JP4822684B2 - 潤滑剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、非常に有用な新規な潤滑剤組成物（ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）に関し、より詳細には、本発明は、向上した負荷容量（ｌｏａｄ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する新規なギアオイル添加剤濃縮物（ｇｅａｒ ｏｉｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）およびこれを含有させたギアオイルに関する。

産業用油は、しばしば、負荷容量を向上させた油が要求される厳しい用途で用いられる。

例えば風力タービン用途、例えば風力発電地帯または風力発電所などで用いられる風力タービン用途は、代替の再生可能エネルギー源として益々大きな興味を集めている。風力発電タービン発電機（また風力タービンとしても知られる）では、ローター（即ちブレードおよびハブ）を回転させる目的で風に含まれるエネルギーを利用する。空気流が風力タービンのローターを通る時に前記ローターが回転して発電機の軸を駆動させることで電気が発生する。風力タービンの使用が全世界的に増加しており、風力タービンで発生させた電力が１９９８年から２００１年の間単独で約３倍増加した（非特許文献１）。通常の風力タービンを用いてそのエネルギーを作り出す時、典型的には、風力タービンのローターと発電機のローターの間にギアボックス（ｇｅａｒ−ｂｏｘ）を位置させる。より具体的には、ギアボックスが低速軸（風力タービンのローターによって１分当たり約３０から６０回転で回転する）と高速軸（発電機を駆動させて回転速度を大部分の発電機が電気を発生するに要する回転速度である約１２００−１６００ｒｐｍにまで高くする）をつなげている。そのようなギアードソリューション（ｇｅａｒｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）の結果として前記システムによって２百万Ｎ＊ｍに近いトルクがもたらされ得る（非特許文献１）。そのような高いトルクによってギア式風力タービンの中のギアとベアリングに多量の応力がかかり得る。風力タービンでは、風力タービンの中のベアリングとギアの両方の疲労寿命を長くする風力タービン油が望まれている。

ギアのない直接駆動風力タービンが開発され、これは、保守すべき駆動部品の数が少ないと言った利点を有するが、一般により重くかつ一般に開放されたモデルであることから冷風が中に入り込むことで腐食の危険性が高く、特に沖合に設置した時に腐食の危険性が高くなり得ると言った独自の欠点を有する。如何なる場合にも、当面は両方の種類の風力タービンが共存するであろうと予測される。従って、ギア式風力タービンに用いられるギアボックスに入っているベアリングとギアの疲労寿命を向上させるであろう風力タービン用油はギアードソリューションを信頼できて費用効果的な様式で最も効率良く用いる機会を増すであろう。

より一般的には、ギアオイル、例えば風力タービンばかりでなく運搬手段の差動装置など用のギアオイルは何らかの保守および補修が行われる間隔の間の使用期間がしばしば長期に渡ることから、一般に、長期間に渡るサービス性能（ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を向上させるに役立つ良好な負荷容量を有するギアオイル添加剤システム（ｇｅａｒ ｏｉｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ）を提供することが重要である。加うるに、そのような潤滑油は満足される性能を示す必要があると同時に、また、その添加剤１種または２種以上がコスト的に魅力がありかつ便利に製造可能であるのも非常に望ましい。
Ｐｏｈｌｅｎ，Ｊ．、「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ｆｏｒ Ｗｉｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ」、ＮＬＧＩ Ｓｐｏｋｅｓｍａｎ ６７（２）、８−１６、（２００３）

（発明の要約）
本発明は向上した負荷容量を有する潤滑剤組成物を提供するものである。

本発明は、１つの態様において、トップ処理添加剤濃縮物（ｔｏｐ ｔｒｅａｔ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）を提供し、これは、
ａ）硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物（ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、
ｂ）（ｉ）ヒドロカルビルアミン化合物および（ｉｉ）アルキルホスホロチオエート化合物を含有する負荷容量向上組み合わせ（ｌｏａｄ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）、
ｃ）摩擦調整用化合物（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、および
ｄ）希釈用油
を含んで成り、ここで、ｂ）（ｉ）とｂ）（ｉｉ）が異なることを条件として化合物ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）の中のいずれかは同じまたは異なる化合物であってもよい。

別の態様における潤滑油は、潤滑粘度の油を主要量で含有しかつこの上に示した成分ａ）、ｂ）およびｃ）を少量含有して成る完成潤滑剤である。本明細書の目的で、成分「ｂ）」の言及は、一般に、化合物ｂ）（ｉ）とｂ）（ｉｉ）を含有する組み合わせを意味する。

驚くべきことに、ヒドロカルビルアミン化合物とアルキルホスホロチオエート化合物を組み合わせて存在させるとそれらが潤滑剤組成物の負荷容量を向上させるように相乗的に作用することを見いだした。そのような化合物は各々が以前には抗摩耗添加剤として用いられており、本発明の態様に従ってそれらを組み合わせて用いた時に潤滑剤組成物の負荷容量を向上させる効果を示すことは驚くべきことでありかつ予想外なことである。

本明細書に記述する態様の潤滑剤組成物は潤滑用途の中でもとりわけ産業用および自動車用ギアオイルとして用いるに有用である。本発明の態様の潤滑剤組成物は有利に向上した負荷容量を有する潤滑用ギアオイルとして使用可能である。それらは特に高荷重ギアオイル用途、例えば風力タービンのギアボックス、運搬手段の差動装置などに見られる用途で用いるに良好に適する。例えば、それらは風力タービン用ギア組み立て品のギアボックスに入っている機械部品を潤滑する目的などで使用可能である。本潤滑剤組成物はまた自動車、高馬力トラックおよびバスのマニュアル変速機および後軸でも使用可能である。

本明細書の目的で、用語「潤滑剤組成物」は集合的に添加剤濃縮物および完成潤滑剤を指す。用語「負荷容量」はＡＳＴＭ Ｄ−２７８２に従って測定した時の潤滑剤の負荷容量を指す。
（好適な態様の詳細な説明）
本発明は、一般に、ヒドロカルビルアミン化合物とアルキルホスホロチオエート化合物の組み合わせを含んで成る負荷容量向上添加剤成分を含有させた潤滑剤組成物に関する。本明細書に記述する実験研究により、潤滑剤組成物にヒドロカルビルアミン化合物とアルキルホスホロチオエート化合物を一緒に存在させるとそれらが前記組成物の負荷容量を向上させるように相乗的に作用することが分かった。そのような様式の向上を受けさせることができる潤滑剤組成物には添加剤濃縮物および完成潤滑剤が含まれる。

本発明の潤滑剤組成物は産業用および自動車用ギアオイル用途を包含する幅広い用途を有することは理解されるであろう。本潤滑剤は、特に、向上した負荷容量が要求されるか或は非常に望ましいギアオイル用途、例えば風力タービンのギアボックスおよび運搬手段の差動用途などで用いるに良好に適する。本発明の１つの非限定的態様では、風力タービン装置などのギアボックスに入っているギア部品に潤滑する目的で本ギアオイルを用いる。ギアおよびベアリング、例えば風力タービンなどで用いられるそれらを本発明の潤滑剤組成物で潤滑すると摩耗および表面疲労の度合が低くなることで、ギア部品の耐用年数が向上しかつ保守の必要性が低下する。
硫黄含有極圧剤［化合物ａ）］
本発明の潤滑剤組成物は少なくとも１種の硫黄含有極圧（ＥＰ）剤を含有する。本発明の実施で用いる目的で幅広く多様な硫黄含有極圧剤を入手することができる。本使用に適した組成物には、とりわけ、硫化動物もしくは植物脂肪もしくは油、硫化動物もしくは植物脂肪酸エステル、燐の三価もしくは五価酸の完全もしくは部分エステル化エステル、硫化オレフィン（例えば米国特許第２，９９５，５６９号、３，６７３，０９０号、３，７０３，５０４号、３，７０３，５０５号、３，７９６，６６１号、３，８７３，５４５号、４，１１９，５４９号，４，１１９，５５０号、４，１４７，６４０号、４，１９１，６５９号、４，２４０，９５８号，４，３４４，８５４号、４，４７２，３０６号および４，７１１，７３６号を参照）、ジヒドロカルビルポリスルフィド（例えば米国特許第２，２３７，６２５号、２，２３７，６２７号、２，５２７，９４８号、２，６９５，３１６号、３，０２２，３５１号、３，３０８，１６６号、３，３９２，２０１号、４，５６４，７０９号および英国特許第１，１６２，３３４号を参照）、硫化ディールスアルダー付加体（例えば米国特許第３，６３２，５６６号、３，４９８，９１５号およびＲｅ２７，３３１を参照）、硫化ジシクロペンタジエン（例えば米国特許第３，８８２，０３１号および４，１８８，２９７号を参照）、脂肪酸エステルと一不飽和オレフィンの硫化もしくは共硫化混合物（例えば米国特許第４，１４９，９８２号、４，１６６，７９６号、４，１６６，７９７号、４，３２１，１５３号、４，４８１，１４０号を参照）、脂肪酸と脂肪酸エステルとα−オレフィンの共硫化混合物（例えば米国特許第３，９５３，３４７号を参照）、官能置換ジヒドロカルビルポリスルフィド（例えば米国特許第４，２１８，３３２号を参照）、チア−アルデヒド、チア−ケトンおよびこれらの誘導体（例えば酸、エステル、イミンまたはラクトン）（例えば米国特許第４，８００，０３１号およびＰＣＴ国際出願公開番号ＷＯ ８８／０３５５２を参照）、エピチオ化合物（例えば米国特許第４，２１７，２３３号を参照）、硫黄含有アセタール誘導体（例えば米国特許第４，２４８，７２３号を参照）、テルペンと非環状オレフィンの共硫化混合物（例えば米国特許第４，５８４，１１３号を参照）、硫化ボレート化合物（例えば米国特許第４，７０１，２７４号を参照）、およびポリスルフィドオレフィン生成物（例えば米国特許第４，７９５，５７６号を参照）が含まれる。この上に示した特許の開示は引用することによって本明細書に組み入れられる。

硫黄含有極圧成分として用いるに有用な好適な材料は、硫黄含有種が炭素と直接またはさらなる硫黄と結合している硫黄含有有機化合物である。

特に好適な１つの種類のそのような作用剤は、オレフィン、例えばイソブテンなどと硫黄を反応させることで生じさせた作用剤である。その生成物、例えば硫化イソブテン、好適には硫化ポリイソブチレンの硫黄含有量は典型的に１０から５５重量％、好適には３０から５０重量％である。そのような作用剤を生じさせる時に他の幅広く多様なオレフィンもしくは不飽和炭化水素、例えばイソブテンの二量体もしくは三量体などを用いることも可能である。

別の特に好適な種類のそのような作用剤は、式：Ｒ_ａ−Ｓ_ｘ−Ｒ_ｂ［式中、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、各々が炭素原子を好適には３から１８個含有するヒドロカルビル基であり、そしてｘは好適には２から８の範囲、より好適には２から５の範囲、特に３である］で表される１種以上の化合物で構成されている種類のポリスルフィドである。前記ヒドロカルビル基の種類は幅広く多様であり、例えばアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキルなどであってもよい。第三級アルキルポリスルフィド、例えばジ−ｔ−ブチルトリスルフィドなど、およびジ−ｔ−ブチルトリスルフィド含有混合物（例えば主にか或は全体がトリ、テトラ−およびペンタスルフィドで構成されている混合物）が好適である。他の有用なジヒドロカルビルポリスルフィドの例には、とりわけ、ジアミルポリスルフィド、ジノニルポリスルフィド、ジドデシルポリスルフィドおよびジベンジルポリスルフィドが含まれる。

１つの態様における硫黄含有極圧剤は硫黄を少なくとも２５重量パーセント含有する。１つの態様において、前記ＥＰ剤を完成ギアオイルに添加する量は、硫黄を完成ギアオイルに少なくとも１，０００ｐｐｍ、より好適には硫黄を１，０００から２０，０００ｐｐｍ、最も好適には硫黄を２，０００から１２，０００ｐｐｍ与えるに充分な量である。

用語「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」を本明細書で用いる場合、これを一般に通常の意味で用い、これは本分野の技術者に良く知られている。具体的には、これは分子の残りに直接結合している炭素原子を有しかつ主に炭化水素特徴を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例には下記が含まれる：
（１）炭化水素置換基、即ち脂肪族（例えばアルキルまたはアルケニル）、脂環式（例えばシクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、および芳香族置換、脂肪族置換および脂環式置換芳香族置換基ばかりでなく、環が分子の別の部分によって完成している（例えば２個の置換基が一緒になって脂環式基を形成している）環状置換基；
（２）置換炭化水素置換基、即ち炭化水素ではない基［これは、本発明の文脈において、主として炭化水素である置換基を変えない基、例えばハロ（特にクロロおよびフルオロ）、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソおよびスルホキシである］を含有する置換基；
（３）複素環置換基、即ち本発明の文脈において主として炭化水素特徴を有するが、環もしくは鎖（これは炭素原子で構成されている）の中に炭素以外の原子（ヘテロ原子には硫黄、酸素、窒素が含まれる）を含有する置換基［ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルの如き置換基が含まれる］。このようなヒドロカルビル基に存在する非炭化水素置換基の数は炭素原子１０個当たり一般に２以下、好適には１以下であり、典型的には、そのようなヒドロカルビル基に非炭化水素置換基を存在させない。
負荷容量向上組み合わせ［組み合わせｂ］］
本発明の態様に従ってアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンの組み合わせを硫黄含有油組成物に入れる表面活性剤として用い、それらを有効量で用いると、潤滑剤組成物の負荷容量が向上すると言った効果が観察される。例えば、そのようなアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンの組み合わせを含有しない以外は同じ潤滑剤組成物が示す負荷容量は低下している（低い）。アルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンは個々別々または前以て生じさせておいた混合物として潤滑剤組成物に添加可能である。従って、本明細書でアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンを「組み合わせ」て用いることの特徴付けは、それらを添加剤濃縮物および／または完成潤滑剤の完成調合物に共存させることを指す。アルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンは本発明の目的で異なる化学化合物を構成する２種類の化合物である。

１つの非限定例におけるそのようなアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンの混合物の市販源はＥｔｈｙｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造しているＨｉＴＥＣ（商標）−８３３である。
１）アルキルホスホロチオエート化合物［化合物ｂ）（ｉ）］
本発明で用いるアルキルホスホロチオエートは、一般に、式：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、各々独立して、置換もしくは非置換アルキル基または水素原子であり、ここで、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つは置換もしくは非置換アルキル基であり、そしてＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３は、各々独立して、酸素原子または硫黄原子である］で描写可能である。１つの態様において、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、独立して、炭素原子数が３から２０の未置換もしくは置換アルキル基を表す。本明細書の目的で、用語「アルキル」は一般に脂肪族アルキルまたはシクロアルキル基のいずれかを指す。脂肪族アルキル基は未分枝または分枝していてもよい。１つの非限定態様において、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つは炭素原子数が３から２０の未置換脂肪族アルキル基である。

１つの好適な態様におけるアルキルホスホロチオエートは、前記構造式のＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３の各々が酸素原子を表すアルキルホスホロ（モノ）チオエートである。適切なアルキルホスホロ（モノ）チオエートには、例えば米国特許第４，４３１，５５２号、５，５３１，９１１号および６，５３１，４２９ Ｂ２（これらの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されているアルキルホスホロチオエート化合物などが含まれる。

別の態様では、また、前記構造式のＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３の中の２つの各々が酸素原子を表しそして残りの部分が硫黄原子を表すアルキルホスホロジチオエート、およびＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３の各々が硫黄原子を表すアルキルホスホロトリチオエートも前記構造式に含まれる。適切なアルキルホスホロジチオエートには、例えば米国特許第４，３３３，８４１号、５，５４４，４９２号および６，５３１，４２９ Ｂ２（これらの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている化合物などが含まれる。

アルキルホスホロチオエートの製造方法には、その目的で一般に公知の方法が含まれる。
２）ヒドロカルビルアミン化合物［化合物ｂ］（ｉｉ）］
１つの態様において、負荷容量向上組み合わせで用いるに適したヒドロカルビルアミン化合物はアルキレンアミン化合物である。非限定的種類のそのような化合物には、Ｎ−脂肪族ヒドロカルビル置換トリメチレンジアミン（ここで、Ｎ−脂肪族ヒドロカルビル置換基はアセチレン系不飽和を含まない炭素原子数が約１４から約２０の範囲の少なくとも１種の直鎖脂肪族ヒドロカルビル基である）が含まれる。負荷容量向上組み合わせのそのようなアルキレンアミン化合物の非限定例はＮ−オレイル−トリメチレンジアミンである。この化合物はＡｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商標Ｄｕｏｍｅｅｎ^Ｒ−Ｏの下で商業的に入手可能である。他の適切な化合物にはＮ−タロウ（ｔａｌｌｏｗ）−トリメチレンジアミン［Ｄｕｏｍｅｅｎ（商標）−Ｔ］およびＮ−ココ（ｃｏｃｏ）−トリメチレンジアミン［Ｄｕｏｍｅｅｎ（商標）−Ｃ］が含まれる。

別の態様において、負荷容量向上組み合わせで用いるに適したヒドロカルビルアミンには、一般式：Ｒ’ＮＨ_２［式中、Ｒ’は炭素原子を約１５０個以下の数で含有するアルキル基であり、より頻繁には炭素原子を約４から約３０個含有する脂肪族アルキル基である］で表される第一級アルキルアミンが含まれる。１つの特別な態様におけるヒドロカルビルアミンは、アルキル基中に炭素原子を約４から約３０個、より好適にはアルキル基中に炭素原子を約８から約２０個含有する第一級アルキルアミンである。この上でヒドロカルビル基に関連して記述した置換基と同様に、前記アルキル基は未置換または置換されていてもよく、ここでも、それを言及する。

第一級アルキルアミンの代表例には、脂肪族第一級脂肪アミンが含まれ、それには「Ａｒｍｅｅｎ（商標）」第一級アミン［Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（シカゴ、Ｉｌｌ．）から入手可能な製品］として商業的に知られるそれらが含まれる。典型的な脂肪アミンにはアルキルアミン、例えばｎ−ヘキシルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン（ステアリルアミン）などが含まれる。そのようなＡｒｍｅｅｎ第一級アミンは蒸留グレードおよび工業グレードの両方で入手可能である。蒸留グレードは純度がより高い反応生成物を与えるが、工業グレードのアミンを用いると反応中に望ましいアミドおよびイミドが生じるであろう。また、混合脂肪アミン、例えばＡｋｚｏのＡｒｍｅｅｎ−Ｃ、Ａｒｍｅｅｎ−Ｏ、Ａｒｍｅｅｎ−ＯＬ、Ａｒｍｅｅｎ−Ｔ、Ａｒｍｅｅｎ−ＨＴ、Ａｒｍｅｅｎ−ＳおよびＡｒｍｅｅｎ−ＳＤなども適切である。

別の態様における本発明の組成物に含めるヒドロカルビルアミンは、アルキル基中の炭素原子数が少なくとも約４、より特別には炭素原子数が４から３０の第三級脂肪族第一級アミンである。第三級脂肪族第一級アミンは一般に式

［式中、Ｒ”は炭素原子を１から約３０個含有するヒドロカルビル基である］で表されるモノアミンである。そのようなアミンの例は第三級ブチルアミン、第三級ヘキシル第一級アミン、１−メチル−１−アミノ−シクロヘキサン、第三級オクチル第一級アミン、第三級デシル第一級アミン、第三級ドデシル第一級アミン、第三級テトラデシル第一級アミン、第三級ヘキサデシル第一級アミン、第三級オクタデシル第一級アミン、第三級テトラコサニル第一級アミン、第三級オクタコサニル第一級アミンである。

また、ヒドロカルビルアミンの混合物も本発明の目的で用いるに有用である。このような種類のアルキルアミン混合物の例は、Ｃ_１１−Ｃ_１７第三級アルキル第一級アミンの混合物である「Ｐｒｉｍｅｎｅ ８１Ｒ」およびＣ_１８−Ｃ_２２第三級アルキル第一級アミンの同様な混合物である「Ｐｒｉｍｅｎｅ ＪＭ−Ｔ」（両方ともＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）である。そのような第三級アルキル第一級アミンおよびこれらの製造方法は本分野の通常の技術者に良く知られており、従って、さらなる考察は必要ないであろう。本発明の目的で用いるに有用な第三級アルキル第一級アミンおよびこれらの製造方法は米国特許第２，９４５，７４９号（これはそれに関する教示に関して引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている。

有用な第二級アルキルアミンには、この上に示したアルキル基を２個有するジアルキルアミンが含まれ、それには、Ａｒｍｅｅｎ−２ＣおよびＡｒｍｅｅｎ−２ＨＴの如き商業的脂肪第二級アミン、およびまた混合ジアルキルアミン［この場合、Ｒ’は脂肪アミンでありそしてＲ”は低級アルキル基（炭素原子数が１−９）、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ブチルなどであってもよいか、或はＲ”は他の非反応性もしくは極性置換基（ＣＮ、アルキル、カルバルコキシ、アミド、エーテル、チオエーテル、ハロ、スルホキサイド、スルホン）をこの基の本質的な炭化水素特徴を壊さないように持つアルキル基であってもよい］が含まれる。脂肪ポリアミンジアミンには、モノもしくはジアルキル対称もしくは非対称エチレンジアミン、プロパンジアミン（１，２もしくは１，３）および前記のポリアミン類似物が含まれる。適切な商業的脂肪ポリアミンはＡｋｚｏ ＮｏｂｅｌからＤｕｏｍｅｅｎ^Ｒの商標の下で入手可能である。適切なポリアミンにはＤｕｏｍｅｅｎ Ｃ［Ｎ−ココ−１，３−ジアミノプロパン］、Ｄｕｏｍｅｅｎ Ｓ［Ｎ−ソヤ（ｓｏｙａ）アルキル−トリメチレンジアミン］、Ｄｕｏｍｅｅｎ Ｔ［Ｎ−タロウ−１，３−ジアミノプロパン］またはＤｕｏｍｅｅｎ ＯＬ［Ｎ−オレイル−１，３−ジアミノプロパン］が含まれる。
摩擦調整用化合物［化合物ｃ）］
摩擦調整用化合物は、潤滑剤組成物にそのような機能を与えるに有用でありかつ本発明の組成物で用いる負荷容量向上組み合わせと両立できる数多くの適切な化合物および材料の中から選択可能である。そのような摩擦調整剤の非限定例には、長鎖アルキレンアミン、長鎖アルキルホスホネートおよびジチオカルバメートが含まれる。

摩擦調整用長鎖アルキレンアミン化合物には、例えばＮ−脂肪族ヒドロカルビル置換トリメチレンジアミン（これのＮ−脂肪族ヒドロカルビル置換基はアセチレン系不飽和を含まない炭素原子数が約１４から約２０の範囲の少なくとも１種の直鎖脂肪族ヒドロカルビル基である）などが含まれる。このような摩擦調整剤である化合物は単一種の化合物またはいろいろな種類の前記化合物の混合物として使用可能である。摩擦調整剤である化合物の間の主な差は、この上に記述した如き基の範囲内に入る個々のヒドロカルビル置換基の構成である。そのような摩擦調整剤化合物の非限定例はＮ−オレイル−トリメチレンジアミンである。この製品はＡｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商標Ｄｕｏｍｅｅｎ−Ｏの下で市場で入手可能である。他の適切な化合物にはＮ−タロウ−トリメチレンジアミン（Ｄｕｏｍｅｅｎ−Ｔ）およびＮ−ココ−トリメチレンジアミン（Ｄｕｏｍｅｅｎ−Ｃ）が含まれる。

摩擦調整用長鎖アルキルホスホネート化合物には、例えば米国特許第４，２９３，４３２号および４，８５５，０７４号（これらの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている化合物などが含まれる。１つの態様において、本発明で用いるアルキルホスホネートは、一般に、式：

［式中、Ｒ^ａは、各々、炭素原子を約１２−３６個含有するアルキル基であり、そしてＲ^ｂおよびＲ^ｃは、独立して、低級アルキル基、例えば炭素原子を１−４個含有するアルキル基などから選択される］で描写可能である。適切な摩擦調整用長鎖アルキルホスホネート源の非限定例はＥｔｈｙｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＨｉＴＥＣ（商標）−０５９である。

摩擦調整用ジチオカルバメート化合物には、例えば米国特許第３，８５３，７７５号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている化合物などが含まれ、これはまた極圧特性も与え得る。使用可能なジチオカルバメート化合物には、また、アルカリ金属のジチオカルバミン酸塩、例えば米国特許第２，５９９，３５０号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れら）に記述されているそれらも含まれる。使用可能なジチオカルバメート化合物は、また、ジチオカルバミル基および部分を有する化合物、例えば米国特許第４，２０７，１９６号、４，３０３，５３９号、４，５０２，９７２号および４，８７６，３７５号（これらの記述は引用することによって本明細書に組み入れら）などに記述されているそれらであり得る。適切なジチオカルバメート源の非限定例はＲ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＭｏｌｙｖａｎ（商標）−８２２である。
多機能的化合物
本発明の態様における前記化合物ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）は、負荷容量向上組み合わせ成分であるｂ）（ｉ）とｂ）（ｉｉ）が異なることを条件として同じまたは異なる化合物であってもよい。

この上に既に示した化合物に加えて、この点で多機能的である他の化合物には、例えば硫黄と燐を含有していて熱に安定な化合物が含まれる。それらには、ジシクロペンタジエンとチオ燐酸の反応生成物（これを本明細書ではまたジシクロペンタジエンジチオエートとも呼ぶ）が含まれ、それらを極圧および／または摩擦調整剤として用いてもよい。この点で一般に有用なチオ燐酸は、式：

［式中、Ｒは、炭素原子数が２から３０、好適には３から１８のヒドロカルビル基である］で表される。好適な態様におけるＲには、炭素原子を３から１８個含有するヒドロカルビル基の混合物が含まれる。ジチオチアジアゾールがそのような種類の燐系抗摩耗化合物の非限定例である。

前記ジシクロペンタジエンジチオエートの調製は、ジシクロペンタジエンとジチオ燐酸をこのチオ酸とジシクロペンタジエンが反応するに充分な温度で充分な時間混合することで実施可能である。典型的な反応時間は３０分から６時間の範囲であるが、本分野の技術者は適切な反応条件を容易に決定することができるであろう。その反応生成物に通常の反応後処理を受けさせてもよく、そのような処理には真空ストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）および濾過が含まれる。

硫黄と燐を含有していて化合物ａ）およびｃ）の一方または両方として用いるに有用であり得る他の適切な多機能的化合物には、例えば燐置換ジメルカプトチアジアゾール、例えば米国特許第４，１０７，１６８号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されているそれらが含まれる。硫黄と燐を含有する更に他の適切な多機能的化合物には、硫黄含有燐酸エステル反応生成物、例えば米国特許第５，４４３，７４４号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されているそれらが含まれる。硫黄と燐を含有する適切な追加的多機能的化合物には、少なくとも１種の窒素含有化合物と少なくとも１種の燐含有化合物と少なくとも１種のモノ−またはジ−スルフィド含有アルカノールの反応生成物、例えば米国特許第５，４４３，７４４号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れら）に記述されている如き化合物などが含まれる。硫黄と燐を含有する適切なさらなる多機能的化合物には、Ｏ，Ｏ−ジヒドロカルビルホスホロジチオ酸を炭素原子数が２０−３０のモノエポキシドもしくはそれらの混合物または植物油エポキサイドと反応させた後にその生成物を五酸化燐と反応させることで酸性ホスフェート中間体を生じさせそしてそれに少なくとも１種のアミンによる中和を受けさせることで生じさせた化合物、例えば米国特許第５，５７３，６９６号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れら）に記述されている化合物などが含まれる。
希釈用油［化合物ｄ）］
本発明の添加剤濃縮物に好適には適切な希釈剤を含有させる。このような希釈剤を典型的には本濃縮物に少量存在させる。好適な態様におけるそれは適切な粘度を有する油性希釈剤である。そのような希釈剤は天然もしくは合成源またはこれらの混合物に由来する希釈剤であってもよい。トップ処理添加剤濃縮物では鉱油を希釈剤として用いるのが好適である。そのような鉱油（炭化水素系油）はとりわけパラフィン系基油、ナフテン系基油、アスファルト系基油および混合基油である。合成油にはとりわけポリオレフィン油（特に水添α−オレフィンオリゴマー）、アルキル置換芳香族、ポリアルキレンオキサイド、芳香族エーテルおよびカルボン酸エステル（特にジエステル）が含まれる。そのような希釈剤は天然および（ｐｅｒ ａ）合成両方の軽炭化水素基油であってもよい。

一般的には、そのような希釈用油は一般に１００℃において約１から約４０ｃＳｔ、好適には１００℃において約２から約１５ｃＳｔの範囲の粘度を有する。１つの特別な態様における希釈用油は、１００℃において約６ｃＳｔの粘度を示す１００ Ｎｅｕｔｒａｌ鉱油である。
基（ストック）油
本発明のギアオイルを生じさせる時に用いる基油（またベースストックとも呼ぶ）は、適切な如何なる天然もしくは合成油またはこれらの混合物であってもよいが、但し本潤滑剤がギア用途で用いるに適した粘度を有することを条件とする。基油の天然源には、石油、タールサンド、石炭、頁岩などに由来する潤滑粘度の炭化水素油ばかりでなく天然油、例えば菜種油なども含まれる。合成ベースストックには、例えばポリ−α−オレフィン油（ＰＡＯ、例えば水添もしくは未水添のα−オレフィンオリゴマー）、水添ポリオレフィン、アルキル置換芳香族、ポリブテン、ジカルボン酸エステルのアルキルエステル、ジカルボン酸エステルの複合エステル、ポリオールエステル、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、炭酸もしくは燐酸のアルキルエステル、ポリシリコン、フルオロ炭化水素油およびこれらの混合物が含まれる。そのようなポリ−α−オレフィンは典型的に例えば１００℃において２から１００ｃＳｔ、好適には１００℃において４から８ｃＳｔの範囲の粘度を示す。それらは例えば炭素原子数が２から１６の分枝もしくは直鎖α−オレフィンのオリゴマーであってもよく、その具体例はポリプロペン、ポリイソブテン、ポリ−１−ブテン、ポリ−１−ヘキセン、ポリ−１−オクテンおよびポリ−１−デセンである。ホモポリマー、インターポリマーおよび混合物が含まれる。

１つの態様では鉱油ベースストック、例えば通常および溶媒精製パラフィン系ニュートラル（ｎｅｕｔｒａｌｓ）およびブライトストック（ｂｒｉｇｈｔ ｓｔｏｃｋｓ）、水素化処理されたパラフィン系ニュートラルおよびブライトストック、ナフテン系油、シリンダー油などを用いるが、それには直留油および混合油が含まれる。より特別な１つの態様では、合成ベースストック、例えばポリ−α−オレフィンと合成ジエステルの混合物（ＰＡＯ：エステルの重量比が約９５：５から約５０：５０の範囲）などを用いてもよい。

そのような基油は必ずしも常にではないが通常はＳＡＥ ５０から約ＳＡＥ ２５０、より通常には約ＳＡＥ ７０から約ＳＡＥ １４０の粘度を示す。

本発明で用いるに適したベースストック油の製造は多種多様な方法を用いて実施可能であり、そのような方法には、これらに限定するものでないが、蒸留、溶媒精製、水素処理、オリゴマー化、エステル化および再精製が含まれる。ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）には、例えばα−オレフィンのオリゴマーの水添品が含まれるが、最も重要なオリゴマー化方法はフリーラジカル方法、チーグラー触媒方法およびカチオン性フリーデルクラフツ触媒方法である。

そのような種類の特定の基油が有する特定の特性、例えば生分解性、高温安定性または不燃性などの理由でそれらを用いてもよい。他の組成物では、入手性または低コストが理由で他の種類の基油の方が好適であり得る。従って、本分野の技術者は、この上で考察したいろいろな種類の基油を本発明の潤滑剤組成物で用いることができるがそれらが必ずしもあらゆる用途で互いに均等であるとは限らないことを認識するであろう。
添加剤濃縮調合物（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）
本発明の態様の添加剤濃縮物（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ）には一般に少量の希釈剤を含有させ、その残りを本明細書に記述する主添加剤、即ちＳ含有極圧化合物、負荷容量向上剤成分（アルキルホスホロチオエート化合物とヒドロカルビルアミン化合物を含む）および摩擦調整剤化合物で構成させる。一般的には、添加剤濃縮物に以下の表Ｉに示す如き主添加剤を下記の濃度（重量パーセント）で含有させる。
表Ｉ
一般的範囲 好適な範囲
Ｓ含有極圧化合物 ２０−６０ ３０−５０
アルキルホスホロチオエート化合物 １０−３０ １５−２５
ヒドロカルビルアミン化合物 １０−３０ １５−２５
摩擦調整剤化合物 １０−３０ １５−２５
そのような添加剤濃縮物をギアオイルで用いる場合、一般的には、それを本明細書に記述する希釈剤および他の添加剤と一緒に１００℃における動的粘度が少なくとも１２ｃＳｔになるように調合する。

１つの好適な態様における調合添加剤濃縮物は均一な油溶性組成物である。「油溶性」を本明細書で用いる場合、これは、考察下の材料が基油に少なくとも本明細書に記述する如き使用に必要な最低濃度で溶解または安定に分散し得ることを意味する。当該材料が当該基油中で示す溶解度または分散度は好適にはそのような最低濃度より充分高い。しかしながら、この用語は当該材料が当該基油の中にあらゆる比率で溶解もしくは分散すべきであることを意味するものでない。
完成潤滑剤調合物
ギアオイル用途では、本潤滑剤組成物に、典型的には、潤滑粘度の油を主要量で含有させ、そして本添加剤濃縮物の活性化合物、即ちａ）、ｂ）およびｃ）の組み合わせがそれの少量を構成するようにする。１つの態様では、完成潤滑剤の基油含有量を約９０から約９９重量パーセントにし、そして前記油溶性添加剤濃縮物が完成潤滑剤の約１０から約１重量パーセントを構成するようにする。具体的な非限定態様では、前記油溶性添加剤濃縮物を約２から約８重量パーセントの量で含有させる一方で、前記基油が完成潤滑剤の残りを構成するようにする。

一般的には、完成潤滑剤に以下の表ＩＩに示す如き主添加剤を基油ストックに下記の濃度（重量パーセント）で含有させる。
表ＩＩ
一般的範囲 好適な範囲
Ｓ含有極圧化合物 ０．５−２．５ ０．７−１．７
アルキルホスホロチオエート化合物 ０．１−１．０ ０．２−０．８
ヒドロカルビルアミン化合物 ０．１−１．０ ０．２−０．８
摩擦調整剤化合物 ０．１−１．０ ０．２−０．８
ギアオイル用途では、そのような潤滑剤を一般に前記基油および本明細書に記述する他の添加剤と一緒に１００℃における動的粘度が少なくとも１２ｃＳｔになるように調合する。

本発明の潤滑剤組成物が多機能的性能を達成するようにそれに前記添加剤濃縮物によるトップ処理を受けさせ（ｔｏｐ ｔｒｅａｔｅｄ）てもよい（即ち産業用途および自動車用途の両方）。

本明細書の目的で、「極圧化合物」は、一般に、ギアの歯にかかる重荷重に耐える潤滑用物質を意味し、「負荷容量向上剤」は、一般に、ある物質が示す負荷容量を当該向上剤が入っていない同じ物質のそれに比較して向上させる物質を意味し、「摩擦調整剤」または「摩擦調整用」材料は、一般に、油が滑りを保持する能力を向上させる物質を意味する。このような添加剤を少なくともそれらがそのような個々の機能を油に与えるに有効な量で用いる。しかしながら、本明細書に記述するいろいろな添加剤を時折そのような関連した個々の機能、例えばこの上に定義した機能を言及することで記述するが、そのような機能は同じ成分が果たすか或は与える他の機能の１つであることもあり得ることから、この上に示した定義は個々の添加剤が果たす必須の限定的単一の機能として解釈されるべきでないことは理解されるであろう。例えば、本明細書における「負荷容量向上剤」成分の特徴付けはそのように例示的であり、そのような化合物が示す機能的特性に関して限定するものでなく、そのような化合物が潤滑剤組成物の中に共存することで達成される相乗作用はそのような特徴付けから独立しておりかつ補足的である。
他の添加剤
本発明の完成潤滑剤および添加剤濃縮物に他のいろいろな通常添加剤をそれらが付随的機能を与える最低量で含有させてもよい。それらには、例えば分散剤、抗摩耗剤、消泡剤、抗乳化剤、抗酸化剤、銅腐食抑制剤、防錆剤、流動点降下剤、界面活性剤、染料、金属不活性化剤、補足用摩擦調整剤および希釈剤などが含まれる。しかしながら、そのような補足的添加剤はヒドロカルビルアミン化合物とホスホロチオエート化合物を組み合せて存在させることによって与えられる負荷容量向上を妨害すべきではない。

分散用媒体の中に分散している相を拡散させるに役立つ分散剤を含めてもよい。本発明で用いるに有用な分散剤（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ）には、例えば塩基性窒素含有分散剤、例えばヒドロカルビルスクシンイミド、ヒドロカルビルスクシンアミド、ヒドロカルビル置換こはく酸系アシル化剤（ａｃｙｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）をアルコールおよびアミンと段階的に反応させるか或はそれらの混合物と反応させそして／またはアミノアルコールと反応させることで生じさせたヒドロカルビル置換こはく酸混合エステル／アミド、ヒドロカルビル置換フェノールとホルムアルデヒドとポリアミンのマンニッヒ縮合生成物、アミン系分散剤、例えば高分子量の脂肪族もしくは脂環式ハライドとアミン、例えばポリアルキレンポリアミンおよびまたヒドロキシ置換ポリアミンおよびポリオキシアルキレンポリアミンなどと反応させることで生じさせたアミン系分散剤などが含まれる。そのような分散剤は単独または混合物として使用可能である。このような分散性化合物の適切な例には、米国特許第５，６１２，２９５号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述および言及されている化合物が含まれる。

１つの態様における塩基性窒素含有分散剤はヒドロカルビルスクシンイミド、ヒドロカルビルこはく酸エステル−アミド、またはポリアミンとホルムアルデヒドとヒドロカルビルフェノールのマンニッヒ塩基であってもよく、ここで、ヒドロカルビル置換基は水添もしくは未水添のポリオレフィン基、好適には数平均分子量（ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した時の）が２５０から１０，０００、より好適には５００から５，０００、最も好適には７５０から２，５００のポリプロピレンもしくはイソブテン基である。１つの非限定態様における塩基性窒素含有分散性化合物はポリオレフィンアミドアルキルアミンである。

１つの好適な非限定態様における塩基性窒素含有分散剤にはアルケニルスクシンイミドが含まれる。本発明で化合物ｄ）として用いるに適した塩基性窒素含有分散性化合物の適切な市販源には、例えばＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＨｉＴＥＣ（商標）−６３３として商業的に入手可能なポリブテニルスクシンイミドである無灰分散剤が含まれる。他の適切なアルケニルスクシンイミドには、米国特許第５，６１２，２９５号（これの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述および識別されているそれらが含まれる。

本発明の潤滑剤組成物にまた抗摩耗剤も含有させてもよい。１つの態様における抗摩耗剤には、熱に安定な燐含有抗摩耗剤が含まれる。燐含有抗摩耗化合物を用いる場合、それを完成潤滑剤に一般にそれに燐を約１００から約５００ｐｐｍ与えるに充分な量で含有させる。

適切な燐含有抗摩耗剤には、燐酸エステルの油溶性アミン塩もしくはアミン付加体、例えば米国特許第５，３５４，４８４号、５，７６３，３７２号および５，９４２，４７０号（これらの記述は引用することによって本明細書に組み入れられる）に教示されているそれらなどが含まれる。そのような燐含有抗摩耗剤は、また、ジシクロペンタジエンとチオ燐酸の反応生成物であってもよく、それにはこの上に記述した如きそれらが含まれる。

本発明で用いるに適した消泡剤には、適切な粘度のシリコンオイル、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、サリチル酸メチル、グリセロールモノオレエート、グリセロールジオレエートおよびポリアクリレートが含まれる。本添加剤濃縮物で用いる消泡剤の濃度は一般に約１％以下である。

使用可能な抗乳化剤には、アルキルベンゼンスルホネート、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、油溶性酸エステルなどが含まれる。本添加剤濃縮物で用いるそのような添加剤の濃度は一般に約３％以下である。

銅腐食抑制剤にはチアゾール、トリアゾールおよびチアジアゾールが含まれる。その例にはベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、オクチルトリアゾール、デシルトリアゾール、ドデシルトリアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−ヒドロカルビルチオ−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ヒドロカルビルチオ）−１，３，４−チアジアゾールおよび２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールが含まれる。好適な化合物は１，３，４−チアジアゾール、特に２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−ジチアジアゾールおよび２，５−ビス（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールであり、これらは商品として数多く入手可能である。他の適切な銅腐食抑制剤には、エーテルアミン、ポリエトキシル化化合物、例えばエトキシル化アミン、エトキシル化フェノールおよびエトキシル化アルコールなど、イミダゾリンなどが含まれる。例えば米国特許第３，６６３，５６１号および４，０９７，３８７号を参照。本濃縮物に入れる濃度は典型的に約３％以下である。好適な銅腐食抑制剤には無灰ジアルキルチアジアゾールが含まれる。商業的に入手可能な無灰ジアルキルチアジアゾールの一例はＥｔｈｙｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＨｉＴＥＣ（商標）４３１３腐食抑制剤である。

本発明の実施で用いるに適したジアルキルチアジアゾールは一般式：

［式中、Ｒ^１は炭素原子数が６から１８のヒドロカルビル置換基であり、Ｒ^２は炭素原子数が６から１８のヒドロカルビル置換基であり、これはＲ^１と同じまたは異なってもよい］で表される。好適には、Ｒ^１およびＲ^２の炭素原子数は約９−１２であり、最も好適には、Ｒ^１およびＲ^２の各々の炭素原子数は９である。

また、本発明の範囲内で式（Ｉ）で表されるジアルキルチアジアゾールとモノアルキルチアジアゾールの混合物を用いることも可能である。そのようなモノアルキルチアジアゾールは置換基Ｒ^１またはＲ^２のいずれかがＨの時に存在する。

ギアオイル調合物に使用可能な抗酸化剤には、フェノール系化合物、アミン、ホスファイトなどが含まれる。本濃縮物に入れる量は約５％以下の量で一般に充分である。本発明の組成物に１種以上の抗酸化剤、例えば１種以上のフェノール系抗酸化剤、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、追加的硫化オレフィン、芳香族アミン系抗酸化剤、第２級芳香族アミン系抗酸化剤、硫化フェノール系抗酸化剤、油溶性銅化合物およびこれらの混合物などを含有させてもよい。

適切な例示的化合物には、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、第三級ブチル化フェノールの液状混合物、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、混合メチレン橋渡しポリアルキルフェノール、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、４−イソプロピルアミノジフェニルアミン、アルキル置換ジフェニルアミンおよびフェニル−α−ナフチルアミンが含まれる。

アミン系抗酸化剤の種類では、油溶性芳香族第二級アミン、芳香族第二級モノアミンなどが適切である。適切な芳香族第二級モノアミンには、ジフェニルアミン、各々の炭素原子数が約１６以下のアルキル置換基を１から２個含有するアルキルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、各々の炭素原子数が約１６以下のアルキルもしくはアラルキル基を１または２個含有するアルキル置換もしくはアラルキル置換フェニル−α−ナフチルアミン、各々の炭素原子数が約１６以下のアルキルもしくはアラルキル基を１または２個含有するアルキル置換もしくはアラルキル置換フェニル−α−ナフチルアミン、Ｇｏｏｄｙｅａｒから商品名「Ｗｉｎｇｓｔａｙ １００」の下で入手可能でありかつＵｎｉｒｏｙａｌから入手可能なアルキル置換ｐ−フェニレンジアミンおよび同様な化合物が含まれる。

フェノール系抗酸化剤の種類の適切な化合物には、オルソ位がアルキルで置換されているフェノール系化合物、例えば２−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４−メチル−２，６−ｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、そしてそれらのいろいろな類似物および同族体または混合物、部分的に硫化された１種以上のフェノール系化合物、例えば米国特許第６，０９６，６９５号（これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている化合物、メチレン橋渡しアルキルフェノール、例えば米国特許第３，２１１，６５２号（これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている化合物などが含まれる。

本発明の完全に調合した最終的潤滑用組成物に場合により抗酸化剤を約０．００から約５．００重量％、より好適には約０．０１重量％から約１．００重量％含有させてもよい。

防錆剤を本発明の実施で用いることも可能である。それは鉄金属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。そのような材料には、油溶性モノカルボン酸、例えばオクチル酸、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、リノレイン酸、ベヘン酸、セロチン酸など、そして油溶性ポリカルボン酸（二量体および三量体酸を包含）、例えばトール油脂肪酸、オレイン酸、リノール酸などから作られたそれらが含まれる。他の適切な防食剤には、アルケニル基が炭素原子を１０個以上含有するアルケニルこはく酸、例えばテトラプロペニルこはく酸、テトラデセニルこはく酸、ヘキサデセニルこはく酸など、分子量が６００から３０００の範囲の長鎖アルファ，オメガ−ジカルボン酸および他の同様な材料が含まれる。そのような種類の製品は現在いろいろな商業的給源から入手可能であり、例えば二量体および三量体酸をＷｉｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｕｍｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＤｉｖｉｓｉｏｎがＨＹＳＴＲＥＮＥ商標の下で販売しておりかつＥｍｅｒｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓがＥＭＰＯＬ商標の下で販売している。別の有用な種類の酸性腐食抑制剤は、アルケニル基中の炭素原子数が８から２４のアルケニルこはく酸とアルコール、例えばポリグリコールなどから作られた半エステルである。本発明で用いるに特に好適な防錆剤には、本明細書で燐酸エステルの塩のアミン部分として教示した第一級および第二級アミン化合物ばかりでなく前記アミンとこの上に記述した他の防錆剤の混合物が含まれる。燐酸エステルのアミン塩を本発明の燐含有抗摩耗剤として用いる場合には、必ずしも追加的アミン含有防錆剤をギアオイル調合物に添加する必要はないかもしれない。好適な態様における第一級および第二級アミンは、それらが防錆剤としてか或は抗摩耗系の一部としてか或は両方の組み合わせとして分類分けされるかに拘らず、窒素を調合ギアオイルに４０から１２５ｐｐｍ（重量／重量が基準）寄与する。

例えば限定されたスリップ性能（ｌｉｍｉｔｅｄ ｓｌｉｐ ｐｅｒｆｏｒｍａｃｅ）または向上したポジトラクション性能（ｐｏｓｉｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｃｅ）を与える目的などでまた補足的摩擦調整剤を含有させることも可能である。そのように摩擦調整剤には、典型的に、モリブデン含有化合物、例えばカルボン酸モリブデン、モリブデンアミド、チオ燐酸モリブデンおよびチオカルバミン酸モリブデンなどの如き化合物が含まれ得る。他の適切な摩擦調整剤には、脂肪アミンまたはエトキシル化脂肪アミン、脂肪族脂肪酸アミド、エトキシル化脂肪族エーテルアミン、脂肪族カルボン酸、グリセロールエステル、脂肪族カルボン酸エステル−アミドおよび脂肪イミダゾリン、脂肪第三級アミンが含まれ、脂肪族基が含有する炭素原子の数は一般にそのような化合物が適切に油溶性であるように約８以上である。また、１種以上の脂肪族こはく酸もしくは無水物をアンモニアもしくは他の第一級アミンと反応させることで生じさせた脂肪族置換スクシンイミドも適切である。

使用可能な希釈剤には、本明細書の上に記述した種類の希釈剤が含まれ、本明細書でもそれを言及する。

１つの態様において、本発明の潤滑剤組成物に通常の無灰分散剤、例えばカルボキシル型の無灰分散剤、マンニッヒ塩基型の分散剤およびこのような種類に後処理を受けさせた分散剤ばかりでなく分散性粘度指数向上剤（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ ｉｍｐｒｏｖｅｒｓ）および分散性流動点降下剤などを含有させてもよいか、或は別法として、本質的に含有させなくてもよい。本発明の潤滑剤組成物に入れなくてもよい無灰分散剤には、ポリアミンスクシンイミド、ヒドロキシル基を１から６個含有する炭素原子数が１−２０のアルコールのアルケニルこはく酸エステルおよびジエステル、アルケニルこはく酸エステル−アミド混合物およびマンニッヒ系分散剤が含まれる。

本発明の潤滑剤組成物は、ギア−歯リッジング（ｇｅａｒ−ｔｏｏｔｈ ｒｉｄｇｉｎｇ）、上下揺れ運動（ｒｉｐｐｌｉｎｇ）、孔食、溶着、スポーリングおよび過度の摩耗、または他の表面ジストレス（ｄｉｓｔｒｅｓｓ）および好ましくない付着物を防止しかつベアリングローラーが高トルク条件下で過度の摩耗、孔食または腐食を起こさないようにするに適する。

本発明の１つの態様に従い、完成潤滑油にいろいろな初期粘度等級（ｐｒｉｍａｒｙ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｇｒａｄｅｓ）を持たせてもよく、これは、ＳＡＥ Ｊ３０６Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｇｅａｒ ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎで定義されるように、ＡＳＴＭ Ｄ ２９８３に従って粘度が１５０，０００ｃＰになる最大温度で示される。

用語「重量パーセント」を本明細書で用いる場合、特に明記しない限り、これは示した成分が組成物全体の重量を占めるパーセントを意味する。

以下に示す実施例は本発明を説明する目的で示すものであり、本発明をそれに限定すると解釈されるべきでない。以下の実施例に示す部は特に明記しない限り重量部である。

実施例１
いろいろな添加剤が油調合物の負荷容量特性に対して示す効果を試験する目的で一連の油調合物を調製した。
潤滑剤添加剤の説明
負荷容量に対する効果を調査する目的でいろいろな表面活性剤を産業用油に添加した。これらの添加剤は下記の４種類の幅広い種類に入る：極圧剤（ＥＰ）、抗摩耗化合物（ＡＷ）、摩擦調整剤（ＦＭ）および分散剤（ＤＩＳＰ）。便利さの目的で、前記４種類の化合物または成分を通常に認識されている機能で同定するが、それに限定するものでない。

本実施例では、以下に示す２種類のＥＰ化合物に試験を受けさせた：ＥＰ１、即ち硫化オレフィン、具体的にはＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−３１３、およびＥＰ２、即ちＥｌｆ ＡｔｏｃｈｅｍからＴＰＳ−４４として入手したアルキルポリスルフィド。

以下に示す３種類のＡＷ化合物に試験を受けさせた：ＡＷ１、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−４３１３であるアルキルジチオチアジアゾール、ＡＷ２、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−５１１Ｔであるアルキルチオホスフェートエステル、およびＡＷ３、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−８３３であるアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンの混合物。

以下に示す３種類のＦＭ化合物に試験を受けさせた：ＦＭ１、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−０５９である長鎖アルキルホスホネート、ＦＭ２、即ちＲ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ．のＭｏｌｙｖａｎ（商標）−８２２であるジチオカルバメート、およびＦＭ３、即ちより詳細にはＡｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤｕｏｍｅｅｎ−Ｏとして入手した長鎖アルキルアルケンアミン。

また、いくつかの調合物には以下に示すＤＩＳＰ化合物も含有させた：ＤＩＳＰ１、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−６３３であるポリオレフィンアミドアルケンアミン。

実施例１では、ＥＰ１を完成油に１．３３重量パーセントの濃度で存在させる。実施例２から１６では、各流体に入れるＥＰ、ＡＷおよびＦＭの濃度をそれぞれ１．５、１．０および０．５重量パーセントにする。ＤＩＳＰを完成油に存在させる実施例では、それを１．０重量パーセントの濃度で添加した。他の実施例全部の添加剤濃度を本実施例に挙げる。本実施例に挙げる油全部の混合を添加剤濃度がこの上に挙げた濃度になるようにＰＡＯ（ＢＰ Ｏｉｌ ＣｏｍｐａｎｙのＤｕｒａｓｙｎ １６８およびＤｕｒａｓｙｎ １７４）とエステル（ＵｎｉｑｅｍａのＰｒｉｏｌｕｂｅ−３９７０）が８５：１５（重量：重量）の混合物中で行い、そして完成油にまた産業用の標準的防錆／抗酸化剤パッケージ、即ちＥｔｈｙｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＨｉＴＥＣ（商標）−２５９０Ａも０．４５重量パーセント含有させた。

ＡＳＴＭ Ｄ−２７８２に従って潤滑剤サンプルに負荷容量試験を受けさせて、その結果を以下の表の見出し「Ｔｉｍｋｅｎ Ｌｏａｄ」の下に示す。本研究の目的で、「良好」な結果は、Ｔｉｍｋｅｎ負荷値が８０を超える結果である。結果を示す時に各試験群の結果に関連した所見を間に入れることができるように、いろいろな実験を異なる表に分類分けした。表中の記号「−−」は「無し」を意味する。

実施例１に、ＥＰ１を含有させた流体が示したＴｉｍｋｅｎ負荷容量を示す。この流体は限界負荷容量を有していた。実施例２から９に、流体にいろいろな添加剤を含有させた時にそれらがその油の負荷容量を向上させるか否かを評価する目的でそれらを示す。そのような添加剤の組み合わせはいずれも油の負荷容量を向上させなかった、即ちＴｉｍｋｅｎ負荷容量の結果は全部、ＥＰ添加剤のみを含有させた実施例１の結果と同じ（実施例８）か或は実際に小さくさえあった（実施例２−７、９）。例えば実施例９ではＦＭ３、即ちアルキレンアミンをＡＷ２、即ちＳとＰの両方を含有する抗摩耗剤と混合した。実施例９の油にそのような添加剤混合物を用いると、それに伴って、極圧剤である添加剤のみを含有させた実施例１の油に比較して負荷容量が低下した。

実施例１０から１６に、流体にＡＷ３、即ちアルキルホスホロチオエートとヒドロカルビルアミンの混合物を含有させると予想外な結果がもたらされることを示す。実施例１０から１６の流体は全部が９０ポンドを超えるＴｉｍｋｅｎ負荷容量結果をもたらした。このようなＡＷ３の添加剤混合物が示す有益な性能は、異なるＥＰ剤（ＥＰ１およびＥＰ２）、異なる摩擦調整剤（ＦＭ１、ＦＭ２およびＦＭ３）を存在させた時にも達成されかつ分散剤（ＤＩＳＰ）を含有させた流体および含有させていない流体の両方で達成された。このような結果は、例えばＦＭ３とＡＷ２の組み合わせ（実施例９の場合の如く）が有益さを示さなかったことから予想外であると見なした。

以下の表３を参照して、また、本発明の態様に相当する実施例１７から２１の油も調製して、それらに負荷容量に関する試験を受けさせた。

表３に示した結果を参照して、実施例１７から２１に、ＡＷ３、ＦＭ３、ＤＩＳＰおよびＥＰ化合物（ＥＰ１またはＥＰ２）をいろいろな濃度で用いて調合した流体を示す。その結果から分かるであろうように、ＡＷ３は０．３０重量パーセントの如く低い濃度でも流体に良好な負荷容量を与える。また、ＡＷ３の混合物は、ＥＰの濃度および種類を変えた時および摩擦調整剤であるＦＭ３および分散剤であるＤＩＳＰの濃度を変えた時にも有効であることが分かった。
産業的応用
ギア付き装置用途の中でもとりわけ風力タービン産業はギアボックスで用いるに適するように改良を受けさせた潤滑用調合物を求めている。本発明は、そのようなおよび他のギア付き装置用途の要求に良好に適するように負荷容量が優れると言った改良を受けさせたギアオイルを提供する。本発明の潤滑剤組成物の他のギア付き用途には自動車用油、例えば運搬手段の差動装置用油などが含まれる。

この上で行った開示で引用した特許または出版物各々の開示はあたかも本明細書に詳細に挙げる如く引用することによって本明細書に組み入れられる。

本発明の原理を説明する目的で好適な態様を詳細に記述しかつ描写してきたが、添付請求の範囲に挙げる発明の範囲から逸脱しない限りそれらに対して修飾および変更を成してもよいことを本分野の技術者は理解するであろう。

本発明の特徴および態様は以下の通りである。
１． 添加剤濃縮物であって、
ａ）硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物、
ｂ）（ｉ）ヒドロカルビルアミン化合物および（ｉｉ）アルキルホスホロチオエート化合物を含有する負荷容量向上組み合わせ、
ｃ）摩擦調整用化合物、および
ｄ）希釈用油
を含んで成っていてｂ）（ｉ）とｂ）（ｉｉ）が異なることを条件として化合物ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）の中のいずれかが同じまたは異なる化合物であってもよい添加剤濃縮物。
２． 前記ヒドロカルビルアミン化合物がＮ−脂肪族ヒドロカルビル置換トリメチレンジアミンを含んで成っていて前記Ｎ−脂肪族ヒドロカルビル置換基がアセチレン系不飽和を含まない炭素原子数が約１４から約２０の少なくとも１種の直鎖脂肪族ヒドロカルビル基を含んで成る第１項記載の添加剤濃縮物。
３． 前記ヒドロカルビルアミン化合物がＮ−オレイル−トリメチレンジアミン、Ｎ−タロウ−トリメチレンジアミン、Ｎ−ココ−トリメチレンジアミンおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される第１項記載の添加剤濃縮物。
４． 前記アルキルホスホロチオエート化合物が一般に式：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、各々独立して、置換もしくは非置換アルキル基または水素原子であり、ここで、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つは置換もしくは非置換アルキル基であり、そしてＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３は、各々独立して、酸素原子または硫黄原子である］
で表される第１項記載の添加剤濃縮物。
５． Ｘ^１、Ｘ^２およびＸ^３の各々が酸素原子を表しそしてＲ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つが炭素原子数が３から２０の未置換脂肪族アルキル基である第４項記載の添加剤濃縮物。
６． 硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物を約２０から約６０重量％、ヒドロカルビルアミン化合物を約１０から約３０重量％、アルキルホスホロチオエート化合物を約１０から約３０重量％、摩擦調整用化合物を約１０から約３０重量％および希釈用油を少量含んで成る第１項記載の添加剤濃縮物。
７． 前記極圧剤が金属を含有しない硫黄含有極圧剤を含んで成っていて前記極圧剤が式Ｒ_ａ−Ｓ_ｘ−Ｒ_ｂ［式中、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは各々が炭素原子を３から１８個含有するヒドロカルビル基でありそしてｘは２から８の範囲である］で表される基を１個以上含有するポリスルフィドおよび硫化オレフィンから成る群から選択される第１項記載の添加剤濃縮物。
８． 組成物であって、
ａ）硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物、
ｂ）（ｉ）ヒドロカルビルアミン化合物および（ｉｉ）アルキルホスホロチオエート化合物を含有する負荷容量向上組み合わせ、
ｃ）摩擦調整用化合物、および
ｄ）基油
を含んで成っていてｂ）（ｉ）とｂ）（ｉｉ）が異なることを条件として化合物ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）の中のいずれかが同じまたは異なる化合物であってもよい組成物。
９． 前記ヒドロカルビルアミン化合物がＮ−脂肪族ヒドロカルビル置換トリメチレンジアミンを含んで成っていて前記Ｎ−脂肪族ヒドロカルビル置換基がアセチレン系不飽和を含まない炭素原子数が約１４から約２０の少なくとも１個の直鎖脂肪族ヒドロカルビル基を含んで成る第８項記載の組成物。
１０． 前記ヒドロカルビルアミン化合物がＮ−オレイル−トリメチレンジアミン、Ｎ−タロウ−トリメチレンジアミン、Ｎ−ココ−トリメチレンジアミンおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される第８項記載の組成物。
１１． 前記アルキルホスホロチオエート化合物が一般に式：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、各々独立して、置換もしくは非置換アルキル基または水素原子であり、ここで、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つは置換もしくは非置換アルキル基であり、そしてＸ^１、Ｘ^２およびＸ^３は、各々独立して、酸素原子または硫黄原子である］
で表される第８項記載の組成物。
１２． Ｘ^１、Ｘ^２およびＸ^３の各々が酸素原子を表しそしてＲ^１、Ｒ^２およびＲ^３の中の少なくとも１つが炭素原子数が３から２０の未置換脂肪族アルキル基である第１１項記載の組成物。
１３． 硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物を約０．５から約２．５重量％、ヒドロカルビルアミン化合物を約０．１から約１．０重量％、アルキルホスホロチオエート化合物を約０．１から約１．０重量％、摩擦調整用化合物を約０．１から約１．０重量％および基油を主要量に含んで成る第８項記載の組成物。
１４． 前記極圧剤が金属を含有しない硫黄含有極圧剤を含んで成っていて前記極圧剤が式Ｒ_ａ−Ｓ_ｘ−Ｒ_ｂ［式中、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは各々が炭素原子を３から１８個含有するヒドロカルビル基でありそしてｘは２から８の範囲である］で表される基を１個以上含有するポリスルフィドおよび硫化オレフィンから成る群から選択される第８項記載の組成物。
１５． この組成物が１００ＥＣにおいて少なくとも１２ｃＳｔの動粘度を有する第８項記載の組成物。
１６． 前記基油がＳＡＥ ５０からＳＡＥ ２５０の範囲の粘度を有する第８項記載の組成物。
１７． 前記基油がＳＡＥ ７０ＷからＳＡＥ １４０の範囲の粘度を有する第８項記載の組成物。
１８． 基油、硫黄含有化合物を含んで成る極圧化合物、ヒドロカルビルアミン化合物、アルキルホスホロチオエート化合物および摩擦調整用化合物を混合することを含んで成る組成物の製造方法。
１９． ギアに潤滑油を差す方法であって、第８項記載のギアオイル組成物を前記ギア用の潤滑油として用いることを含んで成る方法。
２０． 潤滑油が差されているギアボックスであって、第１９項記載の方法に従って潤滑油が差されているギアをギアボックス内に含んで成るギアボックス。
２１． 風力タービン用ギア組み立て品に潤滑油を差す方法であって、第８項記載の組成物を前記ギア組み立て品用の潤滑剤として用いることを含んで成る方法。
２２． 第８項記載の組成物が潤滑油として差されている風力タービン用ギア組み立て品。

Claims (3)

1. 添加剤濃縮物であって、
   ａ）硫黄含有化合物を含んで成る極圧剤；
   ｂ）（ｉ）Ｎ−オレイル−トリメチレンジアミン、Ｎ−タロウ−トリメチレンジアミン、Ｎ−ココートリメチレンジアミンおよびこれらの組合せからなる群から選択されるヒドロカルビルアミン化合物、および
   （ii）アルキルホスホロチオエート化合物、
   を含有する負荷容量向上組み合わせ；
   ｃ）摩擦調整剤；および
   ｄ）希釈用油；
   を含んで成っていて、ｂ）（ｉ）の化合物とｂ）（ｉｉ）の化合物が異なることを条件として、上記ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）のいずれかが同じかまたは異なる添加剤濃縮物。
2. 組成物であって、
   ａ）硫黄含有化合物を含んで成る極圧剤；
   ｂ）（ｉ）Ｎ−オレイル−トリメチレンジアミン、Ｎ−タロウ−トリメチレンジアミン、Ｎ−ココートリメチレンジアミンおよびこれらの組合せからなる群から選択されるヒドロカルビルアミン化合物、および
   （ii）アルキルホスホロチオエート化合物、
   を含有する負荷容量向上組み合わせ；
   ｃ）摩擦調整剤；および
   ｄ）基油；
   を含んで成っていて、ｂ）（ｉ）の化合物とｂ）（ｉｉ）の化合物が異なることを条件として上記ａ）、ｂ）（ｉ）、ｂ）（ｉｉ）およびｃ）のいずれかが同じかまたは異なる組成物。
3. 基油；
   硫黄含有化合物を含んで成る極圧剤；
   Ｎ−オレイル−トリメチレンジアミン、Ｎ−タロウ−トリメチレンジアミン、Ｎ−ココートリメチレンジアミンおよびこれらの組合せからなる群から選択されるヒドロカルビルアミン化合物、
   アルキルホスホロチオエート化合物；および
   摩擦調整剤；
   を混合することを含んで成る組成物の製造方法。