(57)【要約】【課題】潤滑剤性能を決定するための高速大量処理審査方法を提供する。【解決手段】複数の異なる潤滑油組成物試料の酸化安定度を決定する方法を提供する。その方法はコンビナトリアル・ケミストリを使用して有利に最適化することができ、それにより潤滑油組成物の組合せのデータベースが得られる。市場の状況が変化したり、および／または製品要求条件または顧客仕様が変わっても、所望の製品を製造するのに適した条件を、手待ち時間無しか又は僅かで確定することができる。【選択図】図２
2007510162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の工程からなる潤滑油組成物をプログラム制御下で高速大量処理により審査する方法：
（ａ）（ｉ）主要量の少なくとも一種の潤滑粘度の基油と（ii）少量の少なくとも一種の潤滑油添加剤とからなる複数の異なる潤滑油組成物試料を用意する工程、ただし、各試料は複数の試験用容器のそれぞれに入っている、
（ｂ）各試料の酸化安定度を測定して、各試料についての酸化安定度データとする工程、そして
（ｃ）工程（ｂ）の結果を出力する工程。
【請求項２】
基油が天然油または合成油である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一種の潤滑油添加剤が、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、清浄剤、さび止め添加剤、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、補助溶剤、パッケージ混合剤、腐食防止剤、無灰分散剤、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請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各試料の酸化安定度を測定する工程が、試料を予め決めた温度で予め決めた期間酸素にさらし、そして試料が消費した酸素の量を決定することからなる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各試料の酸化安定度を測定する工程が、試料を予め決めた温度で予め決めた期間予め決めた量の酸素にさらし、そして試料が予め決めた量の酸素を消費するのに要した時間量を決定することからなる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
各試料の酸化安定度を測定する工程が、試料を基体の存在下で酸化反応条件に処し、そして予め決めた反応期間後に基体上に形成された堆積物の量を決定することからなる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各試料の酸化安定度を測定する工程が、赤外分光法を使用することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
赤外分光法がフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
各試料の酸化安定度を測定する工程が、走査型示差熱量法により決定される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程（ｃ）において、各試料についての工程（ｂ）の結果をコンピュータに送り、コンピュータではその結果を予め決めた値と比較して結果の不合格又は合格を定め、そしてコンピュータでは不合格試料を確定して不合格試料をそれ以上試験しないようにする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
出力工程が、工程（ｂ）の結果をデータ媒体に保存することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、工程（ｂ）の結果を更なる算定の結果を得るための基礎として使用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、工程（ｂ）の結果を遠隔地のデータ媒体に転送する工程を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、更なる算定の結果を遠隔地に転送する工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
潤滑油組成物試料をプログラム制御下で審査するためのシステムであって、下記の手段を含むシステム：
ａ）複数の試験容器であって、各試験容器には、（ｉ）主要量の少なくとも一種の潤滑粘度の基油と（ii）少量の少なくとも一種の潤滑油添加剤とからなる異なる潤滑油組成物試料が含まれている、
ｂ）個々の試料を試験するために選択するコンピュータ制御装置、
ｃ）コンピュータ制御装置からの命令に応じて、選択した試料を別個に、選択した試料の酸化安定度を測定するための試験ステーションに移動させる容器移動手段、
ｄ）選択した試料の酸化安定度を測定して酸化安定度データを得て、そして酸化安定度データをコンピュータ制御装置に送る手段。
【請求項１６】
容器移動手段が可動キャリジから構成される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
容器移動手段が、選択した個々の容器をしっかりと掴んで移動させる可動アームを有するロボット組立装置から構成される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
容器移動手段が試験容器を撹拌する手段を含む請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
酸化安定度を測定する手段が、選択した試料の酸素の消費を測定する手段からなる請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
酸化安定度を測定する手段が、選択した試料の酸化から生じた透明ガラス基板上の堆積物形成を測定する手段からなる請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
堆積物形成を測定する手段が、光源および光源と一直線上にある光電セルを含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
各試験容器の外側表面にバーコードが付けられている請求項１５に記載のシステム。
【請求項２３】
さらに、バーコード読取装置を含む請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には潤滑油組成物を高速大量処理により審査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物質合成にコンビナトリアル（組み合わせ）合成を使用することは、迅速な合成及び審査方法を使用して高分子、無機又は固体物質のライブラリを構築することを目的とした、比較的新しい研究領域である。例えば、反応装置技術の進歩によって、化学者や技術者は、新規な薬品の発見を追求して別々の有機分子の大量ライブラリを迅速に作製する能力が与えられ、それによりコンビナトリアル・ケミストリと呼ばれる成長過程にある研究部門の発展に至っている。コンビナトリアル・ケミストリとは一般に、多様性のある物質または化合物の収集群（普通はライブラリとして知られている）を作製するための方法および物質、並びに所望の特性についてライブラリを評価または審査するための技術および機器を意味している。
【０００３】
今日、潤滑剤産業における研究には、候補の潤滑油組成物を別個に製造すること、次に試験対象の候補組成物を大量に用いて候補の巨視的分析を行うことが含まれる。さらに、各候補組成物を試験するのに用いられる方法では人手による操作が要求される。これによって、試験して中心的な潤滑油組成物と確定することができる組成物の数は順次、著しく減少する。
【０００４】
従来の審査操作に関連した欠点は、次のように理解することができる。一例として、例えば客車用やヘビーデューティ用ディーゼルエンジン油として使用される潤滑油組成物のリン及び硫黄分を低減することに対する行政および自動車産業からの圧力が、例えば酸化試験、摩耗試験および混合性試験など一定の試験を満足しながら同時にリン及び硫黄を低レベルで含む油組成物を確定する新しい研究を導いている。例えば、米軍規格ＭＩＬ−Ｌ−４６１５２Ｅおよび日米自動車工業会が規定したＩＬＳＡＣ規格は、現在、エンジン油のリン分を０．１０重量％かそれ未満にするように要求していて、将来的にはリン分を更に低いレベル、例えば２００４年１月には０．０８重量％未満、２００６年１月には０．０５重量％未満にするように提案している。また、現在、エンジン油の硫黄分については工業規格要求が無いものの、２００６年１月には硫黄分を０．２重量％未満にすることが提案されている。よって、潤滑油中のリン及び硫黄の量を更にもっと減少させ、それにより将来の工業規格が提案するエンジン油のリン及び硫黄分を満たしながら、同時に高リン及び硫黄分エンジン油が有する酸化又は腐食防止性および耐摩耗性をなお保持していることが望ましい。これを達成するためには、多数の提案された潤滑油組成物を試験してどの組成物が有用であるかを決定しなければならない。
【０００５】
さらに、例えば変速機液、油圧作動液、ギヤ油、船用シリンダ油、圧縮機油および冷凍機潤滑剤等のような他の潤滑剤用途でも、同様の仕様の変化や変わる顧客要求が再配合に向けて奮闘を駆り立てている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、潤滑剤産業における今日の研究では再配合を迅速なやり方で行うことは不可能である。このように当該分野では、潤滑油組成物の実際の有用な特性と相関した情報を得るために、潤滑油組成物の製造およびそのような組成物の審査のためのより効率的で経済的で組織だった方法を必要としている。例えば、自動車またはトラックの内燃機関に使用される潤滑油は使用期間中苛酷な環境に置かれる。その環境の結果、例えば鉄化合物のような油中の不純物質の存在が触媒となり、また使用期間中に油がさらされる高温によっても促進される酸化を、油は被ることになる。油の触媒酸化は、油中での腐食酸化生成物やスラッジの形成に寄与するばかりか、油の粘度の増加、更には凝固も引き起こしうる。
【０００７】
従って、複数の試料候補の潤滑油組成物を、各試料を少量で用いて酸化安定度について迅速に審査することが望まれている。このようにして、膨大な数の多様性のある組成物の高速大量処理製造及び審査を遂行して、中心潤滑油組成物を確定することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、潤滑剤性能を決定するための高速大量処理審査方法を提供する。本発明の一態様では、潤滑油組成物をプログラム制御下で高速大量処理により審査する方法であって、下記の工程からなる方法を提供する：（ａ）：（ｉ）主要量の少なくとも一種の潤滑粘度の基油と（ii）少量の少なくとも一種の潤滑油添加剤とからなる複数の異なる潤滑油組成物試料を供給する工程、ただし、各試料は複数の試験容器のそれぞれに入っている、（ｂ）：各試料の酸化安定度を測定して、各試料についての酸化安定度データとする工程、そして（ｃ）：工程（ｂ）の結果を出力する工程。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法により、有利なことには、多数の異なる潤滑油組成物試料を、試料の酸化安定度を決定するための調整可能な選択基準に従って効率的なやり方で自動的に審査することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、様々な態様について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
本発明は、複数の試験容器のそれぞれに入った複数の異なる潤滑油組成物試料を酸化安定度の測定に掛けることにより、複数の異なる潤滑油組成物の潤滑剤性能を決定するための高速大量処理審査方法に関する。「高速大量処理」なる表現は、本明細書で使用するとき、比較的多数の異なる潤滑油組成物を迅速に製造して分析できることを意味すると理解されたい。本発明の審査方法の第一工程では、少なくとも一種の潤滑粘度の基油と少なくとも一種の潤滑油添加剤の量を変えて試験容器それぞれに導入し、それにより各容器は、各容器内で潤滑粘度の基油と組み合わせた添加剤の量百分率及び／又は種類に応じて組成が違っている異なる潤滑油組成物を含んでいる。各試料の組成に関するデータはデータライブラリに保存される。操作は、プログラム制御下で有利に遂行され、例えばマイクロプロセッサ又は他のコンピュータ制御装置により自動制御される。「プログラム制御」なる表現は、本明細書で使用するとき、本発明で複数の潤滑油組成物を供給するのに使用される装置が、マイクロプロセッサ又は他のコンピュータ制御装置により自動化され制御されることを意味すると理解されたい。
【００１２】
本発明の高速大量処理審査方法に使用される潤滑油組成物には、第一成分として潤滑粘度の基油が主要量で、例えば組成物の全重量に基づき５０重量％以上、好ましくは約７０重量％以上、より好ましくは約８０乃至約９９．５重量％、そして最も好ましくは約８５乃至約９８重量％の量で含まれる。「基油」なる表現は、本明細書で使用するとき、単一の製造者により同一の仕様で（供給原料や製造者の所在地とは無関係に）製造され、同一の製造者の仕様を満たし、そして独特の処方、製造物確認番号またはその両方により確認される潤滑剤成分である基材油または基材油のブレンドを意味すると理解されたい。本発明に使用される基油は、任意のあらゆる用途で、例えばエンジン油、船用シリンダ油、および油圧作動油、ギヤ油、変速機液などの機能液等として潤滑油組成物を配合するのに使用される、現在知られているか、もしくは後年発見される如何なる潤滑粘度の基油であってもよい。さらに、本発明に使用される基油は任意に、高分子量アルキルメタクリレート、エチレン−プロピレン共重合体またはスチレン−ブタジエン共重合体などのオレフィン共重合体等およびそれらの混合物のような粘度指数向上剤を含有することができる。
【００１３】
当該分野の熟練者であれば容易に理解できるように、基油の粘度は用途に依存する。よって、本発明に用いられる基油の粘度は通常は、摂氏１００度（℃）で約２乃至約２０００センチストークス（ｃＳｔ）の範囲にある。エンジン油として用いられる個々の基油の動粘度範囲は１００℃で、一般に約２ｃＳｔ乃至約３０ｃＳｔであり、好ましくは約３ｃＳｔ乃至約１６ｃＳｔ、最も好ましくは約４ｃＳｔ乃至約１２ｃＳｔであり、そして所望とする最終使用および完成油の添加剤に応じて選択もしくはブレンドされて、所望のグレードのエンジン油、例えばＳＡＥ粘度グレードが０Ｗ、０Ｗ−２０、０Ｗ−３０、０Ｗ−４０、０Ｗ−５０、０Ｗ−６０、５Ｗ、５Ｗ−２０、５Ｗ−３０、５Ｗ−４０、５Ｗ−５０、５Ｗ−６０、１０Ｗ、１０Ｗ−２０、１０Ｗ−３０、１０Ｗ−４０、１０Ｗ−５０、１５Ｗ、１５Ｗ−２０、１５Ｗ−３０または１５Ｗ−４０である潤滑油組成物とされる。ギヤ油として用いられる油の粘度は、１００℃で約２ｃＳｔ乃至約２０００ｃＳｔの範囲にある。
【００１４】
基材油は、種々様々な方法を使用して製造することができ、その例としては、これらに限定されるものではないが、蒸留、溶剤精製、水素処理、オリゴマー化、エステル化および再精製を挙げることができる。再精製油は、製造中に、汚染により、あるいは以前の使用中に混入した物質を実質的に含むことはない。本発明の潤滑油組成物の基油は、任意の天然または合成の潤滑基油であってよい。好適な炭化水素合成油としては、これらに限定されるものではないが、エチレンの重合によりまたは１−オレフィンの重合により合成されてポリアルファオレフィン又はＰＡＯ油のような重合体とされた油、または一酸化炭素ガスと水素ガスを用いてフィッシャー・トロプシュ法などの炭化水素合成法により合成された油を挙げることができる。例えば、好適な基油は、重質留分を含む場合でもその量が僅かである、例えば１００℃粘度が２０ｃＳｔか、それ以上である潤滑油留分を殆ど含むことのない油である。
【００１５】
基油は、天然の潤滑油、合成の潤滑油またはそれらの混合物から誘導することができる。好適な基油としては、合成ろうおよび粗ろうの異性化により得られた基材油、並びに原油の芳香族及び極性成分を（好ましくは溶剤抽出ではなく）水素化分解して製造した水素化分解基材油を挙げることができる。好適な基油としては、ＡＰＩ公報１５０９、第１４版、補遺Ｉ、１９９８年１２月に規定されている全ＡＰＩ区分Ｉ、II、III、IV及びＶに含まれるものが挙げられる。IV種基油はポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）である。Ｖ種基油には、Ｉ、II、III又はIV種に含まれなかったその他全ての基油が含まれる。II、III及びIV種の基油も本発明に使用するのに好ましいが、これら好ましい基油は、Ｉ、II、III、IV及びＶ種の基材油又は基油を一種以上混ぜ合わせることにより製造することができる。
【００１６】
使用できる天然油としては、鉱油系潤滑油、例えば液体石油、パラフィン系、ナフテン系又は混合パラフィン−ナフテン系の溶剤処理又は酸処理した鉱油系潤滑油、石炭や頁岩から誘導された油、動物油および植物油（例えばナタネ油、ヒマシ油およびラード油）等を挙げることができる。
【００１７】
使用できる合成潤滑油としては、これらに限定されるものではないが、炭化水素油およびハロ置換炭化水素油、具体的には重合及び共重合オレフィン、例えばポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレン−イソブチレン共重合体、塩素化ポリブチレン、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）等およびそれらの混合物；アルキルベンゼン、例えばドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ（２−エチルヘキシル）−ベンゼン等；ポリフェニル、例えばビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニル等；アルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフィド、並びにそれらの誘導体、類似物および同族体等を挙げることができる。
【００１８】
他の使用できる合成潤滑油としては、これらに限定されるものではないが、炭素原子数５以下のオレフィン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブテン、ペンテンおよびそれらの混合物を重合することにより製造された油が挙げられる。そのような重合体油の製造方法も当該分野の熟練者にはよく知られている。
【００１９】
別の使用できる合成炭化水素油としては、適正な粘度を有するアルファオレフィンの液体重合体が挙げられる。特に有用な合成炭化水素油は、Ｃ6−Ｃ12アルファオレフィンの水素化液体オリゴマー、例えば１−デセン三量体である。
【００２０】
使用できる合成潤滑油の別の部類としては、これらに限定されるものではないが、アルキレンオキシド重合体、すなわち単独重合体、共重合体、および末端ヒドロキシル基が例えばエステル化またはエーテル化により変性したそれらの誘導体を挙げることができる。これらの油の例示としては、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの重合により合成された油、これらポリオキシアルキレン重合体のアルキル及びフェニルエーテル（例えば、平均分子量１０００のメチルポリプロピレングリコールエーテル、分子量５００〜１０００のポリエチレングリコールのジフェニルエーテル、分子量１０００〜１５００のポリプロピレングリコールのジエチルエーテル等）、またはそれらのモノ及びポリカルボン酸エステル、例えば酢酸エステル、混合Ｃ3−Ｃ8脂肪酸エステル、またはテトラエチレングリコールのＣ13オキソ酸ジエステルがある。
【００２１】
使用できる合成潤滑油の別の部類としては、これらに限定されるものではないが、ジカルボン酸、例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸等と、各種アルコール、例えばブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、プロピレングリコール等とのエステルが挙げられる。これらエステルの具体例としては、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケート、リノール酸二量体の２−エチルヘキシルジエステル、および１モルのセバシン酸を２モルのテトラエチレングリコールおよび２モルの２−エチルヘキサン酸と反応させて生成した複合エステル等を挙げることができる。
【００２２】
また、合成油として使用できるエステルとしては、これらに限定されるものではないが、炭素原子数約５〜約１２のカルボン酸と、アルコール、例えばメタノール、エタノール等、ポリオールおよびポリオールエーテル、例えばネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトール等とから製造されたものも挙げられる。
【００２３】
ケイ素系の油、例えばポリアルキル、ポリアリール、ポリアルコキシ又はポリアリールオキシ−シロキサン油及びシリケート油は、合成潤滑油の別の有用な部類を構成する。これらの具体例としては、以下に限定されるものではないが、テトラエチルシリケート、テトラ−イソプロピルシリケート、テトラ−（２−エチルヘキシル）シリケート、テトラ−（４−メチル−ヘキシル）シリケート、テトラ−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）シリケート、ヘキシル−（４−メチル−２−ペントキシ）ジシロキサン、ポリ（メチル）シロキサン、ポリ（メチルフェニル）シロキサン等を挙げることができる。更に別の使用できる合成潤滑油としては、これらに限定されるものではないが、リン含有酸の液体エステル、例えばリン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、デカンホスフィン酸のジエチルエステル等、および高分子量テトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００２４】
潤滑油は、天然、合成または上に開示した種類のうちの任意の二種以上の混合物の未精製、精製及び再精製の油から誘導することができる。未精製油は、天然原料または合成原料（例えば、石炭、頁岩またはタール・サンド・ビチューメン）から直接に、それ以上の精製や処理無しに得られた油である。未精製油の例としては、これらに限定されるものではないが、レトルト操作により直接得られた頁岩油、蒸留により直接得られた石油、またはエステル化処理により直接得られたエステル油が挙げられ、各々その後それ以上の処理無しに使用される。精製油は、一以上の性状を改善するために一以上の精製工程で更に処理されたことを除いては、未精製油と同じである。これらの精製技術は、当該分野の熟練者には知られているが、例えば溶剤抽出、二次蒸留、酸又は塩基抽出、ろ過、パーコレート、水素化処理、脱ろう等が挙げられる。再精製油は、使用済の油を精製油を得るのに用いたのと同様の処理で処理することにより得られる。そのような再精製油は、再生又は再処理油としても知られていて、使用された添加剤や油分解生成物の除去を目的とする技術によりしばしば更に処理される。
【００２５】
ろうの水素異性化から誘導された潤滑基材油も、単独で、あるいは前記天然及び／又は合成基材油と組み合わせて使用することができる。そのようなろう異性体油は、天然又は合成ろうまたはそれらの混合物を水素異性化触媒上で水素異性化することにより製造される。
【００２６】
天然ろうは一般に、鉱油を溶剤脱ろうすることにより回収された粗ろうであり、合成ろうは一般に、フィッシャー・トロプシュ法により製造されたろうである。
【００２７】
本発明に使用される潤滑油組成物の第二成分は、少なくとも一種の潤滑油添加剤である。そのような添加剤は、潤滑油組成物を配合するのに使用される現在知られているか、もしくは後年発見される任意の添加剤であってよい。本発明に使用される潤滑油添加剤としては、これらに限定されるものではないが、酸化防止剤、耐摩耗性添加剤、金属清浄剤などの清浄剤、さび止め添加剤、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、補助溶剤、パッケージ混合剤、腐食防止剤、無灰分散剤、染料、極圧剤等、およびそれらの混合物を挙げることができる。グリースには、適当な増粘剤を添加する必要がある。各種の添加剤が知られており、また市販されてもいる。本発明に係る種々の潤滑油組成物の製造にも、これらの添加剤またはその類似化合物を用いることができる。
【００２８】
あるいは、潤滑油添加剤（類）は更に希釈油を含むことにより添加剤濃縮物を形成することができる。これら濃縮物は通常、希釈油を少なくとも約９０重量％乃至約１０重量％、好ましくは約９０重量％乃至約５０重量％、および上記添加剤（類）を約１０重量％乃至約９０重量％、好ましくは約１０乃至約５０重量％含有している。濃縮物に適した希釈剤としては任意の不活性希釈剤、好ましくは潤滑粘度の油、例えば前述した基油が挙げられ、それにより濃縮物を容易に潤滑油と混合して潤滑油組成物を製造することができる。希釈剤として使用することができる好適な潤滑油は、任意の潤滑粘度の油であってよい。
【００２９】
一般に、本発明の潤滑油組成物は少なくとも一種の酸化防止剤を含んでいる。酸化防止剤の例としては、これらに限定されるものではないが、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、第二級芳香族アミン系酸化防止剤、硫化フェノール系酸化防止剤、油溶性銅化合物、リン含有酸化防止剤、および有機硫化物、二硫化物及び多硫化物等を挙げることができる。酸化防止剤は通常、本発明の潤滑油組成物中に約０．１乃至約５重量％の範囲の濃度で存在する。
【００３０】
立体障害のあるヒンダードフェノール系酸化防止剤の例としては、これらに限定されるものではないが、オルト−アルキル化フェノール系化合物、例えば２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４−メチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４−エチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２−メチル−６−スチリルフェノール、２，６−ジスチリル−４−ノニルフェノール、およびそれらの類似物及び同族体を挙げることができる。そのような単核フェノール系化合物の二種以上の混合物も適している。
【００３１】
本発明の潤滑油組成物に使用される他のフェノール系酸化防止剤の例としては、これらに限定されるものではないが、一以上のメチレンで架橋したアルキルフェノール、一以上の立体障害のある非架橋フェノール系化合物、およびそれらの混合物を挙げることができる。メチレン架橋化合物の例としては、これらに限定されるものではないが、４，４’−メチレンビス（６−ｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）、４，４’−メチレンビス（２−ｔ−アミル−ｏ−クレゾール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、および４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）等を挙げることができる。特に好ましいのは、メチレン架橋アルキルフェノールの混合物、例えば米国特許第３２１１６５２号明細書に記載されているものであり、その内容も参照事項として本明細書の記載とする。
【００３２】
アミン系酸化防止剤も本発明の潤滑油組成物に使用することができる。その例としては、これらに限定されるものではないが、油溶性芳香族第二級アミン、芳香族第二級ポリアミン等、およびそれらの組合せが挙げられ、芳香族第二級アミンが好ましい。芳香族第二級モノアミンの例としては、ジフェニルアミン、アルキル置換基１又は２個を含み、各アルキル基の炭素原子数が約１６までであるアルキルジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、フェニル−ベータ−ナフチルアミン、アルキル又はアラルキル基を少なくとも１又は２個含み、各基の炭素原子数が約１６までであるアルキル又はアラルキル置換フェニル−アルファ−ナフチルアミン、およびアルキル又はアラルキル基を少なくとも１又は２個含み、各基の炭素原子数が約１６までであるアルキル又はアラルキル置換フェニル−ベータ−ナフチルアミン等を挙げることができる。
【００３３】
芳香族アミン系酸化防止剤の好ましい種類は、下記一般式のアルキル化ジフェニルアミンである：
Ｒ1−Ｃ6−Ｈ4−ＮＨ−Ｃ6Ｈ4−Ｒ2
式中、Ｒ1は、炭素原子数６〜１２、好ましくは炭素原子数８又は９のアルキル基（好ましくは、分枝アルキル基）であり、そしてＲ2は、水素原子、または炭素原子数６〜１２、好ましくは炭素原子数８又は９のアルキル基（好ましくは、分枝アルキル基）である。最も好ましくは、Ｒ1とＲ2は同じである。そのような好ましい一化合物は、ノーガルベ(Naugalube)４３８Ｌとして市販されていて、主としてノニル基が分枝の４，４’−ジノニルジフェニルアミン（すなわち、ビス（４−ノニルフェニル）アミン）であると理解されている物質である。
【００３４】
本発明の潤滑油組成物に使用される別の酸化防止剤は、一種以上の部分硫化フェノール系液体化合物からなり、例えば一塩化硫黄をフェノールの液体混合物と反応させることにより製造されたものがある、ただし、フェノール混合物のうちの少なくとも約５０重量％は一種以上の反応性ヒンダードフェノールからなり、そして液体生成物が生成するように、反応性ヒンダードフェノールモル当り一塩化硫黄約０．３乃至約０．７グラム原子となるような割合である。そのような液体生成物の組成物を製造するのに使用できる代表的なフェノール混合物としては、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール約７５％、２−ｔ−ブチルフェノール約１０％、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール約１３％、および２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール約２％（重量で）を含む混合物が挙げられる。反応は発熱であり、約１５℃乃至約７０℃の範囲内に維持することが好ましく、最も好ましくは約４０℃から約６０℃の間に維持する。
【００３５】
種々の酸化防止剤の混合物も本発明の潤滑油組成物に使用することができる。好適な一混合物は、（ｉ）少なくとも三種の異なった立体障害のある第三級ブチル化一価フェノールの油溶性混合物であって、２５℃で液体状態にあるもの、（ii）少なくとも三種の異なった立体障害のある第三級ブチル化メチレン架橋ポリフェノールの油溶性混合物、および（iii）アルキル基が炭素原子数８〜１２の分枝アルキル基である少なくとも一種のビス（４−アルキルフェニル）アミンの組合せからなり、（ｉ）、（ii）および（iii）の割合は重量に基づき、（iii）成分の重量部当り（ｉ）成分約３．５乃至約５．０部、そして（ii）成分約０．９乃至約１．２部の範囲にある。そのような上記酸化防止剤の例は米国特許第５３２８６１９号明細書に開示されていて、その内容も参照事項として本明細書の記載とする。他の有用な酸化防止剤としては米国特許第４０３１０２３号明細書に開示されているものがあり、その内容も参照事項として本明細書の記載とする。
【００３６】
耐摩耗性添加剤の例としては、これらに限定されるものではないが、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、例えばボーン(Born)、外著、「種々の潤滑メカニズムにおけるある種の金属ジアルキル及びジアリールジチオリン酸塩の化学構造と有効性との関係」、ルブリケーション・サイエンス(Lubrication Science)、第４−２巻、１９９２年１月（例えばｐ．９７−１００参照）掲載の論文に記載されているもの；アリールリン酸エステル及び亜リン酸エステル、硫黄含有エステル、リン硫黄化合物、金属又は無灰ジチオカルバメート、キサントゲン酸エステル、硫化アルキル等、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００３７】
清浄剤の例としては、これらに限定されるものではないが、スルホネート清浄剤のような過塩基性又は中性清浄剤、例えばアルキルベンゼンと発煙硫酸から製造されたもの；フェネート（高過塩基性又は低過塩基性）、高過塩基性フェネートステアレート、フェノレート、サリチレート、ホスホネート、チオホスホネート、イオン性界面活性剤等、およびそれらの混合物を挙げることができる。低過塩基性金属スルホネートは、一般に全塩基価（ＴＢＮ）が約０乃至約３０、好ましくは約１０乃至約２５である。低過塩基性金属スルホネートおよび中性金属スルホネートが当該分野ではよく知られている。
【００３８】
さび止め添加剤の例としては、これらに限定されるものではないが、非イオン性ポリオキシアルキレン添加剤、例えば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、例えば金属ジノニルナフタレンスルホネート等；およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００３９】
摩擦緩和剤の例としては、これらに限定されるものではないが、アルコキシル化脂肪アミン；ホウ酸化脂肪エポキシド；脂肪亜リン酸エステル；脂肪エポキシド；脂肪アミン；ホウ酸化アルコキシル化脂肪アミン；脂肪酸の金属塩；脂肪酸アミド；グリセロールエステル；ホウ酸化グリセロールエステル；および米国特許第６３７２６９６号明細書に開示されている脂肪イミダゾリン（その開示内容も参照として本明細書の記載とする）；Ｃ4−Ｃ75、好ましくはＣ6−Ｃ24、最も好ましくはＣ6−Ｃ20の脂肪酸エステルと、アンモニアおよびアルカノールアミン、例えば米国特許出願第１０／４０２１７０号（２００３年３月２８日出願）の明細書に開示されているもの（その開示内容も参照として本明細書の記載とする）からなる群より選ばれた窒素含有化合物との反応生成物から得られた摩擦緩和剤等、およびそれらの混合物を挙げることできる。
【００４０】
消泡剤の例としては、これらに限定されるものではないが、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等、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００４１】
無灰分散剤の例としては、これらに限定されるものではないが、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非窒素含有誘導体；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、ホスホンアミド、チオホスホンアミドおよびリンアミドからなる群より選ばれる塩基性窒素化合物；チアゾール、例えば２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾールおよびそれらの誘導体；トリアゾール、例えばアルキルトリアゾールおよびベンゾトリアゾール；アミン、アミド、イミン、イミド、ヒドロキシル、カルボキシル等を含む一以上の付加極性官能基を持つカルボン酸エステルを含む共重合体、例えば長鎖アルキルアクリレート又はメタクリレートと上記官能基を持つ単量体との共重合により製造された生成物等、およびそれらの混合物を挙げることができる。これらの分散剤の誘導体、例えばホウ酸化コハク酸イミドなどのホウ酸化分散剤も使用することができる。分散剤は、ポリアルキレンコハク酸無水物をポリアルキレンポリアミンでアミノ化して誘導されたポリアルキレンコハク酸イミドであることが好ましい。
【００４２】
所望により、後述するように少なくとも一種の基油と少なくとも一種の潤滑油添加剤とを分配して本発明に係る組成物とする前に、組成物（すなわち配合物）に使用することが提案された化合物の分子モデリングを行って、どの化合物が可能性のある中心的な候補組成物をもたらすかを判断することが有利であると言える。例えば、化合物の遷移状態、結合の長さ、結合角、双極子モーメント、疎水性等のような因子を含む計算を実施することができる。よって、提案された化合物を審査して、例えば、どの化合物が中間体の過酸化物を捕捉する能力が乏しいために酸化防止過程で不充分にしか機能しないかを判断することができる。これは、例えばアクセルリス(Accelrys)社（カリフォルニア州サンディエゴ）製のクアンタム・メカニックス(Quantum Mechanics)のような公知のソフトウェアを使用して実施することができる。
【００４３】
上記の実験プログラム（群）の入力に基づいて最初の化合物テスト・ライブラリを設計するのに、テスト・ライブラリの設計用ソフトウェアを使用することができる。このソフトウェアを使用して、所望の実験空間を包含し統計実験設計法を利用するテスト・ライブラリを効率的に設計することができる。次に、別のソフトウェアを使用して実験のデータを解析し、そしてそのデータを化合物の構造および／または化合物処理条件および／または反応条件と相関させることができる。そのような相関関係はしばしば、アクセルリス社（カリフォルニア州サンディエゴ）製のＱＳＡＲソフトウェア（定量的構造活性相関）と呼ばれている。次に、ソフトウェアによりそのようなＱＳＡＲプログラムを使用して、それ以後の化合物テスト・ライブラリを更なる審査に向けて設計することができる。
【００４４】
そのようなＱＳＡＲプログラムの使用によって審査の効率を高めることができる。より多くのデータが集まるにつれて、これらＱＳＡＲプログラムは化合物ライブラリを発展させる効率がもっと良くなり、所望の化合物を見つける確率も高まる。例えば、後述するように解析した化合物を種々の潤滑油組成物に配合することができ、その後、例えば回帰及び解析技術により、アクセルリス社（カリフォルニア州サンディエゴ）製のＣ2−ＱＳＡＲなど公知のソフトウェアを使用して更に解析することができる。このように、分子モデリングから得られたデータの確認を遂行することができ、次いでこのデータもデータ収集装置に保存することができる。このようにして、当該分野の熟練者が考えた新規な化合物を、化合物の実際の合成に先立ってＱＳＡＲソフトウェアで調べてその活性度を予測することができる。さらに、そのようなソフトウェアツールを利用して、合成を考えている可能な化合物の一覧表に当該分野の熟練者が成功する確率が高い順に優先順位を付けることが可能である。
【００４５】
ここで図１に言及すると、複数の試験容器それぞれに入った前記組成物を供給するシステムの例を、システム１００として概括的に図示している。複数の試験容器それぞれに入った前記組成物を供給するこのシステムと方法の代表的なものとしては、同時係属出願中の米国特許出願第１０／６９９５１０号明細書（ウォレンベルグ、外、２００３年１０月３１日出願、題名「コンビナトリアル・ライブラリのための潤滑油組成物の高速大量処理製造」、（ドケット第Ｔ−６２９８Ａ号、（５３８−６０））、譲受人は本出願と共通）に開示されているものがあり、その内容も参照事項として本明細書の記載とする。一般に容器１１０は、前記潤滑粘度の基油Ｂの供給物を含んでいる。容器１２０は、添加剤Ａの供給物を含んでいて、基油の性状を改良するのに有用な前記添加剤のうちのいずれかであってよい。当該分野の熟練者であれば容易に理解できるように、一種以上の基油および／または一種以上の添加剤をそれぞれ分配するときは、一個以上の容器１１０および容器１２０を使用することができる。
【００４６】
管路１１１は、基油Ｂをノズル部分１１３まで導く導管であり、後述するようにノズル部分から基油Ｂを選択した試験容器に分配することができる。分配する基油の量は計量ポンプ１１２で決められるが、コンピュータで制御することができる。
【００４７】
管路１２１は、潤滑油添加剤Ａをノズル部分１２３まで導く導管であり、後述するようにノズル部分から添加剤Ａを選択した試験容器に分配することができる。分配される潤滑油添加剤の量は計量ポンプ１２２で決められるが、これもコンピュータで制御することができる。予め選択したプロトコルに従って予め決めた量の物質を自動的に計量するためのコンピュータプログラムとシステムが当該分野では知られているが、本発明でも使用することができる。
【００４８】
ノズル１１３及び１２３は極めて接近していることが好ましく、それにより基油Ｂと添加剤Ａを同時に試験容器に分配することができる。あるいは、基油Ｂと添加剤Ａを順次試験容器に添加することもできる。ノズル１１３及び１２３は、多チャンネルピペットまたは一個以上の注射針から構成することができる。
【００４９】
容器１１０及び１２０は加圧することができる。任意に、二個以上の容器を用いることができる。本発明に使用するのに適した計量ポンプも知られていて市販されてもいる。粘性の高い潤滑基材油または添加剤を使用する場合には、容器１１０及び１２０および／または管路１１１及び１２１、計量ポンプ１１２及び１２２、および／またはノズル１１３及び１２３を加熱して液流の通過を容易にすることができる。
【００５０】
試験フレーム１３０は、分配した添加剤または基油と添加剤を受け入れる複数のくぼみ１３２を有する透明な材料（例えば、ガラス）でできたブロック１３１を包含している。くぼみは試験容器になり、各容器には予め決めた異なる組成の潤滑油組成物が入る、すなわち各組成物の基油及び／又は添加剤の百分率及び／又は種類は容器毎に互いに異なる。任意に容器は、ブロックに設けられたくぼみの代わりにラックに取り付けられた別個の容器（例えば、試験管）であってもよい。試験容器は透明なガラス管から構成されることが好ましい。図１には５個の容器、すなわちくぼみ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅが図示されているが、本発明には任意の個数の容器を用いることができる。例えば、要求次第でシステムは２０個、５０個、１００個又はそれ以上の試験容器と試料を用いることができる。
【００５１】
個々の容器（溜め）は、比較的少量の潤滑油試料を保持するように作られている。各溜めの試料サイズは、一般には約２０ｍＬ以下であってよく、好ましくは約１５ｍＬ以下、より好ましくは約１０ｍＬ以下、そして更に好ましくは約５ｍＬ以下である。
【００５２】
試験フレーム１３０および分配ノズル１１３及び１２３は、互いに相対的に移動できる。装置操作者による手動での装置移動も本発明の範囲に含まれるが、プログラム可能な移動を伴うロボット機構が好ましい。ある態様では試験フレーム１３０は、選択したくぼみが分配ノズル１１３及び１２３の下に順次位置するように、横及び／又は縦方向に移動できる滑り移動可能なキャリジに取り付けられている。別の態様では、ノズル１１３及び１２３および任意に容器１１０及び１２０が横及び／又は縦に滑り移動できて、ノズル１１３及び１２３の位置決めを遂行する。
【００５３】
試験の操作では、容器１１０及び１２０をそれぞれ選択した潤滑基油と添加剤（類）で満たす。システム１００の装置が、分配ノズル１１３及び１２３がくぼみ１３２ａの上部一直線上に位置するように移動する。計量した量の基油Ｂと計量した量の添加剤Ａが同時にくぼみ１３２ａに分配される。その後、分配ノズル１１３及び１２３は次のくぼみ１３２ｂの一直線上に再び位置して、そして予め決めた変動計画に従ってくぼみ１３２ｂの潤滑油がくぼみ１３２ａの潤滑油とは添加剤の組成百分率が異なるように、添加剤Ａおよび／または基油Ｂの計量する量が変わる。ノズル１１３及び１２３は順次、連続したくぼみ１３２ｃ、１３２ｄ及び１３２ｅの一直線上になるようにしながらこのパターンを繰り返して、各くぼみに予め決めた組成の潤滑油が含まれるようにする。
【００５４】
成分ＡとＢは、混合することにより、例えばフレーム１３１の撹拌、静的混合、容器の内容物の個々の撹拌（機械的または磁気的撹拌）により、および／または容器に窒素などのガスを吹き込むことにより、容器内で組み合わせることが好ましい。任意に、基油Ｂと添加剤（類）Ａを容器それぞれに分配する前に組み合わせることもできる。例えば、混合室を有する単一の分配ノズルを使用することができ、基油Ｂと添加剤（類）Ａは計量されて混合室に入ったのちノズルより容器に分配される。
【００５５】
一旦潤滑油組成物を含む複数の容器が供給されたなら、複数の液体試料を、例えば酸化消費データ、堆積物データ、粘度データ等のような酸化安定度測定値について分析することができる。ここで図２に言及すると、複数の液体試料の酸化防止性を順次分析するためのシステムを概略的に図示している。整列した試験容器２１２がホルダ２１５に取り付けられているシステム２００を概略的に図示している。システム２００は、任意の数の試験容器２１２（と試料）を収容できるように作られている。各試料は、例えばホルダ２１５内に規則正しく整列したその試験容器の位置によって、より好ましくは試料に関連した識別の印を有することにより識別できる。例えば、各試験容器２１２は、その外側表面に付けられた識別バーコード２１３を有することができる。バーコード読取装置２２５は、試験容器２１２それぞれの個々のバーコードを読み取り、バーコードデータ信号をデータ送信回線２２６を介してコンピュータ制御装置２３０に送って、試料を電子的に識別することができるような位置にある。バーコード読取装置２２５は、選択した個々の試験容器２１２と一直線上に位置できるように、コンピュータ制御装置２３０からの信号に応答してホルダ２１５に対して移動できることが好ましい。
【００５６】
ロボット組立装置２５０は、把握機構２５２を備えた可動アーム２５１を含んでいる。ロボット組立装置は、コンピュータ制御装置２３０からの選択命令に従って個々の試験容器２１２をしっかり掴んで、試験容器を試験ステーション２２０の位置に移動させるように作られていて、それにより容器内の試料の酸化防止性を測定することができる。コンピュータ制御装置２３０は、制御信号送信回線２３１を介してロボット組立装置の制御に操作的に関与して、予め測定の決まった試験容器を選択的に取り出したのちホルダ２１５の定められた位置それぞれに再び置くようにする。
【００５７】
試験ステーション２２０は、試料の酸化安定度、すなわち耐酸化性を試験する手段を含んでいる。試験の酸化安定度データ結果は、電気又は光信号に変換され、信号送信回線２２３を介してコンピュータ制御装置２３０に送られる。酸化安定度を試験する種々の手段が知られているが、一般的には、試料を酸素環境に置いて予め決めた期間に渡って試料に対する酸化の影響を測定することが含まれる。
【００５８】
例えば、本発明に使用される一試験法（潤滑油酸化試験法として知られている）では、油試料を計量してガラスなどの酸化セルに入れる。セルにガラス製撹拌器を挿入し、セルを約１大気圧（７６０ｍｍＨｇ）に維持された酸素ガス送出源と一緒に密封する。一般に、撹拌器は酸化セルの外部にある撹拌用モーターと磁気的に連係している。油試料の上部領域には、試験潤滑油の酸化過程で遊離しうる二酸化炭素ガスを吸収するのに適した充分な量の固体物質、例えば水酸化カリウムを置くことができる。任意に、酸化の加速を助長するために潤滑油に液体触媒を添加してもよく、触媒は内燃機関内で一般に認められる金属イオン種をシミュレートするように選択される。
【００５９】
次に、セルを予め決めた温度、例えば約２５０°Ｆ乃至約４００°Ｆ、好ましくは約３００°Ｆ乃至約３５０°Ｆの範囲の温度に維持した油浴内に静置して、酸素供給に接続する。充分な量の酸素をセルに送り出しながら撹拌器で油試料を撹拌する。充分な量の酸素が試料で消費されるまで試験を実施し、そして試料の全実施時間を例えば時間で報告する。一般的に、大規模な操作では通常、試料２５グラムに対して酸素１リットルが必要である。よって、少量の試料を用いる試験であればそれに比例して酸素の容量も少なくて済み、当該分野の熟練者の範囲内にある。所望により、後の解析のために、潤滑油粘度と共に消費された酸素流量の測定結果を予め決めた時間間隔でコンピュータ・データベースに記録することができる。この試験の変形では、予め決めた期間、例えば約１０時間試験の後に消費された酸素の量を測定し、同時に酸素消費容量と潤滑油粘度をある時間間隔でコンピュータ・データベースに記録する。好適な高速大量処理粘度測定法については、欧州特許第１１５８２９０号明細書、国際公開第９９／１８４３１号パンフレット、米国特許出願公開第２００３／００３７６０１号明細書、米国特許第６３８３８９８号明細書及び国際公開第０３／０１９１５０号パンフレットに開示されている。
【００６０】
第二の態様では、試験油の酸化が進んで透明な管などに堆積物を形成する温度を決定する方法が使用される。この方法では、透明なガラス管をアルミニウム製加熱ブロックなどの金属製加熱ブロックの内部に静置し、ガラス管の底のホルダに小さな空気ホースを取り付ける。次に、約５ｍＬ注射器などの好適なノズルおよび約１２インチの柔軟な管などの好適なホースを油試料で満たす。
【００６１】
管を空気ホースより上部にあるガラス管のホルダに取り付け、油をノズルよりガラス管に着実に導入する。試験期間中に加熱ブロックにより空気が試験油をガラス管の上方に押し上げる。予め決めた時間内、例えば１６時間内に試料全部が注入されるように、空気流の速度および試料導入の速度を制御する。油の酸化によって徐々にガラス管の内壁に濃い色の堆積物が形成される。加熱ブロックを狭い制限内で温度制御し、一般に試験条件を例えば約２３０℃乃至約３３０℃の温度範囲で選択し、そして種々の温度で試験を実施して温度の変動範囲に渡って堆積物形成を決定することができる。予め決めた期間（例えば、１６時間）後に試験装置からガラス管を取り出して適当な溶剤ですすぎ、そして管内の堆積物の色の濃さによって堆積物の量を測定する。濃さは堆積物の量および酸化の量を示す。測定値を予め決めた標準管セットと比較する。
【００６２】
試験管を目視により検査し、標準管セットと比較し、堆積物形成率を見積もることにより手動でも堆積物形成の決定を行うことができるが、本発明の方法は自動化されていて好ましくは光源と光電セルを用いる。光源からの光ビームが管を通過するようにし、管を透過した光の量を光電セルで測定することにより、堆積物の量を測定することができる。管の不透明度は堆積物の量を示し、よって試料の酸化の量を示す。
【００６３】
例えば図３に言及すると、コマツ・ホットチューブ試験装置の試験管２２４を光源２２１と光電セル２２２の間の位置に置く。光源からの光ビームが試験管２２４を通過して光電セル２２２で測定され、光電セルでは透過光の量が測定されてこの読取値は電気信号に変換され、そして信号は回線２２３を介してコンピュータ制御装置２３０に送られる。コンピュータ制御装置２３０には、標準管セットの光透過率（または不透明度）の値が保存されていて、標準セットとの比較で試験試料の酸化の値が見積もられる。酸化評点が試験試料（バーコードで識別できる）に帰属され、そしてその情報はデータライブラリの構成部分として保存される。その後、コンピュータ制御装置は選択命令を変更することができる。コンピュータ制御装置２３０の種々の機能を遂行するためのプログラミングも当該分野の熟練者の範囲内にある。
【００６４】
本発明の別の酸化安定度試験法では、上記試料の各々を酸化容器に入れて予め決めた温度で予め決めた時間維持する。酸化容器は、赤外線透過に適した材料、例えばホウケイ酸塩ガラスでできていてもよい。予め決めた温度は、通常は約１００℃乃至約２００℃の範囲にあり、好ましくは約１４０℃乃至約１８０℃の範囲にある。予め決めた時間は、最大約４０時間まで変えることができる。さらに、試験油に金属系酸化触媒、例えば銅、鉛およびアルミニウムなどの金属イオンの組合せを存在させて、空気を一定流量で吹き込む。空気の流量は、当該分野の熟練者が決めることができる（例えば、試験油試料２００ｇに対して１３．９Ｌ／ｈｒ±０．５Ｌ／ｈｒを使用している）。次に、１７１０ｃｍ-1のカルボニルピークの赤外吸光度を例えばフーリエ変換赤外分光計（例えば、ブルカーＩＦＳ４８赤外装置）を使用して測定することにより、酸化度を決定する。酸化が起きるにつれて、試験油の酸化のためにカルボニル含有官能基が生成するので１７１０ｃｍ-1の吸光度ピークが増大する。好適な高速大量処理による赤外吸光度測定法は、米国特許出願公開第２００２／０１９７７３１号明細書に教示されている。次に、データをデータベースに記録する。
【００６５】
本発明の別の酸化安定度試験法では、走査型示差熱量法を利用する。一般に走査型示差熱量法は、試験油試料を加熱しながらその酸化安定度を測定する技術である。この方法では、試料を１０ｍｌ気密ガラスびんのような好適な容器に入れ、そしてオーブンなどの熱源を使用して予め決めた温度、例えば約１２０℃乃至約２００℃で保持する。実験の間中、自動化されたデータ収集が生じて、個々のデータ点は温度および試料と対照間の熱流を表し、そして各回の測定値が記録される。従って、この試験の目的は、気密モデル系における予め決めた温度での油試料の熱安定度を測定して発熱を決定することにある。発熱が観測される温度は酸化開始温度と呼ばれ、油の酸化安定度の測定値である。
【００６６】
本発明の酸化安定度試験法の別の態様（薄膜酸素消費試験（ＴＦＯＵＴ）法、例えばＡＳＴＭ Ｄ４７４２として知られている）では、油試料を計量して、適当な量の燃料留分試料、液体金属触媒および水試料と一緒にＴＦＯＵＴ用ガラス皿に入れる。試料を鋼鉄製ボンベなどの適当な容器内に静置し、そして予め決めた量、例えば約３０ｐｓｉ乃至約９０ｐｓｉの酸素を室温で充填する。次いで、容器を予め決めた温度、例えば１２０℃乃至約２００℃に維持した油浴に沈め、そして予め決めた速度、例えば約５０ｒｐｍ乃至約１４０ｒｐｍで回転させる。チャート式記録計で酸素圧を絶えず監視でき、急速な圧力降下があった時点で試験を終了する。試験の開始から急速な圧力降下までの時間を記録する。予め決めた値より長い時間が好ましいが、それを合格／不合格決定を定める基礎として使用する。
【００６７】
所望により、「合格／不合格」決定のためにコンピュータ制御装置に酸化の指定値をプログラムしておく。合格／不合格指定値は、特定の潤滑剤用途に対する性能要求条件および予測される作動環境に基づいて選択することができる。試験試料が過度に高い酸化値を示すことにより不合格であるなら、試験試料に電子的に印を付けることができ、そしてその試料と同じ組成を有する潤滑油配合物を他の性能特性についてそれ以上試験することから除去することができる。不合格試料を再試験しないことで、システムを更に効率良く稼働させて、所望の製品仕様を満たすと予測される試料だけにエネルギーと時間を費やすことができる。
【００６８】
所望により、本発明の方法の結果を遠隔地、すなわち本発明の方法を実施するシステムと直接の接触がない、あるいは少なくとも目に見える接触がない場所から監視することができる。遠隔地は、例えば本発明に使用されるシステム全体の一部として、実施した試験の結果の各々の出力を記録すると共にシステムを監視し制御する中央プロセス制御システム又は室であってよい。このようにして、システムの場所に配置された職員とあまり相互接触がなくても監視することが可能になる。制御コマンド並びに出力結果を送信できる好適なデータ回線も知られている。
【００６９】
潤滑油組成物に関する酸化安定度データを関係データベースに保存して、コンビナトリアル潤滑油組成物ライブラリとすることができる。あるいは、システム操作と制御用のコンピュータ・マイクロプロセッサを含む信号データ収集装置にシステムを電気的に接続して、長期間にわたって種々の試験のデータを収集し、コンビナトリアル潤滑油組成物ライブラリにコンパイルしてもよい。データベースは、所望される製品の動向に対して最適な組合せを見つけるのに使用することができ、特に所望される製品の動向が市場要因によって変わる場合に有用であると言える。製品要求条件が変更になったときに、適切な組合せを選択して所望の製品を製造することができる。
【００７０】
潤滑油組成物の識別点とそれから得られた酸化安定度の分析データとを相関させるのに、関係データベース・ソフトウェアを使用することができる。多数の市販の関係データベース・ソフトウェア・プログラムが、例えばオラクル(Oracle)、トリポス(Tripos)、ＭＤＬ、オックスフォード・モレキュラー(Oxford Molecular)（「ケミカル・デザイン」）、ＩＤＢＳ（「アクティビティ・ベース」）、および他のソフトウェア業者から入手できる。
【００７１】
関係データベース・ソフトウェアは、本明細書に記載した方法の過程で得られたデータを管理するための好ましいタイプのソフトウェアである。しかし、潤滑油組成物の「メモリマップ」を作製して、その情報を貯蔵安定度測定から得られた情報と相関させることができる任意のソフトウェアを使用することができる。このタイプのソフトウェアも当該分野の熟練者にはよく知られている。
【００７２】
以上の記述には数多くの詳細事項が含まれているが、これら詳細事項は、本発明を限定するものとみなすべきではなく、単に本発明の好ましい態様の例示とみなすべきである。当該分野の熟練者であれば、添付した特許請求の範囲で規定した本発明の範囲および真意内で他の多数の態様を思い描くであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】複数の異なる潤滑油組成物を製造するためのシステムを示す概略図である。
【図２】種々の潤滑油組成物を高速大量処理により酸化の審査するためのシステムを示す概略図である。
【図３】基板上の堆積物形成を測定する光電セル装置を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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