JP2003193078A - 分散剤及び該分散剤を含む潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油組成物使用の際に形成されるスラッジ
やワニスを抑制し、ススによる潤滑油組成物の粘度の上
昇を抑制することができ、ピストン清浄性を向上させリ
ング固着性を改善することができる分散剤組成物を提供
すること。 【解決手段】 ポリアルケニル置換モノカルボン酸若し
くはジカルボン酸、無水物又はエステルとポリアミンと
の反応生成物である分散剤を一種以上含む硼素含有分散
剤組成物であって、該分散剤の少なくとも一種が、数平
均分子量が少なくとも約１８００のポリアルケニル部位
を有し、ポリアルケニル部位一個に対して約１．３個よ
り多く約１．７個までのモノカルボン酸又はジカルボン
酸生成部位を有し、分散剤組成物の窒素重量％に対する
硼素重量％の比（Ｂ／Ｎ）が約０．０５〜約０．２４で
ある分散剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油組成物用の
分散剤及び該分散剤を含有する潤滑油組成物に関する。
より詳細には、潤滑油組成物使用の際に形成されるスラ
ッジやワニスを抑制し、ススによる潤滑油組成物の粘度
の上昇を抑制することができ、ピストン清浄性を向上さ
せリング固着性を改善することができる分散剤に関す
る。

【０００２】

【発明の背景】ガソリン及びディーゼルエンジン用の潤
滑油の性能を改善するために、添加剤を使用することが
一般に試みられてきた。添加剤、又は添加剤パッケージ
は多くの目的のために使うことができ、例えば洗浄力の
向上、エンジンの磨耗の低減、熱や酸化に対する潤滑油
の安定化、潤滑油の消費の削減、腐蝕の抑制と摩擦損失
の低減等である。「分散剤」は、オイル使用中に酸化や
他のメカニズムによって形成される不溶物をオイル中に
懸濁させておくために用いられるものであり、またスラ
ッジの綿状化や不溶物の沈殿を抑制するために用いられ
る。分散剤のもう一つの役目はスス粒子の凝集を防ぎ、
潤滑油使用時における粘度の上昇を抑えることである。
ススの分散性が許容できるレベルにあることを含めて性
能の向上したクランクケース潤滑剤が絶えず要求されて
いる。さらに、クランクケース潤滑剤のユーザー、とり
わけＯＥＭ供給先の業者は、より厳しい性能基準を満た
すことができる潤滑剤を要求している。この性能基準の
一つにピストン清浄性がある。ピストン清浄性の厳しい
テストとして、ＶＷＴＤｉテスト（ＶＷ−ＰＶ１４５
２；ＣＥＣ Ｌ−７８−Ｔ−９９）がある。このテスト
によって測定されるもう一つの性能基準は「ピストン固
着」であり、これは圧縮着火式（ディーゼル）内燃機関
の動作中におけるピストンリングの固着を指す。

【０００３】現在使用されているほとんどの分散剤は、
（１）ポリアルケニル置換モノカルボン酸若しくはジカ
ルボン酸、無水物又はエステル（例えばポリイソブテニ
ル無水コハク酸）という一般にカルボン酸アシル化剤と
呼ばれているものと、（２）求核性反応物（例えばアミ
ン、アルコール、アミノアルコール又はポリオール）と
の反応生成物である。ポリアルケニル部位一個に対する
モノカルボン酸又はジカルボン酸生成部位の割合を、ア
シル化剤の「官能価」と呼ぶことができる。分散剤の性
能を向上させるため、分散剤の主鎖の官能価を上げ、最
終的には分散剤一分子に対する求核性部位の平均個数を
増やす傾向があった。米国特許第４２３４４３５号に
は、数平均分子量が１３００〜５０００のポリアルケン
から誘導されたヒドロカルビル置換ジカルボン酸が記載
されているが、これはポリアルケン一部位に対して少な
くとも１．３個（例えば１．３〜４．５個）の割合でジ
カルボン酸基を有するものである。また、カルボン酸ア
シル化剤とアミン、アルコール、アミノアルコール又は
ポリオールとの反応生成物をさらに硼素化合物と反応さ
せた分散剤も知られているが、これは、分散剤の磨耗
性、腐蝕性、ゴム材料との相性の向上を目的としてい
る。窒素含有分散剤の硼化処理については、米国特許第
３０８７９３６号及び第３２５４０２５号に概要が教示
されている。上記に記載の米国特許第４２３４４３５号
には、高官能価の分散剤に対する任意の硼化処理を含む
後処理が開示されている。米国特許第６１２７３２１号
には、適度なサクシネート化率を有する分散剤を含有し
た処方が開示されているが、この分散剤を硼化処理する
こともできる。平均官能価が約１．０〜１．２の分散剤
を一種又は複数使って処方した潤滑油組成物によると、
十分なピストン清浄性は得られるが分散性のレベルが不
十分であることがわかった。官能価がさらに高い分散剤
を一種又は複数で使えば、分散性は向上するがピストン
清浄性には悪影響を与える。つまり、分散性が改善さ
れ、同時にピストン清浄性にも優れている分散剤又は分
散剤混合物を提供できれば有利である。本発明の発明者
らは、潤滑油の処方に使用する分散剤組成物の分子量、
官能価、及び硼素：窒素の比を同時に制御することによ
って、ススやスラッジに対する優れた分散性を維持しな
がらＶＷＴＤｉテストで測定されるようなリング固着や
ピストン清浄性を向上させることができることを見出し
た。

【０００４】

【発明の内容】本発明の第一の態様によると、求核性反
応物との反応で誘導体化したポリアルケニル置換モノカ
ルボン酸若しくはジカルボン酸、無水物又はエステルで
ある分散剤を一種以上含有する最適な硼化分散剤組成物
を提供するもので、組成物中、少なくとも一種の分散剤
は、数平均分子量が少なくとも約１８００のポリアルケ
ニル部位を有し、ポリアルケニル部位一個に対して約
１．３個より多く約１．７個までの割合でモノカルボン
酸又はジカルボン酸生成部位を有するもので、該分散剤
組成物の窒素重量％に対する硼素重量％の比（Ｂ／Ｎ）
は約０．０５〜約０．２４である。本発明の第二の態様
によると、大量の潤滑粘度のオイルと少量の硼化分散剤
組成物とを含む潤滑油組成物を提供するもので、分散剤
組成物は、求核性反応物との反応で誘導体化したポリア
ルケニル置換モノカルボン酸若しくはジカルボン酸、無
水物又はエステルである分散剤を一種以上含有し、組成
物中、少なくとも一種の分散剤は、数平均分子量が少な
くとも約１８００のポリアルケニル部位を有し、ポリア
ルケニル部位一個に対して約１．３個より多く約１．７
個までの割合でモノカルボン酸又はジカルボン酸生成部
位を有するもので、該分散剤組成物の窒素重量％に対す
る硼素重量％の比（Ｂ／Ｎ）は約０．０５〜約０．２４
である。本発明の第三の態様によると、通常液状の実質
的に不活性な有機溶剤又は希釈剤を約２０〜９０重量％
と、硼化分散剤組成物を約１０〜約９０重量％含む添加
剤濃縮物を提供するもので、分散剤組成物は求核性反応
物との反応で誘導体化したポリアルケニル置換モノカル
ボン酸若しくはジカルボン酸、無水物又はエステルであ
る分散剤を一種以上含有し、組成物中、少なくとも一種
の分散剤は、数平均分子量が少なくとも約１８００のポ
リアルケニル部位を有し、ポリアルケニル部位一個に対
して約１．３個より多く約１．７個までの割合でモノカ
ルボン酸又はジカルボン酸生成部位を有するもので、該
分散剤組成物の窒素重量％に対する硼素重量％の比（Ｂ
／Ｎ）は約０．０５〜約０．２４である。

【０００５】さらに本発明は、ディーゼル内燃機関にお
けるピストン清浄性を改善し、リング固着傾向を低減す
る方法を提供するもので、この方法は、このようなエン
ジンを大量の潤滑粘度のオイルと少量の硼化分散剤組成
物を含む潤滑油組成物で潤滑するステップを有するもの
で、硼化分散剤組成物は求核性反応物との反応で誘導体
化したポリアルケニル置換モノカルボン酸若しくはジカ
ルボン酸、無水物又はエステルである分散剤を一種以上
含有し、組成物中、少なくとも一種の分散剤は、数平均
分子量が少なくとも約１８００のポリアルケニル部位を
有し、ポリアルケニル部位一個に対して約１．３個より
多く約１．７個までの割合でモノカルボン酸又はジカル
ボン酸生成部位を有するもので、該分散剤組成物の窒素
重量％に対する硼素重量％の比（Ｂ／Ｎ）は約０．０５
〜約０．２４である。本発明のこの他の目的、有利性及
び特徴は、以下の明細書から明らかになるであろう。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において有用な分散剤と
は、潤滑油に添加した際にガソリン及びディーゼルエン
ジンでの使用における堆積物の形成を減らすのに効果的
であることが知られている窒素含有無灰（金属を含まな
い）分散剤の範囲を含むものである。本発明の無灰分散
剤は、油溶性で高分子量の長い主鎖を有し、主鎖には分
散させなければならない粒子と会合することができる官
能基を含む。通常、このような分散剤は、アミン、アミ
ン−アルコール又はアミドの極性部位がポリマーの主鎖
に結合しており、橋かけ基を介して結合されていること
が多い。無灰分散剤は、例えば、長鎖の炭化水素置換モ
ノカルボン酸及びポリカルボン酸又はその無水物の油溶
性の塩、エステル、アミノエステル、アミド、イミド及
びオキサゾリン；長鎖の炭化水素化合物のチオカルボキ
シレート誘導体；ポリアミン部位が直接結合している長
鎖の脂肪族炭化水素化合物；及び長鎖の置換フェノール
とホルムアルデヒドとポリアルキレンポリアミンとを縮
合して得られるマンニッヒ縮合生成物から選べばよい。
本発明の分散剤組成物は、ポリアルケニル置換モノカル
ボン酸若しくはジカルボン酸、無水物又はエステルから
誘導した分散剤を少なくとも一種含有し、その分散剤
は、数平均分子量が少なくとも約１８００のポリアルケ
ニル部位を有し、ポリアルケニル部位一個につき約１．
３個より多く約１．７個以下、好ましくは約１．３個よ
り多く約１．６個以下、さらに好ましくは約１．３個よ
り多く約１．５個以下の割合で官能基（モノカルボン酸
又はジカルボン酸生成部位）を有する（中間官能価分散
剤）。官能価（Ｆ）は次式によって求めることができ
る。

【０００７】

【数１】 Ｆ＝(ＳＡＰｘＭｎ)/((112,220ｘA.I.)−(ＳＡＰｘ98)) （１） （式中、ＳＡＰは鹸化価（即ち、コハク酸含有反応生成
物１グラムにおける酸基を完全に中和するのに使われる
ＫＯＨのミリグラム数で、ＡＳＴＭ Ｄ９４に従って求
める）を表し；Ｍｎは出発原料のオレフィンポリマーの
数平均分子量を表し；A.I.はコハク酸含有反応生成物の
有効成分パーセント（残りは、未反応のオレフィンポリ
マー、無水コハク酸、希釈剤）を表す。）

【０００８】一般に、モノカルボン酸又はジカルボン酸
生成部位の一つ一つが求核性基（アミン、アルコール、
アミド又はエステル極性部位）と反応することになり、
ポリアルケニル置換カルボン酸アシル化剤における官能
基の数によって分散剤最終製品中の求核性基の個数は決
まる。本発明の分散剤におけるポリアルケニル部位の数
平均分子量は、少なくとも１８００、好ましくは１８０
０〜３０００、例えば２０００〜２８００、さらに好ま
しくは約２１００〜２５００、最も好ましいのは約２２
００〜約２４００である。分散剤の正確な分子量の範囲
は、分散剤を誘導するのに使用されるポリマーの種類、
官能基の数、用いられる求核性基の種類等の非常にたく
さんのパラメーターによって変化するので、分散剤の分
子量は、通常、ポリアルケニル部位の分子量で表す。ポ
リマーの分子量、具体的にはＭｎは、既知の様々な方法
によって求めることができる。簡便な方法の一つとして
ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）があるが、これ
によると分子量分布情報も付加的に得ることができる
（W.W. Yau、J.J. Kirkland、D.D. Bly "Modern Size E
xclusion Liquid Chromatography" JohnWiley and Son
s, New York, 1979 参照）。分子量を求める際に、と
りわけ低分子量ポリマーの分子量を求めるのに有用なも
う一つの方法として、蒸気圧浸透圧測定法が挙げられる
（ＡＳＴＭ Ｄ３５９２参照）。

【０００９】本発明の分散剤組成物に使用される分散剤
を形成するのに適したポリアルケニル部位は、分子量分
布（ＭＷＤ）、これは多分散性とも呼ばれるもので数平
均分子量（Ｍｎ）に対する重量平均分子量（Ｍｗ）の比
で求められるが、この分子量分布が狭いことが好まし
い。Ｍｗ／Ｍｎ比が２．２より小さいポリマー、好まし
くは２．０より小さいポリマーが最も望ましい。好適な
ポリマーの多分散性は、約１．５〜２．１、好ましくは
約１．６〜約１．８である。本発明の分散剤を形成する
のに用いられる炭化水素化合物またはポリマー類として
適したものには、ホモポリマー、インターポリマー又は
低分子量の炭化水素化合物が含まれる。このようなポリ
マーのグループの一つとして、エチレン及び／又は少な
くとも一個の式Ｈ₂Ｃ＝ＣＨＲ¹で表される炭素数３〜２
８のα−オレフィンを含むポリマーで、上記式中、Ｒ¹
は炭素原子１〜２６個を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル
基で、このポリマーは炭素−炭素不飽和を含み、末端の
エテニリデン不飽和の度合いが高いものが好ましい。好
ましくは、このようなポリマーには、エチレンと上記式
で表される少なくとも一つのα−オレフィンとからなる
インターポリマーで、式中Ｒ¹が炭素原子１〜１８個の
アルキル基、より好ましくは炭素原子１〜８個のアルキ
ル基、さらに好ましくは炭素原子１〜２個のアルキル基
であるものが含まれる。すなわち、有用なα−オレフィ
ンモノマーとコモノマーとしては、例えば、プロピレ
ン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メ
チルペンテン−１、デセン−１、ドデセン−１、トリデ
セン−１、テトラデセン−１、ペンタデセン−１、ヘキ
サデセン−１、ヘプタデセン−１、オクタデセン−１、
ノナデセン−１、及びこれらの混合物（例えばプロピレ
ンとブテン−１との混合物等）が挙げられる。このよう
なポリマーの例としては、プロピレンホモポリマー、ブ
テン−１ホモポリマー、エチレンープロピレン共重合
体、エチレンーブテン−１共重合体、プロピレンーブテ
ン共重合体等が挙げられるが、このポリマーは少なくと
も末端及び／又は内部に不飽和を含む。エチレンとプロ
ピレン、及びエチレンとブテン−１の不飽和共重合体が
好ましいポリマーである。本発明で使うインターポリマ
ーは、炭素数４〜１８の共役ではないジオレフィンコモ
ノマーを少量、例えば０．５〜５モル％含んでいてもよ
い。しかし、本発明のポリマーはα−オレフィンホモポ
リマー、α−オレフィンコモノマーのインターポリマ
ー、及びエチレンとα−オレフィンコポリマーのインタ
ーポリマーのみを含むことが好ましい。本発明で用いら
れるポリマーにおけるエチレン含有量は、０〜８０モル
％が好ましく、さらに好ましくは０〜６０％である。プ
ロピレン及び／又はブテン−１がコモノマーとしてエチ
レンと一緒に用いられる場合、この共重合体におけるエ
チレン含量は、１５〜５０％の範囲が最も好ましいが、
エチレン含量はこれより多くても少なくてもよい。

【００１０】これらのポリマーは、α−オレフィンモノ
マー、α−オレフィンモノマーの混合物、又はエチレン
と少なくとも一つの炭素数３〜２８のα−オレフィンモ
ノマーの混合物を、少なくとも一種のメタロセン（即
ち、シクロペンタジエニル−遷移金属化合物）とアルモ
キサン化合物とを含む触媒系の存在下で重合させること
によって調製される。この方法を使えば、ポリマー鎖の
９５％以上が末端エテニリデン型の不飽和を有するポリ
マーを得ることができる。ポリマー鎖が示す末端エテニ
リデン型の不飽和の割合（％）は、フーリエ変換赤外
（ＦＴＩＲ）分光分析、滴定、又はＣ¹³核磁気共鳴（Ｎ
ＭＲ）によって求めればよい。後者のインターポリマー
は、式ＰＯＬＹ−Ｃ（Ｒ¹）＝ＣＨ₂で表されることを特
徴とし、式中Ｒ¹は炭素数１〜２６のアルキル基、好ま
しくは炭素数１〜１８のアルキル基、さらに好ましくは
炭素数１〜８のアルキル基、最も好ましくは炭素数１〜
２のアルキル基（即ち、メチル基とエチル基）を表し、
ＰＯＬＹはポリマー鎖を表す。Ｒ¹で表されるアルキル
基の鎖長さは、重合に用いるために選ばれたコモノマー
によって異なる。ポリマー鎖の少量であれば末端エテニ
ル基、即ちビニル不飽和、即ち、ＰＯＬＹ−ＣＨ＝ＣＨ
₂を含むことができ、ポリマーの一部が中間で単不飽
和、即ち、ＰＯＬＹ−ＣＨ＝ＣＨ（Ｒ¹）を含むことも
でき、式中Ｒ¹は前記に定義したとおりである。これら
の末端不飽和インターポリマーは、既知のメタロセン化
学によって調製してもよいし、米国特許第５４９８８０
９号、第５６６３１３０号、第５７０５５７７号、第５
８１４７１５号、第６０２２９２９号及び第６０３０９
３０号記載の方法で調製してもよい。

【００１１】もう一つの有用なポリマーのグループは、
イソブテン、スチレン等のカチオン重合によって得られ
るポリマーである。このグループの代表的ポリマーに
は、ブテン含量が約３５〜約７５重量％でイソブテン含
量が約３０〜約６０重量％であるＣ４精製ストリーム
を、三塩化アルミニウム又は三フッ化硼素等のルイス酸
触媒の存在下で重合を行うことによって得られるポリイ
ソブテン類が含まれる。ポリ−ｎ−ブテンを調製するた
めのモノマーの原料として好ましいのは、Ｒａｆｆｉｎ
ａｔｅIIのような石油原料油である。この原料油はこの
分野で、例えば米国特許第４９５２７３９号に開示され
ている。ポリイソブチレンは本発明中最も好適な主鎖で
あるが、これはブテンストリームからのカチオン重合
（ＡｌＣｌ₃又はＢＦ₃触媒を使用して）によって容易に
入手できるからである。このようなポリイソブチレン
は、通常、一つのポリマー鎖につきエチレン性二重結合
を鎖に沿って約一個の割合で残留不飽和を含んでいる。
推奨される実施例のひとつは、純粋なイソブチレンスト
リーム又はＲａｆｆｉｎａｔｅ Ｉストリームから得た
ポリイソブチレンを利用して、末端ビニリデンオレフィ
ンと一緒にして反応性イソブチレンポリマーを生成する
ことである。これらのポリマーを高反応性ポリイソブチ
レン（ＨＲ−ＰＩＢ）と呼ぶが、このポリマーは末端ビ
ニリデン含量が少なくとも６５％、例えば７０％、さら
に好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは少なく
とも８５％であるとよい。このようなポリマーの製造方
法は、例えば米国特許第４１５２４９９号に記載されて
いる。ＨＲ−ＰＩＢは既知であり、商品名「Ｇｌｉｓｓ
ｏｐａｌ」（登録商標）（ＢＡＳＦ社製）や「Ｕｌｔｒ
ａｖｉｓ」（登録商標）（ＢＰ−Ａｍｏｃｏ社製）とし
て市販されている。使用できるポリイソブチレンは、通
常約１８００〜３０００の炭化水素鎖を基本構造として
いる。ポリイソブチレンの製造方法は公知である。ポリ
イソブチレンは、下記に示すようなハロゲン化（例えば
塩素化）、熱による「エン」反応、又は触媒（例えば過
酸化物）を使った遊離基グラフトによって官能基化する
ことができる。

【００１２】炭化水素又はポリマー主鎖は、例えばカル
ボン酸生成部位（好ましくは酸又は無水物部位）によっ
てポリマー又は炭化水素鎖上の炭素−炭素不飽和の場所
において選択的に官能基化する。或いは、上記の三つの
方法のいずれかを用いて、又はそれらをどのような順序
でもよいが組み合わせて、鎖にそって無作為に官能基化
することができる。高分子炭化水素を不飽和カルボン
酸、無水物又はエステル類と反応させる方法及びそのよ
うな化合物から誘導体を得る方法については、米国特許
第３０８７９３６号、第３１７２８９２号、第３２１５
７０７号、第３２３１５８７号、第３２７２７４６号、
第３２７５５５４号、第３３８１０２２号、第３４４２
８０８号、第３５６５８０４号、第３９１２７６４号、
第４１１０３４９号、第４２３４４３５号、第５７７７
０２５号及び第５８９１９５３号、さらにはＥＰ０３８
２４５０Ｂ１、ＣＡ−１３３５８９５及びＧＢ−Ａ−１
４４０２１９に開示されている。ポリマー又は炭化水素
に官能基を与えるには、例えば、カルボン酸生成部位
（好ましくは酸又は無水物）を使って、官能基部位また
は官能化剤、即ち、酸、無水物、エステル部位等がポリ
マー又は炭化水素鎖上の基本的には炭素−炭素不飽和
（エチレン性不飽和又はオレフィン性不飽和とも呼ぶ）
の場所に付加される条件のもとで、ハロゲンによる官能
基化プロセス（例えば塩素化）又は熱を用いた「エン」
反応を用いてポリマー又は炭化水素を反応させればよ
い。

【００１３】選択的に官能基化を行うには、不飽和α−
オレフィンポリマーをハロゲン化、例えば塩素化又は臭
素化することによって達成される。この場合、温度６０
〜２５０℃、好ましくは１１０〜１６０℃、例えば１２
０〜１４０℃で、約０．５〜１０時間、好ましくは１〜
７時間にわたり塩素又は臭素をポリマーに通すことによ
ってポリマー又は炭化水素化合物の重量を基準として塩
素又は臭素が約１〜８重量％、好ましくは３〜７重量％
になるまで行う。そして、ハロゲン化されたポリマー又
は炭化水素（この先主鎖と呼ぶ）は、主鎖に必要な数の
官能基を付加するのに十分な単不飽和反応物、例えば、
単不飽和カルボン酸反応物と１００〜２５０℃、通常は
約１８０〜２３５℃で約０．５〜１０時間、例えば３〜
８時間反応させる。こうして得られた生成物は、ハロゲ
ン化された主鎖１モルにつき単不飽和カルボン酸反応物
が所望のモル数含まれることになる。或いは、主鎖と単
不飽和カルボン酸反応物とを混合し加熱し、その間に塩
素を加熱した混合物に加える。通常、出発物質のオレフ
ィンポリマーの単不飽和官能基化反応物との反応性は塩
素化することによって高まるが、本発明に用いることが
できるポリマーや炭化水素類のなかで、特に、末端結合
が多く反応性も高く推奨されているものにとっては塩素
化の必要はない。そのため、主鎖と単不飽和官能基化反
応物（例えばカルボン酸反応物）とを高温で接触させ、
最初に熱による「エン」反応を起こさせることが好まし
い。エン(ene)反応は公知である。

【００１４】炭化水素又はポリマー主鎖は、様々な方法
によって官能基部位をポリマー鎖に沿って無作為に結合
させることで官能基化することができる。例えば、ポリ
マーが液状又は固体のものは、上記のように遊離基開始
剤の存在下で単不飽和カルボン酸反応物をグラフトして
もよい。溶液の中で行う場合は、グラフト化は約１００
〜２６０℃、好ましくは１２０〜２４０℃の範囲の高温
で起こる。グラフト化を遊離基で開始する場合は、鉱物
系潤滑油溶液中に初期の全オイル溶液を基準に例えばポ
リマーを１〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％含
有させて行うとよい。使用できる遊離基開始剤として
は、過酸化物、ヒドロペルオキシド及びアゾ化合物が挙
げられ、沸点が約１００℃を超えグラフト化の温度範囲
で熱分解し遊離基を生じるものが好ましい。これらの遊
離基開始剤の代表的なものとしては、アゾブチロニトリ
ル、２，５−ジメチルヘクセ−３−エン−２，５−ビス
−ターシャリーブチルパーオキサイド及びジクメンパー
オキサイドが挙げられる。開始剤を使用する際は、反応
混合物溶液の重量を基準として０．００５〜１重量％の
範囲の量を一般的に用いる。通常、前記の単不飽和カル
ボン酸反応物と遊離基開始剤は、重量比で約１．０：１
〜３０：１の範囲、好ましくは３：１〜６：１の範囲で
用いる。グラフト化は、窒素ガスブランケットのような
不活性ガス雰囲気下で行うとよい。こうして得たグラフ
トポリマーは、カルボン酸（又はエステル、無水物）部
位がポリマー鎖に沿って無作為に結合し、即ち、ポリマ
ー鎖のなかには当然のことながらグラフト化していない
ところもあるという特徴を有する。上記の遊離基グラフ
ト重合は、本発明による別のポリマーや炭化水素に使う
ことができる。

【００１５】主鎖の官能基化に使われる単不飽和反応物
のなかで好ましいものとして、モノカルボン酸及びジカ
ルボン酸化合物、つまり、これらの酸、無水物又は酸エ
ステルが挙げられる。この中には、（ｉ）炭素数４〜１
０の単不飽和ジカルボン酸で、（ａ）カルボキシル基が
ビシニル（vicinyl）で（即ち、隣接する炭素原子に位
置する）、（ｂ）その隣接する炭素原子の少なくとも片
方、好ましくは両方が単不飽和の一部となっている単不
飽和ジカルボン酸；（ii）（ｉ）の誘導体で、例えば
（ｉ）の無水物又は炭素数１〜５のアルコールから誘導
されたモノエステル又はジエステル等；（iii）炭素−
炭素二重結合がカルボキシル基と共役になっている、即
ち、−Ｃ＝Ｃ−ＣＯ−の構造を有する炭素数３〜１０の
単不飽和モノカルボン酸；及び（iv）（iii）の誘導体
で、例えば炭素数１〜５のアルコールから誘導される
（iii）のモノエステル又はジエステル等が含まれる。
単不飽和カルボン酸化合物（ｉ）〜（iv）の混合物も使
用できる。主鎖と反応すると、単不飽和カルボン酸反応
物の単不飽和は飽和される。こうして、例えば、無水マ
レイン酸は主鎖に置換された無水コハク酸となり、アク
リル酸は主鎖に置換されたプロピオン酸になる。このよ
うな単不飽和カルボン酸反応物の例としては、フマル
酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、クロロ
マレイン酸、無水クロロマレイン酸、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、及び前記の酸の低級
アルキル（炭素数１〜４のアルキル）酸エステル、例え
ばマレイン酸メチル、フマル酸エチル、及びフマル酸メ
チルが挙げられる。必要な官能価を得るには、単不飽和
カルボン酸反応物、好ましくは無水マレイン酸である
が、これを一般的にはポリマー又は炭化水素のモル数を
基準としておよそ等モルから約１００重量％過剰、好ま
しくは５〜５０重量％過剰の量で使用する。未反応の単
不飽和カルボン酸反応物過剰分は、分散剤最終製品から
例えばストリップによって、通常は必要に応じて真空下
で取り除くことができる。

【００１６】その後、官能基化された油溶性高分子炭化
水素の主鎖を、アミン、アミノ−アルコール、アルコー
ル、金属化合物、又はそれらの混合物等の求核性反応物
を使って誘導体化し、対応の誘導体を形成する。官能基
化されたポリマーを誘導体化するための有用なアミン化
合物としては、少なくとも一種のアミンが挙げられる
が、一種以上のさらなるアミン又は他の反応性若しくは
極性基を含むことができる。これらのアミン類はヒドロ
カルビルアミンでもよいし、ヒドロカルビル基に他の
基、例えばヒドロキシル基、アルコキシル基、アミド
基、ニトリル、イミダゾリン基等が含まれているヒドロ
カルビル優位なアミンでもよい。とりわけ有用なアミン
化合物には、モノアミン及びポリアミンがあるが、例を
挙げると、炭素原子の総数が約２〜６０個、例えば２〜
４０個（例として３〜２０個）で、分子一個につき窒素
原子数が約１〜１２個、例えば３〜１２個、好ましくは
３〜９個、最も好ましくは約６〜約７個であるポリアル
ケンポリアミンやポリオキシアルキレンポリアミンがあ
る。アミン化合物の混合物を使うことが有利であり、例
えば、アルキレンジハライドとアンモニアとを反応させ
て生成した化合物の混合物である。推奨されるアミンと
しては、脂肪族飽和アミンで、この中には例えば、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
チレントリアミンのようなポリエチレンアミン；トリエ
チレンテトラミン；テトラエチレンペンタミン；及び
１，２−プロピレンジアミンやジー（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が含まれ
る。このようなポリアミンの混合物はＰＡＭという名称
で知られており市販されている。とりわけ好ましいポリ
アミン混合物は、軽留分を蒸留してＰＡＭ製品から誘導
される混合物である。こうしてできた混合物は「重質」
ＰＡＭ又はＨＰＡＭとして知られ市販されている。ＰＡ
Ｍ及び／又はＨＰＡＭの特性や属性については、例えば
米国特許第４９３８８８１号，第４９２７５５１号、第
５２３０７１４号、第５２４１００３号、第５５６５１
２８号、第５７５６４３１号、第５７９２７３０号及び
第５８５４１８６号に記載されている。

【００１７】その他の有用なアミン化合物としては、
１，４−ジ（アミノメチル）シクロヘキサンのような脂
環族ジアミン類、及びイミダゾリンのような複素環式窒
素化合物類が挙げられる。アミン類の中でもさらに別の
有用なグループとして、米国特許第４８５７２１７号、
第４９５６１０７号、第４９６３２７５号及び第５２２
９０２２号に開示されているようなポリアミドや同族の
アミドアミンがある。さらに、米国特許第４１０２７９
８号、第４１１３６３９号及び第４１１６８７６号、並
びにＵＫ９８９４０９記載のトリス（ヒドロキシメチ
ル）アミノメタン（ＴＡＭ）も有用である。デンドリマ
ー、星型アミン、及び櫛型構造のアミンも使用できる。
同様に、米国特許第５０５３１５２号に記載のような縮
合アミンも使える。官能基化されたポリマーは、上記の
通り、例えば米国特許第４２３４４３５号や第５２２９
０２２号、さらにはＥＰ−Ａ−２０８５６０に記載され
ているような従来の技術を用いてアミン化合物と反応さ
せる。推奨される分散剤組成物は、少なくとも一種のポ
リアルケニルコハク酸イミドを含有する組成物で、ポリ
アルケニルコハク酸イミドはポリアルケニル置換無水コ
ハク酸（例えばＰＩＢＳＡとする）と、カップリング比
が約０．６５〜約１．２５、好ましくは約０．８〜約
１．１、最も好ましくは約０．９〜約１となるポリアミ
ンとの反応生成物である。この開示の文意における「カ
ップリング比」は、ポリアミン反応物中の第一アミン基
に対するＰＩＢＳＡ中のスクシニル基の比として定義さ
れる。

【００１８】官能基化された油溶性高分子炭化水素の主
鎖は、一価及び多価アルコール等のヒドロキシル化合
物、又はフェノール及びナフトールのような芳香族化合
物で誘導体化してもよい。好ましい多価アルコールに
は、アルキレン基が２〜８個の炭素原子を有するアルキ
レングリコールが含まれる。この他に有用な多価アルコ
ールとしては、グリセロール、グリセロールのモノオレ
エート、グリセロールのモノステアレート、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、及びそれらの混合物である。エス
テル型分散剤も、アリルアルコール、シンナミルアルコ
ール、プロパルギルアルコール、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
ルコールから誘導してもよい。無灰分散剤をつくること
ができるアルコールのさらに別のグループには、オキシ
アルキレンやオキシアリーレンのようなエーテルアルコ
ールが含まれる。このようなエーテルアルコールを具体
的に言うと、多くて１５０個のオキシアルキレン基を有
し、このオキシアルキレン基のアルキレン基は炭素原子
を１〜８個含有する。エステル型分散剤はコハク酸のジ
エステルでもよいし、酸−エステル、即ち部分的にエス
テル化されたコハク酸でもよいし、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、即ち、遊
離アルコール又はフェノール性ヒドロキシル基を有する
エステルでもよい。エステル型分散剤は、例えば、米国
特許第３３８１０２２号に記載されているようないくつ
かの既知の方法のいずれかによって調製すればよい。

【００１９】高分子無灰分散剤の別のグループには、マ
ンニッヒ塩基縮合反応生成物がふくまれる。一般に、こ
の生成物は、例えば米国特許第３４４２８０８号に開示
されているように、約１モルの長鎖のアルキル置換モノ
ヒドロキシベンゼン又はポリヒドロキシベンゼンと、約
１〜２．５モルのカルボニル化合物（例えば、ホルムア
ルデヒドやパラホルムアルデヒド）と約０．５〜２モル
のポリアルキレンポリアミンとを縮合することによって
得られる。このようなマンニッヒ塩基縮合反応生成物
は、ベンゼン基上の置換基としてメタロセンを触媒とし
た重合によるポリマー生成物を含んでいてもよい。又
は、米国特許第３４４２８０８号記載の方法と同様のや
り方で、無水コハク酸に置換されたポリマーを含む化合
物と反応させてもよい。メタロセン触媒系を用いて合成
される官能基化した、及び／又は誘導体化したオレフィ
ンポリマーの例は上記に示した公報に記載されている。
本発明の分散剤は高分子でないことが好ましい（たとえ
ば、モノコハク酸イミド又はビスコハク酸イミドである
ことが好ましい）。

【００２０】本発明の分散剤は、米国特許第３０８７９
３６号、第３２５４０２５号及び第５４３０１０５号に
概ね教示されているような従来の方法で硼化することが
できる。分散剤の硼化は、酸化硼素、ハロゲン化硼素、
硼素酸及び硼素酸エステル等の硼素化合物を、アシル化
窒素組成物１モルにつき硼素が約０．１〜約２０原子比
となるように十分な量を供給してアシル窒素含有分散剤
を処理することによって簡単に達成される。分散剤又は
他の添加剤を希釈剤中で潤滑油や添加剤濃縮物に添加す
ることはよく行われるが、この場合、添加された重量分
のみが有効成分（Ａ．Ｉ．）を表す。例えば、分散剤を
同じ重量の希釈剤と一緒に添加すれば、この場合の「添
加剤」は、５０％の有効成分の分散剤ということにな
る。本明細書で使われている重量％という用語を、分散
剤又は他の添加剤、或いは分散剤組成物に適用する場
合、それは有効成分の重量をさしている。

【００２１】硼素は、生成物中脱水硼酸ポリマー（基本
的に（ＨＢＯ₂）₃の形）として出現するが、これは分散
剤のイミドやジイミドに対してアミン塩として、例えば
ジイミドのメタ硼酸塩として結合すると考えられる。十
分な量の硼素化合物、好ましくは硼酸であるが、これを
通常はスラリーの形でアシル窒素化合物に添加し、攪拌
しながら約１３５〜約１９０℃、例えば１４０〜１７０
℃で約１〜約５時間にわたり加熱し、その後窒素を取り
除くことによって硼化処理を行うことができる。もしく
は、ジカルボン酸物質とアミンの反応混合物を加熱した
中に硼酸を添加し、その間水を取り出すことによっても
硼化処理はできる。この分野で公知の反応の後処理も適
用できる。本発明の分散剤組成物においては、窒素の重
量％に対する硼素の重量％の比（Ｂ／Ｎ）は約０．０５
〜約０．２４、好ましくは約０．０７〜約０．２０、最
も好ましくは約０．１０〜約０．１５である。窒素の重
量％は、分散剤窒素の重量をさす。硼素の方は、硼化し
た分散剤によって得られる硼素であるが、分散剤以外の
硼素供給源から得られるものもよい。本発明の分散剤組
成物は、分散剤組成物中の分散剤有効成分の全重量を基
準として、例えば、約０．１〜約０．８重量％、好まし
くは約０．２〜約０．４重量％の硼素を含有してもよ
い。

【００２２】本発明の分散剤組成物は、数平均分子量が
少なくとも約１８００、好ましくは約１８００〜約３０
００のポリアルケニル部位を有し、官能価がおよそ１．
３より多く約１．７以下、好ましくはおよそ１．３より
多く約１．６以下、最も好ましくは約１．４〜約１．６
の硼化分散剤を一種含んでいればよい。また、本発明の
分散剤組成物は、分散剤の混合物を含んでいてもよく、
例えば、官能価が１．３以下でＢ／Ｎ比が０．４〜約
１．２の第一の硼化分散剤と、数平均分子量が少なくと
も約１８００、好ましくは約１８００〜約３０００のポ
リアルケニル部位を有し、官能価がおよそ１．３より多
く約１．７以下、好ましくはおよそ１．３より多く約
１．６以下の未硼化の第二の分散剤を含んでいてもよ
い。分散剤組成物の硼素が、官能価がおよそ１．３より
多く約１．７以下の第一の分散剤からもたらされる場
合、該組成物は、官能価が１．３以下でいかなる分子量
でもよいもう一つの硼化又は未硼化の付加的分散剤を含
有してもよい。或いは、上記の通り、本発明の分散剤組
成物は、数平均分子量が少なくとも約１８００のポリア
ルケニル部位を有し、官能価がおよそ１．３より多く約
１．７以下の未硼化の分散剤と（これに、官能価が１．
３以下の未硼化の分散剤をさらに任意に加えてもよ
い）、分散剤以外の硼素供給源を含むものでもよい。分
散剤組成物が、数平均分子量が少なくとも約１８００の
ポリアルケニル部位を有し官能価がおよそ１．３より多
く約１．７以下の分散剤と、官能価が１．２以下の分散
剤との混合物を含む場合は、分散剤全重量の少なくとも
３０％、例えば５０％、好ましくは少なくとも約７０％
を官能価がおよそ１．３より多く約１．７以下の分散剤
にするとよい。高官能価（１．７以上）の分散剤を相当
量（例えば、分散剤全重量を基準として１０重量％以
上、例えば３０重量％）用いることは避けたほうがよ
い。

【００２３】分散剤以外の硼素の供給源は、硼素化合物
を油溶性又は油に対して分散性のある添加剤又は化合物
と反応させることによって調製する。硼素化合物とは、
酸化硼素、酸化硼素水和物、三酸化硼素、酸フッ化硼
素、三臭化硼素、三塩化硼素、ボロン酸、硼酸、四硼酸
及びメタ硼酸のような硼素酸、水素化硼素、硼素アミ
ド、及び硼素酸の種々のエステル類が挙げられる。「分
散剤以外の硼素の供給源」として適しているものには、
いずれの油溶性の硼素含有化合物も含まれるが、潤滑油
組成物に優れた特性をあたえることが知られている硼素
含有添加剤が一種以上含まれていることが好ましい。そ
のような硼素含有添加剤としては、例えば、硼化した分
散剤粘度指数向上剤、アルカリ金属、混合アルカリ金属
又はアルカリ土類金属の硼酸塩、硼化した過塩基性金属
洗浄剤、硼化したエポキシド、硼酸エステル及び硼酸エ
ステルアミドが挙げられる。アルカリ金属やアルカリ土
類金属の硼酸塩は、通常水和した粒状の金属硼酸塩であ
り、これはこの分野では公知である。アルカリ金属硼酸
塩には、アルカリ金属とアルカリ土類金属の硼酸塩の混
合物が含まれる。これらの金属硼酸塩は市販されてい
る。好適なアルカリ金属やアルカリ土類金属の硼酸塩、
またそれらの製造方法を記載した代表的な特許として、
米国特許第３９９７４５４号、第３８１９５２１号、第
３８５３７７２号、第３９０７６０１号、第３９９７４
５４号及び第４０８９７９０号が挙げられる。

【００２４】硼化アミンは、上記の一種以上の硼素化合
物と一種以上の脂肪アミン、例えば、炭素原子４〜１８
個を有するアミンとを反応させることによって得られ
る。アミンと硼素化合物を５０〜３００℃、好ましくは
１００〜２５０℃で、アミン：硼素化合物を３：１〜
１：３当量の割合で調製すればよい。硼化脂肪エポキシ
ドは、一般に一種以上の上記の硼素化合物と少なくとも
一種のエポキシドとの反応生成物である。エポキシドと
は、通常炭素原子を８〜３０個、好ましくは１０〜２４
個、より好ましくは１２〜２０個有する脂肪族エポキシ
ドである。有用な脂肪族エポキシドの例として、ヘプチ
ルエポキシドとオクチルエポキシドがある。エポキシド
の混合物も使用でき、例えば、炭素数が１４〜１６個と
１４〜１８個のエポキシドの混合物が市販されている。
硼化脂肪エポキシドについては公知であり、米国特許第
４５８４１１５号に記載されている。硼酸エステルは、
一種以上の上記の硼素化合物と好適な親油性を有する一
種以上のアルコールとを反応させることによって生成さ
れる。このアルコールは、通常炭素数が６〜３０個、又
は８〜２４個である。このような硼酸エステルを得る方
法はこの分野では公知である。硼酸エステルは硼化リン
脂質にできる。このような化合物について、またその製
造方法はＥＰ−Ａ−０６８４２９８に記載されている。
硼化過塩基性金属洗浄剤はこの分野では公知であり、こ
の洗浄剤においては、核の中の一部或いは全体の炭酸塩
が硼酸塩に置き換わっている。

【００２５】本発明の実施において有用な潤滑油は、粘
度において軽質留出鉱物油から、例えばガソリンエンジ
ンオイル、鉱物系潤滑油、及び重質ディーゼルオイルな
どの重質潤滑油の粘度範囲がよい。通常、オイルの粘度
範囲は１００℃で測定した際に、約２ｍｍ²／秒（セン
チストローク）〜約４０ｍｍ²／秒、なかでも約４ｍｍ ²
／秒〜約２０ｍｍ²／秒となる。天然油としては、動物
油と植物油（例えば、ヒマシ油、ラード油）、液状石油
系オイル、及びパラフィン、ナフテンさらにはパラフィ
ン−ナフテン混合型の水素化精製された溶媒処理又は酸
処理による鉱物油がある。石炭やシェール（ケツ岩）か
ら誘導された潤滑粘度のオイルも有用な基油の役目をす
る。合成潤滑油には炭化水素油とハロゲン置換の炭化水
素油が挙げられ、例えば重合オレフィンや共重合オレフ
ィン類（例としては、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））；アルキルベンゼン類（例として
は、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニ
ルベンゼン、ジ（２−エチルヘキシル）ベンゼン）；ポ
リフェニル類（例としては、ビフェニル、ターフェニ
ル、アルキル化ポリフェノール）；及びアルキル化ジフ
ェニルエーテル類、アルキル化した硫化ジフェニル類、
及びその誘導体、類似体と同族体がある。

【００２６】末端のヒドロキシル基がエステル化、エー
テル化等で変性されたアルキレンオキシドポリマーやイ
ンターポリマー及びそれらの誘導体によって、公知の合
成潤滑油のもう一つのグループが構成される。これらの
例として、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドの
重合によって得られるポリオキシアルキレンポリマー、
及びポリオキシアルキレンポリマーのアルキルエーテル
とアリールエーテル（例えば、分子量１０００のメチル
−ポリイソプロピレングリコールエーテル、又は分子量
１０００〜１５００のポリエチレングリコールのジフェ
ニルエーテル）；並びにそれらのモノカルボン酸エステ
ル及びポリカルボン酸エステル、例えば酢酸エステル、
炭素数３〜８の脂肪酸エステル混合物、及びテトラエチ
レングリコールの炭素数１３のオキソ酸ジエステルが挙
げられる。

【００２７】合成潤滑油のさらに別の好適なグループと
して、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、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン
酸、アルケニルマロン酸）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、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）とのエステル類がある。このようなエス
テルの例としては、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、セバシン酸ジエイコシル、リノール酸二
量体の２−エチルヘキシルジエステル、及び１モルのセ
バシン酸と２モルのテトラエチレングリコールと２モル
の２−エチルヘキサン酸とを反応させて形成するエステ
ル錯化合物が挙げられる。合成油として有用なエステル
には、炭素数５〜１２のモノカルボン酸とポリオールか
ら作られるエステル、並びにネオペンチルグリコール、
トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペ
ンタエリトリトール、及びトリペンタエリトリトールな
どのポリオールエステルが含まれる。ポリアルキル−、
ポリアリール−、ポリアルコキシ−、又はポリアリール
オキシ−シリコーンオイルやシリケートオイル等の珪素
系オイルが、合成潤滑油の有用なもう一つ別のグループ
を形成している。このようなオイルには、テトラエチル
シリケート、テトライソプロピルシリケート、テトラ−
（２−エチルヘキシル）シリケート、テトラ−（４−メ
チル−２−エチルヘキシル）シリケート、テトラ−（ｐ
−ターシャリーブチル−フェニル）シリケート、ヘキサ
−（４−メチル−２−エチルヘキシル）ジシロキサン、
ポリ（メチル）シロキサン、及びポリ（メチルフェニ
ル）シロキサンが挙げられる。他の合成潤滑油として、
リン含有の酸の液体エステル（例えば、リン酸トリクレ
ジル、リン酸トリオクチル、デシルホスホン酸のジエチ
ルエステル）及び高分子量テトラヒドロフランがある。

【００２８】未精製オイルも、精製オイルも、また再精
製オイルも本発明の潤滑剤に使うことができる。未精製
オイルとは、天然又は合成の供給源から格別な精製処理
をしないで直接得られるオイルである。例えば、レトル
トで乾留して直接得たケツ岩油、蒸留から直接得た石
油、又はエステル化から直接得られたエステルオイルを
特に処理を加えず使用する場合のエステルオイルが未精
製のオイルということになろう。精製オイルは、特性を
一つ以上改善するために一つ以上の精製過程で処理を行
うことを除けば未精製オイルと同様である。このような
精製技術としては、蒸留、溶媒抽出、酸又は塩基抽出、
濾過、浸出等たくさんあり、これらはこの分野の当事者
には公知である。再精製オイルは精製オイルをつくるの
に使用される方法と同様の方法で得られるが、再精製オ
イルはすでに実際に使われたオイルの精製から始める。
このような再精製オイルは回収又は再生オイルとしても
知られており、使用済み添加剤やオイル分解生成物の除
去技術を用いてしばしば付加的な処理に供される。

【００２９】潤滑粘度のオイルは、グループＩ、グルー
プII、グループIII、グループIV、又はグループＶのベ
ースストック又は上記のベースストックからなる基油ブ
レンドを含んでいてもよい。潤滑粘度のオイルにはグル
ープIII、グループIV又はグループＶのベースストッ
ク、或いはそれらの混合物が好ましいが、ただし、オイ
ル又はオイル調合物の揮発度がＮＯＡＣＫテスト（ＡＳ
ＴＭ Ｄ５８８０）で測定した際に、１３．５％以下、
好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下、
最も好ましくは８％以下、並びに粘度指数（VI）が少な
くとも１２０、好ましくは少なくとも１２５、最も好ま
しくは約１３０〜１４０であることが前提となる。本発
明におけるベースストック及び基油の定義は、アメリカ
石油協会（ＡＰＩ）の刊行物、「Ｅｎｇｉｎｅ Ｏｉｌ
Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔ
ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｅｒｖｉ
ｃｅｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ １４版、１９９６年１
２月、付録１、１９９８年１２月に示されているものと
同じである。この刊行物によると、ベースストックは以
下のように分類されている。

【００３０】ａ）グループＩのベースストックは、９０
％未満が飽和化合物を含み、及び／又は硫黄含量が０．
０３％より多く、表Ｅ―１に規定したテスト方法を用い
た場合の粘度指数が８０以上、１２０未満となる。 ｂ）グループIIのベースストックは、９０％以上が飽和
化合物を含み、硫黄含量が０．０３％以下、表Ｅ―１に
規定したテスト方法を用いた場合の粘度指数が８０以
上、１２０未満となる。 ｃ）グループIIIのベースストックは、９０％以上が飽
和化合物を含み、硫黄含量が０．０３％以下、表Ｅ―１
に規定したテスト方法を用いた場合の粘度指数が１２０
以上となる。 ｄ）グループIVのベースストックはポリアルファオレフ
ィン（ＰＡＯ）。 ｅ）グループＶのベースストックは、グループＩ、グル
ープII、グループIII、又はグループIVに含まれない他
のすべてのベースストックを含む。

【００３１】

【表１】 表Ｅ−１ベースストックの分析方法

【００３２】本発明の分散剤組成物は、従来のいかなる
方法によってでも潤滑油に混合することができる。例え
ば、本発明の分散剤組成物は、所望の濃度でオイル中に
分散又は溶解させることによってオイルに直接添加する
ことができる。このような方法で潤滑油に調合するに
は、室温又は高温で行うことができる。或いは、本発明
の化合物を適当な油溶性の溶媒と基油と調合して濃縮物
を作り、濃縮物を潤滑油ベースストックと調合して最終
処方の製品を得ることもできる。この濃縮物は、通常、
濃縮物の重量をもとに、本発明の組成物（有効成分（Ａ
Ｉ）基準で）を約１０〜約３５重量％、好ましくは約２
０〜約３０重量％含有することなり、基油は約４０〜８
０重量％、好ましくは約５０〜７０重量％含有すること
になる。十分な分散性を与えるためには、完全に処方さ
れた潤滑油組成物は、本発明の分散剤組成物を（ＡＩ基
準で）約０．５〜約１０重量％、好ましくは約１〜約８
重量％、最も好ましくは約１．５〜約５重量％含有する
とよい。

【００３３】特定の性能要求を満たすために、さらに添
加剤を本発明の組成物に混合してもよい。本発明の潤滑
油組成物に加えることができる添加剤の例としては、洗
浄剤、金属防錆剤、粘度指数向上剤、腐蝕抑制剤、酸化
防止剤、摩擦調整剤、消泡剤、磨耗防止剤及び流動点降
下剤が挙げられる。これらのうちいくつかはさらに詳細
に以下で説明する。金属含有又は灰形成洗浄剤は、堆積
するカスを削減又は除去する洗浄剤として、又、酸中和
剤又は防錆剤としても機能するので、磨耗や腐蝕を低減
させエンジンの寿命を延ばすことができる。通常、洗浄
剤は極性の頭に疎水性の長い尾を有する。極性の頭は酸
性有機化合物の金属塩を含む。その塩は、実質的に化学
量論の金属を含有しているとよく、この場合の塩を一般
に正塩又は中性塩と呼び、全塩基価又はＴＢＮ（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ２８９６で測定することができるが）は、０〜８
０になるであろう。過剰の金属化合物（例えば酸化物又
は水酸化物）と酸性ガス（例えば二酸化炭素）とを反応
させることによって、大量の金属塩基を混入させてもよ
い。こうして得られた過塩基性洗浄剤は、中和された洗
浄剤を金属塩基（例えばカーボネート）のミセルの外層
として含む。このような過塩基性洗浄剤は、ＴＢＮが１
５０以上であるとよいが、通常２５０〜４５０以上とな
る。

【００３４】使用できる洗浄剤としては、油溶性の中性
及び過塩基性スルホネート、フェナート、硫化フェナー
ト、チオホスホネート、サリチレート及びナフテネー
ト、並びに油溶性の金属カルボン酸塩、とりわけアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属、例えばナトリウム、カリ
ウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム等のカルボ
ン酸塩が挙げられる。最も一般的に使用される金属とし
ては、カルシウムとマグネシウムで、これら両方が潤滑
剤に使用される洗浄剤の中に存在してもよいが、この
他、カルシウム及び／又はマグネシウムとナトリウムと
の混合物も一般的に使用される。特に都合のよい金属洗
浄剤は、ＴＢＮが２０〜４５０の中性又は過塩基性スル
ホン酸カルシウム、ＴＢＮが５０〜４５０の中性又は過
塩基性カルシウムフェナート及び硫化フェナート、並び
にＴＢＮが２０〜４５０の中性又は過塩基性サリチル酸
マグネシウム又はカルシウムである。過塩基性であれ中
性であれ、またその両方を含んでもよいが、洗浄剤を組
み合わせて使用することもできる。推奨される潤滑油組
成物においては、本発明の分散剤組成物と過塩基性サリ
チル酸塩の洗浄剤とを一緒に使用する。また別の推奨さ
れる潤滑油組成物では、本発明の分散剤組成物を中性の
洗浄剤と一緒に使用する。スルホネートは、石油の分留
から得られるようなアルキル置換芳香族炭化水素化合物
をスルホン化したり、又は芳香族炭化水素化合物をアル
キル化することによって通常得られるスルホン酸から調
達すればよい。例えば、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、クロロナフタレン等のハロゲン誘導体を
アルキル化して得られたものが挙げられる。アルキル化
は触媒の存在下、炭素原子を約３個〜７０個を超えて有
するアルキル化剤を使って行えばよい。アルカリールス
ルフォネート（alkaryl sulfonates）は、アルキル置換
芳香族部位１つにつき通常約９〜約８０個以上、好まし
くは約１６〜約６０個の炭素原子を含む。

【００３５】油溶性のスルホネート又はアルカリールス
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、硫化物、水硫化物、ニト
レート、ボレート、及び金属のエーテルで中和させても
よい。金属化合物の量は最終製品の所望のＴＢＮを考慮
して選択されるが、通常、化学量論的に必要とされる量
の約１００〜２２０重量％（好ましくは少なくとも１２
５重量％）となる。フェノールや硫化フェノールの金属
塩は、酸化物又は水酸化物などの適当な金属化合物との
反応によって生成され、中性又は過塩基性生成物をこの
分野で既知の方法で得ればよい。硫化フェノールは、フ
ェノールを硫黄又は硫化水素、一ハロゲン化硫黄又は二
ハロゲン化硫黄等の硫黄含有化合物と反応させることに
よって生成すればよく、二種以上のフェノールが硫黄含
有橋かけ基によって連結している化合物の混合物である
生成物が形成される。

【００３６】ジヒドロカルビルジチオホスフェート金属
塩は、磨耗防止剤及び酸化防止剤として使用されること
が多い。この金属はアルカリ金属又はアルカリ土類金
属、或いはアルミニウム、鉛、錫、モリブデン、マンガ
ン、ニッケル又は銅でもよい。亜鉛塩が最も一般的に潤
滑油中で使われ、潤滑油組成物の全重量を基準として
０．１〜１０重量％、好ましくは０．２〜２重量％の割
合で使用される。この亜鉛塩は公知の方法に従って、最
初にジヒドロカルビルジチオリン酸（ＤＤＰＡ）を形成
し、これは通常一種以上のアルコール又はフェノールと
Ｐ₂Ｓ₅との反応により形成されるが、次にこの形成され
たＤＤＰＡを亜鉛化合物で中和することによって生成す
ればよい。例えば、ジチオリン酸は第一アルコールと第
二アルコールの混合物を反応させてつくることができ
る。或いは、一つのジチオリン酸のヒドロカルビル基が
全て二級の特性を示し、他のジチオリン酸のヒドロカル
ビル基が全て一級の特性を示すマルチプルジチオリン酸
を生成することもできる。亜鉛塩を作成するには、いか
なる塩基又は中性の亜鉛化合物も使用できるが、酸化
物、水酸化物及び炭酸塩が最も一般的に使われる。市販
の添加剤は、中和反応において塩基性亜鉛化合物が過剰
に使用されるため、亜鉛を過剰に含有することが多い。
好ましいジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛は、ジヒド
ロカルビルジチオリン酸の油溶性の塩で下記の式で表さ
れるものがよい。

【００３７】

【化１】 （式中、Ｒ及びＲ´は同じでも異なっていてもよい炭素
数１〜１８、好ましくは２〜１２のヒドロカルビル基
で、例えばアルキル基、アルケニル基、アリール基、ア
リールアルキル基、アルカリール基及び脂環族基を含
む。）Ｒ及びＲ´で表される基として特に好ましいの
は、炭素数２〜８のアルキル基である。基としては、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、ブテニル基である。油溶性を得るには、ジチ
オリン酸における炭素原子の総数（即ち、ＲとＲ´での
合計）は、通常、約５個以上となるであろう。このた
め、ジヒドロカルビルジチオリン酸亜鉛には、ジアルキ
ルジチオリン酸亜鉛も含まれる。本発明は、リン酸含有
量が約０．０２〜約０．１２重量％、好ましくは約０．
０３〜約０．１０重量％の潤滑剤組成物と一緒に使うと
極めて有用となる。さらに好ましいのは、潤滑油組成物
のリン酸含有量が約０．０８重量％未満で、例えば約
０．０５〜約０．０８重量％となる。

【００３８】抗酸化剤又は酸化防止剤は、鉱物油が使用
中に劣化する傾向を抑える。酸化劣化が起きていること
は、潤滑油中のスラッジ、金属表面のワニス状の堆積
物、また粘度の上昇によって知ることができる。このよ
うな酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、好ま
しくは炭素数５〜１２の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、ノニル
フェノール硫化カルシウム（calcium nonylphenol sulf
ide）、油溶性フェナート及び硫化フェナート、ホスホ
硫化（phosphosulfurized）又は硫化炭化水素又はエス
テル、リン酸エステル、チオカルバミン酸金属塩、米国
特許第４８６７８９０号記載の油溶性銅化合物、及びモ
リブデン含有化合物が挙げられる。少なくとも二つの芳
香族基が窒素に直接結合している芳香族アミン類は、酸
化防止用に頻繁に使用される化合物のもう一つのグルー
プを構成している。これらの化合物は少量で使用しても
よいが、本発明の推奨する実施例ではこれらの化合物は
使っていない。好ましくは、これらの化合物は少量、即
ち０．４重量％まででしか使用しないほうがよい。より
好ましくは、組成物の他の成分からの不純物程度の量で
ない限り、その使用をそっくり避けるほうがよい。

【００３９】少なくとも二個の芳香族基が一個のアミン
の窒素に直接結合している一般的な油溶性芳香族アミン
類は、炭素原子を６〜１６個有する。このアミン類は芳
香族基を二個より多く含んでいてもよい。全部で少なく
とも三個の芳香族基を有し、その内二個の芳香族基は共
有結合又は原子若しくは基（例えば酸素、硫黄原子、又
は−ＣＯ−、−ＳＯ₂−、アルキレン基）によって連結
されており、二個はアミンの窒素原子一個に直接結合し
ているような化合物についても、少なくとも二個の芳香
族基が窒素に直接結合している芳香族アミン類とみなさ
れる。芳香環は、通常、アルキル基、シクロアルキル
基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシル基、ア
シルアミノ基、ヒドロキシル基、及びニトロ基から選ば
れる一個以上の置換基によって置換されている。少なく
とも二個の芳香族基が一個のアミン窒素原子に直接結合
している油溶性芳香族アミン類は、いずれのものでも有
効成分が０．４重量％を超えないことが好ましい。

【００４０】粘度向上剤の好適な例としては、ポリイソ
ブチレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、ポリメ
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との共重合体、スチレンとアクリ
ル酸エステルとのインターポリマー、並びに、部分水素
化ブタジエンホモポリマー、部分水素化イソプレンホモ
ポリマーだけでなく部分水素化スチレン／イソプレン共
重合体、部分水素化スチレン／ブタジエン共重合体、及
び部分水素化イソプレン／ブタジエン共重合体が挙げら
れる。

【００４１】最終オイル製品に含まれる他の成分と親和
性のある摩擦調節剤や燃費向上剤も添加できる。このよ
うな添加剤の例としては、高級脂肪酸のグリセリルモノ
エステル類、例えば、グリセリルモノオレエート；長鎖
のポリカルボン酸とジオールとのエステル類、例えば、
二量化した不飽和脂肪酸のブタンジオールエステル；オ
キサゾリン化合物類；並びにアルコキシル化したアルキ
ル置換モノアミン類、ジアミン類及びアルキルエーテル
アミン類、例えば、エトキシル化牛脂アミン及びエトキ
シル化牛脂エーテルアミンが挙げられる。推奨される潤
滑油組成物としては、本発明の分散剤組成物、基油、及
び窒素含有摩擦調整剤が含まれる。他の公知の摩擦調整
剤として油溶性有機モリブデン化合物がある。この有機
モリブデン摩擦調整剤も、潤滑油組成物に対して酸化防
止と磨耗防止の効果をもたらす。このような油溶性有機
モリブデン化合物の例として、ジチオカルバミン酸塩、
ジチオリン酸塩、ジチオホスフィン酸塩、キサントゲン
酸塩、チオキサントゲン酸塩、硫化物等、及びそれらの
混合物が挙げられる。特に好ましいのは、ジチオカルバ
ミン酸モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデ
ン、アルキルキサントゲン酸モリブデン、及びアルキル
チオキサントゲン酸モリブデンである。

【００４２】さらに、モリブデン化合物は酸性モリブデ
ン化合物であってもよい。このような化合物はＡＳＴＭ
テストＤ−６６４又はＤ−２８９６の滴定の手法で測定
されるように塩基の窒素化合物と反応し通常は６価とな
る。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、及び他のア
ルカリ金属のモリブデン酸塩や、その他のモリブデン
塩、例えば、モリブデン酸水素ナトリウム、ＭｏＯＣｌ
₄、ＭｏＯ₂Ｂｒ₂、Ｍｏ₂Ｏ₃Ｃｌ₆、酸化モリブデン又は
同様の酸性モリブデン化合物が含まれる。本発明の組成
物において有用なモリブデン化合物に、次式の有機モリ
ブデン化合物がある。

【００４３】 Ｍｏ（ＲＯＣＳ₂）₄ 及びＭｏ（ＲＳＣＳ₂）₄ （式中、Ｒはアルキル基、アリール基、アラルキル基及
びアルコキシアルキル基からなる群から選ばれる通常炭
素数１〜３０個、好ましくは２〜１２個の有機基を、特
に好ましくは炭素数２〜１２のアルキル基を表す。）な
かでもモリブデンのジアルキルジチオカルバミン酸塩が
特に好ましい。

【００４４】本発明の潤滑油組成物における有用な有機
モリブデン化合物のもう一つのグループは、三核モリブ
デン化合物で、なかでも式Ｍｏ₃Ｓ_kＬ_nＱ_zで表される化
合物及びその混合物である。上記式中、Ｌは化合物がオ
イルに溶解または分散されるのに十分な炭素原子数を有
する有機基を含む配位子から独立して選ばれ、ｎは１〜
４、ｋは４〜７、Ｑは水、アミン、アルコール、ホスフ
ィン、及びエーテル等の中性の電子供与性化合物からな
る群から選ばれ、ｚは０〜５で化学量論ではない値も含
む。すべての配位子の有機基を通して、炭素原子の数は
全部で少なくとも２１個、例えば、少なくとも２５個、
少なくとも３０個、又は少なくとも３５個存在するとよ
い。配位子は以下のグループからそれぞれ独立して、又
はこれらの混合物が選択される。

【００４５】

【化２】 （式中、Ｘ、Ｘ₁、Ｘ₂及びＹは、酸素と硫黄からなる群
から独立して選択され、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲは、水素と有機
基からそれぞれ独立して選択され、これらは同じでも異
なっていてもよい。）有機基が、アルキル基（例えば、
配位子の残りの部分に結合しているアルキル基中の炭素
原子が第一または第二炭素原子）、アリール基、置換ア
リール基、エーテル基のようなヒドロカルビル基である
ことが好ましい。さらに好ましいのは、各配位子が同じ
ヒドロカルビル基を有していることである。「ヒドロカ
ルビル」という用語は、本発明の文意においては、その
炭素原子が配位子の残りの部分に直接結合している置換
基を指し、特性としてヒドロカルビル優位であることを
示す。そのような置換基としては以下のものが含まれ
る。

【００４６】１．炭化水素置換基。即ち、脂肪族置換基
（例えばアルキル基又はアルケニル基）、脂環族置換基
（例えばシクロアルキル基又はシクロアルケニル基）、
芳香族、脂肪族、脂環族置換の芳香核等、並びに環が配
位子の別の部位を通って完結している環状置換基（つま
り、ここに示されているいずれか二つの置換基が一緒に
なって脂環基を形成してもよい）。２．置換された炭化
水素置換基。本発明においては、置換基のヒドロカルビ
ル優位な特性を変えない炭化水素基以外のものを含んで
いる置換基である。好適な基（例えば、ハロゲン、とり
わけクロルとフルオル、アミノ基、アルコキシル基、メ
ルカプト基、アルキルメルカプト基、ニトロ基、ニトロ
ソ基、スルフォキシ基等）については当業者の知るとこ
ろであろう。３．ヘテロ置換基。即ち、本発明において
は、ヒドロカルビル優位な特性であるが、鎖又は環が炭
素原子だけからなるのでなく炭素以外の原子が存在する
置換基である。重要なのは、化合物がオイルに溶解又は
分散されるように配位子の有機基が十分な数の炭素原子
を含んでいることである。例えば、各基の炭素数は、通
常は約１〜約１００個、好ましくは約１〜約３０個、よ
り好ましくは約４〜約２０個であろう。好ましい配位子
としては、ジアルキルジチオホスフェート、アルキルキ
サンテート、及びジアルキルジチオカルバメートがある
が、このなかでジアルキルジチオカルバメートがさらに
好ましい。上記の官能基を２個以上含む有機配位子は、
配位子として働くこともでき、また一つ以上のコアに結
合することもできる。本発明中の化合物を形成させるに
は、コアの電荷の均衡をとるために最適な電荷を有する
配位子を選択することが必要であることは当業者の理解
のかぎりであろう。式Ｍｏ₃Ｓ_kＬ_nＱ_zで表される化合物
は、陰イオンの配位子に囲まれた陽イオンのコアを有
し、陽イオンのコアは次のような構造式で表され、

【００４７】

【化３】 最終電荷は＋４となる。従って、これらのコアを溶解す
るためには、すべての配位子を合わせて電荷の合計が−
４でなければならない。一個の陰イオンを有する配位子
が４つあることが好ましい。いかなる理論に拘束される
ものではないが、二個以上の三核コアが結合している
か、一個以上の配位子によって相互に連結していればよ
く、また配位子は多座配位子であるとよいと考えられ
る。このような構造は本発明の範疇に入る。多座配位子
が一つのコアと複数の結合を有する場合も含まれる。酸
素及び／又はセレンがコアの硫黄に置き換えられていて
もよいと考えられる。

【００４８】油溶性または分散性のある三核モリブデン
化合物を生成するには、適当な液体／溶媒中で、（ＮＨ
₄）₂Ｍｏ₃Ｓ₁₃・ｎ（Ｈ₂Ｏ）（式中、ｎは０〜２の範囲
で化学量論的でない値を含む）のようなモリブデンの供
給源を、テトラアルキルチウラムジスルフィドのような
好適な配位子の供給源になるものと反応させる。この他
にも油溶性または分散性のある三核モリブデン化合物
は、適当な溶媒中で、（ＮＨ₄）₂Ｍｏ₃Ｓ₁₃・ｎ（Ｈ
₂Ｏ）のようなモリブデンの供給源と、テトラアルキル
チウラムジスルフィド、ジアルキルジチオカルバメート
又はジアルキルジチオホスフェートのような好適な配位
子の供給源と、シアニドイオン、スルフィットイオン又
は置換ホスフィンのような硫黄抽出剤との反応で形成す
ることもできる。或いは、［Ｍ´］₂［Ｍｏ₃Ｓ₇Ａ₆］
（式中、Ｍ´は対イオンを表し、Ａは塩素、臭素又は沃
素等のハロゲンを表す）のような三核モリブデン−硫黄
ハロゲン化塩を、適当な液体／溶媒中でジアルキルジチ
オカルバメート又はジアルキルジチオホスフェートのよ
うな配位子の供給源と反応させて、油溶性または分散性
のある三核モリブデン化合物を形成してもよい。適当な
液体／溶媒としては、例えば水性又は有機のものがよ
い。

【００４９】化合物の油溶性または分散性は、配位子の
有機基における炭素数に左右されるようである。本発明
の化合物においては、すべての配位子の有機基中に炭素
原子が全部で少なくとも２１個あるとよい。化合物が潤
滑油組成物中に溶解又は分散されるように、選択された
配位子の供給源がその有機基において十分な炭素原子数
を有していることが好ましい。ここで使用している「油
溶性」又は「分散性」という用語は、化合物又は添加剤
がオイルにどんな比率で含有されていても、オイルに可
溶性である、溶解される、混和性がある、あるいは懸濁
されうるということを必ずしも指すのではない。これら
の用語は、例えば、オイルの使用環境の中で化合物や添
加剤が意図した効果を十分に発揮できる程度にオイルに
溶解又は安定して分散されることを意味しているのであ
る。また、他の添加剤をさらに混入させることによっ
て、必要であれば特定の添加剤の含有量をより増やして
混入させることもできる。

【００５０】モリブデン化合物は有機モリブデン化合物
であると好ましい。さらに、モリブデン化合物は、ジチ
オカルバミン酸モリブデン（ＭｏＤＴＣ）、ジチオリン
酸モリブデン、ジチオホスフィン酸モリブデン、キサン
トゲン酸モリブデン、チオキサントゲン酸モリブデン、
硫化モリブデン、及びそれらの混合物からなる群から選
ばれることが好ましい。最も好ましいのは、モリブデン
化合物がジチオカルバミン酸モリブデンとして存在する
ことである。モリブデン化合物は三核モリブデン化合物
でもよい。潤滑油組成物のもう一つの推奨される実施例
においては、本発明の分散剤組成物を油溶性有機モリブ
デン化合物と一緒に使用するものである。

【００５１】粘度指数向上分散剤は、粘度指数向上剤と
分散剤としての両方の機能をもつ。粘度指数向上分散剤
の例としては、例えばポリアミンのようなアミン類と、
化合物に粘度指数向上特性を与えるのに十分な長さの鎖
をヒドロカルビル置換基が有しているヒドロカルビル置
換モノカルボン酸又はジカルボン酸との反応生成物が挙
げられる。一般に、粘度指数向上分散剤の例としては、
ビニルアルコールの炭素数４〜２４の不飽和エステル又
は炭素数３〜１０の不飽和モノカルボン酸又は炭素数４
〜１０のジカルボン酸と、炭素数４〜２０の不飽和窒素
含有モノマーとのポリマー；炭素数２〜２０のオレフィ
ンと、アミン又はヒドロキシアミン又はアルコールで中
和した炭素数３〜１０の不飽和モノカルボン酸又はジカ
ルボン酸とのポリマー；或いは、エチレンと炭素数３〜
２０のオレフィンとのポリマーで、このオレフィンには
炭素数４〜２０の不飽和窒素含有モノマーをグラフトし
てあるか、又はポリマーの主鎖に不飽和酸をグラフト
し、グラフトした酸のカルボン酸基をアミン、ヒドロキ
シアミン又はアルコールと反応させてある。推奨される
潤滑油組成物の一つは、本発明の分散剤組成物、基油、
及び粘度指数向上分散剤を含有している。流動点降下
剤、または潤滑油流れ向上剤（ＬＯＦＩ）としても知ら
れているが、これは流体が流動し流出し始める最低温度
を下げる。このような添加剤はよく知られている。流体
の低温流動性を向上させるこの添加剤の代表として、炭
素数８〜１８のジアルキルフマル酸エステル／酢酸ビニ
ル共重合体、及びポリメタクリレートが挙げられる。気
泡を制御するには、ポリシロキサン系の消泡剤、例えば
シリコーン油又はジメチルシロキサンで行える。

【００５２】上記の添加剤のなかには、多様な効果をも
たらすことができるものがある。例えば、一つの添加剤
が分散剤と酸化防止剤として働くことができる。このア
プローチは公知であり本願明細書で詳細に説明する必要
はないものとする。本発明において、配合物の粘度を安
定に保つための添加剤を加える必要があるかもしれな
い。というのは、極性基含有添加剤は調合する前の段階
では粘度を好適に低くすることができるが、組成物によ
っては長い間の保存中にその粘度が上昇するものが認め
られている。このような粘度上昇をおさえるのに効果的
な添加剤としては、本願明細書ですでに開示したよう
に、無灰分散剤の調製の際に使用するモノカルボン酸若
しくはジカルボン酸又は無水物との反応によって官能基
化した長鎖の炭化水素化合物が含まれる。潤滑油組成物
に上記の添加剤が一種以上含まれる場合、基油の量をそ
れぞれの添加剤がその所望の機能を果たせるような量に
して調合するのが一般的である。このような添加剤をク
ランクケース潤滑油で使用する場合の添加剤の代表的な
有効量を下記に挙げる。列挙されている値は、すべて有
効成分の質量％で記載されている。

【００５３】

【表２】

【００５４】完全に処方された潤滑油組成物（潤滑粘度
のオイルにすべての添加剤が加えられたもの）のＮｏａ
ｃｋ揮発度が１２を超えない、例えば１０を超えないこ
とが好ましく、８を超えないとさらに好ましい。必須で
はないが、添加剤を含有した一種以上の添加剤濃縮物
（濃縮物は添加剤パッケージと称する場合もある）を作
っておくことが望ましい。これによって、潤滑油組成物
を完成するために数種の添加剤をオイルに同時に添加す
ることができる。最終組成物中、濃縮物を５〜２５質量
％、好ましくは５〜１８質量％、通常１０〜１５質量％
の割合で使用すればよく、残りは潤滑粘度のオイルとな
る。以下の実施例を参照することによって本発明の理解
をさらに深めることとする。実施例においては、特に記
載がない限り、「部」はすべて「重量部」を示し、実施
例には本発明の推奨する実施態様が含まれる。

【００５５】実施例 ＶＷ ＴＤｉエンジンテストとは、一連の「ディーゼル
のデポジットテスト」の厳しさの度合いを増した最新版
のテストである。業界内では潤滑油の性能を調べる非常
に厳しいテストとして認知され、このテストに合格すれ
ば、その潤滑油の処方が多くの点において選ばれること
になるほどである。ＴＤｉは、４気筒１．９リットル、
８１ｋＷの乗用車用ディーゼルエンジンである。これは
直接噴射系エンジンで、ユニットの出力を上げるために
使用するターボチャージャが付いている。この工業用テ
スト方法は、いわゆるＰＫサイクルと呼ばれる高温と低
温のランニング条件の繰り返しサイクルからなる。ゼロ
負荷で３０分間のアイドリング期間（Ｋ（Ｋａｌｔ）
部）、その後に続く全負荷をかけての毎分回転数４１５
０ｒｐｍでの１５０分間（Ｐ（ｐｏｗｅｒ）部）を伴
う。この全サイクルが合計で５４時間にわたり繰り返さ
れる。この５４時間の期間中、テストに供されている潤
滑油の最初に充填した４．５リットルを満タンにするこ
とはしない。つまり、蒸発、燃焼、そのたの物理的損失
となるメカニズムによって失われた分は問わない。

【００５６】ＰＫサイクルの期間中、油だめのバルクオ
イルの温度は、低温期間中の約４０℃からＰｏｗｅｒ期
間の１４５℃まで上昇する。ピストンの温度はさらに高
くなり、上方の二つのピストンリングはおよそ２５０〜
２７０℃という高温に遭遇していると推定される。これ
が、エンジンオイル潤滑油が耐久性を必要とする過酷な
条件を示すものであり、ＴＤｉテストが潤滑油の性能の
厳しいテストとして認められている所以でもある。５４
時間のテストが終了した時点で、エンジンをからにして
分解し、ピストンについてはピストンへのカス堆積とピ
ストンリングの固着に関して等級付けを行う。これによ
って工業用標準オイル（ＲＬ２０６）を基準として評価
された結果がでるので、性能を満たしているか否かを定
義することができる。ピストンはＤＩＮ評価法にてらし
あわせて等級付けするもので、この評価法はカスの堆積
している範囲の面積を調べ等級付けするが、堆積してい
るカスの種類を制限して評価する。三箇所のピストング
ルーブ（溝）とグルーブ間のピストンランド二箇所を堆
積カスについて段階ごとに等級付けし、１００の中から
段階をつける。この数がおおきくなればなるほど良好で
あり、１００は完全清浄状態を指し、０は堆積物カスで
完全に覆われていることを指す。五箇所の等級の平均値
がだされることによってピストン清浄度の総合的等級が
与えられる。さらに四本のピストンそれぞれのスコアの
平均値がだされ、このテストにおける総合的ピストン清
浄度がでる。

【００５７】リングについてもリング固着を評価する
が、このリング固着はグルーブにカスが過剰に溜まるこ
とによって起こりうる。全ピストンのリングすべてにお
ける平均値として、また四本のピストンのなかで見られ
た最も固着の激しいリングを評価結果とする。このテス
トでは、テスト終了時点でピストンの清浄度の有効な測
定結果を出すが、５４時間というテストが行われている
最中に何がおこっているのかについてはほとんど洞察し
ていない。カスが堆積していくメカニズムによりしっか
りした見通しを与え、性能が影響している部分をより正
確に評価するために、ＶＷ ＴＤｉ法は中間時点でのピ
ストンの評価ができるよう変更できる。そのようにする
には、エンジンを１２時間ごとに止めて中のオイルを空
にして、取りはずして評価してから戻し、最初のテスト
用オイルをエンジンに戻し入れ運転を再開する。このよ
うにテストを変更してみると、カスはグルーブ１にすぐ
に堆積していることがわかり（これがリング固着につな
がる）、また、グルーブ３が５４時間のテスト全体にわ
たって実質的に清浄なままであることは珍しくはないこ
とがわかった。そのため、このテストで観察すべき重要
な点はグルーブ２であり、このグルーブ２にはカスがた
まるがリング固着問題を引き起こすほどのカスの堆積は
被っていない。しかしながら、基本のＶＷ ＴＤｉテス
ト法ではピストンの五箇所全体の結果から平均を出すの
で、上記の明瞭となった結果が実質的には曖昧にされて
しまう。このため、改変したＶＷ ＴＤｉテスト法にお
いて、エンジンを３６時間（基準オイル間での差別化が
最高になるテスト時間）動かし、グルーブ２の結果のみ
を考察する。

【００５８】前掲のごとく改変したＶＷ ＴＤｉテスト
法を用いて、本発明の潤滑油組成物を本発明とは合致し
ない組成物と比較した。テストに供されたすべての組成
物には同じグループIIIベースストックオイル市販品を
含有させ、分散剤と他の一般的な添加剤を含む添加剤パ
ッケージと粘度調整剤をそれぞれどの組成物にも同じ量
で含有させた。添加剤パッケージは、用いられた一種の
分散剤（又は複数の分散剤）のみが異なる。これらの高
分子分散剤（すべて約２２００という同等の分子量（Ｍ
ｎ）を有する）の特徴を下記表１にまとめる。

【００５９】

【表３】 表１ ＊別の製造会社の市販品であり、このＭＷＤは不明であ
り容易に求めることができなかったが、２．０より大き
いと思われる。上記の分散剤又はその混合物を使用し
て、潤滑油を下記表２に示すように処方した。

【００６０】

【表４】 表２

【００６１】上記のデータ（オイル１〜４）から、官能
基価を上げてスラッジやワニスの制御及びススに影響さ
れる粘度の調整を最適化するために窒素含有量がより高
くなると、ピストン清浄性の結果が悪くなることが明ら
かである。このことは、二番目のグルーブの清浄性（３
６時間テストにおけるＰＣ Ｍｅｒｉｔ Ｇ２）と平均
点が６５に下降するまでオイルが持ちこたえられる時間
（Ｐｃａｖ＝６５までの時間）に及ぼす官能基価の影響
によって示される。オイル１〜３とオイル５〜６を比較
してみると、分散剤を構成している先駆体ポリマーの分
子量分布が狭いと向上があることがわかる。繰り返しに
なるが、官能基価が高すぎると性能は落ちる。オイル３
を基準としてオイル７〜９をみると、適切な官能基価の
系を用いて硼化することによって改善が見られること、
また硼素／窒素比に驚くほど依存していることがわか
る。従って、適度な官能基価にすることを、分子量分布
の狭いポリマー又は軽度な硼化のどちらかと組み合わせ
ることができ、窒素の最適化が可能となり、それによっ
てピストンの堆積物カスの抑制を損なうことなくスラッ
ジやワニス、ススによる粘度増加（より高い官能基価に
起因）の制御ができる。極めて官能基価が高い分散剤で
は、ピストン清浄性が容認できないものとなる（オイル
４）。

【００６２】高分子量の未硼化分散剤と過度に硼化した
低分子量分散剤（Ｄ９）を組み合わせて、オイル（オイ
ル１０）を処方した。できあがったオイルは、この分散
剤の他は前述の実施例に記載したものと同一であった。

【００６３】

【表５】 表３

【００６４】本発明の分散剤組成物では、ピストンの堆
積物カスの制御が向上すると同時にスラッジやワニスの
制御、ススによる粘度増加の抑制のための窒素が改善さ
れたことがわかる。分散剤組成物とは無関係に、基油の
Ｎｏａｃｋ揮発度がＶＷ ＴＤｉテスト結果に及ぼす影
響を示すために、同一の市販のＤＩ添加剤パッケージと
粘度調整剤、及びＮｏａｃｋ揮発度が１３．５％前後の
基油を使ってサンプルを調製した。結果を表４に示す。

【００６５】

【表６】 表４ 本発明の潤滑油組成物には、定義ずみの個々の、即ち、
独立した成分が含まれており、これらは混合の前後で化
学的に同一であっても変わってもよいということに留意
しておかなければならない。つまり、組成物の様々な成
分は、任意で用いる成分や従来から用いられている成分
だけでなく必須成分も、処方、保存或いは使用の条件下
で反応してもよいということがわかる。並びに、本発明
がこのような反応の結果により得られる、又は得られた
生成物に向けられたものであり、このようなものに関す
るものであることが理解できる。

【００６６】ここに記載されているすべての特許、論文
及び他の文献の開示は、引用により本願明細書の記載に
そっくり含まれるものとする。本発明の原理、推奨され
る実施例、及び実施の形態についてここまで明細書に記
載してきた。出願人は出願人による発明を提出するもの
であるが、開示されている特定の実施例に限定的に解釈
されてはいけない。なぜならば開示した実施例は例示的
なものであり限定的なものではないからである。本発明
の精神から逸脱することなく当業者による変形や変更が
可能である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 159/22 Ｃ１０Ｍ 159/22 169/04 169/04 // Ｃ１０Ｎ 10:04 Ｃ１０Ｎ 10:04 10:12 10:12 20:00 20:00 Ａ 20:02 20:02 20:04 20:04 30:04 30:04 40:25 40:25 (72)発明者 ジェイコブ エマート アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11218 ブルックリン アージール ロード 484 (72)発明者 レイモンド フェローズ イギリス オックスフォードシャー オー エックス18 ２エヌアール バンプトン キャレイス ディーン 35 (72)発明者 アントニオ ガティアレズ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08619 マーサーヴィル ター ヒールズ ロード 22 (72)発明者 ロバート ロブソン イギリス オックスフォードシャー オー エックス14 １ディーエス アービングド ン パーク ロード ４ Ｆターム(参考） 4H104 BF03C BG10C BH07C BJ05C DA02A DB06C EA02A EA03C EA04A FA02 FA06 LA02 PA41

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアルケニル置換モノカルボン酸若し
   くはジカルボン酸、無水物又はエステルとポリアミンと
   の反応生成物である分散剤を一種以上含む硼素含有分散
   剤組成物であって、該分散剤の少なくとも一種が、数平
   均分子量が少なくとも約１８００のポリアルケニル部位
   を有し、ポリアルケニル部位一個に対して約１．３個よ
   り多く約１．７個までの割合でモノカルボン酸又はジカ
   ルボン酸生成部位を有し、該分散剤組成物の窒素重量％
   に対する硼素重量％の比（Ｂ／Ｎ）が約０．０５〜約
   ０．２４である分散剤組成物。
2. 【請求項２】 Ｂ／Ｎ比が約０．１０〜約０．１５であ
   る請求項１記載の分散剤組成物。
3. 【請求項３】 ポリアルケニル置換モノカルボン酸若し
   くはジカルボン酸、無水物又はエステルがポリイソブテ
   ン無水コハク酸である請求項１記載の分散剤組成物。
4. 【請求項４】 ポリアミンが一分子中に平均して約６〜
   約７個の窒素原子を有する請求項１記載の分散剤組成
   物。
5. 【請求項５】 少なくとも一種の分散剤が、ポリアルケ
   ニル部位一個に対して約１．３個より多く約１．６個ま
   での割合でモノカルボン酸又はジカルボン酸生成部位を
   有する請求項１記載の分散剤組成物。
6. 【請求項６】 ポリアミンが少なくとも一個の第一アミ
   ン部位を有し、少なくとも一種の分散剤が、前記のポリ
   アミンの第一アミン部位一個に対して約０．８から約
   １．０個の割合でスクシニル部位を有する請求項１記載
   の分散剤組成物。
7. 【請求項７】 ポリアルケニル部位一個に対してモノカ
   ルボン酸又はジカルボン酸生成部位を１．３個未満の割
   合で有する第一の硼化分散剤と、数平均分子量が少なく
   とも約１８００のポリアルケニル部位を有し、ポリアル
   ケニル部位一個に対して約１．３個より多く約１．７個
   までの割合でモノカルボン酸又はジカルボン酸生成部位
   を有する第二の未硼化分散剤とを含む請求項１記載の分
   散剤組成物。
8. 【請求項８】 硼化分散剤以外の硼素供給源によって硼
   素が該組成物に供給されている請求項１記載の分散剤組
   成物。
9. 【請求項９】 該硼素供給源が、硼化した分散粘度指数
   向上剤；アルカリ金属硼酸塩、混合アルカリ金属の硼酸
   塩、又はアルカリ土類金属硼酸塩；硼化した過塩基性の
   金属洗浄剤；硼化したエポキシド；硼酸エステル；及び
   硼酸アミドからなる群から選ばれる請求項８記載の分散
   剤組成物。
10. 【請求項１０】 B／N比が約０．４〜約１．２で官能基
    価が１．３未満の第一の硼化分散剤と、数平均分子量が
    少なくとも約１８００のポリアルケニル部位を有し、官
    能基価が約１．３より多く約１．７までの第二の未硼化
    分散剤とを含む請求項１記載の分散剤組成物。
11. 【請求項１１】 数平均分子量が少なくとも約１８００
    のポリアルケニル部位を有し、ポリアルケニル部位一個
    に対して約１．３個より多く約１．７個までの割合でモ
    ノカルボン酸又はジカルボン酸生成部位を有する分散剤
    を、分散剤組成物の少なくとも３０重量％含む請求項１
    記載の分散剤組成物。
12. 【請求項１２】 一種以上の分散剤のうち、少なくとも
    一種の分散剤のポリアルケニル部位は数平均分子量（Ｍ
    ｎ）が約１８００〜約３０００である請求項１記載の分
    散剤組成物。
13. 【請求項１３】 該ポリアルケニル部位の分子量分布
    （Ｍｗ／Ｍｎ）が約１．５〜約２．０である請求項１２
    記載の分散剤組成物。
14. 【請求項１４】 該組成物中の硼素の含有量が、有効分
    散剤の全重量を基準として約０．１〜約０．８重量％で
    ある請求項１記載の分散剤組成物。
15. 【請求項１５】 多量の潤滑粘度のオイルと少量の請求
    項１記載の分散剤組成物とを含有する潤滑油組成物。
16. 【請求項１６】 潤滑粘度のオイルがグループ３オイ
    ル、グループ４オイル、グループ５オイル又はそれらの
    混合物である請求項１５記載の潤滑油組成物。
17. 【請求項１７】 潤滑粘度のオイルのＮｏａｃｋ揮発度
    が１３．５％以下であり、粘度指数（ＶＩ）が少なくと
    も１２０である請求項１６記載の潤滑油組成物。
18. 【請求項１８】 該組成物のＮｏａｃｋ揮発度が１２％
    以下である請求項１７記載の潤滑油組成物。
19. 【請求項１９】 潤滑油組成物が、さらにモリブデン含
    有摩耗防止剤、摩擦調整剤又は酸化防止剤、サリチル酸
    カルシウム洗浄剤、窒素含有摩擦調整剤、及び多機能型
    粘度調整剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の補
    助的添加剤を少量含有している請求項１６記載の潤滑油
    組成物。
20. 【請求項２０】 潤滑油組成物中のリン含有量が、潤滑
    油組成物の全重量を基準として０．０８重量％以下であ
    る請求項１５記載の潤滑油組成物。
21. 【請求項２１】 多量の潤滑粘度のオイルと、請求項１
    記載の分散剤組成物有効成分を潤滑油組成物の全重量を
    基準として約０．５〜約７重量％含有する潤滑油組成
    物。
22. 【請求項２２】 通常は液体の実質的に不活性な有機溶
    剤又は希釈剤を約４０〜９０重量％と、請求項１記載の
    分散剤組成物を含む添加剤有効成分を約１０〜約６０重
    量％含有する添加剤濃縮物。
23. 【請求項２３】 作動中の内燃機関のピストンの清浄度
    を改善する方法であって、該内燃機関を請求項１５記載
    の潤滑油組成物を使って潤滑するステップを含む方法。