が存在しない高粘度の潤滑組成物を提供するという課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の要旨）
本発明は、終減速伝動システムにおいて使用するために適切な潤滑剤組成物を提供し、この組成物は、
（ａ）潤滑粘度の油；
（ｂ）１種以上の分散剤；および
（ｃ）１種以上のリン化合物
を含有し、
この潤滑剤組成物の１００℃における動粘性率は、１０ｍｍ２／ｓより大きく；
この分散剤の重量に基づく量は、リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。
【０００９】
本発明は、終減速伝動システムを潤滑させるための方法をさらに提供し、この方法は、
（ａ）これらの歯車に、
（ｉ）潤滑粘度の油；
（ｉｉ）１種以上の分散剤；および
（ｉｉｉ）１種以上のリン化合物
を供給する工程を包含し、
この潤滑剤組成物の１００℃における動粘性率は、１０ｍｍ２／ｓより大きく；そして
この分散剤の重量に基づく量は、リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（発明の詳細な説明）
種々の好ましい特徴および実施形態が、非限定的な例示によって以下に記載される。
【００１１】
本発明の、終減速軸のために有用な潤滑剤組成物は、潤滑粘度の油、１種以上の清浄剤、およびリン化合物を含有する。
【００１２】
（Ｌの油）
本発明の１つの成分は、潤滑粘度の油である。１つの実施形態において、この潤滑組成物は、潤滑粘度の天然油または合成油、未精製油、精製油、および再精製油を水素添加、水素化、水素処理（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）することにより誘導される油、あるいはこれらの混合物を含有する。
【００１３】
潤滑粘度の油はまた、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  （ＡＰＩ）  Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに詳述されるように定義され得る。いくつかの実施形態において、潤滑粘度の油は、ＡＰＩグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶ、グループＶＩまたはこれらの混合物、あるいはＡＰＩグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩまたはこれらの混合物を含有する。潤滑粘度の油が、ＡＰＩグループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶまたはグループＶＩの油である場合、この潤滑油の最大で４０重量％まで、または最大で５重量％までが、ＡＰＩグループＩの油であり得る。
【００１４】
潤滑粘度の油は、天然油であっても、合成油であっても、これらの混合物であってもよい。有用な天然油としては、動物油および植物油（例えば、ヒマシ油、ラード油）、ならびに鉱物潤滑油（例えば、液体石油、およびパラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン系とナフテン系との混合物の溶媒処理または酸処理された鉱物潤滑油）が挙げられる。炭または頁岩から誘導される油もまた有用である。合成潤滑油としては、炭化水素油（例えば、重合オレフィンおよび相互重合オレフィン（例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマーなど））；ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）などおよびこれらの混合物；アルキルベンゼン（例えば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ−（２−エチルヘキシル）ベンゼンなど）；ポリフェニル（例えば、ビフェニル、テルフェニル、アルキル化ポリフェニルなど）；アルキル化ジフェニルエーテル、ならびにこれらの誘導体、アナログおよびホモログなどが挙げられる。
【００１５】
アルキレンオキシドポリマーおよびアルキレンオキシドインターポリマー、ならびにそれらの末端ヒドロキシル基がエステル化、エーテル化などにより修飾された誘導体は、使用され得る公知の合成潤滑油の別のクラスを構成する。これらは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの重合により調製される油、これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキルエーテルおよびアリールエーテル（例えば、約１０００の平均分子量を有するメチル−ポリイソプロピレングリコールエーテル、約５００〜１０００の分子量を有するポリエチレングリコールのジフェニルエーテル、約１０００〜１５００の分子量を有するポリプロピレングリコールのジエチルエーテルなど）、あるいはこれらのモノカルボン酸エステルおよびポリカルボン酸エステル（例えば、テトラエチレングリコールの酢酸エステル、Ｃ３〜８の脂肪酸の混合エステル、またはカルボン酸ジエステル）により例示される。
【００１６】
使用され得る合成潤滑油の別の適切なクラスは、ジカルボン酸（例えば、フタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸、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、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸など）の、種々のアルコール（例えば、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、プロピレングリコールなど）とのエステルを含む。これらのエステルの具体的な例としては、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、フマル酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエイコシル、リノール酸二量体の２−エチルヘキシルジエステル、１モルのセバシン酸と２モルのテトラエチレングリコールと２モルの２−エチルヘキサン酸とを反応させることにより形成される複雑なエステルなどが挙げられる。
【００１７】
合成油として有用なエステルとしてはまた、Ｃ５〜Ｃ２２のモノカルボン酸とポリオールとから作製されるエステル、およびポリオールエステル（例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトールなど）が挙げられる。
【００１８】
潤滑粘度の油は、ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）であり得る。代表的に、ＰＡＯは、４個〜３０個、または４個〜２０個、または６個〜１６個の炭素原子を有するモノマーから誘導される。有用なＰＡＯの例としては、オクテン、デセン、これらの混合物などから誘導されるＰＡＯが挙げられる。これらのＰＡＯは、一般に、１００℃において、２ｍｍ２／ｓ（ｃＳｔ）〜２０ｍｍ２／ｓ、または３ｍｍ２／ｓ〜１５ｍｍ２／ｓ、または４ｍｍ２／ｓ〜１２ｍｍ２／ｓ、または５ｍｍ２／ｓ〜１０ｍｍ２／ｓ（ｃＳｔ）の粘度を有し得る。有用なＰＡＯの例としては、１００℃で１０ｍｍ２／ｓ（ｃＳｔ）のポリ−α−オレフィン、１００℃で１２ｍｍ２／ｓ（ｃＳｔ）のポリ−α−オレフィン、およびこれらの混合物が挙げられる。鉱油と上記ＰＡＯのうちの１種以上との混合物が、使用され得る。
【００１９】
本明細書中で上に開示された型の、天然油または合成油のいずれかの未精製油、精製油、および再精製油（ならびにこれらのいずれかのうちの２種以上の混合物）が、本発明の潤滑剤において使用され得る。未精製油とは、さらなる精製処理なしで天然供給源または合成供給源から直接得られる油である。例えば、さらなる処理なしで使用される、レトルト操作から直接得られる頁岩油、一次蒸留から直接得られる石油、またはエステル化プロセスから直接得られるエステル油は、未精製油である。精製油は、これらが１以上の精製工程でさらに処理されて１以上の特性を改善されていることを除いて、未精製油と類似である。多くのこのような精製技術が当業者に公知であり、例えば、溶媒抽出、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、濾過、パーコレーションなどである。再精製油は、すでに使用された精製油に適用される、精製油を得るために使用されるプロセスと類似のプロセスによって得られる。このような再精製油はまた、再生油または再処理油として公知であり、そしてしばしば、使用済み添加剤および油分解生成物の除去のための技術によって、さらに処理される。
【００２０】
さらに、液体合成手順に対してフィッシャー−トロプシュガスにより調製された油が公知であり、使用され得る。
【００２１】
本発明の潤滑粘度の油は、潤滑剤組成物の約５０重量％より多い量、または約６０重量％より多い量、または約７０重量％より多い量、または約８０重量％より多い量、または約９０重量％より多い量で存在し得る。
【００２２】
（潤滑剤組成物）
潤滑油組成物は、１種以上の潤滑粘度の油（これは一般に、多量に（すなわち、約５０重量％より多い量で）存在する）と、必要とされる添加剤とからなり得る。特定の実施形態において、油と添加剤との組み合わせである潤滑組成物は、１００℃において、１０ｍｍ２／ｓより大きいか、１２ｍｍ２／ｓより大きいか、１５ｍｍ２／ｓより大きいか、または２０ｍｍ２／ｓより大きい動粘性率を有し得る。
【００２３】
（分散剤）
本発明の分散剤は、周知であり、そしてスクシンイミド分散剤（例えば、Ｎ置換された長鎖アルケニルスクシンイミド）、マンニッヒ分散剤、エステル含有分散剤、脂肪ヒドロカルビルモノカルボン酸アシル化剤とアミンまたはアンモニアとの縮合生成物、アルキルアミノフェノール分散剤、ヒドロカルビル−アミン分散剤、ポリエーテル分散剤、ポリエーテルアミン分散剤、分散剤機能を有する粘度調整剤（例えば、分散剤機能を有するポリマー性粘度指数調整剤（ＶＭ））、あるいはこれらの混合物が挙げられ得る。
【００２４】
いくつかの実施形態において、Ｎ置換された長鎖アルケニルスクシンイミドは、平均して少なくとも８個、または３０個、または３５個から、３５０個まで、または２００個まで、または１００個までの炭素原子を含む。１つの実施形態において、長鎖アルケニル基は、少なくとも５００の
【００２５】
【化１】
2009520085.tif 000002
（数平均分子量）によって特徴付けられるポリアルケンから誘導される。一般に、このポリアルケンは、５００、または７００、または８００、または９００から、５０００まで、または２５００まで、または２０００まで、または１５００もしくは１２００までの
【００２６】
【化２】
2009520085.tif 000003
により特徴付けられる。１つの実施形態において、長鎖アルケニル基は、ポリオレフィンから誘導される。これらのポリオレフィンは、２個〜１０個の炭素原子を有するモノオレフィンを含むモノマー（例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、および１−デセン）から誘導され得る。特に有用なモノオレフィン供給源は、３５重量％〜７５重量％のブテン含有量および３０重量％〜６０重量％のイソブテン含有量を有する、Ｃ４精油所ストリームである。有用なポリオレフィンとしては、１４０〜５０００、別の例においては、４００〜２５００、そしてさらなる例においては、１４０または５００〜１５００の数平均分子量を有するポリイソブチレンが挙げられる。このポリイソブチレンは、５％〜６９％、第二の例においては５０％〜６９％、そして第三の例においては５０％〜９５％のビニリデン二重結合含有量を有し得る。
【００２７】
スクシンイミド分散剤およびそれらの調製方法は、米国特許第４，２３４，４３５号および同第３，１７２，８９２号により完全に記載されている。
【００２８】
別のクラスの分散剤は、エステル含有分散剤であり、これらは代表的に、高分子量のエステルである。これらの物質は、米国特許第３，３８１，０２２号により詳細に記載されている。
【００２９】
マンニッヒ分散剤とは、ヒドロカルビル置換されたフェノールと、アルデヒドと、アミンまたはアンモニアとの反応生成物である。このヒドロカルビル置換されたフェノールのヒドロカルビル置換基は、１０個〜４００個の炭素原子、別の例においては３０個〜１８０個の炭素原子、そしてさらなる例においては１０個または４０個〜１１０個の炭素原子を有し得る。このヒドロカルビル置換基は、オレフィンから誘導されてもポリオレフィンから誘導されてもよい。有用なオレフィンとしては、市販されているα−オレフィン（例えば、１−デセン）が挙げられる。
【００３０】
ヒドロカルビル−アミン分散剤とは、ヒドロカルビル置換されたアミンである。このヒドロカルビル置換されたアミンは、米国特許第５，４０７，４５３号に記載されるように、塩素化されたオレフィンまたはポリオレフィン（例えば、塩素化ポリイソブチレン）と、アミン（例えば、エチレンジアミン）との混合物を、塩基（例えば、炭酸ナトリウム）の存在下で加熱することによって、形成され得る。
【００３１】
ポリエーテル分散剤としては、ポリエーテルアミン、ポリエーテルアミド、ポリエーテルカルバメート、およびポリエーテルアルコールが挙げられる。ポリエーテルアミンおよびそれらの調製方法は、米国特許第６，４５８，１７２号の第４欄および第５欄により詳細に記載されている。
【００３２】
別の実施形態において、分散剤は、処理済み分散剤であり得る。処理済み分散剤は、カルボン酸分散剤、アミン分散剤またはマンニッヒ分散剤を、試薬（例えば、尿素、チオ尿素、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換された無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物（例えば、ホウ酸（「ホウ酸化分散剤」を得るため））、リン化合物（例えば、リンの酸もしくは無水物）、または２，５−ジメルカプトチアジアゾール（ＤＭＴＤ））と反応させることにより得られ得る。これらは、以下の米国特許に記載されている：第３，２００，１０７号、第３，２８２，９５５号、第３，３６７，９４３号、第３，５１３，０９３号、第３，６３９，２４２号、第３，６４９，６５９号、第３，４４２，８０８号、第３，４５５，８３２号、第３，５７９，４５０号、第３，６００，３７２号、第３，７０２，７５７号、および第３，７０８，４２２号。
【００３３】
１つの実施形態において、分散剤の重量に基づく量は、リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。
【００３４】
分散剤の重量が、リン化合物および任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きいか否かを決定する目的で、これらの成分は、油なしの状態に基づいて考慮される。さらに、処理済みであるか、またはリン化合物もしくは硫黄化合物と塩形成もしくは錯化している任意の分散剤は、個々の構成成分として処理される。すなわち、その分子の分散剤部分は、分散剤と合計され、そしてリンまたは硫黄の後処理剤、塩形成剤または錯化剤は、リン化合物および硫黄化合物と合計される。
【００３５】
本発明の分散剤は、潤滑剤組成物の約０．５重量％〜約８．０重量％、または約１．０重量％〜約５．０重量％、または約２重量％〜約３重量％の量で存在し得る。
【００３６】
（リン化合物）
本発明の別の成分は、リン化合物であり、これには、リンの酸、リンの酸の塩、リンの酸のエステル、またはこれらの混合物が挙げられる。リンの酸またはエステルは、式（Ｒ１Ｘ）（Ｒ２Ｘ）Ｐ（Ｘ）ｎＸｍＲ３のものまたはその塩であり得、ここで各Ｘは独立して、酸素原子または硫黄原子であり、ｎは、０または１であり、ｍは、０または１であり、ｍ＋ｎは、１または２であり、そしてＲ-１、Ｒ２、およびＲ３は、水素またはヒドロカルビル基であり、そして好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、またはＲ３のうちの少なくとも１つは、水素である。従って、この成分は、リンの酸およびリン酸、チオリンの酸およびチオリン酸、ならびに亜リン酸エステル、リン酸エステル、チオ亜リン酸エステル、およびチオリン酸エステルを含む。これらの物質のうちの特定のものは、互変異性形態で存在し得ること、およびこのような互変異性体の全ては、上記式により包含され、本発明の範囲内に含まれることが意図されることが、留意される。例えば、リンの酸および特定の亜リン酸エステルは、水素の位置のみが異なる少なくとも２つの様式：
【００３７】
【化３】
2009520085.tif 000004
で書かれ得る。これらの構造の各々が、本発明によって包含されることが意図される。
【００３８】
リン含有酸は、少なくとも１つのホスフェート、ホスホネート、ホスフィネートまたはホスフィンオキシドであり得る。これらの五価のリンの誘導体は、式：
【００３９】
【化４】
2009520085.tif 000005
により表され得、この式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、上で定義されたとおりである。リン含有酸は、少なくとも１つのホスファイト、ホスホナイト、ホスフィナイト、またはホスフィンであり得る。これらの三価のリンの誘導体は、式：
【００４０】
【化５】
2009520085.tif 000006
によって表され得、この式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、上で定義されたとおりである。一般に、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３における炭素原子の総数は、少なくとも８個であり、そして１つの実施形態においては少なくとも１２個であり、そして１つの実施形態においては少なくとも１６個である。有用なＲ１基、Ｒ２基およびＲ３基の例としては、水素、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソオクチル基、デシル基、ドデシル基、オレイル基、Ｃ１８アルキル基、エイコシル基、２−ペンテニル基、ドデセニル基、フェニル基、ナフチル基、アルキルフェニル基、アルキルナフチル基、フェニルアルキル基、ナフチルアルキル基、アルキルフェニルアルキル基、およびアルキルナフチルアルキル基が挙げられる。別の実施形態において、Ｒ１基、Ｒ２基およびＲ３基は、フェニルである。
【００４１】
１つの実施形態において、上記構造におけるＸ原子のうちの少なくとも２個が酸素であり、その結果、この構造は、（Ｒ１Ｏ）（Ｒ２Ｏ）Ｐ（Ｘ）ｎＸｍＲ３となり、そして別の実施形態においては、（Ｒ１Ｏ）（Ｒ２Ｏ）Ｐ（Ｘ）ｎＸｍＨとなる。この構造は、例えば、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３が水素である場合、リン酸に対応し得る。リン酸は、その酸自体（Ｈ３ＰＯ４）およびそれに等価な他の形態（例えば、ピロリン酸、および８５％リン酸（水性）を含むリン酸の無水物（これは、普通に入手可能な市販等級の物質である））として存在する。これらの式はまた、Ｒ１およびＲ２のうちの一方または他方がそれぞれアルキルであり、そしてＲ-３が水素である場合、亜リン酸水素モノアルキルまたは亜リン酸水素ジアルキル（例えば、亜リン酸水素ジブチル（亜リン酸エステル））に対応し得るか、あるいはＲ１、Ｒ２、およびＲ３の各々がアルキルである場合、亜リン酸トリアルキルエステルに対応し得、各場合において、ｎは０であり、ｍは１であり、そして残りのＸはＯである。この構造は、ｎおよびｍが各々１である場合、リン酸または関連する物質に対応する。例えば、Ｘ原子のうちの１つが硫黄であり、そしてＲ６、Ｒ７、およびＲ８のうちの１個、２個、または３個がそれぞれアルキルである場合、リン酸エステル（例えば、モノチオリン酸のモノアルキルエステル、ジアルキルエステル、またはトリアルキルエステル）であり得る。
【００４２】
リン酸およびリンの酸は、市販されている周知の物品である。チオリン酸およびチオリンの酸は、同様に周知であり、そしてリン化合物と硫黄元素または他の硫黄供給源との反応によって、調製される。チオリンの酸を調製するためのプロセスは、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，第５巻，第１１０頁〜第１１１頁，Ｇ．Ｍ．Ｋｏｓｏｌａｐｏｆｆら，１９７３に詳細に報告されている。
【００４３】
上記リンの酸の塩もまた、周知である。塩としては、アンモニウム塩およびアミン塩、ならびに金属塩が挙げられる。亜鉛塩（例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛）は、特定の用途において有用である。本発明の１つの実施形態において、亜鉛含有量は、０．０５重量％未満、または０．０２重量％未満、または０．０１重量％未満である。
【００４４】
本発明のリン含有量は、潤滑剤組成物の約０．００１重量％〜約０．２重量％、または約０．００５重量％〜約０．１５重量％、または約０．０１重量％〜約０．１２重量％の量であり得る。１つの実施形態において、潤滑剤組成物に上記レベルのリン含有量を付与するために必要とされるリン化合物の量は、この潤滑剤組成物の約０．０１重量％〜約２重量％、または約０．１重量％〜約１．５重量％であり得る。
【００４５】
（ジメルカプトチアジアゾール）
本発明の潤滑剤組成物は、ジメルカプトチアジアゾールをさらに含有し得る。１つの実施形態において、上記腐食防止剤は、ジメルカプトチアジアゾールまたはジメルカプトチアジアゾール誘導体である。適切なチアジアゾールの例としては、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールまたはヒドロカルビル置換された２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールまたはヒドロカルビルチオ置換された２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールが挙げられる。いくつかの実施形態において、ヒドロカルビル置換基上の炭素原子の数は、１個〜３０個、２個〜２５個、４個〜２０個、または６個〜１６個を含む。適切な２，５−ビス（アルキル−ジチオ）−１，３，４−チアジアゾールの例としては、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−オクチルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ノニルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ-−デシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ウンデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ドデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−トリデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−テトラデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ペンタ-デシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキサデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ヘプタデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−オクタデシル-ジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ノナデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールまたは２，５−ビス（ｔｅｒｔ−エイコシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールが挙げられる。さらに、ジメルカプトチアジアゾールまたはその誘導体は、油溶性分散剤とジメルカプトチアジアゾールとの組み合わせによって提供され得る。別の実施形態において、上記腐食防止剤は、ホルムアルデヒドを使用して２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（このチアジアゾールは、インサイチュで生成する）とカップリングされたヘプチルフェノール；２０％油、１７．７５％Ｓ、５．５％Ｎである。
【００４６】
１つの実施形態において、本発明のジメルカプトチアジアゾールは、潤滑剤組成物の約０．０５重量％〜約８．０重量％、または約０．１重量％〜約４．０重量％、または約０．１５重量％〜約２．０重量％の量で存在し得る。
【００４７】
（摩擦調整剤）
上記潤滑剤組成物は、摩擦調整剤をさらに含有し得る。摩擦調整剤は、当業者に周知である。摩擦調整剤の有用なリストは、米国特許第４，７９２，４１０号に含まれている。米国特許第５，１１０，４８８号は、摩擦調整剤として有用な、脂肪酸の金属塩、特に、亜鉛塩を開示する。摩擦調整剤のリストは、以下を含む：ホウ酸化脂肪エポキシド、脂肪エポキシド、ホウ酸化アルコキシ化脂肪アミン、アルコキシ化脂肪アミン、脂肪アミン、ホウ酸化グリセロールエステル、ポリオールエステル、グリセロールエステル、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、脂肪イミダゾリン、カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンとの縮合生成物、硫化オレフィン、リン酸の部分エステルのアミン塩、亜リン酸ジアルキル、サリチル酸アルキルの金属塩、リン酸長鎖アルキルのエステル、長鎖アミノエーテルおよびにそのアルコキシ化バージョン、長鎖アルコキシ化アルコール、有機モリブデン化合物、またはこれらの混合物。
【００４８】
これらの型の摩擦調整剤の各々の代表例が公知であり、そして市販されている。例えば、ホウ酸化脂肪エポキシドは、カナダ国特許第１，１８８，７０４号から公知である。これらの油溶性ホウ素含有組成物は、８０℃〜２５０℃の温度で、ホウ酸または三酸化ホウ素を、式：
【００４９】
【化６】
2009520085.tif 000007
を有する少なくとも１種の脂肪エポキシドと反応させることにより調製される。この式において、Ｒｌ、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各々は、水素または脂肪族基であるか、またはこれらのうちの任意の２個が、これらが結合するエポキシ炭素原子と一緒になって、環式基を形成する。この脂肪エポキシドは、好ましくは、少なくとも８個の炭素原子を含む。
【００５０】
これらのホウ酸化脂肪エポキシドは、２種の物質の反応を包含するその調製方法によって特徴付けられ得る。試薬Ａは、三酸化ホウ素または種々の形態のホウ酸のいずれか（メタホウ酸（ＨＢＯ２）、オルトホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）およびテトラホウ酸（Ｈ２Ｂ４Ｏ７）が挙げられる）であり得る。ホウ酸、および特に、オルトホウ酸が好ましい。試薬Ｂは、上記式を有する少なくとも１種の脂肪エポキシドであり得る。この式において、Ｒ基の各々は、最も頻繁には、水素または脂肪族基であり、少なくとも１つは、少なくとも６個の炭素原子を含むヒドロカルビル基または脂肪族基である。試薬Ａ対試薬Ｂのモル比は、一般に、１：０．２５〜１：４である。１：１〜１：３の比が好ましく、約１：２が、特に好ましい比である。ホウ酸化脂肪エポキシドは、単にこれらの試薬をブレンドし、そして８０℃〜２５０℃、好ましくは１００℃〜２００℃の温度で、反応が起こるために充分な時間にわたって加熱することによって、調製され得る。所望であれば、この反応は、実質的に不活性な、通常は液体である有機希釈剤の存在下で行われ得る。この反応の間、水が発生し、蒸留により除去され得る。
【００５１】
非ホウ酸化脂肪エポキシド（上記「試薬Ｂ」に対応する）もまた、摩擦調整剤として有用である。
【００５２】
ホウ酸化アミンは、一般に、米国特許第４，６２２，１５８号から公知である。ホウ酸化アミン摩擦調整剤（ホウ酸化アルコキシ化脂肪アミンが挙げられる）は、上記のようなホウ素化合物と、対応するアミンとの反応によって、好都合に調製される。このアミンは、単純な脂肪アミンであっても、ヒドロキシ含有第三級アミンであってもよい。ホウ酸化アミンは、上記のようなホウ素反応物質をアミン反応物質に添加し、そして得られた混合物を５０℃〜３００℃、好ましくは１００℃〜２５０℃または１５０℃〜２３０℃で、攪拌しながら加熱することによって調製され得る。この反応は、副生成物である水がこの反応混合物から発生するのが止み、この反応の完了を示すまで、続けられる。
【００５３】
ホウ酸化アミンを調製する際に有用なアミンのうちでも、商標「ＥＴＨＯＭＥＥＮ」により公知であり、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌから入手可能な、市販のアルコキシ化脂肪アミンである。これらのＥＴＨＯＭＥＥＮTM材料の代表的な例は、ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  Ｃ／１２（ビス［２−ヒドロキシエチル］−ココ−アミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  Ｃ／２０（ポリオキシエチレン-［１０］ココアミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  Ｓ／１２（ビス［２−ヒドロキシエチル］ダイズアミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  Ｔ／１２（ビス［２−ヒドロキシエチル］−獣脂アミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  Ｔ／１５（ポリオキシエチレン−［５］獣脂アミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  ０／１２（ビス［２−ヒドロキシエチル］オレイル−アミン）；ＥＴＨＯＭＥＥＮTM  １８／１２（ビス［２−ヒドロキシエチル］−オクタデシルアミン）；およびＥＴＨＯＭＥＥＮTM  １８／２５（ポリオキシエチル−エン［１５］−オクタデシルアミン）である。脂肪アミンおよびエトキシ化脂肪アミンはまた、米国特許第４，７４１，８４８号に記載されている。
【００５４】
アルコキシ化脂肪アミンおよび脂肪アミン自体（例えば、オレイルアミン）は、一般に、本発明における摩擦調整剤として有用であり得る。このようなアミンは、市販されている。
【００５５】
１つの実施形態において、摩擦調整剤は、脂肪酸とアミンまたはその混合物との縮合生成物であり得る。このアミンは、ポリアミンであってもモノアミンであってもよい。脂肪酸とアミンとの縮合がモノアミンである場合、その生成物は、アミドエステルであり得る。
【００５６】
モノアミンの例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン、およびドデシルアミンが挙げられる。第二級モノアミンの例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、メチルブチルアミン、およびエチルヘキシルアミンが挙げられる。モノアミンはまた、１個〜６個または１個〜４個のヒドロキシル基を含むアミノアルコールであり得る。アミノアルコールの例としては、トリ−（ヒドロキシプロピル）アミン、トリス−（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）−エチレンジアミン、およびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミンが挙げられる。
【００５７】
ポリアミンは、非環式であっても環式であってもよい。１つの実施形態において、これらのポリアミンは、エチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ブチレンポリアミンおよびこれらの混合物からなる群より選択されるアルキレンポリアミンであり得る。プロピレンポリアミンの例としては、プロピレンジアミンおよびジプロピレントリアミンが挙げられ得る。
【００５８】
１つの実施形態において、エチレンポリアミンは、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−Ｎ’−［２−［（２−アミノエチル）アミノ］エチル］−１，２−エタンジアミン、ポリアミン蒸留器ボトムスおよびこれらの混合物からなる群より選択される。
【００５９】
１つの実施形態において、脂肪酸は、ポリアミンと縮合され得る。代表的に、その縮合生成物は、ヒドロカルビルアミド、ヒドロカルビルイミダゾリンおよびこれらの混合物から選択される少なくとも１つの化合物であり得る。１つの実施形態において、その縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンである。別の実施形態において、その縮合生成物は、ヒドロカルビルアミドである。なお別の実施形態において、その縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンとヒドロカルビルアミドとの混合物である。１つの実施形態において、その縮合生成物は、ヒドロカルビルイミダゾリンとヒドロカルビルアミドとの混合物である。
【００６０】
脂肪酸は、ヒドロカルビルカルボン酸から誘導され得る。この脂肪酸のヒドロカルビル基は、代表的に、８個以上、１０個以上、１３個以上または１４個以上の炭素原子を含む（カルボキシ基の炭素を含む）。脂肪酸上に存在する炭素原子の数は、代表的に、８個〜３０個、１２個〜２４個または１６個〜１８個の範囲である。他の適切なカルボン酸としては、ポリカルボン酸もしくはカルボン酸、または２個〜４個（例えば、２個）のカルボニル基を有する酸無水物が挙げられ得る。ポリカルボン酸としては、コハク酸および無水物、ならびに不飽和モノカルボン酸と不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸およびイタコン酸）とのディールス−アルダー反応生成物が挙げられ得る。いくつかの実施形態において、脂肪カルボン酸は、８個〜３０個、１０個〜２６個または１２個〜２４個の炭素原子を含む脂肪モノカルボン酸である。
【００６１】
適切な脂肪酸の例としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、エイコサン酸（ｅｉｃｏｓｉｃ  ａｃｉｄ）、およびトール油酸が挙げられ得る。
【００６２】
グリセロールのホウ酸化脂肪酸エステルと非ホウ酸化脂肪酸エステルとの両方が、摩擦調整剤として使用され得る。グリセロールのホウ酸化脂肪酸エステルは、グリセロールの脂肪酸エステルをホウ酸と一緒に、反応水を除去しながら煮沸することによって調製される。通常、各ホウ素が反応混合物中に存在する１．５個〜２．５個のヒドロキシル基と反応するために充分なホウ素が存在する。この反応は、６０℃〜１３５℃の範囲の温度で、任意の適切な有機溶媒（例えば、メタノール、ベンゼン、キシレン、トルエン、または油）の存在下または非存在下で、実施され得る。
【００６３】
グリセロールの脂肪酸エステル自体は、当該分野において周知である種々の方法によって調製され得る。これらのエステルのうちの多く（例えば、モノオレイン酸グリセロールおよび獣脂酸グリセロール）は、商業規模で製造される。有用なエステルは、油溶性であり、そして通常、Ｃ８〜Ｃ２２の脂肪酸またはその混合物（例えば、天然産物中に見出され、以下により詳細に記載される）から調製される。グリセロールの脂肪酸モノエステルが、通常使用されるが、モノエステルとジエステルとの混合物もまた使用され得る。例えば、市販のモノオレイン酸グリセロールは、４５重量％〜５５重量％のモノエステルおよび５５重量％〜４５重量％のジエステルの混合物を含有し得る。
【００６４】
脂肪酸は、上記グリセロールエステルを調製する際に使用され得る。脂肪酸はまた、それらの金属塩、アミド、およびイミダゾリンを調製する際に使用され得、これらの任意のものもまた、摩擦調整剤として使用され得る。通常使用される脂肪酸は、６個〜２４個の炭素原子、好ましくは、８個〜１８個の炭素原子を含む脂肪酸である。これらの酸は、分枝鎖であっても直鎖であってもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。適切な酸としては、２−エチルヘキサン酸、デカン酸、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、パルミトレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、およびリノレン酸、ならびに天然産物（獣脂、パーム油、オリーブ油、落花生油、トウモロコシ油、および牛脚油）由来の酸が挙げられる。特に好ましい酸は、オレイン酸である。通常使用される金属塩としては、亜鉛塩およびカルシウム塩が挙げられる。例は、オーバーベース化カルシウム塩および塩基性オレイン酸−亜鉛塩錯体（これは、一般式Ｚｎ４Ｏｌｅａｔｅ６Ｏにより表され得る）である。通常使用されるアミドは、アンモニアまたは第一級アミンもしくは第二級アミン（例えば、ジエチルアミンおよびジエタノールアミン）との縮合により調製されるアミドである。脂肪イミダゾリンは、酸とジアミンまたはポリアミン（例えば、ポリエチレンポリアミン）との環状縮合生成物である。これらのイミダゾリンは、一般に、構造：
【００６５】
【化７】
2009520085.tif 000008
によって表される。この構造において、Ｒは、アルキル基であり、そしてＲ’は、水素またはヒドロカルビル基もしくは置換されたヒドロカルビル基（その一部として−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）ｎ−を含み得る）である。１つの実施形態において、摩擦調整剤は、Ｃ８〜Ｃ２４の脂肪酸と、ポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物、特に、イソステアリン酸とテトラエチレンペンタミンとの生成物である。カルボン酸とポリアルキレンアミンとの縮合生成物は、一般に、イミダゾリンまたはアミドであり得る。
【００６６】
硫化オレフィンは、摩擦調整剤として使用される周知の市販の物質である。特に通常使用される硫化オレフィンは、米国特許第４，９５７，６５１号および同第４，９５９，１６８号の詳細な教示に従って調製される硫化オレフィンである。これらの特許に記載されるのは、（１）少なくとも１種の多価アルコールの脂肪酸エステル、（２）少なくとも１種の脂肪酸、（３）少なくとも１種のオレフィン、および（４）少なくとも１種の一価アルコールの脂肪酸エステルからなる群より選択される２種以上の反応物質の、同時に硫化された（ｃｏｓｕｌｆｕｒｉｚｅｄ）混合物である。
【００６７】
反応物質（３）（オレフィン成分）は、少なくとも１種のオレフィンを含む。このオレフィンは、代表的に、脂肪族オレフィンであり、通常、４個〜４０個の炭素原子、好ましくは、８個〜３６個の炭素原子を含む。末端オレフィン、またはα−オレフィンが、通常使用され、特に、１２個〜２０個の炭素原子を有するものが使用される。これらのオレフィンの混合物が市販されており、そしてこのような混合物は、本発明において使用されることが企図される。
【００６８】
上記反応物質のうちの２種以上の同時に硫化された混合物は、適切な反応物質の混合物を硫黄の供給源と反応させることによって調製される。硫化されるべき混合物は、１０重量部〜９０重量部の反応物質（１）、または０．１重量部〜１５重量部の反応物質（２）；または１０重量部〜９０重量部、頻繁には１５重量部〜６０重量部、より頻繁には２５重量部〜３５重量部の反応物質（３）、または１０重量部〜９０重量部の反応物質（４）を含有し得る。この混合物は、反応物質（３）と、反応物質（１）、（２）および（４）として識別される反応物質の群のうちの少なくとも１種の他のメンバーとを含有する。この硫化反応は、一般に、高温で、攪拌しながら、必要に応じて不活性雰囲気中で、そして不活性溶媒の存在下で行われる。このプロセスにおいて有用な硫化剤としては、硫黄元素（これが好ましい）、硫化水素、ハロゲン化硫黄と硫化ナトリウム、および硫化水素と硫黄または二酸化硫黄との混合物が挙げられる。代表的に、１モルのオレフィン結合あたり、頻繁には０．５モル〜３モルの硫黄が使用される。
【００６９】
本発明において使用するための別の型の摩擦調整剤は、リン酸の部分エステルのアミン塩であり得る。これに関する有用なアミンは、第三級脂肪族第一級アミン（商品名ＰｒｉｍｅｎｅTMのもとで販売されている）である。
【００７０】
本発明において使用するための別の摩擦調製剤は、亜リン酸ジアルキルであり得る。亜リン酸ジアルキルは、一般に、式（ＲＯ）２ＰＨＯのものである。この式に示されるような亜リン酸ジアルキルは、代表的に、少量の式（ＲＯ）（ＨＯ）ＰＨＯの亜リン酸モノアルキルと共に存在する。これらの構造において、用語「Ｒ」は、従来どおりに、アルキル基を表す。このアルキルが実際にはアルケニルであることがもちろん可能であるので、用語「アルキル」および「アルキル化」は、本明細書中で使用される場合、このホスファイト中で飽和アルキル基以外のものを包含する。このホスファイトは、このホスファイトを実質的に親油性にするために充分なヒドロカルビル基を有するべきである。代表的に、これらのヒドロカルビル基は、実質的に分枝していない。多くの適切なホスファイトが市販されており、そして米国特許第４，７５２，４１６号に記載されるように合成され得る。このホスファイトは、Ｒ基の各々において、８個〜２４個の炭素原子を含むのが通常である。代表的に、この亜リン酸ジアルキルは、ジアルキル基の各々に、１２個〜２２個の炭素原子、最も通常には、１６個〜２０個の炭素原子を含む。１つの実施形態において、この亜リン酸ジアルキルは、オレイル基から形成され得、従って、各脂肪基中に１８個の炭素原子を有する。
【００７１】
サリチル酸アルキルの金属塩としては、長鎖（例えば、Ｃ１２〜Ｃ１６）アルキル置換されたサリチル酸塩のカルシウム塩および他の塩が挙げられる。
【００７２】
アミドは、アンモニアまたは第一級アミンもしくは第二級アミン（例えば、ジエチルアミンおよびジエタノールアミン）との縮合によって調製されたアミドであり得る。脂肪イミダゾリンとしては、酸と、ジアミンまたはポリアミン（例えば、ポリエチレンポリアミン）との環状縮合生成物が挙げられ得る。このイミダゾリンは、構造：
【００７３】
【化８】
2009520085.tif 000009
によって表され得、この構造において、Ｒは、アルキル基であり、そしてＲ’は、水素またはヒドロカルビル基もしくは置換されたヒドロカルビル基（−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）ｎ−基を含む）である。１つの実施形態において、この摩擦調整剤は、Ｃ８〜Ｃ２４の脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物であり得、例えば、イソステアリン酸とテトラエチレンペンタミンとの生成物であり得る。カルボン酸とポリアルキレンアミン（ｘｉｉｉ）との縮合生成物は、イミダゾリンまたはアミドであり得る。
【００７４】
本発明の潤滑組成物は、少量のカルボン酸の亜鉛塩を含有し得る。これらの亜鉛塩は、酸性であっても、中性であっても、塩基性（オーバーベース化）であってもよい。これらの塩は、亜鉛含有試薬と、カルボン酸またはその塩との反応から調製され得る。これらの塩の調製の有用な方法は、亜鉛酸化物とカルボン酸とを反応させることである。有用なカルボン酸は、本明細書中で上に記載されたカルボン酸である。好ましいカルボン酸は、式ＲＣＯＯＨのカルボン酸であり、この式において、Ｒは、脂肪族炭化水素基または脂環式炭化水素基である。特に好ましいものは、Ｒが脂肪基（例えば、ステアリル基、オレイル基、リノレイル基、パルミチル基など）であるものである。より好ましいものは、中性塩を調製するために必要とされる量より化学量論的に過剰に亜鉛が存在する、亜鉛塩である。亜鉛が、化学量論的量の約１．１倍〜約１．８倍、特に、化学量論的量の１．３倍〜１．６倍で存在する塩が、好ましい。これらのカルボン酸亜鉛は、当該分野において公知であり、そして米国特許第３，３６７，８６９号（これは、本明細書中に参考として援用される）に記載されている。金属塩としてはまた、カルシウム塩が挙げられ得る。例としては、オーバーベース化カルシウム塩が挙げられ得る。
【００７５】
１つの実施形態において、摩擦調整剤は、上記アミンと、ヒドロキシ酸またはヒドロキシチオ酸またはその反応性等価物との縮合生成物であり得る。ＸがＯである例において、このアミドは、式Ｒ３ＣＯＯＨによって表され得るヒドロキシ酸の誘導体であり得る。このヒドロキシ酸（または場合によってはヒドロキシチオ酸）において、Ｒ３は、１個〜約６個の炭素原子のヒドロカルビル基、またはこのようなヒドロカルビル基の、そのヒドロキシル基を介したアシル化剤（これには、硫黄含有アシル化剤が挙げられ得る）との縮合により形成される基であり得る。すなわち、Ｒ３上の−ＯＨ基は、それ自体が潜在的に反応性であり得、そしてさらなる酸性物質またはその反応性等価物と縮合して、例えば、エステルを形成し得る。従って、このヒドロキシ酸は、例えば、１以上のさらなる酸（例えば、グリコール酸）の分子と縮合し得る。適切なヒドロキシ酸の例は、グリコール酸（すなわち、ヒドロキシ酢酸ＨＯ−ＣＨ２−ＣＯＯＨ）である。グリコール酸は、実質的に純粋な形態でか、または７０％水溶液としてかのいずれかで、市販により入手可能であり得る。Ｒ３が１個より多くの炭素原子を含む場合、ヒドロキシ基は、１位の炭素（α）上またはその鎖中の別の炭素（例えば、β）上に存在し得る。炭素鎖自体は、直鎖であっても、分枝鎖であっても、環状であってもよい。
【００７６】
なお別の実施形態において、摩擦調整剤は、式：
Ｒ１Ｒ２ＮＲ３
により表される第三級アミンを含有し得、この式において、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、少なくとも約６個の炭素原子（例えば、約８個〜２０個の炭素原子、または約１０個〜約１８個、または約１２個〜約１６個の炭素原子）のアルキル基であり、そしてＲ３は、ポリヒドロキシル含有アルキル基またはポリヒドロキシル含有アルコキシアルキル基である。１つの実施形態において、このアミンは、ジ−ココアルキルアミンまたは同族アミンの生成物を含み得る。ジ−ココアルキルアミン（またはジ−ココアミン）とは、上記式におけるＲ基のうちの２個が主としてヤシ油由来のＣ１２基である、第二級アミンである。１つの実施形態において、Ｒ３は、ポリオール含有アルキル基（すなわち、２個以上のヒドロキシ基を含む基）、または１個以上のヒドロキシ基と１個以上のアミン基とを含む基であり得る。例えば、Ｒ３は、−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２ＯＨまたはそのホモログであり得、例えば、約３個〜約８個の炭素原子、または約３個〜約６個の炭素原子、または約３個〜約４個の炭素原子、および２個、３個、４個またはそれより多くのヒドロキシ基（通常、１個の炭素原子あたり１個以下のヒドロキシ基）を含む。従って、代表的な得られる生成物は、式：
Ｒ１Ｒ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２ＯＨ
またはそのホモログによって表され得、この式において、Ｒ１およびＲ２は、上記のように、独立して、約８個〜約２０個の炭素原子のアルキル基であり得る。このような生成物は、ジアルキルアミンと、エポキシド化合物またはハロゲン化ヒドロキシ（例えば、クロロヒドロキシ、ブロモヒドロキシおよび／もしくはヨードヒドロキシ）化合物との反応によって得られ得る。具体的には、第二級アミンとグリシドール（２，３−エポキシ−１−プロパノール）または「クロログリセリン」（すなわち、３−クロロプロパン−１，２−ジオール）との反応は、上記のような条件下で行われ得る。ジココアミンと１モル以上のグリシドールまたはクロログリセリンとの反応に基づくような物質は、摩擦調整性能を提供する際に有用であり得る。反応が、多モルのグリシドールまたはクロログリセリン、あるいは他のエポキシアルカノールまたはクロロジオールを用いる場合、二量体またはオリゴマーのエーテル含有基（すなわち、ヒドロキシル置換されたアルコキシアルキル基）が得られ得る。
【００７７】
別の実施形態において、摩擦調整剤は、以下の縮合生成物のうちの１つ以上を含有し得る：イソステアリン酸／トリスヒドロキシメチルアミノメタン（「ＴＨＡＭ」）（２：１のモル比）；イソステアリン酸／２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール（２：１のモル比）；オクタデシル無水コハク酸／エタノールアミン／イソステアリン酸（１：１：１のモル比）；または上記の物質のいずれかをプロピレンオキシドと、例えば、１：１のモル比で組み合わせたもの。特定の実施形態において、縮合生成物の成分のうちの１つまたは２つは、分枝鎖を含み得る。
【００７８】
各型の縮合生成物において、カルボン酸またはその等価物は、特定の例において示されるとおりであり得るか、または天然の植物油および動物脂から誘導されるかもしくは合成的に生成された類似のカルボン酸であり得る。これらのカルボン酸は、一般に、約８個〜約３０個の炭素原子の範囲であり、実質的に直鎖の性質である。あるいは、これらのカルボン酸は、約１０個〜約２４個の炭素原子、または約１２個〜約２２個の炭素原子、または約１６個〜２０個の炭素原子を含み得る。カルボン酸またはその等価物は、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。例としては、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、トール油酸、炭化水素の酸化から誘導される酸、置換コハク酸、アクリレートまたはメタクリレートとアルコールとの付加から誘導されるエーテル酸などが挙げられ得る（エーテル酸の反応生成物は、必要なヒドロカルビル基を含み得る。ただし、これらの基は、エーテル官能性の存在にもかかわらず、「ヒドロカルビル」の定義において下に記載されるような実質的に炭化水素の特徴を示す）。酸の混合物（例えば、イソステアリン酸およびオクタデシルコハク酸またはオクタデシル無水コハク酸）もまた使用され得、このような混合物は、アミノアルコール（例えば、エタノールアミン）と反応する場合に有用である。
【００７９】
アミノアルコールは、アミン官能性とアルコール官能性との両方を含む分子であり得る。このアミン官能性は、少なくとも１つの置換可能な水素を含む窒素原子（すなわち、第一級アミンまたは第二級アミン）の形態であり得る。使用され得るアミノアルコールの例としては、トリス−ヒドロキシメチルアミノメタン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、およびエタノールアミンが挙げられ得る。使用され得る他のアミノアルコールとしては、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、４−アミノ−１−ブタノール、５−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１−ペンタノール、２−アミノ−１，２−プロパンジオール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、Ｎ−Ｎ’−ビス−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、および１−アミノプロピル−３−ジイソプロパノールアミンが挙げられ得る。上記アミノアルコールのうちの２種以上のものの混合物が使用され得る。
【００８０】
摩擦調整剤中に存在する２つのヒドロカルビル基は、酸反応物質のヒドロカルビル部分を起源とし得る。この場合、２モルの酸が１モルのアミノアルコールと反応し、これによって、これらの２モルの各々が１個の長鎖ヒドロカルビル基を提供することが一般に望ましい。この比は、一般に、約１．２：１〜約３：１、または約１．６：１〜約２．５：１、または約１．９：１〜約２．１：１で変動し得る。いずれの反応生成物においても、生成物の混合物が存在し得、そして上記比のいずれかでの反応が、出発物質の相対量に部分的に依存して、いくらかの１：１付加体、２：１付加体、３：１付加体など、統計学的な比または他の比の付加体をもたらし得ることが認識される。生成物が１：１付加体の一部を含み得るという事実は、このような生成物を本発明の範囲から除かない。ただし、この生成物の少なくとも一部は、必要とされる２個のヒドロカルビル基を含む。２つの異なる種の酸が使用される場合、その比は、約１：１：１などであり得る。ただし、全てのこのような酸のモル数対全てのアミノアルコールのモル数の比は、通常、約２：１である。あるいは、アミノアルコール自体が１個の長鎖ヒドロカルビル基の供給源である場合、１分子あたり２個のヒドロカルビル基を提供するためには、約１：１の比が適切であり得る。
【００８１】
１つの実施形態において、本発明の摩擦調整剤は、潤滑剤組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、または約０．２重量％〜約５重量％の量で存在し得る。
【００８２】
（任意の性能物質）
上記組成物は、少なくとも１種のさらなる性能添加剤を必要に応じてさらに含有する。さらなる性能添加剤としては、酸化防止剤、清浄剤、腐食防止剤、磨耗防止剤、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００８３】
酸化防止剤（すなわち、酸化抑止剤）としては、ヒンダードフェノール性酸化防止剤（例えば、２，６，−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、およびヒンダードフェノール性エステル（例えば、以下の式：
【００８４】
【化９】
2009520085.tif 000010
および具体的な実施形態においては
【００８５】
【化１０】
2009520085.tif 000011
によって表される型のもの）が挙げられ、これらの式において、Ｒ３は、２個〜１０個の炭素原子、１つの実施形態においては２個〜４個、そして別の実施形態においては４個の炭素原子を含む、直鎖または分枝鎖のアルキル基である。１つの実施形態において、Ｒ３は、ｎ−ブチル基である。別の実施形態において、Ｒ３は、Ｃｉｂａ製のＩｒｇａｎｏｘ  Ｌ−１３５ＴＭに見出されるように、８炭素であり得る。これらの酸化防止剤の調製は、特許第６，５５９，１０５号に見出され得る。
【００８６】
さらなる酸化防止剤としては、第二級芳香族アミン酸化防止剤（例えば、ジアルキル（例えば、ジノニル）ジフェニルアミン）、硫化フェノール性酸化防止剤、油溶性銅化合物、リン含有酸化防止剤、モリブデン化合物（例えば、ジチオカルバミン酸Ｍｏ）、有機スルフィド、ジスルフィド、およびポリスルフィド（例えば、ブタジエンとアクリル酸ブチルとの硫化ディールス−アルダー付加体）が挙げられ得る。酸化防止剤の徹底的なリストは、米国特許第６，２５１，８４０号に見出される。
【００８７】
本発明に関連して使用されるＥＰ／磨耗防止剤は、代表的に、ジアルキルジチオリン酸亜鉛の形態であり得る。１つの実施形態において、ジアルキルジチオホスフェート中の少なくとも５０％のアルキル基（アルコールから誘導される）は、第二級基であり、すなわち、第二級アルコールに由来する。別の実施形態において、少なくとも５０％のアルキル基が、イソプロピルアルコールから誘導される。
【００８８】
潤滑剤組成物はまた、１種以上の腐食防止剤を含有し得る。本発明における腐食防止剤の役割は、金属表面に優先的に吸着されて保護フィルムを提供すること、または腐食性の酸を中和することである。これらの例としては、エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーから誘導されるポリエーテル、エトキシレート、コハク酸のアルケニル半エステル、ジチオリン酸亜鉛、金属フェノレート、塩基性のスルホン酸金属、脂肪酸およびアミン、トリアゾールおよびジメルカプトチアジアゾール、ならびに記載されたようなこれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８９】
この組成物はまた、１種以上の清浄剤を含有し得、これらの清浄剤は、通常は塩であり、そして特に、オーバーベース化塩である。オーバーベース化塩、またはオーバーベース化物質は、単相の均質なニュートン系であり、金属と、この金属と反応する特定の酸性有機化合物との化学量論に従って存在するよりも過剰な金属含有量により特徴付けられる。オーバーベース化物質は、酸性物質（代表的に、無機酸または低級カルボン酸であり、好ましくは、二酸化炭素）を、酸性有機化合物、この酸性有機物質のための少なくとも１種の不活性な有機溶媒（例えば、鉱油、ナフサ、トルエン、キシレン）を含有する反応媒体、化学量論的に過剰な金属塩基、および促進剤を含有する混合物と反応させることによって、調製される。
【００９０】
オーバーベース化組成物を作製する際に有用な酸性有機化合物としては、カルボン酸、スルホン酸、リン含有酸、フェノール、またはこれらの混合物が挙げられる。酸性有機化合物は、カルボン酸、またはスルホン基もしくはチオスルホン基を有するスルホン酸（例えば、ヒドロカルビル置換されたベンゼンスルホン酸）、およびヒドロカルビル置換されたサリチル酸である。オーバーベース化組成物を作製する際に有用な別の型の化合物は、サリキサレートである。本発明のために有用なサリキサレートの記載は、ＷＯ  ０４／０４８５０に見出され得る。
【００９１】
オーバーベース化塩を作製する際に有用な金属化合物は、一般に、第１族または第２族の任意の金属の化合物である（元素の周期表のＣＡＳ版）。金属化合物の第１族金属としては、第１ａ族のアルカリ金属（例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム）、および第１ｂ族の金属（例えば、銅）が挙げられる。第１族の金属は、通常、ナトリウム、カリウム、リチウムおよび銅である。金属塩基の第２族の金属としては、第２ａ族のアルカリ土類金属（例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム）、および第２ｂ族の金属（例えば、亜鉛またはカドミウム）が挙げられる。代表的な第２族の金属は、マグネシウム、カルシウム、バリウム、または亜鉛であり、好ましくは、マグネシウムまたはカルシウムであり、より通常には、カルシウムである。
【００９２】
本発明のオーバーベース化清浄剤の例としては、スルホン酸カルシウム、カルシウムフェネート、サリチル酸カルシウム、カルシウムサリキサレート、およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９３】
硫黄化合物としては、モノスルフィド、ジスルフィド、ポリスルフィド、硫化炭化水素、硫化オレフィン、硫化脂肪、硫化植物油またはこれらの任意の同時硫化された組み合わせなどの物質が挙げられ得る。
【００９４】
上記任意の物質は、本発明中で、個々に存在してもその混合物として存在してもよい。
【００９５】
本発明の１つの実施形態において、歯車を潤滑させるための方法が提供され、この方法は、これらの歯車に、本明細書中に記載されるような潤滑組成物を含有する潤滑剤を供給する工程を包含する。歯車におけるこの潤滑組成物の使用は、シールおよび複合材料の適合性、認容可能な摩擦性能および耐久性、認容可能な振動防止性能、認容可能な酸化抵抗性ならびに認容可能な歯車保護が挙げられるがこれらに限定されない、１つ以上の特性を付与し得る。
【００９６】
上記物質のうちのいくつかは、最終処方物中で相互作用し得ることが公知であり、その結果、最終処方物の成分が最初に添加された成分と異なり得る。これによって形成された生成物（意図された用途で本発明の組成物を使用する際に形成される生成物を含む）は、容易に説明され得ないかもしれない。
【００９７】
それにもかかわらず、全てのこのような改変および反応生成物は、本発明の範囲内に含まれる。本発明は、上記成分を混合することにより調製される組成物を包含する。
【００９８】
本明細書中で使用される場合、用語「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」は、その通常の意味で使用され、その意味は当業者に周知である。具体的には、この用語は、分子の残りの部分に直接結合する炭素原子を有し、そして主として炭化水素の特徴を有する基をいう。ヒドロカルビル基の例としては、炭化水素置換基（すなわち、脂肪族（例えば、アルキルまたはアルケニル）置換基、脂環式（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、ならびに芳香族置換された芳香族置換基、脂肪族置換された芳香族置換基、および脂環式置換された芳香族置換基、ならびに環が分子の別の部分を介して結合している環状置換基（例えば、２個の置換基が一緒になって環を形成する））；置換された炭化水素置換基（すなわち、本発明の文脈においてその置換基の主として炭化水素の性質を変化させない非炭化水素基を含む置換基（例えば、ハロ（特に、クロロおよびフルオロ）、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびスルホキシ））；ヘテロ置換基（すなわち、本発明の文脈において、主として炭化水素の特徴を有するが、環内または鎖中に炭素以外のものを含み、その他は炭素原子からなる置換基）が挙げられる。ヘテロ原子としては、硫黄、酸素、窒素が挙げられ、そしてピリジル、フリル、チエニル、およびイミダゾリルなどの置換基を包含する。一般に、２個以下、好ましくは１個以下の非炭化水素置換基が、ヒドロカルビル中の１０個ごとの炭素原子について存在する。代表的に、ヒドロカルビル基中には、非炭化水素置換基は存在しない。
【実施例】
【００９９】
本発明は、以下の実施例によってさらに例示される。これらの実施例は、特に有利な実施形態を記載する。これらの実施例は、本発明を説明するために提供されるが、本発明を限定することは意図されない。
【０１００】
表１に見出される以下の処方物を、潤滑粘度の油中で調製する。この表において、添加剤成分の量は、油なしの状態を基礎とした重量％である。
【０１０１】
これらの潤滑剤を、ＦＺＧスカフィング試験、ＦＺＧトラクター歯車磨耗重量損失試験、テーパ状ローラベアリングローラ端部スカフィング試験、およびＬ−３７試験において評価する。これらの試験の結果は、表２に見出され得る。
【０１０２】
ＦＺＧスカフィング試験を使用して、硬化スチールドラムを潤滑させるために使用される潤滑剤のスカフィング負荷容量を測定する。この試験を、ＡＳＴＭ−Ｄ５１８２に従って実施する。
【０１０３】
Ｌ−３７試験を使用して、高速／低トルク状態および低速／高トルク状態における軸の負荷保有磨耗を評価する。この試験を、ＡＳＴＭ−Ｄ６１２１に従って実施する。
【０１０４】
ＦＺＧトラクター試験を使用して、歯車の歯の磨耗損失（ミリグラム）を評価する。この試験を、ＡＳＴＭ−Ｄ４９９８に従って実施する。
【０１０５】
テーパ状ローラベアリングローラ端部スカフィング試験を使用して、テーパ状ローラベアリングに対するスカフィング特徴または疲労寿命を評価する。試験条件は、以下のとおりである：テーパ状ローラベアリングを、試験油で、３４８７４Ｎの負荷で、９０℃の温度で潤滑させる。
【０１０６】
【表１】
2009520085.tif 000012
【０１０７】
【表２】
2009520085.tif 000013
注：比較例１〜３は、市販のＡＴＦおよびトラクター用潤滑剤である。
注：比較例４は、市販のＧＬ−５歯車油である。
【０１０８】
表２の結果は、本発明における低レベルのＥＰ剤にもかかわらず、本発明（実施例１）が、市販の比較例１〜３と比較して驚くほど良好であり、そして比較例４の歯車油と同程度またはそれより良好な磨耗特徴を提供することを、明らかに示す。ＥＰ剤（例えば、歯車油（比較例４）中に見出される）は、シール損傷を引き起こすことが当該分野において周知である。
【０１０９】
上で参照された文献の各々は、本明細書中に参考として援用される。実施例においてを除いて、または他に明白に示される場合を除いて、材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを特定する、本明細書中の全ての数量は、用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。他に示されない限り、本明細書中で言及される各化学物質または組成物は、市販等級の物質であると解釈されるべきであり、これらは、異性体、副生成物、誘導体、および市販等級に存在すると通常理解されるような他の物質を含有し得る。しかし、各化学成分の量は、他に示されない限り、市販の物質中に通常存在し得るいずれの溶媒も希釈油も除いて提供される。本明細書中に記載される量、範囲、および比の上限および下限は、独立して組み合わせられ得ることが理解されるべきである。同様に、本発明の各要素についての範囲および量は、他の要素のいずれかについての範囲または量と一緒に使用され得る。本明細書中で使用される場合、「〜から本質的になる」との表現は、問題の組成物の基本的かつ新規な特徴に重大な影響を与えない物質の含有を可能にする。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
（産業上の用途）
本発明の潤滑組成物は、種々の機械デバイス（自動車、トラックが挙げられる）、および他の設備（例えば、手動変速機、自動変速機、自動化マニュアルトランスミッション（ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｍａｎｕａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、連続可変変速機、デュアルクラッチトランスミッション（ｄｕａｌ  ｃｌｕｔｃｈ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、農場用トラクターの変速機、トランスアクスル、ヘビーデューティー動力シフト変速機（ｈｅａｖｙ  ｄｕｔｙ  ｐｏｗｅｒ−ｓｈｉｆｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）およびウェットブレーキ（ｗｅｔ  ｂｒａｋｅ））、ならびに終減速軸伝動システムおよび歯車（例えば、自動車の歯車および農場用トラクターの歯車）における潤滑剤として適切である。
【国際調査報告】
2009520085.tif 000014
2009520085.tif 000015
2009520085.tif 000016