(57)【要約】本発明は、芳香族化合物、エステル、基油の狭い混合物および／または非晶質オレフィンコポリマーなどの非晶質ポリマーの特定の群を含む潤滑油組成物中で用いるための摩擦低減剤に関する。これらの組成物は、不安定性、好ましくない高い粘度および堆積物などの有害な作用なしで、潤滑油に混合された時に摩擦係数の実質的な減少および省燃費性改善の恩恵を提供することが可能である。本発明の一態様において、ペンタエリスリトールエステルおよび任意にトリオールエステルは、減少した摩擦および改善された省燃費性を提供するために潤滑油組成物に添加される。本発明の第２の態様において、グループＩＩ基油とグループＩＩＩ基油の一種以上を含有する潤滑油組成物にヒドロカルビル芳香族化合物を添加することにより類似の結果が得られる。第３の態様において、本発明は、非晶質オレフィンコポリマーおよびグループＩＩ基油とグループＩＩＩ基油の一種以上を含む潤滑油組成物に関する。一実施形態において、第３の態様は、組成物の一部としてヒドロカルビル芳香族化合物とポリオールエステルの一種以上も含む。第４の態様において、中程度の濃度のヒドロカルビル芳香族化合物は、パラフィン基材油および好ましくは硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤を含む潤滑油組成物中で用いられる。
2005516111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油中の３〜３０重量％のペンタエリスリトールエステルの混合物を含む潤滑油組成物であって、前記潤滑油組成物が１８重量％（ここで、前記百分率は全潤滑油組成物を基準にしている）を上回る飽和分を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項２】
前記組成物は、少なくとも９０％の飽和分を有する、少なくとも２０重量％（ここで、前記百分率は全潤滑油組成物を基準にしている）の基油を含有することを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項３】
前記基油は、ＧＴＬ基油であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項４】
少なくとも一種のトリオールエステルを含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項５】
前記基油は、少なくとも９０％の飽和分を含むことを特徴とする請求項４に記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
前記トリオールエステルは、少なくとも２重量％で提供されることを特徴とする請求項４または５に記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
前記基油は、ＧＴＬ基油であることを特徴とする請求項６に記載の潤滑油組成物。
【請求項８】
ヒドロカルビル基が１０００〜５０００のＭｎを有する硼素化ヒドロカルビル置換コハク酸イミドを含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項９】
前記硼素化ヒドロカルビル置換コハク酸イミドは、硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミドであり、少なくとも０．３重量％の活性種〜３．３重量％の活性種で提供されることを特徴とする請求項８に記載の潤滑油組成物。
【請求項１０】
前記硼素化イソブテニルコハク酸イミドは、モノコハク酸イミドとビスコハク酸イミドの両方を含むことを特徴とする請求項９に記載の潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関中で用いるために適する潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のための潤滑油は、少なくとも一種の基油に加えて、潤滑油の性能を強化する添加剤を含有する。清浄剤、分散剤、摩擦低減剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、腐食防止剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、シール適合添加剤および消泡剤などの様々な添加剤は潤滑油組成物中で用いられる。
【０００３】
様々な運転温度で低い摩擦を維持するとともに金属部品の摩耗を減少させるのに十分に厚い潤滑膜厚さを金属表面上に維持することが決定的に重要である。摩耗を最少に減少させつつ運転条件の範囲全体にわたって清浄度を維持するとともに、最も過酷な運転条件下で良好な総合的潤滑油性能を維持することも重要である。従来の潤滑油およびエンジン油技術は、アルコール、ヒドロカルビルジオール、ヒドロカルビルトリオール、アルカンジオールまたはトリオール、エステル、脂肪酸エステル、ヒドロキシエステル、オレアミドなどの脂肪酸アミド、ヒドロキシアルキルヒドロカルビルアミド、ビス（２−ヒドロキシエチル）オレアミドなどのビスヒドロキシアルキルヒドロカルビルアミド、ヒドロキシアルキルヒドロカルビルアミン、ビス（２−ヒドロキシエチル）オレイルアミンなどのビスヒドロキシアルキルヒドロカルビルアミン、上の硼素化物、上のアシル化物、トリオレイルホスフィットなどの燐系組成物、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンホスホロジチオエート、アミン部分および／またはアルコール部分のモリブデン錯体を含む無機モリブデン化合物および／または有機モリブデン化合物などのモリブデン化合物によって例示される摩擦低減化合物の一つ以上のクラスから選択できる伝統的摩擦低減剤に極端に頼っている。摩擦低減剤は、上の成分クラスの二種以上の混合物を含むことが多い。上の先行技術の摩擦低減組成物の幾つかは、重大且つ多くの場合好ましくない副作用を有することが分かっている。従って、高品質省燃費性改善潤滑油の配合物から選択できる改善された省燃費性の幾つかの成分および／または幾つかの系を有することが望ましい。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，９５６，１２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８２７，０６４号明細書
【特許文献３】米国特許第４，８２７，０７３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，１４９，１７８号明細書
【特許文献５】米国特許第３，３８２，２９１号明細書
【特許文献６】米国特許第３，７４２，０８２号明細書
【特許文献７】米国特許第３，７６９，３６３号明細書
【特許文献８】米国特許第３，８７６，７２０号明細書
【特許文献９】米国特許第４，２３９，９３０号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，３６７，３５２号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，４１３，１５６号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，４３４，４０８号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，９１０，３５５号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，９５６，１２２号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，０６８，４８７号明細書
【特許文献１６】米国特許第４，２１８，３３０号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，０５５，６２６号明細書
【特許文献１８】欧州特許出願第１６８５３４号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，６５８，０７２号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，０７５，２６９号明細書
【特許文献２１】米国特許第２，８１７，６９３号明細書
【特許文献２２】米国特許第４，９７５，１７７号明細書
【特許文献２３】米国特許第４，９２１，５９４号明細書
【特許文献２４】米国特許第４，８９７，１７８号明細書
【特許文献２５】英国特許第１，４２９，４９４号明細書
【特許文献２６】英国特許第１，３５０，２５７号明細書
【特許文献２７】英国特許第１，４４０，２３０号明細書
【特許文献２８】英国特許第１，３９０，３５９号明細書
【特許文献２９】欧州特許出願第４６４５４６号明細書
【特許文献３０】欧州特許出願第４６４５４７号明細書
【特許文献３１】米国特許第４，５９４，１７２号明細書
【特許文献３２】米国特許第４，９４３，６７２号明細書
【特許文献３３】米国特許第６，０８０，３０１号明細書
【特許文献３４】米国特許第６，０９０，９８９号明細書
【特許文献３５】米国特許第６，１６５，９４９号明細書
【特許文献３６】米国特許第４，９４１，９８４号明細書
【特許文献３７】米国特許第２，４４３，２６４号明細書
【特許文献３８】米国特許第２，４７１，１１５号明細書
【特許文献３９】米国特許第２，５２６，４９７号明細書
【特許文献４０】米国特許第２，５９１，５７７号明細書
【特許文献４１】米国特許第３，７７０，８５４号明細書
【特許文献４２】米国特許第４，５０１，６７８号明細書
【特許文献４３】米国特許第４，７５８，３６２号明細書
【特許文献４４】米国特許第５，６９３，５９８号明細書
【特許文献４５】米国特許第５，０３４，１４１号明細書
【特許文献４６】米国特許第５，０３４，１４２号明細書
【特許文献４７】米国特許第４．７９８，６８４号明細書
【特許文献４８】米国特許第５，０８４，１９７号明細書
【特許文献４９】米国特許第３，５９５，７９１号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，０３４，０３９号明細書
【特許文献５１】米国特許第３，１７２，８９２号明細書
【特許文献５２】米国特許第３，２１５，７０７号明細書
【特許文献５３】米国特許第３，２１９，６６６号明細書
【特許文献５４】米国特許第３，３１６，１７７号明細書
【特許文献５５】米国特許第３，３４１，５４２号明細書
【特許文献５６】米国特許第３，４４４，１７０号明細書
【特許文献５７】米国特許第３，４５４，６０７号明細書
【特許文献５８】米国特許第３，５４１，０１２号明細書
【特許文献５９】米国特許第３，６３０，９０４号明細書
【特許文献６０】米国特許第３，６３２，５１１号明細書
【特許文献６１】米国特許第３，７８７，３７４号明細書
【特許文献６２】米国特許第４，２３４，４３５号明細書
【特許文献６３】米国特許第３，０３６，００３号明細書
【特許文献６４】米国特許第３，２００，１０７号明細書
【特許文献６５】米国特許第３，２５４，０２５号明細書
【特許文献６６】米国特許第３，２７５，５５４号明細書
【特許文献６７】米国特許第３，４３８，７５７号明細書
【特許文献６８】米国特許第３，４５４，５５５号明細書
【特許文献６９】米国特許第３，５６５，８０４号明細書
【特許文献７０】米国特許第３，４１３，３４７号明細書
【特許文献７１】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献７２】米国特許第３，７２５，２７７号明細書
【特許文献７３】米国特許第３，７２５，４８０号明細書
【特許文献７４】米国特許第３，７６２，８８２号明細書
【特許文献７５】米国特許第４，４５４，０５９号明細書
【特許文献７６】米国特許第３，３２９，６５８号明細書
【特許文献７７】米国特許第３，４４９，２５０号明細書
【特許文献７８】米国特許第３，５１９，５６５号明細書
【特許文献７９】米国特許第３，６６６，７３０号明細書
【特許文献８０】米国特許第３，６８７，８４９号明細書
【特許文献８１】米国特許第３，７０２，３００号明細書
【特許文献８２】米国特許第４，１００，０８２号明細書
【特許文献８３】米国特許第５，７０５，４５８号明細書
【特許文献８４】欧州特許出願第４７１０７１号明細書
【特許文献８５】米国特許第３，０８７，９３６号明細書
【特許文献８６】米国特許第３，１７２，８９２号明細書
【特許文献８７】米国特許第３，２１９，６６６号明細書
【特許文献８８】米国特許第３，２７２，７４６号明細書
【特許文献８９】米国特許第３，３２２，６７０号明細書
【特許文献９０】米国特許第３，６５２，６１６号明細書
【特許文献９１】米国特許第３，９４８，８００号明細書
【特許文献９２】カナダ特許第１，０９４，０４４号明細書
【特許文献９３】米国特許第４，４２６，３０５号明細書
【特許文献９４】米国特許第４，７６７，５５１号明細書
【特許文献９５】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献９６】米国特許第３，７０３，５３６号明細書
【特許文献９７】米国特許第３，７０４，３０８号明細書
【特許文献９８】米国特許第３，７５１，３６５号明細書
【特許文献９９】米国特許第３，７５６，９５３号明細書
【特許文献１００】米国特許第３，７９８，１６５号明細書
【特許文献１０１】米国特許第３，８０３，０３９号明細書
【特許文献１０２】米国特許第３，２７５，５５４号明細書
【特許文献１０３】米国特許第３，４３８，７５７号明細書
【特許文献１０４】米国特許第３，５６５，８０４号明細書
【特許文献１０５】米国特許第３，７５５，４３３号明細書
【特許文献１０６】米国特許第３，８２２，２０９号明細書
【特許文献１０７】米国特許第５，０８４，１９７号明細書
【特許文献１０８】米国特許第１，８１５，０２２号明細書
【特許文献１０９】米国特許第２，０１５，７４８号明細書
【特許文献１１０】米国特許第２，１９１，４９８号明細書
【特許文献１１１】米国特許第２，３８７，５０１号明細書
【特許文献１１２】米国特許第２，６５５，４７９号明細書
【特許文献１１３】米国特許第２，６６６，７４６号明細書
【特許文献１１４】米国特許第２，７２１，８７７号明細書
【特許文献１１５】米国特許第２，７２１，８７８号明細書
【特許文献１１６】米国特許第３，２５０，７１５号明細書
【特許文献１１７】米国特許第２，７１９，１２５号明細書
【特許文献１１８】米国特許第２，７１９，１２６号明細書
【特許文献１１９】米国特許第３，０８７，９３２号明細書
【非特許文献１】オラー（Ｏｌａｈ  Ｇ．Ａ．）（編）「フリーデルクラフトおよび関連反応（Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）」、ニューヨーク、インターサイエンス・パブリッシャーズ（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９６３年出版
【非特許文献２】オラー（Ｏｌａｈ  Ｇ．Ａ．）（編）「フリーデルクラフトおよび関連反応（Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）」、第２巻、一部、章１４、１７および１８、ニューヨーク、インターサイエンス・パブリッシャーズ（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９６４年出版
【非特許文献３】「クラマン潤滑剤および関連製品（Ｋｌａｍａｎｎ  ｉｎ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」、フロリダ州ディアフィールドビーチのフェアラークヘミー（Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ  Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、ＩＳＢＮ０−８９５７３−１７７−０
【非特許文献４】ラニー（Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙ）著「潤滑剤添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）」、ニュージャージー州パークリッジのノエス・データ・コーポレーション（Ｎｏｙｅｓ  Ｄａｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，ＮＪ）、１９７３年
【非特許文献５】ＡＰＩ刊行物１５０９；ｗｗｗ．ＡＰＩ．ｏｒｇ
【非特許文献６】ガンダーソン（Ｇｕｎｄｅｒｓｏｎ）およびハート（Ｈａｒｔ）著「合成潤滑油（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）」、ニューヨーク州のラインホールド出版社（Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｐｕｂｌ．Ｃｏｒｐ．）、１９６２年
【非特許文献７】ＡＣＳ石油化学予稿集（ＡＣＳ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔ）１０５３〜１０５８、エーペン（Ｅａｐｅｎ）ら著「ポリｎ−アルキルベンゼン化合物：熱安定性および広液体範囲流体のクラス（Ｐｏｌｙ  ｎ−Ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ａ  Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｗｉｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｌｕｉｄｓ）」、フィラデルフィア（Ｐｈｉｌａ．）、１９８４年
【非特許文献８】ドレスラー（Ｄｒｅｓｓｌｅｒ，Ｈ）著「合成潤滑油および高性能機能流体（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄｓ）」，第５章（シュブキン（Ｒ．Ｌ．Ｓｈｕｂｋｉｎ）（編）），ニューヨーク州のマーセル・デッカー（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ）、１９９３年
【非特許文献９】スモールハー（Ｃ．Ｖ．Ｓｍａｌｌｈｅｅｒ）およびスミス（Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ）著「潤滑剤添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｉｔｉｖｅｓ）」という表題の書籍、オハイオ州クリーブランドのレジウス・ヒルズ（Ｌｅｚｉｕｓ−Ｈｉｌｅｓ  Ｃｏ．）、１９６７年
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、芳香族化合物、エステル、基油の狭い混合物および／または非晶質オレフィンコポリマーなどの非晶質ポリマーの特定の群を含む潤滑油組成物中で用いるための摩擦低減剤に関する。これらの組成物は、不安定性、好ましくない高い粘度および堆積物などの有害な作用なしで、潤滑油に混合された時に摩擦係数の実質的な減少および省燃費性改善の恩恵を提供することが可能である。
【０００６】
本発明の一態様において、ペンタエリスリトールエステルおよび任意にトリオールエステルは、減少した摩擦および改善された省燃費性を提供するために潤滑油組成物に添加される。本発明の第２の態様において、グループＩＩ基油、グループＩＩＩ基油およびワックス異性化基油の一種以上を含有する潤滑油組成物にヒドロカルビル芳香族化合物を添加することにより類似の結果が得られる。第３の態様において、本発明は、非晶質オレフィンコポリマーならびにグループＩＩ基油、グループＩＩＩ基油およびワックス異性化基油の一種以上を含む潤滑油組成物に関する。一実施形態において、第３の態様は、組成物の一部としてヒドロカルビル芳香族化合物とポリオールエステルの一種以上も含む。第４の態様において、中程度の濃度のヒドロカルビル芳香族化合物は、パラフィン基材油および好ましくは硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤を含む潤滑油組成物中で用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
エンジン油は、基油および様々な添加剤を含有する。これらの添加剤には、清浄剤、分散剤、摩擦低減剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、腐食防止剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、シール適合添加剤および消泡剤が挙げられる。有効であるために、これらの添加剤は、油溶性または油分散性でなければならない。油溶性とは、通常のブレンディング条件下で化合物が基油または潤滑油組成物に可溶性であることを意味する。
【０００８】
本発明は、不安定性、好ましくない高い粘度および堆積物などの有害な作用なしで、潤滑油に混合された時に、摩擦係数の実質的な減少および省燃費性改善の恩恵を提供することが可能である芳香族化合物、エステル、基油の混合物および／または非晶質オレフィンコポリマーなどの非晶質ポリマーの特定の群に関する。
【０００９】
一態様において、本発明は、ヒドロカルビル芳香族組成物を含有する潤滑油に配合された時、意外で大幅な省燃費性改善（摩擦減少）の恩恵を提供することが見出されている特定のペンタエリスリトールエステルに関する。この省燃費性改善の強化は、上述したペンタエリスリトールエステルへの特定のエステルの添加により更に改善することが可能である。特に、この追加的省燃費性改善は、アルキル化ナフタレンなどの比較的低い濃度のヒドロカルビル芳香族化合物の存在下で、混合されたトリオールエステルとペンタエリスリトールエステル系で見られる。ヒドロカルビル芳香族化合物の有用な濃度は、約１％以上の範囲である。本発明者らは、約２％〜約４５％、より好ましくは約２％〜約３０％、なおより好ましくは約３％〜約１５％のこうしたヒドロカルビル芳香族化合物が多くの場合に好ましいと考えている。
【００１０】
望ましいエステルには、混合ヒドロカルビル酸（ＲＣＯ２Ｈ）と反応させたモノペンタエリスリトールポリオール、ジペンタエリスリトールポリオールおよびポリペンタエリスリトールポリオールから誘導されたペンタエリスリトールエステルであって、有効−ＯＨ基の実質的な量がエステルに転化されているペンタエリスリトールエステルが挙げられる。酸部分およびエステルの置換ヒドロカルビル基、Ｒは、約Ｃ６〜約Ｃ１６以上を含み、好ましい範囲は約Ｃ６〜約Ｃ１４であり、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、直鎖、分岐および関連したヒドロカルビル基を含んでもよく、そして任意にＳ、Ｎおよび／またはＯ基を含むことが可能である。置換ヒドロカルビル基、Ｒの混合基を有するペンタエリスリトールエステルは多くの場合に好ましい。例えば、置換ヒドロカルビル基、Ｒは、約１：４〜４：１の比率でＣ８とＣ１０のヒドロカルビル部分の実質的な量を含んでもよい。一態様において、好ましいペンタエリスリトールエステルは、およそ約５５％のＣ８、約４０％のＣ１０、および残りの約５％のＣ６部分およびＣ１２＋部分を含むＲ基を有する。例えば、有用な一種のペンタエリスリトールエステルは、約１４８の粘度指数、約３℃の流動点および１００℃で約５．９ｃＳｔの動粘度を有する。ペンタエリスリトールエステルは、約３％〜約３０％、好ましくは約４％〜約２０％、より好ましくは約５％〜約１５％の濃度で潤滑油組成物中で用いることが可能である。
【００１１】
エステルは、トリメチロールプロパンおよびトリメチロールエタンなどのエステルを含んでもよい。
【００１２】
使用できるヒドロカルビル芳香族化合物は、ベンゼノイド部分またはナフテノイド部分などの芳香族部分から誘導されたヒドロカルビル芳香族化合物またはヒドロカルビル芳香族化合物誘導体の重量の少なくとも約５％を含むあらゆるヒドロカルビル分子であることが可能である。これらのヒドロカルビル芳香族化合物には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルオキシド、アルキルナフトール、アルキルジフェニルスルフィド、アルキル化ビス−フェノールＡおよびアルキル化チオジフェノールなどが挙げられる。芳香族化合物は、モノアルキル化、二アルキル化、多アルキル化などをされることが可能である。芳香族化合物は、一官能化または多官能化されることが可能である。ヒドロカルビル基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および関連した他のヒドロカルビル基の混合基からなることも可能である。ヒドロカルビル基は、約Ｃ６〜約Ｃ６０までの範囲であることが可能であり、約Ｃ８〜約Ｃ４０の範囲が多くの場合に好ましい。ヒドロカルビル基の混合基は多くの場合に好ましい。ヒドロカルビル基は、任意に、硫黄含有置換基、酸素含有置換基および／または窒素含有置換基を含むことが可能である。芳香族基は、分子の少なくとも約５％が上のタイプの芳香族部分からなるかぎり、天然（石油）源から誘導することも可能である。約３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔの１００℃における粘度はヒドロカルビル芳香族成分のために好ましく、約３．４ｃＳｔ〜約２０ｃＳｔの粘度はヒドロカルビル芳香族成分のためにより好ましい。一実施形態において、アルキル基が主として１−ヘキサデセンからなるアルキルナフタレンが用いられる。芳香族化合物の他のアルキレートは有利に用いることができる。例えば、ナフタレンは、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセンまたはより高級のオレフィン、および類似オレフィンの混合物などのオレフィンでアルキル化することが可能である。潤滑油組成物中のヒドロカルビル芳香族化合物の有用な濃度は、用途に応じて約２％〜約２５％、好ましくは約４％〜約２０％、より好ましくは約４％〜約１５％であることが可能である。
【００１３】
本発明のヒドロカルビル芳香族化合物などのアルキル化芳香族化合物は、芳香族化合物の周知されたフリーデルクラフトアルキル化によって製造してもよい。非特許文献１を参照すること。例えば、ベンゼンまたはナフタレンなどの芳香族化合物は、フリーデルクラフト触媒の存在下でオレフィン、アルキルハロゲン化物またはアルコールによってアルキル化される。非特許文献２を参照すること。多くの均一触媒および不均一固体触媒は当業者に知られている。触媒の選択は、出発材料の反応性および製品の品質要件に応じて異なる。例えば、ＡｌＣｌ３、ＢＦ３またはＨＦなどの強酸を用いてもよい。場合によって、ＦｅＣｌ３またはＳｎＣｌ４などのより穏やかな触媒は好ましい。他のアルキル化技術はゼオライトまたは固体スーパーアシッドを用いる。
【００１４】
省燃費性の強化は、（ａ）ワックス異性化基油を含むグループＩＩパラフィン油ブレンドまたはグループＩＩＩパラフィン油ブレンドと（ｂ）ヒドロカルビル芳香族化合物の相乗的混合物で見られる。特に、低濃度のポリオール系エステル（トリメチロールプロパンおよび混合ヒドロカルビル酸から誘導されたエステルなど）およびヒドロカルビル芳香族化合物（アルキル化ナフタレンなど）の存在下での特定の水素処理基油を含む上述した基油は、１−デセンのオリゴマーなどのオレフィンオリゴマーから誘導された高品質合成流体約４０％の比較的多い量を含む潤滑油と直接比較する時、意外で大幅な省燃費性改善（摩擦減少）の恩恵を提供することが見出されている。比較のために、基油の両方のグループは、１００℃で約４〜約５０ｃＳｔの粘度および約１１０〜約１５０以上の類似粘度指数を有する。
【００１５】
本発明のもう一つの態様において、特定の非晶質オレフィンコポリマーは、約１１０〜約１５０以上の粘度指数を有する、潤滑油に配合された時、特にワックス異性化油を含む著しい量のグループＩＩ基油またはグループＩＩＩ基油を含有する潤滑油に配合された時、意外で大幅な省燃費性改善（摩擦減少）の恩恵を提供することが見出されている。こうしたオレフィンコポリマーは主として結晶質ではない。本発明におい用いられるコポリマーは、約２０，０００以上、好ましくは６０，０００以上、より好ましくは１００，０００以上、なおより好ましくは１５０，０００以上の範囲内の分子量を有する。例えば、一実施形態において、著しい量から主要な量のプロピレン誘導コポリマーを含む非晶質エチレン−プロピレンコポリマーは、約２０，０００以上の範囲内の分子量を有する。本発明者らは、最終配合潤滑油中で約１％〜約３０％以上、好ましくは約２％〜約２５％、より好ましくは約３％〜約２０％の濃度での伝統的なエステルおよび／またはアルキルナフタレンなどのヒドロカルビル芳香族化合物の存在下で上の非晶質オレフィンコポリマーを用いる時に、省燃費性の恩恵をさらに強化できると考えている。
【００１６】
本発明において、これらの非晶質オレフィンコポリマーを用いると、潤滑油組成物において驚くほどの低温ポンプ効果性能をもたらす。
【００１７】
本発明のもう一つの態様において、大幅な省燃費性の強化は、好ましくはワックス異性化油を含む少なくとも微小濃度のグループＩＩまたはグループＩＩＩ水素化分解基油および／または水素化処理基油の存在下での中程度の濃度のヒドロカルビル芳香族化合物の使用で達成される。これらのヒドロカルビル芳香族化合物は上で記載されている。グループＩＩ基油およびグループＩＩＩ基油ならびにワックス異性化基油を以下に記載する。本発明者らは、特定の無灰分散剤の存在が観察された省燃費性の強化に大幅に寄与できるとも考えている。
【００１８】
例えば、約２０％のヒドロカルビル芳香族化合物、約４０％のグループＩＩパラフィン基油、約３重量％の硼素化ポリイソブチルコハク酸イミド無灰分散剤を含む好ましい一種の組成物は特に有用であることが見出されている。有用な無灰分散剤を以下に記載する。
【００１９】
ワックス異性化油を含むグループＩＩおよび／またはグループＩＩＩ水素処理基油または水素化分解基油、あるいはポリアルファオレフィン潤滑油などのそれらの合成基油は、本発明の態様の各々の成分と合わせて用いられる時に潤滑基油として好ましい。全組成物の少なくとも約２０％は、ワックス異性化油を含むこうしたグループＩＩ基油またはグループＩＩＩ基油を含むべきであり、場合により少なくとも約３０％はより好ましく、場合により少なくとも約５０％はより好ましく、場合により約８０％を上回るのはなおより好ましい。気−液（ＧＴＬ）基油も最終潤滑油を配合するために用いられる基油の一部または全部として本発明の成分と合わせて優先的に用いることが可能である。こうした基油の全部または一部の混合物は有利に用いることが可能であり、多くの場合に好まれうる。本発明者らは、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６および／またはＣ１８アルキル化ナフタレンによって例示されるような上述したヒドロカルビル芳香族化合物などのより少ない量の代替流体と合わせて本発明の成分がワックス異性化油を含むグループＩＩ基油および／またはグループＩＩＩ基油から主としてなる潤滑系に添加される時、改善および恩恵が最善であると考えている。場合によって、モノアルキル化ナフタレンを実質的に含むヒドロカルビル芳香族化合物製品は好まれうる。
【００２０】
有効量の共基油および種々の性能添加剤を含む他の成分は、本発明の成分と合わせて有利に用いることが可能である。これらの共基油には、ポリアルファオレフィンオリゴマー低粘度油、ポリアルファオレフィンオリゴマー中粘度油およびポリアルファオレフィンオリゴマー高粘度油、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、気−液（ＧＴＬ）型技術から誘導された油などの他の炭化水素油および補足的ヒドロカルビル芳香族化合物などが挙げられる。これらの共基油は、少量のデセン誘導トリマーおよびテトラマーも含み、少量のグループＩ基油も含まれる。但し、ワックス異性化油を含む上のグループＩＩ型基油および／またはグループＩＩＩ型基油が主たるものであり、こうした基材油の実質的な部分を必要とする上の発明の要素からなる流体中に含まれる全基油の少なくとも約５０％を構成することを条件とする。基油、共基油および他の性能添加剤を以下でより詳しく論じる。
【００２１】
本発明は、例えば、極性および／または非極性潤滑油基油などの潤滑油組成物中の有効量の別の潤滑油成分、ならびに例えば酸化防止剤、金属分散剤および非金属分散剤、金属清浄剤および非金属清浄剤、腐食防止剤および錆防止剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤（金属型および非金属型、燐含有型および非燐型、硫黄含有型および非硫黄型）、極圧添加剤（金属型および非金属型、燐含有型および非燐型、硫黄含有型および非硫黄型）、焼付防止剤、流動点降下剤、ワックス調整剤、粘度調整剤、シール適合剤、摩擦調整剤、潤滑性剤、汚染防止剤、色素剤、消泡剤、抗乳化剤およびその他に限定されないが、それらなどの性能添加剤と合わせて用いることが可能である。多くの一般に用いられた添加剤のレビューについては、以下で論じる多くの潤滑油添加剤の良好な議論も与える非特許文献３を参照すること。非特許文献４にも述べられている。
【００２２】
［基油］
広範囲の潤滑油が技術上知られている。本発明において有用な潤滑油は、天然油と合成油の両方である。天然油および合成油（またはそれらの混合物）は、未精製、精製、または再精製で用いることが可能である（後者は再生油または再処理油としても知られている）。未精製油は天然源または合成源から直接得られる油であり、精製を加えずに用いられる。これらには、レトルト運転から直接得られたシェール油、一次蒸留から直接得られた石油およびエステル化プロセスから直接得られたエステル油が挙げられる。精製油は、少なくとも一つの潤滑油特性を改善するために精製油が一つ以上の精製工程を受けていることを除き、未精製油について論じた油に似ている。当業者は多くの精製プロセスに精通している。これらのプロセスには、溶媒抽出、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、濾過およびパーコレーションが挙げられる。再精製油は、精製油に似ているが以前に用いられた油を用いるプロセスによって得られる。
【００２３】
グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶおよびＶは、潤滑油基油のための指針を設けるためにアメリカ石油協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）（非特許文献５）によって開発され定義された基材油の広い分類である。グループＩ基油は、一般に約８０〜１２０の間の粘度指数を有し、約０．０３％を上回る硫黄および／または約９０％未満の飽和分を含有する。グループＩＩ基油は、一般に約８０〜１２０の間の粘度指数を有し、約０．０３％以下の硫黄および約９０％以上の飽和分を含有する。グループＩＩＩ基油は、一般に約１２０を上回る粘度指数を有し、約０．０３％以下の硫黄および約９０％を上回る飽和分を含有する。グループＩＶ基油は、ポリアルファオレフィン（ＰＯＡ）を含む。グループＶ基油は、グループＩ〜ＩＶに含まれない基油を含む。以下の表は、これらの５グループの各々の特性をまとめている。
【００２４】
【表１】
2005516111.tif 000003
【００２５】
天然油には、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油およびラード油）および鉱油が挙げられる。好ましい熱酸化安定性を有する動物油および植物油を用いることが可能である。天然油の中で鉱油は好ましい。鉱油は、原油源に関して、例えば、パラフィン性、ナフテン性または混合パラフィン性−ナフテン性かどうかに関して広く異なる。石炭またはシェールから誘導される油も本発明において有用である。天然油も、生産および精製のために用いられる方法に関して、例えば、蒸留範囲と、直留であるか、または分解されているか、水素精製されているか、あるいは溶媒抽出されているかどうかに関して異なる。
【００２６】
合成油には炭化水素油が含まれる。炭化水素油には、ポリマー化オレフィンおよびインターポリマー化オレフィン（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、エチレン−オレフィンコポリマーおよびエチレン−アルファオレフィンコポリマー）などの油が挙げられる。ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）基油は、一般に用いられる合成炭化水素油である。例として、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４オレフィンまたはそれらの混合物から誘導されたＰＡＯを用いてもよい。特許文献１〜３を参照すること。これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００２７】
既知材料であるとともに、エクソン・モービル（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、シェブロン・フィリップス（Ｃｈｅｖｒｏｎ−Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）、ＢＰ−アモコ（ＢＰ−Ａｍｏｃｏ）およびその他から商業的に大規模で一般に入手できるＰＡＯの数平均分子量は、ＰＡＯを約１００ｃＳｔ（１００℃）までの粘度で製造できるけれども、典型的には約２５０〜約３，０００まで異なる。ＰＡＯは、Ｃ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンに限定されないが、典型的にはそれらを含むアルファオレフィンの比較的低分子量の水素添加ポリマーまたはオリゴマーからなる。１−オクテン、１−デセンおよび１−ドデセンなどのＣ８〜約Ｃ１６アルファオレフィンは好ましい。好ましいポリアルファオレフィンは、ポリ−１−オクテン、ポリ−１−デセンおよびポリ−１−ドデセンならびにそれらの混合物および混合オレフィン誘導ポリオレフィンである。しかし、許容可能に低い揮発度の低粘度基油を提供するために、Ｃ１４〜Ｃ１８の範囲内のより高次のオレフィンのダイマーを用いてもよい。粘度グレードおよび出発オリゴマーに応じて、ＰＡＯは、１．５〜１２ｃＳｔの粘度範囲を有するより高次の少量のオリゴマーを含んだ出発オレフィンの主としてトリマーおよびテトラマーであってもよい。
【００２８】
ＰＡＯ流体は、例えば、三塩化アルミニウム、三弗化硼素あるいは三弗化硼素と水、エタノール、プロパノールまたはブタノールなどのアルコール、カルボン酸あるいは酢酸エチルまたはプロピオン酸エチルなどのエステルとの錯体を含むフリーデルクラフト触媒などの重合触媒の存在下でのアルファオレフィンの重合によって便利に製造してもよい。例えば、特許文献４または特許文献５によって開示された方法を本明細書で便利に用いてもよい。ＰＡＯ合成のその他の記載は、特許文献６〜１５において見られる。Ｃ１４〜Ｃ１８オレフィンのダイマーは特許文献１６に記載されている。前述した特許文献のすべては全体的に本明細書に引用して援用する。
【００２９】
有用な他の合成潤滑油、例えば、非特許文献６の独創的な研究に記載された合成潤滑油も用いてよい。この参考文献は本明細書に引用して援用する。
【００３０】
アルキル化芳香族基材油において、アルキル置換基は、典型的には炭素原子数約８〜２５、通常は炭素原子数１０〜１８のアルキル基であり、非特許文献７においてアルキルベンゼンについて記載されたように３個までのこうした置換基は存在してもよい。トリ−アルキルベンゼンは、特許文献１７に記載されたように炭素原子数８〜１２の１−アルキンの環化二量化によって製造してもよい。他のアルキルベンゼンは、特許文献１８および特許文献１９に記載されている。アルキルベンゼンは、特に低温用途（北極車両サービスおよび冷凍機油）のための潤滑油基油として、および製紙油において用いられる。アルキルベンゼンは、ビスタ・ケム（Ｖｉｓｔａ  Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．）、ハンツマン・ケミカル（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、シェブロン・ケミカル（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）および日本石油（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏ．）などの直鎖アルキルベンゼン（ＬＡＢ）の製造業者から市販されている。直鎖アルキルベンゼンは、添加剤のための良好な溶解力と合わせて良好な低流動点および低温粘度ならびに１００を上回るＶＩ値を有する。必要な時に用いてもよい他のアルキル化芳香族化合物は、例えば、非特許文献８に記載されている。
【００３１】
有用な他の潤滑油基油には、水素異性化ワックス基材油（例えば、ガスオイル、スラックワックス、燃料水素化分解炉塔底油など）、水素異性化フィッシャートロプシュワックスを含むワックス異性化基油、気−液（ＧＴＬ）基油、ならびに他のワックス異性化水素異性化基油、またはそれらの混合物が挙げられる。フィッシャートロプシュ合成の高沸点残留物であるフィッシャートロプシュワックスは、硫黄含有率が非常に低い高度パラフィン炭化水素である。こうした基油の製造のために用いられる水素処理は、特殊潤滑油水素化分解（ＬＨＣＤ）触媒または結晶質水素化分解／水素異性化触媒の一方、好ましくはゼオライト触媒などの非晶質水素化分解／水素異性化触媒を用いてもよい。例えば、有用な一種の触媒は、特許文献２０に記載されたＺＳＭ−４８である。この特許文献の開示は全体的に本明細書に引用して援用する。水素化分解／水素異性化留出物および水素化分解／水素異性化ワックスを製造するプロセスは、例えば、特許文献２１〜２８に記載されている。前述した特許文献の各々は全体的に本明細書に引用して援用する。特に好ましいプロセスは、特許文献２９および特許文献３０に記載されている。これらの特許文献も本明細書に引用して援用する。フィッシャートロプシュワックス原料を用いるプロセスは、特許文献３１および特許文献３２に記載されている。これらの特許文献の開示は全体的に本明細書に引用して援用する。気−液（ＧＴＬ）基油、フィッシャートロプシュワックス誘導基油および他のワックス誘導水素異性化（ワックス異性化）基油は、本発明において有利に用いられ、１００℃における約４．０ｃＳｔの動粘度および約１４１の粘度指数を有するＧＴＬ４によって例示されるように、約３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔ、好ましくは約３ｃＳｔ〜約３０ｃＳｔ、より好ましくは約３．５ｃＳｔ〜約２５ｃＳｔの１００℃における有用な動粘度を有しうる。これらの気−液（ＧＴＬ）基油、フィッシャートロプシュワックス誘導基油および他のワックス誘導水素異性化基油は、約−２０℃以下の有利な流動点を有する場合があり、ある条件下で約−２５℃以下の有利な流動点を有する場合があり、有用な流動点は約−３０℃〜約−４０℃以下である。気−液（ＧＴＬ）基油、フィッシャートロプシュワックス誘導基油およびワックス誘導水素異性化基油の有用な組成は、例えば、特許文献３３〜３５に挙げられており、これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００３２】
気−液（ＧＴＬ）基油、フィッシャートロプシュワックス誘導基油は、従来のグループＩＩ基油およびグループＩＩＩ基油に比べて有益な動粘度の利点を有し、その利点は、本発明と合わせて非常に有利に用いることが可能である。気−液（ＧＴＬ）基油は、１００℃で約２０〜５０ｃＳｔまでの大幅により高い動粘度を有しすることが可能であるのに対して、比べると商用グループＩＩ基油は、１００℃で約１５ｃＳｔまでの動粘度を有することが可能であり、商用グループＩＩＩ基油は、１００℃で約１０ｃＳｔまでの動粘度を有することが可能である。グループＩＩ基油およびグループＩＩＩ基油のより限定的な動粘度範囲と比べて気−液（ＧＴＬ）基油のより高い動粘度範囲は、本発明と組み合わせて潤滑油組成物の配合において追加な有益な利点をもたらすことが可能である。適するオレフィンオリゴマー基油および／またはアルキル芳香族化合物基油の低い硫黄含有率と組み合わせて、且つ本発明と組み合わせて、気−液（ＧＴＬ）基油および他のワックス誘導水素異性化基油の格別に低い硫黄含有率は、非常に低い総合的硫黄含有率が潤滑油性能に有益に影響を及ぼしうる潤滑油組成物における追加的利点をもたらすことが可能である。
【００３３】
アルキレンオキシドポリマーおよびインターポリマーならびに例えばエステル化またはエーテル化によって得られる変性末端ヒドロキシル基を含むそれらの誘導体は有用な合成潤滑油である。例として、これらの油は、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド、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、および約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）、またはそ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、酸性酸エステル、混合Ｃ３〜８脂肪酸エステルまたはテトラエチレングリコールのＣ１３オキソ酸ジエステル）の重合によって得てもよい。
【００３４】
エステルは、有用な基油を構成する。添加剤の溶解力およびシール適合性の特性は、二塩基酸とモノアルカノールのエステルおよびモノカルボン酸のポリオールエステルなどのエステルの使用によって確保してもよい。前者のタイプのエステルには、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、リノール酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸などのジカルボン酸と、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などの様々なアルコールのエステルが挙げられる。エステルのこれらのタイプの特定の例には、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケートなどが挙げられる。
【００３５】
特に有用な合成エステルは、一種以上の多価アルコール、好ましくはヒンダードポリオール（ネオペンチルポリオール、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトールなど）と、少なくとも約４個の炭素原子を含むアルカン酸（好ましくは、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、ステアリン酸、アラキン酸およびベヘン酸を含む飽和直鎖脂肪酸などのＣ５〜Ｃ３０酸、または対応する分岐鎖脂肪酸あるいはオレイン酸などの不飽和脂肪酸またはこれらの材料のどれかの混合物）との反応によって得られるエステルである。
【００３６】
適する合成エステル成分には、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールおよび／またはジペンタエリスリトールと約５〜約１０個の炭素原子を含む一種以上のモノカルボン酸のエステルが挙げられる。これらのエステル、例えば、「モービル（Ｍｏｂｉｌ）」Ｐ−４１およびＰ−５１エステル（エクソン・モービル（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ））は広く市販されている。
【００３７】
珪素系油は、有用な合成潤滑油のもう一つのクラスである。これらの油には、ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、およびポリアリールオキシ−シロキサン油およびシリケート油が挙げられる。適する珪素系油の例には、テトラエチルシリケート、テトライソプロピルシリケート、テトラ−（２−エチルヘキシル）シリケート、テトラ−（４−メチル−ヘキシル）シリケート、テトラ−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）シリケート、ヘキシル−（４−メチル−２−ペントキシ）ジシロキサン、ポリ（メチル）シロキサンおよびポリ−（メチル−２−メチルフェニル）シロキサンが挙げられる。
【００３８】
合成潤滑油のもう一つのクラスは、燐含有酸のエステルである。これらには、例えば、トリクレシルホスフェート、トリオクチルホスフェート、デカンホスホン酸のジエチルエステルが挙げられる。油のもう一つのクラスには、高分子テトラヒドロフランなどが挙げられる。
【００３９】
本発明のヒドロカルビル芳香族化合物および高分子量オレフィンオリゴマーの独特の添加剤作用に加えて、本発明者らは、上で文書化した優れた性能特性をもたらすために、本発明の成分と組み合わせて用いられる基油としてグループＩＶ基油およびグループＶ基油の代わりに、またはグループＩＶ基油およびグループＶ基油に加えて、高度に精製された低硫黄グループＩＩ基油／低硫黄グループＩＩＩ基油（水素処理油、ＨＤＰなど）およびワックス異性化基油を用いてもよいと考えている。
【００４０】
潤滑油組成物中で本発明と組み合わせて用いられる性能添加剤の種類および量は、例示として本明細書で示した実施例によって限定されない。
【００４１】
［摩耗防止剤およびＥＰ添加剤］
内燃機関の潤滑油は、内燃機関のために適切な摩耗防止保護を提供するために摩耗防止剤および／または極圧（ＥＰ）添加剤の存在を必要とする。エンジン油のための仕様書は、油の摩耗防止特性の改善に関する傾向をますます示してきた。摩耗防止剤およびＥＰ添加剤は、金属部品の摩擦および摩耗を減少させることにより、この役割を果たす。
【００４２】
異なる多くのタイプの摩耗防止剤が存在する一方で、数十年にわたって内燃機関のクランクケース油のための主たる摩耗防止剤は、一次金属成分が亜鉛またはジアルキルジチオ燐酸亜鉛（ＺＤＤＰ）である金属アルキルチオホスフェート、より特に金属ジアルキルジチオホスフェートである。ＺＤＤＰ化合物は、一般に、式：Ｚｎ［Ｓｎ（Ｓ）（ＯＲ１）（ＯＲ２）］２（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル基、好ましくはＣ２〜Ｃ１２アルキル基である）の化合物である。これらのアルキル基は直鎖または分岐であってもよい。ＺＤＤＰは、全潤滑油組成物の典型的には約０．４〜１．４重量％の量で用いられる。但し、より多くの量またはより少ない量を多くの場合に有利に用いることが可能である。
【００４３】
しかし、これらの添加剤の燐が触媒コンバーター中の触媒に、および自動車の酸素センサーにも有害な影響を及ぼすことが分かっている。この影響を最少にする一方法は、燐のない摩耗防止剤をＺＤＤＰの一部または全部の代わりに用いることである。
【００４４】
様々な非燐添加剤も摩耗防止剤として用いられる。硫化オレフィンは摩耗防止剤およびＥＰ添加剤として有用である。硫黄含有オレフィンは、約３〜３０個の炭素原子、好ましくは３〜２０個の炭素原子を含む脂肪族、アリール脂肪族または脂環式オレフィン炭化水素を含む種々の有機材料の硫化によって調製することが可能である。オレフィン化合物は少なくとも一個の非芳香族二重結合を含む。こうした化合物は式：
Ｒ３Ｒ４Ｃ＝ＣＲ５Ｒ６
によって定義される。
式中、Ｒ３〜Ｒ６の各々は独立して水素または炭化水素基である。好ましい炭化水素基はアルキル基またはアルケニル基である。環式環を形成させるためにＲ３〜Ｒ６のどれか二個を連結してもよい。硫化オレフィンおよび硫化オレフィンの調製に関する追加情報は、特許文献３６で見ることが可能である。この特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００４５】
チオ燐酸およびチオ燐酸エステルの多硫化物の潤滑油添加剤としての使用は、特許文献３７〜４０で開示されている。摩耗防止剤、酸化防止剤およびＥＰ添加剤としての二硫化ホスホロチオニルの添加は、特許文献４１で開示されている。モリブデン化合物（例えば、オキシモリブデンジイソプロピルホスホロジチオエートスルフィド）および燐エステル（例えば、ジブチル水素ホスフィット）と組み合わせたアルキルチオカルバモイル化合物（例えば、ビス（ジブチル）チオカルバモイル）の潤滑油中の摩耗防止剤としての使用は、特許文献４２で開示されている。特許文献４３には、改善された摩耗防止特性および極圧特性を提供するためにカルバメート添加剤の使用が開示されている。摩耗防止剤としてのチオカルバメートの使用は、特許文献４４で開示されている。モリブデン−硫黄アルキルジチオカルバメートトリマー錯体（Ｒ＝Ｃ８〜Ｃ１２アルキル）などのチオカルバメート／モリブデン錯体も有用な摩耗防止剤である。前述した特許文献の各々は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００４６】
グリセロールのエステルは摩耗防止剤として用いてもよい。例えば、モノオレエート、ジオレエートおよびトリオレエート、モノパルミテートおよびモノミリステートを用いてもよい。
【００４７】
ＺＤＤＰは、摩耗防止特性を提供する他の組成物と組み合わされる。特許文献４５には、チオジキサントゲン化合物（例えばオクチルチオジキサントゲン）および金属チオホスフェート（例えばＺＤＤＰ）の組み合わせが摩耗防止特性を改善できることが開示されている。特許文献４６には、ＺＤＤＰと組み合わせた金属アルキオキシアルキルキサンテート（例えばニッケルエトキシエチルキサンテート）およびジキサントゲン（例えば、ジエトキシエチルジキサントゲン）の使用が摩耗防止特性を改善することが開示されている。前述した特許文献の各々は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００４８】
好ましい摩耗防止剤には、ジチオ燐酸亜鉛および／または硫黄、窒素、硼素、モリブデンホスホロジチオエートなどの燐および硫黄化合物、モリブデンジチオカルバメート、およびヘテロ環式化合物、例えば、ジメルカプトチアジアゾール、メルカプトベンゾチアジアゾールおよびトリアジンなどを含む種々の有機モリブデン誘導体が挙げられ、脂環式化合物、アミン、アルコール、エステル、ジオール、トリオールおよび脂肪酸アミンなども用いることが可能である。こうした添加剤は、約０．０１〜６重量％、好ましくは約０．０１〜４重量％の量で用いてもよい。
【００４９】
［粘度指数向上剤］
粘度指数向上剤（ＶＩ向上剤、粘度調整剤および粘度向上剤としても知られている）は、高温運転適性および低温運転適性を潤滑油に与える。これらの添加剤は、高温での剪断安定性および低温での許容可能な粘度を付与する。
【００５０】
適する粘度指数向上剤には、高分子量炭化水素、ポリエステルおよび粘度指数向上剤と分散剤の両方として機能する粘度指数向上剤分散剤が挙げられる。これらのポリマーの典型的な分子量は、約１０，０００〜１，０００，０００の間、より典型的には約２０，０００〜５００，０００、なおより典型的には約５０，０００〜２００，０００の間である。
【００５１】
適する粘度指数向上剤の例は、メタクリレート、ブタジエン、オレフィンまたはアルキル化スチレンのポリマーおよびコポリマーである。ポリイソブチレンは一般に用いられる粘度指数向上剤である。適するもう一種の粘度指数向上剤は、ポリメタクリレート（例えば、種々の鎖長のアルキルメタクリレートのコポリマー）であり、その一部の配合物は、流動点降下剤としても機能する。適する他の粘度指数向上剤には、エチレンとプロピレンのコポリマー、スチレンとイソプレンの水素添加ブロックコポリマーおよびポリアクリレート（例えば、種々の鎖長のアクリレートのコポリマー）が挙げられる。特定の例には、分子量５０，０００〜２００，０００のスチレン−イソプレン系ポリマーまたはスチレン−ブタジエン系ポリマーが挙げられる。
【００５２】
粘度指数向上剤は、約０．０１〜８重量％、好ましくは約０．０１〜４重量％の量で用いてもよい。
【００５３】
［酸化防止剤］
酸化防止剤は、使用中の基油の酸化劣化を遅らせる。こうした劣化は、金属表面上の堆積物、スラッジの存在または潤滑油の粘度増加を招きうる。当業者は、潤滑油組成物中で有用である様々な酸化防止剤を知っている。例えば、前掲の非特許文献３並びに特許文献４７及び特許文献４８を参照すること。これらの参考文献の各々は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００５４】
有用な酸化防止剤にはヒンダードフェノールが挙げられる。これらのフェノール系酸化防止剤は、無灰（無金属）フェノール系化合物あるいは特定のフェノール系化合物の中性金属塩または塩基性金属塩であってもよい。典型的なフェノール系酸化防止剤化合物は、立体的に封鎖されたヒドロキシル基を含む化合物であるヒンダードフェノール化合物であり、これらには、ヒドロキシル基が互いにｏ−位置またはｐ−位置にあるジヒドロキシアリール化合物の誘導体が挙げられる。典型的なフェノール系酸化防止剤には、Ｃ６＋アルキル基で置換されたヒンダードフェノールおよびこれらのヒンダードフェノールのアルキレン連結誘導体が挙げられる。この種のフェノール系材料の例には、２−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２−メチル−６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノールおよび２−メチル−６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールが挙げられる。有用な他のヒンダードモノフェノール系酸化防止剤には、例えば、ヒンダード２，６−ジ−アルキル−フェノール系プロピオン酸エステル誘導体を挙げることができる。ビス−フェノール系酸化防止剤も、本発明と組み合わせて有利に用いることが可能である。オルト連結フェノールの例には、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール）、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）および２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール）が挙げられる。パラ連結ビスフェノールには、例えば、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）および４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）が挙げられる。
【００５５】
用いてもよい非フェノール系酸化防止剤には、芳香族アミン酸化防止剤を挙げることができ、これらは、それ自体単独またはフェノールと組み合わせてのいずれかで用いてもよい。非フェノール系酸化防止剤の典型的な例には、式：Ｒ８Ｒ９Ｒ１０Ｎ［式中、Ｒ８は脂肪族基、芳香族基または置換芳香族基であり、Ｒ９は芳香族基または置換芳香族基であり、Ｒ１０はＨ、アルキル、アリールまたはＲ１１Ｓ（Ｏ）ｘＲ１２（ここで、Ｒ１１はアルキレン、アルケニレンまたはアラルキレン基であり、Ｒ１２は、より高級のアルキル基またはアルケニル、アリールまたはアルカリール基であり、ｘは０、１または２である）］の芳香族モノアミンなどのアルキル化芳香族アミンおよび非アルキル化芳香族アミンが挙げられる。脂肪族基Ｒ８は１〜約２０個の炭素原子を含んでもよく、好ましくは約６〜１２個の炭素原子を含む。脂肪族基は飽和脂肪族基である。好ましくは、Ｒ８とＲ９の両方は芳香族基または置換芳香族基であり、芳香族基は、ナフチルなどの縮合環芳香族基であってもよい。芳香族基Ｒ８およびＲ９は、Ｓなどの他の基と合わせて連結してもよい。
【００５６】
典型的な芳香族アミン酸化防止剤は、少なくとも約６個の炭素原子のアルキル置換基を有する。脂肪族基の例には、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルが挙げられる。一般に、脂肪族基は約１４個を上回る炭素原子を含まない。本組成物中で有用なアミン酸化防止剤の一般タイプには、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、フェノチアジン、イミドジベンジルおよびジフェニルフェニレンジアミンが挙げられる。二種以上の芳香族アミンの混合物も有用である。高分子アミン酸化防止剤も用いることが可能である。本発明において有用な芳香族アミン酸化防止剤の特定の例には、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、ｔ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミン、フェニル−アルファナフチルアミンおよびｐ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミンが挙げられる。
【００５７】
硫化アルキルフェノールおよびそれらのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩も有用な酸化防止剤である。低硫黄過酸化物分解剤は酸化防止剤として有用である。
【００５８】
潤滑油組成物中で用いられる酸化防止剤のもう一つのクラスは油溶性銅化合物である。適するいかなる油溶性銅化合物も潤滑油中にブレンドしてもよい。適する銅酸化防止剤の例には、銅ジヒドロカルビルチオホスフェートまたは銅ジヒドロカルビルジチオホスフェートおよびカルボン酸の銅塩（天然または合成）が挙げられる。適する他の銅塩には、銅ジチオカルバメート、スルホネート、フェネートおよびアセチルアセトネートが挙げられる。アルケニルコハク酸または酸無水物から誘導された塩基性、中性または酸性銅（Ｉ）および／または銅（ＩＩ）塩は特に有用であることが知られている。
【００５９】
好ましい酸化防止剤には、ヒンダードフェノール、アリールアミン、低硫黄過酸化物分解剤および他の関連成分が挙げられる。これらの酸化防止剤は、タイプ別に個々に、または互いに組み合わせて用いてもよい。こうした添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で用いてもよい。
【００６０】
［清浄剤］
清浄剤は潤滑油組成物中で一般に用いられる。典型的な清浄剤は、分子の長鎖親油性部分および分子のより小さいアニオン部分または疎油性部分を含むアニオン材料である。清浄剤のアニオン部分は、典型的には、サルファ酸、カルボン酸、燐酸、フェノールまたはそれらの混合物などの有機酸から誘導される。対イオンは、典型的には、アルカリ土類金属またはアルカリ金属である。
【００６１】
実質的に化学量論量の金属を含む塩は中性塩と表現され、０〜８の全塩基価（ＡＳＴＭ  Ｄ２８９６によって測定されるＴＢＮ）を有する。多くの組成物は、過剰の金属化合物（例えば、金属水酸化物または金属酸化物）と酸性ガス（二酸化炭素など）の反応によって達成される大量の金属塩基を含有して、過塩基化されている。有用な清浄剤は、中性であるかことが可能であるか、軽く過塩基化されうるか、または非常に過塩基化されうる。
【００６２】
少なくとも多少の清浄剤が過塩基化されることが望ましい。過塩基化された清浄剤は、燃焼プロセスによってもたらされた酸性不純物を中和するのを助け、油中に閉じ込められることになる。典型的には、過塩基化された材料は、当量基準で約１．０５：１〜５０：１の清浄剤の金属イオン対アニオン部分の比を有する。より好ましくは、比は約４：１〜約２５：１である。得られた清浄剤は、典型的には約１５０以上、多くの場合に約２５０〜４５０以上のＴＢＮを有する過塩基化された清浄剤である。好ましくは、過塩基化するカチオンは、ナトリウム、カルシウムまたはマグネシウムである。異なるＴＢＮの清浄剤の混合物を本発明において用いることが可能である。
【００６３】
好ましい清浄剤には、スルフェート、フェネート、カルボキシレート、ホスフェートおよびサリシレートのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。
【００６４】
スルホネートは、アルキル置換芳香族炭化水素のスルホン化によって典型的に得られるスルホン酸から調製してもよい。炭化水素の例には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ビフェニルおよびそれらのハロゲン化誘導体（例えば、クロロベンゼン、クロロトルエンおよびクロロナフタレン）のアルキル化によって得られるものが挙げられる。アルキル化剤は、典型的には約３〜７０個の炭素原子を有する。アルカリールスルホネートは、典型的には約９〜約８０個以上の炭素原子、より典型的には約１６〜６０個の炭素原子を含む。
【００６５】
前掲の非特許文献３には、潤滑油中の清浄剤および分散剤として有用な種々のスルホン酸の過塩基化された金属塩の多くが開示されている。非特許文献９には、分散剤／清浄剤として有用な過塩基性化されたスルホネートの多くが同様に開示されている。
【００６６】
アルカリ土類金属フェネートは、清浄剤のもう一つの有用なクラスである。これらの清浄剤は、アルカリ土類金属水酸化物または酸化物（例えば、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、ＢａＯ、Ｂａ（ＯＨ）２、ＭｇＯ、ＭＧ（ＯＨ）２）とアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールの反応によって製造することが可能である。有用なアルキル基には、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、好ましくはＣ４〜Ｃ２０アルキル基が挙げられる。適するフェノールの例には、イソブチルフェノール、２−エチルヘキシルフェノール、ノニルフェノールおよび１−エチルデシルフェノールなどが挙げられる。出発アルキルフェノールが、それぞれ独立して直鎖または分岐である１個を上回るアルキル置換基を含んでもよいことが注意されるべきである。非硫化アルキルフェノールを用いる時、硫化製品は技術上周知された方法によって得てもよい。これらの方法には、アルキルフェノールと硫化剤（元素硫黄および二塩化硫黄などの硫黄ハロゲン化物などを含む）の混合物を加熱し、その後、硫化フェノールをアルカリ土類金属塩基と反応させることを含む。
【００６７】
カルボン酸の金属塩も清浄剤として有用である。これらのカルボン酸清浄剤は、塩基性金属化合物を少なくとも一種のカルボン酸と反応させ、反応生成物から遊離水を除去することにより調製してもよい。これらの化合物は、所望のＴＢＮレベルをもたらすために過塩基化してもよい。サリチル酸から製造された清浄剤は、カルボン酸から誘導された清浄剤の好ましい一つのクラスである。有用なサリチル酸には、長鎖アルキルサリシレートが挙げられる。組成物の有用な一つの系統は以下の式のものである。
【００６８】
【化１】
2005516111.tif 000004
【００６９】
式中、Ｒは水素原子または炭素原子数１〜約３０のアルキル基であり、ｎは１〜４の整数であり、Ｍはアルカリ土類金属である。好ましいＲ基は、少なくともＣ１１、好ましくはＣ１３以上のアルキル鎖である。Ｒは、清浄剤の機能を妨げない置換基で任意に置換されてもよい。Ｍは、好ましくは、カルシウム、マグネシウムまたはバリウムである。より好ましくは、Ｍはカルシウムである。
【００７０】
ヒドロカルビル置換サリチル酸は、コルベ反応によってフェノールから調製してもよい。これらの化合物の合成に関する追加的情報については、特許文献４９を参照すること。この特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。ヒドロカルビル置換サリチル酸の金属塩は、水またはアルコールなどの極性溶媒中での金属塩の複分解によって調製してもよい。
【００７１】
アルカリ土類金属ホスフェートも清浄剤として有用である。
【００７２】
清浄剤は、単純清浄剤、あるいは混成清浄剤または複合清浄剤として知られている清浄剤であってもよい。後者の清浄剤は、別個の材料をブレンドする必要なしに２種の清浄剤の特性を提供することが可能である。例えば、特許文献５０を参照すること。好ましい清浄剤には、カルシウムフェネート、カルシウムスルホネート、カルシウムサリシレート、マグネシウムフェネート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムサリシレートおよび他の関連成分（硼素化清浄剤を含む）が挙げられる。全清浄剤濃度は、典型的には約０．０１〜約６．０重量％、好ましくは約０．１〜０．４重量％である。
【００７３】
［分散剤］
エンジン運転中、油不溶性酸化副生物が生じる。分散剤は、これらの副生物を溶液中に保つのを助け、こうして金属表面上の副生物の堆積物を減らす。分散剤は、事実上無灰または灰生成性であってもよい。好ましくは、分散剤は無灰である。いわゆる無灰分散剤は、燃焼しても灰を実質的に全く生じない有機材料である。例えば、非金属含有分散剤または硼素化無金属分散剤は無灰と考えられる。それに反して、上で論じた金属含有清浄剤は燃焼すると灰を生成する。
【００７４】
適する分散剤は、典型的には、比較的高い分子量の炭化水素鎖に結合された極性基を含む。極性基は、典型的には、窒素、酸素または燐の少なくとも一種の元素を含む。典型的な炭化水素鎖は５０〜４００個の炭素原子を含む。
【００７５】
多くの分散剤は、フェネート、スルホネート、硫化フェネート、サリシレート、ナフテネート、ステアレート、カルバメート、チオカルバメート、燐誘導体として化学的に特徴づけることが可能である。分散剤の特に有用なクラスは、長鎖置換アルケニルコハク酸化合物、通常は置換無水コハク酸とポリヒドロキシ化合物またはポリアミノ化合物の反応によって典型的に製造されたアルケニルコハク酸誘導体である。油への溶解度を付与する分子の親油部分を構成する長鎖基は通常はポリイソブチレン基である。この種の分散剤の多くの例は商業的に且つ文献において周知されている。こうした分散剤を記載している代表的な米国特許は、特許文献５１〜６２である。他のタイプの分散剤は、特許文献６３〜８３に記載されている。分散剤の更なる記載は、例えば、この目的のため分散剤について述べている特許文献８４で見ることができる。前述した特許文献のすべては全体的に本明細書に引用して援用する。
【００７６】
ヒドロカルビル置換コハク酸化合物は普及している分散剤である。炭化水素置換基中に好ましくは少なくとも５０個の炭素原子を有する炭化水素置換コハク酸化合物と少なくとも１当量のアルキレンアミンの反応によって調製された特にコハク酸イミド、コハク酸エステルまたはコハク酸エステルアミンは特に有用である。
【００７７】
コハク酸イミドは、アルケニル無水コハク酸とアミンとの間の縮合反応によって形成される。モル比はポリアミンに応じて異なることが可能である。例えば、アルケニル無水コハク酸対ＴＥＰＡのモル比は、約１：１から約５：１まで異なることが可能である。代表的な例は、特許文献８５〜９２に示されている。これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００７８】
コハク酸エステルは、アルケニル無水コハク酸とアルコールまたはポリオールとの間の縮合反応によって形成される。モル比は、用いられるアルコールまたはポリオールに応じて異なることが可能である。例えば、アルケニル無水コハク酸とペンタエリスリトールの縮合製品は有用な分散剤である。
【００７９】
コハク酸エステルアミドは、アルケニル無水コハク酸とアルカノールアミンとの間の縮合反応によって形成される。例えば、適するアルカノールアミンには、エトキシル化ポリアルキルポリアミン、プロポキシル化ポリアルキルポリアミンおよびポリエチレンポリアミンなどのポリアルケニルポリアミンが挙げられる。一例はプロポキシル化ヘキサメチレンジアミンである。代表的な例は、特許文献９３に示されている。この特許文献は本明細書に引用して援用する。
【００８０】
前パラグラフで用いられたアルケニル無水コハク酸の分子量は、典型的には８００〜２，５００の間の範囲である。上の製品は、硫黄、酸素、ホルムアルデヒド、オレイン酸などのカルボン酸およびボレートエステルまたは高度硼素化分散剤などの硼素化合物などの種々の試薬と後反応させることが可能である。分散剤は、分散剤反応製品モル当たり硼素約０．１〜約５モルで硼素化することが可能である。
【００８１】
マンニッヒ塩基分散剤は、アルキルフェノール、ホルムアルデヒドおよびアミンの反応から製造される。特許文献９４を参照すること。この特許文献は本明細書に引用して援用する。加工助剤ならびにオレイン酸およびスルホン酸などの触媒も反応混合物の一部であることが可能である。アルキルフェノールの分子量は、８００〜２，５００の範囲である。代表的な例は、特許文献９５〜１０１に示されている。これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００８２】
本発明において有用な典型的な高分子量脂肪酸変性マンニッヒ縮合製品は、高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物またはＨＮ（Ｒ）２基含有反応物から調製することが可能である。
【００８３】
高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の例は、ポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノールおよび他ポリアルキルフェノールである。これらのポリアルキルフェノールは、フェノールのベンゼン環上に平均で６００〜１００，０００の分子量を有するアルキル置換基を与えるためにＢＦ３などのアルキル化触媒の存在下で、高分子量ポリプロピレン、ポリブチレンまたは他のポリアルキレン化合物によるフェノールのアルキル化によって得ることが可能である。
【００８４】
ＨＮ（Ｒ）２基含有反応物の例は、アルキレンポリアミン、主としてポリエチレンポリアミンである。マンニッヒ縮合製品の調製において用いるために適する少なくとも一個のＨＮ（Ｒ）２基を含む他の代表的な有機化合物は周知されており、それらには、モノアミノアルカンおよびジアミノアルカンならびにそれらの置換類似体、例えば、エチルアミンおよびジエタノールアミン、芳香族ジアミン、例えば、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン、ヘテロ環式アミン、例えば、モルホリン、ピロール、ピロリジン、イミダゾール、イミダゾリジンおよびピペリジン、メラミンおよびそれらの置換類似体が挙げられる。
【００８５】
アルキレンポリアミド反応物の例には、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アミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘキサエチレンヘプタアミン、ヘプタエチレンオクタアミン、オクタエチレンノナアミン、ノナエチレンデカアミンおよびデカエチレンウンデカアミンならびに前述した式：Ｈ２Ｎ−（Ｚ−ＮＨ−）ｎＨ（前の式のＺは二価エチレンであり、ｎは１〜１０である）におけるアルキレンポリアミンに対応する窒素含有率を有するこうしたアミンの混合物が挙げられる。プロピレンジアミンおよびジ−、トリ−、テトラ−、ペンタプロピレントリ−、テトラ−、ペンタ−およびヘキサアミンなどの対応するプロピレンポリアミンも適する反応物である。アルキレンポリアミンは、通常、アンモニアとジクロロアルカンなどのジハロアルカンの反応により得られる。従って、２〜１１モルのアンモニアと、２〜６個の炭素原子および異なる炭素上に塩素を有する１〜１０モルのジクロロアルカンの反応から得られたアルキレンポリアミンは、適するアルキレンポリアミン反応物である。
【００８６】
本発明において有用な高分子量製品の調製において有用なアルデヒド反応物には、ホルムアルデヒド（パラホルムアルデヒドおよびホルマリンとしても）などの脂肪族アルデヒド、アセトアルデヒドおよびアルドール（ｂ−ヒドロキシブチルアルデヒド）が挙げられる。ホルムアルデヒド反応物またはホルムアルデヒド産出反応物は好ましい。
【００８７】
ヒドロカルビル置換アミン無灰分散剤添加剤は当業者に周知されている。例えば、特許文献１０２〜１０７を参照すること。これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【００８８】
好ましい分散剤には、モノコハク酸イミド、ビスコハク酸イミドおよび／またはモノコハク酸イミドとビスコハク酸イミドの混合物から誘導されたものを含む硼素化コハク酸イミドおよび非硼素化コハク酸イミドが挙げられる。ここで、ヒドロカルビルコハク酸イミドは、約５００〜約５０００、好ましくは約１０００〜３０００、より好ましくは約１０００〜２０００、なおより好ましくは約１０００〜１６００のＭｎを有するポリイソブチレンなどのヒドロカルビレン基またはこうしたヒドロカルビレン基の混合物から誘導される。好ましい他の分散剤には、コハク酸−エステルおよびアミド、アルキルフェノール−ポリアミン連結マンニッヒ付加体、それらの封止誘導体および他の関連化合物が挙げられる。こうした添加剤は、約０．１〜２０重量％、好ましくは約０．１〜８重量％の量で用いてもよい。
【００８９】
［流動点降下剤］
従来の流動点降下剤（潤滑油流動向上剤としても知られている）は、必要ならば本発明の組成物に添加してもよい。これらの流動点降下剤は、流体が流れるか、または流体を流動させることができる最低温度を下げるために本発明の潤滑油組成物に添加してもよい。適する流動点降下剤の例には、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアリールアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合製品、ビニルカルボキシレートポリマーならびにジアルキルフマレート、脂肪酸のビニルエステルおよびアリルビニルエーテルのターポリマーが挙げられる。特許文献１０８〜１１６には、有用な流動点降下剤および／または流動点降下剤の調製が記載されている。これらの参考文献の各々は全体的に本明細書に引用して援用する。こうした添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で用いてもよい。
【００９０】
［腐食防止剤］
腐食防止剤は、潤滑油組成物に接触している金属部品の劣化を減少させるために用いられる。適する腐食防止剤にはチアジアゾールが挙げられる。例えば、特許文献１１７〜１１９を参照すること。これらの特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。こうした添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で用いてもよい。
【００９１】
［シール適合添加剤］
シール適合剤は、流体中で化学反応またはエラストマー中で物理的変化を引き起こすことによりゴム弾性シールを膨潤させるのを助ける。潤滑油のために適するシール適合剤には、有機ホスフェート、芳香族エステル、芳香族炭化水素、エステル（例えば、ブチルベンジルフタレート）およびポリブテニル無水コハク酸が挙げられる。こうした添加剤は、約０．０１〜３重量％、好ましくは約０．０１〜２重量％の量で用いてもよい。
【００９２】
［消泡剤］
消泡剤は潤滑油組成物に有利に添加することができる。これらの薬剤は、安定した泡の生成を遅らせる。シリコーンおよび有機ポリマーは典型的な消泡剤である。例えば、シリコン油などのポリシロキサンまたはポリジメチルシロキサンは消泡特性を提供する。消泡剤は市販されており、乳化破壊剤などの他の添加剤に加えて従来通り少量で用いてもよい。組み合わされたこれらの添加剤の量は通常は１％未満、多くの場合に０．１％未満である。
【００９３】
［防錆剤および錆防止剤］
錆防止剤（または腐食防止剤）は、水または他の異物による化学的浸食に対して潤滑された金属表面を保護する添加剤である。多様なこれらの錆防止剤は市販されている。こうした錆防止剤は、前掲の非特許文献３に述べられている。
【００９４】
錆防止剤の一つのタイプは、金属表面を優先的に濡らし、よって油膜で金属表面を保護する極性化合物である。錆防止剤のもう一つのタイプは、油のみが金属表面に触れるように油中水エマルジョン中に錆防止剤を導入することにより水を吸収する。錆防止剤のなおもう一つのタイプは金属に化学的に接着して非反応性表面をもたらす。適する添加剤の例には、ジチオ燐酸亜鉛、金属フェノレート、塩基性金属スルホネート、脂肪酸およびアミンが挙げられる。こうした添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で用いてもよい。
【００９５】
［摩擦調整剤］
摩擦調整剤は、こうした材料を含有するあらゆる潤滑油または流体の摩擦係数を変えることができるあらゆる材料である。摩擦低減剤あるいは潤滑性剤または油性剤としても知られている摩擦調整剤、および潤滑油基油、配合された潤滑油組成物または機能性流体の摩擦係数を変えるこうした他の薬剤は、必要ならば本発明の基油または潤滑油組成物と組み合わせて効果的に用いてもよい。摩擦係数を下げる摩擦調整剤は、本発明の基油および潤滑油組成物と組み合わせると特に有利である。摩擦調整剤は、金属含有化合物または材料、および無灰化合物または材料、あるいはそれらの混合物を含んでもよい。金属含有摩擦調整剤は、金属塩または金属−配位子錯体を含んでもよい。ここで、金属はアルカリ金属、アルカリ土類金属または遷移群金属を含んでもよい。こうした金属含有摩擦調整剤は低灰特性も有してよい。遷移金属には、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎおよびその他を挙げることができる。配位子には、アルコール、ポリオール、グリセロール、部分エステルグリセロール、チオール、カルボキシレート、カルバメート、チオカルバメート、ジチオカルバメート、ホスフェート、チオホスフェート、ジチオホスフェート、アミド、イミド、アミン、チアゾール、チアジアゾール、ジチアゾール、ジアゾール、トリアゾールのヒドロカルビル誘導体、および有効量のＯ、Ｎ、ＳまたはＰを個々にまたは組み合わせて含む他の極性分子官能基を挙げることができる。特に、例えば、Ｍｏ含有ジチオカルバメート［Ｍｏ（ＤＴＣ）］、Ｍｏ−ジチオホスフェート［Ｍｏ（ＤＴＰ）］、Ｍｏ−アミン［Ｍｏ（Ａｍ）］、Ｍｏ−アルコレート、Ｍｏ−アルコール−アミドなどのＭｏ含有化合物は特に有効でありうる。
【００９６】
無灰摩擦調整剤は、有効量の極性基を含む潤滑油材料、例えば、ヒドロキシル基含有ヒドロカルビル基油、グリセリド、部分グリセリドおよびグリセリド誘導体なども含んでもよい。摩擦調整剤中の極性基は、有効量のＯ、Ｎ、ＳまたはＰを個々にまたは組み合わせて含むヒドロカルビル基を含んでもよい。特に有効でありうる他の摩擦調整剤には、例えば、脂肪酸の塩（灰含有誘導体と無灰誘導体の両方）、脂肪アルコール、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、ヒドロキシル含有カルボキシレート、および匹敵する合成長鎖ヒドロカルビル酸、アルコール、アミド、エステルおよびヒドロキシカルボキシレートなどが挙げられる。場合によって、脂肪有機酸、脂肪アミンおよび硫化脂肪酸は適する摩擦調整剤として用いてもよい。
【００９７】
摩擦調整剤の有用な濃度は、約０．０１重量％〜１０−１５重量％以上の範囲であってもよく、多くの場合、好ましい範囲は約０．１重量％〜５重量％である。モリブデン含有材料の濃度は、Ｍｏ金属濃度に関して記載されることが多い。Ｍｏの有利な濃度は、約１０ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ以上の範囲であってもよく、多くの場合、好ましい範囲は約２０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍであり、場合によって、より好ましい範囲は約３０〜１０００ｐｐｍである。すべてのタイプの摩擦調整剤は、単独で、または本発明の材料との混合物中で用いてもよい。多くの場合、二種以上の摩擦調整剤の混合物、または摩擦調整剤と別の表面活性材料の混合物も望ましい。
【００９８】
［典型的な添加剤量］
潤滑油組成物が上で論じた一種以上の添加剤を含有するとき、添加剤は、添加剤が所期の機能を果たすのに十分な量で組成物中にブレンドされる。本発明において有用なこうした添加剤の典型的な量を以下の表に示している。
【００９９】
添加剤の多くが製造業者から出荷され、配合物中で特定量の基油溶媒と合わせて用いられることに注意すること。従って、以下の表中の重量およびこの特許中で挙げた他の量は活性原料の量を示している（すなわち、原料の非溶媒部分または非希釈剤部分）。以下で示した重量％は潤滑油組成物の全重量を基準にしている。
【０１００】
【表２】
2005516111.tif 000005
【実施例】
【０１０１】
特に明記がない限り、４０℃または１００℃での動粘度をＡＳＴＭ試験法Ｄ４４５に準拠して決定し、粘度指数をＡＳＴＭ試験法Ｄ２２７０によって決定し、流動点をＡＳＴＭ試験法Ｄ９７によって決定し、ＴＢＮをＡＳＴＭ試験法Ｄ２８９６によって決定する。
【０１０２】
以下の実施例におけるヒドロカルビル芳香族化合物は、１００℃で約４．６ｃＳｔの動粘度を有するアルキル化ナフタレン（主としてモノアルキル化されたもの）である。主としてモノアルキル化されたナフタレンは、１−ヘキサデセンから主としてなるオレフィンによるナフタレンのアルキル化によって調製される。
【０１０３】
実施例において、以下に記載した成分を潤滑油組成物中で用いる。
【０１０４】
【表３】
2005516111.tif 000006
【０１０５】
本明細書で示されたすべての実施例は本発明を例示するが、この発明に関する組成物を限定しない。
【０１０６】
試験潤滑油の省燃費性に及ぼす組成変更の影響を決定するために、一連の工業承認シーケンスＶＩＢ省燃費性エンジン試験（ＡＳＴＭ研究報告Ｄ０２−１４６９）を行った。種々のＳＡＥ粘度グレードに関する省燃費性改善（ＦＥＩ）限界はＡＳＴＭ  Ｄ４４８５において示されている。表４を参照すると、比較例３．１は、標準エンジン試験配合を示し、本発明実施例のＦＥＩ値と比較して用いられる基準ＦＥＩ値を確立している。比較例３．１と規格Ｄ４４８５限界との間のＦＥＩに関する％相違（正または負）を最初に計算する。同様に、種々の候補油と規格Ｄ４４８５限界との間のＦＥＩに関する％相違（正または負）を次に計算する。比較例３．１のＦＥＩ値を上回る候補ＦＥＩ値の％優位を次に計算する。候補油の各々に関する％優位値を以下の表４にまとめている。
【０１０７】
【表４】
2005516111.tif 000007
【０１０８】
上述したペンタエリスリトールエステル（ＰＥエステル）の約８−９〜約１５％の添加が大幅且つ驚くほどの省燃費性強化をもたらしたことが意外にも見出されている。ＳＡＥ１０Ｗ−３０自動車用エンジン油へのこうしたＰＥエステル９．４％の添加は、驚くほどの４４％省燃費性強化を示した。ＳＡＥ１０Ｗ−３０自動車用エンジン油へのこうしたＰＥエステル１２％の添加は、驚くほどの６５％省燃費性強化を示した。ＳＡＥ１０Ｗ−３０自動車用エンジン油へのこうしたＰＥエステル１５％の添加は、驚くほどの７７％省燃費性強化を示した。こうしたＰＥエステルの増加する濃度が、より大きい省燃費性強化をもたらしたことが分かる。これらの試験油の各々はヒドロカルビル芳香族基油を含有していた。こうしたヒドロカルビル芳香族の存在が得られた好ましい結果に寄与した場合があることが考えられる。
【０１０９】
任意に２％のトリメチロールプロパンエステルの添加と相俟った上述したペンタエリスリトールエステル（ＰＥエステル）の約８％以上の添加が、シーケンスＶＩＢエンジン試験において少なくとも２５％のなおより大幅且つより驚くほどの省燃費性強化をもたらしたことが意外にも見出されている。これらの試験油は、ヒドロカルビル芳香族化合物を含有し、こうしたヒドロカルビル芳香族化合物の存在が得られた好ましい結果に寄与した場合があることが考えられる。
【０１１０】
表４の実施例３．２、３．３および３．４によって示されたように、７８％までの省燃費性強化は、こうした組み合わせで見られる。この恩恵は、約０％〜約２０％のヒドロカルビル芳香族化合物、約２０％〜約６０％のグループＩＩ型パラフィン基油および約０．５重量％〜約５重量％の純硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤（活性原料０．３３重量％〜３．３重量％）の使用により最高に達しうる。ここで、ポリイソブテニルモノコハク酸イミドおよびポリイソブテニルビスコハク酸イミドは、ＰＩＢ基に関しておよそ１３００のＭｎを有するポリイソブテニル無水コハク酸とアミンの反応によって製造される。好ましい量は、約４％〜約１５％のヒドロカルビル芳香族化合物、約３０％〜約５０％のグループＩＩ型パラフィン基油および図１の分散剤のＨＦＲＲ試験に対応する重量により受領したままの約１％〜約４％の硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤であってもよい。純硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤は、およそ２／３が活性原料であり、油ブレンドに添加された時に約２％の活性原料を提供する。
【０１１１】
当業者は、これらの発見をどのパラフィン基油にも拡大して当てはめてもよいことに容易に気付くであろう。本発明者らは、この発見がグループＩＩＩ基油、好ましくは気−液（ＧＴＬ）基油またはフィッシャートロプシュ基油も用いうることに気付いている。従って、非限定的な例証的サンプルとして、本発明者らは、約７０重量％のグループＩＩＩ基油、約８〜９重量％のペンタエリスリトール誘導エステルおよび約５〜６重量％のヒドロカルビル芳香族化合物で、残りが性能添加剤パッケージである混合物も同じ驚くほどの省燃費性の向上を達成することにも気付いている。
【０１１２】
試験潤滑油の省燃費性に及ぼす組成変更の影響を決定するために、一連の工業承認シーケンスＶＩＢ省燃費性エンジン試験を行う。表５を参照すると、比較例４．１は、上述したような後続の計算において用いられる基準ＦＥＩ値を確立するために標準エンジン試験配合として用いられる。
【０１１３】
【表５】
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【０１１４】
ヒドロカルビル芳香族化合物とトリメチロールプロパンから誘導されたものなどのポリオールエステルの両方の存在下で比較的高濃度のグループＩＩ／ＩＩＩ型パラフィン基油を潤滑油組成物に含める時、大幅なＦＥＩ強化をシーケンスＶＩＢエンジン試験において意外にも見出すことは驚くべき発見である。約４４％のこうしたパラフィン基油、約２％のトリメチロールプロパンエステルおよびヒドロカルビル芳香族化合物としての約５％のアルキル化ナフタレンを用いることにより、３０％の省燃費性強化が観察される。約４４％のこうしたパラフィン基油、約２％のトリメチロールプロパンエステルおよびヒドロカルビル芳香族化合物としての約５．５％のアルキル化ナフタレンを用いることにより、２６％の省燃費性強化が見られる。この恩恵は、約３％〜３０％のヒドロカルビル芳香族化合物、約４０％〜約９０％のパラフィン基油および約１％〜約２０％のトリメチロールプロパンエステルの使用により最高に達しうる。好ましい量は、約４％〜約２０％のヒドロカルビル芳香族化合物、約４０％以上のパラフィン基油および約２％〜約１０重量％のトリメチロールプロパンエステルである。これらのエンジン試験は、こうした省燃費性改善配合の利点を明確に実証している。
【０１１５】
本発明者らは、最終配合潤滑油中の約１％〜約１０％以上のあらゆる伝統的ポリオールエステルおよび／またはアルキルナフタレンなどのヒドロカルビル芳香族化合物および／または他の共基油の存在下で、上のグループＩＩ／ＩＩＩ型パラフィン基材油を用いる時に省燃費性の恩恵が更に強化できると考えている。
【０１１６】
当業者は、これらの発見をどのパラフィン基油にも拡大して当てはめてもよいことに容易に気付くであろう。本発明者らは、この発見がグループＩＩＩ基油、好ましくは気−液（ＧＴＬ）基油またはフィッシャートロプシュ基油も用いうることに気付いている。従って、非限定的な例証的サンプルとして、本発明者らは、約４０重量％のグループＩＩＩ基油、約３０〜３５％のＰＡＯ、約２重量％のトリメチロールプロパンおよび約４〜６重量％のヒドロカルビル芳香族化合物で、残りが性能添加剤パッケージである混合物も同じ驚くほどの省燃費性の向上を達成することにも気付いている。
【０１１７】
特定の非晶質オレフィンコポリマーは、潤滑油に配合された時、特に約１１０〜約１５０以上の粘度指数を有する著しい量のグループＩＩ基油またはグループＩＩＩ基油を含有する潤滑油に配合された時、意外で且つ大幅な省燃費性改善（摩擦減少）の恩恵を提供することが見出されている。試験潤滑油の省燃費性に及ぼす組成変更の影響を決定するために、一連の工業承認シーケンスＶＩＢ省燃費性エンジン試験を行う。比較例５．１は上述したような後続の計算において用いられる基準ＦＥＩ値を確立するために標準エンジン試験配合として用いられる。
【０１１８】
混合グループＩＩ／ＩＩＩおよびデセン型オレフィンから誘導されたポリアルファオレフィン基油とブレンドされた配合油に５％の非晶質オレフィンコポリマーを添加すると、シーケンスＶＩＢエンジン試験における省燃費性強化が驚くほどの２６％〜３８％の強化であることは驚くべき発見である。これらの結果は、約１％〜約２０％、好ましくは約２％〜約１５％、最も好ましくは約３％〜約１０％の非晶質オレフィンコポリマーを含むこうした配合物の意外な省燃費性改善の恩恵を明確に示している。
【０１１９】
【表６】
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【０１２０】
本発明者らは、最終配合潤滑油中の約１％〜約１０％以上のあらゆる伝統的ポリオールエステルおよび／またはアルキルナフタレンなどのヒドロカルビル芳香族化合物および／または他の共基油の存在下で、上の非晶質オレフィンコポリマーを用いる時に省燃費性の恩恵が更に強化できることを見出した。
【０１２１】
当業者は、これらの発見をどのパラフィン基油にも拡大して当てはめてもよいことに容易に気付くであろう。本発明者らは、この発見がグループＩＩＩ基油、好ましくは気−液（ＧＴＬ）基油またはフィッシャートロプシュ基油も用いうることに気付いている。従って、非限定的な例証的サンプルとして、本発明者らは、約３０重量％のグループＩＩＩ基油、約４０重量％のＰＡＯ、約２重量％のトリメチロールプロパンおよび約４〜１０重量％のヒドロカルビル芳香族化合物で、残りが性能添加剤パッケージである混合物も同じ驚くほどの省燃費性の向上を達成することにも気付いている。
【０１２２】
シーケンスＶＩＢエンジン試験は、好ましくはワックス異性化油を含むグループＩＩ基油またはグループＩＩＩ基油あるいは水素化分解および／または水素化処理基油の少なくとも小濃度の存在下で中程度の濃度のヒドロカルビル芳香族化合物の使用により大幅な省燃費性強化を達成できることを示している。特定の無灰分散剤の存在も観察される省燃費性強化に大幅に寄与することが可能である。試験潤滑油の省燃費性に及ぼす組成変更の影響を決定するために、一連の工業承認シーケンスＶＩＢ省燃費性エンジン試験を行う。比較例６．１は、上述したような後続の計算において用いられる基準ＦＥＩ値を確立するために標準エンジン試験配合として用いられる。
【０１２３】
中程度の濃度のヒドロカルビル芳香族化合物の存在下で、好ましくは特定の硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤の存在下で、特定のパラフィン基油の使用により省燃費性強化を達成できることは驚くべき発見である。表７の実施例６．２、６．３および６．４によって示されたように、７７％までの省燃費性強化は、こうした組み合わせで見られる。この恩恵は、約０％〜約２０％のヒドロカルビル芳香族化合物、約２０％〜約６０％のグループＩＩ型パラフィン基油および約０．５重量％〜約５重量％の受領したままの硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤の使用により最高に達しうる。好ましい量は、約４％〜約１５％のヒドロカルビル芳香族化合物、約３０％〜約５０％のグループＩＩ型パラフィン基油および図１の分散剤のＨＦＲＲ試験に対応する重量により受領したままの約１％〜約４％の硼素化ポリイソブテニルコハク酸イミド無灰分散剤であってもよい。シーケンスＶＩＢ省燃費性エンジン試験の結果は、本発明の成分を用いることによって得ることができる意外な利点を明確に示している。
【０１２４】
【表７】
2005516111.tif 000010
【０１２５】
当業者は、これらの発見をどのパラフィン基油にも拡大して当てはめてもよいことに容易に気付くであろう。本発明者らは、この発見がグループＩＩＩ基油、好ましくは気−液（ＧＴＬ）基油またはフィッシャートロプシュ基油も用いうることに気付いている。従って、非限定的な例証的サンプルとして、本発明者らは、約３０重量％のグループＩＩＩ基油、約３０〜４０％のＰＡＯ、約２重量％のトリメチロールプロパンおよび約５〜４０重量％のヒドロカルビル芳香族化合物で、残りが性能添加剤パッケージである混合物も同じ驚くほどの省燃費性の向上を達成することにも気付いている。
【０１２６】
本願に引用したすべての米国特許、非米国特許および出願ならびに非特許文献は全体的に本明細書に引用して援用する。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】種々の組成物に関する温度の関数としての摩擦係数のプロットである。
【図１】
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【国際調査報告】
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