(57)【要約】エステル交換したトリグリセロール油を合成エステルと併用して、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油が配合できる。エステル系粘度指数向上剤及びオレフィン共重合体系粘度指数向上剤も添加できる。更に、この組成物は、標準の分散剤／防止剤包装を使用するため、鉱油と配合して極性を低下させることができる。更に、高粘度及び低粘度の鉱油を配合物に混合することにより、ガソリン燃料系及びディーゼル燃料系エンジン用の全範囲のＳＡＥグレードエンジンオイルを製造できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）エステル交換したトリグリセロール油、及び
ｂ）該トリグリセロール油とは異なる第一エステル、を含み、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油。
【請求項２】
エステル交換したトリグリセロール油と第一エステルとを配合することを特徴とする、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油の製造方法。
【請求項３】
前記環境にやさしい潤滑油が、更に
ｃ）極性粘度指数向上剤として、前記第一エステル及びトリグリセロール油とは異なる第二エステル、及び
ｄ）非極性粘度指数向上剤として水素化共重合体を含む請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項４】
更に
ｅ）分散剤／防止剤包装、及び
ｆ）少なくとも１種の添加物を含む請求項３に記載の潤滑油。
【請求項５】
前記水素化オレフィン共重合体が、水素化エチレン−プロペン粘度指数向上剤である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項６】
前記エステル交換トリグリセロール油が、約３０〜約８５重量％の量である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項７】
前記第一エステルが、約１０〜約３０重量％の量である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項８】
前記第二エステルが、約０．１〜約３重量％の量である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項９】
前記水素化オレフィン共重合体が、約０．１〜約６重量％の量である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１０】
前記分散剤／防止剤包装が、約８〜約１４重量％の量である請求項４に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１１】
前記少なくとも１種の添加物が、約０．１〜約５重量％の量の、流動点降下剤、酸化防止剤、摩擦改質剤、錆防止剤、腐蝕防止剤、消泡剤又はそれらの組合せである請求項４に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１２】
更に鉱油又は合成油を含む請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１３】
前記鉱油又は合成油が、約０．１〜約３０重量％の量である請求項１２に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１４】
前記エステル交換トリグリセロール油が、グリセロールポリオールエステルと非グリセロールポリオールエステルとの混合物である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１５】
前記エステル交換トリグリセロール油が、グリセロールポリオールエステルを含むが、非グリセロールポリオールエステルを含まない請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１６】
前記エステル交換トリグリセロール油が、非グリセロールポリオールエステルを含むが、グリセロールポリオールエステルを含まない請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１７】
前記エステル交換トリグリセロール油が、植物油と短鎖脂肪酸のエステルとのエステル交換により得られる請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１８】
前記エステル交換トリグリセロール油が、植物油とポリオールエステルとのエステル交換により得られる請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１９】
前記第一エステルが、二塩基酸エステルである請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項２０】
前記第一エステルが、三塩基酸エステルである請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項２１】
前記第一エステルが、ポリオールエステルである請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項２２】
前記環境にやさしい潤滑油が、自動車エンジンオイルである請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、内燃機関、特にガソリン燃料系及びディーゼル燃料系エンジンに好適な環境にやさしい潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
植物油トリグリセリドは、食品や料理用に有用である。多くのこの種の植物油は、燐脂質やステロールのような保存中の酸化を防止する天然の酸化防止剤を含んでいる。トリグリセリドは、グリセロールの３つのカルボン酸分子によるエステル化物と考えられる。カルボン酸中の不飽和量は、トリグリセリドの酸化し易さに影響を与える。酸化は、不飽和に隣接する原子の反応により、２つ以上のトリグリセリド同志が結合する反応を含む可能性がある。これらの反応では、不溶化し、変色した例えばスラッジになるような高分子量の物質が生成するかも知れない。また酸化により、トリグリセリドのエステル結合の開裂又はその他の内部開裂が生じる可能性もある。開裂で生じたトリグリセリドの断片は、低分子量なので、一層揮発し易い。トリグリセリドの酸化により生じたカルボン酸基は、潤滑油を酸性にする。またアルデヒド基も生じるかも知れない。カルボン酸基は、酸化した金属に対し興味を示し、潤滑金属部品の表面から金属の除去を促進するオイル中にこの酸化金属を可溶化できる。
【０００３】
天然のトリグリセリドに伴う酸化の問題から、市販の潤滑油の殆どは、耐酸化性にするような不飽和量の少ない石油留出物から処方される。石油留出物は、摩擦及び酸化性を低下させ、流動点を低下させ、また粘度指数を改変する（高温粘度又は低温粘度のいずれかを調節する）等のため、添加物を必要とする。石油留出物は、耐生分解性であり、また或る特性の調節に使用される添加物（金属や反応性化合物を含むことが多い）は、使用済み潤滑油の生分解性を更に低下させる。
【０００４】
炭素−炭素結合に不飽和を含まないか殆ど含まない合成エステル潤滑油は、所望の性能を有することから、プレミアム品質のモーターオイルに使用される。しかし、合成エステルの製造に使用される前記酸やアルコールは、通常、石油蒸留物に由来し、したがって、再生可能な供給源に由来するものではない。また合成潤滑油は、一層高価であり、しかも天然のトリグリセリドよりも生分解性に劣る。
【０００５】
石油ベース潤滑油の流出や処分による環境上の影響に対する懸念と関連する石油の有限的な供給は、実現可能な潤滑油代替品として植物柚の使用への関心を奨励してきた。植物油は、高流動点及び優れた潤滑特性を有すると共に、生分解性であり、かつ再生可能であるという利点を有する。しかし、植物油は、低温での流動特性が比較的悪く、また酸化安定性も比較的悪いため、幾つかの更に過激な環境では使用できない。
【０００６】
植物油潤滑油を製造しようとする努力の大部分は、フラワー油、ヒマワリ油、コーン油、大豆油及び菜種油のようなオレイン酸水準の高い天然油を利用することであった。これらのポリ不飽和油は、酸化安定性が低く、一方、完全飽和油は、低温で結晶化し易い。したがって、大部分がモノ不飽和脂肪族オレイン酸である脂肪酸を使用すると、これら２つの極限間を程よく妥協させる。
【０００７】
植物油ベースのエンジンオイルを提供するには、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）及びＩＬＳＡＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｐｐｒｏｖａｌ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）により要求された規格を含む特定の規格に適合しなければならない。特にＳＡＥ低温粘度要件は、植物ベースオイルでは適合困難であった。更に、内燃機関用のオイルは、ゲル化指数が約１２未満であること、高温ＴＥＯＳＴ（エンジンオイルの熱酸化シミュレーション）の合計堆積量が最大４５ｍｇであること、ＳＡＥ基準鉱油と混合した時、均質のまま混和できること、揮発性が低いこと、燐水準が最大０．１％であること、泡、ろ過性及びボール錆試験をパスすることを含む最近のＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ最低性能規格要件も満足しなければならない。
【特許文献１】
ＵＳＰ  ６，４２０，３２２
【特許文献２】
ＵＳＰ  ６，４１４，２２３
【特許文献３】
ＵＳＰ  ６，２９１，４０９
【特許文献４】
ＵＳＰ  ６，２８１，３７５
【特許文献５】
ＵＳＰ  ６，２７８，００６
【特許文献６】
ＵＳＰ  ６，２７１，１８５
【特許文献７】
ＵＳＰ  ５、８８５、６４３
【特許文献８】
ＵＳＰ  ６，２７８，００６
【特許文献９】
ＵＳＰ  ４、６２７、１９２
【特許文献１０】
ＵＳＰ  ４，７４３，４０２
【特許文献１１】
ＵＳＰ  ６，２７８，００６
【特許文献１２】
ＵＳＰ  ５，９９０，０５５
【特許文献１３】
ＵＳＰ  ６，２８１，３７５
【特許文献１４】
ＵＳＰ  ５，４５１，３３４
【特許文献１５】
ＵＳＰ  ５，７７３，３９１
【特許文献１６】
ＵＳＰ  ５，４１３，７２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、植物油ベース潤滑油には、現ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ規格に適合すると共に、少なくとも約６０％が生分解可能で、各種変化するＳＡＥ粘度の内燃機関エンジンオイルとして使用できることが要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
上記要求は、本発明の各種実施態様により満足される。幾つかの実施態様では、環境にやさしい潤滑油は、エステル交換したトリグリセロール油と、該トリグリセロール油とは異なる合成エステルとを含み、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油である。この潤滑油は、自動車エンジンオイルとして使用でき、また更に粘度指数向上剤及び／又は洗浄防止剤包装（ｐａｃｋａｇｅ）を含有してもよい。自動車エンジンオイルは、流動点降下剤、酸化防止剤、摩擦改良剤、防錆剤、腐蝕防止剤及び消泡剤のような他の添加物を含有してもよい。他の実施態様は、以下に説明する。
図面の簡単な説明
図１は、粘度調整剤（ＶＩＩ）の重量％に対するゲル化指数（Ｇｉ）のグラフである。
本発明の実施態様の説明
本発明の実施態様は、自動車、トラック、バン、バス、並びに高速道路から離れた貯蔵所（ｆａｒｍ）設備、産業設備及び建設設備において、各種操作条件下で使用される環境にやさしい潤滑油を提供する。潤滑油は、ＡＳＴＭ  Ｄ５８６４−９５に従って、少なくとも約６０％が生分解可能であり、かつＳｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＳＡＥ）、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）及びＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｐｐｒｏｖａｌ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＬＳＡＣ）の現規格の１つ以上に適合することが好ましい。これらの規格は、参考のため、全体をここに援用した。
【００１０】
以下の説明では、ここに開示した全ての数は、これと関連して使用した“約”又は“ほぼ”という語句とは関係なく、概算値である。これらの数は、１％、２％、５％、又は時には１０〜２０％変化し得る。下限ＲL及び上限ＲUを有する数値範囲を開示した場合は、常にこの範囲内のいずれの数も、具体的に開示される。特に、この範囲内の下記数Ｒ＝ＲL＋ｋ*（ＲU−ＲL）は、具体的に開示される。但し、ｋは、１％の増加量を持った、１％〜１００％の範囲の変数である。即ち、ｋは、１％、２％、３％、４％、５％、．．．、５０％、５１％、５２％、．．．、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％である。更に、上記定義した２つのＲの数により定義されるいずれの数値範囲も具体的に開示される。
【００１１】
本説明及び実施例で使用される試験特性、定義及び試験方法は、以下の通りである。
第１表：試験方法及び用語
【００１２】
【表１】
2005504141.tif 000002
【００１３】
定義：
ＡＳＴＭは、材料評価のための規格原案（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を与えるＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓを表わす。
【００１４】
生分解性は、潤滑剤の生分解性の尺度である。ＡＳＴＭ  Ｄ５８６４は、潤滑油の生分解性を決定する。この試験は、実験室条件下で接種材料に曝した時、潤滑油の好気性水中生分解の速度及び程度を測定する。生分解の程度は、潤滑油のＣＯへの転化速度を計算することにより測定される。潤滑油は、この試験方法で測定した時、試験材料の炭素の６０％以上が２８日以内でＣＯ2に転化すれば、容易に生分解可能なものとして分類される。幾つかの実施態様では、潤滑油の生分解性は、少なくとも６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％又は９５％である。
【００１５】
ブルックフィールド粘度は、Ｂ型粘度計で測定した粘度（ｃＰ）である。Ｂ型粘度計の操作原理は、被試験流体中で回転するスピンドルに対するトルク抵抗である。ブルックフィールド粘度は、ギアオイルやトランスミッション液の低温特性と頻繁に関連するが、実際には、他の多くのタイプの潤滑油に対して測定される。
【００１６】
低温クランキングスチムレーター（ＣＣＳ）は、中間せん断速度の粘度計で、低温でのエンジンクランキングに対するオイルの抵抗を測定する。ＣＣＳは、オイル中の添加物及び基油の粘度指数により大きく制御される。
【００１７】
ゲル化指数は、−５℃から試験の最低試験温度まで徐々に冷却した時、粘度上昇の変化の最大速度として定義される。ゲル化指数は、低温時にオイル中にゲル化構造を形成する傾向を示す数である。６より大きい数は、幾つかのゲル化形成傾向を示す。１２より大きい数は、エンジンメーカーに関係がある。１５より大きい数は、現場不合格（ｆｉｅｌｄ−ｆａｉｌｉｎｇ）オイルと関連づけられている。ゲル化指数は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５１３３に従って決定される。この試験方法は、参考のため、全体をここに援用した。ゲル化指数は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５１３３の走査ブルックフィールド法により測定される。この試験では、０．３ＲＰＭで駆動されたローターを有するオイル管を１時間当り１℃で約２日間、通常、−５℃（２３(Ｆ）から−４５℃（−４０(Ｆ）まで徐々に冷却する。このサンプルが冷却されたならば、オイル中で一定速度で回転するスピンドルで発生するトルク増加量により、粘度を測定する。全体の粘度をプロットした曲線が得られる。これに従って、ゲル化指数を測定する。
【００１８】
ゲル化温度としても知られているゲル化点は、ゲル化指数が起こる温度として定義される。ゲル化温度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５１３３に従って決定される。この試験方法は、参考のため、全体をここに援用した。
【００１９】
動粘度（ＫＶ）は、現在、普通、４０℃又は１００℃のいずれかの温度で測定され、センチストークス（ｃＳｔ）で表示される粘度である。
【００２０】
降伏応力及び見掛けの低温粘度（ＮＲＶ  ＹＳ及びＭＲＶ  ＴＰ−１）は、エンジンオイルのポンプ送り温度境界線を測定する。エンジンオイルをミニ回転粘度計中で８０℃に保持した後、最終試験温度まで予定の冷却速度で徐々に冷却し、回転軸に低トルクを加えて降伏応力を測定し、次いで高トルクを加えてサンプルの見掛け粘度を決定する。
【００２１】
ポイズは、絶対粘度のＣＧＳ単位である。これは、１秒当り１センチのせん断速度で液体の１つの層を他の１つの層沿いに１センチの全層厚に亘って動かすのに必要なせん断応力（１平方センチ当りダイン）である。次元は、ダイン・秒／ｃｍ2である。センチポイズ（ｃＰ）は、ポイズの１／１００であり、最も普通に使用されている絶対粘度の単位である。普通の粘度測定は、せん断応力を供給するため、液体にかかる重力に依存し、したがって、液体の密度差により歪みを生じるが、絶対粘度測定は、密度とは無関係で、直接、流れ抵抗に関係する。
【００２２】
流動点は、オイル又は蒸留物燃料をＡＳＴＭ  Ｄ９７試験方法により規定された条件下で冷却した時、流れが観察される最低温度として定義された、広く使用されている低温流動の指標である。流動点は、試験容器内のオイルが、容器を水平に５秒間保持した時、動かないことを示す温度を超えた３℃（５°Ｆ）である。
【００２３】
テーパ型ベアリングシミュレーター（ＴＢＳ）は、モーターオイルの高温、高せん断速度での粘度を測定し、非常に高いせん断速度は、ローターとステーターとの間の極めて狭い隙間を用いて得られる。
【００２４】
粘度指数（ＶＩ）は、温度による粘度の変化割合を測定し、ＡＳＴＭ  Ｄ５６７（又は１００を超えるＶＩについてはＤ２２７０）に従って、４０℃及び１００℃での粘度から式により決定される。
【００２５】
粘度は、液体の流動抵抗の尺度である。普通、粘度は、基準量の液体が特定の温度で基準の開口を流れるのに必要な時間で表わされる。この値が大きいほど、液体は粘稠である。粘度は、温度とは逆に変化するので、その値は、測定温度を同伴しない限り、無意味である。石油系オイルについては、現在、普通、４０℃又は１００℃のいずれかの温度で測定され、センチストークス（ｃＳｔ）で表示されている（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５−動粘度）。
【００２６】
揮発性は、液体の蒸発特性を定義する液体の特性である。２種の液体のうち、揮発し易い方の液体は、他方の液体よりも低い温度で沸騰し、両液体が同じ温度である場合、他方の液体よりも早く蒸発する。石油製品の揮発性は、引火点、疑似蒸留及び揮発減量（ＮＯＡＣＫ）についての試験により評価できる。
【００２７】
一般に、本発明の実施態様による環境にやさしい潤滑油は、エステル交換した植物油とエステルとの混合物である。この潤滑油のゲル化指数は、約１２未満である。幾つかの実施態様では、ゲル化指数は、約１０未満、約８未満、約６未満、約４未満、又は約２未満である。この潤滑油は、好ましくはＳｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＳＡＥ）、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）及びＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｐｐｒｏｖａｌ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＬＳＡＣ）の現規格の１つ以上に適合し、かつ潤滑油を容易な生分解性として定義するＡＳＴＭ  Ｄ５８６４試験で少なくとも約６０％が生分解性である。潤滑油には、各種の植物油が存在してよい。例えば、エステル交換植物油は、エステル交換した、コーン油、菜種油、大豆油及びヒマワリ油の混合物であってよい。エステル交換植物油は、ゲル化指数を低下させると共に、粘度を改良するエステルと混合される。第２表に、本発明の実施態様による環境にやさしい潤滑油組成物の各種組成を示す。
第２表
【００２８】
【表２】
2005504141.tif 000003
【００２９】
幾つかの実施例では、環境にやさしい潤滑油は、エステル交換植物油  約３０〜約８５％、更に好ましくは約３５〜約７５％、最も好ましくは約４０〜約６５％と、合成エステル  約１０〜約３０％、更に好ましくは約１２〜約２５％、最も好ましくは約１５〜約２０％との混合物である。エステル系粘度指数向上剤は、任意に約０．１〜約３．０％、更に好ましくは約０．２〜約２．５％、最も好ましくは約０．５〜約２％の量、添加でき、またオレフィン共重合体系粘度指数向上剤は、任意に約０．１〜約６．０％、更に好ましくは約１〜約５％、最も好ましくは約２〜約４％の量、添加できる。環境にやさしい潤滑油は、更に任意に分散剤／防止剤包装を約８〜約１４％、更に好ましくは約１０〜約１２％の量、及び他の添加物、例えば流動点降下剤、酸化防止剤、摩擦改質剤、錆防止剤、腐蝕防止剤、及び消泡剤を約０．１〜約５％、更に好ましくは約０〜約２％の量、添加できる。環境にやさしい潤滑油は、ゲル化指数が約１２未満で、ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４−９５の生分解性試験で少なくとも約６０％が生分解性であるように、処方される。環境にやさしい潤滑油は、全てのＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ小規模（ｂｅｎｃｈ）試験にも適合する。
【００３０】
他の実施態様では、環境にやさしい潤滑油中のエステル交換植物油は、約３０〜約８５％、更に好ましくは約３５〜約７５％、最も好ましくは約４０〜約６５％の量である。好適なエステル交換植物油としては、限定されるものではないが、ＵＳＰ  ６，４２０，３２２、同６，４１４，２２３、同６，２９１，４０９、同６，２８１，３７５、同６，２７８，００６、同６，２７１，１８５及び同５、８８５、６４３に記載されている。これらは、参考のため、全体をここに援用した。
【００３１】
このようなエステル交換植物油の一例は、ＵＳＰ  ６，２７８，００６に記載される下記式：
【００３２】
【化１】
2005504141.tif 000004
【００３３】
式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、炭素原子数  約４〜約２４の脂肪族ヒドロカルビル基であって、Ｒ4及びＲ5の少なくとも１つは、炭素原子数  約４〜約１０の飽和脂肪族ヒドロカルビル部分を含有し、かつＲ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは、炭素原子数  約１２〜約２４の脂肪族ヒドロカルビル部分を含有する。これらのトリグリセリドは、各種の植物や植物の種子から得られ、普通、植物油と云われている。Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、異なった部分でも、同一の部分でもよい。
【００３４】
トリグリセリド式内には、少なくとも６０％のモノ飽和特性を有する炭素原子数が約６〜約２４の脂肪族ヒドロカルビル基がある。ここで使用される用語“ヒドロカルビル基”は、分子の残部に直接、結合した炭素原子を有する残基を表わす。脂肪族ヒドロカルビル基としては、以下のものがある。
（１）脂肪族炭化水素基：即ち、ヘプチル、ノニル、ウンデシル、トリデシル、ヘプタデシルのようなアルキル基；ヘプテニル、ノネニル、ウンデセニル、トリデセニル、ヘプタデセニル、ヘンエイコセニルのような１個の二重結合を有するアルケニル基；８，１１−ヘプタデカジエニル及び８，１１，１４−ヘプタデカトリエニルのような２又は３個の二重結合を有するアルケニル基。これらの異性体も含まれるが、直鎖基が好ましい。
（２）置換脂肪族炭化水素基：即ち、基の主要な炭化水素特性を変えることがない非炭化水素置換基を有する基。当業者ならば、好適な置換基を知っている。例えば、ヒドロキシ、カルバルコキシ（ｃａｒｂａｌｋｏｘｙ）（特に低級カルバルコキシ）及びアルコキシ（特に低級アルコキシ）である。用語“低級”は、炭素原子数が７以下の基を表わす。
（３）ヘテロ基；主として脂肪族炭化水素特性を持ちながら、特に脂肪族炭素原子からなる鎖又は環中に存在する炭素以外の原子を含む基。好適なヘテロ基は、当業者には明白であり、例えば酸素、窒素及び硫黄が挙げられる。
【００３５】
天然産のトリグリセリドは、植物油トリグリセリドである。エステル交換トリグリセリドは、１モルのグリセロールと３モルの脂肪酸又は脂肪酸混合物との反応により、或いは天然産植物柚の化学的改質により形成できる。トリグリセリド油の供給源に関係なく、脂肪酸部分は、トリグリセリドがモノ飽和特性を少なくとも約６０％、好ましくは少なくとも約７０％、最も好ましくは少なくとも約８０％有するような部分である。このエステル交換トリグリセリドは、モノ飽和特性を少なくとも約８５、９０又は９５％持っていてもよい。
【００３６】
好ましいエステル交換植物油は、酸化安定性が比較的高く、低温粘度特性も良い。酸化安定性は、オイル中の不飽和度に関連し、例えばＡＯＣＳ  Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｃｄ  １２ｂ−９２（１９９３年改訂）に従って、Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ器具、Ｏｍｎｉｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｋｌａｎｄ，Ｍａｓｓ．で測定できる。酸化安定性は、“ＡＯＭ”時間で表わすことが多い。例えばオイルの酸化安定性は、約４０  ＡＯＭ時間〜約１２０  ＡＯＭ時間又は約８０  ＡＯＭ時間〜約１２０  ＡＯＭ時間の範囲であってよい。幾つかの実施態様で使用されるエステル交換植物油は、低温粘度特性に優れている。高い粘度指数値は、オイルの粘度変化が温度変化で少ないことを表わす。換言すれば、粘度指数が高いほど、低温では潤滑油の増粘（ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ）抵抗が大きくなり、高温では少なくなる。幾つかの実施態様では、エステル交換植物油の流動点は、約０℃〜約−３０℃である。この植物油は室温で液体であり、融点は約６℃以下である。
【００３７】
植物油は、普通のオレイン酸含有量よりも多くなるように、遺伝子的に改質できる。高オレイン酸植物油は、オレイン酸を少なくとも約６０％含有する。このような高オレイン酸植物油は、酸化安定性が悪いが、完全に飽和したオイルは、低温で結晶化し易い。普通のヒマワリ油は、オレイン酸含有量が２５〜３０％である。ヒマワリの種子を遺伝子的に改質することにより、オレイン酸含有量が約６０％〜約９０％のヒマワリ油を得ることができる。ＵＳＰ  ４、６２７、１９２及び４，７４３，４０２は、高オレイン酸ヒマワリ油の製造法及びそのオレイン酸含有量の測定法について開示しているため、参考にここに援用した。
【００３８】
高オレイン酸植物油は、高オレイン酸コーン油、高オレイン酸菜種油、高オレイン酸ヒマワリ油高オレイン酸大豆油、高オレイン酸綿実油、高オレイン酸ｌｅｓｑｕｅｒｅｌｌａ油、高オレイン酸ｍｅａｄｏｗｆｏａｍ油及び高オレイン酸ヤシ油が可能である。好ましいオイルは、短鎖飽和脂肪酸エステルとエステル交換した高オレイン酸ヒマワリ油であるＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０（商標）である。ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０は、ＣＡＲＧＩＬＬ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）による合成ポリオールエステルＴＡＧ基油である。
【００３９】
ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０のメーカー規格は、次の通りである。
第３表：ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０（商標）
【００４０】
【表３】
2005504141.tif 000005
【００４１】
別の好ましいＴＡＧ基油としては、ＳＵＮＹＬ  ８０（商標）として入手できる高オレイン酸ヒマワリ油及びＲＳ−８０（商標）として入手できる高オレイン酸菜種油〔両者ともＳＶＯ  ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥＳ（Ｅａｓｔｌａｋｅ，Ｏｈｉｏ）から入手可能〕が挙げられる。他の高オレイン酸油としては、ＤＯＷ、ＤＵＰＯＮＴ又はＩｎｓｔｉｔｕｔｏ  ｄｅ  ｌａ  Ｇｒａｓａの高オレイン酸ヒマワリ油、ＣＡＲＧＩＬＬ又はＤＵＰＯＮＴの高オレイン酸キャノーラ油、ＤＵＰＯＮＴ又はＭＯＮＳＡＮＴＯの高オレイン酸大豆油、ＤＵＰＯＮＴの高オレイン酸コーン油、ＭＹＣＯＧＥＮ又はＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｆｌｏｒｉｄａの高オレイン酸落花生油がある。
【００４２】
非遺伝子的に改質した植物油は、ヒマワリ油、サフラワー油、コーン油、大豆油、菜種油、ｍｅａｄｏｗｆｏａｍ油、ｌｅｓｑｕｅｒｅｌｌａ油、ヒマシ油又はオリーブ油である。オリーブ油は、本来、オレイン酸含有量が多いことに注目すべきである。オリーブ油中のオレイン酸含有量は、通常、約６５〜約８５％の範囲である。
【００４３】
いずれの植物油も飽和エステル、好ましくは短鎖脂肪酸エステル又はポリオールエステルの添加によりエステル交換できる。この添加により、植物油のグリセロール主鎖に短鎖脂肪酸のランダムなエステル化が起こる。一般に、エステル交換は、好適な触媒の存在下で植物油に短鎖脂肪酸エステルを添加し、次いで混合物を加熱することにより達成できる。短鎖脂肪酸のエステルとしては、メチルエステル及びポリオールエステルが挙げられる。メチルエステルは、例えば脂肪酸のエステル化により製造できる。
【００４４】
ポリオールエステルも植物油のエステル交換に使用できる。ここで用いた“ポリオールエステル”とは、炭素原子数が２〜約１０で、ヒドロキシ基数が２〜６のポリオールから製造したエステルを云う。ポリオールは、２〜４のヒドロキシ部分を有することが好ましい。
【００４５】
ポリオールエステルと植物油とのエステル交換の結果、ポリオールの短鎖脂肪酸鎖及びＴＡＧの長い脂肪酸鎖は、ポリオール及びグリコールの両主鎖の間にランダムに分配される。一実施例では、エステル交換した植物油は、前記定義した構造及び／又は下記構造の非グリセロールポリオールエステルを含有する。
【００４６】
【化２】
2005504141.tif 000006
【００４７】
式中、Ｒ4及びＲ5は、独立に炭素原子数  約４〜約２４の脂肪族ヒドロカルビル基であって、Ｒ4及びＲ5の少なくとも１つは、炭素原子数  約４〜約１０の飽和脂肪族ヒドロカルビル部分を含有し、かつＲ4及びＲ5の少なくとも１つは、炭素原子数  約１２〜約２４の脂肪族ヒドロカルビル部分を含有する。これらのトリグリセリドは、各種の植物や植物の種子から得られ、普通、植物油と云われている。Ｒ6及びＲ7は、独立に水素、炭素原子数１〜４の脂肪族ヒドロカルビル部分、又は下記式である。
【００４８】
【化３】
2005504141.tif 000007
【００４９】
式中、Ｘは、約０〜約６の整数であり、Ｒ8は、炭素原子数４〜２４の脂肪族ヒドロカルビル部分である。
【００５０】
上記エステル交換植物油の製造方法は、ＵＳＰ  ６，２７８，００６に記載されている。この特許は、全体をここに援用した。他の使用可能なトリグリセロールは、ＵＳＰ  ５，９９０，０５５及び同６，２８１，３７５に開示されている。これらの特許は、参考のため、全体をここに援用した。エステル交換植物油は、前述のグリセロールポリオールエステル単独又は前述の非グリセロールポリオールエステル単独、或いは両者の混合物を含有してよい。
【００５１】
植物油は、そのトリアシル構造が、完全に規則的になり易く、また充填（ｐａｃｋｉｎｇ）し易いため、低温で結晶化する傾向がある。このため、低温で粘度が急激に増大し、その結果、ゲル化指数試験に不合格となる。ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ小規模試験規格で規定された約１２未満というゲル化指数要件に適合させるため、低ゲル化指数の飽和合成エステル（植物油とは異なる）を添加する。例えば配合物中に飽和合成エステルを約１０〜約３０％配合する。合成エステル、特に飽和エステルは、ゲル化指数を顕著に低下させることを発見した。合成エステルは、アジピン酸エステル、セバシン酸エステルのような二塩基性酸エステル、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）エステル、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）エステルのような三塩基性酸エステル、又はペンタエリスリトールエステルのようなポリオールエステルであってよい。エステル交換トリグリセリド油に添加される第一エステルのゲル化指数は、約１０未満、約８未満、又は約６未満でなければならない。幾つかの実施態様では、潤滑油のゲル化指数の低下に使用される第一エステルのゲル化指数は、約５未満、例えば約４以下、約３以下、約２以下、約１以下である。
【００５２】
二塩基エステル又は二塩基酸エステルは、Ｃ4〜Ｃ12ジカルボン酸（例えばこはく酸、グルタル酸、アジピン酸及びセバシン酸）と２モルのＣ1〜Ｃ12アルコールとの反応で得られる生成物である。一例は、ジ（２−エチルヘキシル）アジペートである。この二塩基酸エステルは、十分に機能させるため、少なくとも約１２０の粘度指数を持っていなければならない。二塩基酸エステルは、下記式：
【００５３】
【化４】
2005504141.tif 000008
【００５４】
のものである。
式中、Ｒ1及びＲ2は、炭素原子数が約１〜約２０のヒドロカルビル基であり、ｎは約１〜約２０の整数である。好ましい二塩基酸は、ＵＮＩＱＥＭＡ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）によるセバシン酸とのＣ10アルコールジエステルであるＥＭＫＡＲＡＴＥ  １１３０（商標）である。Ｒ1及びＲ2は、異なる部分（ｍｏｉｅｔｙ）でも同じ部分でもよい。
【００５５】
同様な特性を有する下記表に示すような二塩基酸も有用である。
【００５６】
【表４】
2005504141.tif 000009
【００５７】
三塩基酸エステルは、Ｃ4〜Ｃ12トリカルボン酸と３モルのＣ1〜Ｃ20アルコールとの反応によるか、或いは脂肪酸とポリオール（トリオール）との縮合により作られる生成物である。この三塩基酸エステルは、十分に機能させるため、少なくとも約１２０の粘度指数を持っていなければならない。三塩基酸エステルは、下記式：
【００５８】
【化５】
2005504141.tif 000010
【００５９】
のものである。
【００６０】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、炭素原子数が約１〜約２０のヒドロカルビル基である。好ましい三塩基酸は、ＵＮＩＱＥＭＡ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）製のＥＭＫＡＲＡＴＥ  １５５０（商標）である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、異なる部分でも同じ部分でもよい。
【００６１】
その他の合成エステルは、下記式を有する。
【００６２】
【化６】
2005504141.tif 000011
【００６３】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、炭素原子数が約１〜約２０のヒドロカルビル基である。Ｒ4がＣＨ3であれば、得られる合成エステルは、トリメチロールエタンエステルである。Ｒ4がＣＨ3ＣＨ2であれば、得られる合成エステルは、トリメチロールプロパンエステルである。他の好適な合成エステルとしては、ペンタエリスリトールのＣ5〜Ｃ7アルコールエステルであるＥＭＫＡＲＡＴＥ  １７００（商標）や、二量体酸とジアルコールとから作られるＰＲＩＯＬＵＢＥ  ３９６０（商標）、ＰＲＩＯＬＵＢＥ  ３９３９（商標）、ＰＲＩＯＬＵＢＥ  １８３１（商標）（いずれもＵＮＩＱＥＭＡ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）製）がある。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、異なる部分でも同じ部分でもよい。
【００６４】
高温での粘度を増大させるため、配合物には粘度指数向上剤が添加されている。一般に、粘度調整剤（又は粘度指数向上剤）には２種類ある。一方は、無水マレイン酸スチレン共重合体の長鎖エステルであるＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７６７１（商標）〔ポリメタクリレート共重合体であるＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４（商標）及びＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８３（商標）も参照〕のような比較的極性のエステルタイプである。他方は、無定形炭化水素重合体であるＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７０７５（商標）〔ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ＳＶ  ２００（商標）、ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ＳＶ  １５０（商標）等の水素化スチレン−ジエン共重合体も含まれる〕のような非極性の水素化オレフィン共重合体（ＯＣＰ）タイプである。これら粘度調整剤は、両方とも、配合物中で試験した。
【００６５】
極性及び非極性の両粘度調整剤を組み合わせることにより、広範囲の粘度グレードのモーターオイルが配合できる。更に、合成エステルと配合すると、所望の粘度、ゲル化指数規格、及びその他、再生可能な環境にやさしいエンジン潤滑油の製造に必要な規格に適合するモーターオイルが作られる。
【００６６】
好ましい極性エステルタイプの粘度調整剤は、ＬＵＢＲＩＺＯＬ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）製のＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７６７１である。ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７６７１は、ポリメタクリレートタイプの増粘剤で、植物油用の流動点降下剤としても作用する。他の極性エステルタイプの粘度調整剤としては、ＬＵＢＲＩＺＯＬ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）製のポリメタクリレート共重合体粘度指数向上剤である、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７７６、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８６が挙げられる。
【００６７】
下表に示すような同様な特性を有する極性エステルタイプの粘度調整剤も有用である。
【００６８】
【表５】
2005504141.tif 000012
【００６９】
好ましい非極性水素化オレフィン共重合体タイプの粘度調整剤は、ＬＵＢＲＩＺＯＬ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）製のＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７０７５シリーズである。このシリーズは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌの次世代非分散オレフィン共重合体（ＯＣＰ）粘度調整剤である。水素化オレフィン共重合体は、乗用車モーターオイルや重質ディーゼルエンジンオイル用に最も広く使用されているタイプの粘度調整剤である。１９６０年代中期に発展した各種水素化オレフィン共重合体は、主として分子量及びエチレン対プロピレン比が異なる。これらのこの種の重合体は、通常のエンジン操作温度に亙って粘度変化を最小にする。これら重合体は、費用効果が高く、また主要路を通る（ｍａｉｎｌｉｎｅ）殆どいかなるエンジンオイルにも好適に配合できる。これらの重合体は、乗用車エンジンオイル及び重質ディーゼルエンジンオイル用の最近の国際及び原機器メーカー（ＯＥＭ）規格に適合させるのに、費用効果の高い方法を与える。
【００７０】
種々の実施態様では、以下の特性を有する非極性水素化オレフィン共重合体タイプの粘度調整剤も有用であり得る。
【００７１】
【表６】
2005504141.tif 000013
【００７２】
ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７０７５Ｄ（商標）は、ＬＵＢＲＩＺＯＬ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）製の好ましいオレフィン共重合タイプの粘度調整剤である。その他のオレフィン共重合タイプ粘度調整剤としては、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７０７０シリーズ、７０７７シリーズ、７７４０シリーズ；ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ＳＶ１４０、ＳＶ１４５、ＳＶ２００、ＳＶ２０５、ＳＶ３００、ＳＶ３０５（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬ，ＴＸ）及びＰＡＲＡＴＯＮＥ（商標）８９００シリーズ（ＣＨＥＶＲＯＮ，ＣＡ）が挙げられる。
【００７３】
エステルタイプの粘度調整剤は、ゲル化指数の低下に寄与する。ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４及びＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５を使用すると、ゲル化指数規格を損なわずに配合できるエステル粘度調整剤の最大量は、図１に示すとおり、約１．７〜約２．０％である。このような低濃度のエステルタイプ粘度調整剤単独では、配合オイルの粘度グレードは、ＳＡＥ  ３０グレード以下である。
【００７４】
種々の実施態様では、以下の特性を有するエステルタイプ粘度調整剤も有用であり得る。
【００７５】
【表７】
2005504141.tif 000014
【００７６】
水素化オレフィン共重合体タイプ粘度調整剤の植物油への溶解度は、極性の相違により、約４〜約６重量％である。水素化オレフィン共重合体タイプ粘度調整剤を単独で使用した場合、潤滑油の配合物は、粘度グレードＳＡＥ  ３０のグレードのオイルである。
【００７７】
しかし、これら２種の粘度調整剤を組み合わせると、広範な粘度グレードのモーターオイルが得られる。更に、植物油と合成エステルとを組み合わせると、所望の粘度、ゲル化指数規格、及びその他の小規模試験規格に適合するオイルが得られた。エステルタイプ粘度指数向上剤は、約０〜約３．０％、更に好ましくは約０．２〜約２．５％、最も好ましくは約０．５〜約２％の量で添加でき、また水素化オレフィン共重合体タイプの粘度指数向上剤は、約０〜約６．０％、更に好ましくは約１〜約５％、最も好ましくは約２〜約４％の量で添加できる。
【００７８】
他の好適な従来の粘度指数向上剤又は粘度調整剤は、ポリブテン、水素化重合体及びスチレンとイソプレン及び／又はブタジエンとの共重合体及び三元共重合体のようなオレフィン重合体、アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートの重合体、アルキルメタクリレートとＮ−ビニルピロリドン又はジメチルアミノアルキルメタクリレートとの共重合体である。これらは、完成オイルに所望の粘度範囲を付与するため、既知の配合技術に従って、必要に応じて使用される。
【００７９】
スチレンと無水マレイン酸とをフリーラジカル開始剤の存在下で共重合し、次いでこの共重合体をＣ4〜Ｃ18アルコールの混合物でエステル化して得られるエステルも、粘度調整用添加物として有用である。このスチレンエステルは、一般に多官能性稀少（ｐｒｅｍｉｕｍ）粘度調整剤とみなされている。スチレンエステルは、粘度調整特性を有する他、流動点降下剤でもあり、エステル化の終了前に若干の未反応無水物又はカルボン酸基が残してエステル化を終らせると、分散（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｃｙ）特性を示す。次に、これらの酸基は第一アミンとの反応でアミドに転化し得る。スチレンと無水マレインとの共重合により、スチレン重合体よりもガラス転移温度が高く、また特定の官能基と化学的に反応性のある共重合体（ＳＭＡ）が生成する。こうしてＳＭＡ重合体は、無水マレイン酸の相互反応又は反応により所望の界面効果が生じる配合物又は複合体で使用されることが多い。ＲＯＨＭＡＸ  ＵＳＡ（Ｈｏｒｓｈａｍ，ＰＡ）から市販されている幾つかのＳＭＡ重合体には、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ（商標）２−３６０、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  ２−５００、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  ３−５４０、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  ４−６７１、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  ６−０５４がある。
【００８０】
鉱油と植物油との一相違点は、鉱油が主として非極性炭化水素であるのに対し、植物油は極性のエステル官能基を有することである。一層極性の植物油との併用に特別に処方された分散剤／防止剤（ＤＩ）包装はない。したがって、従来のＤＩ包装は、配合物の実施態様で使用されていた。植物油に従来のＤＩ包装を溶解するには、植物油にＡＰＩグループＩ〜ＩＩＩの鉱油又はグループＩＶのポリα−オレフィン（ＰＡＯ）を約１０〜約３０％配合して極性を低下させる。得られるオイルは、透明で均質である。
【００８１】
分散剤／防止剤添加物包装は、潤滑油に添加して、既に形成された不溶性粒子を破壊すると共に、粒子の形成を防止する。粒子は、オイル中に分散して残るか、又はコロイド状に懸濁して残るように、微粉砕状態に保持される。分散剤／防止剤添加物包装は、好ましくは約６〜約１８重量％、更に好ましくは約８〜約１６重量％、最も好ましくは約１０〜約１４重量％の量である。
【００８２】
洗浄剤及び分散剤は、洗浄機能を果たす極性材料である。洗浄剤としては、金属スルホネート、金属シリケート及び金属チオホスフェートが挙げられる。分散剤としては、ポリアミンスクシンイミド、ヒドロキシベンジルポリアミン、ポリアミンスクシンアミド、ポリヒドロキシこはく酸エステル及びポリアミンアミドイミダゾリンが挙げられる。洗浄剤は、一般にクランク室のオイル中で分散剤添加物と組み合わされる。洗浄剤は、オイルに不溶となり、析出してスラッジを形成する前に、オイル中の酸性汚染物を化学的に中和する。オイル中で懸濁状態を維持できる中性又は塩基性の化合物が形成される。潤滑油は、通常、洗浄剤を約２〜約５重量％含有する。
【００８３】
灰分を含まない好適な分散剤としては、限定されるものではないが、ポリアルケニル又はほう素化ポリアルケニルスクシンイミド（但し、アルケニル基は、Ｃ3〜Ｃ4のオレフィンから誘導され、特に数平均分子量が約７，０００〜５０，０００のポリイソブテニルである）が挙げられる。他の周知の分散剤としては、炭化水素置換無水こはく酸、例えばポリイソブテニル無水こはく酸の油溶性ポリオールエステル、並びに炭化水素置換無水こはく酸及びジ置換アミノアルコール、エチレンプロピレンと無水マレイン酸（更にアルコール又はアルキレンポリアミンと反応させてもよい）のような活性モノマーとの後グラフト化重合体、アルコール及びアミンと後反応させたスチレン−無水マレイン酸重合体等から誘導された油溶性オキサゾリン及びラクトンオキサゾリン分散剤が挙げられる。
【００８４】
分散剤は、通常、アミン又はアルコール含有極性基に結合した炭化水素鎖を含有する。この炭化水素“尾部”は、分子を潤滑基油に可溶化するように作用し、一方、極性基は、分解潤滑油から生じた極性汚染物を引き付けるように作用する。分散剤は、高極性の芯を含有し、膨大な量の極性汚染物を分散した潤滑基油中で数百万のミセル構造を形成する。これらの汚染物は、既に形成されたワニス／カーボン／スラッジ沈着物としては勿論、ワニス／カーボン／スラッジ形成の前駆体として作用する酸化生成物である。分散汚染物は、基油中で“溶液”状態で保持され、一方、既に形成された沈着物は、金属及びエラストマー表面で浄化される。懸濁した前駆体も沈着物も通常、使用されるフィルターを容易に通過する。最後に、これらの芯が飽和すると、分散剤は、もはや汚染物を拾い上げることができず、このためオイルは排出しなければならない。しかし、オイルは、通常、これが起こる前に、十分に排出される。
【００８５】
潤滑油の酸化は、空気中の酸素と潤滑基油との反応で生じる連鎖反応である。酸化によって、高分子量の油不溶性重合体が生成する。これらの重合体は、スラッジ、ワニス及びゴムとして沈降できる。また、潤滑油の粘度増大の原因ともなる。防止剤の機能は、潤滑油に対する酸素の攻撃による劣化を防止することである。酸化防止剤は、フリーラジカル（フェノール系又はアミン）を破壊するか、又は酸化機構に含まれる過酸化物（アミン又はＺＤＤＰ）を分解するように機能する。その結果、潤滑油は、清浄性及び粘度を維持し、排出間隔に亙って適切に機能する。
【００８６】
好ましい分散剤／防止剤添加物の包装は、ＬＵＢＲＩＺＯＬ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）製のＬＵＢＲＩＺＯＬ  ９８５０Ｕ（商標）又はＬＵＢＲＩＺＯＬ  ９８５０である。ＤＩ包装の内容は、一般に所有者の秘密であるが、通常、ＺＤＤＰ（ジアルキルジチオ燐酸亜鉛）のような摩耗防止剤、酸化防止剤−フェノール系及び／又はアミンタイプの酸化防止剤、洗浄剤（Ｍｇ及び／又はＣａスルホネート又はフェノレート）、分散剤（ポリイソブチレンスクシンアミド）、腐蝕防止剤、錆防止剤、摩擦改良剤、消泡剤等である。ガソリン及びディーゼルエンジンオイル用のその他の好適な分散剤／防止剤添加物包装は、ＯＲＯＮＩＴＥ（商標）（ＣＨＥＶＲＯＮ，ＣＡ）及びＩＮＦＩＮＥＵＭ（商標）（ＥＸＸＯＮ−ＭＯＢＩＬ，ＴＸ）である。ＧＦ−３  ＤＩ包装は、例えばＯＬＯＡ  ５５００７（商標）及びＯＬＯＡ  ５９０２９（商標）（ＣＨＥＶＲＯＮ，ＣＡ）、ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ５０６３、ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ３４２１、ＩＮＦＩＮＥＵＭ  ３４２２（ＥＸＸＯＮ−ＭＯＢＩＬ，ＴＸ）、及びＬＵＢＲＩＺＯＬ  ２０，０００及びＬＵＢＲＩＺＯＬ  ２０，０００Ａ（ＬＵＢＲＩＺＯＬ，ＯＨ）である。
【００８７】
下記表に示す同様な特性を有する分散剤／防止剤添加物包装も有用である。
【００８８】
【表８】
2005504141.tif 000015
【００８９】
環境にやさしい潤滑油は、更に１種以上の添加物を含有してよい。このような添加物としては、限定されるものではないが、酸化防止剤、流動点降下剤、洗浄剤、分散剤、摩擦改良剤、錆防止剤、腐蝕防止剤及び消泡剤が挙げられる。
【００９０】
通常の酸化防止剤は、芳香族アミン、フェノール、硫黄又はセレンを含有する化合物、ジチオホスフェート、硫化ポリアルケン、及びトコフェロールである。ヒンダードフェノールは、特に有用で、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン（ＴＢＨＱ）、シクロヘキシルフェノール、及びｐ−フェニルフェノールがある。アミンタイプの酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化ジフェニルアミン及び非対称ジフェニルヒドラゾンが挙げられる。亜鉛ジチオホスフェート、金属ジチオカルバメート、フェノールスルフィド、金属フェノールスルフィド、金属サリチレート、ホスホ硫化脂肪及びオレフィン、硫化オレフィン、硫化脂肪及び脂肪誘導体、硫化パラフィン、硫化カルボン酸、ジサリエイラル（ｄｉｓａｌｉｅｙｌａｌ）−１，２−プロパンジアミン、２，４−ビス（アルキルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びラウリルセレナイドは、有用な酸化防止剤の例である。ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｌ−６４（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）は、特に有用な酸化防止剤の混合物を提供する。酸化防止剤は、通常、約０．００１〜約１０重量％の量で存在する。好ましい実施態様では、酸化防止剤は、潤滑油に約０．０１％〜約３．０％添加される。ＵＳＰ  ５４５１３３４及び同５７７３３９１は、更に別の酸化防止剤を開示している。これらの特許は、参考のため、全体をここに援用した。
【００９１】
流動点降下剤（ＰＰＤ）は、ワックスの固体塊への集結傾向を低下させることにより、ワックス含有石油生成物の流動点を降下させる。流動点降下剤は、オイル配合物の流れを非改質潤滑剤の流動点未満にする。通常の流動点降下剤としては、ポリメタクリレート、ワックスアルキル化ナフタレン重合体、ワックスアルキル化フェノール重合体及び塩素化重合体が挙げられる。ＵＳＰ５４５１３３４及び同５４１３７２５は、更に別の流動点降下剤を開示している。これらの特許は、参考のため、全体をここに援用した。
【００９２】
流動点降下剤は、一般に約０．０１〜約５重量％、更に通常は約０．１〜約１重量％の量で使用される。潤滑油組成物に通常、使用される流動点降下剤の具体例は、ｎ−アルキルメタクリレート及びｎ−アルキルアクリレーとの重合体及び共重合体、ジ−ｎ−アルキルフマレートと酢酸ビニルとの共重合体、α−オレフィン共重合体、アルキル化ナフタレン、α−オレフィンとスチレン及び／又はアルキルスチレンとの共重合体又は三元共重合体、スチレンマレイン酸ジアルキル共重合体、商品名ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １−３００４（商標）を使用するＲＯＨＭＡＸ  ＵＳＡ（Ｈｏｒｓｈａｍ，ＰＡ）により得られるＡＣＲＹＬＯＩＤ  ３００４  オイル添加物である。化学的には、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）をベースとするものである。他の使用可能なＶＩＳＣＯＰＬＥＸシリーズ１のワックス改質剤としては、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １−６００４、ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １−３３１及びＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １−６００がある。ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １０−１３０及び１０−１７１のようなＶＩＳＣＯＰＬＥＸ  １０シリーズも使用できる。
【００９３】
好適な金属洗浄剤添加物は、当該技術分野で公知で、過剰塩基化油溶性カルシウム、マグネシウム及びバリウムフェノレート、硫化フェノレート、及びスルホネート（特にＣ16〜Ｃ50アルキル置換ベンゼン又はトルエンスルホン酸のスルホネート（全塩基数は、約８０〜３００））が挙げられる。これらの過剰塩基化材料は、単独の洗浄剤添加物として、又は同様な添加物と組み合わせて中性の形態で使用できるが、全体の金属洗浄剤添加物は、前述の塩基数で表わされる塩基度を持たなければならない。好ましくは、これらの添加物は、過剰塩基マグネシウム硫化フェノレートと中性のカルシウム硫化フェノレート（Ｃ9又はＣ12アルキルフェノールから得られる）との混合物と一緒に約３〜約６重量％の量で存在する。
【００９４】
好適な摩耗防止添加物は、全炭素原子数５以上の油溶性亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェートで、通常、約１〜６重量％の量で使用される。他の摩擦防止添加物としては、ジチオホスフェート、特に亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、金属スルホネート、金属フェノレートフルフィド、脂肪酸、酸ホスフェートエステル及びこはく酸アルキルが挙げられる。摩擦防止添加物は、金属上に吸着して金属−金属接触を低減するフィルムを与える。一般に、摩擦防止添加物としては、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジドデシルホスファイト、硫化マッコウクジラ油、硫化テルペン及び亜鉛ジアルキルジチオカルバメートが挙げられる。
【００９５】
錆防止剤は、一般に錆に対し表面を保護し、アルキルこはく酸タイプ有機酸及びその誘導体、アルキルチオ酢酸及びその誘導体、有機アミン、有機ホスフェート、多価アルコール、並びにスルホン酸のナトリウム及びカルシウムが挙げられる。錆防止剤は、約０．１〜約１重量％のように極めて少ない割合で使用され、好適な錆防止剤の例としては、ドデセニルこはく酸無水物のようなＣ9〜Ｃ30脂肪族こはく酸又は無水物がある。
【００９６】
消泡添加物は、安定な表面泡の形成を低減又は防止し、通常、約０．０１〜約１重量％の量で存在する。ポリメチルシロキサン、ポリメタクリレート、アルキレンジチオホスフェートの塩、アミルアクリレートテロマー及びポリ（２−エチルヘキシルアクリレート−コ−エチルアクリレート）は、消泡添加物の非限定例である。
【００９７】
また、配合物中に高粘度及び低粘度の鉱油を混合することにより、全範囲のＳＡＥグレードモーターオイルを作ることが可能である。自動車オイルの粘度は、３０、４０、５０のような数字で表わされるＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｅｅｒｓ）粘度グレードに分類される。この数字が高いほど、高温操作での有効性は大きい。低粘度の希薄オイルである低数字のオイルは、一層容易に流れるように寒冷下で使用され、この包装上のオイルグレードの次の“Ｗ”マークにより確認される。マルチグレードオイル５Ｗｘｘ、１０Ｗｘｘ、２０Ｗｘｘ等は、低温及び高温の両条件下で適している。工業用に特別に作った潤滑油は、ＩＳＯ（ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄｅｒｄｉｚａｔｉｏｎ）グレードにより分類された粘度を有する。
【００９８】
広範囲のＳＡＥグレードモーターオイルを製造するため、高粘度及び低粘度の鉱油を環境にやさしい潤滑油に添加する。製造できるＳＡＥグレードオイルには、０Ｗ−３０、５Ｗ−３０、１０Ｗ−３０及び１０Ｗ−４０がある。グループＩ〜グループＶの鉱油が好ましい。配合物に有用な好ましい例は、下表の通りである。
第４表：鉱油
【００９９】
【表９】
2005504141.tif 000016
【０１００】
EXCEL 100-HC、230-HC EXCEL及び575-HC（いずれも商標）は、ＰＥＮＺＯＩＬ−ＱＵＡＫＥＲ  ＳＴＡＴＥ  ＣＯＭＰＡＮＹ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＵＳＡ）製のグループＩＩオイルである。Yubase 150N及び240N（いずれも商標）は、Ｙｕｋｏｎｇ（韓国、ソウル）製のグループＩＩＩ鉱油である。CHEVRON UCBO7R（商標）は、ＣＨＥＶＲＯＮ製のグループＩＩＩ鉱油である。SHELL XHVIは、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のグループＩＩＩ鉱油である。鉱油は、一般に約０〜約４０重量％の量で使用する。
【０１０１】
以下の実施例は、本発明の実施態様を例示するもので、別途に説明し特許請求したように、本発明を限定するものではない。実施例中の数値は全て概略値である。
【実施例１】
【０１０２】
実施例Ｉ
第５Ａ表及び第５Ｂ表は、極性エステルタイプ粘度調整剤を用いた潤滑剤の配合物及び物性を示す。配合物Ａ〜Ｃは、ポリメタクリレート共重合体であるＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４を用い、配合物Ｄ〜Ｆは、植物油中にポリメタクリレート共重合体を分散したＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５を用いた。分散剤／防止剤包装は、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ９８５０Ｕである。流動点降下剤は、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  １−３００４である。鉱油は、Ｙｕｂａｓｅ  １５０Ｎ（商標）であり、また合成エステルは、Ｅｍｋａｒａｔｅ  １１３０である。植物油は、ＡＧＲＩーＰＵＲＥ  ５６０である。
第５Ａ表：配合物Ａ〜Ｆ
【０１０３】
【表１０】
2005504141.tif 000017
【０１０４】
第５Ｂ表：配合物Ａ〜Ｆの特性
【０１０５】
【表１１】
2005504141.tif 000018
【０１０６】
図１に示すように、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４及びＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５を含む配合物について、粘度調整剤（ＶＩＩ）の重量％に対しゲル化指数（Ｇｉ）をプロットした。このグラフから、粘度調整剤の量が、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４では約２．２重量％よりも多く、またＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５では約１．２重量％よりも多いと、配合物は、ゲル化指数が最大１２であるＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ規格に不合格であることを示している。ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７８５を２．２重量％未満用いると、配合物は、ゲル化指数をパスしたが、完成オイルは、ＳＡＥ  ３０粘度グレードに限定された。同様に、ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７７６４を１．２重量％未満用いると、ゲル化指数１２をパスする配合物が得られたが、完成オイルは、ＳＡＥ  ２０粘度グレードに限定された。
【実施例２】
【０１０７】
実施例２
前述の極性エステルタイプ粘度調整剤の代りに、オレフィン共重合体タイプ粘度調整剤を用いて、下記第６Ａ表の配合物を製造した。これら配合物の物性を第６Ｂ表に示す。これらの配合物は、周囲温度で透明で均質であった。しかし、ＡＳＴＭ  Ｄ５１３３に従って配合物Ｇ及びＨのゲル化指数を測定しようとしたところ、冷却工程中、粘度調整剤は分離して試験セルの壁に付着することが判った。一方、配合物Ｉは、透明で均質なままであった。これから、オレフィン共重合体タイプ粘度調整剤ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ７０７５Ｄを用いた配合物は、配合物中で約０〜約６重量％に制限される可能性があることが示唆される。
第６Ａ表：配合物Ｇ〜Ｉ
【０１０８】
【表１２】
2005504141.tif 000019
【０１０９】
第６Ｂ表：配合物Ｇ〜Ｉの特性
【０１１０】
【表１３】
2005504141.tif 000020
【０１１１】
配合物Ｉは、ＳＡＥ  ３０グレード潤滑油である。配合物の生分解性を低下させるＥｘｃｅｌ  ５７５−ＨＣのような非生分解性重質油を増量することにより、配合物Ｉの粘度をＳＡＥ  ４０グレードに上昇させることは可能である。
【実施例３】
【０１１２】
第７Ａ表は、グループＩＩＩ鉱油（Ｙｕｂａｓｅ  １５０Ｎ及びＹｕｂａｓｅ  ２４０Ｎ）、二塩基酸エステル及び改質植物油（ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０）を含む基油中にエステルタイプ及びオレフィン共重合体タイプの粘度調整剤の組合わせを用いた配合物を表わす。第７Ｂ表は、第７Ａ表のオイルの物性を開示する。これらの配合物は、約１２未満というＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ規格のゲル化指数規格をパスすると共に、ＳＡＥ  ５Ｗ−３０グレードオイルのその他の物性に適合する。
第７Ａ表：配合物Ｊ〜Ｌ
【０１１３】
【表１４】
2005504141.tif 000021
【０１１４】
第７Ｂ表：配合物Ｊ〜Ｌの特性
【０１１５】
【表１５】
2005504141.tif 000022
【実施例４】
【０１１６】
実施例４
配合物Ｋを、ＡＳＴＭ  Ｄ−６３３５熱酸化エンジンオイル疑似試験（ＴＥＯＳＴ）のため、独立の試験所に提出し、またベルギーのＢｆＢ  Ｏｉｌ  ＲｅｓｅａｒｃｈでＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４−９５生分解性試験を行った。結果を第８表に示す。ＴＥＯＳＴは、モーターオイルのピストン沈着制御能力の測定に有用かも知れない。ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ規格によれば、ＴＥＯＳＴでの合計沈着物は、最大４５ｍｇである。ＡＳＴＭ  Ｄ−５９６４−９５生分解性試験によれば、放出二酸化炭素が６０％を超えると（２８日以内）、この材料は、容易に生分解できるという資格が与えられる。
第８表：配合Ｋ
【０１１７】
【表１６】
2005504141.tif 000023
【実施例５】
【０１１８】
実施例５
潤滑剤のコスト低減のため、実施例３のグループＩＩＩ鉱油は、Ｅｘｃｅｌ  ＨＣ又はＥｘｘｏｎ  ＨＣ（水素化転化）のようなグループＩＩ鉱油で置換できる。第９Ａ表は、広い粘度範囲のモーターオイルを作るため、異なる粘度グレードのグループＩＩオイルを単独又は組合わせ使用した配合物を開示する。酸化安定性を高めるため、配合物Ｑで示すように、別の酸化防止剤（即ち、Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ−６４（商標））を配合物に添加できる。配合物Ｒは、Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ−６４を、摩擦改質剤、摩耗防止剤及び酸化防止剤の多官能性添加物であるＮＡＵＧＡＬＵＢＥ  ＭＯＬＹＦＭ  ２５４３（商標）（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｄｄｌｅｂｕｒｙ，ＣＴ）で置換する。
第９Ａ表：配合物Ｍ〜Ｒ
【０１１９】
【表１７】
2005504141.tif 000024
【０１２０】
第９Ｂ表：配合物Ｍ〜Ｒの特性
【０１２１】
【表１８】
2005504141.tif 000025
【実施例６】
【０１２２】
配合物Ｑを高温ＴＥＯＳＴ  ＭＨＴ−４熱酸化エンジンオイル疑似試験、均質性及び混和性（Ｈ＆Ｍ）試験、発泡連続（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ試験、高温発泡試験，ＥＯＦＴ（エンジンオイルろ過性試験）及びＥＯＷＴＴ（エンジンオイルろ過性／耐水性試験）のため、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ自動車研究所（Ｓａｎ  Ａｎｔｏｎｉｏ，ＴＸ）に提出した。Ｈ＆Ｍ試験では、試験オイルは、ＳＡＥ基準オイルと混合した際、均質で混和性のままである。第１０表にこれらの結果を示す。ＡＳＴＭ  Ｄ４４８５−９９ｂによれば、このオイルは、ＡＰＩ  ＳＬ最低性能規格に適合する。
第１０表：配合Ｑ
【０１２３】
【表１９】
2005504141.tif 000026
【実施例７】
【０１２４】
実施例７
動力計に載せたフォードＶ−８  ４．６Ｌエンジンにおいて、Ｒ配合物を下記改訂ＡＳＴＭ連続ＶＩＢ燃料経済性試験で試験した。
１．エンジンから存在するオイルを排出し、６ｑｔ（コート）量の試験油を１０分間、新しいフィルターを用いて走行させた。
２．エンジンから排出後、新しいオイルフィルター及び別の６コートの試験油を取付けた。
３．次いでエンジンを始動し、１０秒後、老化サイクルを開始した。
４．老化サイクルは、１５００ｒｐｍ、７１．４フィートポンドのトルク（負荷）７３２０秒間、１８．９フィートポンドのトルク（負荷）１９２０秒間、７１．４フィートポンドのトルク（負荷）１００秒間、冷却液温度２１２(Ｆ及びオイル温度２２０(Ｆというパラメーターによる連続ＶＩＢの老化サイクルをまねるように設計した。
５．老化サイクルの終了時、６００ｒｐｍで正確に５分間、負荷なくアイドリングした後、高速道サイクルを行った。
６．高速道サイクルに続いて、６００ｒｐｍで正確に５分間、負荷なくアイドリングした後、メトロ（市街地）サイクルを開始した。
７．メトロサイクル後、エンジンを停止し、試験オイルを排出し、この時、サンプルを取った。冷却水温度（４０００ガロンのエンジン冷却水タンク）は、８３(Ｆで試験する毎日、一定であった。蒸気圧、燃料の比重及び相対湿度を記録し、毎日の試験連続の前に動力計に入れた。
【０１２５】
高速道サイクルは、最小ｒｐｍ：８５０、最大ｒｐｍ：１８４０、負荷変化範囲：５〜２８フィートポンドのようにプログラムされた３００秒サイクルで構成した。メトロサイクルは、最小ｒｐｍ：５６０、最大ｒｐｍ：１３２０、負荷変化範囲：０〜４０フィートポンドのようにプログラムされた５０４秒の低ｒｐｍ及び負荷サイクルで構成した。排出（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の読みは、各々プログラムされた試験サイクルに着手する際に取り、各サイクルの全期間中、続けた。
【０１２６】
これらの結果は、基準オイル及び市販の１０Ｗ−３０オイルと比べて、Ｒ配合物は、第１１表に示すように排出、特に炭化水素排ガスを減少させた。
第１１表：配合Ｒ
【０１２７】
【表２０】
2005504141.tif 000027
【実施例８】
【０１２８】
実施例８
第１２表は、グループＩＩ鉱油（Ｅｘｃｅｌ  １００−ＨＣ及びＥｘｃｅｌ  ５７５−ＨＣ）、二塩基酸エステル、及びＣＡＲＧＩＬＬ改質植物油、ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０の配合物を含む基油中にエステルタイプ及びオレフィン共重合体タイプの粘度調整剤の組合わせを用いた配合物から処方される或る範囲のＳＡＥグレード潤滑油を表わす。分散剤／防止剤添加物包装は、Ｏｌｏａ  ５５００７で、流動点降下剤は、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  １−３００４である。第１２表は、同表のオイルの物性を示す。これらの配合物は、約１２未満というＡＰＩ  ＳＬゲル化指数規格をパスすると共に、これらの適切なＳＡＥグレードに対する他の物性に適合する。
第１２Ａ表：配合物Ｓ〜Ｖ
【０１２９】
【表２１】
2005504141.tif 000028
【０１３０】
第１２Ｂ表：配合物Ｓ〜Ｖの特性
【０１３１】
【表２２】
2005504141.tif 000029
【実施例９】
【０１３２】
実施例９
第１３表は、グループＩＩ鉱油（Ｅｘｃｅｌ  １００−ＨＣ及びＥｘｃｅｌ  ５７５−ＨＣ）、二塩基酸エステル、及び改質植物油（ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０）の配合物を含む基油中にエステルタイプ及びオレフィン共重合体タイプの粘度調整剤の組合わせを用いた配合物から処方される或る範囲のＳＡＥグレード潤滑油を表わす。分散剤／防止剤添加物包装は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ２００００で、流動点降下剤は、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  １−３００４である。第１３Ｂ表は、第１３Ａ表のオイルの物性を示す。
第１３Ａ表：配合物Ｗ〜Ｚ
【０１３３】
【表２３】
2005504141.tif 000030
【０１３４】
第１３Ｂ表：配合物Ｗ〜Ｚの特性
【０１３５】
【表２４】
2005504141.tif 000031
【実施例１０】
【０１３６】
実施例１０
第１４表は、グループＩＩ鉱油（Ｅｘｃｅｌ  １００−ＨＣ及びＥｘｃｅｌ  ５７５−ＨＣ）、二塩基酸エステル、及び改質植物油（ＡＧＲＩ−ＰＵＲＥ  ５６０）の配合物を含む基油中にエステルタイプ及びオレフィン共重合体タイプの粘度調整剤の組合わせを用いた５Ｗ−３０  ＳＡＥグレード潤滑油配合物を表わす。分散剤／防止剤添加物包装は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  ２００００で、流動点降下剤は、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  １−３００４である。この配合物は、全てのＡＰＩ  ＳＬ小規模試験要件をパスした。第１４表は、配合物の物性も示す。
第１４表：配合物ＡＡの配合及び物性
【０１３７】
【表２５】
2005504141.tif 000032
【実施例１１】
【０１３８】
配合物ＡＡを高温ＴＥＯＳＴ  ＭＨＴ−４熱酸化エンジンオイル疑似試験、均質性及び混和性（Ｈ＆Ｍ）試験、発泡連続Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ試験、高温発泡試験，ＥＯＦＴ（エンジンオイルろ過性試験）及びＥＯＷＴＴ（エンジンオイルろ過性／耐水性試験）、ゲル化指数、ＮＯＡＣＫ揮発原料、揮発減量、燐及びボール錆試験のため、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ自動車研究所（Ｓａｎ  Ａｎｔｏｎｉｏ，ＴＸ）に提出した。Ｈ＆Ｍ試験では、試験オイルは、ＳＡＥ基準オイルと混合した際、均質で混和性のままである。第１５表にこれらの結果を示す。ＡＳＴＭ  Ｄ４４８５−９９ｂによれば、このオイルは、ＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ最低性能規格に適合すると共に、全てのＡＰＩ  ＳＬ小規模試験要件をパスした。
第１５表：配合ＡＡ
【０１３９】
【表２６】
2005504141.tif 000033
【０１４０】
配合物ＡＡは、ＡＳＴＭ連続ＩＩＩＦエンジン試験にも提出した。連続ＩＩＩＦ試験は、オイルの増粘、スラッジ及びワニスの沈着、オイルの消費、及びエンジンの摩耗を含む特定の高温性能特性について自動車エンジンオイルを評価するための点火エンジン動力計潤滑油試験である。連続ＩＩＩＦ試験は、試験装置として、１９９６年型ビュイック３８００シリーズＩＩの水冷式４サイクルＶ−６エンジンを利用する。連続ＩＩＩＦ試験のエンジンは、オーバーヘッドバルブ設計（ＯＨＶ）で、プッシュロッド及び油圧調整タペットにより滑り従動配列（ｓｌｉｄｉｎｇ−ｆｏｌｌｏｗｅｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）で吸気バルブ及び排気バルブの両方を操作する１個のカムシャフトを用いる。エンジンは、シリンダー１個当り１個の吸気バルブ及び１個の排気バルブを使用する。導入は、空気対燃料比を１５：１にセットした改良ＧＭポート燃料噴射システムにより操作される。この試験エンジンは、各試験前にオーバーホールされ、その間に臨界のエンジン寸法を測定し、部品（ピストン、カムシャフト、タペット等）を評価又は測定した。連続ＩＩＩＦ試験は、１０分間の操作チェック、及び続いて中程度の高速、負荷及び温度条件での８０時間エンジン操作で構成される。各１０時間分及び１０分の操作チェック後、オイルサンプルをエンジンから引き出す。この１０時間分のサンプルの動粘度を１０分のサンプルの動粘度と比較して試験オイルの粘度増大を求める。
【０１４１】
連続ＩＩＩＦ試験は、８０時間部分の試験中、第１６表の試験状態で操作される。第１７表は、その結果を示す。ＡＳＴＭ連続ＩＩＩＦ試験では、このオイルは、ＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３／ＡＰＩ  ＳＬ最低性能規格の小規模試験に適合すると共に、全てのＡＰＩ  ＳＬ小規模試験要件をパスした。
第１６表：連続ＩＩＩＦ試験の試験状態
【０１４２】
【表２７】
2005504141.tif 000034
【０１４３】
第１７表：配合ＡＡ
【０１４４】
【表２８】
2005504141.tif 000035
【実施例１２】
【０１４５】
実施例１２
潤滑油のコストダウンのため、安価な二塩基エステルとしてＥｓｔｅｒｅｘ  Ａ４１を使用した。第１８表は、５Ｗ−３０  ＳＡＥ用の原型配合物を示す。他のグレードもこのような安価な二塩基エステルと配合するのは容易である。他の安価な二塩基エステルとしては、Ｅｓｔｅｒｅｘ  ＮＰ４５１及びＮＰ４７１がある。第１８表は、更に配合物の特性を示す。
第１８表：配合物ＡＢの配合及び物性
【０１４６】
【表２９】
2005504141.tif 000036
【０１４７】
以上のように、本発明の実施態様は、ＡＰＩ  ＳＬ小規模試験規格に適合すると共に、ＡＳＴＭ  Ｄ−５８６４−９５生分解性試験において、全体が少なくとも６０％生分解し得る環境にやさしい潤滑油を提供する。本発明の実施態様により提供される他の特徴及び利点は、当業者ならば明白である。
【０１４８】
本発明を限定数の実施態様について説明したが、一実施態様の特定の特徴は、本発明の他の実施態様によるものではない。一実施態様が本発明の全ての局面を代表するものではない。幾つかの実施態様では、組成物は、ここで述べなかった多数の化合物及び／又は特徴を含んでよい。他の実施態様では、組成物は、ここで述べなかった１つ以上の化合物及び／又は特徴を含まなくても或いは実質的に含まない。以上述べた実施態様の変化及び変形が存在する。例えば、環境にやさしい潤滑油は、前述のような組成物内で混合物である必要はない。環境にやさしい潤滑油の所望特性が満足される限り、いかなる量の成分を含むことができる。この環境にやさしい潤滑油の利用は、自動車用の潤滑油に限定されず、トラック、バン又はバスのように、環境にやさしい潤滑油を必要とするいかなる環境にも使用できることに注目すべきである。環境にやさしい潤滑油組成物の製造及び使用方法を多数の工程を参照して説明したことに注目されたい。これらの工程は、いかなる順序でも実施できる。１つ以上の工程を省略しても或いは組合せてもよいが、それでもなお実質的に同じ結果が得られる。付属の特許請求の範囲は、本発明の範囲にあるこれら変化及び変形の全てをカバーすることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】粘度調整剤（ＶＩＩ）の重量％に対するゲル化指数（Ｇｉ）のグラフである。
【図１】
2005504141.tif 000037
【国際公開パンフレット】
2005504141.tif 000038
2005504141.tif 000039
2005504141.tif 000040
2005504141.tif 000041
2005504141.tif 000042
2005504141.tif 000043
2005504141.tif 000044
2005504141.tif 000045
2005504141.tif 000046
2005504141.tif 000047
2005504141.tif 000048
2005504141.tif 000049
2005504141.tif 000050
2005504141.tif 000051
2005504141.tif 000052
2005504141.tif 000053
2005504141.tif 000054
2005504141.tif 000055
2005504141.tif 000056
2005504141.tif 000057
2005504141.tif 000058
2005504141.tif 000059
2005504141.tif 000060
2005504141.tif 000061
2005504141.tif 000062
2005504141.tif 000063
2005504141.tif 000064
2005504141.tif 000065
2005504141.tif 000066
2005504141.tif 000067
2005504141.tif 000068
2005504141.tif 000069
2005504141.tif 000070
2005504141.tif 000071
2005504141.tif 000072
2005504141.tif 000073
2005504141.tif 000074
2005504141.tif 000075
2005504141.tif 000076
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月27日(2003.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）エステル交換したトリグリセロール油、及び
ｂ）該トリグリセロール油とは異なる第一合成エステル、を含み、該第一合成エステルは、二塩基酸エステル、三塩基酸エステル又はポリオールエステルであり、該エステル交換トリグリセロールは、植物油を短鎖脂肪酸のエステル又はポリオールエステルのいずれかでエステル交換することにより得られる、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油。
【請求項２】
エステル交換したトリグリセロール油と第一合成エステルとを配合することを特徴とする、少なくとも６０％が生分解可能で、かつゲル化指数が約１２未満である環境にやさしい潤滑油の製造方法であって、該第一合成エステルは、二塩基酸エステル、三塩基酸エステル又はポリオールエステルであり、該エステル交換トリグリセロールは、植物油を短鎖脂肪酸のエステル又はポリオールエステルのいずれかでエステル交換することにより得られる該方法。
【請求項３】
前記環境にやさしい潤滑油が、更に
ｃ）極性粘度指数向上剤として、前記第一エステル及びトリグリセロール油とは異なる第二合成エステル、及び
ｄ）非極性粘度指数向上剤として水素化共重合体を含む請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項４】
更に
ｅ）分散剤／防止剤包装、及び
ｆ）少なくとも１種の添加物を含む請求項３に記載の潤滑油。
【請求項５】
前記水素化オレフィン共重合体が、水素化エチレン−プロペン粘度指数向上剤である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項６】
前記エステル交換トリグリセロール油が、約３０〜約８５重量％の量である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項７】
前記第一合成エステルが、約１０〜約３０重量％の量である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項８】
前記第二合成エステルが、約０．１〜約３重量％の量である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項９】
前記水素化オレフィン共重合体が、約０．１〜約６重量％の量である請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１０】
前記分散剤／防止剤包装が、約８〜約１４重量％の量である請求項４に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１１】
前記少なくとも１種の添加物が、約０．１〜約５重量％の量の、流動点降下剤、酸化防止剤、摩擦改質剤、錆防止剤、腐蝕防止剤、消泡剤又はそれらの組合せである請求項４に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１２】
更に鉱油又は合成油を含む請求項３に記載の環境にやさしい潤滑油。【請求項１３】前記鉱油又は合成油が、約０．１〜約３０重量％の量である請求項１２に記載の環境にやさしい潤滑油。
【請求項１４】
前記エステル交換トリグリセロール油が、グリセロールポリオールエステルと非グリセロールポリオールエステルとの混合物である請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１５】
前記エステル交換トリグリセロール油が、植物油と短鎖脂肪酸のエステルとのエステル交換により得られる請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１６】
前記エステル交換トリグリセロール油が、植物油とポリオールエステルとのエステル交換により得られる請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【請求項１７】
前記環境にやさしい潤滑油が、自動車エンジンオイルである請求項１又は２に記載の潤滑油又は製造方法。
【国際調査報告】
2005504141.tif 000077
2005504141.tif 000078
2005504141.tif 000079