特許 7590323 自動車または産業用歯車を潤滑する方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】自動車または産業用歯車を潤滑する方法

(51)【国際特許分類】

   C10M 169/04 20060101AFI20241119BHJP

   C10M 137/10 20060101ALI20241119BHJP

   C10M 137/08 20060101ALI20241119BHJP

   C10M 135/36 20060101ALI20241119BHJP

   C10N 10/04 20060101ALN20241119BHJP

   C10N 40/04 20060101ALN20241119BHJP

   C10N 30/06 20060101ALN20241119BHJP

   C10N 30/00 20060101ALN20241119BHJP

【ＦＩ】

C10M169/04

C10M137/10 B

C10M137/08

C10M137/10 A

C10M135/36

C10N10:04

C10N40:04

C10N30:06

C10N30:00 Z

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021525585

(86)(22)【出願日】2019-11-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-07

(86)【国際出願番号】 US2019060013

(87)【国際公開番号】W WO2020101969

(87)【国際公開日】2020-05-22

【審査請求日】2022-10-25

(31)【優先権主張番号】62/758,729

(32)【優先日】2018-11-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】591131338

【氏名又は名称】ザ ルブリゾル コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＬＵＢＲＩＺＯＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】２９４００ Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ， Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ， Ｏｈｉｏ ４４０９２， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】バートン， ウィリアム アール．エス．

【審査官】川嶋 宏毅

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第００６８６６９０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０７９０１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表平１１－５１４４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５０８４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｍ １０１／００－１７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑剤組成物であって、
ａ．潤滑粘度の油と、
ｂ．０．５～２．０重量％のアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物であって、アミンアルキルピロホスフェートであって、前記アルキル基が３～１２個の炭素原子を含むアミンアルキルピロホスフェート、式（Ｒ’Ｏ） _２ ＰＳＳＨのアミンアルキルチオホスフェートであって、Ｒ’は、独立して、３～１２個の炭素原子のヒドロカルビル基であるアミンアルキルチオホスフェート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物と、
ｃ．０．２～０．８重量％の金属アルキルチオホスフェートと、を含み、
前記潤滑剤が、２～５重量％の総硫黄レベルを含む、潤滑剤組成物。

【請求項2】

前記アミンアルキル（チオ）ホスフェートが、アミンホスフェートを含む、請求項１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項3】

前記アミンホスフェートが、実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩を含み、ここで、リン原子の少なくとも３０モルパーセントが、アルキルピロホスフェート塩構造中にあり、アルキル基の少なくとも８０モルパーセントが、３～１２個の炭素原子の第二級アルキル基であり、前記実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩が、２．５重量％未満の硫黄レベルを含む、請求項２に記載の潤滑剤組成物。

【請求項4】

前記アミンホスフェートが、実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩を含み、ここで、リン原子の少なくとも３０モルパーセントが、アルキルピロホスフェート塩構造中にあり、そのような硫黄を含まないアルキルホスフェートにおけるアルキル基の少なくとも２５モルパーセントが、３～１２個の炭素原子の第一級アルキル基であり、前記実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩が、２．５重量％未満の硫黄レベルを含む、請求項２に記載の潤滑剤組成物。

【請求項5】

前記アミンが、２－エチルヘキシルアミンを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項6】

前記アミンが、Ｎ－ヒドロカルビル置換γ－またはδ－アミノ（チオ）エステルを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項7】

前記アミンホスフェートが、０．５～２．０重量パーセントで存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項8】

前記アミンアルキルチオホスフェートのアルキルチオホスフェートが、ジアルキルジチオホスフェートを含む、請求項７に記載の潤滑剤組成物。

【請求項9】

前記アミンが、Ｃ_８～Ｃ_２０のアルキルアミンを含む、請求項７または８に記載の潤滑剤組成物。

【請求項10】

前記アミンアルキルチオホスフェートが、０．５～２．０重量パーセントで存在する、請求項７～９に記載の潤滑剤組成物。

【請求項11】

前記金属アルキルチオホスフェートが、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項12】

前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛が、第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含む、請求項１１に記載の潤滑剤組成物。

【請求項13】

前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛のアルキルが３～６個の炭素原子を含む、請求項１２に記載の潤滑剤。

【請求項14】

前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛が、０．０２～０．０９５重量％の亜鉛を前記潤滑剤組成物に提供する、請求項１１または１２に記載の潤滑剤組成物。

【請求項15】

６重量％未満の有機硫化物をさらに含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。

【請求項16】

前記有機硫化物が、２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾールを含む、請求項１５に記載の潤滑剤。

【請求項17】

高負荷および低速の条件での歯車の動作温度を改善する方法であって、潤滑剤組成物で前記歯車を潤滑することであって、前記潤滑剤組成物が、
ａ．潤滑粘度の油と、
ｂ．０．５～２．０重量％のアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物であって、アミンアルキルピロホスフェートであって、前記アルキル基が３～１２個の炭素原子を含むアミンアルキルピロホスフェート、式（Ｒ’Ｏ） _２ ＰＳＳＨのアミンアルキルチオホスフェートであって、Ｒ’は、独立して、３～１２個の炭素原子のヒドロカルビル基であるアミンアルキルチオホスフェート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物と、
ｃ．０．２～０．８重量％の金属アルキルチオホスフェートと、を含み、前記潤滑剤が、２～５重量％の総硫黄レベルを含む、潤滑することと、前記歯車を動作させることと、を含む、方法。

【請求項18】

使用済み歯車の動作効率を改善する方法であって、潤滑剤組成物で前記歯車を潤滑することであって、前記潤滑剤組成物が、
ａ．潤滑粘度の油と、
ｂ．０．５～２．０重量％のアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物であって、アミンアルキルピロホスフェートであって、前記アルキル基が３～１２個の炭素原子を含むアミンアルキルピロホスフェート、式（Ｒ’Ｏ） _２ ＰＳＳＨのアミンアルキルチオホスフェートであって、Ｒ’は、独立して、３～１２個の炭素原子のヒドロカルビル基であるアミンアルキルチオホスフェート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物と、
ｃ．０．２～０．８重量％の金属アルキルチオホスフェートと、を含み、前記潤滑剤が、２～５重量％の総硫黄レベルを含む、潤滑することと、前記歯車を動作させることと、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

開示された技術は、自動車または産業用歯車、および車軸およびベアリング用の潤滑剤組成物（潤滑剤組成物は、潤滑粘度の油、ホスフェートおよび／またはチオホスフェート化合物、ならびにジアルキルジチオリン酸亜鉛などの金属チオホスフェート化合物を含有する）、ならびに、そのような自動車用または産業用歯車を潤滑剤組成物で潤滑することにより、自動車用または産業用歯車の動作効率および温度を改善する方法に関する。

【0002】

駆動系の動力伝達装置（歯車または変速機など）は、耐久性と清浄度を提供しながら、複数の、しばしば相反する潤滑要件を満たすための非常に困難な技術的問題と解決策を提示する。

【0003】

動作効率を改善することは、相手先ブランド製造業者および潤滑油製造業者の両方が共有する共通の目標である。相手先ブランド製造業者は、動作効率を改善するために、機械的処理方法を使用して表面粗さを低減することに焦点を合わせ得る。これらの機械的処理方法としては、ホーニング、トップポリッシング、および振動仕上げが挙げられる。あるいは、潤滑油製造業者は、動作効率を最適化するために、多くの場合、粘度を最適化することと、流体トラクション係数を低下させることとを目標とする。現在の機械的処理方法は、大規模な自動車用歯車の生産に実装するには、費用と時間がかかる可能性がある。したがって、この目標を達成するために機械的プロセスに依存するのではなく、流体特性を修正することによって動作効率を改善したいという要望がある。

【0004】

２０１９年６月１１日にＤｏｕｇｌａｓｓらに付与されたＵＳ１０，３１６，７１２は、エネルギー効率を最大化するために添加剤で製造された物品の粗さを低減するための様々な添加剤の使用を教示している。’７１２特許のデータは、多くの異なる添加剤が表面粗さを低減するように機能できること、そして実際、添加されていない潤滑油でさえ表面粗さを低減できることを示唆している。’７１２特許は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ７４５２、ＡＳＴＭ Ｄ６１２１、ＡＳＴＭ Ｄ４１７２、またはＡＳＴＭ Ｄ５７０４で必要な性能を提供するなど、潤滑油に任意の他の利点を提供する方法を教示していない。
したがって、表面粗さを低減し、流体トラクション係数を低減し、および／または流体効率を改善することができる潤滑剤溶液は、技術的および商業的に有益であろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許第１０，３１６，７１２号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

歯車油の使用に一般的ではない金属アルキルチオホスフェート化学とのアミンアルキル（チオ）ホスフェート化学の使用は、表面粗さを低減し、トラクション係数を改善し、結果として効率を改善し、動作温度を低減するのに有益であることが分かった。

【0007】

技術の一態様は、潤滑粘度の油と、０．５～２．０重量％のアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物と、０．１～２重量％、または０．２～１．９重量％、または０．３～１重量％の金属アルキルチオホスフェートと、を含む潤滑剤組成物を対象とする。

【0008】

実施形態において、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、単にアミンアルキルホスフェートであり得る。他の実施形態において、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、アミンアルキルチオホスフェートであり得る。さらなる実施形態において、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、アミンホスフェートおよびアミンアルキルチオホスフェートの両方の組み合わせを含み得る。

【0009】

一実施形態では、潤滑剤は、アルキルピロホスフェート塩構造中に少なくとも約３０モルパーセントのリン原子を有する実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩であるアミンホスフェートを含むことができる。いくつかの実施形態において、そのような硫黄を含まないアルキルホスフェート中のアルキル基の少なくとも約８０モルパーセントは、約３～約１２個の炭素原子の第二級アルキル基であり得る。いくつかの実施形態において、そのような硫黄を含まないアルキルホスフェート中のアルキル基の少なくとも約２５モルパーセントは、約３～約１２個の炭素原子の第一級アルキル基であり得る。

【0010】

実施形態において、アミンアルキルチオホスフェートは、ジアルキルジチオホスフェートであり得る。

【0011】

潤滑剤組成物中の金属アルキルチオホスフェートは、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むことができる。いくつかの実施形態において、ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、二次ジアルキルジチオリン酸亜鉛であり得る。

【0012】

潤滑剤組成物はまた、他の添加剤を含むことができる。一実施形態では、潤滑剤組成物は、約１～約５または約２～約５重量％の総硫黄レベルを組成物に提供する量の硫黄含有添加剤を含むことができる。一実施形態では、潤滑剤組成物は、約０．０１～約０．５重量％の総リンレベルを有することができる。

【0013】

技術の別の態様は、説明したようにドライブライン装置に潤滑剤組成物を供給することと、ドライブライン装置を動作させることとによって、ドライブライン装置を潤滑する方法を包含する。ドライブライン装置は、例えば、車軸、ベアリング、変速機、または歯車であることができる。

【発明を実施するための形態】

【0014】

様々な好ましい特徴および実施形態が、非限定的な例示として以下に説明される。本発明の一態様は、（ａ）潤滑粘度の油と、（ｂ）少なくとも１つのアミンアルキル（チオ）ホスフェートと、（ｂ）金属アルキルチオホスフェートと、を含むドライブライン装置用の潤滑剤組成物である。

【0015】

潤滑粘度の油
開示された技術の１つの成分は、潤滑粘度の油であり、基油とも称される。基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）基油互換性ガイドライン（２０１１）のグループＩ～Ｖの基油のいずれかから選択されてもよく、すなわち、以下の通りである。
基油カテゴリー 硫黄（％）飽和度（％）粘度指数
グループＩ＞０．０３および／または＜９０ ８０～１２０未満
グループＩＩ≦０．０３および≧９０ ８０～１２０未満
グループＩＩＩ≦０．０３および≧９０＞１２０
グループＩＶ すべてのポリαオレフィン（ＰＡＯ）
グループＶ グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはＩＶに含まれないその他のすべて

【0016】

グループＩ、ＩＩ、およびＩＩＩは、鉱油ベースストックである。ＡＰＩによって公式に識別されていない場合でも、他の一般的に認識されている基油のカテゴリーが使用されてもよい。グループＩＩ＋は、１１０～１１９の粘度指数および他のグループＩＩの油より低い揮発度を有するグループＩＩの材料を指し、グループＩＩＩ＋は、１３０以上の粘度指数を有するグループＩＩＩの材料を指す。潤滑粘度の油には、天然または合成油およびそれらの混合物が含まれ得る。鉱油と合成油、例えばポリαオレフィン油および／またはポリエステル油の混合物が使用されてもよい。

【0017】

一実施形態では、潤滑粘度の油は、１．５～７．５、または２～７、または２．５～６．５、または３～６ｍｍ^２／秒の、ＡＳＴＭ Ｄ４４５による１００℃における動粘度を有する。一実施形態では、潤滑粘度の油は、１．５～７．５、または他の前述の範囲のいずれかの、ＡＳＴＭ Ｄ４４５による１００℃における動粘度を有するポリαオレフィンを含む。

【0018】

アミンアルキル（チオ）ホスフェート
開示された技術の潤滑剤は、少なくとも１つのアミンアルキル（チオ）ホスフェートを含むことになる。本明細書で使用される場合、括弧内に「チオ」を含むことは、ホスフェートが硫黄原子を含有する場合も含有しない場合もあることを意味する。

【0019】

一実施形態では、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、アミンホスフェート、すなわち、実質的に硫黄を含まないホスフェートを含むことができる。実質的に硫黄を含まないということは、硫黄がアミンホスフェートに意図的に添加されておらず、好ましくは、アミンホスフェートが完全に硫黄を含まないことを意味する。ただし、生産状況では、硫黄汚染が発生し得、結果としてアミンホスフェートにいくらか硫黄が含まれ得ることが認識されている。アミンホスフェートがいくらかの硫黄汚染を含む限り、硫黄がアミンホスフェートの基本特性に影響を及ぼさなければ、そのような汚染された化合物は、依然として実質的に硫黄を含まないと見なされることになる。一般に、硫黄汚染レベルは、実質的に硫黄を含まないと見なされるために、２．５重量％、または１重量％、０．１重量％、または０．０１重量％未満であり得る。

【0020】

一実施形態では、アミンホスフェートは、オルトホスフェート（またはモノマーホスフェート）構造とは対照的に、アルキルピロホスフェート構造に少なくとも３０モルパーセントのリン原子を含み得る。ピロホスフェート構造中のリン原子のパーセンテージは、３０～１００モル％、または４０～９０％または５０～８０％または５５～７０％または５５～６５％であってもよい。リン原子の残りの量は、オルトホスフェート構造であってもよく、または部分的に未反応のリン酸もしくは他のリン種からなってもよい。一実施形態において、リン原子の最大６０または最大５０モルパーセントが、モノ－またはジ－アルキル－オルトホスフェート塩構造である。

【0021】

一実施形態では、ピロホスフェートの形態で存在するようなアミンホスフェートは、式（Ｉ）の半中和塩および／または式（ＩＩ）のような完全に中和された塩によって部分的に表され得る。

【化1】

【0022】

アミンホスフェートの実際の中和の程度、すなわち、リンエステルの－ＯＨ基の塩析の程度は、５０％～１００％、または８０％～９９％、または９０％～９８％、または９３％～９７％、または約９５％であり得る。これらの材料の変形はまた、式（Ｉ）または式（ＩＩ）の変形などで存在し得、式（Ｉ）中の－ＯＨ基は、別の－ＯＲ^１基で置き換えられるか、または１つまたは複数の－ＯＲ^１基は、－ＯＨ基で置き換えられるか、またはＲ^１基は、リン含有基（すなわち、末端Ｒ^１基の代わりに、第３リン構造を含むものである）で置き換えられる。例示的な変形構造には、以下が挙げられる場合がある。

【化2】

【0023】

式（Ｉ）および（ＩＩ）の構造は、リン原子が硫黄原子ではなく酸素に結合しているという点で、完全に硫黄を含まない種として示されている。しかしながら、Ｏ原子の小さなモル分率は、０～５パーセント、または０．１～４パーセント、または０．２～３パーセント、または０．５～２パーセント等のＳ原子によって置き換えられ得る可能性がある。

【0024】

ピロホスフェートは、一般的な構造のオルトホスフェートと区別され得る。

【化3】

これは、任意選択的に、上記の量でも存在し得る。

【0025】

アミンホスフェートはまた、オルトホスフェート構造のモノエステルおよびジエステルならびにピロホスフェート構造のジエステルを含むいくらかの量の部分エステルを含み得る。

【0026】

式（Ｉ）および（ＩＩ）において、各Ｒ^１は、独立して、３～１２個の炭素原子のアルキル基である。アルキル基は、一級基または二級基、あるいは一級基および二級基の両方の混合物であり得る。特定の実施形態において、Ｒ^１アルキル基の少なくとも８０モルパーセント、または少なくとも８５、９０、９５、または９９パーセントは、第二級アルキル基となる。特定の実施形態では、Ｒ^１アルキル基の少なくとも２５モルパーセント、または少なくとも３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０、またはさらに９９モルパーセントは、第一級アルキル基となる。

【0027】

いくつかの実施形態において、アルキル基は、３または４～１２個の炭素原子、または３～８個、または４～６個、または５～１０個、または６～８個の炭素原子を有することになる。アルキル基は、直鎖、分岐、環状、または芳香族であり得る。そのような基としては、２－ブチル、２－ペンチル、３－ペンチル、３－メチル－２－ブチル、２－ヘキシル、３－ヘキシル、シクロヘキシル、４－メチル－２－ペンチル、および他のそのような二級基およびそれらの異性体（６、７、８、９、１０、１１、または１２個の炭素原子を有する）、ならびに、プロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、３－メチルブチル、２－メチルブチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、フェネチル、および他のそのような一級基およびその異性体（３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２個の炭素原子を有する）が挙げられる。いくつかの実施形態において、アルキル基は、基のα－位置にメチル分岐を有することになり、その一例は、４－メチル－２－ペンチル（４－メチルペンタ－２－イルとも呼ばれる）基である。

【0028】

アルキル（チオ）ホスフェートはまた、アミンアルキルチオホスフェートであり得、ここで、アルキルチオホスフェートは、式（Ｒ’Ｏ）_２ＰＳＳＨによって表され、式中、各Ｒ’は、独立して、約３～約３０個、好ましくは約３～約１８個、または約３～約１２個、または約８個までの炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。Ｒ’基の例は、イソプロピル、イソブチル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、様々なアミル、ｎ－ヘキシル、メチルイソブチルカルビニル、ヘプチル、２－エチルヘキシル、イソオクチル、ノニル、ベヘニル、デシル、ドデシル、およびトリデシル基を含む。例示的な低級アルキルフェニルＲ’基は、ブチルフェニル、アミルフェニル、ヘプチルフェニル等を含む。Ｒ’基の混合物の例は、１－ブチルおよび１－オクチル；１－ペンチルおよび２－エチル－１－ヘキシル；イソブチルおよびｎ－ヘキシル；イソブチルおよびイソアミル；２－プロピルおよび２－メチル－４－ペンチル；イソプロピルおよびｓｅｃ－ブチル；ならびにイソプロピルおよびイソオクチルを含む。

【0029】

一実施形態において、アミンアルキルチオホスフェートのアルキルチオホスフェートを、エポキシド、またはグリセロール等の多価アルコールと反応させ得る。この反応生成物は、単独で使用されてもよく、またはさらにリン含有酸、無水物、または低級エステルと反応されてもよい。エポキシドは、一般に脂肪族エポキシドまたはスチレンオキシドである。有用なエポキシドの例は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテンオキシド、オクテンオキシド、ドデセンオキシド、スチレンオキシド等を含む。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドが好ましい。多価アルコールは、上に記載されている。グリコールは、２～約１２個、または約２～約６個、または２個もしくは３個の炭素原子を有する脂肪族グリコールであり得る。グリコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール等を含む。アルキルチオホスフェート、グリコール、エポキシド、無機リン試薬、およびそれらを反応させる方法は、米国特許第３，１９７，４０５号および同第３，５４４，４６５号に記載されており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。

【0030】

アミン成分－アミンアルキル（チオ）ホスフェートのアミン成分はＲ^２ _３ＮＨで表され得、式中、各Ｒ^２は、独立して、水素またはヒドロカルビル基またはエステル含有基、またはエーテル含有基であるが、ただし、少なくとも１つのＲ^２基は、ヒドロカルビル基またはエステル含有基またはエーテル含有基である（すなわち、ＮＨ_３ではない）。好適なヒドロカルビルアミンとしては、１～１８個の炭素原子または３～１２個もしくは４～１０個の炭素原子を有する第一級アミン（メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミンおよびその異性体、ペンチルアミンおよびその異性体、ヘキシルアミンおよびその異性体、ヘプチルアミンおよびその異性体、オクチルアミンおよびその異性体（イソオクチルアミンおよび２－エチルヘキシルアミンなど）、ならびに高級アミンが挙げられる。他の第一級アミンとしては、ドデシルアミン、脂肪アミン（ｎ－オクチルアミン、ｎ－デシルアミン、ｎ－ドデシルアミン、ｎ－テトラデシルアミン、ｎ－ヘキサデシルアミン、ｎ－オクタデシルアミン、およびオレイルアミンなど）が挙げられる。他の有用な脂肪アミンとしては、市販の脂肪アミン（「Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）」アミン）（Ａｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌから入手可能な製品）（Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）Ｃ、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）Ｏ、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）ＯＬ、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）Ｔ、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）ＨＴ、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）Ｓ、およびＡｒｍｅｅｎ（登録商標）ＳＤなど）が挙げられ、ここで、文字の指定は、ココ、オレイル、タロー、またはステアリル基などの脂肪族に関する。

【0031】

使用され得る第二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、メチルエチルアミン、エチルブチルアミン、ビス－２－エチルヘキシルアミン、Ｎ－メチル－１－アミノ－シクロヘキサン、Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）２Ｃ、およびエチルアミルアミンが挙げられる。第二級アミンは、ピペリジン、ピペラジン、およびモルホリンなどの環状アミンであり得る。

【0032】

好適な第三級アミンとしては、トリ－ｎ－ブチルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリ－デシルアミン、トリ－ラウリルアミン、トリ－ヘキサデシルアミン、およびジメチルオレイルアミン（Ａｒｍｅｅｎ（登録商標）ＤＭＯＤ）が挙げられる。トリイソデシルアミンまたはトリデシルアミンおよびそれらの異性体が使用され得る。

【0033】

アミンの混合物の例としては、（ｉ）第三級アルキル一級基に１１～１４個の炭素原子を有するアミン、（ｉｉ）第三級アルキル一級基に１４～１８個の炭素原子を有するアミン、または（ｉｉｉ）第三級アルキル一級基に１８～２２個の炭素原子を有するアミンが挙げられる。第三級アルキル第一級アミンの他の例としては、ｔｅｒｔ－ブチルアミン、ｔｅｒｔ－ヘキシルアミン、ｔｅｒｔ－オクチルアミン（１，１－ジメチルヘキシルアミンなど）、ｔｅｒｔ－デシルアミン（１，１－ジメチルオクチルアミンなど）、ｔｅｒｔ－ドデシルアミン、ｔｅｒｔ－テトラデシルアミン、ｔｅｒｔ－ヘキサデシルアミン、ｔｅｒｔ－オクタデシルアミン、ｔｅｒｔ－テトラコサニルアミン、およびｔｅｒｔ－オクタコサニルアミンが挙げられる。一実施形態において、アミンの有用な混合物としては、「Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）８１Ｒ」および「Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）ＪＭＴ」が挙げられ、Ｐｒｉｍｅｎｅ（登録商標）８１ＲおよびＰｒｉｍｅｎｅ（登録商標）ＪＭＴ（両方ともＲｏｈｍ＆Ｈａａｓ社によって製造および販売されている）は、それぞれ、Ｃ１１～Ｃ１４の第三級アルキル第一級アミンとＣ１８～Ｃ２２の第三級アルキル第一級アミンとの混合物であり得る。

【0034】

他の実施形態では、アミンは、Ｎ－ヒドロカルビル置換γ－またはδ－アミノ（チオ）エステルなどのエステル含有アミンであり得、したがって、第二級アミンである。エステル含有アミンは、例えば、典型的には分岐ヒドロカルビル基を有する第一級アミンの、エチレン性不飽和エステルまたはチオエステルとのマイケル付加によって、または、例えば、５－オキシ置換カルボン酸または５－オキシ置換チオカルボン酸のエステルの還元的アミノ化によって調製され得る。それらはまた、５－ハロゲン置換カルボン酸または５－ハロゲン置換チオカルボン酸のエステルのアミノ化によって、または２－アミノ置換ヘキサン二酸のエステルの還元的アミノ化によって、または２－アミノヘキサン二酸のエステルのアルキル化によって調製され得る。

【0035】

アミンは、どのタイプであっても、反応してリンエステル成分の酸性基（複数可）を中和し、アミンアルキル（チオ）ホスフェートを調製する。

【0036】

一実施形態では、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、式（Ｉ）または（ＩＩ）のホスフェートアミン、またはその変形であり得、アミンは、２－エチルヘキシルアミンである。

【0037】

一実施形態では、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、式（Ｉ）または（ＩＩ）のアミンホスフェート、またはその変形であり得、アミンは、Ｎ－ヒドロカルビル置換γ－またはδ－アミノ（チオ）エステルである。

【0038】

一実施形態において、アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、アミンアルキルチオホスフェートであり得、それは、Ｃ_１４～Ｃ_１８アルキル化ジチオリン酸と、Ｃ_１１～Ｃ_１４第三級アルキル第一級アミンの混合物であるＰｒｉｍｅｎｅ ８１Ｒ（商標）（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ社によって製造および販売されている）との反応生成物である。

【0039】

実施形態において、アミンアルキル（チオ）ホスフェートとしては、アミンホスフェートの組み合わせ、アミンアルキルチオホスフェートの組み合わせ、およびアミンホスフェートとアミンアルキルチオホスフェートとの組み合わせが挙げられる。

【0040】

潤滑剤組成物中の実質的に硫黄を含まないアミンアルキル（チオ）ホスフェートの量は、例えば、０．０１～５重量パーセントであり得る。アミンアルキル（チオ）ホスフェートの代替量は、０．２～３パーセント、または０．２～１．２パーセント、または０．５～２．０パーセント、または０．５５～１．４パーセント、または０．６～１．３パーセント、または０．７～１．２、または１～２、またはさらに１．５～２、または１．２～１．８重量パーセント、またはさらには１．８～２．２重量パーセントであり得る。この量は、リンを潤滑剤配合物に２００～３０００重量ｐｐｍ、または４００～２０００ｐｐｍ、または３００～２０００ｐｐｍ、または６００～１５００ｐｐｍ、または７００～１１００ｐｐｍ、または９００～１９００ｐｐｍ、または１１００～１８００ｐｐｍ、または１２００～１６００ｐｐｍ、または１５００～２０００ｐｐｍの量で提供するのに好適であり得る。

【0041】

アミンアルキル（チオ）ホスフェートは、典型的には、様々な個々の化学種の混合物を含むであろうことが当業者によって理解されるであろう。本明細書でのアミンアルキル（チオ）ホスフェートへの言及は、記載された合成によって調製され得るような化合物の混合物を包含することが当業者によって理解されるであろう。

【0042】

金属アルキルチオホスフェート化合物
潤滑剤組成物は、金属チオホスフェート化合物をさらに含むことになる。金属アルキルチオホスフェート化合物は、次の式で表すことができる。

【化4】

式中、Ｒ^２５およびＲ^２６は、独立して、水素、ヒドロカルビル基、またはそれらの混合物であり、ただし、Ｒ^２５およびＲ^２６のうちの少なくとも１つは、ヒドロカルビル基、好ましくはアルキルまたはシクロアルキル（１～３０個、または２～２０個、場合によっては２～１５個の炭素原子を有する）である。特定の実施形態において、Ｒ^２５およびＲ^２６は、２～８個の炭素原子、またはさらに３～６個の炭素原子の第二級アルキル基、例えば、４－メチルペンタン－２－オールまたはイソプロパノールから誘導されたものであり得る。

【0043】

Ｍは金属であり、ｎはＭの利用可能な原子価に等しい整数である。Ｍは一価または二価または三価、好ましくは二価、より好ましくは二価の遷移金属、最も好ましくは亜鉛である。

【0044】

金属チオホスフェートの例としては、イソプロピルメチルアミルジチオリン酸亜鉛、イソプロピルイソオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ（シクロヘキシル）ジチオリン酸亜鉛、イソブチル２－エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、イソプロピル２－エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、イソブチルイソアミルジチオリン酸亜鉛、イソプロピルｎ－ブチルジチオリン酸亜鉛、ジ（ヘキシル）ジチオリン酸カルシウム、ジ（ノニル）ジチオリン酸バリウム、ジ（イソブチル）ジチオリン酸亜鉛、イソプロピル二級ブチルジチオリン酸亜鉛、イソプロピルジチオリン酸亜鉛、イソプロピル４－メチルペンタン－２－オールジチオリン酸亜鉛、４－メチルペンタン－２－オールジチオリン酸亜鉛、またはそれらの混合物が挙げられる。

【0045】

金属チオホスフェートは、ジアルキルジチオリン酸亜鉛であり得る。ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、その調製に使用されるアルコールの構造に応じて、第一級ジアルキルジチオリン酸亜鉛または第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛として示され得る。いくつかの実施形態において、潤滑剤組成物は、第一級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含み得る。いくつかの実施形態において、潤滑剤組成物は、第二級ジアルキルチオリン酸亜鉛を含み得る。いくつかの実施形態において、潤滑剤組成物は、第一級および第二級ジアルキルチオリン酸亜鉛の混合物を含み得る。

【0046】

亜鉛などの金属アルキルチオホスフェートからの金属は、約０．０２～約０．０９５重量％の亜鉛、または約０．０２５～０．０８５重量％、またはさらには約０．０３～約０．０７５重量％の亜鉛の濃度で供給され得る。そのようなレベルは、約０．２～約０．８重量％、約０．２５～０．７５重量％、またはさらには約０．３～約０．７０重量％の金属アルキルチオホスフェート濃度に関連し得る。

【0047】

亜鉛などの金属アルキルチオホスフェートからの金属は、約０．０２～約０．２重量％の亜鉛、または約０．０２５～０．１９重量％、またはさらには約０．０３～約０．１８重量％の亜鉛の濃度で供給され得る。そのようなレベルは、約０．２～約２重量％、または約０．２５～１．９重量％、またはさらには約０．３～約１．８重量％の金属アルキルチオホスフェート濃度に関連し得る。

【0048】

実施形態では、金属アルキルチオホスフェートは、０．０１または０．０２～約０．０９５重量％のリン、または約０．０２５～０．０８５重量％、またはさらには約０．０３～約０．０７５重量％のリンを提供することができる。

【0049】

実施形態では、金属アルキルチオホスフェートは、０．０１または０．０２～約０．２重量％のリン、または約０．０２５～０．１９重量％、またはさらには約０．０３～約０．１８重量％のリンを提供することができる。

【0050】

他の添加剤
潤滑剤組成物はまた、例えば、硫化オレフィン、チアジアゾール、および後処理された分散剤などのチアジアゾール付加物などの多硫化物を含む有機硫化物などの他の硫黄含有化合物を含み得る。

【0051】

有機硫化物は、０重量％～６重量％、４重量％～６重量％、０．５重量％～３重量％、３重量％～５重量％、０重量％～１重量％、０．１重量％～０．５重量％、１％～３％、２％～３％、３％～４％、または２％～４％の範囲の潤滑剤組成物に存在し得る。

【0052】

あるいは、有機硫化物は多硫化物であり得る。一実施形態において、ポリスルフィド分子の少なくとも約５０重量％は、トリスルフィドまたはテトラスルフィドの混合物である。他の実施形態において、ポリスルフィド分子の少なくとも５５重量％、または少なくとも６０重量％は、トリスルフィドまたはテトラスルフィドの混合物である。ポリスルフィドは、油、脂肪酸、もしくはエステル、オレフィン、またはポリオレフィンからの硫化有機ポリスルフィドを含む。

【0053】

硫化され得る油には、天然または合成油、例えば、鉱油、ラード油、脂肪族アルコールおよび脂肪酸または脂肪族カルボン酸（例えば、オレイン酸ミリスチルおよびオレイン酸オレイル）から誘導されたカルボン酸エステル、ならびに合成不飽和エステルまたはグリセリドなどが含まれる。

【0054】

脂肪酸には、８～３０個または１２～２４個の炭素原子を含有するものが含まれる。脂肪酸の例には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、およびトール油が含まれる。混合不飽和脂肪酸エステルから調製された硫化脂肪酸エステルは、例えば、トール油、亜麻仁油、大豆油、菜種油、および魚油を含む動物性脂肪および植物性油から得られる。

【0055】

多硫化物はまた、典型的には１つ以上の二重結合を有する、広範囲のアルケンから誘導されるオレフィンから誘導される。一実施形態において、オレフィンは、３～３０個の炭素原子を含有する。他の実施形態において、オレフィンは、３～１６個または３～９個の炭素原子を含有する。一実施形態では、硫化オレフィンは、プロピレン、イソブチレン、ペンテン、またはそれらの混合物から誘導されたオレフィンを含む。一実施形態では、ポリスルフィドは、既知の技術による重合から誘導されたポリオレフィン、上述のオレフィン、を含む。一実施形態では、ポリスルフィドは、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、硫化ジシクロペンタジエン、硫化テルペン、および硫化Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ付加物、リン硫化炭化水素を含む。

【0056】

チアジアゾールの例には、２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール、またはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール、またはそのオリゴマーが含まれる。ヒドロカルビル置換２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾールのオリゴマーは、通常、２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール単位の間に硫黄－硫黄結合を形成して、チアジアゾール単位の２つ以上のオリゴマーを形成する。チアジアゾール化合物のさらなる例は、ＷＯ２００８／０９４７５９、段落００８８～００９０に見出される。

【0057】

開示された技術は、一般に、金属表面の摩擦／トラクションおよび粗さをより実質的に低減する方法を提供する。この方法は、潤滑剤の存在下で金属表面を境界または混合潤滑条件下に置くこと、すなわち、本明細書に記載の潤滑剤組成物を金属表面に提供することを含む。「境界条件または混合条件」という用語は、装置の金属表面が別の表面に非常に近接しており、装置の動作中に金属表面の突起と他の表面の突起との間の物理的接触が可能である動作条件を意味する。したがって、「金属表面を境界または混合潤滑条件下に置くこと」とは、装置の金属表面が別の表面との境界または混合条件にさらされ、境界条件が存在するように装置が動作することを意味する。金属表面を境界条件下に置くことの一例としては、ドライブライン装置上での歯車の動作が挙げられ、歯車は非常に近接しているため、歯車表面のいくらかの物理的な接触が可能である。

【0058】

この技術はまた、歯車を潤滑剤組成物で潤滑することと、歯車を動作させることとにより、高負荷および低速の条件での歯車の動作温度を改善する方法を提供する。

【0059】

この技術はまた、歯車を潤滑剤組成物で潤滑することと、歯車を動作させることとによって、歯車の動作効率を改善する方法を提供する。特に、この技術は、歯車を潤滑剤組成物で潤滑することと、歯車を動作させることとによって、使用済み歯車の動作効率を改善する方法を提供する。「使用済み歯車」とは、意図された用途で動作している歯車を意味する。例えば、自動車の運転に使用される自動車用歯車は、使用済み歯車と見なされるであろう。または、その産業用途に使用される産業用歯車は、使用済み歯車と見なされるであろう。

【0060】

特に、開示された技術は、ドライブライン装置を潤滑する方法であって、本明細書に記載の潤滑剤組成物（すなわち、（ａ）潤滑粘度の油および（ｃ）金属アルキルチオホスフェート（いくつかの例では、（ａ）潤滑粘度の油、（ｂ）アミンアルキル（チオ）ホスフェート、および（ｃ）金属アルキルチオホスフェート）を含有する潤滑剤組成物）をそれに供給することと、潤滑剤組成物が、典型的な歯車潤滑剤よりも大幅に制御された様式でドライブライン装置上の金属表面の摩擦／トラクションならびに粗さを低減することを可能にするのに十分な期間の間、ドライブライン装置を動作させることと、を含む、ドライブライン装置を潤滑する方法を提供する。この表面粗さの低減は、視覚的に観察するか、装置内の２つの金属表面間のトラクション係数の測定された低減、または潤滑剤組成物を使用した動作の前後のドライブライン装置での効率測定などの他の方法で推定できる。

【0061】

自動車用歯車は、車両の歯車ボックス（例えば、マニュアル変速機）、車軸またはディファレンシャル、または他のドライブイン動力伝達ドライブイン装置のような歯車を含み得る。ドライブライン装置はまた、ベアリングを含み得る。潤滑された歯車には、例えば後輪駆動車軸などのハイポイド歯車が含まれ得る。

【0062】

潤滑剤は、ドライブライン装置の通常の動作で、それの期待される他の態様を満たすことができる必要がある。

【0063】

本明細書で使用される場合、「縮合生成物」という用語は、縮合反応が実際に実行されて生成物を直接導くかどうかに関係なく、エステル、アミド、イミド、および酸または酸の反応性等価物（例えば、酸ハロゲン化物、無水物、もしくはエステル）と、アルコールまたはアミンとの縮合反応によって調製され得る他のそのような材料を包含することを意図する。したがって、例えば、特定のエステルは、直接縮合反応によってではなく、エステル交換反応によって調製され得る。その結果として生じる生成物は、依然として縮合生成物とみなされる。

【0064】

記載される各化学成分の量は、特に指示がない限り、市販の材料に通常存在し得るあらゆる溶媒または希釈油を除いて、つまり活性化学物質に基づいて示される。しかしながら、特に指示がない限り、本明細書で言及する各化学物質または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および商業グレードに存在すると通常理解される他のそのような材料を含有し得る、商業グレードの材料であると解釈されるべきである。

【0065】

本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」という用語は、通常の意味で使用され、これは当業者に良く知られている。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、主に炭化水素の性質を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例には、
炭化水素置換基、すなわち、脂肪族（例えば、アルキル基またはアルケニル基）、脂環式（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、および芳香族、脂肪族、ならびに脂環式置換芳香族置換基、ならびに環が分子の別の部分を介して完結した環式置換基（例えば、２つの置換基が一緒に環を形成する）、
置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の文脈において、主に置換基の炭化水素の性質を変えない非炭化水基を含有する置換基（例えば、ハロ（特にクロロ基およびフルオロ基）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、メルカプト基、アルキルメルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、およびスルホキシ基）、
ヘテロ置換基、すなわち、本発明の文脈において、主として炭化水素特性を有するが、別な方法では炭素原子から構成される環、または鎖に炭素以外を含有する置換基およびピリジル基、フリル基、チエニル基、およびイミダゾリル基のような置換基、が挙げられる。ヘテロ原子には、硫黄、酸素、窒素が含まれる。一般に、ヒドロカルビル基の１０個の炭素原子ごとに２個以下、または１個以下の非炭化水素置換基が存在し得、代替的には、ヒドロカルビル基には非炭化水素置換基を有しないであろう。

【0066】

本明細書に記載の物質のいくつかは、最終的な製剤で相互作用し得ることが既知であるため、最終的な製剤の成分は最初に添加されるものと異なり得る。例えば、金属イオン（例えば、洗剤の）は他の分子の他の酸性またはアニオン性部位に移動する可能性がある。それにより形成された、本発明の組成物をその意図する用途において使用して形成された生成物を含む生成物は、簡単に説明されない場合がある。それにもかかわらず、そのような修飾物および反応生成物は全て、本発明の範囲内に含まれ、本発明は、上記の成分を混合することにより調製される組成物を包含する。

【0067】

本明細書の本発明は、以下の実施例を参照することにより、より良く理解され得る。

【実施例】

【0068】

ＷＡＭボールオンディスク試験機でＷｅｄｅｖｅｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社が開発および実施したベンチスクリーン試験手順で、３つの流体を評価した。市販の８０Ｗ－９０流体、および７５Ｗ－８５油として配合された２つの追加流体を評価した。試料１および２は、表１の製法に従って調製した。試験は、流体力学から境界までの潤滑膜の段階的な低減を可能にするために、速度プロファイルを変更して周囲条件下で完了した。単一の応力（１６０ｋｓｉ）が速度の範囲にわたって維持された。トラクション係数は、７つのステージにわたって重複して各流体について測定された。

【表1】

【0069】

すべての試験は重複して実行され、２回の実行の平均が以下の表に報告されている。ステージ１～ステージ６への同伴速度の低減により、流体力学から境界までの潤滑レジームを取る。同伴速度が減少すると、油膜厚さが減少し、突起間干渉が増加し、トラクション係数がステージ６で最大まで増加する。ステージ７では、同伴速度が増加してステージ４と同じになる。これらの条件間のトラクションの相対的な違いは、混合接触および境界接触で動作することを目的としたステージ５と６との間に表面改質および粗さ低減が達成されたことを示す１つの指標である。粗さが減少した場合、ステージ４～７へのトラクション係数の減少が期待される。

【表2】

【0070】

粗さの測定は、接触ゾーンの内側および外側の両方で、実行ごとに３つの場所で行われた（各流体が２回実行されたため、合計６つの測定が記録された）。これらの測定値から、接触ゾーンの内側と接触ゾーンの外側の平均％変化を計算した。平均値は以下の表に報告される。最大の粗さの低減は、ＺＤＤＰを含有する試料２について記録された。

【表3】

【0071】

市販の試料の粘度グレードが試料１および２の粘度グレードと同じではなく、試料１と２との間で行われた複数の配合変更が存在するため、観察された結果の主な原因が何に起因する可能性があるのかを特定するのを補助するために追加の作業が行われた。試料３～６は、流体１と２との違いの一部を分離するのを補助し、リンエステルアミン塩の性質がトラクション係数に影響を与えるであろうかどうかを判定するために調製された。配合は、試料１および２と比較して単純化されており、すべての流体は５．９ｃＳｔの目標動粘度を有するように配合された。

【表4】

【0072】

試料３～６は、試料１および２で概説した条件と同じ条件下で、ＷＡＭボールオンディスク試験機で評価された。試料１および２は、１サイクル後にのみ評価されたが、試料３～６は、７つのステージの手順を６回繰り返すことによって評価された。トラクション測定は各ステージで行われ、粗さ測定は、６つのサイクルすべてが完了した後、接触ゾーン内および接触ゾーンの外側の両方で行われた。トラクション測定値は、最初と最後のサイクルの両方について、７つのステージすべてにわたって下の表に記録されている。

【表5】

【0073】

所与のステージでのサイクル１のデータと、同じステージでのサイクル６のデータとの間で各流体を比較することもできる。これは、より多くのサイクルにわたって潤滑剤による粗さの減少が繰り返されることを説明している。表に報告されている％変化は、サイクル１と６との間のトラクション係数のこの変化を表しており、また、試料６が試料３～５よりも優れていることを示している。摩擦調整剤の添加は、試料４と比較して試料５のトラクション結果にほとんど影響を与えない。

【0074】

粗さの低減は、視覚的に観察でき、６サイクル後の粗さの変化として測定／報告できる。以下の表６は、試験の開始から終了までのボールおよびディスクの両方の粗さの変化を示している。表に報告されている結果は、ボールおよびディスク部分で行われた６回の測定の平均を表している。粗さの最大の減少は試料６で観察される。

【表6】

【0075】

試料７～１０について、追加のトラクションデータが収集された。試料７および８は、試料８にＳ含有リン酸エステルアミン塩およびＺＤＤＰの両方を含有することを除いて同一である。試料９および１０は互いに同一であるが、試料１０は、Ｓを含まないリン酸エステルアミン塩およびＺＤＤＰの両方を含有する。これらの試料は、標準のミニトラクション機（ＭＴＭ）を使用して分析された。１．０ＧＰａの圧力の摩擦力が、１４０℃の温度で１００ｍｍ／ｓの平均速度と２５０％のスライド対ロール比（ＳＲＲ）で加えられた。

【表7】

【0076】

トラクション係数は経時的に記録された。データのサブセットは、以下の表に報告されている。なお、試験の初期において、すべての流体のトラクション係数は比較的類似しているが、より長期間にわたって結果が分岐し始める。ＺＤＤＰを含有する試料８および１０は、時間の経過とともにトラクション係数が大幅に低減することを示しているが、試料７および９のトラクション係数は、試験全体を通じて比較的一定に保たれている。

【表8】

【0077】

油が受けた応力条件は、Ｗｅｄｅｖｅｎ試験とＭＴＭ試験で大きく異なるが、結果は同じであった。両方の条件のセットの下で、アミンホスフェートおよびＺＤＤＰの両方を含有する流体は、アミンホスフェートのみを含有する流体と比較して、時間の経過とともにより低いトラクション係数を示した。

【0078】

Ｗｅｄｅｖｅｎでは、試料２の車軸効率は、使用済みの車軸（２５０００マイルのサービスを備えた中型車軸）で測定された。試験は、拡張された速度－負荷サイクルからなるコンディショニング期間の前後に定常状態を実行することを含んだ。定常状態の条件は、高速および低速のピニオン速度での１つの温度（８０°Ｃ）と５つの負荷（ピニオントルク）からなっていた。歯車コンディショニング期間は２つのステージに分割された。第１ステージは７９℃で行われ、第２ステージは９３℃で行われた。各ステージは、１１の異なるピニオン速度（約２５０～３０００ＲＰＭ）および７つの異なるピニオントルク（約５０～２００ｌｂ－ｆｔ）で実行された。潤滑剤が表面粗さをさらに低減できる場合、これらの拡張された速度および負荷条件により、すでに壊れた車軸の摩擦を低減することができる。拡張前のフェーズと拡張後のフェーズの比較が、以下の表に示される。最低負荷、高速条件を除くすべての条件で、拡張速度負荷手順後の動作効率に顕著な利点がある。この向上は、すでに効率的な動作環境で重要であり、現場での重要な使用にもかかわらず、潤滑剤は、コンディショニングフェーズで表面粗さをさらに低減することにより、効率をさらに改善させることができたことを示している。

【表9】

【0079】

以下の表は、試料２を使用した選択したリングおよびピニオンの歯の粗さ測定値を示しており、すでに使用されている車軸の歯の粗さの低減が達成されたことを確認している。効率データと組み合わせると、これは、高価な表面仕上げまたは根本的に低い流体粘度を必要とせずに、既存のハードウェアで効率の利点を達成できることを示している。

【表10】

【0080】

トルク損失測定における動作効率の利点に加えて、ＺＤＤＰを含有する歯車油液はまた、高負荷低速条件での動作温度を改善することができる。修正されたＬ－３７試験は、試験フェーズの間に冷却水の代わりに制御された空気の流れで開発された。これにより、業界の試験で一般的な制御された様式で動作させるのではなく、動作時と同じように試験温度を変動させることが可能になった。

【0081】

この手順は、標準のＬ－３７手順であるＡＳＴＭ Ｄ６１２１－１６ａに基づく２フェーズ試験でのＬ－３７試験用に承認されたＤａｎａ６０ハードウェアで実行された。セットアップの逸脱は、補助的な試験フェーズの排水中にいくらかの油が失われることを可能にするように車軸を正確に３リットルに充填することと、試験中に動作がパージ、補充、および排水を実行することを可能にするように、修正された車軸カバーを使用することと、を含む。コンディショニングパラメータは、負荷、速度、温度制御を含む、ＡＳＴＭ Ｄ６１２１Ｌ－３７仕様に準拠している。

【0082】

試験フェーズまたはフェーズ２は、Ｄ６１２１における規格の実施から修正される。スプレー水温度制御および温度設定値の代わりに、車軸サンプ温度の直接制御が削除され、車軸がオペレーターの安全遮断である１９０℃未満の任意の温度に浮遊することを可能にする。車軸は、直径１５．２４センチメートルのセンターハウジング上の入口ダクトを通って、車軸の上方に、およびエンクロージャーを介して、７．１１メートル／秒で押し出される、制御された空気の一定の速度および軌道によって、過度の温度に到達するのを防ぐ。さらに、負荷は、Ｄ６１２１－１６ａセクションＡ９．４（１６４５Ｎｍ＋－３４Ｎｍ）で指定された１３％の接触応力低減荷重設定値に設定され、非荷重低減車軸バッチを使用して、冷却水制御なしで温度制限を超えるリスクをさらに減少させるのを補助する。手順のこのフェーズの他のすべてのパラメータおよび規格は、ＡＳＴＭＤ６１２１－１６ａの関連部分に準拠している。

【表11】

【0083】

以下の表１２は、これらの評価の結果を示しており、歯車油液にＺＤＤＰを使用すると、結果として、修正されたＬ－３７試験で動作温度が大幅に低下することを確認している。どちらの流体も、並外れた摩耗性能を示す。

【表12】

【0084】

上記で言及された文書の各々は、上記に具体的に列挙されているかどうかにかかわらず、優先権が主張されるあらゆる先行出願を含んで参照により本明細書に組み込まれる。あらゆる文書への言及は、そのような文書が先行技術としての資格を有すること、またはあらゆる管轄の当業者の一般知識を構成することの承認ではない。実施例を除き、または明示的に示されている場合を除き、材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを指定する本明細書におけるすべての数値は、任意選択的に「約」という単語によって修正されるものと理解される。本明細書に記載の量の上および下の量、範囲、および比率制限は、独立して組み合わせることができることを理解されたい。同様に、本発明の各要素の範囲および量は、任意の他の要素の範囲または量とともに使用され得る。

【0085】

本明細書で使用される場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、または「を特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）」と同義である「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という移行句は、包括的またはオープンエンドであり、追加の、列挙されていない要素または方法ステップを除外しない。しかしながら、本明細書の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の各列挙において、この用語は、代替実施形態として、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」という語句も包含することを意図しており、ここで、「からなる」は、指定されていない任意の要素またはステップを除外し、「から本質的になる」は、考慮されている組成物または方法の本質的または基本的および新規の特徴に実質的に影響を与えない追加の列挙されていない要素またはステップを含むことを許容する。「からなる」または「から本質的になる」という表現は、特許請求項の要素に適用される場合、特許請求項のどこにも「含む」が存在しないにもかかわらず、その要素によって表されるタイプのすべての種を制限することを意図する。

【0086】

主題の発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態および詳細を示してきたが、主題の発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。これに関して、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によりのみ制限されるものとする。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目１)
潤滑剤組成物であって、
ａ．潤滑粘度の油と、
ｂ．０．５～２．０重量％のアミンアルキル（チオ）ホスフェート化合物と、
ｃ．０．１～２重量％の金属アルキルチオホスフェートと、を含む、潤滑剤組成物。
(項目２)
前記アミンアルキル（チオ）ホスフェートが、アミンホスフェートを含む、項目１に記載の潤滑剤組成物。
(項目３)
前記アミンホスフェートが、実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩を含み、ここで、リン原子の少なくとも約３０モルパーセントが、アルキルピロホスフェート塩構造中にあり、アルキル基の少なくとも約８０モルパーセントが、約３～約１２個の炭素原子の第二級アルキル基である、項目２に記載の潤滑剤組成物。
(項目４)
前記アミンホスフェートが、実質的に硫黄を含まないアルキルホスフェートアミン塩を含み、ここで、リン原子の少なくとも約３０モルパーセントが、アルキルピロホスフェート塩構造中にあり、そのような硫黄を含まないアルキルホスフェートにおけるアルキル基の少なくとも約２５モルパーセントが、約３～約１２個の炭素原子の第一級アルキル基であることができる、項目２に記載の潤滑剤組成物。
(項目５)
前記アミンが、２－エチルヘキシルアミンを含む、項目１～４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目６)
前記アミンが、Ｎ－ヒドロカルビル置換γ－またはδ－アミノ（チオ）エステルを含む、項目１～５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目７)
前記アミンホスフェートが、０．５～２．０重量パーセントで存在する、項目１～６のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目８)
前記アミンアルキル（チオ）ホスフェートが、アミンアルキルチオホスフェートを含む、項目１または２に記載の潤滑剤組成物。
(項目９)
前記アミンアルキルチオホスフェートのアルキルチオホスフェートが、ジアルキルジチオホスフェートを含む、項目８に記載の潤滑剤組成物。
(項目１０)
前記アミンが、Ｃ _８ ～Ｃ _２０ のアルキルアミンを含む、項目８または９に記載の潤滑剤組成物。
(項目１１)
前記アミンアルキルチオホスフェートが、０．５～２．０重量パーセントで存在する、項目８～１０に記載の潤滑剤組成物。
(項目１２)
前記金属アルキルチオホスフェートが、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含む、項目１～１１のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目１３)
前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛が、第二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる、項目１２に記載の潤滑剤組成物。
(項目１４)
前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛のアルキルが３～６個の炭素原子を含む、項目１３に記載の潤滑剤。
(項目１５)
前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛が、０．０２～０．２重量％の亜鉛を前記潤滑剤組成物に提供する、項目１２または１３に記載の潤滑剤組成物。
(項目１６)
６重量％未満の有機硫化物をさらに含む、項目１～１５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目１７)
前記有機硫化物が、２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾールを含む、項目１７に記載の潤滑剤。
(項目１８)
前記潤滑剤が、約２～約５重量％の総硫黄レベルを含む、項目１～１７のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目１９)
前記潤滑剤が、約０．０１～約０．５重量％の総リンレベルを含む、項目１～１８のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物。
(項目２０)
金属表面の粗さを低減する方法であって、前記金属表面を境界潤滑条件下に置くことと、前記金属表面に項目１～１９のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物を提供することと、を含む、方法。
(項目２１)
前記金属表面が、車軸の表面を含む、項目２０に記載の方法。
(項目２２)
前記金属表面が、ベアリングの表面を含む、項目２０に記載の方法。
(項目２３)
前記金属表面が、歯車の表面を含む、項目２０に記載の方法。
(項目２４)
高負荷および低速の条件での歯車の動作温度を改善する方法であって、項目１～１９に記載の潤滑剤組成物で前記歯車を潤滑することと、前記歯車を動作させることと、を含む、方法。
(項目２５)
使用済み歯車の動作効率を改善する方法であって、項目１～１９に記載の潤滑剤組成物で前記歯車を潤滑することと、前記歯車を動作させることと、を含む、方法。