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公開番号2025127455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2025020643
出願日2025-02-12
発明の名称工業用潤滑剤
出願人アフトン・ケミカル・コーポレーション,Afton Chemical Corporation
代理人弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類C10M 169/04 20060101AFI20250825BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】摩耗から保護し機器の寿命を延ばす、変速機、ギアボックス、及び又はクラッチ用の潤滑組成物及び潤滑する方法を提供する。
【解決手段】(i)潤滑粘度の基油と、(ii)(iia)無灰ジアルキルジチオホスフェート、又はその塩を含む第1のリン化合物、(iib)アミノアルキルホスホネート又はその環状誘導体を含む第2のリン化合物、及び(iic)ヒドロカルビルホスホネートモノエステルを含む第3のリン化合物、の3種のリン化合物から提供されるある量のリン、及び(iii)窒素含有ポリイソブチレンスクシンイミドによって提供されるある量の窒素を流体に提供する化合物の混合物を含む、変速機、ギアボックス、及び又はクラッチ用の潤滑組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
潤滑組成物であって、
（ｉ）潤滑粘度の基油と、
（ｉｉ）３種のリン化合物から提供されるある量のリンであって、前記３種のリン化合物は、
（ｉｉａ）式Ｉの無灰ジアルキルジチオホスフェート、又はその塩を含む第１のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000031.jpg
33
128
式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、Ｃ３～Ｃ８直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
３
は、水素又はメチル基である、約５～約７５ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第１のリン化合物、
（ｉｉｂ）式ＩＩのアミノアルキルホスホネート又はその環状誘導体を含む第２のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000032.jpg
27
128
式中、Ｒ
４
及びＲ
５
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
６
及びＲ
７
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４ヒドロキシアルキル基である、約１０～約６５ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第２のリン化合物、及び
（ｉｉｃ）式ＩＩＩのヒドロカルビルホスホネートモノエステルを含む第３のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000033.jpg
22
128
式中、Ｒ
８
は、Ｃ
１２
～Ｃ
３０
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
９
は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基である、約５～約４０ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第３のリン化合物を含み、
前記第１のリン化合物、前記第２のリン化合物、及び前記第３のリン化合物が、合計で約３０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、ある量のリンと、
（ｉｉｉ）窒素含有ポリイソブチレンスクシンイミドによって提供されるある量の窒素であって、前記ポリイソブチレンスクシンイミドは、標準としてポリスチレンを使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定した場合に約５００～約２５００ｇ／ｍｏｌのポリイソブチレン置換基の数平均分子量を有し、かつ約３０ｐｐｍ～約１０５ｐｐｍ重量パーセントの窒素を前記潤滑組成物に提供する、ある量の窒素と、を含む、潤滑組成物。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記第１のリン化合物が、３－［［ビス（２－メチルプロポキシ）ホスフィノチオイル］チオ］－２－メチル－プロパン酸であり、かつ／又は前記第２のリン化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシルエチル）アミノメチルホスホン酸ジエチルエステルであり、かつ／又は前記第３のリン化合物がオクタデシルホスホン酸メチルである、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
前記潤滑組成物が、ＡＳＴＭＤ４１７２（４０ｋｇｆ）に準拠して約０．５ｍｍ以下の平均摩耗傷、ＡＳＴＭＤ２７８３に準拠して約４６以上の荷重摩耗指数、４００グラムの負荷、２０Ｈｚ、８０℃を３分間使用した場合に、高周波往復リグ（ＨＦＲＲ）を使用して測定して約０．１２８超の摩擦係数、及びＡＳＴＭＤ１３０に準拠して１００℃で３時間評価した場合に、２ｂ又はそれより良好な銅腐食変色評価を示す、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
総リンの約３０～約４５重量パーセントが前記第１のリン化合物によって提供され、総リンの約３５～約４０重量パーセントが、前記第２のリン化合物によって提供され、総リンの約２０～約３０重量パーセントが、前記第３のリン化合物によって提供される、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
前記リンの５０重量パーセント超が、前記第２のリン化合物と前記第３のリン化合物との合計によって提供される、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
前記潤滑組成物が、約１：１～約２．２：１の、前記３種のリン化合物からのリン対窒素置換長鎖アルケニルスクシンイミドからの窒素の比を有する、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項７】
前記窒素置換長鎖アルケニルスクシンイミドが、式ＩＶの構造を有する化合物を含み：
JPEG
2025127455000034.jpg
29
128
式中、
Ｒ
１０
は、約５００～約１２００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有するポリイソブチレンであり、
Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、独立して、二価Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキレンであり、
Ｒ
１３
及びＲ
１４
の各々は、独立して、水素、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル基であるか、又はそれらが結合するＮと一緒になって、任意選択的に、１つ以上の芳香環若しくは非芳香環と融合した、５員環若しくは６員環を形成し、
ｎは、０～８の整数である、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項８】
Ｒ
１３
及びＲ
１４
が、それらが結合するＮと一緒になって、式Ｖのスクシンイミド部分を形成する：
JPEG
2025127455000035.jpg
30
128
請求項７に記載の潤滑剤組成物。
【請求項９】
変速機、ギアボックス、及び／又はクラッチを潤滑する方法であって、前記方法は、
変速機、ギアボックス、及び／又はクラッチを潤滑組成物で潤滑することを含み、
前記潤滑組成物が、
（ｉ）潤滑粘度の基油と、
（ｉｉ）３種のリン化合物から提供されるある量のリンであって、前記３種のリン化合物は、
（ｉｉａ）式Ｉの無灰ジアルキルジチオホスフェート、又はその塩を含む第１のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000036.jpg
33
128
式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、Ｃ３～Ｃ８直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
３
は、水素又はメチル基である、約５～約７５ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第１のリン化合物、
（ｉｉｂ）式ＩＩのアミノアルキルホスホネート又はその環状誘導体を含む第２のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000037.jpg
27
128
式中、Ｒ
４
及びＲ
５
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
６
及びＲ
７
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４ヒドロキシアルキル基である、約１０～約６５ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第２のリン化合物、及び
（ｉｉｃ）式ＩＩＩのヒドロカルビルホスホネートモノエステルを含む第３のリン化合物であって：
JPEG
2025127455000038.jpg
22
128
式中、Ｒ
８
は、Ｃ
１２
～Ｃ
３０
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
９
は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基である、約５～約４０ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、第３のリン化合物、を含み、
前記第１のリン化合物、前記第２のリン化合物、及び前記第３のリン化合物が、合計で約３０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍのリンを前記潤滑組成物に提供する、ある量のリンと、
（ｉｉｉ）窒素含有ポリイソブチレンスクシンイミドによって提供されるある量の窒素であって、前記ポリイソブチレンスクシンイミドは、標準としてポリスチレンを使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定した場合に約５００～約２，５００ｇ／ｍｏｌのポリイソブチレン置換基の数平均分子量を有し、かつ約３０ｐｐｍ～約１０５ｐｐｍ重量パーセントの窒素を前記潤滑組成物に提供する、ある量の窒素と、を含む、方法。
【請求項１０】
前記第１のリン化合物が、３－［［ビス（２－メチルプロポキシ）ホスフィノチオイル］チオ］－２－メチル－プロパン酸であり、かつ／又は前記第２のリン化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシルエチル）アミノメチルホスホン酸ジエチルエステルであり、かつ／又は前記第３のリン化合物が、オクタデシルホスホン酸メチルである、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、工業用潤滑剤に関し、より詳細には、変速機、ギアボックス、及び／又はクラッチ用の潤滑組成物に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
産業用ギアボックス及び変速機は、ほんのいくつか用途を挙げるだけでも採鉱機器、石油掘削装置、マテリアルハンドリングシステム、及び製造プラント操業で使用される機器などの多種多様な大型機械の不可欠な構成要素である。これらのギアシステムは、過酷な条件、高負荷、高温、及び／又は極圧下で動作し、多くの場合、摩耗及び断裂の増加、効率の低下、及び早期故障につながる。これらのギアシステムの効率的な潤滑は、摩耗から保護し、機器の寿命を延ばす。
【０００３】
相手先商標製品製造会社（original equipment manufacturer、ＯＥＭ）の要件が進化するにつれて、従来の工業用ギア及び変速機潤滑剤では、より要求の厳しい動作条件下での適切な保護及び耐久性、並びにより新しい要件及び用途によって要求されるより広い範囲の最終用途の提供を達成できないことが多い。既存の製品は、ころ軸受保護、歯車摩耗、材料適合性に関する課題に直面し、かつ／又は摩耗保護と、そのような新しい用途においてしばしば要求されるより高い摩擦用途（例えば、クラッチ及び／又はクラッチブレーキ）とのバランスを取ろうとするときに、不十分であることが多い。例えば、摩耗防止、極圧保護、腐食低減及び／又は摩擦性能のうちの１つ以上を含むいくつかの重要な特性を同時に達成するために、より新しい変速機及びギアボックス潤滑組成物が定期的に必要とされる。そのような新しい潤滑剤は、多くの場合、４ボール摩耗試験（ＡＳＴＭＤ４１７２）によって測定される摩耗保護、４ボール荷重摩耗指数（ＡＳＴＭＤ２７８３）に従った極圧特性、高周波往復リグ（high frequency reciprocating rig、ＨＦＲＲ）に従って測定される摩擦性能、及び低銅腐食の達成（ＡＳＴＭＤ１３０）を含む複数の性能試験を全て同時に満たすか又は超える必要がある。そのような性能試験のうちの１つ又は２つを満たすように潤滑剤を配合すると、他のものが不合格になる傾向があるので、４つ全ての要件を同時に満たすことができる変速機及びギアボックス潤滑剤を設計することは、以前は困難であった。
【発明の概要】
【０００４】
１つのアプローチ又は実施形態において、潤滑組成物が本明細書において提供され、潤滑組成物は、例えば、変速機、ギアボックス、及び／又はクラッチを潤滑するように構成されている。態様では、潤滑組成物は、少なくとも（ｉ）潤滑粘度の基油と、（ｉｉ）３種のリン化合物から提供されるある量のリンであって、３種のリン化合物は、（ｉｉａ）式Ｉの無灰ジアルキルジチオホスフェート、又はその塩を含む第１のリン化合物：
【０００５】
JPEG
2025127455000001.jpg
33
128
（式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、Ｃ３～Ｃ８直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
３
は、水素又はメチル基である）、（ｉｉｂ）式ＩＩのアミノアルキルホスホネート又はその環状誘導体を含む第２のリン化合物：
【０００６】
JPEG
2025127455000002.jpg
27
128
（式中、Ｒ
４
及びＲ
５
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４直鎖又は分岐アルキル基であり、Ｒ
６
及びＲ
７
は、独立して、Ｃ１～Ｃ４ヒドロキシアルキル基である）、及び（ｉｉｃ）式ＩＩＩのヒドロカルビルホスホネートモノエステルを含む第３のリン化合物：
【０００７】
JPEG
2025127455000003.jpg
22
128
（式中、Ｒ
８
は、Ｃ
１２
～Ｃ
３０
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
９
は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基である）、を含み、第１のリン化合物、第２のリン化合物、及び第３のリン化合物が、合計で約３０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供する、ある量のリンと、（ｉｉｉ）窒素含有ポリイソブチレンスクシンイミドによって提供されるある量の窒素であって、ポリイソブチレンスクシンイミドは、標準としてポリスチレンを使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定した場合に約５００～約２５００ｇ／ｍｏｌのポリイソブチレン置換基の数平均分子量を有し、かつ約３０ｐｐｍ～約１０５ｐｐｍ重量パーセントの窒素を潤滑組成物に提供する、ある量の窒素と、を含む。
【０００８】
他のアプローチ又は実施形態では、前段落の潤滑組成物は、他の特徴又は実施形態を任意の組み合わせで含んでもよい。これらの他の特徴又は実施形態は、下記のうちの１つ以上を含む。すなわち、第１のリン化合物は、３－［［ビス（２－メチルプロポキシ）ホスフィノチオイル］チオ］－２－メチル－プロパン酸であり、かつ／又は、第１のリン化合物は、約５～約７５ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、かつ／又は、第２のリン化合物は、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシルエチル）アミノメチルホスホン酸ジエチルエステルであり、かつ／又は、第２のリン化合物は、約１０～約６５ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、かつ／又は、第３のリン化合物は、オクタデシルホスホン酸メチルであり、かつ／又は、第３のリン化合物は、約５～約４０ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、かつ／又は、第１のリン化合物は、約５ｐｐｍ～約７５ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、第２のリン化合物は、約１０～約６５ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、第３のリン化合物は、約５～約４０ｐｐｍのリンを潤滑組成物に提供し、かつ／又は、潤滑組成物は、ＡＳＴＭＤ４１７２（４０ｋｇｆ）に準拠して約０．５ｍｍ以下の平均摩耗傷、ＡＳＴＭＤ２７８３に準拠して約４６以上の荷重摩耗指数、４００グラムの負荷、２０Ｈｚ、８０℃を３分間使用した場合に、高周波往復リグ（ＨＦＲＲ）を使用して測定して約０．１２８超の摩擦係数、及びＡＳＴＭＤ１３０に準拠して１００℃で３時間評価した場合に、２ｂ又はそれより良好な銅腐食変色評価を示し、かつ／又は、総リンの約３０～約４５重量パーセントは第１のリン化合物によって提供され、総リンの約３５～約４０重量パーセントは第２のリン化合物によって提供され、総リンの約２０～約３０重量パーセントは第３のリン化合物によって提供され、かつ／又は、リンの５０重量パーセント超は、第２のリン化合物と第３のリン化合物との合計によって提供され、かつ／又は、潤滑組成物は、約５～約６０ｃＳｔのＫＶ１００を有し、かつ／又は、潤滑組成物は、約１：１～約２．２：１の、３種のリン化合物からのリン対窒素置換長鎖アルケニルスクシンイミドからの窒素の比を有しており、かつ／又は、窒素置換長鎖アルケニルスクシンイミドは、式ＩＶの構造を有する化合物を含み：
【０００９】
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2025127455000004.jpg
29
128
式中、Ｒ
１０
は、約５００～約１２００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有するポリイソブチレンであり、Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、独立して、二価Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキレンであり、Ｒ
１３
及びＲ
１４
の各々は、独立して、水素、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル基であるか、又はそれらが結合するＮと一緒になって、任意選択的に、１つ以上の芳香環又は非芳香環と融合した、５員環若しくは６員環を形成し、ｎは、０～８の整数である、かつ／又は、Ｒ
１３
及びＲ
１４
は、それらが結合するＮと一緒になって、式Ｖのスクシンイミド部分を形成し、
【００１０】
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2025127455000005.jpg
30
128
かつ／又はＲ
１１
及びＲ
１２
の各々は、Ｃ２アルキレンであり、ｎは、２の整数である。
（【００１１】以降は省略されています）

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