(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和分を９５質量％以上含有し、
該飽和分に占める環状飽和分の割合が４０質量％以下であり、
１００℃における動粘度が３．５〜４．５ｍｍ２／ｓであり、
粘度指数が１１０以上であり、
アニリン点が１０６以上であり、かつ、
構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合が１４〜２０％である
ことを特徴とする潤滑油基油。
【請求項２】
前記飽和分に占める２環以上の環状飽和分が２０質量％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の潤滑油基油。
【請求項３】
芳香族分の含有量が５質量％以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の潤滑油基油。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の潤滑油基油を含有することを特徴とする潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑油基油及び潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、潤滑油の分野では、高度精製鉱油等の潤滑油基油に各種添加剤を配合することによって、潤滑油の粘度−温度特性や熱・酸化安定性などの特性の改善が図られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【特許文献１】特開平４−３６３９１号公報
【特許文献２】特開平４−６８０８２号公報
【特許文献３】特開平４−１２０１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近時、潤滑油の要求特性は益々高くなっており、上記特許文献１〜３に記載されているような潤滑油基油は粘度−温度特性及び熱・酸化安定性の点で必ずしも十分とは言えない。特に、ＳＡＥ１０クラスの潤滑油基油及びこれを主成分として含有する潤滑油組成物においては、高粘度指数と、−３５℃以下での低温粘度（ＣＣＳ粘度、ＭＲＶ粘度、ＢＦ粘度等）とを高いレベルで両立することは困難であり、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油などの合成油や低粘度鉱油系基油などの低温粘度に優れる潤滑油基油を併用する必要がある。しかし、上記合成油は高価であり、低粘度鉱油系基油は一般的に粘度指数が低くＮＯＡＣＫ蒸発量が高いため、それらの潤滑油基油を配合すると、潤滑油の製造コストが増加し、また、高粘度指数化及び低蒸発性を達成することが困難となる。また、これら従来の潤滑油基油を用いる場合、添加剤の配合による上記特性の改善には限界がある。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性に優れ、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、高粘度指数と−３５℃以下における低温粘度特性とを両立することができ、特に潤滑油の−４０℃におけるＭＲＶ粘度を著しく改善できる潤滑油基油、及び当該潤滑油基油を含有する潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、飽和分を９５質量％以上含有し、該飽和分に占める環状飽和分の割合が４０質量％以下であり、１００℃における動粘度が４．５ｍｍ２／ｓ以下であり、粘度指数が１１０以上であり、アニリン点が１０６以上であり、かつ、構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合が１４〜２０％であることを特徴とする潤滑油基油を提供する。
【０００６】
上記本発明の潤滑油基油においては、飽和分の含有量、当該飽和分に占める環状飽和分の割合、粘度指数、アニリン点、及び構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合（以下、場合により単に「εメチレンの割合」という。）がそれぞれ上記条件を満たすことによって、優れた粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を達成することができるようになる。そして、本発明の潤滑油基油によれば、１３０以上の高粘度指数と−３５℃以下における低温粘度との両立が可能となり、特に、−４０℃におけるＭＲＶ粘度を著しく低下させることができるようになる。また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。
【０００７】
更に、本発明の潤滑油基油によれば、上述した優れた粘度−温度特性により実用温度領域における粘度抵抗や撹拌抵抗を低減することができ、また、摩擦調整剤等が配合された場合にはその効果を最大限に発揮させることができる。したがって、本発明の潤滑油基油は、当該潤滑油基油が適用される装置におけるエネルギー損失を低減し、省エネルギー化を達成できる点で非常に有用である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を高いレベルで両立し、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、高粘度指数と−３５℃以下における低温粘度特性とを両立することができ、特に潤滑油の−４０℃におけるＭＲＶ粘度を著しく改善することが可能な潤滑油基油及び潤滑油組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の潤滑油基油は、飽和分を９０質量％以上含有し、該飽和分に占める環状飽和分の割合が４０質量％以下であり、粘度指数が１１０以上であり、アニリン点が１０６以上であり、かつ、構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合が１４〜２０％であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の潤滑油基油は、飽和分の含有量、当該飽和分に占める環状飽和分の割合、粘度指数、アニリン点、及びεメチレンの割合が上記条件を満たすものであれば特に制限されない。具体的には、原油を常圧蒸留及び／又は減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理のうちの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて精製したパラフィン系鉱油、あるいはノルマルパラフィン系基油、イソパラフィン系基油などのうち、１００℃における動粘度、粘度指数及び凝固点が上記条件を満たすものが挙げられる。これらの潤滑油基油は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
本発明の潤滑油基油の好ましい例としては、以下に示す基油（１）〜（８）を原料とし、この原料油及び／又はこの原料油から回収された潤滑油留分を、所定の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる基油を挙げることができる。
（１）パラフィン基系原油及び／又は混合基系原油の常圧蒸留による留出油
（２）パラフィン基系原油及び／又は混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留による留出油（ＷＶＧＯ）
（３）潤滑油脱ろう工程により得られるワックス（スラックワックス等）及び／又はガストゥリキッド（ＧＴＬ）プロセス等により得られる合成ワックス（フィッシャートロプシュワックス、ＧＴＬワックス等）
（４）基油（１）〜（３）から選ばれる１種又は２種以上の混合油及び／又は当該混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油
（５）基油（１）〜（４）から選ばれる２種以上の混合油
（６）基油（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）の脱れき油（ＤＡＯ）
（７）基油（６）のマイルドハイドロクラッキング処理油（ＭＨＣ）
（８）基油（１）〜（７）から選ばれる２種以上の混合油。
【００１３】
なお、上記所定の精製方法としては、水素化分解、水素化仕上げなどの水素化精製；フルフラール溶剤抽出などの溶剤精製；溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう；酸性白土や活性白土などによる白土精製；硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄などの薬品（酸又はアルカリ）洗浄などが好ましい。本発明では、これらの精製方法のうちの１種を単独で行ってもよく、２種以上を組み合わせて行ってもよい。また、２種以上の精製方法を組み合わせる場合、その順序は特に制限されず、適宜選定することができる。
【００１４】
更に、本発明の潤滑油基油としては、上記基油（１）〜（８）から選ばれる基油又は当該基油から回収された潤滑油留分について所定の処理を行うことにより得られる下記基油（９）又は（１０）が特に好ましい。
（９）上記基油（１）〜（８）から選ばれる基油又は当該基油から回収された潤滑油留分を水素化分解し、その生成物又はその生成物から蒸留等により回収される潤滑油留分について溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、または当該脱ろう処理をした後に蒸留することによって得られる水素化分解鉱油
（１０）上記基油（１）〜（８）から選ばれる基油又は当該基油から回収された潤滑油留分を水素化異性化し、その生成物又はその生成物から蒸留等により回収される潤滑油留分について溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、または、当該脱ろう処理をしたあとに蒸留することによって得られる水素化異性化鉱油。
【００１５】
また、上記（９）又は（１０）の潤滑油基油を得るに際して、好都合なステップで、必要に応じて溶剤精製処理及び／又は水素化仕上げ処理工程を更に設けてもよい。
【００１６】
また、上記水素化分解・水素化異性化に使用される触媒は特に制限されないが、分解活性を有する複合酸化物（例えば、シリカアルミナ、アルミナボリア、シリカジルコニアなど）又は当該複合酸化物の１種類以上を組み合わせてバインダーで結着させたものを担体とし、水素化能を有する金属（例えば周期律表第ＶＩａ族の金属や第ＶＩＩＩ族の金属などの１種類以上）を担持させた水素化分解触媒、あるいはゼオライト（例えばＺＳＭ−５、ゼオライトベータ、ＳＡＰＯ−１１など）を含む担体に第ＶＩＩＩ族の金属のうち少なくとも１種類以上を含む水素化能を有する金属を担持させた水素化異性化触媒が好ましく使用される。水素化分解触媒及び水素化異性化触媒は、積層又は混合などにより組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
水素化分解・水素化異性化の際の反応条件は特に制限されないが、水素分圧０．１〜２０ＭＰａ、平均反応温度１５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ０．１〜３．０ｈｒ−１、水素／油比５０〜２００００ｓｃｆ／ｂとすることが好ましい。
【００１８】
本発明の潤滑油基油の製造方法の好ましい例としては、以下に示す製造方法Ａが挙げられる。
【００１９】
すなわち、本発明にかかる製造方法Ａは、
ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒を準備する第１工程と、
水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧０．１〜１４ＭＰａ、平均反応温度２３０〜４３０℃、ＬＨＳＶ０．３〜３．０ｈｒ−１、水素油比５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解する第２工程と、
第２工程で得られた分解生成油を蒸留分離して潤滑油留分を得る第３工程と、
第３工程で得られた潤滑油留分を脱ろう処理する第４工程と
を備える。
【００２０】
以下、上記製造方法Ａについて詳述する。
【００２１】
（原料油）
上記製造方法Ａにおいては、スラックワックスを５０容量％以上含有する原料油が用いられる。なお、本発明でいう「スラックワックスを５０容量％以上含有する原料油」とは、スラックワックスのみからなる原料油と、スラックワックスと他の原料油との混合油であってスラックワックスを５０容量％以上含有する原料油との双方が包含される。
【００２２】
スラックワックスは、パラフィン系潤滑油留分から潤滑油基油を製造する際、溶剤脱ろう工程で副生するワックス含有成分であり、本発明においては該ワックス含有成分をさらに脱油処理したものもスラックワックスに包含される。スラックワックスの主成分はｎ−パラフィン及び側鎖の少ない分岐パラフィン（イソパラフィン）であり、ナフテン分や芳香族分は少ない。原料油の調製に使用するスラックワックスの動粘度は、目的とする潤滑油基油の動粘度に応じて適宜選定することができるが、本発明の潤滑油基油として低粘度基油を製造するには、１００℃における動粘度が２〜２５ｍｍ２／ｓ程度、好ましくは２．５〜２０ｍｍ２／ｓ程度、より好ましくは３〜１５ｍｍ２／ｓ程度の、比較的低粘度のスラックワックスが望ましい。
【００２３】
また、スラックワックスのその他の性状も任意であるが、融点は、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは４５〜７０℃、さらに好ましくは５０〜６０℃である。また、スラックワックスの油分は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下であり、また、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上である。また、スラックワックスの硫黄分は、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下であり、また、好ましくは０．００１質量％以上である。
【００２４】
ここで、十分に脱油処理されたスラックワックス（以下、「スラックワックスＡ」という。）の油分は、好ましくは０．５〜１０質量％、より好ましくは１〜８質量％である。また、スラックワックスＡの硫黄分は、好ましくは０．００１〜０．２質量％、より好ましくは０．０１〜０．１５質量％、さらに好ましくは０．０５〜０．１２質量％である。一方、脱油処理されないか、あるいは脱油処理が不十分であるスラックワックス（以下、「スラックワックスＢ」という。）の油分は、好ましくは１０〜６０質量％、より好ましくは１２〜５０質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％である。また、スラックワックスＢの硫黄分は、好ましくは０．０５〜１質量％、より好ましくは０．１〜０．５質量％、さらに好ましくは０．１５〜０．２５質量％である。なお、これらスラックワックスＡ、Ｂは、水素化分解／異性化触媒の種類や特性に応じて、脱硫処理が施されたものであってもよく、その場合の硫黄分は、好ましくは０．０１質量％以下、より好ましくは０．００１質量％以下である。
【００２５】
本発明は、油分や硫黄分が比較的高く、比較的粗悪で安価なスラックワックスを原料として用いても、粘度指数が高く、且つ低温特性及び熱・酸化安定性に優れた付加価値の高い潤滑油基油を得ることができる点で非常に有用である。
【００２６】
原料油がスラックワックスと他の原料油との混合油である場合、当該他の原料油としては、混合油全量に占めるスラックワックスの割合が５０容量％以上であれば特に制限されないが、原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油の混合油が好ましく用いられる。
【００２７】
また、原料油がスラックワックスと他の原料油との混合油である場合、高粘度指数の基油を製造するという観点から、混合油に占めるスラックワックスの割合は、７０容量％以上がより好ましく、７５容量％以上が更により好ましい。当該割合が５０容量％未満では、得られる潤滑油基油において芳香族分、ナフテン分などの油分が増大し、潤滑油基油の粘度指数が低下する傾向にある。
【００２８】
一方、スラックワックスと併用される原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油は、製造される潤滑油基油の粘度指数を高く保つため、３００〜５７０℃の蒸留温度範囲に６０容量％以上の留出成分を有する留分であることが好ましい。
【００２９】
（水素化分解触媒）
上記製造方法Ａでは、ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒が用いられる。
【００３０】
ここで、「ＮＨ３脱着温度依存性評価」とは、文献（Ｓａｗａ  Ｍ．，  Ｎｉｗａ  Ｍ．，  Ｍｕｒａｋａｍｉ  Ｙ．，  Ｚｅｏｌｉｔｅｓ  １９９０，１０，５３２、Ｋａｒｇｅ  Ｈ．  Ｇ．，  Ｄｏｎｄｕｒ  Ｖ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．  １９９０，９４，７６５など）に紹介されている方法であり、以下のようにして行われる。先ず、触媒担体を、窒素気流下４００℃以上の温度で３０分以上前処理し、吸着分子を除去した後に、１００℃でＮＨ３を飽和するまで吸着させる。次いで、その触媒担体を１００〜８００℃まで１０℃／分以下の昇温速度で昇温してＮＨ３を脱着させ、脱着により分離されたＮＨ３を所定温度ごとにモニターする。そして、ＮＨ３の全脱着量（１００〜８００℃での脱着量）に対する、３００℃〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率を求める。
【００３１】
上記製造方法Ａで用いられる触媒担体は、上記のＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下のものであり、好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下である。かかる担体を用いて水素化分解触媒を構成することで、分解活性を支配する酸性質が十分に抑制されるので、水素化分解により原料油中のスラックワックス等に由来する高分子量ｎ−パラフィンの分解異性化によるイソパラフィンの生成を効率よく且つ確実に行うことができ、且つ、生成したイソパラフィン化合物の過度の分解を充分に抑制することができるようになる。その結果、適度に枝分かれした化学構造を有する粘度指数の高い分子を、適度な分子量範囲で十分量与えることができる。
【００３２】
このような担体としては、アモルファス系であり且つ酸性質を有する二元酸化物が好ましく、例えば、文献（「金属酸化物とその触媒作用」、清水哲郎、講談社、１９７８年）などに例示されている二元酸化物が挙げられる。
【００３３】
中でも、アモルファス系複合酸化物であってＡｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、ＺｎおよびＺｒから選ばれる元素の酸化物２種類の複合による酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。これらの酸性質二元酸化物の各酸化物の比率などを調整することにより、前記のＮＨ３吸脱着評価において、本目的に適した酸性質の担体を得ることができる。なお、当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。
【００３４】
さらに、当該担体は、アモルファス系シリカ・アルミナ、アモルファス系シリカ・ジルコニア、アモルファス系シリカ・マグネシア、アモルファス系シリカ・チタニア、アモルファス系シリカ・ボリア、アモルファス系アルミナ・ジルコニア、アモルファス系アルミナ・マグネシア、アモルファス系アルミナ・チタニア、アモルファス系アルミナ・ボリア、アモルファス系ジルコニア・マグネシア、アモルファス系ジルコニア・チタニア、アモルファス系ジルコニア・ボリア、アモルファス系マグネシア・チタニア、アモルファス系マグネシア・ボリアおよびアモルファス系チタニア・ボリアから選ばれる少なくとも１種類の酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。かかるバインダーとしては、一般に触媒調製に使用されるものであれば特に制限はないが、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、クレーから選ばれるかまたはそれらの混合物などが好ましい。
【００３５】
上記製造方法Ａにおいては、上記の担体に、周期律表第ＶＩａ族の金属（モリブデン、クロム、タングステンなど）のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族の金属（ニッケル、コバルト、パラジウム、白金など）のうち少なくとも１種類とが担持されて水素化分解触媒が構成される。これらの金属は、水素化能を担うものであり、酸性質担体によってパラフィン化合物が分解または枝分かれする反応を終結させ、適度な分子量と枝分かれ構造を有するイソパラフィンの生成に重要な役割を担っている。
【００３６】
水素化分解触媒における金属の担持量としては、第ＶＩａ族金属の担持量が金属１種類当たり５〜３０質量％であり、第ＶＩＩＩ族金属の担持量が金属１種類当たり０．２〜１０質量％であることが好ましい。
【００３７】
さらに、上記製造方法Ａで用いられる水素化分解触媒においては、第ＶＩａ族金属の１種類以上の金属としてモリブデンを５〜３０質量％の範囲で含み、また、第ＶＩＩＩ族金属の１種類以上の金属としてニッケルを０．２〜１０質量％の範囲で含むことがより好ましい。
【００３８】
上記の担体と第ＶＩａ族金属の１種類以上と第ＶＩＩＩ属金属の１種類以上の金属とで構成される水素化分解触媒は、硫化した状態で水素化分解に用いることが好ましい。硫化処理は公知の方法により行うことができる。
【００３９】
（水素化分解工程）
上記製造方法Ａにおいては、上記の水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧が０．１〜１４ＭＰａ、好ましくは１〜１４ＭＰａ、より好ましくは２〜７ＭＰａ；平均反応温度が２３０〜４３０℃、好ましくは３３０〜４００℃、より好ましくは３５０〜３９０℃；ＬＨＳＶが０．３〜３．０ｈｒ−１、好ましくは０．５〜２．０ｈｒ−１；水素油比が５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂ、好ましくは１００〜５０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解する。
【００４０】
かかる水素化分解工程においては、原料油中のスラックワックスに由来するｎ−パラフィンを分解する過程でイソパラフィンへの異性化を進行させることにより、流動点が低く、かつ粘度指数の高いイソパラフィン成分を生ぜしめるのであるが、同時に、原料油に含まれている高粘度指数化の阻害因子である芳香族化合物を単環芳香族化合物、ナフテン化合物及びパラフィン化合物に分解し、また、高粘度指数化の阻害因子である多環ナフテン化合物を単環ナフテン化合物やパラフィン化合物に分解することができる。なお、高粘度指数化の点からは、原料油中に高沸点で粘度指数の低い化合物が少ない方が好ましい。
【００４１】
また、反応の進行度合いを評価する分解率を下記式：
（分解率（容量％））＝１００−（生成物中の沸点が３６０℃以上の留分の割合（容量％））
のように定義すると、分解率は３〜９０容量％であることが好ましい。分解率が３容量％未満では、原料油中に含まれる流動点の高い高分子量ｎ−パラフィンの分解異性化によるイソパラフィンの生成や、粘度指数の劣る芳香族分や多環ナフテン分の水素化分解が不十分となり、また、分解率が９０容量％を超えると潤滑油留分の収率が低くなり、それぞれ好ましくない。
【００４２】
（蒸留分離工程）
次いで、上記の水素化分解工程により得られる分解生成油から潤滑油留分を蒸留分離する。この際、軽質分として燃料油留分も得られる場合がある。
【００４３】
燃料油留分は脱硫、脱窒素が十分に行われ、また、芳香族の水素化も十分に行われた結果得られる留分である。このうち、ナフサ留分はイソパラフィン分が多く、灯油留分は煙点が高く、また、軽油留分はセタン価が高い等、燃料油としていずれも高品質である。
【００４４】
一方、潤滑油留分における水素化分解が不十分である場合には、その一部を再度水素化分解工程に供してもよい。また、所望の動粘度の潤滑油留分を得るため、潤滑油留分を更に減圧蒸留してもよい。なお、この減圧蒸留分離は次に示す脱ろう処理後に行ってもよい。
【００４５】
蒸発分離工程において、水素化分解工程で得られる分解生成油を減圧蒸留することにより、７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０、ＳＡＥ２０と呼ばれる潤滑油基油を好適に得ることができる。
【００４６】
原料油としてより低粘度のスラックワックスを使用した系は、７０ＰａｌｅやＳＡＥ１０留分を多く生成するのに適しており、原料油として上記範囲で高粘度のスラックワックスを使用した系はＳＡＥ２０を多く生成するのに適している。しかし、高粘度のスラックワックスを用いても、分解反応の進行程度によっては７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０を相当量生成する条件を選ぶこともできる。
【００４７】
（脱ろう工程）
上記の蒸留分離工程において、分解生成油から分留した潤滑油留分は流動点が高いので、所望の凝固点を有する潤滑油基油を得るために脱ろうする。脱ろう処理は溶剤脱ろう法又は接触脱ろう法などの通常の方法で行うことができる。このうち、溶剤脱ろう法は一般にＭＥＫ、トルエンの混合溶剤が用いられるが、ベンゼン、アセトン、ＭＩＢＫ等の溶剤を用いてもよい。得られるＳＡＥ１０クラスの留分の脱ろう油の低温粘度特性を改善するためには、溶剤／油比を１〜６倍とすることが好ましく、また、ろ過温度を−２５℃以下とすることが好ましく、−２６〜−４５℃とすることがより好ましく、−２７〜−４０℃とすることがさらに好ましく、−２８〜−３５℃とすることが特に好ましい。なお、ここで除去されるろう分は、スラックワックスとして、水素化分解工程に再び供することができる。
【００４８】
上記製造方法においては、脱ろう処理に溶剤精製処理及び／又は水素化精製処理を付加してもよい。これらの付加する処理は潤滑油基油の紫外線安定性や酸化安定性を向上させるために行うもので、通常の潤滑油精製工程で行われている方法で行うことができる。
【００４９】
溶剤精製の際には、溶剤として一般にフルフラール、フェノール、Ｎ−メチルピロリドン等を使用し、潤滑油留分中に残存している少量の芳香族化合物、特に多環芳香族化合物を除去する。
【００５０】
また、水素化精製はオレフィン化合物や芳香族化合物を水素化するために行うもので、特に触媒を限定するものではないが、モリブデン等の第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、コバルト、ニッケル等の第ＶＩＩＩ族金属のうち、少なくとも１種類を担持したアルミナ触媒を用いて、反応圧力（水素分圧）７〜１６ＭＰａ、平均反応温度３００〜３９０℃、ＬＨＳＶ０．５〜４．０ｈｒ−１の条件下で行うことができる。
【００５１】
また、本発明の潤滑油基油の製造方法の好ましい例としては、以下に示す製造方法Ｂが挙げられる。
【００５２】
すなわち、本発明にかかる製造方法Ｂは、
触媒の存在下、パラフィン系炭化水素を含有する原料油を水素化分解及び／又は水素化異性化する第５工程と、
第５工程で得られる生成物又はその生成物から蒸留等により回収される潤滑油留分を脱ろう処理する第６工程と、
を備える。
【００５３】
以下、上記製造方法Ｂについて詳述する。
【００５４】
（原料油）
上記製造方法Ｂにおいては、パラフィン系炭化水素を含有する原料油が用いられる。なお、本発明でいう「パラフィン系炭化水素」とは、パラフィン分子の含有率が７０質量％以上の炭化水素をいう。パラフィン系炭化水素の炭素数は特に制限されないが、通常、１０〜１００程度のものが用いられる。また、パラフィン系炭化水素の製法は特に制限されず、石油系及び合成系の各種パラフィン系炭化水素を用いることができるが、特に好ましいパラフィン系炭化水素としては、ガストゥリキッド（ＧＴＬ）プロセス等により得られる合成ワックス（フィッシャートロプシュワックス（ＦＴワックス）、ＧＴＬワックス等）が挙げられ、中でもＦＴワックスが好ましい。また、合成ワックスは、炭素数が好ましくは１５〜８０、より好ましくは２０〜５０のノルマルパラフィンを主成分として含むワックスが好適である。
【００５５】
原料油の調製に使用するパラフィン系炭化水素の動粘度は、目的とする潤滑油基油の動粘度に応じて適宜選定することができるが、本発明の潤滑油基油として低粘度基油を製造するには、１００℃における動粘度が２〜２５ｍｍ２／ｓ程度、好ましくは２．５〜２０ｍｍ２／ｓ程度、より好ましくは３〜１５ｍｍ２／ｓ程度の、比較的低粘度のパラフィン系炭化水素が望ましい。また、パラフィン系炭化水素のその他の性状も任意であるが、パラフィン系炭化水素がＦＴワックス等の合成ワックスである場合、その融点は、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは５０〜８０℃、さらに好ましくは６０〜８０℃である。また、合成ワックスの油分は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。また、合成ワックスの硫黄分は、好ましくは０．０１質量％以下、より好ましくは０．００１質量％以下、さらに好ましくは０．０００１質量％以下である。
【００５６】
原料油が上記合成ワックスと他の原料油との混合油である場合、当該他の原料油としては、混合油全量に占める合成ワックスの割合が５０容量％以上であれば特に制限されないが、原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油の混合油が好ましく用いられる。
【００５７】
また、原料油が上記合成ワックスと他の原料油との混合油である場合、高粘度指数の基油を製造するという観点から、混合油に占める合成ワックスの割合は、７０容量％以上がより好ましく、７５容量％以上が更により好ましい。当該割合が７０容量％未満では、得られる潤滑油基油において芳香族分、ナフテン分などの油分が増大し、潤滑油基油の粘度指数が低下する傾向にある。
【００５８】
一方、合成ワックスと併用される原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油は、製造される潤滑油基油の粘度指数を高く保つため、３００〜５７０℃の蒸留温度範囲に６０容量％以上の留出成分を有する留分であることが好ましい。
【００５９】
（触媒）
製造方法Ｂで用いられる触媒は特に制限されないが、アルミノシリケートを含有する担体に、活性金属成分として周期律表第ＶＩ属ｂ金属及び第ＶＩＩＩ属金属から選ばれる１種以上が担持された触媒が好ましく用いられる。
【００６０】
アルミノシリケートとは、アルミニウム、珪素及び酸素の３元素で構成される金属酸化物をいう。また、本発明の効果を妨げない範囲で他の金属元素を共存させることもできる。この場合、他の金属元素の量はその酸化物としてアルミナ及びシリカの合計量の５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。共存可能な金属元素としては、例えばチタン、ランタン、マンガン等を挙げることができる。
【００６１】
アルミノシリケートの結晶性は、全アルミニウム原子中の４配位のアルミニウム原子の割合で見積もることができ、この割合は２７Ａｌ固体ＮＭＲにより測定することができる。本発明で用いられるアルミノシリケートとしては、アルミニウム全量に対する４配位アルミニウムの割合が５０質量％以上のものが好ましく、７０質量％以上のものがより好ましく、８０質量％以上のものがさらに好ましい。以下、アルミニウム全量に対する４配位アルミニウムの割合が５０質量％以上のアルミノシリケートを「結晶性アルミノシリケート」という。
【００６２】
結晶性アルミノシリケートとしては、いわゆるゼオライトを使用することができる。好ましい例としては、Ｙ型ゼオライト、超安定性Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ型ゼオライト）、β型ゼオライト、モルデナイト、ＺＳＭ−５などが挙げられ、中でもＵＳＹゼオライトが特に好ましい。本発明では結晶性アルミノシリケートの１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
結晶性アルミノシリケートを含有する担体の調製方法としては、結晶性アルミノシリケート及びバインダーの混合物を成型し、その成型体を焼成する方法が挙げられる。使用するバインダーについては特に制限はないが、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシアが好ましく、中でもアルミナが特に好ましい。バインダーの使用割合は特に制限されないが、通常、成型体全量基準で５〜９９質量％が好ましく、２０〜９９質量％がより好ましい。結晶性アルミノシリケート及びバインダーを含有する成型体の焼成温度は、４３０〜４７０℃が好ましく、４４０〜４６０℃がより好ましく、４４５〜４５５℃がさらに好ましい。また、焼成時間は特に制限されないが、通常１分〜２４時間、好ましくは１０分から２０時間、より好ましくは３０分〜１０時間である。焼成は空気雰囲気下で行ってもよいが、窒素雰囲気下などの無酸素雰囲気下で行うことが好ましい。
【００６４】
また、上記担体に担持される第ＶＩ属ｂ金属としてはクロム、モリブデン、タングステン等が、第ＶＩＩＩ属金属としては、具体的には、コバルト、ニッケル、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金等がそれぞれ挙げられる。これらの金属は、１種類を単独で用いてもよく、あるいは２種類以上を組み合わせて用いてもよい。２種類以上の金属を組み合わせる場合、白金、パラジウム等の貴金属同士を組み合わせてもよく、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン等の卑金属同士を組み合わせてもよく、あるいは貴金属と卑金属とを組み合わせてもよい。
【００６５】
また、金属の担体への担持は、金属を含む溶液への担体の含浸、イオン交換等の情報により行うことができる。金属の担持量は、適宜選択することができるが、触媒全量基準で、通常０．０５〜２質量％であり、好ましくは０．１〜１質量％である。
【００６６】
（水素化分解／水素化異性化工程）
上記製造方法Ｂにおいては、上記触媒の存在下、パラフィン系炭化水素を含有する原料油を水素化分解／水素化異性化する。かかる水素化分解／水素化異性化工程は、固定床反応装置を用いて行うことができる。水素化分解／水素化異性化の条件としては、例えば温度は２５０〜４００℃、水素圧は０．５〜１０ＭＰａ、原料油の液空間速度（ＬＨＳＶ）は０．５〜１０ｈ−１がそれぞれ好ましい。
【００６７】
（蒸留分離工程）
次いで、上記の水素化分解／水素化異性化工程により得られる分解生成油から潤滑油留分を蒸留分離する。なお、製造方法Ｂにおける蒸留分離工程は製造方法Ａにおける蒸留分離工程と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。
【００６８】
（脱ろう工程）
次いで、上記の蒸留分離工程において分解生成油から分留した潤滑油留分を脱ろうする。かかる脱ろう工程は、溶剤脱ろう又は接触脱ろう等の従来公知の脱ろうプロセスを用いて行うことができる。ここで、分解／異性化生成油中に存在する沸点３７０℃以下の物質が脱ろうに先立ち高沸点物質から分離されていない場合、分解／異性化生成油の用途に応じて、全水素化異性化物を脱ろうしてもよく、あるいは沸点３７０℃以上の留分を脱ろうしてもよい。
【００６９】
溶剤脱ろうにおいては、水素化異性化物を冷却ケトン及びアセトン、並びにＭＥＫ、ＭＩＢＫなどのその他の溶剤と接触させ、さらに冷却して高流動点物質をワックス質固体として沈殿させ、その沈殿をラフィネートである溶剤含有潤滑油留分から分離する。さらに、ラフィネートをスクレープトサーフィス深冷器で冷却してワックス固形分を除去することができる。また、プロパン等の低分子量炭化水素類も脱ろうに使用可能であるが、この場合は分解／異性化生成油と低分子量炭化水素とを混合し、少なくともその一部を気化して分解／異性化生成油をさらに冷却してワックスを沈殿させる。ワックスは、ろ過、メンブランまたは遠心分離等によりラフィネートから分離する。その後、溶剤をラフィネートから除去し、ラフィネートを分留して、目的の潤滑油基油を得ることができる。
【００７０】
また、接触脱ろう（触媒脱ろう）の場合は、分解／異性化生成油を、適当な脱ろう触媒の存在下、流動点を下げるのに有効な条件で水素と反応させる。接触脱ろうでは、分解／異性化生成物中の高沸点物質の一部を低沸点物質へと転化させ、その低沸点物質をより重い基油留分から分離し、基油留分を分留し、２種以上の潤滑油基油を得る。低沸点物質の分離は、目的の潤滑油基油を得る前に、あるいは分留中に行うことができる。
【００７１】
脱ろう触媒としては、得られるＳＡＥ１０クラスの留分の脱ろう油の凝固点を−２５℃以下とすることが可能であれば特に制限されないが、分解／異性化生成油から高収率で目的の潤滑油基油を得ることができるものが好ましい。このような脱ろう触媒としては、形状選択的分子篩（モレキュラーシーブ）が好ましく、具体的には、フェリエライト、モルデナイト、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−２２（シータワン又はＴＯＮとも呼ばれる）、シリコアルミノホスフェート類（ＳＡＰＯ）などが挙げられる。これらのモレキュラーシーブは、触媒金属成分と組み合わせて使用することが好ましく、貴金属と組み合わせることがより好ましい。好ましい組合せとしては、例えば白金とＨ−モルデナイトとを複合化したものが挙げられる。
【００７２】
脱ろう条件は特に制限されないが、温度は２００〜５００℃が好ましく、水素圧は１０〜２００バール（１ＭＰａ〜２０ＭＰａ）がそれぞれ好ましい。また、フロースルー反応器の場合、Ｈ２処理速度は０．１〜１０ｋｇ／ｌ／ｈｒが好ましく、ＬＨＳＶは０．１〜１０−１が好ましく、０．２〜２．０ｈ−１がより好ましい。また、脱ろうは、分解／異性化生成油に含まれる、通常４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下の、初留点が３５０〜４００℃である物質をこの初留点未満の沸点を有する物質へと転換するように行うことが好ましい。
【００７３】
以上、本発明の潤滑油基油の好ましい製造方法である製造方法Ａ及び製造方法Ｂについて説明したが、本発明の潤滑油基油の製造方法はこれらに限定されない。例えば、上記製造方法Ａにおいて、スラックワックスの代わりにＦＴワックス、ＧＴＬワックス等の合成ワックスを用いてもよい。また、上記製造方法Ｂにおいて、スラックワックス（好ましくはスラックワックスＡ、Ｂ）を含有する原料油を用いてもよい。さらに、製造方法Ａ、Ｂのそれぞれにおいて、スラックワックス（好ましくはスラックワックスＡ、Ｂ）と、合成ワックス（好ましくはＦＴワックス、ＧＴＬワックス）とを併用してもよい。
【００７４】
なお、本発明の潤滑油基油を製造する際に使用される原料油が、上記のスラックワックス及び／又は合成ワックスと、これらのワックス以外の原料油との混合油である場合、スラックワックス及び／又は合成ワックスの含有量は原料油全量基準で５０質量％以上であることが好ましい。
【００７５】
また、本発明の潤滑油基油を製造するための原料油としては、スラックワックス及び／又は合成ワックスを含有する原料油であって、油分が好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以下である原料油が好ましい。
【００７６】
以下、本発明の潤滑油基油についてさらに詳述する。
【００７７】
本発明の潤滑油基油における飽和分の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、前述の通り９０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以上、より好ましくは９７質量％以上、更に好ましくは９８質量％以上である。また、当該飽和分に占める環状飽和分の割合は、前述の通り４０質量％以下であり、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下、一層好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下である。飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たし、更に粘度指数、アニリン点及びεメチレンの割合がそれぞれ特定条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を達成することができ、ポリ−α−オレフィン系基油やエステル系基油等の合成油や低粘度鉱油系基油を用いずとも、高粘度指数と−３５℃以下における優れた低温粘度特性とを両立することができるようになる。また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。更に、飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、潤滑油基油自体の摩擦特性を改善することができ、その結果、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。
【００７８】
なお、飽和分の含有量が９０質量％未満であると、熱・酸化安定性、粘度−温度特性および摩擦特性が不十分となる。また、飽和分に占める環状飽和分の割合が４０質量％を超えると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下してしまう。
【００７９】
本発明の潤滑油基油において、その飽和分に占める環状飽和分が４０質量％以下であることは、飽和分に占める非環状飽和分が６０質量％以上であることと等価である。ここで、非環状飽和分には直鎖パラフィン分及び分岐パラフィン分の双方が包含される。本発明の潤滑油基油に占める各パラフィン分の割合は特に制限されないが、分岐パラフィン分の割合は、潤滑油基油全量基準で、好ましくは５４〜９９．９質量％、より好ましくは８０〜９９．５質量％、更に好ましくは９５〜９９質量％、特に好ましくは９７〜９９質量％である。潤滑油基油に占める分岐パラフィン分の割合が前記条件を満たすことにより、熱・酸化安定性及び粘度−温度特性をより向上させることができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を十分にかつ安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能を一層高水準で発現させることができる。
【００８０】
また、本発明の潤滑油基油において、飽和分に占める１環飽和分及び２環以上の飽和分の含有量はそれらの合計が４０質量％以下である限りにおいて特に制限されないが、飽和分に占める２環以上の飽和分の割合は、２０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１１質量％以下であることが更に好ましい。また、飽和分に占める２環以上の飽和分の割合は、０．５質量％以上であることが好ましく、０．８質量％以上であることがより好ましく、１質量％以上であることが更に好ましい。また、飽和分に占める１環飽和分の割合は０質量％であってもよいが、好ましくは０．１質量％以上であり、また、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
【００８１】
また、本発明の潤滑油基油において、環状飽和分に含まれる１環飽和分の質量（ＭＡ）と２環以上の飽和分の質量（ＭＢ）との比（ＭＡ／ＭＢ）は、好ましくは２０以下、より好ましくは３以下、更に好ましくは２以下、一層好ましくは１以下、特に好ましくは０．５以下である。また、ＭＡ／ＭＢは０であってもよいが、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上である。ＭＡ／ＭＢが上記条件を満たすことにより、粘度−温度特性と熱・酸化安定性とを一層高水準で両立することができる。
【００８２】
なお、本発明でいう飽和分の含有量とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２００７−９３に準拠して測定される値（単位：質量％）を意味する。
【００８３】
また、本発明でいう飽和分に占める環状飽和分、１環飽和分、２環以上の飽和分及び非環状飽和分の割合とは、それぞれＡＳＴＭ  Ｄ  ２７８６−９１に準拠して測定されるナフテン分（測定対象：１環〜６環ナフテン、単位：質量％）及びアルカン分（単位：質量％）を意味する。
【００８４】
また、本発明でいう潤滑油基油中の直鎖パラフィン分とは、前記ＡＳＴＭ  Ｄ  ２００７−９３に記載された方法により分離・分取された飽和分について、以下の条件でガスクロマトグラフィ分析を行い、当該飽和分に占める直鎖パラフィン分を同定・定量したときの測定値を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。なお、同定・定量の際には、標準試料として炭素数５〜５０の直鎖パラフィンの混合試料が用いられ、飽和分に占める直鎖パラフィン分は、クロマトグラムの全ピーク面積値（希釈剤に由来するピークの面積値を除く）に対する各直鎖パラフィンに相当に相当するピーク面積値の合計の割合として求められる。
（ガスクロマトグラフィ条件）
カラム：液相無極性カラム（長さ２５ｍｍ、内径０．３ｍｍφ、液相膜厚さ０．１μｍ）
昇温条件：５０℃〜４００℃（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）
キャリアガス：ヘリウム（線速度：４０ｃｍ／ｍｉｎ）
スプリット比：９０／１
試料注入量：０．５μＬ（二硫化炭素で２０倍に希釈した試料の注入量）
【００８５】
また、潤滑油基油中の分枝パラフィン分の割合とは、前記飽和分に占める非環状飽和分と前記飽和分に占める直鎖パラフィン分との差を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。
【００８６】
なお、飽和分の分離方法、あるいは環状飽和分、非環状飽和分等の組成分析の際には、号用の結果が得られる類似の方法を使用することができる。例えば、上記の他、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２４２５−９３に記載の方法、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５４９−９１に記載の方法、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）による方法、あるいはこれらの方法を改良した方法等を挙げることができる。
【００８７】
また、本発明の潤滑油基油における芳香族分の含有量は、飽和分の含有量、飽和分に占める環状飽和分の割合、粘度指数、アニリン点及びεメチレンの割合が上記条件を満たすものであれば特に制限されないが、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下であり、また、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、更に好ましくは１質量％以上、特に好ましくは１．５質量％以上である。芳香族分の含有量が上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、本発明の潤滑油基油は芳香族分を含有しないものであってもよいが、芳香族分の含有量を上記下限値以上とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。
【００８８】
なお、本発明でいう芳香族分の含有量とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２００７−９３に準拠して測定される値を意味する。芳香族分には、通常、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン及びこれらのアルキル化物、更にはベンゼン環が四環以上縮合した化合物、ピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ原子を有する芳香族化合物などが含まれる。
【００８９】
また、本発明の潤滑油基油の粘度指数は、前述の通り１１０以上であり、好ましくは１２０以上、より好ましくは１３０以上、更に好ましくは１３５以上、特に好ましくは１３８以上である。粘度指数が１１０未満の場合、粘度−温度特性が不十分となり、さらに、熱・酸化安定性、更には揮発防止性が低下する。なお、本発明でいう粘度指数とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３−１９９３に準拠して測定された粘度指数を意味する。
【００９０】
また、本発明の潤滑油基油のアニリン点（ＡＰ（℃））は、前述の通り１０６℃以上であり、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１１５℃以上、更に好ましくは１１８℃以上である。アニリン点が上記下限値未満であると、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下し、また、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する。なお、本発明でいうアニリン点とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２５６−１９８５に準拠して測定されたアニリン点を意味する。
【００９１】
また、本発明の潤滑油基油の構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合は、前述の通り１４〜２０％であり、好ましくは１４．５〜１９％、より好ましくは１５〜１８％、特に好ましくは１５〜１７％である。εメチレンの割合が１４％未満であると粘度−温度特性及び熱・酸化安定性が低下し、また、２０％を超えると低温粘度特性が低下する傾向にあり、２５％を超えると大幅に悪化する。一方、本発明の別の態様として、εメチレンの割合が２０％を超え２５％以下、好ましくは２０．５〜２４％の場合、粘度指数を１４０以上１６０以下、好ましくは１４２〜１５０とすることができ、十分な低温粘度特性と熱・酸化安定性を有する潤滑油基油とすることもできる。このような潤滑油基油は、例えば−３５℃におけるＣＣＳ粘度を３０００ｍＰａ・ｓ未満、好ましくは２２００〜２９００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは２３００〜２８００ｍＰａ・ｓとすることができ、そのような潤滑油基油を使用した潤滑油組成物は、−４０℃におけるＭＲＶ粘度を６００００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは４００００ｍＰａ・ｓ以下とすることもできる。
【００９２】
本発明の潤滑油基油の構成炭素の全量に占めるεメチレンの割合は、１３Ｃ−ＮＭＲにより測定される、全炭素の積分強度の合計に対するＣＨ２主鎖に起因する積分強度の合計の割合を意味するが、同等の結果が得られるのであればその他の方法を用いてもよい。なお、本発明では、１３Ｃ−ＮＭＲの測定の際に、サンプルとして試料０．５ｇに重クロロホルム３ｇを加えて希釈したものを使用し、測定温度を室温、共鳴周波数を１００ＭＨｚとした。また、測定方はゲート付でカップリング法を使用した。
【００９３】
上記分析方法により、
（ａ）化学シフト約１０〜５０ｐｐｍの積分強度の合計（全構成炭素に起因する積分強度の合計）、及び
（ｂ）化学シフト２９．７〜３０．０ｐｐｍの積分強度の合計（εメチレンに起因する積分強度の合計）
をそれぞれ測定し、（ａ）を１００％としたときの（ｂ）の割合（％）を算出する。（ｂ）の割合は潤滑油基油の構成炭素の全量に対するεメチレンの割合を示す。
【００９４】
εメチレンの割合とは、ＮＭＲにおいて特定の化学シフト（α、β、γ、δ）を有する主鎖上の分子末端及び分岐末端から４個の炭素原子（α炭素、β炭素、γ炭素、δ炭素）を除く主鎖上の炭素原子に由来し、一定の化学シフト（ε）を有する炭素原子の割合を示す。潤滑油基油の分子量（又は平均分子量）が同程度である場合、εメチレンの割合が大きいことは、分岐が少ない、若しくは主鎖上の分岐のないＣＨ２鎖の鎖長が長いことに対応し、また、εメチレンの割合が小さいことは、分岐が多い、若しくは主鎖上の分岐のないＣＨ２鎖長が短いことに対応する。
【００９５】
また、本発明の潤滑油基油の構成炭素の全量に占める３級炭素の割合は、特に制限されないが、好ましくは１〜１５％、より好ましくは５〜１２％、さらに好ましくは６〜１０％である。３級炭素の割合を上記範囲内とすることで、粘度温度特性及び熱・酸化安定性に優れた潤滑油基油を得ることができる。なお、本発明においては、潤滑油基油の構成炭素の全量に占める３級炭素の割合が５〜８％、好ましくは６〜７％である場合、粘度指数がより高く、−３５℃におけるＣＣＳ粘度がより低く、ＮＯＡＣＫ蒸発量はより小さく、該３級炭素の割合が８〜１０％、好ましくは９〜１０％である場合、−４０℃におけるＭＲＶ粘度がより低く、ＮＯｘ存在下における酸価増加抑制効果により優れる潤滑油組成物を得ることができる。ここで、３級炭素の割合とは、構成炭素の全量に占める＞ＣＨ−に起因する炭素原子の割合、すなわち分岐又はナフテンに起因する炭素原子の割合を意味する。
【００９６】
なお、３級炭素の割合は、上記した１３Ｃ−ＮＭＲにより測定される、全炭素の積分強度の合計に対する３級炭素に起因する積分強度の合計の割合を意味するが、同等の結果が得られるものであればその他の方法を用いてもよい。
【００９７】
上記分析方法により、
（ａ）化学シフト約１０〜５０ｐｐｍの積分強度の合計（全構成炭素に起因する積分強度の合計）、及び
（ｃ）化学シフト２７．９〜２８．１ｐｐｍ、２８．４〜２８．６ｐｐｍ、３２．６〜３３．２ｐｐｍ、３４．４〜３４．６ｐｐｍ、３７．４〜３７．６ｐｐｍ、３８．８〜３９．１ｐｐｍ、４０．４〜４０．６ｐｐｍの積分強度の合計（メチル基、エチル基及びその他分岐機が結合した３級炭素及びナフテン３級炭素に起因する積分強度の合計）
をそれぞれ測定し、（ａ）を１００％としたときの（ｃ）の割合（％）を算出する。（ｃ）の割合は潤滑油基油の構成炭素の全量に対する３級炭素の割合を示す。
【００９８】
また、本発明の潤滑油基油の構成炭素の全量に占める末端メチル基（−ＣＨ３）に由来する炭素の割合は、特に制限されないが、好ましくは１０〜２０％、より好ましくは１２〜１８％、さらに好ましくは１４〜１６％である。末端メチル基に起因する炭素の割合を上記範囲内とすることで、粘度温度特性及び熱・酸化安定性に優れた潤滑油基油を得ることができる。
【００９９】
なお、末端メチル基に起因する炭素の割合は、上記した１３Ｃ−ＮＭＲにより測定される、全炭素の積分強度の合計に対する末端メチル基に起因する炭素に起因する積分強度の合計の割合を意味するが、同等の結果が得られるものであればその他の方法を用いてもよい。
【０１００】
上記分析方法により、
（ａ）化学シフト約１０〜５０ｐｐｍの積分強度の合計（全構成炭素に起因する積分強度の合計）、及び
（ｄ）化学シフト１０．７〜１１．６ｐｐｍ、１３．８〜１４．７ｐｐｍ、１９．２〜２０．１ｐｐｍ、２２．５〜２２．８ｐｐｍの積分強度の合計（末端エチル基（−ＣＨ３）に起因する炭素原子に起因する積分強度の合計）
をそれぞれ測定し、（ａ）を１００％としたときの（ｄ）の割合（％）を算出する。（ｄ）の割合は潤滑油基油の構成炭素の全量に対する末端メチル基に起因する炭素原子の割合を示す。
【０１０１】
本発明の潤滑油基油のその他の物性及び組成は、飽和分の含有量、飽和分に占める環状飽和分の割合、粘度指数、アニリン点及びεメチレンの割合が上記条件を満たす限り特に制限されないが、本発明の潤滑油基油の炭素数分布に関し、その平均炭素数は、好ましくは２０〜３５、より好ましくは２５〜３５、更に好ましくは２８〜３０である。
【０１０２】
また、本発明の潤滑油基油の％Ｃｐは特に制限されないが、好ましくは８０以上、より好ましくは８２〜９９、更に好ましくは８５〜９８、一層好ましくは９０〜９７である。潤滑油基油の％Ｃｐが８０未満の場合、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、潤滑油基油の％Ｃｐが９９を超えると、添加剤の溶解性が低下する傾向にある。
【０１０３】
また、本発明の潤滑油基油の％ＣＮは特に制限されないが、好ましくは１２以下、より好ましくは１〜１２、更に好ましくは３〜１０である。潤滑油基油の％ＣＮが１２を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が低下する傾向にある。また、％ＣＮが１未満であると、添加剤の溶解性が低下する傾向にある。
【０１０４】
また、本発明の潤滑油基油の％ＣＡは特に制限されないが、好ましくは０．７以下、より好ましくは０．６以下、更に好ましくは０．１〜０．５以下である。潤滑油基油の％ＣＡが０．７を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が低下する傾向にある。また、本発明の潤滑油基油の％ＣＡは０であってもよいが、％ＣＡを０．１以上とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。
【０１０５】
更に、本発明の潤滑油基油における％ＣＰと％ＣＮとの比率は特に制限されないが、％ＣＰ／％ＣＮが７以上であることが好ましく、７．５以上であることがより好ましく、８以上であることが更に好ましい。％ＣＰ／％ＣＮが７未満であると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、％ＣＰ／％ＣＮは、２００以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、５０以下であることがさらに好ましく、２５以下であることが特に好ましい。％ＣＰ／％ＣＮを２００以下とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。
【０１０６】
なお、本発明でいう％ＣＰ、％ＣＮ及び％ＣＡとは、それぞれＡＳＴＭ  Ｄ  ３２３８−８５に準拠した方法（ｎ−ｄ−Ｍ環分析）により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率、及び芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を意味する。つまり、上述した％ＣＰ、％ＣＮ及び％ＣＡの好ましい範囲は上記方法により求められる値に基づくものであり、例えばナフテン分を含まない潤滑油基油であっても、上記方法により求められる％ＣＮが０を超える値を示すことがある。
【０１０７】
また、本発明の潤滑油基油における硫黄分の含有量は、その原料の硫黄分の含有量に依存する。例えば、フィッシャートロプシュ反応等により得られる合成ワックス成分のように実質的に硫黄を含まない原料を用いる場合には、実質的に硫黄を含まない潤滑油基油を得ることができる。また、潤滑油基油の精製過程で得られるスラックワックスや精ろう過程で得られるマイクロワックス等の硫黄を含む原料を用いる場合には、得られる潤滑油基油中の硫黄分は通常１００質量ｐｐｍ以上となる。本発明の潤滑油基油においては、熱・酸化安定性の更なる向上及び低硫黄化の点から、硫黄分の含有量が１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、５質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。
【０１０８】
また、コスト低減の点からは、原料としてスラックワックス等を使用することが好ましく、その場合、得られる潤滑油基油中の硫黄分は５０質量ｐｐｍ以下が好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。なお、本発明でいう硫黄分とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１−１９９６に準拠して測定される硫黄分を意味する。
【０１０９】
また、本発明の潤滑油基油における窒素分の含有量は、特に制限されないが、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。窒素分の含有量が５質量ｐｐｍを超えると、熱・酸化安定性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう窒素分とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２６０９−１９９０に準拠して測定される窒素分を意味する。
【０１１０】
本発明の潤滑油基油の１００℃における動粘度は特に制限されず、通常１〜１０ｍｍ２／ｓであるが、好ましくは３．５〜６ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは３．７〜４．５ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは３．９〜４．２ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓ未満の場合、蒸発損失量が増大する傾向にあり、また、６ｍｍ２／ｓを超えると−４０℃における低温粘度特性が大幅に悪化する傾向にある。
【０１１１】
また、本発明の潤滑油基油の４０℃における動粘度は特に制限されず、通常５〜１００ｍｍ２／ｓであるが、好ましくは１２〜３２ｍｍ２／ｓ、より好ましくは１３〜１９ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは１５〜１７．５ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の４０℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓ未満の場合、蒸発損失量が増大する傾向にあり、また、３２ｍｍ２／ｓを超えると−４０℃における低温粘度特性が悪化する傾向にある。
【０１１２】
また、本発明の潤滑油基油の凝固点は特に制限されないが、好ましくは−２０℃以下であり、より好ましくは−２５℃以下、更に好ましくは−２８℃以下である。なお、−３０℃程度の温度条件下においては、潤滑油基油の凝固点が−２５℃を超える場合であっても十分な低温特性を得ることができることがあるが、−３５℃以下における低温粘度特性（ＣＣＳ粘度、ＭＲＶ粘度、ＢＦ粘度）に優れる潤滑油、特に−４０℃におけるＭＲＶ粘度が大幅に改善された潤滑油を実現するためには、凝固点を−２０℃以下とすることが重要であり、−２５℃以下とすることが好ましい。また、潤滑油基油の凝固点を低くすることで低温性能を改善できるが、粘度指数の低下及び経済性の点から、凝固点は、好ましくは−４５℃以上、より好ましくは−４０℃以上、更に好ましくは−３５℃以上である。本発明においては、潤滑油基油の凝固点を−３５〜−２５℃とすることで、高粘度指数と低温特性とを一層高水準で両立でき、かつ経済性に優れた潤滑油基油を得ることができるため特に好ましい。ここで、凝固点が−２０℃以下の潤滑油基油は、上記した溶剤脱ろう法又は接触脱ろう法などの脱ろう処理を行うことにより得られるが、脱ろう処理後の潤滑油基油の凝固点を−２０℃以下とすることができるものであればいずれの脱ろう処理方法を採用してもよい。
【０１１３】
なお、本発明でいう凝固点とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６９−１９８７（ＪＩＳ法流動点）における流動点測定間隔（２．５℃）を１℃に設定して測定された、試料の流動が観察される最低温度よりも１℃低い温度を意味する。なお、ＪＩＳ法流動点では２．５℃間隔の結果が得られるが、この方法の測定誤差、再現精度を考慮すると、低温特性の臨界点を厳密に制御する本発明においては妥当ではない。
【０１１４】
本発明の潤滑油基油の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは２８００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは２２００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以下である。なお、本発明でいう−３５℃におけるＣＣＳ粘度とは、ＪＩＳ  Ｋ２０１０−１９９３に準拠して測定される粘度を意味する。
【０１１５】
また、本発明の潤滑油組成物においては、本発明の潤滑油基油を含有することによって、−４０℃におけるＭＲＶ粘度を、好ましくは３００００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは２００００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１５０００ｍＰａ・ｓ以下、更により好ましくは１３０００ｍＰａ・ｓ以下、一層好ましくは１２０００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは８０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができ、降伏応力も０Ｐａ（イールドストレスなし）とすることもできる。なお、本発明でいう−４０℃におけるＭＲＶ粘度及び降伏応力とは、それぞれＡＳＴＭ  Ｄ  ４６８４に準拠して測定される粘度及び降伏応力を意味する。
【０１１６】
更に、本発明の潤滑油組成物においては、本発明の潤滑油基油を含有することによって、−４０℃におけるＢＦ粘度を、好ましくは２００００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１５０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは８０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。なお、本発明でいう−４０℃におけるＢＦ粘度とは、ＪＰＩ−５Ｓ−２６−９９に準拠して測定される粘度を意味する。
【０１１７】
また、本発明の潤滑油基油は、下記式（１）で表される条件を満たすことが好ましい。
１．４３５≦ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００≦１．４５３    （１）
［式中、ｎ２０は潤滑油基油の２０℃における屈折率を示し、ｋｖ１００は潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を示す。］
【０１１８】
更に、本発明の潤滑油基油におけるｎ２０−０．００２×ｋｖ１００は、好ましくは１．４３５〜１．４５０、より好ましくは１．４４０〜１．４４９、更に好ましくは１．４４２〜１．４４８、特に好ましくは１．４４４〜１．４４７である。このような性状を有する潤滑油基油を製造するには、水素化分解及び／又は水素化異性化工程に導入する原料として、前記した合成ワックス及び／又はスラックワックスを主成分とする原料を使用することが好ましく、前記した合成ワックス及び／又はスラックワックスＡを主成分とする原料を使用することがより好ましい。また、この場合、前記した潤滑油基油に占める分枝パラフィンの割合は、好ましくは８０〜９９質量％であるが、前記した合成ワックスを原料として得られる潤滑油基油の場合、潤滑油基油に占める分枝パラフィンの割合は、より好ましくは９５〜９９質量％、さらに好ましくは９７〜９９質量％であり、前記したスラックワックスＡを原料として得られる潤滑油基油の場合、該分岐パラフィンの割合は、より好ましくは８２〜９８質量％、さらに好ましくは９０〜９５質量％である。
【０１１９】
また、本発明の潤滑油基油が飽和分を９０質量％以上含有し、且つ該飽和分に占める環状飽和分の割合が５〜４０質量％、好ましくは１０〜２５質量％である潤滑油基油である場合、ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００は、１．４３５〜１．４５３であり、好ましくは１．４４０〜１．４５２、より好ましくは１．４４２〜１．４５１、更に好ましくは１．４４４〜１．４５０である。このような性状を有する潤滑油基油を製造するには、水素化分解及び／又は水素化異性化工程に導入する原料として、前記した合成ワックス及び／又はスラックワックスを主成分とする原料を使用することが好ましく、前記したスラックワックスＢを主成分とする原料を使用することがより好ましい。また、この場合、前記した潤滑油基油に占める分枝パラフィンの割合は、より好ましくは５４〜９９質量％、さらに好ましくは５８〜９５質量％、さらに好ましくは７０〜９２質量％、特に好ましくは８０〜９０質量％である。
【０１２０】
ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００を前記範囲内とすることにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を一層高水準で両立することができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。更に、ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００を前記範囲内とすることにより、潤滑油基油自体の摩擦特性を改善することができ、その結果、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。
【０１２１】
なお、ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００が前記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が不十分となり、更には、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、ｎ２０−０．００２×ｋｖ１００が前記下限値未満であると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に、当該添加剤の溶解性が不十分となり、潤滑油基油中に溶解保持される当該添加剤の有効量が低下するため、当該添加剤の機能を有効に得ることができなくなる傾向にある。
【０１２２】
また、本発明の潤滑油基油の２０℃における屈折率は、上記式を満たすためには、好ましくは１．４５０〜１．４６５、より好ましくは１．４５２〜１．４６３、さらに好ましくは１．４５３〜１．４６２である。なお、本発明でいう２０℃における屈折率（ｎ２０）とは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２１８−９２に準拠して２０℃において測定される屈折率を意味する。また、本発明でいう１００℃における動粘度（ｋｖ１００）とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３−１９９３に準拠して１００℃において測定される動粘度を意味する。
【０１２３】
また、本発明の潤滑油基油の流動点は、好ましくは−２０℃以下、より好ましくは−２２．５℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、一層好ましくは−２７．５℃以下、特に好ましくは−３０℃以下である。流動点が前記上限値を超えると、潤滑油基油及び潤滑油組成物の−３５℃以下における低温粘度特性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう流動点とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６９−１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。
【０１２４】
また、本発明の潤滑油基油の１５℃における密度（ρ１５、単位：ｇ／ｃｍ３）は、好ましくは０．８３５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．８３０ｇ／ｃｍ３以下、更に好ましくは０．８２５ｇ／ｃｍ３以下であり、また、好ましくは０．８１０ｇ／ｃｍ３以上である。なお、本発明でいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２４９−１９９５に準拠して１５℃において測定された密度を意味する。
【０１２５】
また、本発明の潤滑油基油のＮＯＡＣＫ蒸発量は、特に制限されないが、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、一層好ましくは１４質量％以下、特に好ましくは１２質量％以下であり、また、好ましくは６質量％以上、より好ましくは８質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上である。ＮＯＡＣＫ蒸発量が前記下限値の場合、低温粘度特性の改善が困難となる傾向にある。また、ＮＯＡＣＫ蒸発量がそれぞれ前記上限値を超えると、潤滑油基油を内燃機関用潤滑油等に用いた場合に、潤滑油の蒸発損失量が多くなり、それに伴い触媒被毒が促進されるため好ましくない。なお、本発明でいうＮＯＡＣＫ蒸発量とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８００−９５に準拠して測定された蒸発損失量を意味する。
【０１２６】
また、本発明の潤滑油基油のヨウ素価は、好ましくは２．５以下、より好ましくは１．５以下、更に好ましくは１以下、特に好ましくは０．８以下であり、また、０．０１未満であってもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点及び経済性との関係から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．１以上、さらに好ましくは０．５以上である。潤滑油基油のヨウ素価を２．５以下とすることで、熱・酸化安定性を飛躍的に向上させることができる。なお、本発明でいう「ヨウ素価」とは、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。
【０１２７】
また、本発明の潤滑油基油の蒸留性状に関し、ガスクロマトグラフィ蒸留で、その初留点（ＩＢＰ）が、好ましくは３００〜３８０℃、より好ましくは３２０〜３７０℃、更に好ましくは３３０〜３６０℃である。また、１０％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは３４０〜４２０℃、より好ましくは３５０〜４１０℃、更に好ましくは３６０〜４００℃である。また、５０％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは３８０〜４６０℃、より好ましくは３９０〜４５０℃、更に好ましくは４００〜４６０℃である。また、９０％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４４０〜５００℃、より好ましくは４５０〜４９０℃、更に好ましくは４６０〜４８０℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは４６０〜５４０℃、より好ましくは４７０〜５３０℃、更に好ましくは４８０〜５２０℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９５℃、更に好ましくは８０〜９０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１２０〜１８０℃、更に好ましくは１３０〜１６０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは１０〜７０℃、より好ましくは１５〜６０℃、更に好ましくは２０〜５０℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは１０〜５０℃、より好ましくは２０〜４０℃、更に好ましくは２５〜３５℃である。ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０、ＦＢＰ、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ、ＦＢＰ−Ｔ９０を上記の好ましい範囲に設定することで、低温粘度の更なる改善と、蒸発損失の更なる低減とが可能となる。なお、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ及びＦＢＰ−Ｔ９０のそれぞれについては、それらの蒸留範囲を狭くしすぎると、潤滑油基油の収率が悪化し、経済性の点で好ましくない。なお、本発明でいう、ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０及びＦＢＰとは、それぞれＡＳＴＭ  Ｄ  ２８８７−９７に準拠して測定される留出点を意味する。
【０１２８】
また、本発明の潤滑油基油における残存金属分は、製造プロセス上余儀なく混入する触媒や原料に含まれる金属分に由来するものであるが、かかる残存金属分は十分除去されることが好ましい。例えば、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｉの含有量は、それぞれ１質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。これらの金属分の含有量が上記上限値を超えると、潤滑油基油に配合される添加剤の機能が阻害される傾向にある。
【０１２９】
なお、本発明でいう残存金属分とは、ＪＰＩ−５Ｓ−３８−２００３に準拠して測定される金属分を意味する。
【０１３０】
また、本発明の潤滑油基油によれば、飽和分の含有量、飽和分に占める環状飽和分の割合、粘度指数、アニリン点及びεメチレンの割合が上記条件を満たすことにより、優れた熱・酸化安定性を達成することができるが、そのＲＢＯＴ寿命は、好ましくは３５０ｍｉｎ以上、より好ましくは３７０ｍｉｎ以上、更に好ましくは３８０ｍｉｎ以上である。ＲＢＯＴ寿命がそれぞれ前記下限値未満の場合、潤滑油基油の粘度−温度特性及び熱・酸化安定性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合には当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
【０１３１】
なお、本発明でいうＲＢＯＴ寿命とは、潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４−１９９６に準拠して測定されたＲＢＯＴ値を意味する。
【０１３２】
本発明の潤滑油基油は単独で潤滑油として用いることができるが、本発明の潤滑油基油を、他の基油の１種又は２種以上、及び／又は添加剤と組み合わせて潤滑油組成物として用いてもよい。
【０１３３】
なお、本発明の潤滑油組成物が本発明の潤滑油基油と他の基油とを含有する場合、それらの混合基油中に占める本発明の潤滑油基油の割合は、３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることが更に好ましい。
【０１３４】
本発明の潤滑油基油と併用される他の基油としては、特に制限されないが、鉱油系基油としては、例えば１００℃における動粘度が１〜１００ｍｍ２／ｓの溶剤精製鉱油、水素化分解鉱油、水素化精製鉱油、溶剤脱ろう基油などが挙げられる。
【０１３５】
また、合成系基油としては、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等）、ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられ、中でも、ポリα−オレフィンが好ましい。ポリα−オレフィンとしては、典型的には、炭素数２〜３２、好ましくは６〜１６のα−オレフィンのオリゴマー又はコオリゴマー（１−オクテンオリゴマー、デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンコオリゴマー等）及びそれらの水素化物が挙げられる。
【０１３６】
ポリα−オレフィンの製法は特に制限されないが、例えば、三塩化アルミニウム又は三フッ化ホウ素と、水、アルコール（エタノール、プロパノール、ブタノール等）、カルボン酸またはエステルとの錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下、α−オレフィンを重合する方法が挙げられる。
【０１３７】
また、本発明の潤滑油組成物は添加剤を更に含有することができる。本発明の潤滑油組成物に含まれる添加剤としては、特に制限されず、潤滑油の分野で従来使用される任意の添加剤を使用することができる。かかる潤滑油添加剤としては、具体的には、酸化防止剤、無灰分散剤、金属系清浄剤、極圧剤、摩耗防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、摩擦調整剤、油性剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、シール膨潤剤、消泡剤、着色剤などが挙げられる。これらの添加剤は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３８】
本発明の潤滑油組成物は、−４０℃以下におけるＢＦ粘度やＭＲＶ粘度を大幅に改善できる点から、上記の添加剤の中でも流動点降下剤及び／又は粘度指数向上剤を含有することが好ましい。また、流動点降下剤及び／又は粘度指数向上剤を含有する潤滑油組成物の流動点は、−６０〜−３５℃とすることが好ましく、−５０〜−４０℃とすることがより好ましい。
【０１３９】
また、本発明の潤滑油組成物は、粘度−温度特性を更に改善できる点から、粘度指数向上剤を含有することが好ましい。粘度指数向上剤としては、非分散型又は分散型ポリメタクリレート類、分散型エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリブチレン又はその水素化物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられ、中でも重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００、好ましくは１００，０００〜９００，０００、より好ましくは１５０，０００〜５００，０００、更に好ましくは１８０，０００〜４００，０００の非分散型粘度指数向上剤及び／又は分散型粘度指数向上剤が好ましく用いられる。該粘度指数向上剤のＰＳＳＩ（パーマネントシェアスタビリティインデックス）は特に制限されないが、好ましくは１〜１００、より好ましくは１０〜９０であり、省燃費性能をより高めるために、更に好ましくは５０以上、特に好ましくは５５以上とすることが望ましい。また、せん断安定性と省燃費性能とを高水準で両立するためには、好ましくは２５〜５０、さらに好ましくは３０〜４５とすることが望ましい。なお、ここでいうＰＳＳＩとは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６０２２−０１（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｓｈｅａｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ）に準拠し、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６２７８−０２（Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｈｅａｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）  に基づき計算された、ポリマーの永久せん断安定指数（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｓｈｅａｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ）を意味する。
【０１４０】
さらに、上述した粘度指数向上剤の中でも、低温流動性により優れる点から、ポリメタクリレート系粘度指数向上剤が好ましく、特に、酸化劣化物の分散性を併せ持つ点から、分散型のポリメタクリレート系粘度指数向上剤が好ましい。
【０１４１】
本発明の潤滑油組成物における粘度指数向上剤の含有量は、組成物全量基準で、好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましくは０．５〜５質量％である。粘度指数向上剤の含有量が０．１質量％未満の場合、その添加による粘度−温度特性の改善効果が不十分となる傾向にあり、また、１５質量％を超えると熱・酸化安定性が低下する傾向にある。
【０１４２】
本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は特に制限されないが、好ましくは４．５〜２１．９ｍｍ２／ｓ、より好ましくは５〜１６．３ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは５．５〜１２．５ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５．５〜９．３ｍｍ２／ｓである。また、その粘度指数は特に制限されないが、好ましくは１６０以上、より好ましくは１８０以上、更に好ましくは２００以上、一層好ましくは２１０以上、特に好ましくは２２０以上である。潤滑油組成物の粘度指数を高めることで、−３５℃以下の低温から高温にわたり優れた粘度指数を有する潤滑油組成物を得ると共に、省エネルギー性（省燃費性）を更に高めた潤滑油、特にエンジン油や駆動伝達装置用潤滑油を得ることができる。本発明においては、１００℃における動粘度を５〜９ｍｍ２／ｓの０Ｗ−１０あるいは０Ｗ−２０の省燃費エンジン油や、５〜６ｍｍ２／ｓの省燃費駆動伝達装置用潤滑油等を得ることができる。
【０１４３】
上記構成を有する本発明の潤滑油基油及び潤滑油組成物は、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性に優れるとともに、潤滑油基油自体の摩擦特性が改善されたものであり、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができるものである。また、本発明の潤滑油組成物において、本発明の潤滑油基油に加えて添加剤が配合された場合には当該添加剤の機能（酸化防止剤による熱・酸化安定性向上効果、摩擦調整剤による摩擦低減効果、摩耗防止剤による耐摩耗性向上効果など）をより高水準で発現させることができる。そのため、本発明の潤滑油基油及び潤滑油組成物は、様々な潤滑油の分野で好適に用いることができる。本発明の潤滑油基油及び潤滑油組成物の用途としては、具体的には、乗用車用ガソリンエンジン、二輪車用ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスヒートポンプ用エンジン、船舶用エンジン、発電エンジンなどの内燃機関に用いられる潤滑油（内燃機関用潤滑油）、自動変速機、手動変速機、無断変速機、終減速機などの駆動伝達装置に用いられる潤滑油（駆動伝達装置用油）、緩衝器、建設機械等の油圧装置に用いられる油圧作動油、圧縮機油、タービン油、工業用ギヤ油、冷凍機油、さび止め油、熱媒体油、ガスホルダーシール油、軸受油、抄紙機用油、工作機械油、すべり案内面油、電気絶縁油、切削油、プレス油、圧延油、熱処理油などが挙げられ、これらの用途に本発明の潤滑油基油及び潤滑油組成物を用いることによって、各潤滑油の粘度−温度特性、熱・酸化安定性、省エネルギー性、省燃費性などの特性の向上、並びに各潤滑油の長寿命化及び環境負荷物質の低減を高水準で達成することができるようになる。
【実施例】
【０１４４】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１４５】
［実施例１］
ＵＳＹ型ゼオライト８００ｇとアルミナバインダー２００ｇとを混合混練し、直径１／１６インチ（約１．６ｍｍ）、高さ６ｍｍの円柱状に成型した。得られた成型体を４５０℃で３時間焼成して担体を得た。この担体に、白金換算値で担体の０．８質量％となる量のジクロロテトラアミン白金（ＩＩ）の水溶液を含浸し、１２０℃で３時間乾燥させ、４００℃で１時間焼成することにより、目的の触媒を得た。
【０１４６】
次に、得られた触媒２００ｍｌを固定証の流通式反応器に充填し、この反応器を用いて、パラフィン系炭化水素を含む原料油の水素化分解／水素化異性化を行った。本工程では、原料油として、パラフィン含量が９５質量％であり、２０から８０までの炭素数分布を有するＦＴワックス（以下、「ＷＡＸ１」という。）を用いた。ＷＡＸ１の性状を表１に示す。また、水素化分解の条件は、水素圧３ＭＰａ、反応温度３５０℃、ＬＨＳＶ２．０ｈ−１とし、原料に対し沸点３８０℃以下の留分（分解生成物）が３０質量％（分解率３０％）となる分解／異性化生成油を得た。
【０１４７】
【表１】
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【０１４８】
次に、上記の水素化分解で得られた分解生成物を減圧蒸留することにより１００℃における動粘度が４ｍｍ２／ｓの潤滑油留分を得た。この潤滑油留分について、メチルエチルケトン−トルエン混合溶剤を用いて、溶剤／油比を４倍とし、得られる溶剤脱ろう油の凝固点が−２５℃以下となるように溶剤脱ろうを行い、実施例１の潤滑油基油（以下、「基油１」という。）を得た。なお、このときの脱ろう温度は−２５℃であった。
【０１４９】
［実施例２］
溶剤精製基油を精製する工程において減圧蒸留で分離した留分を、フルフラールで溶剤抽出した後で水素化処理し、次いで、メチルエチルケトン−トルエン混合溶剤で溶剤脱ろうした。かかる溶剤脱ろうの際に除去されたスラックワックスをさらに脱油して得られたワックス分（以下、「ＷＡＸ２」という。）を、潤滑油基油の原料として用いた。ＷＡＸ２の性状を表２に示す。
【０１５０】
【表２】
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【０１５１】
次に、水素化分解触媒の存在下、水素分圧５ＭＰａ、平均反応温度３５０℃、ＬＨＳＶ１ｈｒ−１の条件下で、ＷＡＸ２の水素化分解を行った。水素化分解触媒としては、アモルファス系シリカ・アルミナ担体（シリカ：アルミナ＝２０：８０（質量比））にニッケル３質量％及びモリブデン１５質量％が担持された触媒を硫化した状態で用いた。
【０１５２】
次に、上記の水素化分解で得られた分解生成物を減圧蒸留することにより１００℃における動粘度が４ｍｍ２／ｓの潤滑油留分を得た。この潤滑油留分について、メチルエチルケトン−トルエン混合溶剤を用いて、溶剤／油比を４倍とし、得られる溶剤脱ろう油の凝固点が−２５℃以下となるように溶剤脱ろうを行い、実施例２の潤滑油基油（以下、「基油２」という。）を得た。なお、このときの脱ろう温度は−３２℃であった。
【０１５３】
実施例１、２の潤滑油基油について、各種性状及び性能評価試験結果を表３に示す。また、比較例１〜４として、従来の高粘度指数基油である基油３〜６についての各種性状及び性能評価試験結果を表４に示す。
【０１５４】
【表３】
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【０１５５】
【表４】
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【０１５６】
表３、４に示した結果から、実施例１、２の潤滑油基油は、比較例１〜４の潤滑油基油と比較して、低温粘度特性（−３５℃におけるＣＣＳ粘度）に優れていることがわかる。なお、基油３及び基油４は上記ＷＡＸ２を原料として用い、−２０〜−２３℃で溶剤脱量した以外は基油２と同様にして製造された潤滑油基油であり、前記したεメチレンの割合が２０％を超える（２０〜２４％）以外は本願請求項１の構成要件を満たし、基油２あるいは基油１とほぼ同等の性状を有するものであるが、粘度指数が１４０〜１５０と高く、−３５℃におけるＣＣＳ粘度も３０００ｍＰａ・ｓ未満（２２００〜２９００ｍＰａ・ｓ）と十分に優れたものである。
【０１５７】
［実施例３、４、比較例５〜８］
実施例３、４及び比較例５〜８においては、上記の基油１〜６、並びにＰＳＳＩが４０の分散型ポリメタクリレート及び性能添加剤（酸化防止剤、無灰分散剤、金属系清浄剤、摩耗防止剤等を含む）を用いて、表５、６に示す組成を有する潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物の各種性状を表５、６に併せて示す。
【０１５８】
［ＮＯｘ吸収試験］
実施例３、４及び比較例５〜８の各潤滑油組成物について、以下のようにしてＮＯｘ吸収試験を実施した。日本トライボロジー会議予稿集１９９２、１０、４６５に準拠した方法にて試験油にＮＯｘ含有ガスを吹き込み、強制劣化させたときの酸価の経時変化を測定した。本試験における試験温度は１４０℃、ＮＯｘ含有ガス中のＮＯｘ濃度は１２００ｐｐｍとした。Ｏ２濃度は８５％とした。ＮＯｘガスの吹き込み開始から１４４時間後の酸価増加を表５、６に示す。表中、酸価の増加が小さいものほど、内燃機関で使用されるようなＮＯｘ存在下においても、より長時間使用できるロングドレイン油であることを示している。
【０１５９】
【表５】
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【０１６０】
【表６】
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【０１６１】
表５、６に示す結果から、比較例５及び６の潤滑油組成物は、−４０℃におけるＭＲＶ粘度が６００００ｍＰａ・ｓ以下と十分な低温性能を有すると共に、比較例７及び８の潤滑油組成物に比べて粘度指数が高く、ＮＯｘ存在下における酸価増加量も小さい。しかし、実施例３、４の潤滑油組成物は、比較例５〜８の潤滑油組成物と比較して、低温粘度特性（−４０℃におけるＭＲＶ粘度）に優れていることがわかる。また、実施例３、４の潤滑油組成物は、比較例７、８の潤滑油組成物と比較して、粘度指数が高く、熱・酸化安定性の点で優れていることがわかる。