JP2022186657A - エンジンスラッジ低減のための潤滑剤組成物 - Google Patents

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リサ・ディングウェル
Dingwell Lisa
マイケル・ロザーナ
Rosana Michael
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Afton Chemical Corp
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Abstract

【課題】平均エンジンスラッジを最低限に押さえるのに有効な潤滑組成物を提供する。【解決手段】潤滑剤組成物は、分散剤系および抗酸化剤系によって提供される潤滑粘度および窒素の基油を含む。一態様では、分散剤系は、ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素源と反応させることによって取得可能である少なくとも１つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含み、抗酸化剤系は、少なくとも１つのアミン系抗酸化剤を含む。他の態様では、潤滑組成物は、約０．６：１～約０．８５：１の、分散剤系によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比を含み、分散剤系によって提供される窒素の少なくとも約７５％は、事後反応されない一次または二次窒素である。【選択図】図１

Description

本開示は、概して、エンジンスラッジを低減するのに有効な潤滑油組成物およびそのための添加剤に関する。
ガソリンまたはディーゼル自動車エンジンのモータ油（一般的にエンジン油またはクランクケース油とも呼ばれる）として使用することを目的とした潤滑剤は、一般的に、意図される用途に対する特定の性能要件を満たすように、基油または潤滑粘度の基油のブレンドと１つ以上の添加剤とを含む。現代の業界規格では、そのような油の組成物および性能に関してますます厳しい要件が課せられており、これにより、多くの場合、潤滑剤配合物に柔軟性を残す余地がほとんどない。潤滑剤製造業者は、様々な業界規格を満たそうと努力しているため、すべての必要な性能および業界規格をコスト効率よく同時に達成することが課題になる。
製造業者が効率および燃費の改善を推進し続けるにつれて、エンジン、潤滑剤、およびそれらの成分に対する要求は増加し続けている。今日の潤滑剤には、より厳格な試験および認証が必要になることが多く、最近注目されている分野の１つは、長時間運転中のシリンダーヘッド、油受、バルブカバー、および／またはエンジンのタイミングカバー中のスラッジ形成における潤滑剤の役割の評価である。Ｍ２７１ ＥＶＯ燃焼エンジン試験（ＣＥＣ Ｌ－１０７－１９）などのより新しく、より厳格なエンジン試験では、潤滑剤が、スラッジ形成を最小限に抑えるだけでなく、スラッジを溶液に適切に懸濁させて、流体粘度の上昇、同時に関連する油圧の上昇を最小限に抑えるようにとの要求が高まっている。
一実施形態によれば、ＣＥＣ １０７－１９に準じるエンジンスラッジを低減するのに有効な潤滑剤組成物が本明細書に記載される。１つのアプローチでは、潤滑剤組成物は、分散剤系および抗酸化剤系によって提供される潤滑粘度および窒素の基油を含む。一態様では、分散剤系は、ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素源と反応させることによって取得可能である少なくとも１つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含み、抗酸化剤系は、少なくとも１つのアミン系抗酸化剤を含む。他の態様では、潤滑組成物は、約０．６：１～約０．８５：１の、分散剤系によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比を含み、分散剤系によって提供される窒素の少なくとも約７５％は、事後反応されない一次または二次窒素である。
他のアプローチまたは実施形態では、前の段落の潤滑剤組成物は、任意選択の特徴または任意選択の実施形態と、任意の組み合わせで組み合わせてもよい。そのような任意選択の特徴または任意選択の実施形態は、以下のうちの１つ以上を含む：約０．１５：１～約０．４：１の、抗酸化剤系の少なくとも１つのアミン系抗酸化剤によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比をさらに含むこと、ならびに／または約１．８：１～約５．３：１の、分散剤系によって提供される窒素と少なくとも１つのアミン系抗酸化剤によって提供される窒素との重量比をさらに含むこと、ならびに／またはＣＥＣ Ｌ－１０７－１９に準じた約７～約１０メリットの平均エンジンスラッジをさらに含むこと、ならびに／またはチオホスフェート、ジチオホスフェート、金属ホスフェート、金属チオホスフェート、金属ジ－チオホスフェート、ホスフェート、ホスファイト、ホスホネート、それらの塩、およびそれらの混合物から独立して選択される１つ以上のリン含有化合物を含むリン原料をさらに含むこと、ならびに／または最大約３５００ｐｐｍの金属を組成物に提供し、０～約５００の合わせた総塩基価を有する洗浄剤を含有する少なくとも１つの金属を含む洗浄剤系をさらに含むこと、ならびに／または分散剤系のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤が、式Ｉの構造を有すること、
Figure 2022186657000002
 （式Ｉ）（式中、Ｒ１は、約３５０～約５，０００の数平均分子量を有するヒドロカルビル基であり、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、独立して、二価Ｃ１－Ｃ６部分であり、Ｒ５およびＲ６の各々は、独立して、水素、Ｃ１－Ｃ６アルキル基であるか、またはそれらが結合する窒素と一緒になって、１つ以上の芳香環もしくは非芳香環と任意選択で融合される５員環もしくは６員環を形成し、ｎは、０～８の整数であり、ｙおよびｚは、各々、整数であり、ｙ＋ｚ＝１であり、かつ／またはＲ５およびＲ６は、それらが結合する窒素と一緒になって、式ＩＩのラジカルを形成する
Figure 2022186657000003
 （式ＩＩ）、ならびに／またはアシル化剤が、無水マレイン酸であり、窒素原料が、平均５個の窒素原子を有するポリエチレンポリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、もしくはそれらの組み合わせから選択されるポリアルキレンポリアミンであり、ヒドロカルビル置換基が、約１０００～約２，５００の数平均分子量を有すること、ならびに／または分散剤系が、少なくとも２つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含み、ヒドロカルビル置換スクシンイミドのうちの１つのみが、ホウ素原料および／もしくは無水マレイン酸で事後処理されること、ならびに／または分散剤系が、事後処理された分散剤よりも約２～約４倍多い事後処理されていない分散剤を含むこと、ならびに／または分散剤系が、総ホウ素を約３００ｐｐｍしか潤滑剤組成物に提供しないこと、ならびに／またはリン原料が、最大約９００ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供する量で存在すること、ならびに／または１つ以上のリン含有化合物が、金属ホスフェート、金属チオホスフェート、金属ジチオホスフェート、もしくはそれらの組み合わせから独立して選択されること、ならびに／または１つ以上のリン含有化合物が、金属ジチオホスフェートであり、合計１２～３２個の炭素原子を、それらが上に存在するアルキル基内に含み、アルキル基の各々が、独立して、平均すると３～８個の炭素原子であること、ならびに／または１つ以上のリン含有化合物が、アルキル基が二級アルコールに由来する第１の金属ジチオホスフェートと、アルキル基が一級アルコールに由来する第２の金属ジチオホスフェートとを含むこと、ならびに／または１つ以上のリン含有化合物の金属が、独立して、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、タングステン、ジルコニウム、もしくは亜鉛からなる群から選択されること、ならびに／または窒素を潤滑剤組成物に提供する少なくとも１つの抗酸化剤が、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル－α－ナフチルアミン、アルキル化フェニル－α－ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、もしくはそれらの組み合わせから選択されるアミン系抗酸化剤であること、ならびに／または潤滑組成物が、フェノール系抗酸化剤、硫化オレフィン、アミン系抗酸化剤、もしくはそれらの組み合わせから選択される第２の抗酸化剤を含むこと、ならびに／または洗浄剤系が、１つ以上の金属含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサレート、サリキサレート、サリチレート、カルボン酸、リン酸、モノおよび／もしくはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、メチレン架橋フェノール、もしくはそれらの組み合わせを含むこと。
さらに他の実施形態またはアプローチでは、本開示は、ＣＥＣ Ｌ－１０７－１９に準じたエンジンスラッジを低減するための潤滑剤組成物の使用、および／またはエンジンスラッジを低減するために、特に、前の２つの段落の潤滑剤組成物の任意の実施形態を使用してＣＥＣ Ｌ－１０７－１９に準じて約７～約１０メリットの平均エンジンスラッジを達成するために、エンジンを潤滑化する方法を提供する。
本明細書で使用される特定の用語の意味を明確にするために、以下の用語の定義が提供される。
用語「油組成物」、「潤滑組成物（ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）」、「潤滑油組成物」、「潤滑油」、「潤滑剤組成物」、「潤滑組成物（ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）」、「完全配合潤滑剤組成物」、「潤滑剤」、「クランクケース油」、「クランクケース潤滑剤」、「エンジン油」、「エンジン潤滑剤」、「モータ油」、および「モータ潤滑剤」は、主要量の基油に加えて少量の添加剤組成物を含む最終潤滑生成物を指す、同義の完全に互換性のある専門用語であるとみなされる。
本明細書で使用される場合、用語「添加剤パッケージ」、「添加剤濃縮物」、「添加剤組成物」、「エンジン油添加剤パッケージ」、「エンジン油添加剤濃縮物」、「クランクケース添加剤パッケージ」、「クランクケース添加剤濃縮物」、「モータ油添加剤パッケージ」、「モータ油濃縮物」は、主要量の基油原料混合物を除外する潤滑油組成物の一部を指す、同義の完全に互換性のある専門用語であるとみなされる。添加剤パッケージは、粘度指数向上剤または流動点降下剤を含む場合も含まない場合もある。
用語「過塩基性」は、存在する金属の量が化学量論的量を超える、スルホネート、カルボキシレート、サリチレート、および／またはフェネートの金属塩などの金属塩に関する。そのような塩は、１００％超の変換レベルを有し得る（すなわち、それらは、酸をその「標準」、「中性」の塩に変換するのに必要な理論的金属量の１００％超を含み得る）。多くの場合ＭＲと略される表現「金属比」は、既知の化学反応性および化学量論に従って、過塩基性塩中の金属の総化学当量と中性塩中の金属の化学当量との比率を示すために使用される。標準または中性塩では金属比は１であるが、過塩基性塩ではＭＲは１より大きい。これらは、一般的に、過塩基性、高塩基性、または超塩基性塩と呼ばれ、有機硫黄酸、カルボン酸、サリチレート、スルホネート、および／またはフェノールの塩であってもよい。
用語「アルカリ土類金属」は、カルシウム、バリウム、マグネシウム、およびストロンチウムに関し、用語「アルカリ金属」は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムを指す。
本明細書で使用される場合、用語「ヒドロカルビル」または「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」は、当業者に周知のその通常の意味で使用される。具体的には、分子の残部に直接結合した炭素原子を有し、主に炭化水素特性を有する基を指す。各ヒドロカルビル基は、独立して炭化水素置換基から選択され、置換炭化水素置換基は、ハロ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、アミノ基、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基、酸素、および窒素のうちの１つ以上を含有し、ヒドロカルビル基中の１０個の炭素原子毎に２つ以下の非炭化水素置換基が存在する。
本明細書で使用される場合、用語「ヒドロカルビレン置換基」または「ヒドロカルビレン基」は、当業者に周知のその通常の意味で使用される。具体的には、分子の２つの場所で炭素原子によって分子の残部に直接結合し、主に炭化水素特性を有する基を指す。各ヒドロカルビレン基は、二価炭化水素置換基から独立して選択され、置換二価炭化水素置換基は、ハロ基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、アミノ基、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基、酸素、および窒素を含有し、ヒドロカルビレン基中の１０個の炭素原子毎に２つ以下の非炭化水素置換基が存在する。
本明細書で使用される場合、用語「重量パーセント」は、別途明確に述べられていない限り、記載された成分が組成物全体の重量に対して表すパーセンテージを意味する。
本明細書で使用される用語「可溶性」、「油溶性」、または「分散性」は、化合物または添加剤が可溶性、溶解性、混和性、または油中にあらゆる割合で懸濁可能であることを示し得るが、必ずしもそうではない。しかしながら、前述の用語は、それらが、例えば、油が採油される環境においてその意図された効果を発揮するのに十分な程度に、油中で可溶性、懸濁性、溶解性、または安定に分散性であることを意味する。さらに、必要に応じて、他の添加剤を追加で組み込むことで、特定の添加剤のより高いレベルの組み込みが可能となり得る。
本明細書で採用される用語「ＴＢＮ」は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６の方法によって測定した場合に、総塩基価をｍｇ ＫＯＨ／ｇで表すために使用される。
本明細書で採用される用語「アルキル」は、約１～約１００個の炭素原子の直鎖、分枝鎖、環状、および／または置換飽和鎖部分を指す。本明細書で用いられる用語「アルケニル」は、約３～約１０個の炭素原子の直鎖状、分岐状、環状、および／または置換不飽和鎖部分を指す。本明細書で採用される用語「アリール」は、アルキル、アルケニル、アルキルアリール、アミノ、ヒドロキシル、アルコキシ、ハロ置換基、ならびに／またはこれらに限定されないが、窒素、酸素、および硫黄を含むヘテロ原子を含み得る、単環式および多環式の芳香族化合物を指す。
本明細書で使用される場合、「事後反応」または「事後処理」は、ホウ素、リン、および／または無水マレイン酸とさらに反応または処理される成分を指し、一級および／または二級アミンがそのような化合物とさらに反応して、そのようなアミンの少なくとも一部分を三級アミンに変換する、分散剤を指してもよい。そのような後続の反応または処理は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２４１，００３号にさらに記載されている。逆に、「事後反応されていない」または「事後処理されていない」成分は、そのようなさらなる処理、反応、および／または処理に供されておらず、分散剤の文脈では、一定量の一次および／または二級アミンを含む。
本明細書の任意の実施形態の分子量は、Ｗａｔｅｒｓから入手されるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）機器または類似の機器、およびＷａｔｅｒｓ Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｓｏｆｔｗａｒｅまたは類似のソフトウェアで処理されたデータを用いて決定されてもよい。ＧＰＣ機器は、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ＭｏｄｕｌｅおよびＷａｔｅｒｓ屈折率検出器（または類似の任意選択の設備）を装備してもよい。ＧＰＣ操作条件としては、カラム温度が約４０℃のガードカラム、４つのＡｇｉｌｅｎｔ ＰＬｇｅｌカラム（長さ３００×７．５ｍｍ、粒径５μ、および孔径１００～１００００Åの範囲）を挙げることができる。安定化されていないＨＰＬＣグレードのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を、１．０ｍＬ／分の流速で溶媒として使用してもよい。ＧＰＣ機器は、５００～３８０，０００ｇ／モルの範囲の狭い分子量分布を有する市販のポリスチレン（ＰＳ）標準を用いて較正してもよい。５００ｇ／モル未満の質量を有する試料の較正曲線を、外挿してもよい。試料およびＰＳ標準を、ＴＨＦに溶解し、０．１～０．５重量％の濃度で調製し、濾過せずに使用することができる。ＧＰＣ測定は、参照により本明細書に組み込まれるＵＳ５，２６６，２２３にも記載されている。ＧＰＣ方法は、追加的に、分子量分布情報を提供し、例えば、また参照により本明細書に組み込まれる、Ｗ．Ｗ．Ｙａｕ，Ｊ．Ｊ．Ｋｉｒｋｌａｎｄ ａｎｄ Ｄ．Ｄ．Ｂｌｙ，“Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｉｚｅ Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ”，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７９を参照されたい。
本開示のさらなる詳細および利点は、以下の説明に部分的に記載され、および／または本開示の実施によって習得され得る。本開示の詳細および利点は、添付の特許請求の範囲に特に指摘された要素および組み合わせによって実現および達成し得る。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明が、両方とも例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求される本開示を限定するものではないことを理解されたい。
総潤滑剤窒素に対する分散剤窒素の重量比に対する平均エンジンスラッジ（ＡＥＳ）のプロットである。 総潤滑剤窒素に対する抗酸化剤窒素の重量比に対するＡＥＳのプロットである。 分散剤系における事後反応させた窒素の重量比に対するＡＥＳのプロットである。 分散剤窒素と酸化防止剤窒素との重量比に対するＡＥＳのプロットである。
エンジンまたはクランクケース潤滑剤組成物は、一般的に、火花点火または圧縮点火エンジンを含む車両に使用されて、摩擦低減および他の利益を提供する。そのようなエンジンは、数個用途を挙げると、自動車、トラック、オートバイ、および／または列車の用途に使用してもよく、ガソリン、ディーゼル、アルコール、バイオ燃料、圧縮天然ガスなどを含むがこれらに限定されない燃料で動作させてもよい。これらのエンジンには、内燃エンジンと電気もしくはバッテリ電源との両方を含むハイブリッド電気エンジン、および／または車両が静止しているときの自動エンジン停止機能を含む高度なハイブリッドもしくは内燃エンジンが含まれてもよい。本明細書の潤滑剤組成物は、スラッジ形成を最小限に抑え、かつ／またはそのようなエンジンのための潤滑剤中のスラッジ懸濁を改善して、流体粘度の改善および／またはエンジンスラッジに起因する油圧上昇の制限をもたらすのに効果的である。
１つのアプローチまたは実施形態では、本開示は、潤滑剤組成物中の総窒素および窒素源を制御する潤滑剤添加剤の選択を介して、Ｍ２７１ ＥＶＯ燃焼エンジン試験（ＣＥＣ Ｌ－１０７－１９）において平均エンジンスラッジ（ＡＥＳ）を最低限に押さえるのに有効な独自の潤滑組成物を記載する。態様では、本明細書の潤滑剤組成物は、少なくとも、潤滑粘度の基油、分散剤系、および組成物に提供する窒素に関して独特の関係を含む少なくとも１つの抗酸化剤を含む。分散剤系は、１つの窒素の原料を提供し、ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素原料と反応させることによって取得可能である少なくとも１つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含む。少なくとも１つの抗酸化剤はまた、窒素の原料を提供し、特定の用途に必要な場合、フェノール系抗酸化剤などの非アミン系抗酸化剤も含み得る。他のアプローチでは、本明細書の潤滑剤組成物はまた、最大約３５００ｐｐｍの金属（および他のアプローチでは、最大約２５００ｐｐｍの金属）を組成物に提供し、０～約１５０の総塩基価を有する、洗浄剤を含有する少なくとも１つの金属を含む、任意選択の洗浄剤系を含んでもよい。潤滑組成物はまた、チオホスフェート、ジチオホスフェート、金属ホスフェート、金属チオホスフェート、金属ジチオホスフェート、ホスフェート、ホスファイト、ホスホネート、それらの塩、およびそれらの混合物から独立して選択される、１つ以上のリン含有化合物であってもよい、任意選択のリン原料を含んでもよい。
このような構成要素により、本明細書の潤滑剤組成物は、流体内の窒素の量および原料を制御する。例えば、１つのアプローチでは、潤滑剤組成物は、分散剤系によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比が、約０．６：１～約０．８：１である。他のアプローチでは、潤滑剤組成物はまた、分散剤系によって提供される窒素の少なくとも約７５％が、事後反応されない一次または二次窒素である。さらに他のアプローチでは、潤滑剤組成物はまた、少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比が約０．１５：１～約０．３６：１であってもよく、かつ／またはいくつかの配合では、組成物はまた、分散剤系によって提供される窒素と少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素との重量比が、約１．８：１～約５．２：１である。上記の構成要素を有し、そのような窒素量および起源の関係も満たす流体は、驚くべきことに、要求の厳しいＭ２７１ ＥＶＯ燃焼エンジン試験で高いスラッジ制御を達成した。予想外に、図１～４に示されるように、窒素の量および起源についてのこれらの独自の配合関係は、Ｍ２７１ ＥＶＯ試験においてスラッジ制御に関して最小および最大両方の効果を呈し、この試験では、平均スラッジ性能が低い比率では不良であったが、同時に、予想外にも、記述された各窒素関係の最大量に達した後は不良な性能を呈した。独特であるのは、本明細書の流体が、ＣＥＣ Ｌ－１０７－１９に準じたＭ２７１燃焼エンジン試験の終了時に、７以上の平均エンジンスラッジ（ＡＥＳ）定格（および他のアプローチでは、７～１０の定格）、好ましくは８以上の定格（または８～１０の定格）を達成するのに有効であることである。
構成成分を見てみると、本明細書の潤滑組成物は、まず、窒素の原料を提供する分散剤系を含み、アプローチでは、ヒドロカルビル置換アルキル化剤を以下でより詳細に考察するように様々なポリアルキレンポリアミンなどの窒素原料と反応させることによって取得可能である少なくとも１つの、いくつかの場合には少なくとも２つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含む。
アプローチでは、分散剤系は、スクシンイミド分散剤、コハク酸エステル分散剤、および／またはコハク酸エステル－アミド分散剤を含むか、またはそれらからなる群から選択される油溶性無灰分散剤を含んでもよい。分散剤は、一級または二級アミノ基と反応することができる様々な分子と事後反応させてもよいが、分散剤系における窒素の少なくとも約７５パーセント以上は、事後反応されない一級または二級アミンに曝露される。アプローチでは、本明細書の潤滑組成物は、約１～約８重量パーセント、他のアプローチでは、約２．５～約５．５重量パーセント（またはそのようなエンドポイント内の他の範囲）の本明細書の分散剤を含んでもよい。
ポリアルキレンポリアミンなどの窒素原料と反応したヒドロカルビルジカルボン酸または無水物は、スクシンイミド分散剤を作製するために使用される。スクシンイミド分散剤およびそれらの調製は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７，８９７，６９６号および米国特許第４，２３４，４３５号に開示されている。ヒドロカルビル－ジカルボン酸またはその無水物のヒドロカルビル部分は、ブテンポリマー、例えばイソブチレンのポリマーなどであるがこれらに限定されない、ポリオレフィン系ポリマーから誘導されてもよい。本明細書での使用に好適なポリイソブテンは、従来のポリイソブチレンまたは少なくとも約６０％、例えば約７０％～約９０％以上の末端ビニリデン含有量を有する高反応性ポリイソブチレンから形成されるものを含む。好適なポリイソブテンとしては、ＢＦ３触媒を使用して調製されるものを挙げることができる。
ヒドロカルビル置換基（ポリイソブチレン置換基など）の数平均分子量は、ポリスチレン（数平均分子量１８０～約１８，０００）を較正基準としてゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定して、例えば約５００～約５０００（他のアプローチでは、約１０００～約３０００）のように広い範囲で変化してもよい。１つのアプローチでは、分散剤系は、数平均分子量が約２０００～約５０００など１９００超であるポリイソブチレン置換基を有する第１の分散剤と、数平均分子量が約１０００～約１８００など約１９００未満であるポリイソブチレン置換基を有する第２の分散剤とを含む。分散剤中のポリイソブチレン部分は、好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比により決定した、多分散度とも称される分子量分布（ＭＷＤ）を有する。Ｍｗ／Ｍｎが約２．２未満、好ましくは約２．０未満であるポリマーが最も望ましい。好適なポリイソブチレン置換基は、多分散度が、約１．５から約２．１、または約１．６から約１．８である。
分散剤のジカルボン酸または無水物は、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、イタコン酸、イタコン酸無水物、シトラコン酸、シトラコン酸無水物、メサコン酸、エチルマレイン酸、無水物、ジメチルマレイン酸無水物、エチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、ヘキシルマレイン酸など、対応する酸ハライドおよびＣ１－Ｃ４脂肪族エステルを含むカルボン酸系反応物から選択することができる。ヒドロカルビルジカルボン酸または無水物を作製するために使用される反応混合物におけるジカルボン酸または無水物とヒドロカルビル部分のモル比は、大きく変化してもよい。したがって、モル比は、約５：１～約１：５、例えば、約３：１～約１：３まで変化してもよい。酸または無水物とヒドロカルビル部分とのモル比は、約１：１～約２．０：１が特に好適である。ジカルボン酸または無水物とヒドロカルビル部分との別の有用なモル比は、約１．３：１～約１．８：１である。
多数のポリアルキレンポリアミンのいずれかを、本明細書の系の分散剤添加剤を調製するのに使用することができる。非限定的な例示的ポリアミンとしては、アミノグアニジンビカーボネート（ＡＧＢＣ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）および重質ポリアミン類が挙げられ得る。重質ポリアミンは、ＴＥＰＡおよびＰＥＨＡなどの少量のポリアミンオリゴマーを有するが、主に１分子当たり７個以上の窒素原子、２個以上の１級アミンを有するオリゴマーを有し、かつ従来のポリアミン混合物よりも広範囲の分岐を有するポリアルキレンポリアミンの混合物を含み得る。一般的に、これらの重いポリアミンは、１分子当たり平均６．５個の窒素原子を持っている。ヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を調製するために使用されてもよい追加の非限定的ポリアミンは、米国特許第６，５４８，４５８号に開示され、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。ヒドロカルビルジカルボン酸または無水物とポリアルキレンポリアミンとのモル比は、約１：１～約３．０：１でもよい。
一実施形態では、分散剤は、ポリイソブテニル無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）と、ポリアミン、例えば、テトラエチレンペンタアミンまたは様々な重ポリアミンなどのポリエチレンアミンとの反応生成物であってもよい。本明細書の分散剤は、ポリイソブテニル置換無水コハク酸とポリアミンとのモル比が４：３～１：１０の範囲であってもよい。
いくつかの場合、本明細書の分散剤は、分散剤が上述の窒素要件を満たす限り、任意選択で、ホウ酸化、リン酸化、または無水マレイン酸などの様々な薬剤と事後反応させてもよい。これらの分散剤は、概して、少なくとも１つのリン化合物、ホウ素化合物、および／または無水マレイン酸と、上記のような少なくとも１つの無灰分散剤との反応生成物である。
使用される場合、本明細書の分散剤を形成するのに有用な好適なホウ素化合物は、ホウ素含有種を無灰分散剤に導入することができるいずれかのホウ素化合物またはホウ素化合物の混合物を含む。そのような反応を受けることができる有機または無機の任意のホウ素化合物を使用することができる。したがって、酸化ホウ素、酸化ホウ素水和物、三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、ボロン酸などのＨＢＦ４ホウ素酸（例えば、アルキル－Ｂ（ＯＨ）２、またはアリール－Ｂ（ＯＨ）２）、ホウ酸（すなわち、Ｈ３ＢＯ３）、四ホウ酸（すなわち、Ｈ２Ｂ５Ｏ７）、メタホウ酸（すなわち、ＨＢＯ２）、そのようなホウ素酸のアンモニウム塩、およびそのようなホウ素酸のエステルを使用することができる。三ハロゲン化ホウ素とエーテル、有機酸、無機酸、または炭化水素との錯体の使用は、ホウ素反応物質を反応混合物に導入する便利な手段である。このような錯体は知られており、三フッ化ホウ素－ジエチルエーテル、三フッ化ホウ素－フェノール、三フッ化ホウ素－リン酸、三塩化ホウ素－クロロ酢酸、三臭化ホウ素－ジオキサンおよび三フッ化ホウ素－メチルエチルエーテルにより例示される。
使用される場合、本明細書の分散剤を形成するための好適なリン化合物としては、リン含有種を無灰分散剤に導入することができるリン化合物またはリン化合物の混合物が挙げられる。したがって、そのような反応を行うことができる有機または無機のいずれかのリン化合物を使用することができる。したがって、そのような無機リン化合物を、無機リン酸、およびその水和物を含む無機酸化リンとして使用することができる。典型的な有機リン化合物としては、リン酸の完全および部分エステル、例えば、リン酸、チオリン酸、ジチオリン酸、トリチオリン酸、テトラチオリン酸のモノ、ジ、トリエステル、リン酸、チオリン酸、ジチオリン酸、トリチオリン酸のモノ、ジ、トリエステル、トリヒドロカルビルホスフィンオキシド、トリヒドロカルビルホスフィンサルファイド、モノおよびジヒドロカルビルホスホネート、（ＲＰＯ（ＯＲ′）（ＯＲ″）、ここでＲおよびＲ′はヒドロカルビルであり、Ｒ″は水素原子またはヒドロカルビル基である）、ならびにそれらのモノ、ジおよびトリチオ類似体、モノおよびジヒドロカルビルホスホナイト、（ＲＰ（ＯＲ′）（ＯＲ″）、ここで、ＲおよびＲ′はヒドロカルビルであり、Ｒ″は水素原子またはヒドロカルビル基である）ならびにそれらのモノおよびジチオ類似体などが挙げられる。したがって、そのような化合物を、例えば、亜リン酸（Ｈ３ＰＯ３、Ｈ２（ＨＰＯ３）と表されることもあり、オルト－亜リン酸またはホスホン酸と呼ばれることもある）、リン酸（Ｈ３ＰＯ４、オルトリン酸と呼ばれることもある）、次リン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ６）、メタリン酸（ＨＰＯ３）、ピロリン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ７）、次亜リン酸（Ｈ３ＰＯ２、ホスフィン酸と呼ばれることもある）、ピロ亜リン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ５、ピロホスホン酸と呼ばれることもある）、亜ホスフィン酸（Ｈ３ＰＯ）、トリポリリン酸（Ｈ５Ｐ３Ｏ１０）、テトラポリリン酸（Ｈ５Ｐ４Ｏ１３）、トリメタリン酸（Ｈ３Ｐ３Ｏ９）、三酸化リン、四酸化リン、五酸化リンなどとして使用することができる。ホスホロテトラチオ酸（Ｈ３ＰＳ４）、ホスホロモノチオ酸（Ｈ３ＰＯ３Ｓ）、ホスホロジチオ酸（Ｈ３ＰＯ２Ｓ２）、ホスホロトリチオ酸（Ｈ３ＰＯＳ３）、セスキ硫化リン、七硫化リン、および五硫化リン（Ｐ２Ｓ５、Ｐ４Ｓ１０と称されることもある）のような部分または全硫黄類似体も、本開示のための分散剤の形成に使用することができる。ＰＣｌ３、ＰＢｒ３、ＰＯＣｌ３、ＰＳＣｌ３などのような無機ハロゲン化リン化合物も使用可能である。
同様に、有機化合物、例えば、リン酸のモノ、ジ、およびトリエステル（例えば、トリヒドロカルビルホスフェート、ジヒドロカルビルモノアシッドホスフェート、モノヒドロカルビルジアシッドホスフェート、およびそれらの混合物）、亜リン酸のモノ、ジ、およびトリエステル（例えば、トリヒドロカルビルホスファイト、ジヒドロカルビル水素ホスファイト、ヒドロカルビル二酸ホスファイト、およびそれらの混合物）、ホスホン酸のエステル（「一級」ＲＰ（Ｏ）（ＯＲ）２、および「二級」Ｒ２Ｐ（Ｏ）（ＯＲ）の両方）、ホスフィン酸のエステル、ホスホニルハロゲン化物（例えば、ＲＰ（Ｏ）Ｃｌ２およびＲ２Ｐ（Ｏ）Ｃｌ）、ハロリン酸塩（例えば、（ＲＯ）ＰＣｌ２および（ＲＯ）２ＰＣｌ）、ハロホスフェート（例えば、ＲＯＰ（Ｏ）Ｃｌ２および（ＲＯ）２Ｐ（Ｏ）Ｃｌ）、三級ピロホスフェートエステル（例えば、（ＲＯ）２Ｐ（Ｏ）－Ｏ－Ｐ（Ｏ）（ＯＲ）２）、ならびに前述の有機リン化合物のうちのいずれかの全硫黄類似体または部分硫黄類似体などを使用することができ、ここで、各ヒドロカルビル基は、最大約１００個の炭素原子、好ましくは最大約５０個の炭素原子、より好ましくは最大約２４個の炭素原子、および最も好ましくは最大約１２個の炭素原子を含む。ハロゲン化ハロホスフィン（例えば、四ハロゲン化ヒドロカルビルリン、三ハロゲン化ジヒドロカルビルリン、および二ハロゲン化トリヒドロカルビルリン）、およびハロホスフィン（モノハロホスフィンおよびジハロホスフィン）も使用可能である。
上述のように、またいくつかの実施形態では、本明細書の潤滑組成物の分散剤系は、約１９００以上（または約２０００～約５０００、または約２０００～約３０００）の比較的高い数平均分子量を有するポリイソブチレンから取得されるものと、約１９００未満（または約１０００～約１９００、または約１０００～約１８００）の比較的低い数平均分子量を有するポリイソブチレンから取得されるものとの、少なくとも２つの分散剤を含んでもよい。いくつかのアプローチでは、低分子量置換基を有する分散剤は、任意選択で、ホウ酸および／または無水マレイン酸などのホウ素原料で事後処理することができる。そのような場合には、分散剤系は、分散剤系中に、事後処理されていない分散剤を、事後処理された分散剤よりも約２～約４倍多く含んでもよく、かつ／または分散剤系は、約３００ｐｐｍの総ホウ素、約２５０ｐｐｍの総ホウ素、約１５０ｐｐｍの総ホウ素、約１２０の総ホウ素、いくつかの場合、約５０～約２００ｐｐｍの総ホウ素、またはその中の任意の他の範囲しか潤滑剤組成物に提供しない場合がある。
なお他のアプローチでは、本明細書の分散剤系のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤は、各々、式Ｉの構造を有してもよく、
Figure 2022186657000004
 、
式中、Ｒ１は、約３５０～約５，０００の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基であり（または前に記載したもの）、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、独立して、二価Ｃ１－Ｃ６部分であり、Ｒ５およびＲ６の各々は、独立して、水素、Ｃ１－Ｃ６アルキル基であるか、またはそれらが結合する窒素と一緒になって、１つ以上の芳香環もしくは非芳香環と任意選択で融合される５員環もしくは６員環を形成し、ｎは、０～８の整数であり、ｙおよびｚは、各々、整数であり、ｙ＋ｚ＝１である。いくつかのアプローチでは、分散剤はビスス－クシンイミドであり、Ｒ５およびＲ６は、それらが結合する窒素と一緒になって、式ＩＩのラジカルを形成する
Figure 2022186657000005
 。
いくつかのアプローチでは、アシル化剤は無水マレイン酸であり、窒素原料は、平均５個の窒素原子を有するポリエチレンポリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、またはそれらの組み合わせの混合物から選択されるポリアルキレンポリアミンであり、ヒドロカルビル置換基は、約１０００～約２，５００の数平均分子量を有する。
上述のように、分散剤系からの総窒素および窒素原料は、Ｍ２７１ ＥＶＯエンジン試験で本明細書の添加剤のスラッジ性能を達成するのに役立つ。一実施形態では、組成物は、分散剤系によって提供される総窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比が、約０．６：１～約０．８：１、他の場合、約０．６２：１～約０．８１：１、なお他のアプローチでは、約０．６６：１～約０．７８：１であり、所望の平均エンジンスラッジ試験結果を達成する際に、図１に概して示されるように、最小および最大効果を反映する（つまり、約７以上、または約８以上のＡＥＳ）。同時に、分散剤系によって提供される窒素の少なくとも約７５％（窒素の少なくとも約７２％、少なくとも約７５％、またはさらには少なくとも約８０％）が、図３に概して示されるように、所望のエンジンスラッジ性能を達成するために、一次または二次窒素として曝露され、事後反応されない。
本明細書の潤滑組成物はまた、リンの原料を提供する任意選択の耐摩耗剤系を含んでもよく、アプローチでは、少なくとも１つの、いくつかの場合、少なくとも２つのリン含有化合物、例えば、リン含有化合物および／または無灰リン含有化合物を含む金属を含む。耐摩耗剤系は、他の特徴のなかでも、摩擦性能および／またはスラッジ制御を達成するのに有効である、金属とリン含有化合物との混合物を提供する。本明細書の潤滑剤組成物は、約０．１～約２．０重量パーセント、他のアプローチでは、約０．５～約１．５重量パーセント（またはその中の他の範囲）の耐摩耗剤系を含んで、最大約９００ｐｐｍのリン、最大約８００ｐｐｍのリン、または約５０～約９００ｐｐｍ、約５０～約８００ｐｐｍのリンを提供してもよい。
アプローチでは、耐摩耗剤系は、２つ以上の亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物（ＺＤＤＰ）などであるがこれらに限定されない、２つ以上の金属ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物の混合物を含む。ＺＤＤＰなどの好適な金属ジチオホスフェートは、５～約１０重量パーセントの金属（他のアプローチでは、約６～約９重量パーセントの、好ましくは亜鉛である金属）と、約８～約１８重量パーセントの硫黄（他のアプローチでは、約１２～約１８重量パーセントの硫黄、または約８～約１５重量パーセントの硫黄）とを含んでもよい。ＺＤＤＰなどの金属ジチオホスフェートはまた、約４～約１５重量パーセントのリン、およびいくつかのアプローチでは、約６～約１０重量パーセントのリンを含んでもよい。好適な金属ジヒドロカルビルジチオホスフェートは、ジヒドロカルビルジチオホスフェート金属塩のうちのいずれかを含んでもよく、その金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、ジルコニウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであってもよい。しかしながら、金属は好ましくは亜鉛である。
耐摩耗剤系のリン含有化合物がＺＤＤＰであるとき、ＺＤＤＰ上のアルキル基は、一級アルコール、二級アルコール、および／またはそれらの混合物から誘導されてもよい。例えば、ＺＤＤＰのアルキル基を形成させるのに好適な一級アルコールとしては、エチルヘキシルアルコール、ブタノール、ｎ－アミル、ならびに／またはＣ６およびより高級の一級アルコールが挙げられるが、これらに限定されない。ＺＤＤＰのアルキル基を形成させるのに好適な二級アルコールとしては、メチルイソブチルカルビノール、イソプロピルアルコール、またはそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合、ＺＤＤＰのアルキル基は、２－エチルヘキサノール（一級）、イソブタノール（一級）、およびイソプロパノール（二級）などの一級アルコールと二級アルコールとの混合物から誘導されてもよい。例えば、一実施形態では、耐摩耗剤系中の１つのＺＤＤＰ添加剤は、メチルイソブチルカルビノール（二級アルコール）から誘導されたすべてのアルキル基を含む。他の実施形態では、耐摩耗剤系の第２のＺＤＤＰは、２－エチルヘキサノールなどの一級アルコールから誘導されたすべてのアルキル基を含む、などである。１つのアプローチでは、本明細書の耐摩耗剤系は、一級および二級アルコールから誘導された金属ジアルキルジチオホスフェート（好ましくは亜鉛ジアルキルジチオホスフェート）の混合物を含む。実施形態では、耐摩耗剤系中で組み合わされた２つのＺＤＤＰ添加剤からの一級アルコールと二級アルコールとの重量比は、少なくとも０．７５：１～約３：１である。
好適なＺＤＤＰの例としては、亜鉛Ｏ，Ｏ－ジ（Ｃ１－１４－アルキル）ジチオホスフェート；亜鉛（混合Ｏ，Ｏ－ビス（ｓｅｃ－ブチルおよびイソオクチル））ジチオホスフェート；亜鉛－Ｏ，Ｏ－ビス（分岐鎖および直鎖Ｃ３－８－アルキル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ビス（２－エチルヘキシル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ビス（混合イソブチルおよびペンチル）ジチオホスフェート；亜鉛混合Ｏ，Ｏ－ビス（１，３－ジメチルブチルおよびイソプロピル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジイソオクチルジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジブチルジチオホスフェート；亜鉛混合Ｏ，Ｏ－ビス（２－エチルヘキシルおよびイソブチルおよびイソプロピル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ビス（ドデシルフェニル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジイソデシルジチオホスフェート；亜鉛Ｏ－（６－メチルヘプチル）－Ｏ－（１－メチルプロピル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ－（２－エチルヘキシル）－Ｏ－（イソブチル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジイソプロピルジチオホスフェート；亜鉛（混合ヘキシルおよびイソプロピル）ジチオホスフェート；亜鉛（混合Ｏ－（２－エチルヘキシル）とＯ－イソプロピル）ジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジオクチルジチオホスフェート；亜鉛Ｏ，Ｏ－ジペンチルジチオホスフェート；亜鉛Ｏ－（２－メチルブチル）－Ｏ－（２－メチルプロピル）ジチオホスフェート；および亜鉛Ｏ－（３－メチルブチル）－Ｏ－（２－メチルプロピル）ジチオホスフェートが挙げられるが、それらに限定されない。
なお他のアプローチでは、本明細書の耐摩耗剤系中のリン含有化合物の各々は、各々、式ＩＩＩの構造を有してもよく、
Figure 2022186657000006
 式中、式ＩのＲは、独立して、１～１８個の炭素原子、または２～１２個の炭素原子、または約３～８個の炭素原子を含有する。耐摩耗剤系は、式Ｉの構造の２つの化合物を含有してもよい。各化合物中、Ｒは、耐摩耗剤系において上述した一級アルコールと二級アルコールとの選択された比を満たすための必要に応じて、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、ブテニルであってもよい。いくつかの実施形態では、上の式Ｉにおける各Ｒ基の炭素原子の数は、概して、約３以上、約４以上、約６以上、または約８以上になる。各Ｒ基の平均炭素数は３～８であってもよい。Ｒ基の炭素原子の総数は、５～約７２、または１２～約３２であってもよい。式Ｉにおいて、Ａは、金属、例えば、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、ジルコニウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせである。好ましくは、Ａは亜鉛である。
なお他のアプローチでは、耐摩耗剤系の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートは、上に示した式Ｉと交換可能に使用されてもよい式ＩＶの化学構造の下に示される耐摩耗剤系におけるリン化合物の硫黄－亜鉛配位配列を有する。式ＩおよびＩＩに示した構造は、単量体、二量体、三量体、またはオリゴマー（四量体など）として存在し得ることも理解される。
Figure 2022186657000007
いくつかの実施形態では、耐摩耗剤系の各リン含有化合物は、式ＩＩＩまたはＩＶの構造を有し、式中、Ａは亜鉛であり、耐摩耗剤系内の化合物の合わせた総量は、約７０～約８００ｐｐｍ（他のアプローチでは、約２００～約８００ｐｐｍ）のリンを潤滑剤組成物に提供する。上述のように、耐摩耗剤系は、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの混合物を含む。好ましくは、耐摩耗剤系は、少なくとも２つの亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含んでもよく、第１の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートは、一級アルコールのみに由来し、第２の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートは、二級アルコールに由来する。
ジヒドロカルビルジチオホスフェート金属塩は、通常は、１つ以上のアルコールまたはフェノールとＰ２Ｓ５とを反応させて、ジヒドロカルビルジチオリン酸（ＤＤＰＡ）を最初に形成し、次いで形成されたＤＤＰＡを酸化亜鉛などの金属化合物で中和することによって、既知の技術に従って調製することができる。例えば、ＤＤＰＡは、一級アルコールと二級アルコールとの混合物を、Ｐ２Ｓ５と反応させることによって、作製することができる。この場合、ＤＤＰＡは、一級アルコールおよび二級アルコールの両方から誘導されたアルキル基を含む。代替的に、１つのＤＤＰＡ上のアルキル基は二級アルコールから完全に誘導され、別のＤＤＰＡ上のアルキル基は一級アルコールから完全に誘導される、複数のＤＤＰＡを調製することができる。次いで、ＤＤＰＡを一緒にブレンドして、一級アルコールおよび二級アルコールの両方から誘導されたアルキル基を有するＤＤＰＡの混合物を形成する。
本明細書の潤滑組成物はまた、窒素の原料を提供する抗酸化剤系を含み、アプローチでは、少なくとも１つのアミン系抗酸化剤、およびいくつかの任意選択のアプローチでは、少なくとも１つの追加の抗酸化剤を含む。アプローチでは、抗酸化剤系からの窒素の量はまた、スラッジ性能を達成するのを助けるために、総窒素および／または分散剤窒素に対して制御される。いくつかのアプローチでは、本明細書の潤滑剤組成物は、少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比が約０．１５：１～約０．４：１であり、なお他のアプローチでは、分散剤系によって提供される窒素と少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素との重量比が、約１．８：１～約５．３：１内に制御される。図２および４にも示されているように、そのような関係はまた、驚くべきことに、Ｍ２７１ ＥＶＯ試験に準じたスラッジ制御を伴う最小および最大の効果を示す。アプローチでは、潤滑組成物は、約０．３～約４重量パーセント、他のアプローチでは、約０．５～約３重量パーセント（またはその中の他の範囲）の本明細書に記載の抗酸化剤を含んでもよい。
好適な酸化防止剤としては、とりわけ、フェノール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤、硫化フェノール系酸化防止剤、および有機亜リン酸エステルが挙げられる。フェノール系酸化防止剤の例としては、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、三ブチル化フェノールの液体混合物、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、４，４’－メチレンビス（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－ｔｅｒ－ｔ－ブチルフェノール）、および混合メチレン架橋ポリアルキルフェノール、および４，４’－チオビス（２－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－フェニレンジアミン、４－イイソプロピルアミノジフェニルアミン、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、および環アルキル化ジフェニルアミンが挙げられる。例としては、立体障害性三級ブチル化フェノール、ビスフェノール、およびケイ皮酸誘導体、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。
芳香族アミン系酸化防止剤には、次式を有するジアリールアミンが含まれるが、これらに限定されず、
Figure 2022186657000008
 式中、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、６～３０個の炭素原子を有する置換または非置換のアリール基を表す。アリール基の置換基の例には、１～３０個の炭素原子を有するアルキル、ヒドロキシ基、ハロゲン基、カルボン酸もしくはエステル基、またはニトロ基のような脂肪族炭化水素基が含まれる。アリール基は、置換または非置換のフェニルまたはナフチル、特に一方または両方のアリール基が４～３０個、好ましくは４～１８個の炭素原子、最も好ましくは４～９個の炭素原子を有する少なくとも１つのアルキルで置換されているものであってもよい。アプローチでは、一方または両方のアリール基は、モノ－アルキル化ジフェニルアミン、ジ－アルキル化ジフェニルアミン、またはモノ－およびジアルキル化ジフェニルアミン類の混合物など、置換されている。
使用され得るジアリールアミンの例としては、ジフェニルアミン、各種アルキル化ジフェニルアミン、３－ヒドロキシジフェニルアミン、Ｎ－フェニル－１，２－フェニレンジアミン、Ｎ－フェニル－１，４－フェニレンジアミン、モノブチルジフェニルアミン、ジブチルジフェニルアミン、モノオクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、モノノニル－ジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、モノテトラデシルジフェニルアミン、ジテトラデシル－ジフェニルアミン、フェニル－アルファ－ナフチルアミン、モノオクチルフェニル－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、モノヘプチルジフェニルアミン、ジヘプチルジフェニルアミン、ｐ－配向スチレン化ジフェニルアミン、混合ブチルオクチルジフェニルアミン、および混合オクチルスチリルジフェニルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
硫黄含有抗酸化剤としては、それらの生産に使用されるオレフィンの種類および抗酸化剤の最終硫黄含有量によって特徴付けられる硫化オレフィン類が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書の系で使用される場合、１６８～３５１ｇ／モルの平均分子量を有するオレフィンなどの高分子量オレフィンが好ましい。使用可能なオレフィンの例には、アルファ－オレフィン、異性化アルファ－オレフィン、分岐オレフィン、環状オレフィン、およびこれらの組み合わせが含まれる。
アルファオレフィンとしては、任意のＣ４～Ｃ２５アルファオレフィンが挙げられるが、これらに限定されない。アルファオレ－フィン類は、硫化反応の前または硫化反応の間に異性化され得る。内部二重結合および／または分岐を含有するアルファオレフィンの構造異性体および／または配座異性体もまた使用され得る。例えば、イソブチレンは、α－オレフィン１－ブテンの分岐オレフィン対応物である。オレフィン類の硫化反応に使用することができる硫黄源には、元素状硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄、硫化ナトリウム、多硫化ナトリウム、および硫化プロセスの異なる段階で一緒に添加されるこれらの混合物が含まれる。
不飽和油は、それらの不飽和のために、硫化されそして酸化防止剤として使用されてもよい。使用できる油脂の例には、コーン油、キャノーラ油、綿実油、グレープシード油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ココナッツ油、菜種油、ベニバナ種子油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ種子油、獣脂、およびこれらの組み合わせが含まれる。
抗酸化剤系によって提供される窒素が、上述の他のパラメータ、例えば、約７以上、または約８以上のＡＥＳを証拠立てる、約０．１５：１～約０．４：１、なお他のアプローチでは約０．１６：１～約０．３６：１、またはさらなるアプローチでは約０．１８：１～約０．３２：１の、少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素と潤滑剤組成物中の総窒素との重量比の関係を満たす限り、本明細書の潤滑組成物中の抗酸化剤の総量は、最大約４００ｐｐｍの窒素、または最大約３００ｐｐｍの窒素、または最大約２００ｐｐｍの窒素、または約１００～約４００ｐｐｍの窒素を送達する量で存在してもよい。さらなるアプローチでは、本明細書の潤滑剤組成物はまた、分散剤系によって提供される窒素と少なくとも１つの抗酸化剤によって提供される窒素との重量比が、約７以上または約８以上のＡＥＳ値の達成を助けるために、約１．８：１～約５．３：１、または他のアプローチでは約１．８２：１～約５．２７：１、なお他のアプローチでは約２．４：１～約４．７：１以内に制御される。図２および４にも示されているように、そのような関係はまた、驚くべきことに、Ｍ２７１ ＥＶＯ試験に準じたスラッジ制御を伴う最小および最大の効果を示す。
潤滑剤組成物は、１つ以上の中性、低塩基性、または過塩基性の洗浄剤、またはそれらの混合物を有する任意選択の洗浄剤系をさらに含んでもよい。アプローチでは、洗浄剤は、最大約３５００ｐｐｍの金属を提供してもよく、流体中の合わせた総ＴＢＮが約０～約１５０であってもよい。好適な洗浄剤基材としては、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサレート、サリキサレート、サリシレート、カルボン酸、リン酸、モノおよび／もしくはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはメチレン架橋フェノールが挙げられる。好適な洗浄剤およびその調製方法は、米国特許第７，７３２，３９０号およびそこに引用されている参考文献を含む多数の特許公報に、より詳細に記載されている。洗浄剤基材は、限定するものではないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、バリウム、亜鉛、またはそれらの混合物などのアルカリまたはアルカリ土類金属によって塩化され得る。１つのアプローチでは、洗浄剤は、マグネシウムによって塩化され得る。
好適な洗浄剤は、石油スルホン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、例えばカルシウム塩またはマグネシウム塩、および長鎖モノまたはジアルキルアリールスルホン酸を含むことができ、そのアリール基はベンジル、トリル、およびキシリルである。他の好適な洗浄剤の例としては、以下の洗浄剤：すなわち、カルシウムフェネート、カルシウム硫黄含有フェネート、カルシウムスルホネート、カルシウムカリキサレート、カルシウムサリキサレート、カルシウムサリシレート、カルシウムカルボン酸、カルシウムリン酸、カルシウムモノ－および／もしくはジ－チオリン酸、カルシウムアルキルフェノール、カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、カルシウムメチレン架橋フェノール、マグネシウムフェネート、マグネシウム硫黄含有フェネート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムカリキサレート、マグネシウムサリキサレート、マグネシウムサリシレート、マグネシウムカルボン酸、マグネシウムリン酸、マグネシウムモノ－および／もしくはジ－チオリン酸、マグネシウムアルキルフェノール、マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、マグネシウムメチレン架橋フェノール、ナトリウムフェネート、ナトリウム硫黄含有フェネート、ナトリウムスルホネート、ナトリウムカリキサレート、ナトリウムサリキサレート、ナトリウムサリシレート、ナトリウムカルボン酸、ナトリウムリン酸、ナトリウムモノ－および／もしくはジ－チオリン酸、ナトリウムアルキルフェノール、ナトリウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはナトリウムメチレン架橋フェノールの低塩基性／中性および過塩基性のバリエーションが挙げられるが、それらに限定されない。１つのアプローチでは、洗浄剤はマグネシウムスルホネートである。
洗浄剤は、約０重量％～約１０重量％、または約０．１重量％～約８重量％、または約１重量％～約４重量％、または約１重量％～約２重量％、または約０．５～約４重量パーセント、またはさらには約０．７５～約３重量パーセントで存在してもよい。他のアプローチでは、洗浄剤は、約４５０～約２２００ｐｐｍの金属を潤滑剤組成物に提供し、かつ、約０．４～約１．５重量パーセントの石鹸含有量を潤滑剤組成物に送達する量で、潤滑油組成物において提供することができる。他のアプローチでは、洗浄剤は、約４５０～約２２００ｐｐｍの金属を潤滑剤組成物に提供し、かつ、潤滑剤組成物に約０．４～約０．７重量パーセントの石鹸含有量を送達する量である。
過塩基性洗浄剤添加剤は、当該技術分野において既知であり、アルカリ金属またはアルカリ土類金属過塩基性洗浄剤添加剤であり得る。かかる洗浄剤添加剤は、金属酸化物または金属水酸化物を基材および二酸化炭素ガスと反応させることによって調製され得る。基材は、典型的には、酸、例えば、脂肪族置換スルホン酸、脂肪族置換カルボン酸、または脂肪族置換フェノールなどの酸である。
好適な過塩基性洗浄剤の例としては、過塩基性カルシウムフェネート、過塩基性カルシウム硫黄含有フェネート、過塩基性カルシウムスルホネート、過塩基性カルシウムカリキサラート、過塩基性カルシウムサリキサレート、過塩基性カルシウムサリチレート、過塩基性カルシウムカルボン酸、過塩基性カルシウムリン酸、過塩基性カルシウムモノおよび／またはジチオリン酸、過塩基性カルシウムアルキルフェノール、過塩基性カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、過塩基性カルシウムメチレン架橋フェノール、過塩基性マグネシウムフェネート、過塩基性マグネシウム硫黄含有フェネート、過塩基性マグネシウムスルホネート、過塩基性マグネシウムカリキサラート、過塩基性マグネシウムサリキサレート、過塩基性マグネシウムサリチレート、過塩基性マグネシウムカルボン酸、過塩基性マグネシウムリン酸、過塩基性マグネシウムモノおよび／またはジチオリン酸、過塩基性マグネシウムアルキルフェノール、過塩基性マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、または過塩基性マグネシウムメチレン架橋フェノールが挙げられるが、これらに限定されない。
過塩基性洗浄剤は、潤滑油組成物中の総洗浄剤の少なくとも３０重量％～約７０重量パーセントを構成してもよい。他のアプローチでは、低塩基性／中性洗浄剤は、潤滑油組成物中の総洗浄剤の約３０～約７０重量％を構成してもよい。アプローチにおいて、洗浄剤系は、約２００ｐｐｍ～約３５００ｐｐｍのカルシウムおよび約３００ｐｐｍ～約２０００ｐｐｍのマグネシウムを組成物に提供する、過塩基性カルシウムスルホネートおよびより中性のマグネシウムスルホネートを含む中性洗浄剤と過塩基性洗浄剤との組み合わせであってもよい。
低塩基性／中性洗浄剤は、最大で１７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、または最大で１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのＴＢＮを有する。低塩基性／中性洗浄剤は、カルシウムまたはマグネシウム含有洗浄剤を含み得る。好適な低塩基性／中性洗浄剤の例としては、カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート、カルシウムサリシレート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムフェネート、およびマグネシウムサリシレートが挙げられるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、低塩基性／中性洗浄剤は、カルシウム含有洗浄剤および／またはカルシウム含有洗浄剤の混合物である。
ある特定の実施形態では、１つ以上の低塩基性／中性洗浄剤は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、潤滑油組成物に、重量により約５０～約１０００ｐｐｍのマグネシウムを提供し、過塩基性洗浄剤は、約１０００～約２０００ｐｐｍのカルシウムを本明細書の潤滑組成物に提供してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の低塩基性／中性カルシウム含有洗浄剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、７５～８００重量ｐｐｍ未満、または１００～６００重量ｐｐｍ、または１２５～５００重量ｐｐｍのカルシウムまたはマグネシウムを潤滑剤組成物に提供する。
潤滑油組成物
上記の分散剤系、抗酸化剤系、任意選択の耐摩耗系、および任意選択の洗浄剤系を、１つ以上のさらなる任意選択の添加剤と併せて、大量の基油ブレンドまたは潤滑粘度の基油ブレンド（以下に記載）と組み合わせて、潤滑油組成物を調製してもよい。アプローチでは、潤滑油組成物は、約５０重量パーセント以上の基油ブレンド、約６０重量パーセント以上、約７０重量パーセント以上、または約８０重量パーセント以上～約９５重量パーセント以下、約９０重量パーセント以下、約８５重量パーセント以下の基油ブレンドを含み、そのようなブレンドは以下にさらに考察される。
基油ブレンド：本明細書の潤滑油組成物中に使用される基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）Ｂａｓｅ Ｏｉｌ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに明記されるように、グループＩ～Ｖにおける基油のいずれかから選択してもよい。５つの基油のグループは、以下の通りである。
Figure 2022186657000009
グループＩ、ＩＩ、およびＩＩＩは、鉱物油プロセスストックである。グループＩＶの基油は、オレフィン性不飽和炭化水素の重合によって生成される、真の合成分子種を含有する。多くのグループＶの基油も真の合成生成物であり、ジエステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、アルキル化芳香族、ポリリン酸エステル、ポリビニルエーテル、および／またはポリフェニルエーテルなどが含まれてもよいが、植物油などの天然に存在する油であってもよい。グループＩＩＩの基油は鉱油から誘導されるが、これらの流体が受ける酷烈な加工はそれらの物理的特性をＰＡＯなどの一部の真の合成物と非常に類似したものにすることに留意すべきである。したがって、グループＩＩＩの基油から誘導される油は、業界では合成流体と呼ばれることがある。ＩＩ＋グループは、高粘度指数グループＩＩを含んでもよい。
開示される潤滑油組成物中に使用される基油ブレンドは、鉱物油、動物油、植物油、合成油、合成油ブレンド、またはそれらの混合物であってもよい。好適な油は、水素化分解、水素化、水素化仕上げ、未精製、精製および再精製油、ならびにそれらの混合物から誘導されてもよい。
未精製油は、精製処理を行わないか、それ以上の精製処理はほとんど行われない天然源、鉱物源、または合成源から誘導されるものである。精製油は、１つ以上の特性の改善をもたらし得る、１つ以上の精製ステップで処理されていることを除き、未精製油と類似である。好適な精製技術の例は、溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、濾過、浸透などである。食用品質に精製された油は、有用である場合または有用でない場合がある。食用油は、ホワイトオイルとも呼ばれる場合がある。いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、食用油またはホワイトオイルを含まない。
再精製油はまた、再生油または再処理油としても知られている。これらの油は、同一のまたは類似のプロセスを使用する清製油と同様に得られる。多くの場合、これらの油は、使用済み添加剤および油分解生成物の除去を対象とする技術によってさらに処理される。
鉱物油には、掘削によって得られる油、または植物および動物から得られる油、またはそれらの任意の混合物が含まれてもよい。例えば、そのような油には、ヒマシ油、ラード油、オリーブ油、ピーナツ油、トウモロコシ油、大豆油、および亜麻仁油、ならびに液体石油、パラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン－ナフテン混合系の種類の溶媒処理または酸処理鉱物潤滑油などの鉱物潤滑油が含まれてもよいが、これらに限定されない。そのような油は、必要に応じて部分的または完全に水素化されてもよい。石炭または頁岩から誘導される油も、有用であってもよい。
有用な合成潤滑油には、重合、オリゴマー化、もしくは内部重合オレフィン（例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマー）などの炭化水素油；ポリ（１－ヘキセン）、ポリ（１－オクテン）、１－デセンのトリマーもしくはオリゴマー、例えば、ポリ（１－デセン）（そのような材料は多くの場合α－オレフィンと呼ばれる）、およびそれらの混合物；アルキル－ベンゼン（例えば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ－（２－エチルヘキシル）－ベンゼン）；ポリフェニル（例えば、ビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニル）；ジフェニルアルカン、アルキル化ジフェニルアルカン、アルキル化ジフェニルエーテル、およびアルキル化ジフェニルスルフィド、ならびにそれらの誘導体、類似体、および相同体、またはそれらの混合物が含まれてもよい。ポリアルファオレフィンは、典型的には水素化材料である。
他の合成潤滑油としては、ポリオールエステル、ジエステル、リン含有酸の液体エステル（例えば、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、およびデカンホスホン酸のジエチルエステル）、またはポリマーテトラヒドロフランが挙げられる。合成油は、フィッシャー・トロプシュ反応によって生成されてもよく、典型的には、水素化異性化フィッシャー・トロプシュ炭化水素またはワックスであってもよい。一実施形態では、油は、フィッシャー・トロプシュガス対液体合成手順だけでなく他のガス対液体油によって調製してもよい。
潤滑組成物に含まれる主要量の基油は、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶ、および前述の２つ以上の組み合わせからなる群から選択されてもよく、主要量の基油は、組成物中の添加剤成分または粘度指数向上剤の提供に起因する基油以外である。別の実施形態では、潤滑組成物に含まれる主要量の基油は、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶ、および前述の２つ以上の組み合わせからなる群から選択されてもよく、主要量の基油は、組成物中の添加剤成分または粘度指数向上剤の提供に起因する基油以外である。
存在する潤滑粘度の油の量は、１００重量％から、粘度指数向上剤および／もしくは流動点降下剤ならびに／または他の上面処理添加剤を含む性能添加剤の量の合計を減算した後に残る残余であってもよい。例えば、最終流体中に存在し得る潤滑粘度の油は、約５０重量％超、約６０重量％超、約７０重量％超、約８０重量％超、約８５重量％超、または約９０重量％超などの、主要量であってもよい。
任意選択の添加剤：
本明細書の潤滑油組成物はまた、窒素および窒素原料に関する記述した関係が維持される限り、性能基準を満たすために必要に応じて、上で考察した分散剤系、抗酸化剤系、および耐摩耗系と組み合わせたいくつかの任意選択の添加剤を含んでもよい。それらの任意選択の添加剤は、以下の段落で説明する。
任意選択の分散剤：潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上の追加の分散剤またはそれらの混合物を含んでもよい。分散剤は、潤滑油組成物に混合する前に灰分を形成する金属を含有せず、潤滑剤に添加するときに通常いずれの灰分にも寄与しないため、多くの場合、無灰型の分散剤として知られている。無灰型の分散剤は、極性基が比較的高分子量の炭化水素鎖に結合することを特徴とする。典型的な無灰分散剤には、Ｎ－置換長鎖アルケニルスクシンイミドが含まれる。Ｎ置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例としては、ポリイソブチレン置換基の数平均分子量が、ＧＰＣにより測定される場合に約３５０～約５０，０００、または～約５０００、または～約３０００の範囲にある、ポリイソブチレンスクシンイミドが挙げられる。スクシンイミド分散剤およびそれらの調製は、例えば、米国特許第７，８９７，６９６号または米国特許第４，２３４，４３５号に開示されている。アルケニル置換基は、約２～約１６個、または約２～約８個、または約２～約６個の炭素原子を含有する重合性モノマーから調製されてもよい。スクシンイミド分散剤は、典型的には、典型的にポリ（エチレンアミン）であるポリアミンから形成されたイミドである。
好ましいアミンは、ポリアミンおよびヒドロキシアミンから選択される。使用され得るポリアミンの例としては、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、およびペンタエチルアミンヘキサミン（ＰＥＨＡ）などのより高い同族体が挙げられるが、これらに限定されない。
好適な重質ポリアミンは、ＴＥＰＡおよびＰＥＨＡ（ペンタエチレンヘキサミン）などの少量の低級ポリアミンオリゴマーを含むが、主に６つ以上の窒素原子、分子当たり２つ以上の一級アミン、および従来のポリアミン混合物より広範な分岐を有するオリゴマーを含むポリアルキレン－ポリアミンの混合物である。重質ポリアミンは、好ましくは、分子当たり７つ以上の窒素を含有し、分子当たり２つ以上の一級アミンを有するポリアミンオリゴマーを含む。重質ポリアミンは、２８重量％超（例えば、３２重量％超）の総窒素と、当量当たり１２０～１６０グラムの当量の一級アミン基とを含む。
いくつかのアプローチでは、好適なポリアミンは、一般的にＰＡＭとして知られており、ＴＥＰＡおよびペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）が、ポリアミンの主要部分であり、通常約８０％未満である、エチレンアミンの混合物を含有する。
典型的には、ＰＡＭは、１グラム当たり８．７～８．９ミリ当量の一級アミン（一級アミンの当量当たり１１５～１１２グラムの当量）および約３３～３４重量％の総窒素含有量を有する。実質的にＴＥＰＡを含まず、ごく少量のＰＥＨＡを含むが、主に６つ以上の窒素およびより広範な分岐を有するオリゴマーを含有するＰＡＭオリゴマーのより重質なカットは、分散性が改善された分散剤を生成してもよい。
ある実施形態では、本開示は、ＧＰＣにより決定される場合に、約３５０～約５０，０００、または～約５０００、または～約３０００の範囲の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導される少なくとも１つのポリイソブチレンスクシンイミド分散剤をさらに含む。ポリイソブチレンスクシンイミドは、単独で、または他の分散剤と組み合わせて使用してもよい。
いくつかの実施形態では、ポリイソブチレンは、含まれる場合に、５０モル％超、６０モル％超、７０モル％超、８０モル％超、または９０モル％超の末端二重結合の含有量を有してもよい。そのようなＰＩＢは、高反応性ＰＩＢ（「ＨＲ－ＰＩＢ」）とも呼ばれる。ＧＰＣにより決定される場合に約８００～約５０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ－ＰＩＢが、本開示の実施形態における使用に好適である。従来のＰＩＢは、典型的には、５０モル％未満、４０モル％未満、３０モル％未満、２０モル％未満、または１０モル％未満の末端二重結合の含有量を有する。
ＧＰＣにより決定される場合に、約９００～約３０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ－ＰＩＢが、好適であってもよい。そのようなＨＲ－ＰＩＢは、市販されているか、またはＢｏｅｒｚｅｌらに対する米国特許第４，１５２，４９９号およびＧａｔｅａｕらに対する米国特許第５，７３９，３５５号に記載されているように三塩化ホウ素などの非塩素化触媒の存在下でのイソブテンの重合によって合成することができる。前述の熱エン反応で使用される場合、ＨＲ－ＰＩＢは、反応性の増大により、反応中のより高い変換率、およびより少量の沈殿物の形成をもたらし得る。好適な方法は、米国特許第７，８９７，６９６号に記載されている。
一実施形態では、本開示は、ポリイソブチレン無水コハク酸（「ＰＩＢＳＡ」）から誘導される少なくとも１つの分散剤をさらに含む。ＰＩＢＳＡは、ポリマー当たり平均約１．０～約２．０のコハク酸部分を有してもよい。
アルケニルまたはアルキル無水コハク酸の活性％は、クロマトグラフィー技術を使用して決定することができる。この方法は、米国特許第５，３３４，３２１号の第５欄および第６欄に記載されている。
ポリオレフィンの変換率は、米国特許第５，３３４，３２１号の第５欄および第６欄の式を使用する活性％から計算される。
別途明記しない限り、すべてのパーセンテージは、重量パーセントであり、すべての分子量は、市販のポリスチレン標準（較正基準として１８０～約１８，０００の数平均分子量を有する）を使用するゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される数平均分子量である。
一実施形態では、分散剤は、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）無水コハク酸から誘導されてもよい。一実施形態では、分散剤は、オレフィン無水マレイン酸コポリマーから誘導されてもよい。例として、分散剤は、ポリＰＩＢＳＡとして記載されてもよい。ある実施形態では、分散剤は、エチレン－プロピレンコポリマーにグラフト化される無水物から誘導されてもよい。
好適なクラスの窒素含有分散剤は、オレフィンコポリマー（ＯＣＰ）、より具体的には、無水マレイン酸でグラフト化され得るエチレン－プロピレン分散剤から誘導されてもよい。官能化ＯＣＰと反応させることができる窒素含有化合物のより完全なリストは、米国特許第７，４８５，６０３号、同第７，７８６，０５７号、同第７，２５３，２３１；号、同第６，１０７，２５７号、および同第５，０７５，３８３号に記載され、および／または市販されている。
好適な分散剤の１つのクラスはまた、マンニッヒ塩基であってもよい。マンニッヒ塩基は、より高分子量のアルキル置換フェノール、ポリアルキレンポリアミン、およびホルムアルデヒドなどのアルデヒドの縮合によって形成される材料である。マンニッヒ塩基は、米国特許第３，６３４，５１５号により詳細に記載されている。
好適なクラスの分散剤はまた、高分子量エステルまたは半エステルアミドであってもよい。好適な分散剤はまた、従来の方法によって様々な薬剤のいずれかと反応させて事後処理されてもよい。これらの中には、ホウ素、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、カーボネート、環状カーボネートヒンダードフェノールエステル、およびリン化合物がある。ＵＳ７，６４５，７２６、ＵＳ７，２１４，６４９、およびＵＳ８，０４８，８３１は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
カーボネートおよびホウ酸の事後処理に加えて、化合物はいずれも、異なる特性を改善または付与するように設計された様々な事後処理により事後処理、またはさらに事後処理されてもよい。そのような事後処理には、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２４１，００３号の第２７～２９欄に要約されたものが含まれる。そのような処理には、無機リン酸または無水物（例えば、米国特許第３，４０３，１０２号および同第４，６４８，９８０号）；有機リン化合物（例えば、米国特許第３，５０２，６７７号）；五硫化リン；既に上で述べたようなホウ素化合物（例えば、米国特許第３，１７８，６６３号および同第４，６５２，３８７号）；カルボン酸、ポリカルボン酸、無水物および／または酸ハロゲン化物（例えば、米国特許第３，７０８，５２２号および同第４，９４８，３８６号）；エポキシドポリエポキシドまたはチオエポキシド（例えば、米国特許第３，８５９，３１８号および同第５，０２６，４９５号）；アルデヒドまたはケトン（例えば、米国特許第３，４５８，５３０号）；二硫化炭素（例えば、米国特許第３，２５６，１８５号）；グリシドール（例えば、米国特許第４，６１７，１３７号）；尿素、チオ尿素、またはグアニジン（例えば、米国特許第３，３１２，６１９号、同第３，８６５，８１３号、および英国特許第ＧＢ１，０６５，５９５号）；有機スルホン酸（例えば、米国特許第３，１８９，５４４号および英国特許第ＧＢ２，１４０，８１１号）；アルケニルシアニド（例えば、米国特許第３，２７８，５５０号および同第３，３６６，５６９号）；ジケテン（例えば、米国特許第３，５４６，２４３号）；ジイソシアネート（例えば、米国特許第３，５７３，２０５号）；アルカンスルトン（例えば、米国特許第３，７４９，６９５号）；１，３－ジカルボニル化合物（例えば、米国特許第４，５７９，６７５号）；アルコキシル化アルコールまたはフェノールのサルフェート（例えば、米国特許第３，９５４，６３９号）；環状ラクトン（例えば、米国特許第４，６１７，１３８号、同第４，６４５，５１５号、同第４，６６８，２４６号、同第４，９６３，２７５号、および同第４，９７１，７１１号）；環状カーボネートまたはチオカーボネート直鎖モノカーボネートまたはポリカーボネート、またはクロロホルメート（例えば、米国特許第４，６１２，１３２号、同第４，６４７，３９０号、同第４，６４８，８８６号、同第４，６７０，１７０号）；窒素含有カルボン酸（例えば、米国特許第４，９７１，５９８号および英国特許第ＧＢ２，１４０，８１１号）；ヒドロキシ保護されたクロロジカルボニルオキシ化合物（例えば、米国特許第４，６１４，５２２号）、ラクタム、チオラクタム、チオラクトン、またはジチオラクトン（例えば、米国特許第４，６１４，６０３号および同第４，６６６，４６０号）、環状カーボネートまたはチオカーボネート、直鎖モノカーボネートまたはポリカーボネート、またはクロロホルメート（例えば、米国特許第４，６１２，１３２号、同第４，６４７，３９０号、同第４，６４６，８６０号、および同第４，６７０，１７０号）；窒素含有カルボン酸（例えば、米国特許第４，９７１，５９８号および英国特許第２，４４０，８１１号）；ヒドロキシ保護されたクロロジカルボニルオキシ化合物（例えば、米国特許第４，６１４，５２２号）；ラクタム、チオラクタム、チオラクトン、またはジチオラクトン（例えば、米国特許第４，６１４，６０３号および同第４，６６６，４６０号）；環状カルバメート、環状チオカルバメート、または環状ジチオカルバメート（例えば、米国特許第４，６６３，０６２号および同第４，６６６，４５９号）；ヒドロキシ脂肪族カルボン酸（例えば、米国特許第４，４８２，４６４号、同第４，５２１，３１８号、同第４，７１３，１８９号）；酸化剤（例えば、米国特許第４，３７９，０６４号）；五硫化リンとポリアルキレンポリアミンの組み合わせ（例えば、米国特許第３，１８５，６４７号）；カルボン酸またはアルデヒドまたはケトンと硫黄または塩化硫黄の組み合わせ（例えば、米国特許第３，３９０，０８６号、同第３，４７０，０９８号）；ヒドラジンと二硫化炭素の組み合わせ（例えば、米国特許第３，５１９，５６４号）；アルデヒドとフェノールの組み合わせ（例えば、米国特許第３，６４９，２２９号、同第５，０３０，２４９号、同第５，０３９，３０７号）；アルデヒドとジチオリン酸のＯ－ジエステルの組み合わせ（例えば、米国特許第３，８６５，７４０号）；ヒドロキシ脂肪族カルボン酸とホウ酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，５５４，０８６号）；ヒドロキシ脂肪族カルボン酸、次にホルムアルデヒドおよびフェノールの組み合わせ（例えば、米国特許第４，６３６，３２２号）；ヒドロキシ脂肪族カルボン酸と次に脂肪族ジカルボン酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，６６３，０６４号）；ホルムアルデヒドとフェノール、次にグリコール酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，６９９，７２４号）；ヒドロキシ脂肪族カルボン酸またはシュウ酸と次にジイソシアネートの組み合わせ（例えば、米国特許第４，７１３，１９１号）；リンの無機酸または無水物、またはその部分的または全硫黄類似体とホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，８５７，２１４号）；有機二酸、次に不飽和脂肪酸と、次にニトロソ芳香族アミン、任意選択でホウ素化合物、次にグリコール化剤の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９７３，４１２号）；アルデヒドとトリアゾールの組み合わせ（例えば、米国特許第４，９６３，２７８号）；アルデヒドとトリアゾール、次にホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９８１，４９２号）；環状ラクトンとホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９６３，２７５号および同第４，９７１，７１１号）による処理が含まれる。上記の特許は、その全体が本明細書に組み込まれる。
好適な分散剤のＴＢＮは、約５０％の希釈油を含有する分散剤試料で測定した場合、約５～約３０ＴＢＮに匹敵する、油を含まない基準で約１０～約６５ｍｇＫＯＨ／ｇの分散剤であってもよい。ＴＢＮは、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６の方法によって測定される。
さらに他の実施形態では、任意選択の分散剤添加剤は、ヒドロカルビルで置換されたスクシンアミド分散剤またはスクシンイミド分散剤であってもよい。アプローチでは、ヒドロカルビルで置換されたスクシンアミド分散剤またはスクシンイミド分散剤は、ポリアルキレンポリアミンと反応させたヒドロカルビル置換アシル化剤から誘導されてもよく、スクシンアミド分散剤またはスクシンイミド分散剤のヒドロカルビル置換基は、ポリスチレンを較正基準として使用するＧＰＣにより測定される場合に約２５０～約５，０００の数平均分子量を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基である。
いくつかのアプローチでは、分散剤を形成するために使用されるポリアルキレンポリアミンは、以下の式を有し、
Figure 2022186657000010
 式中、各ＲおよびＲ’は、独立して、二価Ｃ１～Ｃ６アルキレンリンカーであり、各Ｒ１およびＲ２は、独立して、水素、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であるか、またはそれらが結合する窒素原子と一緒に、１つ以上の芳香環もしくは非芳香環と任意選択で融合した５員環もしくは６員環を形成し、ｎは、０～８の整数である。他のアプローチでは、ポリアルキレンポリアミンは、平均５～７個の窒素原子を有するポリエチレンポリアミンの混合物、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタアミン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
任意選択の分散剤は、存在する場合、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、最大約２０重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。使用され得る分散剤の別の量は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０．１重量％～約１５重量％、または約０．１重量％～約１０重量％、約０．１～８重量％、または約１重量％～約１０重量％、または約１重量％～約８重量％、または約１重量％～約６重量％であってもよい。いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、混合分散剤系を利用する。単一の種類または任意の所望の比率の２つ以上の種類の分散剤の混合物を使用してもよい。
追加の抗酸化剤：本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択で１つ以上のさらなる抗酸化剤を含有してもよい。酸化防止剤化合物は、既知のものであり、例えば、フェネート、フェネートスルフィド、硫化オレフィン、ホスホ硫化テルペン、硫化エステル、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン（例えば、ノニルジフェニルアミン、ジ－ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジ－オクチルジフェニルアミン）、フェニル－アルファ－ナフチルアミン、アルキル化フェニル－アルファ－ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、フェノール、ヒンダードフェノール、油溶性モリブデン化合物、高分子酸化防止剤、またはそれらの混合物が含まれる。酸化防止剤化合物は、単独でまたは組み合わせて使用してもよい。
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、立体障害基として、二級ブチル基および／または三級ブチル基を含有してもよい。フェノール基は、ヒドロカルビル基および／または第２の芳香族基に結合する架橋基でさらに置換されていてもよい。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例としては、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、４－メチル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、４－エチル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、４－プロピル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノールまたは４－ブチル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、または４－ドデシル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノールが挙げられる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであってもよく、例えばＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｎｏｘ（商標）Ｌ－１３５または２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノールおよびアルキルアクリレートから誘導される付加生成物を含んでもよく、アルキル基は、約１～約１８個、または約２～約１２個、または約２～約８個、または約２～約６個、または約４個の炭素原子を含有してもよい。別の市販のヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであってもよく、Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＥｔｈａｎｏｘ（商標）４７１６を含んでもよい。
有用な酸化防止剤は、ジアリールアミンおよび高分子量フェノールを含んでもよい。ある実施形態では、潤滑油組成物は、ジアリールアミンと高分子量フェノールとの混合物を含有してもよいため、各酸化防止剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、最大約５重量％を提供するのに十分な量で存在してもよい。ある実施形態では、酸化防止剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０．３～約１．５重量％のジアリールアミンと約０．４～約２．５重量％の高分子量フェノールとの混合物であってもよい。
硫化されて硫化オレフィンを形成し得る好適なオレフィンの例としては、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ポリイソブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン、ペンタデセン、ヘキサデセン、ヘプタデセン、オクタデセン、ノナデセン、エイコセン、またはそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、ヘキサデセン、ヘプタデセン、オクタデセン、ノナデセン、エイコセン、またはそれらの混合物、ならびにそれらの二量体、三量体、および四量体は特に有用なオレフィンである。代替的に、オレフィンは、１，３－ブタジエンなどのジエンのディールス・アルダー付加物およびブチルアクリレートなどの不飽和エステルであってもよい。
別のクラスの硫化オレフィンには、硫化脂肪酸およびそのエステルが含まれる。脂肪酸は、多くの場合、植物油または動物油から得られ、典型的には約４～約２２個の炭素原子を含有する。好適な脂肪酸およびそのエステルの例としては、トリグリセリド、オレイン酸、リノール酸、パルミトレイン酸、またはそれらの混合物が挙げられる。多くの場合、脂肪酸は、ラード油、トール油、ピーナツ油、大豆油、綿実油、ヒマワリ種子油、またはそれらの混合物から得られる。脂肪酸および／またはエステルは、α－オレフィンなどのオレフィンと混合してもよい。
別の代替の実施形態では、酸化防止剤組成物は、上述のフェノール性および／またはアミン性酸化防止剤に加えて、モリブデン含有酸化防止剤も含有する。これらの３つの酸化防止剤の組み合わせが使用される場合、好ましくは、フェノール、アミン、およびモリブデン含有の比率は、（０～２）：（０～２）：（０～１）である。
１つ以上の酸化防止剤は、潤滑油組成物の約０重量％～約２０重量％、または約０．１重量％～約１０重量％、または約１重量％～約５重量％の範囲で存在してもよい。
さらなる耐摩耗剤：本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択で１つ以上のさらなる耐摩耗剤を含有してもよい。好適な追加の耐摩耗剤の例としては、金属チオホスフェート、金属ジアルキルジチオホスフェート、リン酸エステルまたはその塩；ホスフェートエステル、ホスファイト、リン含有カルボン酸エステル、エーテル、またはアミド；硫化オレフィン；チオカルバメートエステル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィドを含むチオカルバメート含有化合物；ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好適な耐摩耗剤は、モリブデンジチオカルバメートであってもよい。リン含有耐摩耗剤は、欧州特許第６１２８３９号により詳細に記載されている。ジアルキルジチオホスフェート塩中の金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、または亜鉛であってもよい。有用な耐摩耗剤は、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートであってもよい。
好適な耐摩耗剤のさらなる例としては、チタン化合物、タータラート、タルトリミド、リン化合物の油溶性アミン塩、硫化オレフィン、ホスファイト（例えば、ジブチルホスファイト）、ホスホネート、チオカルバメート含有化合物、例えば、チオカルバメートエステル、チオカルバメートアミド、チオカルバミン酸エーテル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィドが挙げられる。タータラートまたはタルトリミドは、アルキル－エステル基を含有してもよく、アルキル基上の炭素原子の合計は、少なくとも８であってもよい。耐摩耗剤は、一実施形態では、シトラートを含んでもよい。
耐摩耗剤は、潤滑油組成物の約０重量％～約１５重量％、または約０．０１重量％～約１０重量％、または約０．０５重量％～約５重量％、または約０．１重量％～約３重量％を含む範囲で存在してもよい。
ホウ素含有化合物：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上のホウ素含有化合物を含有してもよい。ホウ素含有化合物の例としては、米国特許第５，８８３，０５７号に開示されているように、ボレートエステル、ホウ酸化脂肪アミン、ホウ酸化エポキシド、ホウ酸化洗浄剤、およびホウ酸化スクシンイミド分散剤などのホウ酸化分散剤が挙げられる。ホウ素含有化合物は、存在する場合、潤滑油組成物の最大約８重量％、約０．０１重量％～約７重量％、約０．０５重量％～約５重量％、または約０．１重量％～約３重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。
追加の洗浄剤：潤滑油組成物は、任意選択で、１つ以上の追加の中性、低塩基性、または過塩基性洗浄剤、およびそれらの混合物をさらに含んでもよい。好適な追加の洗浄剤基材としては、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサレート、サリキサレート、サリシレート、カルボン酸、リン酸、モノおよび／もしくはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはメチレン架橋フェノールが挙げられる。好適な洗浄剤およびその調製方法は、ＵＳ７，７３２，３９０およびその中に引用されている参考文献を含む多数の特許公報により詳細に記載されている。
洗浄剤基材は、限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、バリウム、またはそれらの混合物などのアルカリ金属またはアルカリ土類金属で塩基化されてもよい。いくつかの実施形態では、洗浄剤は、バリウムを含まない。いくつかの実施形態では、洗浄剤は、マグネシウムまたはカルシウムなどの微量の他の金属を、５０ｐｐｍ以下、４０ｐｐｍ以下、３０ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、または１０ｐｐｍ以下などの量で含有してもよい。好適な洗浄剤には、石油スルホン酸およびアリール基がベンジル、トリル、およびキシリルである長鎖モノまたはジアルキルアリールスルホン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩が含まれてもよい。好適な洗浄剤の例としては、カルシウムフェネート、カルシウム硫黄含有フェネート、カルシウムスルホネート、カルシウムカリキサラート、カルシウムサリキサレート、カルシウムサリチレート、カルシウムカルボン酸、カルシウムリン酸、カルシウムモノおよび／もしくはジチオリン酸、カルシウムアルキルフェノール、カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、カルシウムメチレン架橋フェノール、マグネシウムフェネート、マグネシウム硫黄含有フェネート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムカリキサラート、マグネシウムサリキサレート、マグネシウムサリチレート、マグネシウムカルボン酸、マグネシウムリン酸、マグネシウムモノおよび／もしくはジチオリン酸、マグネシウムアルキルフェノール、マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、マグネシウムメチレン架橋フェノール、ナトリウムフェネート、ナトリウム硫黄含有フェネート、ナトリウムスルホネート、ナトリウムカリキサラート、ナトリウムサリキサレート、ナトリウムサリチレート、ナトリウムカルボン酸、ナトリウムリン酸、ナトリウムモノおよび／もしくはジチオリン酸、ナトリウムアルキルフェノール、ナトリウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはナトリウムメチレン架橋フェノールが挙げられるが、これらに限定されない。
過塩基性洗浄剤添加剤は、当該技術分野において周知であり、アルカリ金属またはアルカリ土類金属過塩基性洗浄剤添加剤であってもよい。そのような洗浄剤添加剤は、金属酸化物または金属水酸化物を基材および二酸化炭素ガスと反応させることによって調製されてもよい。基材は、典型的には、酸、例えば、脂肪族置換スルホン酸、脂肪族置換カルボン酸、または脂肪族置換フェノールなどの酸である。
潤滑油組成物の過塩基性洗浄剤は、約２００ｍｇＫＯＨ／グラム以上、またはさらなる例として、約２５０ｍｇＫＯＨ／グラム以上、もしくは約３５０ｍｇＫＯＨ／グラム以上、もしくは約３７５ｍｇＫＯＨ／グラム以上、もしくは約４００ｍｇＫＯＨ／グラム以上の総塩基価（ＴＢＮ）を有してもよい。
好適な過塩基性洗浄剤の例としては、過塩基性カルシウムフェネート、過塩基性カルシウム硫黄含有フェネート、過塩基性カルシウムスルホネート、過塩基性カルシウムカリキサラート、過塩基性カルシウムサリキサレート、過塩基性カルシウムサリチレート、過塩基性カルシウムカルボン酸、過塩基性カルシウムリン酸、過塩基性カルシウムモノおよび／またはジチオリン酸、過塩基性カルシウムアルキルフェノール、過塩基性カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、過塩基性カルシウムメチレン架橋フェノール、過塩基性マグネシウムフェネート、過塩基性マグネシウム硫黄含有フェネート、過塩基性マグネシウムスルホネート、過塩基性マグネシウムカリキサラート、過塩基性マグネシウムサリキサレート、過塩基性マグネシウムサリチレート、過塩基性マグネシウムカルボン酸、過塩基性マグネシウムリン酸、過塩基性マグネシウムモノおよび／またはジチオリン酸、過塩基性マグネシウムアルキルフェノール、過塩基性マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、または過塩基性マグネシウムメチレン架橋フェノールが挙げられるが、これらに限定されない。
過塩基性フェネートカルシウム洗浄剤は、すべてＡＳＴＭ Ｄ－２８９６の方法により測定される場合に、少なくとも約１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ～約４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ～約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、または約２３０ｍｇＫＯＨ／ｇ～約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価を有する。そのような洗浄剤組成物が不活性希釈剤、例えば、プロセス油、通常鉱物油で形成される場合、総塩基価は、希釈剤、および洗浄剤組成物に含有され得る任意の他の材料（例えば、促進剤など）を含む組成物全体の塩基性を反映する。
過塩基性洗浄剤は、１．１：１から、または２：１から、または４：１から、または５：１から、または７：１から、または１０：１からの金属対基材比を有してもよい。いくつかの実施形態では、洗浄剤は、エンジン、またはトランスミッションもしくはギアなどの他の自動車部品内の錆を低減または防止するのに有効である。洗浄剤は、潤滑組成物中に、約０重量％～約１０重量％、または約０．１重量％～約８重量％、または約１重量％～約４重量％、または約４重量％超～約８重量％で存在してもよい。
極圧剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上の極圧剤も含有してもよい。油に可溶性である極圧（ＥＰ）剤は、硫黄およびクロロ硫黄含有ＥＰ剤、塩素化炭化水素ＥＰ剤、ならびにリンＥＰ剤を含む。そのようなＥＰ剤の例としては、塩素化ワックス；ジベンジルジスルフィド、ビス（クロロベンジル）ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、および硫化ディールス－アルダー付加物などの有機スルフィドおよびポリスルフィド；リンスルフィドとテレピンまたはメチルオレアートとの反応生成物などのリン硫化炭化水素；ジヒドロカルビルおよびトリヒドロカルビルホスファイトなどのリンエステル、例えば、ジブチルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジシクロヘキシルホスファイト、ペンチルフェニルホスファイト；ジペンチルフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、ジステアリールホスファイト、およびポリプロピレン置換フェニルホスファイト；亜鉛ジオクチルジチオカルバメートおよびバリウムヘプチルフェノール二酸などの金属チオカルバメート；例えば、ジアルキルジチオリン酸とプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含む、アルキルおよびジアルキルリン酸のアミン塩；およびそれらの混合物が挙げられる。
摩擦調整剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上の摩擦調整剤も含有してもよい。好適な摩擦調整剤には、金属を含有するおよび金属を含まない摩擦調整剤が含まれてもよく、イミダゾリン、アミド、アミン、スクシンイミド、アルコキシル化アミン、アルコキシル化エーテルアミン、アミンオキシド、アミドアミン、ニトリル、ベタイン、四級アミン、イミン、アミン塩、アミノグアニジン、アルカノールアミド、ホスホネート、金属含有化合物、グリセロールエステル、硫化脂肪化合物およびオレフィン、ヒマワリ油、他の天然に生成する植物油または動物油、ジカルボン酸エステル、ポリオールと１つ以上の脂肪族または芳香族カルボン酸とのエステルまたは部分エステルなどが含まれてもよいが、これらに限定されない。
好適な摩擦調整剤は、直鎖状、分岐鎖状、もしくは芳香族ヒドロカルビル基、またはそれらの混合物から選択されるヒドロカルビル基を含有してもよく、かつ飽和であっても不飽和であってもよい。ヒドロカルビル基は、炭素および水素または硫黄もしくは酸素などのヘテロ原子で構成されてもよい。ヒドロカルビル基は、約１２～約２５個の炭素原子の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであってもよい。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノエステル、またはジエステル、または（トリ）グリセリドであってもよい。摩擦調整剤は、長鎖脂肪アミド、長鎖脂肪エステル、長鎖脂肪エポキシド誘導体、または長鎖イミダゾリンであってもよい。
他の好適な摩擦調整剤には、有機、無灰（金属を含まない）、窒素を含まない有機摩擦調整剤が含まれてもよい。そのような摩擦調整剤には、カルボン酸および無水物をアルカノールと反応させることによって形成されるエステルを含んでもよく、概して、親油性炭化水素鎖に共有結合した極性末端基（例えば、カルボキシルまたはヒドロキシル）を含む。有機無灰窒素を含まない摩擦調整剤の例は、概して、オレイン酸のモノ－、ジ－、およびトリ－エステルを含有し得るモノオレイン酸グリセロール（ＧＭＯ）として知られている。他の好適な摩擦調整剤は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，６８５号に記載されている。
アミン性摩擦調整剤は、アミンまたはポリアミンを含んでもよい。そのような化合物は、直鎖、飽和もしくは不飽和のいずれか、またはそれらの混合物であるヒドロカルビル基を有することができ、約１２～約２５個の炭素原子を含有してもよい。好適な摩擦調整剤のさらなる例としては、アルコキシル化アミンおよびアルコキシル化エーテルアミンが挙げられる。そのような化合物は、直鎖、飽和、不飽和のいずれか、またはそれらの混合物であるヒドロカルビル基を有してもよい。これらは、約１２～約２５個の炭素原子を含有してもよい。例としては、エトキシル化アミンおよびエトキシル化エーテルアミンが挙げられる。
アミンおよびアミドは、それ自体として、または酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、メタボレート、ホウ酸またはモノ－、ジ－、もしくはトリ－アルキルボレートなどのホウ素化合物との付加物もしくは反応生成物の形態で使用してもよい。他の好適な摩擦調整剤は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，３００，２９１号に記載されている。
摩擦調整剤は、任意選択で、約０重量％～約１０重量％、または約０．０１重量％～約８重量％、または約０．１重量％～約４重量％などの範囲で存在してもよい。
モリブデン含有成分：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上のモリブデン含有化合物も含有してもよい。油溶性モリブデン化合物は、耐摩耗剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、またはそれらの混合物の機能的性能を有してもよい。油溶性モリブデン化合物には、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、モリブデンジチオホスフィナート、モリブデン化合物のアミン塩、モリブデンキサンタート、モリブデンチオキサンタート、モリブデンスルフィド、モリブデンカルボキシレート、モリブデンアルコキシド、三核有機モリブデン化合物、および／またはそれらの混合物が含まれてもよい。モリブデンスルフィドは、モリブデンジスルフィドを含む。モリブデンジスルフィドは、安定な分散剤の形態であってもよい。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、モリブデン化合物のアミン塩、およびそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、モリブデンジチオカルバメートであってもよい。
使用され得るモリブデン化合物の好適な例としては、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．からのＭｏｌｙｖａｎ ８２２（商標）、Ｍｏｌｙｖａｎ（商標）Ａ、Ｍｏｌｙｖａｎ ２０００（商標）およびＭｏｌｙｖａｎ ８５５（商標）などの商品名で、ならびにＡｄｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＳａｋｕｒａ－Ｌｕｂｅ（商標）Ｓ－１６５、Ｓ－２００、Ｓ－３００、Ｓ－３１０Ｇ、Ｓ－５２５、Ｓ－６００、Ｓ－７００、およびＳ－７１０などの商品名で販売されている市販の材料、ならびにそれらの混合物が挙げられる。好適なモリブデン成分は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、ＵＳ５，６５０，３８１、ＵＳ ＲＥ３７，３６３ Ｅ１、ＵＳ ＲＥ３８，９２９ Ｅ１、およびＵＳ ＲＥ４０，５９５ Ｅ１に記載されている。
追加的に、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。含まれるものは、モリブデン酸、アンモニウムモリブレート、ナトリウムモリブレート、カリウムモリブレート、および他のアルカリ金属モリブレートおよび他のモリブデン塩、例えば、水素ナトリウムモリブレート、ＭｏＯＣｌ４、ＭｏＯ２Ｂｒ２、Ｍｏ２Ｏ３Ｃｌ６、三酸化モリブデンまたは類似の酸性モリブデン化合物である。代替的に、組成物には、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，２６３，１５２号、同第４，２８５，８２２号、同第４，２８３，２９５号、同第４，２７２，３８７号、同第４，２６５，７７３号、同第４，２６１，８４３号、同第４，２５９，１９５号、および同第４，２５９，１９４号、ならびにＷＯ９４／０６８９７に記載されている塩基性窒素化合物のモリブデン／硫黄錯体によるモリブデンが提供され得る。
別のクラスの好適な有機モリブデン化合物は、式Ｍｏ３ＳｋＬｎＱｚの化合物などの三核モリブデン化合物およびそれらの混合物であり、式中、Ｓは、硫黄を表し、Ｌは、有機基が化合物を油中に可溶性または分散性にするのに十分な数の炭素原子を有する独立して選択された配位子を表し、ｎは、１～４であり、ｋは、４～７で変動し、Ｑは、水、アミン、アルコール、ホスフィン、およびエーテルなどの中性電子供与性化合物の群から選択され、ｚは、０～５の範囲にあり、非化学量論値を含む。すべての配位子の有機基の中に、少なくとも２５個、少なくとも３０個、または少なくとも３５個の炭素原子など、少なくとも２１個の総炭素原子が存在してもよい。追加の好適なモリブデン化合物は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，６８５号に記載されている。
油溶性モリブデン化合物は、約０．５ｐｐｍ～約２０００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約７００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約５５０ｐｐｍ、約５ｐｐｍ～約３００ｐｐｍ、または約２０ｐｐｍ～約２５０ｐｐｍのモリブデンを提供するのに十分な量で存在してもよい。
遷移金属含有化合物：別の実施形態では、油溶性化合物は、遷移金属含有化合物または半金属であってもよい。遷移金属には、チタン、バナジウム、銅、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、タンタル、タングステンなどが含まれてもよいが、これらに限定されない。好適な半金属には、ホウ素、ケイ素、アンチモン、テルルなどが含まれるが、これらに限定されない。
ある実施形態では、油溶性遷移金属含有化合物は、耐摩耗剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、付着制御添加剤、またはこれらの機能のうちの２つ以上として機能してもよい。ある実施形態では、油溶性遷移金属含有化合物は、チタン（ＩＶ）アルコキシドなどの油溶性チタン化合物であってもよい。開示された技術に使用され得る、または開示された技術の油溶性材料の調製に使用され得るチタン含有化合物の中では、チタン（ＩＶ）オキシド、チタン（ＩＶ）スルフィド、チタン（ＩＶ）ニトラートなどの様々なＴｉ（ＩＶ）化合物；チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンプロポキシド、チタンイソプロポキシド、チタンブトキシド、チタン２－エチルヘキソキシドなどのチタン（ＩＶ）アルコキシド；およびチタンフェネートを含むがこれに限定されない、他のチタン化合物または錯体；チタン（ＩＶ）２－エチル－１－３－ヘキサンジオエートまたはチタンシトラートまたはチタンオレアートなどのチタンカルボキシレート、およびチタン（ＩＶ）（トリエタノールアミナート）イソプロポキシドである。開示された技術に包含される他の形態のチタンには、チタンジチオホスフェート（例えば、ジアルキルジチオホスフェート）およびチタンスルホネート（例えば、アルキルベンゼンスルホネート）などのチタンホスフェート、または概して、油溶性塩などの塩を形成するチタン化合物と様々な酸物質との反応生成物が含まれる。したがって、チタン化合物はとりわけ、有機酸、アルコール、およびグリコールから誘導され得る。Ｔｉ化合物はまた、Ｔｉ－Ｏ－Ｔｉ構造を含有する二量体またはオリゴマー形態でも存在してもよい。そのようなチタン材料は、市販されているか、または当業者に明白である適切な合成技術によって容易に調製することができる。これらは、特定の化合物に依存して、固体または液体として室温で存在してもよい。これらは、適切な不活性溶媒中の溶液形態でも提供されてもよい。
一実施形態では、チタンは、スクシンイミド分散剤などのＴｉ変性分散剤として供給され得る。そのような材料は、チタンアルコキシドとアルケニル－（またはアルキル）無水コハク酸などのヒドロカルビル置換無水コハク酸との間にチタン混合無水物を形成することによって調製されてもよい。得られたチタン酸コハク酸塩中間体は、直接使用してもよいか、または（ａ）遊離の縮合可能な－－ＮＨ官能基を有するポリアミン系スクシンイミド／アミド分散剤、（ｂ）ポリアミン系スクシンイミド／アミド分散剤、すなわちアルケニル－（またはアルキル－）無水コハク酸およびポリアミンの成分、（ｃ）置換無水コハク酸とポリオール、アミノアルコール、ポリアミンとの反応により調製されるヒドロキシ含有ポリエステル分散剤、またはそれらの混合物などの多数の物質のいずれかと反応させてもよい。代替的に、チタン酸コハク酸塩中間体をアルコール、アミノアルコール、エーテルアルコール、ポリエーテルアルコールもしくはポリオール、または脂肪酸などの他の薬剤と反応させてもよく、その生成物は、潤滑剤にＴｉを付与するために直接使用してもよいか、または上述のようにコハク酸分散剤とさらに反応させてもよい。例として、チタン変性分散剤または中間体を提供するために、テトライソプロピルチタネート１部（モル）をポリイソブテン置換無水コハク酸約２部（モル）と１４０～１５０℃で５～６時間反応させてもよい。得られた材料（３０ｇ）を、１５０℃で１．５時間、ポリイソブテン置換無水コハク酸およびポリエチレンポリアミン混合物（１２７グラム＋希釈油）からのスクシンイミド分散剤とさらに反応させて、チタン変性スクシンイミド分散剤を生成させてもよい。
別のチタン含有化合物は、チタンアルコキシドとＣ６～Ｃ２５カルボン酸との反応生成物であってもよい。反応生成物は、以下の式によって表されてもよく、
Figure 2022186657000011
 式中、ｎは、２、３、および４から選択される整数であり、Ｒは、約５～約２４個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、または以下の式によって表されてもよく、
Figure 2022186657000012
 式中、ｍ＋ｎ＝４であり、ｎは、１～３の範囲であり、Ｒ４は、１～８の範囲の炭素原子を有するアルキル部分であり、Ｒ１は、約６～２５個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基から選択され、Ｒ２およびＲ３は、同一もしくは異なり、１～６個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基から選択され、またはチタン化合物は、以下の式によって表されてもよく、
Figure 2022186657000013
 式中、ｘは、０～３の範囲であり、Ｒ１は、約６～２５個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基から選択され、Ｒ２、およびＲ３は、同一もしくは異なり、約１～６個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基から選択され、Ｒ４は、Ｈ、Ｃ６～Ｃ２５のカルボン酸部分のいずれかからなる群から選択される。
好適なカルボン酸には、カプロン酸、カプリル酸、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、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、ネオデカン酸などが含まれてもよいが、これらに限定されない。
ある実施形態では、油溶性チタン化合物は、約０～約３０００重量ｐｐｍのチタン、または約２５～約１５００重量ｐｐｍのチタン、または約３５重量ｐｐｍ～約５００重量ｐｐｍのチタン、または約５０ｐｐｍ～約３００ｐｐｍを提供する量で潤滑油組成物中に存在してもよい。
粘度指数向上剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上の粘度指数向上剤も含有してもよい。好適な粘度指数向上剤には、ポリオレフィン、オレフィンコポリマー、エチレン／プロピレンコポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン－イソプレンポリマー、スチレン／マレイン酸エステルコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンコポリマー、水素化イソプレンポリマー、アルファ－オレフィン無水マレイン酸コポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアルキルスチレン、水素化アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、またはそれらの混合物が含まれてもよい。粘度指数向上剤は、星型ポリマーを含んでもよく、好適な例は、米国公開第２０１２／０１０１０１７（Ａ１）号に記載されている。
本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で、粘度指数向上剤に加えて、または粘度指数向上剤の代わりに、１つ以上の分散剤粘度指数向上剤も含有してもよい。好適な粘度指数向上剤には、官能化ポリオレフィン、例えば、アシル化剤（無水マレイン酸など）とアミンとの反応生成物で官能化されているエチレン－プロピレンコポリマー、アミンで官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応させたエステル化無水マレイン酸－スチレンコポリマーが含まれてもよい。
粘度指数向上剤および／または分散剤粘度指数向上剤の総量は、潤滑油組成物の約０重量％～約２０重量％、約０．１重量％～約１５重量％、約０．１重量％～約１２重量％、または約０．５重量％～約１０重量％であってもよい。
他の任意選択の添加剤：他の添加剤は、潤滑流体に必要とされる１つ以上の機能を実行するように選択されてもよい。さらに、前述の添加剤のうちの１つ以上が、多官能性であってもよく、本明細書で記述される機能に追加して機能を提供してもよく、またはそれ以外の機能を提供してもよい。
本開示に従う潤滑油組成物は、任意選択で他の性能添加剤を含んでもよい。他の性能添加剤は、本開示の特定の添加剤に対する追加であってもよく、ならびに／または金属不活性化剤、粘度指数向上剤、洗浄剤、無灰ＴＢＮブースター、摩擦調整剤、耐摩耗剤、腐食防止剤、防錆剤、分散剤、分散剤粘度指数向上剤、極圧剤、酸化防止剤、泡抑制剤、解乳化剤、乳化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、およびそれらの混合物のうちの１つ以上を含んでもよい。典型的には、完全配合潤滑油は、これらの性能添加剤のうちの１つ以上を含有する。
好適な金属不活性化剤には、ベンゾトリアゾール誘導体（典型的にトリルトリアゾール）、ジメルカプトチアジアゾール誘導体、１，２，４－トリアゾール、ベンズイミダゾール、２－アルキルジチオベンズイミダゾール、または２－アルキルジチオベンゾチアゾール；エチルアクリレートおよび２－エチルヘキシルアクリレートならびに任意選択で酢酸ビニルのコポリマーを含む泡抑制剤；トリアルキルホスフェート、ポリエチレングリコール、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－プロピレンオキシド）ポリマーを含む解乳化剤；無水マレイン酸－スチレンのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、またはポリアクリルアミドを含む流動点降下剤が含まれてもよい。
好適な泡抑制剤には、シロキサンなどのケイ素系化合物が含まれる。
好適な流動点降下剤には、ポリメチルメタクリレートまたはそれらの混合物が含まれてもよい。流動点降下剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０重量％～約１重量％、約０．０１重量％～約０．５重量％、または約０．０２重量％～約０．０４重量％を提供するのに十分な量で存在してもよい。
好適な防錆剤は、フェラスメタル表面の腐食を抑制する特性を有する単一の化合物、または化合物の混合物であってもよい。本明細書で有用な防錆剤の非限定的な例としては、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、およびセロチン酸などの油溶性高分子量有機酸、ならびにトール油脂肪酸、オレイン酸、およびリノール酸から生成されたものなどの二量体および三量体酸を含む油溶性ポリカルボン酸が挙げられる。他の好適な腐食防止剤には、約６００～約３０００の分子量範囲の長鎖アルファ、オメガ－ジカルボン酸、および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などの、アルケニル基が約１０個以上の炭素原子を含有するアルケニルコハク酸が含まれる。他の有用な種類の酸性腐食防止剤は、アルケニル基中に約８～約２４個の炭素原子を有するアルケニルコハク酸と、ポリグリコールなどのアルコールとの半エステルである。そのようなアルケニルコハク酸の対応する半アミドも有用である。有用な防錆剤は、高分子量の有機酸である。
防錆剤は、存在する場合、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０重量％～約５重量％、約０．０１重量％～約３重量％、約０．１重量％～約２重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。
一般的に言えば、本明細書の中性から過塩基性の硫化アルキルフェネート生成物を含む好適な潤滑剤は、以下の表に列挙する範囲の添加剤成分を含んでもよい。
Figure 2022186657000014
上記各成分のパーセンテージは、最終潤滑油組成物の重量に基づく各成分の重量パーセントを表す。潤滑油組成物の残部は、１つ以上の基油からなる。本明細書に記載の組成物の配合に使用される添加剤は、個々にまたは様々な部分組み合わせで基油にブレンドされてもよい。しかしながら、添加剤濃縮物（すなわち、添加剤プラス炭化水素溶媒などの希釈剤）を使用して、成分のすべてを同時にブレンドすることが好適であってもよい。完全に配合された潤滑剤は、その配合物において必要とされる特徴を供給する分散剤／抑制剤パッケージまたはＤＩパッケージと本明細書で称される添加剤パッケージを慣用的に含有する。
本明細書の潤滑剤は、自動車用潤滑剤および／またはグリース、内燃エンジン油、ハイブリッドエンジン油、電気エンジン潤滑剤、ドライブトレイン潤滑剤、トランスミッション潤滑剤、ギア油、油圧潤滑剤、トラクター油圧流体、金属作動流体、タービンエンジン潤滑剤、定置エンジン潤滑剤、トラクター潤滑剤、オートバイ潤滑剤、パワーステアリング流体、クラッチ流体、車軸流体、湿式ブレーキ流体などといった様々なタイプの潤滑剤における使用のために構成される。好適なエンジンの種類には、重荷重ディーゼル、乗用車、軽荷重ディーゼル、中速ディーゼル、または船舶用エンジンが含まれてもよいが、これらに限定されない。内燃エンジンは、ディーゼル燃料エンジン、ガソリン燃料エンジン、天然ガス燃料エンジン、バイオ燃料エンジン、混合ディーゼル／バイオ燃料－燃料エンジン、混合ガソリン／バイオ燃料－燃料エンジン、アルコール燃料エンジン、混合ガソリン／アルコール燃料エンジン、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）燃料エンジン、またはそれらの混合物であってもよい。ディーゼルエンジンは、圧縮点火エンジンであってもよい。ガソリンエンジンは、スパーク点火エンジンであってもよい。内燃エンジンはまた、電気またはバッテリ電源と組み合わせて使用してもよい。このように構成されたエンジンは、一般的にハイブリッドエンジンとして知られている。内燃エンジンは、２ストローク、４ストローク、またはロータリーエンジンであってもよい。好適な内燃エンジンには、船舶用ディーゼルエンジン（例えば内陸船舶）、航空用ピストンエンジン、低負荷ディーゼルエンジン、ならびにオートバイ、自動車、機関車、およびトラックエンジンが含まれる。エンジンをターボチャージャーと連結させてもよい。
内燃エンジンのための潤滑油組成物は、硫黄、リン、または硫酸灰分（ＡＳＴＭ Ｄ－８７４）含有量にかかわらず、いずれのエンジン潤滑剤にも好適であってもよい。エンジン油潤滑剤の硫黄含有量は、約１重量％以下、または約０．８重量％以下、または約０．５重量％以下、または約０．３重量％以下、または約０．２重量％以下であってもよい。一実施形態では、硫黄含有量は、約０．００１重量％～約０．５重量％、または約０．０１重量％～約０．３重量％の範囲であってもよい。リン含有量は、約０．２重量％以下、または約０．１重量％以下、または約０．０８５重量％以下、または約０．０８重量％以下、またはさらには約０．０６重量％以下、約０．０５５重量％以下、または約０．０５重量％以下であってもよい。一実施形態では、リン含有量は、約５０ｐｐｍ～約１０００ｐｐｍ、または約３２５ｐｐｍ～約８５０ｐｐｍであってもよい。総硫酸灰分含有量は、約２重量％以下、または約１．５重量％以下、または約１．１重量％以下、または約１重量％以下、または約０．８重量％以下、または約０．５重量％以下であってもよい。一実施形態では、硫酸灰分含有量は、約０．０５重量％～約０．９重量％、または０．１重量％もしくは約０．２重量％～約０．４５重量％であってもよい。別の実施形態では、硫黄含有量は、約０．４重量％以下であってもよく、リン含有量は、約０．０８重量％以下であってもよく、かつ硫酸灰分は、約１重量％以下である。さらに別の実施形態では、硫黄含有量は、約０．３重量％以下であってもよく、リン含有量は、約０．０５重量％以下であり、かつ硫酸灰分は、約０．８重量％以下であってもよい。
さらに、本明細書の潤滑剤は、ＩＬＳＡＣ ＧＦ－３、ＧＦ－４、ＧＦ－５、ＧＦ－６、ＰＣ－１１、ＣＦ、ＣＦ－４、ＣＨ－４、ＣＫ－４、ＦＡ－４、ＣＪ－４、ＣＩ－４ Ｐｌｕｓ、ＣＩ－４、ＡＰＩ ＳＧ、ＳＪ、ＳＬ、ＳＭ、ＳＮ、ＳＮ ＰＬＵＳ、ＡＣＥＡ Ａ１／Ｂ１、Ａ２／Ｂ２、Ａ３／Ｂ３、Ａ３／Ｂ４、Ａ５／Ｂ５、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｅ４／Ｅ６／Ｅ７／Ｅ９、Ｅｕｒｏ ５／６、ＪＡＳＯ ＤＬ－１、Ｌｏｗ ＳＡＰＳ、Ｍｉｄ ＳＡＰＳなどの１つ以上の業界仕様要件、またはＤｅｘｏｓ１（商標）、Ｄｅｘｏｓ２（商標）、ＭＢ－Ａｐｐｒｏｖａｌ ２２９．１、２２９．３、２２９．５、２２９．５１／２２９．３１、２２９．５２、２２９．６、２２９．７１、２２６．５、２２６．５１、２２８．０／．１、２２８．２／．３、２２８．３１、２２８．５、２２８．５１、２２８．６１、ＶＷ ５０１．０１、５０２．００、５０３．００／５０３．０１、５０４．００、５０５．００、５０５．０１、５０６．００／５０６．０１、５０７．００、５０８．００、５０９．００、５０８．８８、５０９．９９、ＢＭＷ Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０１、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０１ ＦＥ、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０４、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１２ ＦＥ、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１４ ＦＥ＋、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１７ ＦＥ＋、Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａ４０、Ｃ３０、Ｐｅｕｇｅｏｔ Ｃｉｔｒｏｅｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ Ｂ７１ ２２９０、Ｂ７１ ２２９４、Ｂ７１ ２２９５、Ｂ７１ ２２９６、Ｂ７１ ２２９７、Ｂ７１ ２３００、Ｂ７１ ２３０２、Ｂ７１ ２３１２、Ｂ７１ ２００７、Ｂ７１ ２００８、Ｒｅｎａｕｌｔ ＲＮ０７００、ＲＮ０７１０、ＲＮ０７２０、Ｆｏｒｄ ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ１５３－Ｈ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９３０－Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４５－Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｂ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｃ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｄ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４８－Ｂ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４８－Ａ、ＧＭ ６０９４－Ｍ、Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＭＳ－６３９５、Ｆｉａｔ ９．５５５３５ Ｇ１、Ｇ２、Ｍ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｚ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｔ２、ＤＳ１、ＤＳＸ、ＧＨ２、ＧＳ１、ＧＳＸ、ＣＲ１、Ｊａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ ＳＴＪＬＲ．０３．５００３、ＳＴＪＬＲ．０３．５００４、ＳＴＪＬＲ．０３．５００５、ＳＴＪＬＲ．０３．５００６、ＳＴＪＬＲ．０３．５００７、ＳＴＪＬＲ．５１．５１２２などの元々の設備製造業者の仕様、または本明細書に記載されていない過去もしくは今後のＰＣＭＯまたはＨＤＤの仕様を満たすのに好適であってもよい。乗用車用モータ油（ＰＣＭＯ）用途のためのいくつかの実施形態では、最終流体中のリンの量は、１０００ｐｐｍ以下、または９００ｐｐｍ以下、または８００ｐｐｍ以下である。
一実施形態では、潤滑油組成物は、エンジン油であり、潤滑油組成物は、（ｉ）約０．５重量％以下の硫黄含有量、（ｉｉ）約０．１重量％以下のリン含有量、および（ｉｉｉ）約１．５重量％以下の硫酸灰分含有量を有してもよい。
一実施形態では、潤滑油組成物は、２ストロークまたは４ストロークの船舶用ディーゼル内燃エンジンに好適である。一実施形態では、船舶用ディーゼル燃焼エンジンは、２ストロークエンジンである。いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、船舶用エンジンの動力供給に使用される燃料の高硫黄含有量および船舶に好適なエンジン油に必要な高いＴＢＮ（例えば、船舶に好適なエンジン油では約４０ＴＢＮ超）が含まれるがこれらに限定されない１つ以上の理由により、２ストロークまたは４ストロークの船舶用ディーゼル内燃エンジンに好適でない。
いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、約１～約５％の硫黄を含有する燃料などの低硫黄燃料を動力源とするエンジンでの使用に好適である。高速道路車両燃料は、約１５ｐｐｍの硫黄（または約０．００１５％の硫黄）を含有する。
以下の実施例は、本開示の例示的な実施形態を示す。これらの実施例、および本出願の他の場所では、すべての比率、部、およびパーセンテージは、別途示されない限り重量による。これらの実施例が説明の目的のためのみに提示されていることを意図しており、本明細書に開示される本発明の範囲を限定することを意図しない。
実施例１
表３および４に示すように、潤滑組成物を調製した。表５は、Ｍ２７１ ＥＶＯ燃焼エンジン試験（ＣＥＣ Ｌ－１０７－１９）に準じた平均エンジンスラッジ（ＡＥＳ）への影響を示す。これらの評価のための流体の各々には、発明か比較かを問わず、以下が含まれた。
－分散剤１は、ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤であり、ポリイソブチレン置換基は、分子量が１９００超である；
－分散剤２は、ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤であり、ポリイソブチレン置換基は、分子量が１９００未満である；
－分散剤３は、無水マレイン酸およびホウ酸と事後反応させたポリイソブチレンスクシンイミド分散剤である；
－抗酸化剤１は、アルキル化ジフェニルアミン抗酸化剤である；
－抗酸化剤２は、ヒンダードフェノール系抗酸化剤である；
流体には、同量のＺＤＤＰ、カルシウムおよびマグネシウムスルホネート洗浄剤、消泡剤、希釈剤、摩擦調整剤、流動点分散剤、粘度調整剤、および約１０．５ｃＳｔのＫＶ１００を目標とする基油ブレンドも含まれた。流体は、ＴＢＮが、約７．１～約８．７ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
Figure 2022186657000015
Figure 2022186657000016
Figure 2022186657000017
表３、４、および５に示されるように、比較流体ＧおよびＨは本発明のサンプルと同様の成分を有したが、比較流体ＧおよびＨは、流体中の総窒素または窒素源に関して１つまたは複数の関係を満たさなかった。そのような潤滑油は、Ｍ２７１燃焼エンジン試験による平均的なエンジンスラッジに対して苦しんでいました。一方、本発明の流体ＡからＦはすべて、窒素および窒素源に関連する固有の流体パラメータを満たし、驚くべきことに、Ｍ２７１燃焼エンジン試験でほぼ２倍のＡＥＳ性能を示した。図１から４はまた、本発明の流体および比較流体からの窒素および窒素の起源に対して達成されたＡＥＳを示し、本明細書の組成物の独特の最小および最大の効果を示している。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、明示的かつ明確に１つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「酸化防止剤」への言及は、２つ以上の異なる酸化防止剤を含む。本明細書で使用される場合、「含む」という用語およびその文法的変形は、リスト内の項目の列挙がリストの項目に置換または追加され得る他の類似の項目を除外しないように非限定的であることを意図する。
本明細書および添付の特許請求の範囲の目的のために、別途指定のない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される量、パーセンテージまたは割合、および他の数値を表すすべての数字は、すべての事例において「約」という用語によって修飾されると理解される。したがって、別途指定のない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本開示によって得られることが求められる所望の特性に依存して変動し得る近似値である。最低限、特許請求の範囲の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各々の数値パラメータは少なくとも、報告された有効数字の数の観点からおよび通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。
本明細書に開示される各成分、化合物、置換基、またはパラメータは、単独で、または本明細書に開示されるありとあらゆる他の成分、化合物、置換基、もしくはパラメータのうちの１つ以上との組み合わせでの使用について開示されていると解釈されるべきであることを理解されたい。
本明細書に開示される各範囲は、同じ有効数字の数を有する開示範囲内の各特定値の開示として解釈されるべきであることをさらに理解されたい。したがって、例えば、１～４の範囲は、１、２、３、および４の値だけでなく、そのような値の任意の範囲の明確な開示として解釈されるべきである。
本明細書に開示される各範囲の各下限が、同じ成分、化合物、置換基、またはパラメータについて本明細書に開示される各範囲の各上限および各範囲内の各特定値と組み合わせて開示されると解釈されるべきであることをさらに理解されたい。したがって、本開示は、各範囲の各下限を各範囲の各上限と、もしくは各範囲内の各特定値と組み合わせることによって、または各範囲の各上限を各範囲内の各特定値と組み合わせることによって誘導されるすべての範囲の開示として解釈されるべきである。すなわち、広い範囲内の終点値の間の任意の範囲も本明細書において考察されることもまたさらに理解される。したがって、１～４の範囲は、１～３、１～２、２～４、２～３などの範囲をも意味する。
さらに、説明または実施例において開示される成分、化合物、置換基、またはパラメータの特定量／値は、範囲の下限または上限のいずれかの開示として解釈されるべきであり、したがって、本出願の他の個所で開示される同じ成分、化合物、置換基、またはパラメータについての範囲の任意の他の下限もしくは上限または特定量／値と組み合わせて、その成分、化合物、置換基、またはパラメータについての範囲を形成することができる。
特定の実施形態について説明してきたが、出願人らまたは他の当業者にとって現在予想されていない、または現在予想することができない代替、修正、変形、改善、および実質的な同等物が現れ得る。したがって、出願された添付の特許請求の範囲、および修正され得る添付の特許請求の範囲は、そのようなすべての代替、修正、変形、改善、および実質的な同等物を包含することを意図している。

Claims (15)

  1. エンジンスラッジを低減するのに有効な潤滑剤組成物であって、
    潤滑粘度の基油と、
    分散剤系および抗酸化剤系によって提供される窒素と、
    ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素源と反応させることによって取得可能である少なくとも１つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含む、前記分散剤系と、
    少なくとも１つのアミン系抗酸化剤を含む、前記抗酸化剤系と、
    約０．６：１～約０．８５：１の、前記分散剤系によって提供される窒素と前記潤滑剤組成物中の総窒素との重量比と、を含み、
    前記分散剤系によって提供される前記窒素の少なくとも約７５％が、一次または二次窒素であり、事後反応されない、潤滑剤組成物。
  2. 約０．１５：１～約０．４：１の、前記抗酸化剤系の少なくとも１つのアミン抗酸化剤によって提供される窒素と前記潤滑剤組成物中の前記総窒素との重量比をさらに含み、かつ／または約１．８：１～約５．３：１の、前記分散剤系によって提供される窒素と前記少なくとも１つのアミン系抗酸化剤によって提供される窒素との重量比をさらに含み、かつ／またはＣＥＣ Ｌ－１０７－１９に準じて約７～約１０メリットの平均エンジンスラッジをさらに含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  3. 独立して、チオホスフェート、ジチオホスフェート、金属ホスフェート、金属チオホスフェート、金属ジチオホスフェート、ホスフェート、ホスファイト、ホスホネート、それらの塩、およびそれらの混合物から選択される、１つ以上のリン含有化合物を含む、リン原料をさらに含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  4. 最大約３５００ｐｐｍの金属を前記組成物に提供し、０～約５００の合わせた総塩基価を有する、洗浄剤を含有する少なくとも１つの金属を含む、洗浄剤系をさらに含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  5. 前記分散剤系のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤が、式Ｉの構造を有し、
    Figure 2022186657000018
     式中、
    Ｒ１が、約３５０～約５，０００の数平均分子量を有するヒドロカルビル基であり、
    Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、独立して、二価Ｃ１－Ｃ６部分であり、
    Ｒ５およびＲ６の各々が、独立して、水素、Ｃ１－Ｃ６アルキル基であるか、またはそれらが結合する窒素と一緒になって、任意選択で１つ以上の芳香環もしくは非芳香環と融合した、５員環もしくは６員環を形成し、
    ｎが、０～８の整数であり、
    ｙおよびｚが、各々、整数であり、ｙ＋ｚ＝１である、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  6. Ｒ５およびＲ６が、それらが結合する窒素と一緒になって、式ＩＩのラジカル
    Figure 2022186657000019
     （式ＩＩ）を形成する、請求項５に記載の潤滑剤組成物。
  7. 前記アシル化剤が無水マレイン酸であり、前記窒素原料が、平均５個の窒素原子を有するポリエチレンポリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、またはそれらの組み合わせの混合物から選択されるポリアルキレンポリアミンであり、前記ヒドロカルビル置換基が、約１０００～約２，５００の数平均分子量を有する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  8. 前記分散剤系が、少なくとも２つのヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤を含み、かつ／または第１のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤が、ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素原料と反応させることにより取得可能であり、前記第１の分散剤の前記ヒドロカルビル置換が、少なくとも約１９００の数平均分子量を有し、第２のヒドロカルビル置換スクシンイミド分散剤が、ヒドロカルビル置換アシル化剤を窒素原料と反応させることにより取得可能であり、前記第２の分散剤の前記ヒドロカルビル置換が、１９００未満の数平均分子量を有し、かつ／または前記ヒドロカルビル置換スクシンイミドのうちの１つのみが、ホウ素原料および／もしくは無水マレイン酸で事後処理される、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  9. 前記分散剤系が、事後処理されていない分散剤を、前記事後処理された分散剤よりも約２～約４倍多く含み、かつ／または前記分散剤系が、総ホウ素を約３００ｐｐｍしか前記潤滑剤組成物に提供しない、請求項８に記載の潤滑剤組成物。
  10. 前記リン原料が、約最大約９００ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する量で存在する、請求項３に記載の潤滑剤組成物。
  11. 前記１つ以上のリン含有化合物が、独立して、金属ホスフェート、金属チオホスフェート、金属ジチオホスフェート、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項３に記載の潤滑剤組成物。
  12. 前記１つ以上のリン含有化合物が、金属ジチオホスフェートであり、合計１２～３２個の炭素原子を、それらが上に存在するアルキル基内に含み、前記アルキル基の各々が、独立して、平均すると３～８個の炭素原子であり、かつ／または前記１つ以上のリン含有化合物が、前記アルキル基が二級アルコールに由来する第１の金属ジチオホスフェートと、前記アルキル基が一級アルコールに由来する第２の金属ジチオホスフェートとを含み、かつ／または前記１つ以上のリン含有化合物の前記金属が、独立して、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、タングステン、ジルコニウム、もしくは亜鉛からなる群から選択される、請求項１１に記載の潤滑剤組成物。
  13. 窒素を前記潤滑剤組成物に提供する前記少なくとも１つの抗酸化剤が、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル－α－ナフチルアミン、アルキル化フェニル－α－ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、またはそれらの組み合わせから選択されるアミン系抗酸化剤である、請求項１に記載の潤滑剤組成物。
  14. 前記潤滑組成物が、フェノール系抗酸化剤、硫化オレフィン、アミン系抗酸化剤、またはそれらの組み合わせから選択される第２の抗酸化剤を含む、請求項１３に記載の潤滑組成物。
  15. 前記洗浄剤系が、１つ以上の金属含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサレート、サリキサレート、サリチレート、カルボン酸、リン酸、モノおよび／もしくはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、メチレン架橋フェノール、またはそれらの組み合わせを含む、請求項４に記載の潤滑剤組成物。

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