JP2002540287A - 高性能エンジン油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高性能エンジン油及び他の液体潤滑剤は、１．５〜１２ｃＳｔ（１１０℃）の低粘度の液体潤滑基剤及び異なる分子量の溶解している２種のポリマー成分を含む基剤は好ましくは単一のＰＡＯまたはＰＡＯと補助基剤（好ましくは匹敵する粘度を有するエステルまたはアルキル化芳香族）とのブレンドである。低分子量ポリマーは高度に粘弾性であり、好ましくはＨＶＩ−ＰＡＯである。潤滑剤中のこの成分は予期されない高いフィルム厚さ及び予期されない良好な磨耗保護を、第２の高分子量ポリマーがそのいくらかまたは全ての増粘力を失う条件下で与える。高度に粘弾性の低分子量ポリマーと高分子量増粘剤との球磨言わせの使用は、非常に広く交差した等級のエンジン油、特に０Ｗまたはそれより良好な低温等級を有する油の製造を可能とする。０Ｗ２０、０Ｗ３０、０Ｗ４０またはそれ以上に広く交差した等級、例えば０Ｗ以上、の油も達成し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、内燃機関において有用なエンジン油、さらに詳細には良好な抗磨耗
性及び粘性、並びに高温、高速及び高荷重下の条件下での酸化への抵抗性を含む
他の望ましい性質を有するエンジン油に関する。このタイプの好ましいエンジン
油は合成油であるが、本発明の利点は鉱物資源由来の基剤を含む油にも広げ得る
。

【０００２】 発明の背景 マルチグレード（広域の温度で粘度が安定な）のエンジン油（低粘度基剤及び
高分子量増粘剤、粘度指数改善剤、及び他の成分の組み合わせから誘導されたも
の）が長い間使用されてきた。ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）に基づく合成
エンジン油は、自動車及び他のエンジン用途において経費効率を伴った性能上の
利点を示すことが証明されている。これらの合成油において、鉱物資源由来の慣
用の油を使用したもののように、油の粘度−温度の関係は、ある特別の用途のた
めの潤滑剤を選択するときに考慮しなければならない重要な基準の一つである。
マルチグレードのエンジン油としての資格のための粘度要求は、ＳＡＥエンジン
油粘度分類−ＳＡＥ Ｊ３００によって説明されている。低温（Ｗ）粘度要求は
、ＡＳＴＭ Ｄ５２９３（Cold Cranking Simulator(CCS)を使用する低温でのモ
ーター油の見かけ粘度のための試験方法）によって決定され、そして結果はセン
チポイズ（ｃＰ）で報告される。より高い温度（１００℃）の粘度は、ＡＳＴＭ
Ｄ４４５（透明及び不透明液体の動粘度のための試験方法）に従って測定され
、そして結果はセンチポイズ（ｃＳｔ）で報告される。下の表１は、エンジン油
のための認識されたＳＡＥグレードのための高及び低温要求を概説する。

【０００３】

【表１】 ＳＡＥ Ｊ３００粘度等級はＳＡＥ６０での定義終端は下の相関を使用する単
純な線形法で外挿され得、これはＪ３００を超える粘度等級に関してこの規格で
使用される。

【０００４】

【数１】 同様に、ＳＡＥ Ｊ３０６ｃは車軸及び手動トランスミッション潤滑剤のため
の粘度特性を記述する。高温（１００℃）粘度測定はＡＳＴＭ Ｄ４４５によっ
て実施される。低温粘度値は、ＡＳＴＭ Ｄ２９８３（ブルックフィールド粘度
計を使用した低温での見かけ粘度のための試験方法）に従って決定され、そして
これらの結果はセンチポイズ（ｃＰ）で報告される。表２は車軸及び手動トラン
スミッション潤滑剤のための高温及び低温要求をまとめる。

【０００５】

【表２】 粘度温度関係に加えて、エンジン内で遭遇する高温下での酸化への抵抗性、燃
焼生成物として生じた水の存在下での加水分解への抵抗性（この水はリングブロ
ーバイの結果として潤滑循環系に入り得る）を含む他の性質がエンジン油のため
に要求され、そして完成した油は基剤と添加剤との組み合わせなので、有用な寿
命を通して性質の望まれるバランスを有するように、これらの性質が最終の完成
製品内で達成されるべきである。

【０００６】 最近、かなりの注意が高剪断及び高圧の条件下で潤滑剤の摩擦挙動に払われて
きた。高剪断速度において、潤滑接触帯内にあるときに、相対的に動作している
表面同士を分ける潤滑フィルムの厚さの減少を起こすかなりの剪断薄化が起こり
得、不適切なフィルム厚さがこれらの条件下で維持され得る可能性がある。この
傾向と逆に、高温条件下で有効に機能でき、かつ高温及び高剪断速度及び高い接
触圧力の条件下での剪断薄化に抵抗することによって適切なフィルム厚さ及び磨
耗保護を与えるための良好なレオロジー性を有する潤滑組成物を提供することが
望ましい。

【０００７】 上記のように、添加剤と潤滑剤の種々の組み合わせが、潤滑性の改善のために
現在まで使用されており、特に、鉱物資源及び合成由来の基剤の粘度または粘度
指数を変えるポリマー物質の使用は長年知られている。マルチグレードの潤滑剤
の製造に通常使用されるポリマー増粘剤は、典型的には水素化スチレン−イソプ
レンブロックコポリマー、エチレン及びプロピレン（ＯＣＰ）に基づくゴム、ア
クリレートまたはメタクリレート系のエステルの重合によって製造されるポリマ
ー、ポリイソブチレン等を含む。これらのポリマー増粘剤は、望まれる等級（高
温規格）のために要求されるレベルへ基流体の粘度をあげるために、及び流体の
粘度指数を増しマルチグレード油の製造を許容するために添加される。

【０００８】 しかし、マルチグレード潤滑剤の製造における高分子量増粘剤及びＶＩ改善剤
の使用は、いくつかの著しい欠点を有する。最初に、これらの改善は、それらが
使用される基剤よりも酸化に感受性であり、これは粘度指数と増粘力の累積的な
損失、及び望まれない付着物の頻繁な形成を生じ得る。さらに、これらの物質は
高剪断速度及び応力並びに高度の一時剪断に感受性の傾向があり、この結果は一
時的または永久粘度喪失またはベアリング内のフィルム厚さの減少が起こり得る
ことである。剪断力から起こる一時的な粘度損失は、高分子量ポリマーの溶液と
関連する非ニュートン粘度の結果である。ポリマー鎖が高剪断速度下剪断フィー
ルドと整列するときに、粘度の減少が起こり、弾性流体力学的フィルムと関連す
るフィルム厚さ及び磨耗保護を減じる。対照的に、ニュートン流体は剪断速度と
関係なくその粘度を維持する。高温及び剪断速度条件の影響下の潤滑性能の見地
から、潤滑剤のためのニュートンレオロジー性を維持することが望ましい。

【０００９】 米国特許第４９５６１２２号（Watts/Uniroyal）は、低及び高分子量のＰＡＯ
の組み合わせに基づく潤滑組成物を開示し、これらは、酸化分解への改善された
抵抗性、及び恒久的または一時的な剪断条件によって生じる粘度損失への抵抗性
と組み合わされた高い粘度指数を提供すると記述されている。この特許における
発明の説明によると、潤滑組成物は高粘度ＰＡＯまたは他の合成炭化水素及び低
粘度鉱物資源由来油またはＰＡＯまたは他の合成炭化水素（アルキルベンゼンな
ど）を含む。所望により低粘度エステル及び添加剤パッケージが潤滑剤に含まれ
得る。種々の分子量のＰＡＯ成分の組合せは広い種々の用途に有効である。剪断
薄化特性の減少におけるさらなる改善が、特にエンジン油性能への増加しつつあ
る要求とともに望ましい。近代のエンジン製造動向下では、エンジンはより高い
温度で操作され、そしてベアリング荷重が増すにつれて、比出力（ｋＷ／Ｉ）が
増加した結果として剪断薄化条件が非常に悪化する。

【００１０】 新しいタイプのＰＡＯ潤滑剤は米国特許第４８２７０６４号及び４８２７０７
３号（Ｗｕ）によって導入された。減じられた原子価状態のクロム触媒の使用に
よって製造されたこれらのＰＡＯ物質は、非常に高い粘度指数を特徴とするオレ
フィンオリゴマーまたはポリマーであり、この特徴はこれらに、より高い粘度等
級を有する潤滑基剤として、ＶＩ改善剤として有用な非常に望ましい性質を与え
る。これら高粘度指数ＰＡＯまたはＨＶＩ−ＰＡＯと呼ばれる。この比較的低い
分子量のＨＶＩ−ＰＡＯ物質は潤滑基剤として有用であることがわかったが、よ
り高い粘度のＰＡＯ（典型的には１００ｃＳｔ以上、例えば１００〜１０００ｃ
Ｓｔの範囲）が、慣用のＰＡＯ及び他の合成及び鉱物油由来の基剤のための粘度
指数改善剤として非常に有用であることが見いだされた。

【００１１】 我々は、ＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーを油または鉱物資源由来物と組み合わせて
使用すること、並びにＰＡＯ及び他の合成基剤を高分子量ポリマー（例えば粘度
改善剤及びＶＩ改善剤）と組み合わせて使用して増粘性を特徴とする潤滑剤を製
造することが可能であることを発見した。予期されないことに、高剪断速度条件
下で、高度に荷重された潤滑接触帯域にあるときに、ＨＶＩ−ＰＡＯ成分の良好
な粘弾性が高いフィルム厚さを生じる。改善されたフィルム厚さは予期されない
程度の磨耗保護を与え、高分子量のポリマーがその増粘力のいくらかまたは全部
を失う条件下で剪断薄化に抵抗する。低剪断または無剪断条件下で、低圧油循環
系にあるときに、低分子量粘弾性ポリマーに加えて使用される高分子量ポリマー
は、低分子量ポリマーが増粘力をほとんどまたは全く有しない条件下で増粘性に
よって高められたバルク油粘度を提供する。種々の条件下で維持される良好な性
能の組合せを有するマルチグレード及び広い交差等級（cross graded)の油が製
造できるが、これは特に高温−高剪断速度の条件下で特に顕著であり、予期され
ない良好な磨耗保護を与える。

【００１２】 発明の概要 本発明の高性能液体潤滑剤は低粘度の液体潤滑基剤中に溶解された異なる分子
量の第１及び第２ポリマーを含む。第２ポリマーよりも低い分子量を有する第１
ポリマーは、その予期されない高い第１垂直応力差によって示されるように、高
い粘弾性を有する。潤滑剤中のこのポリマー成分は、潤滑接触帯域内の高い剪断
速度でその増粘力のいくらかまたは全部を失う条件下、例えば潤滑接触帯域にお
ける高い剪断速度において、予期されない程の高いフィルム厚さ及び良好な磨耗
保護を与える。第１ポリマーよりも高い分子量を有する第２ポリマーは潤滑剤中
（鉱物油由来または合成、好ましくはＰＡＯ）に使用される液体基剤とブレンド
したときの増粘性を特徴とする。

【００１３】 このタイプの好ましい組成物中で、基剤は典型的には全部が合成の基油であり
、これは単一のＰＡＯまたはＰＡＯのブレンド（最終ブレンド中に企図された粘
度を与える）であり、他の成分は高度に粘弾性のポリマー（好ましくは上述のＨ
ＶＩ−ＰＡＯオレフィンの１種である）を含む。高度に粘弾性の成分はＰＡＯ基
剤よりも大きいが、より高い分子量のポリマーよりも小さい粘度を有し、より高
い分子量のポリマーは典型的にはポリマー増粘剤の１種であり、この増粘剤は例
えば、上記したように、水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー、エチ
レン／プロプレンゴム、ポリイソブチレンまたは上述の類似の物質である。この
ポリマー成分は典型的には１００００〜１００００００の範囲、さらに通常は少
なくとも１０００００の分子量を有する。

【００１４】 高度に粘弾性の低分子量ポリマーの使用は、非常に広い等級にまたがったエン
ジン油、特に、０Ｗまたはそれより良好な低温等級を有する油の製造を可能にす
る。０Ｗ２０、０Ｗ３０、０Ｗ４０の等級にまたがった油、またはそれ以上に広
く交差した等級、例えば０Ｗ７０以上が達成できる。０Ｗ及び２５Ｗ７０のよう
な交差等級のエンジン油は、高いレベルの燃料希釈の条件下でさえ、優秀な磨耗
性能を達成し得、これは、低分子量で高度に粘弾性の成分を高分子量成分と組合
せて使用することが、低粘度基油への燃料希釈のフィルム薄化の悪影響に逆らう
ことができる。本発明が他に達成したことは、０Ｗの低温度等級を有する高度に
燃料効率の非常に良い低粘度の油を配合することにあり、この油は０Ｗ２０の交
差等級またはそれより広い等級（例えば０Ｗ−３０）を有し、これはＡＳＴＭシ
ーケンスＶＥ磨耗試験に合格することができ、この試験では高い量の燃料、水及
びブローバイ不純物が、１２日間の低温試験中に油中に蓄積する。非常に低い粘
度の０Ｗ−２０または０Ｗ−３０油を使用して高温シーケンスＩＩＩＥ磨耗試験
に合格することは以前にも可能であったが、非常に要求の多いシーケンスＶＥ試
験を合格することはこれまでは困難であった。

【００１５】 図面の簡単な説明 図面の唯一の図は、本発明の合成潤滑油によって達成されるフィルム厚さの改
善をグラフで示したものである。

【００１６】 詳細な説明 一般的考察 本発明の高性能潤滑剤は、高度に交差等級のエンジン油であり、これは鉱物資
源由来の基油また合成の基剤に基づくことができるが、この利点は、車軸及びト
ランスミッション油及び産業油として配合された潤滑剤においても確保され得る
。

【００１７】 本発明は、主としてエンジン油に関して記述され、これは本発明の主要な実用
性を示すが、これらの他の油にも適用され得ることが認識される。交差等級のエ
ンジン油によって潤滑剤は２つのグループにわけられる。最初のグループは０Ｗ
の低温等級（−３０℃において３２５０ｃＰ以下の冷クランキング粘度（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ５２９３）を意味する）を有するグループである。これらの０Ｗ油は極端
に低温の流動性要求に合致するために低温において非常に低い粘度を有する必要
がある。この部分の規格に合うことが要求される低粘度基剤は、高温粘度等級を
確立するために使用される１００℃において、並びに実際のエンジン操作温度に
おいて低い粘度を有するので、０Ｗのクロスグレードの油を達成するのは非常に
困難である。しかし、本成分を組み合わせることによって、高温で遭遇する剪断
薄化条件下での良好なフィルム厚さを示す、実際の使用条件下における優秀な耐
磨耗性能を有する０Ｗ要求に合致する油を製造することが可能であることが見い
だされた。従って、本発明の優秀な低温油は、０Ｗ２０、０Ｗ３０、０Ｗ４０、
及びさらに高度に交差した等級の油（０Ｗ７０、０Ｗ８０、０Ｗ９０、及び０Ｗ
１００マルチグレード油）のような０Ｗ等級油である。上記したように、０Ｗ−
３０ランクの油でのシーケンスＶＥ磨耗試験性能は本発明の油の改善された磨耗
性能の優秀な指標である。

【００１８】 本発明の利点は、かなりの低温性能要求を有する油、例えば少なくとも５０の
高温等級を有する５Ｗ油のような他の油においても確保され得る。例えば、交差
等級の油は５Ｗ６０、５Ｗ７０であり、それ以上のものも、０Ｗの油での場合と
同じように容易に達成し得る。

【００１９】 低温性能定格、例えば０ＷまたはＷによって示されるが、本発明の油は高温操
作条件下及び商業的な使用において高度に満足なものであるが、これらの低温定
格の粘度特性は実際の操作における改善された燃料経済性と読み替えることがで
きる。従って、立ち上がりから活用できそして改善された潤滑を提供することに
加えて、本油により、より良好な燃料走行マイル数及び全体的な節約を得られる
。

【００２０】 重要であると考えられる一因子は、本発明の油が改善された空気放出特性（Ａ
ＳＴＭ Ｄ３４２７）を、最大量の空気混入及び一定時間内に放出された空気（
ＡＳＴＭ法中、バルクの油内に保持された０．２％及び０．１％空気を達成する
分単位の時間）の点からみて、示すことである。空気の保持は、本潤滑剤で達成
される改善された粘弾性及びフィルム厚さと関連すると考えられる。これは液体
の溜まりからの迅速な空気の除去が潤滑流体性を際立たせるからである。本油の
１．０分での混入空気の最大量（ＡＳＴＭ Ｄ３４２７）は３％未満、好ましく
は２．５％未満、最も好ましい場合には２．０％未満である。

【００２１】 基油 本油は低温粘度要求に合致する必要があるので、油中に使用される基剤は比較
的低い粘度の基剤、一般には１００℃で１０ｃＳｔ未満である（明細書中での全
ての粘度要求は他に注記しない限り１００℃でのものである）。一般に、ブレン
ドした基剤の粘度は２〜１２ｃＳｔの範囲にあり得る。このことは、高めの粘度
の基剤を２ｃＳｔよりも低い、例えば約１．５ｃＳｔの粘度の基剤とブレンドす
ることによって達成し得るが、これより低い粘度の材料はあまりに揮発する傾向
があり、揮発性の規格、例えばＮＯＡＣＫを満たすのを困難にする。例えば、２
ｃＳｔ及び４ｃＳｔ、及びまたは２ｃＳｔ及び６ｃＳｔ（公称）の成分のブレン
ドが使用し得る。４〜６ｃＳｔの基剤はこの本タイプに特に有用であることが見
いだされた。有用な炭化水素基剤の粘度指数（ＶＩ）は通常８０以上、好ましく
は９５以上、そして最も好ましくは１１０以上である。さらに、低いＶＩ基剤成
分の使用のバランスをとるためには、ＶＩが１１０以上の基剤が最小１０％であ
るのが高度に望ましい。いくつかの用途において、５０〜９０％が有効に使用で
き、好ましいものであり得る。

【００２２】 低粘度基剤は鉱物資源由来油基剤、典型的には軽質ニュートラル、または合成
基剤である。合成炭化水素基剤、特に粘度範囲が１．５〜１２ｃＳｔで、一般に
ＶＩが１２０以上のＰＡＯが、単一の成分の形態またはＰＡＯのブレンドの形態
のいずれでも好ましい。例えば、４ｃＳｔにおけるＰＡＯは１２０の粘度指数を
有する。代替として、他の合成基剤、例えばアルキルベンゼン、アルキル化芳香
族化合物、例えばアルキル化ジフェニルオキサイド、アルキル化ジフェニルスル
フィド、及びアルキル化ジフェニルメタンが使用できるが、これらは現在のとこ
ろは好ましくない。全ての場合において、約１．５〜１２ｃＳｔの粘度範囲が通
常満足であることが見いだされた。他の合成基剤、例えば重要な研究である"Syn
thetic Lubricants", Gunderson and Hart, Reinhld Publ. corp., New York 19
62に記述されるものであり得る。アルキル化芳香族化合物材料において、アルキ
ル置換基は典型的には約８〜２５、通常は１０〜１８個のの炭素原子を含むアル
キル基であり、ACS Petroleum Chemistry Preprint 1053-1058, "Poly n-Alkylb
enzene Compounds: A Class of Thermally Stable and Wide Liquid Range Flui
ds", Eapen et al, Phila. 1984においてアルキルベンゼンについて記述される
ように３つまでのそのような置換基が存在し得る。トリアルキルベンゼンは、米
国特許第５０５５６２６号に記述されるように、炭素原子数８〜１２の１−アル
キンのシクロ二量化によって製造し得る。他のアルキルベンゼンは、ＥＰ １６
８５３４及び米国特許第４６５８０７２号に記述されている。アルキルベンゼン
が潤滑基剤として、特に低温用途（北極圏での乗物役務及び冷凍油）及び製紙油
において使用されてきた。これらは線状アルキルベンゼン（ＬＡＢ）の製造業者
、例えばVista Chem. Co.、Huntsman Chemical Co.、並びにChevron Chemical C
o.及び日本石油から商業的に入手できる。線状アルキルベンゼンは典型的には低
い流動性及び低温粘度、及び１００より大きいＶＩ値、並びに添加剤のための良
好な溶解力を有する。望ましい場合に使用し得る他のアルキル化芳香族は、例え
ば"Synthetic Lubricants and High Performance Functional Fluids", Dressle
r, H., chap 5, (R.L.Shubkin(Ed.)), Marcel Dekker, N.Y.. 1993に記述されて
いる。

【００２３】 水素添加分解及び水素添加異性化油は、本潤滑油において利点を与えるために
使用し得る鉱物及び合成由来の油類を示す。これらのタイプの油はAPIグループ
ＩＩＩ基剤（少なくとも９０％の飽和分、０．０３％以下の硫黄、ＶＩ少なくと
も１２０）として分類され、そして現在、鉱物及び合成由来の種々の炭化水素流
れ（真空ガス油及びワックスのような留出物を含む)の水素添加分解及び水素添
加異性化によって製造されている。水素添加分解または水素添加異性化されたワ
ックスは、それが高度にパラフィン系ワックス様物質としてそれらの元の物質か
ら生じた高い粘度指数値を有するので特に好ましい。これに加えて、それらは水
素添加処理中に起こる異性化反応（この中のワックス様のｎ−パラフィンをより
ワックス性の低いイソパラフィンに転化する）から生じる低い流動点を特徴とす
る。それゆえ得られた水素添加処理した油は、潤滑基剤として望まれる特性の組
合せを有する。徳野望ましい等級の水素添加異性化されたグループＩＩＩの基剤
は、水素添加異性化されたフィッシャートロプシュワックスである。フィッシャ
ートロプシュ合成の高沸点残留物であるこれらのワックスは高度のパラフィン性
の炭化水素であり、その合成の原料と一致する非常に低い硫黄含量を有する。そ
のような基剤の製造に使用される水素添加処理は非晶質の水素添加分解／水素添
加異性化触媒、例えば特定のルブ水素添加分解（ＬＨＤＣ）触媒または結晶質水
素添加分解／水素添加異性化触媒、好ましくはゼオライト系触媒の１種のような
ものを使用し得る。水素添加分解／水素添加異性化留分及び水素添加分解／水素
添加異性化ワックスを製造するための方法は、例えば米国特許第２８１７６９３
号、４９７５１７７号、４９２１５９４号、及び４８９７１７８号、並びに英国
特許１４２９４９４号、１３５０２５７号、１４４０２３０号及び１３９０３５
９号に記述されている。特に好ましい方法は、ＥＰ４６４５４６号及び４６４５
４７号に記述されている。フィッシャートロプシュワックス原料を使用する方法
は米国特許第４５９４１７２号及び４９４３６７２号に記述されている。

【００２４】 ポリアルファオレフィン ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、本組成物の好ましい低粘度基剤成分で
ある。既知の物質でありかつ一般的にMobil Chemical Companyのような供給者よ
り大きな商業的規模で入できるＰＡＯの平均分子量は、約２５０〜約１００００
であるが、ＰＡＯは約１０００ｃＳｔ（１００℃）以下の粘度で製造され得る。
ＰＡＯは典型的にアルファオレフィン（Ｃ₂〜約Ｃ₃₂のアルファオレフィンを含
むがこれらに限定されず、Ｃ₈〜約Ｃ₁₆アルファオレイフィン、例えば１−オク
テン、１−デセン、１−ドデセン等が好ましい）の比較的低分子量の水素化ポリ
マーまたはオリゴマーを含む。好ましいポリアルファオレフィンはポリ−１−デ
セン及びポリ−１−ドデセンであるが、受容できる低い揮発性の低粘度基剤を与
えるためにＣ₁₄〜Ｃ₁₈の範囲の、より高級なオレフィンのダイマーも使用できる
。１．５〜１２ｃＳｔの要求される粘度範囲のＰＡＯは一般に、主として出発オ
レフィンのトリマー及びテトラマー、及び少量のより高級なオリゴマーを、正確
な粘度等級及び出発オリゴマーに依存して含む。

【００２５】 ＰＡＯ流体は、例えば三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素または三フッ化ホ
ウ素と水、アルコール（例えばエタノール、プロパノールまたはブタノール）、
カルボン酸、またはエステル（例えば酢酸エチルまたはプロピオン酸エチル）と
の錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下にアルファオ
レフィンの重合によって便利に製造し得る。例えば米国特許第４１４９１７８号
または米国特許第３３８２２９１号に開示される方法がここに便利に使用し得る
。ＰＡＯ合成の他の説明は以下の米国特許第に見いだされる。3,742,082 (Brenn
an); 3,769,363(Brennan); 3,876,720 (Heilman); 4,239,930 (Allphin); 4,367
,352 (Watts); 4,413,156(Watts); 4,434,408 (Larkin); 4,910,355 (Shubkin);
4,956,122 (Watts); 5,068,487 (Theriot)。Ｃ₁₄〜Ｃ₁₈のオレフィンのダイマ
ーは米国特許第4,218,330号に記述されている。

【００２６】 エステル及び他の基油成分 最終潤滑剤における望ましい性質の組合せを達成するために、この２種のポリ
マー成分及び低粘度基剤成分に加えて、低粘度基剤は匹敵する粘度（１．５〜１
２ｃＳｔの範囲）の他の液体成分をも含み得、これは鉱物系でも合成でもよい。
例えば、高度にパラフィン系の性質のＰＡＯが主たる基剤成分として使用される
ときは、望まれる添加剤溶解能力及びシール膨潤特性を与えるために追加の化学
官能価を有する他の成分（例えば芳香族化合物、エステル、エーテル、アルコー
ル等）を利用することが望ましであろう。油中に使用されるある種の添加剤は芳
香族基を含み、そして適切な溶解能力のために、たとえ基剤中の芳香族化合物が
一般にそれらにおいて最適の潤滑性能につながらないとしても基剤中のいくつか
の芳香族特性が要求され得る。添加剤溶解力及びシール膨潤特性は、二塩基酸と
モノアルカノールとのエステル及びモノカルボン酸のポリオールエステルのよう
なエステルの使用によって確実とされる。前者のタイプのエステルは、例えばジ
カルボン酸（例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク
酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン
酸、リノール酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸等
）と、種々のアルコール（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等）とのエステルを含む。これ
らのタイプのエステルの具体例は、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、セバシン酸ジエイコシル等を含む。

【００２７】 特に有用な合成エステルは、１種以上の多価アルコール（好ましくは、ネオペ
ンチルポリオール、例えばネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、２
−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン
、ペンタエリトリトール及びジペンタエリトリトールのようなヒンダードポリオ
ールと、少なくとも４つの炭素原子を含むアルカン酸（通常はＣ₅〜Ｃ₃₀酸、例
えばカプリン酸、カプロン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、アラキン酸、及びベヘニン酸を含む飽和直鎖脂肪酸）または相当する
分岐鎖脂肪酸または不飽和脂肪酸（例えばオレイン酸）とを反応させることによ
って得られるものである。

【００２８】 最も適切な合成エステル成分は、トリメチロールプロパン、トリメチロールブ
タン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール及び／又はジペンタエリト
リトールと、炭素原子数約５〜１０の１以上のモノカルボン酸とのエステルであ
り、例えばMobil P-41及びP-51エステル（Mobil Chemical Company）のように広
く商業的に入手できる。

【００２９】 エステルは満足な添加剤溶解能力及びシール膨潤特性を提供するが、それらは
燃焼生成物としてクランクケース内に蓄積される少量の水分の存在下に加水分解
にさらされる。優秀な性能は、ある種のアルキル化芳香族化合物（例えばアルキ
ルベンゼン、アルキルメチレン、アルキルジフェニルオキサイド及びジフェニル
スルフィド）をＰＡＯと組み合わせて使用することによって得られ得る。アルキ
ルカナフタレンのものが好ましい。アルキル化ナフタレンとＰＡＯとの組合せは
米国特許第５６０２０８６号中に記述され、アルキル化ナフタレン（ＡＮ）、そ
れらの製造方法及びＡＮ／ＰＡＯの組合せの製造方法についてこれを参照する。

【００３０】 本油の基剤成分は典型的には全組成の５０〜９５重量％（本明細書中に記載の
全ての比率及び百分率は、そうでないことが記載されていない限り重量による）
であり、さらに通常は５０〜８５重量％の範囲である。低粘度合成油を使用する
とき、基剤成分の量は典型的には６５〜９０％であり、そして低温粘度要求（例
えば０Ｗ）を有する油のためには、特に処方中に基剤の低粘度成分として高い粘
度のＨＶＩ−ＰＡＯが使用されたときにはのこの範囲の上端にある傾向がある。
ＰＡＯがエステルと組み合わせた基剤の低粘度成分として使用されるときは、Ｐ
ＡＯ及びエステルの相対量は典型的には約２０：１〜１：１、通常は１０：１〜
２：１の範囲にある。もし低粘度アルキル芳香族化合物が低粘度炭化水素基剤成
分と組み合わせて使用されたときは、ＰＡＯ：アルキル芳香族化合物の比は典型
的には２０：１〜２：１、通常は１５：１〜１０：１である。

【００３１】 粘弾性ポリマー 通常は比較的少量で存在する本油の第３の特徴的な成分は、良好な粘弾性を有
する低分子量ポリマーである。このポリマーは粘弾性によって特徴づけられる。
弾性は、ポリマー含有流体の特徴であるが、そのレベルは、分子量、タイプ及び
濃度の関数である。ポリマーＶＩ改善剤によって寄与される、油の弾性によるジ
ャーナル軸受けの潤滑の利点についての可能性は十分に確立されている。例えば
、J. Inst. Petrol. Tech. 40, 191(1954), ASLE Trans. 4, 97(1961), ASLE Tr
ans. 8, 179(1965), Davies et al "The Rheology of Lubricants", John Wiley
, NY 1973, page 65及びTrans. Soc. Rheol. 20, 65(1976)を参照されたい。こ
れらの利点のための説明は、完全に流体力学的潤滑の場合には油の弾性が最小フ
ィルム厚さを増す傾向にある方向に、ジャーナル上の追加の力を生じ得るという
ことが理論化されてきた。この弾性力は粘度による力に直角であり、粘弾性流体
が剪断されたときに誘導される第１垂直応力差（Ｎ₁）と関連する。Ｎ₁値が高い
程、弾性が高い。本発明の油について、完全に処方された油についてのＮ₁値が
少なくとも１１、好ましくは少なくとも１５ｋＰａであるのが好ましい。この値
はLodge Stressmeter(Bannatek Co., SAEペーパー番号872043を参照）のような
スリットダイレオメーターによって測定され、剪断応力（τ）＝１０ｋＰａでの
剪断で報告される。好ましいケースにおいて、Ｎ₁の値は、少なくとも１８ｋＰ
ａ、またはいくぶん高く、例えば少なくとも２５ｋＰａであり得る。対照的に、
通常は配合油は典型的には同じ条件下で約１０ｋＰａ未満の値を有する。

【００３２】 この要件を満たす好ましい等級の物質は、ＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマー（上述の
米国特許第４８２７０６４号及び４８２７０７３号に記述されるタイプのもの）
である。これらのＨＶＩ−ＰＡＯ物質の種々の改質及び変化の以下の米国特許に
記述されており、これらを参照する。4990709, 5254274, 5132478, 4912272, 52
64642, 5243114, 5208403, 5057235, 5104579, 4943383, 4906799。これらのオ
リゴマーは、原子価状態が低い担持された金属である金属オリゴマー化触媒の存
在下に１−オレフィンのオリゴマー化によって製造されると要約される。好まし
い触媒は、還元剤として一酸化炭素を使用するクロムの還元によって製造される
シリカ上の原子価状態の低いクロムを含む。オリゴマー化は、米国特許第４８２
７０６４号及び４８２７０７３号に記述されるように、得られるオリゴマーのた
めに望ましい粘度に従って選択された温度において実施される。米国特許第５０
１２０２０号及び米国特許第５１４６０２１号に記述されるようにより高い粘度
の物質が製造でき、ここでは約９０℃未満のオリゴマー化温度がより高い分子量
のオリゴマーを製造するために使用される。全ての場合において、残存不飽和を
減じる必要があるときは水素化後に、オリゴマーは０．１９未満の分岐指数（米
国特許第４８２７０６４号及び米国特許第４８２７０７３号に定義）を有する。

【００３３】 油の比較的低い分子量で低い粘度の成分（高分子量オリマーと比較して）とし
て特徴づけられるが、この液体粘弾性ポリマー物質は一般に、低粘度基剤成分（
例えば低粘度ＰＡＯ、エステル及び／又はアルキル芳香族化合物）のものと高分
子量ポリマーのものとの中間である粘度を有する。これは通常は、約１２〜３０
００ｃＳｔ、例えば２０〜１０００またはそれ以上、４０〜１０００ｃＳｔの範
囲の粘度を有する。多くの場合では、約１００〜約１０００ｃＳｔの粘度が有用
に使用できる。この成分は典型的に、完成潤滑剤の約０．１〜約２５重量％、通
常０．１〜２０、例えば０．１〜１５重量％を構成する。ほとんどの場合、少な
くとも１％が存在するが、より高い分子量のポリマーを用いるとそれ未満である
。比較的高い分子量のＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーが、油の空気混入及び空気放出
特性（ＡＳＴＭ Ｄ−３４２７）への最も好ましい（そして予期されない）効果
を有することが発見された。この理由から、少なくとも１０００ｃＳｔ、例えば
１０００〜３０００ｃＳｔの粘度を有するＨＶＩ−ＰＡＯが、最適の空気混入及
び空気放出性のために好ましい。

【００３４】 ポリマー増粘剤 低粘度基剤成分及び比較的低分子量ポリマー粘弾性成分に加えて、潤滑剤は、
基剤のより低分子量の成分とブレンドされたときに顕著な粘度増加性を有する比
較的高い分子量の成分をも含む。上記したように、これらのポリマー成分は典型
的には約１００００〜１００００００、通常は１０００００〜１００００００の
分子量を有する。これらは通常は水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマ
ー、エチレンとプロピレンに基づくゴム、高分子量アクリレートまたはメタクリ
レートエステル、及びポリイソブチレン、並びに基剤に可溶性でありかつ基剤に
添加したときに望まれる高温粘度等級、例えば２０、３０、４０、５０、６０、
７０、８０、９０、１００を達成するために要求される粘度を与える高分子量の
他の材料である。これらの物質は、タイプによって多数の供給者から容易に商業
的に入手できる。

【００３５】 本配合物中に使用するためのこのクラスの好ましいポリマー材料は、不飽和モ
ノマー（スチレン、ブタジエン及びイソプレンを含む）のアニオン性重合によっ
て製造されるブロックコポリマーである。このタイプのコポリマーは米国特許第
第５１８７２３６、５２６８４２７、５２７６１００、５２９２８２０、５３５
２７４３、５３５９００９、５３７６７２２及び５３９９６２９号に記述されて
いる。ブロックコポリマーは線状または星状コポリマーであり、本目的のために
は線状ブロックコポリマーが好ましい。好ましいポリマーはイソプレン−ブタジ
エン及びイソプレン−スチレンアニオンジブロック及びトリブロックコポリマー
である。特に好ましい高分子量ポリマー成分は、Shell Chemical Companyによる
Shellvis^TM 40、Shellvis^TM 50、Shellvis^TM 90の名称で販売されているもので
あり、これらは線状のアニオン性コポリマーである。これらのうちアニオン性ジ
ブロックコポリマーであるShellvis^TM 50が好ましい。好ましさが低いアニオン
性ブロックコポリマーは、Shellvis^TM 200、Shellvis^TM 260、Shellvis^TM 300の
ような星状コポリマーである。これらの高分子量固体物質は、他の基剤成分中の
固体ポリマーの溶液の形態で潤滑剤内に便利にブレンドすることができる。高分
子量増粘剤の量は典型的には、基剤成分の粘度及び望まれる粘度、特に要求され
る高温等級に依存して、全潤滑剤（油）の０．１〜５％、さらに通常は０．５〜
３％である。比較的低い粘度の基剤成分、及び比較的高い粘度の高温等級要求の
場合には、高い粘度の基剤成分が使用され高温等級の要求がより低い値であると
きよりも、多くの高分子量成分が必要である。従って、交差等級の油（例えば０
Ｗ７０、０Ｗ９０及び０Ｗ１００）は通常、等級範囲のこれより小さい油よりも
多くの高分子量ポリマー増粘剤が必要であるが、比較的低い高温要求を有する０
Ｗ油（例えば０Ｗ２０油）はこの増粘物質を比較的少量しか必要としない。

【００３６】 増粘剤またはＶＩ改善剤として使用し得る高分子量ポリマーのについての卓越
した議論は、Lubricants and Related Products, Verlag Chemie, Deerfield Be
ach, FL; ISBN 0-89573-177-0中にKlamannによって与えられ、この議論は以下に
述べる他の潤滑添加剤についての十分な議論をも与えている。ニュージャージー
州パークリッジのNoyes Data Corporation出版のM. W. Ranneyによる"Lubricant
Additives"も参照される。

【００３７】 添加剤パッケージ 低粘度基剤成分、粘弾性ポリマー及び高分子量ポリマー増粘剤に加えて、本油
はまた、完成油の望まれる性能特性を付与又は高めるために添加剤パッケージを
含む。これらの添加剤及び全体のパッケージは通常、使用する基剤のタイプに依
存して、鉱物又は合成由来の潤滑剤のためのタイプである。通常要求され得る添
加剤のタイプは、例えば次のものである。（１）酸化禁止剤、（２）分散剤、（
３）洗浄剤、（４）腐食禁止剤、（５）金属不活化剤、（６）抗磨耗剤、（７）
極圧添加剤、（８）流動点降下剤、（９）粘度指数改善剤、（１０）シール適合
剤、（１１）摩擦改良剤、及び（１２）脱泡剤。

【００３８】 酸化安定性は抗酸化剤の使用によって提供され、Klamann op cit.によって記
述されるように、この目的のために広い範囲の市販物質が入手できる。最も一般
的なタイプのものは、フェノール系抗酸化剤及びアミン型の抗酸化剤であり、後
者が好ましい。これらはタイプにより個々に、または組み合わせて使用し得る。

【００３９】 フェノール系抗酸化剤は、無灰（金属を含まない）フェノール化合物またはあ
る種のフェノール性化合物の中性若しくは塩基性の金属塩である。典型的なフェ
ノール系抗酸化剤は、立体的に障害されたヒンダードフェノールであり、そして
これらはヒドロキシル基が互いにｏ−またはｐ−位にあるジヒドロキシアリール
の誘導体を含む。。典型的なフェノール抗酸化剤は、Ｃ₆以上のアルキル基で置
換されたヒンダードフェノール及びこれらのヒンダードフェノールのアルキレン
でカップリングされた誘導体である。このタイプのフェノール物質の例は、２−
ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノー
ル、２−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヘプチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２−
メチル−６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、及び２−メチル−６−
ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールである。オルトカップリングしたフェ
ノールの例は、２，２‘−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール）、
２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）、及び２，２’−
ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデセニルフェノール）を含む。

【００４０】 使用し得る非フェノール性の酸化禁止剤は、芳香族アミン抗酸化剤を含み、こ
れはそれだけまたはフェノール性化合物との組合せで使用され得る。非フェノー
ル性抗酸化剤の典型例は、アルキル化もしくはアルキル化されていない芳香族ア
ミン、例えば式Ｒ³Ｒ⁴Ｒ⁵Ｎ｛Ｒ³は脂肪族、芳香族または置換芳香族基、Ｒ⁴は
芳香族または置換芳香族基、そしてＲ⁵はＨ、アルキル、アリール若しくはＲ⁶Ｓ
(Ｏ)_XＲ⁷（Ｒ⁶はアルキレン、アルキニレンまたはアルアルキレン基、Ｒ⁷はより
高級なアルキル基、若しくはアルケニル、アリール、若しくはアルカリール基で
ある）であり、そしてｘは０、１若しくは２である｝の芳香族モノアミンを含む
。脂肪族基Ｒ³は１〜約２０の炭素原子を含み得、好ましくは６〜１２の炭素原
子を含む。この脂肪族基は飽和脂肪族基である。Ｒ³及びＲ⁴の両方が芳香族また
は置換脂肪族であり、そしてこの芳香族基はナフチルのような縮合環であり得る
。芳香族基Ｒ³及びＲ⁴は、Ｓのような他の基とともに互いに結合していてもよい
。

【００４１】 典型的な芳香族アミン抗酸化剤は、少なくとも６個の炭素原子を含むアルキル
置換基を有する。脂肪族基の例は、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、及
びデシルを含む。一般に、脂肪族基は１４より多い炭素原子を含まない。本組成
物中で有用な一般的なタイプのアミン抗酸化剤は、ジフェニルアミン、フェニル
ナフチルアミン、フェノチアジン、イミドジベンジル及びジフェニルフェニレン
ジアミンを含む。２以上の芳香族アミンの混合物も有用である。ポリマーアミン
抗酸化剤も使用できる。本発明において有用な芳香族アミン抗酸化剤の具体例は
、ｐ，ｐ‘−ジオクチルジフェニルジアミン、オクチルフェニル−ベータ−ナフ
チルアミン、ｔ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミン、フェニル−ア
ルファナフチルアミン、フェニル−ベータ−ナフチルアミン、ｐ−オクチルフェ
ニル−アルファ−ナフチルアミン、４−オクチルフェニル−１−オクチル−ベー
タ−ナフチルアミンを含む。

【００４２】 通常、抗酸化剤の全量は全組成物の１０重量％を超えず、そして通常は約５重
量％未満、典型的には１〜２重量％である。 分散剤もまた、潤滑油のための機知のグループの機能性添加剤であり、油中の
サスペンション中に酸化生成物を維持し、ベアリングに刻み目を入れ、油道を邪
魔しそして他の形式の損傷を生じる屑の蓄積を防止し、そして付着の形成を防止
し、そして酸性燃焼生成物の中性化による腐食性磨耗を禁止するために使用され
る。分散剤は、その用途に応じて灰分を含むかまたは含まなくてよく、このうち
灰分のない種類のものが好ましい。化学的に、多くの分散剤は、フェナート、ス
ルネネート、硫黄化フェナート、サリチレート、ナフテネート、ステアレート、
カルバメート、チオカルバメート、リン誘導体として特徴づけられる。特に有用
な等級の分散剤はアルケニルコハク酸誘導体であり、典型的に長鎖の置換アルケ
ニルコハク酸化合物、通常は置換無水コハク酸のポリヒドロキシ若しくはポリア
ミノ化合物との反応によって製造される。油中での可溶性を与える、分子の親油
部分を構成する長鎖の基は、通常はポリイソブチレン基である。このタイプの分
散剤の多くの例は、商業的及び文献中で知られている。そのような分散剤を説明
した米国特許の例は、は3172892、32145707、3219666、3316177、3341542、3444
170、3454607、3541012、3630904、3632511、3787374及び4234435号である。他
のタイプの分散剤は、米国特許3036003、3200107、3254025、3275554、3438757
、3454555、3565804、3413347、3697574、3725277、3725480、3726882、4454059
、3329658、3449250、3519565、3666730、3687849、3702300、4100082、5705458
中に説明されている。分散剤の他の説明は、例えばEP 471071に見いだすことが
でき、本目的のために参照がなされる。

【００４３】 洗浄剤はまた、重要な添加剤成分であり、全体のきれいさに役立つ。化学的に
は、多くの分散剤がKlamann and Ranney op citによって記載される分散剤に類
似である。Ranneyは、潤滑剤中の分散剤／洗浄剤として有用な種々のスルホン酸
の種々の過塩基(overbased)金属塩を開示する。題名"Lubricant Additives", C.
V. Smallheer and R.K. Smith（オハイオ州クリーブランドのLezius-Hiles Co.
により出版）の書籍は、同様に、分散剤／洗浄剤として有用な多数の過塩基スル
ホネートを開示する。

【００４４】 腐食禁止剤または金属サプレッサーは本組成物中には必要ではないが、操作中
に遭遇する金属のタイプによって、所望によって添加され得る。ひろい種類のも
のが商業的に入手でき、それらはKlamann, op. cit.においても言及されている
。

【００４５】 亜鉛ジ(イソヘキシル)ジチオホスフェートのようなジアルキルジチオリン酸亜
鉛を典型とする抗磨耗剤が好ましくは本組成物に加えられるが、これは低及び高
分子量ポリマーの低粘度基剤中での組合せは、弾性流体力学条件下でフィルム厚
さを増すが、添加剤の追加の効果は厳しい条件下で望ましいからである。

【００４６】 流動点降下剤及び粘度指数改善剤（ＶＩＩ）は通常は本油中で要求されないが
、、これは低粘度基剤が通常十分に低い流動点を有し、この性質をさらに修正す
る必要はないからである。しかし、慣用の流動点改善剤は望まれるのであれば添
加し得る。粘度改善剤及びＶＩ改善剤として働く高分子量ポリマー成分は通常、
高度に粘弾性ＨＶＩ−ＰＡＯ成分と組み合わせて、さらに議論は必要ではないが
再度、このタイプの慣用の添加剤が所望によって使用し得るのに十分に高い値を
与える。これらの両方のタイプの添加剤はKlamann, op citに説明されている。

【００４７】 シール適合剤は通常、好ましい基剤の高度にパラフィン性がそれをシール適合
性規格に合うためにこの添加剤を必要とするので非常である。このタイプの添加
剤は、例えば種々の芳香族エステルとして商業的に入手でき、そして慣用量、典
型的には、実際の組成に依存して、全潤滑剤の０．１〜５％、通常は０．５〜２
％使用し得る。

【００４８】 摩擦改良剤（摩擦減少剤）は望ましい等級の添加剤であり、そして種々の脂肪
酸及び／またはエステル誘導体として商業的に入手できる。これらはまた、Klam
ann, op citに説明されている。グリセロールモノオレエートのようなグリセロ
ールモノエステルが本潤滑剤のための好ましい等級の摩擦改良剤である。これら
は全潤滑剤の０．１〜１％の量で適切に使用される。

【００４９】 脱泡剤、典型的にはシリコーン化合物は商業的に入手でき、そして慣用の少量
で、乳化破壊剤のような他の添加剤と共に使用し得る。これらの添加剤の量は通
常、合わせて１％未満、しばしば０．１％未満である。

【００５０】 実施例１ 本発明に従う優秀な低温度性能を有する交差等級の潤滑剤を例示するために、
多数の油を種々の粘度等級に配合した。組成は重量による。

【００５１】

【数２】

【００５２】

【数３】 実施例２ 合成ＰＡＯ系５Ｗ−６０油を下の表５のように調製した。

【００５３】

【数４】 実施例３ 本実施例は、潤滑剤中の３種の合成成分の組合せを使用して、ＡＳＴＭシーケ
ンスＶ−Ｅ試験に合格するための能力を示す。油を０Ｗ−３０油として配合した
が、この考え方は適切な処方変更により０Ｗ−２０クロスグレード油としても使
用できる。試験結果を下の表６に示す。

【００５４】

【数５】 これらの結果は、本油の３成分の使用が、シーケンスＶ−Ｅ磨耗試験合格のため
に必要な特性を提供するために組み合わされることを示す。

【００５５】 実施例４ この実施例はＨＶＩ−ＰＡＯオリゴマーの粘度、潤滑剤のための空気混入及び
空気放出特性への影響を示す。油を５Ｗ−３０等級へ配合し、そしてＡＳＴＭ
Ｄ−３４２７によって空気放出特性について試験した。この結果を下の表７に示
す。

【００５６】

【数６】 実施例５ この実施例は、星形ポリマーと比較したときの、空気混入及び空気放出特性へ
の線状高分子量ポリマーの効果を示す。５Ｗ−５０へ配合した油を、高分子量増
粘剤（ＰＡＯ系基油及びＨＶＩ−ＰＡＯ成分）と組み合わせて試験した結果を下
の表８に示す。

【００５７】

【数７】 上の表８の結果は、空気混入及び空気放出特性が、線状ポリマー増粘剤を使用
したほうが良好であること（例えば５−１と５−３を比較されたい）、及びより
高い粘度のＨＶＩ−ＰＡＯ成分が、一定のポリマー増粘剤を使用したとき空気放
出を促進する（５−１と５−２を比較されたい）ことを示す。

【００５８】 実施例６ 本実施例は、成分のこの組合せの使用によって達成できる、フィルム厚さにお
ける改善を示す。２種の油をを下の表９に示すようにＳＡＥ等級０Ｗ−２０に配
合した。１つは、ＨＶＩ−ＰＡＯ（１５０ｃＳｔ）成分を含み、１種は含まない
。次に、ＥＨＬ条件下での油のフィルム厚さを点接触（円盤上のボール）テスト
リグ内で光学検出器を使用して測定した（参考文献："The Measurement and Stu
dy of Very Thin Lubricant Films in Concentrated Contacts", by G.J.Johnst
on, R.Wayte and H.A.Spikes, Trilogy Transactions, Vol. 34 (1991), 2, 187
-194)。結果を図1に図示した。

【００５９】

【数８】 図は、本発明の油内にＨＶＩ−ＰＡＯ成分を含ませることの有効性を示す。図
１は、ＨＶＩ−ＰＡＯ成分を含む０Ｗ−２０油及び他の０Ｗ−２０油についての
試験リグ内での速度に対するフィルム厚さ（ｎｍ）をプロットしたものである。
このプロットは、弾性流体力学潤滑の形式における低速において、高い弾性のポ
リマーが有効なフィルム厚さを高め、この形式での磨耗効率を減じることを示す
。しかし、より高い速度においては、流体学的潤滑形式において、通常のフィル
ム性質が適切なフィルム厚さを確保するために十分であることを示す。

【００６０】 実施例７ 種々の粘度等級に配合された以下の比較例によって粘弾性の比較が与えられる
。

【００６１】

【数９】 上の表１０において、処方７−２と７−５（両方とも０Ｗ−３０）の比較は、
ＨＶＩ−ＰＡＯ成分が高い値の粘弾性と関連し、これは次に完全に配合された潤
滑剤における改善されたフィルム厚さと相関作用し得ることを示す。処方７−４
も、ＨＶＩ−ＰＡＯ成分と関係する高い値の粘弾性の指標である。

【００６２】 実施例８ 本実施例は、ＨＶＩ−ＰＡＯ成分を含む広い交差等級の油において、改善され
た空気混入及び空気放出特性を、得るための能力を示す。線状及び星状ポリマー
形の増粘剤を使用して、２種の油を０Ｗ−７０粘度等級に配合した。

【００６３】

【数１０】 実施例８ 本実施礼は、ＶＩ−ＰＡＯ成分を含む広い等級にまたがった１０Ｗ−６０クロ
スグレード油において、改善された空気混入及び空気放出特性を、得るための能
力を示す。これらの油は線状及び星状ポリマー形の増粘剤を単独または組み合わ
せて使用して配合された。

【００６４】

【数１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 図面の唯一の図は、本発明の合成潤滑油によって達成されるフィルム厚さの改
善をグラフで示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 143/10 Ｃ１０Ｍ 143/10 143/12 143/12 145/14 145/14 // Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ 20:02 20:02 20:04 20:04 30:02 30:02 30:06 30:06 30:08 30:08 40:25 40:25 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 バーグストラ，レイモンド・ジェイ アメリカ合衆国ヴァージニア州20147，ア シュバーン，ロセッタ・プレイス 21269 (72)発明者 ジャクソン，アンドルー アメリカ合衆国ニュージャージー州08534 −2917，ペニントン，ウォーキング・パー チェイス・ドライブ ４ (72)発明者 ジョンストン，ジー・ジェームズ ドイツ連邦共和国 21081 ハンブルク， ポストファハ 93 01 80 (72)発明者 マックスウェル，ウィリアム・エル アメリカ合衆国ニュージャージー州08098 −2424，パイルズグローヴ，フォーシシ ア・レイン 39 (72)発明者 パチェ，ロバート・エイ アメリカ合衆国ニュージャージー州ミルタ ウン，ダースト・ドライブ 24 Ｆターム(参考） 4H104 BA04A BA07A BA07C BB31A CA01A CA01C CA07C CA12C CB08C EA01Z EA02C EA03C EA21Z LA01 LA03 LA04 PA41

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体潤滑基剤と、液体潤滑基剤に溶解した異なる分子量の第
   １ポリマー及び第２ポリマーとを含む潤滑剤であって、第１ポリマ―は第２ポリ
   マーよりも低分子量でありかつ第２ポリマーよりも高度に粘弾性であり、第２ポ
   リマーは液体基剤とブレンドしたときに増粘性を有する、前記の潤滑剤。
2. 【請求項２】 １．５〜１２ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する、少なくと
   も１種のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤、 第１ポリマーとしての、還元された金属触媒の存在下にアルファオレフィンの
   重合によって製造される、２０〜３０００ｃＳｔの粘度を有するポリマー（ＨＶ
   Ｉ−ＰＡＯ）、及び 第２ポリマーとしての、少なくとも１０００００の分子量を有するポリマー を含む、請求項１に記載の潤滑剤。
3. 【請求項３】 基剤成分 ５０〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜２０％、 １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
   ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項２に記載の潤滑剤。
4. 【請求項４】 基剤成分がＰＡＯ及びエステルを含む、請求項３に記載の潤
   滑剤。
5. 【請求項５】 基剤成分がＰＡＯ及びアルキル化芳香族化合物を含む、請求
   項３に記載の潤滑剤。
6. 【請求項６】 合成エンジン油であって、 １．５〜１２ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有し、かつ１．５〜１２ｃＳｔ（１
   ００℃）を有する少なくとも１種のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）を含む、
   液体潤滑基剤、 液体潤滑基剤中に溶解されている、異なる分子量の第１ポリマーと第２ポリマ
   ー、 還元金属触媒の存在下でアルファオレフィンの重合によって製造される、２０
   〜３０００ｃＳｔの粘度及び第２ポリマーよりも小さい分子量及び第２ポリマー
   よりも高い粘弾性を有するポリマーを含む、第１ポリマー（ＨＶＩ−ＰＡＯ）、
   及び 液体基剤とブレンドしたときに粘度を増す性質を有する第２ポリマー を含む合成エンジン油。
7. 【請求項７】 基剤成分 ５０〜９０％、 ４０〜１０００ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有するＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜
   ２０％、 １０００００〜１００００００の分子量を有すブロックコポリマーを含む第２
   ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項６に記載のエンジン油。
8. 【請求項８】 基剤成分がＰＡＯ及びエステルを含む、請求項７に記載のエ
   ンジン油。
9. 【請求項９】 基剤成分がＰＡＯ及びアルキル化芳香族化合物を含む、請求
   項７に記載のエンジン油。
10. 【請求項１０】 ０Ｗの低温粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜２０％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項６に記載のエンジン油。
11. 【請求項１１】 ０Ｗ−２０の低温粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１０％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有すブロックコポリマーを含む第２
    ポリマー ０．１〜１％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
12. 【請求項１２】 ２０以上の高温粘度等級を有し、ＡＳＴＭシーケンスＶＥ
    テスト（ASTM Sequence VE Test）に合格する、請求項１０に記載のエンジン油
    。
13. 【請求項１３】 ＡＳＴＭシーケンスＶＥテストに合格する、請求項１１に
    記載のエンジン油。
14. 【請求項１４】 ０Ｗ−３０の粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１０％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
15. 【請求項１５】 ＡＳＴＭシーケンスＶＥテストに合格する、請求項１４に
    記載のエンジン油。
16. 【請求項１６】 ０Ｗの低温粘度等級及び少なくとも５０の高温粘度等級を
    有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜２０％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
17. 【請求項１７】 ０Ｗ−７０の粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１５％、 １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．５〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
18. 【請求項１８】 ０Ｗ−８０の粘度等級を有し、 １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１５％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー １〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
19. 【請求項１９】 ０Ｗ−９０の粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１５％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー １．５〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
20. 【請求項２０】 ０Ｗ−１００の粘度等級を有し、そして １．５〜６ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ６５〜９０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜１５％、 １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ２〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
21. 【請求項２１】 ５Ｗの低温粘度等級及び少なくとも５０の高温粘度等級を
    有し、そして １．５〜８ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルファ
    オレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ５５〜７０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜２０％、 １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
22. 【請求項２２】 １０Ｗの低温粘度等級及び少なくとも６０の高温粘度等級
    を有し、 １．５〜１０ｃＳｔ（１００℃）の粘度を有する少なくとも１種のポリアルフ
    ァオレフィン（ＰＡＯ）を含む基剤成分 ５５〜７０％、 ＨＶＩ−ＰＡＯ ０．１〜２０％、及び １０００００〜１００００００の分子量を有するブロックコポリマーを含む第
    ２ポリマー ０．１〜５％ を含む、請求項１０に記載のエンジン油。
23. 【請求項２３】 ３％未満の、１．０分での最大空気混入（ＡＳＴＭ Ｄ３
    ４２７）を有する、請求項１に記載の潤滑剤。
24. 【請求項２４】 ３％未満の、１．０分での最大空気混入（ＡＳＴＭ Ｄ３
    ４２７）を有する、請求項６に記載の合成エンジン油。