(57)【要約】本発明は、潤滑剤の負荷容量、耐スカッフィング（スコーリング）性、および他の性能特性を向上させる多機能潤滑剤添加剤のパッケージまたは組成物を提供する。この組成物は、モリブデン化合物、第２級ジチオリン酸亜鉛化合物、アリールまたはアルキルリン酸エステル化合物、およびアルキルチオカルバモイル基を有する化合物を含む。本発明は、さらに、潤滑剤の性能特性を向上させる方法を提供する。この方法は、潤滑剤基油または完全に配合された潤滑剤と、前記多機能の潤滑剤添加剤組成物と、を混合することを含む。
2008519127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）次の一般式のモリブデン化合物：
【化１】
2008519127.tif 000018
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）次の一般式の第２級ジチオリン酸亜鉛化合物：
【化２】
2008519127.tif 000019
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【化３】
2008519127.tif 000020
のＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；
（ｃ）次の一般式のアリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物：
【化４】
2008519127.tif 000021
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；および
（ｄ）少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する次の一般式の化合物：
【化５】
2008519127.tif 000022
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］；
を含み、（ａ）から（ｄ）の化合物の全量が、潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下であることを特徴とする多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項２】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記潤滑剤が、ギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、およびエンジンオイルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
潤滑剤と、
（ａ）次の一般式により表される化合物：
【化６】
2008519127.tif 000023
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）次の一般式により表される化合物：
【化７】
2008519127.tif 000024
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【化８】
2008519127.tif 000025
によって表されるＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；
（ｃ）次の一般式により表される化合物：
【化９】
2008519127.tif 000026
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；および
（ｄ）次の一般式により表される化合物：
【化１０】
2008519127.tif 000027
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］；
を含み、（ａ）から（ｄ）の化合物の全量が潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下である多機能の潤滑剤添加剤組成物と、
を混合するステップを含むことを特徴とする潤滑剤の性能特性を向上させる方法。
【請求項１２】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜６モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記潤滑剤が、ギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、およびエンジンオイルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
ベース潤滑剤と、
モリブデン化合物、第２級ジチオリン酸亜鉛化合物、アリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物、および少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１つの添加剤と、
を含み、
（ａ）前記モリブデン化合物が次の一般式：
【化１１】
2008519127.tif 000028
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］を有し；
（ｂ）前記第２級ジチオリン酸亜鉛化合物が次の一般式：
【化１２】
2008519127.tif 000029
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【化１３】
2008519127.tif 000030
のＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］を有し；
（ｃ）前記アリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物が次の一般式：
【化１４】
2008519127.tif 000031
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］を有し；
（ｄ）前記少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する化合物が次の一般式：
【化１５】
2008519127.tif 000032
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］を有し；
（ａ）から（ｄ）の化合物の全量が潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下であることを特徴とする多機能潤滑剤。
【請求項２２】
成分化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のモル比が、約１：１：１：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項２３】
成分化合物（ａ）および（ｂ）のモル比が、約１：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項２４】
成分化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のモル比が、約１０：１０：５：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤の性能特性を向上させる多機能の潤滑剤添加剤組成物またはパッケージに関する。より詳細には、本発明は、改善された負荷容量、改善された耐スカッフィング（耐スコーリング）能、摩擦の低減、および表面疲労寿命の延長など、優れた性能特性を潤滑剤に付与する多機能の潤滑剤添加剤組成物またはパッケージに関する。
【０００２】
本出願は、２００４年１１月４日に出願された米国特許仮出願第６０／６２５４１６号の特典を主張し、本出願の所有者が所有し同時係属の次の出願（これらは本出願と共に出願された、また参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に関連する：「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｐａｃｋａｇｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｌｏａｄ−Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆａｔｉｇｕｅ  Ｌｉｆｅ（負荷容量および表面疲労寿命を向上させる潤滑剤添加剤パッケージ）」（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０００２２９０  ＷＯＵ、ＥＨ−１１６０５）、「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｐａｃｋａｇｅｓ  Ｔｈｅｒｅｉｎ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｌｏａｄ−Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｃａｐａｃｉｔｙ，Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆａｔｉｇｕｅ  Ｌｉｆｅ  ａｎｄ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｆｒｉｃｔｉｏｎ（負荷容量を向上させ、表面疲労寿命を延長させ、摩擦を低下させる多機能添加剤パッケージを含む潤滑剤）」（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０００２２９４ＷＯＵ、ＥＨ−１１６９７）、および「Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｐａｃｋａｇｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｒｏｕｇｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ（機械部品の粗表面のための多機能潤滑剤添加剤パッケージ）」（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０００２２９５ＷＯＵ、ＥＨ−１１６９８）。本発明は、契約番号：７０ＮＡＮＢ０Ｈ３０４８の下で、米国政府の国立標準技術研究所との契約の下になされた。
【背景技術】
【０００３】
手動または自動トランスミッション；１段および多段航空機トランスミッションのような機械システム（これらに限らないが、回転翼航空機を推進させるために使用されるもの、ガスタービンエンジン内のセクションの回転速度を変えるために使用されるもの；プッシュベルト式連続可変トランスミッション；およびトラクションドライブ連続可変トランスミッションが含まれる）は、広い接触面を有する。これらの接触部分またはゾーン（例えば、駆動回転面）、ギア、ならびにボール−ローラベアリングは、大きな表面圧力を受けやすいことが知られている。さらに、内燃機関および他の推進装置、特に、高性能およびレース用途のために一般的になったものは、慣性負荷、大きな滑りや回転速度、ならびに境界潤滑（ｍａｒｇｉｎａｌ  ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）の形で重い負担となる要求を課せられる。さらに、伝達処理能力を最大化するために小型化または軽量化するように設計されている最近開発された多くのトランスミッションシステムによって、機械システムのより大きな接触ゾーン内の摩擦抵抗および疲労を低減させようとする要求が増大している。
【０００４】
これらの過酷な用途における要求に対応するために、潤滑剤（特に、特殊な添加剤を含むもの）が、表面磨耗およびスカッフィング（スコーリング）を防ぎ、最少化するのに不可欠な役割を果たしている。潤滑剤は一般に、表面疲労および過負荷によって生じる、重大な損傷が潤滑された部品に蓄積するのを低減する。
【０００５】
知られている潤滑剤の例は、次の出版物（これらの出版物は参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に記載されている：Ｐｈｉｌｌｉｐｓ，Ｗ．Ｄ．、Ａｓｈｌｅｓｓ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ｏｉｌ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ；Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（灰分のないリン含有潤滑油添加剤；潤滑剤添加剤の化学と応用）４５−１１１（Ｌ．Ｒ．Ｒｕｄｉｃｋ、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ、２００３）；およびＫｅｎｂｅｃｋ，Ｄ．、およびＴ．Ｆ．Ｂｕｅｎｅｍａｎｎ、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ；Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（有機変性剤；潤滑剤添加剤の化学と応用）２０３−２２２（Ｌ．Ｒ．Ｒｕｄｉｃｋ、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．２００３）。
【０００６】
機械システムの全体としての動力効率を増大させるために、最近開発されたシステム最適化手法は、より良好な性能を備えた新しい潤滑剤添加剤の必要性を強く示唆している。摩擦、磨耗、および圧力を減らし、耐スコーリング（スカッフィング）性を向上させることによって、これらの添加剤は、トランスミッションシステムおよび推進装置内において、潤滑された接触面の表面疲労寿命を延長させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、機械システムの負荷容量のような性能特性を向上させる潤滑剤添加剤を提供する。本発明により提供される添加剤組成物と、潤滑剤原料と、任意選択で他の添加剤と、を混合すると、摩擦、磨耗およびスカッフィング（スコーリング）の低減など、多くの性能上の利点を有する完全に配合された潤滑剤となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、潤滑剤基油の性能特性を向上させることを意図する要素または成分を含む潤滑剤添加剤、または耐磨耗（ＡＷ）、極圧（ＥＰ）、摩擦調整（ＦＭ）および表面疲労寿命（ＳＦＬ）調整組成物を含む、完全に配合された潤滑剤を提供する。
【０００９】
好ましい実施形態において、本発明は、民間および軍用規格の両方に適合するトランスミッション液の製品に使用するための天然または合成潤滑剤の性能特性を向上させる、多機能の潤滑剤添加剤組成物を提供する。
【００１０】
他の実施形態において、本発明は、パワートランスミッション部品（ギア、ベアリング、スプライン、シャフトおよびスプリングが含まれる）の金属または合金の性能を向上させるのに使用される多機能組成物を提供する。
【００１１】
他の実施形態において、本発明は、自動車（一般車両（製品）および特殊車両（例えば、レース用および他の高性能用）の両方）、ならびにオンロードおよびオフロードの重機（例えば、農機具および建設機械）に動力を与えるのに使用されるエンジンおよび関連する推進装置の性能特性を向上させる多機能の潤滑剤添加剤組成物を提供する。
【００１２】
他の実施形態において、本発明は、有益なことに、摩擦およびスカッフィング（スコーリング）を減らし、疲労による表面劣化（限定する趣旨ではないが、ミクロピッティング（腐食）、マクロピッティング、および磨耗が含まれる）とに対する耐性を向上させる完全に配合された潤滑剤を製造するために、潤滑剤原料および他の添加剤と混合することができる多機能の潤滑剤添加剤組成物を提供する。
【００１３】
さらに別の実施形態において、本発明は、潤滑剤の性能特性を向上させる多機能の潤滑剤添加剤組成物を提供し、この組成物は、次の成分の１つまたは複数を含む：
（ａ）次の一般式によって表されるモリブデン化合物：
【００１４】
【化１６】
2008519127.tif 000003
【００１５】
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）次の一般式によって表される第２級ジチオリン酸亜鉛化合物：
【００１６】
【化１７】
2008519127.tif 000004
【００１７】
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【００１８】
【化１８】
2008519127.tif 000005
【００１９】
によって表されるＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；
（ｃ）次の一般式によって表されるアリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物：
【００２０】
【化１９】
2008519127.tif 000006
【００２１】
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；および
（ｄ）少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する次の一般式によって表される化合物：
【００２２】
【化２０】
2008519127.tif 000007
【００２３】
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］；（ａ）から（ｄ）の化合物の全量は、潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、潤滑剤基油または完全に配合された潤滑剤の性能特性を向上させる、多機能の潤滑剤添加剤組成物を提供する。好ましくは、前記組成物は、下に記載される次の成分：（Ｉ）潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の濃度のモリブデン化合物（ａ）；（ＩＩ）潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の濃度のジアルキル（第２級）ジチオリン酸亜鉛化合物（ｂ）；（ＩＩＩ）潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の濃度のアリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物（ｃ）；（ＩＶ）潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の濃度のアルキルチオカルバモイル化合物（ｄ）；を含み、組成物中の４つの添加剤の全濃度は潤滑剤の全量に対して約１５モル％を超えないであろう。
【００２５】
多機能の潤滑剤添加剤組成物は、次の成分：
（ａ）次の一般式によって表されるモリブデン化合物：
【００２６】
【化２１】
2008519127.tif 000008
【００２７】
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０、好ましくは、約４≦ｎ≦６の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）次の一般式によって表される第２級ジチオリン酸亜鉛化合物（またはジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物）：
【００２８】
【化２２】
2008519127.tif 000009
【００２９】
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【００３０】
【化２３】
2008519127.tif 000010
【００３１】
によって表されるＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１、好ましくは、約４≦ｈ≦６の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５、好ましくは、約１≦ｉ≦３の整数である］；
（ｃ）次の一般式によって表されるアリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物：
【００３２】
【化２４】
2008519127.tif 000011
【００３３】
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０、好ましくは、約４≦ｊ≦８の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；
（ｄ）少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する次の一般式によって表される化合物：
【００３４】
【化２５】
2008519127.tif 000012
【００３５】
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０、好ましくは、約４≦ｋ≦８の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０、好ましくは、約１≦ｎ≦６の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６、好ましくは、約１≦ｍ≦３の整数である］；
から調製され、（ａ）から（ｄ）の化合物の全量は潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下である。
【００３６】
多機能の潤滑剤添加剤組成物の化合物（ａ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の量で存在する。好ましい実施形態において、化合物（ａ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜３モル％の量で存在する。
【００３７】
多機能の潤滑剤添加剤組成物の化合物（ｂ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の量で存在する。好ましい実施形態において、化合物（ｂ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜３モル％の量で存在する。
【００３８】
多機能の潤滑剤添加剤組成物の化合物（ｃ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の量で存在する。好ましい実施形態において、化合物（ｃ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜３モル％の量で存在する。
【００３９】
多機能の潤滑剤添加剤組成物の化合物（ｄ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜６モル％の量で存在する。好ましい実施形態において、化合物（ｄ）は、潤滑剤の全量に対して約０．１〜３モル％の量で存在する。
【００４０】
本発明が改良できる潤滑剤には、限定する趣旨ではないが、ギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、およびエンジンオイルが含まれる。好ましい実施形態において、様々なタイプの潤滑剤、グリース、特に合成ポリオールエステル（ＰＯＥ）系潤滑剤が、潤滑性基油として使用され得る。
【００４１】
本発明は、航空機（航空宇宙）および自動車の天然および合成潤滑剤の添加剤組成物として有用である。さらに、本発明の多機能添加剤組成物と上記潤滑剤との組合せは、伝達力効率、およびシステムの出力密度を改善する。
【００４２】
具体的な用途には、政府の民間（ＦＡＡ）および軍用（ＤｏＤ）規格および要件を満たすように設計されたタービンエンジンオイルおよびトランスミッションオイルも含まれる。これらの多機能添加剤組成物のさらなる用法は、パワートランスミッション部品（限定する趣旨ではないが、ギア、ベアリング、スプライン、シャフト、およびスプリングを含む）に一般的に使用されている金属および合金のスカッフィング（スコーリング）特性を改良させる、実証された能力を有する。従って、このような改良により、部品およびシステムの故障、ならびに顧客の合格判定試験プロトコル（ＡＴＰ）における不合格が減少する。添加剤組成物はまた、孔食（表面）疲労寿命を向上させ、磨耗および他の現象による部品およびシステムの劣化速度を低下させる。
【００４３】
別の実施形態において、本発明は、潤滑剤の性能特性を向上させる方法を提供する。この方法は、
潤滑剤と、上記多機能潤滑剤添加剤組成物の成分（ａ）から（ｄ）の少なくとも１つを含む多機能潤滑剤添加剤組成物と、を混合して、完全に配合された潤滑剤を製造するステップを含む。この実施形態では、４種の添加剤の全量は潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下である場合、化合物（ａ）から（ｄ）のモル濃度は所望の効果を実現するために変更され得る。
【００４４】
次の配合および実験結果は、本発明の多機能添加剤組成物のいくつかの非限定的な実施形態を示す。
【００４５】
配合＃４
この実施形態では、多機能添加剤パッケージをＨａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９９４オイルに添加し、配合＃４を作製した。Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９９４オイルは、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩを複製するように、しかし、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩの耐磨耗添加剤であるリン酸トリクレシル（ＴＣＰ）を含めないで、Ｈａｔｃｏにより特別に調製された。Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９９４オイルは、抗酸化剤パッケージおよび黄色腐食防止剤を含んでおり、また５ｃＳｔのポリオールエステル基油（下の表１に記された特性を有するＨＸＬ−１５７０）を用いている。
【００４６】
【表１】
2008519127.tif 000013
【００４７】
配合＃４は、次の添加剤を含んでいた。
【００４８】
【表２】
2008519127.tif 000014
【００４９】
配合＃４のこの多機能添加剤パッケージは、Ｈａｔｃｏ−ＨＸＬ−７９９４オイルの負荷容量を約３．９４倍向上させたが、これは、ＭＩＬ−ＰＲＦ−２３６９９オイルの他のブランドおよびバージョンに比べて優れた潤滑性能を通常有するＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩ（ＭＩＬ−ＰＲＦ−２３６９９の標準品、５ｃＳｔのガスタービンエンジンオイル）のような従来のオイルより優れている。図面から理解できるように、Ｈａｔｃｏ−ＨＸＬ−７９９４オイル（１０）は約５．７のスカッフィング（スコーリング）平均不良荷重ステージ（矢印１１）を有し、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩ（２０）は約１９．２のスカッフィング（スコーリング）平均不良荷重ステージ（矢印２１）を有し、また、配合＃４（３０）は約２２．５のスカッフィング（スコーリング）平均不良荷重ステージ（矢印３１）を有していたが、これは、配合＃４の負荷容量がＨａｔｃｏ−ＨＸＬ−７９９４オイルより約３．９４倍大きいことを示している。
【００５０】
実験結果
Ｗｅｄｅｖｅｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．の一般に受け入れられているＷＡＭ負荷容量試験法（「ＷＡＭ試験」）の修正版を用いて、本発明の配合＃４および２種の基準オイル（Ｈａｔｃｏ−ＨＸＬ−７９９４オイルおよびＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩ）についての実験結果を得た。ＷＡＭ試験は、広い温度範囲にわたって、荷重を担う表面の磨耗、裂け目、およびスカッフィング（スコーリング）を評価することによって、潤滑剤の荷重容量、および荷重を担う表面を評価するように設計されている。
【００５１】
下の表３は、本発明の様々な潤滑剤を試験するために用いられたＷＡＭ試験条件の一覧を示している。
【００５２】
【表３】
2008519127.tif 000015
【００５３】
ＷＡＭ試験の詳細な説明については、ＷＡＭ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｌｏａｄ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ（ＷＡＭ高速荷重容量試験法）、ＳＡＥ  Ａｅｒｏｓｐａｃｅ  ＡＩＲ４９７８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｂ、２００２、およびＷｅｄｅｖｅｎの米国特許第５６７９８８３号を参照（これらはいずれも、参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）。
【００５４】
高負荷用オイルは、スカッフィング（スコーリング）の現象なしに、荷重ステージ３０で試験中止となることが多い。試験中止となる候補配合を識別するために、試験を修正版試験プロトコルで実施できる。修正版試験プロトコルは標準の試験プロトコルより小さい連行速度（ｅｎｔｒａｉｎｉｇ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）で行われ、これにより、ＥＨＤ膜厚を減少させ、より大きな突起間干渉（ａｓｐｅｒｉｔｙ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を生じさせる。試験は、本質的には、膜圧と表面粗さとの比（ｈ／σ）を低下させて行う。
【００５５】
この修正版試験プロトコルは、航空機（航空宇宙）ギアボックスに使用される高負荷用オイルのために開発された。これらのオイルには、米国海軍向けのＤＯＤ−ＰＲＦ−８５７３４オイル、および英国国防省向けのＤｅｆ  Ｓｔａｎ  ９１−１００オイルが含まれる。修正版試験プロトコルによると、軍用航空機に現在使用されている最大負荷用オイルは、約１９から２８の範囲にある荷重ステージでスカッフィング（スコーリング）不良を起こす。
【００５６】
ＡＩＳＩ  ９３１０試料調製：
配合＃４、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイル、およびＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩを、米国海軍のために開発された荷重容量試験法を用いて耐スカッフィング（スコーリング）性について比較評価した。この試験方法では、ボールおよびディスク試料を用いた。ボール試料の直径を１３／１６インチ、ディスク試料の直径を４インチ、厚さを１／２インチとした。材料組成、硬度および表面仕上げを綿密に制御した。試料を、ギア用途に非常に一般的な表面浸炭合金であるＡＩＳＩ  ９３１０鋼から作製した。
【００５７】
ＡＩＳＩ  ９３１０ボール、または「ハードグラウンド（Hａｒｄ  Gｒｏｕｎｄ）」ボールをボール製造プロセスにおいて熱処理し、研磨した。硬質研磨工程を介して、これらのボールを作製した。この作業工程の後の表面仕上げによって、約１０〜１２マイクロインチＲａの間となった。
【００５８】
試料の組成、硬度および表面仕上げが下に記載されている。
【００５９】
【表４】
2008519127.tif 000016
【００６０】
スカッフィング（スコーリング）結果：
配合＃４、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルおよび基準オイルであるＥｘｘｏｎ−ＭｏｂｉｌＪｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩのスカッフィング（スコーリング）結果を表５に要約し、図面に示す。
【００６１】
【表５】
2008519127.tif 000017
【００６２】
スカッフィング（スコーリング）平均不良ステージ（荷重ステージ）によって、負荷容量を示す。性能の向上は、荷重ステージが高くなることにより認められる。表５に示されているように、実験結果は、配合＃４のスカッフィング（スコーリング）平均不良ステージは約２２．５であることを示している。このスカッフィング（スコーリング）荷重は、スカッフィング（スコーリング）平均不良ステージが５．７のＨａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルより３．９４倍大きい。さらに、配合＃４の負荷容量は、スカッフィング（スコーリング）平均不良ステージが１９．２のＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩよりも優れている。
【００６３】
上述の実施形態は、ポリオールエステル（ＰＯＥ）タイプの潤滑剤を対象としているが、当業者は、本発明の組成物が他の潤滑剤原料組成物（グリース、鉱油（炭化水素系）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、芳香族ナフタレン（ＡＮ）、アルキルベンゼン（ＡＢ）およびポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）タイプを含む潤滑剤が含まれるが、これらに限らない）に対しても同じように適用されることを認めるであろう。
【００６４】
したがって、前記説明は本発明の単なる例示であることが理解されるべきである。当業者は、本発明から逸脱することなく、様々な代替例および変更を実施することができる。本発明は、このような代替例、変更および変形形態を包含し、これらは添付の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】様々な潤滑剤について、平均のトラクション（摩擦）係数と平均の荷重ステージとの間の関係を示す図である。垂直の矢印１１、２１、３１は、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイル（１０）、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩ（２０）および配合＃４（３０）のスカッフィング（スコーリング）不良となる平均荷重ステージ（負荷容量）をそれぞれ示している。より大きなスカッフィング（スコーリング）不良荷重ステージは、より大きな潤滑剤の負荷容量を示している。
【図１】
2008519127.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【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】
（ａ）約０．１〜６モル％の次の一般式のモリブデン化合物：
【化１】
2008519127.tif 000034
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）約０．１〜６モル％の次の一般式の第２級ジチオリン酸亜鉛化合物：
【化２】
2008519127.tif 000035
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【化３】
2008519127.tif 000036
のＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；
（ｃ）約０．１〜６モル％の次の一般式のアリールまたはアルキル亜リン酸エステル化合物：
【化４】
2008519127.tif 000037
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；および
（ｄ）少なくとも１つのアルキルチオカルバモイル基を有する約０．１〜６モル％の次の一般式の化合物：
【化５】
2008519127.tif 000038
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］；
を含み、（ａ）から（ｄ）の化合物の全量が、潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下であることを特徴とする多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項２】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記潤滑剤が、ギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、およびエンジンオイルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
潤滑剤と、
（ａ）約０．１〜６モル％の次の一般式により表される化合物：
【化６】
2008519127.tif 000039
［式中、Ｘ1は、酸素または硫黄原子であり、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦４の整数である］；
（ｂ）約０．１〜６モル％の次の一般式により表される化合物：
【化７】
2008519127.tif 000040
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ、次の式：
【化８】
2008519127.tif 000041
によって表されるＣhＨ2h+1第２級アルキル基であり、
ｈは、約３≦ｈ≦１１の整数であり、Ｒ7およびＲ8は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；
（ｃ）約０．１〜６モル％の次の一般式により表される化合物：
【化９】
2008519127.tif 000042
［式中、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、およびＲ14は、それぞれ、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数であり、このアルキル基は第３級構造を示す］；および
（ｄ）約０．１〜６モル％の次の一般式により表される化合物：
【化１０】
2008519127.tif 000043
［式中、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、それぞれ、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、およびＲ18は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成し；（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、またはＳ−（ＣＨ2）m−Ｓであり、ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］；
を含み、（ａ）から（ｄ）の化合物の全量が潤滑剤の全量に対して約１５モル％以下である多機能の潤滑剤添加剤組成物と、
を混合するステップを含むことを特徴とする潤滑剤の性能特性を向上させる方法。
【請求項８】
化合物（ａ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
化合物（ｂ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
化合物（ｃ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
化合物（ｄ）が、潤滑剤の全量に対して、約０．１〜３モル％の量で存在することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記潤滑剤が、ギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、およびエンジンオイルからなる群から選択されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
成分化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のモル比が、約１：１：１：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項１４】
成分化合物（ａ）および（ｂ）のモル比が、約１：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【請求項１５】
成分化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のモル比が、約１０：１０：５：１であることを特徴とする請求項１に記載の多機能潤滑剤添加剤組成物。
【国際調査報告】
2008519127.tif 000044
2008519127.tif 000045
2008519127.tif 000046