(57)【要約】流体への添加剤成分の低速放出のための、２つ以上の潤滑添加剤のゲル化により形成された潤滑添加剤ゲル。この潤滑添加剤ゲルは、流体（例えば、オイル）と接触した場合に、その成分である潤滑添加剤にゆっくりと放出され、それによって、潤滑流体（例えば、オイルとしてのように）として役立つ。これらのゲルの溶解速度は非常にゆっくりで、これらのゲルは、その成分である潤滑添加剤へと溶解するので、これらの潤滑添加剤ゲルは、これらの添加剤の濾過されるオイルへの低速放出を効率的に達成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑添加剤ゲルの形態の１つ以上の潤滑添加剤を含有する潤滑添加剤パッケージであって、該潤滑添加剤成分を流体中に低速放出する、潤滑添加剤パッケージ。
【請求項２】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化によって形成される、請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項３】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤および分散剤から形成される、請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項４】
前記分散剤が、無灰分散剤または高分子分散剤である、請求項２に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項５】
前記界面活性剤が、スルホン酸塩、石炭酸塩、サリチル酸塩、カルボン酸塩またはこれらの混合物である、請求項２に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項６】
前記分散剤が、Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミド、ポリイソブテニルスクシンイミド、高分子量エステル、マンニッヒ塩基、アミン分散剤、高分子分散剤またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項７】
前記潤滑添加剤ゲルが、ゲル形成に関与しない少なくとも１つのさらなる潤滑添加剤を含み、該さらなる潤滑剤が、抗酸化剤、消泡剤、磨耗減少剤、粘性改善剤、極圧剤またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項８】
前記潤滑添加剤ゲルが、１以下のｔａｎΔ値を有する、請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項９】
請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージであって、該パッケージの少なくとも３０重量％が、少なくとも３００のＴＢＮを有するオーバーベースの界面活性剤と、以下の特性：
（ａ）ポリイソブテニルスクシンイミドのＮ：ＣＯ比が、０．６〜１．６であり
（ｂ）該ポリイソブテニルスクシンイミドの無水マレイン酸変換レベルが、少なくとも約１．３であり
（ｃ）該ポリイソブテニルスクシンイミドのポリイソブテニルセグメントのＭｎが、少なくとも約１２００であり、そして
（ｄ）該ポリイソブテニルスクシンイミドが、Ｃｌ２補助コハク酸化により作製される
のうち、少なくとも１つを有するポリイソブテニルスクシンイミド分散剤とを合わせることによって形成されるゲルからなり、ここで、該潤滑添加剤パッケージが、１以下のｔａｎΔ値を有する、潤滑添加剤パッケージ。
【請求項１０】
１つ以上の潤滑油添加剤を、流体に供給するためのプロセスであって、該流体と潤滑添加剤ゲルとを接触させる工程を包含する、プロセス。
【請求項１１】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化によって形成される、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤および分散剤から形成され、そして、１以下のｔａｎΔ値を有する、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記分散剤が、Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミド、ポリイソブテニルスクシンイミド、高分子量エステル、マンニッヒ塩基、アミン分散剤、高分子分散剤、またはこれらの混合物からなる群から選択され、そして、前記界面活性剤が、スルホン酸、石炭酸塩、サリチル酸塩、カルボン酸塩、またはこれらの混合物を含む群から選択される、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
潤滑したシステムのためのオイルフィルタであって、該フィルタは、ハウジング、フィルタ、および潤滑添加剤を備え、該フィルタは、該フィルタを通過するオイルから、粒子状物質を取り除くためのものであり、該潤滑添加剤は、該オイルに低速放出するためのものであり、ここで、該潤滑添加剤が、潤滑添加剤ゲルの形態である、オイルフィルタ。
【請求項１５】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化により形成される、請求項１４に記載のオイルフィルタ。
【請求項１６】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤および分散剤から形成され、そして、１以下のｔａｎΔ値を有する、請求項１４に記載のオイルフィルタ。
【請求項１７】
前記界面活性剤が、少なくとも３００のＴＢＮを有するオーバーベースの界面活性剤であり、さらに、前記分散剤が、以下の特性：
（ａ）ポリイソブテニルスクシンイミドのＮ：ＣＯ比が、０．６〜１．６であり
（ｂ）該ポリイソブテニルスクシンイミドの無水マレイン酸変換レベルが、少なくとも約１．３であり
（ｃ）該ポリイソブテニルスクシンイミドのポリイソブテニルセグメントのＭｎが、少なくとも約１２００であり、そして
（ｄ）該ポリイソブテニルスクシンイミドが、Ｃｌ２補助コハク酸化により作製される
のうち少なくとも１つを有するポリイソブテニルスクシンイミドである、請求項１５に記載のオイルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、流体中に低速放出する、ゲル形態の潤滑添加剤に関する。さらに、本発明は、濾過されるオイル中に低速放出する、すなわち、添加剤が、オイルの耐用年数の実質的な部分から全てにわたって放出され続けるように、ゆっくりと放出する、エンジン潤滑添加剤ゲルに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
オイルフィルタ中の低速放出潤滑添加剤が公知である。いくつかのこれらのフィルタにおける添加剤は、処理されるオイルにゆっくりと溶ける熱可塑性ポリマーに組み込まれる。例えば、米国特許第４，０７５，０９８号を参照のこと。他には、この添加剤は、上昇したエンジン温度にて、オイル浸透性のポリマーに組み込まれる。例えば、米国特許第４，０６６，５５９号を参照のこと。なお他には、この添加剤は、油不溶性であるが、オイルを濡らすことができる粒子に組み込まれる。例えば、米国特許第５，４７８，４６３号を参照のこと。なお別のアプローチにおいて、粘性改善剤として機能し得る油溶性の固体ポリマーが、ポリマーに組み込まれるさらなる添加剤を伴ってか伴わずに、オイルフィルタの内部に提供される。例えば、米国特許第４，０１４，７９４号を参照のこと。
【０００３】
これらのシステムは、潤滑添加剤を濾過されるオイルに導入し得るが、これらは代表的には、オイルへの添加剤の低速放出のための不活性のキャリアを必要とする。他には、複雑な機械システム（例えば、カプセル、穴の開いたシート、バッフル、専用に設計されたインジェクタ、および／またはさらなる構成要素）が、低速放出を達成するために必要とされる。例えば、米国特許第５，７１８，２５８号を参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、流体（例えば、オイル）への添加剤の低速放出調量を達成するために、不活性なキャリアまたは複雑な機械システムを必要としない低速放出潤滑添加剤を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明に従って、潤滑添加剤ゲルが、流体（例えば、オイル）に潤滑添加剤をゆっくりと提供し得ることが発見されている。特に、油溶性の潤滑添加剤ゲルは、オイルフィルタを通って流れるオイルに曝されるときに、これらの成分である潤滑添加剤部分へと、ゆっくりと溶解することが見出されている。これらのゲルの溶解速度は非常にゆっくりで、これらのゲルは、その成分である潤滑添加剤へと溶解するので、これらの潤滑添加剤ゲルは、これらの添加剤の濾過されるオイルへの低速放出を効率的に達成する。従って、これらの潤滑添加剤ゲルは、不活性なキャリアまたは非潤滑添加剤マトリクス（例えば、潤滑添加剤の低速放出を達成するための初期のシステムにおいて必要とされる、ポリマー骨格または複雑な機械システム）を伴わないかのように使用され得る。
【０００６】
従って、本発明は、オイルを潤滑添加剤ゲルの形状のオイル潤滑添加剤と接触させることによって、１つ以上の潤滑添加剤をゆっくりとオイルに供給するための新しいプロセスを提供する。
【０００７】
さらに、本発明は、目的の新しい組成物である、オーバーベースの界面活性剤とスクシンイミド分散剤とを合わせることによって形成される潤滑添加剤を含む潤滑添加剤パッケージを提供する。
【０００８】
さらに、本発明は、商業用システムおよび／または工業用システム（例えば、内燃エンジン）における用途のための新しいオイルフィルタを提供する。これらのフィルタは、ハウジング、フィルタを通過するオイルから粒子状物質を取り除くためのフィルタ、および、オイルへと低速放出するためのハウジング内部の油溶性の潤滑添加剤を備え、ここで、この油溶性の潤滑添加剤の少なくともいくつかは、潤滑添加剤ゲルの形状である。
【０００９】
本発明の潤滑添加剤ゲルは、任意の流体調節デバイス（内燃エンジン、据え置き型エンジン、潤滑機械システム、油圧システムなどが挙げられるがこれらに限定されない）において使用され得る。
【００１０】
本発明は、添付の図面を参照して、より容易に理解され得る。
【００１１】
（詳細な説明）
本発明に従って、流体調節デバイスのための潤滑添加剤ゲルの形状の低速放出潤滑剤パッケージが提供される。この潤滑添加剤ゲルは、ゲル化潤滑剤の成分の低速放出のために、潤滑機械システムにおいて使用され、特に、システムの能率要件を満たすために処方される。さらに、ゲル化潤滑添加剤の成分の低速放出は、流体を調整する。潤滑機械システムとしては、以下が挙げられるがこれらに限定されない：内燃（ＳＩおよびＣＩの両方）エンジン、天然ガスエンジン、据え置き型エンジン、金属加工冷却材システム、中高速海洋ディーゼルエンジン、潤滑機械システム、工業用潤滑システム、オイルフィルタ、油圧システム、トランスミッションシステムなど。
【００１２】
（フィルタの構造）
本発明のオイルフィルタは、図１に概略的に示される。図１は、オイルおよび端版１６から粒子状汚染物質を取り除くために、一般に１０で、ハウジング１２、フィルタ媒体要素１４から構成される、オイルフィルタを示す。端版１６は、オイルが、それぞれ、矢印Ａ、ＢおよびＣで一般に示される方向に、フィルタ要素１４、次いで、フィルタ１０の外を通って、フィルタ１０に移動するように並べられる、注入開口部１８および排出開口部２０を規定する。
【００１３】
オイル潤滑添加剤ゲル２２は、フィルタ内のオイルと密な接触をする状態になるような様式で、ハウジング１２の内側に保持される。示される特定の実施形態において、潤滑添加剤ゲル２２は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）メッシュスクリーン２６および多孔板２８によって、ハウジング１２の低い部分にあるレザバ２４に保持される。スクリーン２６およびプレート２８の開口部は、矢印ＤおよびＥの方向にオイルを移動させ、それによって、潤滑添加剤ゲル２２と接触する状態になる。本発明に従って、潤滑添加剤ゲル２２は、２つ以上の油溶性の潤滑添加剤を混合して、潤滑添加剤ゲル２２を形成することによって生成されるゲルである。このような潤滑添加剤ゲルは、フィルタ１０内のオイルに曝され、それによって、オイルに組み込ませるためにこれらの添加剤を生じると、これらの成分である潤滑添加剤に、ゆっくりと溶解することが見出されている。潤滑添加剤ゲル２２の化学の適切な制御により、潤滑添加剤ゲル２２が、その成分である潤滑剤部分に溶解する速度は、容易に制御され得る。
【００１４】
本発明のオイルフィルタの別の実施形態が、図２に示され、ここで、同じ参照番号は、図１のオイルフィルタと同じ要素を示す。このフィルタの構造は、レザバ１２４が端版１１６の近くに並べられ、その結果、フィルタを通過する全てまたは実質的に全てのオイルが、潤滑添加剤ゲル１２２に接触することを除いて、図１のフィルタと同じである。図１のフィルタにおいて、いくらかのオイルは、矢印Ｆで示されるように、レザバ２４を迂回する。従って、ゲル２２／１２２に接触するフィルタに入るオイルの部分、従って、このゲルが、その成分である潤滑剤部分に溶解する速度が、レザバ２４／１２４の設計および位置を適切に選択することによって、さらに制御され得る。
【００１５】
例えば、上記の説明は、潤滑添加剤ゲル２２が、オイルフィルタの底でレザバに堆積されることを示しているが、オイルを潤滑添加剤ゲルと密に接触させる、任意の形状、構造および／または配置が使用され得る。例えば、潤滑添加剤ゲルは、所望の場合、フィルタ要素１４上に堆積され得る。あるいは、任意の他の機械システムおよび配置（例えば、上述の、米国特許第４，０１４，７４９号；米国特許第４，０６１，５７２号；米国特許第４，０６６，５５９号；米国特許第４，０７５，０９７号；米国特許第４，０７５，０９８号；米国特許第４，１４４，１６６号；米国特許第４，１４４，１６９号；米国特許第４，７５１，９０１号；米国特許第５，３２７，８６１号；米国特許第５，５５２，０４０号および米国特許第５，７１８，２５８号に記載されるようなもの）がまた、使用され得る。機構におけるゲルの位置（例えば、フィルタまたはゲルを流体にゆっくりと放出するための通路を提供するフィルタの外側の位置；ゲルを保持するための機構（ある場合）；デバイスの配置（例えば、フィルタまたはゲルホルダー）；または設計）は、重要でなく、一般に、低速放出因子または機構として知られている任意のものであり得る。
【００１６】
上記の構造が、唯一のオイルフィルタを例示し、潤滑添加剤ゲルが、任意の潤滑機械システムにおいて使用され得るので、オイルフィルタが、濾過されるオイルが、潤滑添加剤ゲルと接触する状態にさせる任意の構造を有し得ることがまた理解されるはずである。
【００１７】
（潤滑添加剤ゲル）
現代の潤滑油は、代表的には、予め形成された潤滑添加剤パッケージと、精製されたか、または合成のベースオイルストックとを合わせることによって作製される。このような潤滑添加剤パッケージは、次に、代表的には、種々の異なる潤滑添加剤と一緒に合わせて、パッケージを形成することによって作製される。潤滑添加剤は、液体形状の場合、扱いやすく、測定しやすいため、通常、固体であるこれらの添加剤は、他の成分に添加される前に、キャリアとして働く、少量のベースオイルストックに溶解される。さらに、通常、さらなる量（例えば、４０重量％）のベースオイルが、完成した潤滑パッケージに含まれ、再度、扱いおよび測定を容易にする。
【００１８】
大抵の潤滑オイルは、多くの異なる潤滑添加剤を含む。潤滑添加剤の混合物を含む潤滑添加剤パッケージを産生する場合、工業において、不要なゲルが、時折、添加剤パッケージにおいて制御されずに形成することが見出されている。いくつかの状況において、使用される添加剤の型および／または量に依存して、２つ以上の潤滑添加剤が合わせられる場合に、２つ以上の潤滑添加剤の間でゲル化が生じる。例えば、米国特許第６，１４０，２７９号を参照のこと。このようなゲルは、完成品の流体（例えば、これらのゲルが見出される、完成品のオイル）の流体力学的特性に悪影響を及ぼし、従って、実施において常に避けられる。本発明は、潤滑添加剤ゲルの形成、ならびに、オイルフィルタおよび他の機械潤滑システムへの組込みによるその適用を制御する。ゲル、潤滑添加剤の制御された形成は、潤滑添加剤を供給するための低速放出因子として働き、この潤滑添加剤から、完成品の流体にされる。
【００１９】
ゲルは、２つ以上の物質の混合物を含み、液体よりはむしろ固体よりの半固形状態で存在する物質である。Ｐａｒｋｅｒ，Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｔｅｒｍｓ、第５版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ（著作権）１９９４を参照のこと。また、Ｌａｒｓｏｎ、「Ｔｈｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｒｈｅｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｆｌｕｉｄｓ」、Ｃｈａｐｔｅｒ  ５，Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（著作権）１９９９（本明細書中に参考として援用される）も参照のこと。ゲルの流体動力学的特性は、低振幅振動性せん断試験によって測定され得る。この技術は、ゲルの構造的特性を測定し、貯蔵弾性率（これは、弾性エネルギーの貯蔵を表す）および損失率（これは、弾性エネルギーの粘性損失を表す）といわれる用語を生み出す。損失率／貯蔵弾性率の比（これは、損失正接または「ｔａｎΔ」と呼ばれる）は、液体様の物質について１より大きく、固体様の物質について１より小さい。
【００２０】
本発明に従って、２つ以上の油溶性の潤滑添加剤の組み合わせから形成される任意のゲルを用いて、潤滑添加剤ゲル２２を作製し得る。潤滑添加剤ゲルとしては、以下が挙げられるがこれらに限定されない：分散剤を合わせて形成されたゲル、分散剤と酸とを合わせて形成されたゲル、分散剤と塩基とを合わせて形成されたゲル、分散剤とオーバーベースの界面活性剤とを合わせて形成されたゲル。これは、本明細書中、後で説明される。このゲルは、１つの実施形態において、約１以下のｔａｎΔ値を有し、１つの実施形態において、約０．７５以下のｔａｎΔ値を有し、１つの実施形態において、約０．５以下のｔａｎΔを有し、１つの実施形態において、約０．３以下のｔａｎΔ値を有する。
【００２１】
本発明に従う特定の用途を見出す、ゲルの範疇は、オーバーベースの界面活性剤と無灰のスクシンイミド分散剤との混合を通じて生じるゲル化におけるものである。この実施形態において、分散剤に対する界面活性剤の比は、代表的には、約１０：１〜約１：１０であり、特に、約５：１〜約１：５であり、約４：１〜約１：１であり、そして、約４：１〜約２：１でさえある。さらに、オーバーベースの界面活性剤のＴＢＮは通常、少なくとも１００であるか、より代表的には、少なくとも３００であるか、または、なお３５０であるか、もしくはなお４００でありさえする。オーバーベースの界面活性剤の混合物が使用される場合、少なくとも１つは、これらの範囲内のＴＢＮ値を有するはずである。しかし、これらの混合物の平均ＴＢＮはまた、これらの値に対応し得る。
【００２２】
１つの実施形態において、ゲルにおける好ましい無灰分散剤は、ポリイソブテニルスクシンイミドである。ポリイソブテニルスクシンイミドの無灰分散剤は、通常、約３００〜１０，０００の平均分子量（「Ｍｎ」）を有するポリイソブチレンと、無水マレイン酸とを一緒に反応させて無水コハク酸ポリイソブテニル（「ＰＩＢＳＡ」）を形成し、次いで、こうして得られた生成物を、代表的に１分子あたり１〜１０のエチレンジアミン基を含むポリアミンと反応させることによって作製される、市販の製品である。こうして得られた分散剤は、代表的に、異なる化合物の混合物から形成され、そして、そのアミン置換の程度（すなわち、アミノ基のカルボン酸基に対する当量の比、すなわち、Ｎ：ＣＯ比）、その無水マレイン酸変換レベル（すなわち、米国特許第４，２３４，４３５号（本明細書中に参考として援用される）に定義されるような、無水マレイン酸のＰＩＢに対するそのモル比）、そのＰＩＢ基のＭｎ、およびその調製様式（熱補助コハク酸化（ｓｕｃｃｉｎａｔｉｏｎ）  対  Ｃｌ２補助コハク酸化）を含む、種々の異なる変数により特徴付けられ得る。他のポリアミン（例えば、ポリプロピレンアミン）および他のアルケニルセグメント（例えば、ポリプロペニル）で作製された類似の化合物もまた使用され得る。この型の無灰分散剤は、例えば、米国特許第４，２３４，４３５号（本明細書中に参考として援用される）に記載される。
【００２３】
通常、これらのポリイソブテニルスクシンイミドの無灰分散剤のＮ：ＣＯ比は、約０．６〜１．６であり、より代表的には、約０．７〜１．４であるか、または、０．７〜１．２でさえある。さらに、または、あるいは、これらのポリイソブテニルスクシンイミドの無灰分散剤の無水マレイン酸変換レベルは、通常、約１．３であり、より代表的には、少なくとも約１．５であるか、または１．６以上でさえある。さらに、または、あるいは、これらのポリイソブテニルスクシンイミドの無灰分散剤のポリイソブテニルセグメントのＭｎは、通常、約３５０以上であり、より代表的には、少なくとも約１２００であるか、少なくとも約１５００であるか、または、１８００以上でさえある。さらに、または、あるいは、これらのポリイソブテニルスクシンイミドの無灰分散剤はまた、熱補助コハク酸化よりむしろＣｌ２補助コハク酸化を用いて作製される。これは、Ｃｌ２補助コハク酸化が、熱的に産生したＰＩＢＳＡよりも高い変換のＰＩＳＡを生じるためである（後者は、ＤＡすなわち直接添加ＰＩＢＳＡとして知られる）。
【００２４】
使用される潤滑添加剤ゲルは、その中に溶解されるかまたは分散される、種々のさらなる成分を含む。さらに、このようなゲルは、通常、比較的少量のベースストックオイル（精製または合成）を含む。なぜならば、これらの添加剤の多くは、上述のように、このようなベースストック中に溶解される場合に、最も容易に供給され、保存され、そして扱われるためである。それにもかかわらず、本発明の潤滑添加剤ゲルは、代表的には、少なくとも約３０重量％、より代表的には約５０重量％、なお６０重量％、なお７０重量％、またはなお８０重量％のゲルでさえ含まれ、本明細書中でさらに記載されるように、他の成分とバランスを保っている。もちろん、本発明のゲルは、所望される場合、１００％のゲルから構成され得る。
【００２５】
多くの異なる型の油溶性潤滑添加剤は、現在入手可能な潤滑油に組み込まれる。例としては、界面活性剤、分散剤、極圧剤、耐磨耗剤、抗酸化剤、粘性指数改善剤、消泡剤、これらの混合物などが挙げられる。
【００２６】
油溶性の界面活性剤は、当該分野で公知であり、これらとしては、オーバーベースのスルホン酸塩、石炭酸塩、サリチル酸塩、カルボン酸塩などが挙げられるがこれらに限定されない。このような界面活性剤は、例えば、米国特許第５，４８４，５４２号およびこの特許に引用される多くの他の特許および刊行物に記載される。これらの特許および刊行物の全ての開示は、本明細書中に参考として援用される。界面活性剤の組み合わせが使用され得る。界面活性剤は、完成品の流体ブレンドにおいて、組成物の約０．１重量％〜約２５重量％の範囲、好ましくは約１重量％〜約２０重量％の範囲、そしてより好ましくは、約３重量％〜約１５重量％の範囲で存在する。
【００２７】
界面活性剤としては、オーバーベースのスルホン酸カルシウム界面活性剤が挙げられるがこれらに限定されない。これらの市販の製品は、代表的には、石灰（水酸化カルシウム）とベンゼンスルホン酸アルキル石鹸の混合物と二酸化炭素を反応させて、ミセルを含む炭酸カルシウムを形成することによって形成される。当量以上の石灰および二酸化炭素が使用され、その結果、生成品の界面活性剤は、塩基性の特性になる。このような物質は、製品の塩基許容量の指標である、総塩基数（「ＴＢＮ」）の観点から簡便に記載される。１０〜４００の範囲のＴＢＮを有するオーバーベースの界面活性剤が、代表的に、潤滑油界面活性剤として使用される。カルシウム以外の金属（例えば、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒ、ＮａおよびＫ）を含有するオーバーベースの界面活性剤がまた、本明細書中に含まれる。
【００２８】
広範種々の油溶性の分散剤がまた公知である。分散剤は、組み合せて用いられ得る。分散剤は、完成品の液体ブレンドにおいて、組成物の、約０．１重量％〜約２５重量％、好ましくは、約１重量％〜約２０重量％、そして、より好ましくは約３重量％〜約１５重量％の範囲で存在する。油溶性の分散剤としては、無灰型の分散剤および高分子分散剤が挙げられるがこれらに限定されない。無灰型の分散剤は、比較的高分子量の炭化水素鎖に結合する極性基により特徴付けられる。代表的な無灰分散剤としては、代表的には以下
【００２９】
【化１】
2005533155.tif 000002
【００３０】
を含む種々の化学構造を有するＮ置換長鎖アルケニルスクシンイミドが挙げられ、ここで、各Ｒ１は、独立して、アルキル基であり、頻繁に、５００〜５０００の分子量を有するポリイソブチル基であり、そして、Ｒ２は、アルケニル基であり、通常、エチレニル（Ｃ２Ｈ４）基である。スクシンイミド分散剤は、より完全には、米国特許第４，２３４，４３５号に記載され、この開示は、本明細書中に参考として援用される。この特許に記載される分散剤は、本発明に従ってゲルを産生するために、特に有効である。
【００３１】
別のクラスの無灰分散剤は、高分子量エステルである。このような物質は、米国特許第３，３８１，０２２号により詳細に記載される。
【００３２】
別のクラスの無灰分散剤は、マンニッヒ分散剤である。これらの化合物は、アルキルフェノールの反応生成物であり、この反応生成物において、アルキル基は、アルデヒド（特に、ホルムアルデヒド）およびアミン（特に、ポリアルキレンポリアミン）を有する、少なくとも約３０の炭素原子を含む。米国特許第３，０３６，００３号および米国特許第３，９８０，５６９号に記載される物質は、例である。以下の一般構造を有するマンニッヒ塩基（種々の異なる異性体などを含む）は、特に興味深い。
【００３３】
【化２】
2005533155.tif 000003
【００３４】
このような物質は、米国特許第３，６３４，５１５号により詳細に記載される。
【００３５】
別のクラスの分散剤は、カルボン酸分散剤である。これらの「カルボン酸分散剤」の例は、英国特許第１，３０６，５２９号および、米国特許第３，２１９，６６６号、米国特許第４，２３４，４３５号および再発行特許第２６，４３３号を含む多くの米国特許に記載される。
【００３６】
アミン分散剤は、比較的高分子量の、脂肪族ハロゲン化物とアミン（好ましくはポリアルキレンポリアミン）との反応生成物である。これらの例は、米国特許第３，２７５，５５４号および米国特許第３，５６５，８０４号に記載される。
【００３７】
高分子分散剤は、油溶性モノマー（例えば、メタクリル酸デシル、ビニルデシルエーテルおよび高分子量オレフィン）と、極性置換基を含むモノマー（例えば、アクリル酸アミノアルキルまたはアクリルアミドおよびポリ−（オキシエチレン）−置換アクリレート）とのインターポリマーである。そのポリマー分散剤の例は、米国特許第３，３２９，６５８号および同第３，７０２，３００号に開示される。
【００３８】
分散剤はまた、任意の種々の試薬との反応によって後処理され得る。これらの中ででもとりわけ、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物およびリン化合物である。このような処理を詳述する参考文献は、米国特許第４，６５４，４０３号に列挙される。
【００３９】
油溶性の極圧耐磨耗添加剤としては、硫黄または塩化硫黄のＥＰ剤、塩素化炭化水素ＥＰ剤もしくはリンＥＰ剤、またはこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。このようなＥＰ剤の例は、塩素化ワックス、有機硫化物およびポリ硫化物（例えば、ベンジル二硫化物、ビス−（クロロベンジル）−ジスルフィド、テトラ硫化ジブチル、硫黄化潤滑剤、オレイン酸の硫黄化メチルエステル、硫黄化アルキルフェノール、硫黄化ジペンテン、硫黄化テルペンおよび硫黄化Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ添加剤）；リン硫黄化炭化水素（例えば、テレビン油またはオレイン酸メチルと硫化リンとの反応生成物）、リンエステル（例えば、リン酸ジヒドロカーボンおよびリン酸トリヒドロカーボン（すなわち、リン酸ジブチル、リン酸ジヘプチル、リン酸ジシクロヘキシル、リン酸ペンチルフェニル；リン酸ジペンチルフェニル、リン酸トリデシル、リン酸ジステアリルおよびポリプロピレン置換リン酸フェノール））、金属チオカルバメート（例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛およびヘプチルフェノール二酸バリウム（例えば、ジシクロヘキシルホスホロジチオエート亜鉛））であり、ホスホロジチオ酸の亜鉛塩の組み合わせが使用され得る。油溶性のＥＰ試薬は、完成品の流体ブレンドの、約０重量％〜１０重量％、好ましくは、約０．２５重量％〜約５重量％、そしてより好ましくは、約０．５重量％〜約２．５重量％の範囲で存在する。
【００４０】
油溶性の抗酸化剤としては、アルキル置換フェノール（例えば、２，６−ジ−第３級ブチル−４−メチルフェノール）、石炭酸硫化物、リン硫黄化テルペン、硫黄化エステル、芳香族アミンおよびヒンダードフェノールが挙げられるがこれらに限定されない、抗酸化剤の別の例は、ヒンダードエステル置換フェノール（これは、塩基触媒条件下（例えば、ＫＯＨ水溶液）で、２，６ージアルキルフェノールをアクリル酸エステルと共に加熱することによって調製され得る）である。組み合せが使用され得る。抗酸化剤は代表的には、完成品の流体ブレンドの、約０重量％〜約１２重量％、好ましくは、約０．１重量％〜６重量％、そして、より好ましくは、約０．２５重量％〜約３重量％の範囲で存在する。
【００４１】
既知の消泡剤としては、有機シリコーン（例えば、ジメチルシリコーンなど）が挙げられるがこれらに限定されない。組み合わせが使用され得る。消泡剤は通常、完成品の流体ブレンドの、約０％〜約１％、好ましくは、約０．０２％〜約０．５％、そして、より好ましくは、約０．０５％〜約０．２％の範囲で使用される。
【００４２】
粘性改善剤がまた公知であり、市販されている。粘性改善剤の組み合わせが使用され得る。粘性改善剤は、完成品の流体ブレンドの、約０重量％〜約２０重量％、好ましくは約５重量％〜約１５重量％、そして、より好ましくは、約７重量％〜約１０重量％の範囲で存在する。ＶＩ−改善剤は、粘性の改善された特性と分散特性の両方を提供する。分散剤−粘性改善剤の例としては、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルアミノエチルメタクリレートが挙げられるがこれらに限定されず、これらは、窒素含有モノマーの例である。１つ以上のアクリル酸アルキルの重合または共重合から得られたポリアクリル酸はまた、粘性改善剤として有用である。
【００４３】
機能的なポリマーはまた、粘性指数改善剤としても使用され得る。このようなポリマーの一般的なクラスの中でもとりわけ、オレフィンコポリマーおよびアクリル酸コポリマーもしくはメタクリル酸コポリマーである。機能的なオレフィンコポリマーは、例えば、米国特許第４，０８９，７９４号に記載されるように、活性モノマー（例えば、無水マレイン酸）で接がれ、次いで、アルコールまたはアミンで誘導体化されるエチレンおよびプロピレンのインターポリマーであり得る。他のこのようなコポリマーは、米国特許第４，０６８，０５６号に記載されるように、窒素化合物と反応させるか、または、窒素化合物でつがれる、エチレンおよびプロピレンのコポリマーである。ポリアクリル酸エステルの誘導体は、分散粘性指数改善添加剤として周知である。分散アクリル酸粘性改善剤またはポリメタクリル酸粘性改善剤（例えば、ＡｃｒｙｌｏｉｄＴＭ９８５またはＶｉｓｃｏｐｌｅｘＴＭ６−０５４（ＲｏｈＭａｘ製））が特に有用である。固体の油溶性ポリマー（例えば、ＰＩＢ、メタクリレート、ポリアルキルスチレン、エチレン／プロピレンおよび米国特許第４，０１４，７９４号に例示されるエチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエンポリマー）がまた粘性指数改善剤として使用され得る。
【００４４】
（添加成分）
上述のように、本発明の特定の利点は、潤滑添加剤ゲル２２が、すなわち添加成分を含まないものであるように使用され得る。これは、初期のシステムにおいて使用される型の不活性なキャリアが、その潤滑添加剤を支持または測定するのに必要とされないためである。もちろん、所望の場合、このような不活性なキャリアが使用され得る。さらに、他の活性成分（すなわち、濾過されるオイルに有利な機能を付与する成分）がまた潤滑添加剤ゲル２２に含まれ得る。例えば、所望の場合、ゲル形成反応に参加しないさらなる油溶性の潤滑添加剤がまた、含まれ得る。さらに、米国特許第６，０４５，６９２号に示されるような固体の粒子状添加剤（例えば、ＰＴＦＥ、ＭｏＳ２および黒鉛）がまた含まれ得る。この特許の開示はまた、本明細書中に参考として援用される。さらに、上記の背景の節に言及される特許に記載される、固体の油溶性かつオイルを濡らすことができる粒子がまた、含まれ得る。
【００４５】
実際、実質的に不活性なキャリアを含まないが、有意な量の１つ以上のさらなる添加剤を含む潤滑添加剤ゲルが、本発明に従って、特に興味深い。従って、不活性なキャリアを伴ってかまたは伴わずに、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％または４０％以上のこのようなさらなる潤滑添加剤を含む潤滑添加剤ゲルは、本発明に従って特別な興味を見出す。抗酸化剤、粘性指数改善剤、磨耗減少剤、消泡剤および／または、さらなる非ゲル化成分としてのさらなる油溶性の潤滑添加剤を含有する潤滑添加剤ゲルが有用である。
【実施例】
【００４６】
本発明をより完全に例示するために、以下の実施例が提供される。これらの実施例において、２つの異なる潤滑処方物を試験した。各処方物は、２０００のＭｎを有するＰＩＢポリマーのＣｌ２補助コハク酸化により作製された、０．８３のＮ：ＣＯ比および１．６の無水マレイン酸変換を有するＰＩＢ−スクシンイミド分散剤を含んだ。各処方物はまた、３００または４００の総塩基数を有するオーバーベースのＣａ−アルキルスルホン酸界面活性剤を含んだ。各処方物はまた、抗酸化剤として、ノニル化ジフェニルアミンを含んだ。これらの２つの異なる処方物の組成を以下の表に示す：
（表１）
【００４７】
【表１】
2005533155.tif 000004
【００４８】
上記の処方物を、上記の順序で、上に列挙する成分と一緒に混合することによって調製した。このようにして得た混合物を、次いで、室温で１週間静置させるか、または、約１時間、６０〜１００℃に加熱させた。損失正接（ｔａｎΔ）により測定されるような、各処方物のゲル特性を、次いで、低振幅振動性せん断測定により決定し、処方物Ａが、ゲルを形成せず（ｔａｎΔ値＞＞１０）、一方で、処方物Ｂは、約０．３のｔａｎΔ数を有するゲルを形成したことを見出した。
【００４９】
（運転試験）
濾過されるオイルへの低速放出に対する本発明のゲル化潤滑添加剤の能力を、運転試験によって決定した。この試験において、１９８９年式Ｈｏｎｄａ  Ａｃｃｏｒｄが各試験において３６６マイルまで走行し、この試験の約半分が、ハイウェイ上であり、残りの半分が、ストップ・アンド・ゴーの交通量においてであった。各試験の開始時に、Ａｃｃｏｒｄの４クウォートのオイル溜めにＶａｌｖｏｌｉｎｅ全天候型１０ｗ−４０潤滑油を新しく充填し、濾過される潤滑油のサンプルを、定期的に回収して、その界面活性剤濃度を決定した。界面活性剤濃度を、２つ別の方法（ＩＣＰによって決定されるオイル中のカルシウム％、およびＡＳＴＭ  Ｄ４７３９によって決定される総塩基数）で測定した。
【００５０】
３つの別個の試験を実施し、この各々は、図２に示される一般構造のＦＲＡＭ  ＰＨ３５９３Ａ  オイルフィルタを使用した。第１の試験（コントロール番号１）において、フィルタ内に潤滑添加剤を含まなかった。第２の試験（対照実施例Ａ）において、約２５グラムのゲル化していない処方物Ａを、図２の１２２に示されるように、フィルタの「汚い」側の圧力除去バルブの頂部に置いた。第３の試験（実施例１）において、本発明に従う約２５グラムのゲル化処方物Ｂをフィルタ内に含めた。
【００５１】
得られた結果を、以下の表２に示す：
（表２    運転試験  界面活性剤の濃度）
【００５２】
【表２】
2005533155.tif 000005
【００５３】
表２から、コントロールフィルタにより濾過されるオイルのＣａ濃度が、試験の全工程にわたって本質的に一定のままであり、一定の界面活性剤濃度（Ｃａの唯一の供給源）を示すことが示され得る。対照的に、ゲル化していない処方物Ａを用いた対照実施例Ａにおける界面活性剤の濃度は、比較的高いレベルまで漸増し、試験の全工程にわたってこのレベルのままであった。このことは、ゲル化していない混合物中に存在する潤滑添加剤は、オイル中に低速放出されないが、フィルタを使用するとすぐに、実質的に完全に放出されることを示す。しかし、本発明に従う実施例１において、Ｃａ濃度は、試験の全工程にわたってゆっくりと増加し、そして、試験の終了までになお増加した。このことは、このフィルタにおけるゲル化潤滑添加剤が、濾過されるオイルへと低速放出され、それにより、ゲル化潤滑添加剤の低速放出能を示すことを示す。
【００５４】
（据え置き型エンジン試験）
据え置き型のＨｏｎｄａモデルＥＳ６５００  ３５９ｃｃ、１２．２ｈｐ（最大）内燃エンジンを６５００ワット最大出力の発電機上で使用した以外は、上記の試験を繰り返した。このエンジンは、２．２５ｇｐｍの速度で濾過される、１．５クウォートのオイル溜めを有した。このエンジンを、９３℃の平均オイル温度にて、連続的（すなわち、定常電圧）ベースで運転し、６ｏｚ／日の補充速度で、オイルの追加を必要とした。
【００５５】
４つの別個の試験を実施した（潤滑剤を添加しないコントロール、処方物Ａを使用する対照実施例および、処方物Ｂを使用する、本発明の２つの実施例）。実施例３は、使用前ではなく、処方物Ｂで充填した後に、フィルタの外側を約１００〜２００℃に、約５分間加熱する点で、全ての他の実施例と異なった。この実施例の目的は、熱がフィルタの性能に悪影響を及ぼすかどうかを決定することであった。
【００５６】
得られた結果を、以下の表３に示す：
（表３    据え置き型エンジン試験  界面活性剤の濃度）
【００５７】
【表３】
2005533155.tif 000006
【００５８】
以前の試験と同様に、これらの試験はまた、ゲル化していない処方物Ａを使用する場合、Ｃａ濃度は、濾過が始まった直後に、比較的高く、安定した定常状態値まで増加することを示す。対照的に、本発明に従うゲル化処方物Ｂを使用する場合、Ｃａ濃度は、非常によりゆっくりと増加する。このことは、再度、本発明のゲルの低速放出能を示す。実施例３はまた、商業上の塗装操作が、本発明のゲルの性能に悪影響を及ぼさなかったことを示す。
【００５９】
（据え置き型エンジン試験−−袋詰めの添加剤）
潤滑添加剤処方物を、フィルタ内に挿入する前に、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）バッグに入れたことを除いて、上記の据え置き型エンジン試験を繰り返した。バッグが、操作温度にてオイルとの接触により溶解または溶ける物質から作製され、従って、濾過されるオイルと接触するために、添加剤ゲル処方物を放出するので、このことは、添加剤処方物の扱いを容易にするためになされた。
【００６０】
３つの試験を実施した（添加剤パッケージを用いないコントロール、処方物Ａを使用する対照実施例および処方物Ｂを使用する本発明の実施例）。得られた結果を以下の表４に示す：
（表４    据え置き型エンジン試験  界面活性剤の濃度）
【００６１】
【表４】
2005533155.tif 000007
【００６２】
以前の据え置き型エンジン試験と同様に、これらの試験はまた、ゲルの形状の潤滑添加剤パッケージが、低速放出ベースで、濾過されるオイルに潤滑添加剤を提供し得るのに対して、ゲル化していない形状の本質的に同じ添加剤パッケージを含む本質的に同じフィルタは、提供し得ないことを示す。
【００６３】
本発明のほんの少しの実施形態が上で説明されたが、多くの改変が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。全てのこのような改変は、本発明の範囲内に含まれることが意図され、これらは、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明に従って作製されたオイルフィルタの略図である。
【図２】図２は、本発明に従って作成された別のオイルフィルタの略図である。
【図１】
2005533155.tif 000008
【図２】
2005533155.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月17日(2005.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑添加剤ゲルの形態の１つ以上の潤滑添加剤を含有する潤滑添加剤パッケージであって、該潤滑添加剤パッケージは、該潤滑添加剤成分を流体中に低速放出し、ここで、該潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化によって形成される、潤滑添加剤パッケージ。
【請求項２】
前記潤滑添加剤ゲルが、無灰分散剤または高分子分散剤およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項３】
前記界面活性剤が、スルホン酸塩、石炭酸塩、サリチル酸塩、カルボン酸塩またはこれらの混合物であり、前記分散剤が、Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミド、ポリイソブテニルスクシンイミド、高分子量エステル、マンニッヒ塩基、アミン分散剤、高分子分散剤またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項４】
前記潤滑添加剤ゲルが、ゲル形成に関与しない少なくとも１つのさらなる潤滑添加剤を含み、該さらなる潤滑剤が、抗酸化剤、消泡剤、磨耗減少剤、粘性改善剤、極圧剤またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の潤滑添加剤パッケージ。
【請求項５】
請求項１に記載の潤滑添加剤パッケージであって、該パッケージの少なくとも３０重量％が、少なくとも３００のＴＢＮを有するオーバーベースの界面活性剤と、以下の特性：
（ａ）ポリイソブテニルスクシンイミドのＮ：ＣＯ比が、０．６〜１．６であり
（ｂ）該ポリイソブテニルスクシンイミドの無水マレイン酸変換レベルが、少なくとも約１．３であり
（ｃ）該ポリイソブテニルスクシンイミドのポリイソブテニルセグメントのＭｎが、少なくとも約１２００であり、そして
（ｄ）該ポリイソブテニルスクシンイミドが、Ｃｌ２補助コハク酸化により作製される
のうち、少なくとも１つを有するポリイソブテニルスクシンイミド分散剤とを合わせることによって形成されるゲルからなり、ここで、該潤滑添加剤パッケージが、＝１のｔａｎΔ値を有する、潤滑添加剤パッケージ。
【請求項６】
１つ以上の潤滑油添加剤を、流体に供給するためのプロセスであって、該流体と潤滑添加剤ゲルとを接触させる工程を包含する、プロセス。
【請求項７】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤、およびこれらの組み合わせを含有する少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化によって形成される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記分散剤が、Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミド、ポリイソブテニルスクシンイミド、高分子量エステル、マンニッヒ塩基、アミン分散剤、高分子分散剤、またはこれらの混合物からなる群から選択され、そして、前記界面活性剤が、スルホン酸、石炭酸塩、サリチル酸塩、カルボン酸塩、またはこれらの混合物を含む群から選択される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
潤滑したシステムのためのオイルフィルタであって、該フィルタは、ハウジング、フィルタ、および潤滑添加剤を備え、該フィルタは、該フィルタを通過するオイルから、粒子状物質を取り除くためのものであり、該潤滑添加剤は、該オイルに低速放出するためのものであり、ここで、該潤滑添加剤が、潤滑添加剤ゲルの形態である、オイルフィルタ。
【請求項１０】
前記潤滑添加剤ゲルが、界面活性剤、分散剤、酸、塩基、オーバーベースの界面活性剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも２つの潤滑添加剤のゲル化により形成される、請求項９に記載のオイルフィルタ。