(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースストック、粘度調整剤、並びに有機酸の過塩基塩及び中性塩、腐蝕防止剤、摩擦防止剤、抗酸化剤、摩擦調整剤、あわ止め剤、及び、乳化破壊剤からなる群から選択される一つ以上の添加剤、
並びに炭化水素骨格の分子量（Ｍｎ）が１５００乃至５０００である油溶性ポリマー性炭化水素骨格を含む分散剤、
を含むＳＡＥ ５Ｗマルチグレード潤滑剤であって、
ベースストックは、１０５以上の平均ベースストックニュートラルナンバーを有し、５重量％未満の非従来型潤滑油を含み（ここで、当該非従来型潤滑油は、合成ベースストック、水素化分解又は水素化異性化されたミネラルベースストックからなる群から選択される）、
潤滑剤が、−２５℃において３５００×１０-3Ｐａ・秒の最大ＣＣＳ粘度、２２重量％以下の損失の較正されたＮｏａｃｋ揮発性、及びＡＳＴＭ Ｄ４４５によって１００℃において測定された動粘度が１２．５ｃＳｔ未満であり、潤滑剤１００ｇ当り０．０００７モル未満の有機酸のカルシウム塩を含む、潤滑剤。
【請求項２】
有機酸のカルシウム塩が、７５未満のＴＢＮを有する中性塩として存在する、請求項１の潤滑剤。
【請求項３】
有機酸のカルシウム塩が、少なくとも２３５のＴＢＮを有する過塩基性塩として存在する、請求項１の潤滑剤。
【請求項４】
有機酸のカルシウム塩が、７５未満のＴＢＮを有する中性カルシウムスルホネート、フェノラート、サリチレート、及びこれらの混合物として存在し、カルシウム塩が少なくとも０．０００４モルのレベルで存在する、請求項１の潤滑剤。
【請求項５】
粘度調整剤が、一機能性である、請求項１の潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、良好な低温ポンパビリティー及び低揮発性を有するマルチグレードクランクケース潤滑剤に関する。より詳細には、本発明は５質量％未満の非従来型ベースストックを有し、５Ｗのマルチグレードにおいて１０５未満の平均ベースストックニュートラルナンバーを有するベースストックを使用し、１００℃において１２．５ｃＳｔ未満の動粘度（ｋＶ１００、ＡＳＴＭ Ｄ４４５で測定）を有する、ＳＡＥ ５Ｗマルチグレード潤滑剤に関する。
発明の背景
クランクケース潤滑剤は、ベースストック及びベースストックの分解の遅延及びその性能を改良させる添加剤を含む。このような添加剤は、典型的には分散剤、有機酸の過塩基（overbased）塩及び中性塩、腐蝕防止剤、摩耗防止剤、抗酸化剤、摩擦調整剤、あわ止め剤、及び、乳化破壊剤を含む。これらの添加剤は、パッケージに組み合わされ得、洗浄阻害剤（又はＤＩ）パッケージと言われることもある。このようなパッケージ中の添加剤は、官能化されたポリマーを含み得るが、これらは比較的短鎖、典型的には数平均分子量
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が７０００以下である。
マルチグレード潤滑剤は、広範囲の温度で作用する。典型的には、これらは１０Ｗ−３０又は５Ｗ−３０のような二つの数によって特定される。マルチグレードの表示の最初の数は、高剪断速度下での低温クランキングシミュレーター（ＣＣＳ）によって測定されたマルチグレード油の安全なクランキング温度（例えば、−２０℃）での粘度の要求に関する（ＡＳＴＭ Ｄ５２９３）。一般に、低ＣＣＳ粘度を有する潤滑剤は、低温においてエンジンをより容易にクランキングさせるため、これらの雰囲気温度におけるエンジン始動性を改良させる。
マルチグレードの表示の二番目の数字は、通常の操作温度の下での潤滑剤の粘度に関し、１００℃における動粘度（ｋＶ）として測定される（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）。高温での粘度要求は、１００℃における最小及び最大動粘度の限界を定める。高温での粘度は、エンジンの操作中、潤滑剤が過剰に薄まってしまう場合に生じ得るエンジンの摩耗を防ぐのに望ましい。しかし、過剰の粘度は、不必要な粘度の抵抗を生じ、潤滑剤をくみ出すように作用して燃料の消費を増加させ得るため、潤滑剤は、過度に粘性であるべきではない。一般に、１００℃の潤滑剤のｋＶが低いほど、燃料の経済性試験において潤滑剤はよりよいスコアを示す。
従って、与えられたマルチグレード油表示を付与するために、特定のマルチグレード油は、ＳＡＥ Ｊ３００のようなＳＡＥ分類によって定められる厳密な低温及び高温での粘度の要求を同時に満たす必要がある。ＳＡＥ Ｊ３００において定められている現行の粘度の制限は、以下の通りである。
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ＳＡＥ Ｊ３００の規格において、マルチグレード油は低温及び高温の両方での性能の要求を満たす。例えば、ＳＡＥ ５Ｗ−３０マルチグレード油は、５Ｗ及び３０の両方の粘度グレード要求、すなわち、−２５℃において３５００×１０-3Ｐａ・ｓの最大ＣＣＳ粘度、９．３ｍｍ2／秒の１００℃での最小ｋＶ、及び１２．５ｍｍ2／秒未満の１００℃での最大ｋＶを満たす粘度特性を有する。
現在のところ、潤滑剤の粘度特性は、主としてベースストックの粘度特性及び粘度改質剤の粘度特性に依ると考えられている。潤滑剤中にしばしば見受けられる他の添加剤は、高分子量の分散剤のみが粘度に影響を与えると考えられており、その影響は、ベースストック及び粘度改質剤と比べるとわずかであると考えられている。
潤滑油がベースとしているベースストックの粘度特性は、典型的には油のニュートラルナンバー（neutral number）（例えば、Ｓ１５０Ｎ）によって表現され、より高いニュートラルナンバーは、与えられた温度においてより高い粘度を示している。この数字はSaybolt Universal Secondsで測定した４０℃におけるベースストックの粘度を意味する。ベースストックをブレンドすることは、得られる潤滑剤油の粘度特性を改質する一つの方法である。例えば、Ｓ１００Ｎのみからなる潤滑剤は、Ｓ１５０Ｎベースストックのみからなる潤滑剤よりも、低いｋＶ１００及び低いＣＣＳの両方を有するであろう。Ｓ１００ＮとＳ１５０Ｎのブレンドを含むベースストックは、それぞれのストレートカットの中間のＣＣＳを有するであろう。ストレートカットのブレンドの平均ベースストックニュートラルナンバー（ave．BSNN）は、以下の式に従って決定され得る。
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式中、ＢＳＲｎ＝ベースストックｎに対するベースストックの割合
＝（ベースストックｎ（重量％）／油中の総ベースストック（重量％））×１００％
ＢＳＮＮｎ＝ベースストックｎのベースストックニュートラルナンバー
である。
異なる粘度特性のベースストックを単にブレンドすると、あるマルチグレード油においては、配合者は、低温及び高温の粘度要求を満したブレンドを得ることができないかもしれない。この目標を到達させるための配合者の第一の道具は、粘度改質剤又は粘度指数（Ｖ．Ｉ．）向上剤と従来からいわれている添加剤である。通常、要求される最小限の高温粘度に到達するために、十分量の粘度調製剤を添加し、低温粘度を増大させる必要がある。燃料の経済性試験において改良された特性をもたらすクランクケース潤滑剤を配合する必要が以前に増して増大しているので、業者はより低い粘度グレード、すなわち、５Ｗ−３０、５Ｗ−２０、及びより低級のグレードの潤滑剤をより一層使用する方向に向かっている。
潤滑剤が、例えば、５Ｗ−２０又は５Ｗ−３０のような広い範囲のグレードであっても、大量の粘度改質剤が要求される。これらの潤滑剤においては、通常、より低い粘性の油をブレンドすることによって、すなわち、総ベースストックの平均ニュートラルナンバーを低くさせて、ベースストックの粘度を減少させる。従来のミネラルベースストックが使用される場合、広範囲のマルチグレードにおけるＣＣＳ性能を改良させるために、通常、Ｓ１５０Ｎベースストックのようなより高粘度のベースストックの一部又は全部を、Ｓ１００Ｎベースストック又はそれより低級のベースストックと置換する。
ベースストック粘度を減少させ、ＣＣＳ性能を改良する代わりの方法は、いわゆる非従来型潤滑剤（又はＮＣＬ）を使用する。American Petroleum Institute（ＡＰＩ）は、１９９３年１月付の刊行物１５０９のAppendix E、１．２の“Engine Oil Licensing and Certification System”（ＥＯＬＣＳ）において、多数のカテゴリーのベースストックの分類を与えており、潤滑剤産業において広範に使用されている。従来のミネラルベースストックは第１族及び第２族に入る。ＮＣＬはこれら二つの族いずれにも分類されない。ＮＣＬの例は、ポリ−α−オレフィンオリゴマー（ＰＡＯ）及びジエステルのような合成ベースストック、及び、より多くのパラフィン含量及びより低い芳香族含量を与えるために水素化分解又は水素化異性化されたベースストックのような、特に加工されたミネラルベースストックである。これらのＮＣＬは、揮発性の増加量が少ない潤滑剤を与えるが、利用量が制限されており、非常に高価であり、従来の酸化防止剤系とはあまり良い反応をしない。
燃料の経済性試験性能がより重要になりつつあるのと同時に、潤滑剤の揮発性を減少させる必要が認識されてきている。油の揮発性は、望ましくない多量の油の消費及び排気の放出の両方に関連するものとして、技術文献に記載されている。揮発性に影響を与える２つの最も重要な因子は、ベースストックの溶剤ニュートラルナンバー及び粘度指数である。より低い粘度及びより低い粘度指数のベースストックは、より揮発性のある成分に富んでいる。潤滑剤の揮発性を測定するために使用される一つの方法は、Ｎｏａｃｋ法である。二つの標準的なＮｏａｃｋ法は、ＪＰＩ Ｍｅｔｈｏｄ ５Ｓ−４１−９３及びＣＥＣ Ｎｏａｋ Ｌ−４０−Ｔ−８７である。これらの方法は、サンプルを２５０℃で６０分間、空気を通過させながら、保持した後に、サンプル中の損失質量％を測定する。公式な方法は、実験室内での良好な反復性を有するが、同時に、実験室間での再現性はより乏しい。従って、本発明の目的に照らして、全てのＮｏａｃｋ測定は、参照液で較正された装置で行われるべきである。装置は、周知のＮｏａｃｋ揮発性の参照液で観察された重量損失と６重量％以内で相関関係を有するべきである。このような参照液の一つは、ＣＥＣ（ベルギー、Brussels）及びＰｅｔｒｏｌａｂ（ニューヨーク、Latham）から入手可能なＲＦ１７２参照潤滑剤である。油は、較正されたＮｏａｃｋ揮発性が、標準揮発物を有する液体で較正された装置において、２２重量％以下の損失を生じる場合に満足である。
従って、燃料の経済性試験を効率よく行なう必要性のため、ブレンダーはより低い溶剤ニュートラルナンバーを有するベースストックを使用しようとし、一方では、揮発性を減少させる必要性のため、ブレンダーはより高い溶剤ニュートラルナンバーを有するベースストックを使用しようとする。この問題は、５Ｗ−３０、５Ｗ−２０のＳＡＥ Ｊ３００グレードの潤滑剤において特に深刻である。揮発性の要求を満たすため、これらのグレードの潤滑剤は通常、少なくともＳ１０５Ｎの平均溶剤ニュートラルナンバーを有するベースストックとブレンドされる。
発明の要約
驚くことに５質量％未満の非従来型潤滑剤ベースストックを有し、１０５以上の平均ベースストックニュートラルナンバー、２２重量％以下の損失の較正されたＮｏａｃｋ揮発性、及び１００℃において１２．５ｃＳｔ未満の動粘度（ｋＶ１００、ＡＳＴＭ Ｄ４４５で測定）を有するベースストックを使用するＳＡＥ ５Ｗ潤滑剤の粘度特性に影響を与える洗浄阻害剤パッケージが発見された。特に、有機酸の中性又は過塩基カルシウム塩は、ＣＣＳで測定する場合（ＡＳＴＭ Ｄ５２９３）、低温での高剪断粘度を増大させることがわかった。洗浄性及び酸中和特性のために広範に使用されているこれらの塩は、全く使用しないようにするか、又は潤滑剤１００ｇ当り０．０００７モルのカルシウム塩を越えないようなレベルで使用されるべきある。例えば、乗用車のディーゼルエンジンを潤滑させるような、ディーゼル特性が要求される場合、有機酸のカルシウム塩は、ピストン沈着物を制御するのに要求されることがある。この場合、カルシウム塩のレベルは、潤滑剤１００ｇ当り０．０００４乃至０．０００７モルの間に維持するべきである。
有機酸のカルシウム塩は、典型的には、カルシウムの油溶性中性及び過塩基性スルホン酸、フェノラート、硫化フェノラート、チオホスホネート、サリチレート、及びナフテネート、及び他の油溶性カルボキシレートである。上記潤滑剤に存在する有機酸のカルシウム塩が、少なくとも約３００のＴＢＮを有する過塩基性スルホン酸塩として存在してもよい。また、上記潤滑剤に有機酸の過塩基性塩が存在し、少なくとも約４００のＴＢＮを有する硫酸マグネシウムであってもよい。これらの化合物は、油中では安定なコロイド状分散体として存在する。この成分は、一般に、有機酸を、加工助剤の存在下においてカルシウム強塩基で中和することによって製造される。化合物が過塩基化される場合、有機酸は酸性ガス（しばしば二酸化炭素である）の存在の下、カルシウム強塩基で中和される。その結果、有機酸と酸性ガスは、両方ともカルシウム塩へ変換され、成分は、有機酸を中和するのに要求されるよりも過剰量の金属を含有する。
これらの成分の製造は、極度に複雑であり、コロイド状分散体の最終組成は、正確には不明である。例えば、硫化金属フェノラートは、長さが変化する硫黄結合を有するビス−チオ−フェノラートとして一般に説明される。実際に互いに結合しているフェノール基の数は、実際のところ正確には不明である。同様に、金属塩へ変換されたと考えられるフェノールの量は、しばしば１００％であると想定される。実際、中和の程度は、フェノールの酸性及び中和する塩基の酸性による。さらに、成分が強塩基を含む他の物質とブレンドされる限り、成分が製造されるときに成立する平衡は移動する。これらの理由から、潤滑剤中に存在するカーボネート、スルホネート、及びフェノール性水酸基の量は、完成した潤滑剤を製造するためにブレンドされた個々の成分中に存在する量から推量される。そして、これらの量は、洗浄剤を製造するのに使用される原料の電荷の割合から推量されるか、又は、残部の推量が可能である検出可能な部分を測定することによる分析方法によって推量される。
従って、存在する有機酸のカルシウム塩のモル数は、直接測定される場合もあるし、推量しなければならない場合もある。塩がカルシウムスルホネートである場合、ＡＳＴＭ ３７１２に記載された液体クロマトグラフィー法を使用して、直接の分析が可能である。他の有機酸では、塩のモル数は推量しなければならない。推量が必要な場合、二相滴定法、ＡＳＴＭ Ｄ６６４を使用して測定される総酸価（ＴＡＮ）、透析及び他の周知の分析技術を含む滴定が、有機塩含量の測定を可能にする。従って、フェノラート及びカルボキシレート（サリチレートを含む）については、金属の総量を測定し、金属比を使用して有機酸及び無機酸に金属を振り分けなければならない。存在するカルシウムの総量は、誘導結合形高周波原子プラズマ発光分光法（ＡＳＴＭ Ｄ４９５１）によって容易に測定される。金属比は、存在する金属の総量を、存在する有機酸を中和するのに要求されるよりも過剰の金属量で割ったもの、すなわち、無機酸を中和する金属の量を意味する。金属比は、市販の洗浄剤の製造者によって引用されるし、存在する塩の総量及び有機酸の平均分子量を知っている製造者によって決定され得る。洗浄剤中に存在する金属塩の量は、洗浄剤を透析すること及び残渣の量を定量することによって測定され得る。有機酸の平均分子量が不明の場合、透析した洗浄剤の残渣は、強酸で処理され、塩を酸の形に変換し、クロマトグラフィー法、プロトンＮＭＲ、及び質量分析、及び、酸の既知の特性に関連する方法によって分析される。より特定すると、洗浄剤は、透析され、次に残渣が強酸で処理され、塩は、対応する酸の形に変換される。次に、混合物の水酸基数が、ＡＳＴＭ Ｄ１９５７に記載されている方法によって測定することが可能である。洗浄剤は、フェノール化合物上の非フェノール性水酸基（例えば、市販のフェネートの製造に使用されるエチレングリコールのアルコール誘導体又はサリチル酸上のカルボン酸基）を含む場合、個別的分析を行ない、これらの水酸基数を較正する処理をし、ＡＳＴＭ Ｄ１９５７によって測定される水酸基数を較正する。非フェノール性水酸基の量を測定するのに適する方法は、質量分析、液体クロマトグラフィー、及びプロトンＮＭＲ及び既知の特性を有する化合物との相関による分析を含む。
存在する有機酸のカルシウム塩のモル数を推量する第二の方法は、成分を製造するために加えられる有機酸の全てが実際に塩へ変換されるとの推定に基づく。潤滑剤が一つより多いカルシウム塩を含む場合、個々の塩の量を合計して、カルシウム塩の合計量を得る。実際、二つの方法は、わずかに異なる結果を与え得るが、両方とも、本発明の実施に要求される正確さで、存在する塩の量を決定するのに十分正確であると考えられる。
ディーゼル性能を要求される場合、カルシウム塩、特にカルシウムフェノラートは、ピストン沈着物を防ぐのに有用であり得る。この場合、少なくとも０．０００４モルのカルシウム塩が使用されるべきである。
発明の詳細な説明
Ａ．ベースストック
潤滑油中に使用されるベースストックは、火花点火及び圧縮点火エンジン用のクランクケース潤滑油に使用されるＡＰＩ第１及び第２族（EOLCS、Appendix E、１．２）の天然ミネラル油のいずれかから選択され得る。ベースストックは、本発明の制約内において選択される。ミネラルベースストックは、典型的には１００℃において２．５乃至１２ｍｍ2／秒、より通常は２．５乃至９ｍｍ2／秒の粘度を有するものを使用する。本発明の特に有利な点は、低粘度ミネラルベースストックと高粘度ミネラルベースストックをブレンドすることによって、１０５以上の平均溶剤ニュートラルナンバーに到達することによって、受容できる揮発レベルが到達され得ることである。非常に高価な非従来型ベースストックに依存することは不必要である。ベースストックは、約３乃至約７．５ｍｍ2／秒の粘度及び約９０乃至約１００の範囲の粘度指数がよい。ベースストックがブレンドとは対照的にストレートカットから調製される場合、粘度は約３．９乃至約５．５ｍｍ2／秒であり、粘度指数は約９０乃至約１００の範囲がよい。ベースストックの粘度指数が１００よりも大きい場合は、粘度は約４．１乃至約５．５ｍｍ2／秒が好都合である。
Ｂ．有機酸のカルシウム塩
カルシウム含有及び灰形成洗浄剤は、沈殿を減少又は除去させる洗浄剤及び酸中和剤又は防錆剤の両方として機能するため、摩擦及び腐食を減少し、エンジンの寿命を延長させる。一般に、これらの洗浄剤は、長い疎水性尾部を有する極性頭部を含み、極性頭部は酸性有機化合物のカルシウム塩を含む。塩は実質的に化学量論的な量の金属を含み得、そのときは通常正塩又は中性塩と言われ、そして、典型的に０乃至８０の総塩基数（ＴＢＮ）を有するであろう（このＴＢＮはＡＳＴＭ Ｄ２８９６によって測定され得る）。二酸化炭素のような酸性ガスと、酸化物又は水酸化物のような金属化合物の過剰量を反応させることによって、大量の塩基性金属を含むことが可能である。得られる過塩基の洗浄剤は、無機塩基性金属（例えば、カーボネート）のミセルの外層として中和された有機酸を含む。このような過塩基の洗浄剤は、１５０ｇ以上、典型的には２５０乃至４５０又はそれ以上のＴＢＮを有する。
注意深く制御された量で使用されるカルシウム洗浄剤は、油溶性で中性及び過塩基のカルシウムスルホネート、フェノラート、硫化フェノラート、チオフォスフォネート、サリチレート、及びナフテネート、及び他の油溶性のカルシウムカルボキシレートを含む。特に都合のよいカルシウム洗浄剤は、２０乃至４５０のＴＢＮを有する中性及び過塩基のカルシウムスルホネート、ＴＢＮ５０乃至４５０のＴＢＮを有する中性及び過塩基カルシウムフェノラート、及び約５０乃至約４５０のＴＢＮを有する中性及び過塩基のカルシウムサリチレートである。
スルホネートは、典型的に、石油の分別から得られるようなアルキル置換された芳香性炭化水素のスルホン化又は芳香族炭化水素のアルキル化によって得られる、スルホン酸から製造され得る。例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル、又は、クロロベンゼン、クロロトルエン及びクロロナフタレンのようなこれらのハロゲン誘導体のアルキル化によって得られるものを含む。アルキル化は約３乃至７０以下の炭素原子を有するアルキル化剤と触媒の存在の下で実施され得る。アルカリールスルホネートは、通常、一つのアルキル置換された芳香性部分当り、約９乃至約８０又はそれ以上の炭素原子、好ましくは約１６乃至約６０の炭素原子を含む。
油溶性スルホネート又はアルキルスルホネートは、酸化物、水酸化物、アルコキシド、カーボネート、カルボキシレート、スルフィド、ヒドロスルフィド、窒化物、ホウ化物及び金属のエーテルで中和され得る。金属化合物の量は、最終生成物が有する所望のＴＢＮに関して選択されるが、典型的には、要求される化学論量の約１００乃至２２０重量％（好ましくは１２５重量％以上）の範囲である。
フェノール及び硫化フェノールの金属塩は、酸化物又は水酸化物のような適する金属化合物との反応によって製造されるが、中性又は過塩基生成物は当業者に公知の方法によって得られる。硫化フェノールは、硫黄又は硫化水素、硫化物ハライド、又は硫化ジハライドのような硫黄含有化合物とフェノールを反応させ、一般に二つ以上のフェノールが硫黄含有架橋によって架橋されている化合物の混合物である生成物を形成することによって得られる。
カルボン酸（サリチル酸を含む）の金属塩は、いくつかの方法で製造され得る。例えば、塩基性金属化合物をカルボン酸（スルホン酸のような他の有機酸を含む混合物の一部でもあり得る）、又はその金属塩及び促進剤を含む反応混合物へ添加し、反応混合物から自由水を除去し金属塩を形成し、次に反応混合物へより塩基性の高い金属化合物を添加し、反応混合物から自由水を除去することによる。次にカルボキシレートは、水を除去する間に、二酸化炭素のような酸性物質を反応混合物へ導入することによって過塩基性化される。これは、所望のＴＢＮの製品が得られるまで繰り返される。
金属過塩基性塩から製造されたカルボン酸は、脂肪族、及び脂環族物−及び多塩基カルボン酸を含むが、本発明においては、カルシウムカルボキシレートは好ましくはカルシウムサリチレートである。
Ｃ．  粘度調整剤
粘度調整剤は、潤滑油に高温及び低温での操作性を付与させる機能を有する。使用される粘度調整剤は、その一つの機能しか有しないものでもよく、又は多機能性であってもよい。
分散剤としても機能する多機能性粘度調整剤は周知であり、分散剤として上記に記載されたように調整され得る。油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、通常２０，０００、より典型的には２０，０００乃至５００，０００又はそれ以上のＭｎを有し得る。一般に、これらの分散剤粘度調整剤は、例えば、アルコール又はアミンで誘導化される、官能化されたポリマー（例えば、無水マレイン酸のような活性モノマーで後にグラフト化されたエチレン−ポリエチレンインターポリマー）である。
一機能性粘度調整剤として使用するのに適する化合物は、一般に、ポリエステルを含む、高分子量炭化水素ポリマーである。油溶性粘度調整剤ポリマーは約１０，０００乃至１，０００，０００、好ましくは２０，０００乃至５００，０００の重量平均分子量を有する。この分子量は一般に、分子量分布情報を付加的に提供する、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定され（W.W.Yau、J.J.Kirkland及びD.D.Bly、“Modern Size Exclusion Liquid Chromatography”、John Wiley and Sons、１９７９年、ニューヨークを参照のこと）、又は光の散乱によって測定され得る。
適する粘度調整剤の代表例は、ポリブチレン、エチレン及びプロピレンより高分子量のα−オレフィンのコポリマー、ポリメタクリレート、ポリアルキルメタクリレート、メタクリレートコポリマー、不飽和ジカルボン酸及びビニル化合物のコポリマー、スチレン及びアクリルエステルのインターポリマー、及びスチレン／イソプレン、スチレン／ブタジエン、及びイソプレン／ブタジエンの部分的に水素添加されたコポリマー、部分的に水素添加されたブタジエン及びイソプレンのホモポリマー及びイソプレン／ジビニルベンゼンである。
カルシウム塩は、約７５未満のＴＢＮを有する有機酸の中性塩、約２３５以上のＴＢＮを有する過塩基性塩、又は約３００以上のＴＢＮを有する過塩基性スルホン酸であり得る。カルシウム塩は約７５未満のＴＢＮを有する中性のカルシウムスルホネート、フェノラートサリチレート又はこれらの混合物であり得、そしてカルシウム塩は少なくとも０．０００４モル以上のレベルで存在する。
本発明で使用される粘度調整剤は、要求される粘度特性を付与する量で使用される。粘度調整剤は、しばしば、ブレンドへ溶液の形で添加されるため、使用する添加剤の量は、添加剤を含む油溶液中のポリマーの濃度による。しかし、例示すれば、粘度調整剤として使用される典型的な油溶液は、ブレンドされる油の１乃至３０％の量で使用される。油の活性成分としての粘度調整剤の量は、一般に、０．０１乃至６重量％、より好ましくは０．１乃至２重量％である。粘度調整剤は、一機能性であり得る。
他の洗浄阻害剤パッケージ添加剤
追加の添加剤も典型的には本発明の組成物へ組み込まれる。このような添加剤の例は、分散剤、金属又は灰含有洗浄剤、抗酸化防止剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤、腐蝕防止剤、さび止め剤、あわ止め剤、乳化破壊剤、及び流動点降下剤である。
分散剤は、粒子を分散させることが可能な官能基を有する油溶性ポリマー性炭化水素骨格を含む。典型的には、分散剤は、アミン、アルコール、アミド又はしばしば架橋基を経てポリマー骨格に結合している、エステル極性部分を含む。分散剤は、例えば、油溶性塩、エステル、アミノ−エステル、アミド、イミド、及びモノ又はジカルボン酸又はその無水物で置換された長鎖炭化水素のオキサゾリン、長鎖炭化水素のチオカルボキシレート誘導体、直接結合するポリアミンを有する長鎖脂肪族炭化水素、及び、長鎖置換されたフェノールとホルムアルデヒド及びポリアルキレンポリアミンとの縮合によって形成されたマンニッヒ縮合生成物から選択され得る。
油溶性ポリマー性炭化水素骨格は典型的にはオレフィンポリマー、特に、Ｃ2乃至Ｃ18オレフィン（例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、１−オクテン、スチレン）、典型的にはＣ2乃至Ｃ5オレフィンの大部分の分子量を含有するポリマーである。油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、ホモポリマー（例えば、ポリプロピレン又はポリイソブチレン）又はこのようなオレフィンの二つ以上のコポリマー（例えば、エチレンとプロピレン及びブチレンのようなα−オレフィンのコポリマー、又は二つの異なるα−オレフィンのコポリマー）であり得る。他のコポリマーは、例えば、１乃至１０モル％のような少量のモル量がＣ3乃至Ｃ22非共役ジオレフィン（例えば、イソブチレンとブタジエンのコポリマー、又はエチレン、プロピレン及び１，４−ヘキサジエン又は５−エチリデン−２−ノルボルネンのコポリマー）であるようなコポリマーを含む。
オレフィンポリマーの他の好ましいクラスは、ポリブテン及び特にポリイソブテン（ＰＩＢ）又はポリ−ｎ−ブテンであり、Ｃ4精製流の重合によって製造され得る。他の好ましいオレフィンポリマーのクラスは、エチレンα−オレフィン（ＥＡＯ）コポリマー又はα−オレフィンホモ−及びコポリマーであり、いずれも末端ビニリデン不飽和を高度に有する（例えば、３０％より高い）。すなわち、ポリマーは以下の構造を有する。
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式中、Ｐはポリマー鎖であり、ＲはＣ1乃至Ｃ18アルキル基、典型的にはメチル又はエチルである。好ましくはポリマーは末端ビニリデン不飽和を有するポリマー鎖を５０％以上有する。この種類のＥＡＯコポリマーは、１乃至５０重量％のエチレン、より好ましくは５乃至４５重量％のエチレンを含有する。このようなポリマーは、一つ以上のα−オレフィン及び一つ以上のＣ3乃至Ｃ22ジオレフィンを含有し得る。高エチレン含量のＥＡＯと低エチレン含量のＥＡＯとの混合物も有用である。ＥＡＯは、種々の
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のＰＩＢと混合又はブレンドし得るし、これらに由来する成分も混合又はブレンドし得る。米国特許第４９０，４５４号に記載されているように、７００乃至５００の
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を典型的に有するアタクチックプロピレンオリゴマーも使用し得る。
適するオレフィンポリマー及びコポリマーは、通常Ｃ3乃至Ｃ5の炭化水素原料流を、通常塩酸又はエチルアルミニウムジクロリドのような有機アルミニウムである、強ルイス酸触媒及び反応促進剤の存在の下でカチオン性重合によって製造され得る。管状又は撹拌反応器を使用し得る。このような重合及び触媒は、例えば、米国特許第４，９３５，５７６号及び米国特許第４，９５２，７３９号に記載されている。固定床触媒系もまた、米国特許第４，９８２，０４５号及び英国特許第２，００１，６６２号のように使用され得る。最も通常では、ポリイソブチレンポリマーは、ラフィネートＩ精製原料流に由来する。従来のチーグラーナッタ重合も又、分散剤及び他の添加剤を製造するために使用するのに適するオレフィンポリマーを提供するのに使用され得る。
ポリマーは、一つ以上のメタロセン（例えば、シクロペンタジエニル遷移金属化合物）、及び好ましくは例えば、アルモキサン化合物のような活性剤を含む触媒系の存在の下、適するモノマーを重合させることによって製造され得る。メタロセンは、一つ、二つ、又はそれ以上の、置換又は置換されていないシクロペンタジエニル基を有するように形成され得る。メタロセンは、通常、ヒドロカルビル基及びハロゲンの広い範囲から選択される、さらに置換可能なリガンド、好ましくは助触媒によって置換可能な、脱離基を含み得る。任意に、シクロペンタジエニル基及び／又は脱離基及び／又は遷移金属の間に架橋が存在し、一つ以上の炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、又は窒素原子を含むラジカルを含み得る。遷移金属は、第IV族、第Ｖ族、第VI族遷移金属であり得る。このような重合及び触媒は、例えば、米国特許第４，５３０，９１４号、第４，６６５，２０８号、第４，８０８，５６１号、第４，８７１，７０５号、第４，８９７，４５５号、第４，９３７，２９９号、第４，９５２，７１６号、第５，０１７，７１４号、第５，０５５，４３８号、第５，０５７，４７５号、第５，０６４，８０２号、第５，０９６，８６７号、第５，１２０，８６７号、第５，１２４，４１８号、第５，１５３，１５７号、第５，１９８，４０１号、第５，２２７，４４０号、第５，２４１，０２５号、欧州特許第１２９，３６８号、第２７７，００３号、第２７７，００４号、第４２０，４３６号、第５２０，７３２号、及び国際公開９１／０４２５７号、第９２／００３３３号、第９３／０８１９９号、第９３／０８２２１号、第９４／０７９２８号、及び第９４／１３７１５号に記載されている。
油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、通常、３００乃至２０，０００の範囲内の数平均分子量
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を有する。骨格の
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は、好ましくは、５００乃至１０，０００、より好ましくは７００乃至５，０００の範囲内であり、骨格は、分散剤の主要な機能を有する成分を製造するために使用する。ポリエポキシドのようなヘテロポリマーも又、成分を製造するのに有用である。比較的低い分子量
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及び比較的高い分子量
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のポリマーのいずれも、分散剤を製造するのに有用である。分散剤を製造するのに特に有用なオレフィンポリマーは、１５００乃至３０００の範囲内の
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を有する。成分が粘度調整効果を有することを意図される場合、成分は、より高い分子量、典型的には２，０００乃至２０，０００の
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を有するものが好ましく、成分が、粘度調整剤として主要に機能することを意図される場合、分子量は２０，０００乃至５００，０００又はそれ以上と、より高くなり得る。分散剤を製造するのに使用される官能化されたオレフィンポリマーは、好ましくは、ポリマー鎖当り一つの末端二重結合を有する。
このようなポリマーの
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は、いくつかの公知の方法によって測定され得る。このような測定法として便利な方法は、ゲル透過クロマトグラフィー（上述）である。
油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、ポリマーの骨格へ官能基を組み込むことによって官能化され得るか、又はポリマー骨格からの一つ以上のペンダント基として官能化され得る。官能基は典型的には極性であり、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｎ、ハロゲン、又はホウ素のようなヘテロ原子を一つ以上含有する。官能基は、置換反応を経て油溶性ポリマー性炭化水素骨格の飽和炭化水素部位へ、又は付加又は環添加反応を経てオレフィン性部位へ結合され得る。代わりに、官能基は、ポリマー鎖末端での酸化又は分解に伴う縮合においてポリマーへ組み込まれ得る（例えば、オゾン分解において）。
有用な官能化反応は、オレフィン性結合部位でのポリマーのハロゲン化、そしてこれに続くハロゲン化されたポリマーのエチレン性不飽和官能化合物との反応、ポリマーと不飽和官能化合物とのハロゲン化が存在しない「エン」反応による反応（例えば、ポリマーをマレイン酸又は無水物と反応させるマレイン化）、ポリマーと一つ以上のフェノール基との反応（これはマンニッヒ塩基タイプの縮合において誘導化を可能にする）、コッホタイプの反応を使用して、ポリマーの不飽和部分において一酸化炭素と反応させ、イソ又はネオ部分においてカルボニル基を導入する反応、フリーラジカル触媒を使用したフリーラジカル付加によるポリマーと官能化された化合物との反応、チオカルボン酸誘導体との反応、空気酸化法、エポキシ化、クロロアミン反応、又はオゾン分解によるポリマーの反応を含む。
官能化された油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、次に、アミン、アミノアルコール、アルコール、金属化合物又はこれらの混合物のような求核反応体でさらに誘導化され、対応する誘導体を形成する。官能化されたポリマーを誘導するのに有用なアミン化合物は、少なくとも一つのアミンを含み、そして一つ以上の追加のアミン又は他の反応体又は極性基を含み得る。これらのアミンは、ヒドロカルビルアミン、又は、ヒドロカルビル基が他の基、例えば、水酸基、アルコキシ基、アミド基、ニトリル、イミダゾリン基などを含む、主成分がヒドロカルビルアミンであり得る。特に有用なアミン化合物は、モノ及びポリアミン、例えば、約２乃至６０、さらに好ましくは２乃至４０（例えば、３乃至２０）の総炭素数、及び約１乃至１２、好ましくは３乃至１２、さらに好ましくは３乃至９の窒素原子を分子中に含む、ポリアルキレン及びポリオキシアルキレンポリアミンのようなモノ及びポリアミンを含む。アミン化合物の混合物は、例えば、アルキレンジハライドとアンモニアとの反応によって製造されたものを、有用に使用し得る。好ましいアミンは、例えば、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，６−ジアミノヘキサン、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のようなポリエチレンアミン、１，２−プロピレンジアミン、及びジ（１，２−プロピレン）トリアミンのようなポリプロピレンアミンを含む、脂肪族飽和アミンである。
他の有用なアミン化合物は、１，４−ジ（アミノメチル）シクロヘキサンのような脂環族ジアミン、及びイミダゾリンのような複素環窒素化合物を含む。特に有用なアミンの種類は、米国特許第４，８５７，２１７号、第４，９５６，１０７号、４，９６３，２７５号、及び５，２２９，０２２号に開示されているようなポリアミド及び関連するアミドアミンである。又、米国特許第４，１０２，７９８号、４，１１３，６３９号、４，１１６，８７６号、及び英国特許第９８９，４０９号に記載されているようなトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（ＴＨＡＭ）も有用である。デンドリマー、星状アミン、及びコーム（comb）構造のアミンも使用され得る。同様に、米国特許第５，０５３，１５２号に開示されている縮合されたアミンも使用し得る。官能化されたポリマーは、欧州特許第２０８，５６０号、米国特許第４，２３４，４３５号、及び米国特許第５，２２９，０２２号に記載されたように、従来の技術に従ってアミン化合物と反応させる。
官能化された油溶性ポリマー性炭化水素骨格は、一価アルコール又は多価アルコールのような水酸基化合物で誘導され得るか、又は、フェノール及びナフトールのような芳香族化合物で誘導され得る。多価アルコールは、例えば、２乃至８の炭素原子を含むアルキレンラジカルを含むアルキレングリコール、が好ましい。他の有用な多価アルコールは、グリセロール、グリセロールモノオレイン酸エステル、グリセロールのモノステアリン酸エステル、グリセロールのモノメチルエーテル、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、及びこれらの混合物を含む。エステル分散剤は、アリルアルコール、シンナミルアルコール、プロパジルアルコール、１−シクロヘキサン−３−オール、及びオレイルアルコールのような不飽和アルコールに由来し得る。分散剤を生産することのできるアルコールの他のクラスは、エーテルアルコールを含み、例えば、オキシアルキレン、オキシアリーレンを含む。これらは、アルキレンラジカルが１乃至８の炭素原子を含む、１５０までのオキシアルキレンラジカルを有するエーテルアルコールによって例示される。エステル分散剤は、コハク酸又は酸性エステルのジエステル、すなわち、部分的にエステル化されたコハク酸であり、同様に、部分的にエステル化された多価アルコール又はフェノール、すなわち、遊離アルコール又はフェノール性水酸基を有するエステルであり得る。エステル分散剤は、例えば、米国特許第３，３８１，０２２号に示されているいくつかの周知の方法によって製造され得る。
分散剤の好ましい基は、無水コハク酸基で置換され、ポリエチレンアミン（例えば、テトラエチレンペンタアミン）、トリスメチロールアミノメタンのようなアミノアルコール、及び、任意にアルコール、及び例えばペンタエリトリトールのような反応性金属、及びこれらの組み合わせのような追加の反応体を含む。ハロゲン化された炭化水素上のハロゲン基を種々のアルキレンポリアミンで置換するという、米国特許第３，２７５，５５４号及び３，５６５，８０４号に記載された方法によって、ポリアミンを直接骨格に結合させた分散剤も有用である。
分散剤の他の種類は、マンニッヒ塩基縮合生成物を含む。一般に、これらは、約１モルのアルキル置換されたモノ又はポリヒドロキシベンゼンを約１乃至２．５モルのカルボニル化合物（例えば、ホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒド）及び約０．５乃至２モルのポリアルキレンポリアミンを、例えば、米国特許第３，４４２，８０８号に開示されているように縮合することによって製造される。このようなマンニッヒ縮合生成物は、ベンゼン基上の長鎖、高分子量の炭化水素
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を含み得るか、又は例えば、米国特許第３，４４２，８０８号に示されているようなポリアルキレン無水コハク酸のような炭化水素を含む化合物と反応させ得る。
メタロセン触媒から製造されたポリマーを次に官能化し、誘導化し、又は官能化及び誘導化させてから製造された分散剤の例は、例示した特許公報に説明されている。
以下の特許に説明されている官能化、誘導化、及び後処理は、上記の好ましいポリマーの官能化及び／又は誘導化に用い得る。米国特許第３，２７５，５５４号、第３，５６５，８０４号、第３，４４２，８０８号、第３，４４２，８０８号、第３，０８７，９３６号、及び第３，２５４，０２５号。
分散剤は、一般に米国特許第３，０８７，９３６号、及び第３，２５４，０２５号に教示されているように、ホウ化のような従来の種々の後処理によってさらに後処理され得る。これは、アシル窒素含有分散剤を、酸化ホウ素、ホウ化ハライド、ホウ酸、及びホウ酸エステルからなる群から選択されるホウ素化合物と、アシル化窒素化合物１モル当り約０．１のホウ素原子の割合乃至アシル化された窒素化合物の各窒素原子の割合当り約２０のホウ素原子の割合で供給される量で、処理することによって容易に達成される。分散剤が、ホウ化されたアシル窒素化合物の総重量をベースにして０．０５乃至２．０重量％、例えば、０．０５乃至０．７重量％のホウ素を含むことは有用である。脱水されたホウ酸ポリマーのような生成物中に現れるホウ素（主に（ＨＢＯ2）3）は、分散剤イミド及びジイミドと、例えば、ジイミドのメタホウ素塩のようなアミン塩として結合すると考えられている。ホウ化は、約０．０５乃至４、例えば、１乃至３重量％（アシル窒素化合物の重量をベースにして）のホウ素化合物、好ましくはホウ酸を、通常はスラリーとして、アシル窒素化合物へ添加し、１３５乃至１９０℃、例えば、１４０乃至１７０℃へ、１乃至５時間撹拌しながら加熱し、その後窒素ストリッピングすることによって容易に実施される。代わりに、ホウ素処理を、ジカルボン酸及びアミンの熱反応混合物へ水を除去しながらホウ酸を添加することによって実施され得る。
上記のカルシウム洗浄剤以外に、金属含有又は灰形成洗浄剤を使用し得る。使用されるこれらの非カルシウム洗浄剤は、油溶性の中性及び過塩基性スルホネート、フェノラート、硫化フェノラート、チオホスホネート、サリチレート、ナフテネート及び他の油溶性金属カルボキシレート、特に、アルカリ又はカルシウム以外のアルカリ土類金属、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、及びマグネシウムを含む。最も一般に使用される金属はマグネシウムであるが、潤滑剤中に使用される洗浄剤中や、マグネシウムとナトリウムの混合物中に存在する。特に都合のよい金属洗浄剤は、２０乃至４５０のＴＢＮを有する中性及び過塩基性硫酸マグネシウムである。非カルシウム洗浄剤は、カルシウムに関する上記の記載に類似する方法によって製造され得る。
ジヒドロカルビルジチオフォスフェート金属塩は、摩耗防止剤及び酸化防止剤としてしばしば使用される。金属は、アルカリ又はアルカリ土類金属、又はアルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル及び銅であり得る。亜鉛塩は、潤滑油組成物の総重量をベースにして０．１乃至１０、好ましくは０．２乃至２重量％の量で潤滑油中に最も一般に使用される。これらは、周知の技術に従って製造されるが、まず、通常、一つ以上のアルコール又はフェノールとＰ2Ｓ5を反応させ、次に形成したＤＤＰＡを亜鉛化合物で中和することによって、ジヒドロカルビルジチオリン酸（ＤＤＰＡ）を形成することによって製造される。例えば、ジチオリン酸は、一級及び二級アルコールの混合物を反応させることによって製造される。代わりに、あるジチオリン酸上の水酸基が完全に二級の特性を有し、他のジチオリン酸上の水酸基が完全に一級の特性を有する、複式のジチオリン酸を製造することができる。亜鉛塩を製造する場合、塩基性又は中性亜鉛化合物が使用されるが、酸化物、水酸化物及びカーボネートが最も一般的に使用される。市販の添加剤は通常過剰の亜鉛を含むが、これは、中和反応において、過剰の塩基性亜鉛化合物を使用するためである。
好ましい亜鉛ジヒドロカルビルジチオリン酸は、ジヒドロカルビルジチオリン酸の油溶性塩であり、以下の式で表され得る。
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式中、Ｒ及びＲ′は、１乃至１８、好ましくは２乃至１２の炭素原子を含む、同一又は異なるヒドロカルビルラジカルであり、アルキル、アルケニル、アリール、アリールアルキル、アルカリール及び脂環族ラジカルのようなラジカルを含む。Ｒ及びＲ′基として特に好ましいのは、２乃至８炭素原子のアルキル基である。従って、ラジカルは、例えば、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、アミル、ｎ−ヘキシル、ｉ−ヘキシル、ｎ−オクチル、デシル、ドデシル、オクタデシル、２−エチルヘキシル、フェニル、ブチルフェニル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、プロペニル、ブテニルであり得る。油溶性を得るために、ジチオリン酸中の炭素原子の総数（すなわち、Ｒ及びＲ′）は、一般に約５又はそれ以上である。ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛は、従って、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含み得る。ジチオリン酸へヒドロカルビル基を導入するのに使用されるアルコールの少なくとも５０％は、二級アルコールであると都合がよい。
酸化防止剤又は抗酸化剤は、使用されるミネラル油の劣化の傾向を減少させるが、劣化は、金属表面上のスラッジ及びワニス様沈着物のような酸化生成物及び粘度の上昇によって認められる。このような酸化防止剤は、ヒンダードフェノール、好ましくはＣ5乃至Ｃ12アルキル側鎖を有するアルキルフェノールチオエステルのアルカリ土類金属塩、硫化ノニルフェノールカルシウム、油溶性フェネート及び硫化フェノラート、ホスホ硫化又は硫化炭化水素、リン酸エステル、金属チオカルバメート、一つのアミン窒素に直接二つ以上の芳香基を有する油溶性芳香族アミン、米国特許第４，８６７，８９０号に記載されているような油溶性銅化合物、及びモリブデン含有化合物を含む。
摩擦調整剤は、燃料の経済性を改良するために含有され得る。油溶性アルコキシ化モノ及びジアミンは、境界層の潤滑を改良することが周知である。アミンは、そのまま、又は酸化ホウ素、ホウ化ハライド、メタホウ酸塩、ホウ酸又はモノ−、ジ−、又はトリアルキルホウ酸塩のようなホウ素化合物との付加物又は反応生成物として使用され得る。
他の摩擦調整剤も周知である。これらの中に、カルボン酸及び無水カルボン酸をアルカノールで反応させて形成されたエステルがある。他の従来の摩擦調整剤は、一般に、親油性炭化水素鎖に共有結合している極性末端基（例えば、カルボキシル又はヒドロキシル）からなる。カルボン酸及び無水物と、アルカノールとのエステルは、米国特許第４，７０２，８５０号に記載されている。他の従来の摩擦調整剤の例は、M.Belzer著、“Journal of Tribology”（１９９２年）、Vol.１１４、６７５乃至６８２頁及びM.Belzer及びS.Jahanmir著、“Lubrication Science”（１９８８）、Vol.１、３乃至２６頁に記載されている。
非イオン性ポリオキシアルキレンポリオール及びこれらのエステル、ポリオキシアルキレンフェノール、及びアニオン性アルキルスルホン酸からなる群から選択されるさび止め剤が使用され得る。
銅及び鉛を含んだ腐蝕防止剤を使用し得る。典型的には、このような化合物は、５乃至５０の炭素原子を含むチオジダゾールポリスルフィド、その誘導体及びこれらのポリマーであり得る。米国特許第２，７１９，１２５号、第２，７１９，１２６号、及び第３，０８７，９３２号に記載されているような１，３，４−チアジアゾール誘導体が典型的である。他の類似の物質は、米国特許第３，８２１，２３６号、第３，９０４，５３７号、第４，０９７，３８７号、第４，１０７，０５９号、第４，１３６，０４３号、第４，１８８，２９９号、及び第４，１９３，８８２号に記載されている。他の添加剤は、英国特許明細書第１，５６０，８３０号に記載されているような、チアジアゾールのチオ及びポリチオスルホンアミドである。ベンゾトリアゾール誘導体もこの種類の添加剤に含まれる。
少量の乳化破壊剤成分も使用し得る。好ましい乳化破壊剤成分は、欧州特許第３３０，５２２号に記載されている。これは、アルキレンオキシドと、ビス−エポキシドと多価アルコールとの反応によって得られた付加物との反応によって得られる。
潤滑油流れ改良剤としても知られる流動点降下剤は、液体が流れるか、注ぐことのできる、最低限の温度を下げる。このような添加剤は、周知である。液体の低温流動性を改良するこれらの添加剤の典型的なものは、Ｃ8乃至Ｃ18ジアルキルフマレート／ビニル酢酸コポリマー及びポリアルキルメタクリレートである。
消泡剤は、例えば、シリコーン又はポリジメチルシリコーンのようなポリシロキサンタイプの消泡剤を含む多くの化合物によって提供される。
上記の添加剤には、多くの効果を提供し得るものもある。従って、例えば、一つの添加剤が、分散剤と酸化防止剤として作用し得る。このアプローチは周知であり、さらなる説明を必要としない。
潤滑剤組成物が一つ以上の上記の添加剤を含む場合、各添加剤は典型的には所望の機能を果すことが可能な量で、基油中にブレンドされる。このような添加剤の、クランクケース潤滑剤に使用される場合の典型的な有効量を以下に示す。表示する全ての値は、活性成分の質量百分率で記載されている。
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成分は、いずれかの適宜の方法において基油へ組み込み得る。従って、各成分は、直接油中に、所望の濃度のレベルで分散させるか又は溶解させることによって添加され得る。このようなブレンドは、雰囲気温度又は上昇した温度において生じ得る。
好ましくは、粘度調整剤及び流動点降下剤以外の全ての添加剤は、濃縮物又は添加剤パッケージへブレンドし、続いてベースストックへブレンドして最終的な潤滑剤を製造する。このような濃縮物の使用は、従来通りである。濃縮物は、典型的には、濃縮物は基油潤滑剤の所定量と組み合わせた場合の最終的な配合における所望の濃度を提供するのに適する量で、添加剤を含むように配合される。
好ましくは、濃縮物は、米国特許第４，９３８，８８０号に記載された方法に従って製造される。この特許は、分散剤と金属洗浄剤のプレミックスを製造すること、すなわち、少なくとも約１００℃においてプレブレンドすることを記載している。後に、プレミックスを８５℃以上に冷却し、追加の成分を添加する。
最終的な配合は、２乃至１５質量％、及び好ましくは５乃至１０質量％、典型的には約７乃至８質量％の濃縮物又は添加剤パッケージを、残りの基油とともに使用され得る。
以下の実施例について本発明を説明する。実施例において、他に記載しない限り、全ての添加剤の全ての処理の割合は、活性成分の質量％である。
実施例１乃至２及び比較例Ａ乃至Ｇ
実験用のＳＡＥ  ５Ｗ−３０潤滑剤は、ベースストック分散剤に、ジアルキルジチオフォスフェート亜鉛、抗酸化剤、乳化破壊剤、あわ止め剤、オレフィンコポリマー粘度調整剤及び洗浄剤系を添加することによって製造される。種々の量及び種類の有機酸のカルシウム塩の洗浄剤系を使用した。第１表は洗浄剤系、ＣＣＳ、及びＮｏａｃｋ揮発性を示す。比較例は、低温粘度及びＮｏａｃｋ揮発性の両方の要求を満たすために、１０５以上の平均ベースストックニュートラルナンバーを有するベースストックを使用する必要性を示している。比較例Ｂ乃至Ｇは、有機酸のカルシウム塩が、いかに性能に不利に影響するかを示している。
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