(57)【要約】【課題】  潤滑表面、および金属部品間の磨耗を減少させるための方法の提供。【解決手段】  潤滑表面は、潤滑粘性の基油と、表面磨耗を減少させる効果を示すある所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物とを有し、その効果は、炭化水素可溶性チタン化合物を含有しない潤滑油組成物より優れている。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑粘度の基油と、ある所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物であって、表面磨耗を減少させる効果が、炭化水素可溶性チタン化合物を含有しない潤滑油組成物より優れているチタン化合物とを含有する潤滑油組成物の耐摩耗性被覆を含んでなる潤滑表面。
【請求項２】
可動部を有し、可動部を潤滑するための潤滑剤を含有する車両であって、潤滑剤が潤滑粘度の油と、炭化水素可溶性チタン化合物の形態で、約５０〜５００ｐｐｍの金属チタンを供給する所定の量の耐磨耗剤とを含んでなる車両。
【請求項３】
潤滑粘度の基油成分と、約５０〜５００ｐｐｍの金属チタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン含有剤であって、潤滑剤組成物中のリンまたはイオウ含有耐磨耗剤の量を減らす効果があり、耐磨耗性が、チタン含有剤が存在しない場合と実質的に同等であるチタン含有剤とを備える完成品潤滑剤組成物。
【請求項４】
エンジン内の金属部品の磨耗を減少させる方法であって、エンジン部品を、潤滑粘度の基油成分と、炭化水素可溶性チタン化合物の形態の約５０〜５００ｐｐｍのチタンとを含む潤滑油組成物と接触させることを含んでなる方法。
【請求項５】
潤滑剤組成物の耐摩耗性を向上させるための潤滑剤添加物濃縮物であって、濃縮物およびヒドロカルビル・担持流体を含有する潤滑剤組成物中に約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給するのに十分な所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物を含んでなる濃縮物。
【請求項６】
可動部を耐摩耗性の向上した潤滑油を用いて潤滑する方法であって、１つまたは複数の可動部に対する潤滑油として、基油および耐磨耗性添加物を含有する潤滑剤組成物を用いることを含み、耐磨耗性添加物がヒドロカルビル・担持流体と潤滑油中に約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物とを含んでなる方法。
【請求項７】
炭化水素可溶性チタン化合物によって供給される約５０〜５００ｐｐｍのチタンを含有する、磨耗を減少させる量の油性組成物を含んでなる金属表面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、特定の油溶性金属添加物、およびそのような金属添加物を潤滑油配合物の耐磨耗性を改善するために潤滑油配合物中に使用する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代の乗用車用モーター・オイルおよびヘビー・デューティ・ディーゼル・エンジン・オイルに分類されるオイルは、従来と同等な耐磨耗性が要求される一方、より厳しい汚染制御装置に対する汚染を減らすために配合物中のリンおよびイオウの濃度を下げる必要がある。リンおよびイオウを含有する添加物が、完成品オイルに耐摩耗性を与えることはよく知られている。また、それらの添加剤は、汚染制御装置の効果を損じたり、低下させたりすることがあることも周知である。
【０００３】
ジアルキルジチオリン酸亜鉛（「Ｚｎ  ＤＤＰ」）が、潤滑油に長年使われている。Ｚｎ  ＤＤＰは、また良好な耐摩耗性を有し、ｔｈｅ  Ｓｅｑ  ＩＶＡ  ａｎｄ  ＴＵ３  Ｗｅａｒ  Ｔｅｓｔなどのカム磨耗試験に合格している。多くの特許がＺｎ  ＤＤＰの製造および使用方法に取り組んでおり、例として特許文献１、特許文献２、特許文献３などがあげられ、いずれも本明細書中にその全体が引用により組み込まれている。
【０００４】
イオウ含有耐磨耗剤もまた、よく知られており、ジヒドロカルビルポリスルフィド；硫化オレフィン；天然物および合成物由来の硫化脂肪酸エステル；トリチオン；硫化チエニル誘導体；硫化テルペン、硫化ポリエン；硫化ディールス‐アルダー付加物などがあげられる。具体的な例として、硫化イソブチレン、硫化ジイソブチレン、硫化トリイソブチレン、ジシクロヘキシルポリスルフィド、ジフェニルポリスルフィド、ジベンジルポリスルフィド、ジノニルポリスルフィド、およびジ−ｔｅｒｔ−ブチルポリスルフィドの混合物（例：ジ−ｔｅｒｔ−ブチルトリスルフィド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルテトラスルフィド、およびジ−ｔｅｒｔ−ブチルペンタスルフィドの混合物）などがある。上記の中で、硫化オレフィンは多くの用途で使用されている。硫化オレフィンの調製方法は、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８および特許文献９に記載されている。また、特許文献１０に記載の硫化オレフィン誘導体も有用である。その他のイオウ含有耐磨耗剤が、特許文献１１、特許文献１２および特許文献１３に記載されている。
【０００５】
優れた耐摩耗性を与え、かつ自動車エンジンおよびディーゼル・エンジンに使われる汚染制御装置に対しより適合する潤滑物の添加剤が求められている。
【特許文献１】米国特許第４，９０４，４０１号
【特許文献２】米国特許第４，９５７，６４９号
【特許文献３】米国特許第６，１１４，２８８号
【特許文献４】米国特許第２，９９５，５６９号
【特許文献５】米国特許第３，６７３，０９０号
【特許文献６】米国特許第３，７０３，５０４号
【特許文献７】米国特許第３，７０３，５０５号
【特許文献８】米国特許第３，７９６，６６１号
【特許文献９】米国特許第３，８７３，４５４号
【特許文献１０】米国特許第４，６５４，１５６号
【特許文献１１】米国特許第４，８５７，２１４号
【特許文献１２】米国特許第５，２４２，６１３号
【特許文献１３】米国特許第６，０９６，６９１号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書におけるある実施形態では、磨耗が減少した潤滑された表面が提示されている。潤滑表面には、潤滑粘度の基油と所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物とを含有する潤滑剤組成物による耐磨耗性の被覆を含み、表面磨耗を減少させる効果を示す。この効果は、炭化水素可溶性チタン化合物を含有しない潤滑油組成物より優れている。
【０００７】
別の実施形態では、可動部を有し、可動部を潤滑するための潤滑剤を含有する車両が提供される。潤滑剤は、潤滑粘度の油と、炭化水素可溶性チタン化合物の形態で、約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給する所定の量の耐磨耗剤とを含んでいる。
【０００８】
さらに別の実施形態では、完全配合された潤滑剤組成物を提供する。この潤滑剤組成物は、潤滑粘度の基油成分と、約５０〜５００ｐｐｍの金属チタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン含有剤とを含んでいる。炭化水素可溶性チタン含有剤によって、潤滑剤組成物中のリンまたはイオウ含有耐磨耗剤の量を減らすことができ、炭化水素可溶性チタン含有剤を含有しない潤滑剤組成物と実質的に同等の耐摩耗効果が得られる。
【０００９】
その上さらに別の実施形態では、可動部に潤滑油を使用し、耐摩耗性を向上させる方法を提供する。この方法は、１つまたは複数の可動部に対する潤滑油として、基油および耐磨耗性添加物を含有する潤滑油組成物を用いることを含む。耐摩耗性添加物は、ヒドロカルビル流体、および潤滑油中約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物を含有する。
【００１０】
上記で簡単に説明したように、ここで開示する実施形態によって、炭化水素可溶性チタン化合物を含む耐摩耗性添加物を提供する。炭化水素可溶性チタン化合物によって、潤滑剤組成物の耐磨耗性を顕著に改善することができ、それによってそれと同等の耐磨耗性能を得るために必要とするリンおよびイオウ含有耐磨耗添加物の量を減らすことが可能になる。この添加物は、表面の磨耗を減らすために表面に用いる油性の流体と混合することができる。別の用途では、潤滑油組成物の完成品中にこの添加物を使うことができる。この添加剤は、特に現在提案されている乗用車用モーター・オイルＧＦ−４標準およびヘビー・デューティ・ディーゼル・エンジン・オイル用ＰＣ−１０標準を満たすようになっている。
【００１１】
本明細書に記載の組成物および方法は、特に、自動車の汚染制御装置に対する汚染を減らすのに適している。または、別の場合には、この組成物は、潤滑剤配合物中の耐磨耗剤の効果を改善するのに適している。本明細書に記載の組成物および方法のその他の特徴および利点は、下記の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。下記の詳細な説明は、本明細書に記載の実施形態を限定するためのものではなく、良好な実施形態の態様を例示するためのものである。
【００１２】
上記の一般的な説明および下記の詳細な説明はともに、例示および説明のためのみのものであり、開示した実施形態および特許請求の範囲を詳しく説明するためものであることが理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ある実施形態では、潤滑剤組成物中の成分として有用である新規の組成物が提示されている。この組成物は、リンおよびイオウを含有する従来の耐磨耗剤に追加して、あるいはその一部に置き換えて使用することができる炭化水素可溶性チタン化合物を含んでなる。
【００１４】
潤滑剤組成物に用いられる添加物および濃縮物の主要成分は、炭化水素可溶性チタン化合物である。「炭化水素可溶性」という用語は、反応性チタン化合物が炭化水素原料と反応または錯形成反応を起こして、炭化水素原料中に実質的に懸濁または溶解していることを意味する。本明細書で使われるように、「炭化水素」は、炭素、水素、および／または酸素を種々の組み合わせで含有する非常に多くの化合物のいずれかを意味する。
【００１５】
ここに開示する使用に適したチタン化合物の例として、これらに限定されわけではないが、酸、アルコールおよびグリコールから誘導したチタン化合物があげられ、例えば、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのスルホン酸塩などである。そのような化合物は、化合物のヒドロカルビル部分に約５個から約２００個またはそれ以上の炭素原子を含有することができる。
【００１６】
「ヒドロカルビル」という語は、分子の残りの部分に直接付加する炭素原子を有し、主として炭化水素の性質を示す基を指す。ヒドロカルビル基の例として、下記のようなものがあげられる：
（１）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、脂肪族置換および脂環式置換の芳香族置換基。さらに、環が分子の別の部分で閉じている環式置換基（例えば２つの置換基が一緒になって脂環式ラジカルを形成する）；
（２）置換炭化水素置換基、すなわち炭化水素以外の基を含有する置換基であって、本明細書では、主として炭化水素の性質を示す基の性質を変えない置換基（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）；
（３）へテロ置換基、すなわち本明細書では、主として炭化水素の性質を示す一方で、炭素原子からなる環または鎖の中に炭素以外の原子を含有する置換基。ヘテロ原子として、イオウ、酸素、窒素、ならびにピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルなどの環状の置換基があげられる。一般に、ヒドロカルビル基中の炭素原子１０個あたり、炭化水素以外の置換基は２個以下、好ましくは１個以下の割合で存在し、典型的には、ヒドロカルビル基中には炭化水素以外の置換基は存在しない。
【００１７】
有用なチタンのアルコキシドの例として、これらに限定されるわけではないが、チタン酸オクチレングリコール、チタン酸ブチル、チタン酸ポリブチル、チタン酸テトライソプロピル、チタン酸テトラノニル、およびチタン酸テトライソオクチルなどのＣ１−Ｃ２０のチタン酸アルキルがあげられる。また、チタンのアリールおよびアラルキルエステルも使うことができ、チタン酸テトラフェニル、チタン酸テトラベンジル、チタン酸ジエチルジフェニルなどがある。適切なチタン酸塩の例が、米国特許第２，１６０，２７３号、第２，９６０，４６９号および第６，０７４，４４４号にあげられている。
【００１８】
チタンのカルボン酸塩は、有機酸のアルカリ金属塩水溶液、有機酸のアミン塩水溶液、および／または有機酸のアンモニウム塩水溶液を、四塩化チタンの水溶液と反応させ、続いて反応生成物を酸化させることによって調製することができる。チタンのカルボン酸塩の例として、これらに限定されるわけではないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、およびネオデカン酸などのチタン塩があげられる。
【００１９】
その他の使用可能なチタンを含有する有機化合物の例として、これらに限定されるわけではないが、チタンフェネート、サリチル酸チタン、リン酸チタン、および硫化チタンフェネートであって、各芳香族基のそれぞれが１つまたは複数の炭化水素溶解性を与える脂肪族基を有するもの；上記のフェノールまたは硫化フェノールのいずれかの塩基性塩（しばしば「過塩基性」フェネートまたは「過塩基性硫化フェネート」と呼ばれる）；およびスルホン酸チタンであって、スルホン酸部分が芳香族核に結合し、芳香族核が通常１つまたは複数の炭化水素溶解性を与える脂肪族基を有するもの；上記のスルホン酸塩のいずれかの強塩基性塩（しばしば「過塩基性」スルホン酸塩と呼ばれる）。上記のスルホン酸塩、サリチル酸塩、リン酸塩、およびフェネートには、スルホン酸チタン、サリチル酸チタン、リン酸チタン、およびチタンフェネートと組み合せて、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのスルホン酸塩、ならびにナトリウム、カリウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのフェネート塩を含むことができる。
【００２０】
本明細書に記載の実施形態の炭化水素可溶性チタン化合物は、有利には潤滑油組成物中に混合される。このチタン化合物は、潤滑油組成物に直接加えることができる。しかし、ある実施形態では、鉱油、合成油（例えばジカルボン酸のエステル）、ナフサ、アルキル化（例えばＣ１０〜Ｃ１３−アルキル）ベンゼン、トルエン、またはキシレンなどの実質的に不活性で、通常は液体の有機希釈液で希釈され、添加物濃縮物を形成する。通常、チタン添加物濃縮物は約０〜約９９重量％の希釈油を含有する。
【００２１】
潤滑油配合物の調製において、添加物を、鉱油系潤滑油やその他の適切な溶剤などの炭化水素油中に１〜９９重量％の有効成分を有する濃縮物の形態で導入するのが、通常の方法である。通常、添加物パッケージ（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｐａｃｋａｇｅ）１重量部に対し潤滑油０．０５〜１０重量部を、これらの濃縮物に加え、クランク室モーター・オイルなどの潤滑剤の完成品を得る。当然のことながら、最終混合物中への溶解または分散を容易にし、かつ種々の材料の取り扱いにまつわる煩雑さを減らすことが濃縮物の目的である。
【００２２】
上記の炭化水素可溶性チタン添加物を用いて調製した潤滑剤組成物は、非常に広範な用途で使用される。圧縮点火エンジンおよび火花点火エンジンに対しては、潤滑剤組成物が公表されているＧＦ−４またはＡＰＩ−ＣＩ−４標準を満たすか上回るのが好ましい。上記のＧＦ−４またはＡＰＩ−ＣＩ−４標準に基づく潤滑剤組成物は、完全配合された潤滑剤を提供するための基油および油添加物パッケージを含んでいる。ここに開示する潤滑剤用の基油は、天然潤滑油、合成潤滑油、およびそれらの混合物から選ばれた潤滑粘度の油である。そのような基油には、自動車用およびトラック用エンジン、ならびに船舶用および鉄道用ディーゼル・エンジンなどのような火花点火式および圧縮点火式内燃機関のためのクランク室潤滑油として従来から使われている基油が含まれる。
【００２３】
天然油には、動物油および植物油（例えばヒマシ油、ラード油）、液体石油およびパラフィン系、ナフテン系、および混合パラフィン‐ナフテン系の水素化精製、溶剤処理、または酸処理鉱油系潤滑油が含まれる。さらに石炭または頁岩から得られる潤滑粘度の油も有用な基油である。本発明に使われる合成潤滑油には、一般に使用される多くの合成炭化水素油のいかなるものも含み、例として、これらに限定されるわけではないが、ポリ−α−オレフィン、アルキル化芳香族、アルキレンオキシド重合体、インターポリマー、共重合体、エステル化およびエーテル化などにより末端水酸基が変成されているこれらの誘導体、ジカルボン酸のエステル、ならびにケイ素をベースとする油があげられる。
【００２４】
完全配合された潤滑剤は、従来どおり、本明細書では分散剤／抑制剤パッケージまたはＤＩパッケージと呼ぶ、添加物パッケージを含有し、これによって配合物に求められる特性が与えられる。適切なＤＩパッケージが、例えば米国特許第５，２０４，０１２号および第６，０３４，０４０号などに記載されている。添加物パッケージに含まれる添加物として、清浄剤、分散剤、摩擦調整剤、シール膨張剤（ｓｅａｌ  ｓｗｅｌｌ  ａｇｅｎｔ）、抗酸化剤、消泡剤、潤滑剤、防錆剤、腐食防止剤、解乳化剤、および粘度指数向上剤などがある。これらの成分のいくつかは、当業者の間では周知であり、本明細書に記載の添加物および組成物とともに通常の量で用いるのが望ましい。
【００２５】
例えば、無灰分散剤として、分散させようとする粒子と結合可能な官能基を有する油溶性ポリマー性炭化水素骨格があげられる。通常、このような分散剤は、しばしば橋かけ結合できる基を介してポリマー骨格に結合するアミン、アルコール、アミドまたはエステルの極性を有する部分を含んでいる。無灰分散剤は、例えば、長鎖炭化水素置換モノおよびジカルボン酸、またはその無水物の油溶性塩、エステル、アミノエステル、アミド、イミドならびにオキサゾリン；長鎖炭化水素のチオカルボン酸塩誘導体；ポリアミンが直接結合している長鎖脂肪族炭化水素；および長鎖置換フェノールをホルムアルデヒドおよびポリアルキレンポリアミンと縮合させることによって形成するマンニッヒ縮合生成物から選ぶことができる。
【００２６】
粘度調節剤（ＶＭ）は、低温および高温における潤滑油の使用を可能にする。使用するＶＭは、単独の機能を有していてもよいし、複数の機能を有していてもよい。
【００２７】
分散剤としても機能する、多機能性粘度調節剤も知られている。適切な粘度調節剤は、ポリイソブチレン、エチレンとプロピレンと高級α−オレフィンとの共重合体、ポリメタクリレート、ポリアルキルメタクリレート、メタクリレート共重合体、不飽和ジカルボン酸とビニル化合物の共重合体、スチレンとアクリル酸エステルのインターポリマー、スチレン／イソプレン、スチレン／ブタジエン、およびイソプレン／ブタジエンの部分水素化共重合体、ブタジエンおよびイソプレンの部分水素化単独重合体、ならびにイソプレン／ジビニルベンゼンである。
【００２８】
酸化防止剤または抗酸化剤は、ベースストックの使用中の劣化を抑える。その劣化は、スラッジおよび金属表面のワニス様沈殿物などの酸化生成物、ならびに粘度の上昇により証明される。そのような酸化防止剤として、立体障害性フェノール、好ましくはＣ５〜Ｃ１２のアルキル側鎖を有するアルキルフェノールチオエステルのアルカリ土類金属塩、カルシウムノニルフェノールスルフィド、無灰油溶性フェネートおよび硫化フェネート、硫化リンまたはイオウが結合した炭化水素、リン酸エステル、チオカルバミン酸の金属塩、ならびに米国特許第４，８６７，８９０号に記載の油溶性銅化合物があげられる。
【００２９】
非イオン性ポリオキシアルキレンポリオールおよびそのエステル、ポリオキシアルキレンフェノール、ならびにアニオン性アルキルスルホン酸からなるグループから選択される防錆剤を使うことができる。
【００３０】
少量の解乳化成分を使用することができる。好ましい解乳化成分は欧州特許第ＥＰ３３０，５２２号に記載されている。これは、ビス‐エポキシドを多価アルコールと反応させて得た付加生成物とアルキレンオキシドを反応させて得られる。解乳化剤は、有効成分が０．１質量％を越えない濃度で使用されなければならない。有効成分０．００１〜０．０５質量％の処理濃度が便利である。
【００３１】
流動点降下剤は、潤滑油流動性向上剤としても知られるが、流体が流れる、すなわち流体を注ぐことができる最低温度を下げる作用がある。そのような添加剤はよく知られている。流体の低温流動性を向上させる添加物の代表例として、Ｃ８〜Ｃ１８−ジアルキルフマレート／酢酸ビニル共重合体、およびポリアルキルメタクリレートなどがある。
【００３２】
シリコーン油またはポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン系の泡止め剤をはじめとする多くの化合物によって、泡を抑制することができる。
【００３３】
さらに、例えば米国特許第３，７９４，０８１号および第４，０２９，５８７号に記載のシール膨張剤（ｓｅａｌ  ｓｗｅｌｌ  ａｇｅｎｔ）も使うことができる。
【００３４】
上記の添加物はそれぞれ、使用にあたっては、機能を発揮する量で用い、潤滑剤に所望の特性を与える。したがって、例えば、添加物が腐食防止剤である場合、この腐食防止剤の機能を発揮する量とは、潤滑剤に所望の腐食防止特性を与えるのに十分な量である。一般に、これらの添加物のそれぞれの濃度は、使用にあたっては、潤滑油組成物の重量に関し上限約２０重量％である。潤滑油組成物の重量に関し、ある実施形態では約０．００１〜約２０重量％、および別の実施形態では約０．０１〜約１０重量％である。
【００３５】
チタン化合物添加物は、潤滑油組成物に直接加えることができる。しかし、ある実施形態では、鉱油、合成油、ナフサ、アルキル化（例えばＣ１０〜Ｃ１３−アルキル）ベンゼン、トルエン、またはキシレンなどの実質的に不活性で、通常は液体の有機希釈液で希釈され、添加物濃縮物を形成する。通常、これらの濃縮物は、約１〜約１００重量％のチタン化合物を、さらにある実施形態では、約１０〜約９０重量％のチタン化合物を含有する。
【００３６】
本明細書に記載の組成物、添加物および濃縮物を配合する際の使用に適した基油は、合成油、天然油、またはそれらの混合物のいずれからも選ぶことができる。合成基油には、ジカルボン酸のアルキルエステル、ポリグリコールおよびアルコール、ポリブテンを含むポリ−α−オレフィン、アルキルベンゼン、リン酸の有機エステル、ならびにポリシリコーン油が含まれる。天然基油には、鉱油系潤滑油が含まれ、これは、例えばパラフィン系、ナフテン系、または混合パラフィン‐ナフテン系など、原料により多岐にわたることができる。通常、基油は１００℃において約２．５〜約１５ｃＳｔ、好ましくは約２．５〜約１１ｃＳｔの粘度を有する。
【００３７】
したがって、使用することができる基油は、米国石油協会（ＡＰＩ：Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｅ）のガイドライン（Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）に規定されているグループＩ〜Ｖの基油のいずれかから選択することができる。そのような基油分類を下記に示す。
【００３８】
【表１】
2006028502.tif 000002
【００３９】
本明細書に記載の組成物を配合する際に使用する添加物は、基油中に、個別にまたは種々にいくつかを組み合せて混ぜることができる。しかし、添加物濃縮物を用い、全成分（すなわち添加物および炭化水素溶剤などの希釈液）を同時に混ぜるのが好ましい。添加物濃縮物の形態では、各成分が相互に適合するように組み合わされている状態を達成しており、添加物濃縮物を使用することによって、この相互適合性を利用することができる。さらに、濃縮物の使用により、混合時間を短縮し、混合時の誤りの可能性を減らす。
【００４０】
実施形態は、内燃機関用潤滑油を提供する。この潤滑油においては、添加する炭化水素可溶性チタン化合物の濃度が比較的低く、潤滑油中チタン元素として約５０〜約５００ｐｐｍのチタンを供給する。ある実施形態では、潤滑油組成物中、チタン化合物が、約１００〜約２００ｐｐｍの金属チタンを、別の実施形態では、約１２０〜約１８０ｐｐｍの金属チタンを供給するのに十分な量で存在する。
【００４１】
下記の実施例は、実施形態の態様を例示するためのものであり、いかなる意味においても実施形態を限定するためのものではない。
【実施例】
【００４２】
潤滑剤組成物の完成品１３種類を調製し、ヨーロッパ試験コードＩＰ−２３９に基づき４ボール磨耗試験を用いて、それら組成物の耐磨耗性を比較した。各潤滑剤組成物はそれぞれ、潤滑剤組成物に対し１１重量％を供給する従来のＤＩパッケージを含有した。ＤＩパッケージは、清浄剤、分散剤、耐磨耗性添加剤、摩擦調整剤、消泡剤、および抗酸化剤を慣用量で含有した。さらに、これらの配合物は、約０．１重量％の流動点降下剤、約１１．５重量％のオレフィン共重合体粘度指数向上剤、約６２〜６３重量％の１５０溶剤系中性オイル、約１４．５重量％の６００溶剤系中性オイルを含有した。サンプル１は、チタン化合物を含有しなかった。サンプル２〜１３は、チタン化合物を、約８０〜２００ｐｐｍの金属チタンを供給するのに十分な量で含有した。サンプルを、潤滑剤配合物中で、４ボール磨耗試験を用いて、室温、４０Ｋｇの重りを使い１，４７５ｒｐｍで６０分間、試験した。配合物および試験結果を下記の表に示す。
【００４３】
【表２】
2006028502.tif 000003
【００４４】
上記の表において、下記のような凡例を使用している。
【００４５】
Ｔｉ−ＴＥＮ  ＣＥＮは、ＯＭ  Ｇｒｏｕｐ，  Ｉｎｃ．（Ｎｅｗａｒｋ，  Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，  ＵＳＡ）製のネオデカン酸チタンで、約６．７重量％の金属チタンを含有する。
【００４６】
Ｔｉ−２−ＥＨＯは、約８．７重量％の金属チタンを含有するチタン（ＩＶ）２−エチルヘキソキシド（ｔｉｔａｎｉｕｍ  ２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｏｘｉｄｅ）である。
【００４７】
ＫＲ−ＴＴＳは、Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．（Ｂａｙｏｎｎｅ，  Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，  ＵＳＡ）製のチタン（ＩＶ）２−プロパノラト，トリスイソオクタデカノアト−Ｏ（ｔｉｔａｎｕｉｍ  ＩＶ  ２−ｐｒｏｐａｎｏｌａｔｏ，  ｔｒｉｓ  ｉｓｏｏｃｔａｄｅｃａｎｏａｔｏ−Ｏ）で、約５．５％の金属チタンを含有する。
【００４８】
ＬＩＣＡ−０１は、Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．  製のチタン（ＩＶ）２，２（ビス２−プロぺノラトメチル）ブタノラト，トリスネオデカノアト−Ｏ（ｔｉｔａｎｉｕｍ  ＩＶ  ２，２（ｂｉｓ  ２−ｐｒｏｐｅｎｏｌａｔｏｍｅｔｈｙｌ）ｂｕｔａｎｏｌａｔｏ，ｔｒｉｓ  ｎｅｏｄｅｃａｎｏａｔｏ−Ｏ）で、約５．８％の金属チタンを含有する。
【００４９】
ＫＲ−１２は、Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．製のチタン（ＩＶ）２−プロパノラト，トリス（ジオクチル）ホスファト−Ｏ（ｔｉｔａｎｉｕｍ  ＩＶ  ２−ｐｒｏｐａｎｏｌａｔｏ，ｔｒｉｓ（ｄｉｏｃｔｙｌ）ｐｈｏｓｐｈａｔｏ−Ｏ）で、約３．１％の金属チタンを含有する。
【００５０】
ＫＲ−９Ｓは、Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．製のチタン（ＩＶ）２−プロパノラト，トリス（ドデシル）ベンゼンスルファナト−Ｏ（ｔｉｔａｎｉｕｍ  ＩＶ  ２−ｐｒｏｐａｎｏｌａｔｏ，ｔｒｉｓ（ｄｏｄｅｃｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆａｎａｔｏ−Ｏ）で、約３．５％の金属チタンを含有する。
【００５１】
ＰＰＤは、Ａｆｔｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡ）製で、商品名がＨｉＴＥＣ(R)６７２である流動点降下剤である。
【００５２】
上記の試験結果が示すように、約８０〜約２００ｐｐｍの金属チタンを、炭化水素可溶性チタン化合物の形態で含有するサンプル２〜１３は、金属チタンを含有しない従来の潤滑剤組成物を顕著に上回る効果を示した。金属チタンを含有しないサンプル１は、約０．６５ｍｍの磨耗跡直径を示したのに対し、チタンを含有するその他のサンプルは、約０．３５〜０．４７ｍｍの範囲の磨耗跡直径を示した。約５０〜約５００ｐｐｍの金属チタンを、炭化水素可溶性チタン化合物の形態で含有する配合物は、従来のリンおよびイオウからなる耐磨耗剤を減らすことが可能で、それによって、従来と同様の耐磨耗作用や効果を達成する一方で、自動車の汚染制御装置の性能を向上させることができるであろう。
【００５３】
本明細書の多くの個所で、多数の米国特許を参照した。それらの参照文献はいずれも、その全体が本明細書に組み込まれていることを明記しておく。
【００５４】
上記の実施形態は、実際の場面において、かなりの変更を加えることが可能である。したがって、実施形態は、本明細書中の上記の特定の実施例に限定されるものではない。上記の実施形態は、特許法の下における均等物を含む本発明の精神および範囲の内に入るものである。
【００５５】
特許出願人は、いずれの実施形態も、一般に提供するために開示したわけではなく、開示の変更例や改変例が特許請求の範囲に文字どおりおさまらない場合であっても、それらは、均等論の下、特許請求の範囲の一部であるとみなされる。
本発明の特徴及び態様を示せば以下のとおりである。
１．潤滑粘度の基油と、ある所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物であって、表面磨耗を減少させる効果が、炭化水素可溶性チタン化合物を含有しない潤滑油組成物より優れているチタン化合物とを含有する潤滑油組成物の耐摩耗性被覆を含んでなる潤滑表面。
２．潤滑表面がエンジンの動力伝達路を備える、上記１に記載の潤滑表面。
３．潤滑表面が内燃機関の内部表面または構成要素を含んでなる、上記１に記載の潤滑表面。
４．潤滑表面が圧縮点火エンジンの内部表面または構成要素を含んでなる、上記１に記載の潤滑表面。
５．炭化水素可溶性チタン化合物の量が、潤滑剤組成物中に約５０〜約５００ｐｐｍの範囲の量の金属チタンを供給する、上記１に記載の潤滑表面。
６．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記１に記載の潤滑表面。
７．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記１に記載の潤滑表面。
８．上記１に記載の潤滑表面を含んでなる自動車。
９．可動部を有し、可動部を潤滑するための潤滑剤を含有する車両であって、潤滑剤が潤滑粘度の油と、炭化水素可溶性チタン化合物の形態で、約５０〜５００ｐｐｍの金属チタンを供給する所定の量の耐磨耗剤とを含んでなる車両。
１０．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記９に記載の車両。
１１．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記１０に記載の車両。
１２．可動部がヘビー・デューティ・ディーゼル・エンジンを含んでなる、上記８に記載の車両。
１３．潤滑粘度の基油成分と、約５０〜５００ｐｐｍの金属チタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン含有剤であって、潤滑剤組成物中のリンまたはイオウ含有耐磨耗剤の量を減らす効果があり、耐磨耗性が、チタン含有剤が存在しない場合と実質的に同等であるチタン含有剤とを備える完成品潤滑油組成物。
１４．潤滑剤組成物が、圧縮点火エンジンに適した低灰、低イオウ、および低リン潤滑剤組成物を含んでなる、上記１３に記載の潤滑剤組成物。
１５．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記１３に記載の潤滑剤組成物。
１６．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記１５に記載の潤滑剤組成物。
１７．エンジン内の金属部品の磨耗を減少させる方法であって、エンジン部品を、潤滑粘度の基油成分と、炭化水素可溶性チタン化合物の形態の約５０〜５００ｐｐｍのチタンとを含む潤滑油組成物と接触させることを含んでなる方法。
１８．エンジンがヘビー・デューティ・ディーゼル・エンジンを含んでなる、上記１７に記載の方法。
１９．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記１７に記載の方法。
２０．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記１９に記載の方法。
２１．潤滑剤組成物の耐摩耗性を向上させるための潤滑剤添加物濃縮物であって、濃縮物およびヒドロカルビル・担持流体を含有する潤滑剤組成物中に約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給するのに十分な所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物を含んでなる濃縮物。
２２．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記２１に記載の添加物濃縮物。
２３．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記２２に記載の添加物濃縮物。
２４．基油および上記２１に記載の添加物濃縮物を含んでなる潤滑剤組成物。
２５．可動部を耐摩耗性の向上した潤滑油を用いて潤滑する方法であって、１つまたは複数の可動部に対する潤滑油として、基油および耐磨耗性添加物を含有する潤滑剤組成物を用いることを含み、耐磨耗性添加物がヒドロカルビル・担持流体と潤滑油中に約５０〜５００ｐｐｍのチタンを供給する所定の量の炭化水素可溶性チタン化合物とを含んでなる方法。
２６．可動部がエンジン可動部を含んでなる、上記２５に記載の方法。
２７．エンジンが、圧縮点火エンジンおよび火花点火エンジンからなるグループから選択される、上記２５に記載の方法。
２８．エンジンがクランク室を有する内燃機関を含み、かつ潤滑油がエンジンのクランク室内に存在するクランク室油を含んでなる、上記２５に記載の方法。
２９．潤滑油が、エンジンを収容している車両の動力伝達路内に存在する動力伝達路潤滑剤を含んでなる、上記２５に記載の方法。
３０．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記２５に記載の方法。
３１．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記３０に記載の方法。
３２．炭化水素可溶性チタン化合物によって供給される約５０〜５００ｐｐｍのチタンを含有する、磨耗を減少させる量の油性組成物を含んでなる金属表面。
３３．炭化水素可溶性チタン化合物が、有機酸、アルコールおよびグリコールから誘導されたチタン化合物からなるグループから選択される、上記３２に記載の金属表面。
３４．炭化水素可溶性チタン化合物が、チタンのカルボン酸塩、チタンのフェネート、チタンのアルコキシド、チタンのリン酸塩、およびチタンのスルホン酸塩からなるグループから選択される、上記３３に記載の金属表面。
３５．ある所定の量のリンおよびイオウを含有する耐磨耗剤であって、その量が、炭化水素可溶性チタン化合物が存在しない場合における耐磨耗性と実質的に同等な性能を与えるリンおよびイオウを含有する耐磨耗剤の量より少ない耐磨耗剤をさらに含んでなる、上記３２に記載の金属表面。