特開 2024-125187 工業用ギア流体のための潤滑組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125187

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】工業用ギア流体のための潤滑組成物

(51)【国際特許分類】

   C10M 135/22 20060101AFI20240906BHJP

   C10N 30/06 20060101ALN20240906BHJP

   C10N 40/02 20060101ALN20240906BHJP

   C10N 40/04 20060101ALN20240906BHJP

【ＦＩ】

C10M135/22

C10N30:06

C10N40:02

C10N40:04

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024027514

(22)【出願日】2024-02-27

(31)【優先権主張番号】18/178,126

(32)【優先日】2023-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】391007091

【氏名又は名称】アフトン・ケミカル・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】Ａｆｔｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110000109

【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス

(72)【発明者】

【氏名】エドワーズ、デヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】ライアン、ヘレン

【テーマコード（参考）】

4H104

【Ｆターム（参考）】

4H104BA04A

4H104BA07A

4H104BB08A

4H104BG12C

4H104DA02A

4H104DA06A

4H104LA03

4H104PA01

4H104PA02

4H104PA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】硫黄損失を最小限に抑え、高い極圧性能を維持する、ドライブラインを潤滑するためのギア流体組成物を提供する。
【解決手段】ａ）大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤であって、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ２～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、ｘは少なくとも２の整数であり、ｘの大部分が３である、第１のポリスルフィドと、ｂ）大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤であって、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり、ｙの大部分が３である、第２のポリスルフィドとを含み、第１、第２ポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比が約０．３～約０．８である潤滑剤組成物とする。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑剤組成物であって、
ａ）大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤であって、前記第１のポリスルフィドは、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ２～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、ｘは、少なくとも２の整数であり、ｘの大部分が３である、第１のポリスルフィド極圧剤と、
ｂ）大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤であって、前記第２のポリスルフィド極圧剤は、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり、ｙの大部分が３である、第２のポリスルフィド極圧剤と、を含み、
前記第１ポリスルフィド及び前記第２ポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比が約０．３～約０．８である、潤滑剤組成物。

【請求項2】

前記第１及び前記第２のポリスルフィドは、約０．２～約０．５重量％の硫黄を前記潤滑組成物に提供する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項3】

前記第１のポリスルフィドは約４０～約５０重量％の硫黄を有し、前記第２のポリスルフィドは約１８～約３０重量％の硫黄を有する、請求項２に記載の潤滑剤組成物。

【請求項4】

前記第１のポリスルフィドは、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド及び約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有し、且つ／又は前記第２のポリスルフィドは、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド及び約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有する、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項5】

Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ４～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、及び／又はＲ_１及びＲ_２は、それぞれＣ４ヒドロカルビル基である、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項6】

前記第１のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドを含み、且つ／又は前記第２のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドを含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項7】

Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれＣ１２ヒドロカルビル基である、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項8】

前記潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に従って測定した場合に約３０重量パーセント未満の硫黄損失を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項9】

約０．２～約０．４重量パーセントの前記第１のポリスルフィド及び約０．８～約１．２重量パーセントの前記第２のポリスルフィドを更に含み、且つ／又は約０．２～約０．３８の前記第２のポリスルフィドに対する前記第１のポリスルフィドの重量パーセント比を更に含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項10】

大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤であって、前記第１のポリスルフィドは、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ２～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、ｘは、少なくとも２の整数であり、ｘの大部分は３である、第１のポリスルフィド極圧剤と、大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤であって、前記第２のポリスルフィドは、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり、ｙの大部分は３である、第２のポリスルフィド極圧剤と、を含み、前記第１のポリスルフィド及び前記第２のポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比が約０．３～約０．８である、潤滑組成物でドライブライン構成要素を潤滑することを含む、ドライブラインを潤滑する方法。

【請求項11】

前記第１及び前記第２のポリスルフィドは、約０．２～約０．５重量％の硫黄を前記潤滑組成物に提供する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

Ｒ_１及びＲ_２は、独立してＣ４～Ｃ６ヒドロカルビル基である、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記第１のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドを含み、且つ／又は前記第２のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に従って測定した場合に約３０重量％未満の硫黄損失を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に従って測定した場合に約３０重量％未満の硫黄損失を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える、請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、極圧、摩擦、及び／又は硫黄保持のための改善された特性を有する、例えば、ギア、車軸、及び／又は動力伝達流体を含むドライブライン用途のための潤滑組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

ヘビーデューティ又は産業用途のためのギア、変速機、及び／又は車軸は、一般に、所望の用途に適した特定の摩擦特性を提供する潤滑剤を必要とする。例えば、車軸、トランスファーケース、差動装置、及び変速機は、多くのヘビーデューティ又は産業車両に設けられることが多く、それぞれが独自の潤滑組成物を必要とする。実際には、そのような用途のギア及び車軸は、全負荷容量で、並びに／又はハードウェアに追加の応力及び負担をかける頻繁なストップ・アンド・ゴー作動で作動され得る。したがって、ヘビーデューティ又は産業用ギア及び車軸用途のための潤滑剤は、全負荷及びストップ・アンド・ゴー作動条件の両方の下でギア及び車軸を確実に保護するための添加剤化学を必要とする。

【0003】

典型的には、そのような用途のための潤滑剤は、例えば、極圧、耐摩耗性、摩擦、及び／又は銅腐食のうちの１つ以上の性能特性を満たす流体を必要とし、車軸又はギア流体の一般的な要件のうちのいくつかのみを示唆する。そのような性能を達成するために、多くの添加剤が潤滑剤に含まれ得る。例えば、そのような潤滑剤は、ギア及び他の構成要素を摩耗及びスコーリングから保護するために硫化添加剤を含むことが多い。しかしながら、このようなギアオイルに一般的に使用される硫黄添加剤は揮発性である傾向があり、その結果、ある量の硫黄が経時的に失われる。硫黄損失は、劣化した極圧性能並びに潜在的な環境問題を含む多くの理由から望ましくない。

【発明の概要】

【0004】

１つのアプローチ又は実施形態において、良好な極圧及び低い硫黄損失を提供するドライブラインのための潤滑剤組成物が本明細書に記載される。一態様では、潤滑組成物は、（ａ）大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤と、（ｂ）大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤とを含み、第１のポリスルフィド及び第２のポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比が約０．３～約０．８である。

【0005】

他のアプローチ又は実施形態では、前段落の潤滑剤組成物は、１つ以上の任意選択的な特徴、アプローチ、又は実施形態と組み合わされ得る。これらの任意選択の特徴又は実施形態は、以下の１つ又は複数を含むことができる。第１及び第２のポリスルフィドは、潤滑組成物に約０．２～約０．５重量パーセントの硫黄を提供し、及び／又は第１のポリスルフィドは、約４０～約５０重量パーセントの硫黄を有し、及び第２のポリスルフィドは、約１８～約３０重量パーセントの硫黄を有し、及び／又は第１のポリスルフィドは、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド及び約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有し、及び／又は第２のポリスルフィドは、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド及び約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有し、及び／又は第１のポリスルフィドは、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ４～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、ｘは、少なくとも２の整数であり、ｘの大部分は３であり、及び／又はＲ_１及びＲ_２は、それぞれＣ４ヒドロカルビル基であり、及び／又は第１のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドを含み、及び／又は第２のポリスルフィドは、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり、ｙの大部分は３であり、及び／又はＲ_３及びＲ_４は、それぞれＣ１２ヒドロカルビル基であり、及び／又は第２のポリスルフィドが、ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドを含み、及び／又は潤滑剤組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に準拠して測定した場合に約３０重量パーセント未満の硫黄損失を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に準拠して約２００ｋｇｆを超え、及び／又は約０．２～約０．４重量パーセントの第１のポリスルフィド及び約０．８～約１．２重量パーセントの第２のポリスルフィドを更に含み、約０．２～約０．３８の第２のポリスルフィドに対する第１のポリスルフィドの重量パーセント比を更に含む。

【0006】

本開示の他のアプローチ又は実施形態において、良好な極圧性能を提供し、低い硫黄損失を維持するためにドライブラインを潤滑する方法が本明細書に記載される。この実施形態の一態様では、本方法は、大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤と、大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤と、を含む潤滑組成物でドライブライン構成要素を潤滑することを含み、第１のポリスルフィド及び第２のポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比は、約０．３～約０．８である。

【0007】

他のアプローチ又は実施形態では、前段落の方法は、任意の組み合わせで、１つ以上の任意選択的なステップ、特徴、又は実施形態と組み合わされ得る。本方法のこれらの任意選択の特徴又は実施形態は、以下の１つ又は複数を含むことができる。第１及び第２のポリスルフィドは、潤滑組成物に約０．２～約０．５重量パーセントの硫黄を提供し、及び／又は第１のポリスルフィドは、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ４～Ｃ６ヒドロカルビル基であり、ｘは、少なくとも２の整数であり、ｘの大部分は３であり、及び／又は第２のポリスルフィドは、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり、ｙの大部分は３であり、及び／又は第１のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドを含み、及び／又は第２のポリスルフィドは、ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドを含み、及び／又は潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に従って測定した場合に約３０重量パーセント未満の硫黄損失を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える。

【0008】

更なる実施形態又はアプローチにおいて、本明細書に記載される潤滑剤の任意の実施形態の使用は、潤滑剤組成物を形成するために、及び／又はドライブライン組成物を潤滑するために、また、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３に従って測定される約３０重量パーセント未満の硫黄損失を有し、及び／又はＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超えるために提供される。

【0009】

本開示の他の実施形態は、本明細書に開示した発明の明細書及び発明の実施を考慮すれば、当業者には明らかであろう。以下の用語の定義は、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提供される。

【0010】

「ギア油」、「ギア流体」、「ギア潤滑剤」、「基ギア潤滑剤」、「潤滑油」、「潤滑剤組成物」、「潤滑組成物」、「潤滑剤」、及び「潤滑流体」という用語は、本明細書で考察されるような、主要量の基油と、少量の添加剤組成物と、を含む、最終潤滑生成物を指す。このようなギア流体は、例えば、変速機、タービン、及び／又はリミテッド・スリップ・差動装置では、金属と金属との接触状態を有する変速機及びギア駆動構成要素などの極圧状態において使用するものである。

【0011】

本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル置換基」又は「ヒドロカルビル基」という用語は、その通常の意味で使用され、当業者には既知である。具体的には、それは、分子の残りの部分に直接結合した炭素原子を有し、且つ主に炭化水素の特徴を有する基を指す。各ヒドロカルビル基は、炭化水素置換基から独立して選択され、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、及び窒素のうちの１つ以上を含有し、２個以下の非炭化水素置換基は、ヒドロカルビル基中の炭素原子１０個ごとに存在する。

【0012】

本明細書で使用する場合、「重量パーセント」又は「重量％」という用語は、別段の断りがない限り、列挙した成分の組成物全体の重量に対して表す百分率を意味している。本明細書の全てのパーセント数は、別段の指定がない限り、重量パーセントである。

【0013】

本明細書で使用される用語「可溶性」、「油溶性」、又は「分散性」は、化合物又は添加剤が可溶性、溶解性、混和性、又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、油が用いられる環境においてそれらの意図された効果を発揮するのに十分な程度まで油中に可溶性、懸濁性、溶解性、又は安定して分散性であることを意味している。更に、所望ならば、他の添加剤を更に組み込むと、より高いレベルの特有な添加剤を組み込むことも可能になり得る。

【0014】

本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、約１～約２００個の炭素原子の直鎖、分岐鎖、環状、及び／又は置換飽和鎖部分を指している。本明細書で使用される場合、「アルケニル」という用語は、約３～約３０個の炭素原子の直鎖、分岐鎖、環状、及び／又は置換飽和鎖部分を指している。本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、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、及び／又はヘテロ原子、例えば、限定するものではないが窒素及び酸素を含み得る単環及び多環芳香族化合物を指している。

【0015】

本明細書で使用される場合、分子量は、市販のポリスチレン標準（較正基準として約１８０～約１８，０００のＭｎを有する）を使用してゲル浸透クロマトグラフィー（gel permeation chromatography、ＧＰＣ）によって測定される。本明細書の任意の実施形態の分子量（Ｍｎ）は、Ｗａｔｅｒｓから入手されるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）機器又は類似の機器、及びＷａｔｅｒｓ Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｓｏｆｔｗａｒｅ又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得る。ＧＰＣ機器には、Ｗａｔｅｒｓ分離モジュール及びＷａｔｅｒｓ屈折率検出器（又は同様の任意選択的な機器）が提供され得る。ＧＰＣの作動条件は、ガードカラム、４つのＡｇｉｌｅｎｔ ＰＬｇｅｌカラム（長さ３００×７．５ｍｍ、粒径５μ、及び細孔径の範囲１００～１００００Å）、約４０℃のカラム温度を含み得る。非安定化ＨＰＬＣグレードのテトラヒドロフラン（tetrahydrofuran、ＴＨＦ）は、１．０ｍＬ／分の流量で溶媒として使用され得る。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（polystyrene、ＰＳ）標準で較正され得る。較正曲線は、５００ｇ／モル未満の質量を有する試料について外挿することができる。試料及びＰＳ標準は、ＴＨＦに溶解し、０．１～０．５重量パーセントの濃度で調製することができ、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米国特許第５，２６６，２２３号にも記載されている。ＧＰＣ法は、分子量分布情報を更に提供する。例えば、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も参照されたい。

【0016】

本明細書で使用される場合、任意の硫黄部分分布又は比は、５ｍｍのＢＢＯ Ｐｒｏｄｉｇｙプローブ（又は同等物）を備えたＢｒｕｋｅｒ Ａｖａｎｃｅ－３ ＨＤ ５００ＭＨｚ機器による^１３ＣＮＭＲを使用して決定された。試料をクロロホルム－ｄに溶解し、^１Ｈ ＮＭＲ一次元（１Ｄ）及び二次元（２Ｄ）同種核実験については約３％（ｗｔ／ｗｔ）、^１３Ｃ １Ｄ及び２Ｄ異種核実験については約３０％（ｗｔ／ｗｔ）とした。クロロホルム－ｄを化学シフト基準として使用し、それぞれｄ_Ｈ＝７．２７及びｄ_Ｃ＝７７．０ｐｐｍであった。実験は周囲温度で行った。直接観測１Ｄ^１Ｈ及び^１３Ｃ－^１Ｈデカップリング実験は、９０度パルス幅、５×Ｔ１遅延及び^１３Ｃ ＮＭＲ実験のためのゲート^１Ｈデカップリングを使用して、定量的条件下で実施した。加えて、１３５度パルスオプションを使用した偏光移動による歪みのない増強（ＤＥＰＴ）実験も得られた。構造帰属を補助するために使用した２Ｄ実験は、同種核相関分光法（ＣＯＳＹ）、異種核１量子コヒーレンス法（ＨＳＱＣ）及び異種核多結合相関分光法（ＨＭＢＣ）であった。全てのＮＭＲデータは、Ｂｒｕｋｅｒ Ｉｎｃ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ ＭＡ）製のＢｒｕｋｅｒ Ｔｏｐｓｐｉｎ ３．６２ソフトウェアを使用して取得し、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．製のＡＣＤ／Ｓｐｅｃｔｒｕｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ２０２１．１．３ソフトウェアを使用して、標準パラメータ（又は同等の機器／ソフトウェア）を使用して処理した。

【0017】

本開示全体を通して、用語「含む（comprises）」、「含む（includes）」、「含有する（contains）」などは、オープンエンドであると考えられ、明示的に列挙されていない任意の要素、工程、又は配合成分を含むことを理解すべきである。「から本質的になる」という句は、任意の明示的に列挙された要素、工程、又は配合成分、及び本発明の基本的及び新規の態様に実質的に影響を及ぼさない任意の追加の要素、工程、又は配合成分を含むことを意味している。本開示はまた、用語「含む（comprises）」、「含む（includes）」、「含有する（contains）」を使用して記載される任意の組成物は、具体的に列挙されたその成分「から本質的になる（consisting essentially of）」又は「からなる（consisting of）」同じ組成物の開示を含むものとして解釈されるべきであることも企図している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

１つのアプローチ又は実施形態において、本明細書に開示されるのは、ポリスルフィド極圧剤の混合物によって提供される最大約１．０重量パーセントの硫黄を有する、ギア流体、動力伝達流体、及び／又は車軸用途に好適な潤滑組成物である（他のアプローチにおいて、潤滑剤は、ポリスルフィド極圧剤の混合物からの約０．２重量パーセント～約１．０重量パーセントの硫黄、約０．２～約０．７５重量パーセントの硫黄、又は約０．２重量パーセント～約０．５重量パーセントの硫黄を有し得る）。ポリスルフィド極圧剤によって提供される硫黄は、硫黄部分の特定のプロファイルを有し、混合物の各ポリスルフィドは、その上に有機部分の特定のプロファイルを有する。一態様では、本明細書の潤滑組成物は、少なくとも２種以上のポリスルフィド極圧剤の組み合わせを有し、それぞれが、硫黄揮発性を最小限に抑え、潤滑組成物において高い極圧性能を維持するように構成された選択された硫黄部分及び選択された有機部分構造を有する。

【0019】

１つのアプローチ又は実施形態では、本明細書の潤滑剤組成物は、Ｃ２～Ｃ６ポリスルフィドなどの短鎖ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤であって、第１のポリスルフィドの大部分がトリスルフィドである、第１のポリスルフィド極圧剤と、Ｃ１０～Ｃ１４ポリスルフィドなどの長鎖ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤であって、第２のポリスルフィドの大部分もトリスルフィドである、第２のポリスルフィド極圧剤とを含む。本明細書の実施形態の一態様では、潤滑組成物はまた、約０．３～約０．８の第１のポリスルフィド及び第２のポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比を有する。ポリスルフィド極圧剤のこのような混合物を含む潤滑組成物は、約３０重量％未満の硫黄損失（以下の実施例に示されるように、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３のＳ２００酸化試験に従って測定される）を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える。

【0020】

いくつかのアプローチ及び実施形態において、第１のポリスルフィド極圧剤は、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有し、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、Ｃ４～Ｃ６ヒドロカルビル基などの短鎖ヒドロカルビル基であり、ｘは、少なくとも２の整数であり（すなわち、少なくともジスルフィド）、ｘの整数の大部分が３である（すなわち、大部分はトリスルフィド）。他のアプローチ又は実施形態では、第２のポリスルフィド極圧剤は、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基などの長鎖ヒドロカルビル基であり、ｙは、少なくとも２の整数であり（すなわち、少なくともジスルフィド）、ｙの整数の大部分が３である（すなわち、主にトリスルフィド）。したがって、各ポリスルフィド極圧剤は、少なくとも－Ｓ_２－部分を有し、ポリスルフィドの大部分が－Ｓ_３－部分を有する化合物である。いくつかのアプローチでは、本明細書のポリスルフィド極圧剤の各々はまた、約１重量パーセント未満の－Ｓ_４－及びより高次の部分を有し得る。以下により詳細に説明するように、選択された硫黄含有量は極圧性能に役立ち、選択された有機基、特に短鎖有機基と長鎖有機基の比は硫黄保持に役立つ。

【0021】

第１のポリスルフィド極圧剤
第１のポリスルフィド極圧剤（本明細書ではＥＰ剤Ａとも呼ばれる）は、式Ｒ_１－Ｓ_ｘ－Ｒ_２の構造を有するジヒドロカルビルスルフィド化合物であり、式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、短鎖ヒドロカルビル基、好ましくはＣ２～Ｃ６ヒドロカルビル基（他のアプローチでは、Ｃ３～Ｃ６ヒドロカルビル基又はＣ４～Ｃ６ヒドロカルビル基）であり、ｘは少なくとも２の整数であり、好ましくはｘの整数の大部分が３である。すなわち、第１のポリスルフィド極圧剤の各ヒドロカルビル基は、２～６個の炭素原子、好ましくは４～６個の炭素原子、又はより好ましくは４個の炭素原子を有する。複数のアプローチにおいて、有機スルフィド化合物の各ヒドロカルビル基は、芳香族又は脂肪族であってもよく、好ましくは、ヒドロカルビル基は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルケニルなどの脂肪族基であってもよく、最も好ましくは、ヒドロカルビル基は、記載された量の炭素原子を有するアルキル基である。好適なアルキル基は、直鎖又は分枝鎖のエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、及び／又はヘキシル基であってもよい。以下により詳細に説明するように、ヒドロカルビル基は、好適なオレフィンから誘導されてもよく、２～６個の炭素原子又は上記の他の範囲を有してもよい。好ましくは、第１のポリスルフィド極圧剤は、Ｃ４ヒドロカルビル基を有し、最も好ましくは、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドである。

【0022】

本明細書における第１のポリスルフィド極圧剤を調製するのに好適なオレフィンは、炭素数２～６のモノ又はジ－置換モノオレフィンであってもよい。ジ－置換モノオレフィンは、２つのアルキル置換基を有する少なくとも１つの二重結合炭素原子を有するオレフィンである。第１のポリスルフィド極圧剤を誘導するための適切なオレフィンの例としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、２－メチル－２－ペンテン、２－メチル－２－ブテン、２－メチル－１－ブテン、ジイソブチレン、トリイソブチレン、及びこれらの混合物、並びに二量体、三量体、四量体、及びこれらの混合物が挙げられ、その結果、形成されるポリスルフィドは、その上にＣ２～Ｃ６有機基を有する。

【0023】

アプローチ又は実施形態において、第１のポリスルフィド極圧剤は、高圧条件下で水性硫化水素ナトリウムの存在下で所定量の溶融硫黄を所望のオレフィンと反応させることによって調製することができる。好ましくは、第１のポリスルフィドを形成するための硫黄源は、塩化硫黄、硫化水素、及びそれらの組み合わせを実質的に含まず、この文脈において、本明細書における反応は、塩化硫黄、硫化水素などを約０．１重量パーセント以下、約０．０５重量パーセント以下、約０．０１重量パーセント以下有するか、又は全く有さない。第１のポリスルフィド極圧剤は、約７５℃～約３００℃、好ましくは約１２０℃～約２２０℃、より好ましくは約１２０℃～約１５０℃の温度で得ることができる。硫黄対ヒドロスルフィドの適切なモル比は、約２０：１～約０．２５：１の範囲であり得る。硫黄＋ヒドロスルフィド対オレフィンのモル比は、約５：１～約０．５：１の範囲であり得る。高圧は、約１００ｐｓｉｇから２０００ｐｓｉｇ以上まで変化し得る。反応時間は様々であり、約２～約２４時間、好ましくは約８時間未満の範囲であってよく、１～４時間であり得る。任意の適切なオレフィンが使用され得るが、オレフィンの選択は、上記のような短鎖ヒドロカルビル基を達成するために必要である。例えば、２～約６個の炭素を含有するオレフィンは、最終生成物において所望の短鎖ヒドロカルビル基を達成するために必要とされる有用な供給原料であり、好ましくは、ｉｓｏｔｕｂｙｌｅｎｅが第１のポリスルフィド極圧剤に使用される。選択されたオレフィン又はオレフィンの混合物は、任意に、水性硫化ナトリウムの直接硫化によって調製された硫化水性水硫化物の予め形成された混合物と反応させてもよい。反応は、適切には、反応物を逐次添加して行うことができる。水硫化物の任意の適切なアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の水溶液を使用することができる。水硫化ナトリウムの水溶液が好ましく、水硫化ナトリウムの濃厚溶液が希薄溶液よりも好ましい。

【0024】

いくつかのアプローチ又は実施形態において、上記の反応から形成されたポリスルフィド生成物は、次いで、苛性アルカリ（すなわち、水酸化ナトリウム）及び／又は硫化ナトリウム若しくは硫化カリウムなどのアルカリ金属硫化物、場合によっては硫化ナトリウムの水溶液で処理されてもよく、これは、例えば、水硫化ナトリウム及び苛性アルカリ溶液（水酸化ナトリウム水溶液など）を、最終生成物において所望の硫化物プロファイル／比を生成するのに有効な量で混合することによって調製することができる。苛性アルカリは、水酸化ナトリウムなどの金属水酸化物の４０～６０パーセント溶液であってもよい。溶液は、メタノールなどの共溶媒を含有することができる。苛性アルカリ及び／又は硫化ナトリウム溶液及び上記で形成されたポリスルフィドは、撹拌反応器中で混合され、窒素などの不活性雰囲気下、約５０℃～約１００℃（好ましくは約９０℃～約１００℃）などの約１００℃までの温度で約３０分～約４時間、場合によっては約１～約２時間加熱され得る。次いで、反応混合物を冷却し、水層の上部に分離された有機生成物を回収することができる。苛性アルカリの量は、反応生成物及びその硫黄プロファイル／比のそれぞれを形成するために必要に応じて変化させることができる。あるいは、上記で形成されたポリスルフィド生成物は、適切な蒸留装置を使用して蒸留されて、本明細書中に記載されるようなトリスルフィド及びジスルフィド含量を含む適切な画分を収集し得る。

【0025】

形成された第１のポリスルフィド極圧剤は、大部分がトリスルフィドであり、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド、約５１～約９９モルパーセントのトリスルフィド、及び約１モルパーセント以下のテトラスルフィド又はより高次のスルフィドを有し得る。他のアプローチ又は実施形態では、第１のポリスルフィド極圧剤は、約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィド、約６５～約９５モルパーセントのトリスルフィド、約７５～約９５モルパーセントのトリスルフィド、又は約８５～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有する。他のアプローチ又は実施形態において、第１のポリスルフィド極圧剤はまた、重量基準で、約４０～約５０重量パーセントの硫黄、他のアプローチにおいて、約４２～約４８重量パーセントの硫黄、又は更に別のアプローチにおいて、約４２～約４６重量パーセントの硫黄を有し得る。上記のように、第１のポリスルフィド極圧剤の本明細書中の任意の実施形態は、好ましくはＣ２～Ｃ６ヒドロカルビル基、より好ましくはＣ３～Ｃ６ヒドロカルビル基、更により好ましくはＣ４ヒドロカルビル基、最も好ましくはｔｅｒｔ－ブチル基である上記の短鎖有機基を有する。

【0026】

第２のポリスルフィド極圧剤
第２のポリスルフィド極圧剤（本明細書ではＥＰ剤Ｂとも呼ばれる）もジヒドロカルビルスルフィド化合物であり、式Ｒ_３－Ｓ_ｙ－Ｒ_４の構造を有し、式中、Ｒ_３及びＲ_４は、独立して、長鎖ヒドロカルビル基、好ましくはＣ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基であり、ｙは少なくとも２の整数である（好ましくは、ｙの整数の大部分が３である）。すなわち、第２のポリスルフィド極圧剤の各ヒドロカルビル基は、１０～１４個の炭素原子、好ましくは１２～１４個の炭素原子、又はより好ましくは１２個の炭素原子を有する。複数のアプローチにおいて、この第２の有機スルフィド化合物の各ヒドロカルビル基は、芳香族又は脂肪族であってもよく、好ましくは、ヒドロカルビル基は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルケニルなどの脂肪族基であってもよく、最も好ましくは、ヒドロカルビル基は、記載された量の炭素原子を有するアルキル基である。第２のポリスルフィド極圧剤に好適なアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のデシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、及び／又はテトラデシル基であってもよい。このようなアプローチにおいて、ヒドロカルビル基は、１０～１４個の炭素原子を有し得る適切なオレフィン及び／又はヒドロカルビルメルカプタンから誘導され得るか、又は他の範囲が上に記載される。好ましくは、第２のポリスルフィド極圧剤は、Ｃ１２ヒドロカルビル基を有し、最も好ましくは、ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドである。

【0027】

一実施形態において、第２のポリスルフィド極圧剤は、元素硫黄及び適切なヒドロカルビルメルカプタンから調製され得る。本明細書における第２のポリスルフィド極圧剤を調製するのに好適なメルカプタンは、１０～１４個の炭素原子を含むメルカプタンであってもよい。適切なメルカプタンの例としては、形成されたポリスルフィドがその上にＣ１０～Ｃ１４有機基を有するように、直鎖又は分枝鎖のデセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセンヒドロカルビル基、並びに二量体、三量体、四量体、及びそれらの混合物を有するものが挙げられる。

【0028】

アプローチ又は実施形態において、本明細書における第２のポリスルフィド極圧剤は、任意選択的に超大気圧下で、上記のヒドロカルビルメルカプタンのうちの１つ以上を、任意選択的なアルキルアミン触媒などの触媒の存在下又は非存在下で硫黄源（好ましくは、元素硫黄又は溶融硫黄）と反応させ、続いて低沸点物質を除去することによって調製され得る。好ましくは、第２のポリスルフィドのための硫黄源はまた、塩化硫黄、硫化水素、及びこれらの組み合わせを実質的に含まず、この文脈において、本明細書中の反応は、塩化硫黄、硫化水素などを約０．１重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０１重量％以下有するか、又は全く有さない。

【0029】

いくつかの実施形態において、本明細書における第２のポリスルフィド極圧剤は、例えば、オートクレーブ又は超大気圧及び高温反応を行うのに適した他の反応容器中で、ヒドロカルビルメルカプタンを、硫黄のグラム数に対するヒドロカルビルメルカプタンのモル数が約２：１～約１：２（これらに限定されない）を含む比で、元素硫黄と組み合わせて、又は反応させて得ることができる。複数のアプローチにおいて、反応は、約８０℃～約２００℃の温度、約２５０～約１，０００ｐｓｉの圧力、及び約２～約３０時間（又は必要に応じて）の反応時間で、元素硫黄が消費されてポリスルフィドの所望の硫黄レベルが達成されるまで行うことができる。

【0030】

反応は、触媒を用いて又は用いずに行うことができる。使用される場合、好適な触媒としては、ｎ－ブチルアミン、ｎ－オクチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルチウラムジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールなどであるがこれらに限定されないジチオカルバメート塩及びメルカプタンなどのアミン及び硫黄化合物を挙げることができる。触媒は、必要に応じて、反応混合物の約０．０１～約５．０重量％の量、又は特定の用途及び硫黄レベルに適した他の量で使用することができるが、これらに限定されない。反応は、酸素の非存在下で行うことができる。いくつかのアプローチにおいて、反応は、ヘプタン、ジクロロメタンなど、又はそれらの組み合わせなどの非反応性溶媒を含んでもよい。

【0031】

いくつかのアプローチ又は実施形態において、上記硫化生成物は、次いで、苛性アルカリ（水酸化ナトリウム）及び／又は硫化ナトリウム若しくは硫化カリウムなどのアルカリ金属硫化物、場合によっては硫化ナトリウムの水溶液で処理されてもよく、これは、例えば、水硫化ナトリウム及び苛性アルカリ溶液（水酸化ナトリウム水溶液など）を、所望の硫化物プロファイル／比を生成するのに有効な量で混合することによって調製することができる。溶液は、メタノールなどの共溶媒を含有することができる。苛性アルカリ及び／又は硫化ナトリウム溶液及び硫化中間体は、撹拌反応器中で混合され、窒素などの不活性雰囲気下、約５０℃～約１００℃などの約１００℃までの温度で約３０分～約４時間、場合によっては約１～約２時間加熱され得る。次いで、反応混合物を冷却し、水層の上部に分離された有機生成物を回収することができる。複数のアプローチにおいて、苛性溶液は、約４０～約６０重量％のアルカリ金属水酸化物（すなわち、水酸化ナトリウム）であり得る。苛性アルカリの量もまた、本明細書における反応生成物及び硫黄プロファイル／比のそれぞれを形成するために必要に応じて変化させることができる。あるいは、上記で形成された硫化ポリスルフィドはまた、適切な蒸留装置を使用して蒸留されて、本明細書中に記載されるようなトリスルフィド及びジスルフィド含量を含む適切な画分を収集し得る。

【0032】

形成された第２のポリスルフィド極圧剤は、大部分がトリスルフィド基であり、約１～約１０モルパーセントのジスルフィド、約５１～約９９モルパーセントのトリスルフィド、及び約１モルパーセント以下のテトラスルフィド又はより高次のスルフィドを有し得る。他のアプローチ又は実施形態では、第２のポリスルフィド極圧剤は、約５１～約９５モルパーセントのトリスルフィド、約６５～約９５モルパーセントのトリスルフィド、約７５～約９５モルパーセントのトリスルフィド、又は約８５～約９５モルパーセントのトリスルフィドを有し得る。いくつかのアプローチ又は実施形態において、第２のポリスルフィド極圧剤は、重量基準で、約１８～約３０重量％の硫黄、他のアプローチにおいて、約１８～約２８重量％の硫黄、又はなお更なるアプローチにおいて、約２０～約２６重量％の硫黄を有する。上記のように、第２のポリスルフィド極圧剤の本明細書中の任意の実施形態は、好ましくはＣ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル基、より好ましくはＣ１２ヒドロカルビル基、最も好ましくはｔｅｒｔ－ドデシル基である上記の長鎖有機基を有する。

【0033】

潤滑組成物
本明細書の潤滑組成物は、上記のような第１及び第２のポリスルフィド極圧剤の混合物を、任意の硫黄損失を最小化し、高い極圧性能を維持するように構成された量で含む。複数のアプローチ又は実施形態において、例えば、潤滑組成物は、（ａ）上記のような大部分がトリスルフィドであるＣ２～Ｃ６ポリスルフィドの混合物を含む第１のポリスルフィド極圧剤と、（ｂ）同じく上記のような大部分がトリスルフィドであるＣ１０～Ｃ１４ポリスルフィドの混合物を含む第２のポリスルフィド極圧剤とを含む。

【0034】

組み合わされた第１及び第２のポリスルフィド極圧剤は、約１重量％までの硫黄、好ましくは約０．２～約０．５重量％の硫黄（他のアプローチでは、約０．３～約０．４重量％の硫黄）を潤滑組成物に提供し得る。いくつかのアプローチ又は実施形態において、硫黄は、低い硫黄損失を達成し、極圧性能を維持するように構成された特定の硫黄比で各ポリスルフィドによって提供される。複数の実施形態において、第１のポリスルフィド及び第２のポリスルフィドによって与えられる硫黄の重量比は、約０．３～約０．８であり、他の実施形態において、約０．４～約０．８であり、更なる実施形態において、約０．４５～約０．７５である。

【0035】

更に他のアプローチ又は実施形態では、本明細書の潤滑剤組成物中のポリスルフィド極圧剤の処理率又は重量パーセントは、（ａ）約０．２～約０．４重量パーセントの第１のポリスルフィド（ＥＰ剤Ａ）及び（ｂ）約０．８～約１．２重量パーセントの第２のポリスルフィド（ＥＰ剤Ｂ）を含んでもよい。他のアプローチでは、第２のポリスルフィドに対する第１のポリスルフィドの重量パーセント比は、約０．２～約０．３８であってもよい。

【0036】

第１及び第２のポリスルフィド極圧剤のこのような組み合わせは、本明細書中の潤滑剤組成物が、約３０重量％未満の硫黄損失（以下の実施例に示されるように、ＡＳＴＭ Ｄ２８９３のＳ２００酸化試験に従って測定される）を有し、ＡＳＴＭ Ｄ２５９６の４ボール試験に従って約２００ｋｇｆを超える高い極圧性能を有することを可能にする。他のアプローチでは、本明細書の潤滑剤の硫黄損失は、わずか約２０～約３０重量パーセント（又は約２１～２８重量パーセント）であり、約２００ｋｇｆ～約２２５ｋｇｆの強い４ボール性能を有する。

【0037】

基油
１つのアプローチでは、本明細書の潤滑組成物又はギア流体に使用するための好適な基油としては、鉱油、合成油が挙げられ、全ての一般的な鉱油ベースストックが挙げられる。鉱油は、ナフテン系又はパラフィン系であり得る。鉱油は、酸、アルカリ、及び粘土又は塩化アルミニウムなどの他の薬剤を使用する従来の方法によって精製され得るか、又は、例えば、フェノール、二酸化硫黄、フルフラール、若しくはジクロロジエチルエーテルなどの溶媒を用いる溶媒抽出によって生成された抽出油であり得る。鉱油は、水素化処理若しくは水素化精製、冷却若しくは接触脱蝋プロセスによる脱蝋、又は水素化分解され得る（ＳＫ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｓｅｏｕｌ、Ｋｏｒｅａ）からの水素化分解基油のＹｕｂａｓｅ（登録商標）ファミリーなど）。鉱油は、天然原油源から生成され得るか、又は異性化ワックス材料若しくは他の精製プロセスの残留物から構成され得る。

【0038】

基油、又は本明細書の組成物中で使用される潤滑粘度の基油は、ドライブライン又はギア油用途に好適な任意の基油から選択され得る。例として、米国石油協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ））Ｂａｓｅ Ｏｉｌ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに指定される、グループＩ～Ｖの基油が挙げられる。これらの３つの基油のグループは、以下の通りである。

【0039】

【表1】

【0040】

グループＩ、ＩＩ、及びＩＩＩは、鉱油プロセスストックであり、本出願のドライブライン又はギア流体に好ましい場合がある。グループＩＩＩの基油は、鉱油から誘導されたものであるが、これらの流体が受ける厳密な処理により、それらの物理的特性は、ＰＡＯなどのいくつかの真の合成油に非常に類似するものとな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た油は、産業において合成流体と称され得る。好適な油は、水素化分解、水素化、水素化仕上げ、未精製油、精製油、及び再精製油、並びにそれらの混合物から誘導され得る。いくつかのアプローチでは、基油は、グループＩとグループＩＩ油とのブレンドであり得、このブレンドは、約０％～約１００％のグループＩ油、約０％～約１００％のグループＩＩ油、約０％～約１００％のグループＩＩＩ油、又はグループＩとＩＩ、グループＩとＩＩＩ、若しくはグループＩＩとＩＩＩ油とのブレンドの様々なブレンドであり得る。

【0041】

未精製油は、更なる精製処理を伴わない又はほとんど伴わない、天然、鉱物、又は合成の供給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いて未精製油と同様である。好適な精製技術の例は、溶媒抽出、二次蒸留、酸又は塩基抽出、濾過、浸透などである。食用に適する品質まで精製された油は、有用であり得るか、又は有用であり得ない。食用油は、ホワイト油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、食用油又はホワイト油を含まない。

【0042】

再精製油はまた、再生油又は再処理油としても知られている。これらの油は、同じ又は類似のプロセスを使用して精製油と同様に得られる。多くの場合、これらの油は、使用済み添加剤及び油分解生成物の除去を対象とする技術によって更に処理される。

【0043】

鉱油は、掘削によって、又は植物及び動物から、又はそれらの任意の混合物から得られた油を含み得る。例えば、そのような油としては、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、ダイズ油、及び亜麻仁油、並びに鉱物潤滑油、例えば、液体石油、及びパラフィン系、ナフテン系、若しくは混合されたパラフィン系－ナフテン系タイプの溶媒処理又は酸処理された鉱物系潤滑油が挙げられ得るが、それらに限定されない。そのような油は、所望であれば、部分的又は完全に水素化され得る。石炭又は頁岩から誘導された油もまた、有用であり得る。

【0044】

本明細書のギア流体中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、及び前述のもののうちの２つ以上の組み合わせからなる群から選択され得、主要量の基油は、組成物中の添加剤成分又は粘度指数改良剤の提供に起因する基油以外のものである。別の実施形態では、潤滑組成物中に含まれる主要量の基油は、グループＩ、グループＩＩ、及び前述のもののうちの２つ以上の組み合わせからなる群から選択され得、主要量の基油は、組成物中の添加剤成分又は粘度指数改良剤の提供に起因する基油以外のものである。

【0045】

基油はまた、合成基油のうちのいずれかであり得る。有用な合成潤滑油としては、炭化水素油、例えば、重合化、オリゴマー化、又はインターポリマー化オレフィン（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）；ポリ（１－ヘキセン）、ポリ（１－オクテン）、１－デセンの三量体若しくはオリゴマー、例えば、ポリ（１－デセン）（そのような材料はしばしばα－オレフィンと称される）、及びそれらの混合物；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及びアルキル化ジフェニルスルフィド、並びにそれらの誘導体、類似体、及び同族体、又はそれらの混合物が挙げられ得る。ポリアルファオレフィンは、典型的には水素化された材料である。

【0046】

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、及びデカンホスホン酸のジエチルエステル）、又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得、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又はワックスであり得る。一実施形態では、油は、フィッシャー・トロプシュ気液合成手順、並びに他の気液油によって調製され得る。

【0047】

本明細書の組成物中の潤滑粘度の基油の量は、性能添加剤の量の合計を１００重量％から差し引いた後に残る残部であり得る。例えば、最終流体中に存在し得る潤滑粘度の油は、「主要量」、例えば、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、約９０重量％超、又は９５重量％超であり得る。

【0048】

いくつかのアプローチでは、好ましい基油又は潤滑粘度の基油は、約２５ｐｐｍ未満の硫黄、約１２０ｐｐｍを超える粘度指数、及び約１００℃で約２～約８ｃＳｔの動粘度を有する。他のアプローチでは、潤滑粘度の基油は、約２５ｐｐｍ未満の硫黄、１２０を超える粘度指数、及び１００℃で約４ｃＳｔの動粘度を有する。基油は、４０％超、４５％超、５０％超、５５％超、又は９０％超のＣＰ（パラフィン系炭素含有量）を有し得る。基油は、５％未満、３％未満、又は１％未満のＣＡ（芳香族炭素含有量）を有し得る。基油は、６０％未満、５５％未満、５０％未満、又は５０％未満、及び３０％超のＣＮ（ナフテン系炭素含有量）を有し得る。基油は、２未満又は１．５未満又は１未満の、１環ナフテン対２環ナフテン～６環ナフテンの割合を有し得る。

【0049】

本明細書の好適なドライブライン、車軸、又はギア潤滑剤組成物は、以下の表２に列挙された範囲の添加剤成分を含み得る。

【0050】

【表2】

【0051】

上記の各成分のパーセンテージは、最終的な添加剤又は潤滑油組成物の総重量に基づく、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つ以上の基油又は溶媒からなる。本明細書に記載される組成物の配合に使用される添加剤は、個々に又は様々な部分組み合わせで基油又は溶媒にブレンドされ得る。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、成分の全てを同時にブレンドすることが好適であり得る。

【0052】

本明細書に記載される潤滑組成物は、様々な用途のための潤滑、向上した摩擦性能特性、及び改善された銅腐食を提供するように配合され得る。本明細書のドライブライン潤滑組成物は、ギアなどの機械部品を潤滑するために使用され得る。本開示による潤滑流体は、工業用ギア用途、自動車用ギア用途、車軸、及び固定ギアボックスなどのギア用途において使用され得る。ギアタイプとしては、スパー、スパイラル、ウォーム、ラックアンドピニオン、インボリュート、ベベル、ヘリカル、プラネタリ、及びハイポイドギア、並びに限定スリップ用途、及び差動装置が挙げられ得るが、これらに限定されない。本明細書に開示されるドライブライン潤滑組成物はまた、ステップ自動変速機、無段変速機、半自動変速機、自動手動変速機、トロイダル変速機、及びデュアルクラッチ変速機を含む、自動又は手動変速機にも好適である。本明細書のドライブライン潤滑組成物は、車軸、トランスファーケース、差動装置、例えば、直線差動装置、回転差動装置、制限スリップ差動装置、クラッチ型差動装置、及びロッキング差動装置などにおける使用に特に適している。

【0053】

任意選択の添加剤
他のアプローチでは、上記のこのような添加剤を含む潤滑剤はまた、このような成分及びその量が上記の段落に記載されるような性能特性に影響を及ぼさない限り、１つ以上の任意選択の成分も含み得る。これらの任意選択の成分は、以下の段落において記載される。

【0054】

リン含有化合物
本明細書の潤滑剤組成物は、流体に耐摩耗性の利点を付与し得る１つ以上のリン含有化合物を含み得る。１つ以上のリン含有化合物は、潤滑油組成物の約０重量％～約１５重量％、又は約０．０１重量％～約１０重量％、又は約０．０５重量％～約５重量％、又は約０．１重量％～約３重量％の範囲の量で、潤滑油組成物中に存在し得る。リン含有化合物は、最大５０００ｐｐｍのリン、又は約５０～約５０００ｐｐｍのリン、又は約３００～約１５００ｐｐｍのリン、又は最大６００ｐｐｍのリン、又は最大９００ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に提供し得る。

【0055】

１つ以上のリン含有化合物は、無灰リン含有化合物を含み得る。好適なリン含有化合物の例としては、チオホスフェート、ジチオホスフェート、ホスフェート、リン酸エステル、ホスフェートエステル、ホスファイト、ホスホネート、リン含有カルボン酸エステル、エーテル、又はそれらのアミド塩、及びそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。リン含有耐摩耗剤は、欧州特許第０６１２８３９号により完全に記載されている。

【0056】

ホスホネート及びホスファイトという用語は、潤滑剤業界ではしばしば互換的に使用されることに注意すべきである。例えば、ジブチル水素ホスホネートは、ジブチル水素ホスファイトと称されることがある。本発明の潤滑剤組成物が、ホスファイト又はホスホネートのいずれかと称されることがあるリン含有化合物を含むことは、本発明の範囲内である。

【0057】

上記のリン含有化合物のいずれかにおいて、化合物は、約５重量パーセント～約２０重量パーセントのリン、又は約５重量パーセント～約１５重量パーセントのリン、又は約８重量パーセント～約１６重量パーセントのリン、又は約６重量パーセント～約９重量パーセントのリンを有し得る。

【0058】

上記の分散剤と組み合わせてリン含有化合物を潤滑剤組成物に含めると、予想外に、低い摩擦係数などの正の摩擦特性が潤滑剤組成物に付与される。本発明の効果は、リン含有化合物が単独で流体に負の摩擦特性を付与するいくつかの場合においてより更に顕著である。これらの摩擦低減が比較的不良なリン含有化合物を本明細書に記載のオレフィンコポリマー分散剤と組み合わせられると、潤滑剤組成物は、改善された、すなわち、より低い摩擦係数を有する。すなわち、本明細書の分散剤は、比較的不良な摩擦係数を有するリン含有化合物を含有する流体を、改善された摩擦特性を有する流体に変換する傾向がある。

【0059】

リン含有化合物と、本明細書に記載のオレフィンコポリマー分散剤と、を含む潤滑組成物の摩擦特性のこの改善は、驚くべきことである。なぜならば、流体の摩擦特性が、リン含有化合物と、上記のコポリマーの指定の特性を有していない、ポリイソブチレンスクシンイミド分散剤及びオレフィンコポリマースクシンイミド分散剤を含む他のタイプの分散剤と、の組み合わせよりも改善されているからである。

【0060】

本明細書のオレフィンコポリマー分散剤と組み合わせたときに、改善された摩擦特性を潤滑組成物に対して付与する別のタイプのリン含有化合物は、無灰（金属を含まない）リン含有化合物である。

【0061】

いくつかの実施形態では、無灰リン含有化合物は、ジアルキルジチオホスフェートエステル、アミル酸ホスフェート、ジアミル酸ホスフェート、ジブチル水素ホスフェート、ジメチルオクタデシルホスフェート、それらの塩、及びそれらの混合物であり得る。

【0062】

無灰リン含有化合物は、式：

【0063】

【化1】

を有し得、
式中、Ｒ１は、Ｓ又はＯであり、Ｒ２は、－ＯＲ、－ＯＨ、又は－Ｒ’’であり、Ｒ３は、－ＯＲ’’、－ＯＨ、又はＳＲ’’’Ｃ（Ｏ）ＯＨであり、Ｒ４は、－ＯＲ’’であり、Ｒ’’’は、Ｃ１～Ｃ３分岐又は直鎖アルキル鎖であり、Ｒ’’は、Ｃ１～Ｃ１８ヒドロカルビル鎖である。リン含有化合物が式ＸＩＶに示した構造を有するとき、化合物は、約８重量パーセント～約１６重量パーセントのリンを有し得る。

【0064】

いくつかの実施形態では、潤滑剤組成物は、式ＸＩＶのリン含有化合物を含み、式中、Ｒ１は、Ｓであり、Ｒ２は、－ＯＲ’’であり、Ｒ３は、ＳＲ’’’ＣＯＯＨであり、Ｒ４は、－ＯＲ’’であり、Ｒ’’’は、Ｃ３分岐アルキル鎖であり、Ｒ’’は、Ｃ４であり、リン含有化合物は、８０～９００ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に供給する量で存在する。

【0065】

別の実施形態では、潤滑剤組成物は、式ＸＩＶのリン含有化合物を含み、式中、Ｒ１は、Ｏであり、Ｒ２は、－ＯＨであり、Ｒ３は、－ＯＲ’’又は－ＯＨであり、Ｒ４は、－ＯＲ’’であり、Ｒ’’は、Ｃ５であり、リン含有化合物は、８０～１５００ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に供給する量で存在する。

【0066】

なお別の実施形態では、潤滑剤組成物は、式ＸＩＶのリン含有化合物を含み、式中、Ｒ１は、Ｏであり、Ｒ２は、ＯＲ’’であり、Ｒ３は、Ｈであり、Ｒ４は、－ＯＲ’’であり、Ｒ’’は、Ｃ４であり、１つ以上のリン含有化合物は、８０～１５５０ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に供給する量で存在する。

【0067】

他の実施形態では、潤滑剤組成物は、式ＸＩＶのリン含有化合物を含み、式中、Ｒ１は、Ｏであり、Ｒ２は、－Ｒ’’であり、Ｒ３は、－ＯＣＨ３又は－ＯＨであり、Ｒ４は、－ＯＣＨ３であり、Ｒ’’は、Ｃ１８であり、１つ以上のリン含有化合物は、８０～８５０ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に供給する量で存在する。

【0068】

いくつかの実施形態では、リン含有化合物は、式ＸＩＶに示した構造を有し、約８０～約４５００ｐｐｍのリンを潤滑剤組成物に供給する。他の実施形態では、リン含有化合物は、約１５０～約１５００ｐｐｍのリン、又は約３００～約９００ｐｐｍのリン、又は約８００～１６００ｐｐｍのリン、又は約９００～約１８００ｐｐｍのリンを、潤滑剤組成物に供給する量で存在する。

【0069】

耐摩耗剤
潤滑剤組成物はまた、リン不含化合物である他の耐摩耗剤も含み得る。かかる耐摩耗剤の例としては、ホウ酸エステル、ホウ酸エポキシド、チオカルバメート化合物（例えば、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、及びビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィド、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、及びビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィド、及びそれらの混合物）、硫化オレフィン、アジピン酸トリデシル、チタン化合物、及びヒドロキシルカルボン酸の長鎖誘導体、例えば、タルトレート誘導体、タルトラミド、タルトリミド、シトレート、及びそれらの混合物が挙げられる。好適なチオカルバメート化合物は、モリブデンジチオカルバメートである。好適なタルトレート誘導体又はタルトリミドは、アルキル基上の炭素原子の合計が少なくとも８個であり得る、アルキル－エステル基を含有し得る。タルトレート誘導体又はタルトリミドは、アルキル基上の炭素原子の合計が少なくとも８個であり得る、アルキル－エステル基を含有し得る。耐摩耗剤は、一実施形態では、シトレートを含み得る。追加の耐摩耗剤は、潤滑油組成物の約０重量％～約１５重量％、又は約０．０１重量％～約１０重量％、又は約０．０５重量％～約５重量％、又は約０．１重量％～約３重量％を含む範囲において存在し得る。

【0070】

極圧剤
本開示の潤滑剤組成物はまた、本明細書の潤滑組成物が本明細書に記載される記載の量及びプロファイルを含む限り、他の極圧剤を含有し得る。任意選択の極圧剤は、硫黄を含有し得、少なくとも１２重量パーセントの硫黄を含有し得る。

【0071】

多種多様な硫黄含有極圧剤が好適であり、硫化動物性又は植物性脂肪又は油、硫化動物性又は植物性脂肪酸エステル、リンの三価又は五価酸の完全又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、同第３，６７３，０９０号、同第３，７０３，５０４号、同第３，７０３，５０５号、同第３，７９６，６６１号、同第３，８７３，４５４号、同第４，１１９，５４９号、同第４，１１９，５５０号、同第４，１４７，６４０号、同第４，１９１，６５９号、同第４，２４０，９５８号、同第４，３４４，８５４号、同第４，４７２，３０６号、及び同第４，７１１，７３６号を参照されたい）、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、同第２，２３７，６２７号、同第２，５２７，９４８号、同第２，６９５，３１６号、同第３，０２２，３５１号、同第３，３０８，１６６号、同第３，３９２，２０１号、同第４，５６４，７０９号、及び英国特許第１，１６２，３３４号を参照されたい）、官能基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号を参照されたい）、及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号を参照されたい）が挙げられる。他の好適な例としては、硫化オレフィン、硫黄含有アミノ複素環化合物、５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール、Ｓ３及びＳ４スルフィドの大部分を有するポリスルフィド、硫化脂肪酸、硫化分岐鎖オレフィン、有機ポリスルフィド、並びにそれらの混合物が挙げられる。

【0072】

いくつかの実施形態では、極圧剤は、潤滑組成物において、最大約３．０重量％又は最大約５．０重量％の量で存在する。他の実施形態では、極圧剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約０．０５重量％～約０．５重量％存在する。他の実施形態では、極圧剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約０．１重量％～約３．０重量％存在する。他の実施形態では、極圧剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約０．６重量％～約１重量％の量で存在する。なお他の実施形態では、洗浄剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約１．０重量％の量で存在する。

【0073】

極圧剤の１つの好適なクラスは、式：Ｒａ－Ｓｘ－Ｒｂによって表される１つ以上の化合物から構成されるポリスルフィドであり、式中、Ｒａ及びＲｂは、ヒドロカルビル基であり、その各々は、１～１８個、他のアプローチでは、３～１８個の炭素原子を含有し得、ｘは、２～８の範囲、典型的には２～５の範囲、特に３であり得る。いくつかのアプローチでは、ｘは、３～５の整数であり、ｘの約３０～約６０パーセントは、３又は４の整数である。ヒドロカルビル基は、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、又はアラルキルなどの多種多様なタイプであり得る。ジ－ｔｅｒｔ－ブチルトリスルフィドなどの三級アルキルポリスルフィド、及びジ－ｔｅｒｔ－ブチルトリスルフィドを含む混合物（例えば、主に又は完全にトリ－、テトラ－、及びペンタスルフィドから構成された混合物）を使用することができる。他の有用なジヒドロカルビルポリスルフィドの例としては、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、及びジベンジルポリスルフィドが挙げられる。

【0074】

極圧剤の別の好適なクラスは、イソブテンなどのオレフィンを硫黄と反応させることによって作製された硫化イソブテンである。硫化イソブテン（ＳＩＢ）、特に硫化されたポリイソブチレンは、典型的には、約１０～約５５重量％、望ましくは約３０～約５０重量％の硫黄含有量を有する。多種多様な他のオレフィン又は不飽和炭化水素、例えばイソブテンダイマー又はトライマーを使用して、硫化オレフィン極圧剤を形成することができる。硫化オレフィンを調製するための様々な方法が先行技術において開示されてきた。例えば、Ｍｙｅｒｓの米国特許第３，４７１，４０４号、Ｐａｐａｙらの米国特許第４，２０４，９６９号、Ｚａｗｅｓｋｉらの米国特許第４，９５４，２７４号、ＤｅＧｏｎｉａらの米国特許第４，９６６，７２０号、及びＨｏｒｏｄｙｓｋｙらの米国特許第３，７０３，５０４号を参照されたい、これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0075】

前述の特許に開示されている方法を含む硫化オレフィンの調製するための方法は、「付加物」と典型的には称される材料の形成を含み、オレフィンをハロゲン化硫黄と、例えば一塩化硫黄と、反応させる。次いで、その付加物を硫黄源と反応させて、硫化オレフィンを提供する。硫化オレフィンの品質は、一般に、例えば、粘度、硫黄含有量、ハロゲン含有量、銅腐食試験重量損失などの様々な物理的特性によって測定される。米国特許第４，９６６，７２０号は、潤滑油における極圧添加剤として有用な硫化オレフィンと、それらの調製のための２段階反応と、に関する。

【0076】

酸化防止剤
本明細書における潤滑油組成物はまた、任意選択的に、１つ以上の酸化防止剤を含有し得る。酸化防止剤化合物は既知であり、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、又はそれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤化合物は、単独で、又は組み合わせて使用され得る。

【0077】

ヒンダードフェノール酸化防止剤は、立体障害基として、二級ブチル基及び／又は三級ブチル基を含有し得る。フェノール基は、ヒドロカルビル基及び／又は第２の芳香族基に結合する架橋基で更に置換され得る。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－ブチルフェノール又は４－ブチル－２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、又は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、エステルであり得、例えばＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）Ｌ－１３５又は２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール及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み得、アルキル基は、約１個～約１８個、又は約２個～約１２個、又は約２個～約８個、又は約２個～約６個、又は約４個の炭素原子を含有し得る。別の市販のヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであり得、Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＥｔｈａｎｏｘ（登録商標）４７１６を含み得る。

【0078】

有用な酸化防止剤としては、ジアリールアミン及びフェノールが挙げられ得る。一実施形態では、潤滑油組成物は、ジアリールアミンとフェノールとの混合物を含有し得、各酸化防止剤は、潤滑剤組成物の重量に基づいて、最大約５重量％を提供するのに十分な量で存在し得る。一実施形態では、酸化防止剤は、潤滑剤組成物に基づいて、約０．３重量％～約１．５重量％のジアリールアミンと約０．４重量％～約２．５重量％のフェノールとの混合物であり得る。

【0079】

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、又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、又はそれらの混合物、並びにそれらの二量体、三量体、及び四量体は、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・アルダー付加物及びブチルアクリレートなどの不飽和エステルであり得る。

【0080】

別の分類の硫化オレフィンには、硫化脂肪酸及びそのエステルが含まれる。脂肪酸は、多くの場合、植物油又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。好適な脂肪酸及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、又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、ダイズ油、綿実油、ヒマワリ種子油、又はそれらの混合物から得られる。脂肪酸及び／又はエステルは、α－オレフィンなどのオレフィンと混合され得る。

【0081】

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％、又は約０．１重量％～約１０重量％、又は約１重量％～約５重量％の範囲で存在し得る。

【0082】

分散剤
潤滑剤組成物中に含有される分散剤としては、分散させる粒子と会合することができる官能基を有する油溶性ポリマー炭化水素主鎖が挙げられ得るが、これに限定されない。典型的には、分散剤は、多くの場合架橋基を介してポリマー主鎖に結合しているアミン、アルコール、アミド、又はエステル極性部分を含む。分散剤は、米国特許第３，６３４，５１５号、同第３，６９７，５７４号、及び同第３，７３６，３５７号に記載されているようなマンニッヒ分散剤、米国特許第４，２３４，４３５号及び同第４，６３６，３２２号に記載されているような無灰スクシンイミド分散剤、米国特許第３，２１９，６６６号、同第３，５６５，８０４号、及び同第５，６３３，３２６号に記載されているようなアミン分散剤、米国特許第５，９３６，０４１号、同第５，６４３，８５９号、及び同第５，６２７，２５９号に記載されているようなコッホ分散剤、並びに米国特許第５，８５１，９６５号、同第５，８５３，４３４号、及び同第５，７９２，７２９号に記載されているようなポリアルキレンスクシンイミド分散剤から選択され得る。

【0083】

いくつかの実施形態では、追加の分散剤は、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）無水コハク酸、オレフィン無水マレイン酸コポリマーから誘導され得る。一例として、追加の分散剤は、ポリ－ＰＩＢＳＡとして記載され得る。別の実施形態では、追加の分散剤は、エチレン－プロピレンコポリマーにグラフトされる無水物から誘導され得る。別の追加の分散剤は、高分子量エステル又は半エステルアミドであり得る。

【0084】

存在する場合、追加の分散剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、最大約１０重量％を提供するのに十分な量で使用することができる。使用することができ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１０重量％、又は約０．１重量％～約１０重量％、又は約３重量％～約８重量％、又は約１重量％～約６重量％であり得る。

【0085】

粘度指数改良剤
本明細書の潤滑剤組成物はまた、任意選択で、１つ以上の粘度指数改良剤も含有し得る。好適な粘度指数改良剤には、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、又はそれらの混合物が含まれ得る。粘度指数改良剤は、星型ポリマーを含み得、好適な例は、米国特許出願公開第２０１２／０１０１０１７（Ａ１）号に記載されており、これは、参照により本明細書に組み込まれる。

【0086】

本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に、粘度指数改良剤に加えて、又は粘度指数改良剤の代わりに、１つ以上の分散剤粘度指数改良剤も含有し得る。好適な粘度指数改良剤としては、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たエチレン－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、又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挙げられ得る。

【0087】

粘度指数改良剤及び／又は分散剤粘度指数改良剤の総量は、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％、又は約０．５重量％～約１０重量％、約３重量％～約２０重量％、約３重量％～約１５重量％、約５重量％～約１５重量％、又は約５重量％～約１０重量％であり得る。

【0088】

いくつかの実施形態では、粘度指数改良剤は、約１０，０００～約５００，０００、約５０，０００～約２００，０００、又は約５０，０００～約１５０，０００の数平均分子量を有するポリオレフィン又はオレフィンコポリマーである。いくつかの実施形態では、粘度指数改良剤は、約４０，０００～約５００，０００、約５０，０００～約２００，０００、又は約５０，０００～約１５０，０００の数平均分子量を有する水素化スチレン／ブタジエンコポリマーである。いくつかの実施形態では、粘度指数改良剤は、約１０，０００～約５００，０００、約５０，０００～約２００，０００、又は約５０，０００～約１５０，０００の数平均分子量を有するポリメタクリレートである。

【0089】

他の任意選択の添加剤
他の添加剤は、潤滑剤組成物に要求される１つ以上の機能を実行するように選択することができる。更に、前述の添加剤のうちの１つ以上が、多官能性であり得、本明細書で記述される機能に追加して機能を提供し得るか、又はそれ以外の機能を提供し得る。他の添加剤は、本開示に指定される添加剤に加えられ得、且つ／又は金属不活性化剤、粘度指数改良剤、無灰ＴＢＮブースタ、耐摩耗剤、腐食抑制剤、錆抑制剤、分散剤、分散剤粘度指数改良剤、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、及びそれらの混合物のうちの１つ以上を含み得る。典型的には、完全に配合された潤滑油は、これらの性能添加剤のうちの１つ以上を含有する。

【0090】

好適な金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾールの誘導体（典型的には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、ベンゾイミダゾール、２－アルキルジチオベンゾイミダゾール、又は２－アルキルジチオベンゾチアゾール；アクリル酸エチルとアクリル酸２－エチルヘキシルと任意選択的に酢酸ビニルと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及び（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、ポリメタクリレート、ポリアクリレート又はポリアクリルアミドのエステルを含む流動点降下剤が挙げられ得る。

【0091】

好適な泡抑制剤としては、シロキサンなどのケイ素ベースの化合物が挙げられる。

【0092】

好適な流動点降下剤としては、ポリメチルメタクリレート又はそれらの混合物が挙げられ得る。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％、又は約０．０２重量％～約０．０４重量％を提供するのに十分な量で存在し得る。

【0093】

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、又は化合物の混合物であり得る。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、及びセロチン酸などの油溶性高分子量有機酸、並びにトール油脂肪酸、オレイン酸、及びリノール酸から生成されたものなどの二量体及び三量体酸を含む油溶性ポリカルボン酸が挙げられる。他の好適な腐食抑制剤には、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、及びテトラプロペニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、及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。別の有用なタイプの酸性腐食抑制剤は、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また、有用である。有用な防錆剤は、高分子量の有機酸である。いくつかの実施形態では、エンジン油は、錆抑制剤を含まない。

【0094】

錆抑制剤は、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任意選択の量で使用され得る。

【0095】

潤滑剤組成物は、腐食抑制剤も含み得る（他の言及した成分のいくつかは銅腐食抑制特性も有し得ることに留意すべきである）。好適な銅腐食抑制剤としては、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及びエトキシル化アルコール、イミダゾリン、モノアルキル、並びにジアルキルチアジアゾールなどが挙げられる。

【0096】

チアゾール、トリアゾール、及びチアジアゾールも、潤滑剤に使用され得る。例としては、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、及び２－メルカプト－５－ヒドロカルビルジチオ－１，３，４－チアジアゾールが挙げられる。一実施形態では、潤滑剤組成物は、１，３，４－チアジアゾール、例えば、２－ヒドロカルビルジチオ－５－メルカプト－１，３，４－ジチアジアゾールを含む。

【0097】

発泡防止剤／界面活性剤もまた、本発明による流体に含まれ得る。そのような用途のための様々な薬剤が知られている。エチルアクリレートとヘキシルエチルアクリレートとのコポリマー、例えば、Ｓｏｌｕｔｉａから入手可能なＰＣ－１２４４を使用することができる。他の実施形態では、４％ＤＣＦなどのシリコーン流体が含まれ得る。発泡防止剤の混合物もまた、潤滑剤組成物に存在し得る。

【実施例0098】

以下の実施例は、本開示の例示的な実施形態を例解するものである。これらの実施例並びに本出願の他の箇所において、全ての比率、部、及び百分率は、別段の指示がない限り重量基準である。これらの実施例は、例解のみを目的として提示されており、本明細書で開示される発明の範囲を限定することは意図されないということが意図される。

【実施例0099】

ＥＰ剤Ａ：本明細書の短鎖ポリスルフィド又は第１のポリスルフィド極圧剤に好適なジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドは、以下のように調製することができる：高圧反応器に、水硫化ナトリウム水溶液及び溶融硫黄を約１３０℃の温度で投入することができる。次いで、反応温度を約１３０℃～約１７０℃に維持しながら、高圧ポンプを介してイソブチレンを撹拌混合物に添加してもよい。イソブチレンの投入に続いて、反応物を約１５０℃～約１７０℃に約１２０分間加熱してもよい。次に、加熱を停止し、反応器を約９０℃～約１００℃に冷却しながら、過剰のイソブチレンを排気してもよい。水相を分離し、有機相を真空下に置いて残留水を除去してもよい。有機生成物は、必要に応じて珪藻土を通して濾過してもよい。水性副生成物を数回に分けたヘキサンで抽出し、抽出物を合わせ、ヘキサンを蒸発させることの追加の有機生成物を回収してもよい。

【0100】

粗有機生成物は、機械的撹拌機を備えた適当なフラスコ中で５０％水酸化ナトリウム水溶液と混合してもよい。この混合物を撹拌し、少なくとも約９０℃（又は約９０℃～約１１０℃）に１時間（又は約３時間まで）加熱し、冷却し、次いで分液漏斗に移してもよい。水相を除去することができ、有機生成物を必要に応じて水で２回洗浄してもよい。有機生成物を別のフラスコに移し、窒素でスパージし、任意選択で少なくとも約１００℃に約１．５時間まで再度加熱することができる。有機生成物は、窒素スパージ下で室温まで冷却されてもよく、次いで、必要に応じて珪藻土を通して濾過されてもよい。あるいは、粗有機生成物を蒸留して、所定のトリスルフィド及びジスルフィド含量を含有する適切な画分を回収することができる。

【0101】

第１のポリスルフィド極圧剤に適した例示的な短鎖ジ－ｔｅｒｔ－ブチルポリスルフィドは、上記のプロセスによって作製することができ、約４３～約４７重量パーセントの硫黄を有する大部分のトリスルフィドを含み得る。硫化物プロファイルは、上記のように^１３ＣＮＭＲによって決定することができる。

【0102】

ＥＰ剤Ｂ：本明細書の長鎖ポリスルフィド又は第２のポリスルフィド極圧剤に好適なジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドは、以下のように調製することができる：ステンレス鋼オートクレーブに硫黄及びｔｅｒｔ－ドデシルスルフィドを充填することができる。任意で、アミン又は他の適切な触媒を、非反応性溶媒（例えば、ヘプタン又はジクロロメタン）と共に同時に充填することができる。反応物は、全ての元素硫黄が消費されるまで、周囲温度（すなわち、約２５℃）～約１００℃の温度に加熱されてもよい。揮発性有機物を真空ストリッピングにより除去し、次いでジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドを含有する有機生成物を５０％苛性アルカリで処理するか、又は実施例１に記載のように分別蒸留して、主にトリスルフィド生成物を得ることができる。

【0103】

第２のポリスルフィド極圧剤に適した例示的な長鎖ジ－ｔｅｒｔ－ドデシルポリスルフィドは、上記のプロセスによって作製することができ、約２０～約２３重量パーセントの硫黄を有する大部分のトリスルフィドを含み得る。硫化物プロファイルは、上記のように^１３ＣＮＭＲによって決定することができる。

【0104】

それぞれＥＰ剤Ａ及びＢについての上記の方法から得られる第１及び第２のポリスルフィド極圧剤を、表３の潤滑組成物において評価し、極圧（ＡＳＴＭ Ｄ２５９６）及び硫黄損失パーセント（ＡＳＴＭ Ｄ２８９３）について試験した。表３の潤滑組成物はまた、上記のポリスルフィド極圧剤に加えて、同じ量の添加剤パッケージを、同じ清浄剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防錆剤、腐食防止剤、シール膨潤剤、及び消泡剤と共に含んでいた。比較例及び本発明の組成物はまた、約１０ｃＳｔ～１４ｃＳｔの目標ＫＶ１００を達成するのに必要な基油及び／又はプロセス油の残部を含んでいた。

【0105】

【表3】

^＊処理速度比は、ＥＰ剤Ｂの重量パーセントに対するＥＰ剤Ａの重量パーセントである。
^＊＊硫黄比は、ＥＰ剤Ｂからの硫黄の重量パーセントに対するＥＰ剤Ａからの硫黄の重量パーセントである。
^＊＊＊硫黄損失は、Ｓ２００酸化試験（ＡＳＴＭ Ｄ２８９３）を実施する前後にＩＣＰによって測定される。％Ｓ損失は、（ＳＯＴ％Ｓ－ＥＯＴ％Ｓ）／ＳＯＴ％Ｓ＊１００として計算され、ＳＯＴは試験の開始時、ＥＯＴは試験の終了時である。
^＊＊＊＊ＡＳＴＭ Ｄ２５９６（経時／酸化試験前の新鮮な潤滑剤、２００ｋｇｆ超が望ましい）。

【0106】

上掲の表３に示されるように、短鎖及び長鎖ポリスルフィド極圧剤のブレンドから選択された硫黄比を有する本発明の流体１及び２の潤滑組成物のみが、極圧試験の両方に合格し、３０パーセント未満の低い硫黄損失を維持した。全ての比較流体は、高レベルの硫黄損失を有した。少なくとも約２００ｋｇｆの４ボール極圧を有することが好ましく、より重要なことには、極圧性能の低下につながる可能性があり、且つ／又は種々の環境上の欠点にとって望ましくない傾向がある経時後の硫黄損失を制御し、最小限に抑えることが好ましい。

【0107】

本明細書及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」、及び「ｔｈｅ」は、明示的且つ明確に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」という用語及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又は追加され得る他の類似の項目を排除するものではないように、非限定的であることを意図する。

【0108】

本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的のために、別段の指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用される量、パーセンテージ、又は割合、及び他の数値を表す全ての数は、全ての場合において、「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、反対の指示がない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本開示によって得ようとする所望の特性に応じて変化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及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。

【0109】

本明細書に開示される各成分、化合物、置換基、又はパラメータは、単独で、又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、若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。

【0110】

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更に理解されたい。したがって、例えば、１～４の範囲は、１、２、３、及び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。

【0111】

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、又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及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更に理解されたい。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、若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、又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導出される全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更に理解される。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。

【0112】

更に、説明又は実施例において開示される成分、化合物、置換基、又はパラメータの特定量／値は、範囲の下限又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、本出願の他の箇所で開示される同じ成分、化合物、置換基、又はパラメータについての範囲の任意の他の下限若しくは上限又は特定量／値と組み合わせて、その成分、化合物、置換基、又はパラメータについての範囲を形成することができる。

【0113】

特定の実施形態について説明してきたが、出願人ら若しくは他の当業者にとって現在予想されていない、又は現在予想することができない代替、修正、変形、改善、及び実質的な均等物が現れ得る。したがって、出願された添付の特許請求の範囲、及び修正され得る添付の特許請求の範囲は、そのような全ての代替、修正、変形、改善、及び実質的な均等物を包含することを意図している。