(57)【要約】【課題】潤滑油組成物に耐摩耗性添加剤として使用するのに適した、リンも硫黄も含まない添加剤を提供する。【解決手段】（ａ）主要量の潤滑粘度の油、および（ｂ）下記構造を有する油溶性エポキシド化合物を含む潤滑油組成物、ただし、潤滑粘度の油はカルボン酸エステルを含まない。2013523947.tif 000014（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）【選択図】なし
2013523947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の成分を含む潤滑油組成物：
（ａ）主要量の潤滑粘度の油、および
（ｂ）下記構造を有する油溶性エポキシド化合物：
【化１】
2013523947.tif 000012
（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）
ただし、潤滑粘度の油はカルボン酸エステルを含まない。
【請求項２】
ＹがＣＨ2ＯＲである請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項３】
Ｘが水素である請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項４】
ＹがＣ（＝Ｏ）ＯＲ1である請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項５】
潤滑油組成物がリンを０．０８質量％以下で含んでいる請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
下記の成分を含む潤滑油添加剤濃縮物：
９０質量パーセント乃至１０質量パーセントの有機液体希釈剤、および
１０質量パーセント乃至９０質量パーセントの下記構造を有する油溶性エポキシド化合物：
【化２】
2013523947.tif 000013
（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）
ただし、有機液体希釈剤はカルボン酸エステルを含まない。
【請求項７】
ＹがＣＨ2ＯＨである請求項１７に記載の潤滑油添加剤濃縮物。
【請求項８】
Ｘが水素である請求項１４に記載の潤滑油添加剤濃縮物。
【請求項９】
Ｘが水素である請求項１８に記載の潤滑油添加剤濃縮物。
【請求項１０】
ＹがＣ（＝Ｏ）ＯＲ1である請求項１４に記載の潤滑油添加剤濃縮物。
【請求項１１】
Ｒ1がブチルである請求項２１に記載の潤滑油添加剤濃縮物。
【請求項１２】
Ｘが水素である請求項２２に記載の潤滑油組成物。
【請求項１３】
内燃機関の摩耗を低減する方法であって、請求項１に記載の潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることを含む方法。
【請求項１４】
内燃機関の摩耗を低減する方法であって、請求項７に記載の潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることを含む方法。
【請求項１５】
内燃機関の摩耗を低減する方法であって、請求項１０に記載の潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、潤滑油組成物に使用できるエポキシド組成物、およびエポキシド組成物から潤滑にすべき構成部分に保護膜、すなわち耐摩耗膜を形成することに関する。特には、本発明は、潤滑油組成物に耐摩耗性添加剤として使用するのに適した、リンも硫黄も含まない添加剤の部類に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジチオリン酸亜鉛類（ＺｎＤＴＰ）が、エンジン油や自動変速機液、油圧作動液等に、耐摩耗性添加剤および酸化防止剤として長い間使用されている。従来のエンジン油技術は、過酷な条件で超低速のカムとリフタの摩耗防護および好ましい酸化防止をもたらすのに、ＺｎＤＴＰに多大な信頼をおいている。ＺｎＤＴＰは混合薄膜潤滑条件では、金属摩擦面と反応して保護潤滑膜を形成することにより作用する。混合薄膜潤滑型は、潤滑膜が充分に厚くて金属間接触を防ぐことができる完全薄膜（流体）潤滑と、潤滑膜の厚みが著しく減って直接の金属間接触が起こりがちな境界潤滑との混合である。
【０００３】
しかしながら、ＺｎＤＴＰの使用に関しては問題が生じている、というのはリン及び硫黄の誘導体が、触媒コンバータの触媒成分を害するからである。有効な触媒コンバータは、汚染を低減し、そして内燃機関からの排出ガス中の例えば炭化水素や一酸化炭素、窒素酸化物のような有毒ガスを低減するように設計された政府規制を満たす必要があるので、これは重大な関心事である。よって、触媒コンバータの活性を維持してその寿命を延ばすように、エンジン油のリン分と硫黄分を低減することが望ましい。
【０００４】
リン分と硫黄分を低減することに対しては、政府および自動車産業からの圧力もある。尾管からの排ガスを制御する環境規制が強化されるにつれて、エンジン油中のリンの許容濃度も著しく減少し、次期カテゴリー、例えばＧＦ−５ではエンジン油のリン分は更に減少して、ことによると５００ｐｐｍになりそうである。
【０００５】
しかしながら、単にＺｎＤＴＰの量を減らすと問題が起こる、というのはこれは必然的に、潤滑油の耐摩耗性および酸化・腐食防止性を低下させるからである。よって、高リン分硫黄分エンジン油の耐摩耗性および酸化・腐食防止性を依然として保持しながら、同時にリン分と硫黄分を減らす方法を見つける必要がある。
【０００６】
それゆえに、潤滑油のリン分の更なる減少および硫黄分の制限に対する要求が非常に高いので、実際の現存測定値ではこの低減を満たすことができず、かつ今日のエンジン油に要求された厳しい耐摩耗性および酸化・腐食防止性もまだ満たすことができない。従って、リンと硫黄が低レベルであるものの、例えばＺｎＤＴＰが高レベルの潤滑油が今日供する必要な摩耗防護および酸化・腐食防止を依然としてもたらし、かつ上述した潤滑油の欠点を持たない、潤滑油およびそのための添加剤と添加剤パッケージを開発することが望まれている。
【０００７】
如何なる特定の理論に捕らわれることも望まないが、本発明に用いられるエポキシド類は、摩擦重合として知られる方法により保護潤滑膜を生成させると考えられる。摩擦重合法では、高分子形成剤が固体表面に吸着し、摩擦条件で重合して摩擦面に直接有機高分子膜を形成する。このような高分子膜は自己補充し続けて、金属間接触の摩耗を低減する。非特許文献１に、摩擦重合法の要約が開示されている。非特許文献１によれば、有用な高分子形成剤は縮合型のものか、または付加型のものである。縮合型重合には、ω−アミノ−カルボン酸又はグリコール類、ジアミン類、ジエステル類およびジカルボン酸類のような二官能分子から水またはアルコールを脱離させることによる、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリエーテル類、ポリ無水物等の生成が含まれる。エポキシド型重合は付加型重合であり、一種類の小さな分子が相互に付加した結果、分子の如何なる部分も脱離しないで環の開裂が生じる。非特許文献１によれば、縮合型重合法の方が研究対象のシステムには有効であるように思われた。
【０００８】
特許文献１には、実質的に等モル量の油溶性二量体酸類とポリオール類とのエステル反応生成物を含む、潤滑性付与剤および耐摩耗性添加剤が開示されている。
【０００９】
特許文献２には、ジカルボン酸と多価アルコールの部分エステルとを含む潤滑性付与剤および耐摩耗性添加剤が開示されている。
【００１０】
特許文献３には、ジカルボン酸と、ポリアミン類およびヒドロキシルアミン類からなる群より選ばれた化合物との反応生成物を含む、潤滑性付与剤および耐摩耗性添加剤が開示されている。
【００１１】
特許文献４には、環状アミド、および二量体酸とポリオールの反応により生成したモノエステルを含む、摩擦面の摩耗を低減する組成物が開示されている。耐摩耗性組成物はＺｎＤＴＰと共に、あるいはその代わりに潤滑油に使用することができる。
【００１２】
特許文献５には、環状アミド類を用いて摩擦面の摩耗を低減する方法が開示されている。環状アミド類はＺｎＤＴＰと共に、あるいはその代わりに潤滑油に使用することができる。
【００１３】
エポキシド類は、潤滑油用添加剤として知られている。
【００１４】
特許文献６には、潤滑油用の潤滑性改良剤としてエポキシ化脂肪酸エステル類が開示されている。
【００１５】
特許文献７には、耐摩耗特性が向上したエポキシ化ポリアルファ−オレフィンオリゴマー類が開示されている。
【００１６】
特許文献８には、エポキシ化シクロヘキシルジエステルを含み、耐摩耗性を有する金属工作用潤滑油組成物が開示されている。
【００１７】
さらに、ホウ酸化エポキシド類も有用な潤滑油用耐摩耗性添加剤である。
【００１８】
特許文献９には、ホウ素化剤と炭化水素エポキシドとの反応により生じた生成物を含む潤滑油組成物が開示されている。
【００１９】
特許文献１０には、加水分解炭化水素エポキシドのホウ酸エステル類を含む潤滑油組成物が開示されている。
【００２０】
特許文献１１には、エポキシドが炭素原子少なくとも８個を含むホウ酸化エポキシド類の製造方法が開示されている。
【００２１】
特許文献１２には、エポキシド類から誘導した金属ホウ酸錯体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】米国特許第３１８０８３２号明細書
【特許文献２】米国特許第３２７３９８１号明細書
【特許文献３】米国特許第３２８１３５８号明細書
【特許文献４】米国特許第５８８００７２号明細書
【特許文献５】米国特許第５８５１９６４号明細書
【特許文献６】米国特許第４２４４８２９号明細書
【特許文献７】米国特許第４９４３３８３号明細書
【特許文献８】特開２００９−１５５５４７号公報
【特許文献９】米国再発行特許発明第３２２４６号明細書
【特許文献１０】米国特許第４５２２７３４号明細書
【特許文献１１】米国特許第４５８４１１５号明細書
【特許文献１２】米国特許第４７７８６１２号明細書
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】フーリィ、Ｍ．(Furey, M.)著、「摩耗を低減するための高分子膜の摩擦面への直接形成(The formation of polymeric films directly on rubbing surfaces to reduce wear)」、ウェア(Wear)、１９７３年、第２６号、ｐ．３６９−３９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従って、リンと硫黄が低レベルであるものの、例えばＺｎＤＴＰが高レベルの潤滑油が今日供する必要な摩耗防護および酸化・腐食防止を依然としてもたらし、かつ上述した潤滑油の欠点を持たない、潤滑油およびそのための添加剤と添加剤パッケージを開発することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の一態様は、次の成分を含む潤滑油組成物を提供する：（ａ）主要量の潤滑粘度の油、および（ｂ）下記構造を有する油溶性エポキシド化合物：
【００２６】
【化１】
2013523947.tif 000003
【００２７】
（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）
ただし、潤滑粘度の油はカルボン酸エステルを含まない。
【００２８】
本発明の一態様は、次の成分を含む潤滑油添加剤濃縮物を提供する：約９０質量パーセント乃至約１０質量パーセントの有機液体希釈剤、および約１０質量パーセント乃至約９０質量パーセントの下記構造を有する油溶性エポキシド化合物：
【００２９】
【化２】
2013523947.tif 000004
【００３０】
（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）
ただし、有機液体希釈剤はカルボン酸エステルを含まない。
【００３１】
本発明の一態様は、内燃機関の摩耗を低減する方法であって、次の成分を含む潤滑油組成物を用いて内燃機関を作動させることを含む方法を提供する：（ａ）主要量の潤滑粘度の油、および（ｂ）下記構造を有する油溶性エポキシド化合物：
【００３２】
【化３】
2013523947.tif 000005
【００３３】
（ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されていて、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である）
ただし、潤滑粘度の油はカルボン酸エステルを含まない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のエポキシド化合物を含む潤滑油組成物は、優れた摩耗防護を与える。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本明細書で使用するとき、以下の用語は特に断らない限り以下の意味を有する。
【００３６】
「アルキル」は、直鎖又は分枝鎖の飽和炭化水素置換基（すなわち、炭素と水素のみを含む置換基）を意味する。
【００３７】
「アルケニル」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む直鎖又は分枝鎖の炭化水素置換基を意味する。
【００３８】
「シクロアルキル」は、飽和炭素環置換基を意味する。
【００３９】
「アルクシクロアルキル」は、アルキル基で置換されたシクロアルキル基を意味する。
【００４０】
「アリール」は、芳香族炭素環置換基を意味する。
【００４１】
「アルカリール」は、アルキル基で置換されたアリール基を意味する。
【００４２】
「アリールアルキル」は、アリール基で置換されたアルキル基を意味する。
【００４３】
「リンを実質的に含まない」とは、潤滑油組成物がリンを０．０２質量％以下で含むことを意味する。
【００４４】
［エポキシド］
本発明に用いられるエポキシド化合物は、アリルエーテル、α，β−不飽和エステルまたはα，β−不飽和アミドをエポキシ化して、それぞれ対応のグリシジルエーテル、グリシド酸エステルまたはグリシド酸アミドにすることにより製造することができる。オレフィンを過酸化水素や有機過酸でエポキシ化することができる。好適な有機過酸類としては、過酢酸、３−クロロ過安息香酸、およびモノペルオキシフタル酸マグネシウム等を挙げることができる。あるいは、遷移金属触媒や補助酸化剤の存在下でオレフィンをエポキシ化することもできる。好適な補助酸化剤としては、過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ヨードシルベンゼン、および次亜塩素酸ナトリウム等を挙げることができる。シーネル、Ｇ．(Sienel,G.)、リース、Ｒ．(Rieth, R.)及びロウボトム、Ｋ．Ｔ．(Rowbottom, K.T.)は、（「ウルマンズ工業化学辞典(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry)」の中で；編集者、ゲルハルツ、Ｗ．、ヤマモト、Ｙ．Ｓ．、コーディ、Ｌ．、ラウンサビル、Ｊ．Ｆ．、シュルツ、Ｇ．(Gerhartz, W., Yamamoto, Y.S., Kaudy, L., Rounsaville, J.F., Schulz, G.)；ＶＣＨ：ニューヨーク、第Ａ９巻、ｐｐ．５３４−５３７）、過酸化水素、有機過酸類およびヒドロペルオキシド類を用いてエポキシ化する方法を開示している。本発明に用いられるエポキシド化合物は、硫黄イリド類をアルデヒドまたはケトンで縮合することにより製造することもできる。トロスト、Ｂ．Ｍ．(Trost, B.M.)及びメルビン、Ｌ．Ｓ．(Melvin, L.S.)は、（「硫黄イリド類が出現する合成中間体(Sulfur Ylides Emerging Synthetic Intermediates)」の中で；アカデミック・プレス(Academic Press)：ニューヨーク、１９７５年、ｐｐ．５１−７６）、硫黄イリド類からエポキシド類を製造する方法を開示している。さらに、本発明に用いられるグリシド酸エステル類は、塩基の存在下でα−ハロエステルとアルデヒドまたはケトンとのダーゼンス縮合により製造することもできる。ローゼン、Ｔ．(Rosen, T.)は、（「総合有機合成(Comprehensive Organic Synthesis)」の中で；編集者、トロスト、Ｂ．Ｍ．、フレミング、Ｉ．、ヘスクック、Ｃ．Ｈ．(Trost, B.M., Fleming, I., Heathcock, C.H.)；パーガモン(Pergamon)：オクスフォード、１９９１年、第２巻、ｐｐ．４０９−４３９）、ダーゼンス縮合によるグリシド酸エステル類の製造方法を開示している。
【００４５】
好ましくは、本発明に用いられるエポキシド化合物は、アリルエーテル、α，β−不飽和エステルまたはα，β−不飽和アミドもしくはそれらの混合物を、過酸化水素または有機過酸でエポキシ化することにより製造する。より好ましくは、本発明に用いられるエポキシド化合物は、アリルエーテル、α，β−不飽和エステルまたはα，β−不飽和アミドもしくはそれらの混合物を、過酸化水素でエポキシ化することにより製造する。
【００４６】
一般に、油溶性エポキシド化合物は下記の構造を有する。
【００４７】
【化４】
2013523947.tif 000006
【００４８】
ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されたものであり、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である。
【００４９】
ある態様では、本発明に用いられる油溶性エポキシド化合物は、下記の構造を有するグリシジルエーテル類またはグリシドールである。
【００５０】
【化５】
2013523947.tif 000007
【００５１】
ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されたものであり、そしてＲは、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である。ＸおよびＲが両方とも水素であるなら、エポキシド化合物はグリシドールまたは２，３−エポキシ−１−プロパノールである。Ｃ1−Ｃ20炭化水素基は、直鎖又は分枝鎖のアルキル、シクロアルキル、アルクシクロアルキル、アリール、アルカリールまたはアリールアルキルである。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、イソ−アミル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、オクチルおよびドデシルを挙げることができる。シクロアルキル基は炭素環原子３乃至約１４個を含んでいる。シクロアルキル基は単一の炭素環であっても、あるいは一緒に縮合した２又は３個の炭素環であってもよい。単環シクロアルキル類の例としては、シクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。アリール基は炭素環原子６乃至１４個を含んでいる。アリール類の例としては、フェニルおよびナフタレニルが挙げられる。アリールアルキル置換基の例としては、ベンジル、フェニルエチルおよび（２−ナフチル）−メチルが挙げられる。アルケニル基の例としては、ビニル、アリル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ｔｅｒｔ−ブテニル、ペンテニルおよびヘキセニルが挙げられる。ある態様ではＣ1−Ｃ20炭化水素基は炭素原子数１乃至６のアルキル基である。
【００５２】
ある態様ではＸは水素である。Ｘが水素であるなら、好ましい化合物としては、グリシドール、アリル２，３−エポキシプロピルエーテル、イソプロピル２，３−エポキシプロピルエーテル、（ｔｅｒｔ−ブトキシメチル）オキシラン、および［［（２−エチルヘキシル）オキシ］メチル］オキシランを挙げることができ、グリシドールが特に好ましい。グリシドールは、リッチマン・ケミカル社（Richman Chemical、ペンシルヴェニア州ロアー・グウィネズ）より市販されている。アリル２，３−エポキシプロピルエーテルは、リッチマン・ケミカル社およびラシヒ社（Raschig、独国ルートウィヒスハーフェン）より市販されている。イソプロピル２，３−エポキシプロピルエーテル、（ｔｅｒｔ−ブトキシメチル）オキシランおよび［［（２−エチルヘキシル）オキシ］メチル］オキシランは、ラシヒ社より市販されている。
【００５３】
ある態様では、本発明に用いられる油溶性エポキシド化合物は、下記の構造を有するグリシド酸エステル類である。
【００５４】
【化６】
2013523947.tif 000008
【００５５】
ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されたものであり、そしてＲ1は、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である。Ｃ1−Ｃ20炭化水素基は、直鎖又は分枝鎖のアルキル、シクロアルキル、アルクシクロアルキル、アリール、アルカリールまたはアリールアルキルである。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、イソ−アミル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、オクチルおよびドデシルを挙げることができる。シクロアルキル基は炭素環原子３乃至約１４個を含んでいる。シクロアルキル基は単一の炭素環であっても、あるいは一緒に縮合した２又は３個の炭素環であってもよい。単環シクロアルキル類の例としては、シクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。アリール基は炭素環原子６乃至１４個を含んでいる。アリール類の例としては、フェニルおよびナフタレニルが挙げられる。アリールアルキル置換基の例としては、ベンジル、フェニルエチルおよび（２−ナフチル）−メチルが挙げられる。ある態様ではＣ1−Ｃ20炭化水素基は炭素原子数１乃至６のアルキル基である。
【００５６】
ある態様ではＸは水素である。Ｘが水素であるなら、好ましい化合物としては、メチル２，３−エポキシプロピオネート、エチル２，３−エポキシプロピオネート、プロピル２，３−エポキシプロピオネート、イソプロピル２，３−エポキシプロピオネート、ブチル２，３−エポキシプロピオネート、イソブチル２，３−エポキシプロピオネート、ヘキシル２，３−エポキシプロピオネート、オクチル２，３−エポキシプロピオネート、２−エチルヘキシル２，３−エポキシプロピオネート、およびドデシル２，３−エポキシプロピオネートを挙げることができ、ブチル２，３−エポキシプロピオネートが特に好ましい。
【００５７】
ある態様では、本発明に用いられる油溶性エポキシド化合物は、下記の構造を有するグリシド酸アミド類である。
【００５８】
【化７】
2013523947.tif 000009
【００５９】
ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されたものであり、そしてＲ2は、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である。Ｃ1−Ｃ20炭化水素基は、直鎖又は分枝鎖のアルキル、シクロアルキル、アルクシクロアルキル、アリール、アルカリールまたはアリールアルキルである。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、イソ−アミル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、オクチルおよびドデシルを挙げることができる。シクロアルキル基は炭素環原子３乃至約１４個を含んでいる。シクロアルキル基は単一の炭素環であっても、あるいは一緒に縮合した２又は３個の炭素環であってもよい。単環シクロアルキル類の例としては、シクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。アリール基は炭素環原子６乃至１４個を含んでいる。アリール類の例としては、フェニルおよびナフタレニルが挙げられる。アリールアルキル置換基の例としては、ベンジル、フェニルエチルおよび（２−ナフチル）−メチルが挙げられる。ある態様ではＣ1−Ｃ20炭化水素基は炭素原子数１乃至６のアルキル基である。
【００６０】
ある態様ではＸは水素である。Ｘが水素であるなら、好ましい化合物としては、Ｎ−メチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−エチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−プロピル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−イソプロピル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−ブチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−イソブチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−ヘキシル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−オクチル２，３−エポキシプロピオンアミド、Ｎ−（２−エチルヘキシル）−２，３−エポキシプロピオンアミド、およびＮ−ドデシル２，３−エポキシプロピオンアミドを挙げることができ、Ｎ−イソプロピル２，３−エポキシプロピオンアミドが特に好ましい。
【００６１】
［潤滑粘度の油］
本発明の潤滑油組成物に使用される潤滑粘度の基油は、一般には主要量で、例えば組成物の全質量に基づき５０質量パーセント以上の量で、好ましくは約７０質量パーセントより多い、より好ましくは約８０乃至約９９．５質量パーセント、最も好ましくは約８５乃至約９８質量パーセントの量で存在する。「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に（供給源や製造者の所在地とは無関係に）製造され、同じ製造者の仕様を満たし、かつ独特の処方、製造物確認番号またはその両方によって識別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、その潤滑粘度の油がカルボン酸エステルを含まない限り、ありとあらゆる用途に、例えばエンジン油、舶用シリンダ油、機能液、具体的には油圧作動油、ギヤ油、変速機液等として潤滑油組成物を配合するのに使用される、当該分野で基油として公知のもののうちの何れであってもよい。
【００６２】
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、本発明に使用される基油の粘度は通常、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。一般にエンジン油として使用される個々の基油は、動粘度範囲が１００℃で約２ｃＳｔ乃至約３０ｃＳｔであり、好ましくは約３ｃＳｔ乃至約１６ｃＳｔであり、最も好ましくは約４ｃＳｔ乃至約１２ｃＳｔであり、そして所望の最終用途および完成油の添加剤に応じて選択またはブレンドされて、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の潤滑油組成物を与える。ギヤ油として使用される油の粘度は、１００℃で約２ｃＳｔ乃至約２０００ｃＳｔの範囲にあってよい。
【００６３】
基材油は各種の異なる方法を用い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、オリゴマー化および再精製を挙げることができる。再精製基材油には、製造、汚染もしくは以前の使用によって混入した物質が実質的に含まれない。本発明の潤滑油組成物の基油は、潤滑粘度の油がカルボン酸エステルを含まない限り、如何なる天然又は合成潤滑油基油であってもよい。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、エチレンの重合または１−オレフィン類の重合で重合体にすることにより製造された油、例えばポリアルファオレフィン又はＰＡＯ油、あるいはフィッシャー・トロプシュ法のような一酸化炭素ガスと水素ガスを用いた炭化水素合成法により製造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、例えば粘度が１００℃で２０ｃＳｔ以上の潤滑油留分を殆ど含むことのない油である。
【００６４】
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、並びに粗原料の芳香族及び極性成分を（溶剤抽出というよりはむしろ）水素化分解することにより生成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月に規定された全ＡＰＩ分類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類（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。
【００６５】
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鉱油系潤滑油、および石炭またはシェールから誘導された油等を挙げることができる。
【００６６】
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、例えば重合及び共重合オレフィン類、具体的にはポリブチレン類、ポリプロピレン類、プロピレン・イソブチレン共重合体、塩素化ポリブチレン類、ポリ（１−ヘキセン）類、ポリ（１−オクテン）類、ポリ（１−デセン）類等およびそれらの混合物；アルキルベンゼン類、例えばドデシルベンゼン類、テトラデシルベンゼン類、ジノニルベンゼン類、ジ（２−エチルヘキシル）−ベンゼン類等；ポリフェニル類、例えばビフェニル類、ターフェニル類、アルキル化ポリフェニル類等；アルキル化ジフェニルエーテル類およびアルキル化ジフェニルスルフィド類並びにそれらの誘導体、類似物及び同族体等を挙げることができる。
【００６７】
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未満のオレフィン類、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン類、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。
【００６８】
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類、例えば１−デセン三量体である。
【００６９】
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製造された油、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類（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）がある。
【００７０】
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−ｔｅｒｔ−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）シロキサン類、およびポリ（メチルフェニル）シロキサン類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類、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類等が挙げられる。
【００７１】
潤滑油は、以上に開示したこれら種類のうちの任意の天然、合成又は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、シェールまたはタール・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シェール油、または蒸留により直接得られた石油が挙げられ、これらの各々はその後それ以上の処理無しに使用される。精製油は、一つ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方法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、しばしば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更に処理される。
【００７２】
ろうの水素異性化から誘導された潤滑油基材油も、単独で、もしくは前記天然及び／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化油は、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で水素異性化することにより生成する。
【００７３】
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生成したろうである。
【００７４】
本発明の潤滑油には基油を主要量で使用することが好ましい。主要量の基油は本明細書で規定したように、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶ種基油のうちの少なくとも一種で５０質量パーセント以上、好ましくは約７０質量パーセントより多く、より好ましくは約８０乃至約９９．５質量パーセント、最も好ましくは約８５乃至約９８質量パーセントを占める。本明細書で質量％を用いるとき、特に断らない限りは潤滑油の質量％を意味している。
【００７５】
［潤滑油組成物］
一般に、本発明の潤滑油に用いられるエポキシド化合物の量は、組成物の全質量に基づき約０．０１乃至約８質量％、好ましくは約０．０５乃至約５質量％、より好ましくは約０．１乃至２質量％である。
【００７６】
［追加の添加剤］
以下の添加剤成分は、本発明の潤滑油添加剤と組み合わせて好ましく用いることができる成分の例である。これら添加剤の例は、本発明を説明するために記載するのであって、本発明を限定しようとするものではない。
【００７７】
（Ａ）金属清浄剤：硫化又は未硫化アルキル又はアルケニルフェネート類、アルキル又はアルケニル芳香族スルホネート類、カルシウムスルホネート類、アルキル又はアルケニルヒドロキシベンゾエートの硫化又は未硫化金属塩類、多ヒドロキシアルキル又はアルケニル芳香族化合物の硫化又は未硫化金属塩類、アルキル又はアルケニルヒドロキシ芳香族スルホネート類、硫化又は未硫化アルキル又はアルケニルナフテネート類、アルカノール酸の金属塩類、アルキル又はアルケニル多酸の金属塩類、およびそれらの化学的及び物理的混合物。
【００７８】
（Ｂ）無灰分散剤：アルケニルコハク酸イミド類、他の有機化合物で変性したアルケニルコハク酸イミド類、ホウ酸で変性したアルケニルコハク酸イミド類、およびアルケニルコハク酸エステル。
【００７９】
（Ｃ）酸化防止剤：
（１）フェノール型酸化防止剤：４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−４−（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル）スルフィド、およびビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド。
【００８０】
（２）ジフェニルアミン型酸化防止剤：アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、およびアルキル化α−ナフチルアミン。
【００８１】
（３）その他の型：金属ジチオカルバメート（例えば、亜鉛ジチオカルバメート）、およびメチレンビス（ジブチルジチオカルバメート）。
【００８２】
（Ｄ）さび止め添加剤：
（１）非イオン性ポリオキシエチレン界面活性剤：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。  
【００８３】
（２）その他の化合物：ステアリン酸および他の脂肪酸類、ジカルボン酸類、金属石鹸類、脂肪酸アミン塩類、重質スルホン酸の金属塩類、多価アルコールの部分カルボン酸エステル、およびリン酸エステル。
【００８４】
（Ｅ）抗乳化剤：アルキルフェノールとエチレンオキシドの付加物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、およびポリオキシエチレンソルビタンエステル。
【００８５】
（Ｆ）極圧剤（ＥＰ剤）：硫化油、ジフェニルスルフィド、メチルトリクロロステアレート、塩素化ナフタレン、ヨウ化ベンジル、フルオロアルキルポリシロキサン、およびナフテン酸鉛。
【００８６】
（Ｇ）摩耗防止剤：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ、第一級アルキル型及び第二級アルキル型）。
【００８７】
（）摩擦緩和剤：脂肪アルコール、脂肪酸、アミン、ホウ酸化エステル、および他のエステル類。
【００８８】
（）多機能添加剤：硫化オキシモリブデンジチオカルバメート、硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート、オキシモリブデンモノグリセリド、オキシモリブデンジエチレートアミド、アミン・モリブデン錯化合物、および硫黄含有モリブデン錯化合物。
【００８９】
（）粘度指数向上剤：ポリメタクリレート型重合体、エチレン・プロピレン共重合体、スチレン・イソプレン共重合体、水和スチレン・イソプレン共重合体、ポリイソブチレン、および分散型粘度指数向上剤。
【００９０】
（）流動点降下剤：ポリメチルメタクリレート。
【００９１】
（）消泡剤：アルキルメタクリレート重合体、およびジメチルシリコーン重合体。
【００９２】
ある態様では本発明の潤滑油組成物はリンを低レベルで含んでいてもよい。ある態様では潤滑油組成物はリンを０．０８質量％以下で含んでいる。ある態様では潤滑油組成物はリンを０．０５質量％以下で含んでいる。ある態様では潤滑油組成物はリンを実質的に含まない。
【００９３】
ある態様では本発明の潤滑油組成物は硫黄を低レベルで含んでいてもよい。ある態様では潤滑油組成物は硫黄を０．５質量％以下で含んでいる。ある態様では潤滑油組成物は硫黄を０．２質量％以下で含んでいる。
【００９４】
［潤滑油添加剤濃縮物］
本発明は、実質的に不活性で普通は液体の有機希釈剤、例えば鉱油、ナフサ、ベンゼン、トルエンまたはキシレンに、本発明の添加剤を混合して添加剤濃縮物とした、潤滑油添加剤濃縮物にも関する。一般には、粘度が１００℃で約４乃至約８．５ｃＳｔ、好ましくは１００℃で約４乃至約６ｃＳｔのニュートラル油が希釈剤として使用されるが、有機液体希釈剤がカルボン酸エステルを含まない限り、合成油、並びに添加剤や完成潤滑油と混合できる他の有機液体も使用することができる。一般に潤滑油添加剤濃縮物は、有機希釈剤を９０乃至１０質量パーセント、そして本発明に用いられる一種以上の添加剤を約１０乃至９０質量パーセント含んでいる。
【００９５】
具体的に言うと、潤滑油添加剤濃縮物は、有機液体希釈剤約９０質量パーセント乃至約１０質量パーセントと、下記の構造を有する油溶性エポキシド化合物約１０質量パーセント乃至約９０質量パーセントを含んでいる、ただし、有機液体希釈剤はカルボン酸エステルを含まない。
【００９６】
【化８】
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【００９７】
ただし、Ｘは、水素または置換又は非置換Ｃ1−Ｃ20炭化水素基であって、置換炭化水素基は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、エステル基またはアミノ基から選ばれた一つ以上の置換基で置換されたものであり、そしてＹは、−ＣＨ2ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ1または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ2であって、Ｒ、Ｒ1およびＲ2は独立に、水素またはＣ1−Ｃ20アルキル基又はアルケニル基である。
【００９８】
本発明について以下の実施例により更に説明するが、これらは特に有利な方法態様を示す。実施例は、本発明を説明するために記載するのであって、本発明を限定しようとするものではない。
【実施例】
【００９９】
［実施例１］  ブチル２，３−エポキシプロピオネート
５００ｍＬ丸底フラスコに、炭酸水素アンモニウム１３．９ｇ、水１００ｍＬ、およびアセトニトリル１５０ｍＬを入れた。撹拌しながら、過酸化水素溶液（３０質量％水溶液）８０ｍＬをフラスコに加え、次いでアクリル酸ブチル１０ｍＬを加えた。反応混合物を室温の暗所で一晩撹拌した。次に、混合物を水２００ｍＬと酢酸エチル２００ｍＬで希釈した。有機層を集めて飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と塩水で洗い、硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過し、そして減圧しながら濃縮した。
【０１００】
［実施例２］  Ｎ−イソプロピル２，３−エポキシプロピオンアミド
実施例１においてアクリル酸ブチルではなく、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを用いたこと以外は、実施例１に記載した方法に従ってエポキシドを製造した。
【０１０１】
［実施例３］  Ｎ−ブチル２，３−エポキシプロピオンアミド
実施例１においてアクリル酸ブチルではなく、Ｎ−ブチルアクリルアミドを用いたこと以外は、実施例１に記載した方法に従ってエポキシドを製造した。
【０１０２】
［実施例４］
実施例Ａの基油を、グリシドール（リッチマン・ケミカル社（ペンシルヴェニア州ロアー・グウィネズ）製）０．３７質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０３】
［実施例５］
実施例Ａの基油を、実施例１で製造したブチル２，３−エポキシプロピオネート０．６４質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０４】
［実施例６］
実施例Ａの基油を、実施例２で製造したＮ−イソプロピル２，３−エポキシプロピオンアミド０．７０質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０５】
［実施例７］
実施例Ａの基油を、実施例３で製造したＮ−ブチル２，３−エポキシプロピオンアミド０．７２質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０６】
［実施例Ａ（比較）］
この実施例は、シェブロン１００Ｎ・ＩＩ種基油のみを含むものであった。
【０１０７】
［実施例Ｂ（比較）］
実施例Ａの基油を、第二級アルコールの混合物から誘導したジアルキルジチオリン酸亜鉛１質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０８】
［実施例Ｃ（比較）］
実施例Ａの基油をカプロラクタム０．５７質量％で仕上処理することにより、潤滑油組成物を製造した。
【０１０９】
摩耗防護の評価
本発明に用いられるエポキシド化合物を含む潤滑油組成物の耐摩耗性能について、ＰＣＳインスツルメンツ社（PCS Instruments、英国ロンドン）製の小型摩擦機（ＭＴＭ）摩擦摩耗試験機を使用して試験した。本発明に用いられるエポキシド化合物を含む潤滑油組成物の耐摩耗性能をより完全に評価するために、三種類の異なるＭＴＭ台上試験を実施した。第一のＭＴＭ試験では、本発明に用いられるエポキシド化合物の耐摩耗性能を、１００Ｎ・ＩＩ種基油中で一定の荷重をかけて検査した。第二のＭＴＭ試験では、同じ潤滑油組成物の一部をより高荷重での耐性を評価するために、荷重増加プロファイル試験を行った。第三のＭＴＭ試験では、本発明に用いられるエポキシド化合物を含む完全配合潤滑油組成物について、標準的な製造法で焼入れしなかった鋼球（軟質球）に対する摩耗防止能力を試験した。
【０１１０】
ＭＴＭ検査機試験では、ＰＣＳインスツルメンツ社製の５２１００鋼の磨きディスクと、ピンの代わりにファレックス社(Falex Corporation)製の同じく５２１００鋼の０．２５インチ固定球軸受を用いて、ピン対ディスク形式でＭＴＭ摩擦摩耗試験機（ＰＣＳインスツルメンツ社、英国ロンドン）を構成して運転した［ヤマグチ、Ｅ．Ｓ．(Yamaguchi, E.S.)著「改良ＭＴＭ摩擦摩耗試験機を使用した摩擦摩耗測定(Friction and Wear Measurements Using a Modified MTM Tribometer)」、ＩＰドットコム・ジャーナル(IP.com Journal)７、２００２年８月、第２巻、第９号、ｐｐ．５７−５８、第ＩＰＣＯＭ０００００９１１７Ｄ］。１００℃で、荷重０．１ニュートン、すべり速度２０００ｍｍ／ｓで５分間のならし時間に続いて、荷重７ニュートン、すべり速度２００ｍｍ／ｓで４０分間試験を行った。球の摩耗痕を手動で光学顕微鏡で測定して記録した。
【０１１１】
ＭＴＭ荷重増加試験では、固定ピン（０．２５インチ５２１００鋼球）を回転ディスク（５２１００鋼）に対して荷重したピン対ディスク形式で試験を行った。１００℃、荷重５Ｎ、２０Ｎ、３５Ｎ及び５０Ｎ、すべり速度１４００ｍｍ／ｓで、各荷重で１５分間ずつ試験を行った。球の摩耗痕を上記のようにして測定した。
【０１１２】
基油のみ（実施例Ａ）、市販のジチオリン酸酸亜鉛で仕上処理した基油（実施例Ｂ）、およびカプロラクタムで仕上処理した基油（実施例Ｃ）の試験結果も、比較のために含める。カプロラクタムは、米国特許第５８５１９６４号明細書に、ＺｎＤＴＰのような従来のエンジン油用耐摩耗性添加剤と共に、もしくはその代わりに使用することができる耐摩耗性添加剤であると開示されている。第１表に、ＭＴＭ耐摩耗性能のデータを表示する。
【０１１３】
第  １  表
１００Ｎ油でのＭＴＭ結果                            

ＭＴＭ    ＭＴＭ
耐摩耗性添加剤              検査機   荷重増加
摩耗痕    摩耗痕
（μｍ）  （μｍ）  

実施例Ａ                      −                    ３５０    ５７０
実施例Ｂ    ＺｎＤＴＰ                              １２９    ２３０
実施例Ｃ    カプロラクタム                            −      ３９２
実施例４    グリシドール                            １０３    ２６０
実施例５    ブチル２，３−エポキシプロピオネート    ３２３    ２０１
実施例６    Ｎ−イソプロピル２，３−                １４６      −
エポキシプロピオンアミド
実施例７    Ｎ−ブチル２，３−                      １６１      −
エポキシプロピオンアミド

【０１１４】
この結果は、本発明のエポキシド化合物に提示した方法と同様にして、摩擦条件で重合して摩擦面に直接有機高分子膜を形成する公知の無灰耐摩耗性添加剤であるカプロラクタムよりも、本発明の潤滑油組成物が優れた耐摩耗性能を示すことを実証している。ブチル２，３−エポキシプロピオネートを含む潤滑油組成物（実施例５）は、ＭＴＭ検査機ではうまく機能しないように見えるが、ＭＴＭ荷重増加プロファイルでは優れた耐力を示している。
【０１１５】
本発明に用いられるエポキシド化合物を含む完全配合潤滑油組成物を製造して、耐摩耗性能について評価した。
【０１１６】
［実施例Ｄ（比較）］
下記の添加剤を用いて、ＺｎＤＴＰを含まない基本潤滑油組成物を製造した。
（ａ）エチレンカーボネート後処理コハク酸イミド、
（ｂ）高過塩基性カルシウムスルホネート、
（ｃ）低過塩基性カルシウムスルホネート、
（ｄ）消泡剤、
（ｅ）流動点降下剤、および
（ｆ）残りの、ＩＩ種基油混合物。
【０１１７】
［実施例Ｅ（比較）］
実施例Ｄの基本配合物を、第二級アルコールの混合物から誘導したＺｎＤＴＰ０．２５質量％と、第一級アルコールから誘導したＺｎＤＴＰ０．１５質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１１８】
［実施例８］
実施例Ｄの基本配合物を、実施例１で製造したブチル２，３−エポキシプロピオネート０．６４質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１１９】
［実施例９］
実施例Ｄの基本配合物をグリシドール０．３７質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１２０】
第三のＭＴＭ試験では、標準的な製造法で焼入れしなかった直径１／４インチの１０１３鋼試験球（軟質球）を使用するために、ＭＴＭ機器を改良した。機器をピン対ディスク形式で使用して、すべり条件で運転した。軟質球の損失した物質の面積を記録する。面積値が大きいほど、油の耐摩耗性能が不充分であることに相当する。第２表に、試験結果を示す。３回の運転の平均値で結果を報告する。
【０１２１】
第  ２  表
ＭＴＭピン対ディスク軟質球の試験結果

耐摩耗性添加剤              損失物質面積
（μｍ2）

実施例Ｄ                        −                        ９８８

実施例Ｅ      ＺｎＤＴＰ                                  ９２１
実施例８      ブチル２，３−エポキシプロピオネート        ２０９
実施例９      グリシドール                                  ４９

【０１２２】
この結果は、本発明のエポキシド化合物を含む潤滑油組成物が優れた摩耗防護を与えることを実証している。
【０１２３】
腐食防止の評価
［実施例Ｆ（比較）］
高温腐食台上試験（ＨＴＣＢＴ）にて本発明のエポキシド化合物の腐食防止性能を評価するために、亜鉛を含まない基本潤滑油組成物を製造して用いた。次のような添加剤を用いて基本組成物を製造した：ホウ酸化コハク酸イミド、エチレンカーボネート後処理コハク酸イミド、高分子量ポリコハク酸イミド、低過塩基性カルシウムスルホネート、高過塩基性カルシウムフェネート、ホウ酸化カルシウムスルホネート、高過塩基性マグネシウムスルホネート、アルキル化ジフェニルアミン、ヒンダードフェノールエステル、モリブデン錯体、消泡剤、流動点降下剤、およびＩＩ種基油混合物。
【０１２４】
［実施例１０］
実施例Ｆの基本配合物を、実施例１で製造したブチル２，３−エポキシプロピオネート０．２６質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１２５】
［実施例１１］
実施例Ｆの基本配合物をグリシドール０．１５質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１２６】
［実施例１２］
実施例Ｆの基本配合物をグリシドール０．７５質量％で仕上処理して、潤滑油組成物を製造した。
【０１２７】
これらの潤滑油の腐食防止について、エンジンを腐食から保護する能力の標準ＡＳＴＭ試験Ｄ６５９４（ＨＴＣＢＴ）試験にて測定して比較した。具体的に言うと、鉛、銅、スズおよびリン青銅を含む四つの金属試験片を、計量した量の試験油に浸漬した。高温の油に一定時間空気を通した。試験が終了した時点で、試験片と疲労した油を試験して腐食を検出した。下記第３表に、疲労した油中の鉛、銅及びスズの濃度を報告する。
【０１２８】
【表１】
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【０１２９】
第３表の結果は、本発明の潤滑油組成物の鉛と銅の腐食防止力が向上したことを実証している。さらに、潤滑油組成物中のエポキシド化合物の濃度が高いほど、結果として鉛と銅の腐食防止性が著しく改善された。
【０１３０】
本発明の真意及び範囲から逸脱することなく、本発明の変更や変形を成すことができるが、添付した特許請求の範囲に示したような限定しか課されないことを理解されたい。
【国際調査報告】
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