(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】P2024088602
(43)【公開日】2024-07-02
(54)【発明の名称】鋼腐食を制御するための低灰分潤滑組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 169/04 20060101AFI20240625BHJP
C10M 133/16 20060101ALI20240625BHJP
C10M 129/42 20060101ALI20240625BHJP
C10M 133/30 20060101ALI20240625BHJP
C10M 129/76 20060101ALN20240625BHJP
C10M 133/08 20060101ALN20240625BHJP
C10N 30/00 20060101ALN20240625BHJP
C10N 30/12 20060101ALN20240625BHJP
C10N 40/25 20060101ALN20240625BHJP
【ＦＩ】
C10M169/04
C10M133/16
C10M129/42
C10M133/30
C10M129/76
C10M133/08
C10N30:00 B
C10N30:12
C10N40:25
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023206661
(22)【出願日】2023-12-07
(31)【優先権主張番号】18/068,795
(32)【優先日】2022-12-20
(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】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ガレリック、ケネス
【テーマコード（参考）】
4H104
【Ｆターム（参考）】
4H104BA02A
4H104BA04A
4H104BA07A
4H104BB08A
4H104BB18C
4H104BB33A
4H104BB34A
4H104BB35C
4H104BE04C
4H104BE11C
4H104BE16C
4H104BH03A
4H104DA02A
4H104DA06A
4H104LA06
4H104LA11
4H104PA41
(57)【要約】 （修正有）
【課題】鋼腐食への合格、高温堆積物形成への合格、及びエマルション安定性を達成する、低灰分潤滑組成物を提供する。
【解決手段】乗潤滑組成物は、酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有するが、イミン、イミド、及び／又はアミジン部分を含まない、油溶性非環式構造を有する１つ以上の選択された腐食抑制剤又は錆抑制剤の化学物質を含む。
【選択図】なし
【解決手段】乗潤滑組成物は、酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有するが、イミン、イミド、及び／又はアミジン部分を含まない、油溶性非環式構造を有する１つ以上の選択された腐食抑制剤又は錆抑制剤の化学物質を含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗用車のエンジンの潤滑に使用するのに好適な低灰分潤滑油組成物であって、
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
約０．５重量パーセント以下の総硫酸灰分（ＳＡＳＨ）と、
約０．０３～約０．２重量パーセントの１つ以上の非環式腐食抑制剤であって、その酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有し、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を含む化合物を実質的に含まない、１つ以上の非環式腐食抑制剤と、を含み、
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない、低灰分潤滑油組成物。
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
約０．５重量パーセント以下の総硫酸灰分（ＳＡＳＨ）と、
約０．０３～約０．２重量パーセントの１つ以上の非環式腐食抑制剤であって、その酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有し、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を含む化合物を実質的に含まない、１つ以上の非環式腐食抑制剤と、を含み、
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない、低灰分潤滑油組成物。
【請求項2】
前記１つ以上の非環式腐食抑制剤が、油溶性酸、二酸、酸－エステル、ポリオール、アミド、若しくはそれらの混合物を含み、かつ／又は前記１つ以上の非環式腐食抑制剤が、Ｃ６以上のヒドロカルビル鎖を含む、請求項１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項3】
最大約１００ｐｐｍのホウ素を更に含む、請求項１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項4】
前記潤滑油組成物が、金属性清浄剤を実質的に含まず、かつ／又は前記潤滑油組成物が、約１０ｐｐｍ以下のカルシウム、マグネシウム、若しくはそれらの組み合わせを有する、請求項１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項5】
前記潤滑油組成物が、ジアルキルジチオリン酸金属を実質的に含まず、かつ／又は前記潤滑油組成物が、約１０ｐｐｍ以下の亜鉛を有する、請求項１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項6】
前記非環式腐食抑制剤が、（ａ）ペンタエリスリトールモノ－オレエート、（ｂ）Ｎ，Ｎ－ジアルカノール脂肪アミン、（ｃ）Ｃ１０～Ｃ２０脂肪アミド、（ｄ）Ｃ１０～Ｃ２０ジカルボン酸、Ｃ１０～Ｃ２０酸－エステル、若しくはそれらの組み合わせ、又は（ｅ）ドデセニルコハク酸若しくは無水物の縮合生成物、又は（ｆ）それらの混合物から選択される、請求項１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項7】
乗用車のエンジンの潤滑に使用するのに好適な低灰分潤滑油組成物であって、
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
約０．５重量パーセント以下の総計算硫酸灰分（ＳＡＳＨ）と、
Ｃ６以上のヒドロカルビル鎖を有する１つ以上の油溶性酸、二酸、酸－エステル、又はそれらの組み合わせを含み、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を有する化合物を実質的に含まない、最大約０．３重量パーセントの非環式腐食抑制剤と、を含み、
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない、低灰分潤滑油組成物。
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
約０．５重量パーセント以下の総計算硫酸灰分（ＳＡＳＨ）と、
Ｃ６以上のヒドロカルビル鎖を有する１つ以上の油溶性酸、二酸、酸－エステル、又はそれらの組み合わせを含み、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を有する化合物を実質的に含まない、最大約０．３重量パーセントの非環式腐食抑制剤と、を含み、
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない、低灰分潤滑油組成物。
【請求項8】
最大約１００ｐｐｍのホウ素を更に含む、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項9】
前記潤滑油組成物が、金属性清浄剤を実質的に含まず、かつ／又は前記潤滑油組成物が、約１０ｐｐｍ以下のカルシウム、マグネシウム、若しくはそれらの組み合わせを有する、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項10】
前記潤滑油組成物が、ジアルキルジチオリン酸金属を実質的に含まず、かつ／又は前記潤滑油組成物が、約１０ｐｐｍ以下の亜鉛を有する、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項11】
前記非環式腐食抑制剤が、式Ｉの構造を有する１つ以上の化合物であり、
式中、
Ｒ１及びＲ２の各々が、独立して、－ＯＨ又は－ＯＲ４ＯＨから選択され、Ｒ１及びＲ２のうちの少なくとも１つが、－ＯＨであり、
Ｒ３が、線状又は分岐Ｃ６～Ｃ２０ヒドロカルビル基であり、
Ｒ４が、線状又は分岐Ｃ１～Ｃ４ヒドロカルビル基であり、その－ＯＨが、一級又は二級アルコールである、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【化1】
Ｒ１及びＲ２の各々が、独立して、－ＯＨ又は－ＯＲ４ＯＨから選択され、Ｒ１及びＲ２のうちの少なくとも１つが、－ＯＨであり、
Ｒ３が、線状又は分岐Ｃ６～Ｃ２０ヒドロカルビル基であり、
Ｒ４が、線状又は分岐Ｃ１～Ｃ４ヒドロカルビル基であり、その－ＯＨが、一級又は二級アルコールである、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項12】
前記非環式腐食抑制剤が、各々が前記式Ｉの構造を有する油溶性二酸と油溶性酸－エステルとのブレンドである、請求項１１に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項13】
前記潤滑油組成物が、約０．０２～約０．３重量パーセントの前記非環式腐食抑制剤を含む、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項14】
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合、約３０ｍｇ以下の堆積物を更に有する、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【請求項15】
前記潤滑油組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合、約１５ｍｇ以下の堆積物を更に有する、請求項７に記載の低灰分潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、改善された鋼腐食及びエマルション安定性のために構成された低灰分添加剤系及び添加剤系を含む潤滑組成物に関し、具体的には、安定なエマルションを維持し、鋼腐食性能試験において錆を低減又は排除することが可能である選択された腐食抑制剤化学物質を有する低灰分潤滑組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車製造業者は、効率及び燃費の向上を求め続けており、そのため、エンジン、潤滑油、及びそれらの構成成分に対する需要は増加し続けている。今日の乗用車エンジンは、多くの場合、燃費、性能、及び出力を向上させるように設計された技術を用いて、より小型化、より軽量化、及びより効率化されている。これらの要件はまた、エンジンオイルの性能が、そのような現代のエンジンのより高い要求と、それらの独自の使用及び用途に関連付けられたそれらの対応する性能基準と、を満たすように進化しなければならないことも意味している。エンジン油に対するこのような厳しい要求により、潤滑剤製造業者は、多くの場合、潤滑剤及びそれらの添加剤を、各独自の用途のため特定の性能要件を満たすように調整する。
【0003】
潤滑剤の仕様は、多くの場合、硫酸灰分の許容レベルに関する組成的制約を含み、最新の潤滑剤基準の高まる要求を依然として満たしながら、このような制約を維持することは、困難である傾向がある。例えば、潤滑剤中の灰分レベルを減少させることが多くの場合所望されるが、いくつかの事例では、より低い灰分レベルは、潤滑剤の他の性能特性を劣化させる傾向がある。例えば、より低い灰分レベル及びより低い灰分含有量を考慮した潤滑剤組成物への関連する変化は、鋼腐食、高温堆積物、及び／又は潤滑剤のエマルション安定性に影響を及ぼし得る。鋼腐食は、ＧＭＷ １６０７３などの様々なエンジン油水分腐食試験を使用して評価され得、エマルション安定性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３などのＥ８５エマルション試験を使用して評価され得、高温堆積物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３３５又はＴＥＯＳＴ－３３Ｃ試験を使用して評価され得る。
【0004】
しかしながら、多くの状況において、性能特性を改善するために潤滑剤組成物内の１つの成分を変動させることは、１つ以上の他の性能特徴に悪影響を及ぼす傾向がある。例えば、潤滑油組成物中の灰分の主要な供給源は、概して、金属清浄添加剤及び／又は耐摩耗添加剤である。しかしながら、灰分含有量の量を低減させることは、他の性能特性に悪影響を及ぼす傾向があり、具体的には、極低灰分レベルを有する潤滑剤は、鋼腐食を劣化させ、かつ／又は高温堆積物に伴う問題を引き起こす傾向があることが見出された。鋼腐食性能を補助するために、腐食抑制剤の使用が潤滑剤中に含まれ得るが、従来の腐食抑制剤の添加は、いくつかの事例では、潤滑剤のエマルション安定性を劣化させ得る。
【発明の概要】
【0005】
１つのアプローチ又は実施形態では、乗用車のエンジンの潤滑に使用するのに好適な低灰分潤滑油組成物が記載される。アプローチでは、低灰分潤滑油組成物は、１つ以上の潤滑粘度の基油と、約０．５重量パーセント以下の総硫酸灰分（sulfated ash、ＳＡＳＨ）と、約０．０３～約０．２重量パーセントの１つ以上の非環式腐食抑制剤であって、その酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有し、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を含む化合物を実質的に含まない、１つ以上の非環式腐食抑制剤と、を含み、潤滑油組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない。
【0006】
他のアプローチ又は実施形態では、前段落に記載される低灰分潤滑油組成物は、１つ以上の任意選択的な特性又は実施形態を含み得る。これらの任意選択的な特性又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含み得る：１つ以上の非環式腐食抑制剤は、油溶性酸、二酸、酸エステル、ポリオール、アミド、又はそれらの混合物を含み、かつ／あるいは１つ以上の非環式腐食抑制剤は、Ｃ６以上のヒドロカルビル鎖を含み、かつ／あるいは最大約１００ｐｐｍのホウ素を更に含み、かつ／あるいは潤滑油組成物は、金属性清浄剤を実質的に含まず、かつ／あるいは潤滑油組成物は、約１０ｐｐｍ以下のカルシウム、マグネシウム、又はそれらの組み合わせを有し、かつ／あるいは潤滑油組成物は、ジアルキルジチオリン酸金属を実質的に含まず、かつ／あるいは潤滑油組成物は、約１０ｐｐｍ以下の亜鉛を有し、かつ／あるいは非環式腐食抑制剤は、（ａ）ペンタエリスリトールモノ－オレエート、（ｂ）Ｎ，Ｎ－ジアルカノール脂肪アミン、（ｃ）Ｃ１０～Ｃ２０脂肪アミド、（ｄ）Ｃ１０～Ｃ２０ジカルボン酸、Ｃ１０～Ｃ２０酸－エステル、若しくはこれらの組み合わせ、又は（ｅ）ドデセニルコハク酸若しくは無水物の縮合生成物、又は（ｆ）それらの混合物から選択される。
【0007】
別の実施形態又はアプローチでは、乗用車のエンジンの潤滑に使用するのに好適な低灰分潤滑油組成物も本明細書に記載され、低灰分潤滑油組成物は、１つ以上の潤滑粘度の基油と、約０．５重量パーセント以下の総計算硫酸灰分（ＳＡＳＨ）と、Ｃ６以上のヒドロカルビル鎖を有する１つ以上の油溶性酸、二酸、酸－エステル、又はそれらの組み合わせを含み、かつイミン、イミド、アミジン構造単位、又はそれらのヒドロキシ誘導体を有する化合物を実質的に含まない、最大約０．３重量パーセントの非環式腐食抑制剤と、を含み、潤滑油組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って、０℃及び／又は２５℃で安定なエマルションを示し、ＧＭＷ １６０７３の湿潤腐食試験に従って鋼腐食を示さない。
【0008】
他の実施形態又はアプローチでは、前段落に記載される低灰分潤滑油組成物はまた、１つ以上の任意選択的な特性又は実施形態も含み得る。これらの任意選択的な特性又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含み得る：最大約１００ｐｐｍのホウ素を更に含み、かつ／又は潤滑油組成物は、金属性清浄剤を実質的に含まず、かつ／又は潤滑油組成物は、約１０ｐｐｍ以下のカルシウム、マグネシウム、若しくはそれらの組み合わせを有し、かつ／又は潤滑油組成物は、ジアルキルジチオリン酸金属を実質的に含まず、かつ／又は潤滑油組成物は、約１０ｐｐｍ以下の亜鉛を有し、かつ／又は非環式腐食防止剤は、式Ｉの構造を有する１つ以上の化合物であり、
【0009】
【化1】
【0010】
更に他のアプローチ又は実施形態では、本明細書の開示は、この発明の概要の低灰分潤滑油組成物を使用して燃焼エンジンを潤滑する方法、及び／又は以下のうちの１つ以上を達成するためのこの発明の概要に記載されるような低灰分潤滑油組成物の任意の実施形態の使用を含む：ＡＳＴＭ Ｄ７５６３のＥ８５エマルション試験に従って０℃及び／若しくは２５℃で安定なエマルション；ＧＭＷ １６０７３の湿度腐食試験に従って鋼腐食がないこと；並びに／又はＡＳＴＭ Ｄ６３３５の高温堆積物形成試験に供された場合、約３０ｍｇ以下の堆積物であること。
【0011】
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する。
【0012】
「油組成物」、「潤滑組成物（lubrication composition）」、「潤滑油組成物」、「潤滑油」、「潤滑剤組成物」、「潤滑組成物（lubricating composition）」、「完全配合潤滑剤組成物」、「潤滑剤」、「クランクケース油」、「クランクケース潤滑剤」、「エンジン油」、「エンジン潤滑剤」、「モータ油」、及び「モータ潤滑剤」という用語は、主要量の基油に加えて少量の添加剤組成物を含む最終潤滑生成物を指す、同義の完全に互換性のある専門用語であるとみなされる。
【0013】
本明細書で使用される場合、「添加剤パッケージ」、「添加剤濃縮物」、「添加剤組成物」、「エンジン油添加剤パッケージ」、「エンジン油添加剤濃縮物」、「クランクケース添加剤パッケージ」、「クランクケース添加剤濃縮物」、「モータ油添加剤パッケージ」、「モータ油濃縮物」という用語は、主要量の基油原料混合物を除外する潤滑油組成物の一部を指す、同義の完全に互換性のある専門用語であるとみなされる。添加剤パッケージは、粘度指数向上剤又は流動点降下剤を含み得るか、又は含み得ない。
【0014】
「過塩基性」という用語は、存在する金属の量が化学量論量を超える、スルホネート、カルボキシレート、サリチレート、及び／又はフェネートの金属塩等の金属塩に関する。そのような塩は、１００％を超える変換レベルを有し得る（すなわち、そのような塩は、酸をその「正塩」、「中性塩」に変換するのに必要とされる金属の理論量の１００％より多くを含み得る）。多くの場合、ＭＲと略される表現「金属比」は、既知の化学反応性及び化学量論に従って、過塩基性塩中の金属の総化学当量と中性塩中の金属の化学当量との比を示すために使用される。正塩又は中性塩では、金属比は１であるが、過塩基性塩ではＭＲは１より大きい。これらは、一般的に、過塩基性、高塩基性、又は超塩基性塩と呼ばれ、有機硫黄酸、カルボン酸、サリチレート、スルホネート、及び／又はフェノールの塩であってもよい。
【0015】
「アルカリ土類金属」という用語は、カルシウム、バリウム、マグネシウム、及びストロンチウムに関し、「アルカリ金属」という用語は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及びセシウムを指す。
【0016】
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル」又は「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、当業者に周知のその通常の意味で使用される。具体的には、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、か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、炭化水素置換基と、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つ以上を含有する置換炭化水素置換基と、から独立して選択され、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。
【0017】
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビレン置換基」又は「ヒドロカルビレン基」という用語は、当業者に周知であるその通常の意味で使用される。具体的には、分子の２つの場所で炭素原子によって分子の残りの部分に直接結合し、主に炭化水素の特徴を有する基を指す。各ヒドロカルビレン基は、二価炭化水素置換基から独立して選択され、置換二価炭化水素置換基は、ハロ基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、アミノ基、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基、酸素、及び窒素を含有し、２個以下の非炭化水素置換基は、ヒドロカルビレン基中の炭素原子１０個ごとに存在する。
【0018】
本明細書で使用される場合、「重量パーセント」という用語は、他に明確に述べられていない限り、記載された成分が組成物全体の重量に対して表すパーセンテージを意味する。
【0019】
本明細書で使用される場合、「ｐｐｍ」又は「ｐｐｍｗ」という用語は、特に明記しない限り、重量に基づく百万分率を指す。
【0020】
本明細書で使用される「可溶性」、「油溶性」、又は「分散性」という用語は、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。
【0021】
本明細書で用いられるような「ＴＢＮ」という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６の方法によって測定される場合、総塩基価をｍｇ ＫＯＨ／ｇで示すために使用される。
【0022】
本明細書で用いられるような「アルキル」という用語は、約１～約１００個の炭素原子の直鎖、分岐、環状、及び／又は置換飽和鎖部分を指す。本明細書で用いられるような「アルケニル」という用語は、約３～約１０個の炭素原子の直線、分岐、環状、及び／又は置換の不飽和鎖部分を指す。本明細書で用いられるような「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／又はこれらに限定されないが、窒素、酸素、及び硫黄を含むヘテロ原子を含むことができる単環式及び多環式の芳香族化合物を指す。
【0023】
本明細書で使用される場合、「事後反応」又は「事後処理」は、例えば、ホウ素、リン、及び／又は無水マレイン酸と更に反応又は処理される成分を指し、一級及び／又は二級アミンがこのような化合物と更に反応して、このようなアミンの少なくとも一部分を三級アミンに変換する、分散剤を指し得る。そのような後続の反応又は処理は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２４１，００３号に更に記載されている。逆に、「事後反応されていない」又は「事後処理されていない」成分は、そのような更なる処理、反応、及び／又は処理に供されておらず、分散剤の文脈では、一定量の一次及び／又は二級アミンを含む。
【0024】
本明細書の任意の実施形態の分子量は、Ｗａｔｅｒｓから入手されるゲル浸透クロマトグラフィ（gel permeation chromatography、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、粒子サイズ５μ、及び細孔サイズの範囲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標準を、ＴＨＦに溶解し、０．１～０．５重量％の濃度で調製し、濾過せずに使用することができる。ＧＰＣ測定は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２６６，２２３号にも記載されている。ＧＰＣ法は、更に分子量分布情報を提供する。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。
【0025】
本明細書で使用される場合、「硫酸灰分」又は「ＳＡＳＨ」は、ＡＳＴＭ Ｄ８７４を使用して測定されるような硫酸灰分の量を指す。代替的に、硫酸灰分はまた、潤滑剤中の金属の量に基づいて計算され得る。例えば、硫酸灰分（ＳＡＳＨ）は、任意選択的に各金属性タイプについての係数によって調整された潤滑剤組成物中のＳＡＳＨに寄与する総金属性元素に基づいて計算され得る。ＳＡＳＨに寄与する金属は、（調整係数とともに）バリウム（１．７）、ホウ素（３．２２）、カルシウム（３．４）、銅（１．２５２）、鉛（１．４６４）、リチウム（７．９２）、マグネシウム（４．９５）、マンガン（１．２９１）、モリブデン（１．５）、カリウム（２．３３）、ナトリウム（３．０９）、及び亜鉛（１．５）を含む。具体的には、硫化灰分に寄与するとみなされる潤滑油組成物中に存在する金属性元素の各々のｐｐｍｗ含有量に、上記の対応する係数を乗じ、次いで、各金属性元素／係数調整の積が合計され、合計を１０，０００で割って、潤滑組成物中のＳＡＳＨの重量パーセントを計算する。特に指定しない限り、本明細書の全ての硫酸灰分レベルは、ＡＳＴＭ Ｄ８７４を使用して測定される。
【0026】
本開示の追加の詳細及び利点は、以下の説明に部分的に記載され、かつ／又は本開示の実施によって習得され得る。本開示の詳細及び利点は、添付の特許請求の範囲に特に指摘された要素及び組み合わせによって実現及び達成し得る。前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明が、両方とも例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求される本開示を限定するものではないことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【0027】
硫酸灰分は、潤滑油組成物中の灰分の総重量パーセントを示す測定値である。潤滑油組成物の硫酸灰分測定値は、その中の総金属含有量に関連しており、ＡＳＴＭ Ｄ８７４及び／又は当該技術分野において既知であり、かつ本明細書に記載されるような他の一般的な評価方法に従って便利に測定され得る。一態様では、この開示は、約０．５重量パーセント以下、約０．３重量パーセント以下、又は０．１重量パーセント以下の極低硫酸灰分（ＳＡＳＨ）含有量を提供する添加剤及びこのような添加剤を含む潤滑剤について記載する。以下の実施例に示されるように、潤滑剤がこのような極低硫酸灰分レベルを有するように変性される場合、鋼腐食性能（ＧＭＷ １６０７３）への合格、及び／又は高温堆積物形成（ＡＳＴＭ Ｄ６３３５）への合格を達成することが難しくなる。
【0028】
従来のアプローチは、鋼腐食性能を改善するために錆抑制剤又は腐食抑制剤を含めることであるが、従来の腐食抑制剤の使用は、このような極低レベルの灰分の文脈では、鋼腐食性能を必ずしも改善せず、鋼腐食性能が改善されたとしても、特定の従来の腐食抑制剤が潤滑剤のＥ８５エマルション安定性を不合格にすることは予想外であった。例えば、油溶性イミン、イミド、又はアミジン化合物（又はそれらのヒドロキシ誘導体）の選択された化学物質は、鋼腐食性能を改善し得、高温堆積物への合格を達成し得るが、このような化学物質は、潤滑剤のエマルション安定性を劣化させる。驚くべきことに、油溶性腐食抑制剤又は錆抑制剤を形成する化学物質の注意深い選択によって、鋼腐食が改善され得、同時に、エマルション安定性及び低レベルの高温堆積物が維持され得る。例えば、酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有する油溶性非環式構造を有する選択された腐食抑制剤又は錆抑制剤の化学物質は、驚くべきことに、鋼腐食を改善し、エマルション安定性を維持し、低レベルの高温堆積物を達成する。
【0029】
一実施形態では、１つ以上の酸性、ヒドロキシ、及び／又はアミン部分を有する、約０．０３～約０．２重量パーセントの油溶性非環式化合物は、極低灰分潤滑剤において、所望の鋼腐食、高温堆積物への合格、及びエマルション安定性を提供するが、油溶性化合物が、イミン、イミド、及び／又はアミジン構造単位を実質的に含まない場合に限る。本明細書の別の実施形態又はアプローチでは、油溶性を提供するＣ６以上のヒドロカルビル基を有する１つ以上の油溶性酸、二酸、酸－エステル、又はそれらの組み合わせを含む、最大約０．３重量パーセント（好ましくは、約０．０２～約０．３重量パーセント）の非環式化合物は、所望のレベルの鋼腐食、高温堆積物への合格、及びエマルション安定性を達成したが、重ねて、このような油溶性化合物が、イミン、イミド、及び／又はアミジン構造単位を実質的に含まない場合に限る。
【0030】
より具体的には、本明細書の油溶性錆抑制剤化合物又は腐食抑制剤化合物は、酸性、ヒドロキシ、又はアミン部分を有するが、イミン、イミド、又はアミジン構造単位を実質的に含まない、非環式化合物を含み得る。１つのアプローチでは、例えば、本明細書の極低灰分潤滑油組成物は、油溶性酸、二酸、酸－エステル、ポリオール、アミド、及び／又はそれらの混合物を含む１つ以上の非環式化合物を含む。１つ以上の非環式化合物は、油溶性を提供するために、少なくとも１つのＣ６以上のヒドロカルビル鎖、Ｃ８以上のヒドロカルビル鎖、又はＣ１０以上のヒドロカルビル鎖を含み得る。油溶性のためのヒドロカルビル鎖の上限は、特に限定されないが、Ｃ５０以下のヒドロカルビル鎖、Ｃ４０以下のヒドロカルビル鎖、Ｃ３０以下のヒドロカルビル鎖、Ｃ２５以下のヒドロカルビル鎖、又はＣ２０以下のヒドロカルビル鎖であり得る。
【0031】
いくつかのアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物は、２～１０個のヒドロキシ基、別の手法では、２～８個のヒドロキシ基、又はなお更なる手法では、２～４個のヒドロキシ基を有する１つ以上の脂肪族多価アルコールであり得る。１つの特定のアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物は、ペンタエリスリトールモノ－オレエートである。本明細書の潤滑剤は、約０．０３～約０．３重量パーセント、好ましくは約０．０５～約０．３重量パーセントのこのような多価アルコールを含み得る。
【0032】
別のアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物はまた、油溶性飽和又は不飽和アルキル化アミンなどの１つ以上の脂肪アミンであり得、モノアミン（末端一級アミンを有する）又はポリアミンであり得る。好適な脂肪アミンとしては、Ｎ，Ｎ－ジアルカノール脂肪アミン、又はより好ましくはＮ，Ｎ－ジエタノール獣脂アミンが挙げられる。本明細書の潤滑剤は、約０．０２～約０．２重量パーセントのこのような脂肪アミン、より好ましくは約０．０２～約０．１７５重量パーセントの脂肪アミンを含み得る。
【0033】
更に別のアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物はまた、Ｃ１０～Ｃ２０不飽和脂肪アミドを含む飽和又は不飽和脂肪アミドなどの１つ以上の脂肪アミド化合物を含み得、好ましくはオレイン酸のアミドである。本明細書の潤滑剤は、約０．０２～約０．３重量パーセントのこのような脂肪アミドを含み得る。
【0034】
更なるアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物はまた、油溶性二酸、油溶性酸－エステル若しくは半エステル、又はそれらの組み合わせを含み得る。特定のアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物は、Ｃ１０～Ｃ２０ジカルボン酸、Ｃ１０～Ｃ２０酸－エステル、又はそれらの組み合わせを含み得る。本明細書の潤滑剤は、約０．０２～約０．３重量パーセントのこのような二酸及び酸－エステル化合物、又はこれらのブレンドを含み得る。
【0035】
１つの特定のアプローチ又は実施形態では、油溶性非環式化合物は、式Ｉの構造を有する１つ以上の二酸及び／又は酸－エステル化合物である。
【0036】
【化2】
【0037】
他のアプローチ又は実施形態では、本明細書の油溶性非環式化合物はまた、ドデセニルコハク酸又は無水物の縮合生成物も含み得、約０．０３～約０．３重量パーセント、又は好ましくは約０．０５～約０．３重量パーセントを含み得る。
【0038】
本明細書の油溶性非環式化合物はまた、上に記載される錆抑制剤又は腐食抑制剤の任意の組み合わせの混合物であり得る。
【0039】
驚くべきことに、錆抑制剤又は腐食抑制剤として一般に使用されるイミン、イミド、若しくはアミジン構造単位（又はこれらのヒドロキシ誘導体）を有する油溶性化合物は、極低灰分潤滑剤に含まれる場合、鋼腐食試験及び／又はエマルション安定性試験のいずれかに不合格である。本明細書の油溶性腐食抑制剤はまた、芳香族部分又はそれらの他のアリール誘導体を有する錆抑制剤又は腐食抑制剤を含まない。したがって、本明細書の潤滑剤は、イミン、イミド、アミジン、若しくは芳香族構造単位、又はそれらのヒドロキシル誘導体を含む油溶性化合物を実質的に含まない。本明細書で使用される場合、実質的に含まないとは、イミン、イミド、芳香族、及び／若しくはアミジン部分、並びに／又はそれらの任意のヒドロキシ誘導体のうちの１つ以上を含む油溶性化合物が、約０．１重量パーセント未満、約０．０５重量パーセント未満、約０．０２重量パーセント未満、約０．０１重量パーセント未満、約０．００５重量パーセント未満であるか、又は存在しないことを意味する。
【0040】
極低灰分系
上記のように、本明細書の潤滑剤組成物は、極低レベルの硫酸灰分を有するように配合され、約０．５重量パーセント以下、約０．３重量パーセント以下、約０．２重量パーセント以下、約０．１重量パーセント以下、約０．０８重量パーセント以下、約０．０７重量パーセント以下、又は約０．０６重量パーセント以下（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）の硫酸灰分レベル（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）を有する組成物を提供する添加剤パッケージを含む。他のアプローチでは、本明細書の潤滑剤組成物はまた、約０．０１重量パーセント以上の硫酸灰分、約０．０２重量パーセント以上、約０．３重量パーセント以上、又は約０．０４重量パーセント以上の硫酸灰分（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）も含み得る。
上記のように、本明細書の潤滑剤組成物は、極低レベルの硫酸灰分を有するように配合され、約０．５重量パーセント以下、約０．３重量パーセント以下、約０．２重量パーセント以下、約０．１重量パーセント以下、約０．０８重量パーセント以下、約０．０７重量パーセント以下、又は約０．０６重量パーセント以下（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）の硫酸灰分レベル（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）を有する組成物を提供する添加剤パッケージを含む。他のアプローチでは、本明細書の潤滑剤組成物はまた、約０．０１重量パーセント以上の硫酸灰分、約０．０２重量パーセント以上、約０．３重量パーセント以上、又は約０．０４重量パーセント以上の硫酸灰分（ＡＳＴＭ Ｄ８７４）も含み得る。
【0041】
このような極低含有量の硫酸灰分を達成するために、本明細書の潤滑剤組成物は、ホウ素、カルシウム、マグネシウム、モリブデン、及び／又は亜鉛を提供する化合物の選択量のみを含む添加剤混合物を提供する選択添加剤パッケージを有する。この目的のために、本明細書中の潤滑剤は、好ましくは、約１００ｐｐｍ以下のホウ素、約１００ｐｐｍ以下のカルシウム、約１００ｐｐｍ以下のマグネシウム、約１００ｐｐｍ以下のモリブデン、及び約１００ｐｐｍ以下の亜鉛、並びに／又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を提供する添加剤を含む。好ましくは、本明細書の潤滑油組成物は、約１００ｐｐｍ以下のホウ素（好ましくは約８０ｐｐｍ以下のホウ素、約６０ｐｐｍ以下のホウ素）を提供する添加剤とともに、約１０ｐｐｍ以下のカルシウム、マグネシウム、亜鉛、モリブデンの各々、及び／又はそれらの組み合わせを提供する添加剤を含む。他のアプローチでは、本明細書の潤滑組成物は、金属性清浄剤を実質的に含まず、より好ましくは、潤滑組成物は、約１００ｐｐｍ未満の総清浄剤金属、８０ｐｐｍ未満の総清浄剤金属、５０ｐｐｍ未満の総清浄剤金属、２０ｐｐｍ未満の総清浄剤金属、又は１０ｐｐｍ未満の総清浄剤金属を提供する金属清浄剤を有し、清浄剤金属は、カルシウム、マグネシウムなどから選択される。他のアプローチでは、本明細書の潤滑油組成物はまた、ジアルキルジチオリン酸金属（例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛）を実質的に含まず、このような文脈では、好ましくは、このようなジアルキルジチオリン酸金属によって提供される約１０ｐｐｍ以下の亜鉛を有する。
【0042】
潤滑油組成物
上述の１つ以上の非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤は、１つ以上の更なる任意選択的な添加剤との組み合わせで、主要量の潤滑粘度の基油又は基油ブレンド（以下に記載されるような）と組み合わされて、潤滑油組成物を生成し得る。アプローチでは、潤滑油組成物は、約５０重量パーセント以上の基油ブレンド、約６０重量パーセント以上、約７０重量パーセント以上、又は約８０重量パーセント以上～約９５重量パーセント以下、約９０重量パーセント以下、約８５重量パーセント以下の基油ブレンドを含み、そのようなブレンドは以下に更に考察される。本明細書の潤滑組成物は、約２～約１５ｃＳｔ（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）、好ましくは約５～約１２ｃＳｔ、より好ましくは５～約１０ｃＳｔのＫＶ１００を有し得る。
上述の１つ以上の非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤は、１つ以上の更なる任意選択的な添加剤との組み合わせで、主要量の潤滑粘度の基油又は基油ブレンド（以下に記載されるような）と組み合わされて、潤滑油組成物を生成し得る。アプローチでは、潤滑油組成物は、約５０重量パーセント以上の基油ブレンド、約６０重量パーセント以上、約７０重量パーセント以上、又は約８０重量パーセント以上～約９５重量パーセント以下、約９０重量パーセント以下、約８５重量パーセント以下の基油ブレンドを含み、そのようなブレンドは以下に更に考察される。本明細書の潤滑組成物は、約２～約１５ｃＳｔ（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）、好ましくは約５～約１２ｃＳｔ、より好ましくは５～約１０ｃＳｔのＫＶ１００を有し得る。
【0043】
本明細書の潤滑組成物が、選択された非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤と組み合わされたこのような極低レベルの硫酸灰分を含む場合、本明細書の潤滑組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３３５（ＴＥＯＳＴ－３３Ｃ）の高温堆積物形成試験に供された場合、約３０ｍｇ未満の堆積物を有し、ＧＭＷ １６０７３などのエンジン油水分腐食試験に従って腐食がないことを達成し、０℃及び２５℃の両方でＡＳＴＭ Ｄ７５６３に従って水分離のない安定なエマルションを維持する。
【0044】
基油ブレンド：本明細書の潤滑油組成物中に使用される基油は、潤滑粘度の油であり得、米国石油協会（American Petroleum Institute、ＡＰＩ）基油互換性ガイドライン（Base Oil Interchangeability Guidelines）に指定されているように、グループＩ～Ｖにおける基油のうちのいずれかから選択される。５つの基油グループは、以下の通りである：
【0045】
【表1】
【0046】
グループＩ、グループＩＩ、及びグループＩＩＩは、鉱物油プロセス原料である。グループＩＶの基油は、オレフィン性不飽和炭化水素の重合によって生成される真の合成分子種を含有している。多くのグループＶの基油もまた真の合成生成物であり、ジエステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、アルキル化芳香族、ポリリン酸エステル、ポリビニルエーテル、及び／又はポリフェニルエーテルなどを含み得るが、植物油などの天然油であり得る。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。グループＩＩ＋は、高粘度指数グループＩＩを含み得る。
【0047】
開示される潤滑油組成物中に使用される基油ブレンドは、鉱物油、動物油、植物油、合成油、合成油ブレンド、又はそれらの混合物であり得る。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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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る油を含み得る。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。
【0051】
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－オレフィンと呼ばれる）、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。
【0052】
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。
【0053】
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、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶ、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善剤の提供から生じ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ＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶ、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善剤の提供から生じる基油以外のものである。
【0054】
存在する潤滑粘度の油の量は、１００重量％から、粘度指数改善剤及び／又は流動点降下剤及び／又は他のトップ処理添加剤を含む性能添加剤の量の合計を減算した後に残る残部であり得る。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、又は約９０重量％超であり得る。
【0055】
任意選択的な添加剤：
本明細書の潤滑油組成物はまた、上で考察される硫酸灰分と錆抑制剤又は腐食抑制剤の組成物との上述の関係が維持される限り、性能基準を満たすために必要に応じて、上で考察される非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤と組み合わされたいくつかの任意選択的な添加剤も含み得る。それらの任意選択的な添加剤は、以下の段落で説明する。
本明細書の潤滑油組成物はまた、上で考察される硫酸灰分と錆抑制剤又は腐食抑制剤の組成物との上述の関係が維持される限り、性能基準を満たすために必要に応じて、上で考察される非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤と組み合わされたいくつかの任意選択的な添加剤も含み得る。それらの任意選択的な添加剤は、以下の段落で説明する。
【0056】
分散剤：潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上の分散剤又はそれらの混合物を含み得る。分散剤は、潤滑油組成物に混合する前に灰分を形成する金属を含まず、潤滑剤に添加するとき通常灰分に寄与しないため、しばしば無灰タイプの分散剤と呼ばれている。無灰型の分散剤は、極性基が比較的高分子量の炭化水素鎖に結合することを特徴とする。典型的な無灰分散剤には、Ｎ－置換長鎖アルケニルスクシンイミドが含まれる。Ｎ置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例としては、ポリイソブチレン置換基の数平均分子量が、ＧＰＣにより測定した場合、約３５０～約５０，０００、又は～約５，０００、又は～約３，０００の範囲にある、ポリイソブチレンスクシンイミドが挙げられる。スクシンイミド分散剤及びその調製は、例えば、米国特許第７，８９７，６９６号又は米国特許第４，２３４，４３５号に開示されている。アルケニル置換基は、約２～約１６個、又は約２～約８個、又は約２～約６個の炭素原子を含有する重合性モノマーから調製され得る。スクシンイミド分散剤は、典型的には、ポリアミン（典型的にはポリ（エチレンアミン））から形成されたイミドである。
【0057】
好ましいアミンは、ポリアミン及びヒドロキシアミンから選択される。使用され得るポリアミンの例としては、限定されないが、ジエチレントリアミン（diethylene triamine、ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（triethylene tetramine、ＴＥＴＡ）、テトラエチレンペンタミン（tetraethylene pentamine、ＴＥＰＡ）、及びペンタエチルアミンヘキサミン（pentaethylamine hexamine、ＰＥＨＡ）などのより高級の同族体が挙げられる。
【0058】
好適な重質ポリアミンは、ＴＥＰＡ及びＰＥＨＡ（ペンタエチレンヘキサミン）などの少量の低級ポリアミンオリゴマーを含むが、主に６個以上の窒素原子、分子当たり２個以上の一級アミン、及び従来のポリアミン混合物より広範な分岐を有するオリゴマーを含むポリアルキレン－ポリアミンの混合物である。重質ポリアミンは、好ましくは、分子当たり７つ以上の窒素原子を含有し、分子当たり２つ以上の一級アミンを有するポリアミンオリゴマーを含む。重質ポリアミンは、２８重量％超（例えば、＞３２重量％）の総窒素と、当量当たり１２０～１６０グラムの当量の一級アミン基と、を含む。
【0059】
いくつかのアプローチでは、好適なポリアミンは、一般的にＰＡＭとして知られており、ＴＥＰＡ及びペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）が、ポリアミンの主要部分であり、通常約８０％未満である、エチレンアミンの混合物を含有する。
【0060】
典型的には、ＰＡＭは、１グラム当たり８．７～８．９ミリ当量の一級アミン（一級アミンの当量当たり１１５～１１２グラムの当量）及び約３３～３４重量％の総窒素含有量を有する。実質的にＴＥＰＡを含まず、ごく少量のＰＥＨＡを含むが、主に６個より多い窒素原子及びより広範な分岐を有するオリゴマーを含有するＰＡＭオリゴマーのより重質なカットは、分散性が改善された分散剤を生成してもよい。
【0061】
ある実施形態では、本開示は、ＧＰＣにより判定される場合に、約３５０～約５０，０００、又は～約５０００、又は～約３０００の範囲の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導される少なくとも１つのポリイソブチレンスクシンイミド分散剤を更に含む。ポリイソブチレンスクシンイミドは、単独で、又は他の分散剤と組み合わせて使用され得る。
【0062】
いくつかの実施形態では、ポリイソブチレンは、含まれる場合、５０モル％を超える、６０モル％を超える、７０モル％を超える、８０モル％を超える、又は９０モル％を超える末端二重結合の含有量を有し得る。そのようなＰＩＢは、高反応性ＰＩＢ（「ＨＲ－ＰＩＢ」）とも呼ばれる。ＧＰＣにより判定される場合に約８００～約５０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ－ＰＩＢが、本開示の実施形態における使用に好適である。従来のＰＩＢは、典型的には、５０モル％未満、４０モル％未満、３０モル％未満、２０モル％未満、又は１０モル％未満の末端二重結合の含有量を有する。
【0063】
ＧＰＣにより判定される場合に、約９００～約３０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ－ＰＩＢが、好適であり得る。このようなＨＲ－ＰＩＢは、市販されているか、又はＢｏｅｒｚｅｌ，ｅｔ ａｌ．の米国特許第４，１５２，４９９号及びＧａｔｅａｕ，ｅｔ ａｌ．の米国特許第５，７３９，３５５号に記載されているように、三フッ化ホウ素などの非塩素化触媒の存在下でのイソブテンの重合によって合成することができる。上記熱エン反応で使用されるとき、ＨＲ－ＰＩＢは、反応性の増加に起因して、反応中のより高い転化率、及びより少ない沈殿物形成量をもたらし得る。好適な方法は米国特許第７，８９７，６９６号に記載されている。
【0064】
一実施形態では、本開示は、ポリイソブチレン無水コハク酸（「ＰＩＢＳＡ」）から誘導された少なくとも１つの分散剤を更に含む。ＰＩＢＳＡは、ポリマー当たり平均約１．０～約２．０のコハク酸部分を有し得る。
【0065】
アルケニル又はアルキル無水コハク酸の有効成分％は、クロマトグラフィ技術を使用して判定することができる。この方法は、米国特許第５，３３４，３２１号の第５欄及び第６欄に記載されている。
【0066】
ポリオレフィンの転化率は米国特許第５，３３４，３２１号の第５欄及び第６欄の式を用いて、有効成分％から算出される。
【0067】
別途明記しない限り、全てのパーセンテージは、重量パーセントであり、全ての分子量は、市販のポリスチレン標準（較正基準として１８０～約１８，０００の数平均分子量を有する）を使用するゲル浸透クロマトグラフィ（gel permeation chromatography、ＧＰＣ）により判定される数平均分子量である。
【0068】
一実施形態では、分散剤は、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）無水コハク酸から誘導され得る。一実施形態では、分散剤は、オレフィン無水マレイン酸コポリマーから誘導され得る。一例として、分散剤は、ポリ－ＰＩＢＳＡとして記載され得る。一実施形態では、分散剤は、エチレン－プロピレンコポリマーにグラフト化される無水物から誘導され得る。
【0069】
好適な種類の窒素含有分散剤は、オレフィンコポリマー（olefin copolymer、ＯＣＰ）、より具体的には、無水マレイン酸でグラフト化され得るエチレン－プロピレン分散剤から誘導され得る。官能化ＯＣＰと反応させることができる窒素含有化合物のより完全なリストは、米国特許第７，４８５，６０３号、同第７，７８６，０５７号、同第７，２５３，２３１号、同第６，１０７，２５７号、及び同第５，０７５，３８３号に記載されており、かつ／又は市販されている。
【0070】
好適な分散剤の１つのクラスはまた、マンニッヒ塩基であり得る。マンニッヒ塩基は、より高分子量のアルキル置換フェノール、ポリアルキレンポリアミン、及びホルムアルデヒドなどのアルデヒドの縮合によって形成される材料である。マンニッヒ塩基は、米国特許第３，６３４，５１５号により詳細に記載されている。
【0071】
好適なクラスの分散剤はまた、高分子量エステル又は半エステルアミドであり得る。好適な分散剤はまた、従来の方法により様々な薬剤のうちのいずれかとの反応によって後処理され得る。これらの中には、ホウ素、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、カーボネート、環状カーボネート、ヒンダードフェノールエステル、及びリン化合物がある。米国特許第７，６４５，７２６号、米国特許第７，２１４，６４９号、及び米国特許第８，０４８，８３１号は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0072】
カーボネート及びホウ酸の後処理に加えて、化合物はいずれも、異なる特性を改善又は付与するように設計された様々な後処理により後処理、又は更に後処理され得る。このような後処理は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２４１，００３号の欄２７～２９に要約されたものを含む。そのような処理には、以下による処理が含まれる。無機リン酸又は無水物（例えば、米国特許第３，４０３，１０２号及び同第４，６４８，９８０号）、有機リン化合物（例えば、米国特許第３，５０２，６７７号）、五硫化リン、既に上記したようなホウ素化合物（例えば、米国特許第３，１７８，６６３及び同第４，６５２，３８７号）、カルボン酸、ポリカルボン酸、無水物、及び／又は酸ハロゲン化物（例えば、米国特許第３，７０８，５２２号及び同第４，９４８，３８６号）、エポキシドポリエポキシエート又はチオエポキシド（例えば、米国特許第３，８５９，３１８号及び同第５，０２６，４９５号）、アルデヒド又はケトン（例えば、米国特許第３，４５８，５３０号）、二硫化炭素（例えば、米国特許第３，２５６，１８５号）、グリシドール（例えば、米国特許第４，６１７，１３７号）、尿素、チオ尿素、又はグアニジン（例えば、米国特許第３，３１２，６１９号、同第３，８６５，８１３号、及び英国特許第１，０６５，５９５号）、有機スルホン酸（例えば、米国特許第３，１８９，５４４号及び英国特許第２，１４０，８１１号）、シアン化アルケニル（例えば、米国特許第３，２７８，５５０号及び同第３，３６６，５６９号）、ジケテン（例えば、米国特許第３，５４６，２４３号）、ジイソシアネート（例えば、米国特許第３，５７３，２０５号）、アルカンスルトン（例えば、米国特許第３，７４９，６９５号）、１，３－ジカルボニル化合物（例えば、米国特許第４，５７９，６７５号）、アルコキシル化アルコール又はフェノールのスルフェート（例えば、米国特許第３，９５４，６３９号）、環状ラクトン（例えば、米国特許第４，６１７，１３８号、同第４，６４５，５１５号、同第４，６６８，２４６号、同第４，９６３，２７５号、及び同第４，９７１，７１１号）、環状カーボネート又はチオカーボネート、線状モノカーボネート若しくはポリカーボネート、又はクロロホルメート（例えば、米国特許第４，６１２，１３２号、同第４，６４７，３９０号、同第４，６４８，８８６号、同第４，６７０，１７０号）、窒素含有カルボン酸（例えば、米国特許第４，９７１，５９８号及び英国特許第２，１４０，８１１号）、ヒドロキシ保護クロロジカルボニルオキシ化合物（例えば、米国特許第４，６１４，５２２号）、ラクタム、チオラクタム、チオラクトン、又はジチオラクトン（例えば、米国特許第４，６１４，６０３及び同第４，６６６，４６０号）、環状カーボネート又はチオカーボネート、線状モノカーボネート若しくはポリカーボネート、又はクロロホルメート（例えば、米国特許第４，６１２，１３２号、同第４，６４７，３９０号、同第４，６４６，８６０号、及び同第４，６７０，１７０号）、窒素含有カルボン酸（例えば、米国特許第４，９７１，５９８号及び英国特許第２，４４０，８１１号）、ヒドロキシ保護クロロジカルボニルオキシ化合物（例えば、米国特許第４，６１４，５２２号）、ラクタム、チオラクタム、チオラクトン、又はジチオラクトン（例えば、米国特許第４，６１４，６０３及び同第４，６６６，４６０号）、環状カルバメート、環状チオカルバメート、又は環状ジチオカルバメート（例えば、米国特許第４，６６３，０６２号及び同第４，６６６，４５９号）、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸（例えば、米国特許第４，４８２，４６４号、同第４，５２１，３１８号、同第４，７１３，１８９号）、酸化剤（例えば、米国特許第４，３７９，０６４号）、五硫化リン及びポリアルキレンポリアミンの組み合わせ（例えば、米国特許第３，１８５，６４７号）、カルボン酸又はアルデヒド又はケトン及び硫黄又は塩化硫黄の組み合わせ（例えば、米国特許第３，３９０，０８６号、同第３，４７０，０９８号）、ヒドラジン及び二硫化炭素の組み合わせ（例えば、米国特許第３，５１９，５６４号）、アルデヒド及びフェノールの組み合わせ（例えば、米国特許第３，６４９，２２９号、同第５，０３０，２４９号、同第５，０３９，３０７号）、アルデヒド及びジチオリン酸のＯ－ジエステルの組み合わせ（例えば、米国特許第３，８６５，７４０号）、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸及びホウ酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，５５４，０８６号）、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸、それに次ぐホルムアルデヒド及びフェノールの組み合わせ（例えば、米国特許第４，６３６，３２２号）、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸、及びそれに次ぐ脂肪族ジカルボン酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，６６３，０６４号）、ホルムアルデヒド及びフェノール、並びにそれに次ぐグリコール酸の組み合わせ（例えば、米国特許第４，６９９，７２４号）、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸又はシュウ酸と、それに次ぐジイソシアネートとの組み合わせ（例えば、米国特許第４，７１３，１９１号）、リンの無機酸若しくは無水物又はその部分的若しくは全体的硫黄類似体及びホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，８５７，２１４号）、有機二酸、それに次ぐ不飽和脂肪酸、及びそれに次ぐニトロソ芳香族アミン、任意選択的にそれに続くホウ素化合物、並びにそれに次ぐグルコール化剤（glycolating agent）の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９７３，４１２号）、アルデヒド及びトリアゾールの組み合わせ（例えば、米国特許第４，９６３，２７８号）、アルデヒド及びトリアゾール、それに次ぐホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９８１，４９２号）、環状ラクトン及びホウ素化合物の組み合わせ（例えば、米国特許第４，９６３，２７５号及び同第４，９７１，７１１号）。ここで、先に言及した特許は、それらの全体が組み込まれる。
【0073】
好適な分散剤のＴＢＮは、約５０％の希釈油を含有する分散剤試料で測定した場合、約５～約３０ＴＢＮに匹敵する、油を含まない基準で約１０～約６５ｍｇ ＫＯＨ／ｇであり得る。ＴＢＮは、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６の方法によって測定される。
【0074】
更に他の実施形態では、任意選択的な分散剤添加剤は、ヒドロカルビルで置換されたスクシンアミド分散剤又はスクシンイミド分散剤であり得る。アプローチでは、ヒドロカルビルで置換されたスクシンアミド分散剤又はスクシンイミド分散剤は、ポリアルキレンポリアミンと反応させたヒドロカルビル置換アシル化剤から誘導され得、スクシンアミド分散剤又はスクシンイミド分散剤のヒドロカルビル置換基は、ポリスチレンを較正基準として使用するＧＰＣにより測定した場合、約２５０～約５，０００の数平均分子量を有する線状又は分岐ヒドロカルビル基である。
【0075】
いくつかのアプローチでは、分散剤を形成するために使用されるポリアルキレンポリアミンは、以下の式を有し、
【0076】
【化3】
【0077】
分散剤は、存在する場合、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、最大約２０重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。使用され得る分散剤の別の量は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０．１重量％～約１５重量％、又は約０．１重量％～約１０重量％、約０．１～８重量％、又は約１重量％～約１０重量％、又は約１重量％～約８重量％、又は約１重量％～約６重量％であり得る。いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は混合分散剤系を利用する。単一の種類又は任意の所望の比の２つ以上の種類の分散剤の混合物が使用され得る。
【0078】
酸化防止剤：本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に酸化防止剤を含有し得る。酸化防止剤化合物は既知のものであり、例えば、フェネート、フェネートスルフィド、硫化オレフィン、ホスホ硫化テルペン、硫化エステル、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン（例えば、ノニルジフェニルアミン、ジ－ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジ－オクチルジフェニルアミン）、フェニル－アルファ－ナフチルアミン、アルキル化フェニル－アルファ－ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、フェノール、ヒンダードフェノール、油溶性モリブデン化合物、高分子酸化防止剤、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。
【0079】
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（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～約１８個、又は約２～約１２個、又は約２～約８個、又は約２～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（商標）４７１６を含み得る。
【0080】
有用な酸化防止剤は、ジアリールアミン及び高分子量フェノールを含み得る。一実施形態では、潤滑油組成物は、ジアリールアミンと高分子量フェノールとの混合物を含有し得るため、各酸化防止剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、最大約５重量％を提供するのに十分な量で存在し得る。一実施形態では、酸化防止剤は、本潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０．３～約１．５重量％のジアリールアミンと約０．４～約２．５重量％の高分子量フェノールとの混合物であり得る。
【0081】
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。
【0082】
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、大豆油、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。
【0083】
別の代替的な実施形態では、酸化防止剤組成物は、上で考察されるフェノール性及び／又はアミン性酸化防止剤に加えて、モリブデン含有酸化防止剤も含有する。これらの３つの酸化防止剤の組み合わせが使用される場合、好ましくは、フェノールとアミンとモリブデン含有の比は、（０～２）：（０～２）：（０～１）である。
【0084】
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。
【0085】
耐摩耗剤：本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択で、１つ以上の耐摩耗剤を含有してもよい。好適な追加の耐摩耗剤の例としては、以下に限定されないが、チオリン酸金属；ジアルキルジチオリン酸金属；リン酸エステル若しくはその塩；リン酸エステル；ホスファイト；リン含有カルボン酸エステル、エーテル、又はアミド；硫化オレフィン；チオカルバメートエステル、アルキレン結合チオカルバメート、並びにビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィドなど、チオカルバメート含有化合物；及びそれらの混合物、が挙げられる。好適な耐摩耗剤は、モリブデンジチオカルバメートであり得る。リン含有耐摩耗剤は、欧州特許第６１２８３９号により完全に記載されている。ジアルキルジチオホスフェート塩中の金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、又は亜鉛であり得る。有用な耐摩耗剤は、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートであり得る。
【0086】
好適な耐摩耗剤の更なる例としては、チタン化合物、タータラート、タルトリミド、リン化合物の油溶性アミン塩、硫化オレフィン、ホスファイト（例えば、ジブチルホスファイト）、ホスホネート、チオカルバメート含有化合物、例えば、チオカルバメートエステル、チオカルバメートアミド、チオカルバミン酸エーテル、アルキレン結合チオカルバメート、及びビス（Ｓ－アルキルジチオカルバミル）ジスルフィドが挙げられる。タータラート又はタルトリミドは、アルキル－エステル基を含有し得、アルキル基上の炭素原子の合計は、少なくとも８であり得る。耐摩耗剤は、一実施形態では、シトレートを含み得る。
【0087】
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％を含む範囲で存在し得る。
【0088】
ホウ素含有化合物：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択で、１つ以上のホウ素含有化合物を含有してもよい。ホウ素含有化合物の例は、米国特許第５，８８３，０５７号に開示されているように、ホウ酸エステル、ホウ酸脂肪アミン、ホウ酸エポキシド、ホウ酸化清浄剤、及びホウ酸化スクシンイミド分散剤などのホウ酸化分散剤を含む。ホウ素含有化合物は、存在する場合、潤滑油組成物の最大約８重量％、約０．０１重量％～約７重量％、約０．０５重量％～約５重量％、又は約０．１重量％～約３重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。
【0089】
清浄剤：潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上の追加の中性清浄剤、低塩基性清浄剤、若しくは過塩基性清浄剤、又はそれらの混合物を含み得る。好適な清浄剤基質には、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサラート、サリキサレート、サリチレート、カルボン酸、リン酸、モノ－及び／若しくはジ－チオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、又はメチレン架橋フェノールが含まれる。好適な清浄剤及びその調製方法は、米国特許第７，７３２，３９０号及びその中に引用されている参考文献を含む多数の特許公報により詳細に記載されている。
【0090】
清浄剤基質は、限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、バリウム、又はそれらの混合物などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属で塩化され得る。いくつかの実施形態では、清浄剤は、バリウムを含まない。いくつかの実施形態では、清浄剤は、マグネシウム又はカルシウムなどの微量の他の金属を、５０ｐｐｍ以下、４０ｐｐｍ以下、３０ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、又は１０ｐｐｍ以下などの量で含有し得る。好適な清浄剤には、石油スルホン酸及びアリール基がベンジル、トリル、及びキシリルである長鎖モノ－又はジ－アルキルアリールスルホン酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩が含まれ得る。好適な清浄剤の例としては、石炭酸カルシウム、カルシウム硫黄含有フェネート、スルホン酸カルシウム、カルシウムカリキサラート、カルシウムサリキサレート、カルシウムサリチレート、カルシウムカルボン酸、カルシウムリン酸、カルシウムモノ－及び／若しくはジ－チオリン酸、カルシウムアルキルフェノール、カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、カルシウムメチレン架橋フェノール、石炭酸マグネシウム、マグネシウム硫黄含有フェネート、スルホン酸マグネシウム、マグネシウムカリキサラート、マグネシウムサリキサレート、サリチル酸マグネシウム、マグネシウムカルボン酸、マグネシウムリン酸、マグネシウムモノ－及び／若しくはジ－チオリン酸、マグネシウムアルキルフェノール、マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、マグネシウムメチレン架橋フェノール、石炭酸ナトリウム、ナトリウム硫黄含有フェネート、スルホン酸ナトリウム、ナトリウムカリキサラート、ナトリウムサリキサレート、サリチル酸ナトリウム、ナトリウムカルボン酸、ナトリウムリン酸、ナトリウムモノ－及び／若しくはジ－チオリン酸、ナトリウムアルキルフェノール、ナトリウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、又はナトリウムメチレン架橋フェノールが挙げられるが、これらに限定されない。
【0091】
過塩基性清浄剤添加剤は、当該技術分野において周知であり、アルカリ又はアルカリ土類金属過塩基性清浄剤添加剤であり得る。そのような清浄剤添加剤は、金属酸化物又は金属水酸化物を基材及び二酸化炭素ガスと反応させることによって、調製され得る。基材は、典型的には、酸、例えば、脂肪族置換スルホン酸、脂肪族置換カルボン酸、又は脂肪族置換フェノールのような酸である。
【0092】
潤滑油組成物の過塩基性清浄剤は、約２００ｍｇＫＯＨ／グラム以上、又は更なる例として、約２５０ｍｇＫＯＨ／グラム以上、若しくは約３５０ｍｇＫＯＨ／グラム以上、若しくは約３７５ｍｇＫＯＨ／グラム以上、若しくは約４００ｍｇＫＯＨ／グラム以上の総塩基価（total base number、ＴＢＮ）を有し得る。
【0093】
好適な過塩基性清浄剤の例としては、過塩基性石炭酸カルシウム、過塩基性カルシウム硫黄含有フェネート、過塩基性カルシウムスルホネート、過塩基性カルシウムカリキサラート、過塩基性カルシウムサリキサレート、過塩基性カルシウムサリチレート、過塩基性カルシウムカルボン酸、過塩基性カルシウムリン酸、過塩基性カルシウムモノ－及び／又はジ－チオリン酸、過塩基性カルシウムアルキルフェノール、過塩基性カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、過塩基性カルシウムメチレン架橋フェノール、過塩基性マグネシウムフェネート、過塩基性マグネシウム硫黄含有フェネート、過塩基性スルホン酸マグネシウム、過塩基性マグネシウムカリキサラート、過塩基性マグネシウムサリキサレート、過塩基性サリチル酸マグネシウム、過塩基性マグネシウムカルボン酸、過塩基性マグネシウムリン酸、過塩基性マグネシウムモノ－及び／又はジ－チオリン酸、過塩基性マグネシウムアルキルフェノール、過塩基性マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、又は過塩基性マグネシウムメチレン架橋フェノールが挙げられるが、これらに限定されることはない。
【0094】
過塩基性フェネートカルシウム清浄剤は、全てＡＳＴＭ Ｄ－２８９６の方法により測定される、少なくとも約１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ～約４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、少なくとも約２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ～約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、又は約２３０ｍｇＫＯＨ／ｇ～約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇの総塩基価を有する。そのような清浄剤組成物が、不活性希釈剤、例えばプロセス油、通常は鉱油中で形成されるとき、総塩基価は、希釈剤、及び清浄剤組成物に含まれ得る任意の他の物質（例えば、促進剤など）を含む全体組成物の塩基性を反映する。
【0095】
過塩基性清浄剤は、１．１：１から、又は２：１から、又は４：１から、又は５：１から、又は７：１から、又は１０：１からの金属対基質比を有し得る。いくつかの実施形態では、清浄剤は、エンジン、又はトランスミッション若しくはギアなどの他の自動車部品内の錆を低減又は防止するのに有効である。清浄剤は、潤滑組成物中に、約０重量％～約１０重量％、又は約０．１重量％～約８重量％、又は約１重量％～約４重量％、又は約４重量％超～約８重量％で存在し得る。
【0096】
極圧剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上の極圧剤を含有し得る。油に可溶性である極圧（Extreme Pressure、ＥＰ）剤は、硫黄及びクロロ硫黄含有ＥＰ剤、塩素化炭化水素ＥＰ剤、並びにリンＥＰ剤を含む。このようなＥＰ剤の例としては、塩素化ワックス、ジベンジルジスルフィド、ビス（クロロベンジル）ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、及び硫化Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ付加物などの有機スルフィド及びポリスルフィド、硫化リンとテルペンチン又はオレイン酸メチルとの反応生成物などのリン硫化炭化水素；ジヒドロカルビル及びトリヒドロカルビルホスファイト、例えば、ジブチルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジシクロヘキシルホスファイト、ペンチルフェニルホスファイトなどのリン酸エステル；ジペンチルフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、ジステアリルホスファイト、及びポリプロピレン置換フェニルホスファイト；亜鉛ジオクチルジチオカルバメート及びバリウムヘプチルフェノール二酸などの金属チオカルバメート；例えば、ジアルキルジチオリン酸とプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含む、アルキル及びジアルキルリン酸のアミン塩、並びにそれらの混合物が挙げられる。
【0097】
摩擦調整剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上の摩擦調整剤を含有し得る。好適な摩擦調整剤には、金属を含有する及び金属を含まない摩擦調整剤が含まれ得、イミダゾリン、アミド、アミン、スクシンイミド、アルコキシル化アミン、アルコキシル化エーテルアミン、アミンオキシド、アミドアミン、ニトリル、ベタイン、四級アミン、イミン、アミン塩、アミノグアニジン、アルカノールアミド、ホスホネート、金属含有化合物、グリセロールエステル、硫化脂肪化合物及びオレフィン、ヒマワリ油、他の天然に生成する植物油又は動物油、ジカルボン酸エステル、ポリオールと１つ以上の脂肪族又は芳香族カルボン酸とのエステル又は部分エステルなどが含まれ得るが、これらに限定されない。
【0098】
好適な摩擦調整剤は、直線鎖、分岐鎖、若しくは芳香族ヒドロカルビル基、又はそれらの混合物から選択されるヒドロカルビル基を含有し得、飽和又は不飽和であり得る。ヒドロカルビル基は、炭素及び水素又は硫黄若しくは酸素などのヘテロ原子で構成され得る。ヒドロカルビル基は、約１２～約２５個の炭素原子の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであり得る。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノ－エステル、又はジ－エステル、又は（トリ）グリセリドであり得る。摩擦調整剤は、長鎖脂肪アミド、長鎖脂肪エステル、長鎖脂肪エポキシド誘導体、又は長鎖イミダゾリンであり得る。
【0099】
他の好適な摩擦調整剤には、有機、無灰（金属不含）、窒素不含有機摩擦調整剤が含まれ得る。このような摩擦調整剤は、カルボン酸と無水物とをアルカノールと反応させることによって形成されるエステルを含み、一般に親油性炭化水素鎖に共有結合した極性末端基（例えばカルボキシル又はヒドロキシル）を含み得る。有機無灰窒素不含摩擦調整剤の例は、一般に、オレイン酸のモノ－、ジ－、及びトリ－エステルを含有し得るモノオレイン酸グリセロール（glycerol monooleate、ＧＭＯ）として知られている。他の好適な摩擦調整剤は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，６８５号に記載されている。
【0100】
アミン性摩擦調整剤は、アミン又はポリアミンを含み得る。そのような化合物は、線状、飽和若しくは不飽和のいずれか、又はそれらの混合物であるヒドロカルビル基を有することができ、約１２～約２５個の炭素原子を含有し得る。好適な摩擦調整剤の更なる例としては、アルコキシル化アミン及びアルコキシル化エーテルアミンが挙げられる。そのような化合物は、線状、飽和、不飽和のいずれか、又はそれらの混合物であるヒドロカルビル基を有し得る。これらは、約１２～約２５個の炭素原子を含有し得る。例としては、エトキシル化アミン及びエトキシル化エーテルアミンが挙げられる。
【0101】
アミン及びアミドは、それ自体として、又は酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、メタボレート、ホウ酸又はモノ－、ジ－、若しくはトリ－アルキルボレートなどのホウ素化合物との付加物若しくは反応生成物の形態で使用され得る。他の好適な摩擦調整剤はその全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，３００，２９１号に記載される。
【0102】
摩擦調整剤は、任意選択的に、約０重量％～約１０重量％、又は約０．０１重量％～約８重量％、又は約０．１重量％～約４重量％などの範囲で存在し得る。
【0103】
モリブデン含有成分：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上のモリブデン含有化合物を含有し得る。油溶性モリブデン化合物は、耐摩耗剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、又はそれらの混合物の機能的性能を有し得る。油溶性モリブデン化合物には、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、モリブデンジチオホスフィナート、モリブデン化合物のアミン塩、モリブデンキサンタート、モリブデンチオキサンタート、モリブデンスルフィド、モリブデンカルボキシレート、モリブデンアルコキシド、三核有機モリブデン化合物、及び／又はそれらの混合物が含まれ得る。硫化モリブデンとしては、二硫化モリブデンが挙げられる。二硫化モリブデンは、安定な分散液の形態にあり得る。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジアルキルジチオホスフェー、モリブデン化合物のアミン塩、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、モリブデンジチオカルバメートであり得る。
【0104】
使用され得るモリブデン化合物の好適な例としては、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製のＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８２２（商標）、Ｍｏｌｙｖａｎ（登録商標）（商標）Ａ、Ｍｏｌｙｖａｎ（登録商標）２０００、及びＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８５５、及びＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）１０５５、並びにＡｄｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＳａｋｕｒａ－Ｌｕｂｅ（商標）Ｓ－１６５、Ｓ－２００、Ｓ－３００、Ｓ－３１０Ｇ、Ｓ－１５１、Ｓ－５２５、Ｓ－６００、Ｓ－７００、及びＳ－７１０などの商標名で販売されている市販の材料、並びにそれらの混合物が挙げられる。好適なモリブデン成分は、米国特許第５，６５０，３８１号、米国再発行特許第３７，３６３ Ｅ１号、同第３８，９２９ Ｅ１号、及び同第４０，５９５ Ｅ１号に記載されており、それらの全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【0105】
追加的に、モリブデン化合物は、酸性モリブデン化合物であり得る。含まれるものは、モリブデン酸、アンモニウムモリブデート、ナトリウムモリブデート、カリウムモリブデート、及び他のアルカリ金属モリブデート、及び他のモリブデン塩、例えば、水素ナトリウムモリブデート、ＭｏＯＣｌ４、ＭｏＯ２Ｂｒ２、Ｍｏ２Ｏ３Ｃｌ６、三酸化モリブデン、又は類似の酸性モリブデン化合物である。代替的に、組成物は、例えば、米国特許第４，２６３，１５２号、同第４，２８５，８２２号、同第４，２８３，２９５号、同第４，２７２，３８７号、同第４，２６５，７７３号、同第４，２６１，８４３号、同第４，２５９，１９５号及び同第４，２５９，１９４号、並びに国際公開第９４／０６８９７号に記載されているように、塩基性窒素化合物のモリブデン／硫黄錯体によってモリブデンを提供することができ、前述の特許文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【0106】
別のクラスの好適な有機モリブデン化合物は、式Ｍｏ３ＳｋＬｎＱｚの化合物などの三核モリブデン化合物及びそれらの混合物であり、式中、Ｓは、硫黄を表し、Ｌは、有機基が化合物を油中に可溶性又は分散性にするのに十分な数の炭素原子を有する独立して選択された配位子を表し、ｎは、１～４であり、ｋは、４～７で変動し、Ｑは、水、アミン、アルコール、ホスフィン、及びエーテルなどの中性電子供与性化合物の群から選択され、ｚは、０～５の範囲であり、非化学量論値を含む。全ての配位子の有機基の中に、少なくとも２５個、少なくとも３０個、又は少なくとも３５個の炭素原子など、少なくとも２１個の総炭素原子が存在し得る。追加の好適なモリブデン化合物は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，６８５号に記載されている。
【0107】
油溶性モリブデン化合物は、約０．５ｐｐｍ～約２０００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約７００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約５５０ｐｐｍ、約５ｐｐｍ～約３００ｐｐｍ、又は約２０ｐｐｍ～約２５０ｐｐｍのモリブデンを提供するのに十分な量で存在し得る。
【0108】
遷移金属含有化合物：別の実施形態では、本明細書の潤滑剤は、任意選択的に遷移金属含有化合物又は半金属を含み得る。遷移金属には、チタン、バナジウム、銅、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、タンタル、タングステンなどが含まれ得るが、これらに限定されることはない。好適な半金属には、ホウ素、ケイ素、アンチモン、テルルなどが含まれるが、これらに限定されることはない。
【0109】
ある実施形態では、油溶性遷移金属含有化合物は、耐摩耗剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、付着制御添加剤、又はこれらの機能のうちの２つ以上として機能し得る。ある実施形態では、油溶性遷移金属含有化合物は、チタン（ＩＶ）アルコキシドなどの油溶性チタン化合物であり得る。本開示の技術の油溶性材料の調製において使用され得るか、又はそのために使用され得るチタン含有化合物の中には、酸化チタン（ＩＶ）などの様々なＴｉ（ＩＶ）化合物、硫化チタン（ＩＶ）、硝酸チタン（ＩＶ）、チタン（ＩＶ）アルコキシド、例えば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンプロポキシド、チタンイソプロポキシド、チタンブトキシド、チタン２－エチルヘキソキシド、及び他のチタン化合物又は錯体、例えば、限定されないが、チタンフェネート、チタンカルボキシレート、例えばチタン（ＩＶ）２－エチル－１，３－ヘキサンジオエート又はチタンシトレート又はチタンオレエート；及びチタン（ＩＶ）（トリエタノールアミナト）イソプロポキシドがある。開示された技術に包含される他の形態のチタンには、チタンジチオホスフェート（例えば、ジアルキルジチオホスフェート）及びチタンスルホネート（例えば、アルキルベンゼンスルホネート）などのチタンホスフェート、又は一般に、油溶性塩などの塩を形成するチタン化合物と様々な酸物質との反応生成物が含まれる。したがって、チタン化合物は、とりわけ、有機酸、アルコール、及びグリコールから誘導され得る。Ｔｉ化合物はまた、Ｔｉ－Ｏ－Ｔｉ構造を含有する二量体又はオリゴマー形態でも存在し得る。そのようなチタン材料は、市販されているか、又は当業者に明白である適切な合成技術によって容易に調製することができる。これらは、特定の化合物に依存して、固体又は液体として室温で存在し得る。これらは、適切な不活性溶媒中の溶液形態でも提供され得る。
【0110】
一実施形態では、チタンは、スクシンイミド分散剤などのＴｉ変性分散剤として供給され得る。そのような材料は、チタンアルコキシドとアルケニル－（又はアルキル）無水コハク酸などのヒドロカルビル置換無水コハク酸との間にチタン混合無水物を形成することによって調製され得る。得られたチタネート－スクシネート中間体は、直接使用され得るか、又は（ａ）遊離の縮合可能な－ＮＨ官能基を有するポリアミンベースのスクシンイミド／アミド分散剤、（ｂ）ポリアミンベースのスクシンイミド／アミド分散剤の成分、すなわち、アルケニル（若しくはアルキル）無水コハク酸及びポリアミン、（ｃ）置換無水コハク酸とポリオール、アミノアルコール、ポリアミン、若しくはそれらの混合物との反応によって調製されるヒドロキシ含有ポリエステル分散剤などのいくつかの物質のうちのいずれかと反応され得る。代替的に、チタネート－スクシネート中間体をアルコール、アミノアルコール、エーテルアルコール、ポリエーテルアルコール若しくはポリオール、又は脂肪酸などの他の薬剤と反応され得、その生成物は、潤滑剤にＴｉを付与するために直接使用され得るか、又は上述のようにコハク酸分散剤と更に反応され得る。例として、チタン変性分散剤又は中間体を提供するために、テトライソプロピルチタネート１部（モル）をポリイソブテン置換無水コハク酸約２部（モル）と１４０～１５０℃で５～６時間反応され得る。得られた材料（３０ｇ）を、１５０℃で１．５時間、ポリイソブテン置換無水コハク酸及びポリエチレンポリアミン混合物（１２７グラム＋希釈油）からのスクシンイミド分散剤と更に反応させて、チタン変性スクシンイミド分散剤を生成し得る。
【0111】
別のチタン含有化合物は、チタンアルコキシドとＣ６～Ｃ２５カルボン酸との反応生成物であり得る。反応生成物は、以下の式によって表され得、
【0112】
【化4】
【0113】
【化5】
【0114】
【化6】
【0115】
好適なカルボン酸には、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、ネオデカン酸などが含まれ得るが、これらに限定されることはない。
【0116】
一実施形態において、油溶性チタン化合物は、約０～約３０００重量ｐｐｍのチタン、又は２５～約１５００重量ｐｐｍのチタン、又は約３５～約５００重量ｐｐｍのチタン、又は約５０～約３００重量ｐｐｍを提供するための量で潤滑油組成物中に存在し得る。
【0117】
粘度指数改善剤：本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に１つ以上の粘度指数改善剤を含有し得る。好適な粘度指数改善剤には、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。粘度指数改善剤は星型ポリマーを含み得、好適な例は米国公開第２０１２／０１０１０１７（Ａ１）号に記載されている。
【0118】
本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に、粘度指数改善剤に加えて、又は粘度指数改善剤の代わりに、１つ以上の分散剤粘度指数改善剤を含有し得る。好適な粘度指数改善剤としては、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。
【0119】
粘度指数改善剤及び／又は分散剤粘度指数改善剤の総量は、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％であり得る。
【0120】
他の任意選択の添加剤：他の添加剤は、潤滑流体に必要とされる１つ以上の機能を実行するように選択されてもよい。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。他の性能添加剤は、本開示の特定の添加剤に対する追加であり得、かつ／又は金属不活性化剤、粘度指数改善剤、清浄剤、無灰ＴＢＮブースタ、摩擦調整剤、耐摩耗剤、腐食防止剤、防錆剤、分散剤、分散剤粘度指数改善剤、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、完全配合潤滑油は、これらの性能添加剤のうちの１つ以上を含有することになる。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
好適な追加の錆抑制剤は、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。上で考察される選択された腐食抑制剤と競合しない限り、追加の錆抑制剤が提供され得る。上述のものに加えて、錆抑制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。別の有用な種類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。有用な錆抑制剤は、高分子量の有機酸である。
【0125】
防錆剤は、存在する場合、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０重量％～約５重量％、約０．０１重量％～約３重量％、約０．１重量％～約２重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。
【0126】
一般的に、本明細書の低レベルの硫酸灰分及び選択された非環式錆抑制剤又は腐食抑制剤を含む好適な潤滑剤は、以下の表に列挙される範囲の添加剤成分を含み得る。
【0127】
【表2】
【0128】
上記各成分のパーセンテージは、最終潤滑油組成物の重量に基づく各成分の重量パーセントを表す。潤滑油組成物の残りは、１つ以上の基油からなる。本明細書に記載の組成物を配合する際に使用される添加剤は、個々に又は様々な部分的な組み合わせで基油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。完全配合潤滑剤は、その配合物において必要とされる特徴を供給する分散剤／抑制剤パッケージ又はＤＩパッケージと本明細書で称される添加剤パッケージを慣用的に含有する。
【0129】
本明細書の潤滑剤は、自動車用潤滑剤及び／又はグリース、内燃エンジン油、ハイブリッドエンジン油、電気エンジン潤滑剤、ドライブトレイン潤滑剤、トランスミッション潤滑剤、ギア油、油圧潤滑剤、トラクター油圧流体、金属作動流体、タービンエンジン潤滑剤、定置エンジン潤滑剤、トラクター潤滑剤、オートバイ潤滑剤、パワーステアリング流体、クラッチ流体、車軸流体、湿式ブレーキ流体などといった様々なタイプの潤滑剤における使用のために構成される。好適なエンジンのタイプとしては、重荷重ディーゼル、乗用車、軽荷重ディーゼル、中速ディーゼル、又は船舶用エンジンが挙げられ得るが、これらに限定されない。内燃エンジンは、ディーゼル燃料エンジン、ガソリン燃料エンジン、天然ガス燃料エンジン、バイオ燃料エンジン、混合ディーゼル／バイオ燃料－燃料エンジン、混合ガソリン／バイオ燃料－燃料エンジン、アルコール燃料エンジン、混合ガソリン／アルコール燃料エンジン、圧縮天然ガス（compressed natural gas、ＣＮＧ）燃料エンジン、又はそれらの混合物であってもよい。ディーゼルエンジンは、圧縮点火エンジンであってもよい。ガソリンエンジンは、火花点火エンジンであり得る。内燃エンジンはまた、電力又はバッテリー電源と組み合わせて使用され得る。そのように構成されたエンジンは、通常は、ハイブリッドエンジンとして知られている。内燃エンジンは、２ストローク、４ストローク、又はロータリーエンジンであり得る。好適な内燃エンジンとしては、船舶用ディーゼルエンジン（内陸用船舶など）、航空ピストンエンジン、低負荷ディーゼルエンジン、並びにオートバイ、自動車、機関車、及びトラックのエンジンが挙げられる。エンジンをターボチャージャーと連結させてもよい。
【0130】
内燃エンジンのための潤滑油組成物は、硫黄、リン、又は硫酸灰分（ＡＳＴＭ Ｄ－８７４）含有量として計算される灰分に関係なく、任意のエンジン潤滑剤に好適であり得る。エンジン油潤滑剤の硫黄含有量は、約１重量％以下、又は約０．８重量％以下、又は約０．５重量％以下、又は約０．３重量％以下、又は約０．２重量％以下であり得る。一実施形態では、硫黄含有量は、約０．００１重量％～約０．５重量％、又は約０．０１重量％～約０．３重量％の範囲にあってもよい。リン含有量は、約０．２重量％以下、又は約０．１重量％以下、又は約０．０８５重量％以下、又は約０．０８重量％以下、又は更には約０．０６重量％以下、約０．０５５重量％以下、又は約０．０５重量％以下であってもよい。一実施形態では、リン含有量は、約５０ｐｐｍ～約１０００ｐｐｍ、又は約３２５ｐｐｍ～約８５０ｐｐｍであってもよい。総硫酸灰分含有量は、約２重量％以下、又は約１．５重量％以下、又は約１．１重量％以下、又は約１重量％以下、又は約０．８重量％以下、又は約０．５重量％以下であってもよい。一実施形態では、硫酸灰分含有量は、約０．０５重量％～約０．９重量％、又は０．１重量％若しくは約０．２重量％～約０．４５重量％であってもよい。別の実施形態では、硫黄含有量は、約０．４重量％以下であってもよく、リン含有量は、約０．０８重量％以下であってもよく、かつ硫酸灰分は、約１重量％以下である。更に別の実施形態では、硫黄含有量は、約０．３重量％以下であってもよく、リン含有量は、約０．０５重量％以下であり、かつ硫酸灰分は、約０．８重量％以下であってもよい。
【0131】
更に、本明細書の潤滑剤は、ＩＬＳＡＣ ＧＦ－３、ＧＦ－４、ＧＦ－５、ＧＦ－６、ＰＣ－１１、ＣＦ、ＣＦ－４、ＣＨ－４、ＣＫ－４、ＦＡ－４、ＣＪ－４、ＣＩ－４ Ｐｌｕｓ、ＣＩ－４、ＡＰＩ ＳＧ、ＳＪ、ＳＬ、ＳＭ、ＳＮ、ＳＮ ＰＬＵＳ、ＡＣＥＡ Ａ１／Ｂ１、Ａ２／Ｂ２、Ａ３／Ｂ３、Ａ３／Ｂ４、Ａ５／Ｂ５、Ａ７／Ｂ７、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｅ４／Ｅ６／Ｅ７／Ｅ９、Ｅｕｒｏ５／６、ＪＡＳＯ ＤＬ－１、Ｌｏｗ ＳＡＰＳ、Ｍｉｄ ＳＡＰＳなどの１つ以上の業界仕様要件、又はＤｅｘｏｓ１（商標）、Ｄｅｘｏｓ２（商標）、ＭＢ－Ａｐｐｒｏｖａｌ ２２９．１、２２９．３、２２９．５、２２９．５１／２２９．３１、２２９．５２、２２９．６、２２９．７１、２２６．５、２２６．５１、２２８．０／．１、２２８．２／．３、２２８．３１、２２８．５、２２８．５１、２２８．６１、ＶＷ ５０１．０１、５０２．００、５０３．００／５０３．０１、５０４．００、５０５．００、５０５．０１、５０６．００／５０６．０１、５０７．００、５０８．００、５０９．００、５０８．８８、５０９．９９、ＢＭＷ Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０１、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０１ＦＥ、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－０４、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１２ＦＥ、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１４ＦＥ＋、Ｌｏｎｇｌｉｆｅ－１７ＦＥ＋、Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａ４０、Ｃ３０、Ｐｅｕｇｅｏｔ Ｃｉｔｒｏｅｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ Ｂ７１ ２２９０、Ｂ７１ ２２９４、Ｂ７１ ２２９５、Ｂ７１ ２２９６、Ｂ７１ ２２９７、Ｂ７１ ２３００、Ｂ７１ ２３０２、Ｂ７１ ２３１２、Ｂ７１ ２００７、Ｂ７１ ２００８、Ｒｅｎａｕｌｔ ＲＮ０７００、ＲＮ０７１０、ＲＮ０７２０、Ｆｏｒｄ ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ１５３－Ｈ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９３０－Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４５－Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３Ａ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｂ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｃ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９１３－Ｄ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４８－Ｂ、ＷＳＳ－Ｍ２Ｃ９４８－Ａ、ＧＭ ６０９４－Ｍ、Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＭＳ－６３９５、Ｆｉａｔ ９．５５５３５ Ｇ１、Ｇ２、Ｍ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｚ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｔ２、ＤＳ１、ＤＳＸ、ＧＨ２、ＧＳ１、ＧＳＸ、ＣＲ１、Ｊａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ ＳＴＪＬＲ．０３．５００３、ＳＴＪＬＲ．０３．５００４、ＳＴＪＬＲ．０３．５００５、ＳＴＪＬＲ．０３．５００６、ＳＴＪＬＲ．０３．５００７、ＳＴＪＬＲ．５１．５１２２などのオリジナル機器製造業者仕様、又は本明細書に記載されていない過去若しくは将来のＰＣＭＯ若しくはＨＤＤ仕様を満たすのに好適であり得る。乗用車用モータ油（passenger car motor oil、ＰＣＭＯ）用途のためのいくつかの実施形態では、最終流体中のリンの量は、１０００ｐｐｍ以下、又は９００ｐｐｍ以下、又は８００ｐｐｍ以下である。
【0132】
一実施形態では、潤滑油組成物は、エンジン油であり、潤滑油組成物は、（ｉ）約０．５重量％以下の硫黄含有量、（ｉｉ）約０．１重量％以下のリン含有量、及び（ｉｉｉ）約１．５重量％以下の硫酸灰分含有量として計算される灰分を有し得る。
【0133】
一実施形態では、潤滑油組成物は、２ストローク又は４ストロークの船舶用ディーゼル内燃エンジンに好適である。一実施形態では、船舶用ディーゼル燃焼エンジンは、２ストロークエンジンである。いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、船舶用エンジンの動力供給に使用される燃料の高硫黄含有量及び船舶に好適なエンジン油に必要な高いＴＢＮ（例えば、船舶に好適なエンジン油では約４０ＴＢＮ超）が含まれるがこれらに限定されない１つ以上の理由により、２ストローク又は４ストロークの船舶用ディーゼル内燃エンジンに好適でない。
【0134】
いくつかの実施形態では、潤滑油組成物は、約１～約５％の硫黄を含有する燃料などの低硫黄燃料を動力源とするエンジンでの使用に好適である。高速道路車両燃料は、約１５ｐｐｍの硫黄（又は約０．００１５％の硫黄）を含有する。
【実施例0135】
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は意図されないということが意図される。
【0136】
比較例１
約０．７重量パーセントの硫酸灰分含有量を有する比較潤滑組成物ＣＥ１は、以下の表３の分析値を有し、分散剤、清浄剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤、有機モリブデン添加剤、消泡添加剤、摩擦調整剤、オレフィンコポリマー粘度調整剤、流動点分散剤、プロセス油、及び基油の標準添加剤パッケージを含み、約７．０ｃＳｔ（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）のＫＶ１００を有する最終潤滑剤を提供した。
約０．７重量パーセントの硫酸灰分含有量を有する比較潤滑組成物ＣＥ１は、以下の表３の分析値を有し、分散剤、清浄剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤、有機モリブデン添加剤、消泡添加剤、摩擦調整剤、オレフィンコポリマー粘度調整剤、流動点分散剤、プロセス油、及び基油の標準添加剤パッケージを含み、約７．０ｃＳｔ（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）のＫＶ１００を有する最終潤滑剤を提供した。
【0137】
【表3】
【0138】
上の表３について計算された硫酸灰分（ＳＡＳＨ）を、ＡＳＴＭ Ｄ８７４に従って決定した。この実施例の比較潤滑組成物ＣＥ１は、いかなる腐食抑制剤も含まず、したがって、ＧＭＷ １６０７３に従ったエンジン油水分試験に不合格であり、４の腐食等級は、強いレベルの腐食を反映した。ＧＭＷ １６０７３に記載されるように、０の腐食等級は、腐食なしを意味し、１の等級は、最大５つの腐食スポット（最大直径又は各スポットは、１ｍｍである）を有する微量腐食を意味し、２の等級は、表面の最大約５パーセントの腐食を有するわずかな腐食を意味し、３の等級は、表面の５パーセント～２０パーセントの腐食を有する中程度の腐食を意味し、４の等級は、表面の２０パーセントを超える腐食を有する強い腐食を意味する。
【0139】
比較例２
別の比較潤滑剤ＣＥ２を、添加剤パッケージが０．１重量パーセント未満の硫酸灰分レベルを提供するように再配合された場合の鋼腐食について評価した。以下の表４は、分散剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤、有機モリブデン添加剤、消泡添加剤、摩擦調整剤、オレフィンコポリマー粘度調整剤、流動点分散剤、プロセス油、及び基油を含み、約０．１パーセント以下の極低灰分含有量を有し、約９．５ｃＳｔのＫＶ１００を有する最終潤滑剤を形成する、ベース添加剤パッケージを有する比較潤滑剤ＣＥ２の分析値を示す。
別の比較潤滑剤ＣＥ２を、添加剤パッケージが０．１重量パーセント未満の硫酸灰分レベルを提供するように再配合された場合の鋼腐食について評価した。以下の表４は、分散剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤、有機モリブデン添加剤、消泡添加剤、摩擦調整剤、オレフィンコポリマー粘度調整剤、流動点分散剤、プロセス油、及び基油を含み、約０．１パーセント以下の極低灰分含有量を有し、約９．５ｃＳｔのＫＶ１００を有する最終潤滑剤を形成する、ベース添加剤パッケージを有する比較潤滑剤ＣＥ２の分析値を示す。
【0140】
【表4】
【0141】
比較潤滑剤ＣＥ２も腐食抑制剤を含まず、したがって、ＧＭＷ １６０７３に従って実行されたエンジン油水分試験には依然として不合格であり、腐食等級２を有するわずかな腐食であったが、極低灰分含有量では、比較潤滑剤ＣＥ２は、ＡＳＴＭ Ｄ６３３５（ＴＥＯＳＴ－３３Ｃ）の高温堆積物形成試験にも不合格であり、３３．４ｍｇの高温堆積物（３０ｍｇ未満が好ましい）であった。
【0142】
実施例１
比較例２の極低灰分潤滑剤配合物におけるトップ処理として、様々な腐食抑制剤化学物質を調査した。この実施例の潤滑剤は、約０．０６％の硫酸灰分含有量を達成するために、潤滑剤ＣＥ２の同じ添加剤パッケージ及び基油ブレンドを含んでいたが、以下の表５に記載されるような異なる量の様々な腐食抑制剤化学物質と組み合わされた。
比較例２の極低灰分潤滑剤配合物におけるトップ処理として、様々な腐食抑制剤化学物質を調査した。この実施例の潤滑剤は、約０．０６％の硫酸灰分含有量を達成するために、潤滑剤ＣＥ２の同じ添加剤パッケージ及び基油ブレンドを含んでいたが、以下の表５に記載されるような異なる量の様々な腐食抑制剤化学物質と組み合わされた。
【0143】
【表5】
【0144】
表５の腐食抑制剤を、比較例２の潤滑剤に対するトップ処理として、表５ａ及び５ｂの処理量で最終潤滑剤に含めた。次いで、この実施例の潤滑剤を、鋼腐食等級（ＧＭＷ １６０７３）、エマルション安定性（ＡＳＴＭ Ｄ７５６３）、及び高温堆積物（ＡＳＴＭ Ｄ６３３５）について評価した。結果を表５ａ又は５ｂにも示す。鋼腐食への合格の等級は、腐食が存在しないことを反映する０であり、エマルション安定性への合格は、０℃又は２５℃のいずれかで０％の水分離であり、高温堆積物への合格は、３０ｍｇ以下である。不合格潤滑剤は、表５ａ又は５ｂにおいて太字及び下線付きのセルによって示される。
【0145】
【表6】
【0146】
【表7】
【0147】
表５ａ及び５ｂに示されるように、潤滑剤が、０．５重量パーセント以下、０．３重量パーセント以下、又は０．１重量パーセント以下の灰分レベルを有する極低硫酸灰分配合物として構成される場合、特定の腐食抑制剤化学物質のみ、及び特定の化学物質の選択された処理量のみが、３０ｍｇ以下の高温堆積物への合格、０の鋼腐食等級への合格、及び０パーセントの水分離を有するＥ８５エマルション安定性への合格を達成する。全ての抑制剤が、概して酸性、ヒドロキシ、及び／又は窒素ベースの化学物質を含んでいたので、特定の腐食抑制の化学物質がこのような試験において合格性能を提供することは予想外であった。
【0148】
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、明示的かつ明確に１つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「酸化防止剤」への言及は、２つ以上の異なる酸化防止剤を含む。本明細書で使用される場合、「含む」という用語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除外しないように非限定的であることを意図する。
【0149】
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。
【0150】
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。
【0151】
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。
【0152】
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。
【0153】
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。
【0154】
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、及び実質的な同等物が現れ得る。したがって、出願された添付の特許請求の範囲、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、及び実質的な同等物を包含することを意図している。
【外国語明細書】