(57)【要約】【課題】  潤滑油組成物用の潤滑油添加剤として用いたときに良好な摩擦特性、酸化防止性能および耐摩耗性能を示し、さらに着色が少なく、安定なコロイド懸濁液を提供する。【解決手段】  （ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液。安定なコロイド懸濁液の製造方法および潤滑油組成物でのその使用も提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤および希釈油を含む油相とを含む安定なコロイド懸濁液。
【請求項２】
分散性水和高分子化合物が分散性水和ポリモリブデン酸塩である請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項３】
高分子化合物が更に、リチウム、ナトリウム、カリウムおよびルビジウムからなる群より選ばれるアルカリ金属を含む請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項４】
アルカリ金属高分子化合物がポリモリブデン酸ナトリウムである請求項３に記載のコロイド懸濁液。
【請求項５】
高分子化合物が更に、マグネシウム、カルシウム、アンモニウムまたはタリウムを含む請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項６】
高分子化合物が、イソポリモリブデン酸塩、イソポリタングステン酸塩、イソポリバナジウム酸塩、イソポリニオブ酸塩、イソポリタンタル酸塩、イソポリウラン酸塩、ヘテロポリモリブデン酸塩、ヘテロポリタングステン酸塩、ヘテロポリバナジウム酸塩、ヘテロポリニオブ酸塩、ヘテロポリタンタル酸塩およびヘテロポリウラン酸塩からなる群より選ばれる請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項７】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約５０重量％乃至約１００重量％である請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項８】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約６０重量％乃至約９５重量％である請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項９】
着色の少ない請求項２に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１０】
分散性水和高分子化合物の平均粒径が約１ミクロン以下である請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１１】
分散性水和高分子化合物の平均粒子径が約０．０１ミクロン乃至約０．５ミクロンである請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１２】
分散助剤が、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の窒素を含有しない誘導体、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１３】
ポリアルキレンコハク酸無水物がポリイソブチレンコハク酸無水物である請求項１２に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１４】
油相が更に清浄剤を含む請求項１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１５】
清浄剤が金属スルホネートである請求項１４に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１６】
金属スルホネートが低過塩基性又は中性の金属スルホネートである請求項１５に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１７】
金属スルホネートがカルシウムスルホネートである請求項１５に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１８】
安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の水和高分子化合物を含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成する、そして
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれた一種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱する、
ことからなる方法。
【請求項１９】
高分子化合物がポリモリブデン酸塩である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
高分子化合物が更に、リチウム、ナトリウム、カリウムおよびルビジウムからなる群より選ばれたアルカリ金属を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
アルカリ金属高分子化合物がポリモリブデン酸ナトリウムである請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
高分子化合物が更に、マグネシウム、カルシウム、アンモニウムまたはタリウムを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
高分子化合物が、イソポリモリブデン酸塩、イソポリタングステン酸塩、イソポリバナジウム酸塩、イソポリニオブ酸塩、イソポリタンタル酸塩、イソポリウラン酸塩、ヘテロポリモリブデン酸塩、ヘテロポリタングステン酸塩、ヘテロポリバナジウム酸塩、ヘテロポリニオブ酸塩、ヘテロポリタンタル酸塩およびヘテロポリウラン酸塩からなる群より選ばれる請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
分散助剤が、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の窒素を含有しない誘導体、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
ポリアルキレンコハク酸無水物がポリイソブチレンコハク酸無水物である請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
撹拌しながら混合する工程が更に、清浄剤を混合することを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
清浄剤が金属スルホネートである請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
金属スルホネートが低過塩基性の又は中性の金属スルホネートである請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
金属スルホネートがカルシウムスルホネートである請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
コロイド懸濁液が着色が少ない請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
一種以上の分散性水和高分子化合物の平均粒径が約１ミクロン以下である請求項１８に記載の方法。
【請求項３２】
一種以上の分散性水和高分子化合物の平均粒径が約０．０１ミクロン乃至約０．５ミクロンである請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約５０重量％乃至約１００重量％である請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約６０重量％乃至約９５重量％である請求項１８に記載の方法。
【請求項３５】
主要量の潤滑粘度の油、および有効な少量の請求項１に記載の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑剤組成物。
【請求項３６】
主要量の潤滑粘度の油、および有効な少量の請求項４に記載の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑剤組成物。
【請求項３７】
主要量の潤滑粘度の油、および有効な少量の請求項７に記載の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑剤組成物。
【請求項３８】
主要量の潤滑粘度の油、および有効な少量の請求項１２に記載の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑剤組成物。
【請求項３９】
主要量の潤滑粘度の油、および有効な少量の請求項１４に記載の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑剤組成物。
【請求項４０】
請求項１に記載の安定なコロイド懸濁液を約１０乃至約７５重量パーセント含む添加剤パッケージ。
【請求項４１】
さらに、無灰分散剤、清浄剤、硫化炭化水素、リン酸水素ジアルキル、ジチオリン酸亜鉛、脂肪酸のポリオールエステル、２，５−ジメルカプトチアジアゾール、ベンゾトリアゾール、硫化モリブデン錯体、イミダゾリンおよび消泡剤からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の添加剤を含む請求項４０に記載の添加剤パッケージ。
【請求項４２】
請求項７に記載の安定なコロイド懸濁液を約１０乃至約７５重量パーセント含む添加剤パッケージ。
【請求項４３】
安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）（ｉ）モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物と、（ii）一種以上の単量体化合物を少なくとも部分的に重合することができる有効量の酸とを含む水溶液、（ｂ）一種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成する、そして
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩およびポリバナジウム酸塩からなる群より選ばれる一種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱する、
ことからなる方法。
【請求項４４】
単量体化合物が単量体のモリブデン含有化合物である請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
撹拌しながら混合する工程における水溶液が更に、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、水酸化アンモニウムおよび水酸化タリウムからなる群より選ばれる水酸化物を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
アルカリ金属水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化ルビジウムからなる群より選ばれる請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
アルカリ土類金属水酸化物が水酸化マグネシウムである請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
酸が、硝酸、硫酸、炭酸、リン酸、ピロリン酸、ケイ酸、ホウ酸およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物が更に、アルカリ金属を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
アルカリ金属が、リチウム、ナトリウム、カリウムおよびルビジウムからなる群より選ばれる請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
分散性水和高分子化合物が、イソポリニオブ酸塩、イソポリタンタル酸塩、イソポリウラン酸塩、ヘテロポリニオブ酸塩、ヘテロポリタンタル酸塩およびヘテロポリウラン酸塩からなる群より選ばれる請求項４３に記載の方法。
【請求項５２】
分散助剤が、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項４３に記載の方法。
【請求項５３】
ポリアルキレンコハク酸無水物がポリイソブチレンコハク酸無水物である請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
撹拌しながら混合する工程が更に、清浄剤を混合することを含む請求項４３に記載の方法。
【請求項５５】
清浄剤が金属スルホネートである請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
金属スルホネートが低過塩基性又は中性の金属スルホネートである請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
金属スルホネートがカルシウムスルホネートである請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
一種以上の分散性水和高分子化合物の平均粒径が約１ミクロン以下である請求項４３に記載の方法。
【請求項５９】
一種以上の分散性水和高分子化合物の平均粒径が約０．０１ミクロン乃至約０．５ミクロンである請求項４３に記載の方法。
【請求項６０】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約５０重量％乃至約１００重量％である請求項４３に記載の方法。
【請求項６１】
主要量の分散性水和高分子化合物が、分散相の約６０重量％乃至約９５重量％である請求項４３に記載の方法。
【請求項６２】
コロイド懸濁液の着色が少ない請求項４４に記載の方法。
【請求項６３】
安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物からなる群より選ばれる一種以上の単量体化合物を含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成する、そして
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩およびポリウラン酸塩からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱する、
ことからなる方法。
【請求項６４】
撹拌しながら混合する工程における水溶液が更に、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、水酸化アンモニウムおよび水酸化タリウムからなる群より選ばれる水酸化物を含む請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
アルカリ金属水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化ルビジウムからなる群より選ばれる請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
アルカリ土類金属水酸化物が水酸化マグネシウムである請求項６４に記載の方法。
【請求項６７】
ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物からなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の単量体化合物が更に、アルカリ金属を含む請求項６３に記載の方法。
【請求項６８】
アルカリ金属が、リチウム、ナトリウム、カリウムおよびルビジウムからなる群より選ばれる請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物が、イソポリニオブ酸塩、イソポリタンタル酸塩、イソポリウラン酸塩、ヘテロポリニオブ酸塩、ヘテロポリタンタル酸塩およびヘテロポリウラン酸塩からなる群より選ばれる請求項６３に記載の方法。
【請求項７０】
分散助剤が、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体およびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項６３に記載の方法。
【請求項７１】
ポリアルキレンコハク酸無水物がポリイソブチレンコハク酸無水物である請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
撹拌しながら混合する工程が更に、清浄剤を混合することを含む請求項６３に記載の方法。
【請求項７３】
清浄剤が金属スルホネートである請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
金属スルホネートが低過塩基性又は中性の金属スルホネートである請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
金属スルホネートがカルシウムスルホネートである請求項７３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般には、潤滑油組成物用の潤滑油添加剤として有用な安定なコロイド懸濁液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モリブデン酸を含む組成物は、エンジン構成部分の酸化や摩耗を抑制するために潤滑油添加剤として使用されている。それらが発見されて以来、そのような錯体は、自動車やディーゼルのクランクケース油にエンジン潤滑油添加剤として、また弁粘着を防止ために、ある種の二サイクルエンジン油に添加剤として広く使用されている。一般に、これらの化合物は分散防止剤（ＤＩ）パッケージに添加され、次いでそれがエンジン潤滑油に添加される。
【０００３】
一般に、そのような組成物は例えば、モリブデン含有組成物の錯生成工程で有機溶媒を用いて製造された、モリブデン酸と油溶性の塩基性窒素含有化合物との錯体である。錯生成工程に続いて、特許文献１及び特許文献２に開示されているような硫化工程を行うことができ、それらの内容も参照記載として本明細書の記載とする。
【０００４】
これらの化合物に関する問題は、化合物の色が特に硫化後に濃いことであり、硫化組成物は色が極めて濃い。一例として、ＡＳＴＭ Ｄ１５００またはＡＳＴＭ Ｄ６０４５の比色試験を使用したとき、硫化組成物の測定値は三倍希釈（ＤＤＤ）で約５である。市場では着色の少ない潤滑油が非常に望まれているので、このような濃い組成物は、調合済みエンジン潤滑油の色に及ぼす強い影響ゆえに限られた量でしか使用することができない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４２６３１５２号明細書
【特許文献２】米国特許第４２７２３８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、潤滑油組成物に対して良好な摩擦特性、酸化防止性能および耐摩耗性能を示すだけではなく、着色の少ない潤滑油の製造を可能にする潤滑油添加剤を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を提供する。
【０００８】
本発明の好ましい態様では、（ａ）主要量の分散性水和ポリモリブデン酸塩を含む分散相と、（ｂ）ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の分散助剤、および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を提供する。
【０００９】
本発明の別の態様では、安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の水和高分子化合物を含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液（ミクロエマルション）を形成する、そして
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれた一種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱する、
ことからなる方法を提供する。
【００１０】
本発明のまた別の態様では、安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）（ｉ）モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物と、（ii）一種もしくは二種以上の単量体化合物を少なくとも部分的に重合することができる有効量の酸とを含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成する、そして
（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩およびポリバナジウム酸塩からなる群より選ばれる一種以上もしくは二種の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱する、
ことからなる方法を提供する。
【００１１】
本発明の更に別の態様では、安定なコロイド懸濁液を製造する方法であって、
（ａ）ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物を含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、および（ｃ）希釈油を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成する、そして
（ａ）ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩およびポリウラン酸塩からなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）分散助剤および希釈油を含む油相とからなる安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱することからなる方法を提供する。
【００１２】
本発明のまた別の態様は、（ａ）主要量の潤滑粘度の油、および（ｂ）有効な少量の上記の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑油組成物である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の安定なコロイド懸濁液は有利には、潤滑油組成物用の潤滑油添加剤として用いたときに、良好な摩擦特性、酸化防止性能および耐摩耗性能を示す。さらに、本発明の安定なコロイド懸濁液は着色が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の安定なコロイド懸濁液は一般的には、（ａ）ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の分散性水和高分子化合物を主要量で含む分散相と、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤および希釈油を含む油相とから構成されるとみなすことができる。
【００１５】
以下に、コロイド懸濁液のこれらの成分それぞれについて明らかにする。
【００１６】
［分散性水和高分子化合物］
本発明のコロイド懸濁液の分散相の分散性水和高分子化合物を生成させるのに使用できる水和高分子化合物は、ポリモリブデン酸塩、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、ポリウラン酸塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる水和高分子化合物である。一般に、水和高分子化合物の生成は、モリブデン含有化合物、タングステン含有化合物、バナジウム含有化合物、ニオブ含有化合物、タンタル含有化合物およびウラン含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物を、好適な媒体、例えば水に少なくとも溶解して溶液を形成することによって遂行される。好適なモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物としては、そのような化合物の単純な酸化物が挙げられる。例えば、モリブデンおよびタングステンの単純酸化物は次のような化学式を有することができる：ＭｏＯ3、ＷＯ3、Ｍｏ2Ｏ5、ＭｏＯ2、およびＷＯ2。また、その他公知の非化学量論的酸化物も本発明に使用できると考えられる。例えば、モリブデンおよびタングステンのいわゆる「ブルー酸化物」は、そのような非化学量論的酸化物の例であり、酸化物基と水酸化物基の両方を含んでいる。バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウランの酸化物及び／又は水酸化物についてはあまり知られていないが、化学的挙動は同様であって、そのような化合物も本発明に使用することができる。
【００１７】
一般に、一種もしくは二種以上のモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物を溶解するときは、例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属、アンモニウム、タリウム等の水酸化物などの強塩基を用いることが特に有利である。アルカリ金属、アンモニウム、マグネシウムおよびタリウムの水酸化物は全て、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物と水溶性化合物を形成するが、一方、カルシウムなど他の金属水酸化物は、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物と水不溶性化合物を形成する。従って、水不溶性金属水酸化物とモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物とを溶解するのに有効な酸を、充分な量で加えることが必要になる。本発明では水溶性化合物が好ましく、最も好ましいのはナトリウム、カリウム、アンモニウムおよびマグネシウムの水酸化物である。あるいは、例えばモリブデン酸ナトリウムなどの化合物が知られ、市販されていて、好適な媒体に直接添加することができる。
【００１８】
モリブデン酸塩と呼ばれるモリブデン含有化合物、およびタングステン酸塩と呼ばれるタングステン含有化合物はそれぞれ、Ｍ2ＭｏＯ4およびＭ2ＷＯ4（ただし、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、マグネシウムまたはタリウムである）なる構造を有する。バナジウム酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩およびウラン酸塩もそれぞれ同様の挙動を示す。水溶性化合物は、水等の好適な媒体に溶解して溶液を形成することができる。一方、水不溶性粉末は、好適な酸と水に溶解して溶液を形成することができる。
【００１９】
当該分野の熟練者であれば容易に理解するように、ニオブ、タンタルおよびウラン化合物は塩基性溶液中で重合することができる。しかしながら、モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物では、高分子化合物は酸溶液中でしか生成することができず、例えばｐＨが約２から約７の間の溶液が好ましく、最も好ましくはｐＨが約５から約７の間の溶液である。従って、モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物を少なくとも部分的に重合することができる酸を、有効量で添加することが必要である。好適な酸としては、これらに限定されるものではないが、硝酸、酸化窒素、硫酸、二酸化硫黄、三酸化硫黄、炭酸、酸化炭素、二酸化炭素、リン酸、亜リン酸、酸化リン、ポリリン酸、ポリ酸化リン、ケイ酸、一酸化ケイ素、ホウ酸、および酸化ホウ素等を挙げることができ、好ましいのは硝酸、硫酸、炭酸、リン酸、ピロリン酸、ケイ酸、およびホウ酸である。一般に、この工程に用いられる酸の量は広範囲に渡って変化しうるが、例えば中和に要する化学量論量の約０．１乃至約２倍の範囲の量であり、好ましくは理論量の約０．８乃至約１．２倍の範囲の量である。
【００２０】
一般に、生成する高分子化合物がモリブデン化合物からのものであるとき、これら陰イオンはポリモリブデン酸塩と呼ばれる。ポリモリブデン酸塩には一般に二種類ある：イソポリモリブデン酸塩とその関連陰イオンで、モリブデンと酸素と水素しか含まない、およびヘテロポリモリブデン酸塩とその関連陰イオンで、モリブデンと酸素と水素に加えて他の元素を一又は二原子含む。同様の挙動は、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン化合物でも観察される。これらの化合物は、ポリタングステン酸塩、ポリバナジウム酸塩、ポリニオブ酸塩、ポリタンタル酸塩、およびポリウラン酸塩を生成させる。これら高分子化合物にも一般に二種類ある：イソポリタングステン酸塩とその関連陰イオン、イソポリバナジウム酸塩とその関連陰イオン、イソポリニオブ酸塩とその関連陰イオン、イソポリタンタル酸塩とその関連陰イオン、イソポリウラン酸塩とその関連陰イオン、ヘテロポリタングステン酸塩とその関連陰イオン、ヘテロポリバナジウム酸塩とその関連陰イオン、ヘテロポリニオブ酸塩とその関連陰イオン、ヘテロポリタンタル酸塩とその関連陰イオン、およびヘテロポリウラン酸塩とその関連陰イオン。
【００２１】
得られた高分子化合物は通常、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物の単量体、二量体、三量体及び高重合体の混合物を含んでいる。高分子化合物は、イオン化状態または一部プロトン化状態の高分子量酸からなる。それらは水和することもできる。また、イオン化高分子化合物は、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物を溶解するのに使用した塩基に応じて、上記のような対イオン（例えば、アルカリ金属、アンモニウムイオン、マグネシウム又はタリウムイオン）と結合することもできる。さらに、バナジウム、モリブデンおよびタングステン化合物では、水溶液と酸との中和反応の結果である高分子化合物の構造に他の塩も存在しうる。
【００２２】
ヘテロポリ化合物では、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物と酸素と水素の外に、一種以上の追加の元素が存在する。追加の元素としては例えば、リン、ホウ素、炭素、窒素、硫黄、ヒ素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、チタン、ジルコニウム、セリウム、トリウム、白金、マンガン、鉛、ニッケル、テルル、ヨウ素、コバルト、アルミニウム、クロム、鉄、ロジウム、銅、およびセレン等が可能である。好ましい追加元素は硫黄、ホウ素およびリンである。これら追加元素は、高分子化合物の製造過程でいつでも添加することができる。好ましくは、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルもしくはウラン含有化合物の水溶液にこれら追加元素を添加する。
【００２３】
ヘテロポリ化合物を生成させるのに、追加元素は任意の適当な化合物で使用することができ、例えばハロゲン化物、擬似ハロゲン化物、酸化物または水酸化物がある。そのような適当な化合物の例としては、これらに限定されるものではないが、ホウ酸、硝酸、酸化窒素、硫酸、二酸化硫黄、三酸化硫黄、炭酸、酸化炭素、二酸化炭素、リン酸、亜リン酸、酸化リン、ポリリン酸、ポリ酸化リン、ケイ酸、一酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム、スズ酸、酸化第二スズ、酸化第一スズ、酸化亜鉛、鉛酸、酸化第一第二鉛、酸化第一鉛、チタン酸、一酸化チタン、および二酸化チタン等を挙げることができる。これら化合物のうちで最も好ましいのは、ホウ酸、硫酸およびリン酸である。
【００２４】
アルカリ金属水酸化物と、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物の酸化物との反応は、適当な温度および圧力で、例えば約１００℃に等しいかそれ以下の温度、好ましくは約１０℃乃至約３０℃、および大気圧で実施して溶液を形成する。減圧乃至過圧もまた、本発明に使用することができる。この工程の反応時間は一般に、約３０秒乃至約１時間の範囲にある。通常は酸化物は、反応に要する理論量の約０．５乃至約３倍の範囲の量で水酸化物に添加され、好ましくは酸化物の理論量の約１乃至約２倍で用いられ、一方水酸化物は、化学量論量の約０．３乃至約２倍の範囲の量で存在し、好ましくは化学量論量の約０．５乃至約１倍の範囲の量で存在する。
【００２５】
［分散助剤］
本発明の安定なコロイド懸濁液を生成させるのに使用される分散助剤としては、これらに限定されるものではないが、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体、並びにコハク酸イミド、カルボン酸アミド、炭化水素モノアミン、炭化水素ポリアミン、マンニッヒ塩基、ホスホンアミド、チオホスホンアミドおよびリンアミドからなる群より選ばれる塩基性窒素化合物、およびそれらの混合物を挙げることができる。本発明で分散助剤として使用するのに適した一つの他のそのようなグループとしては、アミン、アミド、イミン、イミド、ヒドロキシルおよびカルボキシル等を含めて、一以上の追加の極性官能基を持つカルボキシレートエステルを含む共重合体が挙げられる。このような生成物は、長鎖アルキルアクリレート又はメタクリレートと上記の官能基を持つ単量体との共重合により製造することができる。そのようなグループとしては、アルキルメタクリレート−ビニルピロリジノン共重合体、およびアルキルメタクリレート−ジアルキルアミノエチルメタクリレート共重合体等、並びに高分子量のアミド及びポリアミドまたはエステル及びポリエステル、例えばテトラエチレンペンタアミン、ポリビニルポリステアレートおよび他のポリステアラミドを挙げることができる。分散助剤は、ポリアルキレンコハク酸無水物、ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体、またはそれらの混合物であることが好ましい。
【００２６】
ポリアルキレンコハク酸無水物分散助剤は、ポリイソブテニルコハク酸無水物（ＰＩＢＳＡ）であることが好ましい。本発明に使用されるポリアルキレンコハク酸無水物中のポリアルキレン部の数平均分子量は、少なくとも３５０であり、好ましくは約７５０乃至約３０００であり、最も好ましくは約９００乃至約１１００である。
【００２７】
ある態様では、ポリアルキレンコハク酸無水物の混合物が用いられる。この態様では混合物は、低分子量ポリアルキレンコハク酸無水物成分、例えば数平均分子量が約３５０乃至約１０００のポリアルキレンコハク酸無水物と、高分子量ポリアルキレンコハク酸無水物成分、例えば数平均分子量が約１０００乃至約３０００のポリアルキレンコハク酸無水物とから構成されることが好ましい。更に好ましくは、低分子量と高分子量の両成分がポリイソブテニルコハク酸無水物である。あるいは、分散剤並びに上記に同定したような他の関連分散剤の混合物として、種々の分子量のポリアルキレンコハク酸無水物成分を組み合わせることもできる。
【００２８】
一般に、ポリアルキレンコハク酸無水物は、ポリイソブテンなどのポリアルキレンと無水マレイン酸との反応生成物から得られる。そのようなポリアルキレンコハク酸無水物の製造には、従来のポリイソブテン、または高メチルビニリデンポリイソブテンを使用することができる。当該分野の熟練者の範囲内にあるこの製造では、従来技術、例えば熱的方法、塩素化法、遊離基法、酸触媒法またはその他任意の方法を使用して、ポリアルキレンコハク酸無水物を製造することができる。本発明に使用される好適なポリアルキレンコハク酸無水物の例としては、米国特許第３３６１６７３号に記載の熱的ＰＩＢＳＡ（ポリイソブテニルコハク酸無水物）、米国特許第３１７２８９２号に記載の塩素化ＰＩＢＳＡ、米国特許第３９１２７６４号に記載の熱的及び塩素化ＰＩＢＳＡの混合物、米国特許第４２３４４３５号に記載の高コハク酸比ＰＩＢＳＡ、米国特許第５１１２５０７号及び第５１７５２２５号に記載のポリＰＩＢＳＡ、米国特許第５５６５５２８号及び第５６１６６６８号に記載の高コハク酸比ポリＰＩＢＳＡ、米国特許第５２８６７９９号、第５３１９０３０号及び第５６２５００４号に記載の遊離基ＰＩＢＳＡ、米国特許第４１５２４９９号、第５１３７９７８号及び第５１３７９８０号に記載の高メチルビニリデンポリブテンから製造されたＰＩＢＳＡ、欧州特許出願公開第ＥＰ３５５８９５号に記載の高メチルビニリデンポリブテンから製造された高コハク酸比ＰＩＢＳＡ、米国特許第５７９２７２９号に記載の三元共重合体ＰＩＢＳＡ、米国特許第５７７７０２５号及び欧州特許出願公開第ＥＰ５４２３８０号に記載のスルホン酸ＰＩＢＳＡ、および米国特許第５５２３４１７号及び欧州特許出願公開第ＥＰ６０２８６３号に記載の精製ＰＩＢＳＡがある。これら各々の文献の内容も全て参照として本明細書の記載とする。
【００２９】
ポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体としては、これらに限定されるものではないが、コハク酸、コハク酸のＩ族及び／又はII族一又は二金属塩、ポリアルキレンコハク酸無水物、酸塩化物または他の誘導体と、アルコール（例えばＨＯＲ1、ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜１０のアルキル基である）との反応により製造されたコハク酸エステル等、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００３０】
所望により、上記のポリアルキレンコハク酸無水物及び／又はその非窒素含有誘導体は、各種の後処理試薬を用いて後処理することができる。例えば、上記ポリアルキレンコハク酸無水物及び／又はその誘導体は、環状カーボネートとヒドロキシル基の反応を起こさせるのに充分な条件下で、環状カーボネートと反応させることができる。反応は、通常は約０℃乃至約２５０℃、好ましくは約１００℃乃至約２００℃、最も好ましくは約５０℃乃至約１８０℃の範囲の温度で行われる。
【００３１】
反応は無溶媒で行うことができ、ポリアルキレンコハク酸無水物又はポリアルキレンコハク酸無水物の非窒素含有誘導体分散剤と、環状カーボネートの両方を適正な割合で、それだけであるいは触媒（例えば、酸性、塩基性又はルイス酸触媒）の存在下で一緒にする。好適な触媒の例としては、これらに限定されるものではないが、リン酸、三フッ化ホウ素、アルキル又はアリールスルホン酸、アルカリ又はアルカリ土類カーボネートを挙げることができる。また、環状カーボネート後処理には、ポリアルキレンコハク酸無水物の製造に関して上述したのと同じ溶媒または希釈剤を使用することもできる。
【００３２】
本発明に使用するのに特に好ましい環状カーボネートは、１，３−ジオキソラン−２−オン（エチレンカーボネート）である。
【００３３】
本発明のコロイド懸濁液を製造するのに使用される塩基性窒素化合物は、ＡＳＴＭ Ｄ６６４又はＤ２８９６に規定された試験で測定したときに、塩基性窒素を含んでいなければならない。油溶性であることが好ましい。塩基性窒素化合物は、コハク酸イミド、ポリコハク酸イミド、カルボン酸アミド、炭化水素モノアミン、炭化水素ポリアミン、マンニッヒ塩基、リンアミド、チオリンアミド、ホスホンアミド、分散剤型粘度指数向上剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる。これらの塩基性窒素含有化合物については、後で述べる（各々が少なくとも１個の塩基性窒素を持っていなければならないという条件を記憶にとどめることにして）。窒素含有組成物はいずれも、組成物が塩基性窒素を含有し続ける限り当該分野では公知の操作を用いて、例えばホウ素で後処理することができる。これらの後処理は、特にコハク酸イミドおよびマンニッヒ塩基組成物に適用される。
【００３４】
本発明のコロイド懸濁液を製造するのに使用することができるコハク酸イミドおよびポリコハク酸イミドについては、多数の文献に開示され、当該分野ではよく知られている。コハク酸イミドのある基本的な種類および「コハク酸イミド」なる技術用語に含まれる関連物質については、米国特許第３２１９６６６号、第３１７２８９２号及び第３２７２７４６号の各明細書に教示されていて、その内容も参照内容として本明細書の記載とする。「コハク酸イミド」は、多数のアミド、イミドおよび製造できるアミジン種も含むと当該分野では解釈される。しかしながら、主な生成物はコハク酸イミドであり、この用語は一般に、アルケニル置換コハク酸又はその無水物と窒素含有化合物との反応の生成物を意味すると受け取られている。好ましいコハク酸イミドは、商業的入手性ゆえに、炭化水素コハク酸無水物とエチレンアミンから製造されるようなコハク酸イミドである、ただし、炭化水素基は炭素原子約２４〜約３５０個を含み、該エチレンアミンの特徴は特にはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミンおよび高分子量ポリエチレンアミンにある。特に好ましいのは、炭素数７０〜１２８のポリイソブテニルコハク酸無水物と、テトラエチレンペンタアミンまたは高分子量ポリエチレンアミン、または混合物の平均分子量が約２０５ダルトンであるようなポリエチレンアミンの混合物とから製造されるようなコハク酸イミドである。
【００３５】
「コハク酸イミド」なる用語にはまた、炭化水素コハク酸又はその無水物と、２個以上の第二級アミノ基に加えて少なくとも１個の第三級アミノ窒素を含むポリ第二級アミンとのコオリゴマーも含まれる。通常は、この組成物の平均分子量は１５００から５００００の間にある。代表的な化合物には、ポリイソブテニルコハク酸無水物とエチレンジピペラジンを反応させることにより製造されたものがある。
【００３６】
所望により、上記のコハク酸イミドおよびポリコハク酸イミドは、各種の後処理試薬、例えば環状カーボネートを用いて後処理することができる。得られた後処理生成物は、ポリアミノ部の一個以上の窒素が、ヒドロキシ炭化水素オキシカルボニル、ヒドロキシポリ（オキシアルキレン）オキシカルボニル、ヒドロキシアルキレン、ヒドロキシアルキレンポリ（オキシアルキレン）またはそれらの混合物で置換されている。
【００３７】
環状カーボネートによる後処理は通常、環状カーボネートとポリアミノ置換基の第二級アミノ基との反応を起こさせるのに充分な条件下で行われる。反応は、通常は約０℃乃至約２５０℃、好ましくは１００℃乃至約２００℃の範囲の温度で行われる。一般に、約１５０℃乃至１８０℃の温度で最良の結果が得られる。
【００３８】
反応は無溶媒で行うことができ、触媒（例えば、酸性、塩基性又はルイス酸触媒）の存在下で行っても行わなくてもよい。反応体の粘度に応じて、不活性有機溶媒または希釈剤、例えばトルエンまたはキシレンを用いて反応を行うことが望ましい。好適な触媒の例としては、リン酸、三フッ化ホウ素、アルキル又はアリールスルホン酸、およびアルカリ又はアルカリ土類カーボネートを挙げることができる。
【００３９】
特に好ましい環状カーボネートは、１，３−ジオキソラン−２−オン（エチレンカーボネート）である、というのは、優れた結果をもたらすと共に容易に商業的に入手できるからである。
【００４０】
後処理反応に用いられる環状カーボネートのモル充填量は、コハク酸イミドのポリアミノ置換基に含まれる塩基性窒素原子の理論数に基づいていることが好ましい。よって、１当量のテトラエチレンペンタアミンが２当量の無水コハク酸と反応したとき、得られたコハク酸イミドは理論的には３個の塩基性窒素原子を含む。従って、モル充填比２ならば、各塩基性窒素に対して２モルの環状カーボネートを添加すること、あるいはこの場合には各モル当量のコハク酸イミドに対して６モルの環状カーボネートを添加することが必要である。環状カーボネートと塩基性アミン窒素のモル比は、一般には約１：１乃至約４：１、好ましくは約２：１乃至約３：１の範囲にある。
【００４１】
また、上述した後処理組成物を含む上記のコハク酸イミドおよびポリコハク酸イミドを、ホウ酸または類似のホウ素化合物と反応させてホウ酸化分散剤を生成させることもできる。ホウ酸に加えて、好適なホウ素化合物の例としては、酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、およびホウ酸のエステルを挙げることができる。一般に、本発明の組成物中の塩基性窒素またはヒドロキシル当量当り、約０．１当量乃至約１当量のホウ素化合物を用いることができる。
【００４２】
カルボン酸アミド化合物も、本発明のコロイド懸濁液を製造するのに使用できる窒素含有化合物である。そのような化合物の代表としては、米国特許第３４０５０６４号に開示されているものがあり、その内容も参照として本明細書の記載とする。これら化合物は通常、脂肪族主鎖中の脂肪族炭素原子数が少なくとも１２〜約３５０であって、所望により分子を油溶性にするのに充分な脂肪族側鎖を持つカルボン酸又はその無水物又はそのエステルを、アミンまたはエチレンアミン等の炭化水素ポリアミンと反応させて、モノ又はポリカルボン酸アミドとすることにより製造される。好ましいのは、（１）式Ｒ2ＣＯＯＨを持つカルボン酸（ただし、Ｒ2はＣ12-20のアルキルである）、またはこの酸とポリイソブテニル基が炭素原子７２〜１２８個を含むポリイソブテニルカルボン酸との混合物、および（２）エチレンアミン、特にトリエチレンテトラアミンまたはテトラエチレンペンタアミンまたはそれらの混合物から製造されるようなアミドである。
【００４３】
使用できる窒素含有化合物の別の部類には、炭化水素モノアミンおよび炭化水素ポリアミンがあり、好ましくは米国特許第３５７４５７６号明細書に開示されている種類のものがあり、その内容も参照内容として本明細書の記載とする。炭化水素基は、好ましくはアルキルまたは１又は２部位に不飽和があるオレフィン基であり、通常は炭素原子９〜３５０個、好ましくは２０〜２００個を含む。特に好ましい炭化水素ポリアミンは、例えば塩化ポリイソブテニルと、ポリアルキレンポリアミン、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタアミン、２−アミノエチルピペラジン、１，３−プロピレンジアミンおよび１，２−プロピレンジアミンなどのエチレンアミンとを反応させることにより誘導されたものである。
【００４４】
使用できる窒素含有化合物の更に別の部類には、マンニッヒ塩基化合物がある。これらの化合物は、フェノールまたはＣ9-200のアルキルフェノールと、アルデヒド、例えばホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒド等のホルムアルデヒド前駆体と、アミン化合物とから製造される。アミンは、モノ又はポリアミンであってよく、代表的な化合物はアルキルアミン、例えばメチルアミン、またはエチレンアミン、例えばジエチレントリアミンまたはテトラエチレンペンタアミン等から製造される。フェノール系物質は、硫化されていてもよく、好ましくはドデシルフェノールまたはＣ80-100のアルキルフェノールである。本発明に使用することができる代表的なマンニッヒ塩基は、米国特許第３５３９６６３号、第３６４９２２９号、第３３６８９７２号及び第４１５７３０９号の各明細書に開示されていて、その内容も参照内容として本明細書の記載とする。米国特許第３５３９６６３号明細書には、炭素原子数が少なくとも５０、好ましくは炭素原子数が５０〜２００のアルキルフェノールを、ホルムアルデヒド、およびアルキレンポリアミンＨＮ（ＡＮＨ）nＨ（ただし、Ａは炭素原子数２〜６の飽和二価アルキル炭化水素であり、ｎは１〜１０である）であって、その縮合物が更に尿素またはチオ尿素と反応しうるアルキレンポリアミンと、反応させることによって製造されたマンニッヒ塩基が開示されている。潤滑油添加剤を製造するための出発物質としてのこれらマンニッヒ塩基の有用性は往々にして、マンニッヒ塩基を従来技術を用いて処理して化合物にホウ素を導入することにより著しく向上する。
【００４５】
使用できる窒素含有化合物の更にまた別の部類には、リンアミドおよびホスホンアミド、例えば米国特許第３９０９４３０号及び第３９６８１５７号の各明細書に開示されているものがあり、その内容も参照内容として本明細書の記載とする。これらの化合物は、少なくとも１つのＰ−Ｎ結合を持つリン化合物を生成させることにより製造することができる。例えば、モノアミンの存在下でオキシ塩化リンを炭化水素ジオールと反応させることにより、あるいはオキシ塩化リンを二官能性第二級アミンおよび一官能性アミンと反応させることにより製造することができる。チオリンアミドは、炭素原子２〜４５０個又はそれ以上を含む不飽和炭化水素化合物、例えばポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、エチレン、１−ヘキセン、１，３−ヘキサジエン、イソブチレンおよび４−メチル−１−ペンテン等を、五硫化リン、および上記に明らかにしたような窒素含有化合物、特にはアルキルアミン、アルキルジアミン、アルキルポリアミンまたはアルキレンアミン、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミンおよびテトラエチレンペンタアミン等と、反応させることにより製造することができる。
【００４６】
使用できる窒素含有化合物の別の部類としては、いわゆる分散型の粘度指数向上剤（ＶＩ向上剤）が挙げられる。これらＶＩ向上剤は普通には、炭化水素重合体、特にはエチレンおよび／またはプロピレンから誘導され、任意に脂環式又は脂肪族オレフィン又はジオレフィンなどの一種もしくは二種以上のコモノマーから誘導された追加単位を含む重合体を、官能化することにより製造される。官能化は、通常少なくとも一個の酸素原子を持つ反応性部位又は部位群を、重合体に導入する各種の方法により実施することができる。次いで、重合体を窒素含有原料と接触させて窒素含有官能基を重合体の主鎖に導入する。通常使用される窒素原料としては、任意の塩基性窒素化合物、特には上述したような窒素含有化合物及び組成物を挙げることができる。好ましい窒素原料は、エチレンアミンなどのアルキレンアミン、アルキルアミン、およびマンニッヒ塩基である。
【００４７】
［清浄剤］
所望により、本発明のコロイド懸濁液には清浄剤を添加することもできる。本発明に使用するのに適した清浄剤としては、これらに限定されるものではないが、フェネート（高過塩基性又は低過塩基性）、高過塩基性フェネートステアレート、フェノレート、サリチレート、ホスホネート、チオホスホネート、イオン性界面活性剤、およびスルホネート等を挙げることができ、好ましいのはスルホネートであり、そして最も好ましいのは低過塩基性金属スルホネートおよび中性金属スルホネートである。低過塩基性金属スルホネートの全塩基価（ＴＢＮ）は、一般に約０乃至約３０であり、好ましくは約１０乃至約２５である。低過塩基性金属スルホネートおよび中性金属スルホネートは当該分野ではよく知られている。
【００４８】
低過塩基性又は中性の金属スルホネート清浄剤は、炭素原子数約１５〜約２００の炭化水素スルホン酸の低過塩基性又は中性アルカリ又はアルカリ土類金属塩であることが好ましい。「金属スルホネート」なる用語は、本明細書で使用するとき、少なくとも石油製品から誘導されたスルホン酸の塩を包含することを意図している。そのような酸は、当該分野では公知であり、例えば石油製品を硫酸または三酸化硫黄で処理することにより得ることができる。こうして得られた酸は石油スルホン酸として知られ、塩は石油スルホネートとして知られている。スルホン化される殆どの石油製品は油可溶化炭化水素基を含む。また、「金属スルホネート」の意味は、合成アルキル、アルケニル及びアルキルアリール化合物のスルホン酸の塩を包含することも意図している。これらの酸も、アルキル、アルケニル及びアルキルアリール化合物を硫酸または三酸化硫黄で処理することにより製造されるが、ただし、アリール環の少なくとも一つのアルキル置換基は油可溶化基である。こうして得られた酸は、アルキルスルホン酸、アルケニルスルホン酸またはアルキルアリールスルホン酸として知られ、そして塩はアルキルスルホネート、アルケニルスルホネートまたはアルキルアリールスルホネートとして知られている。
【００４９】
スルホン化により得られた酸は、一種もしくは二種以上の塩基性反応性アルカリ又はアルカリ土類金属化合物で中和することにより金属塩に変換されて、ＩＡ族又はIIＡ族金属スルホネートが生じる。一般には、酸はアルカリ金属塩基で中和される。アルカリ土類金属塩はアルカリ金属塩から複分解により得られる。あるいは、スルホン酸を直接にアルカリ土類金属塩基で中和することもできる。所望により、そののちスルホネートを過塩基化することができ、低過塩基性金属スルホネートが生成する。塩基性金属塩を製造するのに使用できる金属化合物は、一般には任意のＩＡ族又はIIＡ族金属化合物（ＣＡＳ版の元素の周期表）である。金属化合物のＩＡ族金属としては、アルカリ金属、例えばナトリウム、カリウム、リチウムが挙げられる。金属塩基のIIＡ族金属としては、アルカリ土類金属、例えばマグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。好ましくは、本発明に使用される金属化合物はカルシウムである。金属化合物は通常は、金属塩として供給される。塩の陰イオン部分は、水酸化物、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩、硝酸塩等であってよい。
【００５０】
低過塩基性又は中性塩を製造するのに使用できるスルホン酸としては、スルホン酸およびチオスルホン酸が挙げられる。一般に、それらはスルホン酸の塩である。スルホン酸としては、例えば単核又は多核の芳香族又は脂環式化合物が挙げられる。油溶性スルホネートは、その大部分を次式のうちの一つで表すことができる：Ｒ2−Ｔ−（ＳＯ3）a、およびＲ3−（ＳＯ3）b、ただし、Ｔは例えばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ジフェニレンオキシド、ジフェニレンスルフィド、石油ナフタレンなどの環状核であり、Ｒ2はアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルなどの脂肪族基であり、（Ｒ2）＋Ｔは全部で炭素原子を少なくとも約１５個含み、そしてＲ3は炭素原子を少なくとも約１５個含む脂肪族炭化水素基である。Ｒ3の例としては、アルキル、アルケニル、アルコキシアルキル、カルボアルコキシアルキル等が挙げられる。Ｒ3の特定の例としては、ペトロラタム、飽和及び不飽和パラフィンろう、および上記ポリアルケンから誘導された基がある。上記式中の基Ｔ、Ｒ2およびＲ3には、上に列挙したものに加えて他の無機又は有機置換基、例えばヒドロキシ、メルカプト、ハロゲン、ニトロ、アミノ、ニトロソ、スルフィド、ジスルフィド等も含まれる。上記式で、ａおよびｂは少なくとも１である。ある態様では、スルホン酸は上記ポリアルケンのうちの一つから誘導された置換基（Ｒ2またはＲ3）を有する。
【００５１】
これらスルホン酸の例示としては、モノエイコサニル置換ナフタレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルベンゼンスルホン酸、セチルクロロベンゼンスルホン酸、ジラウリルベータ−ナフタレンスルホン酸、数平均分子量（Ｍn）が約３５０乃至約５０００、好ましくは約８００乃至約２０００の範囲または約１５００のポリブテンをクロロスルホン酸で処理することにより誘導されたスルホン酸、ニトロナフタレンスルホン酸、パラフィンワックススルホン酸、セチルシクロペンタンスルホン酸、ラウリル−シクロヘキサンスルホン酸、ポリエチレン（Ｍnが約３００乃至約１０００、好ましくは約７５０）から誘導されたポリエチレニル置換スルホン酸等を挙げることができる。通常は脂肪族基は、脂肪族炭素の総数が少なくとも約８、好ましくは少なくとも１２から約４００まで、好ましくは約２５０であるようなアルキル及び／又はアルケニル基である。また、ポリイソブテンスルホネート、例えば米国特許第６４１０４９１号明細書に開示されているものも使用でき、その内容も参照内容として本明細書の記載とする。
【００５２】
スルホン酸の別のグループとしては、モノ、ジ及びトリアルキル化ベンゼン及びナフタレン（それらの水素化型も含む）スルホン酸がある。合成製造のアルキル化ベンゼン及びナフタレンスルホン酸の例示としては、炭素原子数約８〜約３０、好ましくは炭素原子数約１２〜約３０、有利には炭素原子数約２４のアルキル置換基を持つものがある。そのような酸としては、ジイソドデシルベンゼンスルホン酸、ポリブテニル置換スルホン酸、Ｍnが約３００乃至約１０００、好ましくは約５００乃至約７００のポリプロペンから誘導されたポリプロピレニル置換スルホン酸、セチルクロロベンゼンスルホン酸、ジセチルナフタレンスルホン酸、ジラウリルジフェニルエーテルスルホン酸、ジイソノニルベンゼンスルホン酸、ジイソオクタデシルベンゼンスルホン酸、およびステアリルナフタレンスルホン酸等を挙げることができる。
【００５３】
油溶性スルホン酸の特定の例としては、マホガニースルホン酸；ブライトストックスルホン酸；セイボルト粘度が１００°Ｆで約１００秒乃至２１０°Ｆで約２００秒の潤滑油画分から誘導されたスルホン酸；ペトロラタムスルホン酸；例えばベンゼン、ナフタレン、フェノール、ジフェニルエーテル、ナフタレンジスルフィド等のモノ及びポリワックス置換スルホン酸及びポリスルホン酸；アルキルベンゼンスルホン酸（アルキル基の炭素原子数が少なくとも８である）、セチルフェノールモノスルフィドスルホン酸、ジラウリルベータナフチルスルホン酸などの他の置換スルホン酸；およびドデシルベンゼン「残油」スルホン酸などのアルカリールスルホン酸がある。
【００５４】
ドデシルベンゼン「残油」スルホン酸は、家庭用清浄剤に使用されるドデシルベンゼンスルホン酸の除去後に残った物質である。これらの物質は一般に、高オリゴマーでアルキル化されている。残油は直鎖アルキレートであっても分枝鎖アルキレートであってもよいが、好ましくは直鎖ジアルキレートである。
【００５５】
広い入手可能性に基づいて特に好ましいのは、石油スルホン酸の塩であり、例えば、潤滑油画分のような種々の炭化水素画分や、炭化水素油を選択溶剤で抽出して得られた芳香族に富んだ抽出物をスルホン化して得られたもの、なお、抽出物は所望によりスルホン化の前に、アルキル化触媒によってオレフィンまたは塩化アルキルと反応させてアルキル化してもよい；およびアルキル化してあってもしてなくてもよいベンゼンジスルホン酸などの有機ポリスルホン酸等がある。
【００５６】
本発明に使用されるその他の特に好ましい塩は、アルキル基又は基群が炭素原子少なくとも６個、好ましくは炭素原子約８〜約２２個を含むアルキル化芳香族スルホン酸である。スルホネート出発物質の別の好ましいグループは、脂肪族置換基又は置換基群が炭素原子を全部で少なくとも１２個含む脂肪族置換環状スルホン酸であり、例えばアルキルアリールスルホン酸、アルキル脂環式スルホン酸、アルキル複素環式スルホン酸、および脂肪族基又は基群が炭素原子を全部で少なくとも１２個含む脂肪族スルホン酸である。これら油溶性スルホン酸の特定の例としては、以下に限定されるものではないが、石油スルホン酸；ペトロラタムスルホン酸；モノ及びポリワックス置換ナフタレンスルホン酸；セチルベンゼンスルホン酸、およびセチルフェニルスルホン酸などの置換スルホン酸；パラフィンワックススルホン酸、およびヒドロキシ置換パラフィンワックススルホン酸などの脂肪族スルホン酸；脂環式スルホン酸；石油ナフタレンスルホン酸；シクロペンチルスルホン酸；およびモノ及びポリワックス置換シクロヘキシルスルホン酸等を挙げることができる。「石油スルホン酸」なる語句は、本明細書で使用するとき、石油製品から直接誘導されたスルホン酸の全てが包含されると理解されよう。
【００５７】
本発明に使用するのに適した代表的なIIＡ族金属スルホネートとしては、これらに限定されるものではないが、次に例示する金属スルホネートを挙げることができる：カルシウムホワイト油ベンゼンスルホネート、バリウムホワイト油ベンゼンスルホネート、カルシウムジプロピレンベンゼンスルホネート、バリウムジプロピレンベンゼンスルホネート、カルシウムマホガニー石油スルホネート、バリウムマホガニー石油スルホネート、カルシウムトリアコンチルスルホネート、カルシウムラウリルスルホネート、およびバリウムラウリルスルホネート等。
【００５８】
過塩基性金属塩の生成を遂行するのに使用される酸性物質は、例えばギ酸、酢酸、硝酸、硫酸などの液体、もしくは例えば、ＨＣｌ、ＳＯ2、ＳＯ3、ＣＯ2、Ｈ2Ｓなどの無機酸性物質であってよいが、好ましくはＣＯ2である。使用される酸性物質の量は、ある点では問題の生成物の所望とする塩基性に依存し、また使用する塩基性金属化合物の量にも依存するが、その量は（総量では）酸の当量当り約１乃至約１０当量、好ましくは約１．２乃至約８、最も好ましくは約１．７乃至約６．０当量で変化する。酸性ガスの場合には、酸性ガスは一般に、追加の（すなわち、酸を金属塩に定量的に変換するのに要する量よりも多い量の）塩基を含む反応混合物の表面下に吹き込まれる。この工程に用いられる酸性物質は、既に存在するかあるいはこの工程で添加できる過剰の塩基性金属化合物と反応するために使用される。
【００５９】
低過塩基性金属スルホネートまたは中性金属スルホネートを製造するのに使用される反応媒体は、一般には不活性溶媒である。本発明に用いることができる好適な不活性溶媒としては、油、および油に容易に溶解または混和しうる有機物質等を挙げることができる。好適な油としては、高沸点で高分子量の油、例えば沸点が約１７０℃より高いパラフィン系石油が挙げられる。当該分野の熟練者には公知のこの種の市販の油としては、例えばエクソンのような出所から商品名Isoparで入手できるもの、具体的にはIsopar M、Isopar G、Isopar HおよびIsopar V、および商品名Telura、具体的にはTelura407、並びにクロンプトン・コーポレーションからカーネーション油として入手できるものを挙げることができる。好適な有機溶媒としては、未置換又は置換芳香族炭化水素、エトキシル化長鎖アルコール、例えば炭素原子数約２０までのエトキシル化アルコール、およびそれらの混合物を挙げることができる。使用できる未置換又は置換芳香族炭化水素としては、高引火溶媒ナフサ等が挙げられる。
【００６０】
所望により、低過塩基性金属スルホネートまたは中性金属スルホネートを製造するのに、促進剤を用いることもできる。促進剤は、金属を塩基性金属組成物に取り込ませるのを容易にするために用いられる化学物質である。促進剤として使用できる化学物質には例えば、水、水酸化アンモニウム、炭素原子数約８までの有機酸、硝酸、硫酸、塩酸、アルキルサリチルアルドキシムなどの金属錯生成剤、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、および炭素原子数約３０までの一価及び多価アルコールがある。アルコールの例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ドデカノール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールのモノメチルエーテル、ヘキサメチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、アミノエタノール、シンナミルアルコール、およびアリルアルコール等を挙げることができる。特に有用なのは、炭素原子数約１０までの一価アルコール、およびメタノールと高級一価アルコールの混合物である。促進剤の量は、通常は酸充填量の約０％乃至約２５％の範囲にあり、好ましくは約１．５％乃至約２０％、最も好ましくは約２％乃至約１６％の範囲にある。
【００６１】
一般に分散剤混合物は、通常は低過塩基性金属スルホネートまたは中性金属スルホネートを混合物の全重量に基づき約１乃至約２０重量パーセント、好ましくは約５乃至約１０重量パーセントの範囲の量で含有する。
【００６２】
［コロイド懸濁液の製造方法］
本発明の一態様では、本発明の安定なコロイド懸濁液の製造方法には、上記の高分子化合物を含む水溶液と、上記の分散助剤、希釈油と、任意に清浄剤とからなる反応混合物を、激しく撹拌しながら混合して微小乳化液（ミクロエマルション）を形成すること、次いで本発明の安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱することが含まれる。所望により、上記の分散助剤と清浄剤を、予備形成した分散剤混合物として水溶液に添加してもよいし、あるいは各々単独で同時にまたは順に添加してもよい。あるいは、分散助剤と希釈剤と任意に清浄剤を油相として水溶液に添加してもよい。希釈油は、少なくとも高分子化合物を含む水性相と分散助剤（類）、希釈油および任意に清浄剤（類）を含む油相とを有する安定な乳化液を形成するのに混合が充分にできるように、好適な粘度にするために使用される。好適な希釈油は、当該分野では公知であり市販されていて、例えば潤滑油、および炭素と水素のみを含む不揮発性液体化合物を挙げることができる。
【００６３】
本発明の第二の態様では、安定なコロイド懸濁液の製造方法には少なくとも、（ａ）（ｉ）モリブデン、タングステンおよびバナジウム含有化合物からなる群より選ばれる一種もしくは二種以上の単量体化合物と、（ii）一種もしくは二種以上の該化合物を少なくとも部分的に重合することができる有効量の酸とを含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、（ｃ）希釈油、および任意に（ｄ）清浄剤を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成すること、次いで本発明の安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱することが含まれる。
【００６４】
本発明の更に別の態様では、安定なコロイド懸濁液の製造方法には少なくとも、（ａ）ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物からなる群より選ばれた一種以上の単量体化合物を含む水溶液、（ｂ）一種もしくは二種以上の分散助剤、（ｃ）希釈油、および任意に（ｄ）清浄剤を、撹拌しながら混合して微小乳化液を形成すること、次いで本発明の安定なコロイド懸濁液を生成させるために、微小乳化液を水が充分に除去される温度に加熱することが含まれる。
【００６５】
微小乳化液において、高分子化合物もしくは単量体のモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルまたはウラン含有化合物は、一般に混合物の約５乃至約５０重量パーセント、好ましくは約１０乃至約４０重量パーセントの範囲の量で混合物中に存在する。分散助剤は、一般に約１乃至約２５重量パーセント、好ましくは約５乃至約１５重量パーセントの量で存在し、水は、約２０乃至６０重量パーセントの範囲の量で存在し、一方希釈剤は、約１０乃至約７０重量パーセントの範囲の量で存在する。清浄剤は、それが存在する場合には、約１乃至約１０重量パーセント、好ましくは約２乃至約５重量パーセントの量で用いられる。
【００６６】
乳化液の形成に続いて、充分な水を除去するのに有効な温度に加熱することにより実質的に乳化液を脱水して、安定なコロイド懸濁液とすることは特に有利である。所望により、コロイド懸濁液を更に脱水して、水を更に、すなわち０乃至約２０重量％、好ましくは約５乃至約１５重量％の量で除去してもよい。しかしながら、更なる脱水は、コロイド懸濁液を不安定にしないように注意深く制御する必要がある、従って、一般には生成物を少なくとも部分的に脱水することが有利である。乳化液の脱水も、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびウラン含有化合物を重合して、分散性高分子化合物を生成させるのを補助することができる。
【００６７】
脱水は、一工程又は二以上の工程で行うことができ、それには１００℃を僅かに越える温度で開始される水の除去からなる初期工程が含まれる。この初期工程に続いて、温度の緩やかな上昇を行い、それにより乳化液の濁りは濁った状態から実質的に透明な状態に変化する。従って、安定なコロイド懸濁液の濁り度は、通常は約３００比濁濁り度単位（ntu）以下であり、好ましくは約１００ntu以下である（完成調合油の濁り度はそのままで２０℃で、ハック比濁計１８９００型を使用して測定した。比濁計は、１８および１８０ntuのホルマジン第一標準液で検定した。）。色の薄い安定なコロイド懸濁液とするためには、脱水工程の温度は、一般に約２００℃を越えることはなく、好ましくは約１０５℃から約１５０℃の間にある。
【００６８】
また、脱水は減圧下で実施してもよい。圧力は、発泡を伴う問題を避けるために徐々に大きく低下させてもよい。乳化液を脱水して安定なコロイド懸濁液を生成させるのに充分な反応時間は、広範囲に渡って変化しうるが、例えば約０．５乃至約３時間、好ましくは約０．７５乃至約１．５時間の範囲にある。得られたコロイド懸濁液は通常は、分散相と、少なくとも一種もしくは二種以上の分散助剤と希釈油を含む油相とを含んでいる。分散相は、通常は少なくとも分散性水和高分子化合物を主要量、例えば約５０重量％乃至約１００重量％、好ましくは約６０重量％乃至約９５重量％含み、そして油相は、少なくとも一種もしくは二種以上の分散助剤と希釈油を含む。
【００６９】
コロイド懸濁液の分散相含有量は、懸濁液の約５乃至約６０重量パーセント、好ましくは約１０乃至約５０重量パーセントの範囲にある。分散性水和高分子化合物粒子の平均粒径は、一般には約１ミクロン以下であり、好ましくは約０．０１ミクロン乃至約０．５ミクロンである。
【００７０】
一般に、乳化液の脱水は、反応室の壁に水が凝縮するのを避けるために注意深く制御される（すなわち、遅い脱水速度を採用する、あるいは洗浄用ガスを用いる等）。凝縮の結果、水滴が生じて組成物に混入し、それが望まれない沈殿物の形成を招くことがある。そのような沈殿物の形成は一般に結果として、懸濁液から有害な性状を持つ大粒子を生じさせる。
【００７１】
［潤滑油組成物］
本発明の安定なコロイド懸濁液は、潤滑油組成物に使用したときに耐摩耗剤として特に有用なものである。本発明の潤滑剤組成物は、主要量の潤滑粘度の油、および少量の本発明の安定なコロイド懸濁液を含有する。本発明の安定なコロイド懸濁液を含む潤滑油組成物は、適当な量の安定なコロイド懸濁液を好適な潤滑油と従来技術により混合することによって製造することができる。特別な潤滑油の選択は、潤滑剤の期待する用途および他の添加剤の有無に依存する。
【００７２】
本発明の潤滑油組成物は通常、主要量の潤滑粘度の油と有効な少量の上記安定なコロイド懸濁液を含む。潤滑粘度の油は通常、潤滑油組成物の約３０乃至約７０重量パーセント、好ましくは約４５乃至約５５重量パーセントの範囲の量で存在し、そして安定なコロイド懸濁液は、組成物の全重量に基づき約０．１重量％乃至約１０重量％、好ましくは約０．５重量％乃至約２．５重量％の範囲の量で潤滑油組成物中に存在する。
【００７３】
本発明に用いることができる潤滑油としては、各種の炭化水素油、例えばナフテン基、パラフィン基および混合基油、並びに合成油、例えばエステル等を挙げることができる。潤滑油は個々に使用してもよいし、あるいは組み合わせて使用してもよいが、その粘度は４０℃で、一般には５０乃至５０００セイボルト・ユニバーサル粘度（SUS）の範囲にあり、通常は１００乃至１５０００SUSの範囲にある。
【００７４】
使用される潤滑油は、各種の潤滑粘度の油のいずれであってもよい。このような組成物に用いられる潤滑粘度の基油は、鉱油であっても合成油であってもよい。４０℃の粘度が少なくとも約２．５センチストークス（cSt）で、流動点が約２０℃未満、好ましくは約０℃かそれ以下である基油が望ましい。基油は天然または合成の原料から誘導することができる。本発明に基油として使用される鉱油としては例えば、パラフィン系、ナフテン系、および通常潤滑油組成物に使用されるその他の油を挙げることができる。合成油としては例えば、炭化水素合成油と合成エステルの両方、および所望の粘度を有するそれらの混合物を挙げることができる。炭化水素合成油としては例えば、エチレンの重合からまたは１−オレフィンの重合から製造された油、例えばポリアルファオレフィン又はＰＡＯ、あるいは一酸化炭素ガスと水素ガスを用いた炭化水素合成法、例えばフィッシャー・トロプシュ法から製造された油を挙げることができる。使用できる合成炭化水素油としては、適正な粘度を持つアルファオレフィンの液体重合体が挙げられる。特に有用なものは、Ｃ6〜Ｃ12アルファオレフィンの水素化液体オリゴマー、例えば１−デセン三量体である。同様に、適正な粘度のアルキルベンゼン、例えばジドデシルベンゼンも使用することができる。使用できる合成エステルとしては、モノカルボン酸およびポリカルボン酸と、モノヒドロキシアルカノールおよびポリオールとのエステルが挙げられる。代表的な例としては、ジドデシルアジペート、ペンタエリトリトールテトラカプロエート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、およびジラウリルセバケート等がある。モノ及びジカルボン酸とモノ及びジヒドロキシアルカノールとの混合物から製造された複合エステルも使用することができる。鉱油と合成油のブレンドも有用である。
【００７５】
従って、油は、精製パラフィン系基油、精製ナフテン系基油、または潤滑粘度の合成炭化水素又は非炭化水素油であってよい。油はまた、鉱油と合成油の混合物であってもよい。
【００７６】
本発明のコロイド懸濁液（前述した）をブレンドして、そのようなコロイド懸濁液を含む添加剤パッケージを製造することもできる。これらの添加剤パッケージは一般に、約１０乃至約７５重量パーセントの前記コロイド懸濁液、並びに無灰分散剤（約０〜５％）、清浄剤（約０〜２％）、硫化炭化水素（約０〜３０％）、リン酸水素ジアルキル（約０〜１０％）、ジチオリン酸亜鉛（約０〜２０％）、リン酸水素ジアルキル（約０〜１０％）、ペンタエリトリトールモノオレエート（約０〜１０％）、２，５−ジメルカプトチアジアゾール（約０〜５％）、ベンゾトリアゾール（約０−５％）、米国特許第４２６３１５２号及び第４２７２３８７号に記載のものなどの硫化モリブデン錯体（約０〜５％）、イミダゾリン（約０〜１０％）および消泡剤（約０〜２％）等からなる群より選ばれた一種以上の従来の添加剤を、約９０乃至約１５重量パーセントで含有する、ただし、各重量パーセントは添加剤パッケージの全重量に基づく。
【００７７】
本発明の完全配合調合油は、これらの添加剤パッケージから、更に潤滑粘度の油とブレンドして配合することができる。好ましくは、上記の添加剤パッケージを潤滑粘度の油に約５乃至約１５重量パーセントの量で添加して完成油組成物とする、ただし、添加剤パッケージの重量パーセントは組成物の全重量に基づく。より好ましくは、約０〜１２％のレベルで含まれるポリメタクリレート粘度指数向上剤、および／または約０〜１％のレベルの流動点降下剤を潤滑粘度の油と一緒に添加する、ただし、粘度指数向上剤と流動点降下剤各々の重量パーセントは潤滑剤組成物の全重量に基づく。
【００７８】
本発明の潤滑油には、その他各種の添加剤が存在していてもよい。そのような添加剤としては、酸化防止剤、さび止め添加剤、腐食防止剤、極圧剤、消泡剤、他の粘度指数向上剤、他の耐摩耗剤、およびその他当該分野で公知の各種の添加剤を挙げることができる。
【００７９】
以下の限定しない実施例は、本発明を例証するものである。
【実施例】
【００８０】
［実施例１］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の製造
１リットルガラスビーカーに、モリブデン酸ナトリウム二水和物５８．２ｇ（０．２４０モル）、ホウ酸１５．２１ｇ（０．２４６モル）、および脱イオン水１５０ｇを加えた。混合物を撹拌し、穏やかに加熱しながら速やかに均質な水溶液を形成した。
【００８１】
１リットルステンレス鋼製ブレンダー・フラスコに、エクソン１５０Ｎ油（Ｉ種基材油）１３７．７５ｇ、全塩基価（ＴＢＮ）が１７ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＡＳＴＭ Ｄ８２９６で測定）の低過塩基性合成スルホネート１４．４０ｇ、および鹸化（ＳＡＰ）価が１１８．６ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＡＳＴＭ Ｄ９３で測定）で、９２．８％の活性分を含むポリイソブテニルコハク酸無水物（ＰＩＢＳＡ）３０．００ｇを加えた。均質な溶液が形成されるまで成分を混合した。次いで、油溶液をウォリング・ラボラトリ・ブレンダー上で、ブレンダー速度をゆっくりと１分間で「高」の設定の５０％から１００％に高めて混合しながら、温水溶液を油溶液に約１分間かけて添加して乳化液を形成した。その後、得られた乳化液を「高」の設定で３０分間混合した。
【００８２】
次に、乳化液をグラスウールで断熱した１リットルガラスビーカー内で、撹拌しながら窒素で洗い流しながら１０５℃の最大温度に加熱することにより、実質的に透明なコロイド油懸濁液が得られるまで乳化液を部分的に脱水した。総脱水時間は約１時間であった。次いで、油から少量の非脱水乳化液を取り除いた。得られた生成物は、誘導結合高周波プラズマ（ＩＣＰ）によるとＭｏ７．８％を含み、ＴＢＮが８８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００８３】
［実施例２］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の製造
実施例１に概説した同じ一般操作を用いて、モリブデン酸ナトリウム二水和物８０．０ｇ（０．３３１モル）、９６．８％硫酸８．１ｇ（０．０８３モル）、および脱イオン水１０７．５ｇを混合することにより、分散性水和モリブデン酸ナトリウム錯体（水性相）を合成した。水性相のｐＨはほぼ中性であった（ｐＨ試験紙を使用）。油相は、エクソン１５０Ｎ油１１９．９ｇ、およびＳＡＰ価が９２ｍｇＫＯＨ／ｇのＰＩＢＳＡ５０．１ｇを用いて調製した。実施例１と同様にして乳化液を調製し、部分的に脱水してコロイド懸濁液を製造した。最大温度１０５℃までの総加熱時間は約１．５時間であった。
得られた生成物を無水硫酸ナトリウムに通して濾過し、そして生成物は、ＩＣＰによるとＭｏ９．７％、Ｎａ４．６％を含んでいた。
【００８４】
［実施例３］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の別の製造
１リットルガラスビーカーに、酸化モリブデン３４．９ｇ（０．２４２モル）、水酸化ナトリウム１９．２ｇ（０．４８モル）、および脱イオン水１５０ｇを加え、穏やかに加熱し、撹拌して反応体を溶解し、次いでホウ酸１５．２ｇ（０．２４６モル）を更に加えた。混合物を加熱し撹拌しながら、速やかに僅かに濁った水溶液を形成した。
【００８５】
１リットルステンレス鋼製ブレンダー・フラスコに、エクソン１５０Ｎ油（Ｉ種基材油）１３７．７５ｇ、ＴＢＮが１７ｍｇＫＯＨ／ｇの低過塩基性合成スルホネート１４．４０ｇ、およびＳＡＰ価が１１８．６ｍｇＫＯＨ／ｇで９２．８％の活性分を含むＰＩＢＳＡ３０．００ｇを加えた。均質な油溶液が形成されるまで成分を混合した。次に、油溶液をウォリング・ラボラトリ・ブレンダー上で、ブレンダー速度を１分間でゆっくりと「高」の設定の５０％から１００％に高めて混合しながら、温水溶液を油溶液に約１分間かけて添加して乳化液を形成した。その後、得られた乳化液を「高」の設定で３０分間混合した。
【００８６】
次に、乳化液をグラスウールで断熱した１リットルガラスビーカー内で、撹拌しながら窒素で洗い流しながら１０４℃の最大温度に加熱することにより、実質的に透明なコロイド油懸濁液が得られるまで乳化液を部分的に脱水した。総脱水時間は約１．５時間であった。油から少量の非脱水乳化液を取り除いた。生成物は、ＩＣＰによるとＭｏ８．０％、Ｎａ３．６％、およびＢ０．８８％を含み、ＴＢＮが８６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、そしてホリバＬＡ−９２０型光散乱粒径分析器を用いて測定したところ、平均粒径分布が０．１３０μｍであった。
【００８７】
［実施例４］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の脱水の延長
実施例２に概説した同じ一般操作を用いて、モリブデン酸ナトリウム二水和物８１．５ｇ（０．３３７モル）、９６．２％硫酸１６．５ｇ（０．１６８モル）、および脱イオン水２２４．７ｇから、分散性水和モリブデン酸ナトリウム錯体を合成して水性相を形成し、そしてエクソン１５０Ｎ油１０３．６ｇ、ＳＡＰ価が６８．１ｍｇＫＯＨ／ｇのＰＩＢＳＡ３６．７ｇ、およびアルキルベンゼンスルホン酸８．１ｇを油相に使用した。次いで、実施例２と同様にして乳化液を調製し、脱水した。最大温度１３３℃までの総加熱時間は約３時間であった。蒸気の発生がその証拠であったように、この時間中に懸濁液から水を除去した。温度１０５℃までの約１．５時間の加熱時間後に、透明なコロイド油懸濁液が得られたが、この時点より前でも後でも生成物は曇っていた。最終生成物は不透明であった。
【００８８】
［実施例５］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の製造
実施例１に記載したコロイド懸濁液の製造を、大きな変更をすることなく繰り返した。
得られた生成物は、ＩＣＰによるとＭｏ７．６％、Ｎａ３．７％、およびＢ０．８６％を含み、ＴＢＮが９０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、そしてホリバＬＡ−９２０型光散乱粒径分析器を用いて測定したところ、平均粒径分布が０．１３５μｍであった。
【００８９】
［実施例６］  分散性水和高分子量モリブデン酸塩を含むコロイド懸濁液の製造
実施例３において、ホウ酸の代わりに８５％のリン酸１８．４５ｇを使用したこと以外は、実施例３に記載したコロイド懸濁液の製造を基本的に同様に繰り返した。得られた生成物は、ＩＣＰによるとＭｏ７．８％、Ｎａ３．７％、およびＰ１．７％を含み、ＴＢＮが７６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、そしてホリバＬＡ−９２０型光散乱粒径分析器を用いて測定したところ、平均粒径分布が０．１２９μｍであった。
【００９０】
［実施例７］  実施例１のコロイド懸濁液を配合した自動車エンジン油
ＳＡＥ３０Ｗ自動車エンジン油を、６％のビスコハク酸イミド分散剤、２５ｍＭ／ｋｇの合成高過塩基性カルシウムスルホネート清浄剤、２５ｍＭ／ｋｇの高過塩基性カルシウムフェネート清浄剤、１３ｍＭ／ｋｇの第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛、および５ｐｐｍの消泡剤と一緒に含有する、基線自動車エンジン油組成物を製造した。この基線自動車エンジン油組成物に、Ｍｏ濃度が０．０７８％となるように実施例１のコロイド懸濁液を１重量パーセントで配合した。
【００９１】
［比較例Ａ］  硫化モリブデン錯体を配合した自動車エンジン油
実施例７に記載したのと同じ基油および添加剤を同じ処理比で含有する基線自動車エンジン油組成物を製造した。この基線自動車エンジン油組成物に、米国特許第４２６３１５２号及び第４２７２３８７号の各明細書に記載のようにして製造された市販の硫化モリブデン錯体を１．２重量％で配合して、Ｍｏ濃度を０．０７８％とした。
【００９２】
［ＡＳＴＭ Ｄ１５００による色測定］
実施例７および比較例Ａの自動車エンジン油について、ＡＳＴＭ Ｄ１５００により色の分析を行った。実施例７の自動車エンジン油の測定値は３．５であったが、一方比較例Ａの自動車エンジン油の測定値は８より大きかった（この方法の尺度外）。これらの結果は、本発明のコロイド懸濁液の着色が少なく、好ましいことを実証している。
【００９３】
［実施例８］  実施例１のコロイド懸濁液を配合した低リン自動車エンジン油
約０．０５％のリン（ＺｎＤＴＰ濃度から算出）を含有する基線自動車エンジン油組成物を製造した。すなわち、
３％のビスコハク酸イミド分散剤、６ｍＭ／ｋｇの合成低過塩基性カルシウムスルホネート清浄剤、５５ｍＭ／ｋｇの高過塩基性カルシウムフェネート清浄剤、７ｍＭ／ｋｇの第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛、０．５％のアミン系酸化防止剤、０．２％のフェノール系酸化防止剤、および５％のエチレン／プロピレン共重合体粘度指数向上剤を有するＳＡＥ５Ｗ−２０自動車エンジン油を製造した。この基線自動車エンジン油組成物に、実施例１のコロイド懸濁液を１重量％で配合して、Ｍｏ濃度を０．０７８％とした。
【００９４】
［実施例９］  実施例２のコロイド懸濁液を配合した低リン自動車エンジン油
実施例８に記載したのと同じ基油および添加剤を同じ処理比で含有する基線自動車エンジン油組成物を製造した。この基線自動車エンジン油組成物に、実施例２のコロイド懸濁液を１重量％で配合して、Ｍｏ濃度を０．０９７％とした。
【００９５】
［比較例Ｂ］  低リン自動車エンジン油
実施例８に記載したのと同じ基油および添加剤を同じ処理比で含有する基線自動車エンジン油組成物を製造したが、コロイド懸濁液は配合しなかった。
【００９６】
［比較例Ｃ］  ０．１％リン自動車エンジン油
実施例８において、７ｍＭ／ｋｇの第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を１８ｍＭ／ｋｇの同じ第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛で置き換えたこと以外は、実施例８に記載したのと同じ基油および添加剤を同じ処理比で含有する基線自動車エンジン油組成物を製造したが、コロイド懸濁液は配合しなかった。
【００９７】
［四球摩耗試験］
実施例８と９および比較例ＢとＣの低リン自動車エンジン油について、ＡＳＴＭ Ｄ−４１７２（四球摩耗）と同様にして行われる四球摩耗試験を使用して、次のようにして耐摩耗性能の試験を行った。これらの配合試験油を、鋼球を含む酸化浴中で、空気流を１５Ｌ／時間で油に泡立てて通しながら、１６０℃で４８時間老化させた。これらの老化した油を、四球摩耗試験装置にて１００Ｃ６鋼球を用いて試験した。１５００回転／分で、９０ｋｇの荷重を１０ｋｇから始めて増加分１０ｋｇで９段階で掛けた。荷重アームの動きから摩耗指数を算出した。
【００９８】
下記表１に、摩耗試験の結果を示す。この試験で、良好な耐摩耗性を有する油は低い摩耗指数を示す。
【００９９】
表  １
四球摩耗試験結果
──────────────────
試料        四球摩耗指数結果
──────────────────
実施例８             ２９
実施例９             ２８
──────────────────
比較例Ｂ           ２１６
比較例Ｃ             ２４
──────────────────
【０１００】
これらのデータが実証するように、所望の耐摩耗性を有する低リン自動車エンジン油には、本発明のコロイド懸濁液を配合することができる。
【０１０１】
［実施例１０］  実施例１のコロイド懸濁液を配合した低リン自動車エンジン油
ＳＡＥ５Ｗ−２０自動車エンジン油を、
３％のビスコハク酸イミド分散剤、６ｍＭ／ｋｇの合成低過塩基性カルシウムスルホネート清浄剤、５５ｍＭ／ｋｇの高過塩基性カルシウムフェネート清浄剤、７ｍＭ／ｋｇの第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛、０．５％のアミン系酸化防止剤、０．２％のフェノール系酸化防止剤、および５％のエチレン／プロピレン共重合体粘度指数向上剤と一緒に含有する基線自動車エンジン油組成物を製造した。この基線自動車エンジン油組成物に、実施例１のコロイド懸濁液を１．６重量％で配合して、Ｍｏ濃度を０．１２５％とした。
【０１０２】
［四球荷重摩耗指数試験］
実施例１０および比較例Ｂの自動車エンジン油について、ＡＳＴＭ Ｄ２７８３により耐荷重特性の評価を行った。試験は荷重摩耗指数（ＬＷＩ）を測定するが、これは、キログラム力（ｋｇＦ）で報告され、高圧条件下での潤滑剤の特性の測定値である。高いＬＷＩが望ましい。下記表２に、荷重摩耗指数試験結果を示す。
【０１０３】
表  ２
四球ＬＷＩ試験結果
──────────────────
試料         ＬＷＩ(ｋｇＦ)
──────────────────
実施例１０         ４１．７
──────────────────
比較例Ｂ           ３０．０
──────────────────
【０１０４】
上記のデータは更に、本発明のコロイド懸濁液を配合した自動車エンジン油のすぐれた性能を実証している。
【０１０５】
［実施例１１］  分散性水和高分子量タングステン酸塩を含むコロイド懸濁液の製造
１リットルビーカーに、酸化タングステン５６．１ｇ（０．２４２モル）、水酸化ナトリウム１９．６６ｇ（０．４９モル）、および脱イオン水１６８．３９ｇを加えた。次いで、全ての固形物が溶液になるまで混合物を加熱して撹拌した。次に、ホウ酸１５．１７ｇ（０．２４５モル）をビーカーに加え、溶解するまで加熱して撹拌した。ステンレス鋼製のウォリング実験室用ブレンド・フラスコに、エクソン１５０Ｎ油１２８．７８ｇ、ＴＢＮが１７ｍｇＫＯＨ／ｇの低過塩基性合成スルホネート１７．０２ｇ、およびＳＡＰ価が１１８．８ｍｇＫＯＨ／ｇのＰＩＢＳＡ３８．９７ｇを含む分散剤系を加えた。この分散剤系をブレンド・フラスコ内で混合した。
【０１０６】
一旦この系を完全に混ぜ合わせたら、ビーカーに調製した加熱水溶液を、バリアック制御装置を用いてゆっくりと（約１分間かけて）フラスコに入れてブレンドし、ブレンド速度をウォリング・ラボ・ブレンダーの「高」の設定の５０％から１００％に高めた。その後、混合物の内容物を「高」の設定で更に３０分間混合した。次に、ブレンド・フラスコの内容物を断熱した１リットルビーカーに移し、実施例１と同様にして部分的に脱水した。ほぼ２時間かけて最大温度１００℃に達した。この方法によって、ＩＣＰによるとナトリウム３．４５％およびホウ素０．８０２％を含み、ＴＢＮが８１ｍｇＫＯＨ／ｇである曇って不透明な生成物が生じた。ホリバＬＡ−９２０型光散乱粒径分析器を用いて測定したところ、平均粒径は０．１３５μｍであった。
【０１０７】
本明細書に開示した態様には各種の変更を加えられることが理解されよう。従って以上の記述は、限定としてではなく、単に好ましい態様の例示にほかならないと解釈すべきである。例えば、本発明を操作するための最良の形態として以上に記載し、また実施した作用は説明のためでしかない。本発明の範囲および真意から逸脱することなく、当該分野の熟練者は別の取り合せや方法を実施することが可能である。さらに、当該分野の熟練者であれば、添付した特許請求の範囲およびその真意内で別の変更を思い描くであろう。