(57)【要約】本発明は極めて低いけん引力を提供する潤滑油液及びオイル製剤、潤滑油組成物中でけん引力を低める方法、及びそのような組成物の使用に関するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００℃において３ｃＳｔより大きな粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５）を有するベースストックを含む、潤滑油組成物のけん引係数を低め、又は前記潤滑組成物で滑らかになったギアシステムの効率を改善する方法であって、
前記方法が、０．１乃至３．５ＧＰａのピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油温度、０．２５乃至１０．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度の作動範囲で測定される、前記組成物のけん引係数を５％以上の各パーセンテージの滑り率において低くするのに十分な量で、前記組成物と、けん引減力剤をブレンドする工程を含むことを特徴とし、前記けん引減力剤が、更に、前記ベースストックと相溶性があり、且つ１００℃において３ｃＳｔ以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とするものである方法。
【請求項２】
１００℃において３ｃＳｔより大きい粘度を有する前記ベースストックが、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖから選択されるうちの一つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１００℃において３ｃＳｔより大きい粘度を有する前記ベースストックが、エステル、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記けん引減力剤が一塩基酸エステルであることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
前記けん引減力剤が更に１００℃において１．３以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５）を有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の方法。
【請求項６】
前記けん引減力剤が、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、非芳香族化炭化水素流体、及び脂肪族炭化水素流体から選択される炭化流体流体であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項７】
前記けん引減力剤が、前記ベースストックと前記けん引減力剤との総重量に対して、少なくとも５０重量％の量で添加されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ブレンド後の前記潤滑組成物が５乃至３０の滑り率の範囲内で、前記潤滑油組成物のけん引係数が少なくとも５％低くなることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ブレンド工程の後に、前記けん引減力剤を含む潤滑油組成物で滑らかにされた、ギアシステムのエネルギー効率、及び／又は前記ギアシステムを含む機械又は装置の燃料効率の改良を測定する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ベースストックが、ＰＡＯ１００、ＰＡＯ１５０、ＰＡＯ１０００、及びこれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１乃至２、及び４乃至９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ベースストックがＰＡＯ１５０を含むことを特徴とする請求項１乃至２、及び４乃至９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ベースストックが実質的にＰＡＯ１５０から構成されていることを特徴とする、請求項１乃至２及び４乃至９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
（ａ）１００℃において３ｃＳｔより高い粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする少なくとも１つのベースストックと、
（ｂ）前記ベースストックに対して相溶性があり、及び１００℃において１．３ｃＳｔ以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有し、及び（ａ）で述べたベースストックのけん引係数よりも低いけん引係数を有することを特徴とする、少なくとも１つのけん引減力剤とを含む潤滑油組成物であって、
前記潤滑油組成物の総重量に基づいて、（ａ）が１乃至９９重量％の量で、及び（ｂ）が９９乃至１重量％の量で存在することを特徴とし、
０．１乃至３．５ＧＰａピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油温度、０．２５乃至１０．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度の作動範囲において測定される、５％より高い範囲の滑り率における前記潤滑油組成物のけん引係数が（ａ）のけん引係数より低くなることを特徴とし、
前記組成物が、
（ｉ）（ａ）がエステル、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択されること、又は
（ｉｉ）（ｂ）が一塩基酸エステルから選択され、及び（ａ）がＰＡＯではないこと、又は
（ｉｉｉ）（ｂ）がノルマルパラフィン、イソノルマルパラフィン、非芳香族化炭化水素流体及び脂肪族炭化水素流体から選択される炭化水素流体であること、から選択される１つの特徴を有する、潤滑油組成物。
【請求項１４】
前記（ａ）が１００℃において少なくとも１００ｃＳｔの粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする請求項１３に記載の潤滑油組成物。
【請求項１５】
（ａ）及び（ｂ）の組合せが前記潤滑油組成物の５０重量％より多く含まれることを特徴とする請求項１３乃至１４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１６】
前記けん引減力剤が１００℃において１．３ｃＳｔ未満の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５）を有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１７】
前記けん引減力剤が更にＣ５乃至Ｃ３０の平均炭素数を有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】
前記けん引減力剤が１００℃において２ｃＳｔ未満の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）及びＣ５乃至Ｃ３０の平均炭素数を有数することを特徴とする、請求項１３乃至１６のいずれか１つに記載の潤滑組成物。
【請求項１９】
前記（ａ）が、１００℃において２０ｃＳｔ以上の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５）を有することを特徴とする、請求項１３乃至１６のいずれか１つに記載の潤滑組成物。
【請求項２０】
前記（ａ）が１００℃において少なくとも１００ｃＳｔの粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記（ａ）が１００℃において１４０ｃＳｔより高い粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２２】
前記（ａ）がＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖから選択される少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２３】
前記（ａ）がＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＶから選択される少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２４】
前記（ａ）がエステル、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択される少なくとも１つのベースストックを含むことを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２５】
前記（ａ）が少なくとも１つのポリアルファオレフィンを含むことを特徴とする請求項１３乃至２３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２６】
前記（ａ）がＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＶ、合成炭化水素、及びミネラルオイルから選択される少なくとも１つのベースストックを含むことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
【請求項２７】
前記（ｂ）が少なくとも１つの一塩基酸エステルから選択され、前記（ｂ）が前記（ａ）及び前記（ｂ）の重量に基づいて少なくとも５０重量％の量で存在することを特徴とする請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２８】
前記（ｂ）が少なくとも１つの一塩基酸エステルを含むことを特徴とする請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２９】
−４０℃のブロックフィールド粘度が＜１５０，０００ｃＰ及び−５５℃のブロックフィールド粘度が＜１，０００，０００ｃＰ（ＡＳＴＭ  Ｄ２９３８）であることを特徴とする、請求項１３乃至２８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３０】
約１００，０００以上の分子量を有するＶＩ改質剤を含まないことを特徴とする、請求項１３乃至２９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３１】
前記潤滑油組成物が、自動車ギア用潤滑油組成物として用いるのに適するように更に製剤化されることを特徴とする、請求項１３乃至３０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３２】
前記潤滑油組成物が、０．１ＧＰａ乃至３．５ＧＰａピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃潤滑油温度、２０％より高い滑り率で、０．２５ｍ／ｓ乃至１０ｍ／ｓの潤滑油導入速度の操作範囲に対して測定される、けん引係数が０．１５未満であることを特徴とする、請求項１３乃至３１に記載の組成物。
【請求項３３】
前記（ｂ）がＣ８乃至Ｃ１０から選択される少なくとも１つのアルコールとＣ５乃至Ｃ７カルボン酸から選択される少なくとも１つの酸をエステル化して生成される一塩基酸エステルであることを特徴とする、請求項１３乃至２４及び２６乃至３２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３４】
前記（ｂ）がＣ８乃至Ｃ１０アルコールのペンタン酸エステルを含むことを特徴とする請求項１３乃至２４及び１６乃至３２のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
【請求項３５】
潤滑油流体と接触するローラー、球面ベアリング、ハイポイドアルクス、ギア、ヲームギア等の潤滑を要する要素を有する装置において、
（ａ）１００℃において３ｃＳｔより大きい粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする少なくとも１つのベースストック、
（ｂ）前記ベースストックに対して相溶性であり、及び１００℃において３ｃＳｔ以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有し、及び前記（ａ）で述べるベースストックのけん引係数よりも少ないけん引係数を有し、
前記潤滑油組成物の重量に基づいて、前記（ａ）が１乃至９９重量％及び前記（ｂ）が９９乃至１重量％存在することを特徴とし、
０．１乃至３．５ＧＰａピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油温度、０．２５乃至１０．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度の作動範囲において測定される、５％より高い範囲の滑り率における前記潤滑油組成物のけん引係数が（ａ）のけん引係数より低くなることを特徴とする、
潤滑油流体を含む装置。
【請求項３６】
前記潤滑油組成物が請求項１３乃至３４のいずれか１項の組成物であることを特徴とする請求項３５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑流体及び潤滑油に関する。具体的には、本発明は低減したけん引係数を示す潤滑組成物、潤滑組成物においてけん引係数を減少させる方法、及びそれらの組成物の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性流体潤滑（Ｅｌａｓｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ（ＥＨＬ））は非同調集中接触（ｎｏｎ−ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ  ｃｏｎｔａｃｔ）において生ずる潤滑方法である。この例には、ハイポイド車軸、ウオームギア等で用いられるギア歯車の噛合い、及び転動体軸受けの部分の間の接触を含む。これらの接触では、荷重は非常に狭い接触面積で支持されており、その結果非常に高い接触圧力を生ずる。潤滑剤は部品の表面の動きにより接触領域に引き寄せられ、潤滑剤は増大した圧力を受ける。１Ｇｐａ以上のオーダーの圧力はＥＨＬ接触では通常のことである。殆どの潤滑油はより大きな圧力に反応して粘度が大きく増大する。この特性のため接触領域の二つの面が分離する結果となる。
【０００３】
もし中央接触領域の二つの接触面の間に相対的な滑りがある場合は、潤滑剤はこれらの高圧の条件化でせん断される。せん断ロス（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｌｏｓｓ）は、潤滑油がこのような極限の条件でどのように挙動するかによる。高圧に於ける油の特性は、更に、完成品の潤滑油の製造に用いられるベースストック（ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）の種類による。ＥＨＬフィルムの生成は接触の入り口領域で起きる事象により決まる。しかし、エネルギーロスは、潤滑油が高圧中央接触領域でせん断されるときに起す事象により決定される。
【０００４】
ＥＨＬ接触内での潤滑油のせん断効果に対する抵抗はけん引（力）と呼ばれる。これは、表面の相互作用に関連する摩擦と混同すべきではない。けん引反応はＥＨＬ接触の高圧中央接触領域での潤滑油のせん断挙動により支配される。けん引特性は通常、ベースストック（ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）の種類により決まる。
【０００５】
けん引係数はけん引力を垂直力で割ったものと定義することができる。けん引力はせん断されたＥＨＬフィルムに沿い伝わる力である。垂直力又は接触負荷はある要素（例えば、ローラ）が第二の要素を押下げる力である。したがって、けん引係数はＥＨＬ条件で潤滑油により伝えられる無次元のせん断抵抗値である。けん引係数が小さいとせん断力が小さくなり、したがって、もし二つの面が相対的に動いている場合はエネルギーロスが少ない。けん引力が小さいことは、燃料消費が小さく、エネルギー効率が大きく、運転温度が下がり、そして耐久性が増すことと関係していると信じられている。
【０００６】
図１は典型的な鉱油と典型的なＰＡＯのけん引曲線を比較したものである。二つの表面の間では他の表面に関して移動する二つの表面が同じ方向に同じ速度で動いている場合、ローリングのみが起きて、滑りは発生しない。潤滑油は接触領域でせん断されないので、けん引力が生じない（％滑り率＝０；けん引係数＝０；図１を参照）。滑り率のパーセンテージは二つの表面の速度の差をその両者の平均速度で割り１００％を掛けたものと定義される。滑り率が増大すると（すなわち、図１の右方へ曲線に沿って移動する）潤滑油は二つの表面の間でせん断され始め、潤滑油もまた非常に高い圧力下にあるため、潤滑油フィルムに沿って伝達されるけん引力は急速に上昇する。ある場合には、潤滑油は弾性固体のように挙動する。滑りが更に増大すると、けん引係数は、けん引力がそれ以上実質的に増大しない最大値に到達する。多くのギアと軸受けの接触において存在する条件下で、この最大値は潤滑油により耐えるることのできる最大降伏応力に到達することと関連があると考えられている。この最大値は使用される潤滑油のみならず、接触時の条件によっても決まる。
【０００７】
図1に示す様に、ＰＡＯは鉱油に比べて滑り率、圧力、及び温度の全体の範囲に亙り相当低いけん引係数を持っている。これは、可動面の間に位置するＥＨＬフィルムをせん断するエネルギーが少なくて済むことを意味する。ギアオイルがＰＡＯ対鉱油ではなくＰＡＯをベースに製造される場合、けん引係数が同じように低下することが見られる。このことについては当該産業分野で多くの文献に記述されている。
【０００８】
また、ある種の合成ベースストックは、幅広い条件下において、けん引力を低めることが報告されている。図２は典型的な鉱油、ＰＡＯ及びポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）のけん引係数の質的比較を示す。
【０００９】
米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２は、高粘度及び低粘度の合成炭化水素の組合せを開示する。４０乃至１００ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有するＰＡＯ、並びに任意で、１乃至１０ｃＳｔ（１００℃）の間の粘度を有する合成炭化水素、１乃至１０ｃＳｔ（１００℃）の間の粘度を有するカルボン酸エステル、各種添加剤、及びこれらの混合物を追加的に含んでいる組成物を特許請求の範囲としている。
【００１０】
米国特許Ｎｏ．５，３６０，５６２は、（１００℃で）約２乃至約１０ｃＳｔの粘度を有するＰＡＯ、及び（１００℃で）約４０乃至約１２０ｃＳｔの幅の粘度を有するＰＡＯを含み、高分子量粘度改質剤を含まない、トランスミッション液を教示する。
【００１１】
米国特許Ｎｏ．５，８６３，８７３は、主成分である、１００℃において約２．５乃至約９ｃＳｔ（又はｍｍ２／ｓ）の粘度を有するベースオイルと、及び組成物の重量に基づいて２乃至１５重量％の割合で存在するバルク潤滑油より大きな粘度を有する極性化合物を含む燃料削減添加剤とを含有する組成物を教示する。前記組成物は、内部燃料エンジンにおいて、燃費を改善すると報告されている。
【００１２】
米国特許Ｎｏ．６，７１３，４３８は、（１００℃において）１．５乃至１２ｃＳｔの粘度を有するベースストックを異なる分子量を有する２つの溶解ポリマーとブレンドして成るエンジンオイルに関する。
【００１３】
米国特許Ｎｏ．６，７１３，４３９は、（１００℃において）約４０ｃＳｔの粘度を有するＰＡＯ、（１００℃において）２乃至１０ｃＳｔの粘度を有するベースストック及び極性エステルを含む組成物を開示する。
【００１４】
ＷＯ０３／０９１３６９は、高粘度流体と低粘度流体を含む潤滑油組成物を開示する。その最終ブレンドは、１７５以上の粘度指数を有する。１つの態様において、前記高粘度流体は好ましくはポリアルファオレフィンであり、及び／又は低粘度流体は合成炭化水素を含む。他の態様において、この新規な潤滑油組成物は更に１つ以上のエステル、鉱油、及び／又は水素処理された鉱油を含む。
【００１５】
米国特許公開公報Ｎｏ．２００３／０２０７７５は、高粘度流体（１００℃において４０ｃＳｔ乃至３０００ｃＳｔ）及び低粘度流体（１００℃において、４０ｃＳｔ以下）を含む組成物を開示する。前記流体ブレンドは１７５以上の粘度指数を有する。すべての実施例は、高粘度ＰＡＯのほかにＰＡＯ２（「ＳＨＦ（ＴＭ）２３」）を含む。
【００１６】
米国特許公開公報Ｎｏ．２００４／００９４４５３及び米国特許公開公報Ｎｏ．２００５／０２４１９９０は、フィッシャートロプス変換由来の蒸留分画の使用に関するものである。後者の公報は、低けん引係数に関係する。
【００１７】
米国特許公開公報Ｎｏ．２００４／０２９４０７は、高粘度ＰＡＯと低粘度エステルのブレンドを含む潤滑油組成物を開示する。前記最終ブレンドは２００以上の粘度指数を有し、ＰＡＯは１００℃において４０ｃＳｔ以上及び１，０００ｃＳｔ未満の粘度を有するＰＡＯと、１００℃において約２．０ｃＳｔ以下の粘度を有するエステルを含む組成物を有し、該組成物は約２００以上の粘度指数を有する。
【００１８】
“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｓｃｕｆｆｉｎｇ”，  ＳＴＬＥ  Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，  Ｖｏｌ．  ３７  Ｎｏ．，  Ａｐｒｉｌ  ２，  １９９４，  ｐ．  ３８７-３９５は、ベースストック、耐摩擦及び過剰圧力（ＥＰ）製剤、及び高（６より高い）乃至中（約１．２）の範囲の特定の油膜厚（ｆｉｌｍ  ｓｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）ラムダにおいて、鉱油を含む低けん引性ＰＡＯベース潤滑油の使用を開示する。ラムダが６より高い場合、合成物は対照の鉱油に対して２５パーセント乃至２２０パーセント、けん引力を改善した。ラムダが約１．２である場合、改善は均一で約４０パーセントであった。耐摩擦ＰＡＯベースオイルがＥＰミネラルオイルギアオイルと似た、接触幅単位当りの磨り減り負荷を与えることは特に興味深い。更にスカッフィング（ｓｃｕｆｆｉｎｇ）負荷が増えるとけん引係数が減るとことを示していた。
【００１９】
“Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｏｕｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｅｓｔｅｒｓ”，  Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉａ，  Ｖｏｌ．  １９  Ｎｏ．  ４，  ２０００，  ｐ．  ３-８はエステルの潤滑油の性質を比較している。油膜厚、けん引力、粘度、及び摩擦係数等の化学構造に依存していると思われる潤滑油の性質を試験により比較した。この結果は、分子の長さが潤滑性質に有意に影響することを示し、長い分子は高い粘度を有し、厚い油膜を生じることを示した。分子の長さは摩擦係数には影響を及ぼさなかったが、けん引係数、ガンマ、が分子の長さが長くなると低くなることを示した。
【００２０】
他の関係する文献は、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２及び米国特許Ｎｏ．４，９１２，２７２、米国特許Ｎｏ．４、９９０、７１１、米国特許Ｎｏ．５，８５８，９３４及びＥＰ０８８４５３を含む。
【００２１】
発明者らは、特定の流体が、高粘度流体とブレンドされたときに、けん引減力剤として作用すること、及びけん引減力剤及び高粘度流体のブレンドがギアシステムの効率を高めることを発見した。
【発明の開示】
【００２２】
発明の概要
本発明は、本明細書においてけん引減力剤と言い、これを含む組成物に低けん引性質を付与する流体、並びに前記けん引減力剤流体を、潤滑油に添加してけん引係数を低くする方法に関する。本発明は、組成物中にけん引減力剤を使用すること、及び前記組成物を、潤動又は回転する、即ち、ローラー、円形ベアリング、ハイポイドギア、破損ギア等の非同調集中接触を行う機械要素に使用することにも関する。
【００２３】
幾つかの態様において、前記けん引減力剤は、少なくとも１つのＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖベースストックと、任意で、添加剤及び／又は粘度指数（ＶＩ）改質剤とブレンドされる。他の態様において、本発明はけん引減力剤とベースストックとのブレンドであり、及び更に、高分子量のＶＩ改質剤、特に１００，０００以上の分子量を有するＶＩ改質剤を実質的に含まないことを特徴とする。
【００２４】
他の態様において、前記けん引減力剤は、エステル（特に一塩基酸エステル）、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択される少なくとも１つのベースストックとブレンドされる。
【００２５】
好ましい態様において、前記けん引減力剤はＧｒｏｕｐＩＶベースストック、ＧｒｏｕｐＶベースストック及びこれらの混合物から選択される。他の好ましい態様において、前記けん引減力剤はエステル、ＰＡＯ、炭化水素流体、及びこれらの混合物から選択される。
【００２６】
他の態様において、前記けん引減力剤は１００℃において、３ｃＳｔ以下、又は１．５ｃＳｔ以下、又は１．３ｃＳｔ以下、又は１．２ｃＳｔ以下、又は１．０ｃＳｔ以下の粘度、及び好ましい態様において、Ｃ５乃至Ｃ３０の平均炭素数を有することを特徴とする。
【００２７】
他の態様において、潤滑油組成物は、本発明のけん引減力剤を１つ以上含み、前記けん引減力剤が、それよりも粘度の高い少なくとも１つの流体とブレンドされ、得られたブレンドは前記流体のけん引係数よりも低いけん引係数を示すような組成物である。
【００２８】
更なる態様において、前記けん引減力剤は、好ましくはＰＡＯから選択される高粘度流体とブレンドされる。
【００２９】
本発明の目的の一つは、けん引減力剤を特徴づけること、及び潤滑油組成物のけん引係数を低くする方法を提供することは本発明の目的である。
【００３０】
低けん引係数を有する有用な組成物を提供することも本発明の目的である。
【００３１】
本発明の他の目的は、ギアシステムのｅｈ効率を高める方法を提供し、及び／又は前記ギアシステムを含む機械の燃料効率を改善することである。
【００３２】
本発明の更なる目的は、ローラー及び、球面ベアリング、ハイポイドギア、ウオーンギア等の非同調集中接触となる、滑り及び回転が見られる機械要素に用いるのに適した低けん引係数の潤滑油組成物を提供することである。低けん引性質を示す流体は、スライドするＥＨＬ接触を含む部材に成分におけるロスを少なくする。
【００３３】
これらの及び他の本発明の他の態様、目的、特徴、及び利点は、図、表、好ましい態様、実施例、及び添付の特許請求の範囲を含む、以下の詳細な説明を参照することにより明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
発明の詳細な説明
本発明は、低けん引係数の潤滑油及び完成ギア、トランスミッション、エンジン、及び工業用潤滑油のための潤滑油組成物に関し、好ましい態様において、本発明は、平歯車、ハスバ歯車、ハイポイドギア、かさ歯車、ウオームギア等における高度な滑りを有する非同調集中接触のための潤滑油に用いられる。
【００３５】
１つの態様において、前記低けん引係数の潤滑油は、高い粘度を有するベースオイルを修飾して、ベースオイルよりもけん引係数の低い組成物を生成するために使用される「けん引減力剤」を含む。他の態様において、前記けん引減力剤は極めて低粘度（又は低分子量）の流体である。他の態様において、前記けん引減力剤は高粘度流体とブレンドされてけん引性質が低められている組成物となる。更なる態様において、これらは、例えば、自動車ギアオイルの粘度分類である、ＳＥＡ  Ｊ３６０の要件に見合う、又は工業用オイル分類システムであるＩＳＯ  ３４４８の要件に見合う粘性グレードの潤滑油の製造に用いる。このけん引減力剤は１つの態様において、≦３ｃＳｔ、又は＜３ｃＳ、又は≦２ｃＳ、又は＜２ｃＳ、又は≦１．５ｃＳ、又は＜１．５ｃＳ、又は≦１．３ｃＳ、又は≦１．２ｃＳ、又は≦１ｃＳ、又は＜１ｃＳの低粘度流体であり、一緒にブレンドされるベースオイルのけん引係数を低くする。本明細書において使用される粘度は、他に定義しない限り、動粘度を測定するのに適した方法、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５にしたがって、１００℃において測定される動粘度である。
【００３６】
本発明の目的において、「けん引減力剤」の語は、フィッシャートロプス法由来流体を含まない。
【００３７】
本発明のけん引減力剤の粘度の下限値を限定することを意図するものではないが、本発明のけん引減力剤は通常０．５ｃＳｔ以上の粘度を有する。本明細書で定義される幾つかの炭化水素流体はより低い粘度を有する場合もある。しかしながら、前記けん引減力剤は組み合わせられるベースストックに対して相溶性を有することが重要である。そうでなければ、得られた潤滑油組成物中の前記けん引減力剤のけん引係数をあまり低められない。相溶性の語は、通常、「あらゆる割合で混合することができる性質」の意味で用いられる。更に、この語は、２５℃、１気圧において決定される相溶性であると、本明細書において定義する。
【００３８】
好ましい態様において、本発明のけん引減力剤は、更に０．５ｃＳｔ以上、又は０．５ｃＳｔより高い、又は１．０ｃＳｔ以上、又は１．０ｃＳｔより高い、又は１．５ｃＳｔ以上乃至３ｃＳｔ以下、又は３ｃＳｔ未満、又は２ｃＳｔ以下、又は２ｃＳｔ未満の範囲の粘度を有することを特徴とする。
【００３９】
本発明のけん引減力剤の粘度の他の好ましい態様は、０．５ｃＳｔ以上乃至１．５ｃＳｔ以下、０．５ｃＳｔ以上乃至１．５ｃＳｔ未満を含む。特に好ましい態様は、約１．０ｃＳｔ流体、１．１ｃＳｔ流体、１．２ｃＳｔ流体、１．３ｃＳｔ流体、１．４ｃＳｔ流体、１．５ｃＳｔ流体、約２ｃＳｔ流体、約２．５ｃＳｔ流体、又は約３ｃＳｔ流体及びこれらの混合物を含む。更に、例えば、１．０ｃＳｔ流体及び２．０ｃＳｔ流体のブレンドのように、けん引減力剤はブレンドされていてもよい。
【００４０】
本発明のけん引減力剤の特徴づけには重要ではないけれども、これらの物質の通常の炭素数は、Ｃ５乃至Ｃ３０、好ましい態様においてＣ１０乃至Ｃ２５であり、他の態様においてＣ１２乃至Ｃ２０である。追加的な態様を本明細書において提供するが、それは、各種態様は更なる態様を説明するために、組み合わせることができることは、本明細書の分野の専門家に理解される。他に定義しない限り、本明細書において用いられている全ての炭素数は平均炭素数を意味する。
【００４１】
（ａ）１００℃において３ｃＳｔより大きい粘度を有することを特徴とする少なくとも１つのベースストック、及び（ｂ）前記少なくとも１つのベースストックに対して相溶性を有し、及び１００℃において３ｃＳｔ以下の粘度（又は［００３５］、［００３８］、及び［００３９］で定義されている１つ以上の粘度の範囲）を有し、及び前記少なくとも１つのベースストック（ａ）のけん引係数よりも低いけん引係数を有することを特徴とする少なくとも１つのけん引減力剤から、実質的に構成されるけん引減力組成物が効率的であるという驚くべきことが発見された。この組成物は前記組成物の重量に基づいて、（ａ）が９９重量％乃至１重量％、及び（ｂ）が９９重量％乃至１重量％存在することを特徴とする。前記潤滑組成物は０．１乃至３．５ＧＰａのピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油温度、０．２５乃至１．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度の作動範囲に渡り測定したときに、５％以上すべり率の範囲の各パーセンテージにおいて、（ａ）のけん引係数よりも低いけん引係数を有することを特徴とする。
【００４２】
他言すると、けん引力を引き下げるためには、１つのけん引減力剤のみが必要となる；上で説明した米国特許公開公報Ｎｏ．２００３／０２０７７７５に記載されているような、低い粘度を有する第二の物質は必要ではない。特に、けん引減力物質が一塩基酸エステルである場合には、本発明に従ってけん引係数を低減するためには、低粘度のＰＡＯは必要ない。
【００４３】
本発明のけん引減力剤の基準に見合う流体はさまざまである。それらは、良く知られている米国石油協会（ＡＰＩ）の分類において、ＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＶに分類される。ＡＰＩはＧｒｏｕｐＩベースストックを溶媒精製鉱油として定義している。ＧｒｏｕｐＩベースストックは大部分の飽和物類及び硫黄を含み、低粘度指数を有する。ＧｒｏｕｐＩは潤滑剤性能の低いグループを形成する。ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩベースストックは、それぞれ、高い粘度指数及び非常に高い粘度指数を有するベースストックである。ＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩＩオイルよりも少ない不飽和物類及び硫黄を含む。特定の性質、特に、熱及び酸化安定性に関しては、ＧｒｏｕｐＩＩ及びＧｒｏｕｐＩＩＩオイルはＧｒｏｕｐＩオイルよりも良い性能を示す。
【００４４】
ＧｒｏｕｐＩＶベースストックはポリアルファオレフィンから成る。前記ポリアルファオレフィンは、エチレン及びプロピレン等の低級オレフィンのオリゴマー、エチレン／ブテン−１及びイソブチレン／ブテン−１のオリゴマー、及び米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２及び本明細書において参照される特許に記載されているようなエチレンと他の高級オレフィンとのオリゴマー、及び同種のものも用いることができるけれども、Ｃ５乃至Ｃ１４アルファオレフィンから選択されるか、好ましくは１−ヘキセン乃至１−オクテンから選択されるか、より好ましくは１−オクテン乃至１−ドデセンから選択されるか、及びこれらの混合物から選択される直鎖アルファオレフィン（ＬＡＯ）の触媒を用いたオリゴマー化により生成されることが好ましい。ＰＡＯはＧｒｏｕｐＩ、ＩＩ及びＩＩＩベースオイルに優れた揮発性、熱安定性及び融点性質を与える。
【００４５】
ＧｒｏｕｐＶはＧｒｏｕｐＩ乃至ＧｒｏｕｐＩＶに分類されない全てのベースストックを含む。ＧｒｏｕｐＶベースストックはエステルをもとにした又はエステル由来の潤滑油の重要なグループを含む。このグループはアルキル化芳香族化合物、ポリインターナルオレフィン（ＰＩＯ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）等を含む。
【００４６】
本発明の偉大な利点の一つは、以下説明する他の物質のほかに、上で説明した前記５つのカテゴリー、即ちＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖに適合するベースオイルも、本発明に適用可能であるという点である。本明細書で用いるように、「Ｇｒｏｕｐ．．．（以下にＩ乃至Ｖのローマ数字が入る）」の語は、上で説明したＡＰＩ分類スキームを定義する場合に用いる。
【００４７】
単独又は他のけん引減力剤と組合わせた態様のいずれかにおいてけん引減力剤として使用される追加的な物質は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌより市販されている（ノルマルパラフィンを含む）Ｎｏｒｐａｒ（ＴＭ）流体、（イソパラフィンを含む）Ｉｓｏｐａｒ（ＴＭ）、（非芳香族化炭化水素流体を含む）Ｅｘｘｓｏｌ（ＴＭ）流体、（脂肪族炭化水素流体を含む）Ｖａｒｓｏｌ（ＴＭ）流体等の、単純な炭化水素流体として分類することもできる。これらの炭化水素流体は、従来のＡＰＩカテゴリーのいずれかに分類することができず、これまで、潤滑油組成物の製剤化に有用であるとは考えられていなかったものである。本明細書で用いる「流体」の語は、基質（例えば、溶質）を溶解する流体である溶媒として機能している物質の他に、担体、希釈剤、表面張力変更剤、分散剤等のなかの１つ以上として機能する物質を意味する。また「炭化水素流体」の語は、環境温度及び環境圧力（２５℃、１気圧）において流体である水素及び炭素を含んでいる物質を意味する。更に、本明細書における「炭化水素流体」の語は、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖのいずれかに分類される物質及びフィッシャートロプス法由来の流体を除くことを意図し、好ましくは約Ｃ５乃至Ｃ２５の平均炭素数を有する。市場において入手可能な液炭化水素流体は、通常、少量の、通常１重量％未満の範囲で、好ましくは１００ｐｐｍ未満の範囲の、ヘテロ原子含有物質（例えば、酸素、硫黄、窒素等）を含むとされている。ヘテロ原子含有物質は実質的に除去されるか、所望により、当業者に知られている方法により取り除かれる。幾つかの態様において、本発明の前記炭化水素流体は、（ｉ）ノルマルパラフィン、好ましくは２５℃で約１．６乃至約３．３ｃＳｔの粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）及び／又は約１８０℃乃至約２８０℃の蒸留範囲を有するノルマルイソパラフィン、（ｉｉ）イソパラフィン、好ましくは、２５℃で約０．７乃至約１４．８ｃＳｔ、好ましくは約０．７乃至４．０ｃＳｔの粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）及び／又は約２００℃乃至約６００℃、好ましくは約２００℃乃至約５００℃の蒸留範囲を有するイソパラフィン、（ｉｉｉｉ）非芳香族脂肪族化合物、好ましくは、２５℃で約７．０未満の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）及び／又は約１３５乃至約６００℃の蒸留温度を有する非芳香族脂肪族化合物、（ｉｖ）脂肪族炭化水素（幾つかのケースにおいて、ナフサが好ましい）、好ましくは２５℃で約４．０ｃＳｔ未満、好ましくは２．０ｃＳｔ未満の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）及び／又は約６０乃至約３００℃の蒸留温度を有する脂肪族炭化水素、（ｖ）及びこれらの混合物から選択される特徴を有する。本明細書において、「蒸留範囲」の語は、所定の物質が、特定の低い温度（例えば、脂肪族炭化水素については６０℃）以上の温度の初留点、及び所定の高い温度（例えば、脂肪族炭化水素については３００℃）以下の乾点を有することを意味する。他の好ましい態様において、けん引減力剤としての前記炭化水素流体ブレンドは、例えば、５０℃、又は４０℃、又は３０℃又は２０℃のように、狭い沸点範囲を有する。「沸点範囲」の語は、物質が沸騰し始めてから乾点に至るまでの間の温度差を意味する。従って、更��る実施例のために、幾つかの態様において、約６０℃乃至約３００℃の好ましい蒸留範囲を有するナフサの約２０℃の狭い沸点範囲のカットを用いることが好ましい。
【００４８】
１つ以上の高粘度ベースオイルと１つ以上のけん引減力剤との組合せも用いることができる。例としては、Ｎｏｒｐａｒ（登録商標）１２流体等の炭化水素溶媒をＰＡＯ２及びＰＡＯ１５０とブレンドすること、及び前記炭化水素溶媒をＰＡＯ１５０のみとブレンドすること、又は前記炭化水素溶媒をＰＡＯ１００及び／又はＰＡＯ１０００とブレンドすることを含む。すべてのこれらの最終的な組成物は必要な性質を兼ね備えている。「ＰＡＯｘ」（例えば、ＰＡＯ２）の語は１００℃においてｘｃＳｔの動粘度を有するＰＡＯであると定義される。ＰＡＯ２及びＰＡＯ１５０、例えば、それぞれＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（ＴＭ）２及びＳｕｐｅｒＳｙｎ（ＴＭ）２１５０として、エクソンモービルケミカルカンパニーより市販されている。
【００４９】
最終潤滑油中のけん引改質剤の処方比率は、得られたけん引性能によってのみ依存するものではない。とりわけ、引火点、粘度、シール適合性、抗乳化性、発泡及び空気抜き、ペイント及びシーラント適合性、及び揮発性も考慮されなければならない。このことは、本明細書を参照した当業者が容易になし得ることである。
【００５０】
本発明のけん引減力剤は、前記けん引減力剤（又はけん引減力剤の混合物）を１乃至９９重量％、好ましくは、５乃至９５重量％の量でブレンドして、例えば、ＰＡＯ１００等の高粘度流体のけん引力を変更することに用いる。１つの態様において、前記けん引減力剤は、組成物全体の重量に基づいて、前記ブレンド中に２０乃至２８重量％、又は３０乃至７０重量％、又は４０乃至６０重量％、又は４５乃至５５重量％存在する。任意の下限値及び任意の上限値の範囲も、更なる態様のために、用いることができる。けん引減力剤は、５乃至５５重量％、又は４５乃至９５重量％等の量でブレンド中に含まれる。追加的な態様は、本発明のけん減力剤が５乃至５０重量％未満、５０より大きい含量から９５重量％、７０より大きい含量から９５重量％の量で存在する態様も含む。本明細書において用いる全ての重量パーセンテージは、他に定義しない限り、最終組成物の重量を基に示される。
【００５１】
好ましい態様において、けん引減力剤は、上記粘度の１つ（段落［００３５］、［００３８］、及び［００３９］により特徴付けられる）、及び任意で、更に、例えば、Ｃ５乃至Ｃ３０前記炭素数により特徴付けられる、及び更なる態様において、上記段落［００４３］において特徴付けられる、超軽量中性  ＧｒｏｕｐＩ及びＩＩミネラルオイルを含む。ＧｒｏｕｐＩＩＩ水素分解ストックも、上で説明したように、適した粘度を得ることができるならば、好ましく用いることができ、前記ストックは更に、上述の炭素数の幅により特徴付けられる。
【００５２】
上述の粘度及び任意の炭素数の範囲を有する（段落［００３５］、及び［００３８］乃至［００３９］）ＧｒｏｕｐＩＶ及びＶ流体を用いることも本発明の好ましい態様である。
【００５３】
ＧｒｏｕｐＩＶベースストックはポリアルファオレフィンである。前述のけん引減力剤に対する粘度基準及び、好ましくは上述の炭素数（段落［００４０］）にみあうＰＡＯは、特に本発明のけん引減力剤として有用である。
【００５４】
１つの態様において、より好ましいＰＡＯは炭素数Ｃ１０乃至Ｃ３０、好ましくはＣ１２乃至Ｃ２５の炭素数を有するアルファオレフィンの低分子量水素化オリゴマーである。他の態様において、前記炭素数範囲は、Ｃ２５乃至Ｃ２５、又はＣ１２乃至Ｃ２０であってもよい。ＰＡＯ２は、（上で述べたように）、本発明のけん引減力剤として有用な低粘度流体として用いることができる市販されているＰＡＯである。ＰＡＯ２の平均炭素数は約Ｃ２０である。当該分野において通常用いられているように、本明細書で列挙されている粘度は、特に定義しない限り１００℃における粘度である。
【００５５】
より具体的には、それらの粘度性質に従って、低粘度（本発明のけん引減力剤）又は高粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って１００℃において３ｃＳｔより高い粘度を示す）のいずれかである、本発明に有用なＰＡＯ流体は、重合触媒の存在下においてアルファオレフィンを重合して容易に生成することができるものである。前記触媒の非限定的な例は、アルミニウムトリクロライド、ボロントリフルオライド、又は水、エタノール、プロパノール、又はブタノール等のアルコールとボロントリクロライドの複合体、又はエチルアセテート又はエチルプロピオネート等のエステルを含む、フリーデルクラフト触媒である。多くの方法が開示されており、例は、段落［００９３］乃至［００９４］で列挙されている特許、及び米国公開公報Ｎｏ．２００３／０２０７７７５である。
【００５６】
けん引減力剤としての上述の粘度基準及び、好ましくは上述の炭素数を有するＧｒｏｕｐＶベースストックも有用である。ＧｒｏｕｐＶはけん引減力剤の好ましい態様であるエステルを含む。好ましい態様において、本発明のけん引減力剤は、モノアルコール又はポリアルコールを有するモノ及びポリ酸のエステルから選択される。一塩基エステルが好ましい。それらは、本発明のけん引減力剤の基準にみあう粘度を有する容易に利用可能なエステルである。
【００５７】
本発明の基準に見合うエステルは、少なくとも１つのＣ１乃至Ｃ２０アルコール、及び少なくとも１つのＣ１乃至Ｃ２０カルボン酸、を反応させて本発明の基準に見合う、すなわち、３ｃＳｔ以下の動粘度、又はいくつかの態様において、更に本明細書の段落［００３５］、［００３８］、及び［００３９］で規定されている１つ以上の粘度セットを有する各種エステルをの反応物より選択される。前記アルコールは直鎖、環状、又は分岐のいずれでもよい。Ｇｏｄｗｉｎによる米国特許Ｎｏ．６，９６９，７３５、及び米国特許Ｎｏ．６，９８２，２９５に記載されているような、直鎖に近い、又はより分岐の少ないアルコールも好ましい態様において、エステル化アルコールとして用いられる。前記エステルは、前記エステル中に追加的な酸素、及びＮ及びＳのような他のヘテロ原子を含むことができる。これらは飽和されていても、不飽和であってもよい。これらは、１分子当たり１つ以上の水酸基を含んでいてもよく、従って、ジオール又はトリオールも本明細書において意図される。しかしながら、一塩基酸エステルが好ましく、更なる好ましい態様において、ポリオールエステルは本発明の組成物には含まれない。このことは、カルボン酸についても同様であり、他のヘテロ原子を含むか含まないか、又はモノ又は、ポリカルボン酸を含むか含まない態様における、直鎖、分岐、環状、飽和、不飽和、の任意の態様のカルボン酸を用いることができる。しかしながら、モノカルボン酸が好ましい。幾つかの特定の態様は、ペンタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、ヘキサン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、ヘプタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸の２−エチルヘキシルエステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸のイソオクチル（ｉｓｏｃｔｙｌ）エステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸のイソノニルエステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸のペンタエリスリトールエステル、Ｃ８乃至Ｃ１０酸のトリメチロールプロパンエステル、２−メチルヘキシルパルミテート、イソオクチルペンタノエート、イソノニルペンタノエート、イソノニルヘプタノエート、イソオクチルイソペンタノエート、イソノニルイソペンタノエート、２−エチルヘキシル２−エチルヘキサノエート、イソオクチル２−エチルヘキサノエート、イソノニル２−エチルヘキサノエート、イソノニルヘプタノエート、イソオクチルヘプタノエート、イソノニルイソペンタノエート、デシルヘプタノエート、ノニルヘプタノエート、エチルデカノエート、ジ−イソオクチルアジペート、ペンタン酸のネオペンチルグリコールエステル、イソペンタン酸のネオペンチルグリコールエステル、ヘプタン酸及びノナン三量体のネオペンチルグリコールエステル等である。幾つかの好ましい態様は、イソノニルヘプタノエート、ペンタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、ヘプタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステル、イソ−オクチルペンタノエート、イソノニルペンタノエート、イソオクチルヘプタノエート、イソオクチルイソペンタノエート、及びイソノニルペンタノエートを含む。
【００５８】
ＧｒｏｕｐＶベースストックもポリ内部オレフィン（ＰＩＯ）を含む。本発明の有用な重要なＰＩＯは（１００℃で）４ｃＳｔ以下の粘度、好ましくは（１００℃で）３ｃＳｔ未満、又は上記段落［００３５］、［００３８］、及び［００３９］に列挙されているいずれかの粘度を有し、より好ましくは、更に、本明細書の段落［００４０］で定義されている炭素数セットで特徴付けされるＰＩＯである。ＰＩＯ自体については米国特許Ｎｏ．６，６８６，５１１及び米国特許Ｎｏ．６，５１５，１９３を参照のこと。
【００５９】
ＧｒｏｕｐＶベースストック成分は、アルキル化ナフタレン、アルキル化ベンゼン、アルキル化ジフェニル化合物、及びアルキル化ジフェニルメタンを含む長鎖アルキル置換芳香族等の炭化水素置換の芳香族化合物を含む。これらの流体の粘度は、１００℃で３ｃＳｔ以下、又は前記段落［００３５］、［００３８］、及び［００３９］で定義されている粘度セットのいずれかである。最も好ましい範囲の多炭素数はＣ１２乃至Ｃ２０の間であるが、このことは重要ではない。
【００６０】
１００℃において３ｃＳｔより高い粘度を有することを特徴とするベースストックは非常に数多くある。本明細書おいて、それらは、前記粘度限定に見合う、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖ物質又はこれらの混合物から選択される。ＰＡＯが特に好ましく、好ましい態様において、ＨＶＩ−ＰＡＯ及び／又はメタロセンＰＡＯから選択される。ＰＡＯ１５０、ＰＡＯ１００等の多くのＰＡＯは市販されている。ブライトストック（ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩと一塩基酸エステルのブレンド）、及びフィシャートロプス法由来物質、及びＧＴＬ、又は「気体−液体」物質も高粘度成分（ａ）の好ましい態様である。
【００６１】
水素化異性体／イソ脱ろうベースストック及びベースオイルは、１つ以上の気体−液体（ＧＴＬ）物質、スラックワックス（ｓｌａｃｋ  ｗａｘｅｓ）、天然ワックス、及びガスオイル等のワックス性ストック、ワックス性流体、水素分解ボトム液、ワックス性ラフィネート、水素分解物、熱分解物、又はワックス性物質由来の他のミネラル、又は非ミネラルオイル、及びこれらのベースストックの混合物を含む。
【００６２】
ＧＬＴ物質は、気体炭素含有化合物、水素含有化合物、及び／又は水素、炭素、二酸化炭素、一酸化炭素、水、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、プロピン、ブテン、ブチレン、及びブチン等の原料から、１つ以上の合成、組合せ、転換、転位、及び／又は分解／崩壊プロセスを経て提供される物質である。ＧＬＴベースストック及びベースオイルは、ワックス性合成炭化水素のような、炭化水素由来の物質、又は、単なる気体状炭素含有化合物、水素含有化合物、及び／又は原油成分由来物質自体である、粘度を滑らかにする性質を有する物質である。ＧＬＴベースストック及びベースオイルは、ＧＬＴ物質とは別の、潤滑油の蒸留、熱分別等、及び実際には、低流動点の潤滑油を生成するための既知の溶媒又は触媒脱ろうプロセスにおける沸点範囲で沸騰するオイル、（例えば、水素異性化、又はイソ脱ろう化合成ワッスク性炭化水素を含む）ワックス性異性化物、水素異性化又はイソ脱ろう化フィッシャートロプス（Ｆ−Ｔ）生成物（すなわち、炭化水素、ワックス性炭化水素、ワックス及び類似の酸化物でもよい）、好ましくは、水素異性化、又は水素脱ろう化合成Ｆ−Ｔ法由来ワックス性炭化水素又は、水素異性化又はイソ脱ろう化Ｆ−Ｔワックス、水素異性化、又はイソ脱ろう化合成ワックス、又はこれらの混合物を含む。ＧＬＴベースストック及びベースオイルは、例えば、ガスオイル、ワックス性水素分解炭化水素、潤滑油、高流動点を有するポリアルファオレフィン、ｆｏｏｔｓ  ｏｉｌ、ノルマルアルファオレフィンワックス、スラックスワックス、脱オイルワックス、及びシクロ結晶ワックスを含む、他の原料由来の、例えば、水素異性化又はイソ脱ろう化ミネラル／石油由来炭化水素、水素異性化又は脱ろう化ワックス性炭化水素、又はこれらの混合物を含む他の水素異性化又はイソ脱ろう化物質として、又はこれらを組み合わせて用いられる。
【００６３】
ＧＬＴ及びベースオイルは、非環式パラフィンと組み合わせて用いるパラフィンを多く含む（＞９０重量％、飽和）単環パラフィン及び多環パラフィンとの混合物を含む。前記組合せにおけるナフテン（すなわち、環状パラフィン）含量は用いる触媒及び温度により変化する。更に、ＧＬＴベースストック及びベースオイルは、通常、硫黄、及び窒素含有量が非常に少なく、通常各元素の含量は、約１０ｐｐｍ未満、及びより一般的には約５ｐｐｍ未満である。Ｆ−Ｔ物質、特にＦ−Ｔワックスの水素異性化／イソ脱ろう化により得られるＧＬＴベースストック及びベースオイルの硫黄及び窒素含量は実質的にゼロである。ＧＬＴベースストック及びベースオイル、水素異性化又はイソ脱ろう化Ｆ−Ｔ物質由来のベースストック及びベースオイル及び、ワックス異性化物／イソ脱ろう化物等のワックス由来の水素異性化物／イソ脱ろう化ベースストック及びベースオイルに有用な組成物は、例えば、米国特許Ｎｏ．６，０８０，３０１、米国特許Ｎｏ．６，０９０，９８９、及び米国特許Ｎｏ．６，１６５，９４９に記載されている。
【００６４】
ワックス性原料（これら自体も発明の使用に適している）由来のワックス異性化物／イソ脱ワックス化ベースストック及びベースオイルは、例えば、１つ以上のガスオイル、スラックワックス、ワックス性燃料、ワックス性燃料の炭化水素ボトム物質、炭化水素ラフィネート、天然ワックス、ワッスク性物質由来の水素分解物、熱分解物又は他の好適なミネラル又は非ミネラルオイル、約２０以上の、好ましくは約３０以上の炭素数を有する直鎖又は分岐ヒドロカルビル化合物、及びそのようなベースストック及びベースオイルの異性化物／イソ脱ロウ物質の混合物のような、原料油である、ミネラル又は天然由来のワックス性原料の水素異性化物又はイソ脱ろう化物由来の潤滑な粘度を有するパラフィン系流体ある。
【００６５】
本発明に有用な高粘度及び低粘度の両ＰＡＯは既に説明してある。ＨＩＶ−ＰＡＯは３ｃＳｔより高い粘度（１００℃、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有する成分で特に好ましい態様である。ＨＩＶ−ＰＡＯ（高粘度指数ポリアルファオレフィン）は、それ自体よく知られている物質であり、米国特許Ｎｏ．４，８２７，０６４、米国特許Ｎｏ．４，８２７，０７３、米国特許Ｎｏ．４，９９０，７７１、米国特許Ｎｏ．５，０１２，０２０及び米国特許Ｎｏ．５，２６４，６４２に記載の還元金属酸化触媒（例えば、クロミニウム）を用いて、アルファオレフィンの重合により調製される。これらのＨＩＶ−ＡＰＯは粘度指数（ＶＩ）、及び以下に挙げる特徴の１つ以上を有する；０．１９未満の分岐指数、３００乃至４５，０００の間の重量平均分子量、３００乃至１８，０００の間の数平均分子量、１乃至５の分子量、−１５℃以下の流動点。炭素数測定において、これらの炭素数の範囲はC３０乃至C１３００である、１００℃に測定される本発明に有用なＨＩＶ−ＰＡＯオリゴマーの粘度は３ｃＳｔ乃至約１５，０００ｃＳｔである。これらのＨＩＶ−ＰＡＯは市販されており、例えば、エクソンケミカルカンパニーが販売するＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ  Ｕｌｔｒａ（ＴＭ）である。
【００６６】
高分子量不飽和オリゴマーは通常又は好ましくは、水素処理されて、熱安定性及び酸化安定性を有する物質を生成するが、通常用いている高分子不飽和ＨＩＶ−ＰＡＯオリゴマーは熱安定性及び酸化安定性を充分に備えているもので、水素処理を行わずして用いることができる。このことが、これらのＨＩＶ−ＰＡＯの他の有利な性質である。しかし、任意で水素処理を用いていてもよい。１つの態様において、本発明に有用なＨＩＶ−ＰＡＯは、還元酸化金属触媒（例えば、シリカゲルに担持されている還元クロミウム）、ゼオライト触媒、活性化メタロセン触媒、又はチーグラナッタ（ＺＮ）触媒を用いたアルファオレフィンの非異性化重合により生成することができる。
【００６７】
本発明の目的のために、けん引減力剤とのブレンドに用いる他の好ましいＰＡＯは、オリゴマー及び／又はＣ５乃至Ｃ１４アルファオレフィン（ＬＡＯ）のポリマー、好ましくはＣ８乃至Ｃ１２ＬＡＯを含んでいることが特徴である。他の好適な高粘度流体は、他の合成、例えば、液体エチレンプロピレンコポリマー、ポリイソブチレン、他のポリオレフィン（例えば、ＰＩＯ）、ポリメタクリレートを含む。他の高粘度流体はミネラルオイルを含む。更なる好適な高粘度流体は、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＶのカテゴリーに属する好適な粘度を有する成分であり、例えば、高粘度エステル、アルキル化ナフタレン、ＰＡＧ等がある。
【００６８】
１つの態様において、本発明は上で定義されたけん引減力剤から選択される１つ以上の低粘度ブレンド組成物と１つ以上の高粘度流体を混合して低けん引力のｌｕｂｅ  ｗｅｉｇｈｔ流体を選択する工程を含む。これらの流体は、粘着剤、崩壊剤、ＶＩ修飾剤、流動点低下剤、極圧添加剤、抗磨耗添加剤、抗乳化剤、抗錆添加剤、金属不動化剤等の添加剤のパッケージ、と組み合わされて各種自動車、又は工業用潤滑油を提供する。ブレンドの順番は重要ではなく、けん引減力剤をベースストックに添加しても、ベースストックをけん引減力剤に添加しても同じである。
【００６９】
一つの態様において、本発明の組成物はＶＩ改質剤を含んでいない。より好ましい態様において、約１００，０００以上の分子量を有するＶＩ改質剤が除かれる。この様な成分は当分野において良く知られている物質であり、米国特許Ｎｏ．４，９５６，１２２又は米国特許Ｎｏ．６，７１３，４３８に開示されている。ＶＩ改質剤の分子量は数平均分子量であるか、重量平均分子量であるかは重要ではない。分子量は良く知られた方法で測定され、決定される。
【００７０】
本発明の組成物は滑りの要素を有するＥＨＬ接触が存在する製品に特に有用である。例は、とくに、球面回転軸受け、深溝ボールベアリング、アングルコンタクトベアリングを含む。更に、大部分のギアシステムは、歯車の噛合いの間に複数の滑りＥＨＬ接点を含む。例は、平歯車、ハスバ歯車、ハイポイドギア、かさ歯車、ウォームギア及び同種のものを含む。
【００７１】
本発明の態様は、少なくとも１つのけん引減力剤を少なくとも１つの高粘度物質とブレンドすることを含む。好ましい態様において、少なくとも１つのけん引減力剤を高粘度流体とブレンドしてＳＡＥＪ３６０分類システムに基づくＳＡＥ  ７０Ｗ以上のギア潤滑油を生成する。この分類システムは１００℃における動粘度及び自動車ギアオイルに対するブルックフィールド粘度を参照して基準を設けている。本発明のけん引減力剤の性質に依存して、最終的な組成物のけん引力が、高粘度流体のけん引係数よりも有意に低められる濃度において用いられた場合、前記けん引減力剤の低粘度に起因して、最終組成物の低温における流動性も影響される。その結果として、本発明のけん引減力剤を含むように製造されて得られたギア潤滑油は、幾つかの態様において前記けん引減力剤を含んでいない同様の動粘度を有するを有するギア潤滑油よりも有意に低いブロックフィールド粘度を有する。本明細書で用いるブロックフィールド粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ２９３８に従って測定する。
【００７２】
好ましい態様において、１００℃において３ｃＳｔ未満の低粘度を特徴とする本発明の少なくとも１つのけん引減力剤及び前記けん引減力剤よりも高い粘度を有することを特徴とする少なくとも１つの流体を含む潤滑油組成物が提供される。得られた組成物は、高粘度流体のけん引係数より低いけん引係数を有する。
【００７３】
前記けん引修飾剤の重要な特徴は、最終生成物中の処方割合に基づくけん引力の直線的な減少よりもけん引力を低める能力である。図３は３つの異なる組成物（ペンタン酸エステル／ＰＡＯが、１００／０、４１／５９、及び０／１００重量％の割合で処方されている）から得られたけん引係数の結果を示している。４１％のペンタン酸を含む組成物のけん引係数は、他のブレンド組成物のけん引係数に基づいて作成されたけん引係数の直線よりも有意に低くなっている。この特徴は本発明の好ましい態様である。
【００７４】
従って、本発明のけん引減力剤は高粘度ベースストックとブレンドされた場合、けん引係数において顕著な効果が見られる。例えば、図４は、幾つかの流体組成物からのけん引曲線を示している。表１は、各組合せの概要を説明する。図４のデータは、各種けん引修飾剤をＰＡＯ１５０に添加した場合のけん引係数に及ぼす影響を示している。本明細書において用いたけん引データは英国のＰＣＳインスツルメント社により製造されたＭｉｎｉ  Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＭＴＭ）を用いて得たものである。他のけん引係数に関するデータも該装置を用いて得たものである。本発明の潤滑油組成物は更に、０．１乃至３．５ＧＰａのピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油温度、及び０．２５乃至１０．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度により測定したときに、５％より高いそのパーセントの滑り率においても、より高粘度のベースストックのけん引係数よりも、低いけん引数を有することを特徴とする。このデータは本段落で定義しているＭＴＭを用いて得たものである。
【００７５】
図４において、流体１はＰＡＯ１５０単独である（ＳｕｐｅｒＳｙｎ（ＴＭ）２１５０）。流体２は前記ＰＡＯとけん引減力剤、つまり２ｃＳｔのＰＡＯ（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（ＴＭ）２）のブレンドである。流体３及び４は、前記ＰＡＯ１５０と、けん引減力剤として、それぞれ、イソノニルヘプタニエートの一塩基酸エステル及びペンタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステルをブレンドしたものである。流体５及び流体６は、ＰＡＯ１５０とけん引減力剤として、炭化水素溶媒（それぞれ、Ｅｘｘｓｏｌ（ＴＭ）Ｄ１１０及びＮｏｒｐａｒ（ＴＭ））とのブレンドである。各けん引減力剤はＰＡＯ１５０中に５５重量％のレベルで存在し、残りはＰＡＯ１５０である。図４のデータから、流体２乃至６のけん引減力剤は試験された各滑り率において低いことがわかる。ペンタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステルはＰＡＯ１５０と組み合わせたときに特に有効である。
【表１】
2008530268.tif 000003
【００７６】
図５はエステルファミリー由来であり、１．１乃至２．７ｃＳｔの範囲の異なる粘度を有する異なるけん引減力剤の他の例を示す、これらのけん引減力剤はいくつかの異なる濃度で高濃度ベースオイルＰＡＯ１０００と組み合わせて用いられる。けん引係数は３０％の滑り率で測定した。けん引減力剤を含むブレンドのけん引力はＡＰＯ１０００単独のけん引係数よりも有意に低くなることが、試験された各けん引減力剤において証明された。
【００７７】
製剤はしばしば、製剤を濃厚化するために、ベースストックを選択することがある。前記選択は、標的とする粘度グレード、所望の酸化安定性の程度、経済性等の異なるファクターに依存している。そのような濃厚なベースストックの４例を以下の表２に示した：これらは、ブライトストック、ＰＡＯ１００、ＰＡＯ１５０（ＳｕｐｅｒＳｙｎ（ＴＭ）２１５０）、及びＰＡＯ１０００（ＳｕｐｅｒＳｙｎ（ＴＭ）２１００）である。これらの製剤を本発明のけん引減力剤と組み合わせた場合、Ｃ８乃至Ｃ１０アルコールのペンタン酸エステルのケースにおいて、けん引力はこれらの４つのベースストックに対して大幅に低められていた。表２は、滑り率３０％において、けん引修飾剤の存在下、又は不存在下において、測定されたこれらの４つのベースストックに対するけん引係数を示す。図６は得られたデータを示したグラフである。このグラフにおいて、けん引減力剤を含む流体は、斜交平行模様のバーで表され、これに並ぶバーはけん引減力剤を含まない対応する流体を表す。各ベースストックに対して、けん引減力剤、ペンタン酸のＣ８乃至Ｃ１０エステルの存在により、けん引係数を大幅に低める。
【表２】
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【００７８】
潤滑油、例えば、自動車ギアオイルが本発明に従って製剤化される場合、すなわち１つ以上のけん引減力剤を高粘度流体と組合せる場合、得られた流体は、この方法で製剤化されていない流体に対してけん引力が低くなることが予測される。２つの流体、ギアオイルＡ及びギアオイルＢは本発明の好ましい態様に従って製剤化された。両者はＰＡＯ１５０（ＳｕｐｒｅＳｙｎ（ＴＭ）２１５０）とブレンドされた２つのけん引減力剤、ＰＡＯ２（ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ（ＴＭ）２）及び１．３ｃＳｔの動粘度を有する一塩基エステルを含む。製剤化の詳細を表３に示す。これらの流体はその後、市販のギアオイル７５Ｗ−９０と一緒にけん引係数を測定した。このけん引係数のデータを図７に示す。この図は各滑り率におけるけん引係数が非同調集中接触に対して、市販の製剤のけん引係数よりも非常に低いことを示している。
【表３】
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【００７９】
工業界において、低いけん引力を有する潤滑油は、エネルギーロスを減らし、オイルへの熱入力が引くなることが知られている。例えば、歯車が噛み合っているギアの場合には、前記潤滑油は、高いせん断を受け、２つの表面がお互いに通過しあうように動く。もし低いけん引摩擦力の低い流体を用いた場合、いかなる時点においても、ギア歯車の間のけん引摩擦力が低くなり、従って、エネルギーロスが低くなる。通常、低いけん引摩擦力の潤滑油は、システムにおいて負荷依存損失が少なくなる。
【００８０】
もし、熱入力が少なくなれば、低められたけん引摩擦力の流体により、潤滑油温度が低くなることが予測される。このことを証明するデータを表４で規定する組成物を用いて、以下で説明するＡｘｌｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ−Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ  Ｔｅｓｔを用いて収集した。表４において、ギアオイルＣ及びＤとして挙げられている組成物は本発明に従って製剤化されたものであり、重量パーセントは組成物全体を基準としている。７５Ｗ−１４０及び７５Ｗ−９０はＯｒｉｇｉｎａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｅｒｓ（ＯＥＭ）により提供されているファクトリーフィル（ｆａｃｔｏｒｙ  ｆｉｌｌ）／サービスフィル（ｓｅｒｖｉｃｅ  ｆｉｌｌ）オイルである。このファクトリーフィル（ｆａｃｔｏｒｙ）／サービスフィル（ｓｅｒｖｉｃｅ  ｆｉｌｌ）オイルは主に北米の乗用車の製造者により使用されているオイルであり、本明細書においてＯＥＭ  Ａ及びＯＥＭ  Ｂと言う。
【００８１】
整備された車軸を、電源を２５０ｈｐの電気モータとして、定期的な熱除去を車軸支持体に直接扇風機から送風することを除いては、ＡＳＴＭ  Ｄ６１２１−０１（Ｌ−３７ギア耐久性試験）と同様のＴ−バータイプ試験設定で試験した。前記車軸支持体に試験オイルを充填し、トルク及び１分間当たりの回転数（ｒｐｍ）の各ステージを実施した。各ステージは油溜温度が安定するまで行った。各ステージの温度を記録し、車軸に計器が装備されている場合にはトルクの測定値も一緒に記録した。試験はその後次のステージに移行し、全てのステージが終了するまで試験を行う。
【表４】
2008530268.tif 000006
【００８２】
各ステージにおいて、平衡に達した後の油溜め温度を収集した。この特定の試験において、ステージ１乃至３は経済的な条件、すなわち、軽負荷且つ中乃至高スピードをシミュレーションするために選択した。ステージ４、６、７及び８は装置設定の範囲内のより高いストレス条件である。ステージ５、９、１０及び１１は、耐久ステージであり、機械装置設備の設定範囲の限界に近いか、これを超えた、高圧条件である。
【００８３】
表５のデータを対応する図８にプロットした。ファクトリーフィル（ｆａｃｔｏｒｙ  ｆｉｌｌ）７５Ｗ−１４０に対する各ステージの３つの流体の温度差（ＯＦ）を示す。
【表５】
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【００８４】
本発明の態様であるオイルＣ及びＤは、有意に高い温度を示したステージ５及び１０を除いては、７５Ｗ−１４０よりも有意に低い温度であった。この温度の低下はファクトリーフィル（ｆａｃｔｏｒｙ  ｆｉｌｌ）７５Ｗ−９０よりも有意に大きかった。
【００８５】
最も興味深いことは、これら２つの低けん引流体は低粘度であるにも関わらず、上り坂のけん引をシミュレートしている高負荷ステージ５、９、１０及び１１において耐久性保護を適度に維持できていることである。オイルＣ及びＤの温度は約５乃至１０℃だけ、より粘性のある７５Ｗ−１４０対照オイルよりも高かった。従って、当業者は、耐久性保護性能を維持しつつ、低粘度オイルに起因する燃費効果を得られる。このようなことは、軽粘性オイルでは不可能である。
【００８６】
同様の試験において、更にもう一つの車軸メーカーからの整備された車軸を用いた。再び、経済的条件及び耐久性ステージを組合せ、今回は１０ステージで試験を行った。本発明に従って製剤化されたオイルＥは、７５Ｗ−１４０を対照オイルとして試験を行い、７５Ｗ−１４０及び市販の７５Ｗ−９０（両者はファクトリーフィル（ｆａｃｔｏｒｙ  ｆｉｌｌ）オイルである）よりも低い油溜め温度を示した。ギアオイルＥの組成を以下の表６に示し、得られた結果を図９に図示した。７５Ｗ−１４０合成ファクトリーフィルギアオイル及び７５Ｗ−９０ギアオイルと比較して、オイルＥはＡｘｌｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ−Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ試験において、大幅に低い温度を示した。
【表６】
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【００８７】
効率における予測された改良は、高負荷用途の保護について妥協することなく行われていることに注意されたい。比較データは、耐久性領域においても膜厚に影響のないことを示している。高負荷ステージ５、９及び１０において、１００℃においてオイルＥと同じ粘度を有する市販の７５Ｗ−９０と比較して、オイルＥはより温度制御が優れていることを証明している。オイルＥは７５Ｗ−１４０対照よりも優れている結果を示した。この温度の低減は、潤滑油のライフタイムを伸ばすことになり、すなわち、オイルを排出するまでの期間が長くなることが期待される。このことは、装置のオーナーにとってはコストの削減となる。操作温度が低い場合には装置ライフタイム及び信頼性も増す。
【００８８】
本発明のけん引減力剤を含む流体について、別個の試験設備で、５日間の効率テストを行った。本発明のけん引減力剤及びＰＡＯ１５０（ＳｕｐｒｅＳｙｎ（ＴＭ）１５０）を用いて調製された車軸液体及びトランスミッション液体を、市販のミネラルトランスミッションオイル、合成トランスミッションオイル、ミネラル車軸オイル、及び合成車軸オイルと一緒に試験した。試験された全てのオイルを表７及び８に示す。トランスミッションオイルＴＯ３及び車軸オイルＡＯ２の組成は表３で示したギアオイルＡとほぼ同じである。トランスミッションオイルＴＯ３及び車軸オイルＡＯ２の間の違いは、添加剤パッケージである。トランスミッションオイルは、市販のトランスミッション添加剤パッケージを含み、車軸オイルは、市販のギア添加剤パッケージを含む。市販の流体に対して本発明の流体のブロックフィールド粘度が非常に低くなっていることが注目される。
【表７】
2008530268.tif 000009
【表８】
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【００８９】
５日間の試験期間の後、これらの流体の５つの異なるペアについて１週間、試験を行った。試験されたペアを、対照ペアＡＯ１及びＴＯ１に対する燃費改善率と共に以下の表９に示す。
【表９】
2008530268.tif 000011
【００９０】
表９の結果は、燃料効率改善の最も高いパーセンテージはペア＃４であることを示し、このことは本発明の２つの流体を用いた場合に見られている。実際に、本発明の車軸オイルは、市販のミネラルオイル及び市販の合成オイルを含む、この３つのトランスミッションオイルのいずれかと組み合わせた場合、大幅に燃費が改善されている。
【００９１】
工業用のギアについて、ウオームギアは、一般的なギアのタイプの一つである。ウオームギアは、タイヤに対して広範な楕円接触を形成し、及び高滑りＥＨＬ条件下で操作される。従って、エネルギー節約の観点から、低いけん引力が特に有利である。
【００９２】
期待される効果の量を定量化することは、多くの因子の影響があることから困難である。例えば、ウオームギアの場合、効率の量はシャフトベアリング、シール、揺れ動きロス（ｃｈｕｒｎｉｎｇ  ｌｏｓｓｅｓ）、ギアのかみ合わせ、ギア減速率等を含む多くの因子に依存している。しかしながら、通常、高い滑り率と高いエネルギーロスの故に効率の増加は大きいと推定されている。スチールギアは通常銅製のウオームギアよりも効率的でありそれゆえ、絶対的な効率の増加が少なくなる。
【００９３】
当業者は多くの方法によりギアシステムの効率を定量化することができ、より具体的には、改良されていない潤滑油組成物と本発明の組成物の態様について、そのようなシステムにおいて比較することにより評価することができる。同様に、前記ギアシステムの機械操作効率も容易に評価することができ、比較を行うことができる。
【００９４】
回転要素を含むベアリングは、形態のタイプに依存する数多くの形態を有している。前記形態は低けん引流体により利益を受ける場合もあるだろうし、受けない場合もある。このことは、本発明の分野における当業者により決定される。ボールと軌道間に滑りがある場合、オイルがせん断され、本発明の潤滑油のけん引力を低める性質により、エネルギー損失が減少する。
【００９５】
本発明は特に、あらゆるタイプのギアを含む機械要素及び回転要素を含むベアリングを含むあらゆるシステムにおいて特に有用である。そのようなシステムの例は発電システム、紙、スチール、及びセメント粉砕、油圧装置、自動車の駆動系、飛行機の推進システム等を含む。本明細書で定義された、好ましい態様及びより好ましい態様を含む各種態様は本発明の目的と一致するように組み合わせることができることは、当業者に認識されている。従って、本発明の好ましい態様は、（ａ）１００℃において３ｃＳｔより高い粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有することを特徴とする少なくとも１つのベースストック；（ｂ）前記ベースストックと相溶性があり、１００℃において３ｃＳｔ以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有し、ベースストック（ａ）のけん引係数よりも低いけん引係数を有する少なくとも１つのけん引減力剤を含む潤滑油組成物を含む。ここで、（ａ）は前記潤滑油組成物の重量に基づいて、１乃至９９重量％の量で存在し、（ｂ）は９９乃至１重量％の量で存在することを特徴とし、前記潤滑油組成物は、０．１Ｇｐａのピーク接触圧力、−４０℃ないし２００℃の潤滑油温度、０．２５乃至１０．０ｍ／ｓの潤滑油導入速度で測定される、ブレンド後のけん引係数が、５％以上の（又は５％を超える、又は５％を超え３０％まで、又は５％から２０％まで、又は２０％以上、又は２０％を超える）滑り率の範囲の各パーセンテージにおいて、（ａ）のけん引係数よりも低いことを特徴とし、更に前記組成物は以下の１つにより特徴付けられる。（ｉ）（ａ）がエステル、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択される。（ｉｉ）（ｂ）が一塩基酸エステルから選択され、且つ（ａ）がＰＡＯではない。（ｉｉｉ）（ｂ）がノルマルパラフィン、イソパラフィン、脱芳香族炭化水素流体、及び脂肪族炭化水素流体から選択される炭化水素流体である。さらに以下の１つ以上の好ましい態様を有しうる。即ち、一つの態様において、前記少なくとも１つのベースストックが少なくとも１００ｃＳｔ、任意で１４０ｃＳｔより高い、任意で１５０ｃＳｔ以上の、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定される粘度を有する。別の一つの態様において、（ａ）及び（ｂ）を組み合わせると５５重量％よりも多くの前記潤滑油組成物を含む。別の一つの態様において、前記けん引減力剤は３ｃＳｔ未満の、任意で２ｃＳｔ以下の、任意で２ｃＳｔ未満の、任意で１．３ｃＳｔ未満、又は１．２ｃＳｔ、又は１ｃＳｔの、１００℃においてＡＳＴＭ  Ｄ４４５で測定される粘度を有する。更に別の態様では、前記けん引減力剤は、Ｃ５乃至Ｃ３０、任意でＣ１０乃至Ｃ２５、任意でＣ１２乃至Ｃ２０の平均炭素数を有することを特徴とする。別の態様では、前記けん引減力剤は１００℃においてＡＳＴＭ  Ｄ４４５従って測定される粘度が２ｃＳｔ未満であることを特徴とする。別の態様では、前記ベースストックは、１００℃においてＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定される粘度が、少なくとも１００ｃＳｔであることを特徴とする。別の態様では、前記ベースストックは、１００℃においてＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定される粘度が、少なくとも１４０ｃＳｔより高いことを特徴とする。更に別の態様では、前記（ａ）���、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＩ乃至Ｖ及び炭化水素流体から選択される少なくとも１つの物質を含む。更に別の態様では、前記（ａ）は、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＶ及から選択される少なくとも１つの物質を含む。又は、前記（ａ）は、エステル、ＰＡＧ、及びアルキル化ナフタレンから選択される少なくとも１つのベースストックを含む。又は、前記（ａ）は、少なくとも１つのポリアフラオレフィンを含む。又は、前記（ａ）は、ＡＰＩ  ＧｒｏｕｐＶ、合成炭化水素、及びミネラルオイルから選択される少なくとも１つのベースストックを含む。又は、前記（ｂ）はＰＡＯ２及び一塩基酸エステルから選択される。前記（ｂ）は、少なくとも１つの一塩基酸エステルを含み、特に、エステル化アルコールは少なくとも１つのＣ８乃至Ｃ１３アルコール又はより好ましくは少なくとも１つのＣ８乃至Ｃ１０アルコールから選択され、及び／又はエステル化される酸はＣ５乃至Ｃ７の酸である。前記（ａ）はＰＡＯ１５０を含み、及び（ｂ）はＰＡＯ２を含む。又は、前記（ａ）はＰＡＯ１５０を含み、及び（ｂ）はイソヘプタノエート及びＰＡＯ２を含む。又は、−４０℃におけるブロックフィールド粘度が１５０，０００ｃＰ未満及び−５５℃におけるブロックフィールド粘度が１，０００，０００ｃＰ未満（ＡＳＴＭ  Ｄ２９８３）である。又は、前記（ａ）は前記潤滑油組成物の重量に基づいて、５重量％より多く、任意で２０重量％より多く、任意で２５重量％より多く、任意で４５重量％以上、任意で５５重量％より多くの量で前記潤滑油組成物中に存在する。又は、前記（ｂ）は前記潤滑油組成物の重量に基づいて、５重量％より多く、任意で２０重量％より多く、任意で２５重量％より多く、任意で４５重量％以上、任意で５５重量％より多くの量で前記潤滑油組成物中に存在する。又は、前記潤滑油組成物は、５乃至３０％の滑り率の各パーセンテージにおいて、前記（ａ）のけん引係数よりも少なくとも５％低い、好ましくは１０％低い、より好ましくは２０％低い、更に好ましくは３０％低い、更に好ましくは４０％低い、更に好ましくは５０％低いけん引係数を有する。又は、前記組成物は更に増粘剤、ＶＩ改質剤、流動点低下剤、極圧添加剤、抗摩擦剤、摩擦改善剤、脱乳化剤、ヘイズ抑制剤、発色団、抗酸化剤、分散剤、界面活性剤、消泡剤、抗錆剤、メタルパッシベータ（ｍｅｔａｌ  ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）、少量のスリップ剤、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含む。又は前記組成物は、１つ以上の前記添加剤を含まず、特に、約１００，０００以上の数平均分子量又は重量平均分子量を有するＶＩ改質剤を含まないことを特徴とする。前記潤滑油組成物は更にオートマティックトランスミッション液、マニュアルトランスミッション液、車軸潤滑油、トランスアスクル潤滑油、工業用ギア潤滑油、循環潤滑油、オープンギア用潤滑油、閉鎖ギア用潤滑油、油圧／トラクター液又はギアに用いるのに適するように製剤化される。前記潤滑油組成物は更に自動車用ギア潤滑油組成物に適するように製剤化される。前記潤滑油組成物は、０．１乃至３．５ＧＰａピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油オイル、２０％より高い滑り率、及び０．２５乃至１０ｍ／ｓの潤滑油導入速度において測定されるけん引係数が０．１５未満、好ましくは０．１５乃至０．０００１、より好ましくは０．０１５乃至０．００１であることを特徴とする。及び、前記組成物はＰＡＯ２を含まず、又はＰＡＯ１５０を含まず、又はＰＡＯ２及びＰＡＯ１５０を含まない。前記組成物はＧＬＴ流体を含むか、前記組成物はＧＬＴ流体を含まない。本発明の方法は、１００℃において３ｃＳｔより高い粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有するベースストックを含む潤滑油組成物のけん引係数を低める方法である。前記方法は、０．１乃至３．５ＧＰａピーク接触圧力、−４０℃乃至２００℃の潤滑油オイル、及び０．２５乃至１０ｍ／ｓの潤滑油導入速度において測定される、５％より高い滑り率の各パーセンテージにおけるけん引係数を減らすのに十分な量で前記けん引減力剤を添加する工程を含み、前記けん引減力剤は更に、前記ベースストックに相溶性を有しており、１００℃において３ｃＳｔ以下の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）を有する。好ましい方法の態様において、前記潤滑油組成物は本段落で定義される任意の１つの組成物、又は本明細書で定義される本発明の任意の態様により特徴付けられる。
【００９６】
本明細書で用いる商品名を示す（ＴＭ）の記号又は（登録商標）の記号は特定の商標権により保護されているものであり、例えば、それらは各種法域において商標として登録されている。本明細書で引用する全ての特許、特許出願、（ＡＳＴＭ法、ＵＬ法、ＡＰＩ分類等の）試験方法、及び他の文献は本発明と一致する範囲及び前記全文献が引用を許す範囲で参照により本明細書に援用される。本明細書で数値範囲の下限値及び上限値が列挙されている場合には、任意の下限値及び任意の上限値の範囲を意図する。
【００９７】
本発明の態様を特に説明してきたが、本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、当業者に自明であり、容易に成され得る各種変更も意図する。従って、添付の特許請求の範囲を本明細書の実施例及び説明に限定することは意図しない。しかしながら、請求項は本発明の分野の当業者により等価であると扱われる全ての特徴を含む、本発明に存在する特許性の特徴を全て包含すると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は典型的な鉱油と典型的なＰＡＯ油を比較した理想的なけん引カーブである。
【図２】図２は鉱油、ＰＡＯ、及びＰＡＧに対するけん引的数の相対値の比較である。
【図３】図３は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図４】図４は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図５】図５は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図６】図６は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図７】図７は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図８】図８は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図９】図９は、本発明の各種実施例及び各種比較例の実験結果を図示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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