(57)【要約】  本開示は、一般に、以下を含む内燃機関潤滑油組成物に関する。（ａ）主要量の潤滑粘度の基油、（ｂ）窒素含有分散剤、（ｃ）アルカリ土類金属含有清浄剤、（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、（ｉｉ）ホウ素源、および（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの（ｄ）反応生成物を含む化合物。また、上記エンジンを上記潤滑油組成物で潤滑することを含む、内燃機関において新油または使用済み油の燃料経済性を改善する方法も提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗用車用内燃機関潤滑油組成物であって、
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油と、
（ｂ）窒素含有分散剤と、
（ｃ）前記潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤と、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む約０．０１重量％〜約２．０重量％の化合物とを含む、乗用車用内燃機関潤滑油組成物。
【請求項２】
前記窒素含有反応物が、アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物であり、ビスエトキシアルキルアミンまたはビスエトキシアルキルアミドを含む、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項３】
前記ビスエトキシアルキルアミン中のアルキル基が、オレイル、ドデシル、または２−エチルヘキシルを含む、請求項２に記載の潤滑油組成物。
【請求項４】
前記ビスエトキシアルキルアミド中のアルキル基が、ヤシ油に由来する、請求項２に記載の潤滑油組成物。
【請求項５】
前記ホウ素源がホウ酸である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
前記ヒドロカルビルポリオールが、グリセロールまたはペンタエリスリトールを含む、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
前記潤滑油組成物が、１５０℃で約１．３〜約３．５ｃＰの範囲のＨＴＨＳ粘度を有する、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項８】
前記アルカリ土類金属清浄剤が、カルシウムまたはマグネシウム含有サリチル酸塩、カルボン酸塩、フェネート、スルホン酸塩、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項９】
前記潤滑油組成物が有機モリブデン化合物をさらに含む、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項１０】
ＺｎＤＴＰ化合物をさらに含む、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項１１】
前記潤滑油組成物のリン含有量が０．０８重量％未満である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項１２】
前記潤滑油組成物が、１．６重量％未満、１．３重量％未満、１．０重量％未満、０．８重量％未満、０．６重量％未満、または０．３重量％未満の硫酸灰分レベルを有する、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項１３】
前記エンジンを潤滑油組成物で潤滑することを含む、乗用車用内燃機関において新油および使用済み油の燃料経済性を改善する方法であって、前記潤滑油組成物は、
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油と、
（ｂ）窒素含有分散剤と、
（ｃ）前記潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤と、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む約０．０１重量％〜約２．０重量％の化合物とを含む、方法。
【請求項１４】
前記内燃機関が、ハイブリッド車両の電気モーター／バッテリーシステムに結合された直噴火花点火エンジンおよびポート燃料噴射火花点火エンジンから選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
エンジンがガソリン微粒子フィルターを備えている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
大型車両用ディーゼル内燃機関潤滑油添加剤組成物であって、
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油と、
（ｂ）窒素含有分散剤と、
（ｃ）前記潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤と、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む０．３０重量％〜約２．０重量％の化合物とを含む、大型車両用ディーゼル内燃機関潤滑油添加剤組成物。
【請求項１７】
前記窒素含有反応物が、アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物であり、ビスエトキシアルキルアミンまたはビスエトキシアルキルアミドを含む、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項１８】
前記ビスエトキシアルキルアミン中のアルキル基が、オレイル、ドデシル、または２−エチルヘキシルを含む、請求項１７に記載の潤滑油組成物。
【請求項１９】
前記ビスエトキシアルキルアミド中のアルキル基が、ヤシ油に由来する、請求項１７に記載の潤滑油組成物。
【請求項２０】
前記ホウ素源がホウ酸である、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２１】
前記ヒドロカルビルポリオールが、グリセロールまたはペンタエリスリトールを含む、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２２】
前記潤滑油組成物が、１５０℃で約２．５〜約３．５ｃＰの範囲のＨＴＨＳ粘度を有する、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２３】
前記アルカリ土類金属清浄剤が、カルシウムまたはマグネシウム含有サリチレート、カルボキシレート、フェネート、スルホネート、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２４】
前記潤滑油組成物が有機モリブデン化合物をさらに含む、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２５】
ＺｎＤＴＰ化合物をさらに含む、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２６】
前記潤滑油組成物のリン含有量が０．０８重量％未満である、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２７】
前記潤滑油組成物がリン含有添加剤を実質的に含まない、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２８】
前記潤滑油組成物が亜鉛含有添加剤を実質的に含まない、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項２９】
前記潤滑油組成物が、１．６重量％未満、１．３重量％未満、１．０重量％未満、０．８重量％未満、０．６重量％未満、または０．３重量％未満の硫酸灰分レベルを有する、請求項１６に記載の潤滑油組成物。
【請求項３０】
前記エンジンを潤滑油添加剤組成物で潤滑することを含む、大型車両用ディーゼル内燃機関において新油および使用済み油の燃料経済性を改善する方法であって、前記潤滑油添加剤組成物は、
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油と、
（ｂ）窒素含有分散剤と、
（ｃ）前記潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤と、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む０．３０重量％〜約２．０重量％の化合物とを含む、方法。
【請求項３１】
エンジンがディーゼル微粒子フィルターを備えている、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
低粘度エンジンオイルの設計では、境界摩擦レジームが重要な考慮事項である。２つの表面を分離する流体膜が、表面の凹凸の高さより薄くなると、境界摩擦が発生する。生じる表面同士の接触は、エンジンに望ましくない高い摩擦と低い燃料経済性をもたらす。エンジンの境界摩擦は、高負荷、低エンジン速度および低オイル粘度で発生する可能性がある。低粘度のエンジンオイルは、オイルが薄く、フィルムの堅牢性が低いため、エンジンを境界摩擦状態で作動させるのをより容易にする。基油ではなく添加剤が境界条件下での摩擦係数に影響するため、境界条件下での摩擦係数がより低い添加剤は、エンジンの低粘度オイルで優れた燃料経済性を与える。
【０００２】
潤滑油配合技術の進歩にもかかわらず、摩擦低減特性およびデポジットコントロールを維持または改善する一方で、燃料経済性を効果的に改善するハイブリッド車および直噴エンジンの両方に適した低粘度エンジンオイル潤滑剤に対する必要性が存在する。
本開示は、一般に、当技術分野でより一般的に知られている摩擦調整剤と比較して、驚くほど良好な摩擦特性および改善された燃料経済性を示す有機摩擦調整剤を含む低粘度の大型車両用（ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ）および乗用車用潤滑油組成物（すなわち、０Ｗまたは５ＷのＳＡＥ粘度グレードおよび２．９ｃＰ未満のＨＴＨＳ粘度）に関する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一実施形態によれば、以下を含む化合物を含む内燃機関潤滑油組成物が提供される。（ａ）主要量の潤滑粘度の基油、（ｂ）窒素含有分散剤、（ｃ）アルカリ土類金属含有清浄剤、（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、（ｉｉ）ホウ素源、および（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの（ｄ）反応生成物を含む化合物。
また、上記エンジンを上記潤滑油組成物で潤滑することを含む、内燃機関において新油（ｆｒｅｓｈ  ｏｉｌ）または使用済み油の燃料経済性を改善する方法も提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本明細書で開示される主題の理解を容易にするために、本明細書で使用されるいくつかの用語、略語または他の略記を以下に定義する。定義されていない任意の用語、略語または略記は、本出願の提出と同時に当業者によって使用される通常の意味を有すると理解される。
【０００５】
定義：
本明細書では、以下の単語および表現は、使用されるならば、および使用される場合、以下に示される意味を有する。
【０００６】
「主要量」とは、組成物の５０重量％を超えることを意味する。
【０００７】
「少量」とは、組成物の５０重量％未満を意味し、記載された添加剤に関して、および組成物中に存在するすべての添加剤の総質量に関して、１つまたは複数の添加剤の有効成分としてみなされる。
【０００８】
「有効成分」または「有効物質」とは、希釈剤または溶媒ではない添加剤を指す。
【０００９】
報告されているすべてのパーセンテージは、特に明記しない限り、有効成分ベースの重量％である（すなわち、担体または希釈油に関係なく）。
【００１０】
略語「ｐｐｍ」は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、重量の百万分率を意味する。
【００１１】
１５０°Ｃでの高温高せん断（ＨＴＨＳ）粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ４６８３に従って測定した。
【００１２】
１００℃での動粘度（ＫＶ１００）は、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定した。
【００１３】
金属−用語「金属」は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの混合物を指す。
【００１４】
本明細書および特許請求の範囲を通して、油溶性または分散性という表現が使用される。油溶性または分散性とは、所望のレベルの活性または性能を提供するのに必要な量を、潤滑粘度の油に溶解、分散、または懸濁させることにより組み込むことができることを意味する。通常、これは、材料の少なくとも約０．００１重量％が潤滑油組成物に組み込むことができることを意味する。用語油溶性および分散性、特に「安定した分散性」のさらなる議論については、米国特許第４，３２０，０１９号を参照にし、この点に関する関連する教示が参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
【００１５】
本明細書で使用される用語「硫酸灰分」は、潤滑油中の清浄剤および金属添加剤から生じる不燃性残留物を指す。硫酸灰分は、ＡＳＴＭ  Ｔｅｓｔ  Ｄ８７４を使用して測定することができる。
【００１６】
本明細書で使用される用語「全塩基価」または「ＴＢＮ」は、１グラムのサンプル中のＫＯＨのミリグラムに相当する塩基当量の量を指す。したがって、ＴＢＮの数値が高いほど、アルカリ性生成物が多く、したがって、アルカリ度がより高いことを反映する。ＡＳＴＭ  Ｄ  ２８９６試験を使用してＴＢＮを測定した。
【００１７】
特に指定しない限り、すべてのパーセンテージは重量パーセントである。
【００１８】
一般に、本発明の潤滑油組成物中の硫黄のレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．７重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．７０重量％、０．０１〜０．６重量％、０．０１〜０．５重量％、０．０１〜０．４重量％、０．０１〜０．３重量％、０．０１〜０．２重量％、０．０１重量％〜０．１０重量％の硫黄のレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中の硫黄のレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．６０重量％以下、約０．５０重量％以下、約０．４０重量％以下、約０．３０重量％以下、約０．２０重量％以下、約０．１０重量％以下である。
【００１９】
一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．１２重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．１２重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．１１重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．１１重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．１０重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．１０重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０９重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．０９重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０８重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．０８重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０７重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．０７重量％のリンのレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物中のリンのレベルは、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０５重量％以下、例えば、約０．０１重量％〜約０．０５重量％のリンのレベルである。一実施形態では、潤滑油は、実質的にリンを含まない。
【００２０】
一実施形態では、本発明の潤滑油組成物によって生成される硫酸灰分のレベルは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約１．６０重量％以下であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．１０〜約１．６０重量％の硫酸灰分のレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物によって生成される硫酸灰分のレベルは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約１．００重量％以下であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．１０〜約１．００重量％の硫酸灰分のレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物によって生成される硫酸灰分のレベルは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．８０重量％以下であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．１０〜約０．８０重量％の硫酸灰分のレベルである。一実施形態では、本発明の潤滑油組成物によって生成される硫酸灰分のレベルは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．６０重量％以下であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７４により測定されるように、約０．１０〜約０．６０重量％の硫酸灰分のレベルである。
【００２１】
本明細書で言及されるすべてのＡＳＴＭ規格は、本出願の出願日時点での最新バージョンである。
【００２２】
一態様では、以下を含む乗用車用内燃機関潤滑油添加剤組成物が提供される。
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油、
（ｂ）窒素含有分散剤、
（ｃ）潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む約０．０１重量％〜約２．０重量％の化合物。
【００２３】
また、上記エンジンを潤滑油組成物で潤滑することを含む、乗用車用内燃機関において新油および使用済み油の燃料経済性を改善する方法も提供され、潤滑油組成物は以下を含む。
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油、
（ｂ）窒素含有分散剤、
（ｃ）潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む約０．０１重量％〜約２．０重量％の化合物。
【００２４】
一態様では、以下を含む大型車両用ディーゼルエンジン潤滑油添加剤組成物が提供される。
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油、
（ｂ）窒素含有分散剤、
（ｃ）潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む０．３０重量％〜約２．０重量％の化合物。
【００２５】
また、上記エンジンを潤滑油組成物で潤滑することを含む、大型車両用ディーゼルエンジンにおいて新油および使用済み油の燃料経済性を改善する方法も提供され、潤滑油組成物は以下を含む。
（ａ）１００℃で約２．０〜約１２センチストークス（ｃＳｔ）の動粘度（Ｋｖ）を有する主要量の潤滑粘度の基油、
（ｂ）窒素含有分散剤、
（ｃ）潤滑油組成物に対して、その金属含有量に基づいて、約０．０３〜約０．７重量％で提供されるアルカリ土類金属含有清浄剤、
（ｉ）アルキルアルカノールアミド、アルキルアルコキシル化アルカノールアミド、アルキルアルカノールアミン、アルキルアルコキシル化アルカノールアミンまたはそれらの混合物を含む窒素含有反応物、
（ｉｉ）ホウ素源、および
（ｉｉｉ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールの
（ｄ）反応生成物を含む０．３０重量％〜約２．０重量％の化合物。
【００２６】
特定の実施形態では、本開示は、乗用車用内燃機関、特に火花点火式、直噴および／またはポート燃料噴射エンジンの摩擦を低減するのに適した潤滑油組成物を提供する。特定の実施形態では、エンジンは、ハイブリッド車の電気モーター／バッテリーシステムに連結させることができる（例えば、ハイブリッド車の電気モーター／バッテリーシステムに連結されたポート燃料噴射火花点火エンジン）。特定の実施形態では、本開示は、大型車両用ディーゼル内燃機関の摩擦を低減するのに適した潤滑油組成物を提供する。
【００２７】
窒素含有反応物
アルカノールアミド
一実施形態では、窒素含有反応物はアルキルジアルカノールアミドである。そのようなアルキルジアルカノールアミドには、ヤシ油に由来するジエタノールアミドが含まれるが、これらに限定されない。通常、ヤシ油のアルキル基は、カプリリル、カプリル、ラウリル、ミリスチル、パルミチルステアリル、オレイルおよびリノレイルの混合物を含む。
【００２８】
通常、アルキルジアルカノールアミドは、カルボン酸およびエステルをジアルカノールアミンと反応させることにより調製される。アルキルジアルカノールアミドは、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノレン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸などの個々のＣ２〜Ｃ３０カルボン酸、または例えば、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびオレイン酸としてのそれらのメチルエステル、あるいは動物性脂肪または植物性油、つまり獣脂、ヤシ油、パーム油、パーム核油、魚油などに由来するアルキルの混合物油から調製することができる。これらは、様々なジアルカノールアミンと容易に反応して、所望のアルキルジアルカノールアミドを生成することができる。アルキルジアルカノールアミドは、米国特許第４，０８５，１２６号；米国特許第４，１１６，９８６号；および米国特許第８，９０１，３２８号に記載されているプロセスを含むがこれに限定されない、当技術分野で公知の方法に従って調製することができ、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２９】
一実施形態では、窒素含有反応物は、以下の式（Ｉ）を有するアルキルジアルカノールアミドであって：
【化１】
2020536131.tif 000002
式中、Ｒは１〜３０個の炭素原子を含み；好ましくは、Ｒは６〜２２個の炭素原子を含み；より好ましくは、Ｒは約８〜約１８個の炭素原子を含み、ＱはＣ１〜Ｃ４の直鎖状または分岐状アルキレン基である。一実施形態では、Ｒは１７個の炭素原子を含む。別の実施形態では、Ｒは１１個の炭素原子を含む。
【００３０】
一実施形態では、ジアルカノールアミドはビスエトキシアルキルアミドを含む。例えば、ビスエトキシアルキルアミドは、以下の式（ＩＩ）を有し：
【化２】
2020536131.tif 000003
式中、Ｒは１〜３０個の炭素原子を含み；好ましくは、Ｒは６〜２２個の炭素原子を含み；より好ましくは、Ｒは約８〜約１８個の炭素原子を含む。一実施形態では、Ｒは１７個の炭素原子を含む。別の実施形態では、Ｒは１１個の炭素原子を含む。
アルカノールアミン
【００３１】
一実施形態では、窒素含有反応物はアルキルジアルカノールアミンである。そのようなアルキルジアルカノールアミンには、ヤシ油に由来するジエタノールアミンが含まれるが、これらに限定されない。通常、ヤシ油のアルキル基は、カプリリル、カプリル、ラウリル、ミリスチル、パルミチルステアリル、オレイルおよびリノレイルの混合物を含む。
【００３２】
一実施形態では、窒素含有反応物は、以下の式（ＩＩＩ）を有するアルキルジアルカノールアミンであって：
【化３】
2020536131.tif 000004
式中、Ｒは１〜３０個の炭素原子を含み；好ましくは、Ｒは６〜２２個の炭素原子を含み；より好ましくは、Ｒは約８〜約１８個の炭素原子を含み、ＱはＣ１〜Ｃ４の直鎖状または分岐状アルキレン基である。一実施形態では、Ｒは１７個の炭素原子を含む。別の実施形態では、Ｒは１１個の炭素原子を含む。
【００３３】
一実施形態では、ジアルカノールアミンはビスエトキシアルキルアミンを含む。例えば、ビスエトキシアルキルアミンは、以下の式（ＩＶ）を有し：
【化４】
2020536131.tif 000005
式中、Ｒは１〜３０個の炭素原子を含み；好ましくは、Ｒは６〜２２個の炭素原子を含み；より好ましくは、Ｒは約８〜約１８個の炭素原子を含む。一実施形態では、Ｒは１７個の炭素原子を含む。別の実施形態では、Ｒは１１個の炭素原子を含む。
【００３４】
ジアルカノールアミドおよびジアルカノールアミンのアルキル基は、様々なレベルの不飽和を有することができる。例えば、アルキル基は二重結合および三重結合を含むことができる。
【００３５】
通常、アルキルジアルカノールアミンはアクゾノーベル社から市販されている。例えば、商品名Ｅｔｈｏｍｅｅｎ（いずれかの国における登録商標）Ｃ／１２またはＥｔｈｏｍｅｅｎ（いずれかの国における登録商標）Ｏ／１２で販売されている製品は、本発明で使用するのに適したジアルカノールアミンである。
【００３６】
アルキルアルカノールアミンの例には、以下の：ヤシ油由来のオレイルジエタノールアミン、ドデシルジエタノールアミン、２−エチルヘキシルジエタノールアミン、ジエタノールアミン、および牛脂由来のジエタノールアミンなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００３７】
アルコキシル化アルキルアルカノールアミド
一実施形態では、窒素含有反応物はアルコキシル化アルキルアルカノールアミドである。アルコキシル化部分は、エトキシ化、プロポキシル化、ブトキシ化などであってもよい。
【００３８】
アルコキシル化アルキルアルカノールアミドのアルキル部分は、好ましくは、３〜２１個の炭素原子を含む、より好ましくは８〜１８個の炭素原子を含む分岐鎖または直鎖、アルキルまたはアルケニル基、またはそれらの組み合わせである。アルコキシ部分は、エトキシ、プロポキシ、またはブトキシ基、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。好ましい実施形態では、プロポキシル化アルキルアルカノールアミド、より好ましくはプロポキシル化アルキルエタノールアミドが使用される。
【００３９】
以下の式（Ｖ）で表されるアルコキシル化アルキルアルカノールアミドであって：
【化５】
2020536131.tif 000006
式中、Ｒ１は分岐鎖または直鎖、飽和または不飽和Ｃ３〜Ｃ２１アルキルラジカル、好ましくはＣ８〜Ｃ１８アルキルラジカル、またはそれらの組み合わせであり；Ｒ２は水素、あるいはＣ１〜Ｃ２アルキルラジカルまたはそれらの組み合わせであり、好ましくはＲ２は水素またはＣ１アルキルラジカルのいずれかであり；ｘは約１〜約８、好ましくは約１〜約５、より好ましくは約１〜約３である。
【００４０】
有用なアルコキシル化アルキルアルカノールアミドの例には、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、アルキルエタノールアミドまたはアルキルイソプロパノールアミドが含まれる。アルコキシル化アルキルエタノールアミド、特にプロポキシル化アルキルエタノールアミドが好ましい。アルキルエタノールアミド部分は、好ましくは、アルキルモノエタノールアミドであり、より好ましくは、ラウリン酸モノエタノールアミド、カプリン酸モノエタノールアミド、カプリル酸モノエタノールアミド、カプリル酸／カプリン酸モノエタノールアミド、デカン酸モノエタノールアミド、ミリスチン酸モノエタノールアミド、パルミチン酸モノエタノールアミド、ステアリン酸モノエタノールアミド、イソステアリン酸モノエタノールアミド、オレイン酸モノエタノールアミド、リノール酸モノエタノールアミド、オクチデカン酸モノエタノールアミド、２−ヘプチルウンデカン酸モノエタノールアミド、ヤシ油由来のアルキルモノエタノールアミド、牛脂由来のアルキルモノエタノールアミド、大豆油由来のアルキルモノエタノールアミドおよびパーム核油由来のアルキルモノエタノールアミドに由来する。これらのうち、カプリル、リノレイル、ステアリン酸、イソステアリン酸、および大豆油またはヤシ油に由来するものが好ましい。
【００４１】
好ましいプロポキシル化脂肪族エタノールアミドには、プロポキシル化ヒドロキシエチルカプリルアミド、プロポキシル化ヒドロキシエチルコカミド、プロポキシル化ヒドロキシエチルリノールアミド、プロポキシル化ヒドロキシエチルイソステアリンアミド、およびそれらの組み合わせが含まれる。プロポキシル化ヒドロキシエチルコカミドがより好ましい。好ましい特定の材料は、ＰＰＧ−１ヒドロキシエチルカプリルアミド、ＰＰＧ−２ヒドロキシエチルコカミド、ＰＰＧ−３ヒドロキシエチルリノールアミド、ＰＰＧ−２ヒドロキシエチルイソステアリンアミド、およびそれらの組み合わせである。ＰＰＧ−２ヒドロキシエチルコカミドが特に好ましい。
【００４２】
別の実施形態では、アルコキシル化アルキルイソプロパノールアミドが使用される。アルキルイソプロパノールアミド部分は、好ましくは、アルキルモノイソプロパノールアミドであり、より好ましくは、ラウリン酸モノイソプロパノールアミド、カプリン酸モノイソプロパノールアミド、カプリル酸モノイソプロパノールアミド、カプリル酸／カプリン酸モノイソプロパノールアミド、デカン酸モノイソプロパノールアミド、ミリスチン酸モノイソプロパノールアミド、パルミチン酸モノイソプロパノールアミド、ステアリン酸モノイソプロパノールアミド、イソステアリン酸モノイソプロパノールアミド、オレイン酸モノイソプロパノールアミド、リノール酸モノイソプロパノールアミド、オクチルデカン酸モノイソプロパノールアミド、２−ヘプチルウンデカン酸モノイソプロパノールアミド、ヤシ油由来のアルキルモノイソプロパノールアミド、牛脂由来のアルキルモノイソプロパノールアミド、大豆油由来のモノイソプロパノールアミド、およびパーム核油由来のアルキルモノイソプロパノールアミドに由来する。
【００４３】
以下の式（ＶＩ）で表されるアルコキシル化アルキルジアルカノールアミドであって：
【化６】
2020536131.tif 000007
式中、Ｒ１は分岐鎖または直鎖、飽和または不飽和Ｃ３−Ｃ２１アルキルラジカル、好ましくはＣ８−Ｃ１８アルキルラジカル、またはそれらの組み合わせであり；Ｒ２は水素、あるいはＣ１−Ｃ２アルキルラジカルまたはそれらの組み合わせであり、好ましくはＲ２は水素またはＣ１アルキルラジカルであり；ｘは約１〜約８、好ましくは約１〜約５、より好ましくは約１〜約３である。
【００４４】
有用なアルコキシル化アルキルジアルカノールアミドの例には、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、アルキルジエタノールアミドまたはアルキルジイソプロパノールアミドが含まれる。アルコキシル化アルキルジエタノールアミド、特にプロポキシル化アルキルジエタノールアミドが好ましい。アルキルジエタノールアミド部分は、好ましくはアルキルジエタノールアミドであり、より好ましくは、ラウリン酸ジエタノールアミド、カプリン酸ジエタノールアミド、カプリル酸ジエタノールアミド、カプリル酸／カプリン酸ジエタノールアミド、デカン酸ジエタノールアミド、ミリスチン酸ジエタノールアミド、パルミチン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、イソステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、リノール酸ジエタノールアミド、オクチデカンジエタノールアミド、２−ヘプチルウンデカン酸ジエタノールアミド、ヤシ油由来のアルキルジエタノールアミド、牛脂由来のアルキルジエタノールアミド、大豆油由来のアルキルジエタノールアミドおよびパーム核油由来のアルキルジエタノールアミドに由来する。これらのうち、カプリル、リノレイル、ステアリン酸、イソステアリン酸、および大豆油またはヤシ油に由来するものが好ましい。
【００４５】
好ましいプロポキシ化脂肪族ジエタノールアミドには、プロポキシル化ビスエトキシカプリルアミド、プロポキシル化ビスエトキシコカミド、プロポキシル化ビスエトキシリノールアミド、プロポキシル化ビスエトキシイソステアリン酸アミド、およびそれらの組み合わせが含まれる。プロポキシル化ビスエトキシコカミドがより好ましい。好ましい特定の材料は、ＰＰＧ−１ビスエトキシカプリルアミド、ＰＰＧ−２ビスエトキシコカミド、ＰＰＧ−３ビスエトキシリノールアミド、ＰＰＧ−２ビスエトキシイソステアリン酸アミド、およびそれらの組み合わせである。ＰＰＧ−２ビスエトキシコカミドが特に好ましい。
【００４６】
別の実施形態では、アルコキシル化アルキルジイソプロパノールアミドが使用される。アルキルイソプロパノールアミド部分は、好ましくは、アルキルアルキルジイソプロパノールアミドであり、より好ましくは、ラウリン酸ジイソプロパノールアミド、カプリン酸ジイソプロパノールアミド、カプリル酸ジイソプロパノールアミド、カプリル酸／カプリン酸ジイソプロパノールアミド、デカン酸ジイソプロパノールアミド、ミリスチン酸ジイソプロパノールアミド、パルミチン酸ジイソプロパノールアミド、ステアリン酸ジイソプロパノールアミド、イソステアリン酸ジイソプロパノールアミド、オレイン酸ジイソプロパノールアミド、リノール酸ジイソプロパノールアミド、オクチルデカン酸ジイソプロパノールアミド、２−ヘプチルウンデカン酸ジイソプロパノールアミド、ヤシ油由来のアルキルジイソプロパノールアミド、牛脂由来のアルキルジイソプロパノールアミド、大豆油由来のジイソプロパノールアミド、およびパーム核油由来のアルキルジイソプロパノールアミドに由来する。
アルコキシル化アルキルアルカノールアミン
【００４７】
一実施形態では、窒素含有反応物は、以下の式（ＶＩＩまたはＶＩＩＩ）のうちの１つを有するアルキルアルカノールアミンであって：
【化７】
2020536131.tif 000008
式中、Ｒ１は分岐鎖または直鎖、飽和または不飽和のＣ３〜Ｃ２１アルキルラジカル、好ましくはＣ８〜Ｃ１８アルキルラジカル、またはそれらの組み合わせであり；Ｒ２は水素、あるいはＣ１−Ｃ２アルキルラジカルまたはそれらの組み合わせであり、好ましくはＲ２は水素またはＣ１アルキルラジカルであり；ｘは約１〜約８、好ましくは約１〜約５、より好ましくは約１〜約３である。
【００４８】
一実施形態では、窒素含有反応物は、アルキルモノアルカノールアミンまたはアルキルジアルカノールアミンである。そのようなアルキルモノアルカノールアミンおよびアルキルジアルカノールアミンには、ヤシ油に由来するモノエタノールアミンまたはヤシ油に由来するココモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ラウリン酸ミリスチンジエタノールアミン、ラウリン酸モノエタノールアミン、ラウリン酸ジエタノールアミンおよびラウリン酸モノイソプロパノールアミンが含まれるが、これらに限定されない。通常、ヤシ油のアルキル基は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、およびリノール酸の混合物を含む。
【００４９】
通常、アルキルモノアルカノールアミンおよびアルキルジアルカノールアミンはアクゾノーベル社から市販されている。
【００５０】
アルキルアルカノールアミンの例には、以下が含まれるが、これらに限定されない：
【００５１】
オレイルジエタノールアミン、ヤシ油由来のジエタノールアミン、牛脂由来のジエタノールアミンなど。
【００５２】
有用なアルコキシル化アルキルジアルカノールアミンの例には、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、アルキルジエタノールアミンまたはアルキルジイソプロパノールアミンが含まれる。アルコキシル化アルキルジエタノールアミン、特にプロポキシル化アルキルジエタノールアミンが好ましい。アルキルジエタノールアミン部分は、好ましくは、アルキルジエタノールアミンであり、より好ましくは、ラウリン酸ジエタノールアミン、カプリン酸ジエタノールアミン、カプリル酸ジエタノールアミン、カプリル酸／カプリン酸ジエタノールアミン、デカン酸ジエタノールアミン、ミリスチン酸ジエタノールアミン、パルミチン酸ジエタノールアミン、ステアリン酸ジエタノールアミン、イソステアリン酸ジエタノールアミン、オレイン酸ジエタノールアミン、リノール酸ジエタノールアミン、オクチデカン酸ジエタノールアミン、２−ヘプチルウンデカン酸ジエタノールアミン、ヤシ油由来のアルキルジエタノールアミン、牛脂由来のアルキルジエタノールアミン、大豆油由来のアルキルジエタノールアミンおよびパーム核油由来のアルキルジエタノールアミンに由来する。これらのうち、カプリル、リノレイル、ステアリン酸、イソステアリン酸、および大豆油またはヤシ油に由来するものが好ましい。
【００５３】
好ましいプロポキシ化脂肪族ジエタノールアミンには、プロポキシ化ビスエトキシカプリルアミン、プロポキシル化ビスエトキシコカミン、プロポキシル化ビスエトキシリノールアミン、プロポキシル化ビスエトキシイソステアリンアミン、およびそれらの組み合わせが含まれる。プロポキシル化ビスエトキシコカミンがより好ましい。好ましい特定の材料は、ＰＰＧ−１ビスエトキシカプリルアミン、ＰＰＧ−２ビスエトキシコカミン、ＰＰＧ−３ビスエトキシリノールアミン、ＰＰＧ−２ビスエトキシイソステアリンアミン、およびそれらの組み合わせである。ＰＰＧ−２ビスエトキシコカミンが特に好ましい。
【００５４】
別の実施形態では、アルコキシル化アルキルジイソプロパノールアミンが使用される。アルキルイソプロパノールアミン部分は、好ましくは、アルキルジイソプロパノールアミンであり、より好ましくは、ラウリン酸ジイソプロパノールアミン、カプリン酸ジイソプロパノールアミン、カプリル酸ジイソプロパノールアミン、カプリル酸／カプリン酸ジイソプロパノールアミン、デカン酸ジイソプロパノールアミン、ミリスチン酸ジイソプロパノールアミン、パルミチン酸ジイソプロパノールアミン、ステアリン酸ジイソプロパノールアミン、イソステアリン酸ジイソプロパノールアミン、オレイン酸ジイソプロパノールアミン、リノール酸ジイソプロパノールアミン、オクチルデカン酸ジイソプロパノールアミン、２−ヘプチルウンデカン酸ジイソプロパノールアミン、ヤシ油由来のアルキルジイソプロパノールアミン、牛脂由来のアルキルジイソプロパノールアミン、大豆油由来のジイソプロパノールアミン、およびパーム核油由来のアルキルジイソプロパノールアミンに由来する。
【００５５】
窒素含有反応物は、当技術分野で公知の方法により調製することができる。アルキルアルカノールアミドおよびアルキルアルカノールアミンは、米国特許第４，０８５，１２６号；米国特許第７，４７９，４７３号および当技術分野で公知の他の方法に従って調製することができ；または、アクゾノーベル社から購入することができる。
【００５６】
ホウ素源
適切なホウ素化合物には、酸化ホウ素、またはメタホウ酸（ＨＢＯ２）、オルトホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）およびテトラホウ酸（Ｈ２Ｂ４Ｏ２）を含むホウ酸の様々な形態のいずれかが含まれる。モノ−、ジ−、トリ−Ｃ１−６アルキルホウ酸塩などのアルキルホウ酸塩を使用することができる。したがって、適切なアルキルホウ酸塩は、モノ−、ジ−およびトリ−メチルホウ酸塩；モノ−、ジ−およびトリ−エチルホウ酸塩；モノ−、ジ−およびトリ−プロピルホウ酸塩、ならびにモノ−、ジ−およびトリ−ブチルホウ酸塩およびそれらの混合物である。特に好ましいホウ素化合物は、ホウ酸、特にオルトホウ酸である。これらは、アルドリッチ社またはフィッシャーサイエンティフィック社などの供給業者から購入することができる。
【００５７】
ヒドロカルビルポリオール反応物
一実施形態では、ヒドロカルビルポリオール反応物は、ヒドロカルビルポリオール成分を含み、エステルを除くその誘導体は、少なくとも３つのヒドロキシル基を有する。より好ましくは、ヒドロカルビルポリオール成分は、以下の式（ＩＸ）を有し：
【化８】
2020536131.tif 000009
式中、ｎは０または１〜５の整数である。好ましくは、ｎは０または１である。
【００５８】
本発明で使用することができるヒドロカルビルポリオールの例には、以下の式（Ｘ）および（ＸＩ）の化合物が含まれる：
【化９】
2020536131.tif 000010
【００５９】
潤滑油添加剤組成物の作成方法
【００６０】
潤滑油添加剤組成物は、芳香族溶媒と共に窒素含有反応物を容器に充填することにより調製される。好ましくは、窒素反応物は、ビスエトキシアルキルアミン（アルキルジエタノールアミンとしても知られている）またはビスエトキシアルキルアミドである。次いで、ホウ酸などのホウ素源を容器に添加する。混合物を、水が実質的に除去されて反応が完了するまで還流し、次いで、グリセロールまたはペンタエリスリトールなどの少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールを混合物に添加する。
【００６１】
一実施形態では、少なくとも３つのヒドロキシル基を有するヒドロカルビルポリオールを、ホウ素源と同時に容器に添加する。次いで、混合物を２時間還流する。
【００６２】
好ましくは、窒素含有反応物、ホウ素反応物源およびグリセロールの比率は、約１：０．２：０．２〜１：２．５：２．５である。より好ましくは、比率は約１：０．２：０．２〜１：１．５：１．５である。さらにより好ましくは、比率は約１：０．４：０．４〜１：１：１である。最も好ましくは、比率は約１：０．５：０．５〜１：０．７５：０．７５である。
【００６３】
潤滑粘度の油
【００６４】
潤滑粘度の油（「ベースストック」または「基油」と呼ばれることもある）は、潤滑剤の主要な液体成分であり、そこに添加剤および場合によってはその他の油をブレンドして、例えば最終潤滑剤（または潤滑剤組成物）を生成する。基油は、濃縮物を作成するために、ならびにそれから潤滑油組成物を作成するために有用であり、天然および合成潤滑油およびそれらの組み合わせから選択することができる。
【００６５】
天然油には、動物性および植物性油、液体石油、ならびにパラフィン系、ナフテン系および混合パラフィン−ナフテン系の溶剤処理された鉱物処理潤滑油が含まれる。石炭または頁岩に由来する潤滑粘度の油も有用な基油である。
【００６６】
合成潤滑油には、重合および共重合オレフィン（例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレン−イソブチレン共重合体、塩素化ポリブチレン、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）などの炭化水素油；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、アルキル化ナフタレン；ポリフェノール（例えば、ビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェノール）；およびアルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフィド、ならびにその誘導体、類似体および同族体が含まれる。
【００６７】
合成潤滑油の別の適切なクラスには、カルボン酸（例えば、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、アジピン酸、リノール酸二量体、フタル酸）と様々なアルコール（例えば、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、プロピレングリコール）とのエステルが含まれる。これらのエステルの具体例としては、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、フマル酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエコシル、リノール酸二量体の２−エチルヘキシルジエステル、ならびに１モルのセバシン酸を２モルのテトラエチレングリコールおよび２モルの２−エチルヘキサン酸と反応させることにより形成される複合エステルが挙げられる。
【００６８】
合成油として有用なエステルにはまた、Ｃ５〜Ｃ１２モノカルボン酸およびポリオール、ならびにネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールなどのポリオールエーテルから作成されるものが含まれる。
【００６９】
基油は、フィッシャー・トロプシュ合成炭化水素に由来してもよい。フィッシャー・トロプシュ合成炭化水素は、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、Ｈ２およびＣＯを含む合成ガスから作成される。そのような炭化水素は、通常、基油として有用であるために、さらなる処理が必要である。例えば、炭化水素は、当業者に公知の方法を使用して；水素化異性化；水素化分解および水素化異性化；脱ろう；または水素化異性化および脱ろうされていてもよい。
【００７０】
本発明の潤滑油組成物では、未精製、精製および再精製油を使用することができる。未精製油とは、天然または合成原料からさらに精製処理せずに直接得られるものである。例えば、レトルト操作から直接得られる頁岩油、蒸留から直接得られる石油、またはエステル化プロセスから直接得られ、さらに処理せずに使用されるエステル油は、未精製油である。精製油は、１つまたは複数の特性を改善するために、１つまたは複数の精製ステップでさらに処理されていることを除いて、未精製油に類似している。蒸留、溶媒抽出、酸または塩基抽出、濾過および浸透などの多くのそのような精製技術は、当業者に公知である。
【００７１】
再精製油は、すでに使用されている精製油に適用される精製油を得るために使用されるプロセスと同様のプロセスによって得られる。そのような再精製油はまた、再生油または再処理油としても公知であり、多くの場合、使用済み添加物および油分解生成物を承認するための技術によって処理される。
【００７２】
したがって、本潤滑油組成物を作成するために使用することができる基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）基油互換性ガイドライン（ＡＰＩ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  １５０９）に明記されているように、グループＩ〜Ｖの基油のいずれかから選択することができる。このような基油グループを、以下の表１に要約する：
【表１】
2020536131.tif 000011
【００７３】
本明細書での使用に適した基油は、ＡＰＩグループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、およびグループＶの油およびそれらの組み合わせに対応する任意の種類のものであり、好ましくは、それらの並外れた揮発性、安定性、粘度および清浄度の特徴に起因するグループＩＩＩ〜グループＶの油である。
【００７４】
本開示の潤滑油組成物に使用するための潤滑粘度の油は、基油とも呼ばれ、通常、組成物の総重量を基準として、主要量、例えば、５０重量％超、好ましくは約７０重量％超、より好ましくは約８０〜約９９．５重量％、最も好ましくは約８５〜約９８重量％の量で存在する。本明細書で使用される「基油」という表現は、単一の製造業者によって同じ仕様（供給源または製造業者の場所に依存しない）で製造される潤滑剤成分であり；同じ製造業者の仕様を満たし；独特の式、製品識別番号、またはその両方によって認識されるベースストックのベースストックまたはブレンドを意味するものと理解されるべきである。本明細書で使用するための基油は、そのようなあらゆる用途、例えば、エンジンオイル、船舶用シリンダ油、作動油、ギア油、トランスミッション油などの機能性流体などのための潤滑油組成物を配合する際に使用される、現在知られているか、または後に発見される潤滑粘度の油であってもよい。さらに、本明細書で使用するための基油は、粘度指数向上剤、例えば、高分子アルキルメタクリレート；オレフィン系共重合体、例えば、エチレン−プロピレン共重合体またはスチレン−ブタジエン共重合体；およびそれらの混合物を含んでもよい。粘度調整剤のトポロジーには、線形、分岐形、超分岐形、星形、または櫛形のトポロジーが含まれるが、これらに限定されない。
【００７５】
当業者が容易に理解するように、基油の粘度は用途に依存する。したがって、本明細書で使用するための基油の粘度は、通常、摂氏１００度（Ｃ．）で約２〜約２０００センチストークス（ｃＳｔ）の範囲である。一般に、エンジンオイルとして使用される基油は、個々に、１００℃で約２ｃＳｔ〜約３０ｃＳｔ、好ましくは約３ｃＳｔ〜約１６ｃＳｔ、最も好ましくは約４ｃＳｔ〜約１２ｃＳｔの動粘度範囲を有し、所望の最終用途および完成油中の添加剤に応じて選択またはブレンドして、所望のグレードのエンジンオイル、例えば、０Ｗ、０Ｗ−８、０Ｗ−１２、０Ｗ−１６、０Ｗ−２０、０Ｗ−２６、０Ｗ−３０、０Ｗ−４０、０Ｗ−５０、０Ｗ−６０、５Ｗ、５Ｗ−２０、５Ｗ−３０、５Ｗ−４０、５Ｗ−５０、５Ｗ−６０、１０Ｗ、１０Ｗ−２０、１０Ｗ−３０、１０Ｗ−４０、１０Ｗ−５０、１５Ｗ、１５Ｗ−２０、１５Ｗ−３０、１５Ｗ−４０、３０、４０などのＳＡＥ粘度グレードを有する潤滑油組成物を得る。
【００７６】
潤滑油組成物は、少なくとも１３５（例えば、１３５〜４００、または１３５〜２５０）、少なくとも１５０（例えば、１５０〜４００、１５０〜２５０）、少なくとも１６５（例えば、１６５〜４００、または１６５〜２５０）、少なくとも１９０（例えば、１９０〜４００、または１９０〜２５０）、または少なくとも２００（例えば、２００〜４００、または２００〜２５０）の粘度指数を有する。潤滑油組成物の粘度指数が１３５未満である場合、１５０℃でのＨＴＨＳ粘度を維持しつつ、燃料効率を向上させることが困難となる可能性がある。潤滑油組成物の粘度指数が４００を超える場合、蒸発特性が低下する可能性があり、添加剤の不十分な溶解性およびシール材料とのマッチング特性による欠陥が生じる可能性がある。
【００７７】
潤滑油組成物は、１５０℃で、３．５ｃＰ以下（例えば１．０〜３．５ｃＰ）、３．３ｃＰ以下（例えば１．０〜３．３ｃＰ）、３．０ｃＰ以下（例えば、１．３〜３．０ｃＰ）、２．６ｃＰ以下（例えば、１．３〜２．６ｃＰ）、２．３ｃＰ以下（例えば、１．０〜２．３ｃＰ、または１．３〜２．３ｃＰ）、２．０ｃＰ以下（例えば、１．０〜２．０ｃＰ、または１．３〜２．０ｃＰ）など、または１．７ｃＰ以下（例えば、１．０〜１．７ｃＰ、または１．３〜１．７ｃＰ）の高温せん断（ＨＴＨＳ）粘度を有する。
【００７８】
潤滑油組成物は、１００℃で、３〜１２ｍｍ２／ｓ（例えば、３〜６．９ｍｍ２／ｓ、３．５〜６．９ｍｍ２／ｓ、または４〜６．９ｍｍ２／ｓ）の範囲の動粘度を有する。
【００７９】
適切には、本潤滑油組成物は、４〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ（例えば、５〜１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、６〜１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、または８〜１２ｍｇＫＯＨ／ｇの全塩基価（ＴＢＮ）を有し得る。
【００８０】
一実施形態では、本開示の潤滑油組成物は、有機モリブデン化合物をさらに含むことができる。
【００８１】
有機モリブデン化合物
有機モリブデン化合物は、少なくともモリブデン、炭素および水素原子を含むが、硫黄、リン、窒素および／または酸素原子を含んでもよい。適切な有機モリブデン化合物には、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、およびカルボン酸モリブデン、モリブデンエステル、モリブデンアミン、モリブデンアミドなどの様々な有機モリブデン錯体が含まれ、これらは、酸化モリブデンまたはモリブデン酸アンモニウムを脂肪、グリセリド、脂肪酸、あるは脂肪酸誘導体（例えば、エステル、アミン、アミド）と反応させることによって得ることができる。用語「脂肪」は、１０〜２２個の炭素原子を有する炭素鎖、通常は、直鎖炭素鎖を意味する。
【００８２】
ジチオカルバミン酸モリブデン（ＭｏＤＴＣ）は、以下の式（ＸＩＩ）で表される有機モリブデン化合物であって：
【化１０】
2020536131.tif 000012
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、互いに独立して、４〜１８個の炭素原子（例えば、８〜１３個の炭素原子）を有する直鎖状または分岐状アルキル基である。
ジチオリン酸モリブデン（ＭｏＤＴＰ）は、以下の式（ＸＩＩＩ）で表される有機モリブデン化合物であって：
【化１１】
2020536131.tif 000013
式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、互いに独立して、４〜１８個の炭素原子（例えば、８〜１３個の炭素原子）を有する直鎖状または分岐状アルキル基である。
一実施形態では、モリブデンアミンは、モリブデン−スクシンイミド錯体である。適切なモリブデン−スクシンイミド錯体は、例えば、米国特許第８，０７６，２７５号に記載されている。これらの錯体は、酸性モリブデン化合物を、式（ＸＩＶ）または（ＸＶ）のポリアミンのアルキルまたはアルケニルスクシンイミド、あるいはそれらの混合物と反応させることを含むプロセスにより調製され：
【化１２】
2020536131.tif 000014
式中、ＲはＣ２４〜Ｃ３５０（例えば、Ｃ７０〜Ｃ１２８）のアルキルまたはアルケニル基であり；Ｒ’は、２〜３個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖アルキレン基であり；ｘは１〜１１であり；ｙは１〜１０である。
モリブデン−スクシンイミド錯体を調製するために使用されるモリブデン化合物は、酸性モリブデン化合物、または酸性モリブデン化合物の塩である。「酸性」とは、ＡＳＴＭ  Ｄ６６４またはＤ２８９６により測定されるように、モリブデン化合物が塩基性窒素化合物と反応することを意味する。一般的に、酸性モリブデン化合物は六価である。適切なモリブデン化合物の代表例としては、三酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、および他のアルカリ金属モリブデン酸塩、ならびに水素塩（例えば、モリブデン酸水素ナトリウム）、ＭｏＯＣｌ４、ＭｏＯ２Ｂｒ２、Ｍｏ２Ｏ３Ｃｌ６などのモリブデン塩などが挙げられる。
【００８３】
モリブデン−スクシンイミド錯体を調製するために使用することができるスクシンイミドは、多くの参考文献に開示されており、当技術分野で公知である。スクシンイミドのある基本的なタイプおよび技術用語「スクシンイミド」に包含される関連する物質は、米国特許第３，１７２，８９２号；第３，２１９，６６６号；および第３，２７２，７４６号に教示されている。用語「スクシンイミド」は、当技術分野では、形成される可能性のあるアミド、イミド、およびアミジン種の多くを含むと理解されている。しかし、主な生成物はスクシンイミドであり、この用語は、アルキルまたはアルケニル置換コハク酸または無水物と、窒素含有化合物との反応の生成物を意味するものとして一般に受け入れられている。好ましいスクシンイミドは、約７０〜１２８個の炭素原子のポリイソブテニル無水コハク酸を、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、およびそれらの混合物から選択されるポリアルキレンポリアミンと反応させることにより調製されるものである。
【００８４】
モリブデン−スクシンイミド錯体は、適切な圧力および１２０℃を超えない温度で硫黄源で後処理して、硫化モリブデン−スクシンイミド錯体を提供することができる。硫化ステップは、約０．５〜５時間（例えば、０．５〜２時間）行うことができる。硫黄の適切な供給源としては、元素硫黄、硫化水素、五硫化二リン、式Ｒ２ＳｘでＲがヒドロカルビル（例えば、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル）、ｘが少なくとも３である有機ポリスルフィド、Ｃ１〜Ｃ１０メルカプタン、無機硫化物およびポリスルフィド、チオアセトアミド、およびチオ尿素が挙げられる。
【００８５】
モリブデン−スクシンイミド錯体は、潤滑油組成物に対して、少なくとも５０ｐｐｍ（例えば、５０〜１５００ｐｐｍ）、少なくとも１００ｐｐｍ（例えば、１００〜１５００ｐｐｍ）、少なくとも２００ｐｐｍ（例えば、２００〜１５００ｐｐｍ、２００〜１１００ｐｐｍ、２５０〜１５００ｐｐｍ、２５０〜１１００ｐｐｍ、または３００〜１０００ｐｐｍ）のモリブデンを与える量で使用される。
【００８６】
一実施形態では、本開示の潤滑油組成物は、耐摩耗剤をさらに含むことができる。特定の実施形態では、耐摩耗剤は、ジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）化合物であってもよい。
【００８７】
耐摩耗剤
本明細書で開示される潤滑油組成物は、摩擦および過度の摩耗を低減することができる耐摩耗剤を含むことができる。適切な耐摩耗剤の非限定的な例としては、ジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸の金属（例えば、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）塩、ジチオカルバメートの金属（例えば、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）塩、脂肪酸の金属（例えば、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂなど）、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルまたはチオリン酸エステルのアミン塩、ジシクロペンタジエンとチオリン酸との反応生成物、およびそれらの組み合わせが挙げられる。耐摩耗剤の量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０１重量％〜約５重量％、約０．０５重量％〜約３重量％、または約０．１重量％〜約１重量％まで変化してもよい。
【００８８】
特定の実施形態では、耐摩耗剤は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物などのジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩を含む。ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩の金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、あるいはアルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケルまたは銅であってもよい。いくつかの実施形態では、金属は亜鉛である。別の実施形態では、ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩のアルキル基は、約３〜約２２個の炭素原子、約３〜約１８個の炭素原子、約３〜約１２個の炭素原子、または約３〜約８個の炭素原子を有する。さらなる実施形態では、アルキル基は直鎖状または分岐状である。
【００８９】
本明細書で開示される潤滑油組成物中のジアルキルジチオリン酸亜鉛塩を含むジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩の量は、そのリン含有量により測定される。いくつかの実施形態では、本明細書で開示される潤滑油組成物のリン含有量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０１重量％〜約０．１２重量％、約０．０１重量％〜約０．１０重量％、約０．０１重量％〜約０．０８重量％、約０．０１重量％〜約０．０５重量％、または０．０８重量％未満である。
【００９０】
特定の実施形態では、潤滑油組成物は、実質的にリンを含まない。特定の実施形態では、潤滑油組成物は、実質的に亜鉛含有化合物を含まない。
【００９１】
ジヒドロカルビルジチオリン酸金属塩は、通常は１種以上のアルコールおよびフェノール化合物をＰ２Ｓ５と反応させて、最初にジヒドロカルビルジチオリン酸（ＤＤＰＡ）を形成し、次いで、形成されたＤＤＰＡを、金属の酸化物、水酸化物または炭酸塩などの金属の化合物で中和することにより、公知の方法に従って製造することができる。いくつかの実施形態では、ＤＤＰＡは、第一級および第二級アルコールの混合物をＰ２Ｓ５と反応させることにより作成することができる。別の実施形態では、２種以上のジヒドロカルビルジチオリン酸を調製することができ、ここで、一方のヒドロカルビル基は完全に第二級であり、他方のヒドロカルビル基は完全に第一級である。亜鉛塩は、亜鉛化合物と反応させることにより、ジヒドロカルビルジチオリン酸から調製することができる。いくつかの実施形態では、塩基性または中性亜鉛化合物が使用される。別の実施形態では、亜鉛の酸化物、水酸化物または炭酸塩が使用される。
【００９２】
いくつかの実施形態では、油溶性ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、式（ＸＶＩ）によって表されるジアルキルジチオリン酸から生成することができ：
【化１３】
2020536131.tif 000015
【００９３】
式中、Ｒ３およびＲ４は、互いに独立して、直鎖状または分岐状アルキルあるいは直鎖状または分岐状置換アルキルである。一部の実施形態では、アルキル基は、約３〜約３０個の炭素原子または約３〜約８個の炭素原子を有する。
【００９４】
式（ＸＶＩ）のジアルキルジチオリン酸は、アルコールＲ３ＯＨおよびＲ４ＯＨを、Ｐ２Ｓ５と反応させることにより調製することができ、Ｒ３およびＲ４は上記定義の通りである。いくつかの実施形態では、Ｒ３およびＲ４は同じである。別の実施形態では、Ｒ３およびＲ４は異なる。さらなる実施形態では、Ｒ３ＯＨおよびＲ４ＯＨは、Ｐ２Ｓ５と同時に反応する。さらに別の実施形態では、Ｒ３ＯＨおよびＲ４ＯＨは、Ｐ２Ｓ５と順次反応する。
【００９５】
ヒドロキシルアルキル化合物の混合物も使用することができる。これらのヒドロキシルアルキル化合物は、モノヒドロキシアルキル化合物である必要はない。いくつかの実施形態では、ジアルキルジチオリン酸は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−、および他のポリヒドロキシアルキル化合物、または前述の２つ以上の混合物から調製される。別の実施形態では、第一級アルキルアルコールのみから誘導されるジアルキルジチオリン酸亜鉛は、単一の第一級アルコールから誘導される。さらなる実施形態では、その単一の第一級アルコールは２−エチルヘキサノールである。特定の実施形態では、ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、第二級アルキルアルコールのみから誘導される。さらなる実施形態では、第二級アルコールのその混合物は、２−ブタノールおよび４−メチル−２−ペンタノールの混合物である。
【００９６】
ジアルキルジチオリン酸形成ステップで使用される五硫化二リン反応物は、一定量のＰ２Ｓ３、Ｐ４Ｓ３、Ｐ４Ｓ７、またはＰ４Ｓ９の１種またはそれ以上を含むことができる。そのような組成物はまた、少量の遊離硫黄を含むことができる。特定の実施形態では、五硫化二リン反応物は、Ｐ２Ｓ３、Ｐ４Ｓ３、Ｐ４Ｓ７、またはＰ４Ｓ９のいずれも実質的に含まない。特定の実施形態では、五硫化二リン反応物は、遊離硫黄を実質的に含まない。
【００９７】
特定の実施形態では、潤滑油組成物は、ジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）化合物を含む。特定の実施形態では、ＺｎＤＴＰは、第一級ＺｎＤＴＰ、第二級ＺｎＤＴＰ、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００９８】
清浄剤混合物
清浄剤混合物は、少なくとも１種のカルシウム含有清浄剤を含み、任意で、少なくとも１種のマグネシウム含有清浄剤を含んでもよい。
【００９９】
典型的な清浄剤は、分子の長鎖疎水性部分および分子のより小さい陰イオン性または疎油性親水性部分を含む陰イオン性物質である。清浄剤の陰イオン性部分は、通常、硫黄酸、カルボン酸、亜リン酸、フェノール、またはそれらの混合物などの有機酸から誘導される。対イオンは、通常、アルカリ土類またはアルカリ金属である。
【０１００】
実質的に化学量論的な量の金属を含む塩は、中性塩として記載され、０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇの全塩基価（ＴＢＮ）を有する。多くの組成物は過塩基性であり、酸性ガス（例えば、二酸化炭素）を豊富に含む過剰の金属化合物（例えば、金属水酸化物または酸化物）を反応させることによって達成される大量の金属塩基を含んでいる。有用な清浄剤は、中性、弱過塩基性、または高度に過塩基性であってもよい。
【０１０１】
清浄剤混合物に使用される清浄剤の少なくとも一部が過塩基性化されていることが望ましい。過塩基性清浄剤は、燃焼プロセスで生成される酸性不純物を中和し、油に閉じ込められるようにする。通常、過塩基性材料は、当量基準で、金属イオンと清浄剤の陰イオン部分の比が１．０５：１〜５０：１（例えば、４：１〜２５：１）である。得られる清浄剤は、通常１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上（例えば、２５０〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上）のＴＢＮを有する過塩基性清浄剤である。異なるＴＢＮの清浄剤の混合物を使用することができる。
【０１０２】
適切な清浄剤には、スルホネート、フェネート、カルボキシレート、フォスフェート、およびサリチレートである金属塩が含まれる。
【０１０３】
スルホネートは、通常は石油の分留または芳香族炭化水素のアルキル化により得られるもののような、アルキル置換芳香族炭化水素のスルホン化により得られるスルホン酸から調製することができる。例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ジフェニルまたはそれらのハロゲン誘導体をアルキル化することにより得られたものが挙げられる。アルキル化は、触媒の存在下で、約３〜７０個を超える炭素原子を有するアルキル化剤を用いて行うことができる。アルカリールスルホネートは、通常、アルキル置換芳香族部分当たり約９〜８０個以上の炭素原子（例えば、約１６〜６０個の炭素原子）を含む。
【０１０４】
フェネートは、アルカリ土類金属の水酸化物または酸化物（例えば、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、ＭｇＯ、またはＭｇ（ＯＨ）２）と、アルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールとを反応させることにより調製することができる。有用なアルキル基には、直鎖または分岐鎖Ｃ１〜Ｃ３０（例えば、Ｃ４〜Ｃ２０）アルキル基、またはそれらの混合物が含まれる。適切なフェノールの例としては、イソブチルフェノール、２−エチルヘキシルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノールなどが挙げられる。出発アルキルフェノールは、それぞれ独立して直鎖または分岐鎖である複数のアルキル置換基を含んでもよいことに留意すべきである。非硫化アルキルフェノールが使用される場合、硫化生成物は、当技術分野で公知の方法により得ることができる。これらの方法は、アルキルフェノールおよび硫化剤（例えば、元素硫黄、二塩化硫黄などのハロゲン化硫黄など）の混合物を加熱し、次いで、硫化フェノールをアルカリ土類金属塩基と反応させることを含む。
【０１０５】
サリチレートは、塩基性金属化合物を少なくとも１つのカルボン酸と反応させ、反応生成物から水を除去することにより調製することができる。サリチル酸から作成された清浄剤は、カルボン酸から調製された清浄剤の一種である。有用なサリチレートには、長鎖アルキルサリチレートが含まれる。組成物の有用なファミリーの１つは、以下の式（ＸＶＩ）であって：
【化１４】
2020536131.tif 000016
式中、Ｒ”はＣ１〜Ｃ３０（例えば、Ｃ１３〜Ｃ３０）アルキル基であり；ｎは１〜４の整数であり；Ｍはアルカリ土類金属（例えば、ＣａまたはＭｇ）である。
【０１０６】
ヒドロカルビル置換サリチル酸は、コルベ反応によりフェノールから調製することができる（米国特許第３，５９５，７９１号を参照）。ヒドロカルビル置換サリチル酸の金属塩は、水またはアルコールなどの極性溶媒中で、金属塩を複分解することにより調製することができる。
【０１０７】
アルカリ土類金属フォスフェートも清浄剤として使用され、当技術分野で公知である。
【０１０８】
好ましいカルシウム含有清浄剤には、スルホン酸カルシウム、カルシウムフェネート、およびサリチル酸カルシウム、特にスルホン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、およびそれらの混合物が含まれる。
【０１０９】
好ましいマグネシウム含有清浄剤には、スルホン酸マグネシウム、マグネシウムフェネート、およびサリチル酸マグネシウム、特にスルホン酸マグネシウムが含まれる。
【０１１０】
粘度調整剤
粘度調整剤は、潤滑油に高温および低温での操作性を付与するように機能する。使用される粘度調整剤は、その唯一の機能を備えていても、多機能であってもよい。分散剤としても機能する多機能粘度調整剤も公知である。適切な粘度調整剤には、ポリイソブチレン、エチレンとプロピレンと高級アルファオレフィンの共重合体、ポリメタクリレート、ポリアルキルメタクリレート、メタクリレート共重合体、不飽和ジカルボン酸とビニル化合物の共重合体、スチレンとアクリル酸エステルの共重合体、ならびにスチレン／イソプレン、スチレン／ブタジエン、およびイソプレン／ブタジエンの部分水素化共重合体、ならびにブタジエンとイソプレンおよびイソプレン／ジビニルベンゼンの部分水素化同種重合体が含まれる。一実施形態では、粘度調整剤はポリアルキルメタクリレートである。粘度調整剤のトポロジーには、線形、分岐形、超分岐形、星形、または櫛形のトポロジーが含まれるが、これらに限定されない。粘度調整剤は、非分散タイプまたは分散タイプであってもよい。一実施形態では、粘度調整剤は分散ポリメタクリレートである。
【０１１１】
適切な粘度調整剤は、３０以下（例えば、１０以下、５以下、または２以下）の永久せん断安定性指数（ＰＳＳＩ）を有する。ＰＳＳＩは、添加剤によってもたらされる油の粘度における、せん断から生じる不可逆的減少の尺度である。ＰＳＳＩは、ＡＳＴＭ  Ｄ６０２２に従って測定される。本開示の潤滑油組成物は、ｓｔａｙ−ｉｎ−ｇｒａｄｅ能力を示す。新油とそのせん断バージョンによる単一ＳＡＥ粘度グレード分類内の１００°Ｃでの動粘度の保持は、オイルのｓｔａｙ−ｉｎ−ｇｒａｄｅ能力の証拠である。
【０１１２】
粘度調整剤は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、０．５〜１５．０重量％（例えば、０．５〜１０重量％、０．５〜５重量％、１．０〜１５重量％、１．０〜１０重量％、または１．０〜５重量％）の量で使用することができる。
【０１１３】
追加の潤滑油添加剤
本開示の潤滑油組成物はまた、添加剤が分散または溶解される潤滑油組成物の任意の望ましい特性を付与または改善することができる他の従来の添加剤を含むことができる。本明細書で開示される潤滑油組成物では、当業者に公知の任意の添加剤を使用することができる。いくつかの適切な添加剤は、モルティエら、“Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ”、第２版、ロンドン、シュプリンガー社（１９９６年）；およびレスリー・Ｒ・ラドニック、「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、ニューヨーク、マルセル・デッカー社（２００３年）に記載され、両方とも参照により本明細書に組み込まれる。例えば、潤滑油組成物は、酸化防止剤、防錆剤、曇り除去剤、解乳化剤、金属不活性化剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、消泡剤、共溶媒、腐食防止剤、無灰分散剤、多機能剤、染料、極圧剤など、およびそれらの混合物とブレンドすることができる。様々な添加剤が公知であり、市販されている。これらの添加剤、またはそれらの類似化合物は、通常のブレンド手順により、本開示の潤滑油組成物を調製するために使用することができる。
【０１１４】
潤滑油配合物の調製では、炭化水素油、例えば鉱物潤滑油、または他の適切な溶媒中の１０〜８０重量％の有効成分濃縮物の形態で添加剤を導入することが一般的な方法である。
【０１１５】
通常、これらの濃縮物は、完成潤滑剤、例えばクランクケースモーター油を形成する際に、添加剤パッケージの重量部当たり、３〜１００重量部、例えば５〜４０重量部の潤滑油で希釈することができる。濃縮物の目的は、当然のことながら、様々な材料の取り扱いを、より困難でなく扱いやすくすること、および最終ブレンドでの溶液または分散を促進することである。
【０１１６】
前述の各添加剤は、使用される場合、潤滑剤に所望の特性を付与するために機能的に有効な量で使用される。したがって、例えば、添加剤が摩擦調整剤である場合、この摩擦調整剤の機能的に有効な量は、潤滑剤に所望の摩擦調整特性を付与するのに十分な量であろう。
【０１１７】
一般に、潤滑油組成物中の各添加剤の濃度は、使用される場合、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量〜約２０重量％、約０．０１重量％〜約１５重量％、または約０．１重量％〜約１０重量％、約０．００５重量％〜約５重量％、または約０．１重量％〜約２．５重量％の範囲であってもよい。さらに、潤滑油組成物中の添加剤の総量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量％〜約２０重量％、約０．０１重量％〜約１０重量％、または約０．１重量％〜約５重量％の範囲であってもよい。
【０１１８】
内燃機関は、排気ガス再循環システムを備えていても備えていなくてもよい。内燃機関には、排気制御システムまたはターボチャージャーが取り付けられていてもよい。排出制御システムの例としては、ディーゼル微粒子フィルター（ＤＰＦ）、ガソリン微粒子フィルター（ＧＰＦ）、三元触媒（ＴＷＣ）、または選択的触媒還元（ＳＣＲ）を使用するシステムが挙げられる。
【０１１９】
一実施形態では、内燃機関は、ディーゼル燃料エンジン（典型的には大型車両用ディーゼルエンジン）、ガソリン燃料エンジン、天然ガス燃料エンジン、混合ガソリン／アルコール燃料エンジン、または水素燃料内燃機関であってもよい。一実施形態では、内燃機関は、ディーゼル燃料エンジンであってもよく、別の実施形態では、ガソリン燃料エンジンであってもよい。一実施形態では、内燃機関は、大型車両用ディーゼルエンジンであってもよい。一実施形態では、内燃機関は、ガソリン直噴エンジン（ＧＤＩエンジン）などのガソリンエンジンであってもよい。ＧＤＩエンジンは、腐食性摩耗を引き起こす高レベルのすすを生成する。本開示の有機タイプ摩擦調整剤は、ＭＤＯＴなどの他のタイプの摩擦調整剤と比較して優れた摩擦低減性能を示す。
【０１２０】
以下の例は、本開示の実施形態を例示するために提示されているが、本開示を記載する特定の実施形態に限定することを意図するものではない。反対に示さない限り、すべての部およびパーセントは重量基準である。すべての数値は近似値である。数値範囲が与えられている場合、記載された範囲外の実施形態が、依然として本開示の範囲内にある可能性があることを理解されたい。各例に記載された特定の詳細は、本開示の必要な特徴として解釈されるべきではない。
【０１２１】
本明細書で開示された実施形態に対して様々な修正がなされる可能性があることを理解されたい。したがって、上記の説明は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。例えば、上述し、本開示を動作させるための最良の形態として実施される機能は、例示のみを目的とするものである。本開示の範囲および精神から逸脱することなく、他の配置および方法が当業者によって行うことができる。さらに、当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲および精神内で、他の変更を想定するであろう。
【０１２２】
例
以下の例は、例示のみを目的とするものであり、いかなる方法においても本開示の範囲を限定するものではない。
【０１２３】
例Ａ
例Ａは、ビスエトキシコカミドとグリセロールとの混合ホウ酸エステルであり、米国特許第９，３７１，４９９号の例３に従って調製した。
【０１２４】
比較例Ａ
比較例Ａは、ジチオカルバミン酸モリブデン（ＳＡＫＵＲＡ−ＬＵＢＥ（いずれかの国における登録商標）５１５；アデカ社）である。
【０１２５】
比較例Ｂ
比較例Ｂは、ホウ素化モノオレイン酸グリセロール摩擦調整剤である。
【０１２６】
ベースライン１
１５０℃で３．３ｃＰ（５Ｗ−３０）のＨＴＨＳ粘度を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む大型車両用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）コハク酸エステル分散剤；
（４）カルシウム含有量が２８７０ｐｐｍである過塩基性カルシウムサリチレートおよびスルホネート清浄剤の混合物；
（５）リン含有量が４００ｐｐｍである第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛；
（６）２２０ｐｐｍの硫化モリブデンスクシンイミド錯体；
（７）アルキル化ジフェニルアミンおよびヒンダードフェノール酸化防止剤；
（８）分散した水和ホウ酸カリウム
（９）発泡防止剤；
（１０）非分散ＯＣＰ  ＶＩＩ；および
（１１）残りのグループＩＩＩ基油。
【０１２７】
例１
配合物ベースライン１に、０．６重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１２８】
比較例１
配合物ベースライン１に、０．６重量％の比較例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１２９】
例２
配合物ベースライン１に、０．３重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３０】
ベースライン２
１５０℃で３．２ｃＰ（５Ｗ−３０）のＨＴＨＳ粘度を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む大型車両用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）カルシウム含有量が２７３０ｐｐｍである過塩基性カルシウムサリチレート、フェネートおよびスルホネート清浄剤の混合物；
（４）リン含有量が４００ｐｐｍである第一級ジアルキルジチオリン酸亜鉛；
（５）１６０ｐｐｍの硫化モリブデンスクシンイミド錯体；
（６）アルキル化ジフェニルアミン酸化防止剤；
（７）分散した水和ホウ酸カリウム；
（８）発泡防止剤；
（９）非分散ＯＣＰ  ＶＩＩ；および
（１０）残りのグループＩＩＩ基油。
【０１３１】
例３
配合物ベースライン２に、０．６重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３２】
例４
配合物ベースライン１に、０．６重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３３】
例５
配合物ベースライン１に、０．６重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３４】
例６
配合物ベースライン２に、０．６重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３５】
ＪＡＳＯ  ＤＨ−２Ｆ燃料経済性試験
ＪＡＳＯ  ＤＨ−２Ｆ燃料経済性試験は、ＪＡＳＯ  Ｍ３６２に開示された手順に従って行われ、Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｋ．、Ｔｏｍｉｚａｗａ，Ｋ．、Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｙ．、Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｔ．ら「Ｔｈｅ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｕｅｌ  Ｅｃｏｎｏｍｙ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｏｉｌ（Ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  ＨＤ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｎｅｗ  ＪＡＳＯ  ＤＨ−２Ｆ  Ｃａｔｅｇｏｒｙ），」ＳＡＥ  Ｉｎｔ．Ｊ．Ｆｕｅｌｓ  Ｌｕｂｒ．１０（２）：２０１７に要約されている。
【０１３６】
新油の平均（［新油６０℃＋新油９０℃］／２）に対する（ＪＡＳＯ  Ｍ  ３５５：２０１７）適用マニュアルの基準は、燃料経済性ディーゼルエンジンオイルについては３．７％を超えるように設定され、平均新油および平均エージング油の合計は、６．８％を超える燃料経済性向上に設定された。
【表２】
2020536131.tif 000017
【表３】
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【０１３７】
ベースライン３
０Ｗ−８のＳＡＥ粘度を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む乗用車用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）１４１０ｐｐｍのＣａおよび４７０ｐｐｍのＭｇを配合物に提供するカルシウムサリチレートおよびマグネシウムスルホネート清浄剤の混合物；
（４）リン含有量が７７０ｐｐｍである第一級ジアルキルジチオリン酸亜鉛；
（５）８００ｐｐｍのＭｏＤＴＣ；
（６）アルキル化ジフェニルアミンおよびヒンダードフェノール酸化防止剤；
（７）発泡防止剤；
（８）低ＳＳＩ  ＰＭＡ  ＶＩＩ；および
（９）残りのグループＩＩＩ基油。
【０１３８】
例７
配合物ベースライン３に、０．２０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１３９】
ベースライン４
０Ｗ−８のＳＡＥ粘度を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む乗用車用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）１４１０ｐｐｍのＣａおよび４７０ｐｐｍのＭｇを配合物に提供するカルシウムサリチレートおよびマグネシウムスルホネート清浄剤の混合物；
（４）リン含有量が７７０ｐｐｍである第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛；
（５）８００ｐｐｍのＭｏＤＴＣ；
（６）アルキル化ジフェニルアミンおよびヒンダードフェノール酸化防止剤；
（７）発泡防止剤；
（８）低ＳＳＩ  ＰＭＡ  ＶＩＩ；および
（９）残りのグループＩＩＩ基油。
【０１４０】
例８
配合物ベースライン４に、０．２０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１４１】
例９
配合物ベースライン４に、０．１０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１４２】
例１０
配合物ベースライン４に、０．５０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１４３】
例１１
配合物ベースライン４に、０．１０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの８００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４４】
例１２
配合物ベースライン４に、０．２０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの８００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４５】
例１３
配合物ベースライン４に、０．５０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの８００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４６】
例１４
配合物ベースライン４に、０．１０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの４００ｐｐｍのモリブデンおよびＭｏＤＴＣからの４００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４７】
例１５
配合物ベースライン４に、０．２０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの４００ｐｐｍのモリブデンおよびＭｏＤＴＣからの４００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４８】
例１６
配合物ベースライン４に、０．５０重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加し、ＭｏＤＴＣからの８００ｐｐｍのモリブデンの代わりに、硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの４００ｐｐｍのモリブデンおよびＭｏＤＴＣからの４００ｐｐｍのモリブデンを添加した。
【０１４９】
例１７
配合物ベースライン４に、０．０５重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１５０】
例１８
配合物ベースライン４に、０．０１重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１５１】
高周波往復動リグ（ＨＦＲＲ）
ＨＦＲＲ試験リグは、潤滑油の性能を測定するための、工業的に認識された摩擦計である。ＰＣＳ装置は、電磁バイブレーターを使用して、固定試料（フラットディスク）に対して押圧しながら、試料（ボール）を小さな振幅で振動させる。振動の振幅および周波数ならびに負荷は可変である。ボールとフラットとの間の摩擦力、および電気接触抵抗（ＥＣＲ）を測定する。平坦で固定された試料は、潤滑油が添加される浴に保持され、加熱することができる。この試験のために、５２１００スチールの平坦な試料上の６ｍｍのボールを使用して、摩擦計を２０Ｈｚで作動するように設定した。荷重は４００ｇで、温度は７０℃で行った。この試験では、摩擦係数が小さいほど、より効果的な摩擦調整剤添加剤に相当する。ＨＦＲＲ摩擦性能データを表４に示す。
【表４】
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【０１５２】
したがって、例７〜１８が明らかに改善された摩擦性能を提供することは明らかである。
【０１５３】
ベースライン５
５Ｗ−２０のＳＡＥ粘度を有するＺｎＤＴＰを含まず、０．１５重量％の硫酸灰分を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む乗用車用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）過塩基性カルシウムフェネート清浄剤からの４００ｐｐｍのカルシウム；
（５）硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの１８０ｐｐｍのＭｏ；
（６）アルキル化ジフェニルアミン酸化防止剤；
（７）発泡防止剤；
（８）ＯＣＰ  ＶＩＩ；および
（９）残りのグループＩＩ基油。
【０１５４】
例１９
配合物ベースライン５に、０．５重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１５５】
比較例２
配合物ベースライン５に、０．３重量％の比較例Ｂの摩擦調整剤を添加した。
【０１５６】
ベースライン６
５Ｗ−２０のＳＡＥ粘度を有し、０．４０重量％の硫酸灰分を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む乗用車用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）過塩基性カルシウムフェネート清浄剤からの４００ｐｐｍのカルシウム；
（４）第二級ＺｎＤＴＰの７７０ｐｐｍのリン；
（５）硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの１８０ｐｐｍのＭｏ；
（６）アルキル化ジフェニルアミン酸化防止剤；
（７）発泡防止剤；
（８）ＯＣＰ  ＶＩＩ；および
（９）残りのグループＩＩ基油。
【０１５７】
例２０
配合物ベースライン６に、０．５重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１５８】
比較例２
配合物ベースライン６に、０．３重量％の比較例Ｂの摩擦調整剤を添加した。
【０１５９】
ベースライン７
５Ｗ−２０のＳＡＥ粘度を有し、１．０重量％の硫酸灰分を有する完成油を提供するために、主要量の潤滑粘度の基油および以下の添加剤を含む乗用車用潤滑油組成物を調製した：
（１）エチレンカーボネート後処理ビススクシンイミド；
（２）ホウ素化ビススクシンイミド分散剤；
（３）過塩基性カルシウムフェネートおよびカルシウムサリチレート清浄剤からの２１９０ｐｐｍのカルシウム；
（４）第二級ＺｎＤＴＰの７７０ｐｐｍのリン；
（５）硫化モリブデンスクシンイミド錯体からの１８０ｐｐｍのＭｏ；
（６）アルキル化ジフェニルアミン酸化防止剤；
（７）発泡防止剤；
（８）ＯＣＰ  ＶＩＩ；および
（９）残りのグループＩＩ基油。
【０１６０】
例１８
配合物ベースライン７に、０．５重量％の例Ａの摩擦調整剤を添加した。
【０１６１】
比較例３
配合物ベースライン７に、０．３重量％の比較例Ｂの摩擦調整剤を添加した。
【０１６２】
ミニトラクション機械（ＭＴＭ）
上述の組成物は、ＭＴＭベンチ試験で摩擦性能を試験した。ＭＴＭはＰＣＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社によって製造され、回転ディスク（５２１００スチール）に対して負荷されたボール（直径０．７５インチの８６２０スチールボール）で作動する。条件は、約１０〜３０ニュートンの負荷、約１０〜２０００ｍｍ／ｓの速度、および約１２５〜１５０°Ｃの温度を使用する。このベンチ試験では、摩擦性能は、生成された第２のストライベック曲線下の総面積として測定される。総面積の値が小さいほど、摩擦性能が向上する。結果を表５に示す。
【表５】
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表５のデータは、本開示の例が摩擦を低減し、したがって、内燃機関の燃料経済性を改善することを明確に示している。
【国際調査報告】
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