JP2005048182A

JP2005048182A - ジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩を用いる低イオウ、低灰分、および低リンの潤滑添加剤パッケージ

Info

Publication number: JP2005048182A
Application number: JP2004213395A
Authority: JP
Inventors: Carl K Esche Jr; カール・ケイ・エシエ・ジユニア
Original assignee: Ethyl Corp
Current assignee: Ethyl Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2005-02-24
Also published as: AU2004203101B2; EP1502939B1; US20050026791A1; EP1502939A2; CN100523150C; CN1583986A; CA2472803A1; EP1502939A3; ATE522592T1; SG108988A1; AU2004203101A1

Abstract

【課題】低イオウ、低灰分、および低リン含量の潤滑添加剤パッケージの提供。
【解決手段】本発明は、少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と清浄剤を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージを提供する。更には、本発明は、この潤滑添加剤パッケージをベースとする潤滑油および使用方法を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は潤滑油組成物、これらの製造方法、および使用に関する。特に、本発明は、完全配合油中で低イオウ、低灰分、および低リンのレベルを得るための油溶性潤滑添加剤パッケージに関する。

燃焼エンジンは我々の環境を汚染する可能性のある排出物を生じる。規制の強化と環境への懸念の高まりに応じて、エンジンの製造者はエンジン排出物を低減する必要性を認識している。排出ガス中の排出物を低減する努力において、製造者はパーティキュレートトラップと触媒コンバーターを使用している。しかしながら、エンジンで使用される潤滑油は、触媒コンバーターまたはパーティキュレートトラップなどの器具にしばしば有害である。例えば、潤滑油中に存在するリンは、触媒効率に妨害を及ぼすと考えられる。更には、潤滑油中に存在するイオウは、酸化と中和の後に硫酸塩を形成し、これらが排出ガストラップを閉塞し、それによりそれらの酸化と捕捉有機粒子状物質の焼き尽しを妨害すると考えられる。従って、エンジン製造者はイオウ、灰分、およびリンの量の益々低い潤滑油を必要としている。

本発明の目的は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンのいずれかで使用するための油の配合に使用可能である、低イオウ、低灰分、および低リン含量の油溶性潤滑添加剤パッケージを提供することである。更には、本発明の第２の目的は、最少のイオウ、灰分、およびリン量を含有する潤滑油を提供することである。

加えて、本発明のもう一つの目的は、機械の可動部分を潤滑するための方法を提供することである。

本発明は、清浄剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約０．０５：１〜約３：１である、（１）少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と（２）少なくとも１つの清浄剤を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージを提供する。

一つの態様においては、本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージは、約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有する。

一つの態様においては、この少なくとも１つの清浄剤の少なくとも１つは、スルホン酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、スルホン酸ナトリウム、非硫化マンニッヒフェネート、硫化フェネート、サリチレート、過塩基性（ｏｖｅｒｂａｓｅｄ）サリチレート、サリゲニン、過塩基性サリゲニン、過塩基性カルボン酸、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される。

本発明は更に、約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油を含む。

本発明は更に、上述の潤滑油により潤滑される機械を含む。この機械は本発明の潤滑油が満足な潤滑をもたらすいかなる機械であってもよいが、このような機械は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル（ｈｙｐｏｉｄａｘｌｅｓ）、およびギアボックスを含むことを意図する。更には、本発明は、上述の本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両を含む。

本発明は、また、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤によりクランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含んでなる、エンジンクランクケースを潤滑するための方法も含む。

更には、本発明は、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの可動部分を接触させる工程を含んでなる機械の可動部分を潤滑する方法を提供する。この方法は、広範で多様な機械で成功裏に使用し得るが、このような機械は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスを含むことを意図する。

本発明は、分散剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約１：４〜約１：２０である、（１）少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と（２）少なくとも１つの分散剤を含んでなる第２の本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージを提供する。

もう一つの態様においては、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージは、約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有する。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージ中で使用される少なくとも１つの分散剤は、約１，０００〜約２０，０００ａｍｕの分子量を有することも本明細書においては有用である。一つの態様においては、この少なくとも１つの分散剤は、ポリアミンと反応させた無水マレイン酸で官能基化されたポリイソブチレンポリマーである。また、この少なくとも１つの分散剤をマンニッヒ反応の生成物とすることができる。この少なくとも１つの分散剤はエチレン−プロピレンタイプの分散剤であることが更には同等に可能である。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージは、粘度指数向上剤と流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの構成成分を更に含んでなることが一つの態様においては更には好ましい。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油は、約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有することが本明細書においては更に有用である。一つの態様においては、この潤滑油の灰分含量は約１．０重量％未満であり、そして他の態様においては約０．８重量％未満である。

本発明は、また、上述の潤滑油により潤滑される機械も含む。本発明の潤滑油は、広く多様な機械で使用可能であるが、潤滑に特に好適な機械は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスを含むことを意図する。

加えて、本発明は、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両を含む。

本発明は、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤によりクランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含んでなる、エンジンクランクケースを潤滑するための方法を更に含む。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの可動部分を接触させる段階を含んでなる機械の可動部分を潤滑するための方法も提供される。この方法を広く多様な機械で使用してもよいが、この方法は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスについての使用に特に適していると考えられる。

本発明は、酸化防止剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約１０：１〜約１：５である、（１）少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と（２）少なくとも１つの酸化防止剤を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージを更に提供する。

この油溶性潤滑添加剤パッケージは、約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有することが好ましい。

本発明の油溶性潤滑添加剤パッケージ中で使用される少なくとも１つの酸化防止剤は、アルキル化ジフェニルアミン、硫化オレフィン、フェノール、ヒンダードフェノール、および硫化フェノールからなる群から選択されることが好ましい。

本発明は、また、約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油も提供する。一つの態様においては、この潤滑油の灰分含量は約１．０重量％未満であり、そしてもう一つの態様においては約０．８重量％未満である。

本発明は、また、上述の潤滑油により潤滑される機械も含む。広範で、多様な機械を本明細書に述べる本発明の潤滑油により潤滑してもよいが、この機械は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択されることが好ましい。

本発明は、また、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤によりクランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含んでなるエンジンクランクケースを潤滑するための方法も提供する。

本発明は、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの可動部分を接触させる段階を含んでなる機械の可動部分を潤滑するための方法を更に提供する。ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスを含む広く多様な機械でこの方法を使用し得ることを意図する。

本発明は、（１）少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩；および（２）清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、および流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの構成成分を含む、更にもう一つの油溶性潤滑添加剤パッケージを更に提供する。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージは、約３重量％未満のイオウ含量と約１．２重量％未満のリン含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有することが好ましい。

この油溶性潤滑添加剤パッケージは非硫化マンニッヒフェネートを本質的に含まないことが好ましい。

上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油は、約１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有することが更に好ましい。一つの態様においては、この潤滑油の灰分含量は、約１．０重量％未満であり、そしてもう一つの態様においては約０．８重量％未満である。

本発明は、上述の潤滑油により潤滑される機械を含む。広範で、多様な機械を本明細書に述べる本発明の潤滑油により潤滑してもよいが、この機械は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択されることを意図する。

本発明は、また、本明細書に述べる油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両も含む。

本発明は、上述の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの可動部分を接触させる段階を含んでなる、機械の可動部分を潤滑するための方法を更に提供する。

本発明は、また、（１）ジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージを準備し；そして（２）この油溶性潤滑添加剤パッケージを少なくとも基油と混和して、約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する潤滑油を形成することを含んでなる、低イオウ、低灰分、および低ホスフェートの油配合物を得る方法も提供する。一つの態様においては、この潤滑油の灰分含量は約１．０重量％未満であり、そしてもう一つの態様においては約０．８重量％未満である。

この潤滑油は、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、および流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの添加剤を更に含んでなることが好ましい。

前出の要約に従って、次のことは、最良の形態であると現時点で考えられる本発明の好ましい態様の詳細を提示する。

本発明で使用される種々の構成成分の議論から始める。次に、本発明の油溶性添加剤パッケージをベースとする油配合物の例を提示する。最後に、結論としてコントロール配合物に対する本発明の油配合物の比較をＣＡＴ１Ｎエンジン試験において行う。
基油
本明細書で有用な基油は、天然潤滑油、合成潤滑油およびこれらの混合物を含む。好適な潤滑油は、また、合成ワックスおよび粗ろうの異性化により得られるベースストック、並びに粗油の芳香族および極性の構成成分の水素化分解により製造されるベースストックも含む。典型的な用途は基油の各々が１００℃で約１〜約１２、好ましくは２〜８ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）の範囲の粘度を持つことを必要とするが、一般に、天然及び合成の潤滑油の両方は、各々１００℃で約１〜約４０ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）の範囲の動粘度を有する。

天然潤滑油は、動物油、植物油（例えば、ひまし油及びラード油）、石油、鉱物油、及び石炭または頁岩から導かれる油を含む。好ましい天然潤滑油は鉱物油である。

本発明で有用な鉱物油は、限定ではないがすべての普通の鉱物油ベースストックを含む。これは、化学的構造がナフテン系あるいはパラフィン系である油を含む。慣用の方法により、酸、アルカリ、及び粘土または塩化アルミニウム等の他の薬剤を用いて精製される油、または例えばフェノール、二酸化イオウ、フルフラール、ジクロロジエチルエーテル等の溶媒による溶媒抽出により製造される抽出油である。これらは、水素処理あるいは水素精製、冷却または接触脱ワックスプロセスによる脱ワックス、あるいは水素化分解されてもよい。この鉱物油は、天然の粗原料から製造されてもよく、あるいは他の精製プロセスの異性化ワックス材料または残渣から構成されてもよい。一つの態様においては、潤滑粘度の油は、８０以上の、好ましくは９０以上の粘度指数（ＶＩ）；９０容積％以上の飽和物および０．０３重量％未満のイオウを持つ、水素処理され、水素化分解されそして／またはイソ脱ワックスされた鉱物油である。

グループＩＩとグループＩＩＩのベースストックは、本発明での使用に特に好適であり、厳しい水素化段階を用いて、芳香族、イオウ及び窒素含量を低減させ、続いて脱ワックス、水素仕上げ、抽出及び／または蒸溜ステップにより、完成した基油を製造することにより、慣用のフィードストックから通常製造される。グループＩＩおよびＩＩＩのベースストックは、これらのイオウ、窒素及び芳香族の含量が極めて低い点で慣用の溶媒で精製されたグループＩのベースストックと異なる。結果として、これらの基油は、慣用の溶媒精製されたベースストックと組成的に極めて異なる。米国石油協会は、これらの異なるベースストックタイプを次のようにカテゴリー分けした。グループＩ、＞０．０３重量％のイオウ、および／または＜９０容量％の飽和物、８０と１２０の間の粘度指数；グループＩＩ、≦０．０３重量％のイオウ、および≧９０容量％の飽和物、８０と１２０の間の粘度指数；グループＩＩＩ、≦０．０３重量％のイオウ、および≧９０容量％の飽和物、粘度指数＞１２０；グループＩＶ、ポリ−アルファ−オレフィン。水素処理されたベースストックおよび接触的に脱ワックスされたベースストックは、イオウおよび芳香族含量が低いことにより、概ねグループＩＩ及びグループＩＩＩのカテゴリーに入る。

本発明で使用される種々のベースストックの化学的組成に関して制限はない。例えば、種々のグループＩ、グループＩＩ及びグループＩＩＩの油中の芳香族、パラフィン、及びナフテンの比率は、実質的に変わることができる。この油の製造に使用される粗油の精製度および粗油源は、組成を概ね決定する。一つの態様においては、この基油は、少なくとも１１０のＶＩ（粘度指数）を持つ鉱物油を含んでなる。

この潤滑油は、精製油、再精製油、またはこれらの混合物から誘導されてもよい。非精製油は、天然源または合成源（例えば、石炭、頁岩、またはタールサンドビチューメン）から更なる精製または処理なしで直接に得られる。非精製油の例は、乾留操作から直接に得られる頁岩油、蒸溜から直接に得られる石油、またはエステル化プロセスから直接に得られるエステル油を含み、各々次に更なる処理なしで使用される。精製油は、１つ以上の精製工程で処理して、１つ以上の性質を改善したことを除いて非精製油に類似している。好適な精製方法は、すべてが当業者に知られている、蒸溜、水素処理、脱ワックス、溶媒抽出、酸抽出または塩基抽出、濾過、およびパーコレーションを含む。再精製油は、精製油を得るのに使用されるプロセスに類似したプロセスで使用済み油を処理することにより得られる。これらの再精製油は、また、再生油あるいは再加工油としても知られ、時には、使用済み添加剤と油分解生成物を除去する方法により追加加工される。

合成潤滑油は、炭化水素油及びハロ置換炭化水素油、例えばオリゴマー化、重合化、およびインターポリマー化したオレフィン；アルキルベンゼン；ポリフェニル；およびアルキル化ジフェニルエーテル、アルキル化ジフェニルサルファイド、並びにこれらの誘導体、類似体、及び同族体などを含む。好ましい合成油は、１００℃で約１〜約１２の、好ましくは２〜８ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）の範囲の粘度を持つα−オレフィンのオリゴマー、特に１−デセンのオリゴマーである。これらのオリゴマーはポリ−α−オレフィンまたはＰＡＯとして知られている。

合成潤滑油は、また、末端ヒドロキシル基をエステル化、エーテル化などにより変成したアルキレンオキサイドポリマー、インターポリマー、コポリマー、及びこれらの誘導体も含む。この類の合成油は、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合により製造されるポリオキシアルキレンポリマー；これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキル及びアリールエーテル（例えば、１０００の平均分子量を持つメチル−ポリイソプロピレングリコールエーテル、１００−１５００の分子量を持つポリプロピレングリコールのジフェニルエーテル）；およびこれらのモノ−及びポリカルボン酸エステル（例えば、テトラエチレングリコールの酢酸エステル、混合Ｃ_３−Ｃ_８脂肪酸エステル、およびＣ_１２オキソ酸ジエステル）により例示される。

もう一つの好適な類の合成潤滑油は、ジカルボン酸（例えば、フタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸及び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（ｓｕｂｒｉｃ酸）、セバシン酸、フマル酸．アジピン酸、リノレン酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸など）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など）とのエステルを含んでなる。これらのエステルの特定の例は、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルイソフタレート（ｉｓｏｔｈａｌａｔｅ）、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケート、リノレン酸ダイマーの２−エチルヘキシルジエステル、および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および２モルの２−エチル−ヘキサン酸とを反応させることにより生成する複雑なエステルなどを含む。この類の合成油の好ましいタイプの油は、Ｃ_４〜Ｃ_１２アルコールのアジペートである。

合成潤滑油として有用なエステルは、また、Ｃ_５〜Ｃ_１２のモノカルボン酸とポリオールおよびポリオールエーテル、例えば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、トリペンタエリスリトールから製造されるものも含む。

ケイ素ベースの油（ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、あるいはポリアリールオキシシロキサン油及びシリケート油等）は、もう一つの有用な類の合成潤滑油を構成する。これらの油は、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−ｔ−ブチルフェニル）シリケート、ヘキサ−（４−メチル−２−ペントキシ）−ジシロキサン、ポリ（メチル）−シロキサンおよびポリ（メチルフェニル）シロキサン等を含む。他の合成潤滑油は、リン含有の酸（例えば、トリクレジルホスフェート、トリオクチルホスフェート、およびデシルホスホン酸のジエチルエステル）の液状エステル、ポリマー性テトラヒドロフラン、ポリ−アルファ−オレフィンなどを含む。
粘度指数向上剤
粘度指数向上剤は、潤滑油に高温および低温作動性を付与し、そして高温時に比較的粘稠性を保持し、そして低温時にも許容できる粘度あるいは流動性を発揮することを可能とする。粘度指数向上剤は、概ね高い分子量の炭化水素ポリマーであり、ポリエステルを含む。粘度指数向上剤を他の性質または機能、例えば分散性の付加も含むように変性してもよい。これらの油溶性粘度変成ポリマーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィあるいは浸透圧法により測定して、１０^３〜１０^６の、好ましくは１０^４〜１０^６の数平均分子量を一般に有する。

本明細書で有用な粘度指数向上剤は、ポリメタクリレートをベースとするもの、オレフィンコポリマーをベースとするもの（例えば、イソブチレンをベースとするものおよびエチレン−プロピレンコポリマーをベースとするもの）、ポリアルキルスチレンをベースとするもの、水素化スチレン−ブタジエンコポリマーをベースとするもの、およびスチレン−無水マレイン酸エステルコポリマーをベースとするものを含む。

好適な粘度指数向上剤の代表的な例は、米国特許第５，０７５，３８３号；第５，１０２，５６６号；第５，１３９，６８８号；第５，２３８，５８８号；および第６，１０７，２５７号に見られる。上記の参照文献は引用により本明細書に組み込まれている。
流動点降下剤
流動点降下剤は、油ベースの組成物の低温特性を改善するために使用される。例えば、「ＬｕｂｒｉｃａｎｔＡｄｄｉｔｉｖｅｓ」ｂｙＣ．Ｖ．ＳｍａｌｈｅｅｒａｎｄＲ．ＫｅｎｎｅｄｙＳｍｉｔｈ（ＬｅｚｉｕｓＨｉｌｅｓＣｏ．ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ，１９６７）の８頁を参照のこと。
有用な流動点降下剤の例は、ポリメタアクリレート；ポリアクリレート；ポリアクリルアミド；ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合生成物；ビニルカルボキシレートポリマー；およびジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸およびアルキルビニルエーテルのビニルエステルである。流動点降下剤は、米国特許第２，３８７，５０１号；第２，０１５，７４８号；第２，６５５，４７９号；第１，８１５，０２２号；第２，１９１，４９８号；第２，６６６，７４６号；第２，７２１，８７７号；第２，７２１，８７８号；および第３，２５０，７１５号に記述され、これらは関連する開示について引用により本明細書に組み込まれている。
分散剤
本発明で使用される分散剤は、灰分生成性あるいは無灰分であってもよい。本明細書での使用に好適な分散剤は、典型的にはアミン、アルコール、アミド、または架橋基によりポリマー骨格に結合したエステル極性部分を含んでなることができる。この分散剤は、例えば長鎖炭化水素置換のモノ−およびジカルボン酸またはこれらの無水物の油溶性塩、エステル、アミノ−エステル、アミド、イミド、およびオキサゾリン；鎖状炭化水素のチオカルボキシレート誘導体；直接結合したポリアミンを有する長鎖脂肪族炭化水素；および長鎖置換フェノールをホルムアルデヒドおよびポリアルキレンポリアミンと縮合させることにより形成されるマンニッヒ縮合生成物、およびコッホ反応生成物から選択されてもよい。この長鎖脂肪族炭化水素をポリマー、例えばポリアルキレンとすることができ、これらは、例えばポリイソブチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびこれらのコポリマーおよび／または他のアルファ−オレフィンとのコポリマーを含む。本明細書で有用な典型的なＰＩＢ分子量は、約９５０〜６０００の範囲であることができる。

本発明での使用に好適な分散剤の代表的な例は、米国特許第５，０７５，３８３号；第５，１３９，６８８号；第５，２３８，５８８号；および第６，１０７，２５７号に見られる。更なる代表的な例は、米国特許出願公告番号２００１／００３６９０６Ａ１に見られる。前述の参照文献の開示は引用により本明細書に組み込まれている。
清浄剤
清浄剤は、エンジンにおけるピストン堆積物、例えば高温ワニスおよびラッカー堆積物の形成を低減させる添加剤である。清浄剤は、酸を中和する性質を通常保有し、そして微粉砕固体を懸濁状態に保つことが可能である。金属清浄剤は、好ましくは得られる潤滑油組成物の酸を中和する性質、高温清浄性、および耐摩耗性を改善するために使用される。

本明細書で使用される清浄剤は、潤滑油配合物で使用されるいかなる清浄剤でもよく、そして灰分生成あるいは無灰分の品種のものであってもよい。本発明での使用に好適な清浄剤は、金属清浄剤を含む潤滑油で慣用的に使用される清浄剤のすべてを含む。金属清浄剤の特定の例は、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属フェネート、およびアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属サリチレートから選択されるものである。一つの態様においては、この潤滑油配合物は硫化フェネート清浄剤を本質的に含まない。

本発明で有用な好適な清浄剤の代表的な例は、米国特許第６，００８，１６６号に見られる。好適な清浄剤の更なる代表的な例は、米国特許出願番号２００２／０１４２９２２Ａ１、２００２／０００４０６９Ａ１、および２００２／０１４７１１５Ａ１に見られる。前述の参照文献の開示は引用により本明細書に組み込まれている。
ジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩
完成した油に好適な耐磨耗性能を付与するいかなる油溶性ジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩も本発明で使用してもよいが、本発明での使用に好ましいジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の合成方法は次の通りである。

温度計、攪拌機、添加漏斗およびコンデンサーを備えた丸底フラスコ中に１４８．５０グラムのＡＲＭＥＥＮＯＬを装填する。有効量のジ−ｎ−ブチル水素ホスファイト（ＤＢＨＰ）を添加漏斗に装填する。ＡＲＭＥＥＮＯＬの激しい攪拌を始め、そして反応器に有効量の単体イオウを装填する。このイオウ添加を完結した後、反応器へのＤＢＨＰの滴加を直ちに始める。反応温度は７０℃を超えてはならない。この温度はＤＢＨＰ添加の速度により調整可能である。このＤＢＨＰを４時間にわたって装填する。１時間毎にＩＲを取り、そして未反応のＤＢＨＰについてＩＲをチェックすることにより、この反応をＤＢＨＰ形成についてモニターしなければならない。ＤＢＨＰ添加を完結した後、ｎ−オクチルアミン（１３．２９グラム）を装填する。この反応物を５０℃で３０分間加熱する。

ＡＲＭＥＥＮＯＬはＡＫＺＯＮｏｂｅｌの市販の製品である。ＡＲＭＥＥＮＯＬは１級オレイルアミンである。ＡＫＺＯＮｏｂｅｌにより供給される本発明に好適な他のアミンは、ＡＲＭＥＥＮ１２Ｄ、ＡＲＭＥＥＮ１６Ｄ、ＡＲＭＥＥＮ１８Ｄ、ＡＲＭＥＥＮＯ、ＡＲＭＥＥＮＯＤ、ＡＲＭＥＥＮＯＬＤ、ＡＲＭＥＥＮＣ、ＡＲＭＥＥＮＳ、およびＡＲＭＥＥＮＳＤを含む。最終生成物が油溶性であり、そしてそれが好適な耐磨耗性能を油に付与する限り、いかなる１級、２級あるいは３級のアミンも好適である。

最終生成物が油溶性であり、そしてそれが好適な耐磨耗性能を油に付与する限り、ホスファイトおよび／またはホスフェート上のアルキル基は、いかなる長さのものであることもできる。
酸化防止剤
有用な酸化防止剤材料は、油溶性フェノール型化合物、油溶性硫化有機化合物、油溶性アミン酸化防止剤、油溶性有機ボレート、油溶性有機ホスファイト、油溶性有機ホスフェート、油溶性有機ジチオホスフェートおよびこれらの混合物を含む。このような酸化防止剤は、無金属（すなわち、硫酸灰分を生じる能力のある金属を含まない）とすることができ、それゆえ最も好ましくは無灰（ＡＳＴＭＤ８７４で測定して１重量％以下のＳＡＳＨの硫酸灰分値を有する）である。

本発明で有用な好適な酸化防止剤の代表的な例は、米国特許第５，１０２，５６６号に見られる。本発明で有用な好適な酸化防止剤の更なる代表的な例は、米国特許出願公告番号２００１／００１２８２１Ａ１に見られる。前述の参照文献の開示は引用により本明細書に組み込まれている。
摩擦調整剤
摩擦調整剤は、適切な摩擦特性を潤滑油組成物に付与するよう機能する。

摩擦調整剤は、脂肪族基が化合物を好適に油溶性となすように約８個以上の炭素原子を通常含有する、脂肪族アミンまたはエトキシル化脂肪族アミン、脂肪族脂肪酸アミン、脂肪族カルボン酸、ポリオールの脂肪族カルボン酸エステル、例えばグリセロールフェネートにより例示される脂肪酸のグリセロールエステル、脂肪族カルボン酸エステル−アミド、脂肪族ホスホネート、脂肪族ホスフェート、脂肪族チオホスホネート、脂肪族チオホスフェートなどの化合物を含む。１つ以上の脂肪族コハク酸あるいは無水物とアンモニアとを反応させることにより形成される脂肪族置換のスクシンイミドも好適である。モリブデンを含有する摩擦調整剤が本発明での使用に更に好適である。

モリブデン含有摩擦調整剤の代表的な例は、米国特許第５，６５０，３８１号；ＲＥ３７、３６３Ｅ；第５，６２８，８０２号；第４，８８９，６４７号；第５，４１２，１３０号；第４，７８６，４２３号；第４，８１２，２４６号；第５，１３７，６４７号；第５，３６４，５４５号；第５，８４０，６７２号；第５，９２５，６００号；第５，９６２，３７７号；第５，９９４，２７７号；第６，０１７，８５８号；第６，１５０，３０９号；第６，１７４，８４２号；第６，１８７，７２３号；第６，２６８，３１６号；欧州特許番号ＥＰ２２２１４３Ｂ１；ＥＰ２８１９９２Ｂ１；ＥＰ７１９３１４Ｂ１；ＥＰ７１９３１５Ｂ１；ＥＰ８７４０４０Ａ１；ＥＰ８９２０３７Ａ１；ＥＰ９３１８２７Ａ１；ＥＰ１０４１１３４Ａ１；ＥＰ１０４１１３５Ａ１；ＥＰ１０８７００８Ａ１；ＥＰ１０８８８８２Ａ１；ＥＰ；日本特許番号ＪＰ１１０３５９６１；および国際特許公告番号ＷＯ９５／０７９６５；ＷＯ００／０８１２０；ＷＯ００／７１６４９に見られるものを含む。

好適な摩擦調整剤の代表的な例は、米国特許第３，９３３，６５９号；第４，１０５，５７１号；第３，７７９，９２８号；第３，７７８，３７５号；第３，８５２，２０５号、第３，８７９，３０６号、第３，９３２，２９０号；第３，９３２，２９０号；第４，０２８，２５８号；第４，３４４，８５３号；第５，１０２，５６６号；第６，１０３，６７４号；第６，１７４，８４２号；第６，５００，７８６号；第６，５００，７８６号；および第６，５０９，３０３号に見られる。好適な摩擦調整剤の更なる代表的な例は、米国特許出願公告番号２００２／０１３７６３６Ａ１に見られる。前述の参照文献の開示は引用により本明細書に組み込まれている。

ＣＡＴ１Ｎエンジン試験結果
ＣＡＴ１Ｎエンジン試験は、キャタピラー車エンジンの重負荷用ディーゼルエンジン油の受け入れ可能性を評価するための普通に使用される試験である。この試験は、一気筒アルミニウムピストンディーゼルエンジンを使用する。油配合物が受け入れ可能であるかどうかは、平均オイル消費、ピストン堆積物、％ＴＧＦ（トップグルーブフィル（ｔｏｐｇｒｏｏｖｅｆｉｌｌ））、％ＴＬＨＣ（トップランドヘビーカーボン（ｔｏｐｌａｎｄｈｅａｖｙｃａｒｂｏｎ））のパラメーターを基準とする。更には、ＣＡＴ１Ｎディーゼル試験に合格するためには、ピストン膠着、ピストンリングあるいはライナーのトラブルは許されない。

本発明の添加剤の効能を求めるために、基油量を補償的に低減しながら亜鉛ジアルキルジチオホスフェートをジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩により置き換えた配合物と亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含んでなるコントロール配合物を比較した。清浄剤＃１は金属スルホン酸塩であり、そして清浄剤＃２は市販の金属サリチレート清浄剤である。この実施例においては、組み合わせた清浄剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比は０．６７５〜１．４５または約１：２．１４である。

次の表は、本発明の配合物に対するコントロール配合物の性能を比較する。「試験＃１」と記した欄は、単一の試行に対するＣＡＴ１Ｎ試験に対する合格／不合格限界を提供する。与えられた油配合物が単一の試行により満足な結果をもたらさない場合には、多数回の試行を一緒にして平均し、そしてこの平均を平均対象の試験数に対する対応する合格／不合格限界に対して比較してもよい。すなわち、本発明の配合物の２回の試行を一緒にして平均する場合には、平均された結果を「試験＃２」欄にもうけた合格／不合格限界に対して比較する。

上記の表から判るように、本発明の配合物はＣＡＴ１Ｎ試験においてよく機能した。単一の試行の性能が満足であったので、本発明の配合物は更なる試行を必要としなかった。本発明の配合物は堆積物の重量の著しい低下を示した。これらの結果は、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートに対してジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩を置き換えることにより、この配合油に付与される性能の改善を示した。

最も実際的で、かつ好ましい態様であると現在考えられるものと関連させて本発明を述べてきたが、本発明は、開示された態様に限定されないと理解されるべきであり、むしろ逆に、引用により本明細書に組み込まれている添付のクレームの精神と範囲内に含まれる種々の改変と均等な構成を保護することが意図されている。

本発明の特徴および態様は次の通りである。

１．少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と少なくとも１つの清浄剤を含んでなり、清浄剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約０．０５：１〜約３：１である、油溶性潤滑添加剤パッケージ。

２．前記油溶性潤滑添加剤パッケージが約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有する、１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

３．前記少なくとも１つの清浄剤の少なくとも１つがスルホン酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、スルホン酸ナトリウム、非硫化マンニッヒフェネート、硫化フェネート、サリチレート、過塩基性サリゲニン、過塩基性カルボン酸、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される、１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

４．前記潤滑油が約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する、１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油。

５．４項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

６．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される、５項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

７．１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両。

８．１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤により前記クランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含む、エンジンクランクケースを潤滑する方法。

９．１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの前記可動部分を接触させる段階を含む、機械の可動部分を潤滑する方法。

１０．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される９項に記載の機械の可動部分を潤滑する方法。

１１．分散剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約１：４〜約１：２０である、少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と少なくとも１つの分散剤を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１２．前記油溶性潤滑添加剤パッケージが約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有する、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１３．前記少なくとも１つの分散剤が約１，０００〜約２０，０００の分子量を有する、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１４．前記少なくとも１つの分散剤がポリアミンと反応させた無水マレイン酸で官能基化されたポリイソブチレンポリマーである、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１５．前記少なくとも１つの分散剤がマンニッヒ反応の生成物である、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１６．前記少なくとも１つの分散剤がエチレン−プロピレンタイプの分散剤である、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１７．粘度指数向上剤および流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの構成成分を追加的に含んでなる、１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

１８．前記潤滑油が約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される、少なくとも１つの性質を有する１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油。

１９．１１項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

２０．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される１９項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

２１．１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両。

２２．１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤により前記クランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含む、エンジンクランクケースを潤滑する方法。

２３．１１項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの前記可動部分を接触させる段階を含む、機械の可動部分を潤滑する方法。

２４．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される２３項に記載の機械の可動部分を潤滑する方法。

２５．少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と少なくとも１つの酸化防止剤を含んでなり、酸化防止剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約１０：１〜約１：５である、油溶性潤滑添加剤パッケージ。

２６．前記油溶性潤滑添加剤パッケージが約０．３重量％未満のイオウ含量と約０．１１重量％未満のリン含量を有する潤滑油を生成するのに充分なイオウ含量とリン含量を有する、２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

２７．前記少なくとも１つの酸化防止剤の少なくとも１つがアルキル化ジフェニルアミン、硫化オレフィン、フェノール、ヒンダードフェノール、および硫化フェノールからなる群から選択される、２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

２８．前記潤滑油が約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される、少なくとも１つの性質を有する２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油。

２９．２８項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

３０．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される、２９項に記載の機械。

３１．２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両。

３２．２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤により前記クランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含む、エンジンクランクケースを潤滑する方法。

３３．２５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの前記可動部分を接触させる段階を含む、機械の可動部分を潤滑する方法。

３４．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される、３３項に記載の方法。

３５．少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩、および清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、および流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの構成成分を含んでなる油溶性潤滑添加剤パッケージ。

３６．前記油溶性潤滑添加剤パッケージが約３重量％未満のイオウ含量と約１．２重量％未満のリン含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する、３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

３７．前記油溶性潤滑添加剤パッケージが硫化フェネートを本質的に含まない３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージ。

３８．前記潤滑油が約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する、３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油。

３９．３８項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

４０．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される、３８項に記載の潤滑油により潤滑される機械。

４１．３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる車両。

４２．３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤により前記クランクケースを少なくとも部分的に充填する段階を含む、エンジンクランクケースを潤滑する方法。

４３．３５項に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑剤と少なくとも１つの前記可動部分を接触させる段階を含む、機械の可動部分を潤滑する方法。

４４．前記機械がガスエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、自動トランスミッション、手動トランスミッション、ハイポイドアクセル、およびギアボックスからなる群から選択される、４３項に記載の機械の可動部分を潤滑する方法。

４５．油溶性潤滑添加剤パッケージを準備し、前記油溶性潤滑添加剤パッケージがジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩を含んでなり、そして
前記油溶性潤滑添加剤パッケージを少なくとも基油と混和して、約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する潤滑油を形成することを含んでなる、
低イオウ、低灰分、および低ホスフェートの油配合物を得る方法。

４６．前記潤滑油が清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、および流動点降下剤からなる群から選択される少なくとも１つの添加剤を追加的に含む、４５項に記載の方法。

Claims

少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と少なくとも１つの清浄剤を含んでなり、清浄剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約０．０５：１〜約３：１である油溶性潤滑添加剤パッケージ。
前記潤滑油が約１０未満の全塩基価、および約０．３重量％未満のイオウ含量、約０．１１重量％未満のリン含量、および約１．２重量％未満の灰分含量からなる群から選択される少なくとも１つの性質を有する、請求項１に記載の油溶性潤滑添加剤パッケージを含んでなる潤滑油。
少なくとも１つのジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩と少なくとも１つの酸化防止剤を含んでなり、酸化防止剤に対するジアルキルモノチオホスフェートのアルキルアミン塩の重量比が約１０：１〜約１：５である油溶性潤滑添加剤パッケージ。