(57)【要約】本発明は、潤滑剤の負荷容量、極圧性能、表面疲労寿命、および他の性能特性を向上させる組成物を提供する。この組成物は基油と、摩擦調整剤、耐磨耗添加剤、極圧添加剤、および表面疲労寿命向上剤の２種、３種またはすべての組合せと、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、潤滑剤と、前記多機能の潤滑剤添加剤組成物とを混合するステップ、または潤滑剤基油と、前記多機能潤滑剤添加剤組成物とを混合するステップを含む。
2008519124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤基油と、
有機長鎖エステルおよび短鎖有機金属化合物の少なくとも一方を含む摩擦調整剤と、
を含み、
前記長鎖エステルが次の一般式：
【化１】
2008519124.tif 000032
［式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、ｉは、約７≦ｉ≦１５の整数である］を有し；
前記短鎖有機金属化合物が次の一般式：
【化２】
2008519124.tif 000033
［式中、Ｘ1は酸素または硫黄であり、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］を有することを特徴とする潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記有機長鎖エステルがグリセロールモノオレアートであることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項３】
前記短鎖有機金属化合物がジチオカルバミン酸モリブデンであることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項４】
アルキル中性リン酸エステル、アリール中性リン酸エステル、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛の少なくとも１つを含む耐磨耗添加剤をさらに含み、
前記アルキル中性リン酸エステルおよび前記アリール中性リン酸エステルが次の一般式：
【化３】
2008519124.tif 000034
［式中、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、それぞれ、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、それぞれ、Ｃ6Ｈ5ＣmＨ2m+1アリール基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦８の整数である］を有し；
前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物が次の一般式：
【化４】
2008519124.tif 000035
［式中、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11は、それぞれ、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、この第２級アルキル基は次の式：
【化５】
2008519124.tif 000036
によって表され、
Ｒ12およびＲ13は、それぞれ、アルキル基ＣiＨ2i+1であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］により表される
ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項５】
前記アリール中性リン酸エステルがリン酸トリクレシルであることを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項６】
アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、および次の一般式：
【化６】
2008519124.tif 000037
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］により表されるアリールアミン亜リン酸エステルの少なくとも１つを含む極圧添加剤
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項７】
次の一般式：
【化７】
2008519124.tif 000038
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【化８】
2008519124.tif 000039
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］により表されるフェノール化合物をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項８】
前記極圧添加剤が、トリス−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニルホスファイト）を含むヒンダードリン酸エステルを含むことを特徴とする請求項６に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項９】
次の式：
【化９】
2008519124.tif 000040
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28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、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、Ｓn（硫黄原子の鎖）、または次の構造：
【化１０】
2008519124.tif 000041
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］のアルキルチオカルバモイル化合物を含む表面疲労寿命向上剤
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１０】
前記摩擦調整剤のｉが、約８≦ｉ≦１０の整数であり、前記摩擦調整剤のｎが、約４≦ｎ≦６の整数であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１１】
前記耐磨耗添加剤のｎが、約４≦ｎ≦６の整数であり、前記磨耗添加剤のｍが、約１≦ｍ≦５の整数であり、前記耐磨耗添加剤のｈが、４≦ｈ≦６の整数であることを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１２】
前記極圧添加剤のｊが、約４≦ｊ≦８の整数であり、前記極圧添加剤のｐが、約１≦ｐ≦５の整数である請求項６に記載の組成物；および、前記極圧添加剤のｏが、約２≦ｏ≦１０の整数であることを特徴とする請求項７に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１３】
前記表面疲労向上剤のｋが、約４≦ｋ≦８の整数であることを特徴とする請求項９に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１４】
前記潤滑剤基油が、潤滑剤の全量に対して、約９０モル％以上の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１５】
前記潤滑剤基油が、潤滑剤の全量に対して、約９４モル％以上の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１６】
前記摩擦調整剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１７】
前記摩擦調整剤が、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に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１８】
前記耐磨耗添加剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１９】
前記耐磨耗添加剤が、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４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２０】
前記極圧添加剤が、潤滑剤の全量に対して、約６モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項６に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２１】
前記極圧添加剤が、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６に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２２】
前記表面疲労寿命向上剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項９に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２３】
前記表面疲労寿命向上剤が、潤滑剤の全量に対して、約０．０１〜１モル％の量で存在することを特徴とする請求項９に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２４】
アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、および次の一般式：
【化１１】
2008519124.tif 000042
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］により表されるアリールアミン亜リン酸エステルの少なくとも１つを含む極圧添加剤
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２５】
次の一般式：
【化１２】
2008519124.tif 000043
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【化１３】
2008519124.tif 000044
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］により表されるフェノール化合物をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２６】
次の式：
【化１４】
2008519124.tif 000045
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28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、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、Ｓn（硫黄原子の鎖）、または次の構造：
【化１５】
2008519124.tif 000046
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］のアルキルチオカルバモイル化合物を含む表面疲労寿命向上剤をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２７】
アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、および次の一般式：
【化１６】
2008519124.tif 000047
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］により表されるアリールアミン亜リン酸エステルの少なくとも１つを含む極圧添加剤
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２８】
次の一般式：
【化１７】
2008519124.tif 000048
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【化１８】
2008519124.tif 000049
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］により表されるフェノール化合物をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２９】
（ａ）潤滑剤基油と、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の少なくとも１つと、を含む多機能潤滑剤組成物であって、
（ｂ）以下を含む摩擦調整（ＦＭ）添加剤：
（ｂ１）次の一般式を有する有機長鎖エステル：
【化１９】
2008519124.tif 000050
［式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、ＣiＨ2i+1ノルマルアルキル基であり、ｉは、約７≦ｉ≦１５の整数である］；
（ｂ２）次の一般式により表される短鎖有機金属化合物：
【化２０】
2008519124.tif 000051
［式中、Ｘ1は酸素および／または硫黄であり、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］；および／または
（ｂ３）ｂ１とｂ２との組合せ；
（ｃ）以下を含む耐磨耗（ＡＷ）添加剤：
（ｃ１）次の式により表されるアルキル中性リン酸エステルまたはアリール中性リン酸エステル：
【化２１】
2008519124.tif 000052
［式中、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、それぞれ、アルキル中性リン酸エステルのＣnＨ2n+1アルキル基、またはアリール中性リン酸エステルのＣ6Ｈ5ＣmＨ2m+1アリール基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦８の整数である］；
（ｃ２）次の一般式により表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛：
【化２２】
2008519124.tif 000053
［式中、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11は、それぞれ、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、この第２級アルキル基は次の式：
【化２３】
2008519124.tif 000054
によって表され、
Ｒ12およびＲ13は、それぞれ、アルキル基ＣiＨ2i+1であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；および／または
（ｃ３）ｃ１とｃ２との組合せ；
（ｄ）以下を含む極圧（ＥＰ）添加剤：
（ｄ１）アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、または次の式により表されるアリールアミン亜リン酸エステル：
【化２４】
2008519124.tif 000055
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］；
（ｄ２）ｄ１と、次の一般式により表されるフェノール化合物と、の組合せ：
【化２５】
2008519124.tif 000056
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【化２６】
2008519124.tif 000057
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、Ｏは、約１≦Ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］；
（ｅ）次の式のアルキルチオカルバモイル化合物により表される表面疲労寿命（ＳＦＬ）向上剤：
【化２７】
2008519124.tif 000058
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28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、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、Ｓn（硫黄原子の鎖）、または次の構造：
【化２８】
2008519124.tif 000059
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］
ことを特徴とする多機能潤滑剤組成物。
【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添加剤組成物またはパッケージを含む潤滑剤に関する。より詳細には、本発明は、向上した負荷容量、向上し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のような優れた性能特性を潤滑剤に付与する多機能添加剤組成物またはパッケージを含む潤滑剤に関する。
【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号の優先権を主張し、本出願の出願人が有する同時係属中の以下の出願（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）、「Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（多機能潤滑剤添加剤パッケージ）」（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０００２２９１  ＷＯＵ、ＥＨ−１１６７９）、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を低減し、耐スカッフィング（スコーリング）性を向上させ、また表面疲労寿命を延長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Ｄ．Ｋｅｎｂｅｃｋ、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、機械システムの性能特性を向上させる（例えば、負荷容量を増大させる、表面疲労寿命を延長させる、また摩擦を減少させる）潤滑剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、潤滑剤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添加剤パッケージを含む潤滑剤を提供する。この添加剤パッケージは、耐磨耗（ＡＷ）、極圧（ＥＰ）、摩擦調整（ＦＭ）や表面疲労寿命（ＳＦＬ）向上組成物を含む。
【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、多機能の潤滑剤添加剤組成物が含まれる潤滑剤を提供する。
【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、摩擦およびスカッフィング（スコーリング）を有利に減らし、疲労（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）などの表面劣化に対する耐性を有利に向上させる多機能の潤滑剤添加剤組成物が含まれる潤滑剤を提供する。
【００１３】
さらに別の実施形態において、本発明は、適用された機械システムの性能特性を向上させる、多機能の潤滑剤添加剤組成物が含まれる潤滑剤を提供する。この潤滑剤の実施形態は、以下の成分を含む：
（ａ）潤滑剤基油と、下記の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の添加剤／向上剤の少なくとも１つ；
（ｂ）以下を含む摩擦調整（ＦＭ）添加剤：
（ｂ１）次の一般式を有する有機長鎖エステル：
【００１４】
【化２９】
2008519124.tif 000003
【００１５】
［式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、ＣiＨ2i+1ノルマルアルキル基であり、ｉは、約７≦ｉ≦１５の整数である］；
（ｂ２）次の一般式により表される短鎖有機金属化合物：
【００１６】
【化３０】
2008519124.tif 000004
【００１７】
［式中、Ｘ1は酸素または硫黄であり、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］；および／または
（ｂ３）ｂ１とｂ２との組合せ；ならびに／あるいは
（ｃ）以下を含む耐磨耗（ＡＷ）添加剤：
（ｃ１）次の式により表されるアルキル中性リン酸エステルまたはアリール中性リン酸エステル：
【００１８】
【化３１】
2008519124.tif 000005
【００１９】
［式中、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、それぞれ、アルキル中性リン酸エステルのＣnＨ2n+1アルキル基、またはアリール中性リン酸エステルのＣ6Ｈ5ＣmＨ2m+1アリール基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦８の整数である］；
（ｃ２）次の一般式により表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛：
【００２０】
【化３２】
2008519124.tif 000006
【００２１】
［式中、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11は、それぞれ、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、この第２級アルキル基は次の式：
【００２２】
【化３３】
2008519124.tif 000007
【００２３】
によって表され、
Ｒ12およびＲ13は、それぞれ、アルキル基ＣiＨ2i+1であり、ｉは、約１≦ｉ≦５の整数である］；および
（ｃ３）ｃ１とｃ２との組合せ；ならびに／あるいは
（ｄ）以下を含む極圧（ＥＰ）添加剤：
（ｄ１）アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、または次の一般式により表されるアリールアミン亜リン酸エステル（好ましくはヒンダード亜リン酸エステル）：
【００２４】
【化３４】
2008519124.tif 000008
【００２５】
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］；
（ｄ２）ｄ１と、次の一般式により表されるフェノール化合物との組合せ：
【００２６】
【化３５】
2008519124.tif 000009
【００２７】
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【００２８】
【化３６】
2008519124.tif 000010
【００２９】
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］；ならびに／あるいは
（ｅ）次の式のアルキルチオカルバモイル化合物により表される表面疲労寿命（ＳＦＬ）向上剤：
【００３０】
【化３７】
2008519124.tif 000011
【００３１】
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、それぞれ独立に、ＣkＨ2k+1アルキル基であり、ｋは、約１≦ｋ≦３０の整数であり、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、硫黄原子の鎖、Ｓn、または次の構造：
【００３２】
【化３８】
2008519124.tif 000012
【００３３】
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明は、多機能潤滑剤組成物を提供する。この多機能潤滑剤組成物の好ましい非限定的一実施形態は、以下を含む（すべて、潤滑剤の全量に対して）：（１）約９０モル％以上、好ましくは約９４モル％を超える濃度の潤滑剤基油（ａ）、（２）約４モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の摩擦調整添加剤（ｂ）、（３）約４モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の（複数の）耐磨耗添加剤（ｃ）、（４）約６モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の極圧添加剤（ｄ）、および、約４モル％以下、好ましくは、約０．０１〜１モル％の表面疲労寿命向上剤（ｅ）。（ｂ）〜（ｅ）の添加剤の全量は、潤滑剤の全量に対して、約１０モル％を超えてはならない。本発明は、潤滑剤基油（ａ）と一緒に、添加剤（ｂ）〜（ｅ）の１つまたは複数を使用することを想定している。
【００３５】
種々の潤滑剤、グリースなど（特に合成ポリオールエステル（ＰＯＥ）系潤滑剤）が、本発明における潤滑基油材料として使用できる。
【００３６】
本発明の潤滑剤組成物は、以下の成分を混合することによって調製される：
（ａ）潤滑剤基油、これは好ましくは合成オイル（例えば、合成ポリオールエステル（ＰＯＥ）オイル）である；
（ｂ）以下を含む摩擦調整（ＦＭ）添加剤：
（ｂ１）次の一般式を有する有機長鎖エステル（例えば、グリセロールモノオレアート（ＧＭＯ））：
【００３７】
【化３９】
2008519124.tif 000013
【００３８】
［式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、ＣiＨ2i+1ノルマルアルキル基であり、ｉは、約７≦ｉ≦１５、好ましくは、約８≦ｉ≦１０の整数である］；
（ｂ２）次の一般式により表される短鎖有機金属化合物（例えば、ジチオカルバミン酸モリブデン）：
【００３９】
【化４０】
2008519124.tif 000014
【００４０】
［式中、Ｘ1は酸素および／または硫黄であり、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、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］；および／または
（ｂ３）ｂ１とｂ２との組合せ；
（ｃ）以下を含む耐磨耗（ＡＷ）添加剤：
（ｃ１）次の式により表されるアルキル中性リン酸エステルまたはアリール中性リン酸エステル（例えば、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ））：
【００４１】
【化４１】
2008519124.tif 000015
【００４２】
［式中、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、それぞれ、アルキル中性リン酸エステルのＣnＨ2n+1アルキル基、またはアリール中性リン酸エステルのＣ6Ｈ5ＣmＨ2m+1アリール基であり、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≦８、好ましくは、約１≦ｍ≦５の整数である］；
（ｃ２）次の一般式により表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛（例えば、Ｏ，Ｏ−ジブチルジチオリン酸亜鉛）：
【００４３】
【化４２】
2008519124.tif 000016
【００４４】
［式中、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11は、それぞれ、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、この第２級アルキル基は次の式：
【００４５】
【化４３】
2008519124.tif 000017
【００４６】
によって表され、
Ｒ12およびＲ13は、それぞれ、アルキル基ＣiＨ2i+1であり、ｉは、約１≦ｉ≦５、好ましくは、約１≦ｉ≦３の整数である］；および／または
（ｃ３）ｃ１とｃ２との組合せ；ならびに
（ｄ）以下を含む極圧（ＥＰ）添加剤：
（ｄ１）アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、または次の一般式により表されるアリールアミン亜リン酸エステル（好ましくは、ヒンダードリン酸エステル（例えば、トリス−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）ホスファイト））：
【００４７】
【化４４】
2008519124.tif 000018
【００４８】
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、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の整数である］；
（ｄ２）ｄ１と、次の一般式により表されるフェノール化合物（例えば、ペンタエリトリトールテトラキス−（メチレン−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマート））との組合せ：
【００４９】
【化４５】
2008519124.tif 000019
【００５０】
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2p+1ノルマルアルキル基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２、好ましくは、約１≦ｐ≦５の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【００５１】
【化４６】
2008519124.tif 000020
【００５２】
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０、好ましくは、約２≦ｏ≦１０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］；ならびに／あるいは
（ｅ）次の式のアルキルチオカルバモイル化合物（例えば、テトラ−ｎ−ブチルチウラム）により表される表面疲労寿命（ＳＦＬ）向上剤：
【００５３】
【化４７】
2008519124.tif 000021
【００５４】
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、それぞれ独立に、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、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、Ｓn（硫黄原子の鎖）、または次の構造：
【００５５】
【化４８】
2008519124.tif 000022
【００５６】
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数であり、好ましくは、約１≦ｎ≦６、また、約１≦ｍ≦３である］。
【００５７】
実施形態において、成分（ａ）の潤滑剤基油は、潤滑剤の全量に対して、約９０モル％以上、好ましくは約９４モル％以上の濃度で存在する。
【００５８】
実施形態において、成分（ｂ）の摩擦調整添加剤は、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の濃度で存在する。
【００５９】
実施形態において、成分（ｃ）の耐磨耗添加剤は、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の濃度で存在する。
【００６０】
実施形態において、成分（ｄ）の極圧添加剤は、潤滑剤の全量に対して、約６モル％以下、好ましくは、約０．１〜３モル％の濃度で存在する。
【００６１】
実施形態において、成分（ｅ）の表面疲労寿命向上剤は、潤滑剤の全量に対して、約４モル％未満、好ましくは、約０．０１〜１モル％の濃度で存在する。
【００６２】
実施形態において、４種の添加剤（ｂ）〜（ｅ）の全濃度は、潤滑剤の全量に対して約１０モル％以下である。
【００６３】
本発明の潤滑剤は、改善されたギアオイル、ベアリングオイル、滑り面潤滑油、チェーン潤滑油、および／またはエンジンオイルとして使用できる。好ましい実施形態において、種々の潤滑剤、グリース、特に合成ポリオールエステル（ＰＯＥ）系の潤滑剤が潤滑剤基油として使用され得る。
【００６４】
本発明の潤滑剤は、航空機（航空宇宙）や自動車の潤滑剤として有用である。これらの潤滑剤は、エンジンおよびトランスミッションの動力生成および効率を向上させ、システムの出力密度および部品の表面疲労寿命を延長させ、摩擦を減少させる。
【００６５】
これらの潤滑剤はまた、タービンエンジンオイルやトランスミッションオイルとしても使用でき、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できる。
【００６６】
さらに、これらの潤滑剤は、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、およびスプリングなどを含む）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）特性を向上させるために使用され得る。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。これらの潤滑剤はまた、孔食疲労寿命（表面疲労寿命）を延長し、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。
【００６７】
以下の配合および実験結果は、本発明の新規潤滑剤のいくつかの非限定的な実施形態を例示している。
【００６８】
配合＃２
この実施形態では、多機能添加剤パッケージを、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩ（ＭＩＬ−ＰＲＦ−２３６９９の標準品、５ｃＳｔのガスタービンオイル）に添加し、配合＃２を作製した。配合＃２は次の添加剤を含んでいた。
【００６９】
【表１】
2008519124.tif 000023
【００７０】
Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩは、通常、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、優れた潤滑性能を有する。この多機能添加剤パッケージは、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩの負荷容量（すなわち、スカッフィング性能）を、約１．４３倍増大させた。さらに、配合＃２を用いて試験された部品の表面疲労寿命は、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩだけ（本発明のどのような添加剤パッケージによっても変性されていない）を用いて試験された部品のそれより、少なくとも約２．９倍大きかった。
【００７１】
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オイルに添加して、配合＃４を作製した。Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９９４オイルは、抗酸化剤パッケージおよび黄色金属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２に記された特性を有するＨＸＬ−１５７０）を含んでいる。
【００７２】
【表２】
2008519124.tif 000024
【００７３】
配合＃４は、次の添加剤を含んでいた。
【００７４】
【表３】
2008519124.tif 000025
【００７５】
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倍に増加させたが、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−ＰＲＥ−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。図面および下の表４に見られるように、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オイルの負荷容量の約３．９４倍であること、および、配合＃４の負荷容量がＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩの負荷容量の約１．１７倍であることを示している。
【００７６】
【表４】
2008519124.tif 000026
【００７７】
実験結果
Ｉ．負荷容量（スカッフィング性能）
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２種の配合および上記２種の基油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。
【００７８】
下の表５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試験条件の一覧である。
【００７９】
【表５】
2008519124.tif 000027
【００８０】
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５，６７９，８８３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）。
【００８１】
高負荷用オイルは、スカッフィング現象なしに、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、修正版試験プロトコルで試験を実施できる。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、本質的には、膜圧と表面粗さの比（ｈ／σ）を低下させて運転することによって、試験の過酷さを増大させている。
【００８２】
この修正版試験プロトコルは、航空機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不良を起こす。
【００８３】
ＡＩＳＩ  ９３１０試料調製
配合＃４とＨａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイル、また配合＃２とＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩを、前記修正ＷＡＭ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。
【００８４】
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（算術平均粗さ）の間となった。
【００８５】
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。
【００８６】
【表６】
2008519124.tif 000028
【００８７】
スカッフィング（スコーリング）結果
配合＃４のスカッフィング（スコーリング）結果を、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルと比較して表７に一覧として示し、配合＃２の結果を、Ｅｘｘｏｎ−ＭｏｂｉｌＪｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩと比較して表８に一覧として示す。これらの結果のいくつかを図面にグラフとして示す。
【００８８】
【表７】
2008519124.tif 000029
【００８９】
【表８】
2008519124.tif 000030
【００９０】
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（荷重ステージ）によって示されている。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。
【００９１】
この修正版ＷＡＭ試験プロトコルを用いて、配合＃４に用いられた多機能添加剤パッケージが、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルの負荷容量（すなわち、スカッフィング性能）を約３．９４倍に増加させることが見出された。添付の図面および表７に見られるように、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルは約５．７（矢印１１）にスカッフィングによる平均不良荷重ステージを有し、配合＃４は約２２．５（矢印３１）にスカッフィングによる平均不良荷重ステージを有していたが、このことは、配合＃４の負荷容量が、Ｈａｔｃｏ  ＨＸＬ−７９４４オイルの負荷容量の約３．９４倍であることを示している。
【００９２】
この修正版ＷＡＭ試験プロトコルを用いて、配合＃２に用いられた多機能添加剤パッケージが、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩの負荷容量（すなわち、スカッフィング性能）を約１．４３倍に増加させることもまた見出された。添付の図面および表８に見られるように、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩは約１９．２（矢印２１）にスカッフィングによる平均不良荷重ステージを有し、配合＃２は約２７．５（図示せず）にスカッフィングによる平均不良荷重ステージを有し、このことは、配合＃２の負荷容量が、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩの負荷容量の約１．４３倍であることを示している。
【００９３】
ＩＩ．平歯車試験による表面疲労寿命の測定
真空誘導溶解、真空アーク再溶解（ＶＩＭ／ＶＡＲ）条件において、平歯車のブランク（４インチ（約１００ｍｍ）ピッチ直径を有する）を、Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの合金であるＰｙｒｏｗｅａｒ  ５３合金から製造した。荒い機械加工の後、ギアブランクに標準的な熱処理と浸炭を行い、仕上げ研磨して、ＡＧＭＡクラス１２の最低基準に適合するギアを製造した。仕上げ研磨作業により得られた平歯車のインボリュート面の算術平均表面粗さ（Ｒａ）は、公称１６μインチであった。仕上げ研磨の後、いくつかのギアを、インボリュート面の表面仕上げを公称２μインチの算術平均値まで磨きをかけるために、等方的な超仕上げ（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｓｕｐｅｒｆｉｎｉｓｈｉｎｇ、ＩＳＦ）をかけた。
【００９４】
平歯車試験を「四角形」試験機で行い、この試験機では、噛合った同一のギアの２組を、接触応力、回転速度、オイル膜厚、およびオイル温度に関して同じ条件にした。用いた試験プロトコルでは、初期不良が試験機の加速度計によって検出されるまで（この場合、加速度計の信号の振幅が予め決められた閾値を超える）、平歯車に実験条件が課せられたままであることを必要とした。平歯車のインボリュート面の表面不良を確認するために、目視検査を行った。実施した平歯車試験に適用した具体的な条件は、回転速度が３５００ｍｉｎ-1、入口オイル温度が約１１５°Ｆ（４６℃）、およびオイル膜厚が約６μインチ（１５２ｎｍ）であった。２３５Ｋｓｉ（１．６２ＧＰａ）または２８０Ｋｓｉ（１．９３ＧＰａ）の不連続接触応力を加え、表面不良が検出され確認されるまで、維持した。ボールおよびディスクは、ＡＩＳＩ  ９３１０からなっており、ロックウェル「Ｃ」スケール（ＨＲＣ）表面硬度を用いて、Ｒｃ６３（６３ＨＲＣ）の表面硬度を有していた。
【００９５】
平歯車試験による結果は下の表９に要約されている。表９に示されているように、２３５Ｋｓｉ（１．６２ＧＰａ）の接触応力で、配合＃２により潤滑された、超仕上げされていないギアの表面疲労不良による平均寿命は、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩにより潤滑された、超仕上げされていないギアより２．９倍長い。同様に、２８０Ｋｓｉ（１．９３ＧＰａ）の接触応力で、配合＃２により潤滑された、等方的に超仕上げ（ＩＳＦ）された平歯車の表面疲労寿命は、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｊｅｔ  Ｏｉｌ  ＩＩにより潤滑された、ＩＳＦ加工ギアより３．３倍長い。
【００９６】
【表９】
2008519124.tif 000031
【００９７】
前記実施形態は、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（限定する趣旨ではないが、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を含む）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。
【００９８】
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】
【００９９】
【図１】各種潤滑剤について、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はそれぞれ、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、潤滑剤のより大きな負荷容量を示している。
【図１】
2008519124.tif 000060
【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】
潤滑剤基油と、
摩擦調整剤、耐磨耗添加剤、極圧添加剤および表面疲労寿命向上剤からなる群から選択された少なくとも２つの成分と、を含むとともに、
前記摩擦調整剤が、有機長鎖エステルおよび短鎖有機金属化合物の少なくとも一方を含み、
前記長鎖エステルが次の一般式：
【化１】
2008519124.tif 000061
［式中、Ｒ1は、ＣiＨ2i+1アルキル基であり、Ｒ2は、ＣiＨ2iアルキレン基であり、ｉは、約７≦ｉ≦１５の整数である］を有し；
前記短鎖有機金属化合物が次の一般式：
【化２】
2008519124.tif 000062
［式中、Ｘ1は酸素または硫黄であり、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］を有し；
耐磨耗添加剤が、アルキル中性リン酸エステル、またはアリール中性リン酸エステルであり、
前記アルキル中性リン酸エステルおよび前記アリール中性リン酸エステルが次の一般式：
【化３】
2008519124.tif 000063
［式中、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、上記添加剤がアルキル中性リン酸エステルである場合、それぞれ独立に、ＣnＨ2n+1アルキル基であり、Ｒ5、Ｒ6、およびＲ7は、前記添加剤がアリール中性リン酸エステルである場合、それぞれ独立に、Ｃ6Ｈ5ＣmＨ2m+1アリール基であり、ｎは、約２≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約０≦ｍ≦８の整数である］を有し；
前記極圧添加剤が、アリールリン酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルアミン亜リン酸エステル、および次の一般式：
【化４】
2008519124.tif 000064
［式中、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、ＣjＨ2j+1アルキル基であり、ｊは、約１≦ｊ≦２０の整数である］により表されるアリールアミン亜リン酸エステルからなる群の少なくとも１つから選択され、
前記表面疲労寿命向上剤が、次の式：
【化５】
2008519124.tif 000065
［式中、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28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、Ｒ25、Ｒ26、Ｒ27、およびＲ28は、任意選択で、これらが結合している窒素原子と一緒に環構造を形成し、（Ａ）は、Ｓn（硫黄原子の鎖）、または次の構造
【化６】
2008519124.tif 000066
からなり、
ｎは、約１≦ｎ≦１０の整数であり、ｍは、約１≦ｍ≦６の整数である］のアルキルチオカルバモイル化合物である
ことを特徴とする潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記有機長鎖エステルがグリセロールモノオレアートであることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項３】
前記短鎖有機金属化合物がジチオカルバミン酸モリブデンであることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項４】
前記アリール中性リン酸エステルがリン酸トリクレシルであることを特徴とする請求項３に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項５】
次の一般式：
【化７】
2008519124.tif 000067
［式中、Ｒ20、Ｒ20'、Ｒ20"、およびＲ20"'は、それぞれ独立に、ＣpＨ2pアルキレン基であり、ｐは、約１≦ｐ≦１２の整数であり、Ｒ21、Ｒ21'、Ｒ21"、およびＲ21"'は、それぞれ独立に、次の式：
【化８】
2008519124.tif 000068
（式中、Ｒ22、Ｒ23、およびＲ24は、それぞれ独立に、ＣoＨ2o+1アルキル基であり、ｏは、約１≦ｏ≦２０の整数であり、Ｒ23およびＲ24は、第３級構造である）によって表されるフェノール基である］により表されるフェノール化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項６】
前記極圧添加剤が、トリス−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニルホスファイト）を含むヒンダードリン酸エステルを含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項７】
前記摩擦調整剤のｉが、約８≦ｉ≦１０の整数であり、前記摩擦調整剤のｎが、約４≦ｎ≦６の整数であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項８】
前記耐磨耗添加剤のｎが、約４≦ｎ≦６の整数であり、前記磨耗添加剤のｍが、約１≦ｍ≦５の整数であり、前記耐磨耗添加剤のｈが、４≦ｈ≦６の整数であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項９】
前記極圧添加剤のｊが、約４≦ｊ≦８の整数であり、前記極圧添加剤のｐが、約１≦ｐ≦５の整数であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物、および、前記極圧添加剤のｏが、約２≦ｏ≦１０の整数であることを特徴とする請求項７に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１０】
前記表面疲労寿命向上剤のｋが、約４≦ｋ≦８の整数であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１１】
前記潤滑剤基油が、潤滑剤の全量に対して、約９０モル％以上の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１２】
前記潤滑剤基油が、潤滑剤の全量に対して、約９４モル％以上の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１３】
前記摩擦調整剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１４】
前記摩擦調整剤が、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に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１５】
前記耐磨耗添加剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１６】
前記耐磨耗添加剤が、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に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１７】
前記極圧添加剤が、潤滑剤の全量に対して、約６モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１８】
前記極圧添加剤が、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に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項１９】
前記表面疲労寿命向上剤が、潤滑剤の全量に対して、約４モル％以下の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【請求項２０】
前記表面疲労寿命向上剤が、潤滑剤の全量に対して、約０．０１〜１モル％の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の性能特性を向上させる多機能潤滑剤組成物。
【国際調査報告】
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