(57)【要約】【課題】ＶＧ３２又はＶＧ４６グレードの潤滑油基油であって引火点が２５０℃以上のものを確実に且つ安価に得ることができ、さらに、得られる潤滑油基油の酸化劣化を十分に抑制することができる潤滑油基油の製造方法を提供すること。【解決手段】引火点が２５０℃未満、粘度指数が１１０以上、４０℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓ以下の鉱油を含有する原料を蒸留塔内に導入し、原料から軽質留分を留去して引火点が２５０℃以上、粘度指数が１２０以上、４０℃における動粘度が５０．６ｍｍ２／ｓ以下の潤滑油基油を蒸留塔内に残留させ、蒸留塔から潤滑油基油を回収する工程を備える潤滑油基油の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
引火点が２５０℃未満、粘度指数が１１０以上、４０℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓ以下の鉱油を含有する原料を蒸留塔内に導入し、前記原料から軽質留分を留去して引火点が２５０℃以上、粘度指数が１２０以上、４０℃における動粘度が５０．６ｍｍ２／ｓ以下の潤滑油基油を前記蒸留塔内に残留させ、前記蒸留塔から前記潤滑油基油を回収する工程を備える潤滑油基油の製造方法。
【請求項２】
前記工程において、前記原料から留去される前記軽質留分の量が、前記原料の全量を基準として１０質量％以下である、請求項１に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項３】
前記原料は、前記原料の全量を基準として、５０質量％以下のポリα−オレフィンをさらに含有する、請求項１又は２に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項４】
前記ポリα−オレフィンは、該ポリα−オレフィンのＦＤ−ＭＡＳＳ分析において得られるフラグメントピークのうち、質量（Ｍｗ）５９０、質量（Ｍｗ）５０６及び質量（Ｍｗ）４２２のピークのうち少なくとも１つのピーク強度が、質量（Ｍｗ）３３８のピーク強度の２倍以上となるポリα−オレフィンである、請求項３に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項５】
前記潤滑油基油の４０℃における動粘度が３５．２ｍｍ２／ｓ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の潤滑油基油の製造方法により製造される潤滑油基油。
【請求項７】
請求項６に記載の潤滑油基油を含有する潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油基油の製造方法、潤滑油基油及び潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉱油系潤滑油の製造方法としては、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処理を行う方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７００６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２００２年の消防法改正により、それまで危険物（第４類第４石油類）に該当していた潤滑油のうち、引火点が２５０℃以上の潤滑油は危険物から除外されることとなった。そのため、火災発生の危険性が高い場所では、管理が簡便なことから、危険物に該当しない引火点が２５０℃以上の潤滑油を使用するようになってきた。
【０００５】
しかし、上記従来の鉱油系潤滑油基油の製造方法において、得られる潤滑油基油の引火点を２５０℃以上にしようとすると、動粘度が高くなってしまう。そのため、この製造方法では、ＩＳＯ規格のＶＧ３２、ＶＧ４６グレードの潤滑油基油であって引火点が２５０℃以上のものを得ることは難しい。
【０００６】
この問題を解決する方法として、得られた潤滑油留分を再蒸留して軽質留分、中間留分、重質留分に分画し、目的の粘度グレードの潤滑油基油を中間留分として得る方法が考えられる。この方法によれば、軽質留分を除去することによって引火点を高くすることができ、その一方で、重質留分を除去することによって動粘度の上昇を抑制できるので、ＶＧ３２、ＶＧ４６グレードの潤滑油基油であって引火点が２５０℃以上のものを得ることができる。
【０００７】
しかし、本発明者の検討によれば、このような方法の場合、目的の潤滑油基油である中間留分が、再蒸留の際に長時間にわたって高温に晒されることになり、得られる潤滑油基油が酸化により劣化しやすくなる。また、長時間の再蒸留が必要なため、製造コストが高くなるという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＶＧ３２又はＶＧ４６グレードの潤滑油基油であって引火点が２５０℃以上のものを確実に且つ安価に得ることができ、さらに、得られる潤滑油基油の酸化劣化を十分に抑制することができる潤滑油基油の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような製造方法によって得られた潤滑油基油、並びに該潤滑油基油を用いた潤滑油組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、引火点が２５０℃未満、粘度指数が１１０以上、４０℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓ以下の鉱油を含有する原料を蒸留塔内に導入し、前記原料から軽質留分を留去して引火点が２５０℃以上、粘度指数が１２０以上、４０℃における動粘度が５０．６ｍｍ２／ｓ以下の潤滑油基油を前記蒸留塔内に残留させ、前記蒸留塔から前記潤滑油基油を回収する工程を備える潤滑油基油の製造方法を提供する。
【００１０】
上記の潤滑油基油の製造方法によれば、目的の潤滑油基油が、原料から軽質留分を留去した後の蒸留塔内の残留物として得られるため、潤滑油基油が長時間にわたって高温に晒されることによる酸化劣化や製造コストの上昇を十分に抑制することができる。
【００１１】
また、上記の工程において、原料から軽質留分を原料の全量基準で１０質量％以下留去することが好ましい。
【００１２】
また、原料は、原料の全量基準で５０質量％以下のポリα−オレフィンをさらに含有することが好ましい。
【００１３】
また、潤滑油基油は、粘度指数が１２０以上、引火点が２５０℃以上、４０℃における動粘度が３５．２ｍｍ２／ｓ以下の潤滑油基油であることが好ましい。
【００１４】
また、ポリα−オレフィンは、ポリα−オレフィンをＦＤ−ＭＡＳＳ分析したときに得られるフラグメントピークのうち、質量（Ｍｗ）５９０、質量（Ｍｗ）５０６及び質量（Ｍｗ）４２２のピークのうち少なくとも１つのピーク強度が、質量（Ｍｗ）３３８のピーク強度に対して２倍以上となることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記製造方法により製造される潤滑油基油を提供する。
【００１６】
また、本発明は、上記潤滑油基油を含有する潤滑油組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＶＧ３２又はＶＧ４６グレードの潤滑油基油であって引火点が２５０℃以上のものを確実に且つ安価に得ることができ、さらに、得られる潤滑油基油の酸化劣化を十分に抑制することができる潤滑油基油の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
本実施形態に係る潤滑油基油の製造方法は、引火点が２５０℃未満の鉱油を含有する原料を蒸留塔内に導入し、原料から軽質留分を留去して引火点が２５０℃以上、粘度指数が１２０以上、４０℃における動粘度が５０．６ｍｍ２／ｓ以下の潤滑油基油を蒸留塔内に残留させ、蒸留塔から潤滑油基油を回収する工程を備える潤滑油基油の製造方法である。
【００２０】
本明細書における「引火点」は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６５−４「引火点の求め方−第４部：クリーブランド開放法」に準拠して測定した引火点を意味する。
【００２１】
本明細書における「動粘度」及び「粘度指数」は、それぞれＪＩＳ  Ｋ  ２２８３−２０００「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して測定した動粘度及び粘度指数を意味する。
【００２２】
原料は、引火点が２５０℃未満、粘度指数が１１０以上、４０℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓ以下の鉱油を含有する。原料中の鉱油の含有量は、原料の全量基準で５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましく、８５質量％以上であることが特に好ましく、９０質量％以上であることが最も好ましい。
【００２３】
鉱油としては、上記の条件を満たすものであれば特に制限されないが、例えば、原油を常圧蒸留および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を適宜組み合わせて精製した、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙げられる。
【００２４】
鉱油の引火点及び動粘度は、軽質留分の留去量に応じて上記範囲内で適宜選択され得るが、軽質留分を留去した後の残留物の引火点が２５０℃以上、４０℃における動粘度が５０．６ｍｍ２／ｓ以下となるように選択される。鉱油の引火点は、２５０℃未満であれば特に制限されないが、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２３０℃以上、さらに好ましくは２３５℃以上である。また、鉱油の４０℃における動粘度は、４０ｍｍ２／ｓ以下であるが、好ましくは３８ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは３５ｍｍ２／ｓ以下である。
【００２５】
原料は、動粘度が低く引火点の高い潤滑油基油が得られることから、ポリα−オレフィンをさらに含むことが好ましい。ポリα−オレフィンの含有量は、原料の全量基準で５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることが特に好ましく、１０質量％以下であることが最も好ましい。
【００２６】
ポリα−オレフィンとしては、特に制限されないが、例えば、炭素数２〜３２、好ましくは炭素数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）、それらの水素化物が挙げられる。
【００２７】
ポリα−オレフィンの製法としては、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。
【００２８】
本実施形態においては、ポリα−オレフィンを含有した原料から軽質留分を留去することが好ましいが、ポリα−オレフィンを含有しない原料及びポリα−オレフィンのそれぞれから別々に軽質留分を留去した後に両者を混合することによっても、本実施形態の潤滑油基油と同等の物性を有する潤滑油基油を得ることができる。ただし、蒸留装置や中間タンク、製品タンク等の設備を少なくできる点で、ポリα−オレフィンを含有した原料から軽質留分を留去することが好ましい。
【００２９】
ポリα−オレフィンは、動粘度が低く引火点の高い潤滑油基油が得られることから、ポリα−オレフィンをＦＤ−ＭＡＳＳ分析したときに得られるフラグメントピークのうち、質量（Ｍｗ）５９０、質量（Ｍｗ）５０６及び質量（Ｍｗ）４２２のうち少なくとも１つのピーク強度が、質量（ＭＷ）３３８のピーク強度の２倍以上となることが好ましい。
【００３０】
ＦＤ−ＭＡＳＳ分析における各ピーク強度は、得られるチャートの対象ピークの高さの相対比較により求めることができる。
【００３１】
本明細書における「軽質留分」とは、特定された成分を意味するものではなく、原料油中に含まれる軽質な成分を意味する。
【００３２】
原料から軽質留分を留去する方法としては、特に制限されないが、例えば、常圧蒸留あるいは減圧蒸留が挙げられるが、熱負荷を低減する観点から減圧蒸留が好ましい。
【００３３】
軽質留分の留去量は、特に限定されないが、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは７質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。軽質留分の留去量が１０質量％以下であると、留去時間が短くなるので加熱時間も短くなり、原料油の加熱劣化が抑制されるため好ましく、また収率及び蒸留時間の短縮による省エネルギーの点からも好ましい。軽質留分の留去量の下限は特に制限されないが、例えば１質量％である。
【００３４】
本実施形態に係る潤滑油基油は、上記の製造方法により製造される潤滑油基油である。また、本実施形態に係る潤滑油組成物は、上記の潤滑油基油を含有する。これら潤滑油基油及び潤滑油組成物は、工業用ギヤ油；油圧作動油；圧縮機油；冷凍機油；切削油；圧延油、プレス油、鍛造油、絞り加工油、引き抜き油、打ち抜き油等の塑性加工油；熱処理油、放電加工油等の金属加工油；すべり案内面油；軸受け油；錆止め油；熱媒体油などの各種用途に使用することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例および比較例に基づき本発明をさら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。
【００３６】
実施例１〜１０および比較例１〜７においては、以下に示す鉱油及びポリα−オレフィンを表３〜５に示す配合量で配合した原料から、表３〜５に示す量だけ軽質留分及び／又は重質留分を除去して潤滑油基油を得た。原料の４０℃のおける動粘度及び引火点、並びに得られた潤滑油基油の粘度指数、４０℃における動粘度及び引火点を表３〜５に示す。
【００３７】
本実施例においては、軽質留分は、減圧蒸留装置により留出除去し、軽質留分の除去量は留出した軽質留分の質量を測定して、原料油に対する軽質留分の割合（質量％）とした。
【００３８】
また、重質留分は、減圧蒸留装置により原料油から軽質留分及び中間留分を留出させ、その残油を重質留分とし、重質留分の除去量は重質留分の質量を測定して、原料油に対する重質留分の割合（質量％）とした。
【００３９】
［鉱油］
鉱油１：高度水素化精製鉱油
鉱油２：溶剤精製鉱油
鉱油３：高度水素化精製鉱油
【００４０】
【表１】
2014189625.tif 000002
【００４１】
［ポリα−オレフィン］
ＰＡＯ１：炭素数８から１４のα−オレフィンを重合させたオリゴマーであって、ＦＤ−ＭＡＳＳ分析を行ったとき、フラグメントピークのうちＭｗ５０６（炭素数１２）のピークが最も強く、且つＭｗ３３８のピーク強度に対するＭｗ５０６のピーク強度の比が２以上であるポリα−オレフィン。
ＰＡＯ２：炭素数８から１４のα−オレフィンを重合させたオリゴマーであって、ＦＤ−ＭＡＳＳ分析を行ったとき、フラグメントピークのうちＭｗ４２２（炭素数１０）のピークが最も強く、且つＭｗ３３８のピーク強度に対するＭｗ４２２のピーク強度の比が２以上であるポリα−オレフィン。
ＰＡＯ３：炭素数８から１４のα−オレフィンを重合させたオリゴマーであって、ＦＤ−ＭＡＳＳ分析を行ったとき、フラグメントピークのうちＭｗ５９０（炭素数１４）のピークが最も強く、且つＭｗ３３８のピーク強度に対するＭｗ５９０のピーク強度の比が２以上であるポリα−オレフィン。
ＰＡＯ４：炭素数８から１４のα−オレフィンを重合させたオリゴマーであって、ＦＤ−ＭＡＳＳ分析を行ったとき、フラグメントピークのうちＭｗ３３８（炭素数８）のピークが最も強く、Ｍｗ３３８のピーク強度に対して、Ｍｗ５９０、Ｍｗ５０６及びＭｗ４２２のいずれのピーク強度の比も２未満であるポリα−オレフィン。
【００４２】
【表２】
2014189625.tif 000003
【００４３】
引火点は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６５−４「引火点の求め方−第４部：クリーブランド開放法」に準拠して測定した。
【００４４】
動粘度及び粘度指数は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３−２０００「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して測定した。
【００４５】
飽和分は、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ第４４巻第６号（１９７２）第９１５−９１９頁“Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｌｕｔｉｏｎ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｄｕａｌ−Ｐａｃｋｅｄ（Ｓｉｌｉｃａ  Ｇｅｌ−Ａｌｕｍｉｎａ  Ｇｅｌ）  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｃｏｌｕｍｎｓ”に記載されたシリカ−アルミナゲルクロマト分析法に準拠して測定した。ただし、この方法において飽和炭化水素成分の溶出に使用されるｎ−ペンタンの代わりにｎ−へキサンを使用した。
【００４６】
硫黄分は、ＡＳＴＭ  Ｄ４９５１“Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｉｌｓ  ｂｙ  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ａｔｏｍｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ”に準拠して測定した。
【００４７】
ＦＤ−ＭＡＳＳ分析におけるピーク強度は、得られるチャートの対象ピークの高さの相対比較から求めた。ＦＤ−ＭＡＳＳ分析の装置及び測定条件は下記のとおりである。
装置：日本電子製ＪＭＳ−７００Ｖ
測定条件：
イオン化法ＦＤ＋
加速電圧６ｋＶ
分解能１０００
測定範囲５０−２０００
エミッタ電流２ｍＡ／ｍｉｎ
【００４８】
［酸化安定性試験］
実施例１〜１０及び比較例１〜７において得られた各潤滑油基油のＲＢＯＴ値を、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４「潤滑油−酸化安定度試験方法」の「６．回転ボンベ式酸化安定度試験方法」に準拠して測定した。ＲＢＯＴ値が大きいほど、潤滑油基油の酸化安定性が高いことを意味する。結果を表３〜５に示す。
【００４９】
【表３】
2014189625.tif 000004
【００５０】
【表４】
2014189625.tif 000005
【００５１】
【表５】
2014189625.tif 000006