トランクピストンエンジン用潤滑油組成物
【課題】トランクピストンエンジン用の潤滑油組成物を提供する。
【解決手段】（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を少なくとも含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物であって、そのトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の上記の少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づき有効量基準で少なくとも約０．１質量％である。
【解決手段】（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を少なくとも含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物であって、そのトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の上記の少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づき有効量基準で少なくとも約０．１質量％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランクピストンエンジンは、様々な種類や品質のディーゼル燃料および重油を用いて運転される。これらの燃料は通常、アスファルテン、すなわち一般に最も重質で最も極性が強い石油の留分を高濃度で含有している。アスファルテンは、アルキル側鎖を含む多環芳香族シートの構造を含むと考えられている非常に複雑な化合物であり、一般に潤滑油には不溶性である。重油と従来の潤滑油組成物がトランクピストンエンジンの様々な温度領域で混ざり合うと、黒スラッジ（例えば、アスファルテン堆積物もしくは他の堆積物）や、他のアスファルテン誘導堆積物（例えば、アンダークラウン堆積物）を生成しがちである。黒スラッジもしくは堆積物の生成は、トランクピストンエンジンの定期点検期間と維持費とに悪影響を及ぼす可能性がある。それゆえ、これらの潤滑剤の性能面では、残油との相溶性が重要である。
【０００３】
今日、世界の様々な地域の産業において、トランクピストンエンジン油のＩ種基材油をＩＩ種基材油で置き換えようとする動きがある。ＩＩ種基材油は一般にＩ種基材油よりも芳香族含量が少なく、その結果、Ｉ種基材油ではなくＩＩ種以上の基材油をトランクピストンエンジン用潤滑油に使用すると、（残油としても知られている）重油との相溶性の低下をもたらす。この重油相溶性の低下は、Ｉ種基材油に比べてＩＩ種以上の基材油ではアスファルテンの溶解度がずっと低いことに起因すると考えられる。概して重油相溶性の低下の問題は、代表的には、清浄剤を含有するトランクピストンエンジン用潤滑油添加剤パッケージの量を増やすことによって対応している。
【０００４】
重油で作動するトランクピストンエンジン内で改善された性能を示す潤滑油組成物を開発するために、多くの試みがなされている。例えば、特許文献１は、潤滑粘度の油、過塩基性金属清浄剤、および耐摩耗添加剤を含み、分散剤を含まない潤滑油組成物を開示しており、上記組成物が当該成分による分散効果を実質的に示さない場合には、上記組成物は少量の分散剤を含むことができるとしている。
【０００５】
同様に、特許文献２は、潤滑粘度の油、過塩基性金属清浄剤、および耐摩耗添加剤を含み、分散剤を含まない潤滑油組成物を開示しており、上記組成物は、分散剤を１質量％以下ならば含むことができるとしている。
【０００６】
特許文献３は、（ａ）ＩＩ種基材油および（ｂ）塩基度指数が２未満である中性もしくは過塩基性の金属炭化水素置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤を含む潤滑油組成物を開示している。特許文献３は、さらに塩基度指数が２未満である中性もしくは過塩基性の金属サリチレート清浄剤がＩＩ種基材油におけるアスファルテン分散性を改善することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１５４０１２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２０９２１８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／００９３３８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、改善された重油相溶性を示すことのできる、改善されたトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様では、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量（有効量）基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が提供される。
【００１０】
本発明の第二の態様では、（ａ）主要量の、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法により決定される少なくとも約７０％のパラフィン系炭素量を有する少なくとも一種のＩＩＩ種基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が提供される。
【００１１】
本発明の第三の態様では、トランクピストンエンジンの潤滑を、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて実施して、トランクピストンエンジンにおける黒スラッジおよび堆積物の生成を低減させるための方法が提供される。
【００１２】
本発明の第四の態様では、トランクピストンエンジンの作動を、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて行なう方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
驚くべきことに、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油および／または少なくとも一種のＩＶ種基材油を含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、少なくとも一種の分散添加剤を活量基準で少なくとも約０．１質量％使用することによって、アスファルテンの堆積による、特にアルキル置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤の化学変化に基づくトランクピストンエンジン油における堆積物が減少することが見出された。Ｉ種およびＩＩ種基材油において観察されることとは対照的に、高い分散剤濃度においても、分散剤濃度の増加に伴って、堆積物の減少がより顕著になる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関し、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を提供する。
【００１５】
本明細書が開示する発明内容の理解を容易にするため、本明細書が使用する用語、略語、そして他の簡略表記の多くを、以下に定義する。定義されていない用語、略語そして簡略表記は、いずれも、この出願が提出された時期に当業者によって使用されている通常の意味を有する。
【００１６】
本明細書において使用する「主要量」との用語は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約４０質量％であることを意味する。ある態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約５０質量％であることを意味する。別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約６０質量％であることを意味する。さらに別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約７０質量％であることを意味する。さらにまた別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約８０質量％であることを意味する。別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約９０質量％であることを意味する。
【００１７】
「有効量（活量）基準」との用語とは、全てのトランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、特定の添加剤の濃度もしくは量を定義する際に、その特定の添加剤の活性成分のみを考慮することを意味する。希釈剤および当該添加剤の他の不活性成分、例えば希釈油は、いずれも除外される。別に定義する場合を除き、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関する記載において、一種以上の分散添加剤について本明細書が示す濃度は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における分散剤の（希釈油のような分散添加剤における不活性成分ではない）濃度を意味する。
【００１８】
「トランクピストンエンジン油」との用語は、トランクピストンエンジンのクランクケースとシリンダとの双方を潤滑するために使用される油である。「トランクピストン」との用語は、ピストンのスカートもしくはトランクを意味する。トランクピストンは、クロスヘッド・スリッパが圧力をクロスヘッドガイドに伝える場合と同じ方法で、連接棒の角により生じた圧力をシリンダライナの側に伝える。トランクピストンエンジンは、一般に中速（約２５０乃至約１０００ｒｐｍ）の４ストローク圧縮点火（ディーゼル）エンジンである。従って、本明細書に記載するトランクピストンエンジン用潤滑油組成物とトランクピストンエンジン油（ＴＰＥＯ）と（まとめて「潤滑油組成物」）は、４ストロークのトランクピストンエンジンもしくは４ストロークのディーゼル舶用エンジンのような、任意のトランクピストンエンジンもしくは圧縮点火（ディーゼル）舶用エンジンを潤滑下に運転するために使用される。
【００１９】
一般的に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物で使用するための基油には、一種以上のＩＩＩ種基材油および／または一種以上のＩＶ種基材油が含まれる。ＩＩＩ種基材油および／またはＩＶ種基材油は、ＡＰＩ公報１５０９、１４版、１９９６年（すなわち、乗用車用モーター油およびディーゼルエンジン油に関するＡＰＩ基油の互換性ガイドライン）で定義される通り、潤滑粘度の石油誘導基材油であってもよい。上記公報は、その全てを参照用として、本明細書の記載とする。ＡＰＩガイドラインは、基材油を、異なる様々な工程を用いて製造できる潤滑成分として定義している。ＩＩＩ種基材油は一般に、０．０３質量％以下の（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０により決定される）全硫黄量、９０質量％以上の（ＡＳＴＭ Ｄ２００７により決定される）飽和物含有量、および１２０以上の（ＡＳＴＭ Ｄ４２９４、ＡＳＴＭ Ｄ４２９７、もしくはＡＳＴＭ Ｄ３１２０により決定される）粘度指数（ＶＩ）を有する。ある態様では、上記基材油がＩＩＩ種基材油もしくは二種類以上の異なるＩＩＩ種基材油の配合物である。
【００２０】
一般的に、石油から誘導されるＩＩＩ種基材油は、厳密に水素化処理した鉱物油である。水素化処理は、水素を基材油に反応させて処理することを含み、それにより炭化水素からヘテロ原子を除き、オレフィン類と芳香族とをそれぞれアルカン類とシクロパラフィン類とに還元し、さらに非常に厳密な水素化処理では、ナフテン環構造を非環状直鎖およびイソアルカン類（「パラフィン類」）まで開環させる。ある態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７０％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有し、これはＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法「ｎ−ｄ−Ｍ法により石油の炭素分布を計算し構造基を分析するための標準試験方法」により決定される。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７２％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７５％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７８％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約８０％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約８５％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。
【００２１】
別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約２５％以下のＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）により決定されるナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約２０％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約１５％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約１０％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。
【００２２】
多くの市販のＩＩＩ種基材油（例、シェブロンＵＣＢＯ基材油；ユーコンＹｕｂａｓｅ基材油；シェルＸＨＶＩＴＭ基材油；およびエクソンモービルＥｘｘｓｙｎＴＭ基材油）が利用できる。
【００２３】
ある態様では、本発明で使用するためのＩＩＩ種基材油は、フィッシャー−トロプシュ誘導基油である。「フィッシャー−トロプシュ誘導」との用語において、生成物、留分、もしくは原料油は、フィッシャー−トロプシュ法において種々の段階にて生成する。例えば、フィッシャー−トロプシュ基油は、原料油がフィッシャー−トロプシュ合成から回収されるワックス状原料油である処理によって生成する（例えば、米国特許出願公開第２００４／０１５９５８２号、同第２００５／００７７２０８号、同第２００５／０１３３４０７号、同第２００５／０１３３４０９号、同第２００５／０１３９５１３号、同第２００５／０１３９５１４号、同第２００５／０２４１９９０号、同第２００５／０２６１１４５号、同第２００５／０２６１１４６号、同第２００５／０２６１１４７号、同第２００６／００１６７２１号、同第２００６／００１６７２４号、同第２００６／００７６２６７号、同第２００６／０１３２１０号、同第２００６／０２０１８５１号、同第２００６／０２０１８５号、および同第２００６／０２８９３３７号；米国特許第７０１８５２５号および同第７０８３７１３号；並びに米国特許出願番号第１１／４００５７０号、同第１１／５３５１６５号、および同第１１／６１３９３６号の各明細書を参照）。上記各明細書は、参照用として本明細書の記載とする。一般的に、上記の処理は完全もしくは部分的な水素異性化脱ワックス工程を含み、二機能触媒もしくは選択的にパラフィン類を異性化できる触媒を用いる。水素異性化による脱ワックスは、水素異性化条件下の異性化ゾーン内でワックス状原料油を水素異性化触媒に接触させることにより実施される。
【００２４】
フィッシャー−トロプシュ合成による生成物は、例えば、市販のＳＡＳＯＬＴＭスラリー相フィッシャー−トロプシュ技術、市販のシェルＴＭ中度留出物の合成（ＳＭＤＳ）方法、もしくは市販されていないがエクソンＴＭアドバンスド・ガス変換（ＡＧＣ−２１）方法のような良く知られている処理により得ることができる。これらの方法その他の詳細は、例えば、国際公開第９９３４９１７号、同第９９２０７２０号、および同第０５１０７９３５号；欧州特許出願公開第７７６９５９号および同第６６８３４２号；米国特許第４９４３６７２号、同第５０５９２９９号、および同第５７３３８３９号；米国再発行特許発明第３９０７３号；並びに米国特許出願公開第２００５／０２２７８６６号の各明細書に記載されている。フィッシャー−トロプシュ合成による生成物は、１乃至約１００の炭素原子を有するか、場合によっては１００を超える炭素原子を有する炭化水素を含むことがあり、一般にパラフィン類、オレフィン類、および酸素添加生成物が含まれる。
【００２５】
別の態様では、基油は、少なくとも一種のＩＶ種基材油もしくはポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）である。ＰＡＯは、一般に低分子量のアルファオレフィン類（例、少なくとも６の炭素原子を含むアルファオレフィン類）のオリゴマー化によって製造される。ある態様では、アルファオレフィン類は１０の炭素原子を含むアルファオレフィン類である。ＰＡＯは、必要とされる最終的な基材油の粘度に基づき正確に混合される二量体、三量体、四量体等の混合物である。ＰＡＯは、オリゴマー化後に一般に水素化され、残存する不飽和物は全て除かれる。
【００２６】
ある態様では、本発明で使用するための基油は、二種類以上、三種類以上、もしくはさらに四種類以上の異なる分子量および粘度を有するＩＩＩ種基材油および／またはＩＶ種基材油の配合物もしくは混合物であってもよい。配合物は、例えば、以下に述べる粘度およびＴＢＮ値のような、トランクピストンエンジンにおける使用に適した性質を有する基油を創り出すために適切な任意の方法によって処理することができる。
【００２７】
必要な場合には、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、ＩＩＩ種もしくはＩＶ種基材油以外の基材油、例えばＩ種基材油および／またはＩＩ種基材油を少量含むことができる。
【００２８】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジンにおける使用に適した任意の全塩基価（ＴＢＮ）を持つことができる。「全塩基価」もしくは「ＴＢＮ」の用語は、試料１ｇ中のミリグラム単位のＫＯＨと当量になる塩基の量を意味する。すなわち、より大きなＴＢＮ数は、より多くのアルカリ性生成物およびそれにより示されるアルカリ度が大きいことを反映している。トランクピストンエンジン用潤滑油組成物のＴＢＮは、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６のような任意の適切な方法で測定できる。一般的に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、少なくとも約１２のＴＢＮを持つ。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、約２０乃至約６０のＴＢＮを持つ。別の態様では、本発明のトランクピストン・エンジン潤滑油組成物は、約３０乃至約５０のＴＢＮを持つ。
【００２９】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジンにおける使用に適した任意の粘度を有することができる。一般に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、１００℃において約５乃至約２５センチストローク（ｃＳｔ）の範囲の粘度を有する。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、１００℃において約１０乃至約２０ｃＳｔの範囲の粘度を有する。トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の粘度は、任意の適切な方法（例えばＡＳＴＭ Ｄ２２７０）によって測定できる。
【００３０】
本発明のトランクピストン・エンジン潤滑油組成物は、一種以上の清浄剤を含むことがある。清浄剤は、任意の過塩基性もしくは中性の清浄剤であってもよい。ある態様では、清浄剤は、過塩基性アルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤（例、過塩基性アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性金属塩清浄剤）その他およびそれらの混合物のようなアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩である。一般に、過塩基性清浄剤は、塩基源（例、生石灰）および酸性過塩基化化合物（例、二酸化炭素）の添加のような方法により、添加剤のＴＢＮを増加させた任意の清浄剤である。
【００３１】
ある態様では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩からなる清浄剤もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルキル基のような清浄剤中に含まれるアルキル基の少なくとも約７５モル％（例、少なくとも約８０モル％、少なくとも約８５モル％、少なくとも約９０モル％、少なくとも約９５モル％、もしくは少なくとも約９９モル％）がＣ２０以上である。別の態様では、清浄剤はアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩であって、上記アルキル基は少なくとも７５モル％のＣ２０以上の直鎖状アルファオレフィン類を含む直鎖状アルファオレフィン類の残基である。必要とされる場合、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩（例、過塩基性塩）は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルカリ土類（例、カルシウムもしくはマグネシウム）塩である。
【００３２】
別の態様では、一種以上の清浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸とアルキル置換フェノールとの混合物の過塩基性塩（例えば、過塩基性アルカリ土類金属塩）である。別の態様では、一種以上の清浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性塩および／またはアルキル置換フェノールの過塩基性塩を、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸およびアルキル置換フェノールの一種以上の非過塩基性塩と組み合わせたものである。別の態様では、一種以上の清浄剤は、他の過塩基性塩（清浄剤の塩以外）を含まないアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性塩である。この点に関して、清浄剤は、アルキルヒドロキシベンゾエート（もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩）と会合するアニオン（例、有機アニオン）を任意の適切な濃度で含むことができる。
【００３３】
別の態様では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩からなる清浄剤もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルキル基のような清浄剤中に含まれるアルキル基の少なくとも約５０モル％（例、少なくとも約６０モル％、少なくとも約７０モル％、少なくとも約８０モル％、少なくとも約８５モル％、少なくとも約９０モル％、少なくとも約９５モル％、もしくは少なくとも約９９モル％）が約Ｃ１４乃至約Ｃ１８である。
【００３４】
適切な金属清浄剤の代表的な例は、限定される訳ではないが、硫化もしくは非硫化アルキルもしくはアルケニルフェネート、アルキルもしくはアルケニル芳香族スルホネート、ホウ素化スルホネート、硫化もしくは非硫化多価ヒドロキシアルキルもしくはアルケニル芳香族化合物の金属塩、アルキルもしくはアルケニルヒドロキシ芳香族スルホネート、硫化もしくは非硫化硫黄アルキルもしくはアルケニルナフテネート、アルカン酸の金属塩、アルキルもしくはアルケニル多価酸の金属塩、その他、およびそれらの混合物を含む。金属清浄剤の他の限定されない例は、限定される訳ではないが金属スルホネート、フェネート、サリチレート、ホスホネート、チオホスホネート、およびそれらの組合せを含む。上記金属は、スルホネート、フェネート、サリチレート、もしくはホスホネート清浄剤を製造するために適した金属にすることができ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属その他である。そのような金属の例は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉその他を含む。ある態様では、清浄剤を製造するために適した金属は、ＣａもしくはＭｇのようなアルカリ土類金属である。別の態様では、清浄剤を製造するために適した金属は、Ｃａである。
【００３５】
ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩でない清浄剤を含まない。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、スルホン酸の塩を含まない。別の態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩でないアルキルフェノール清浄剤を含まない。別の態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、サリチレート起源の清浄剤を含まない。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の清浄剤は、アルキルフェネートを含まない。
【００３６】
一般に、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．１質量％乃至約３５質量％の範囲内にする。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．２５質量％乃至約２５質量％の範囲内にする。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．５質量％乃至約２０質量％の範囲内とする。
【００３７】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の「石鹸分」は、組成物中での一種以上の清浄剤の生成に寄与した界面活性剤アニオン、例えば、アルキルヒドロキシベンゾエートアニオンの濃度を意味する。本発明の目的のため、界面活性剤の濃度は、ｋｇ単位の油当たりミリモル単位の界面活性剤により記載する。石鹸濃度は、公知技術（例、滴定、液体クロマトグラフィー、透析、その他）もしくは米国特許第５５５８８０２号明細書の開示内容によって定義することができる。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中での石鹸分は、ｋｇ単位のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を基準として約２５０ミリモル単位（ミリモル／ｋｇ）未満である。別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の石鹸分は、約２３０ミリモル／ｋｇ未満とする。別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の石鹸分は、約２００ミリモル／ｋｇ未満とする。当業者が容易に認識しているように、石鹸分は単一の清浄剤もしくは清浄剤の混合物から得られる。
【００３８】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、本発明で使用するため任意の状態であってもよい一種以上の分散添加剤（「分散剤」）も含むことができる。ある態様では、分散剤は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、任意の適切な分散剤および希釈油（例えば、任意のＩ種油、ＩＩ種油、もしくはそれらの混合物）を任意の適切な処理で用いて、分散物または懸濁液の状態で混合もしくは配合される。ある態様では、希釈油はトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の基油（例、Ｉ種基材油）とは異なる油である。別の態様では、希釈油はトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の基油と同じ油である。
【００３９】
分散剤は、任意の最適な分散剤のみであっても、複数の分散剤の混合物であってもよい。無灰分散剤の例は、限定される訳ではないが、ポリアルキレンコハク酸無水物；ポリアルキレンコハク酸無水物の窒素不含誘導体；コハク酸イミド、カルボン酸アミド、炭化水素モノアミン、炭化水素ポリアミン、マンニッヒ塩基、ホスホノアミド、およびホスホルアミドからなる群より選ばれる塩基性窒素化合物；トリアゾール（例、アルキルトリアゾールおよびベンゾトリアゾール）；カルボキシレートエステルを一種以上の追加の極性官能基（アミン、アミド、イミン、イミド、ヒドロキシル、カルボキシル、その他を含む）と共に含む共重合体（例、長鎖アルキルアクリレートもしくはメタクリレートと上記官能基のモノマーとの共重合により製造される生成物）；その他、およびそれらの混合物を含む。これらの分散剤の誘導体（例、ホウ素化コハク酸イミドのようなホウ素化分散剤）も使用できる。これらの分散剤および他の適した分散剤は、モルチェ（Ｍｏｒｔｉｅｒ）他、「潤滑剤の化学および技術」第２版、ロンドン、スプリンガー社、第３章、８６〜９０頁（１９９６年）；およびレスリー・アール・ルドニック、「潤滑添加剤：化学および応用」ニューヨーク、マーセル・デッカー社、第５章、１３７〜１７０頁（２００３年）に記載されており、いずれの記載も、それらの全てを参照用として、本明細書の記載とする。
【００４０】
ある態様では、分散剤はコハク酸イミドもしくはその誘導体である。別の態様では、分散剤は、ポリイソブテニルコハク酸無水物（ＰＩＢＳＡ）とポリアミンとの反応により得られるコハク酸イミドもしくはその誘導体である。別の態様では、分散剤は、ＰＩＢＳＡとポリアミンとの反応により得られ、ＰＩＢＳＡがポリブテンとマレイン酸無水物から（例えば、塩素もしくは塩素原子含有化合物のいずれも使用しない熱反応法により）製造されるコハク酸イミドもしくはその誘導体である。
【００４１】
別の態様では、分散剤は、ＰＩＢＳＡと一種以上のアルキレンポリアミンとの間の縮合反応によるコハク酸イミドの反応生成物である。ＰＩＢＳＡは、この態様において、高メチルビニリデンポリイソブテン（ＰＩＢ）とマレイン酸無水物との熱反応生成物であってもよい。ある態様では、分散剤は、主に約５００乃至約３０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有するＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物である。ある態様では、ＰＩＢは約７００乃至２７００のＭｎを有する。別の態様では、分散剤は、主に少なくとも約６００、少なくとも約８００、少なくとも約１０００、少なくとも約１１００、少なくとも約１２００、少なくとも約１３００、少なくとも約１４００、少なくとも約１５００、少なくとも約１６００、少なくとも約１７００、少なくとも約１８００、少なくとも約１９００、少なくとも約２０００、少なくとも約２１００、少なくとも約２２００、少なくとも約２３００、少なくとも約２４００、少なくとも約２５００、少なくとも約２６００、少なくとも約２７００、少なくとも約２８００、少なくとも約２９００、もしくは少なくとも約３０００のＭｎを有するＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物である。
【００４２】
別の態様では、分散剤は、主に約１０００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きホウ素化され、コハク酸イミドにおいて約０．１乃至約３質量％のホウ素濃度を実現する。別の好ましい態様において、分散剤は、主に約１３００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きホウ素化され、コハク酸イミドにおいて約０．１乃至約３質量％のホウ素濃度を実現する。別の態様では、分散剤は、主に約２３００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きエチレンカーボネートと反応させる。
【００４３】
分散剤は、高分子量のアルケニルもしくはアルキル置換コハク酸無水物とモル当たり４乃至１０の窒素原子（平均値）もしくは５乃至７の窒素原子（平均値）を有するポリアルキレンポリアミンとの反応により製造されるコハク酸イミドであってもよい。アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミド化合物のアルケニルもしくはアルキル基は、このような観点から、約９００乃至３０００の数平均分子量を有するポリブテンから誘導できる。ある態様では、ポリブテニルコハク酸無水物の製造のため、ポリブテンとマレイン酸無水物との間の反応を、塩素を用いる塩化処理により実施できる。従って、ある態様では、ポリブテニルコハク酸無水物から製造されるポリブテニルコハク酸イミドと同様に、結果として得られるポリブテニルコハク酸無水物は、おおよそ２０００乃至３０００ｐｐｍ（質量）の範囲に塩素含量を有する。対照的に、塩素を使用しない熱処理は、３０ｐｐｍ（質量）未満程度の範囲の塩素含量を有するポリブテニルコハク酸無水物とポリブテニルコハク酸イミドとを生じる。それゆえ、熱処理により製造されるコハク酸無水物から誘導されるコハク酸イミドが、ある態様ではトランクピストンエンジン用潤滑油組成物における塩素含量が少量になるため、好ましい。
【００４４】
別の態様では、分散剤は、ホウ酸、アルコール、アルデヒド、ケトン、アルキルフェノール、環状カーボネート（例、エチレンカーボネート）、有機酸、コハク酸アミド、コハク酸エステル、コハク酸エステル−アミド、ペンタエリスリトール、フェネート−サリチレート、それらの後処理剤の類似物その他、およびそれらの組合せから選ばれる化合物で後処理された変性アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドを含む。好ましい変性コハク酸イミドは、ホウ酸もしくはホウ素含有化合物で後処理されたアルケニルもしくはアルキル−コハク酸イミドのようなホウ素化アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドである。別の態様では、分散剤は、後処理されていないアルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドを含む。
【００４５】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．１質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約２質量％である。
【００４６】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づいて活量基準で約０．２質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約２質量％である。
【００４７】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．３質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約２質量％である。
【００４８】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．５質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約２質量％である。
【００４９】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．７質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約２質量である。
【００５０】
ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約１質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約２質量％である。
【００５１】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジン用潤滑油を製造する当業者に知られている任意の方法で製造できる。その成分は、任意の順序で任意の方法により添加できる。成分を配合、混合、もしくは溶解するため、任意の適切な混合もしくは分散器具を使用できる。配合、混合、もしくは溶解は、ブレンダー、アジテーター、ディスパーザー、ミキサー（例、プラネタリーミキサーおよびダブルプラネタリーミキサー）、ホモジナイザー（例、ゴーリンホモジナイザーもしくはラニーホモジナイザー）、ミル（例、コロイドミル、ボールミル、もしくはサンドミル）、またはこの技術で知られているその他の混合もしくは分散器具で実施できる。
【００５２】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、任意の機能を与えるための従来のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の添加剤も含むことができ、これにより、これらの添加剤が分散もしくは溶解している最終的なトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が得られる。例えば、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に、酸化防止剤、耐摩耗剤、錆止め剤、曇り除去剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、摩擦緩和剤、流動点降下剤、消泡剤、補助溶媒、パッケージ混合剤、腐食防止剤、無灰分散剤、染料、極圧剤、その他、およびそれらの混合物を配合することができる。様々な添加剤が知られており、市販されている。これらの添加剤もしくはそれらの類似化合物は、通常の配合処理によって、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の製造に使用できる。適切な添加剤のいくつかは、モルチェ（Ｍｏｒｔｉｅｒ）他、「潤滑剤の化学および技術」第２版、ロンドン、スプリンガー社（１９９６年）；およびレスリー・アール・ルドニック、「潤滑添加剤：化学および応用」ニューヨーク、マーセル・デッカー社（２００３年）に記載されており、いずれの記載も参照のため、本明細書の記載とする。
【００５３】
酸化防止剤の例は、限定される訳ではないが、アミン型、例えば、ジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（アルキルフェニル）アミン類；およびアルキル化フェニレンジアミン類；フェノール系、例えば、ＢＨＴ、立体障害のあるアルキルフェノール類、具体的には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、および２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（２−オクチル−３−プロパン酸）フェノール；およびそれらの混合物を含む。
【００５４】
耐摩耗剤の例は、限定される訳ではないが、ジアルキルジチオリン酸亜鉛およびジアリールジチオリン酸亜鉛、例えば「様々な潤滑の機構において幾つかのジアルキル−およびジアリール−ジチオリン酸金属の化学構造と効果との関係」との表題で潤滑の科学４−２、１９９２年１月号において公表（例えば９７〜１００頁参照）されたボーン（Ｂｏｒｎ）外の文献に記載のもの；アリールリン酸および亜リン酸、硫黄含有エステル、リン硫黄化合物、金属もしくは灰を含有しないジチオカルバメート、キサンテート、硫化アルキル、その他、およびそれらの混合物を含む。
【００５５】
錆止め剤の例は、限定される訳ではないが、非イオン性ポリオキシアルキレン剤（例、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、およびポリエチレングリコールモノオレエート）；ステアリン酸および他の脂肪酸；ジカルボン酸；金属石鹸；脂肪酸アミン塩；重質スルホン酸の金属塩；多価アルコールの部分的なカルボン酸エステル；リン酸エステル；（短鎖）アルケニルコハク酸；それらの部分的なエステルおよびそれらの窒素含有誘導体；合成アルカリールスルホネート（例、金属ジノニルナフタレンスルホネート）；その他、およびそれらの混合物を含む。錆止め剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５６】
摩擦緩和剤の例は、限定される訳ではないが、アルコキシル化脂肪族アミン；ホウ素化脂肪族エポキシド；脂肪族ホスファイト、脂肪族エポキシド、脂肪族アミン、ホウ素化アルコキシル化脂肪族アミン、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、グリセロールエステル、ホウ素化グリセロールエステル；脂肪族イミダゾリン（米国特許第６３７２６９６号明細書に開示されており、その内容は参照のため本明細書の記載とする）；並びにＣ４乃至Ｃ７５、好ましくはＣ６乃至Ｃ２４、最も好ましくはＣ６乃至Ｃ２０の脂肪酸エステルとアンモニア、アルカノールアミン、その他、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる窒素含有化合物との反応生成物から得られる摩擦緩和剤を含む。摩擦緩和剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５７】
消泡剤の例は、限定される訳ではないが、アルキルメタクリレートの重合体；ジメチルシリコーンの重合体、その他、およびそれらの混合物を含む。
【００５８】
流動点降下剤の例は、限定される訳ではないが、ポリメタクリレート、アルキルアクリレート重合体、アルキルメタクリレート重合体、ジ（テトラパラフィンフェノール）フタレート、テトラパラフィンフェノールの縮合物、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、およびそれらの組合せを含む。ある態様では、流動点降下剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリアルキルスチレン、その他、およびそれらの組合せを含む。流動点降下剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５９】
抗乳化剤の例は、限定される訳ではないが、アニオン性界面活性剤（例、アルキルナフタレンスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、その他）、非イオン性アルコキシル化アルキルフェノール樹脂、アルキレンオキシドの重合体（例、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびエチレンオキシド、プロピレンオキシド、その他のブロック共重合体）、油溶性酸のエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、その他、およびそれらの組合せを含む。抗乳化剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００６０】
腐食防止剤の例は、限定される訳ではないが、ドデシルコハク酸の半エステルもしくはアミド、リン酸エステル、チオホスフェート、アルキルイミダゾリン、サルコシン、その他、およびそれらの組合せを含む。腐食防止剤の量は、約０．０１質量％乃至約５質量％の範囲で変更することができる。
【００６１】
極圧剤の例は、限定される訳ではないが、硫化した動物もしくは植物の脂肪もしくは油、硫化した動物もしくは植物の脂肪酸エステル、全てもしくは部分的にエステル化した三価もしくは五価のリンの酸のエステル、硫化したオレフィン、ジヒドロカルビルポリスルフィド、硫化したディールス−アルダー付加物、硫化したジシクロペンタジエン、脂肪酸エステルとモノ不飽和オレフィンとの硫化もしくは共硫化した混合物、脂肪酸、脂肪酸エステル、およびアルファオレフィンの共硫化した配合物、官能基置換ジヒドロカルビルポリスルフィド、チアアルデヒド、チアケトン、エピチオ化合物、硫黄含有アセタール誘導体、テルペンおよび非環状オレフィンの共硫化した配合物、およびポリスルフィドオレフィン生成物、リン酸エステルもしくはチオリン酸エステルのアミン塩、その他、およびそれらの組合せを含む。極圧剤の量は、約０．０１質量％乃至約５質量％の範囲で変更することができる。
【００６２】
以上述べた添加剤をそれぞれ使用する場合は、潤滑剤に望ましい性質を与えるため機能的に有効な量で使用する。すなわち、例えば、添加剤が摩擦緩和剤である場合、この摩擦緩和剤の機能的な有効量は、必要とする摩擦機能を潤滑剤に付与するために充分な量である。一般に、これらの添加剤それぞれを使用する際の濃度は、別に特定する場合を除き、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．００１％乃至約２０質量％、そしてある態様では約０．０１％乃至約１０質量％の範囲である。
【００６３】
必要ならば、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油添加剤は、添加剤パッケージもしくは濃縮物として提供でき、その中の添加剤は、実質的に不活性な通常は液体の有機希釈剤（その例としては、鉱物油、ナフサ、ベンゼン、トルエン、もしくはキシレン）に加えて、添加剤濃縮物を形成する。これらの濃縮物は、通常はそのような希釈剤を約２０質量％乃至約８０質量％含む。通常は１００℃において約４乃至約８．５ｃＳｔの粘度、そして好ましくは１００℃において約４乃至約６ｃＳｔの粘度を有する中性油を希釈剤として用いるが、添加剤および最終潤滑油と相溶性がある合成油、並びに他の有機液体も用いることができる。添加剤パッケージは、通常は上記のような一種以上の様々な添加剤を必要とされる量かつ少なくとも９０質量％の飽和炭化水素および７０未満の粘度指数と少なくとも約２５質量％の環状脂肪族炭化水素含量とを有する基油を含む必要な量の基材油と直接組み合わせることを容易にする比率で含む。
【００６４】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、エンジン速度が毎分約２００乃至約２０００回転（ｒｐｍ）、例えば約４００乃至約１０００ｒｐｍで、シリンダ当りの制動馬力（ＢＨＰ）が約５０乃至約５０００、好ましくは約１００乃至約３０００、最も好ましくは約１００乃至約２０００である４ストロークのトランクピストンエンジンに使用するのに適していると言える。補助発電用途や陸上発電用途で用いられるエンジンにも適している。
【００６５】
以下の限定的ではない実施例は、本発明を説明するものである。
【実施例】
【００６６】
以下の基油を実施例において使用した：
【００６７】
Ｉ種：主要量の、エクソンモービル社から入手できるＣＯＲＥＴＭ６００Ｎ基材油を含む基油。
【００６８】
ＩＩ種：主要量の、シェブロン社から入手できる６００ＲＩＩ種基材油を含む基油。
【００６９】
従来のＩＩＩ種：主要量の、ＳＫエナジー社から入手できるＹｕｂａｓｅ８基材油を含む基油。
【００７０】
ＧＴＬＩＩＩ種：フィッシャー−トロプシュ法で誘導されるＧＴＬ１およびＧＴＬ２の二種類の基材油の混合物。
【００７１】
ＩＶ種：主要量の、シェブロンフィリップスケミカル社から入手できるシンフルードＴＭＰＡＯ８基材油を含む基油。
【００７２】
基材油の性質を下記表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
実施例において、以下の添加剤が使用されている。
【００７５】
１５０ＴＢＮのＣ２０＋アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：５．３５質量％のＣａを含み、ＴＢＮが１５０であり、アルキル基の少なくとも９０モル％がＣ２０以上であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のカルシウム塩を含む過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の油濃縮物であって；米国特許出願公開第２００７／００２７０４３号明細書の実施例３に記載の方法に従い製造されている。
【００７６】
３５０ＴＢＮのＣ２０＋アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：１２．５質量％のＣａを含み、ＴＢＮが３５０であり、アルキル基の少なくとも９０モル％がＣ２０以上であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のカルシウム塩を含む過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の油濃縮物であって；米国特許出願公開第２００７／００２７０４３号明細書の実施例１に記載の方法に従い製造されている。
【００７７】
１７０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：低分子量の過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の市販の油濃縮物であって、上記清浄剤は主に、約６．０質量％のＣａを含み、みかけのＴＢＮが１７０であり、アルキル基の少なくとも９５モル％がＣ１４乃至Ｃ１８であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるカルシウムアルキルヒドロキシベンゾエートを含むモノアルキル化ヒドロキシベンゾエート清浄剤からなる。
【００７８】
２８０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：低分子量の過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の市販の油濃縮物であって、上記清浄剤は主に、約１０質量％のＣａを含み、みかけのＴＢＮが２８０であり、アルキル基の少なくとも９５モル％がＣ１４乃至Ｃ１８であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるカルシウムアルキルヒドロキシベンゾエートを含むモノアルキル化ヒドロキシベンゾエート清浄剤からなる。
【００７９】
分散剤：主に、１０００ＭｎのＰＩＢから誘導されるポリイソブテニルコハク酸無水物および重質ポリアミンとジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）とのアミン混合物の反応から得られるビスコハク酸イミド分散剤である。
【００８０】
以下の研究における全てのトランクピストンエンジン油（ＴＰＥＯ）は、おおよそ４０ＴＢＮとなるように配合された。Ｉ種およびＩＩ種のＴＰＥＯはＳＡＥ４０の粘度等級で配合され、ＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯはＳＡＥ３０の粘度等級で配合された。いずれの等級でも、典型的なＴＰＥＯである。ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油は、Ｉ種およびＩＩ種の基材油よりもはるかに高い粘度指数を有しているため、異なる粘度等級の結果として、トランクピストンエンジンの通常の作動温度である２００℃において２．１乃至２．５５ｃＳｔになる。
【００８１】
残油との相溶性は、以下に記載する黒スラッジ試験を用いて評価した。この研究において例証する全てのＴＰＥＯも、０．６７質量％の二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛耐摩耗剤および０．０４質量％の消泡剤を含んでいた。
【００８２】
（黒スラッジ堆積物（ＢＳＤ）試験）
試験油の試料は重油と混合して、試験混合物を生成した。各試験混合物は、加熱した金属試験片上に汲み上げた。金属試験片は、一定の時間内、試験温度に調節されている。冷却および洗浄後、金属試験片を乾燥および秤量した。それぞれのスチール製試験片の質量を決定し、スチール製試験片上に残る堆積物の質量を測定し、スチール製試験片の質量との変化として記録した。
【００８３】
（分散剤なしでＴＰＥＯを含む１５０ＴＢＮおよび３５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤の研究）
５種類の異なる基油において、残油との相溶性を調節するための従来のアルキルヒドロキシベンゾエート含有ＴＰＥＯの処方を評価するために研究を実施した。全ての処方は、１０．１９質量％の３５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤と３．１７質量％の１５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤とを含んでいた。結果を下記表２に示す。
【００８４】
【表２】
【００８５】
データが示すように、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材は、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油よりも問題が深刻である。特にＩＩＩ種基材油は、問題が特別に深刻なようである。
【００８６】
（石鹸分の研究）
ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油において、様々な石鹸分の影響についても、研究を行った。潤滑油組成物の「石鹸」分は、組成物中における一種以上の清浄剤の処方による界面活性剤濃度を意味する。従来のＩ種およびＩＩ種の処方による方法では、界面活性を有する石鹸の量を増加させることにより、残油との相溶性を改善する。ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油についての結果を、下記表３に示す。
【００８７】
【表３】
【００８８】
データが示すように、石鹸分の増加は、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油の残油との相溶性に対して、Ｉ種基材油について観察されるものと比較すると、あるとしてもわずかな効果しか示さない。
【００８９】
（分散剤濃度の研究）
分散剤を、上記表２に示すようなアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の処方を含むＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯに加えることによる効果について、研究を行った。この研究の結果を下記表４に示す。
【００９０】
【表４】
【００９１】
データが示すように、分散剤をＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯに加えると、残油との相溶性が顕著に改善される。この効果は、低石鹸処方および高石鹸処方とのいずれにも存在することも認められる。それゆえ、分散剤を使用することにより、ＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯにおいて、高価な清浄剤界面活性剤の大部分でなければ、その多くを置き換えることができる。さらに分散剤を、１質量％を超える活性で添加することにより、Ｉ種基材油で認められるものと同じ程度まで相溶性が改善される。
【００９２】
（１７０ＴＢＮおよび２８０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８清浄剤含有ＴＰＥＯの研究）
上記と同様の研究を、Ｃ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤を含む従来のＴＰＥＯの処方でも実施した。結果を下記表５に示す。分散剤を含まないＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯについても、残油との相溶性に関して非常に深刻な問題があり、少量の分散剤の添加により相溶性が大幅に改善されることが判明した。
【００９３】
【表５】
【００９４】
本明細書に開示した態様については様々な変更を成しうることが理解されるであろう。従って、上記の説明は、限定的に理解されるべきではなく、単に好ましい態様の例示であると理解すべきである。例えば、上述した本発明を実施する最良の形態として行ったことは、説明のためでしかない。当該分野の熟練者であれば、本発明の範囲及び真意から逸脱することなく、その他の配合や方法を実施することができよう。また、当該分野の熟練者であれば、本出願に添付した特許請求の範囲の真意及び範囲内で、他の変更を考慮するであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランクピストンエンジンは、様々な種類や品質のディーゼル燃料および重油を用いて運転される。これらの燃料は通常、アスファルテン、すなわち一般に最も重質で最も極性が強い石油の留分を高濃度で含有している。アスファルテンは、アルキル側鎖を含む多環芳香族シートの構造を含むと考えられている非常に複雑な化合物であり、一般に潤滑油には不溶性である。重油と従来の潤滑油組成物がトランクピストンエンジンの様々な温度領域で混ざり合うと、黒スラッジ（例えば、アスファルテン堆積物もしくは他の堆積物）や、他のアスファルテン誘導堆積物（例えば、アンダークラウン堆積物）を生成しがちである。黒スラッジもしくは堆積物の生成は、トランクピストンエンジンの定期点検期間と維持費とに悪影響を及ぼす可能性がある。それゆえ、これらの潤滑剤の性能面では、残油との相溶性が重要である。
【０００３】
今日、世界の様々な地域の産業において、トランクピストンエンジン油のＩ種基材油をＩＩ種基材油で置き換えようとする動きがある。ＩＩ種基材油は一般にＩ種基材油よりも芳香族含量が少なく、その結果、Ｉ種基材油ではなくＩＩ種以上の基材油をトランクピストンエンジン用潤滑油に使用すると、（残油としても知られている）重油との相溶性の低下をもたらす。この重油相溶性の低下は、Ｉ種基材油に比べてＩＩ種以上の基材油ではアスファルテンの溶解度がずっと低いことに起因すると考えられる。概して重油相溶性の低下の問題は、代表的には、清浄剤を含有するトランクピストンエンジン用潤滑油添加剤パッケージの量を増やすことによって対応している。
【０００４】
重油で作動するトランクピストンエンジン内で改善された性能を示す潤滑油組成物を開発するために、多くの試みがなされている。例えば、特許文献１は、潤滑粘度の油、過塩基性金属清浄剤、および耐摩耗添加剤を含み、分散剤を含まない潤滑油組成物を開示しており、上記組成物が当該成分による分散効果を実質的に示さない場合には、上記組成物は少量の分散剤を含むことができるとしている。
【０００５】
同様に、特許文献２は、潤滑粘度の油、過塩基性金属清浄剤、および耐摩耗添加剤を含み、分散剤を含まない潤滑油組成物を開示しており、上記組成物は、分散剤を１質量％以下ならば含むことができるとしている。
【０００６】
特許文献３は、（ａ）ＩＩ種基材油および（ｂ）塩基度指数が２未満である中性もしくは過塩基性の金属炭化水素置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤を含む潤滑油組成物を開示している。特許文献３は、さらに塩基度指数が２未満である中性もしくは過塩基性の金属サリチレート清浄剤がＩＩ種基材油におけるアスファルテン分散性を改善することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１５４０１２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２０９２１８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／００９３３８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、改善された重油相溶性を示すことのできる、改善されたトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様では、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量（有効量）基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が提供される。
【００１０】
本発明の第二の態様では、（ａ）主要量の、ＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法により決定される少なくとも約７０％のパラフィン系炭素量を有する少なくとも一種のＩＩＩ種基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が提供される。
【００１１】
本発明の第三の態様では、トランクピストンエンジンの潤滑を、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて実施して、トランクピストンエンジンにおける黒スラッジおよび堆積物の生成を低減させるための方法が提供される。
【００１２】
本発明の第四の態様では、トランクピストンエンジンの作動を、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて行なう方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
驚くべきことに、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油および／または少なくとも一種のＩＶ種基材油を含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、少なくとも一種の分散添加剤を活量基準で少なくとも約０．１質量％使用することによって、アスファルテンの堆積による、特にアルキル置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤の化学変化に基づくトランクピストンエンジン油における堆積物が減少することが見出された。Ｉ種およびＩＩ種基材油において観察されることとは対照的に、高い分散剤濃度においても、分散剤濃度の増加に伴って、堆積物の減少がより顕著になる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関し、（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基材油；（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤を含み、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、該潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で少なくとも約０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を提供する。
【００１５】
本明細書が開示する発明内容の理解を容易にするため、本明細書が使用する用語、略語、そして他の簡略表記の多くを、以下に定義する。定義されていない用語、略語そして簡略表記は、いずれも、この出願が提出された時期に当業者によって使用されている通常の意味を有する。
【００１６】
本明細書において使用する「主要量」との用語は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約４０質量％であることを意味する。ある態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約５０質量％であることを意味する。別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約６０質量％であることを意味する。さらに別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約７０質量％であることを意味する。さらにまた別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約８０質量％であることを意味する。別の態様では、「主要量」は、潤滑油組成物における基油の濃度が少なくとも約９０質量％であることを意味する。
【００１７】
「有効量（活量）基準」との用語とは、全てのトランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、特定の添加剤の濃度もしくは量を定義する際に、その特定の添加剤の活性成分のみを考慮することを意味する。希釈剤および当該添加剤の他の不活性成分、例えば希釈油は、いずれも除外される。別に定義する場合を除き、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に関する記載において、一種以上の分散添加剤について本明細書が示す濃度は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における分散剤の（希釈油のような分散添加剤における不活性成分ではない）濃度を意味する。
【００１８】
「トランクピストンエンジン油」との用語は、トランクピストンエンジンのクランクケースとシリンダとの双方を潤滑するために使用される油である。「トランクピストン」との用語は、ピストンのスカートもしくはトランクを意味する。トランクピストンは、クロスヘッド・スリッパが圧力をクロスヘッドガイドに伝える場合と同じ方法で、連接棒の角により生じた圧力をシリンダライナの側に伝える。トランクピストンエンジンは、一般に中速（約２５０乃至約１０００ｒｐｍ）の４ストローク圧縮点火（ディーゼル）エンジンである。従って、本明細書に記載するトランクピストンエンジン用潤滑油組成物とトランクピストンエンジン油（ＴＰＥＯ）と（まとめて「潤滑油組成物」）は、４ストロークのトランクピストンエンジンもしくは４ストロークのディーゼル舶用エンジンのような、任意のトランクピストンエンジンもしくは圧縮点火（ディーゼル）舶用エンジンを潤滑下に運転するために使用される。
【００１９】
一般的に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物で使用するための基油には、一種以上のＩＩＩ種基材油および／または一種以上のＩＶ種基材油が含まれる。ＩＩＩ種基材油および／またはＩＶ種基材油は、ＡＰＩ公報１５０９、１４版、１９９６年（すなわち、乗用車用モーター油およびディーゼルエンジン油に関するＡＰＩ基油の互換性ガイドライン）で定義される通り、潤滑粘度の石油誘導基材油であってもよい。上記公報は、その全てを参照用として、本明細書の記載とする。ＡＰＩガイドラインは、基材油を、異なる様々な工程を用いて製造できる潤滑成分として定義している。ＩＩＩ種基材油は一般に、０．０３質量％以下の（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０により決定される）全硫黄量、９０質量％以上の（ＡＳＴＭ Ｄ２００７により決定される）飽和物含有量、および１２０以上の（ＡＳＴＭ Ｄ４２９４、ＡＳＴＭ Ｄ４２９７、もしくはＡＳＴＭ Ｄ３１２０により決定される）粘度指数（ＶＩ）を有する。ある態様では、上記基材油がＩＩＩ種基材油もしくは二種類以上の異なるＩＩＩ種基材油の配合物である。
【００２０】
一般的に、石油から誘導されるＩＩＩ種基材油は、厳密に水素化処理した鉱物油である。水素化処理は、水素を基材油に反応させて処理することを含み、それにより炭化水素からヘテロ原子を除き、オレフィン類と芳香族とをそれぞれアルカン類とシクロパラフィン類とに還元し、さらに非常に厳密な水素化処理では、ナフテン環構造を非環状直鎖およびイソアルカン類（「パラフィン類」）まで開環させる。ある態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７０％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有し、これはＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法「ｎ−ｄ−Ｍ法により石油の炭素分布を計算し構造基を分析するための標準試験方法」により決定される。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７２％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７５％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約７８％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約８０％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は少なくとも約８５％のパラフィン系炭素量（％Ｃｐ）を有する。
【００２１】
別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約２５％以下のＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）により決定されるナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約２０％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約１５％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。別の態様では、ＩＩＩ種基材油は約１０％以下のナフテン系炭素量（％Ｃｎ）を有する。
【００２２】
多くの市販のＩＩＩ種基材油（例、シェブロンＵＣＢＯ基材油；ユーコンＹｕｂａｓｅ基材油；シェルＸＨＶＩＴＭ基材油；およびエクソンモービルＥｘｘｓｙｎＴＭ基材油）が利用できる。
【００２３】
ある態様では、本発明で使用するためのＩＩＩ種基材油は、フィッシャー−トロプシュ誘導基油である。「フィッシャー−トロプシュ誘導」との用語において、生成物、留分、もしくは原料油は、フィッシャー−トロプシュ法において種々の段階にて生成する。例えば、フィッシャー−トロプシュ基油は、原料油がフィッシャー−トロプシュ合成から回収されるワックス状原料油である処理によって生成する（例えば、米国特許出願公開第２００４／０１５９５８２号、同第２００５／００７７２０８号、同第２００５／０１３３４０７号、同第２００５／０１３３４０９号、同第２００５／０１３９５１３号、同第２００５／０１３９５１４号、同第２００５／０２４１９９０号、同第２００５／０２６１１４５号、同第２００５／０２６１１４６号、同第２００５／０２６１１４７号、同第２００６／００１６７２１号、同第２００６／００１６７２４号、同第２００６／００７６２６７号、同第２００６／０１３２１０号、同第２００６／０２０１８５１号、同第２００６／０２０１８５号、および同第２００６／０２８９３３７号；米国特許第７０１８５２５号および同第７０８３７１３号；並びに米国特許出願番号第１１／４００５７０号、同第１１／５３５１６５号、および同第１１／６１３９３６号の各明細書を参照）。上記各明細書は、参照用として本明細書の記載とする。一般的に、上記の処理は完全もしくは部分的な水素異性化脱ワックス工程を含み、二機能触媒もしくは選択的にパラフィン類を異性化できる触媒を用いる。水素異性化による脱ワックスは、水素異性化条件下の異性化ゾーン内でワックス状原料油を水素異性化触媒に接触させることにより実施される。
【００２４】
フィッシャー−トロプシュ合成による生成物は、例えば、市販のＳＡＳＯＬＴＭスラリー相フィッシャー−トロプシュ技術、市販のシェルＴＭ中度留出物の合成（ＳＭＤＳ）方法、もしくは市販されていないがエクソンＴＭアドバンスド・ガス変換（ＡＧＣ−２１）方法のような良く知られている処理により得ることができる。これらの方法その他の詳細は、例えば、国際公開第９９３４９１７号、同第９９２０７２０号、および同第０５１０７９３５号；欧州特許出願公開第７７６９５９号および同第６６８３４２号；米国特許第４９４３６７２号、同第５０５９２９９号、および同第５７３３８３９号；米国再発行特許発明第３９０７３号；並びに米国特許出願公開第２００５／０２２７８６６号の各明細書に記載されている。フィッシャー−トロプシュ合成による生成物は、１乃至約１００の炭素原子を有するか、場合によっては１００を超える炭素原子を有する炭化水素を含むことがあり、一般にパラフィン類、オレフィン類、および酸素添加生成物が含まれる。
【００２５】
別の態様では、基油は、少なくとも一種のＩＶ種基材油もしくはポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）である。ＰＡＯは、一般に低分子量のアルファオレフィン類（例、少なくとも６の炭素原子を含むアルファオレフィン類）のオリゴマー化によって製造される。ある態様では、アルファオレフィン類は１０の炭素原子を含むアルファオレフィン類である。ＰＡＯは、必要とされる最終的な基材油の粘度に基づき正確に混合される二量体、三量体、四量体等の混合物である。ＰＡＯは、オリゴマー化後に一般に水素化され、残存する不飽和物は全て除かれる。
【００２６】
ある態様では、本発明で使用するための基油は、二種類以上、三種類以上、もしくはさらに四種類以上の異なる分子量および粘度を有するＩＩＩ種基材油および／またはＩＶ種基材油の配合物もしくは混合物であってもよい。配合物は、例えば、以下に述べる粘度およびＴＢＮ値のような、トランクピストンエンジンにおける使用に適した性質を有する基油を創り出すために適切な任意の方法によって処理することができる。
【００２７】
必要な場合には、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、ＩＩＩ種もしくはＩＶ種基材油以外の基材油、例えばＩ種基材油および／またはＩＩ種基材油を少量含むことができる。
【００２８】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジンにおける使用に適した任意の全塩基価（ＴＢＮ）を持つことができる。「全塩基価」もしくは「ＴＢＮ」の用語は、試料１ｇ中のミリグラム単位のＫＯＨと当量になる塩基の量を意味する。すなわち、より大きなＴＢＮ数は、より多くのアルカリ性生成物およびそれにより示されるアルカリ度が大きいことを反映している。トランクピストンエンジン用潤滑油組成物のＴＢＮは、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６のような任意の適切な方法で測定できる。一般的に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、少なくとも約１２のＴＢＮを持つ。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、約２０乃至約６０のＴＢＮを持つ。別の態様では、本発明のトランクピストン・エンジン潤滑油組成物は、約３０乃至約５０のＴＢＮを持つ。
【００２９】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジンにおける使用に適した任意の粘度を有することができる。一般に、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、１００℃において約５乃至約２５センチストローク（ｃＳｔ）の範囲の粘度を有する。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、１００℃において約１０乃至約２０ｃＳｔの範囲の粘度を有する。トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の粘度は、任意の適切な方法（例えばＡＳＴＭ Ｄ２２７０）によって測定できる。
【００３０】
本発明のトランクピストン・エンジン潤滑油組成物は、一種以上の清浄剤を含むことがある。清浄剤は、任意の過塩基性もしくは中性の清浄剤であってもよい。ある態様では、清浄剤は、過塩基性アルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤（例、過塩基性アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性金属塩清浄剤）その他およびそれらの混合物のようなアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩である。一般に、過塩基性清浄剤は、塩基源（例、生石灰）および酸性過塩基化化合物（例、二酸化炭素）の添加のような方法により、添加剤のＴＢＮを増加させた任意の清浄剤である。
【００３１】
ある態様では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩からなる清浄剤もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルキル基のような清浄剤中に含まれるアルキル基の少なくとも約７５モル％（例、少なくとも約８０モル％、少なくとも約８５モル％、少なくとも約９０モル％、少なくとも約９５モル％、もしくは少なくとも約９９モル％）がＣ２０以上である。別の態様では、清浄剤はアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩であって、上記アルキル基は少なくとも７５モル％のＣ２０以上の直鎖状アルファオレフィン類を含む直鎖状アルファオレフィン類の残基である。必要とされる場合、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩（例、過塩基性塩）は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルカリ土類（例、カルシウムもしくはマグネシウム）塩である。
【００３２】
別の態様では、一種以上の清浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸とアルキル置換フェノールとの混合物の過塩基性塩（例えば、過塩基性アルカリ土類金属塩）である。別の態様では、一種以上の清浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性塩および／またはアルキル置換フェノールの過塩基性塩を、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸およびアルキル置換フェノールの一種以上の非過塩基性塩と組み合わせたものである。別の態様では、一種以上の清浄剤は、他の過塩基性塩（清浄剤の塩以外）を含まないアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の過塩基性塩である。この点に関して、清浄剤は、アルキルヒドロキシベンゾエート（もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩）と会合するアニオン（例、有機アニオン）を任意の適切な濃度で含むことができる。
【００３３】
別の態様では、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩からなる清浄剤もしくはアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のアルキル基のような清浄剤中に含まれるアルキル基の少なくとも約５０モル％（例、少なくとも約６０モル％、少なくとも約７０モル％、少なくとも約８０モル％、少なくとも約８５モル％、少なくとも約９０モル％、少なくとも約９５モル％、もしくは少なくとも約９９モル％）が約Ｃ１４乃至約Ｃ１８である。
【００３４】
適切な金属清浄剤の代表的な例は、限定される訳ではないが、硫化もしくは非硫化アルキルもしくはアルケニルフェネート、アルキルもしくはアルケニル芳香族スルホネート、ホウ素化スルホネート、硫化もしくは非硫化多価ヒドロキシアルキルもしくはアルケニル芳香族化合物の金属塩、アルキルもしくはアルケニルヒドロキシ芳香族スルホネート、硫化もしくは非硫化硫黄アルキルもしくはアルケニルナフテネート、アルカン酸の金属塩、アルキルもしくはアルケニル多価酸の金属塩、その他、およびそれらの混合物を含む。金属清浄剤の他の限定されない例は、限定される訳ではないが金属スルホネート、フェネート、サリチレート、ホスホネート、チオホスホネート、およびそれらの組合せを含む。上記金属は、スルホネート、フェネート、サリチレート、もしくはホスホネート清浄剤を製造するために適した金属にすることができ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属その他である。そのような金属の例は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉその他を含む。ある態様では、清浄剤を製造するために適した金属は、ＣａもしくはＭｇのようなアルカリ土類金属である。別の態様では、清浄剤を製造するために適した金属は、Ｃａである。
【００３５】
ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩でない清浄剤を含まない。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、スルホン酸の塩を含まない。別の態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、アルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩でないアルキルフェノール清浄剤を含まない。別の態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、サリチレート起源の清浄剤を含まない。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の清浄剤は、アルキルフェネートを含まない。
【００３６】
一般に、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．１質量％乃至約３５質量％の範囲内にする。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．２５質量％乃至約２５質量％の範囲内にする。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物中に存在する清浄剤の量は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の全質量に基づいて、約０．５質量％乃至約２０質量％の範囲内とする。
【００３７】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物の「石鹸分」は、組成物中での一種以上の清浄剤の生成に寄与した界面活性剤アニオン、例えば、アルキルヒドロキシベンゾエートアニオンの濃度を意味する。本発明の目的のため、界面活性剤の濃度は、ｋｇ単位の油当たりミリモル単位の界面活性剤により記載する。石鹸濃度は、公知技術（例、滴定、液体クロマトグラフィー、透析、その他）もしくは米国特許第５５５８８０２号明細書の開示内容によって定義することができる。ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中での石鹸分は、ｋｇ単位のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を基準として約２５０ミリモル単位（ミリモル／ｋｇ）未満である。別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の石鹸分は、約２３０ミリモル／ｋｇ未満とする。別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物中の石鹸分は、約２００ミリモル／ｋｇ未満とする。当業者が容易に認識しているように、石鹸分は単一の清浄剤もしくは清浄剤の混合物から得られる。
【００３８】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、本発明で使用するため任意の状態であってもよい一種以上の分散添加剤（「分散剤」）も含むことができる。ある態様では、分散剤は、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物において、任意の適切な分散剤および希釈油（例えば、任意のＩ種油、ＩＩ種油、もしくはそれらの混合物）を任意の適切な処理で用いて、分散物または懸濁液の状態で混合もしくは配合される。ある態様では、希釈油はトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の基油（例、Ｉ種基材油）とは異なる油である。別の態様では、希釈油はトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の基油と同じ油である。
【００３９】
分散剤は、任意の最適な分散剤のみであっても、複数の分散剤の混合物であってもよい。無灰分散剤の例は、限定される訳ではないが、ポリアルキレンコハク酸無水物；ポリアルキレンコハク酸無水物の窒素不含誘導体；コハク酸イミド、カルボン酸アミド、炭化水素モノアミン、炭化水素ポリアミン、マンニッヒ塩基、ホスホノアミド、およびホスホルアミドからなる群より選ばれる塩基性窒素化合物；トリアゾール（例、アルキルトリアゾールおよびベンゾトリアゾール）；カルボキシレートエステルを一種以上の追加の極性官能基（アミン、アミド、イミン、イミド、ヒドロキシル、カルボキシル、その他を含む）と共に含む共重合体（例、長鎖アルキルアクリレートもしくはメタクリレートと上記官能基のモノマーとの共重合により製造される生成物）；その他、およびそれらの混合物を含む。これらの分散剤の誘導体（例、ホウ素化コハク酸イミドのようなホウ素化分散剤）も使用できる。これらの分散剤および他の適した分散剤は、モルチェ（Ｍｏｒｔｉｅｒ）他、「潤滑剤の化学および技術」第２版、ロンドン、スプリンガー社、第３章、８６〜９０頁（１９９６年）；およびレスリー・アール・ルドニック、「潤滑添加剤：化学および応用」ニューヨーク、マーセル・デッカー社、第５章、１３７〜１７０頁（２００３年）に記載されており、いずれの記載も、それらの全てを参照用として、本明細書の記載とする。
【００４０】
ある態様では、分散剤はコハク酸イミドもしくはその誘導体である。別の態様では、分散剤は、ポリイソブテニルコハク酸無水物（ＰＩＢＳＡ）とポリアミンとの反応により得られるコハク酸イミドもしくはその誘導体である。別の態様では、分散剤は、ＰＩＢＳＡとポリアミンとの反応により得られ、ＰＩＢＳＡがポリブテンとマレイン酸無水物から（例えば、塩素もしくは塩素原子含有化合物のいずれも使用しない熱反応法により）製造されるコハク酸イミドもしくはその誘導体である。
【００４１】
別の態様では、分散剤は、ＰＩＢＳＡと一種以上のアルキレンポリアミンとの間の縮合反応によるコハク酸イミドの反応生成物である。ＰＩＢＳＡは、この態様において、高メチルビニリデンポリイソブテン（ＰＩＢ）とマレイン酸無水物との熱反応生成物であってもよい。ある態様では、分散剤は、主に約５００乃至約３０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有するＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物である。ある態様では、ＰＩＢは約７００乃至２７００のＭｎを有する。別の態様では、分散剤は、主に少なくとも約６００、少なくとも約８００、少なくとも約１０００、少なくとも約１１００、少なくとも約１２００、少なくとも約１３００、少なくとも約１４００、少なくとも約１５００、少なくとも約１６００、少なくとも約１７００、少なくとも約１８００、少なくとも約１９００、少なくとも約２０００、少なくとも約２１００、少なくとも約２２００、少なくとも約２３００、少なくとも約２４００、少なくとも約２５００、少なくとも約２６００、少なくとも約２７００、少なくとも約２８００、少なくとも約２９００、もしくは少なくとも約３０００のＭｎを有するＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物である。
【００４２】
別の態様では、分散剤は、主に約１０００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きホウ素化され、コハク酸イミドにおいて約０．１乃至約３質量％のホウ素濃度を実現する。別の好ましい態様において、分散剤は、主に約１３００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きホウ素化され、コハク酸イミドにおいて約０．１乃至約３質量％のホウ素濃度を実現する。別の態様では、分散剤は、主に約２３００ＭｎのＰＩＢから誘導されるビスコハク酸イミドの反応生成物であり、引き続きエチレンカーボネートと反応させる。
【００４３】
分散剤は、高分子量のアルケニルもしくはアルキル置換コハク酸無水物とモル当たり４乃至１０の窒素原子（平均値）もしくは５乃至７の窒素原子（平均値）を有するポリアルキレンポリアミンとの反応により製造されるコハク酸イミドであってもよい。アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミド化合物のアルケニルもしくはアルキル基は、このような観点から、約９００乃至３０００の数平均分子量を有するポリブテンから誘導できる。ある態様では、ポリブテニルコハク酸無水物の製造のため、ポリブテンとマレイン酸無水物との間の反応を、塩素を用いる塩化処理により実施できる。従って、ある態様では、ポリブテニルコハク酸無水物から製造されるポリブテニルコハク酸イミドと同様に、結果として得られるポリブテニルコハク酸無水物は、おおよそ２０００乃至３０００ｐｐｍ（質量）の範囲に塩素含量を有する。対照的に、塩素を使用しない熱処理は、３０ｐｐｍ（質量）未満程度の範囲の塩素含量を有するポリブテニルコハク酸無水物とポリブテニルコハク酸イミドとを生じる。それゆえ、熱処理により製造されるコハク酸無水物から誘導されるコハク酸イミドが、ある態様ではトランクピストンエンジン用潤滑油組成物における塩素含量が少量になるため、好ましい。
【００４４】
別の態様では、分散剤は、ホウ酸、アルコール、アルデヒド、ケトン、アルキルフェノール、環状カーボネート（例、エチレンカーボネート）、有機酸、コハク酸アミド、コハク酸エステル、コハク酸エステル−アミド、ペンタエリスリトール、フェネート−サリチレート、それらの後処理剤の類似物その他、およびそれらの組合せから選ばれる化合物で後処理された変性アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドを含む。好ましい変性コハク酸イミドは、ホウ酸もしくはホウ素含有化合物で後処理されたアルケニルもしくはアルキル−コハク酸イミドのようなホウ素化アルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドである。別の態様では、分散剤は、後処理されていないアルケニルもしくはアルキルコハク酸イミドを含む。
【００４５】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．１質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．１質量％乃至約２質量％である。
【００４６】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づいて活量基準で約０．２質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．２質量％乃至約２質量％である。
【００４７】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．３質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．３質量％乃至約２質量％である。
【００４８】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．５質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．５質量％乃至約２質量％である。
【００４９】
別の態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約０．７質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約０．７質量％乃至約２質量である。
【００５０】
ある態様では、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％よりも多く、例えば、潤滑油組成物の全質量に基づき活量基準で約１質量％乃至約５質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約４質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約３質量％である。ある態様では、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に含まれる一種以上の分散剤の量は、活量基準で約１質量％乃至約２質量％である。
【００５１】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、トランクピストンエンジン用潤滑油を製造する当業者に知られている任意の方法で製造できる。その成分は、任意の順序で任意の方法により添加できる。成分を配合、混合、もしくは溶解するため、任意の適切な混合もしくは分散器具を使用できる。配合、混合、もしくは溶解は、ブレンダー、アジテーター、ディスパーザー、ミキサー（例、プラネタリーミキサーおよびダブルプラネタリーミキサー）、ホモジナイザー（例、ゴーリンホモジナイザーもしくはラニーホモジナイザー）、ミル（例、コロイドミル、ボールミル、もしくはサンドミル）、またはこの技術で知られているその他の混合もしくは分散器具で実施できる。
【００５２】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、任意の機能を与えるための従来のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の添加剤も含むことができ、これにより、これらの添加剤が分散もしくは溶解している最終的なトランクピストンエンジン用潤滑油組成物が得られる。例えば、トランクピストンエンジン用潤滑油組成物に、酸化防止剤、耐摩耗剤、錆止め剤、曇り除去剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、摩擦緩和剤、流動点降下剤、消泡剤、補助溶媒、パッケージ混合剤、腐食防止剤、無灰分散剤、染料、極圧剤、その他、およびそれらの混合物を配合することができる。様々な添加剤が知られており、市販されている。これらの添加剤もしくはそれらの類似化合物は、通常の配合処理によって、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の製造に使用できる。適切な添加剤のいくつかは、モルチェ（Ｍｏｒｔｉｅｒ）他、「潤滑剤の化学および技術」第２版、ロンドン、スプリンガー社（１９９６年）；およびレスリー・アール・ルドニック、「潤滑添加剤：化学および応用」ニューヨーク、マーセル・デッカー社（２００３年）に記載されており、いずれの記載も参照のため、本明細書の記載とする。
【００５３】
酸化防止剤の例は、限定される訳ではないが、アミン型、例えば、ジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（アルキルフェニル）アミン類；およびアルキル化フェニレンジアミン類；フェノール系、例えば、ＢＨＴ、立体障害のあるアルキルフェノール類、具体的には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、および２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（２−オクチル−３−プロパン酸）フェノール；およびそれらの混合物を含む。
【００５４】
耐摩耗剤の例は、限定される訳ではないが、ジアルキルジチオリン酸亜鉛およびジアリールジチオリン酸亜鉛、例えば「様々な潤滑の機構において幾つかのジアルキル−およびジアリール−ジチオリン酸金属の化学構造と効果との関係」との表題で潤滑の科学４−２、１９９２年１月号において公表（例えば９７〜１００頁参照）されたボーン（Ｂｏｒｎ）外の文献に記載のもの；アリールリン酸および亜リン酸、硫黄含有エステル、リン硫黄化合物、金属もしくは灰を含有しないジチオカルバメート、キサンテート、硫化アルキル、その他、およびそれらの混合物を含む。
【００５５】
錆止め剤の例は、限定される訳ではないが、非イオン性ポリオキシアルキレン剤（例、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、およびポリエチレングリコールモノオレエート）；ステアリン酸および他の脂肪酸；ジカルボン酸；金属石鹸；脂肪酸アミン塩；重質スルホン酸の金属塩；多価アルコールの部分的なカルボン酸エステル；リン酸エステル；（短鎖）アルケニルコハク酸；それらの部分的なエステルおよびそれらの窒素含有誘導体；合成アルカリールスルホネート（例、金属ジノニルナフタレンスルホネート）；その他、およびそれらの混合物を含む。錆止め剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５６】
摩擦緩和剤の例は、限定される訳ではないが、アルコキシル化脂肪族アミン；ホウ素化脂肪族エポキシド；脂肪族ホスファイト、脂肪族エポキシド、脂肪族アミン、ホウ素化アルコキシル化脂肪族アミン、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、グリセロールエステル、ホウ素化グリセロールエステル；脂肪族イミダゾリン（米国特許第６３７２６９６号明細書に開示されており、その内容は参照のため本明細書の記載とする）；並びにＣ４乃至Ｃ７５、好ましくはＣ６乃至Ｃ２４、最も好ましくはＣ６乃至Ｃ２０の脂肪酸エステルとアンモニア、アルカノールアミン、その他、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる窒素含有化合物との反応生成物から得られる摩擦緩和剤を含む。摩擦緩和剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５７】
消泡剤の例は、限定される訳ではないが、アルキルメタクリレートの重合体；ジメチルシリコーンの重合体、その他、およびそれらの混合物を含む。
【００５８】
流動点降下剤の例は、限定される訳ではないが、ポリメタクリレート、アルキルアクリレート重合体、アルキルメタクリレート重合体、ジ（テトラパラフィンフェノール）フタレート、テトラパラフィンフェノールの縮合物、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、およびそれらの組合せを含む。ある態様では、流動点降下剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリアルキルスチレン、その他、およびそれらの組合せを含む。流動点降下剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００５９】
抗乳化剤の例は、限定される訳ではないが、アニオン性界面活性剤（例、アルキルナフタレンスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、その他）、非イオン性アルコキシル化アルキルフェノール樹脂、アルキレンオキシドの重合体（例、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびエチレンオキシド、プロピレンオキシド、その他のブロック共重合体）、油溶性酸のエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、その他、およびそれらの組合せを含む。抗乳化剤の量は、約０．０１質量％乃至約１０質量％の範囲で変更することができる。
【００６０】
腐食防止剤の例は、限定される訳ではないが、ドデシルコハク酸の半エステルもしくはアミド、リン酸エステル、チオホスフェート、アルキルイミダゾリン、サルコシン、その他、およびそれらの組合せを含む。腐食防止剤の量は、約０．０１質量％乃至約５質量％の範囲で変更することができる。
【００６１】
極圧剤の例は、限定される訳ではないが、硫化した動物もしくは植物の脂肪もしくは油、硫化した動物もしくは植物の脂肪酸エステル、全てもしくは部分的にエステル化した三価もしくは五価のリンの酸のエステル、硫化したオレフィン、ジヒドロカルビルポリスルフィド、硫化したディールス−アルダー付加物、硫化したジシクロペンタジエン、脂肪酸エステルとモノ不飽和オレフィンとの硫化もしくは共硫化した混合物、脂肪酸、脂肪酸エステル、およびアルファオレフィンの共硫化した配合物、官能基置換ジヒドロカルビルポリスルフィド、チアアルデヒド、チアケトン、エピチオ化合物、硫黄含有アセタール誘導体、テルペンおよび非環状オレフィンの共硫化した配合物、およびポリスルフィドオレフィン生成物、リン酸エステルもしくはチオリン酸エステルのアミン塩、その他、およびそれらの組合せを含む。極圧剤の量は、約０．０１質量％乃至約５質量％の範囲で変更することができる。
【００６２】
以上述べた添加剤をそれぞれ使用する場合は、潤滑剤に望ましい性質を与えるため機能的に有効な量で使用する。すなわち、例えば、添加剤が摩擦緩和剤である場合、この摩擦緩和剤の機能的な有効量は、必要とする摩擦機能を潤滑剤に付与するために充分な量である。一般に、これらの添加剤それぞれを使用する際の濃度は、別に特定する場合を除き、潤滑油組成物の全質量に基づき約０．００１％乃至約２０質量％、そしてある態様では約０．０１％乃至約１０質量％の範囲である。
【００６３】
必要ならば、本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油添加剤は、添加剤パッケージもしくは濃縮物として提供でき、その中の添加剤は、実質的に不活性な通常は液体の有機希釈剤（その例としては、鉱物油、ナフサ、ベンゼン、トルエン、もしくはキシレン）に加えて、添加剤濃縮物を形成する。これらの濃縮物は、通常はそのような希釈剤を約２０質量％乃至約８０質量％含む。通常は１００℃において約４乃至約８．５ｃＳｔの粘度、そして好ましくは１００℃において約４乃至約６ｃＳｔの粘度を有する中性油を希釈剤として用いるが、添加剤および最終潤滑油と相溶性がある合成油、並びに他の有機液体も用いることができる。添加剤パッケージは、通常は上記のような一種以上の様々な添加剤を必要とされる量かつ少なくとも９０質量％の飽和炭化水素および７０未満の粘度指数と少なくとも約２５質量％の環状脂肪族炭化水素含量とを有する基油を含む必要な量の基材油と直接組み合わせることを容易にする比率で含む。
【００６４】
本発明のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物は、エンジン速度が毎分約２００乃至約２０００回転（ｒｐｍ）、例えば約４００乃至約１０００ｒｐｍで、シリンダ当りの制動馬力（ＢＨＰ）が約５０乃至約５０００、好ましくは約１００乃至約３０００、最も好ましくは約１００乃至約２０００である４ストロークのトランクピストンエンジンに使用するのに適していると言える。補助発電用途や陸上発電用途で用いられるエンジンにも適している。
【００６５】
以下の限定的ではない実施例は、本発明を説明するものである。
【実施例】
【００６６】
以下の基油を実施例において使用した：
【００６７】
Ｉ種：主要量の、エクソンモービル社から入手できるＣＯＲＥＴＭ６００Ｎ基材油を含む基油。
【００６８】
ＩＩ種：主要量の、シェブロン社から入手できる６００ＲＩＩ種基材油を含む基油。
【００６９】
従来のＩＩＩ種：主要量の、ＳＫエナジー社から入手できるＹｕｂａｓｅ８基材油を含む基油。
【００７０】
ＧＴＬＩＩＩ種：フィッシャー−トロプシュ法で誘導されるＧＴＬ１およびＧＴＬ２の二種類の基材油の混合物。
【００７１】
ＩＶ種：主要量の、シェブロンフィリップスケミカル社から入手できるシンフルードＴＭＰＡＯ８基材油を含む基油。
【００７２】
基材油の性質を下記表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
実施例において、以下の添加剤が使用されている。
【００７５】
１５０ＴＢＮのＣ２０＋アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：５．３５質量％のＣａを含み、ＴＢＮが１５０であり、アルキル基の少なくとも９０モル％がＣ２０以上であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のカルシウム塩を含む過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の油濃縮物であって；米国特許出願公開第２００７／００２７０４３号明細書の実施例３に記載の方法に従い製造されている。
【００７６】
３５０ＴＢＮのＣ２０＋アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：１２．５質量％のＣａを含み、ＴＢＮが３５０であり、アルキル基の少なくとも９０モル％がＣ２０以上であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸のカルシウム塩を含む過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の油濃縮物であって；米国特許出願公開第２００７／００２７０４３号明細書の実施例１に記載の方法に従い製造されている。
【００７７】
１７０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：低分子量の過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の市販の油濃縮物であって、上記清浄剤は主に、約６．０質量％のＣａを含み、みかけのＴＢＮが１７０であり、アルキル基の少なくとも９５モル％がＣ１４乃至Ｃ１８であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるカルシウムアルキルヒドロキシベンゾエートを含むモノアルキル化ヒドロキシベンゾエート清浄剤からなる。
【００７８】
２８０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート：低分子量の過塩基性カルシウムアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の市販の油濃縮物であって、上記清浄剤は主に、約１０質量％のＣａを含み、みかけのＴＢＮが２８０であり、アルキル基の少なくとも９５モル％がＣ１４乃至Ｃ１８であるアルキル置換ヒドロキシ安息香酸から誘導されるカルシウムアルキルヒドロキシベンゾエートを含むモノアルキル化ヒドロキシベンゾエート清浄剤からなる。
【００７９】
分散剤：主に、１０００ＭｎのＰＩＢから誘導されるポリイソブテニルコハク酸無水物および重質ポリアミンとジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）とのアミン混合物の反応から得られるビスコハク酸イミド分散剤である。
【００８０】
以下の研究における全てのトランクピストンエンジン油（ＴＰＥＯ）は、おおよそ４０ＴＢＮとなるように配合された。Ｉ種およびＩＩ種のＴＰＥＯはＳＡＥ４０の粘度等級で配合され、ＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯはＳＡＥ３０の粘度等級で配合された。いずれの等級でも、典型的なＴＰＥＯである。ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油は、Ｉ種およびＩＩ種の基材油よりもはるかに高い粘度指数を有しているため、異なる粘度等級の結果として、トランクピストンエンジンの通常の作動温度である２００℃において２．１乃至２．５５ｃＳｔになる。
【００８１】
残油との相溶性は、以下に記載する黒スラッジ試験を用いて評価した。この研究において例証する全てのＴＰＥＯも、０．６７質量％の二級ジアルキルジチオリン酸亜鉛耐摩耗剤および０．０４質量％の消泡剤を含んでいた。
【００８２】
（黒スラッジ堆積物（ＢＳＤ）試験）
試験油の試料は重油と混合して、試験混合物を生成した。各試験混合物は、加熱した金属試験片上に汲み上げた。金属試験片は、一定の時間内、試験温度に調節されている。冷却および洗浄後、金属試験片を乾燥および秤量した。それぞれのスチール製試験片の質量を決定し、スチール製試験片上に残る堆積物の質量を測定し、スチール製試験片の質量との変化として記録した。
【００８３】
（分散剤なしでＴＰＥＯを含む１５０ＴＢＮおよび３５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤の研究）
５種類の異なる基油において、残油との相溶性を調節するための従来のアルキルヒドロキシベンゾエート含有ＴＰＥＯの処方を評価するために研究を実施した。全ての処方は、１０．１９質量％の３５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤と３．１７質量％の１５０ＴＢＮのＣ２０＋清浄剤とを含んでいた。結果を下記表２に示す。
【００８４】
【表２】
【００８５】
データが示すように、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材は、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油よりも問題が深刻である。特にＩＩＩ種基材油は、問題が特別に深刻なようである。
【００８６】
（石鹸分の研究）
ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油において、様々な石鹸分の影響についても、研究を行った。潤滑油組成物の「石鹸」分は、組成物中における一種以上の清浄剤の処方による界面活性剤濃度を意味する。従来のＩ種およびＩＩ種の処方による方法では、界面活性を有する石鹸の量を増加させることにより、残油との相溶性を改善する。ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油についての結果を、下記表３に示す。
【００８７】
【表３】
【００８８】
データが示すように、石鹸分の増加は、ＩＩＩ種およびＩＶ種の基材油の残油との相溶性に対して、Ｉ種基材油について観察されるものと比較すると、あるとしてもわずかな効果しか示さない。
【００８９】
（分散剤濃度の研究）
分散剤を、上記表２に示すようなアルキルヒドロキシベンゾエート清浄剤の処方を含むＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯに加えることによる効果について、研究を行った。この研究の結果を下記表４に示す。
【００９０】
【表４】
【００９１】
データが示すように、分散剤をＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯに加えると、残油との相溶性が顕著に改善される。この効果は、低石鹸処方および高石鹸処方とのいずれにも存在することも認められる。それゆえ、分散剤を使用することにより、ＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯにおいて、高価な清浄剤界面活性剤の大部分でなければ、その多くを置き換えることができる。さらに分散剤を、１質量％を超える活性で添加することにより、Ｉ種基材油で認められるものと同じ程度まで相溶性が改善される。
【００９２】
（１７０ＴＢＮおよび２８０ＴＢＮのＣ１４乃至Ｃ１８清浄剤含有ＴＰＥＯの研究）
上記と同様の研究を、Ｃ１４乃至Ｃ１８アルキル置換ヒドロキシベンゾエート清浄剤を含む従来のＴＰＥＯの処方でも実施した。結果を下記表５に示す。分散剤を含まないＩＩＩ種およびＩＶ種のＴＰＥＯについても、残油との相溶性に関して非常に深刻な問題があり、少量の分散剤の添加により相溶性が大幅に改善されることが判明した。
【００９３】
【表５】
【００９４】
本明細書に開示した態様については様々な変更を成しうることが理解されるであろう。従って、上記の説明は、限定的に理解されるべきではなく、単に好ましい態様の例示であると理解すべきである。例えば、上述した本発明を実施する最良の形態として行ったことは、説明のためでしかない。当該分野の熟練者であれば、本発明の範囲及び真意から逸脱することなく、その他の配合や方法を実施することができよう。また、当該分野の熟練者であれば、本出願に添付した特許請求の範囲の真意及び範囲内で、他の変更を考慮するであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基油；
（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および
（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤；
を含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物であって、
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記の少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、当該潤滑油組成物の全質量に基づいて、有効量基準で少なくとも０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項２】
上記トランクピストンエンジン用潤滑油組成物が少なくとも１２の全塩基価を有する請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項３】
上記基油が少なくとも一種のＩＩＩ種基材油である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項４】
上記基油がＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法により決定される少なくとも７０％のパラフィン系炭素量を有する少なくとも一種のＩＩＩ種基材油である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項５】
上記少なくとも一種のＩＩＩ種基材油が少なくとも一種のフィッシャー−トロプシュ誘導基材油を含む請求項３のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項６】
上記基油が少なくとも一種のＩＶ種基材油を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項７】
上記少なくとも一種の清浄添加剤が少なくとも一種のアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項８】
上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含み、上記のアルキル基の少なくとも７５モル％がＣ２０以上である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項９】
上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含み、上記のアルキル基の少なくとも５０モル％がＣ１４乃至Ｃ１８である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１０】
上記少なくとも一種の分散添加剤がポリアルキレンコハク酸イミドを含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１１】
上記少なくとも一種の分散添加剤がポリアルキレンビスコハク酸イミドを含み、上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１２】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づいて有効量基準で少なくとも１質量％である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１３】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物が２００ミリモル／ｋｇ未満の石鹸分を含有する請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１４】
さらに、酸化防止剤、耐摩耗剤、錆止め剤、曇り除去剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、摩擦緩和剤、流動点降下剤、消泡剤、補助溶媒、パッケージ混合剤、腐食防止剤、染料、極圧剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種以上のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の添加剤を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１５】
トランクピストンエンジンにおける黒スラッジおよび堆積物の生成を軽減する方法であって、トランクピストンエンジンの潤滑を請求項１乃至１４のいずれか一項に従うトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて行なうことを含む方法。
【請求項１】
（ａ）主要量の、少なくとも一種のＩＩＩ種基材油、少なくとも一種のＩＶ種基材油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる基油；
（ｂ）少なくとも一種の清浄添加剤；および
（ｃ）少なくとも一種の分散添加剤；
を含むトランクピストンエンジン用潤滑油組成物であって、
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記の少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、当該潤滑油組成物の全質量に基づいて、有効量基準で少なくとも０．１質量％であるトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項２】
上記トランクピストンエンジン用潤滑油組成物が少なくとも１２の全塩基価を有する請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項３】
上記基油が少なくとも一種のＩＩＩ種基材油である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項４】
上記基油がＡＳＴＭ Ｄ３２３８−９５（２００５）の試験方法により決定される少なくとも７０％のパラフィン系炭素量を有する少なくとも一種のＩＩＩ種基材油である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項５】
上記少なくとも一種のＩＩＩ種基材油が少なくとも一種のフィッシャー−トロプシュ誘導基材油を含む請求項３のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項６】
上記基油が少なくとも一種のＩＶ種基材油を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項７】
上記少なくとも一種の清浄添加剤が少なくとも一種のアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項８】
上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含み、上記のアルキル基の少なくとも７５モル％がＣ２０以上である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項９】
上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含み、上記のアルキル基の少なくとも５０モル％がＣ１４乃至Ｃ１８である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１０】
上記少なくとも一種の分散添加剤がポリアルキレンコハク酸イミドを含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１１】
上記少なくとも一種の分散添加剤がポリアルキレンビスコハク酸イミドを含み、上記少なくとも一種の清浄添加剤がアルキル置換ヒドロキシ安息香酸の塩を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１２】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物における上記少なくとも一種の分散添加剤の濃度が、潤滑油組成物の全質量に基づいて有効量基準で少なくとも１質量％である請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１３】
トランクピストンエンジン用潤滑油組成物が２００ミリモル／ｋｇ未満の石鹸分を含有する請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１４】
さらに、酸化防止剤、耐摩耗剤、錆止め剤、曇り除去剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、摩擦緩和剤、流動点降下剤、消泡剤、補助溶媒、パッケージ混合剤、腐食防止剤、染料、極圧剤、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる一種以上のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物の添加剤を含む請求項１のトランクピストンエンジン用潤滑油組成物。
【請求項１５】
トランクピストンエンジンにおける黒スラッジおよび堆積物の生成を軽減する方法であって、トランクピストンエンジンの潤滑を請求項１乃至１４のいずれか一項に従うトランクピストンエンジン用潤滑油組成物を用いて行なうことを含む方法。
【公表番号】特表２０１３−５０６０４６（Ｐ２０１３−５０６０４６Ａ）
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３２２３１（Ｐ２０１２−５３２２３１）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０４９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４１２８９
【国際公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（５０１３８１２１７）シェブロン・オロナイト・テクノロジー・ビー．ブイ． (11)
【出願人】（５９８０３７５４７）シェブロン・オロナイト・カンパニー・エルエルシー (135)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０４９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４１２８９
【国際公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（５０１３８１２１７）シェブロン・オロナイト・テクノロジー・ビー．ブイ． (11)
【出願人】（５９８０３７５４７）シェブロン・オロナイト・カンパニー・エルエルシー (135)
【Ｆターム（参考）】
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