特許 6386553 ヒドロキシカルボン酸由来摩擦調整剤を含む潤滑剤組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386553

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】ヒドロキシカルボン酸由来摩擦調整剤を含む潤滑剤組成物

(51)【国際特許分類】

   C10M 129/76 20060101AFI20180827BHJP

   C10M 129/74 20060101ALI20180827BHJP

   C10M 129/95 20060101ALI20180827BHJP

   C10N 30/06 20060101ALN20180827BHJP

   C10N 40/04 20060101ALN20180827BHJP

   C10N 40/25 20060101ALN20180827BHJP

【ＦＩ】

   C10M129/76

   C10M129/74

   C10M129/95

   C10N30:06

   C10N40:04

   C10N40:25

【請求項の数】19

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-526799(P2016-526799)

(86)(22)【出願日】2014年10月23日

(65)【公表番号】特表2016-535136(P2016-535136A)

(43)【公表日】2016年11月10日

(86)【国際出願番号】US2014061964

(87)【国際公開番号】WO2015065801

(87)【国際公開日】20150507

【審査請求日】2017年7月31日

(31)【優先権主張番号】61/896,990

(32)【優先日】2013年10月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508276992

【氏名又は名称】クローダ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100093665

【弁理士】

【氏名又は名称】蛯谷 厚志

(74)【代理人】

【識別番号】100128495

【弁理士】

【氏名又は名称】出野 知

(74)【代理人】

【識別番号】100173107

【弁理士】

【氏名又は名称】胡田 尚則

(72)【発明者】

【氏名】シン チェン

(72)【発明者】

【氏名】アレクセイ ニコラエビッチ カーチャン

【審査官】 中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８４６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２２３１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１３２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２５０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０５４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｍ１０１／００−１７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースストック及び少なくとも０．０１重量％の減摩添加剤を含む潤滑剤組成物であって、減摩添加剤が式（Ｉ）：
Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）
（式中、
Ｒ¹が少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍが少なくとも２であり、
ＡＯがアルキレンオキシド残基であり、
ｎが各々独立して０〜１００であり、
ｎ×ｍが１０〜１００であり、
Ｒ²が各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³が各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基がＲ³である。）
の化合物を含む、潤滑剤組成物。

【請求項2】

Ｒ¹が、グルコース、フルクトース、及び／又はソルビトールの残基である請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項3】

ｍが５〜６及び／又はｎが２〜２０である請求項１又は２に記載の潤滑剤組成物。

【請求項4】

前記Ｒ²基の少なくとも２．０個がＲ³である請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項5】

Ｒ³がポリヒドロキシアルキルカルボン酸の残基である請求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項6】

前記ポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基中のヒドロキシアルキル単量体の数が３〜１０である請求項５に記載の潤滑剤組成物。

【請求項7】

前記Ｒ²基の少なくとも２．０個がＨである請求項１〜６のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項8】

ＡＯが酸化エチレン残基である請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項9】

前記減摩添加剤が摩擦係数を少なくとも２０％減少させる請求項１〜８のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項10】

前記減摩添加剤がポリヒドロキシアルキルカルボン酸のエトキシ化ソルビトールエステルである請求項１〜９のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項11】

前記ベースストックがＡＰＩグループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖベースオイル又はそれらの混合物からなる群から選択される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項12】

ギアオイルである請求項１〜１１のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項13】

エンジンオイルである請求項１〜１１のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項14】

請求項１３に記載の前記エンジンオイルを含むエンジン。

【請求項15】

ベースストック及び少なくとも０．０１重量％の減摩添加剤を含むエンジンオイルを用いることを含むエンジンの摩擦を低減する方法であって、減摩添加剤が、式（Ｉ）：
Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）
（式中、
Ｒ¹が少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍが少なくとも２であり、
ＡＯがアルキレンオキシド残基であり、
ｎが各々独立して０〜１００であり、
ｎ×ｍが１０〜１００であり、
Ｒ²が各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³が各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基がＲ³である。）
の化合物を含む、方法。

【請求項16】

前記エンジンオイルの前記摩擦係数が少なくとも２０％減少する請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

潤滑剤組成物の摩擦係数を減らすための、式（Ｉ）：
Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）
（式中、
Ｒ¹が少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍが少なくとも２であり、
ＡＯがアルキレンオキシド残基であり、
ｎが各々独立して０〜１００であり、
ｎ×ｍが１０〜１００であり、
Ｒ²が各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³が各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基がＲ³である。）
の化合物の使用。

【請求項18】

前記潤滑剤組成物の摩擦係数が少なくとも２０％減少する請求項１７に記載の使用。

【請求項19】

前記潤滑剤組成物がエンジンオイルである請求項１７又は１８に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１３年１０月２９日に出願された「潤滑剤組成物（LUBRICANT COMPOSITION）」と題する米国仮特許出願第６１／８９６，９９０号の関連出願であり、この仮出願に基づく優先権を主張し、本願明細書の内容はあらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に援用される。

【0002】

本発明はベースストック及び減摩添加剤を含む潤滑剤組成物に関する。該潤滑剤組成物はエンジンオイル、油圧作動油若しくは油圧作動油剤、ギアオイル、及び／又は金属加工油剤として使用できる。また本発明は該減摩添加剤の使用及び摩擦を低減する方法にも関する。

【背景技術】

【0003】

自動車エンジンオイルの燃費を向上するのに使用されている減摩添加剤は、有機、金属有機、及び油不溶性の３つの主要な化学的に定義されたカテゴリーに分けられる。有機の減摩添加剤自体は、カルボン酸又はそれらの誘導体、アミド、イミド、アミン、及びそれらの誘導体などの窒素含有化合物、リン酸又はホスホン酸誘導体、並びに有機ポリマーの４つの主要なカテゴリーに分けられる。

【0004】

典型的には自動車エンジンオイルは潤滑剤ベースストック及び添加剤パッケージ（additive package）を含み、ともに自動車エンジンオイルの特性及び性能に非常に大きく寄与することができる。

【0005】

潤滑剤ベースストックの選択は、酸化安定性及び熱安定性、揮発度、低温流動性、添加剤、混入物質、及び分解生成物の溶解力、並びにトラクションなどの特性に大きな影響を及ぼしうる。現在、アメリカ石油協会（ＡＰＩ）は潤滑剤ベースストックの５つのグループを定義している（ＡＰＩ刊行物１５０９）。

【0006】

グループＩ、ＩＩ、及びＩＩＩは、含有する飽和脂肪酸及び硫黄の量並びに粘度指数によって分類される鉱油である。下表１はグループＩ、ＩＩ、及びＩＩＩに関するこれらのＡＰＩ分類を示す。

【0007】

【表1】

【0008】

グループＩベースストックは、溶媒で精製された鉱油であって、最も安価に製造されるベースストックであり、現在のところベースストック販売の大部分を占める。グループＩベースストックは、満足できる酸化安定性、揮発度、低温性能、及びトラクション特性を備え、添加剤及び分解生成物に対する溶解力が非常に良好である。グループＩＩベースストックは、大部分が水素化処理された鉱油であり、典型的には、グループＩベースストックと比較して向上した揮発度及び酸化安定性をもたらす。グループＩＩストックの使用はＵＳ市場の約３０％にまで成長している。グループＩＩＩベースストックは、極めて高度に水素化処理された鉱油であるか、又はグループＩＩＩベースストックは、ワックス又はパラフィン異性化を介して製造できる。グループＩＩＩベースストックは、グループＩ及びＩＩベースストックと比べて酸化安定性及び揮発度が良好であることが知られるが、市販の粘度の範囲に限界がある。

【0009】

グループＩＶベースストックは、例えばポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）といった合成ベースストックであるという点でグループＩ〜ＩＩＩと異なる。ＰＡＯは、良好な酸化安定性、揮発度、及び低い流動点をもつ。デメリットとしては、極性添加剤、例えば耐摩耗添加剤に対する中程度の溶解度が挙げられる。

【0010】

グループＶベースストックは、グループＩ〜ＩＶに包含されないベースストック全てである。例としては、アルキルナフタレン、アルキル芳香族、植物油、エステル（ポリオールエステル、ポリジエステル、及びポリモノエステルを含む）、ポリカーボネート、シリコーン油、並びにポリアルキレングリコールが挙げられる。

【0011】

好適なエンジンオイルを創出するには、選択されたベースストックに添加剤が配合される。添加剤は、潤滑剤ベースストックの安定性の増大又はエンジンに対するさらなる保護のいずれかをもたらす。エンジンオイル添加剤としては、例えば、抗酸化物質、耐摩耗剤、界面活性剤、分散剤、粘度指数向上剤、消泡剤、流動点降下剤、及び減摩添加剤が挙げられる。

【0012】

自動車エンジンに対する１つの関心領域は、燃料消費を減らすこと及びエネルギー効率を上げることにある。自動車エンジンオイルが、自動車エンジンの全体的エネルギー消費に極めて大きな役割を担うことは周知である。自動車エンジンは、一緒になってエンジンを構成する、３つの別個の、しかし接続している機械部品、バルブトレイン、ピストンアセンブリ、及びベアリングから成ると考えることができる。機械構成部品のエネルギー損失は、周知のストライベック曲線に倣った摩擦レジームの特徴により分析される。顕著な損失は、バルブトレインでは境界及び弾性流体に関し、ベアリングでは流体に関し、ピストンでは流体及び境界に関する。流体損失は、自動車エンジンオイル粘度の低減によって徐々に改善されてきた。弾性流体損失は、ベースストックのトラクション係数を考慮してベースストックの種類を選択することによって改善できる。境界損失は減摩添加剤を厳選することによって向上できる。

【発明の概要】

【0013】

今般、我々は驚くべきことに、少なくとも１つの前述の問題を克服又は顕著に軽減する潤滑剤組成物を発見した。すなわち、本発明は、ベースストック及び少なくとも０．０１重量％の減摩添加剤を含む潤滑剤組成物を提供し、その減摩添加剤は式（Ｉ）の化合物を含む。

【0014】

Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）

【0015】

式中、
Ｒ¹は少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍは少なくとも２であり、
ＡＯはアルキレンオキシド残基であり、
ｎは各々独立して０〜１００であり、
Ｒ²は各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³は各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基はＲ³である。

【0016】

また本発明は、ベースストック及び少なくとも０．０１重量％の減摩添加剤を含むエンジンオイルを用いることを含むエンジンの摩擦を低減する方法であって、その減摩添加剤が式（Ｉ）の化合物を含む。

【0017】

Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）

【0018】

式中、
Ｒ¹は少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍは少なくとも２であり、
ＡＯはアルキレンオキシド残基であり、
ｎは各々独立して０〜１００であり、
Ｒ²は各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³は各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基はＲ³である。

【0019】

さらに本発明は、潤滑剤組成物の摩擦係数を減らすための式（Ｉ）の化合物の使用を提供する。

【0020】

Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）

【0021】

式中、
Ｒ¹は少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍは少なくとも２であり、
ＡＯはアルキレンオキシド残基であり、
ｎは各々独立して０〜１００であり、
Ｒ²は各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³は各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基はＲ³である。

【0022】

本明細書に記載されている減摩添加剤は、潤滑剤組成物が適用される系での摩擦損失を減らすことによって潤滑剤組成物の性能を有利に向上できる。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本明細書に記載されている減摩添加剤は、エンジンオイル、並びに特に、自動車エンジンオイル、自動車ギア及びトランスミッションオイル、工業用ギアオイル、油圧作動油、コンプレッサーオイル、タービン油、切削油、圧延油、掘削油、潤滑グリースなどの減摩添加剤として使用できる。

【0024】

減摩添加剤は、式（Ｉ）の化合物又は組成物を含む、又は式（Ｉ）の化合物又は組成物から成る。

【0025】

Ｒ¹［（ＡＯ）_n−Ｒ²］_m （Ｉ）

【0026】

式中、
Ｒ¹は少なくとも２つの活性水素原子をもつ基の残基であり、
ｍは少なくとも２であり、
ＡＯはアルキレンオキシド残基であり、
ｎは各々独立して０〜１００であり、
Ｒ²は各々独立してＨ又はＲ³であり、Ｒ³は各々独立してポリヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、
平均して少なくとも０．５個のＲ²基はＲ³である。

【0027】

少なくとも概念的には、減摩添加剤は化合物の「コア基」とみなすことができるＲ¹基から構築される。このコア基は、少なくとも２つの活性水素原子、好ましくはヒドロキシル及び／又はアミノ基に存在するもの、並びにより好ましくはヒドロキシル基に存在するもののみを含有する化合物の残基（ｍ個の活性水素原子の除去後）である。好ましくは、コア基は置換ヒドロカルビル基、特にＣ₃〜Ｃ₃₀置換ヒドロカルビル化合物の残基である。

【0028】

Ｒ¹コア基としては、例えば、ｍ個の活性水素原子の除去後の以下の組成物の残基が挙げられる。
１ グリセロール並びにポリグリセロール類、とりわけ、ジグリセロール及びトリグリセロール、その部分エステル類、又は複数のヒドロキシル基を含有するいずれのトリグリセリド、例えば、ひまし油；
２ トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールなどのトリメチロールアルカン及び高級ポリメチロールアルカン、並びにその部分エステル類；
３ 糖、特に、ソルビトール、マンニトール、及びラクチトールなどの非還元糖、ソルビタン（ソルビトールの環状脱水エーテル）などの糖のエーテル化誘導体、メチルグルコース及びアルキル（ポリ）サッカライドなどの糖の部分アルキルアセタール、デキストリンなどの糖の他のオリゴマー／ポリマー、例えば、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、及びベヘニン酸の脂肪酸エステルなどの糖の部分エステル化誘導体、ソルビタン、ソルビトール、及びスクロースのエステル、Ｎ−アルキルグルカミン及びそれぞれのＮ−アルキル−Ｎ−アルケノイルグルカミドなどのアミノサッカライド；
４ ポリヒドロキシカルボン酸、とりわけ、クエン酸及び酒石酸；
５ 二多官能性アミン及び多官能性アミンを含むアミン、特に、エチレンジアミン（１，２−ジアミノエタン）などのアルキルジアミンを含むアルキルアミン；
６ アミノアルコール、特に、エタノールアミン、２−アミノエタノール、ジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン；
７ 尿素、マロンアミド、及びスクシンアミドなどのカルボン酸アミド；並びに
８ スクシンアミド酸などのアミドカルボン酸。

【0029】

好ましいＲ¹コア基は、少なくとも３個の、より好ましくは４〜１０個の範囲、特に５〜８個の範囲、とりわけ６個の遊離ヒドロキシル基及び／又はアミノ基をもつ基の残基である。Ｒ¹基は好ましくは直鎖Ｃ₄〜Ｃ₇、より好ましくはＣ₆鎖をもつ。好ましくは、ヒドロキシル基又はアミノ基は鎖炭素原子に直接結合する。ヒドロキシル基が好ましい。

【0030】

Ｒ¹は好ましくは、開鎖テトラオール、ペンチトール、ヘキシトール若しくはヘプチトール基又はそのような基の無水誘導体、例えば、無水環状エーテルの残基である。特に好ましい実施形態では、Ｒ¹は、糖の残基又は糖由来の残基であり、より好ましくは、グルコース、フルクトース、若しくはソルビトールなどの単糖、マルトース、パリトース（palitose）、ラクチトール、若しくはラクトースなどの二糖、又は高次のオリゴ糖の残基又はそれらに由来する残基である。Ｒ¹は、好ましくは単糖、より好ましくはグルコース、フルクトース、又はソルビトール、特にソルビトールの残基である。

【0031】

Ｒ¹基の開鎖形態が好ましいが、内部環状エーテル官能基を含む基が使用でき、合成経路がそのような環化を促進する比較的高い温度又は他の条件に該基を曝した場合に意図することなく（inadvertently）得られうる。

【0032】

添え字ｍは、Ｒ¹コア基の官能性の尺度であり、アルコキシ化反応はコア基が誘導される分子において一部又は全ての活性水素原子（コア基のアルコキシ化基（alkoxylation group）に対するモル比による）を置換することになる。

【0033】

特定の部位における反応は、立体障害又は適切な保護によって制限又は防止できる。そして結果として得られる化合物のポリアルキレンオキシド鎖の末端ヒドロキシル基は、上記の定義されたアシル化合物との反応に利用可能である。添え字ｍは、好ましくは少なくとも３、より好ましくは４〜１０の範囲、特に５〜８の範囲、とりわけ５〜６の範囲にあることになる。混合物が用いられてもよく、通常は混合物が用いられ、よってｍは平均値である可能性があり、整数でない場合がある。

【0034】

典型的には、アルキレンオキシド基ＡＯは、ｒが２、３、又は４、好ましくは２又は３−である（ＣｒＨ_2rＯ）−の基、すなわちエチレンオキシ （−Ｃ₂Ｈ₄Ｏ−）又はプロピレンオキシ（−Ｃ₃Ｈ₆Ｏ−）基であり、ＡＯはアルキレンオキシド鎖に沿った異なる基を表しうる。

【0035】

一般に、鎖はホモポリマー状酸化エチレン鎖であることが望ましい。しかし、該鎖はプロピレングリコール残基のホモポリマー鎖又はエチレングリコール及びプロピレングリコール残基の両方を含有するブロック若しくはランダム共重合体鎖であってもよい。通常は、酸化エチレンと酸化プロピレンの単位の共重合体鎖が使用される場合、用いられる酸化エチレン単位もモル比は、少なくとも５０％、より一般的には少なくとも７０％であることになる。

【0036】

（ポリ）アルキレンオキシド鎖のアルキレンオキシド残基の数、すなわち、パラメーターｎの平均値は、好適には１〜５０の範囲、好ましくは２〜２０の範囲、より好ましくは４〜１５の範囲、特に７〜１０の範囲、とりわけ８〜９の範囲であることになる。添え字ｎの合計又は添え字ｎ×ｍの積は、好適には５〜３００の範囲、好ましくは１０〜１００の範囲、より好ましくは２５〜６５の範囲、特に４０〜６０の範囲、とりわけ４５〜５５の範囲である。添え字ｎの値は平均値であり、鎖長の統計学的な変動が含まれる。

【0037】

Ｒ²基は（ポリ）アルキレンオキシド鎖の「末端基」である。末端基は水素又はＲ³であり、Ｒ³は各々独立して、ポリヒドロキシアルキル若しくはポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキル若しくはヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーの残基である。好ましくは、Ｒ³は各々独立して、ポリヒドロキシアルキルカルボン酸の残基、ヒドロキシアルキルカルボン酸の残基、及び／又はヒドロキシアルキルカルボン酸のオリゴマーの残基であり、より好ましくは、ポリヒドロキシアルキルカルボン酸の残基である。

【0038】

平均して、好適には少なくとも１．０、好ましくは少なくとも１．５、より好ましくは少なくとも２．０、特に少なくとも２．２、とりわけ少なくとも２．４のＲ²基はＲ³である。さらに、平均して、好適には最大でも６．０、好ましくは最大でも４．０、より好ましくは最大でも３．０、特に最大でも２．７、とりわけ最大でも２．５のＲ²基はＲ³である。

【0039】

ヒドロキシルアルキルカルボン酸及びヒドロキシアルケニルカルボン酸は式ＨＯ−Ｘ−ＣＯＯＨからなり、式中Ｘは、少なくとも８個の炭素原子及び２０個以下の炭素原子、典型的には１１〜１７個の炭素を含有する、二価の飽和又は不飽和、好ましくは、飽和、脂肪族ラジカルであり、そこでは少なくとも４個の炭素原子が直接的にヒドロキシル基とカルボン酸基の間にある。

【0040】

望ましくは、ヒドロキシアルキルカルボン酸は１２−ヒドロキシステアリン酸である。
実際には、そのようなヒドロキシアルキルカルボン酸は、ヒドロキシル酸と、対応する非置換脂肪酸の混合物として市販されている。例えば、１２−ヒドロキシステアリン酸は典型的には、水素化に際し、１２−ヒドロキシステアリン酸とステアリン酸の混合物をもたらす、Ｃ１８不飽和ヒドロキシル酸を含むひまし油脂肪酸と非置換脂肪酸（オレイン酸及びリノール酸）の水素化によって作製される。市販の１２−ヒドロキシステアリン酸は典型的に約５〜８％の非置換ステアリン酸を含有する。

【0041】

ポリヒドロキシアルキルカルボン酸又はポリヒドロキシアルケニルカルボン酸は、上記ヒドロキシアルキルカルボン酸又はヒドロキシアルケニルカルボン酸を重合することによって作製できる。対応する非置換脂肪酸の存在は停止剤として作用し、よってポリマーの鎖長を制限する。望ましくは、ヒドロキシアルキル又はヒドロキシアルケニル単位の数は平均して、２〜１２、好ましくは３〜１０、より好ましくは４〜９、特に５〜８、とりわけ６〜７である。ポリ酸の分子量は典型的に６００〜３，０００、特に９００〜２，７００、より具体的には１，５００〜２，４００、とりわけ約２，１００である。

【0042】

ポリヒドロキシアルキルカルボン酸又はポリヒドロキシアルケニルカルボン酸の残留酸価は典型的に５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であり、好ましい範囲は３０〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇである。典型的には、ポリヒドロキシアルキルカルボン酸又はポリヒドロキシアルケニルカルボン酸のヒドロキシル価は最大で４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、好ましい範囲は２０〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。

【0043】

ヒドロキシアルキルカルボン酸又はヒドロキシアルケニルカルボン酸のオリゴマーは、末端が非置換の対応する脂肪酸ではないという点でポリマーと異なりうる。望ましくは、該オリゴマーはヒドロキシルアルキルカルボン酸又はヒドロキシアルケニルカルボン酸の二量体である。

【0044】

１つの好ましい実施形態では、平均して、好適には少なくとも１．０個、好ましくは少なくとも１．５個、より好ましくは少なくとも２．０個、特に少なくとも２．３個、とりわけ少なくとも２．４個のＲ²基は、ポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基であるＲ³基である。くわえて、平均して、好適には最大でも４．０個、好ましくは最大でも３．５個、より好ましくは最大でも３．０個、特に最大でも２．７個、とりわけ最大でも２．５個のＲ²基は、ポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基であるＲ³基である。これらのポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基は、好適には平均して３〜１０個、好ましくは４〜９個、より好ましくは５〜８個、特に６〜７個、とりわけ、７個のヒドロキシアルキル単量体単位を含有する。

【0045】

ポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基は、好ましくは非置換カルボン酸、より好ましくはステアリン酸で末端にもつ。

【0046】

別の好ましい実施形態では、Ｒ³基がヒドロキシアルキルカルボン酸残基、好ましくはポリヒドロキシアルキルカルボン酸残基を含む場合、本明細書で定義される式（Ｉ）の化合物にある全てのヒドロキシアルキルカルボン酸残基の総数は、好適には平均して、ヒドロキシアルキル単量体単位で５〜３０の範囲、好ましくは８〜２０の範囲、より好ましくは１０〜１７の範囲、特に１２〜１５の範囲、とりわけ１３〜１４に範囲である。

【0047】

さらに好ましい実施形態では、平均して、好適には少なくとも２．０個、好ましくは少なくとも２．５個、より好ましくは少なくとも３．０個、特に少なくとも３．３個、とりわけ少なくとも３．５個のＲ²基はＨである。くわえて、平均して、好適には最大でも５．０個、好ましくは最大でも４．５個、より好ましくは最大でも４．０個、特に最大でも３．７個、とりわけ最大でも３．６個のＲ²基はＨである。

【0048】

コア基が例えば、ペンタエリスリトールに由来する場合、コア残基のアルコキシ化は、活性水素を除去できる４つの利用可能な部位にわたって均一に分布でき、末端ヒドロキシル官能基のエステル化に際して、アシル基の分布は予想されるランダムな分布に近づくことになる。しかし、コア基が、全ての活性水素原子が均一ではないソルビトールなどの化合物に由来する場合、アルコキシ化はポリアルキレンオキシ鎖に等しくない鎖長を付与しうる。

【0049】

減摩添加剤は、最初に当該技術分野において周知である技法、例えば、必要量のアルキレンオキシド、例えば、酸化エチレン及び／又は酸化プロピレンと反応させることによってｍ個の活性水素原子を含有するＲ¹コア基をアルコキシ化することによって作成できる。好ましくは、該プロセスの第２のステージは標準的な触媒によるエステル化条件下で最大で２５０℃の温度にて、上記アルコキシ化された種をポリヒドロキシアルキル（アルケニル）カルボン酸及び／又はヒドロキシアルキル（アルケニル）カルボン酸と反応させることを含む。

【0050】

よって、式（Ｉ）の減摩添加剤は、Ｒ¹基をアルキレンオキシドと反応させること及びこの反応のアルコキシ化された生成物をポリヒドロキシアルキル（アルケニル）カルボン酸、ヒドロキシアルキル（アルケニル）カルボン酸、又はそれらの混合物とエステル化することによって作製できる。

【0051】

１つの好ましい実施形態では、減摩添加剤は、アルコキシ化されたコア基のポリ酸に対するモル比が、好ましくは１：１〜１：４の範囲、より好ましくは１：２〜１：２．８の範囲である、アルコキシ化されたコアＲ¹基とポリヒドロキシアルキルカルボン酸の反応によって作製される。好ましくは、この経路によって作製された減摩添加剤は、分子量（Ｍｎ）が３，０００〜１０，０００、より好ましくは４，０００〜７０００、特に５，０００〜６，０００である。

【0052】

本発明の潤滑剤組成物はベースストックを含む。潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、さらにより好ましくは少なくとも８０重量％のベースストックを含んでよい。潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、最大でも９８重量％、好ましくは最大でも９５重量％、より好ましくは最大でも９０重量％のベースストックを含んでよい。

【0053】

潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、少なくとも０．０２重量％、好適には少なくとも０．０５重量％、好ましくは少なくとも０．１重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％、一層より好ましくは少なくとも１重量％の減摩添加剤を含んでよい。潤滑剤組成物は、少なくとも５重量％、又はさらに少なくとも１０重量％の減摩添加剤を含んでよい。潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、最大でも２０重量％、好ましくは最大でも１５重量％の減摩添加剤を含んでよい。

【0054】

１つの実施形態では、潤滑剤組成物は非水性である。しかし、潤滑剤組成物の構成成分は、結果として潤滑剤組成物に存在しうる少量の残留水（水分）を含有しうることが理解されるであろう。潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して重量で５％未満の水を含んでよい。より好ましくは、潤滑剤組成物は実質的に水を含まず、すなわち、組成物の合計重量に対して重量で、２％未満、１％未満、又は好ましくは０．５％未満の水を含有する。好ましくは、潤滑剤組成物は実質的に無水である。

【0055】

潤滑剤組成物は、エンジンオイル、油圧作動油若しくは油圧作動油剤、ギアオイル、又は金属加工油剤であってよい。潤滑剤組成物をその目的とする用途に合わせるために、潤滑剤組成物は以下のさらなる種類の添加剤の１つ以上を含んでもよい。

【0056】

１．分散剤：例えば、アルケニルスクシンイミド、アルケニルサクシネートエステル、他の有機化合物で改変されたアルケニルスクシンイミド、炭酸エチレン又はホウ酸での後処理によって改変されたアルケニルスクシンイミド、ペンタエリスリトール、フェナート・サリチレート及びそれらを後処理した類似体、アルカリ金属又は混合アルカリ金属、ホウ酸アルカリ土類金属、水和ホウ酸アルカリ金属の懸濁液、ホウ酸アルカリ土類金属の懸濁液、ポリアミド無灰分散剤など、又はそのような分散剤の混合物。

【0057】

２．抗酸化剤：抗酸化剤は、鉱油が使用中に劣化する傾向を減らし、その劣化は金属面のスラッジ及びニス様堆積などの酸化生成物並びに粘度の増加から明らかになる。抗酸化剤としては、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′−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、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ｌ−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−ブチルベンジル）−スルフィド、及びビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）などのフェノール型（フェノール系）酸化防止剤が挙げられる。他の種類の酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン（例えば、チバガイギー社のイルガノックスＬ−５７）、ジチオカルバミド酸金属（例えば、ジチオカルバミド酸亜鉛）、及びメチレンビス（ジブチルジチオカルバミン酸塩）が挙げられる。

【0058】

３．耐摩耗剤：それらの名称が示すように、これらの剤は可動金属部品の摩耗を低減する。そのような剤としては、例えば、リン酸塩、亜リン酸塩、カルバミン酸塩、エステル、硫黄含有化合物、及びモリブデン錯体が挙げられる。

【0059】

４．乳化剤：例えば、直鎖アルコールエトキシレート。

【0060】

５．解乳化剤：例えば、アルキルフェノールと酸化エチレンの付加生成物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、並びにポリオキシエチレンソルビタンエステル。

【0061】

６．極圧剤（ＥＰ剤）：例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（第一級アルキル、第二級アルキル、及びアリール型）、硫化油、ジフェニルスルフィド、トリクロロステアリン酸メチル、塩素化ナフタレン、フルオロアルキルポリシロキサン、及びナフテン酸鉛。好ましいＥＰ剤は、例えば、耐摩耗油圧油剤組成物の共添加剤構成成分の１つとしてのジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）である。

【0062】

７．多機能性添加剤：例えば、硫化オキシモリブデンジチオカーバメート、硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオアート、オキシモリブデンモノグリセリド、オキシモリブデンジエチラートアミド、アミン−モリブデン錯体化合物、及び硫黄含有モリブデン錯体化合物。

【0063】

８．粘度指数向上剤：例えば、ポリメタクリレートポリマー、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、水素化スチレン−イソプレン共重合体、ポリイソブチレン、及び分散型粘度指数向上剤。

【0064】

９．流動点降下剤：例えば、ポリメタクリレートポリマー。

【0065】

１０．発泡防止剤：例えば、アルキルメタクリレートポリマー及びジメチルシリコーンポリマー。

【0066】

潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも５重量％のさらなる添加剤又はさらなる添加剤の混合物を含んでよい。潤滑剤組成物は、組成物の合計重量に対して、最大でも３０重量％、好ましくは最大でも２０重量％、より好ましくは最大でも１０重量％のさらなる添加剤又はさらなる添加剤の混合物を含んでよい。

【0067】

添加剤又は複数の添加剤は、市販の添加剤パック（additive pack）の形で入手できる。そのような添加剤パックは、添加剤パックの求められる使用によって組成物の点でさまざまである。当業者は、エンジンオイル、ギアオイル、油圧油、及び金属加工油剤の各々に適した市販の添加剤パックを選択できる。エンジンオイルに適した添加剤パックの例は、潤滑剤組成物の約１０重量％での使用が推奨される、アフトン・ケミカル・コーポレーションＵＳ社製のハイテック（Hitec）１１１００である。ギアオイルに適した添加剤パックの例は、潤滑剤組成物の１．５〜３．５重量％での使用が推奨される、ラインケミー・ライナウ有限会社（Rhein Chemie Rheinau GmbH）（ドイツ）製のアディティン（Additin）ＲＣ９４５１である。油圧作動油又は油圧作動油剤に適した添加剤パックの例は、潤滑剤組成物の約０．８５重量％での使用が推奨される、ラインケミー・ライナウ有限会社（ドイツ）製のアディティンＲＣ９２０７である。金属加工油剤に適した添加剤パックの例は、潤滑剤組成物の２〜７重量％での使用が推奨される、ラインケミー・ライナウ有限会社製のアディティンＲＣ９４１０である。

【0068】

本明細書では、アメリカ石油協会（ＡＰＩ）によって定義されているベースストックグループの命名法が用いられることになる。ベースストックは潤滑剤組成物の目的用途に基づいて選択できる。

【0069】

好ましくは、ベースストックは、ＡＰＩグループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖベースストック、又はそれらの混合物からなる群から選択される。ベースストックがグループＩＶのポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）を含む場合、ベースストックは、グループＩ、ＩＩ、若しくはＩＩＩの鉱油又はグループＶのエステルも含み、ベースストックの減摩添加剤の溶解度を向上できる。グループＶのエステルは、５〜１０重量％の潤滑剤組成物で含まれて、ベースストックの減摩添加剤の溶解度を向上できる。ベースストックは、グループＩＶとグループＶベースストックの混合物又はグループＩＶ、及びグループＩ、ＩＩ、若しくはＩＩＩベースストックの混合物であってよい。

【0070】

１つの実施形態では、本発明の潤滑剤組成物は、エンジンオイルとして、好ましくは自動車エンジンオイルとして使用されうる。潤滑剤組成物がエンジンオイルである場合、減摩添加剤は好ましくは、エンジンオイルの合計重量に対して０．１〜１０重量％の範囲の濃度で含まれる。

【0071】

自動車エンジンオイルに関して、ベースストックという用語は、ガソリン及びディーゼル（例えば、大型車両用ディーゼル（ＨＤＤＥＯ））エンジンオイルの両方を包含する。ベースストックは、グループＩ〜グループＶベースオイル（グループＩＩＩ＋気体〜液体を含む）又はその混合物にいずれから選択できる。好ましくは、ベースストックは、グループＩＩ、グループＩＩＩ、又はグループＩＶベースオイルの１つ、とりわけ、グループＩＩＩを、その主要構成成分としてもつ。主要構成成分とは、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６５重量％、より好ましくは少なくとも７５重量％、とりわけ少なくとも８５重量％ のベースストックを意味する。

【0072】

また、ベースストックは、微量構成成分として、好ましくは３０重量％未満、より好ましくは２０重量％未満、とりわけ１０重量％未満のベースストックの主要構成成分として使用されていないグループＩＩＩ＋、ＩＶ及び／又はグループＶベースストックのいずれか又はこれらの混合物のベースストックを含んでもよい。そのようなグループＶベースストックとしては、例えば、アルキルナフタレン、アルキル芳香族、植物油、エステル、例えば、モノエステル、ジエステル、及びポリオールエステル、ポリカーボネート、シリコーンオイル、並びにポリアルキレングリコールが挙げられる。２種以上のグループＶベースストックが含まれてもよい。好ましいグループＶベースストックはエステル、特にポリオールエステルである。

【0073】

エンジンオイルに関して、減摩添加剤は、エンジンオイルの合計重量に対して、少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％のレベルでしてよい。減摩添加剤は、エンジンオイルの合計重量に対して、最大でも５重量％、好ましくは最大でも３重量％、より好ましくは最大でも２重量％のレベルで存在してよい。

【0074】

また、自動車エンジンオイルは、公知の官能性の他の種類の添加剤も、エンジンオイルの合計重量に対して、０．１〜３０重量％、より好ましくは０．５〜２０重量％、一層より好ましくは１〜１０重量％のレベルで含んでもよい。これらのさらなる添加剤としては、界面活性剤、分散剤、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、耐摩耗添加剤、発泡抑制剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、及びそれらの混合物を挙げることができる。粘度指数向上剤としては、ポリイソブテン、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、アルケニルアリール共役ジエン共重合体、及びポリオレフィンが挙げられうる。発泡抑制剤としてはシリコーン及び有機ポリマーが挙げられうる。流動点降下剤としては、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合物、カルボン酸ビニルポリマー、フマル酸ジアルキルの三元共重合体、脂肪酸のビニルエステル、及びアルキルビニルエーテルが挙げられうる。無灰清浄剤としては、カルボン酸分散剤、アミン分散剤、マンニッヒ分散剤、及びポリマー分散剤が挙げられうる。耐摩耗添加剤としては、ＺＤＤＰ、無灰及び灰含有有機リン及びオルガノ硫黄化合物、ホウ素化合物、並びにオルガノモリブデン化合物が挙げられうる。灰含有分散剤としては、酸性有機化合物の中性及び塩基性アルカリ土類金属塩が挙げられうる。酸化阻害剤としては、ヒンダードフェノール及びアルキルジフェニルアミンが挙げられうる。添加剤は１つの添加剤中に２つ以上の官能基を含んでもよい。

【0075】

エンジンオイルに関して、ベースストックはＳＡＥ粘度グレードが０Ｗ〜１５Ｗの範囲であってよい。粘度指数は、好ましくは少なくとも９０、より好ましくは少なくとも１０５である。ベースストックは、好ましくは１００℃での粘度が３〜１０ｍｍ²／ｓ、より好ましくは４〜８ｍｍ²／ｓである。ノアック（Noack）揮発度はＡＳＴＭ Ｄ−５８００に従って測定され、好ましくは２０％未満、より好ましくは１５％未満である。

【0076】

本発明の潤滑剤組成物はギアオイルとして使用できる。ギアオイルは、工業用、自動車用及び／又は船舶用ギアオイルであってよい。潤滑剤組成物がギアオイルの場合、減摩添加剤は好ましくは、ギアオイルの合計重量に対して０．１〜１０重量％の範囲で含まれる。

【0077】

ギアオイルに関して、減摩添加剤は、ギアオイルの合計重量に対して、少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％のレベルで存在してよい。減摩添加剤は、ギアオイルの合計重量に対して、最大でも５重量％、好ましくは最大でも３重量％、より好ましくは最大でも２重量％のレベルでしてよい。

【0078】

ギアオイルはＩＳＯグレードに従った動粘度をもちうる。ＩＳＯグレードは４０℃での試料の中点動粘度ｃＳｔ（ｍｍ²／ｓ）を特定する。例えば、ＩＳＯ１００は粘度が１００±１０ｃＳｔであり、ＩＳＯ１０００は粘度が１０００±１００ｃＳｔである。ギアオイルは、好ましくは粘度がＩＳＯ１０〜ＩＳＯ１５００の範囲であり、より好ましくはＩＳＯ６８〜ＩＳＯ６８０である。

【0079】

本発明によるギアオイルは好ましくは良好な低温特性を有する。例えば、−３５℃におけるそのような配合の粘度は、１２０，０００センチポアズ（ｃＰ）（１２０，０００ｍＰａ・ｓ）未満、より好ましくは１００，０００ｃＰ未満、とりわけ９０，０００ｃＰ未満である。

【0080】

工業用ギアオイルは、平歯車、ヘリカルギヤ、かさ歯車、ハイポイドギヤ、遊星歯車、及びウォームギヤをもつギアボックスでの使用に適したものが挙げられる。好適な用途としては、採鉱；製紙工場、織物工場、及び製糖所などの工場；鉄鋼生産、並びに風力タービンにおける使用が挙げられる。１つの好ましい用途は、ギアボックスは典型的に遊星歯車をもつ風力タービンである。

【0081】

風力タービンでは、ギアボックスは典型的に風力タービン翼アセンブリのローターと発電機のローターの間に位置する。ギアボックスは、風力タービン翼ローターによって約１０〜３０毎分回転数（ｒｐｍ）で回転する低速シャフトを、大部分の発電機が発電するのに要する回転速度である約１０００〜２０００ｒｐｍで発電機を駆動する１つ以上の高速シャフトに連結できる。ギアボックスで働く高いトルクは、風力タービンのギア及びベアリングで非常に大きな圧力を発生できる。本明細書のギアオイルは、ギア間の摩擦を減らすことによって風力タービンのギアボックスの疲労寿命を長くしうる。

【0082】

風力タービンギアボックスの潤滑剤は、多くの場合、保全間の使用期間が長くなる、すなわち、サービス間隔が長くなる。したがって、長期間にわたって好適な性能がもたらすように、高い安定性をもつ長持ちする潤滑剤組成物が必要とされうる。

【0083】

自動車ギアオイルとしては、すべて典型的にハイポイドギヤを使用するマニュアルトランスミッション、トランスファーケース、及び差動装置での使用に適したものが挙げられる。トランスファーケースで我々が意味するのは、四輪駆動及び全輪駆動システムで見られる四輪駆動システムの部品である。トランスファーケースはトランスミッションに連結され、ドライブシャフトによってフロントアクスル及びリアアクスルにも連結される。文献では、トランスファーギアケース、トランスファーギアボックス、トランスファーボックス、又はジョッキーボックスとも呼ばれる。

【0084】

船舶スラスターギアボックスは、工業用及び自動車用ギアオイルと比較して高い割合の添加剤、例えば、分散剤、防食剤を含む特有のギアオイルを有して、腐食及び水混入に対処する。小型の船に関連しうるプロペラユニットに使用される船外機ギアオイルもある。

【0085】

本発明によるギアオイルは、本明細書に記載されるさらなる添加剤の１つ以上を含んでもよい。ギアオイルは好ましくは、硫黄系添加剤及びリン系添加剤からなる群から選択される少なくとも１種の極圧剤、又は少なくとも１種の極圧剤、並びに可溶化剤、無灰分散剤、流動点降下剤、抗発泡剤、抗酸化物質、防錆剤、及び腐食防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含みうる１つ以上の添加剤を含む。

【0086】

他の添加剤は、ギアオイルの合計重量に対して、０．０１〜３０重量％、より好ましくは ０．０１〜２０重量％、ことの他に０．０１〜１０重量％のレベルで既知の官能性のギアオイルに含まれてよい。これらとしては、界面活性剤、極圧／耐摩耗添加剤、分散剤、腐食防止剤、防錆剤、摩擦調整剤、発泡抑制剤、流動点降下剤、及びそれらの混合物を挙げることができる。極圧／耐摩耗添加剤としては、ＺＤＤＰ、リン酸トリクレジル、リン酸アミンが挙げられる。腐食防止剤としては、サルコシン誘導体、例えば、クローダ・ヨーロッパ社から入手可能のクロダシニックＯが挙げられる。発泡抑制剤としては、シリコーン及び有機ポリマーが挙げられる。流動点降下剤としては、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合物、カルボン酸ビニルポリマー、フマル酸ジアルキルの三元共重合体、脂肪酸のビニルエステル、及びアルキルビニルエーテルが挙げられる。無灰清浄剤としては、カルボン酸分散剤、アミン分散剤、マンニッヒ分散剤、及びポリマー分散剤が挙げられる。摩擦調整剤としては、アミド、アミン、及び多価アルコールの脂肪酸部分エステルが挙げられる。灰含有分散剤としては、酸性有機化合物の中性及び塩基性アルカリ土類金属塩が挙げられる。添加剤は１つの材料に２つ以上の官能性を有してもよい。

【0087】

ギアオイルは、ギアオイルの合計重量に対して、抗酸化物質を好ましくは０．２〜２重量％の範囲、より好ましくは０．４〜１重量％の範囲でさらに含んでもよい。抗酸化物質としては、ヒンダードフェノール、アルキルジフェニルアミン及び誘導体、並びにフェニルアルファナフチルアミン及び誘導体が挙げられる。抗酸化物質が存在するギアオイル組成物は、好ましくはＣＥＣ Ｌ−４０−Ａ−９３の改変版を用いて測定した１００時間にわたる粘度損失割合が、２０％未満、より好ましくは１５％未満、とりわけ１０％未満である。

【0088】

ギアオイルは、ギアオイルの合計重量に対して、好ましくは少なくとも０．０５重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％、特に少なくとも１重量％、とりわけ少なくとも１．５重量％のさらなる添加剤（添加剤パック）を含む。ギアオイルは、ギアオイルの合計重量に対して、好ましくは最大でも１５重量％、より好ましくは最大でも１０重量％、特に最大でも４重量％、とりわけ最大でも２．５重量％のさらなる添加剤（添加剤パック）を含む。

【0089】

工業用ギアオイルに適した市販の添加剤パックとしては、ハイテック３０７（風力タービン用）、３１５、３１７、及び３５０（アフトン社製）；イルガルーブＭＬ６０５Ａ（ＢＡＳＦ社製）；ルーブリゾールＩＧ９３ＭＡ、５０６、５０６４、及び５０９１（ルーブリゾール社製）；バンルブ０９０２（バンデルビルト社製）；ＲＣ９３３０、９４１０、及び９４５１（ラインケミー社製）；ＮＡ−ＬＵＢＥ ＢＬ−１２０８（キングインダストリーズ社製）が挙げられる。

【0090】

ギアオイルの１つの使用は風力タービンギアボックスである。ギアボックスは典型的に、風力タービン翼アセンブリのローターと発電機のローターの間に位置する。ギアボックスは、風力タービン翼ローターによって約１０〜３０毎分回転数（ｒｐｍ）で回転する低速シャフトを、大部分の発電機が発電するのに要する回転速度である約１０００〜２０００ｒｐｍで発電機を駆動する１つ以上の高速シャフトに連結できる。ギアボックスで働く高いトルクは、風力タービンのギア及びベアリングで非常に大きな圧力を発生できる。本明細書に記載されるギアオイルは、ギア間の摩擦を減らすことによって風力タービンのギアボックスの疲労寿命を長くしうる。

【0091】

風力タービンギアボックスのギアオイルは、多くの場合、保全間の使用期間が長くなる、すなわち、サービス間隔が長くなる。したがって、長期間にわたって好適な性能がもたらすように、高い安定性をもつ長持ちするギアオイルが必要とされうる。

【0092】

本発明の潤滑剤組成物は油圧作動油又は油圧作動油剤として使用できる。潤滑剤組成物が油圧作動油又は油圧作動油剤である場合、減摩添加剤は、好適には、油圧油の合計重量に対して、０．１〜１０重量％の範囲で存在してよい。

【0093】

油圧油に関して、減摩添加剤は、油圧油の合計重量に対して、少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％のレベルで存在してよい。減摩添加剤は、油圧油の合計重量に対して、最大でも５重量％、好ましくは最大でも３重量％、より好ましくは最大でも２重量％のレベルで存在してよい。

【0094】

油圧油は、粘度がＩＳＯ１０〜ＩＳＯ１００、好ましくはＩＳＯ３２〜ＩＳＯ６８であってよい。

【0095】

油圧油は、系内で１つの点から別の点に圧力を移す必要があるところどこにでも使用される。油圧油が利用される多くの商業用途の幾つかは、航空機、ブレーキシステム、コンプレッサー、工作機械、圧搾機、ドローベンチ、ジャッキ、エレベーター、ダイカスト、プラスチック成形、溶接、石炭採鉱、管絞り圧延機、抄紙機圧搾ロール、カレンダースタック（calendar stack）、金属加工操作、フォークリフト、及び自動車である。

【0096】

本発明による油圧作動油若しくは油圧作動油剤は、本明細書に記載されるさらなる添加剤の１つ以上を含んでもよい。

【0097】

本発明の潤滑剤組成物は金属加工油剤として使用してもよい。潤滑剤組成物が金属加工油剤である場合、減摩添加剤は好ましくは、金属加工油剤の合計重量に対して１〜２０重量％の範囲で存在してよい。

【0098】

金属加工油剤に関して、減摩添加剤は、金属加工油剤の合計重量に対して、少なくとも２重量％、好ましくは少なくとも３重量％、より好ましくは少なくとも５重量％のレベルで存在してよい。減摩添加剤は、金属加工油剤の合計重量に対して、最大でも１５重量％、好ましくは最大でも１０重量％のレベルで存在してよい。

【0099】

金属加工油剤は、粘度が少なくともＩＳＯ１０、好ましくは少なくともＩＳＯ１００であってよい。

【0100】

金属加工操作としては、例えば、圧延加工、鍛造加工、熱間プレス加工、打ち抜き加工、曲げ加工、プレス加工、絞り加工、切削加工、パンチング加工、スピニング加工などが挙げられ、一般的に潤滑剤を用いて操作を容易にする。金属加工油剤は、相互に作用する金属面間の摩擦又はすべりを制御する膜をもたらすことができ、それによって操作に必要な総電力を減らし、金型、切削ビットなどの固着を防止し、摩耗を減らすことができる点で、一般的にこれらの操作を改善する。時として、潤滑剤は特定の金属加工接触点から熱を逃がすのを助けると思われている。

【0101】

金属加工油剤は多くの場合、分散媒（carrier fluid）及び１つ以上の添加剤を含む。分散媒は、金属面に幾分かの一般的な潤滑性を与え、特化した添加剤を金属面に輸送／送達する。くわえて、金属加工油剤は金属部に残留膜をもたらし、それによって所望の特性を加工されている金属に付与できる。添加剤は、流体膜潤滑を超える摩擦低減、金属腐食保護、極圧、又は摩耗防止効果を含むさまざまな特性を与えることができる。分散媒はベースストックであってもよい。

【0102】

分散媒としては、アメリカ石油協会グループＩ〜Ｖベースストックを含むさまざまな石油留分が挙げられる。添加剤は、溶解材料、分散材料、及び部分的溶解性材料として含む多様な形態で分散媒に存在できる。幾つかの金属加工油剤は、加工プロセス中に金属面に失われたり、堆積したりすることがあり、流出、噴出などで環境に失われことがある。分散媒及び添加剤が使用中に著しく分解しない場合は再生利用できる。一定の割合の金属加工油剤が仕掛り品及び工業プロセスの流れに入るので、金属加工油剤への構成成分は、最終的には生分解が可能であり、環境に対して生物蓄積のリスクをほとんどもたらさないのが望ましい。

【0103】

金属加工油剤は、金属加工油剤の合計重量に対して、最大でも９０重量％、より好ましくは最大でも８０重量％のベースストックを含んでもよい。

【0104】

本発明による金属加工油剤は、本明細書で記載されるさらなる添加剤の１つ以上を含んでもよい。金属加工油剤は、金属加工油剤の合計重量に対して、少なくとも１０重量％のさらなる添加剤を含んでよい。

【0105】

本発明の潤滑剤組成物は、エステル、部分エステル、ホスホネート、オルガノモリブデン系化合物、脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸エステル、硫黄含有エステル、リン酸エステル、酸リン酸エステル（acid phosphoric acid ester）、及びリン酸エステルのアミン塩などの、本明細書で定義されるもの以外の減摩剤を含んでもよい。

【0106】

１つの好ましい実施形態では、本発明による潤滑剤組成物は、式（Ｉ）の化合物である減摩剤のみを含んでもよい。よって、１つの好ましい潤滑剤組成物は、本明細書で定義される式（Ｉ）の化合物である減摩剤から本質的に成る、又はから成る。

【0107】

減摩添加剤を含まない同等の潤滑剤組成物と比較して、式（Ｉ）の化合物は、特にミニトラクションマシーン（mini-traction machine）（ＭＴＭ）を用いて測定した場合、潤滑剤組成物の摩擦係数を低減できる。摩擦係数は動摩擦係数であってもよい。

【0108】

減摩添加剤を含まない同等の潤滑剤組成物と比較して、本明細書で定義される式（Ｉ）の化合物は、ミニトラクションマシーンを用いた場合に、本明細書に記載される試験において、好ましくはグループＩＩ鉱油を用いて、１００℃の温度で、１．０ＧＰａの負荷、及び０．０２ｍ／ｓの回転速度で、潤滑剤組成物の摩擦係数、好ましくはエンジンオイルの摩擦係数を、少なくとも１５％、好ましくは少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも４０％、特に少なくとも４５％、とりわけ少なくとも５０％ 減らすことができる。

【0109】

摩擦係数は、０〜２００℃の温度範囲、好ましくは２０〜１８０℃の範囲、より好ましくは４０〜１５０℃の範囲にわたって、本明細書で記載のように低減できる。

【0110】

摩擦係数は、０．００２ｍ／ｓ、０．０２ｍ／ｓ、０．２ｍ／ｓ及び／又は２ｍ／ｓの回転速度で測定した場合、本明細書で記載のように低減できる。

【0111】

本発明を以下の非限定的な例によって説明する。

【0112】

以下の試験手順を用いた。

【0113】

ミニトラクションマシーン（ＭＴＭ）
１００重量％のグループＩＩ鉱油を含有する潤滑剤組成物（減摩添加剤を含まない対照組成物）（ピュア・パフォーマンス（Pure Performance）１１０Ｎ、フィリップス６６社）の摩擦係数を、４０℃、１００℃、及び１５０℃で、スムースディスク上に３／４インチ（約１．９１ｃｍ）ボールをもつＭＴＭを用いて決定した。さらなる０．５重量％の評価減摩添加剤（試験組成物）を含有する上記対照組成物を用いて測定を繰り返した。

【0114】

ＭＴＭは英国ロンドンのＰＣＳインスツルメンツ社（PCS Instruments）によって供給された。この機械は、速度、負荷、及び温度などの幾つかの特性を変えながら ボール・オン・ディスク（ball-on-disc）構造を用いて、所与の潤滑剤の摩擦係数を測定する方法を提供する。ＭＴＭは、大きな負荷、モーター、又は構造を要することなく、現実的な圧力、温度、及び速度を得ることができるように試験片及び構造が設計されているコンピューター制御精密トラクション測定システムである。ディスクはＡＩＳＩ５２１００鏡面仕上げの焼き入れ軸受鋼（Ｒａ＜０．０１μｍ）であり、ボールはＡＩＳＩ５２１００焼き入れ軸受鋼であった。３６Ｎ（１ＧＰａ接触圧）の負荷をかけ、回転速度は０．００１ｍ／ｓから２ｍ／ｓまで変動させた。次いで約５０ｍｌの潤滑剤組成物を加えた。ボールをディスクとボールの面に対して載せ、ディスクを独立して動かして５０％の滑り率をもつ混合転がり滑り接触を創出した。ボールとディスクの間の摩擦力を力変換器によって測定した。さらなるセンサーによって、負荷荷重及び潤滑剤温度を測定した。

【実施例】

【0115】

実施例１
１００ｇのソルビトール及び０．１ｇのＮａＯＨ（０．００７重量％）を加圧ステンレス鋼反応器に加えた。反応混合物を激しく混ぜながら１２０℃に熱した。次に１，２２２ｇの酸化エチレンを小分けにして加えて反応させた。結果として、気体の総圧力は３５プサイ（約２４１，３１８パスカル）を超えなかった。酸化エチレンの最後の部分を加えた後、反応混合物を１５０℃に加熱し、この温度でさらに２時間撹拌してエトキシ化反応を完了した。

【0116】

４５３ｇの（上で作製した）エトキシ化ソルビトール、９９７ｇのポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）及び０．３ｇのシュウ酸スズ触媒をいっしょに混ぜて２３０℃に熱した。真空及び軽い窒素スパージ（nitrogen sparge）（０．１ｃｆｍ）をかけて、混合物の酸性度指数が２ｍｇＫＯＨ／ｇ未満になるまで反応を行なった。次に反応を８０〜９０℃に冷やし、触媒を中和するために４ｇのリン酸（７５重量％）を加えた。次いで生成物をろ過して固体不純物を除去した。必要な場合は、生成物に生蒸気を１２５〜１３５℃で約２時間加えることによって脱臭加工を行った。最終生成物は、２０℃で、鹸化価が１４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価が１．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、ヨウ素価が１．７ｇＩ／１００ｇ、ヒドロキシル価が２５．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、及び粘度が２２，０００Ｃｐであった。

【0117】

実施例２
２９３ｇの酸化エチレン及び１８５ｇの結果として得られたエトキシ化ソルビトールを使用したこと以外は実施例１の手順を繰り返した。最終生成物は、鹸化価が１４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価が１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、ヨウ素価が１．７ｇＩ／１００ｇ、及びヒドロキシル価が２５．４ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

【0118】

実施例３
ポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）の代わりに９９７ｇの１２−ヒドロキシステアリン酸を使用したこと以外は実施例１の手順を繰り返した。最終生成物は、鹸化価が１４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価が１．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、ヨウ素価が１．７ｇＩ／１００ｇ、及びヒドロキシル価が２６．１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

【0119】

実施例４
実施例１〜３で作製した減摩添加剤（ＦＲＡ）を上記のＭＴＭ試験手順を用いて評価し、グループＩＩ鉱油に関する結果を表２〜４に示す。

【0120】

【表2】

【0121】

【表3】

【0122】

【表4】

【0123】

実施例５
グループＩＩ鉱油の代わりに市販の従来の自動車エンジンオイル（ＧＦ−５認定、粘度グレード１０Ｗ−３０）を１３５℃で使用したこと以外は、上記ＭＴＭ試験手順を用いて、実施例１〜３で作製した減摩添加剤（ＦＲＡ）を評価した。結果を表５に示す。

【0124】

【表5】

【0125】

実施例６
実施例１で作製した減摩添加剤（ＦＲＡ）をその金属加工油剤金属加工油剤の添加剤としての性能について評価した。マイクロタップＵＳＡ社（Microtap USA, Inc.）によって供給されたマイクロタップ（Microtap）ＩＩスレッドタッピングマシーン（thread tapping machine）を使用して、金属加工油剤のタッピングトルクを測定する。マイクロタップＩＩマシーンは、選択した操作パラメーターのセットにて下穴にねじ山を切削する。試験は３．７ｍｍ径の穴のある５０ｍｍ×２００ｍｍ×８ｍｍの軟鋼棒で行った。それらの軟鋼棒は、ロバート・スペックス社（the company Robert Speck Ltd）によって供給された。

【0126】

この実施例については、以下のパラメーターを使用した。
１ｍｌの金属加工油剤を、ピペットを用いてマイクロタップＩＩマシーンに加える。
周囲温度
穴の深さ ６．０ｍｍ
フォーミングタップ（forming tap）４ｍｍ
２２０Ｎｃｍに設定した最大トルク
切断速度 １０００ｒｐｍ

【0127】

金属加工油剤を塗った後、穴にねじ山をつけて、要したトルクの量を記録した。金属加工油剤はねじ山が２２０Ｎｃｍに設定した最大トルク内で形成可能に充分でない場合、機械で複数回試した後、不合格（fail）とした。結果を下記の表６に示す。

【0128】

【表6】

【0129】

上記例は本発明による潤滑剤組成物の特性が向上したことを例証する。