(57)【要約】油不溶性添加剤を含有する添加剤パッケージ、オイル中での油不溶性添加剤の分散体の形状で油不溶性添加剤および潤滑剤を使って添加剤パッケージを形成する方法が記述されており、この場合、その分散相を形成するのを助けるために、油不溶性溶媒（例えば、水）が使用され得る。これらのパッケージ、方法および潤滑剤は、種々の用途（例えば、内燃機関）で有益であり、この場合、このオイルは、そのオイル中に容易に溶解しない機能添加剤から、利益を得る。多くの実施形態では、その油不溶性溶媒は、使用前に、部分的または完全に除去される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤または作動液用の添加剤パッケージであって、該添加剤パッケージは、以下を含有する：
ａ）潤滑粘性のあるオイル；
ｂ）少なくとも１種の乳化剤であって、該乳化剤は、油中水形乳濁液を形成できる；
ｃ）必要に応じて、油不溶性溶媒；および
ｄ）少なくとも０．１重量部の油不溶性機能性潤滑添加剤であって、該潤滑添加剤は、摩擦調整剤から選択され、該摩擦調整剤は、極圧添加剤、腐食防止剤、酸化防止剤または金属保護剤を含有し、油不溶性分散相として特徴付けられ、該分散相は、該少なくとも１種の乳化剤により、分散体として、部分的または完全に安定化され、ここで、該油不溶性機能性潤滑添加剤は、界面活性剤（例えば、オーバーベース化金属）としてもホウ酸塩化合物としても特徴付けられず、ここで、該重量部は、該添加剤パッケージ１００重量部に基づいており、ここで、該油不溶性溶媒の量は、該パッケージの重量に基づいて、２０重量％未満である、
添加剤パッケージ。
【請求項２】
前記油を有さない機能添加剤、乳化剤および任意溶媒が、５０℃で、約２センチストークス〜約５０センチストークスの粘度を有し、そして該機能添加剤が、該添加剤の重量に基づいて３０重量％未満の前記油不溶性溶媒を有する分散相中にあり、ここで、該分散相が、１または５ナノメーター〜１００マイクロメーターの光散乱強度平均粒径を有する、請求項１に記載の添加剤パッケージ。
【請求項３】
前記油不溶性溶媒が、前記機能添加剤の重量の約０〜約２０重量％である、請求項１に記載の添加剤パッケージ。
【請求項４】
前記機能添加剤が、１または５ナノメーター〜１００マイクロメーターの光散乱強度平均粒径を有する分散相中にある、請求項３に記載の添加剤パッケージ。
【請求項５】
さらに、前記添加剤パッケージの１００重量部あたり、少なくとも１重量部の全量で、分散剤、清浄剤、粘度調整剤および酸化防止剤から選択される少なくとも１種の通常の潤滑油添加剤を含有する、請求項１に記載の添加剤パッケージ。
【請求項６】
前記少なくとも１種の乳化剤が、ポリイソブチレン官能化スクカン部分を含有し、該スクカン部分が、少なくとも６００の数平均分子量を有し、１種またはそれ以上の他の化学物質と反応されて、極性末端基を生じる、請求項５に記載の添加剤パッケージ。
【請求項７】
さらに、少なくとも１種の酸化防止剤を含有し、該酸化防止剤が、ジチオリン酸金属、ヒンダードフェノール、芳香族アミン、硫化オレフィン、銅酸化防止剤、サリチレート酸またはその誘導体あるいは硫化フェノールから選択される、請求項５に記載の添加剤パッケージ。
【請求項８】
前記油不溶性機能添加剤が、約２０ナノメーター〜約１０ミクロンの光散乱強度平均粒径を有する分散相として存在しており、ここで、該油不溶性溶媒が、該油不溶性機能添加剤の重量に基づいて、２０重量％未満の量で存在している、請求項５に記載の添加剤パッケージ。
【請求項９】
前記油不溶性機能添加剤が、酸化防止剤または耐摩耗添加剤である、請求項８に記載の添加剤パッケージ。
【請求項１０】
以下を含有する、潤滑剤：
ａ）約５０〜約９９重量％の１種またはそれ以上の潤滑粘性のあるオイル；
ｂ）全部で２０重量％未満の油不溶性溶媒；
ｃ）約０．０２〜約１５重量％の乳化剤であって、該乳化剤は、油中水形乳濁液を形成できる；
約０．０１〜約４０重量％の油不溶性機能添加剤であって、該機能添加剤は、極圧添加剤、腐食防止剤、酸化防止剤、金属保護剤から選択される油不溶性機能添加剤であって、ここで、該油不溶性機能添加剤は、分散相として存在しており、該分散相は、必要に応じて、該油不溶性溶媒と共に存在しており、ここで、該油不溶性機能添加剤は、清浄剤（例えば、オーバーベース化金属）またはホウ酸塩のいずれとしても特徴付けられず、ここで、該重量％は、該潤滑剤の重量に基づいている、
潤滑剤。
【請求項１１】
前記油不溶性機能添加剤が、約２０ナノメーター〜約１０ミクロンの光散乱強度平均粒径を備えた分散相として存在しており、ここで、該油不溶性溶媒が、該油不溶性機能添加剤の重量に基づいて、２０重量％未満の量で存在している、請求項１０に記載の潤滑剤。
【請求項１２】
さらに、少なくとも１種の通常の潤滑油添加剤を含有し、該潤滑油添加剤が、前記添加剤パッケージ１００重量部あたり、全量の少なくとも１重量％で、分散剤、清浄剤、粘度調整剤および酸化防止剤から選択される、請求項１１に記載の潤滑剤。
【請求項１３】
前記少なくとも１種の乳化剤が、ポリイソブチレン官能化スクカン部分を含有し、該スクカン部分が、少なくとも６００の数平均分子量を有し、１種またはそれ以上の他の化学物質と反応されて、極性末端基を生じる、請求項１２に記載の潤滑剤。
【請求項１４】
さらに、少なくとも１種の酸化防止剤を含有し、該酸化防止剤が、ジチオリン酸金属、ヒンダードフェノール、芳香族アミン、硫化オレフィン、銅酸化防止剤、サリチレート酸またはその誘導体あるいは硫化フェノールから選択される、請求項１１に記載の潤滑剤。
【請求項１５】
潤滑剤を含めた作動液用の添加剤パッケージを形成するプロセスであって、該プロセスは、以下の工程を包含する：
ａ）油不溶性溶媒（例えば、分散体またはブレンドを形成する水）に、油不溶性機能添加剤を溶解または分散させる工程；
ｂ）該油不溶性機能添加剤および油不溶性溶媒の該分散体またはブレンドを潤滑油に加える工程；
ｃ）油中水形乳化剤を使用して、分散相として、該油不溶性機能添加剤および溶媒の該分散体またはブレンドを該潤滑油に分散させる工程；および
ｄ）その後、該分散相中の全油不溶性溶媒含量が該機能添加剤の重量に基づいて３０重量％未満であるように、該溶媒の一部または全部を除去する工程；
ｅ）ここで、該不溶性機能添加剤は、ホウ酸塩化合物またはオーバーベース化金属清浄剤もしくは中性金属清浄剤のいずれでもない、
プロセス。
【請求項１６】
工程ｄの後、前記油不溶性溶媒の量が、前記機能添加剤の重量に基づいて、２０重量％未満、好ましくは、１０または５重量％未満で存在している、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
さらに、前記添加剤パッケージまたは潤滑剤１００重量部に基づいて、少なくとも１重量部の通常の油溶性添加剤を加える工程を包含し、該油溶性添加剤が、酸化防止剤、分散剤、清浄剤、粘度調整剤、耐摩耗添加剤またはそれらの組合せから選択される、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記油不溶性機能添加剤が、前記工程後、約２０ナノメーター〜約１０ミクロンの光散乱強度平均粒径を備えた分散相として存在しており、ここで、前記油不溶性溶媒が、該油不溶性機能添加剤の重量に基づいて、２０重量％未満の量で存在している、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記油中水形乳化剤が、ポリイソブチレン官能化スクカン部分を含有し、該スクカン部分が、少なくとも６００の数平均分子量を有し、１種またはそれ以上の他の化学物質と反応されて、極性末端基を生じる、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項２０】
作動液または潤滑剤用の添加剤パッケージ用の油不溶性成分を調製するプロセスであって、該プロセスは、以下の工程を包含する：
ａ）油不溶性溶媒（例えば、水）に、油不溶性機能添加剤を溶解または分散させ、混合物を形成する工程；
ｂ）該混合物を潤滑油に加える工程；
ｃ）油中水形乳化剤を使用して、分散相として、該混合物を該潤滑油に分散させる工程；および
ｄ）その後、該分散相中の全油不溶性溶媒含量が該機能添加剤の重量に基づいて３０重量％未満であるように、該油不溶性溶媒の元の部分の少なくとも５０重量％を除去する工程であって、ここで、該油不溶性機能添加剤は、通常の潤滑清浄剤でもホウ酸塩化合物のいずれでもない、
プロセス。
【請求項２１】
前記油不溶性機能添加剤が、金属含有酸化防止剤（例えば、銅）である、請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記油不溶性機能添加剤が、耐摩耗添加剤または極圧添加剤である、請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記油不溶性機能添加剤が、ビスマス、（有機ホスフェートに対し）無機ホスフェートまたはモリブデンを含有する化合物である、請求項２０に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
潤滑剤としての炭化水素の使用は、その炭化水素の潤滑特性を高めるために、機能添加剤の使用と共に、公知である。潤滑剤中で使用するための油不溶性（または比較的に不溶性）の添加剤が、開示されている。これらの油不溶性機能添加剤は、これらの油不溶性溶媒に機能添加剤を溶解または分散させて分散体またはブレンドを形成することにより、その分散体またはブレンドを炭化水素潤滑流体に分散することにより、次いで、該油不溶性溶媒の一部または全部を除去することにより、取り込むことができる。この分散体またはブレンドの分散は、油中水形乳濁液を形成できる乳化剤を使用して、促進できる。油不溶性機能添加剤には、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、炭酸グアニジン、炭酸アンモニウムおよび炭酸アミン、ＣａＣＯ３、ジメルカプト−チアジアソールの二ナトリウム塩などが挙げられるが、これらに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
ＧＢ７８９，９２０は、潤滑油中の無機金属化合物の安定な分散体およびそれを製造する方法を記載している。このような組成物は、高い洗浄力および高い予備塩基度を有し、潤滑油中の添加剤（おそらく、腐食防止剤）として、有用性がある。この油溶性界面活性剤は、典型的には、スルホネートであり、それらの組成物は、６個未満の炭素原子を有する脂肪族アルコール（これは、除去される）を含有する。このアルコールおよび潤滑油に対する相互溶媒（例えば、ベンゼン）は、均一な塊を形成するのに使用され、これは、後に、ベンゼンおよびアルコールを除去したとき、層分離すると思われる。
【０００３】
油圧用途で使用する油中水形乳濁液は、例えば、米国特許第３，２６９，９４６号；同第３，２８１，３５６号；同第３，３１１，５６１号；および同第３，３７８，４９４号で記載されており、この場合、その流体の高い含水量により、良好な耐火性が得られ、その使用温度は、この油中水形乳濁液の水が容易に蒸発しない程度に十分に低かった。油中水形乳濁液は、一般に、米国特許第３，５０９，０５２号、第１欄第４１〜５５行で述べられているように、エンジン油では望ましくなく、この場合、空気中から水分が凝縮してエンジン油に乳化したとき、小型車のエンジンのロッカーアームカバーおよびオイルフィルキャップでは、マヨネーズ様のスラッジが観察された。
【０００４】
油中水形乳濁液はまた、米国特許第４，００２，４３５号のような一部の特許出願では、液体燃料として使用されている。この特許では、透明な燃料（これは、相分離に対して安定である）を提供するために、炭化水素、水、水溶性アルコールおよび新規組合せの界面活性剤を含有する油中水形乳濁液が記載されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
炭化水素に分散した油不溶性添加剤の異なる２つの実施形態が記載されている。１実施形態は、炭化水素に分散した少なくとも１種の油不溶性添加剤の濃縮物であり、これは、潤滑流体を製造する添加剤パッケージの一部または全部として使用される。この添加剤パッケージは、さらに、それらの公知の意図される目的のために、種々の通常の潤滑流体添加剤（例えば、油溶性のもの）を含有し得る。添加剤パッケージは、潤滑剤調合者が調合潤滑流体に対して正しい量の添加剤を測定し調合し易くするために、使用される。
【０００６】
第二実施形態は、調合または部分調合した潤滑剤であり、これは、１成分として、その潤滑剤に分散した油不溶性添加剤を含有する。この実施形態はまた、一般に、種々の他の通常の油溶性添加剤または分散した添加剤を含有する。
【０００７】
この用途での機能油不溶性添加剤は、中性またはオーバーベース化金属清浄剤として公知の市販の物質（これは、一般に、酸性ガス（ＣＯ２、ＳＯ２またはＳＯ３）と共に、１当量の油溶性酸と、１当量以上のアルカリ金属またはアルカリ土類金属（例えば、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、ＫまたはＬｉ）との反応生成物として、特徴付けられる）ではない。本願の機能油不溶性添加剤はまた、ホウ酸塩化合物（例えば、燃料および潤滑剤用途のためのオイル分散体になることが公知のもの）ではない。
【０００８】
この添加剤パッケージ／潤滑剤はまた、その潤滑剤の性能を助ける種々の通常の潤滑添加剤（例えば、分散剤、清浄剤（中性清浄剤およびオーバーベース化清浄剤を含めて）、極圧剤、酸化防止剤、粘度指数調整剤など）を含有できる。その潤滑油は、全米石油学会（ＡＰＩ）Ｉ群〜Ｖ群の広範囲のオイル（鉱油、または等級の組合せまたは合成油または合成油との組合せを含めて）から選択できる。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
その中に少なくとも１種の油不溶性機能添加剤を分散した潤滑流体および潤滑油用の添加剤パッケージが記載されている。この油不溶性機能添加剤は、典型的には、水または他の油不溶性溶媒（これは、分散体またはブレンドを形成する）に溶解または分散した化合物として、加えられる。この分散体またはブレンドは、次いで、連続相として、その潤滑油を使用するオイル乳濁液中の水または溶媒として、分散される。この水または油不溶性溶媒は、残留できるか、あるいは部分的または完全に除去できる。その分散相をコロイド的に安定化するために、乳化剤が使用される。潤滑流体中でのこれらの得られた油不溶性機能添加剤は、内燃機関の燃焼室、ギアボックス、ポンプ、自動変速機、油圧シリンダー、作動装置などでの使用を含めて、広範囲の温度にわたって、使用できる。オイル内での油不溶性機能添加剤の使用は、過去には、これらの化合物が炭化水素ベース流体での溶解性が限られているために、限られていた。オイルに乳化した水または他の油不溶性溶媒の使用は、油中水形乳濁液を不燃性油圧作動液および関連した低温用途に使用すること以外は、奨励されていなかった。この水または油不溶性溶媒の一部または全部をなくすと、潤滑流体での水および油不溶性溶媒の使用についての問題の多くが軽減できる。低級アルコールおよびエーテルのような一部の油不溶性溶媒は、揮発性の理由から、潤滑剤では回避されている。
【００１０】
別の出願では、酸性物質を主にまたは単に中和するために、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩および炭酸水素塩のような塩基が記載されているが、これらは、一般に、本明細書中では、特許請求されていない。
【００１１】
その潤滑油の主要成分は、大ていの状況では、基油、炭化水素であるものの、厳密には炭化水素として規定されない一部の合成油（例えば、エステルおよびポリオールエステル）は、使用できる。主要との用語は、炭化水素ベース油の量が、しばしば、この潤滑流体の５０重量％より多い、しばしば、約５０〜約９９重量％であるので使用されるが、それは、連続相である必要があるにすぎず、その用途に依存して、その最終潤滑流体の２０または３０重量％程度に少なくできる。添加剤パッケージでは、その基油は、しばしば、より少ない割合で使用され、そして希釈剤として機能して、その添加剤を溶解して保ち、それらが好ましくない相互作用をするのを避け、かつこの添加剤パッケージを、取り扱いが簡単な中程度の粘度の流体に保つように、主として存在している。
【００１２】
乳化剤は、溶解または分散した任意の油不溶性機能添加剤と共に、この炭化水素油中で、この油不溶性溶媒（例えば、水）を乳化するのを助ける。この乳化剤は、油不溶性溶媒（例えば、水）をオイルに分散するのに有用な任意の公知の乳化剤であり得る。好ましくは、これらの乳化剤は、１種の高ＨＬＢ（親水性／親油性バランス）乳化剤および／または低ＨＬＢ乳化剤を含有する。この低ＨＬＢ乳化剤は、約２：１：２の当量比で、ポリイソブテニル無水コハク酸とエチレングリコールおよびジメチルエタノールアミンとを反応させることにより製造されるエステル／塩であり得る。この乳化剤は、高分子量ポリイソブチレン鎖（約１５００ＭＷ）を有し得る。この高ＨＬＢ乳化剤は、約１：１（低分子量）の当量比でヘキサデシル無水コハク酸とジメチルエタノールアミンとを反応させることにより製造されるエステル／塩またはサリキサレン乳化剤であり得る。この乳化剤は、この炭化水素油相で水および水溶性塩基または水分散性塩基を効果的に乳化する任意の量で、存在できる。好ましい量の乳化剤は、調合した潤滑剤の重量に基づいて、約０．０２または０．５〜約１５重量％を含む。添加剤パッケージまたはその成分では、この乳化剤は、その添加剤パッケージの約０．０５〜約３０重量％であり得る。
【００１３】
（油不溶性溶媒）
水または別の油不溶性溶媒またはそれらのブレンドは、この系に必要な成分である。水溶性有機物質または塩は、この塩基を溶解または分散する際に、その水／溶媒をさらに効果的にするために、水／溶媒および／またはブレンドの凝固点を下げるために加えられ得る。実施例の一部では、非常に純粋な水が使用され、これは、他の添加剤または機能を妨害し得る汚染物をなくすので、好ましいものの、何ら著しい不都合を生じることなく、種々の用途で、種々の不純物とともに水が使用できると予想される。従って、水には、脱イオン水、水道水、回収水などが挙げられる。水または油不溶性溶媒またはブレンドは、連続相ではなく分散相を残す限り、最初に調合した潤滑剤の５０重量％までであり得る。大ていの実施形態では、この水／油不溶性溶媒またはそのブレンドは、その物質を添加剤パッケージまたは潤滑流体に調合する前に、部分的または完全に除去される。大ていの実施形態には、この添加剤パッケージまたは潤滑剤の２０重量％未満が水または他の油不溶性溶媒であるのが好ましい。大ていの実施形態では、油不溶性溶媒（例えば、水）のさらに好ましい量は、この油不溶性機能添加剤の重量に基づいて、約０〜約２０重量％であり、さらに好ましくは、約０〜約５または１０重量％である。油不溶性溶媒には、Ｃ１〜Ｃ５の一価および多価アルコール、Ｃ２〜Ｃ５のエーテル（ポリエーテル（例えば、ヒドロキシル末端、エステル末端および／またはエーテル末端）を含む））、および種々の他の溶媒が挙げられ、これらは、２５℃で、１ｇ／１００ｍｌのオイルの範囲まで、ＳＡＥ３０パラフィン油に溶解しない。この水／溶媒／ブレンドには、その溶媒または塩基の最終分散体に必要な１種以上の特性を高めるために、アンモニアおよび他のヒドロカルビルアミンが加えられ得る。
【００１４】
（油不溶性機能添加剤）
これらの油不溶性機能添加剤は、以下の定義で与えられる油不溶性の定義により明記されるように、部分的な油溶性を有し得る。これらの油不溶性機能添加剤は、機能によって定義され得る。これらの機能は、望ましくは、酸化防止剤、耐摩耗剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、腐食防止剤および金属保護剤からなる群から選択される。好ましい機能は、酸化防止剤および耐摩耗剤である。
【００１５】
この油不溶性機能添加剤は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣａＣＯ３（別の出願では、塩基が特許請求されているものの）、炭酸グアニジン、炭酸アンモニウムおよび炭酸アミン、ジメチルチウラムジスルフィドの二ナトリウム塩のような化合物、および極性溶媒での溶解性が良好であるが炭化水素溶媒での溶解性に乏しいか不溶性である他の類似の溶媒であり得る。
【００１６】
これらの油不溶性機能添加剤は、いくつかの異なる様式で、潤滑流体中にて機能できる。１実施形態では、この機能添加剤を含有する分散相は、その油相にある油不溶性機能添加剤の小部分を絶えず補給する油不溶性機能添加剤のレザバとして働く。この油相中の機能添加剤は、その潤滑系中の他の成分との反応により、または潤滑剤に導入された不純物により、消費または不活性化され得る。他の実施形態では、分散した機能添加剤は、その油相から望ましくない化合物を除去でき、そして、これらの望ましくない物質を分散相で不活性化または結合し、この場合、それらは、この潤滑剤に有害な影響を生じる可能性が少ない。さらに他の実施形態では、分散した機能添加剤は、例えば、耐摩耗特性または耐食特性を与えるために、その油相と接触して、機械面と反応するかそれを被覆するのに利用できる。
【００１７】
潤滑流体中の油不溶性機能添加剤の量は、調合した潤滑流体の重量に基づいて、約０．０１〜約４０重量％、さらに望ましくは、約０．２〜約２０重量％、好ましくは、約０．５〜約１０重量％の範囲であり得る。基油で後に希釈する添加剤パッケージでは、油不溶性機能添加剤の量は、典型的には、それより高い（例えば、約０．２〜約８０重量％、さらに好ましくは、約１または２〜約４０重量％である）。
【００１８】
さらに、本発明による油不溶性機能添加剤は、米国特許第２，６２６，９０４号；同第３，６２６，９０５号；同第３，６９５，９１０号または同第２，７３９，１２５号のような特許（この場合、そのオイルには、油溶性酸または界面活性剤と共に、第一塩基が加えられ、次いで、該塩基は、他の化学物質（代表的には、例えば、ＣＯ２またはＳＯ２のような気体）と化学的に反応して、その油相にて、インサイチュで他の第二の異なる塩基を形成し、該第二塩基は、調製方法および油溶性酸または界面活性剤の存在が原因で、その油相中で、異なる溶解度および分散度を有する）で記載されているオーバーベース化金属化合物の一部ではない。インサイチュで化学反応で形成されたこれらのオーバーベース化成分は、この潤滑剤中にて、他の機能添加剤として存在し得、塩基が空気中の痕跡ＣＯ２に晒らされることが原因で、痕跡量で形成され得る。
【００１９】
上で表したように、この油不溶性溶媒（例えば、水）と共に加えた油不溶性機能添加剤は、一般に、油溶性が低く、それゆえ、分散相（すなわち、分散した油不溶性溶媒）で存在しているか、もし、この油不溶性溶媒を部分的または完全に除去したなら、その塩基は、この分散相にて、主要成分または唯一の成分となり得、その乳化剤により、コロイド分散体として安定化できる。任意の寸法が１００ミクロンを超える分散相は、それより小さい大きさの相よりも安定化しにくくかつ硬化に寄与し得るので、コロイド分散体中では、好ましくない。２０ミクロンを超える大きさの分散相は、通常のエンジン油フィルターに捕捉される傾向にある。大きさが５ナノメーター未満の分散相は、典型的には、５０または５００ナノメーターの分散相よりも著しく多い量の乳化剤が必要である。従って、塩基および任意の油不溶性溶媒（例えば、水）の分散相は、望ましくは、１または５ナノメーター〜１００ミクロン、さらに望ましくは、１または５ナノメーター〜２０ミクロン、好ましくは、約１０ナノメーター〜約１０ミクロンの光散乱強度平均粒径を有する。
【００２０】
さらに、本願の塩基は、米国特許第３，８５３，７７２号および潤滑剤中でのホウ酸塩化合物の使用に関連した特許文献で記載されているようなアルカリまたはアルカリ金属のホウ酸塩あるいは水和したアルカリまたはアルカリ金属のホウ酸塩ではない。
【００２１】
（定義）
低級との用語は、アルキル、アルケニルおよびアルコキシのような用語と併用するとき、全体で７個までの炭素原子を含有するこのような基を記載すると解釈される。
【００２２】
水溶性との用語は、２５℃で、水１００ミリリットルあたり、少なくとも１グラムの範囲まで、水に溶解する物質をいう。
【００２３】
潤滑剤または炭化水素潤滑剤に溶解性との用語は、２５℃で、潤滑剤１００ミリリットルあたり、少なくとも１グラムの範囲まで、ＳＡＥ  ３０パラフィン基油潤滑剤中に溶解する物質をいう。
【００２４】
２５℃で、１ｇ／１００ｍＬの油よりＳＡＥ  ３０パラフィン油に溶解しにくい物質は、油不溶性として分類される。
【００２５】
ヒドロカルビル基または置換基とは、分子の残部に直接結合した１つ以上の炭素原子を有する基であって炭化水素的な性質または主として炭化水素的な性質を有する基を意味し、これらとしては、以下が挙げられる：１）純粋な炭化水素基（例えば、アルキル、アルケニル、アルキレンおよび環状物質）、２）置換炭化水素基（これは、主として、炭化水素的な性質である）（例えば、ハロ、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）；および３）ヘテロ置換炭化水素基（例えば、１０個の炭素原子あたり、１個または２個以下のハロゲン原子、酸素原子または窒素原子または組合せを有する２）で記載したような基）。
【００２６】
（乳化剤）
１実施形態では、本発明により使用される乳化剤は、以下を含有する乳化剤組成物である：（ｉ）炭化水素潤滑剤溶解性生成物であって、これは、ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤と、アンモニアまたはアミンとを反応させることにより製造され、該アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約５００個の炭素原子を有する；（ｉｉ）イオン性化合物または非イオン性化合物であって、これは、約１〜約３０の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）を有する；（ｉ）と（ｉｉ）の混合物；または（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）と異なる水溶性塩と組み合わせた（ｉ）および（ｉｉ）の混合物。（ｉ）、（ｉｉ）の混合物が好ましい。これらの乳化剤は、米国特許第６，３８３，２３７号にて、燃料溶解性乳化剤として記載されており、その内容は、本明細書中で参考として援用されている（以下、米国特許’２３７号）。この乳化剤組成物は、本発明の潤滑油組成物中にて、約０．０２または０．０５〜約１５または２０重量％の濃度、１実施形態では、約０．０５〜約１０重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約５重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約３重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約２．５重量％の濃度で、存在している。乳化剤は、オーバーベース化清浄剤および類似の物質と区別するように定義されている（オーバーベース化清浄剤は、乳化安定性に効果があり得るものの）。また、分散剤（これらは、潤滑剤中で一般的に使用される）は、低いＨＬＢの界面活性剤とある程度類似していることが注目される。
【００２７】
添加剤パッケージでは、乳化剤の量は、典型的には、約０．０５〜約３０重量％、さらに望ましくは、約０．２〜約２０重量％、好ましくは、約０．３〜約１５重量％である。
【００２８】
炭化水素潤滑剤溶解性生成物（ｉ）用のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、カルボン酸またはこのような酸の反応性等価物であり得る。この反応性等価物は、酸ハロゲン化物、無水物またはエステル（部分エステルを含めて）などであり得る。このカルボン酸アシル化剤用のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約３００個または５００個の炭素原子、１実施形態では、約６０個〜約２００個の炭素原子を含有し得る。１実施形態では、このアシル化剤用のヒドロカルビル置換基は、約５００または７５０〜約３０００、１実施形態では、約９００〜約２０００または２３００の数平均分子量を有する。
【００２９】
１実施形態では、炭化水素潤滑剤溶解性生成物（ｉ）用のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、１種以上のα，β−オレフィン性不飽和カルボン酸試薬（これは、そのカルボキシル基を除いて、２個〜約２０個の炭素原子を含有する）と、１種以上のオレフィン重合体（これは、以下でさらに詳細に記載する）とを反応させることにより、製造され得る。これらのα，β−オレフィン性不飽和カルボン酸試薬は、天然で、一塩基性または多塩基性のいずれかであり得る。それらは、米国特許第’２３７号の１３欄で記載されている。
【００３０】
これらのオレフィン重合体が誘導され得るオレフィンモノマーは、重合可能オレフィンモノマーであり、これらは、１個以上のエチレン性不飽和基を有することにより特徴付けられ、それら（モノマーおよび重合体）は、米国特許第’２３７号の１４欄で記載されている。
【００３１】
１実施形態では、このオレフィン重合体は、ポリイソブテン基（またはポリイソブチレン基）であり、これは、約７５０〜約３０００、１実施形態では、約９００〜約２０００の数平均分子量を有する。
【００３２】
１実施形態では、炭化水素潤滑剤溶解性生成物（ｉ）用のアシル化剤は、次式に対応して表わされるヒドロカルビル置換コハク酸または無水物である：
【００３３】
【化１】
2005520039.tif 000002
ここで、Ｒは、約５０個〜約５００個の炭素原子、１実施形態では、約５０個〜約３００個の炭素原子、１実施形態では、約６０個〜約２００個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。マレイン酸またはその無水物またはその誘導体をハロ炭化水素でアルキル化することにより、あるいはマレイン酸またはその無水物を末端二重結合を有するオレフィン性重合体と反応させることにより、これらのヒドロカルビル置換コハク酸またはその無水物を生成することは、当業者に周知であり、本明細書中で詳細に述べる必要はない。
【００３４】
１実施形態では、炭化水素潤滑剤溶解性生成物（ｉ）用のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤であり、これは、ヒドロカルビル置換基およびコハク酸基からなる。これらのヒドロカルビル置換基は、上述のオレフィン性重合体から誘導される。ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、このヒドロカルビル置換基の各当量に対して、その構造内に、平均して、少なくとも１．３個のコハク酸基、１実施形態では、約１．５個〜約２．５個のコハク酸基、１実施形態では、約１．７個〜約２．１個のコハク酸基が存在することにより、特徴付けられる。１実施形態では、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、このヒドロカルビル置換基の各当量に対して、その構造内に、約１．０個〜約１．３個のコハク酸基、１実施形態では、約１．０個〜約１．２個のコハク酸基、１実施形態では、約１．０個〜約１．１個のコハク酸基が存在することにより、特徴付けられる。
【００３５】
１実施形態では、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり、このポリイソブテン置換基は、約１５００〜約３０００、１実施形態では、約１８００〜約２３００の数平均分子量を有し、該第一ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、約１．３個〜約２．５個、１実施形態では、約１．７個〜約２．１個のコハク酸基により、特徴付けられる。
【００３６】
１実施形態では、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり、このポリイソブテン置換基は、約７００〜約１３００、１実施形態では、約８００〜約１０００の数平均分子量を有し、このポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、約１．０個〜約１．３個、１実施形態では、約１．０個〜約１．２個のコハク酸基により、特徴付けられる。それらは、さらに、米国特許第’２３７号の１５欄および１６欄で記述されている。
【００３７】
炭化水素潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、アンモニアおよび／またはアミンを使用して、形成され得る。このアシル化剤と反応して生成物（ｉ）を形成するのに有用なアミンには、モノアミン、ポリアミン、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００３８】
これらのモノアミンは、アミン官能基を１個だけ有するのに対して、これらのポリアミンは、２個またはそれ以上のアミン官能基を有する。これらのアミンは、第一級アミン、第二級アミンまたは第三級アミンであり得る。第一級アミンは、少なくとも１個の−ＮＨ２基が存在することにより、特徴付けられる；第二級アミンは、少なくとも１個のＨ−Ｎ＜基が存在することにより、特徴付けられる。第三級アミンは、その−ＮＨ２基またはＨ−Ｎ＜基中の水素原子をヒドロカルビル基で置き換えたこと以外は、第一級アミンおよび第二級アミンと類似している。第一級モノアミンおよび第二級モノアミンの例は、米国特許第’２３７号の１６欄で記述されている。
【００３９】
このアミンは、ヒドロキシアミンであり得る。このヒドロキシアミンは、第一級アミン、第二級アミンまたは第三級アミンであり得る。典型的には、これらのヒドロキシアミンは、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミンまたは第三級アルカノールアミンである。このアルカノールアミンは、次式：
【００４０】
【化２】
2005520039.tif 000003
により表わされ得る。さらに、米国特許第’２３７号の１６欄および１７欄で記述されている。
【００４１】
このアミンは、アルキレンポリアミンであり得る。次式：
【００４２】
【化３】
2005520039.tif 000004
により表わされる直鎖または分枝のアルキレンポリアミンは、特に有用であり、
ここで、ｎは、約１と約１０の間、１実施形態では、約２〜約７の平均値を有し、そして「アルキレン」基は、１個〜約１０個の炭素原子、１実施形態では、約２個〜約６個の炭素原子を有する。各Ｒは、別個に、水素、約３０個までの炭素原子を有する脂肪族基またはヒドロキシ置換脂肪族基である。これらのアルキレンポリアミンは、米国特許第’２３７号の１８欄で記述されている。
【００４３】
エチレンポリアミンは、有用である。１実施形態では、このアミンは、ポリアミンボトムスまたはヘビーポリアミンである。「ポリアミンボトムス」との用語は、これらのポリアミンボトムスを残留物として残すように、ポリアミン混合物をストリッピングして低分子量ポリアミンおよび揮発性成分を除去することにより得られるポリアミンを意味する。１実施形態では、これらのポリアミンボトムスは、約２重量％未満の全ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラミンを有するとして、特徴付けられる。それらは、米国特許第’２３７号の１８欄で記述されている。
【００４４】
炭化水素潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、塩、エステル、アミド、イミド、またはそれ以上の組合せであり得る。この塩は、このアシル化剤およびアンモニアまたはアミンの分子残基を含む内部塩であり得、ここで、これらのカルボキシル基の１個は、同じ基内の窒素原子にイオン結合する；または、それは、外部塩であり得、ここで、そのイオン性塩基は、同じ分子の一部ではない窒素原子で形成される。１実施形態では、このアミンは、ヒドロキシアミンであり、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ヒドロカルビル置換無水コハク酸であり、得られる炭化水素潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、半エステルおよび半塩（すなわち、エステル／塩）である。
【００４５】
成分（ｉ）（ｂ）は、アシル化剤と、少なくとも１種のエチレンポリアミン（例えば、ＴＥＰＡ（テトラエチレンペンタミン）、ＰＥＨＡ（ペンタエチレンヘキサミン）、ＴＥＴＡ（トリエチレンテトラミン）、ポリアミンボトムスまたは少なくとも１種のヘビーポリアミン）とを反応させることにより製造される炭化水素潤滑剤可溶性生成物である。このエチレンポリアミンは、スクシンイミドを形成するように縮合できる。ＣＯ：Ｎに対する反応の当量比は、１：１．５〜１：０．５、さらに好ましくは、１：１．３〜１：０．７０、最も好ましくは、１：１〜１：０．７０であり、ここで、ＣＯ：Ｎは、カルボニル：アミン窒素の比である。また、成分（ｉ）（ｂ）は、好ましくは、約７００〜約１３００の数平均分子量を有するポリイソブチレン基から製造され、これは、１．０から１．３までの範囲で、スクシネート化される。
【００４６】
このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミンとの間の反応は、所望の生成物の形成をもたらす条件下にて実行され、これは、米国特許第’２３７号の１７欄で述べられている。１実施形態では、潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、以下の（ｉ）（ａ）および（ｉ）（ｂ）を含有する：（ｉ）（ａ）第一潤滑剤可溶性生成物であって、この第一潤滑剤可溶性生成物は、第一ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミンとを反応させることにより製造され、この第一アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約５００個の炭素原子を有する；および（ｉ）（ｂ）第二潤滑剤可溶性生成物であって、この第二潤滑剤可溶性生成物は、第二ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミンとを反応させることにより製造され、この第二アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約５００個の炭素原子を有する。この実施形態では、生成物（ｉ）（ａ）および（ｉ）（ｂ）は、異なる。例えば、第一アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の分子量は、第二アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の分子量とは異なり得る。１実施形態では、第一アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の数平均分子量は、約１５００〜約３０００の範囲、１実施形態では、約１８００〜約２３００の範囲であり得、そして、第二アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の数平均分子量は、約７００〜約１３００、１実施形態では、約８００〜約１０００の範囲であり得る。第一ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり得、このポリイソブテン置換基は、約１５００〜約３０００、１実施形態では、約１８００〜約２３００の数平均分子量を有する。この第一ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、少なくとも約１．３個、１実施形態では、約１．３個〜約２．５個、１実施形態では、約１．７個〜約２．１個のコハク酸基により、特徴付けられ得る。この第一潤滑剤可溶性生成物（ｉ）（ａ）で使用されるアミンは、アルカノールアミンであり得、その生成物は、エステル／塩の形態であり得る。第二ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり得、この第二ポリイソブテン置換無水コハク酸のポリイソブテン置換基は、約７００〜約１３００、１実施形態では、約８００〜約１０００の数平均分子量を有する。この第二ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、約１．０個〜約１．３個、１実施形態では、約１．０個〜約１．２個のコハク酸基により、特徴付けられ得る。この第二潤滑剤可溶性生成物（ｉ）（ｂ）で使用されるアミンは、アルカノールアミンであり得、その生成物は、エステル／塩の形態であり得るか、またはこのアミンは、アルキレンポリアミンであり得、その生成物は、スクシンイミドの形態であり得る。潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、以下から構成され得る：約１重量％〜約９９重量％、１実施形態では、約３０重量％〜約７０重量％の生成物（ｉ）（ａ）；および約９９重量％〜約１重量％、１実施形態では、約７０重量％〜約３０重量％の生成物（ｉ）（ｂ）。
【００４７】
１実施形態では、潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、以下の（ｉ）（ａ）および（ｉ）（ｂ）を含有する：（ｉ）（ａ）第一ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤であって、この第一アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約５００個の炭素原子を有する；および（ｉ）（ｂ）第二ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤であって、この第二アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約５０個〜約５００個の炭素原子を有し、この第一アシル化剤およびこの第二アシル化剤は、同一または異なる；この第一アシル化剤およびこの第二アシル化剤は、２個またはそれ以上の第一級アミノ基、２個またはそれ以上の第二級アミノ基、少なくとも１個の第一級アミノ基および少なくとも１個の第二級アミノ基、少なくとも２個の水酸基、または少なくとも１個の第一級アミノ基または第二級アミノ基および少なくとも１個の水酸基を有する化合物から誘導した連結基により、共にカップリングされている；このカップリングしたアシル化剤は、アンモニアまたはアミンと反応される。第一アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の分子量は、第二アシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の分子量と同一または異なり得る。
【００４８】
１実施形態では、第一および／または第二のアシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の数平均分子量は、約１５００〜約３０００の範囲、１実施形態では、約１８００〜約２３００の範囲であり得る。１実施形態では、第一および／または第二のアシル化剤のためのヒドロカルビル置換基の数平均分子量は、約７００〜約１３００、１実施形態では、約８００〜約１０００の範囲であり得る。第一および／または第二のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり得、そのポリイソブテン置換基は、約１５００〜約３０００、１実施形態では、約１８００〜約２３００の数平均分子量を有する。第一および／または第二のポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、少なくとも約１．３個、１実施形態では、約１．３個〜約２．５個、１実施形態では、約１．７個〜約２．１個のコハク酸基により、特徴付けられ得る。この第一および／または第二のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり得、そのポリイソブテン置換基は、約７００〜約１３００、１実施形態では、約８００〜約１０００の数平均分子量を有する。この第一および／または第二のポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、約１．０個〜約１．３個、１実施形態では、約１．０個〜約１．２個のコハク酸基により、特徴付けられ得る。その連結基は、上述のアミンまたはヒドロキシアミンのいずれかから誘導され得、これらは、２個またはそれ以上の第一級アミノ基、２個またはそれ以上の第二級アミノ基、少なくとも１個の第一級アミノ基および少なくとも１個の第二級アミノ基を有するか、または少なくとも１個の第一級アミノ基または第二級アミノ基および少なくとも１個の水酸基を有する。この連結基はまた、ポリオールから誘導され得る。このポリオールは、米国特許第’２３７号の２０欄で表わされる化合物であり得る。
【００４９】
これらの連結生成物の調製で使用される反応物の比は、広範囲にわたって変わり得る。一般に、第一および第二のアシル化剤の各々の各当量に対して、少なくとも約１当量の連結化合物が使用される。連結化合物の上限は、第一および第二のアシル化剤の各当量に対して、約２当量の連結化合物である。一般に、第一アシル化剤：第二アシル化剤の当量比は、約４：１〜約１：４、１実施形態では、約１．５：１である。
【００５０】
第一および第二のアシル化剤は、慣用的エステル形成技術および／またはアミド形成技術に従って、この連結化合物と反応され得る。これは、通常、必要に応じて、実質的に不活性で通常液状の有機液体溶媒／希釈剤の存在下で、この連結化合物と共にアシル化剤を加熱する工程を包含する。
【００５１】
これらの連結したアシル化剤とアンモニアまたはアミンとの間の反応は、慣用的技術を使用して、塩、エステル／塩、アミドまたはイミドの形成条件下にて、実行され得る。
【００５２】
潤滑剤可溶性生成物（ｉ）は、本発明の水性炭化水素潤滑剤組成物にて、約０．１〜約１５重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約１０重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約５重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約２重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約１重量％の濃度、１実施形態では、約０．１〜約０．７重量％の濃度で、存在し得る。
【００５３】
イオン性または非イオン性の化合物（ｉｉ）は、約１〜約２０または３０、１実施形態では、約４〜約１５または２０の範囲の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）を有する。これらの化合物の例は、ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ，１９９８，Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  ＆  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎで開示されている。Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｅｄｉｔｉｏｎの１〜２３５頁およびＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎの１〜１９９頁の内容は、約１〜約１０または３０の範囲のＨＬＢを有するこのようなイオン性および非イオン性の化合物の開示内容について、本明細書中で参考として援用されている。これらは、米国特許第’２３７号の２７欄で述べられている。１実施形態では、イオン性または非イオン性の化合物（ｉｉ）は、ポリ（オキシアルケン）化合物である。これらには、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの共重合体が挙げられる。１実施形態では、イオン性または非イオン性の化合物（ｉｉ）は、約１２個〜約３０個の炭素原子を有するアシル化剤とアンモニアまたはアミンとを反応させることにより製造された炭化水素潤滑剤可溶性生成物である。このアシル化剤は、約１２個〜約２４個の炭素原子、１実施形態では、約１２個〜約１８個の炭素原子を含有し得る。これらは、米国特許第’２３７号の２７欄で述べられている。このアミンは、炭化水素潤滑剤可溶性生成物（ｉ）を製造する際に有用であるとして上で記述されたアミンのいずれかであり得る。このアシル化剤とアンモニアまたはアミンとの間の反応生成物は、塩、エステル、アミド、イミド、またはそれらの組合せであり得る。
【００５４】
１実施形態では、イオン性または非イオン性の化合物（ｉｉ）は、ヘキサデシル無水コハク酸とジメチルエタノールアミンとを、約１：１〜約１：１．５、１実施形態では、約１：１．３５の当量比（すなわち、カルボニル：アミンの比）で反応させることにより製造されたエステル／塩である。
【００５５】
１実施形態では、このイオン性または非イオン性の化合物は、３個〜２５個の炭素原子を有するα−オレフィンと無水マレイン酸との共重合体を（先に記述したように）アミンと反応させた反応生成物であり得る。このような反応生成物の１つには、トリエチレンテトラミンと反応させたオクタデセンと無水マレイン酸との共重合体である。官能性が低いカルボン酸および／または官能性が低いアミンを多量で存在させて不溶性生成物の形成を避けることにより、これらの多官能性反応物との架橋を抑制することが望まれ得る。
【００５６】
イオン性または非イオン性の化合物（ｉｉ）は、本発明の水性炭化水素燃料組成物中にて、約０．０１〜約１５重量％、１実施形態では、約０．０１〜約１０重量％、１実施形態では、約０．０１〜約５重量％、１実施形態では、約０．０１〜約３重量％、１実施形態では、約０．１〜約１重量％の濃度で、存在し得る。
【００５７】
水溶性塩（ｉｉｉ）は、水溶液中で陽イオンおよび陰イオンを形成できかつ他の添加剤を妨害しない任意の物質であり得る。これらには、有機アミン硝酸塩、硝酸塩エステル、アジド、ニトロアミン、およびニトロ化合物が挙げられる。また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩、硫化物、スルホン酸塩なども含まれる。次式：
ｋ［Ｇ（ＮＲ３）ｙ］ｙ＋ｎＸｐ−
により表わされるアミンまたはアンモニウムの塩は、特に有用であり、
ここで、Ｇは、水素、または１個〜約８個の炭素原子、１実施形態では、１個〜約２個の炭素原子を有する有機基（これは、ｙの原子価を有する）である；各Ｒは、別個に、水素、または１個〜約１０個の炭素原子、１実施形態では、１個〜約５個の炭素原子、１実施形態では、１個〜約２個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である；Ｘｐ−は、ｐの原子価を有するアニオンである；そしてｋ、ｙ、ｎおよびｐは、別個に、少なくとも１の整数である。ＧがＨのとき、ｙは、１である。正電荷ｋｙ＋の合計は、負電荷ｎＸｐ−の合計に等しい。１実施形態では、Ｘは、硝酸塩イオンである；１実施形態では、それは、酢酸塩イオンである。例には、硝酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硝酸メチルアンモニウム、酢酸メチルアンモニウム、エチレンジアミン二酢酸塩、硝酸尿素、尿素、硝酸グアニジニウムおよび二硝酸尿素が挙げられる。硝酸アンモニウムは、特に有用である。
【００５８】
１実施形態では、水溶性化合物（ｉｉｉ）は、乳濁液安定剤として機能し、すなわち、それは、この水性炭化水素潤滑剤組成物を安定化するように作用する。
【００５９】
１実施形態では、水溶性塩は、この水−潤滑剤乳濁液中にて、約０．００１〜約１重量％、１実施形態では、約０．０１〜約１重量％の濃度で、存在し得る。多くの実施形態では、この水溶液塩は、存在しないか、異なる成分（例えば、水溶性塩基または水分散性塩基）として働く。
【００６０】
（慣用的清浄剤）
清浄剤は、エンジン中にてピストン堆積物（例えば、高温バーニッシュおよびラッカー堆積物）の形成を少なくする添加剤である；それは、通常、酸中和特性を有し、懸濁液中にて、細かく分割した固形物を保つことができる。殆どの清浄剤は、金属「石鹸」に基づいており、これは、酸性有機化合物（これらは、時には、界面活性剤と呼ばれる）の金属塩である。
【００６１】
清浄剤は、一般に、長い炭化水素テールを備えた極性頭部を含み、この極性頭部は、酸性有機化合物の金属塩を含有する。本発明の清浄剤は、低いＴＢＮ（＜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ）であり得、ここで、これらの界面活性剤は、塩基で中和されて、金属石鹸を形成する。あるいは、それらは、オーバーベース化清浄剤であり得、ここで、多量の金属塩基は、過剰の金属化合物（例えば、酸化物または水酸化物）と酸性ガス（例えば、二酸化炭素）とを反応させてオーバーベース化清浄剤（これは、金属塩基（例えば、炭酸塩）ミセルの外層として、中和した清浄剤を含有する）を得ることにより、含有される。本発明のオーバーベース化清浄剤は、少なくとも２００、好ましくは、少なくとも２５０、特に、少なくとも３００、例えば、６００までのＴＢＮを有し得る。
【００６２】
使用され得る界面活性剤には、スルホネート、フェネート、硫化フェネート、サリチレート、カリキサレート、サリチル酸カリキサレン、グリオキシレート、サリゲニン、チオホスホネート、ナフテネート、他の油溶性カルボキシレート、またはこれらの界面活性剤のいずれかの混合物が挙げられる。硫化フェネートが好ましい。この金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属（例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウムおよびマグネシウム）であり得る。カルシウムが好ましい。
【００６３】
これらのオーバーベース化金属化合物の界面活性剤系用の界面活性剤は、好ましくは、例えば、芳香環上の置換基として、少なくとも１個のヒドロカルビル基を含有する。本明細書中で使用する「ヒドロカルビル」との用語は、関係する基が、主として、水素原子および炭素原子から構成され、炭素原子によって分子の残部に結合されるが、その基の実質的に炭化水素的な特性を損なうには不十分な割合で他の原子または基が存在することを除外するものではない。有利には、本発明に従って使用する界面活性剤中のヒドロカルビル基は、脂肪族基、好ましくは、アルキル基またはアルキレン基、特に、アルキル基であり、これは、直鎖または分枝であり得る。これらの置換基中の炭素原子の全数は、少なくとも、所望の油溶性を与えるのに少なくとも十分であるべきである。
【００６４】
これらのオーバーベース化塩は、油溶性有機イオウ含有酸（例えば、スルホン酸、スルファミン酸、チオスルホン酸、硫酸、スルホン酸、部分エステル硫酸、亜硫酸およびチオ硫酸）であり得る。一般に、それらは、カルボン酸または脂肪族スルホン酸の塩である。
【００６５】
これらの炭素環式スルホン酸には、単核または多核の芳香族化合物または環状脂肪族化合物が挙げられる。これらの油溶性のスルホン酸塩は、大ていの場合には、次式：
［（Ｒ１１）ｘ−Ｔ−（ＳＯ３）ｙ］ｚＭｂ          （ＸＩＶ）
［Ｒ１２−（ＳＯ３）ａ］ｄＭｂ                  （ＸＶ）
により表わすことができる。上式では、Ｍは、本明細書中で上で記述したような金属カチオンまたは水素のいずれかである；Ｔは、環状核（例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジフェニレンオキシド、チアントレン、フェノチオキシン（ｐｈｅｎｏｔｈｉｏｘｉｎｅ）、ジフェニレンスルフィド、フェノチアジン、ジフェニルオキシド、ジフェニルスルフィド、ジフェニルアミン、シクロヘキサン、石油ナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロペンタンなど）である；式ＸＩＶ中のＲ１１は、脂肪族基（例えば、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、カルボアルコキシアルキルなど）である；ｘは、少なくとも１であり、そして（Ｒ１１）ｘ−Ｔは、全体で、少なくとも約１５個の炭素原子を有し、そして式ＸＶ中のＲ１２は、少なくとも約１５個の炭素原子を有する脂肪族基であり、そしてＭは、金属カチオンまたは水素のいずれかである。Ｒ１２基の種類の例には、アルキル、アルケニル、アルコキシアルキル、カルボアルコキシアルキルなどがある。Ｒ１２の特定の例には、ペトロラタム、飽和および不飽和のパラフィンワックス、およびポリオレフィン（約１５〜７０００個以上の炭素原子を有する重合したＣ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６などのオレフィンを含めて）から誘導した基がある。上式中のＴ、Ｒ１１およびＲ１２基はまた、上で列挙した基に加えて、他の無機置換基または有機置換基（例えば、ヒドロキシ、メルカプト、ハロゲン、ニトロ、アミノ、ニトロソ、スルフィド、ジスルフィドなど）を含有できる。式ＸＩＶでは、ｘ、ｙ、ｚおよびｂの各々は、少なくとも１であり、同様に、式ＸＶでは、ａ、ｂおよびｄは、少なくとも１である。
【００６６】
本発明で有用なスルホン酸の特定の例には、マホガニースルホン酸；ブライトストックスルホン酸；潤滑油留分（これは、１００°Ｆで約１００秒から、２１０°Ｆで約２００秒までのセーボルト粘度を有する）から誘導したスルホン酸；ペトロラタムスルホン酸；例えば、ベンゼン、ナフタレン、フェノール、ジフェニルエーテル、ナフタレンジスルフィド、ジフェニルアミン、チオフェン、α−クロロナフタレンなどのモノワックス置換したおよびポリワックス置換したスルホン酸およびポリスルホン酸；他の置換したスルホン酸（例えば、アルキルベンゼンスルホン酸（ここで、このアルキル基は少なくとも８個の炭素を有する）、セチルフェノールモノスルフィドスルホン酸、ジセチルチアナフタレン（ｔｈｉａｎｔｈｒｅｎｅ）ジスルホン酸、ジラウリル−β−ナフチルスルホン酸、ジカプリルニトロナフタレンスルホン酸およびアルカリールスルホン酸（例えば、ドデシルベンゼン「ボトムス」スルホン酸））がある。
【００６７】
これらのボトムス酸は、ベンゼン環上に１個、２個、３個またはそれ以上の分枝鎖のＣ１２置換基を導入するために、プロピレンテトラマーまたはイソブテントリマーでアルキル化されたベンゼンから誘導した酸である。ドデシルベンゼンボトムス、主として、モノドデシルベンゼンとジドデシルベンゼンとの混合物は、家庭用洗剤の製造の副生成物として入手可能である。線状スルホン酸アルキル（ＬＡＳ）の製造中に形成されるアルキル化ボトムスから得た類似生成物もまた、本発明で用いるスルホネートを製造する際に有用である。
【００６８】
例えば、ＳＯ３との反応により、洗剤製造の副生成物からスルホネートを製造することは、当業者に周知である。例えば、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（Ｎ．Ｙ．（１９６９年））により発行されたＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒの「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（第２版）の「Ｓｕｌｆｏｎａｔｅｓ」（第１９巻、第２９１頁）の章を参照のこと。
【００６９】
オーバーベース化スルホン酸塩およびそれらの製造方法の他の記述は、以下の米国特許に見られ得る：米国特許第２，１７４，１１０号；第２，１７４，５０６号；第２，１７４，５０８号；第２，１９３，８２４号；第２，１９７，８００号；第２，２０２，７８１号；第２，２１２，７８６号；第２，２１３，３６０号；第２，２２８，５９８号；第２，２２３，６７６号；第２，２３９，９７４号；第２，２６３，３１２号；第２，２７６，０９０号；第２，２７６，２９７号；第２，３１５，５１４号；第２，３１９，１２１号；第２，３２１，０２２号；第２，３３３，５６８号；第２，３３３，７８８号；第２，３３５，２５９号；第２，３３７，５５２号；第２，３４６，５６８号；第２，３６６，０２７号；第２，３７４，１９３号；第２，３８３，３１９号；第３，３１２，６１８号；第３，４７１，４０３号；第３，４８８，２８４号；第３，５９５，７９０号；および第３，７９８，０１２号。これらの内容は、このことに関する開示について、本明細書中で参考として援用されている。
【００７０】
脂肪族スルホン酸（例えば、パラフィンワックススルホン酸、不飽和パラフィンワックススルホン酸、ヒドロキシ置換したパラフィンワックススルホン酸、ヘキサプロピレンスルホン酸、テトラアミレンスルホン酸、ポリイソブテンスルホン酸（ここで、このポリイソブテンは、２０個〜７０００個またはそれ以上の炭素原子を含有する）、塩素置換したパラフィンワックススルホン酸、ニトロパラフィンワックススルホン酸など）；環状脂肪族スルホン酸（例えば、石油ナフテンスルホン酸、セチルシクロペンチルスルホン酸、ラウリルシクロヘキシルスルホン酸、ビス−（ジ−イソブチル）シクロヘキシルスルホン酸など）もまた、挙げられる。
【００７１】
本明細書中および添付の特許請求の範囲において記載されるスルホン酸またはそれらの塩に関して、用語「石油スルホン酸」または「石油スルホン酸塩」は、石油生成物から誘導した全てのスルホン酸またはそれらの塩を含むことが意図されている。石油スルホン酸の特に有用な群には、硫酸工程による石油ホワイトオイルの製造から副生成物として得られるマホガニースルホン酸（それが赤褐色を有するために、そう呼ばれている）がある。
【００７２】
「金属比」との専門用語は、オーバーベース化され得る有機酸と、塩基的に反応する金属化合物との間で、２種の反応物の周知の化学反応性および化学量論に従って、反応の結果得られると予想される塩中の金属の化学当量に対する、オーバーベース化された塩中の金属の全化学当量の比を表わすために用いられている。それゆえ、正塩、すなわち中性塩では、この金属比は１であり、そしてオーバーベース化塩では、この金属比は１より大きい。これらのオーバーベース化塩は、通常、少なくとも１．１：１の金属比を有する。典型的には、それらは、２：１または３：１〜４０：１の比を有する。１２：１〜２０：１の比を有する塩が、しばしば、使用される。
【００７３】
これらのオーバーベース化塩を製造するために用いられる塩基的に反応する金属化合物は、通常、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物（すなわち、第ＩＡ族金属、第ＩＩＡ族金属および第ＩＩＢ族金属であって、通常、フランシウムおよびラジウムを除き、典型的には、ルビジウム、セシウムおよびベリリウムをも除く）であるが、他の塩基的に反応する金属化合物は用いられ得る。Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、ＮａおよびＬｉの化合物、例えば、低級アルカノールのこれら金属の水酸化物およびアルコキシドは、通常、これらのオーバーベース化塩を調製する際に、塩基性金属化合物として用いられるが、しかし、他の化合物は、本明細書中で引用した先行文献に示されているように、使用できる。２種またはそれ以上のこれら金属のイオンの混合物を含有するオーバーベース化塩は、本発明で使用できる。
【００７４】
オーバーベース化物質は、一般に、酸性物質（典型的には、無機酸または低級カルボン酸（例えば、二酸化炭素））と、以下を含有する混合物とを反応させることにより、調製される：酸性有機化合物、該酸性有機物質用の少なくとも１種の不活性有機溶媒（鉱油、ナフサ、トルエン、キシレンなど）を含む反応媒体、化学量論的に過剰な金属塩基、および促進剤。
【００７５】
このオーバーベース化物質を調製する際に使用される酸性物質は、液体（例えば、ギ酸、酢酸、硝酸または硫酸）であり得る。酢酸は、特に有用である。無機酸性物質（例えば、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ２またはＨ２Ｓ、および１実施形態において、ＣＯ２またはそれらの混合物、例えば、ＣＯ２と酢酸との混合物）もまた使用できる。
【００７６】
促進剤は、金属の塩基性金属組成物への取り込みを促進するのに使用される化学物質である。これらの促進剤は、多様であり、当該技術分野で周知であり、低級アルコールを含む。適当な促進剤の論述は、米国特許第２，７７７，８７４号、同第２，６９５，９１０号および同第２，６１６，９０４号で見られる。
【００７７】
酸性有機化合物の塩基性塩を製造する技術を具体的に記述している特許としては、一般に、米国特許第２，５０１，７３１号；同第２，６１６，９０５号；同第２，６１６，９１１号；同第２，６１６，９２５号；同第２，７７７，８７４号；同第３，２５６，１８６号；同第３，３８４，５８５号；同第３，３６５，３９６号；同第３，３２０，１６２号；同第３，３１８，８０９号；同第３，４８８，２８４号；および同第３，６２９，１０９号が挙げられる。
【００７８】
本発明で使用するフェネート界面活性剤は、硫化され得ないかまたは硫化され得る。さらに、フェネートには、１個より多い水酸基（例えば、アルキルカテコール由来）または縮合芳香環（例えば、アルキルナフトール）を含有するもの、および化学反応（例えば、（塩基性条件下にて、フェノールとアルデヒドとの反応により生成される）アルキレン架橋およびマンニッヒ塩基縮合およびサリゲニン型）により変性したものが挙げられる。
【００７９】
これらのフェネート界面活性剤をベースにした好ましいフェノールは、以下の式Ｉから誘導され得る：
【００８０】
【化４】
2005520039.tif 000005
ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基を表わし、そしてｙは、１〜４を表わす。ｙが１より大きい場合、これらのヒドロカルビル基は、同一または異なり得る。これらのフェノールは、しばしば、硫化形状で使用される。硫化ヒドロカルビルフェノールは、典型的には、以下の式ＩＩで表わされ得る：
【００８１】
【化５】
2005520039.tif 000006
ここで、ｘは、一般に、１〜４である。ある場合には、２個より多いフェノール分子は、Ｓｘ架橋により結合され得る。
【００８２】
上式では、Ｒで表わされるヒドロカルビル基は、有利には、アルキル基であり、これは、有利には、５個〜１００個、好ましくは、５個〜４０個、特に、９個〜１２個の炭素原子を含有し、これらの全Ｒ基中の炭素原子の平均数は、十分な油溶性を確保するために、少なくとも約９個である。好ましいアルキル基は、ドデシル（テトラプロピレン）基である。
【００８３】
以下の論述では、ヒドロカルビル置換フェノールは、便宜上、アルキルフェノールと呼ばれている。
【００８４】
硫化フェノールまたはフェネートを調製する際に使用する硫化剤は、そのアルキルフェノールモノマー基の間に−（Ｓ）ｘ−架橋基を導入する任意の化合物または元素であり得、ここで、ｘは、一般に、１〜約４である。それゆえ、この反応は、元素イオウまたはそのハロゲン化物（例えば、二塩化イオウ）を使って、行われ得る。元素イオウを使用する場合、この硫化反応は、このアルキルフェノール化合物を、５０〜２５０℃、好ましくは、少なくとも１００℃で加熱することにより、行われ得る。ハロゲン化イオウを使用する場合、この硫化反応は、このアルキルフェノールを、−１０℃〜１２０℃、好ましくは、少なくとも６０℃で処理することにより、行われ得る。この反応は、適当な希釈剤の存在下にて、行われ得る。この希釈剤は、有利には、実質的に不活性の有機希釈剤（例えば、鉱油またはアルカン）を含有する。いずれにしても、この反応は、実質的な反応を起こすのに十分な時間にわたって、行われる。一般に、硫化剤１当量あたり、０．１〜５モルのアルキルフェノール物質を使用することが好ましい。
【００８５】
この硫化剤として元素イオウを使用する場合、塩基性触媒（例えば、水酸化ナトリウムまたは有機アミン、好ましくは、複素環アミン（例えば、モルホリン））を使用することが望まれ得る。
【００８６】
硫化プロセスの詳細は、当業者に周知である。
【００８７】
それらを調製する様式に関係なく、オーバーベース化金属化合物を調製する際に有用な硫化アルキルフェノールは、一般に、希釈剤および未反応アルキルフェノールを含有し、一般に、この硫化アルキルフェノールの質量に基づいて、２〜２０質量％、好ましくは、４〜１４質量％、最も好ましくは、６〜１２質量％のイオウを含有する。
【００８８】
上述のように、本明細書中で使用する「フェノール」との用語は、例えば、アルデヒドとの化学反応により変性したフェノール、およびマンニッヒ塩基縮合フェノールを包含する。
【００８９】
フェノールが変性され得るアルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、プロピオンアルデヒドおよびブチルアルデヒドが挙げられる。好ましいアルデヒドは、ホルムアルデヒドである。使用するのに適当なアルデヒド変性フェノールは、例えば、ＵＳ−Ａ−５２５９９６７に記載されている。
【００９０】
マンニッヒ塩基縮合フェノールは、フェノール、アルデヒドおよびアミンの反応により、調製される。適当なマンニッヒ塩基縮合フェノールの例は、ＧＢ−Ａ−２１２１４３２に記載されている。
【００９１】
一般に、これらのフェノールは、これらのフェノールの界面活性剤特性を著しく損なわないという条件で、上で述べたもの以外の置換基を含有し得る。このような置換基の例には、メトキシ基およびハロゲン原子がある。
【００９２】
このアルキルフェノールの官能化は、このフェノール化合物への追加水酸基または追加ヒドロカルビル基以外の任意の官能基の付加を包含でき、少なくとも１種のこのようなアルキル基またはヒドロカルビル基は、既に、この清浄剤に油溶性を与えるのに十分な量で、存在している。典型的な官能基には、ｔ−ブチル基、メチレンカップリング基、エステル置換アルキル基およびアルデヒド基が挙げられる。１実施形態では、この官能化は、カルボキシ官能基の付加により、この場合、この清浄剤は、サリチル酸アルキルまたはその誘導体であり得る。サリチレート清浄剤は、周知である；例えば、米国特許第５，６８８，７５１号または同第４，６２７，９２８号を参照のこと。別の実施形態では、この置換基は、グリオキシル酸縮合をベースにし得る。グリオキシル酸それ自体は、ＨＣ（＝Ｏ）−ＣＯ２Ｈ；構造Ｒ１Ｃ（＝Ｏ）−ＣＯ２Ｈの関連ケトンもまた、考慮される；それゆえ、Ｒ１は、水素、または例えば、１個〜２０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり得る。典型的なグリオキシレート縮合生成物は、ここでは、アニオン種として示され、これは、典型的には、金属塩で中和される。
【００９３】
【化６】
2005520039.tif 000007
この構造では、このＲ基は、アルキル基である。示した物質は、２モルのアルキルフェノールと１モルのグリオキシル酸またはその誘導体との縮合である。他のモル比もまた、可能である；１：１の比に近づくとき、この縮合生成物は、オリゴマーまたは重合体になる。これらの物質およびそれらの調製方法は、米国特許第５，３５６，５４６号で、さらに詳細に開示されている。
【００９４】
他の実施形態では、この官能化アルキルフェノールは、このアルキルフェノールとホルムアルデヒドまたは他の低級アルデヒドとの縮合生成物であり得る。その酸性置換基は、この場合、１個またはそれ以上の追加フェノール基であると考えられる。最も簡単なこのような縮合生成物は、以下である：
【００９５】
【化７】
2005520039.tif 000008
これは、ここでは、フェノール：ホルムアルデヒドの２：１のモル比の縮合生成物として、示されている。また、その反応条件に依存して、そのホルムアルデヒド単位は、他の酸化状態で現れ得る。グリオキシレートの場合と同様に、オリゴマー構造は、ホルムアルデヒド：フェノールのモル比が高くなるとき、形成できる。このような型のオリゴマー種の例には、カリキサレート（ｃａｌｉｘａｒａｔｅ）があり、これは、４個〜８個のフェノール−ホルムアルデヒド繰り返し単位を含有する環状物質である。カリキサレートおよびそれらの調製方法は、米国特許第５，１１４，６０１号にて、さらに詳細に開示されている。明らかなように、このような縮合反応では、ホルムアルデヒド、他のアルデヒドおよびグリオキシル酸の混合物もまた、使用できる。
【００９６】
しかしながら、アルキルフェノールの官能化誘導体の１つのカテゴリーは、特定のサリゲニン誘導体である。サリゲニンそれ自体はまた、サリシルアルコールおよびｏ−ヒドロキシベンジルアルコールとして知られており、以下の構造により表わされる：
【００９７】
【化８】
2005520039.tif 000009
有用なサリゲニン誘導体には、清浄剤として機能する特定の金属サリゲニン誘導体が挙げられる。その金属がマグネシウムであるとき、これらの化合物は、次式により表わされ得る：
【００９８】
【化９】
2005520039.tif 000010
これは、一般に、「Ｙ」基で結合した１つの芳香環または複数の芳香環を含有し「Ｘ」基もまた含有する化合物の金属塩（例えば、マグネシウム塩）を表わす。（Ｍｇ）は、１原子価のマグネシウムイオンを表わし、そしてｎは、各場合において、０または１である。（ｎが０のとき、Ｍｇは、典型的には、Ｈで置き換えられ、−ＯＨ基を形成する）。「ｍ」の値は、典型的には、０〜１０であり、このような環のそのような数は、１個〜１１個であるが、「ｍ」の上限は、重要な変数ではないことが理解できるはずである。１実施形態では、ｍは、２〜９、例えば、３〜８または４〜６である。他の金属としては、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウム）；アルカリ土類金属（例えば、カルシウムまたはバリウム）；および他の金属（例えば、銅、亜鉛およびスズ）が挙げられる。本発明で有用なサリゲニンには、米国特許第６，３１０，００９号（その教示は、本明細書中で参考として援用されている）に記載のものが挙げられる。
【００９９】
これらの環のほとんどは、少なくとも１個のＲ１置換基を含有し、これは、前述のヒドロカルビル基（例えば、アルキル基）である。Ｒ１は、１個〜６０個の炭素原子、例えば、７個〜２８個の炭素原子または９個〜１８個の炭素原子を含有できる。もちろん、Ｒ１は、通常、種々の鎖長の混合物を含有し、その結果、前述の数は、通常、Ｒ１基中の炭素原子の平均数を表わす（数平均）。この構造内の各環は、０個、１個、２個または３個（最も典型的には、１個）のこのようなＲ１基で置換され（すなわち、ｐは、０、１、２または３である）、もちろん、所定分子内の異なる環は、異なる数のこのような置換基を含有し得る。この分子内の少なくとも１個の芳香環は、少なくとも１個のＲ１基を含有しなければならず、その分子内の全Ｒ１基中の全炭素原子数は、少なくとも７個、例えば、少なくとも１２個であるべきである。
【０１００】
上記構造では、Ｘ基およびＹ基は、その芳香族分子との縮合反応によりホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド源から誘導した基と見え得る。種々のＸ基およびＹ基の相対量は、ある程度まで、これらの分子の合成条件に依存している。ＸおよびＹの種々の種は、問題の分子中に存在し得るものの、Ｘを含む最も一般的な種は、−ＣＨＯ（アルデヒド官能性）および−ＣＨ２ＯＨ（ヒドロキシメチル官能性）であり；同様に、Ｙを含む最も一般的な種は、−ＣＨ２−（メチレン架橋）および−ＣＨ２ＯＣＨ２−（エーテル架橋）である。上記物質のサンプル中のこれらの種の相対的なモル量は、各炭素および水素核が異なる環境を有し異なる信号を生じるので、１Ｈ／１３ＣＮＭＲにより決定できる。（このエーテル結合である−ＣＨ２ＯＣＨ２−の信号は、この物質のモル量の正しい計算に達するために、２個の炭素原子の存在について補正されなければならない。このような補正は、十分に、当業者の能力の範囲内である）。
【０１０１】
１実施形態では、Ｘは、少なくとも一部、−ＣＨＯであり、このような−ＣＨＯ基は、少なくとも１０、１２または１５モルパーセントのＸ基およびＹ基を含有する。別の実施形態では、−ＣＨＯ基は、２０〜６０モルパーセントのＸ基およびＹ基、例えば、２５〜４０モルパーセントのＸ基およびＹ基を含有する。
【０１０２】
別の実施形態では、Ｘは、少なくとも一部、−ＣＨ２ＯＨであり、このような−ＣＨ２ＯＨ基は、１０〜５０モルパーセントのＸ基およびＹ基、例えば、１５〜３０モルパーセントのＸ基およびＹ基を含有する。
【０１０３】
ｍが０ではない実施形態では、Ｙは、少なくとも一部、−ＣＨ２−であり、そして、このような−ＣＨ２−基は、１０〜５５モルパーセントのＸ基およびＹ基、例えば、２５〜４５または３２〜４５モルパーセントのＸ基およびＹ基を含有する。
【０１０４】
別の実施形態では、Ｙは、少なくとも一部、−ＣＨ２ＯＣＨ２−であり、このような−ＣＨ２ＯＣＨ２−基は、５〜２０モルパーセントのＸ基およびＹ基、例えば、１０〜１６モルパーセントのＸ基およびＹ基を含有する。
【０１０５】
上記化合物は、言及したように、典型的には、マグネシウム塩であり、実際、縮合生成物の調製中にマグネシウムが存在することは、上記Ｘ成分およびＹ成分の所望の比を達成する際に有用であると考えられている。この化合物中のＭｇイオンの数は、その組成物全体にわたって、０．１〜１、例えば、０．２または０．３〜０．４または０．５または０．３５〜０．４５の「ｎ」の平均数により、特徴付けられる。Ｍｇは、通常、二価イオンであるので、示したフェノール構造の全てがＭｇ＋２イオンで完全に中和されたとき、この組成物中のｎの平均値は、０．５であり、すなわち、各Ｍｇイオンは、２個のフェノール性水酸基を中和する。これらの２個の水酸基は、同一または異なる分子上にあり得る。ｎの値が０．５未満である場合、このことは、これらの水酸基がＭｇイオンで完全には中和されていないことを意味する。ｎの値が０．５より大きい場合、このことは、Ｍｇイオンの原子価の一部が図示したフェノール構造以外のアニオンで満たされることを意味する。例えば、各Ｍｇイオンは、１個のフェノールアニオンおよび１個のヒドロキシ（ＯＨ−）イオンと会合でき、１．０のｎ値を与える。ｎが０．１〜１．０である仕様は、直接的には、この物質のオーバーベース化型（これは、以下で記述されており、また、本発明の一部でもある）に適用できず、ここで、過剰のＭｇまたは別の金属が存在し得る。
【０１０６】
多数の分子のサンプルでは、これらのパラメーターから逸脱したいくつかの個々の分子が存在し得る（例えば、Ｒ１基を全く含まないいくつかの分子が存在し得る）ことが理解できる。これらの分子は、不純物であると考えることができ、それらの存在は、この組成物の分子の過半数（一般に、実質的に過半数）が記述したとおりである限り、本発明を否定するものではない。
【０１０７】
上記成分は、触媒量の強塩基の存在下にて、反応条件下にて、上記Ｒ１基で置換したフェノールをホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド源および酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと組み合わせることにより、調製できる。ホルムアルデヒドの一般的な反応等価物としては、パラホルムアルデヒド、トリオキサンおよびホルマリンが挙げられる。便宜上、パラホルムアルデヒドが使用できる。
【０１０８】
置換フェノールとホルムアルデヒドとの相対モル量は、所望の構造および特性を備えた生成物を得る際に、重要ではあり得ない。典型的な実施形態では、置換フェノールおよびホルムアルデヒドは、１：１〜１：３または１．４、例えば、１：１．１〜１：２．９または１：１．４〜１：２．６、または１：１．７〜１：２．３の当量比で、反応される。それゆえ、１実施形態では、約２：１の当量で過剰のホルムアルデヒドが存在する。（１当量のホルムアルデヒドは、１個のＨ２ＣＯ単位に対応していると考えられ；１当量のフェノールは、１モルのフェノールであると考えられる）。
【０１０９】
この強塩基は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムであり得、水溶液中で供給できる。
【０１１０】
このプロセスは、加熱し攪拌しつつ、上記成分を適当な量の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと配合することにより、行うことができる。これらの成分に適当な移動度を与えるために、希釈剤（例えば、鉱油または他の希釈油）が含有できる。追加溶媒（例えば、アルコール）は、もし望ましいなら、含有できるが、その反応は、追加溶媒なしで、さらに効率的に進行し得ると考えられる。この反応は、室温または僅かに高い温度（例えば、３５〜１２０℃、７０〜１１０℃または９０〜１００℃）で行うことができるが、もちろん、この温度は、段階的に上げることができる。その反応混合物中に水が存在しているとき、この混合物を、水の通常の沸点またはそれ以下で維持するのが好都合である。適当な時間（例えば、３０分間〜５時間または１〜３時間）反応した後、この混合物は、典型的には、減圧下にて、より高い温度まで加熱して、揮発性物質をストリップできる。このストリッピング工程の最終温度が１００〜約１５０℃（例えば、１２０〜約１４５℃）であるとき、好ましい結果が得られる。
【０１１１】
上記条件下での反応は、典型的には、−ＣＨＯ置換基の含量が比較的に高い（すなわち、１０％、１２％および１５％およびそれ以上）生成物を生じる。このような物質は、潤滑組成物中の清浄剤として使用するとき、良好な上部ピストン洗浄性能、低いＣｕ／Ｐｂ腐食および良好なシール適合性を示す。この合成において、マグネシウム以外の金属を使用すると、典型的には、−ＣＨＯ置換基の含量が低下する。
【０１１２】
本発明に従って使用されるサリチレート界面活性剤は、例えば、フェネートについて上述のように、硫化され得ないかまたは硫化され得、そして化学的に変性され得るか、および／または追加置換基を含有し得る。上記方法に類似の方法はまた、ヒドロカルビル置換サリチル酸を硫化するのに使用され得、当業者に周知である。サリチル酸は、典型的には、フェノキシドのカルボキシル化、コルベ−シュミット法により調製され、その場合、一般に、非カルボキシル化フェノールとの混合物中で得られる（通常、希釈剤中）。
【０１１３】
カリキサレート（例えば、サリックスアーレン（ｓａｌｉｘａｒｅｎｅ）、すなわち、サリチル酸カリックスアーレン）はまた、潤滑油に界面活性剤として加えるのに有用な化合物である。本発明で有用なサリチル酸カリックスアーレンには、ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの米国特許第６，２００，９３６Ｂ１号（その教示は、本明細書中で参考として援用されている）に記載されたものが挙げられる。
【０１１４】
油溶性サリチル酸（そこから、本発明のサリチレートが誘導され得る）中で好ましい置換基は、フェノールの上記論述にてＲで表わされる置換基である。アルキル置換サリチル酸では、そのアルキル基は、有利には、５個〜１００個、好ましくは、９個〜３０個、特に、１２個〜２０個の炭素原子を含有する。
【０１１５】
（潤滑粘性のあるオイル）
使用する潤滑油（基油またはベースストック）は、潤滑流体の最終目的用途に依存して、有意に変わり得る。ＳＡＥ  ５または１０〜約７０は、種々の設計の種々の内燃機関で使用される典型的なオイルである。船舶ディーゼル用途には、典型的には、より厚い潤滑膜を与えるために、それより高い粘度のオイルが要求される。オイルが冷態始動温度（ｃｏｌｄ  ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）で低いエネルギー消費と共に高い使用温度での潤滑を生じる必要がある場合、マルチグレードオイルが望ましいものの、船舶ディーゼル用途は、そのエンジンが操作時に長時間にわたって最小サイクルのオンおよびオフを受け、そして作動するので、シングルグレードオイルを使用する傾向にある。もし、マルチグレードオイルを使用するなら、望ましくは、少なくとも９０、さらに望ましくは、少なくとも１００、好ましくは、少なくとも１１０の粘度指数を有する。望ましくは、船舶ディーゼル用途の潤滑油ベースストックは、１００℃で、少なくとも１４センチストークス、好ましくは、少なくとも１５センチストークス、より好ましくは、１６〜３０センチストークスの範囲（例えば、１６〜２５センチストークス）の動粘度（これらは、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５で測定した）を有する。
【０１１６】
この潤滑油は、内燃機関で潤滑剤に使用される任意の通常のオイルまたはそのブレンドであり得る。しばしば、価格の理由のために、このオイルは、石油から誘導した潤滑油（例えば、留出生成物、例えば、ナフテンベース、パラフィンベースまたは混合基油）である。この潤滑剤は、その用途に依存して、石油から誘導したオイルおよび合成油のブレンドであり得る。あるいは、この潤滑油は、合成潤滑油（例えば、合成エステル潤滑油）であり得る。使用され得る他の潤滑油には、水素化分解油があり、この場合、その精製プロセスは、水素の存在下にて、その中間留分および重質留分をさらに分解する。液状α−オレフィン重合体もまた、この潤滑剤の一部または全部であり得る。この潤滑剤では、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈオイルが使用され得る。典型的には、真空残渣油から溶媒抽出し脱アスファルトした生成物として特徴付けられ、典型的に１００℃で２８〜３６セントストークスの動粘度を有するブライトストックもまた、使用され得る。
【０１１７】
本発明の潤滑剤はまた、清浄剤、分散剤、粘度調整剤、酸化防止剤、極圧添加剤（耐摩耗添加剤）、消泡剤、腐食防止剤などのような通常の添加剤を含有でき、それらは、潤滑剤技術で周知である。これらの添加剤は、通常の量で使用され得る。
【０１１８】
１実施形態では、本発明の潤滑剤は、その水成分の凍結を防止する凍結防止剤を含有する。この凍結防止剤は、典型的には、アルコールである。例には、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、グリセロールおよびそれらの２種またはそれ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。この凍結防止剤は、典型的には、その潤滑剤で使用される水の凍結を防止するのに十分な濃度で、使用される。従って、この濃度は、この潤滑剤が保存または使用される温度に依存している。１実施形態では、この濃度は、その油中水形乳濁液の重量に基づいて、約２０重量％までのレベル、１実施形態では、約０．１〜約２０重量％のレベル、１実施形態では、約０．２〜約１０重量％のレベルである。
【０１１９】
これらの乳化剤は、その乳濁液調製および保存安定性で重要な役割を果たす。これらの例を調製するのに使用される２種の乳化剤のブレンドの第一乳化剤は、ＰＩＢＳＡ：ＥＧ：ＤＭＥＡ、すなわち、ポリイソブテニル無水コハク酸：エチレングリコール：ジメチルエタノールアミン−２：１：２（当量）であった。この乳化剤は、高分子量ポリイソブチレン鎖（約１５００ＭＷ）および低いＨＬＢを有する。乳化剤２は、共同乳化剤である。ＨＤＳＡ：ＤＭＥＡ、すなわち、ドデカヘキシレン無水コハク酸：ジメチルエタノールアミンは、１：１（当量）であった。それは、低分子量であり、高いＨＬＢを有する。これらの２種の乳化剤の構造は、以下に示す。
【０１２０】
水−潤滑油乳濁液の実験室製造で使用する乳化剤
【０１２１】
【化１０】
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これらの乳化剤は、乳化濃縮物により調合され得るか、ＳＡＥ−５０オイルに直接溶解され得るか、いずれかである。水／船舶潤滑油乳濁液の調製には、他の乳化剤が使用され得る。この乳濁液はまた、ＰＩＢＳＡ：ＴＥＰＡ、すなわち、ポリイソブテニル無水コハク酸：テトラエチレンペンタミン−３：１（当量）のような分散剤およびカルシウムドデシルフェネートスルフィドのような酸化防止剤を含有し得る。
【０１２２】
補足的な高ＨＬＢサリックスアーレン乳化剤は、以下で示す。
【０１２３】
【化１１】
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ここで、Ｒは、大体、５５０の数平均分子量のポリイソブチレンオリゴマーであり、そしてｎは、１と１０の間、より好ましくは、１と４の間の値である。これらのサリックスアーレンまたはそれらの金属塩であるサリキサレートは、より一般的には、清浄剤と呼ばれ、そして、本願にて、清浄剤として記述されているが、それらはまた、乳化剤または界面活性剤としても機能し得る。これらの種類の化合物は、一般に、米国特許第６，２００，９３６号で教示されており、その教示内容は、直鎖サリックスアーレンおよび環状サリックスアーレンの両方ならびにそれらの金属塩であるサリキサレートの製造に関して、本明細書中で参考として援用されている。
【実施例】
【０１２４】
実施例１：水溶性無機化合物の混合（ＫＯＨ）
（表１）
【０１２５】
【表１】
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手順：
ＫＯＨフレーク１５４ｇを蒸留水２８６ｇに加えることにより、ＫＯＨの水溶液を調製した。これらの界面活性剤を基油に加えることにより、その有機ブレンドを調製した。この有機ブレンド（１２０ｇ）と共に、その水溶液（３０ｇ）をＷａｒｉｎｇブレンダに加え、６分間ブレンドした。全部で６回のブレンドを行い、乳化溶液９００ｇを得た。この溶液を、２リットルの四ッ口フラスコ（これは、オーバーヘッド攪拌機、冷却器、ドライアイストラップで冷却した収集フラスコ、真空入口およびサーモウェルを備えている）に加え、次いで、３０ｍｍＨｇの圧力まで、ゆっくりと脱気した。この乳濁液を、１５０℃までゆっくりと１時間にわたって加熱し、次いで、１５０℃で１２０分間保持した。全体で１００．５ｇの水を収集した；実験的に決定した含水量は、１．０８７％であった。脱水した乳濁液の外観は、非常に透明であり、２０．０の濁度（ＪＴＵ  ヘキサン中で５％）を有していた。その固形分含量は、低かった（０．８％の容量）のに対して、そのＴＢＮは、予想通りであった（６０．９ｍｇのＫＯＨ／ｇ）。
【０１２６】
この手順はまた、同程度のＴＢＮを有する透明な溶液を送達するために、７％ＫＯＨに代えて５％ＮａＯＨをうまく取り込むのに使用した。
【０１２７】
実施例２：水溶性有機化合物（ジメルカプト−チアジアゾールの二ナトリウム塩（ＤＭＴＤ））
（表２）
【０１２８】
【表２】
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手順：
この乳濁液を、実施例１で記述したようにして、Ｗａｒｉｎｇブレンダで調製した。この乳濁液（１４０９．３ｇ）を、３リットルの四ッ口フラスコ（これは、オーバーヘッド攪拌機、冷却器、ドライアイストラップで冷却した収集フラスコ、真空入口およびサーモウェルを備えている）に加え、次いで、３０ｍｍＨｇの圧力まで、ゆっくりと脱気した。この乳濁液を、１５０℃まで１時間にわたってゆっくりと加熱し、次いで、１５０℃で２時間保持した。全体で１４７．５ｇの水を収集した；実験的に決定した含水量は、０．０２５％であった。脱水した乳濁液の外観は、７８℃で加熱中、非常に透明であり、次いで、急に濁った。脱水した乳濁液の最終的な外観は、最初の乳濁液と同じクリーム状黄色であった。収率は、９３％であった。
【０１２９】
脱水前後のＤＭＴＤの二ナトリウム塩の分散体のサンプルを試験した。予備試験の結果から、脱水した乳濁液を使用すると、脱水前の乳濁液および通常のベースライン調合物（合成）の両方に対して、摩耗性能の改善を示す。
【０１３０】
本発明は、その好ましい実施形態に関連して説明しているものの、それらの種々の変更は、本明細書を読めば、当業者に明らかになることが理解されるべきである。従って、本明細書中で開示される発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入るこれらの変更を含むべく意図されていることが理解されるべきである。
【０１３１】
上で引用した各文献の内容は、本明細書中で参考として援用されている。実施例を除いて、他に明らかに指示される場合、物質の量を特定している本記述の全ての数値量、反応条件、分子量、炭素原子数などは、「約」という用語により修飾されることが分かる。他に指示がなければ、本明細書中で言及した各化学物質または組成物は、その異性体、副生成物、誘導体、および市販等級の物質中に存在すると通常考えられているような他のこのような物質を含有し得る、市販等級の物質であると解釈されるべきである。しかしながら、各化学成分の量は、他に指示がなければ、市販等級の物質に通例存在し得る任意の溶媒または希釈油を除いて、提示されている。本明細書中で示した上限および下限の量、範囲ならびに比は、別個に組み合わされ得ることが分かる。範囲は、本発明の殆どの要素について、他の要素についての範囲とは無関係に示されているものの、本発明のより好ましい実施形態では、本発明の要素は、種々の組み合わせで、本発明の各要素についての種々の（多種多様な）望ましいまたは好ましい範囲と組み合わされると予想される。本明細書中で使用する「本質的になる」との表現には、考慮中の組成物の基本的で新規な特性に著しく影響を与えない物質が含まれていてもよい。
【国際調査報告】
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