(57)【要約】本発明は、固体燃料粉砕機、例えば、石炭粉砕機のベアリングを潤滑化する方法に関する。この方法は、従来の石炭粉砕機のベアリング潤滑剤と比較して優れた性能を有するように設計された潤滑組成物をベアリングに供給することを含む。本発明は、さらに、石炭粉砕機のためのベアリング潤滑剤、ならびに石炭粉砕装置のベアリングの耐用年数および／または耐久性を高めるための石炭粉砕装置におけるベアリング潤滑剤の使用を提供する。本発明は、さらに、石炭粉砕機のためのベアリング潤滑剤において使用するための添加剤組成物、ならびに耐用年数および／またはベアリング潤滑剤の性能を高めるための添加剤組成物の使用も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料粉砕機のベアリングを潤滑化する方法であって、
Ｉ．該ベアリングに、
（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油と；
（ｂ）リン含有化合物と；
（ｃ）窒素含有分散剤と；
場合により、さらに
（ｄ）硫黄含有化合物とを含む潤滑剤組成物を供給する工程を含む、方法。
【請求項２】
前記潤滑剤として働く粘度を有する油が、鉱物ベースオイルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記潤滑剤として働く粘度を有する油が合成ベースオイルを含む、請求項１〜２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記リン含有化合物が、アルキルホスファイト、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、またはこれらいくつかの組み合わせを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記窒素含有分散剤が、ポリエーテルアミン；ホウ酸化スクシンイミド分散剤；非ホウ酸化スクシンイミド分散剤；ジアルキルアミン、アルデヒドおよびヒドロカルビル置換フェノールの反応生成物を含むマンニッヒ分散剤；またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記窒素含有分散剤が、芳香族アミンから誘導される非ホウ酸化スクシンイミド分散剤を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記潤滑剤組成物が、（ｄ）硫黄含有化合物をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記リン含有化合物がアルキルホスファイトを含み、前記窒素含有分散剤が非ホウ酸化スクシンイミド分散剤を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記リン含有化合物が、前記潤滑剤組成物中に０．０１〜５．０重量％存在し；
前記窒素含有分散剤が、前記潤滑剤組成物中に０．０１〜４．０重量％存在する、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油と；
（ｂ）リン含有化合物と；
（ｃ）窒素含有分散剤とを含む、固体燃料粉砕機のためのベアリング潤滑剤。
【請求項１１】
前記リン含有化合物は、アルキルホスファイト、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、またはこれらいくつかの組み合わせを含む、請求項１０に記載のベアリング潤滑剤。
【請求項１２】
前記窒素含有分散剤は、ポリエーテルアミン；ホウ酸化スクシンイミド分散剤；非ホウ酸化スクシンイミド分散剤；ジアルキルアミン、アルデヒドおよびヒドロカルビル置換フェノールの反応生成物を含むマンニッヒ分散剤；またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１０〜１１のいずれかに記載のベアリング潤滑剤。
【請求項１３】
前記リン含有化合物が、前記潤滑剤組成物中に０．０１〜５．０重量％存在し；
前記窒素含有分散剤が、前記潤滑剤組成物中に０．０１〜４．０重量％存在する、請求項１０〜１２のいずれかに記載のベアリング潤滑剤。
【請求項１４】
前記ベアリング潤滑剤が、（ｄ）硫黄含有化合物をさらに含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載のベアリング潤滑剤。
【請求項１５】
固体燃料粉砕装置のベアリングの耐用年数または耐久性を高めるための潤滑剤組成物の使用であって、前記潤滑剤組成物は、
（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油と；
（ｂ）リン含有化合物と；
（ｃ）窒素含有分散剤とを含む、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、固体燃料粉砕機、例えば、石炭粉砕機のベアリングを潤滑化する方法に関する。この方法は、従来の石炭粉砕機のベアリング潤滑剤と比較して優れた性能を有するように設計された潤滑組成物をベアリングに供給することを含む。本発明は、さらに、石炭粉砕機のためのベアリング潤滑剤、ならびに石炭粉砕装置のベアリングの耐用年数および／または耐久性を高めるための石炭粉砕装置におけるベアリング潤滑剤の使用を提供する。本発明は、さらに、石炭粉砕機のためのベアリング潤滑剤において使用するための添加剤組成物、ならびに耐用年数および／またはベアリング潤滑剤の性能を高めるための添加剤組成物の使用も提供する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
粉砕機は、固体燃料の粒径を小さくし、炉での固体燃料の燃焼を可能にすることが周知である。粉砕機は、衝撃、摩損および破砕をいくつか組み合わせ、固体燃料を特定の粒径まで小さくするために使用する。いくつかの種類の粉砕ミルは、固体燃料（例えば、石炭）を炉で燃焼させるのに適した大きさの粒状物に粉砕するために使用することができる。これらには、ボールチューブミル、衝撃式ミル、アトリションミル、ボールレースミル、およびリングロールミルまたはボールミルを挙げることができる。しかし、最も典型的には、固体燃料を粉砕し、移動し、乾燥させ、空気流で運ばれる粉砕燃料を直接燃焼させるために、一体式の分級装置を備えたボールミルが用いられる。ミルへの装てん量を増やし、これらの粉砕機のベアリングのロール寿命を向上させることが引き続き必要とされている。
【０００３】
ミルへの装てん量を増やすことに加え、ベアリングのロール寿命を悪化させる別の要因としては、例えば、ベアアリングおよび潤滑剤に流れ込み、混入する固体燃料の粉塵、例えば、石炭粉塵が挙げられる。典型的には、粉砕機は、大気条件にさらされる回転可能なアセンブリと固定軸との間に界面を有し、アセンブリに異なる圧力がかかることによって石炭の粉塵が生じ、例えば、ベアリングを収納するアセンブリに流れ込む。この界面に石炭が入り込むと、軸がジャーナルアセンブリの方へ延び、ジャーナルアセンブリに対して回転し、潤滑剤およびジャーナルベアリングに混入するため、ジャーナルベアリングのロール寿命が悪化する。
【０００４】
いくつかの手法は、複雑な機械的密閉部と、粉塵の侵入量を減らすように設計された高価な新規装置を包含する。しかし、これらの解決策は、すでに使用状態にある現行装置には役に立たない。
【０００５】
したがって、これらの粉砕機におけるベアリングのロール寿命を長くし、ミルへの装てん量の増加を促進し、ベアリングへの混入による損傷を防ぐことによって、高価な修理および改変を必要とすることなく既存装置をもっと有効に使用することができる方法および潤滑剤および添加剤パッケージが依然として必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要約）
本発明は、固体燃料粉砕機のベアリングを潤滑化する方法を提供する。この方法は、従来の固体燃料粉砕機のベアリング潤滑剤と比較して、優れた性能を有するように設計された潤滑組成物をベアリングに供給することを含んでいた。この潤滑組成物は、粉塵の保持能を高めるように設計され、言い換えると、この潤滑剤は、粉砕機内の環境で大量の粉塵に関連する条件を含め、粉砕機の中でみられる厳しい条件で、従来の潤滑剤よりも良好に、および／または長く性能を発揮し、潤滑剤の中でうまく機能するように設計される。本発明は、さらに、粉砕機のためのベアリング潤滑剤、ならびに粉砕装置のベアリングの耐用年数および／または耐久性を高めるための粉砕装置におけるベアリング潤滑剤の使用も提供する。本発明は、さらに、粉砕機のためのベアリング潤滑剤で使用するための添加剤組成物、ならびに耐用年数および／またはベアリング潤滑剤の性能を高めるための添加剤組成物の使用も提供する。ある実施形態では、本明細書に記載する固体燃料粉砕機は、石炭粉砕機である。
【０００７】
本発明の潤滑組成物は、（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油と、（ｂ）リン含有化合物と、（ｃ）窒素含有分散剤とを含み、リン含有化合物と窒素含有分散剤が一緒に働き、粉砕機のベアリング潤滑剤において良好な性能を可能にする。ある実施形態では、この組成物は、さらに（ｄ）硫黄含有化合物を含む。
【０００８】
ある実施形態では、本発明は、鉱物ベースオイル潤滑剤を扱う。他の実施形態では、本発明は、合成ベースオイル潤滑剤を扱う。
【０００９】
本発明は、アルキルホスファイト、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩、またはこれらいくつかの組み合わせを含む種々のリン含有化合物を提供する。ある実施形態では、リン含有化合物は、アルキルホスファイトを含む。
【００１０】
本発明は、ポリエーテルアミン、ホウ酸化スクシンイミド分散剤、非ホウ酸化スクシンイミド分散剤、（ｉ）ジアルキルアミン、（ｉｉ）アルデヒドおよび（ｉｉｉ）ヒドロカルビル置換フェノールの反応生成物を含むマンニッヒ分散剤、ならびに種々の窒素含有分散剤の任意の組み合わせを含む、種々の窒素含有分散剤を提供する。ある実施形態では、窒素含有分散剤は、非ホウ酸化スクシンイミド分散剤を含む。本発明は、さらに、アルキルホスファイトおよび非ホウ酸化スクシンイミド分散剤を含有する潤滑剤を提供する。
【００１１】
これらいずれかの実施形態では、リン含有化合物は、油を除いたものを基準として（本明細書では、活性物質基準と記載してもよい）、潤滑剤組成物中に０．２５重量％または０．５重量％から２．０重量％または１．０重量％まで存在してもよく、窒素含有分散剤は、潤滑剤組成物中に０．１重量％または０．５重量％から２．０重量％または１．０重量％まで存在する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（発明の詳細な記載）
本発明の種々の特徴および実施形態を、非限定的な例示によって以下に記載する。
【００１３】
（粉砕機および潤滑化方法）
本発明と共に使用するのに適した粉砕機は、それほど限定されない。粉砕機は、一般的に、材料の研磨を行う目的のための使用可能なデバイスを記述するものであろう。さらに具体的には、従来技術には、多くの異なる種類の材料の研磨を行うために用いられてきた種々の種類の装置の例が充実している。この観点で、多くの場合には、構造の性質の認識し得る差が個々の粉砕機間で存在することがわかるだろう。このような違いの存在は、ひいては、粉砕機を使用するように設計された個々の用途に関連して多様な機能の要求のほとんどの部分に起因するものであり得る。例えば、特定の用途に利用される特定の種類の粉砕機の選択において、考慮すべき主要な要因の１つは、装置内で研磨すべき材料の性質である。石炭は、特定の用途で使用するのに適したものにするために研磨する必要がある材料の１つである。さらに、化石燃料を燃焼する発電システムは、燃料源として石炭を使用することが望ましい用途の１つを代表するものであり、この目的で、すなわち、石炭を燃焼して発電するシステムで使用するのに適したものにするために石炭を研磨する（すなわち、粉砕する）必要性が存在する。したがって、ある実施形態では、本発明と共に用いられる粉砕機は、石炭粉砕機である。
【００１４】
ある実施形態では、本発明の粉砕機は、粉砕機に固体燃料を供給するためのフィーダーと、固体燃料を粉砕するための装置と、その粉砕の後に固体燃料を分配するための分配システムと、固体燃料を燃やす炉と、固体燃料を燃焼する発電システムの適切な操作を行うための必要な制御とを備えていてもよい。ここで特に関心があるのは、固体燃料（例えば、石炭）を粉砕するための装置である。
【００１５】
ある実施形態では、本発明の粉砕機は、ボールミルである。ボールミルは、本質的に、回転のために研磨テーブルが取り付けられた本体部分と、研磨テーブルと協働し、その間に挟まれた固体燃料を研磨する複数の研磨ローラーと、ボールミルの内側に、粉砕される固体燃料を供給する固体燃料供給手段と、後者を操作するのに必要な空気をボールミルの内側に供給する空気供給手段とからなっていてもよい。このようなボールミルの操作態様によれば、ボールミルに入る固体燃料は、研磨ローラーと研磨テーブルの協働によって粉砕される。粉砕した後、固体燃料粒子は、遠心力によって外側に投げ出され、それによって、粒子が、ボールミルに入った空気の流れに供給される。粉砕した固体燃料粒子を含有する空気流は、適切に支えられたデフレクタ手段のボールミル内に位置することによって部分的に確立された曲がりくねった経路を通って流れる。空気および固体燃料粒子の流れが上述の曲がりくねった経路に沿って流れるにつれて、経路に含まれる急な曲がり部分によって、空気の流れから粗い固体燃料粒子が分離される。次いで、これらの粗い固体燃料粒子は、さらなる粉砕のために研磨テーブルに適切に戻され、一方、微細な固体燃料粒子は、空気の流れにのってボールミルを通って運ばれ、空気と共にボールミルから出る。それぞれのボールミルは、典型的には、ベアリング（例えば、研磨テーブルおよび／またはその接続部によって研磨ローラーと会合する上部ベアリングおよび下部ベアリング）も備えている。
【００１６】
それぞれの粉砕機は、典型的には、そのベアリング（記載のボールミルの上部ベアリングおよび下部ベアリングを含む）に潤滑剤を供給するための潤滑システムも有しているが、種々の種類の粉砕機で見出され得るすべての種々のベアリングがこの分野で用いられる。
【００１７】
本発明は、固体燃料粉砕機のベアリングのための潤滑剤組成物を提供し、さらに、記載の潤滑剤組成物を前記ベアリングに供給することによって、石炭粉砕機のベアリングを潤滑化する方法も提供する。本発明で有用な潤滑剤組成物を以下に記載する。
【００１８】
ある実施形態では、本発明の方法は、記載の潤滑剤組成物を石炭粉砕機に供給することを含む。ある実施形態では、本発明の方法は、記載の潤滑剤組成物をボールミル粉砕機に供給することを含む。ある実施形態では、本発明の方法は、記載の潤滑剤組成物をボールミル石炭粉砕機に供給することを含む。ある実施形態では、本発明の方法は、記載の潤滑剤組成物を粉砕機の上部ベアリングに供給することを含む。ある実施形態では、本発明の方法は、記載の潤滑剤組成物を粉砕機の下部ベアリングに供給することを含む。ある実施形態では、本発明の方法は、粉砕機の上部ベアリングおよび下部ベアリングに、または粉砕機のすべてのベアリングに、記載の潤滑剤組成物を供給することを含む。
（潤滑剤組成物）
【００１９】
本発明は、（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油と、（ｂ）リン含有化合物と、（ｃ）窒素含有分散剤とで構成され、リン含有化合物および窒素含有分散剤が一緒に働き、粉砕機のベアリング潤滑剤において良好な性能を可能にするベアリング潤滑組成物を含む。本発明は、さらに、（ａ）潤滑剤として働く粘度を有する油または溶媒であってもよい任意要素の希釈剤と、（ｂ）リン含有化合物と、（ｃ）窒素含有分散剤とで構成され、リン含有化合物および窒素含有分散剤が一緒に働き、粉砕機のベアリング潤滑剤において良好な性能を可能にする、粉砕機のためのベアリング潤滑剤で使用するための添加剤組成物も提供する。ある実施形態では、組成物は、さらに（ｄ）硫黄含有化合物を含む。
【００２０】
ある実施形態では、潤滑剤組成物は、活性物質基準で（希釈油または溶媒を含まないことを意味し、これらの成分は無希釈基準であると考えられる）、０．０１〜５．０重量％、または０．２５〜５．０重量％、または０．５〜５．０重量％、または０．５〜４．０重量％、０．７５〜３．０重量％、０．９〜２．０重量％、または１〜２重量％、または１重量％または２重量％のリン含有化合物を含有する。ある実施形態では、潤滑剤組成物は、潤滑剤組成物全体に０．０１〜５．０重量％、または０．０２５〜０．５重量％または０．０２５〜０．２５重量％、または０．０５〜０．１重量％のリンを入れるのに十分な量でリン含有化合物を含有する。
【００２１】
ある実施形態では、潤滑剤組成物は、０．０１重量％または０．１重量％または０．２５重量％から、１０重量％または５重量％または４重量％まで、または０．０１重量％または０．１重量％または０．２５重量％から、５重量％まで、または０．１〜１．０重量％、または０．４重量％から２．０重量％または２．５重量％まで、または０．５〜２．０重量％の窒素含有分散剤を活性物質基準で含有する。
【００２２】
ある実施形態では、リン含有化合物および窒素含有分散剤は、潤滑剤組成物中に、１：１０〜１０：１、または１：４〜４：１、または１：２〜４：１、または１：１〜３：１、または約２：１の比率で存在し、この比率は、活性物質を含まないものを基準として考えた重量比である。ある実施形態では、リン含有化合物および窒素含有分散剤は、潤滑剤組成物中に、０．５：１〜４：１、またはおよび／または約０．５：１、１：１、１．２：１、２：１または４：１までの比率で存在し、この比率は、油を含まないものを基準として考えた重量比である。
【００２３】
（潤滑剤として働く粘度を有する油）
本発明の組成物の一成分は、潤滑剤として働く粘度を有する油であり、潤滑剤組成物のために主要な量で存在していてもよく、または、濃縮物および／または添加剤組成物のために、濃縮物を生成する量で存在していてもよい。
【００２４】
適切な油としては、天然および合成の潤滑油およびこれらの混合物が挙げられる。完全に配合された潤滑剤では、潤滑剤として働く粘度を有する油は、一般的に、主要な量で（すなわち、５０重量％より多い量で）存在する。典型的には、潤滑剤として働く粘度を有する油は、組成物全体の７５〜９５重量％、多くは８０重量％より多い量で存在する。ベースオイル成分は、一般的に、組成物全体の１００重量部（ｐｂｗ）を構成し、他の成分のｐｂｗ範囲は、考慮中のベースオイル１００ｐｂｗを用いて与えられる。他の実施形態では、ベースオイルを含む種々の成分のｐｂｗ範囲は、すべての成分のｐｂｗの合計が１００になるように与えられ、したがって、ｐｂｗ値は、重量％の値に匹敵する。以下に記載する種々の成分について与えられるｐｂｗ範囲は、いずれかの様式でなされてもよいが、ほとんどの実施形態では、重量％の値に匹敵するものと読むべきである。
【００２５】
潤滑剤として働く粘度を有する油は、天然および合成の油、水素化分解、水素添加および水素化仕上げから誘導される油、未精製油、精製油および精製油（ｒｅｆｉｎｅｄ  ａｎｄ  ｒｅｆｉｎｅｄ  ｏｉｌ）、またはこれらの混合物を含んでいてもよい。未精製油は、一般的にさらなる精製処理を行わずに（またはほとんど行わずに）天然または合成の供給源から直接得られる油である。精製油は、１つまたは１つより多くの特性を高めるための１つまたは１つより多くの精製工程でさらに処理されていることを除き、未精製油と同様である。精製技術は、当該技術分野で公知であり、溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基による抽出、濾過、パーコレーションなどが挙げられる。再精製油は、再生油または再処理油としても公知であり、精製油を得るために用いられるプロセスと同様のプロセスによって得られ、多くは、使用した添加剤と油分解生成物を除去するための技術によってさらに処理される。
【００２６】
潤滑剤として働く粘度を有する油として有用な天然油としては、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油、ラード油）、鉱物潤滑油、例えば、液体石油、パラフィン系、ナフテン系、もしくはパラフィン系とナフテン系の混合型（ｍｉｘｅｄ  ｐａｒａｆｆｉｎｉｃ  ｎａｐｈｔｈｅｎｉｃ  ｔｙｐｅ）の溶媒処理した鉱物潤滑油または酸処理した鉱物潤滑油、および石炭または頁岩から誘導される油、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【００２７】
潤滑剤として働く粘度を有する合成油としては、炭化水素油、例えば、重合したオレフィンおよび共重合した（ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒｉｓｅｄ）オレフィン（例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマー）；ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）およびこれらの混合物；アルキル−ベンゼン（例えば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ−（２−エチルヘキシル）−ベンゼン）；ポリフェニル（例えば、ビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニル）；アルキル化ビフェニルエーテルおよびアルキル化ビフェニルスルフィド、およびこれらの誘導体、類似体および同族体、またはこれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、本発明で使用する潤滑剤として働く粘度を有する油は、重合したポリイソブチレンを含む合成油であり、ある実施形態では、本発明で使用する潤滑剤として働く粘度を有する油は、重合したポリイソブチレンおよびポリアルファオレフィンを含む合成油である。
【００２８】
潤滑剤として働く粘度を有する別の合成油としては、本明細書に開示するようなヒドロカルビルで保護されたポリオキシアルキレンポリオール以外のポリオールエステル、ジカルボン酸エステル、リン含有酸の液体エステル（例えば、リン酸トリクレシル、リン酸トリオクチルおよびデカンホスホン酸ジエチルエステル）、またはテトラヒドロフランポリマーが挙げられる。従来の潤滑剤として働く粘度を有する合成油としては、さらに、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ反応によって作られる油が挙げられ、典型的には、水素異性化したＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ炭化水素またはワックスであってもよい。一実施形態では、潤滑剤として働く粘度を有する油は、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ気−液合成手順および他の気−液油によって調製されてもよい。
【００２９】
潤滑剤として働く粘度を有する油は、さらに、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに明記されるように定義されてもよい。５つのベースオイルのグループは、以下のとおりである。グループＩ（硫黄含有量＞０．０３重量％、および／または飽和物＜９０重量％、粘度指数８０〜１２０）；グループＩＩ（硫黄含有量≦０．０３重量％および飽和物≧９０重量％、粘度指数８０〜１２０）；グループＩＩＩ（硫黄含有量≦０．０３重量％および飽和物≧９０重量％、粘度指数≧１２０）；グループＩＶ（すべてのポリアルファオレフィン、またはＰＡＯ、例えば、ＰＡＯ−２、ＰＡＯ−４、ＰＡＯ−５、ＰＡＯ−６、ＰＡＯ−７またはＰＡＯ−８）；およびグループＶ。潤滑剤として働く粘度を有する油としては、ＡＰＩグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶの油、またはこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、潤滑剤として働く粘度を有する油は、ＡＰＩグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶの油、またはこれらの混合物である。または、潤滑剤として働く粘度を有する油は、多くは、ＡＰＩグループＩＩ、グループＩＩＩまたはグループＩＶの油、またはこれらの混合物である。
【００３０】
ある実施形態では、本発明の潤滑剤として働く油成分は、グループＩＩまたはグループＩＩＩのベースオイル、またはこれらの組み合わせを含む。これらは、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）によって確立された分類である。グループＩＩＩの油は、＜０．０３％の硫黄と、＞９０％の飽和物を含有し、粘度指数が＞１２０である。グループＩＩの油は、粘度指数が８０〜１２０であり、＜０．０３％の硫黄と、＞９０％の飽和物を含有する。この油は、ワックス、例えば、スラックワックスまたはＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈによって合成したワックスの水素異性化から誘導することもできる。このような「気−液」油は、典型的には、グループＩＩＩであると特徴づけられる。
【００３１】
本発明の組成物は、ある量のグループＩのベースオイル、さらに、グループＩＶおよびグループＶのベースオイルを含んでいてもよい。ポリアルファオレフィンは、グループＩＶに分類される。グループＶは、「その他すべて」を包含する。しかし、ある実施形態では、本発明の潤滑剤として働く油成分は、２０重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下、またはさらに１重量％以下のグループＩのベースオイルを含有する。これらの限定は、グループＩＶまたはグループＶのベースオイルにも適用されてもよい。他の実施形態では、本発明の組成物中に存在する潤滑剤として働く油は、少なくとも６０重量％、７０重量％、８０重量％、９０重量％、またはさらに９５重量％のグループＩＩおよび／またはグループＩＩＩのベースオイルである。ある実施形態では、本発明の組成物中に存在する潤滑剤として働く油は、本質的に、グループＩＩおよび／またはグループＩＩＩのベースオイルのみであり、少量の他の種類のベースオイルが存在していてもよいが、組成物全体の特性または性能に顕著な影響を与えない量である。
【００３２】
ある実施形態では、本発明の組成物は、ある量のグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルを含む。他の実施形態では、本発明の組成物は、潤滑剤として働く粘度を有する油が、主にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルであるか、または、さらに本質的にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルであるか、またはさらに排他的にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルである潤滑組成物である。
【００３３】
ある実施形態では、本発明の組成物は、ある量のグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルを含む。他の実施形態では、本発明の組成物は、潤滑剤として働く粘度を有する油が、主にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルであるか、またはさらに本質的にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルであるか、またはさらに排他的にグループＩおよび／またはグループＩＩのベースオイルである潤滑組成物である。
【００３４】
潤滑剤として働く粘度を有する種々の記載した油を単独で使用してもよく、または組み合わせで使用してもよい。潤滑剤として働く粘度を有する油を、潤滑油の約７０重量％〜９９重量％の範囲、別の実施形態では、約７５重量％〜約９８重量％の範囲、別の実施形態では、約８８重量％〜約９７重量％の範囲で使用する。
（リン含有化合物）
【００３５】
本発明で有用な組成物は、リン含有化合物を含む。
【００３６】
ある実施形態では、リン含有化合物は、ホスファイトである。適切なホスファイトとしては、４個もしくは４個より多く、または８個もしくは８個より多く、または１２個もしくは１２個より多くの炭素原子を含む少なくとも１つのヒドロカルビル基を有するものが挙げられる。ヒドロカルビル基の炭素原子の数の典型的な範囲としては、８〜３０、または１０〜２４、または１２〜２２、または１４〜２０、または１６〜１８が挙げられる。ホスファイトは、モノ−ヒドロカルビル置換ホスファイト、ジ−ヒドロカルビル置換ホスファイト、またはトリ−ヒドロカルビル置換ホスファイトであってもよい。
【００３７】
一実施形態では、ホスファイトは、硫黄を含まず、すなわち、ホスファイトは、チオホスファイトではない。
【００３８】
４個または４個より多くの炭素原子を含む少なくとも１つのヒドロカルビル基を有するホスファイトは、以下の式
【化１】
2015512468.tif 000002
によってあらわされてもよく、式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の少なくとも１つは、少なくとも４個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であってもよく、その他は、水素またはヒドロカルビル基であってもよい。一実施形態では、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、全部がヒドロカルビル基である。ヒドロカルビル基は、アルキル、シクロアルキル、アリール、非環状またはこれらの混合物であってもよい。３個の基Ｒ３、Ｒ４およびＲ５基をすべて含む式では、この化合物は、トリ−ヒドロカルビル置換ホスファイトであってもよく、すなわち、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、すべてヒドロカルビル基である。
【００３９】
アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、典型的には、直鎖で飽和または不飽和であり、典型的には、飽和であってもよい。Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のアルキル基の例としては、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、オクタデセニル、ノナデシル、エイコシルまたはこれらの混合物が挙げられる。
【００４０】
ある実施形態では、リン含有化合物は、リン酸炭化水素エステルのアミン塩（すなわち、リン酸の炭化水素エステルのアミン塩）である。リン酸炭化水素エステルのアミン塩は、リン酸のアミン塩から誘導されてもよい。リン酸炭化水素エステルのアミン塩は、以下の式によってあらわされてもよく、
【化２】
2015512468.tif 000003
式中、Ｒ３およびＲ４は、独立して、水素、または典型的には４〜４０個、または６〜３０個、または６〜１８個、または８〜１８個の炭素原子を含有する炭化水素であってもよく、但し、少なくとも１つは炭化水素基であり、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であってもよく、但し、少なくとも１つはヒドロカルビル基である。Ｒ３および／またはＲ４の炭化水素基は、直鎖、分枝鎖または環状であってもよい。
【００４１】
Ｒ３および／またはＲ４の炭化水素基の例としては、直鎖または分枝鎖のアルキル基が挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシルおよびオクタデシルが挙げられる。さらなる例としては、２−エチルヘキシル、４−メチル−２−ペンチルおよびイソプロピルが挙げられる。
【００４２】
Ｒ３および／またはＲ４の環状炭化水素基の例としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチル-シクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルエチルシクロペンチル、ジエチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、メチルエチルシクロヘキシル、ジエチルシクロヘキシル、メチルシクロヘプチル、ジメチルシクロヘプチル、メチルエチルシクロヘプチルおよびジエチルシクロヘプチルが挙げられる。
【００４３】
一実施形態では、ホスフェートは、モノアルキルリン酸エステルとジアルキルリン酸エステルの混合物のアミン塩であってもよい。モノアルキル基およびジアルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよい。
【００４４】
リン酸炭化水素エステルのアミン塩は、アミン（例えば、一級アミン、二級アミン、三級アミン、またはこれらの混合物）から誘導されてもよい。アミンは、脂肪族または環状、芳香族または非芳香族、典型的には脂肪族であってもよい。一実施形態では、アミンは、脂肪族アミン、例えば、第三脂肪族の一級アミンを含む。
【００４５】
適切な一級アミンの例としては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ビス−（２−エチルヘキシル）アミン、オクチルアミンおよびドデシルアミン、およびｎ−オクチルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミンおよびオレイルアミンのような脂肪族アミンが挙げられる。他の有用な脂肪族アミンとしては、市販の脂肪族アミン、例えば、「Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）」アミン（Ａｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、シカゴ、イリノイから入手可能な製品）、例えば、Ａｒｍｅｅｎ  Ｃ、Ａｒｍｅｅｎ  Ｏ、Ａｒｍｅｅｎ  ＯＬ、Ａｒｍｅｅｎ  Ｔ、Ａｒｍｅｅｎ  ＨＴ、Ａｒｍｅｅｎ  ＳおよびＡｒｍｅｅｎ  ＳＤが挙げられ、この文字表記は、脂肪族基（例えば、ココ基、オレイル基、タロー基またはステアリル基）に関係がある。
【００４６】
適切な二級アミンの例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、メチルエチルアミン、エチルブチルアミン、Ｎ−メチル−１−アミノ−シクロヘキサン、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）２Ｃおよびエチルアミルアミンが挙げられる。二級アミンは、環状アミン、例えば、ピペリジン、ピペラジンおよびモルホリンであってもよい。
【００４７】
三級アミンの例としては、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−デシルアミン、トリ−ラウリルアミン、トリ−ヘキサデシルアミンおよびジメチルオレイルアミン（Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）ＤＭＯＤ）が挙げられる。
【００４８】
一実施形態では、アミンは、混合物の形態である。アミンの適切な混合物の例としては、（ｉ）１１〜１４個の炭素原子を含む三級アルキル一級アミン、（ｉｉ）１４〜１８個の炭素原子を含む三級アルキル一級アミン、または（ｉｉｉ）１８〜２２個の炭素原子を含む三級アルキル一級アミンが挙げられる。三級アルキル一級アミンの他の例としては、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ヘキシルアミン、ｔｅｒｔ−オクチルアミン（例えば、１，１−ジメチルヘキシルアミン）、ｔｅｒｔ−デシルアミン（例えば、１，１−ジメチルオクチルアミン）、ｔｅｒｔドデシルアミン、ｔｅｒｔ−テトラデシルアミン、ｔｅｒｔ−ヘキサデシルアミン、ｔｅｒｔ−オクタデシルアミン、ｔｅｒｔ−テトラコサニルアミンおよびｔｅｒｔ−オクタコサニルアミンが挙げられる。
【００４９】
一実施形態では、アミンの有用な混合物は、「Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）８１Ｒ」または「Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）ＪＭＴ」である。Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）８１ＲおよびＰｒｉｍｅｎｅ（登録商標）ＪＭＴ（両方ともＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓによって製造され、販売される）は、それぞれ、Ｃ１１〜Ｃ１４三級アルキル一級アミンおよびＣ１８〜Ｃ２２三級アルキル一級アミンの混合物である。
【００５０】
リン酸炭化水素エステルのアミン塩は、米国特許第６，４６８，９４６号に記載されるように調製されてもよい。第１０欄、第１５行〜第６３行は、リン化合物の反応、次いで、アミンとの反応によってリン酸炭化水素エステルのアミン塩を生成するリン酸エステルを記載する。第１０欄、第６４行〜第１２欄、第２３行は、五酸化リンとアルコール（４〜１３個の炭素原子を有する）との間で反応し、次いで、アミン（典型的には、Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）８１−Ｒ）と反応させ、リン酸炭化水素エステルのアミン塩を生成する調製例を記載する。
【００５１】
適切なリン含有化合物としては、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩も挙げられる。ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩の例は、以下の式によってあらわされ、
【化３】
2015512468.tif 000004
式中、Ｒ２６およびＲ２７は、独立して、分枝鎖または直鎖のアルキル基である。Ｒ２６およびＲ２７は、約３〜約３０個、好ましくは、約４〜約２５個、さらに好ましくは、約５〜約２０個、最も好ましくは、約６〜約１９個の炭素原子を含む。Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、上に記載したとおりである。
【００５２】
ある実施形態では、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩としては、限定されないが、ジヘプチルジチオリン酸またはジオクチルジチオリン酸またはジノニルジチオリン酸と、エチレンジアミン、モルホリンまたはＰｒｉｍｅｎｅ  ８１Ｒの反応生成物（単数または複数）、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００５３】
リン含有化合物は、記載する組成物の０．０１重量％〜５重量％、または０．１重量％〜３重量％、または０．２重量％〜１．５重量％、または０．２５重量％〜１重量％、または０．５重量％〜１重量％存在していてもよい。
（窒素含有分散剤）
【００５４】
本発明で有用な組成物は、窒素含有分散剤を含み、ある実施形態では、ヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤である。本発明で使用するのに適切なヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤としては、時には無灰型分散剤と呼ばれる添加剤を含む。分散剤は、一般的に、潤滑剤および燃料の分野で周知である（が、多くは、これらの添加剤は、燃料用途で使用する場合、燃料の洗剤と呼ばれる）。適切な材料は、主に、無灰型分散剤およびポリマー分散剤として公知であるものを含む。無灰型分散剤は、供給されるとき、金属を含有せず、潤滑剤に加えるときに、通常は硫酸塩灰分の一因とならないため、無灰型分散剤といわれる。しかし、無灰型分散剤は、金属含有種を含む潤滑剤に加えられるときは、もちろん、周囲の金属と相互作用してもよい。無灰型分散剤は、相対的に分子量が高い炭化水素鎖に接続する極性基を特徴とする。このような材料の例としては、スクシンイミド分散剤、マンニッヒ分散剤、およびこれらのホウ酸化誘導体が挙げられる。
【００５５】
マンニッヒ分散剤は、時には、マンニッヒ塩基分散剤またはマンニッヒ洗剤と呼ばれ、ヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンまたはアンモニアの反応生成物である。ヒドロカルビル置換フェノールのヒドロカルビル置換基は、１０〜４００個、３０〜１８０個、１０個または４０個から１１０個までの炭素原子を有していてもよい。このヒドロカルビル置換基は、オレフィンまたはポリオレフィン、例えば、１−デセンから誘導されてもよく、市販されている。
【００５６】
例えば、周知の重合方法によってオレフィンモノマーを重合することによって、ヒドロカルビル置換基を生成し得るポリオレフィンを調製することができ、これも市販されている。オレフィンモノマーは、２〜１０個の炭素原子を有するモノオレフィン、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレンおよび１−デセンを含むモノオレフィンを含む。特に有用なモノオレフィン源は、３５〜７５重量％のブテン含有量と３０〜６０重量％のイソブテン含有量を有するＣ４精錬流である。有用なオレフィンモノマーは、ジオレフィン、例えば、イソプレンおよび１，３−ブタジエンも含む。オレフィンモノマーは、２種類または２種類より多くのモノオレフィンの混合物、２種類または２種類より多くのジオレフィンの混合物、または１種類または１種類より多くのモノオレフィンと１種類または１種類より多くのジオレフィンの混合物も含んでいてもよい。有用なポリオレフィンは、数平均分子量が１４０〜５０００、別の場合には、４００〜２５００、さらなる場合には、１４０または５００〜１５００のポリイソブチレンを含む。ポリイソブチレンは、ビニリデン二重結合含有量が５〜６９％、第２の場合には、５０〜６９％、第３の場合には、５０〜９５％であってもよい。ポリオレフィンは、１種類のオレフィンモノマーから調製されるホモポリマー、または２種類以上のオレフィンモノマーの混合物から調製されるコポリマーであってもよい。さらに、ヒドロカルビル置換基源として可能なのは、２種類または２種類より多くのホモポリマーの混合物、２種類または２種類より多くのコポリマーの混合物、１種類または１種類より多くのホモポリマーと１種類または１種類より多くのコポリマーの混合物である。適切なヒドロカルビル基またはポリオレフィン基に関する上の記載は、以下に詳細に記載するスクシンイミド分散剤のヒドロカルビル置換基に適用可能である。
【００５７】
マンニッヒ分散剤を調製するために使用されるヒドロカルビル置換フェノールは、周知のアルキル化方法を用い、フェノールを、上に記載するオレフィンまたはポリオレフィン、例えば、ポリイソブチレンまたはポリプロピレンでアルキル化することによって調製することができる。
【００５８】
マンニッヒ分散剤を作成するために使用されるアルデヒドは、１〜１０個の炭素原子を有していてもよく、一般的に、ホルムアルデヒドまたはその反応性等価体、例えば、ホルマリンまたはパラホルムアルデヒドである。
【００５９】
マンニッヒ分散剤を作成するために使用されるアミンは、モノアミンまたはポリアミンであってもよく、スクシンイミド分散剤について以下に記載する材料を含み、１個または１個より多くのヒドロキシル基を有するアルカノールアミンを含む。有用なアミンとしては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチレントリアミンおよび２−（２−アミノエチルアミノ）エタノールが挙げられる。マンニッヒ分散剤は、ヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンを米国特許第５，６９７，９８８号に記載されるように反応させることによって調製することができる。一実施形態では、マンニッヒ反応生成物は、ポリイソブチレンと、ホルムアルデヒドと、一級モノアミン、二級モノアミンまたはアルキレンジアミンであるアミン、特に、エチレンジアミンまたはジメチルアミンから誘導されるアルキルフェノールから調製される。一実施形態では、アルキルフェノールは、例えば、５０％（すなわち、ビニリデン末端基を有するポリイソブチレン分子のパーセント）より多い、７０％より多い、または７５％より多い末端ビニリデン基を有する高ビニリデンポリイソブテンから調製されてもよい。アミンに関する上の記載は、以下に記載するスクシンイミド分散剤を調製するときに用いられるアミンの記載にも適用可能である。
【００６０】
一実施形態では、マンニッヒ分散剤は、ヒドロカルビル置換フェノール、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドの反応性等価体および一級アミンまたは二級アミンの反応生成物を含む。一実施形態では、マンニッヒ分散剤は、ポリイソブテン−置換フェノール、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドの反応性等価体およびジメチルアミンの反応生成物を含む。
【００６１】
本明細書で使用する場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」という用語は、当業者に対して周知の通常の意味で用いられる。具体的には、分子の残りの部分に直接接続した炭素原子を有し、主に炭化水素の特徴を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例としては、炭化水素置換基（脂肪族、脂環式および芳香族の置換基を含む）；置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の観点で、置換基の主な炭化水素性を変えない非炭化水素基を含有する置換基；およびヘテロ置換基、すなわち、主な炭化水素特徴を同様に有するが、環または鎖に炭素以外のものを含有する置換基が挙げられる。用語「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」のさらに詳細な定義は、公開された出願ＵＳ２０１０／０１９７５３６の段落［０１３７］〜［０１４１］に見出される。
【００６２】
別の適切なヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、スクシンイミド分散剤であり、スクシンイミド燃料洗剤と呼ばれることもある。一実施形態では、スクシンイミド分散剤は、ヒドロカルビル置換無水コハク酸またはその反応性等価体（例えば、無水物、エステルまたは酸ハロゲン化物）と、アミン、例えば、ポリエチレンポリアミンの縮合生成物である。スクシンイミド分散剤は、典型的には、一般的に以下を含む種々の化学構造とみなされてもよく、
【化４】
2015512468.tif 000005
式中、各Ｒ１は、独立して、アルキル基、頻繁には、ポリイソブチレン前駆体に由来する分子量（Ｍｎ）が５００〜５０００のポリイソブチレン基であり、Ｒ２は、アルキレン基、一般的にはエチレン（Ｃ２Ｈ４）基である。このような分子は、一般的に、アルケニルアシル化剤とポリアミンの反応から誘導され、この２種類の部分の多種多様な結合は、上に示す単純なイミド構造以外にも可能であり、種々のアミドおよび四級アンモニウム塩を含む。上の構造では、アミン部分は、アルキレンポリアミンとして示されるが、上に記載し、以下に記載するものを含む他の脂肪族および芳香族のモノアミンおよびポリアミンを使用してもよい。さらに、種々の環状結合を含み、イミド構造に対するＲ１基の種々の結合態様が可能である。アミンの窒素原子に対するアシル化剤のカルボニル基の比率は、１：０．５〜１：３、他の場合には、１：１〜１：２．７５、または１：１．５〜１：２．５であってもよい。スクシンイミド分散剤は、米国特許第４，２３４，４３５号および第３，１７２，８９２号およびＥＰ  ０３５５８９５号にさらに完全に記載される。
【００６３】
スクシンイミド分散剤は、さらに、ヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤から調製されるものとして記載されてもよく、このアシル化剤は、いわゆる「塩素」経路によって、またはいわゆる「熱」経路または「直接アルキル化」経路によって同様に調製される。これらの経路は、公開された出願ＵＳ２００５−０２０２９８１号の段落００１４〜００１７に詳細に記載される。また、直接的なアルキル化または低塩素経路もまた米国特許第６，０７７，９０９号に記載される。第６欄第１３行〜第７欄第６２行および第９欄第１０行〜第１０欄第１１行を参照。例示的な熱プロセスまたは直接アルキル化プロセスは、ポリオレフィンを、典型的には１８０〜２５０℃で無水マレイン酸と共に不活性雰囲気下で加熱することを含む。いずれかの反応剤が過剰であってもよい。無水マレイン酸が過剰に存在する場合、この過剰量は、反応後に蒸留によって除去してもよい。これらの反応は、ポリオレフィンとして、高ビニリデンポリイソブチレンを使用してもよく、すなわち、末端ビニリデン基（ある実施形態では、アルファビニリデン末端基）が５０％、７０％、または７５％より多いものを使用してもよい。特定の実施形態では、スクシンイミド分散剤は、直接アルキル化経路によって調製されてもよい。他の実施形態では、直接アルキル化経路と塩素経路の分散剤の混合物を含んでいてもよい。
【００６４】
望ましい特性を付与するための任意の種々の薬剤で、これらの任意の添加剤を後処理してもよい。このような後処理としては、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、例えば、ホウ酸、リン化合物、またはこれらの混合物との反応が挙げられる。このような処理に関する参考文献は、米国特許第４，６５４，４０３号に列挙されている。
【００６５】
さらなる適切なヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤としては、アシル化アミン、ヒドロカルビル置換アミン、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００６６】
適切なアシル化アミンは、１つまたは１つより多くのカルボン酸アシル化剤と１つまたは１つより多くのアミンの反応生成物を含む。カルボン酸アシル化剤としては、上に記載されるものを含め、Ｃ８〜３０脂肪酸、Ｃ１４〜２０イソ脂肪酸、Ｃ１８〜４４ダイマー酸、付加ジカルボン酸、トリマー酸、付加トリカルボン酸およびヒドロカルビル置換カルボン酸のアシル化剤が挙げられる。ダイマー酸は、米国特許第２，４８２，７６０号、第２，４８２，７６１号、第２，７３１，４８１号、第２，７９３，２１９号、第２，９６４，５４５号、第２，９７８，４６８号、第３，１５７，６８１号、および第３，２５６，３０４号に記載される。適切なアミンは、上に記載するいずれかであってもよく、ある実施形態では、ポリアミン、例えば、アルキレンポリアミンまたは縮合したポリアミンであってもよい。アシル化アミン、その中間体およびこれらの調製方法は、米国特許第３，２１９，６６６号；第４，２３４，４３５号；第４，９５２，３２８号；第４，９３８，８８１号；第４，９５７，６４９号；第４，９０４，４０１号；および第５，０５３，１５２号に記載される。
【００６７】
ヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、さらに、ヒドロカルビル置換アミンであってもよい。これらのヒドロカルビル置換アミンは、当業者に対し周知である。これらのアミンは、米国特許第３，２７５，５５４号；第３，４３８，７５７号；第３，４５４，５５５号；第３，５６５，８０４号；第３，７５５，４３３号；および第３，８２２，２８９号に開示される。典型的には、ヒドロカルビル置換アミンは、上のポリアルケンおよびそのハロゲン化誘導体を含むオレフィンおよびオレフィンポリマーと、アミン（モノアミンまたはポリアミン）とを反応させることによって調製される。アミンは、本明細書に記載するいずれかのアミンであってもよく、ある実施形態では、アルキレンポリアミンである。
【００６８】
ヒドロカルビル置換アミンの例としては、エチレンポリアミン、例えば、ジエチレントリアミン；ポリ（プロピレン）アミン；Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ポリ（エチレン／プロピレン）アミン、（モノマー比率が５０：５０モル）；ポリブテンアミン；Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）−Ｎ−ポリブテンアミン；Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）−Ｎ−ポリブテンアミン；Ｎ−ポリブテン−アニリン；Ｎ−ポリブテンモルホリン；Ｎ−ポリ（ブテン）エチレンジアミン；Ｎ−ポリ（プロピレン）トリメチレンジアミン；Ｎ−ポリ（ブテン）ジエチレントリアミン；Ｎ’，Ｎ’−ポリ（ブテン）テトラエチレンペンタミン；Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’−ポリ（プロピレン）−１，３−プロピレンジアミンなどが挙げられる。
【００６９】
ある実施形態では、上述のヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、ホウ素化されている。本明細書に記載ののいずれかの添加剤は、ホウ素化されていてもよく、一般的に、添加剤と、ホウ素含有化合物、例えば、ホウ酸との反応によって調製されてもよい。
【００７０】
一実施形態では、ホウ素化合物は、ホウ酸化分散剤である。典型的には、ホウ酸化分散剤は、約０．１重量％〜約５重量％、または約０．５重量％〜約４重量％、または０．７重量％〜約３重量％のホウ素を含有する。一実施形態では、ホウ酸化分散剤は、ホウ酸化アシル化アミン、例えば、ホウ酸化スクシンイミド分散剤である。ホウ酸化分散剤は、米国特許第３，０００，９１６号；第３，０８７，９３６号；第３，２５４，０２５号；第３，２８２，９５５号；第３，３１３，７２７号；第３，４９１，０２５号；第３，５３３，９４５号；第３，６６６，６６２号；および第４，９２５，９８３号に記載される。一実施形態では、ホウ素化合物は、アルカリ金属ホウ酸塩、またはアルカリ金属およびアルカリ土類金属のホウ酸塩混合物（ｍｉｘｅｄ  ａｌｋａｌｉ  ｍｅｔａｌ  ａｎｄ  ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｍｅｔａｌ  ｂｏｒａｔｅ）である。これらの金属ホウ酸塩は、一般的に、当該技術分野で公知である水和した粒状物金属ホウ酸塩である。アルカリ金属ホウ酸塩としては、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のホウ酸塩混合物が挙げられる。これらの金属ホウ酸塩は、市販されている。適切なアルカリならびにアルカリ金属およびアルカリ土類金属のホウ酸塩ならびにこれらの製造方法を開示する代表的な特許としては、米国特許第３，９９７，４５４号；第３，８１９，５２１号；第３，８５３，７７２号；第３，９０７，６０１号；第３，９９７，４５４号；および第４，０８９，７９０号が挙げられる。
【００７１】
上述のヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、ホウ酸化剤以外の種々の任意の薬剤との反応によって後処理することもできる。特に、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、エポキシドおよびリン化合物である。このような処理を詳細に示す参考文献は、米国特許第４，６５４，４０３号に列挙される。
【００７２】
上述のヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤の調製に用いられるアミンは、ポリアミンであってもよい。適切なポリアミンとしては、脂肪族、脂環式、ヘテロ環および芳香族のポリアミンが挙げられる。ポリアミンの例としては、アルキレンポリアミン、ヒドロキシを含有するポリアミン、アリールポリアミンおよびヘテロ環ポリアミンが挙げられる。
【００７３】
アルキレンポリアミンは、以下の式によってあらわされ、
（Ｈ）（Ｒ５）Ｎ−（アルキレン−Ｎ）ｎ−（Ｒ５）（Ｒ５）
式中、ｎは、平均値が１または約２から約１０まで、または約７まで、または約５までであり、「アルキレン」基は、１個、または約２〜約１０個、または約６個まで、または約４個までの炭素原子を含む。各Ｒ５は、独立して水素であるか、または約３０個までの炭素原子を含む脂肪族基またはヒドロキシ置換脂肪族基である。
【００７４】
このようなアルキレンポリアミンとしては、メチレンポリアミン、エチレンポリアミン、ブチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ペンチレンポリアミンなどが挙げられる。高級同族体および関連するヘテロ環アミン、例えば、ピペラジンおよびＮ−アミノアルキル置換ピペラジンも含まれる。このようなポリアミンの具体例は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、トリス−（２−アミノエチル）アミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどである。
【００７５】
２種類または２種類より多くの上述のアルキレンアミンを縮合させることによって得られる高級同族体は、同様に、２種類または２種類より多くの上述のポリアミンの混合物として有用である。
【００７６】
エチレンポリアミン（例えば、上述のもの）が有用である。このようなポリアミンは、Ｋｉｒｋ  Ｏｔｈｍｅｒの「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第２版、Ｖｏｌ．７、ページ２２〜３７、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９６５）のＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ａｍｉｎｅの見出し部分に詳細に記載される。このようなポリアミンは、エチレンジクロリドとアンモニアの反応によって、またはエチレンイミンと開環試薬（例えば、水、アンモニアなど）との反応によって最も簡便には調製される。これらの反応によって、環状縮合生成物を含むポリアルキレンポリアミン、例えば、上述のピペラジンの複雑な混合物が生成する結果となる。エチレンポリアミン混合物も有用である。
【００７７】
他の有用な種類のポリアミン混合物は、上述のポリアミン混合物のストリッピングから得られるものであり、「ポリアミンボトム」と呼ばれることも多い残渣として残る。一般的に、アルキレンポリアミンボトムは、２％未満、通常は、１％（重量％）未満の沸点が約２００℃未満の材料であることによって特徴づけることができる。Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（フリーポート、テキサス）から得られ、「Ｅ−１００」と呼ばれるこのようなエチレンポリアミンボトムの典型的なサンプルは、１５．６℃での比重が１．０１６８、窒素の重量％が３３．１５、４０℃での粘度が１２１センチストークスである。このようなサンプルのガスクロマトグラフィー分析は、約０．９３％の「軽留分」（ほとんどがおそらくＤＥＴＡ）、０．７２％のＴＥＴＡ、２１．７４％のテトラエチレンペンタミンおよび７６．６１％のペンタエチレンヘキサミンおよびそれより高級のものを含有する（重量基準）。これらのアルキレンポリアミンボトムは、環状縮合生成物、例えば、ピペラジンおよびそれより高級のジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの同族体を含む。これらのアルキレンポリアミンボトムを、単にアシル化剤と反応させてもよく、またはこれらを他のアミン、ポリアミン、またはこれらの混合物と共に使用してもよい。
【００７８】
別の有用なポリアミンは、少なくとも１つのヒドロキシ化合物と、少なくとも１つのポリアミン反応剤を含有する少なくとも１つの一級アミノ基または二級アミノ基との間の縮合反応物である。ヒドロキシ化合物は、いくつかの場合には、多価アルコールおよび多価アミンである。多価アルコールは、上に記載される。ある実施形態では、ヒドロキシ化合物は、多価アミンである。多価アミンとしては、２〜約２０個、または約４個までの炭素原子を有するアルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなど）と反応した上述のいずれかのモノアミンが挙げられる。多価アミンの例としては、トリ−（ヒドロキシプロピル）アミン、トリス−（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミンおよびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンおよびある実施形態では、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（ＴＨＡＭ）が挙げられる。
【００７９】
別の実施形態では、ポリアミンは、ヒドロキシ含有ポリアミンである。ヒドロキシモノアミンのヒドロキシ含有ポリアミン類似体、特に、アルコキシル化アルキレンポリアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−（ジエタノール）エチレンジアミン）を使用してもよい。このようなポリアミンは、上述のアルキレンポリアミンと、上述の１つまたは１つより多くのアルキレンオキシドとを反応させることによって作られてもよい。同様のアルキレンオキシド−アルカノールアミン反応生成物、例えば、上述の一級、二級または三級のアルカノールアミンと、エチレン、プロピレンまたはもっと高級のエポキシドを１：１〜１：２のモル比で反応させることによって作られる生成物を使用してもよい。このような反応を行うための反応剤の比率および温度は、当業者に対し公知である。
【００８０】
アルコキシル化アルキレンポリアミンの具体例としては、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、モノ（ヒドロキシプロピル）置換テトラエチレンペンタミン、Ｎ−（３−ヒドロキシブチル）テトラエチレンジアミンなどが挙げられる。上に示したアミノ基またはヒドロキシ基によるヒドロキシ含有ポリアミンの縮合によって得られるもっと高級な同族体も同様に有用である。アミノ基による縮合によって、ヒドロキシ基によって縮合しつつ、アンモニアを除去することを伴い、もっと高級なアミンが得られ、水を除去することを伴う、エーテル結合を含有する生成物が得られる。上述の任意の２種類または２種類より多くののポリアミンの混合物も有用である。
【００８１】
別の実施形態では、アミンは、ヘテロ環ポリアミンである。ヘテロ環ポリアミンとしては、アジリジン、アゼチジン、アゾリジン、ピリジン、ピロール、インドール、ピペリジン、イミダゾール、ピペラジン、イソインドール、プリン、モルホリン、チオモルホリン、Ｎ−アミノアルキルモルホリン、Ｎ−アミノアルキルチオモルホリン、Ｎ−アミノアルキルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ジアミノアルキルピペラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、および上述のそれぞれのテトラ誘導体、ジ誘導体およびペルヒドロ誘導体、およびこれら２種類または２種類より多くのヘテロ環アミンの混合物が挙げられる。ある実施形態では、ヘテロ環アミンは、ヘテロ環に窒素、酸素および／または硫黄のみを含有する飽和５員環および６員環のヘテロ環アミンであり、特に、ピペリジン、ピペラジン、チオモルホリン、モルホリン、ピロリジンなどである。ピペリジン、アミノアルキル置換ピペリジン、ピペラジン、アミノアルキル置換ピペラジン、モルホリン、アミノアルキル置換モルホリン、ピロリジンおよびアミノアルキル置換ピロリジンである。通常は、アミノアルキル置換基は、ヘテロ環の一部分を形成する窒素原子上で置換されている。このようなヘテロ環アミンの具体例としては、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−アミノエチルピペラジンおよびＮ，Ｎ’−ジアミノエチルピペラジンが挙げられる。ヒドロキシヘテロ環ポリアミンも有用である。例としては、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）シクロヘキシルアミン、３−ヒドロキシシクロペンチルアミン、パラ−ヒドロキシアニリン、Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジンなどが挙げられる。
【００８２】
上述のヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤の調製に用いられるアミンは、少なくとも４個の芳香族基、少なくとも１個の−ＮＨ２官能基と、少なくとも２個の二級アミノ基または三級アミノ基とを有するアミンであってもよい。
【００８３】
少なくとも３個の芳香族基と、少なくとも１個の−ＮＨ２官能基と、少なくとも２個の二級アミノ基または三級アミノ基とを有する適切なアミンは、以下の式によってあらわされてもよく、
【化５】
2015512468.tif 000006
式中、独立して、それぞれの変数は、以下のように定義されてもよい。Ｒ１は、水素またはＣ１〜５アルキル基（典型的には水素）であってもよく；Ｒ２は、水素またはＣ１〜５アルキル基（典型的には水素）であってもよく；Ｕは、脂肪族基、脂環式基または芳香族基であってもよく、但し、Ｕが脂肪族である場合、脂肪族基は、１〜５個、または１〜２個の炭素原子を含有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基であってもよく、ｗは、１〜１０、または１〜４、または１〜２（典型的には１）であってもよい。
【００８４】
少なくとも３個の芳香族基と、少なくとも１個の−ＮＨ２官能基と、少なくとも２個の二級アミノ基または三級アミノ基とを有する適切なアミンは、以下の式によってあらわされてもよく、
【化６】
2015512468.tif 000007
式中、独立して、それぞれの変数は、以下のように定義されてもよい。Ｒ１は、水素またはＣ１〜５アルキル基（典型的には水素）であってもよく；Ｒ２は、水素またはＣ１〜５アルキル基（典型的には水素）であってもよく；Ｕは、脂肪族基、脂環式基または芳香族基であってもよく、但し、Ｕが脂肪族である場合、脂肪族基は、１〜５個、または１〜２個の炭素原子を含有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基であってもよく、ｗは、１〜１０、または１〜４、または１〜２（典型的には１）であってもよい。
【００８５】
または、アミンは、以下の式によってあらわされてもよく、
【化７】
2015512468.tif 000008
式中、それぞれの変数Ｕ、Ｒ１およびＲ２は、上に記載したのと同じであり、ｗは、０〜９または０〜３または０〜１（典型的には０）である。
【００８６】
少なくとも３個の芳香族基を有する適切なアミンの例は、以下の式
【化８】
2015512468.tif 000009
のいずれかによってあらわされてもよい。
【００８７】
一実施形態では、少なくとも３個の芳香族基を有するアミンは、上に開示した式によってあらわされる化合物の混合物を含んでいてもよい。当業者は、これらの化合物を以下に記載するアルデヒドとさらに反応させ、アクリジン誘導体を生成してもよいことを理解するだろう。このような化合物に加え、当業者は、アルデヒドと、＞ＮＨ基と架橋した他のベンジル基とを反応させる他のアクリジン構造も可能であり得ることも理解するだろう。任意またはすべてのＮ−架橋した芳香族環は、さらなる縮合およびおそらく芳香族化が可能である。
【００８８】
少なくとも３個の芳香族基を有する適切なアミンの例は、ビス［ｐ−（ｐ−アミノアニリノ）フェニル］−メタン、２−（７−アミノ−アクリジン−２−イルメチル）−Ｎ−４−｛４−［４−（４−アミノ−フェニルアミノ）−ベンジル］−フェニル｝−ベンゼン−１，４−ジアミン、Ｎ４−｛４−［４−（４−アミノ−フェニルアミノ）−ベンジル］−フェニル｝−２−［４−（４−アミノ−フェニルアミノ）−シクロヘキサ−１，５−ジエニルメチル］−ベンゼン−１，４−ジアミン、Ｎ−［４−（７−アミノ−アクリジン−２−イルメチル）−フェニル］−ベンゼン−１，４−ジアミン、またはこれらの混合物であってもよい。
【００８９】
一実施形態では、少なくとも３個の芳香族基を有するアミンは、ビス［ｐ−（ｐ−アミノアニリノ）フェニル］−メタン、２−（７−アミノ−アクリジン−２−イルメチル）−Ｎ−４−｛４−［４−（４−アミノ−フェニルアミノ）−ベンジル］−フェニル｝−ベンゼン−１，４−ジアミンまたはこれらの混合物であってもよい。
【００９０】
少なくとも３個の芳香族基を有するアミンは、アルデヒドとアミン（典型的には４−アミノジフェニルアミン）の反応を含むプロセスによって調製されてもよい。得られたアミンは、少なくとも３個の芳香族基と、少なくとも１個の−ＮＨ２官能基と、少なくとも２個の二級アミノ基または三級アミノ基とを有する、アルキレンがカップリングしたアミンとして記載されてもよい。
【００９１】
ある実施形態では、ヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、スクシンイミド分散剤である。ある実施形態では、ヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤は、非ホウ酸化スクシンイミド分散剤である。ある実施形態では、スクシンイミド分散剤は、アルキルアリールアミン、ポリエチレンポリアミン、またはこれらいくつかの組み合わせから誘導される。ある実施形態では、スクシンイミド分散剤は、ヒドロカルビル置換無水コハク酸または酸（これらの反応性等価体、例えば、エステル、酸ハロゲン化物など）から誘導されてもよく、ヒドロカルビル置換無水コハク酸は、分子量が５００〜３０００、または１６００〜３０００、または１０００〜２０００ポリイソブチレン基を含有する。
【００９２】
適切なヒドロカルビル置換された窒素を含有する添加剤としては、四級アンモニウム塩も挙げられ、これは、四級アンモニウム塩洗剤および／または分散剤とも呼ばれる。適切な四級アンモニウム塩の例としては、（ｉ）イミド四級アンモニウム塩、（ｉｉ）マンニッヒ四級アンモニウム塩、（ｉｉｉ）ポリアルケン置換アミン四級アンモニウム塩、（ｉｖ）アミド四級アンモニウム塩、（ｖ）エステル四級アンモニウム塩、（ｖｉ）ポリエステル四級アンモニウム塩、または（ｖｉｉ）これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００９３】
これらのさまざまな種類の四級アンモニウム塩は、任意の多くの様式で調製されてもよいが、一般的に、非四級化窒素含有化合物と四級化剤とを反応させることによって調製される。記載されるそれぞれの異なる種類の四級アンモニウム塩は、その調製において異なる非四級化窒素含有化合物を使用するが、一般的に、非四級化窒素含有化合物は、四級化が可能な三級窒素（またはアルキル化して三級窒素にすることが可能であり、次いで四級化することが可能な一級または二級の窒素原子）と、ヒドロカルビル置換基とを含有する。非四級化化合物は、典型的には、洗剤および／または分散剤自体であり、四級アンモニウム塩に変化されると、優れた性能を与えることができる。
【００９４】
四級アンモニウム塩洗剤および／または分散剤のヒドロカルビル置換基、および／またはこれらから調製される非四級化窒素含有化合物のヒドロカルビル置換基は、過度に限定されず、本明細書に由来する任意のヒドロカルビル置換基であってもよい。
【００９５】
上述のそれぞれの四級アンモニウム塩は、四級化剤を用いて調製される。適切な四級化剤は、四級化されていない前駆体の三級窒素を四級化窒素に変換することができる限り、過度に制限されない。適切な四級化剤としては、ジアルキルサルフェート、ハロゲン化ベンジル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、特定のポリカルボン酸のエステル、またはこれらの混合物が挙げられる。ヒドロカルビルエポキシドおよびヒドロカルビル置換カーボネートを含む任意のこれらの薬剤を、酸（例えば、酢酸）と組み合わせて使用してもよい。適切な酸としては、カルボン酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、２−エチルヘキサン酸などが挙げられる。例えば、アミド四級アンモニウム塩を含むある実施形態では、四級化剤（ヒドロカルビルエポキシドおよびヒドロカルビル置換カーボネートを含む）は、このような酸を加えずに用いられる。ある実施形態では、特に、酸を用いない場合には、反応中にある程度の量の水が存在する。
【００９６】
ある実施形態では、四級化剤は、以下の式によってあらわされるように、ヒドロカルビルエポキシドであってもよく、
【化９】
2015512468.tif 000010
式中、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７およびＲ１８は、独立して、ＨまたはＣ１〜５０ヒドロカルビル基であってもよい。適切なヒドロカルビルエポキシドの例としては、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチルベンオキシド、Ｃ２〜５０エポキシド、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００９７】
上述のアミド四級アンモニウム塩に関し、アミド基の存在および構造の残りの部分へのその衝突によって、「自己塩化」である塩が可能であり、したがって、この構造が少なくとも１つの他の酸基も含むと仮定すると、別個のアニオンを必要としない。例えば、ヒドロカルビル置換無水コハク酸および同様の材料を用いて非四級化窒素含有化合物を調製する場合、得られる四級アンモニウム塩は、アミド基および酸基を有していてもよく、酸基は、四級化窒素または得られるアミド四級アンモニウム塩の対アニオンとなる。これらの材料は、ベタインと記載されてもよい。これらの四級アンモニウム塩の調製は、典型的には、別個の酸を加えず、アルキレンオキシド四級化剤または同様の薬剤の使用が特徴であろう。
【００９８】
別の実施形態では、四級化剤は、カルボン酸エステルまたはポリカルボン酸エステルであってもよい。ある実施形態では、四級化剤としては、シュウ酸ジメチル、２−ニトロ安息香酸メチルおよびサリチル酸メチルが挙げられる。
【００９９】
ある実施形態では、四級アンモニウム塩は、ヒドロカルビル置換アシル化剤の縮合生成物と、アシル化剤を縮合することが可能な酸素原子または窒素原子を有する化合物とを重合することによって作られる四級化ポリマーであり、この縮合生成物は、少なくとも１個の三級アミノ基を含むか、または、ヒドロカルビル置換アシル化剤をさらに重合させ、次いで、酸素原子または窒素原子を有する化合物と反応させることによって作られる四級化ポリマーである。次いで、このポリマー上の１つまたは１つより多くの三級アミノ基を、本明細書に記載する方法を用いて四級化し、四級化ポリマーを得てもよい。
【０１００】
上述のいずれかの四級アンモニウム塩は、プロトン性溶媒が存在する状態で誘導されてもよい。ある実施形態では、これらの添加剤を調製するために用いられるプロセスは、メタノールを実質的に含まない（ｆｒｅｅ  ｏｆ  ｔｏ  ｆｒｅｅ  ｏｆ  ｍｅｔｈａｎｏｌ）。一実施形態では、プロトン性溶媒としては、１個または１個より多くののヒドロキシル官能基を含有する化合物が挙げられ、水を含んでいてもよい。ある実施形態では、プロトン性溶媒は水である。
【０１０１】
四級アンモニウム、これらの例、およびこれらを製造する方法に関するさらなる詳細は、米国特許第７，９５１，２１１号および第７，９０６，４７０号、米国出願公開第２００８／０１１３８９０号、米国出願公開第２０１２／００１０１１２号および米国出願公開第２０１１／０３１５１０７号および国際公開ＷＯ  ２０１０／１３２２５９号、ＷＯ  ２０１０／０９７６２４号およびＷＯ  ２０１１／０９５８１９号に見出すことができる。
【０１０２】
窒素を含有する分散剤は、ポリエーテルアミンであってもよい。ある実施形態では、ポリエーテルアミンは、２個または２個より多くのの連続したエーテル基と、少なくとも１個の一級、二級または三級のアミン基とを有する化合物を含んでいてもよく、アミン窒素はある程度の塩基性を有する。本発明のポリエーテルアミンは、ポリ（オキシアルキレン）アミンを通常の液体燃料（例えば、ガソリンまたはディーゼル燃料の範囲で沸騰する炭化水素）および炭化水素燃料と非炭化水素燃料とのブレンドに可溶性にするのに十分な数の繰り返しオキシアルキレン単位を有するポリ（オキシアルキレン）アミンを含んでいてもよい。一般的に、少なくとも５個のオキシアルキレン単位を有するポリ（オキシアルキレン）アミンは、本発明で使用するのに適切である。
【０１０３】
ポリ（オキシアルキレン）アミンとしては、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）−アミン、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）ポリアミン、ヒドロポリ（オキシアルキレン）−アミン、ヒドロポリ（オキシアルキレン）ポリアミン、および誘導体の分子に少なくとも２個のポリ（オキシアルキレン）アミンおよび／またはポリ（オキシアルキレン）ポリアミン鎖を有する多価アルコールの誘導体を挙げることができる。
【０１０４】
一実施形態では、本発明で使用するためのポリ（オキシアルキレン）アミンは、以下の式によってあらわされ、
Ｒ６Ｏ（Ａ２Ｏ）ｍＲ７ＮＲ８Ｒ９
式中、Ｒ６は、１〜５０個の炭素原子、または８〜３０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ａ２は、２〜１８個の炭素原子、ある実施形態では、２〜６個の炭素原子を有するアルキレン基であり；ｍは、１〜５０の数であり；Ｒ７は、２〜１８個の炭素原子、ある実施形態では、２〜６個の炭素原子を有するアルキレン基であり；Ｒ８およびＲ９は、独立して、水素、ヒドロカルビル基または
−［Ｒ’Ｎ（Ｒ”）］ｎＲ”’であり、Ｒ’は、２〜６個の炭素原子を有するアルキレン基であり、Ｒ”およびＲ”’は、独立して、水素またはヒドロカルビル基であり、ｎは、１〜７の数である。
【０１０５】
別の実施形態では、本発明のポリ（オキシアルキレン）アミンは、以下の式によってあらわされてもよく、
Ｒ１０Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ］ＺＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２
式中、Ｒ１０は、８〜３０個の炭素原子を含む脂肪族基またはアルキル置換フェニル基であり；Ｚは、１２〜３０の数である。さらに別の実施形態では、本発明のポリ（オキシアルキレン）アミンは、上の式によってあらわされてもよく、Ｒ１０は、ＣＨ３ＣＨ（ＣＨ３）-［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｚは、１６〜２８の数である。本発明のポリ（オキシアルキレン）アミンは、分子量が３００〜５，０００の範囲であってもよい。
【０１０６】
本発明のポリエーテルアミンは、上に記載されるポリエーテルを中間体として用い、これをポリエーテルアミンに変換することによって調製することができる。ポリエーテル中間体をいくつかの方法によってポリエーテルアミンに変換することができる。米国特許第５，１１２，３６４号および第５，７５２，９９１号に記載されるように、アンモニア、一級アミンまたはポリアミンを用いた還元的アミノ化によって、ポリエーテル中間体をポリエーテルアミンに変換することができる。一実施形態では、アクリロニトリルへのポリエーテルの付加反応によってポリエーテル中間体をポリエーテルアミンに変換し、ニトリルを作成し、次いで、これを水素化し、ポリエーテルアミンを作成することができる。米国特許第５，２６４，００６号は、ポリエーテルとアクリロニトリルのシアノエチル化、次いで、その後に水素添加し、ポリエーテルアミンを作成する反応条件を与える。さらなる別の実施形態では、米国特許第４，２４７，３０１に記載されるように、ポリエーテル中間体またはポリ（オキシアルキレン）アルコールを、適切な塩素化剤によって対応するポリ（オキシアルキレン）クロリドに変換し、その後、塩素を、アンモニア、一級アミンもしくは二級アミン、またはポリアミンと置き換える。
【０１０７】
本発明の混合アルコキシレートは、さらに、アルコキシル化脂肪族アミンを含んでいてもよく、以下の式によってあらわされるアミンを含んでいてもよく、
【化１０】
2015512468.tif 000011
式中、Ｒ１１は、４〜３０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、Ａ３およびＡ４は、ビシナルアルキレン基であり、ｘとｙの合計は、少なくとも１の整数である。ヒドロカルビル基は、主に炭化水素の性質を有するが、非炭化水素置換基を有してもよく、ヘテロ原子を有してもよい炭素原子の一価の基である。ヒドロカルビル基Ｒ１１は、４〜３０個の炭素原子、または１０〜２２個の炭素原子を含むアルキル基またはアルキレン基であってもよい。ビシナルアルキレン基Ａ３およびＡ４は、同じであってもよく、または異なっていてもよく、隣接する炭素原子または近くにある炭素原子に炭素窒素結合および炭素酸素結合を有するエチレン（−ＣＨ２−）、プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）およびブチレン（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。アルコキシル化脂肪族アミンの例としては、ジエトキシル化タローアミン、ジエトキシル化オレイルアミン、ジエトキシル化ステアリルアミン、および大豆油脂肪酸由来のジエトキシル化アミンを挙げることができる。アルコキシル化脂肪族アミンは、ＡｋｚｏからＥｔｈｏｍｅｅｎ（登録商標）シリーズで市販されている。
【０１０８】
窒素含有化合物は、記載した組成物の０．０１重量％〜５重量％、または０．１重量％〜３重量％、または０．２重量％〜１．５重量％、または０．２５重量％〜１重量％、または０．５重量％〜１重量％存在していてもよい。
（硫黄含有化合物）
【０１０９】
ある実施形態では、本発明のベアリング潤滑剤、またはこれを用いる方法は、さらに（ｄ）硫黄含有化合物を含んでいてもよい。
【０１１０】
適切な硫黄含有化合物は、加硫オレフィンを含む。他の成分について本明細書に記載する任意のオレフィンも、このオレフィンから加硫オレフィンを調製してもよい適切なオレフィンである。ある例では、硫黄含有化合物は、イソブチレン、ブチレン、プロピレン、エチレン、またはこれらいくつかの組み合わせから誘導される加硫オレフィンである。ある例では、硫黄含有化合物は、上述のいずれかの天然油または合成油から誘導される加硫オレフィンであるか、またはいくつかのこれらの組み合わせである。例えば、加硫オレフィンは、植物油から誘導されてもよい。
【０１１１】
硫黄含有化合物が存在する場合、硫黄含有化合物は、記載する組成物の０．０１重量％〜５重量％、または０．１重量％〜３重量％、または０．２重量％〜１．５重量％、または０．２５重量％〜１重量％、または０．５重量％〜１重量％存在していてもよい。
（さらなる添加剤）
【０１１２】
場合により、本発明の潤滑組成物は、１つまたは１つより多くのさらなる添加剤を含み、１つまたは１つより多くのさらなる添加剤は、泡抑制剤、解乳化剤、流動点降下剤、酸化防止剤、上述のもの以外の分散剤、金属不活性化剤（例えば、銅不活性化剤）、上述のもの以外の耐摩耗剤、極圧剤、粘度調整剤、またはこれらの混合物を含む群から選択されてもよい。任意要素の添加剤は、それぞれ、５０ｐｐｍ、７５ｐｐｍ、１００ｐｐｍまたは１５０ｐｐｍから、５重量％、４重量％、３重量％、２重量％またはさらに１．５重量％まで、または７５ｐｐｍ〜０．５重量％、１００ｐｐｍ〜０．４重量％、または１５０ｐｐｍ〜０．３重量％存在していてもよく、重量％の値は、全体的な潤滑油組成物に対するものである。しかし、基本となる液体の一部であると選択的に考え得る粘度調整ポリマーを含むいくつかの任意要素の添加剤は、基本となる液体とは別であると考えられる場合、３０重量％、４０重量％、またはさらに５０重量％までを含む多くの量が存在していてもよいことに留意されたい。任意要素の添加剤を単独で使用してもよく、またはこれらの混合物で使用してもよいことを注記する。
【０１１３】
消泡剤（泡抑制剤としても知られる）は、当該技術分野で公知であり、限定されないが、有機シリコーン泡抑制剤および非ケイ素泡抑制剤が挙げられる。有機シリコーンの例としては、ジメチルシリコーンおよびポリシロキサンが挙げられる。非ケイ素泡抑制剤の例としては、限定されないが、ポリエーテル、ポリアクリレート、およびこれらの混合物、ならびにアクリル酸エチル、２−エチルヘキシルアクリレートおよび場合により酢酸ビニルのコポリマーが挙げられる。ある実施形態では、消泡剤は、ポリアクリレートである。消泡剤は、組成物中に、０．００１〜０．０１２ｐｂｗ、または０．００４ｐｂｗまたはさらに０．００１〜０．００３ｐｂｗ存在していてもよい。
【０１１４】
解乳化剤は、当該技術分野で公知であり、限定されないが、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ポリオキシアルキレンアルコール、アルキルアミン、アミノアルコール、ジアミンまたはポリアミンの誘導体を、エチレンオキシドまたは置換エチレンオキシドと続けて反応させたもの、またはこれらの混合物が挙げられる。解乳化剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、解乳化剤は、ポリエーテルである。解乳化剤は、組成物中に０．００２〜０．０１２ｐｂｗ存在していてもよい。
【０１１５】
流動点降下剤は、当該技術分野で公知であり、限定されないが、無水マレイン酸エステル−スチレンコポリマー、ポリメタクリレート；ポリアクリレート；ポリアクリルアミド；ハロパラフィンワックスおよび芳香族化合物の縮合生成物；ビニルカルボキシレートポリマー；およびフマル酸ジアルキル、脂肪酸ビニルエステル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、アルキルフェノールホルムアルデヒド縮合樹脂、アルキルビニルエーテルのターポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。
【０１１６】
本発明の組成物は、さらに、上述のいくつかの添加剤以外の腐食阻害剤を含んでいてもよい。適切な腐食阻害剤としては、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩、ヒドロカルビルアレーンスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩、脂肪族カルボン酸またはそのエステル、窒素含有カルボン酸エステル、アンモニウムスルホネート、イミダゾリン、モノ−チオリン酸塩またはエステル、またはこれらの任意の組み合わせ；またはこれらの混合物が挙げられる。
【０１１７】
本発明のジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩の例としては、限定されないが、上述のもの、ならびにジヘプチルジチオリン酸またはジオクチルジチオリン酸またはジノニルジチオリン酸と、エチレンジアミン、モルホリンもしくはＰｒｉｍｅｎｅ  ８１Ｒの反応生成物、またはこれらの混合物が挙げられる。本発明の腐食阻害剤パッケージで用いる適切なヒドロカルビルアレーンスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩は、以下の式によってあらわされ、
【化１１】
2015512468.tif 000012
式中、Ｃｙは、ベンゼン環またはナフタレン環である。Ｒ２８は、約４〜約３０個、好ましくは、約６〜約２５個、さらに好ましくは、約８〜約２０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である。ｚは、独立して、１、２、３または４であり、最も好ましくは、ｚは、１または２である。Ｒ２３、Ｒ２４およびＲ２５は、上に記載したとおりである。
【０１１８】
本発明のヒドロカルビルアレーンスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩の例としては、限定されないが、ジノニルナフタレンスルホン酸のエチレンジアミン塩が挙げられる。
【０１１９】
適切な脂肪族カルボン酸またはそのエステルの例としては、グリセロールモノオレエートおよびオレイン酸が挙げられる。窒素含有カルボン酸の適切なエステルの例としては、オレイルサルコシンが挙げられる。
【０１２０】
腐食阻害剤は、潤滑油組成物の０．０２〜０．２ｐｂｗ、０．０３〜０．１５ｐｂｗ、０．０４〜０．１２ｐｂｗ、または０．０５〜０．１ｐｂｗの範囲で存在していてもよい。本発明の腐食阻害剤を単独で使用してもよく、またはこれらの混合物で使用してもよい。
【０１２１】
本発明の潤滑組成物は、さらに金属不活性化剤を含んでいてもよい。金属不活性化剤を使用し、潤滑油の酸化を促進するために金属の触媒効果を中和する。適切な金属不活性化剤としては、限定されないが、トリアゾール、トリルトリアゾール、チアジアゾール、またはこれらの組み合わせ、およびこれらの誘導体が挙げられる。例としては、上述のもの以外のベンゾトリアゾールの誘導体、ベンズイミダゾール、２−アルキルジチオベンズイミダゾール、２−アルキルジチオベンゾチアゾール、２−（Ｎ，Ｎ’−ジアルキルジチオ−カルバモイル）ベンゾチアゾール、２，５−ビス（アルキル−ジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジアルキルジチオカルバモイル）−１，３，４−チアジアゾール、２−アルキルジチオ−５−メルカプトチアジアゾール、またはこれらの混合物が挙げられる。これらの添加剤を、組成物全体に０．０１〜０．２５重量％使用してもよい。
【０１２２】
ある実施形態では、金属不活性化剤は、ヒドロカルビル置換ベンゾトリアゾール化合物である。ヒドロカルビル置換基を含むベンゾトリアゾール化合物は、以下の環位置１−または２−または４−または５−または６−または７−ベンゾトリアゾールの少なくとも１つを含む。ヒドロカルビル基は、約１〜約３０個、好ましくは、約１〜約１５個、さらに好ましくは、約１〜約７個の炭素原子を含有し、最も好ましくは、金属不活性化剤は、単独で使用される５−メチルベンゾトリアゾール、またはこれらの混合物である。
【０１２３】
金属不活性化剤は、潤滑油組成物の０．００１〜０．１ｐｂｗ、０．０１〜０．０４ｐｂｗ、または０．０１５〜０．０３ｐｂｗの範囲で存在していてもよい。金属不活性化剤は、さらに、組成物中に０．００２ｐｂｗまたは０．００４ｐｂｗから０．０２ｐｂｗ存在していてもよい。金属不活性化剤を単独で使用してもよく、またはこれらの混合物で使用してもよい。
【０１２４】
（ｉ）アルキル化ジフェニルアミンおよび（ｉｉ）置換ヒドロカルビルモノ−スルフィドを含む酸化防止剤も存在していてもよい。ある実施形態では、本発明のアルキル化ジフェニルアミンは、ビス−ノニル化ジフェニルアミンおよびビス−オクチル化ジフェニルアミンである。ある実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドとしては、ｎ−ドデシル−２−ヒドロキシエチルスルフィド、１−（ｔｅｒｔ−ドデシルチオ）−２−プロパノール、またはこれらの組み合わせが挙げられる。ある実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドは、１−（ｔｅｒｔ−ドデシルチオ）−２−プロパノールである。
【０１２５】
酸化防止剤パッケージは、立体的に嵩高いフェノールも含んでいてもよい。適切なヒドロカルビル基の例としては、限定されないが、２−エチルヘキシルまたはｎ−ブチルエステル、ドデシルまたはこれらの混合物が挙げられる。メチレン架橋した立体的に嵩高いフェノールの例としては、限定されないが、４，４’−メチレン−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル  ｏ−クレゾール）、４，４’−メチレン−ビス（２−ｔｅｒｔ−アミル−ｏ−クレゾール）、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノール）、またはこれらの混合物が挙げられる。
【０１２６】
ある実施形態では、本発明の組成物は、アルキル化フェノール、アルカリールアミン、またはこの両方を本質的に含まないか、または完全に含まないか、またはこれらを多くても２．０重量％、多くても１．０重量％、またはさらに多くても０．５重量％含有し、重量％の値は、潤滑剤全体に存在するアルキル化フェノールおよび／またはアルカリールアミンの合計量を指す。
【実施例】
【０１２７】
本発明は、以下の例によってさらに示され、特に有利な実施形態を記載する。これらの実施例は、本発明を示すために与えられるが、本発明を限定することを意図していない。
（実施例セット１）
【０１２８】
石炭粉砕機潤滑剤組成物の実施例セットを調製する。実施例の配合物を重量％で以下の表にまとめており、リン含有化合物および窒素含有分散剤を活性物質基準で列挙する。
【表１】
2015512468.tif 000013
【０１２９】
それぞれの実施例の潤滑剤を、粉砕機、具体的には石炭粉砕機のベアリングでみられる厳しい条件を模倣する手順で試験する。石炭の粉塵をこの実施例の潤滑剤に加え、その場で起こる混入を模倣し、潤滑剤性能に対する影響を測定し、これらの実施例がこれらの条件で許容され得る性能を与える能力を示す。この試験は、高負荷ＫＲＬ型試験器およびＳＮＲ  ３２００８  Ｃ試験ベアリングを使用する。この試験手順は、以下の工程を含む。
（１）超音波浴において、トルエンを用いて新試験ベアリングを１５分間洗浄する。繊維製品用薬剤（ｔｅｘｔｉｌｅ  ｓｐｉｒｉｔ）ですすぎ、ベアリングを乾燥させる。
（２）試験ベアリングの開始時の重量を１ミリグラムの１０分の１まで得る。
（３）ＫＲＬ型試験器の試験ヘッドにベアリングを置く。
（４）実施例の潤滑剤に０．９重量％の石炭粉塵を加える。潤滑剤と石炭粉塵を、高速シェーカーを用いてよく混合し、次いで、試験ヘッドに、石炭粉塵が混入した実施例の潤滑剤３０ｍｌを充填する。
（５）試験ヘッドをＫＲＬ型試験器に入れる。
（６）粉砕機のベアリングで受ける厳しい条件と、操作態様を模倣するように設計された表２に概説する試験条件を行う。
【表２】
2015512468.tif 000014
（７）試験終了時に、実施例の潤滑剤を取り出し、保存し、ラベルを付ける。
（８）繊維製品用薬剤ですすぐことによって試験ベアリングを洗浄し、次いで、超音波浴において、トルエンを用いてベアリングを１５分間洗浄する。繊維製品用薬剤で再びすすぎ、ベアリングを乾燥させる。
（９）試験ベアリングの終了時の重量を１ミリグラムの１０分の１まで得る。
（１０）試験重量の開始時および終了時の重量から重量損失を決定し、摩耗した金属の量について、終了時の試験実施例の潤滑剤を分析する。
【０１３０】
実施例の潤滑剤の試験からの結果を以下の表にまとめる。
【表３】
2015512468.tif 000015
【０１３１】
この結果は、本発明の粉砕機ベアリング潤滑剤およびこれを使用する方法によって、粉砕機ベアリングでみられる厳しい条件で有意な性能を与え得ることを示す。記載する潤滑剤および方法は、これらの用途のための現時点で市販されている選択肢と比較して、特に有利である。
（実施例セット２）
【０１３２】
石炭粉砕機潤滑剤組成物の第２の実施例セットを、さらなる添加剤を加えずに調製する。実施例の配合物を重量％で以下の表にまとめており、リン含有化合物および窒素含有分散剤を活性物質基準で列挙する。
【表４】
2015512468.tif 000016
【０１３３】
表４の実施例を、上に記載したのと同じ試験手順で評価する。結果を以下の表にまとめている。
【表５】
2015512468.tif 000017
【０１３４】
この結果は、本発明の粉砕機ベアリング潤滑剤およびこれを使用する方法によって、粉砕機ベアリングでみられる厳しい条件で有意な性能を与え得ることを示す。記載する潤滑剤および方法は、これらの用途のための現時点で市販されている選択肢と比較して、特に有利である。
【０１３５】
特に、本発明の実施例（実施例１３、１４、１５および１８）は、すべて、従来の添加剤を添加していない（ｕｎ−ａｄｄｉｔｉｚｅｄ）潤滑剤（実施例１０および１２）よりも良好な重量損失の結果を有することを注記する。実施例１６は、重量損失の結果が良好であるが、試験終了時に潤滑剤中の鉄の量が高すぎる。同様に、実施例１７は、まだ鉄の量が多いけれども適度であるが、重量損失が高い。対照的に、本発明の実施例は、両方の分野の結果の良好なバランスを与える。さらに、上部を処理した市販の実施例（実施例１２）は、本発明をこれに適用したとき、同様に顕著な向上を示した。
【０１３６】
上に示すそれぞれの文書は、本明細書に参考として組み込まれる。実施例を除き、または別段の表示をしたとき、量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを明記する記載のすべての数量は、「約」という用語で修飾されていると理解すべきである。特に指示のない限り、すべてのパーセントと配合値は、重量基準である。特に指示のない限り、すべての分子量は、数平均分子量である。特に指示のない限り、本明細書で言及するそれぞれの化学物質または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および商業グレードに存在すると通常理解される他のこのような材料を含有し得る商業グレードの材料であると解釈すべきである。しかし、それぞれの化学成分の量は、特に指示のない限り、市販材料に習慣的に存在し得る任意の溶媒または希釈剤を除いて存在する。本明細書に記載する上限の量および下限の量、範囲および比率の境界値を独立して合わせてもよいことを理解すべきである。同様に、本発明のそれぞれの要素の範囲および量を、任意の他の要素の範囲または量と合わせて使用してもよい。本明細書で使用する場合、「〜から本質的になる」という表現は、考慮対象の組成物の基本的かつ新しい特徴に重要な影響を及ぼさない物質を含むことを許容する。
【国際調査報告】
2015512468.tif 000018
2015512468.tif 000019
2015512468.tif 000020