JP2009149891A - 内燃機関用潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に摩耗の防護および摩擦の低減をもたらす潤滑油組成物を提供する。
【解決手段】III種基油、および次の成分を含むエステル基材油の組合せを含む高性能エンジン用潤滑油組成物を提供する：（ｉ）１００℃動粘度が約２−１０ｃＳｔのエステル基材油、（ii）１００℃動粘度が約１０乃至５０ｃＳｔのエステル基材油、および（iii）１００℃動粘度が約１００ｃＳｔより高いエステル基材油。潤滑油組成物は更に少なくとも一種の添加剤も含むことができる。潤滑油組成物の製造方法及び使用方法についても記載する。
【選択図】なし

Description

本発明は、内燃機関用の潤滑油組成物を提供する。本発明で提供する組成物は、III種基材油とエステル基材油との組合せとを含む。潤滑油組成物の製造方法および使用方法についても記載する。

高出力エンジンは、極めて厳しい作動条件でもより高い摩耗防護とより少ないエネルギー損失を求めている。そのようなエンジン用の潤滑油組成物には、別の極圧剤によって腐食の影響を与えることなしに、極圧性能をもたらすことが要求される。最近のレーシング用油は、従来油または乗用車に使用される潤滑油を改良することによって配合されている。このようにして配合された油は、レーシング油に課された性能要求を最適に満たすこともなく、また効率良く満たすこともない。従って、依然として、高出力エンジンに使用するのに適した新規な潤滑油配合物の要望がある。

本発明は、内燃機関に摩耗の防護および摩擦の低減をもたらす潤滑油組成物を提供する。

本発明が提供するのは、内燃機関に摩耗の防護および摩擦の低減をもたらす潤滑油組成物である。一つの態様では、潤滑油組成物は、III種基油とエステル基材油との組合せとを含む。

ある態様では、III種基油は、潤滑油組成物の約５０質量％、６０質量％又は約７０質量％より多い量で存在する。

ある態様では、エステル基材油の組合せは、三種又はそれ以上のエステル基材油を含む。ある態様では、エステル基材油の組合せは三種のエステル基材油を含む。ある態様では、エステル基材油の組合せは次の成分を含む：（ｉ）動粘度が１００℃で約２−１０ｃＳｔのエステル基材油、（ii）動粘度が１００℃で約１０乃至５０ｃＳｔ又は１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および（iii）動粘度が１００℃で約１００ｃＳｔより高いエステル基材油。ある態様では、潤滑油組成物中のエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物の約５０質量％より少ない。ある態様では、潤滑油組成物中のエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物の約４５質量％、約４０質量％または約３５質量％より少ない。

本発明は、潤滑油組成物の製造方法も提供する。一つの態様では、この方法は、（ａ）III種基油、および（ｂ）次の成分を含むエステル基材油の組合せを混合する工程を含む：（ｉ）動粘度が１００℃で２−１０ｃＳｔのエステル基材油、（ii）動粘度が１００℃で１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および（iii）動粘度が１００℃で１００ｃＳｔより高いエステル基材油。（Ｄ潤滑油の項、第８４欄参照）

本発明は、本発明が提供する潤滑油組成物を用いて内燃機関を潤滑にする方法も提供する。一つの態様では、この方法は、潤滑油組成物をエンジンに適用する工程を含む。ある態様では、本発明で提供する潤滑油組成物は、レーシングカーのエンジンやスポーツカーのエンジン等のような高出力エンジンに有用である。一つの態様では、この潤滑油組成物は、より高い摩耗防護を高出力エンジンにもたらす。別の態様では、この潤滑油組成物は、高出力エンジンの厳しい作動条件でもより少ないエネルギー損失をもたらす。

ある態様では、本明細書に開示する潤滑油組成物は、粘度指数向上剤を実質的に含まない。別の態様では、本明細書に開示する潤滑油組成物は、粘度指数向上剤を含まない。

ある態様では、本明細書に開示する潤滑油組成物は更に、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、清浄剤、さび止め添加剤、抗乳化剤、摩擦緩和剤、多機能添加剤、流動点降下剤、消泡剤、金属不活性化剤、分散剤、腐食防止剤、熱安定性向上剤、染料、マーカーおよびそれらの組合せからなる群より選ばれる少なくとも一種の潤滑油添加剤を含む。

その他の態様については、以下の記載から明らかになろうし、またその一部は記載される。

ある態様では本発明で提供する潤滑油組成物は、高出力エンジン、例えばレーシングカーやスポーツカーに見られるエンジンに適している。一態様では本発明の潤滑油組成物は、高出力エンジンゆえの極めて厳しい作動条件でも、より高い摩耗防護およびより少ないエネルギー損失をもたらす。一態様ではファレックス試験（ＡＳＴＭ Ｄ３２３３法Ｂ）における向上によって、そのようなエンジンの極圧性能が証明されている。一態様では本発明の潤滑油組成物は、他の極圧剤の使用を最少にするもしくは使用しないことによって、そのような極圧剤による腐食影響を潤滑油組成物で最少にしたり、あるいは回避できる。態様によっては、本発明が提供する潤滑油配合物は、油の剪断安定性を改善する。一態様では本発明の潤滑油組成物は、油圧安定性を改善する。

第１図は、比較のための潤滑油組成物および本発明が提供する潤滑油組成物について、ＳＲＲ（球とディスク間のすべり率）２５％でのＭＴＭトラクション試験の結果を示すチャートである。 第２図は、比較のための潤滑油組成物および本発明が提供する潤滑油組成物について、ＳＲＲ（球とディスク間のすべり率）５０％でのＭＴＭトラクション試験の結果を示すチャートである。 第３図は、比較のための潤滑油組成物および本発明が提供する潤滑油組成物について、ＳＲＲ（球とディスク間のすべり率）７５％でのＭＴＭトラクション試験の結果を示すチャートである。 第４図は、比較のための潤滑油組成物および本発明が提供する潤滑油組成物について、ＳＲＲ（球とディスク間のすべり率）１００％でのＭＴＭトラクション試験の結果を示すチャートである。

［定義］
本明細書に開示する発明の内容の理解を容易にするために、本明細書で使用する多数の用語、略語または他の省略表現について、以下に定義する。定義されない用語、略語または省略表現は如何なるものであれ、本出願の開示と同時期の当該分野の熟練者が使用している通常の意味を有すると解釈すべきである。

「主要量」の基油は、基油の量が潤滑油組成物のうちの少なくとも４０質量％であることを意味する。ある態様では「主要量」の基油は、潤滑油組成物の５０質量％より多い、６０質量％より多い、７０質量％より多い、８０質量％より多い、又は９０質量％より多い量の基油を意味する。

「硫酸灰分」は、潤滑油中の金属含有添加剤（例えば、カルシウム、マグネシウム、モリブデン、亜鉛等）の量を意味し、一般にＡＳＴＭ Ｄ８７４によって測定でき、それも参照内容として本明細書の記載とする。

組成物がある化合物を「実質的に含まない」とは、組成物が化合物を組成物の全質量に基づき２０質量％未満、１０質量％未満、５質量％未満、４質量％未満、３質量％未満、２質量％未満、１質量％未満、０．５質量％未満、０．１質量％未満、又は０．０１質量％未満でしか含まないことを意味する。

組成物がある化合物を「含まない」とは、組成物が化合物を組成物の全質量に基づき０．００１質量％乃至０質量％でしか含まないことを意味する。

以下の記述において開示する数値は全て、それに関連して「約」又は「およそ」なる語彙を用いているか否かにかかわらず、おおよその値である。数値は１パーセント、２パーセント、５パーセント、又はときには１０乃至２０パーセントも変わることがある。下限Ｒ^Lと上限Ｒ^Uで数値範囲を開示するときは常に、該範囲内の如何なる数値も明確に開示している。特に、範囲内の次のような数値を明確に開示している：Ｒ＝Ｒ^L＋ｋ^*（Ｒ^U−Ｒ^L）、ただし、ｋは１パーセント乃至１００パーセントの範囲で１パーセントずつ増加する変数である、すなわち、ｋは１パーセント、２パーセント、３パーセント、４パーセント、５パーセント、・・・５０パーセント、５１パーセント、５２パーセント、・・・９５パーセント、９６パーセント、９７パーセント、９８パーセント、９９パーセント、又は１００パーセントである。さらに、上に定義したように二つの数値Ｒで定義した如何なる数値範囲も明確に開示している。

本発明で提供するのは、ａ）III種基材油、およびｂ）下記の成分を含むエステル基材油の組合せ、および任意にｃ）一種以上の潤滑油添加剤を含む内燃機関用潤滑油組成物である：
（ｉ）１００℃動粘度が２−１０ｃＳｔのエステル基材油、
（ii）１００℃動粘度が１０乃至５０ｃＳｔ又は１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および
（iii）１００℃動粘度が１００ｃＳｔより高いエステル基材油。

Ａ）基材油
III種基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）公報１５０９、第１６版、付録Ｅに記載されている。III種基油は、次のような最小限の特徴を有すると規定されている：公報１５０９のＥ．１表に記載されたＡＳＴＭ法で測定して、硫黄≧０．０３％、飽和度≧９０％、および粘度指数≧１２０。一態様ではIII種基油の飽和量は、少なくとも約９５質量％であり、また一態様では少なくとも約９８質量％である。一態様では硫黄分は、最大約０．０２質量％であり、また別の態様では最大約０．０１質量％である。一態様ではIII種基油の粘度指数は、約１２５であり、また別の態様では１３０より高い。

本発明に用いられるIII種基油は、多数の様々な原料から得ることができる。例えば、蒸留、溶剤精製、水素処理、オリゴマー化および再精製を含むが、それらに限定されない各種の異なる方法を用いて基油を製造することができる。再精製原料油には一般に、製造、汚染または以前の使用によって混入した物質が実質的に含まれない。

一態様ではIII種基油は、天然の潤滑油、合成の潤滑油またはそれらの混合物から誘導される。潤滑油基油としては、合成ろうや粗ろうの異性化により得られた基材油、並びに原油の芳香族及び極性成分を水素化分解することにより生成した水素化分解基油を挙げることができる。炭化水素合成油としては例えば、一酸化炭素ガスと水素ガスを用いる炭化水素合成法、例えばフィッシャー・トロプシュ法により製造された油が挙げられる。

一態様では本発明に用いられるIII種基油は、（合成原料から誘導されるのではなく）天然原料油から誘導され、そして合成基油の性能及び粘度パラメータを示すように精製される。

ある態様では天然の潤滑油として、動物油、植物油（例えば、ナタネ油、ヒマシ油およびラード油）、石油、鉱油、および石炭又は頁岩から誘導された油を挙げることができる。

基油は、未精製、精製、再精製の油またはそれらの混合物から誘導してもよい。一態様では未精製油は、天然原料または合成原料（例えば、石炭、頁岩またはタール・サンド・ビチューメン）から直接、それ以上の精製や処理無しに得られる。未精製油の例としては、レトルト操作により直接得られた頁岩油、蒸留により直接得られた石油、またはエステル化法により直接得られたエステル油が挙げられ、そののち各々それ以上の処理無しに使用することができる。精製油は、一以上の性状を改善するために一以上の精製工程で処理されていることを除いては、未精製油と同じである。好適な精製技術としては、蒸留、水素化分解、水素化処理、脱ろう、溶剤抽出、酸又は塩基抽出、ろ過、およびパーコレートが挙げられ、それらは全て当該分野の熟練者に知られている。再精製油は、使用済の油を精製油を得るために用いたのと同様の方法で処理することにより得られる。これら再精製油は、再生又は再処理油としても知られていて、しばしば使用された添加剤や油分解生成物の除去を目的とする技術により更に処理される。

ろうの水素異性化から誘導された基油も、単独で、あるいは前記天然及び／又は合成基油と組み合わせて使用することができる。そのようなろう異性体油は、天然又は合成ろうまたはそれらの混合物を水素異性化触媒を用いて水素異性化することにより生成する。

III種基油の例は、米国特許第６５０３８７２号、第６６４９５７６号及び第６７１３４３８号の各明細書に開示されている。典型的なIII種基油としては、ＵＣＢＯ４Ｒ、ＵＣＢＯ７Ｒ、ＴＥＸＨＶＩ原料油、例えばＴＥＸＨＶＩ−１００Ｎ（飽和度９５％、粘度指数１２５および硫黄０．０２％）、ＴＥＸＨＶＩ−７０Ｎ（飽和度９７．８％、粘度指数１２３および硫黄０．０２％）、「ＭＯＴＩＶＡ」ＴＥＸＨＶＩ９０Ｎ−１００Ｎ（飽和度１００％、粘度指数１２５および硫黄０．０１％）、および「ＭＯＴＩＶＡ」ＴＥＸＨＶＩ７５Ｎ（飽和度１００％、粘度指数１２５および硫黄０．０％）を挙げることができる。一態様では本発明で提供する潤滑油組成物に用いられるIII種基油は、ＵＣＢＯ４ＲまたはＵＣＢＯ７Ｒである。

ある態様では、本発明が潤滑油組成物におけるIII種基油の量は、組成物の全質量で約４０％より多い。ある態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約５０％より多い。ある態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約５０％乃至約９０％である。ある態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約５０％乃至約７０％である。ある態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約５０％乃至約６０％である。ある態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約４５％、５０％、５２％、５４％、５６％、５８％、６０％、６２％、６４％、６６％、６８％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は約９０％である。一態様では本発明の潤滑油組成物中のIII種基油の量は、組成物の全質量で約５４％又は５８％である。

Ｂ）エステル基材油の組合せ
ある態様では本発明の潤滑油組成物に用いられるエステル基材油の組合せは、少なくとも三種類のエステル基材油を含む。ある態様では、エステル基材油の組合せは、三種類のエステル基材油を含む。ある態様ではエステル基材油の組合せは次の成分を含む：（ｉ）動粘度が１００℃で約２−１０ｃＳｔのエステル基材油、（ii）動粘度が１００℃で約１０乃至５０ｃＳｔのエステル基材油、および（iii）動粘度が１００℃で約１００ｃＳｔより高いエステル基材油。

ある態様では本発明の潤滑油組成物に用いられるエステル基材油の組合せは、少なくとも三種類のエステル基材油を含む。ある態様ではエステル基材油の組合せは、三種類のエステル基材油を含む。ある態様ではエステル基材油の組合せは次の成分を含む：（ｉ）動粘度が１００℃で２−１０ｃＳｔのエステル基材油、（ii）動粘度が１００℃で１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および（iii）動粘度が１００℃で約１００ｃＳｔより高いエステル基材油。

ある態様では上記潤滑油組成物におけるエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物のうちの約５０質量％未満である。ある態様では上記潤滑油組成物中のエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物の約５０質量％、約４５質量％、約４０質量％又は約３５質量％未満である。ある態様では上記潤滑油組成物中のエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物の約４９質量％、約４７質量％、約４５質量％、約４３質量％、約４０質量％、約３８質量％、約３６質量％、約３４質量％、約３０質量％、約２８質量％、約２５質量％、約２３質量％、約２０質量％、約１５質量％、又は約１０質量％である。一態様では上記潤滑油組成物中のエステル基材油の組合せの量は、潤滑油組成物の約３８質量％又は約３４質量％である。

（１００℃動粘度が２−１０ｃＳｔのエステル基材油）
ある態様では１００℃動粘度が２−１０ｃＳｔのエステル基材油は、炭素原子数４−１４の脂肪族二塩基酸と炭素原子数４−１４のアルコールとのエステルを含む。一態様では炭素原子数４−１４の脂肪族二塩基酸類として、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピペリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、およびテトラデカン二酸を挙げることができる。炭素原子数４−１４のアルコール類の例としては、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、シクロヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、イソヘプタノール、メチルシクロヘキサノール、ｎ−オクタノール、ジメイチルヘキサノール、２−エチルヘキサノール、２，４，４−トリメチルペンタノール、イソオクタノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、イソノナノール、イソデカノール、イソウンデカノール、２−ブチルオクタノール、トリデカノール、およびイソテトラデカノールを挙げることができる。

一態様ではこれらの脂肪族二塩基酸とアルコールから得ることができるジエステル類として例えば、ジ（１−エチルプロピル）アジペート、ジ（３−メチルブチル）アジペート、ジ（１，３−メチルブチル）アジペート、ジ（２−エチルヘキシル）アジペート、ジ（イソノニル）アジペート、ジ（イソデシル）アジペート、ジ（ウンデシル）アジペート、ジ（トリデシル）アジペート、ジ（イソテトラデシル）アジペート、ジ（２，２，４−トリメチルペンチル）アジペート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，イソノニル）］アジペート、ジ（１−エチルプロピル）アゼレート、ジ（３−メチルブチル）アゼレート、ジ（２−エチルブチル）アゼレート、ジ（２−エチルヘキシル）アゼレート、ジ（イソオクチル）アゼレート、ジ（イソノニル）アゼレート、ジ（イソデシル）アゼレート、ジ（トリデシル）アゼレート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，イソノニル）］アゼレート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，デシル）］アゼレート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，イソデシル）］アゼレート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，２−プロピルヘプチル）］アゼレート、ジ（ｎ−ブチル）セバケート、ジ（イソブチル）セバケート、ジ（１−エチルプロピル）セバケート、ジ（１，３−メチルブチル）セバケート、ジ（２−メチルブチル）セバケート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ［２−（２−エチルブトキシ）エチル］セバケート、ジ（２，２，４−トリメチルベンジル）セバケート、ジ（イソノニル）セバケート、ジ（イソデシル）セバケート、ジ（イソウンデシル）セバケート、ジ（トリデシル）セバケート、ジ（イソテトラデシル）セバケート、ジ［混合（２−エチルヘキシル，イソノニル）］セバケート、ジ（２−エチルヘキシル）グルタレート、ジ（イソウンデシル）グルタレート、およびジ（イソテトラデシル）グルタレートを挙げることができる。

ある態様ではこれらジエステルの動粘度は１００℃で、２−７ｃＳｔであり、別の態様では２．２−６ｃＳｔである。一態様では本発明の潤滑油組成物に用いられる低粘度エステルは、プリオルーベ(Priolube)３９６０、すなわち１００℃動粘度が４．５ｃＳｔの短鎖脂肪酸に基づいたジエステルである。

（１００℃動粘度が約１０乃至５０ｃＳｔ又は約１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油）
ある態様では本発明の組成物に用いられるエステル基材油は、動粘度が１００℃で約１０乃至５０ｃＳｔである。ある態様では本発明の組成物に用いられるエステル基材油の動粘度は１００℃で、約１０より高く５０ｃＳｔまでである。ある態様では１００℃動粘度が１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油は、Ｃ５−Ｃ１５モノカルボン酸のポリオールエステル類を含む。一態様では１００℃動粘度が１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油は、例えばＣ５−Ｃ１５モノカルボン酸のペンタエリトリトールトリメチロールプロパン及びネオペンチルグリコール可溶性エステル類を含む。

一態様では上記エステルは、１００℃粘度が約１０より高く５０ｃＳｔまで又は約２０乃至５０ｃＳｔの、α−オレフィン／ジカルボン酸エステル共重合体であり、Ｉ式で表される。

式中、Ｒ¹は、アルキルであり、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は各々、水素、アルキル基、−Ｒ²−ＣＯ₂Ｒ³または−ＣＯ₂Ｒ⁴であり（ただし、Ｒ²はアルキレンであり、Ｒ³およびＲ⁴は同じであっても異なっていてもよいが、各々アルキルであり、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴のうちの任意の二つはＣＯ₂Ｒ⁴である）、そしてｘおよびｙは、同じであっても異なっていてもよいが、各々正の数である。

ある態様ではα−オレフィン／ジカルボン酸エステル共重合体は、炭素原子数３−２０のα−オレフィンを含み、別の態様では炭素原子数６−１８のα−オレフィンを含む。典型的なα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、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、および１−エイコセンを挙げることができる。

一態様ではα−オレフィン／ジカルボン酸エステル共重合体は、エチレン結合を持つジカルボン酸を含む。ジカルボン酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、およびイタコン酸を挙げることができる。一態様ではジカルボン酸は、炭素原子数１−２０のアルコールとエステルを形成する。別の態様ではジカルボン酸は、炭素原子数３−８のアルコールとエステルを形成する。アルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、およびエイコサノールを挙げることができる。

ある態様ではα−オレフィン／ジカルボン酸エステル共重合体は、当該分野の熟練者に知られた方法で、α−オレフィンとジカルボン酸エステルを共重合させることにより製造される。典型的な方法は、特公昭５８−６５２４６号公報に記載されている。ある態様ではα−オレフィン（ｘ）とジカルボン酸とのエステル（ｙ）とのモル比は１：９乃至９：１である。ある態様ではエステル共重合体の数平均分子量は、１０００乃至３０００である。

一態様では本発明に用いられるエステル基材油は、「ケトジェンルーベ(Ketjenlube)１３５」、Ｍｎが１８００で１００℃粘度が３５ｃＳｔのα−オレフィンマレイン酸共重合体のブタノールエステルである。

（１００℃動粘度が約１００ｃＳｔより高いエステル基材油）
ある態様では１００℃動粘度が約１００ｃＳｔより高いエステル基材油は、複合エステル基材油である。そのような複合エステル基材油は、当該分野の熟練者に知られている。典型的な複合エステル基材油は、米国特許第５９４２４７５号明細書に記載されている。一態様では複合エステル基材油は、下記の物質から製造される：
（１）下記一般式で表されるポリヒドロキシル化合物：
Ｒ−（ＯＨ）₂
（式中、Ｒは、任意の脂肪族又は脂環式炭化水素基であり、そしてｎは、少なくとも２である、ただし、炭化水素基は炭素原子約２−２０個を含む）
（２）多塩基酸または多塩基酸の無水物、ただし、多塩基酸の当量とポリヒドロキシル化合物によるアルコールの当量との比は、約１．６：１から２：１の範囲にある、および
（３）一価アルコール、ただし、一価アルコールの当量と多塩基酸の当量との比は、約０．８４：１から１．２：１の範囲にある。

複合エステル基材油に用いられるポリオール類としては、これらに限定されるものではないが、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、モノ−ペンタエリトリトール、ペンタエリトリトール、およびジ−ペンタエリトリトールを挙げることができる。

ある態様では複合エステル基材油に用いられるアルコール類は、Ｃ₅−Ｃ₁₃の分枝及び／又は線状一価アルコールである。典型的なアルコール類としては、これらに限定されるものではないが、イソペンチルアルコール、イソヘキシルアルコール、イソヘプチルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、イソ−オクチルアルコール（例えば、２−エチルヘキサノール）、ｎ−オクチルアルコール、イソ−ノニルアルコール（例えば、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール）、ｎ−ノニルアルコール、イソデシルアルコール、およびｎ−デシルアルコールを挙げることができる。

一態様では、本発明に用いられる多塩基酸又はポリカルボン酸類として、任意のＣ₂−Ｃ₁₂二酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およびドデカン二酸を挙げることができる。別の態様では複合エステル基材油に用いられる無水物は、無水コハク酸、グルタル酸無水物、アジピン酸無水物、無水マレイン酸、無水フタル酸、ナド酸無水物、メチルナド酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、および混合多塩基酸の無水物から選ばれる。

Ｃ）潤滑油添加剤
任意に、潤滑油組成物は更に、潤滑油組成物の所望の任意の特性を付与または改善することができる、少なくとも一種の潤滑油添加剤または調整剤（以下、「添加剤」と呼ぶ）を含有していてもよい。当該分野の熟練者に知られている任意の潤滑油添加剤を、本明細書に開示する潤滑油組成物に使用することができる。好適な添加剤は、モーティア(Mortier)、外著、「潤滑剤の化学と技術(Chemistry and Technology of Lubricants)」、第２版、ロンドン、スプリンガー(Springer)、（１９９６年）、およびレスリー・Ｒ．ルドニック(Leslie R.Rudnick)著、「潤滑油添加剤：化学と用途(Lubricant Additives: Chemistry and Applications)」、ニューヨーク、マーセル・デッカー(Marcel Dekker)、（２００３年）に記載されていて、それら両方とも参照内容として本明細書の記載とする。態様によっては、潤滑油添加剤は、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、清浄剤、さび止め添加剤、抗乳化剤、摩擦緩和剤、多機能添加剤、流動点降下剤、消泡剤、金属不活性化剤、分散剤、腐食防止剤、熱安定性向上剤、染料、マーカーおよびそれらの組合せからなる群より選ぶことができる。

一般に、添加剤を使用する場合に潤滑油組成物中での各々の濃度は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．００１質量％乃至約１０質量％、約０．０１質量％乃至約５質量％、又は約０．１質量％乃至約２．５質量％の範囲にあってよい。さらに、潤滑油組成物中の添加剤の総量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．００１質量％乃至約２０質量％、約０．０１質量％乃至約１０質量％、又は約０．１質量％乃至約５質量％の範囲にあってよい。

１）金属系清浄剤
態様によっては、本発明で提供する潤滑油組成物は、添加剤または添加剤成分として少なくとも一種の中性又は過塩基性金属系清浄剤を含有している。ある態様では潤滑油組成物の金属系清浄剤は、油中で酸性生成物の中和剤として作用する。ある態様では金属系清浄剤は、エンジン表面の堆積物の形成を防ぐ。使用した酸の性質によっては、清浄剤が追加の機能、例えば酸化防止性を有することもある。ある態様では潤滑油組成物は、過塩基性清浄剤かまたは中性及び過塩基性清浄剤の混合物からなる金属系清浄剤を含有している。「過塩基性」は、用いた特定金属と特定有機酸の化学量論が要求する量よりも過剰に金属量を含む添加剤を、定義することを意図している。過剰な金属は、水酸化物または炭酸塩など、金属塩の覆いで囲まれた無機塩基の粒子の形で存在する。覆いは、液体油性ビヒクル中で粒子を分散状態で維持するように働く。過剰な金属の量は普通は、有機酸の当量に対する過剰金属の全当量の比として表され、一般に０．１乃至３０である。

好適な金属系清浄剤の限定的ではない例としては、硫化又は未硫化アルキル又はアルケニルフェネート類、アルキル又はアルケニル芳香族スルホネート類、ホウ酸化スルホネート類、多ヒドロキシアルキル又はアルケニル芳香族化合物の硫化又は未硫化金属塩類、アルキル又はアルケニルヒドロキシ芳香族スルホネート類、硫化又は未硫化アルキル又はアルケニルナフテネート類、アルカノール酸の金属塩類、アルキル又はアルケニル多酸の金属塩類、およびそれらの化学的及び物理的混合物を挙げることができる。好適な金属系清浄剤の限定的ではない他の例としては、金属スルホネート類、フェネート類、サリチレート類、ホスホネート類、チオホスホネート類、およびそれらの組合せが挙げられる。金属は、スルホネート、フェネート、サリチレート又はホスホネート清浄剤を製造するのに適した任意の金属であってよい。好適な金属の限定的ではない例としては、アルカリ金属、アルカリ金属および遷移金属が挙げられる。ある態様では金属は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｋ、ＮａまたはＬｉ等である。潤滑油組成物に用いることができる典型的な金属系清浄剤としては、過塩基性カルシウムフェネートが挙げられる。

一般に金属清浄添加剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき１００００ｐｐｍ未満、１０００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、又は１０ｐｐｍ未満であってよい。ある態様では金属系清浄剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき、約０．００１質量％乃至約５質量％、約０．０５質量％乃至約３質量％、又は約０．１質量％乃至約１質量％である。好適な清浄剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第３章、ｐ．７５−８５（１９９６年）、およびレスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第４章、ｐ．１１３−１３６（２００３年）に記載されていて、それら両方とも参照内容として本明細書の記載とする。

２）耐摩耗及び／又は極圧剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、耐摩耗又は極圧剤を含有することができる。摩耗は、可動部分が接触している全ての装置で生じる。つまり、普通は三つの条件がエンジン内で摩耗を引き起こす：（１）面と面の接触、（２）面と異物との接触、および（３）腐食性物質による浸食。面と面の接触の結果生じる摩耗は摩擦または凝着摩耗であり、異物との接触の結果生じる摩耗はアブレシブ摩耗であり、そして腐食性物質との接触の結果生じる摩耗は腐食摩耗である。疲労摩耗は、表面が接触しているだけでなく長期間繰返しの応力がかかる装置では普通にある追加型の摩耗である。アブレシブ摩耗は、有効なろ過機構を取り付けて有害な破壊屑を取り除くことにより防ぐことができる。腐食摩耗は、金属面を攻撃しうる反応性種を中和する添加剤を使用することにより処理することができる。凝着摩耗の抑制には、耐摩耗及び極圧（ＥＰ）剤と呼ばれる添加剤を使用することが必要である。

最適な速度及び荷重条件では、装置の金属面は潤滑膜により有効に引き離されることになる。荷重の増加、速度の減少、さもなければそのような最適条件からの逸脱によって、金属と金属の接触が促される。この接触は一般に摩擦熱によって接触域の温度上昇を引き起こし、次いで温度上昇は潤滑油粘度の減少、ひいてはその膜形成能力の減少を招く。態様によっては耐摩耗性添加剤とＥＰ剤は、似たようなメカニズムで防護をもたらす。態様によってはＥＰ添加剤は、耐摩耗性添加剤よりも高い活性化温度と荷重を要する。

殆どの耐摩耗及び極圧剤は、硫黄、塩素、リン、ホウ素またはそれらの組合せを含む。凝着摩耗を防ぐ化合物の部類としては例えば、アルキル又はアリールジスルフィド及びポリスルフィド類、ジチオカルバメート類、塩素化炭化水素類、およびリン化合物、例えばアルキル亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、ジチオリン酸エステル類およびアルケニルホスホン酸エステル類を挙げることができる。

本発明の潤滑油組成物に含有させることができる典型的な耐摩耗性添加剤としては、ジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸の金属（例えばＰｂ、ＳｂおよびＭｏ等）塩類、ジチオカルバメートの金属（例えばＺｎ、Ｐｂ、ＳｂおよびＭｏ等）塩類、脂肪酸の金属（例えばＺｎ、ＰｂおよびＳｂ等）塩類、ホウ素化合物、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、リン酸エステル又はチオリン酸エステルのアミン塩類、ジシクロペンタジエンとチオリン酸の反応生成物、およびそれらの組合せを挙げることができる。耐摩耗性添加剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約５質量％、約０．０５質量％乃至約３質量％、又は約０．１質量％乃至約１質量％で変えることができる。好適な耐摩耗性添加剤は、レスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第８章、ｐ．２２３−２５８（２００３年）に記載されていて、それも参照内容として本明細書の記載とする。

ある態様では耐摩耗性添加剤は、二炭化水素ジチオリン酸金属塩、例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛化合物であるか、あるいはそれを含む。二炭化水素ジチオリン酸金属塩の金属は、アルカリ又はアルカリ土類金属であっても、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。ある態様では金属は亜鉛である。別の態様では二炭化水素ジチオリン酸金属塩のアルキル基は、炭素原子数約３−約２２、炭素原子数約３−約１８、炭素原子数約３−約１２、又は炭素原子数約３−約８である。更なる態様ではアルキル基は、線状であっても分枝していてもよい。

開示す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二炭化水素ジチオリン酸金属塩の量は、そのリン分で量られる。ある態様では開示する潤滑油組成物のリン分は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約０．１２質量％、約０．１質量％乃至約０．１０質量％、又は約０．２質量％乃至約０．８質量％である。

二炭化水素ジチオリン酸金属塩は、公知技術に従ってまず、通常はアルコールおよびフェノール化合物のうちの一種以上をＰ₂Ｓ₅と反応させることで、二炭化水素ジチオリン酸（ＤＤＰＡ）を生成させ、次いで生成したＤＤＰＡを金属化合物、例えば金属の酸化物、水酸化物又は炭酸塩で中和することにより製造することができる。ある態様では、第一級及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、ＤＤＰＡを製造することができる。別の態様では、二種以上の二炭化水素ジチオリン酸を製造することができて、一種類のジチオリン酸の炭化水素基は全く第二級の性質であるが、残りのジチオリン酸の炭化水素基は全く第一級の性質である。亜鉛塩は、二炭化水素ジチオリン酸から亜鉛化合物と反応させることにより製造することができる。ある態様では塩基性又は中性の亜鉛化合物を使用する。別の態様では亜鉛の酸化物、水酸化物又は炭酸塩を使用する。

ある態様では、（II）式で表されるジアルキルジチオリン酸から、油溶性のジアルキルジチオリン酸亜鉛を生成させることができる。

式中、Ｒ³およびＲ⁴の各々は独立に、線状又は分枝アルキル、または線状又は分枝置換アルキルである。ある態様ではアルキル基は、炭素原子数約３−約３０、又は炭素原子数約３−約８である。

（II）式のジアルキルジチオリン酸は、アルコールＲ³ＯＨおよびＲ⁴ＯＨ（ただし、Ｒ³およびＲ⁴は上に定義した通りである）を、Ｐ₂Ｓ₅と反応させることにより製造することができる。ある態様ではＲ³とＲ⁴は同じである。別の態様ではＲ³とＲ⁴は異なっている。更なる態様ではＲ³ＯＨとＲ⁴ＯＨを同時にＰ₂Ｓ₅と反応させる。それ以上の態様ではＲ³ＯＨとＲ⁴ＯＨを順次Ｐ₂Ｓ₅と反応させる。

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。これらヒドロキシルアルキル化合物は、モノヒドロキシルアルキル化合物である必要はない。ある態様では、モノ、ジ、トリ、テトラ及び他のポリヒドロキシアルキル化合物または前者の二種以上の混合物から、ジアルキルジチオリン酸を製造する。別の態様では、第一級アルキルアルコールのみから誘導す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する。更なる態様ではその単一第一級アルコールは、２−エチルヘキサノールである。ある態様では、第二級アルキルアルコール類のみからジアルキルジチオリン酸亜鉛を誘導する。更なる態様ではその第二級アルコールの混合物は、２−ブタノールと４−メチル−２−ペンタノールの混合物である。

ジアルキルジチオリン酸の生成工程に使用される五硫化リン反応体は、Ｐ₂Ｓ₃、Ｐ₄Ｓ₃、Ｐ₄Ｓ₇又はＰ₄Ｓ₉のうちの一種以上をある量含むことがある。組成物それ自体が少量の遊離硫黄を含むこともある。ある態様では五硫化リン反応体は、Ｐ₂Ｓ₃、Ｐ₄Ｓ₃、Ｐ₄Ｓ₇及びＰ₄Ｓ₉の何れをも実質的に含まない。ある態様では五硫化リン反応体は遊離硫黄を実質的に含まない。

本発明において、全潤滑油組成物の硫酸灰分は、ＡＳＴＭ Ｄ８７４によって測定したときに、５質量％未満、４質量％未満、３質量％未満、２質量％未満、又は１質量％未満である。

一態様では、本発明の潤滑油組成物に用いられるＥＰ剤として、アルキル及びアリールジスルフィド及びポリスルフィド類、ジチオカルバメート類、塩素化炭化水素類、亜リン酸水素ジアルキル類、およびアルキルリン酸の塩を挙げることができる。これらＥＰ剤の製造方法は当該分野で知られている。例えば、ポリスルフィドは、オレフィンから硫黄かまたはハロゲン化硫黄と反応させた後、脱ハロゲン化水素をすることにより合成される。ジアルキルジチオカルバメートは、ジチオカルバミン酸（ジアルキルアミンと二硫化炭素を低温で反応させて製造することができる）を、酸化亜鉛または酸化アンチモンなどの塩基で中和することにより、あるいはアルキルアクリレートなどの活性化オレフィンにジチオカルバミン酸を加えることにより製造される。

ある態様では潤滑油組成物は一種以上のＥＰ剤を含む。一態様では一種より多いＥＰ剤の使用が相乗作用をもたらす。例えば、硫黄含有ＥＰ剤と塩素含有ＥＰ剤の間で相乗作用を観察することができる。本発明の典型的な潤滑油組成物は、次の物質から選ばれた一種以上のＥＰ剤を含む：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（第一級アルキル型及び第二級アルキル型）、硫化油、ジフェニルスルフィド、メチルトリクロロステアレート、塩素化ナフタレン、フルオロアルキルポリシロキサン、およびナフテン酸鉛。

３）さび阻止剤（さび止め剤）
さびに対する防護は潤滑剤を配合する際の重要な考慮事項である。防護無しでは、さびは最終的に金属の損失を引き起こし、それにより装置の保全性を低下させ、結果としてエンジンの性能低下をもたらす。さらに、腐食は、急速に摩耗しうる新鮮な金属を露出させるが、液体中に放出されて酸化促進剤として作用しうる金属イオンによって延々と続くことになる。

本発明の潤滑油組成物は任意に、金属面の腐食を防ぐことができるさび阻止剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意のさび阻止剤を潤滑油組成物に使用することができる。さび阻止剤自体が金属面に付着して浸透不能な保護膜を形成するが、保護膜は金属面に物理的または化学的に吸着することができる。つまり、阻止剤がその極性末端で金属面と相互作用し、その非極性末端で潤滑油と会合したときに膜形成が起こる。好適なさび阻止剤としては例えば、各種の非イオン性ポリオキシエチレン界面活性剤、具体的にはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、およびポリエチレングリコールモノオレエートを挙げることができる。好適なさび阻止剤としては更に、別の化合物、例えばモノカルボン酸類（例えば、２−エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘン酸、およびセロチン酸等）、油溶性のポリカルボン酸類（例えば、タル油脂肪酸、オレイン酸およびリノール酸等から生成したもの）、アルケニル基が炭素原子１０個以上を含むアルケニルコハク酸類（例えば、テトラプロペニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、およびヘキサデセニルコハク酸等）、分子量が６００乃至３０００ダルトンの範囲にある長鎖アルファ、オメガ−ジカルボン酸類、およびそれらの組合せを挙げることができる。さび止め剤のそれ以上の例としては、金属石鹸、脂肪酸アミン塩類、重質スルホン酸の金属塩類、多価アルコールの部分カルボン酸エステル、およびリン酸エステルが挙げられる。

４）抗乳化剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、水や蒸気にさらされる潤滑油組成物の油−水分離を促進することができる抗乳化剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意の抗乳化剤を潤滑油組成物に使用することができる。好適な抗乳化剤の限定的ではない例としては、陰イオン界面活性剤（例えば、アルキルナフタレンスルホネート類、およびアルキルベンゼンスルホネート類等）、非イオン性アルコキシル化アルキルフェノール樹脂、アルキレンオキシドの重合体（例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック共重合体等）、油溶性酸のエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、およびそれらの組合せを挙げることができる。ある態様では本発明に使用できる抗乳化剤として、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドと、例えばグリセロール、フェノール、ホルムアルデヒド樹脂、シロキサン、ポリアミンおよびポリオールなどの開始剤とのブロック共重合体が挙げられる。ある態様では重合体は、エチレンオキシドを約２０乃至約５０％含む。これらの物質は、水−油界面に集中して低粘度帯を作り出し、それにより液滴凝集および重力押し相分離を促す。低分子量物質、例えばジアルキルナフタレンスルホン酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩も、一定の用途では有用である。抗乳化剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約１０質量％、約０．０５質量％乃至約５質量％、又は約０．１質量％乃至約３質量％で変えることができる。好適な抗乳化剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第６章、ｐ．１９０−１９３（１９９６年）に記載されていて、それも参照内容として本明細書の記載とする。

５）摩擦緩和剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、可動部分間の摩擦を小さくすることができる摩擦緩和剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意の摩擦緩和剤を潤滑油組成物に使用することができる。摩擦緩和剤は一般に、極性末端基と非極性線状炭化水素鎖を持つ長鎖の分子である。極性末端基は金属面に物理的に吸着するか、あるいは金属面と化学的に反応し、一方、炭化水素鎖は潤滑油中に延びている。鎖は互いに、また潤滑油と会合して強固な潤滑膜を形成する。

好適な摩擦緩和剤の限定的ではない例としては、脂肪カルボン酸類、脂肪カルボン酸の誘導体（例えば、アルコール、エステル、ホウ酸化エステル、アミドおよび金属塩等）、モノ、ジ又はトリアルキル置換リン酸又はホスホン酸類、モノ、ジ又はトリアルキル置換リン酸又はホスホン酸の誘導体（例えば、エステル、アミドおよび金属塩等）、モノ、ジ又はトリアルキル置換アミン類、モノ又はジアルキル置換アミド類、およびそれらの組合せを挙げることができる。

一態様では摩擦緩和剤は、炭素原子数１３−１８の鎖を含む飽和脂肪酸である。摩擦緩和剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約１０質量％、約０．０５質量％乃至約５質量％、又は約０．１質量％乃至約３質量％で変えることができる。好適な摩擦緩和剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第６章、ｐ．１８３−１８７（１９９６年）、およびレスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第６章及び第７章、ｐ．１７１−２２２（２００３年）に記載されていて、それら両方とも参照内容として本明細書の記載とする。

６）流動点降下剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、潤滑油組成物の流動点を下げることができる流動点降下剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意の流動点降下剤を潤滑油組成物に使用することができる。ある態様では流動点降下剤は、次の中から選ばれた一つ以上の構造的特徴を有する：（１）重合体構造、（２）ろう質及び非ろう質成分、（３）長い側基を持つ短い主鎖からなる櫛形構造、および（４）広い分子量分布。好適な流動点降下剤の限定的ではない例としては、ポリメタクリレート類、アルキルアクリレート重合体、アルキルメタクリレート重合体、アルキルフマレート重合体、ジ（テトラ−パラフィンフェノール）フタレート、テトラ−パラフィンフェノールの縮合物、塩素化パラフィンとナフタレンの縮合物、アルキル化ナフタレン類、スチレンエステル類、オリゴマー化アルキルフェノール類、フタル酸エステル類、エチレン・酢酸ビニル共重合体、およびそれらの組合せを挙げることができる。一態様では流動点降下剤は、テトラ（長鎖）アルキルシリケート類、フェニルトリステアリルオキシシラン、およびペンタエリトリトールテトラステアレートから選ばれる。ある態様では流動点降下剤は、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとフェノールの縮合物、またはポリアルキルスチレン等を含む。流動点降下剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約１０質量％、約０．０５質量％乃至約５質量％、又は約０．１質量％乃至約３質量％で変えることができる。好適な流動点降下剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第６章、ｐ．１８７−１８９（１９９６年）、およびレスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第１１章、ｐ．３２９−３５４（２００３年）に記載されていて、それら両方とも参照内容として本明細書の記載とする。

７）消泡剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、油の泡を破壊することができる消泡剤又は泡消し剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意の消泡剤又は泡消し剤を潤滑油組成物に使用することができる。好適な消泡剤の限定的ではない例としては、シリコーン油又はポリジメチルシロキサン類、フルオロシリコーン類、アルコキシル化脂肪酸類、ポリエーテル類（例えば、ポリエチレングリコール類）、分枝ポリビニルエーテル類、アルキルアクリレート重合体、アルキルメタクリレート重合体、ポリアルコキシアミン類、およびそれらの組合せを挙げることができる。ある態様では消泡剤は、グリセロールモノステアレート、ポリグリコールパルミテート、トリアルキルモノチオホスフェート、スルホン化リシノール酸のエステル、ベンゾイルアセトン、メチルサリチレート、グリセロールモノオレエート、またはグリセロールジオレエートを含む。消泡剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約５質量％、約０．０５質量％乃至約３質量％、又は約０．１質量％乃至約１質量％で変えることができる。好適な消泡剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第６章、ｐ．１９０−１９３（１９９６年）に記載されていて、それも参照内容として本明細書の記載とする。

８）金属不活性化剤
ある態様では本発明の潤滑油組成物は、少なくとも一種の金属不活性化剤を含有している。好適な金属不活性化剤の限定的ではない例としては、ジサリチリデンプロピレンジアミン、トリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、およびメルカプトベンズイミダゾール類を挙げることができる。

９）分散剤
本発明の潤滑油組成物は任意に、粒子をコロイド状態で懸濁させておくことで、スラッジやワニス、他の堆積物を防ぐことができる分散剤を含有することができる。ある態様では分散剤は、次の中から選ばれた一つ以上の手段によってこれらの機能を果たす：（１）極性異物をそのミセル内に可溶化すること、（２）それら粒子の集合および油からの分離を防ぐために、コロイド分散液を安定化すること、（３）そのような生成物がたとえ生成しても、バルク潤滑油に懸濁すること、（４）ススを変性させてその集合および油増粘を最小限にすること、および（５）望ましくない物質の表面／界面エネルギーを下げて、表面に付着する傾向を減少させること。望ましくない物質は一般に、潤滑油の酸化崩壊、カルボン酸など化学的に反応性の種とエンジンの金属面との反応、あるいは例えば極圧剤など熱的に不安定な潤滑油添加剤の分解の結果として生成する。

ある態様では分散剤分子は、次の三つの明白な構造的特徴を含む：（１）炭化水素基、（２）極性基、および（３）連結基又は結合。ある態様では炭化水素基は、高分子の性質を持ち、分子量が約２０００ダルトン以上、一態様では約３０００ダルトン以上、別の態様では約５０００ダルトン以上、更に別の態様では約８０００ダルトン以上である。ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリアルファオレフィン類およびそれらの混合物など種々のオレフィン類を用いて、好適な高分子分散剤を製造することができる。ある態様では高分子分散剤はポリイソブチレン誘導分散剤である。一般に、それら分散剤のポリイソブチレンの数平均分子量は、約５００から約３０００ダルトン、又はある態様では約８００から約２０００ダルトン、又は更なる態様では約１０００から約２０００ダルトンの範囲にある。ある態様では分散剤の極性基は窒素または酸素から誘導される。窒素系分散剤は一般にアミン類から誘導される。窒素系分散剤が誘導されるアミン類はしばしば、ポリアルキレンポリアミン類、例えばジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラアミンである。アミン誘導分散剤は窒素又はアミン分散剤とも呼ばれ、一方、アルコールから誘導されたものは酸素又はエステル分散剤とも呼ばれる。酸素系分散剤は一般に中性であるが、一方、アミン系分散剤は一般に塩基性である。

好適な分散剤の限定的ではない例としては、アルケニルコハク酸イミド類、他の有機化合物で変性したアルケニルコハク酸イミド類、エチレンカーボネート又はホウ酸による後処理で変性したアルケニルコハク酸イミド類、コハク酸アミド類、コハク酸エステル類、コハク酸エステル−アミド類、ペンタエリトリトール類、フェネート−サリチレート類及びそれらの後処理類似物、アルカリ金属又は混合アルカリ金属、アルカリ土類金属のホウ酸塩類、水和アルカリ金属ホウ酸塩の分散物、アルカリ土類金属ホウ酸塩の分散物、ポリアミド無灰分散剤、ベンジルアミン類、マンニッヒ型分散剤、リン含有分散剤、およびそれらの組合せを挙げることができる。分散剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約１０質量％、約０．０５質量％乃至約７質量％、又は約０．１質量％乃至約４質量％で変えることができる。好適な分散剤は、モーティア、外著、「潤滑剤の化学と技術」、第２版、ロンドン、スプリンガー、第３章、ｐ．８６−９０（１９９６年）、およびレスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第５章、ｐ．１３７−１７０（２００３年）に記載されていて、それら両方とも参照内容として本明細書の記載とする。

１０）酸化防止剤
任意に、本発明の潤滑油組成物は更に、基油の酸化を低減または防止することができる追加の酸化防止剤を含有することができる。当該分野の熟練者が知悉する任意の酸化防止剤を潤滑油組成物に使用することができる。本発明に使用できる酸化防止剤の例としては、これらに限定されるものではないが、フェノール型（フェノール系）酸化防止剤、例えば４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデン−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデン−ビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，２’，５−メチレン−ビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−１−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−４−（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−１０−ブチルベンジル）−スルフィド、およびビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）を挙げることができる。ジフェニルアミン型酸化防止剤としては、これらに限定されるものではないが、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、およびアルキル化アルファ−ナフチルアミン、硫黄系酸化防止剤（例えば、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、および硫化フェノール系酸化防止剤等）、リン系酸化防止剤（例えば、亜リン酸エステル等）、ジチオリン酸亜鉛、油溶性銅化合物、およびそれらの組合せを挙げることができる。他の型の酸化防止剤としては、金属ジチオカルバメート（例えば、亜鉛ジチオカルバメート）、および１５−メチレンビス（ジブチルジチオカルバメート）が挙げられる。酸化防止剤の量は、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．０１質量％乃至約１０質量％、約０．０５質量％乃至約５質量％、又は約０．１質量％乃至約３質量％で変えることができる。好適な酸化防止剤は、レスリー・Ｒ．ルドニック著、「潤滑油添加剤：化学と用途」、ニューヨーク、マーセル・デッカー、第１章、ｐ．１−２８（２００３年）に記載されていて、それも参照内容として本明細書の記載とする。

１１）多機能添加剤
本明細書に記した又は記していない様々な添加剤が、本発明の潤滑油組成物に複数の効果をもたらすことができる。従って、例えば、単一の添加剤が分散剤としてもまた酸化防止剤としても作用することがある。多機能添加剤は当該分野でよく知られている。他の好適な多機能添加剤としては例えば、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート、硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート、オキシモリブデンモノグリセリド、アミン・モリブデン錯化合物、および硫黄含有モリブデン錯化合物を挙げることができる。

１２）粘度指数向上剤
ある態様では本発明の潤滑油組成物は、少なくとも一種の粘度指数向上剤を含有する。好適な粘度指数向上剤の限定的ではない例としては、ポリメタクリレート型重合体、エチレン・プロピレン共重合体、スチレン・イソプレン共重合体、水和スチレン・イソプレン共重合体、ポリイソブチレン、および分散型粘度指数向上剤を挙げることができる。

Ｄ）潤滑油組成物の製造方法
本発明の潤滑油組成物は、当該分野の熟練者が知悉する任意の潤滑油製造方法により製造することができる。ある態様では、基油をエステル基材油および任意に添加剤とブレンドまたは混合する。ある態様では、エステル基材油を予備混合した後に基油を加える。エステル基材油の組合せおよび任意の添加剤を、基油に別個に加えてもよいし、あるいは同時に加えてもよい。ある態様では、エステル基材油の組合せと任意の添加剤を基油に別個に一回以上の添加で加えるが、添加は任意の順序であってよい。別の態様では、エステル基材油と添加剤を基油に同時に加える。一態様では、動粘度が１００ｃＳｔより高いエステル基材油の添加の前に、動粘度が２−１０ｃＳｔのエステル基材油および／または動粘度が１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油をIII種基油に加える。

成分をブレンド、混合または可溶化するのに、当該分野の熟練者に知られている任意の混合装置または分散装置を用いることができる。

Ｅ）潤滑油組成物の用途
ある態様では本発明で提供する潤滑油組成物は、高出力エンジン、例えばレーシングカーやスポーツカーに見られるエンジンに適している。一態様では本発明の潤滑油組成物は、高出力エンジンゆえの極めて厳しい作動条件でも、より高い摩耗防護およびより少ないエネルギー損失を実現する。一態様ではファレックス試験（ＡＳＴＭ Ｄ３２３３法Ｂ）での向上によって、そのようなエンジンの極圧性能が証明されている。一態様では潤滑油組成物は、他の極圧剤の使用を最少にするもしくは除外することによって、そのような極圧剤による腐食影響を潤滑油組成物で最少にしたり、あるいは排除する。態様によっては本発明の潤滑油配合物は、油のせん断安定性を改善する。一態様では本発明の潤滑油組成物は、油圧安定性を改善する。

以下の実施例は、本発明の潤滑油組成物の態様を例示するために提示するのであって、発明の内容を提示する特定の態様に限定しようとするものではない。特に指示しない限り、部およびパーセントは全て質量による。数値は全ておおよそである。数値範囲を記している場合に、記載した範囲外の態様であってもなお、特許請求した発明内容の範囲内に含まれると解釈すべきである。各実施例で記述した特定の詳細を、特許請求した発明内容の必然的な特徴であると解釈すべきではない。

実施例では、以下に記載する基油を潤滑油組成物に使用している。

第 １ 表
────────────────────────────────────
基材油 ４０℃での動粘度 １００℃での動粘度 粘度指数
（ｃＳｔ） （ｃＳｔ）
────────────────────────────────────
シェブロンＵＣＢＯ４Ｒ １９ ４．１ １２７
シェブロンＵＣＢＯ７Ｒ ３９ ７．０ １３５
プリオルーベ３９６０ １９．０ ４．５ １６３
ケトジェンルーベ１３５ ３４４．２ ３４．２ １４２
プリオルーベ３９８６ ４７０００ ２０００ ２７８
────────────────────────────────────

シェブロン(Chevron)ＵＣＢＯ４Ｒ及びＵＣＢＯ７Ｒは、市販のIII種基油である。プリオルーベ(Priolube)３９６０は、飽和短鎖脂肪酸に基づいたジエステルであるが、クロダ(Croda)社から市販されている低粘度の合成エステル基材油である。ケトジェンルーベ(Ketjenlube)１３５は、分子量が約１８００のα−オレフィン／マレイン酸共重合体のブタノールエステルであるが、アクゾ・ノーベル(Akzo Nobel)社から市販されている中粘度の合成エステル基材油である。プリオルーベ３９８６は、複合エステルであるが、クロダ社から市販されている高粘度の合成エステル基材油である。

［比較例１−３］
第１表に提示した配合に従って、比較例１−３の潤滑油組成物を製造した。比較例１−３の組成物は、非分散型粘度指数向上剤を量を変えて添加することにより、および／または二種類のIII種基材油の比を変えることにより、三種類の異なるＳＡＥ（米国自動車技術者協会）粘度グレードに調整した。これらの潤滑油組成物は、一種以上のIII種基材油を主要量で含むが、合成エステル基材油は含まない。

［本発明の実施例４−６］
実施例４−６の潤滑油組成物を、第１表に提示した配合に従って製造し、高粘度合成エステル基材油（プリオルーベ３９８６）を量を変えて添加することにより、三種類の異なる粘度グレードに調整した。これらの潤滑油組成物は、一種以上のIII種基材油を主要量で含み、かつ低、中及び高粘度合成エステル基材油の組合せも含む。

（極圧摩耗試験性能）
ファレックス試験（ＡＳＴＭ Ｄ３２３３法Ｂ）は、液体潤滑剤の極圧特性を測定する台上試験である。この方法は、潤滑油試料に浸漬した２個の静止Ｖブロックに対して、回転鋼鉄ジャーナルを２９０±１０ｒｐｍで回転させることを含む。ラチェット機構によってＶブロックに荷重を掛ける。試験法Ｂでは、荷重を２５０−ｌｂｆ（１１１２−Ｎ）増分ずつ掛けていき、荷重増分毎に１分間荷重を変えずに維持した。得られた不合格荷重値が、耐荷重特性レベルの判定基準になる。

第２表に、比較例１−３と実施例４−６の粘度特性および極圧摩耗防護性能の概要を提示する。

第 ２ 表
─────────────────────────────────────
比較例／実施例 １ ２ ３ ４ ５ ６
─────────────────────────────────────
ＳＡＥ油粘度 5W30 0W20 10W40 0W20 5W20 5W30
添加剤パッケージ１¹(wt%) 9.1 9.1 9.1 - - -
添加剤パッケージ２²(wt%) - - - 8.25 8.25 8.25
耐摩耗性添加剤(wt%) 0.80 0.22 0.80 - - -
摩擦緩和剤(wt%) 0.30 0.70 0.30 - - -
消泡剤(wt%) 0.02 0.02 0.02 - - -
非分散型オレフィン 8.69 5.35 8.00 - - -
共重合体VII³(wt%)
プリオルーベ3960(wt%) - - - 18.00 18.00 18.00
ケトジェンルーベ135(wt%) - - - 14.00 14.00 14.00
プリオルーベ3986(wt%) - - - 2.00 4.00 6.00
シェブロンUCBO4R(wt%) 51.49 74.59 - 57.75 55.75 53.75
シェブロンUCBO7R(wt%) 29.59 10.02 81.77 - - -
動粘度(１００℃)(cSt) 10.49 7.59 13.47 7.06 8.26 9.55
動粘度(４０℃)(cSt) 58.51 39.2 86.19 36.52 43.89 51.66
粘度指数 171 165 159 159 166 172
─────────────────────────────────────

第 ２ 表（続き）
─────────────────────────────────────
比較例／実施例 １ ２ ３ ４ ５ ６
─────────────────────────────────────
ＨＴＨＳ(１５０℃)(cP) 3.05 2.57 3.70 2.79 3.10 3.58
ＨＴＨＳ(１００℃)(cP) 6.90 5.34 8.68 5.79 6.10 7.44
ＨＴＨＳ(５０℃)(cP) 23.91 17.93 31.84 19.55 22.61 26.51
ＣＣＳ(−３５℃)(cP) - 4585 - 5650 - -
ＣＣＳ(−３０℃)(cP) 3405 - - - 4190 5518
ＣＣＳ(−２５℃)(cP) - - 4223 - - -
ファレックス試験 ⁴
(ASTM D3233 B)
一回目不合格荷重(lb) 1250 1250 - 2000 2250 3250
二回目不合格荷重(lb) 1250 1250 - 2000 4500 1750
三回目不合格荷重(lb) - - - - 3500 3750
─────────────────────────────────────
¹：添加剤パッケージは、ホウ酸化分散剤、エチレンカーボネート後処理分散剤、過塩基性清浄剤、亜鉛含有耐摩耗性添加剤、モリブデン含有摩擦緩和剤、 無灰摩擦緩和剤、酸化防止剤、消泡剤および希釈油を含む。
²：添加剤パッケージは、ホウ酸化分散剤、エチレンカーボネート後処理分散剤、過塩基性清浄剤、二種類の亜鉛含有耐摩耗性添加剤の混合物、二種類のモリブデン含有摩擦緩和剤、消泡剤および希釈油を含む。
³：シェブロン・オロナイト・カンパニーLLC製のエチレン・プロピレン共重合体粘度指数向上剤。
⁴：一回目と二回目の結果が違った場合にのみ、三回目の試験を実施した。

データが実証するように、実施例４−６の潤滑油組成物は、１５０℃で高いＨＴＨＳを示し、極限条件での摩耗防護に有用である。また、実施例４−６は、ファレックス極圧摩耗試験での向上が証明するように、優れた耐荷重特性も示している。

（摩擦試験性能）
比較例１、２及び３の潤滑油組成物、および実施例４、５及び６の潤滑油組成物について、小型摩擦機（ＭＴＭ）試験装置を使用してトラクション係数を測定した。試験は、すべり率（球とディスク間のすべり速度の差を、球とディスクの平均速度で割った値として定義される。ＳＲＲ＝（速度１−速度２）／（（速度１＋速度２）／２））２５％、５０％、７５％および１００％で行った。各油のトラクション係数のデータをディスク速度に対してプロットした。第１−４図に、プロットを提示する。

第１−４図で実証されるように、実施例４−６の組成物は、比較例１−３の潤滑油組成物に比べて、何れのディスク速度でも低いトラクション係数を示している。

本発明が提供する潤滑油組成物について限られた数の実施態様により説明したが、一つの実施態様の特殊な特徴が特許請求した発明内容の他の実施態様にもあると考えるべきではない。単一の実施態様が特許請求した発明内容の全ての態様を代表しているわけではない。ある実施態様では、本明細書に記していない多数の工程が方法に含まれることがある。別の実施態様では、本明細書に挙げていない工程は方法に含まれないか、あるいは実質的に含まれない。記載した実施態様からの変形や変更が存在する。本発明組成物の製造方法を多数の工程を用いて説明していることに留意されたい。これらの工程は任意の順序で実施することができる。一以上の工程を省略したりあるいは一緒にしてもよいが、それでも実質的に同じ結果を達成できる。添付した特許請求の範囲は、特許請求の範囲内に含まれるそのような変形や変更全てを包含することを意図している。

この明細書に記した全ての公報及び特許出願明細書は、各々個々の公報又は特許出願明細書を参照内容として記載すると明確かつ別個に示唆したのと同じ程度にまで、参照内容として本明細書の記載とする。上記内容について理解を明瞭にするために説明と実施例によってある程度詳しく記載したが、添付した特許請求の範囲の真意又は範囲から逸脱することなく一定の変換や変更を上記内容に成しうることは、当該分野の熟練者であれば本発明の教示に照して容易に明らかであろう。

Claims (28)

1. III種基油、および下記の成分を含むエステル基材油の組合せを含む潤滑油組成物：
   （ａ）動粘度が１００℃で２−１０ｃＳｔのエステル基材油、
   （ｂ）動粘度が１００℃で１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および
   （ｃ）動粘度が１００℃で１００ｃＳｔより高いエステル基材油。
2. III種基油が、潤滑油組成物の全質量で約５０％より多い請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. III種基油が、潤滑油組成物の全質量で約５８％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
4. III種基油が、潤滑油組成物の全質量で約５４％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
5. III種基油の動粘度が１００℃で４．１ｃＳｔ又は７ｃＳｔである請求項１に記載の潤滑油組成物。
6. エステル基材油の組合せが、潤滑油組成物の全質量の約５０質量％より少ない請求項１に記載の潤滑油組成物。
7. エステル基材油の組合せが、潤滑油組成物の全質量の約３８質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
8. エステル基材油の組合せが、潤滑油組成物の全質量の約３６質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
9. エステル基材油の組合せが、潤滑油組成物の全質量の約３４質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
10. エステル基材油（ａ）が、短鎖脂肪酸に基づくジエステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
11. エステル基材油（ａ）が、１００℃動粘度が４．５ｃＳｔの短鎖脂肪酸に基づくジエステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
12. エステル基材油（ｂ）が、高分子エステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
13. エステル基材油（ｂ）が、α−オレフィン／マレイン酸共重合体のブタノールエステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
14. エステル基材油（ｂ）が、１００℃動粘度が３４ｃＳｔの高分子エステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
15. エステル基材油（ｃ）が、１００℃動粘度が２０００ｃＳｔの複合エステルを含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
16. エステル基材油（ａ）の量が、組成物の全質量の約１０質量％から約２５質量％の間にある請求項１に記載の潤滑油組成物。
17. エステル基材油（ａ）の量が、組成物の全質量の約１８質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
18. エステル基材油（ｂ）の量が、組成物の全質量の約１０質量％から約２０質量％の間にある請求項１に記載の潤滑油組成物。
19. エステル基材油（ｂ）の量が、組成物の全質量の約１４質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
20. エステル基材油（ｃ）の量が、組成物の全質量の約１質量％から約１０質量％の間にある請求項１に記載の潤滑油組成物。
21. エステル基材油（ｃ）の量が、組成物の全質量の約２質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
22. エステル基材油（ｃ）の量が、組成物の全質量の約４質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
23. エステル基材油（ｃ）の量が、組成物の全質量の約６質量％である請求項１に記載の潤滑油組成物。
24. さらに、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、清浄剤、さび止め添加剤、抗乳化剤、摩擦緩和剤、多機能添加剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消泡剤、金属不活性化剤、分散剤、腐食防止剤、潤滑性向上剤およびそれらの組合せからなる群より選ばれる少なくとも一種の添加剤を含む請求項１に記載の潤滑油組成物。
25. 下記の物質を混合する工程を含む潤滑油組成物の製造方法：
    （ｉ）III種基油、および
    （ii）下記の成分を含むエステル基材油の組合せ：
    （ａ）動粘度が１００℃で２−１０ｃＳｔのエステル基材油、
    （ｂ）動粘度が１００℃で１０より高く５０ｃＳｔまでのエステル基材油、および
    （ｃ）動粘度が１００℃で１００ｃＳｔより高いエステル基材油。
26. 高出力エンジンを潤滑にする方法であって、請求項１に記載の潤滑油組成物を用いてエンジンを作動させる工程を含む方法。
27. 高出力エンジンが、レースカーのエンジンまたはスポーツカーのエンジンである請求項２６に記載の方法。
28. 高出力エンジンが、レース用オートバイのエンジンまたはスポーツ用オートバイのエンジンである請求項２６に記載の方法。

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