(57)【要約】本発明は、高粘度指数（１３０もしくはそれ以上）と−３０℃もしくはそれ以下での測定対理論の高剪断／低温粘度の比との予期しない組合せを示す基材油および基油、ならびにそれらの製造方法に関する。具体的には、本発明は、低揮発性／低粘度潤滑油基材油、潤滑油基材油および基油、これらの基材油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体、ならびにそれらの製造方法に関する。より具体的には、本発明は、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸグレード（ここで、ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）の乗用車モーター潤滑油向け低温流動性能および低粘度の潤滑油組成物、それを用いる省燃費性の最適化方法、ならびにそれらの製造方法またはプロセスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１３０以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃以下の流動点、
（ｃ）−３０℃以下の温度で、１．２またはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比［ここで、測定粘度は、コールド−クランク  シミュレーター（ＣＣＳ）粘度であり、かつ、理論粘度は、ワルサー−マックコ−ル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）方程式を用いて同じ温度で算出される粘度である］
の特性を含む基材油または基油であって、第ＩＶ族基材油または基油ではないことを特徴とする基材油または基油。
【請求項２】
（ｄ）次式によって計算される算出値以下のノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性（％）を、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基材油または基油。
式：−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７
（ここで、−３５℃でのＣＣＳは、−３５℃において試験されたセンチポアズ（ｃＰ）単位の基油ＣＣＳ粘度であり、かつ、当該値は前記方程式で用いられるところでは５５００ｃＰ未満である）
【請求項３】
請求項１または２に記載の基材油または基油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項４】
少なくとも１種の性能向上添加剤を、さらに含むことを特徴とする請求項３に記載の潤滑油。
【請求項５】
前記ＣＣＳ粘度が−２５℃において７０００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下である請求項１または２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項６】
前記ＣＣＳ粘度が−３０℃において６６００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下である請求項１または請求項２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項７】
前記ＣＣＳ粘度が−３５℃において６２００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下である請求項１または２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項８】
前記ＣＣＳ粘度が−２５℃において７０００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下である請求項１または２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項９】
前記ＣＣＳ粘度が−３０℃において６６００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下である請求項１または２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項１０】
前記ＣＣＳ粘度が−３５℃において６２００ｃＰ以下、かつ、前記ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下である請求項１または２に記載の基油または基材油を含むことを特徴とする潤滑油。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の基材油または基油中へブレンドされた粘度調整剤を含むことを特徴とする粘度調整剤溶液。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の基材油または基油を含むことを特徴とする添加剤濃縮物（コンセントレート）。
【請求項１３】
請求項１または２に記載の基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする潤滑油の製造方法。
【請求項１４】
請求項１または２に記載の基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする添加剤濃縮物の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の前記添加剤濃縮物を組み入れる工程を含むことを特徴とする潤滑油の製造方法。
【請求項１６】
請求項１または２に記載の前記基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする基材油のＣＣＳ粘度の改善方法。
【請求項１７】
請求項１または２に記載の基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする潤滑油のＣＣＳ粘度の改善方法。
【請求項１８】
請求項１または２に記載の基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする基材油のノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性の低減方法。
【請求項１９】
請求項１または請求項２に記載の基材油または基油を組み入れる工程を含むことを特徴とする潤滑油のノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性の低減方法。
【請求項２０】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−２５℃において７０００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２１】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−３０℃において６６００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２２】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−３５℃において６２００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１５重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２３】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−２５℃において７０００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２４】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−３０℃において６６００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２５】
請求項１または２に記載の基油または基材油を混合することによる潤滑油の改善方法であって、最終混合物のＣＣＳ粘度が−３５℃において６２００ｃＰ以下、かつ、ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性が１３重量％以下であることを特徴とする潤滑油の改善方法。
【請求項２６】
請求項１または２に記載の基油または基材油中に粘度調整剤溶液を分散させる工程によることを特徴とする粘度調整剤溶液の粘度の低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度指数（１３０もしくはそれ以上）と−３０℃もしくはそれ以下での測定対理論の高剪断／低温粘度の比との予期しない組合せを示す基材油および基油、ならびにそれらの製造方法に関する。具体的には、本発明は、低揮発性／低粘度潤滑油基材油、潤滑油基材油および基油、これらの基材油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体、ならびにそれらの製造方法に関する。さらに具体的には、本発明は、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸグレード（ここで、ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）の乗用車モーター潤滑油向け低温流動性能および低粘度の潤滑油組成物、それを用いる省燃費性の最適化方法、ならびにそれらの製造方法またはプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＰＩ  １５０９エンジンオイル使用許諾および認証システム（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｏｉｌ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）付録Ｅは、基材油を（基油および潤滑油組成物とは対照的に）単一製造業者によって（原料素材源または製造業者所在地とは無関係に）同じ規格に生産される、かつ、独特の式、製品識別番号、またはその両方によって識別される炭化水素ストリームと定義している。基材油は、蒸留、溶剤精製、水素処理、オリゴマー化、エステル化、および再精製をはじめとするがそれらに限定されない様々な異なる方法を用いて製造されてもよい。再精製された基材油は、製造、汚染または以前の使用によって導入された材料を実質的に含まないものとする。基材油スレートは、異なる粘度を有するが同じ基材油グループにあり同じ製造業者製である基材油の製品ラインである。基油は、配合潤滑油組成物に使用される基材油または基材油のブレンドである。潤滑油組成物は、単独かあるいは、他の基材油、オイルまたは機能性添加剤と混合されてかのどちらかの基材油、基油であってもよい。
【０００３】
北米、欧州およびアジア太平洋におけるガソリンおよびディーゼルエンジン製造業者は、ますますより高い品質およびより高い性能の潤滑油を要求している。北米および欧州の自動車製造業者協会の両方は、潤滑油品質および性能の改善を同時に反映するおよびシミュレートする新たな性能カテゴリーを定期的に導入しつつある。重要な性能領域は、省燃費性、延びた性能保持でのより長いドレイン間隔、より良好な煤煙処理、より低い排出物、および改善された低温性能である。これらの性能特性の幾つかは、より低い粘度、より良好な酸化安定性、より低い揮発性、より高い飽和物、より低い硫黄、より低い窒素、およびより低い芳香族化合物の基材油を使用するように業界に強要する。
【０００４】
特に、車両排出物の低減は、改善された省燃費性およびより良好な低温始動能力によって部分的に達成され（非特許文献１）、その両方が燃料消費を減らし、その結果としてガス排出物を減らす。低粘度ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ここで、ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード潤滑油は、これらの性能特性の両方を実証することができる。図１は、ＳＡＥ２０Ｗ−５０（ＳＡＥ４０グレード対照潤滑油に対して０．４４％に等しい省燃費性改善）のような典型的な高粘度潤滑油と比較して低粘度潤滑油によって達成することができる省燃費性の相対的な改善を例示する。例えば、ＳＡＥ０Ｗ−３０粘度グレードは、同じ対照潤滑油に対して２．５１％を超える省燃費性改善を達成することができる。
【０００５】
低粘度ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸグレード潤滑油は、様々な低粘度基材油および基油で製造することができる。しかしながら、一般に、基油粘度が下がるにつれて、相当する基油揮発性は増加する。高揮発性は、例えば、ＡＰＩ、ＩＬＳＡＣ、またはＡＣＥＡ製品品質規格の揮発性制限または厳しい性能要件のために、配合潤滑油製品でのある種の低粘度基材油および基油の使用を著しく制約するかもしれない。ＡＰＩ  ＳＬ／ＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３およびＡＣＥＡ  Ａ１−０２／Ｂ１−０２またはＡＣＥＡ  Ａ２−９６刊行物３／Ｂ２−９８刊行物２の製品揮発性限界（すなわち、１５重量％ノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発性）は幾つかの基油制限を導入する。
【０００６】
ＡＣＥＡ  Ａ３−０２／Ｂ３−９８の配合潤滑油についてのより低い揮発性限界（１３重量％ノアク揮発性）は、現在市販の高品質、パラフィン基材油（その一例は第ＩＩＩ族基材油および基油であるかもしれない）の揮発性／低温粘度プロフィールと相まって、高価な特別の共基材油および基油の使用なしにＳＡＥ０Ｗ−ＸＸグレードの粘度および揮発性限界に配合するのに十分に良好な低温特性を自ら有する基材油の数を著しく制限する。多くの場合、特別の共基材油および基油はまた、費用に加えて、選択された領域での限られた供給、または性能制限のような、配合潤滑油の全体的に不満足な性能の一因となるかもしれない他の重大な不利点を有するかもしれない。成功する基油は、必要とされる低温流動性能、必要とされる高温粘度、および必要とされる限定された蒸発損失を提供するであろう。以前は、主としてまたは専ら合成ポリアルファオレフィン炭化水素第ＩＶ族基材油よりなる基材油および基油のみがこれらの規格を満たすことができた。
【０００７】
本発明の潤滑油組成物を説明するのに用いられる試験は、
（ａ）コールドクランキング・シミュレーター試験（米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ５２９３）によって測定されるＣＣＳ粘度、
（ｂ）ＣＥＣ−Ｌ−４０−Ａ−９３によって測定されるノアク揮発性（または蒸発損失）、
（ｃ）ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０によって測定される粘度指数（ＶＩ）、
（ｄ）ワルサー−マックコ−ル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）方程式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１付録１）によって計算される理論粘度、
（ｅ）ＡＳＴＭ  Ｄ４４５によって測定される動粘度
（ｆ）ＡＳＴＭ  Ｄ５９５０によって測定されるような流動点
（ｇ）ＡＳＴＭ  Ｄ５１３３によって測定されるような走査ブルックフィールド粘度（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、
（ｈ）ＡＳＴＭ  Ｄ２９８３によって測定されるようなブルックフィールド粘度である。
【０００８】
本発明者らは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１のワルサー−マックコ−ル方程式が理論的な動粘度をコンピューター計算するが、ＣＣＳが絶対粘度を報告することを指摘する。本明細書で用いられるような比をコンピューター計算するために、本発明者らはワルサー−マックコ−ル粘度を方程式（Ｉ）のように変換した。
（Ｉ）  Ｔ１（℃）での理論粘度  ＝  Ｔ１（℃）でのワルサー−マックコ−ル計算動粘度  ×  Ｔ１（℃）での密度（ここで、Ｔ１は所望温度である）
−３５℃での密度は、周知の式を用いて２０℃での密度から推定される。例えば、（非特許文献２）を参照されたい。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，２４６，５６６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２８２，９５８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９７５，１７７号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３９７，８２７号明細書
【特許文献５】米国特許第４，５８５，７４７号明細書
【特許文献６】米国特許第５，０７５，２６９号明細書
【特許文献７】米国特許第４，４４０，８７１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，３１０，２６５号明細書
【特許文献９】国際公開第０２４２２０７号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第００７８６７７号パンフレット
【特許文献１１】米国特許第６，３０３，５３４号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，９００，７０７号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，３８３，３６６号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，２９４，０７７号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，０９８，６８４号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，１９８，２０３号明細書
【特許文献１７】米国特許出願第６０／４１６，８６５号明細書
【特許文献１８】米国特許第４，９５６，１２２号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，８２７，０６４号明細書
【特許文献２０】米国特許第４，８２７，０７３号明細書
【特許文献２１】米国特許第４，１４９，１７８号明細書
【特許文献２２】米国特許第３，３８２，２９１号明細書
【特許文献２３】米国特許第３，７４２，０８２号明細書
【特許文献２４】米国特許第３，７６９，３６３号明細書
【特許文献２５】米国特許第３，８７６，７２０号明細書
【特許文献２６】米国特許第４，２３９，９３０号明細書
【特許文献２７】米国特許第４，３６７，３５２号明細書
【特許文献２８】米国特許第４，４１３，１５６号明細書
【特許文献２９】米国特許第４，４３４，４０８号明細書
【特許文献３０】米国特許第４，９１０，３５５号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，０６８，４８７号明細書
【特許文献３２】米国特許第４，２１８，３３０号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，０５５，６２６号明細書
【特許文献３４】欧州特許出願第１６８５３４号明細書
【特許文献３５】米国特許第４，６５８，０７２号明細書
【特許文献３６】米国特許第２，８１７，６９３号明細書
【特許文献３７】米国特許第４，９２１，５９４号明細書
【特許文献３８】米国特許第４，８９７，１７８号明細書
【特許文献３９】英国特許第１，４２９，４９４号明細書
【特許文献４０】英国特許第１，３５０，２５７号明細書
【特許文献４１】英国特許第１，４４０，２３０号明細書
【特許文献４２】英国特許第１，３９０，３５９号明細書
【特許文献４３】欧州特許出願第４６４５４６号明細書
【特許文献４４】欧州特許出願第４６４５４７号明細書
【特許文献４５】米国特許第４，５９４，１７２号明細書
【特許文献４６】米国特許第４，９４３，６７２号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，０８０，３０１号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，０９０，９８９号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，１６５，９４９号明細書
【特許文献５０】米国特許第４，９４１，９８４号明細書
【特許文献５１】米国特許第２，４４３，２６４号明細書
【特許文献５２】国特許第２，４７１，１１５号明細書
【特許文献５３】米国特許第２，５２６，４９７号明細書
【特許文献５４】米国特許第２，５９１，５７７号明細書
【特許文献５５】米国特許第３，７７０，８５４号明細書
【特許文献５６】米国特許第４，５０１，６７８号明細書
【特許文献５７】米国特許第４，７５８，３６２号明細書
【特許文献５８】米国特許第５，６９３，５９８号明細書
【特許文献５９】米国特許第５，０３４，１４１号明細書
【特許文献６０】米国特許第５，０３４，１４２号明細書
【特許文献６１】米国特許第４，７９８，６８４号明細書
【特許文献６２】米国特許第５，０８４，１９７号明細書
【特許文献６３】米国特許第３，５９５，７９１号明細書
【特許文献６４】米国特許第６，０３４，０３９号明細書
【特許文献６５】米国特許第３，１７２，８９２号明細書
【特許文献６６】米国特許第３，２１４５，７０７号明細書
【特許文献６７】米国特許第３，２１９，６６６号明細書
【特許文献６８】米国特許第３，３１６，１７７号明細書
【特許文献６９】米国特許第３，３４１，５４２号明細書
【特許文献７０】米国特許第３，４４４，１７０号明細書
【特許文献７１】米国特許第３，４５４，６０７号明細書
【特許文献７２】米国特許第３，５４１，０１２号明細書
【特許文献７３】米国特許第３，６３０，９０４号明細書
【特許文献７４】米国特許第３，６３２，５１１号明細書
【特許文献７５】米国特許第３，７８７，３７４号明細書
【特許文献７６】米国特許第４，２３４，４３５号明細書
【特許文献７７】米国特許第３，０３６，００３号明細書
【特許文献７８】米国特許第３，２００，１０７号明細書
【特許文献７９】米国特許第３，２５４，０２５号明細書
【特許文献８０】米国特許第３，２７５，５５４号明細書
【特許文献８１】米国特許第３，４３８，７５７号明細書
【特許文献８２】米国特許第３，４５４，５５５号明細書
【特許文献８３】米国特許第３，５６５，８０４号明細書
【特許文献８４】米国特許第３，４１３，３４７号明細書
【特許文献８５】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献８６】米国特許第３，７２５，２７７号明細書
【特許文献８７】米国特許第３，７２５，４８０号明細書
【特許文献８８】米国特許第３，７２６，８８２号明細書
【特許文献８９】米国特許第４，４５４，０５９号明細書
【特許文献９０】米国特許第３，３２９，６５８号明細書
【特許文献９１】米国特許第３，４４９，２５０号明細書
【特許文献９２】米国特許第３，５１９，５６５号明細書
【特許文献９３】米国特許第３，６６６，７３０号明細書
【特許文献９４】米国特許第３，６８７，８４９号明細書
【特許文献９５】米国特許第３，７０２，３００号明細書
【特許文献９６】米国特許第４，１００，０８２号明細書
【特許文献９７】米国特許第５，７０５，４５８号明細書
【特許文献９８】欧州特許出願第４７１０７１号明細書
【特許文献９９】米国特許第３，０８７，９３６号明細書
【特許文献１００】米国特許第３，２７２，７４６号明細書
【特許文献１０１】米国特許第３，３２２，６７０号明細書
【特許文献１０２】米国特許第３，６５２，６１６号明細書
【特許文献１０３】米国特許第３，９４８，８００号明細書
【特許文献１０４】カナダ国特許第１，０９４，０４４号明細書
【特許文献１０５】米国特許第４，４２６，３０５号明細書
【特許文献１０６】米国特許第４，７６７，５５１号明細書
【特許文献１０７】米国特許第３，７０３，５３６号明細書
【特許文献１０８】米国特許第３，７０４，３０８号明細書
【特許文献１０９】米国特許第３，７５１，３６５号明細書
【特許文献１１０】米国特許第３，７５６，９５３号明細書
【特許文献１１１】米国特許第３，７９８，１６５号明細書
【特許文献１１２】米国特許第３，８０３，０３９号明細書
【特許文献１１３】米国特許第３，７５５，４３３号明細書
【特許文献１１４】米国特許第３，８２２，２０９号明細書
【特許文献１１５】米国特許第１，８１５，０２２号明細書
【特許文献１１６】米国特許第２，０１５，７４８号明細書
【特許文献１１７】米国特許第２，１９１，４９８号明細書
【特許文献１１８】米国特許第２，３８７，５０１号明細書
【特許文献１１９】米国特許第２，６５５，４７９号明細書
【特許文献１２０】米国特許第２，６６６，７４６号明細書
【特許文献１２１】米国特許第２，７２１，８７７号明細書
【特許文献１２２】米国特許第２，７２１，８７８号明細書
【特許文献１２３】米国特許第３，２５０，７１５号明細書
【特許文献１２４】米国特許第２，７１９，１２５号明細書
【特許文献１２５】米国特許第２，７１９，１２６号明細書
【特許文献１２６】米国特許第３，０８７，９３２号明細書
【非特許文献１】シー．ジェイ．メイ（Ｃ．Ｊ．Ｍａｙ）、ジェイ．ジェイ．ハベーブ（Ｊ．Ｊ．Ｈａｂｅｅｂ）、エイ．エム．ホワイト（Ａ．Ｍ．Ｗｈｉｔｅ）著、潤滑エンジニアリング（Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、４３（７）、５５７−５６７ページ
【非特許文献２】エイ．ボンダイ（Ａ．Ｂｏｎｄｉ）著、「潤滑油の物理化学（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｉｌｓ）」、１９５１年、５ページ
【非特許文献３】Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１４（１９９２）、１０８３４ページ
【非特許文献４】ＡＰＩ出版物１５０９、ｗｗｗ．ＡＰＩ．ｏｒｇ
【非特許文献５】グンダーソンおよびハート（Ｇｕｎｄｅｒｓｏｎ  ａｎｄ  Ｈａｒｔ）著、「合成潤滑油（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）」、ラインホールド出版社（Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｐｕｂｌ．Ｃｏｒｐ．）、ニューヨーク、１９６２年
【非特許文献６】イーペン（Ｅａｐｅｎ）ら著、「ポリｎ−アルキルベンゼン化合物：あるクラスの耐熱性および広い液体範囲流体（Ｐｏｌｙ  ｎ−Ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ａ  Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｗｉｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｌｕｉｄｓ）」、ＡＣＳ石油化学プレプリント、フィラデルフィア、１９８４年、１０５３−１０５８ページ
【非特許文献７】ドレスラー、エッチ．（Ｄｒｅｓｓｌｅｒ，Ｈ．）著、「合成潤滑油および高性能機能性流体（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄｓ）」、第５章、（アール．エル．シュブキン（Ｒ．Ｌ．Ｓｈｕｂｋｉｎ）編）、マーセル・デッカー（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ）、ニューヨーク、１９９３年
【非特許文献８】クラマン（Ｋｌａｍａｎｎ）著、「潤滑油および関連製品（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」、フロリダ州ディアフィールド・ビーチ（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ  Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、フェルラーグ・ケミー（Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ）；ＩＳＢＮ  ０−８９５７３−１７７−０
【非特許文献９】エム．ダブリュ．ラムネイ（Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙ）著、「潤滑油添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）」、ニュージャージー州パークリッジのノイズ・データ・コーポレーション（Ｎｏｙｅｓ  Ｄａｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，ＮＪ）、１９７３年
【非特許文献１０】シー．ヴィ．スモールヘーア（Ｃ．Ｖ．Ｓｍａｌｌｈｅｅｒ）およびアール．ケイ．スミス（Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ）著、「潤滑油添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）」、オハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）、レジウス−ハイルス社（Ｌｅｚｉｕｓ−Ｈｉｌｅｓ  Ｃｏ．）、１９６７年
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、低温（約−２５℃もしくはそれ以下）で改善された粘度性能を達成する基材油および基油に関する。本発明は、また、天然もしくは鉱物、または合成素材源（例えば、フィッシャー−トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）法）のいずれかからの、ワックス質炭化水素原料油から誘導された基油を含み、かつ、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード潤滑油の低温粘度および良好な揮発性の同時要件を満たすために使用されてもよい配合潤滑油組成物にも関する。本発明は、また、かかる基油、基材油、および配合潤滑油組成物の製造プロセスまたは方法にも関する。
【００１１】
より具体的には、本発明は、
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）
の特性の驚くべきおよび予期しない同時組合せを有する基材油を包含する。
【００１２】
本発明の基油組成物は、製造されたままの個々の基材油だけでなく、生じた混合物またはブレンドが本発明の基材油要件を満たすような２つもしくはそれ以上の基材油および／または基油の混合物またはブレンドをも包含する。本発明の基油組成物は、１００℃で約１．５ｃＳｔ〜８．５ｃＳｔ、好ましくは約２ｃＳｔ〜８ｃＳｔ、より好ましくは約３ｃＳｔ〜７．５ｃＳｔの基油動粘度の、有用な粘度の範囲を包含する。本発明の基油は、約−１０℃〜−３０℃を超える、好ましくは約−１２℃〜−３０℃を超える、より好ましくは約−１４℃〜−３０℃を超える流動点の、有用な流動点の範囲を包含する。ある場合には、流動点は−１８℃〜−３０℃の範囲であってもよく、さらに−２０℃〜−３０℃の範囲であってもよい。
【００１３】
本発明はさらに
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）、および
（ｄ）式：−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７（ここで、−３５℃でのＣＣＳは、−３５℃で試験されたセンチポアズ単位の基油ＣＣＳ粘度であり、かつ、−３５℃でのＣＣＳは５５００ｃＰ未満であり、Ｌｎ（ｘ）はｘの自然対数である）によって計算されるもの以下のパーセント・ノアク揮発性の特性の驚くべきおよび予期しない同時組合せを有する基油を包含する。
【００１４】
好ましくは、本発明の基材油および基油は、本明細書で用いるところでは、−３０℃もしくはそれ以下の温度で約０．８〜約１．２の測定対理論低温粘度比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）を有するであろう。
【００１５】
本発明の一実施形態は、本明細書で列挙される低温粘度および揮発性について定義されたパラメーターを有し、かつ、ＳＡＥ  Ｊ３００−９９で記載されるようなＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレードオイルの粘性要件と、（ＡＣＥＡ  Ａ３−０２またはＡＣＥＡ  Ｂ３−９８で定義されるような）１３重量％以下ノアク揮発性の揮発性要件とを満たすことができる配合潤滑油組成物で使用されてもよい基材油および基油を包含する。別の実施形態は、少なくとも１つの性能添加剤を添加したこの基材油または基油を含む潤滑油である。本発明のさらに別の実施形態は、上に記載された特性の１つまたは２つ以上の発明基材油または基油と少なくとも１つの性能添加剤とを含む機能性流体を包含する。
【００１６】
性能添加剤は、発明で用いるところでは、例えば、成分としての個々の添加剤、添加剤システムとしての１つもしくはそれ以上の個々の添加剤または成分の組合せ、添加剤濃縮物（コンセントレート）または添加剤パッケージとしての１つもしくはそれ以上の添加剤と１つもしくはそれ以上の好適な希釈オイルとの組合せを包含してもよい。添加剤コンセントレートは、添加剤パッケージだけでなく成分コンセントレートをも包含する。多くの場合、潤滑油組成物または機能性流体を製造する、または配合する際に、成分、コンセントレート、またはパッケージの形での他の性能添加剤の使用とは無関係に、粘度調整剤または粘度指数向上剤が成分またはコンセントレートとして個別に使用されてもよい。本発明の基材油および基油と組み合わされてもよい性能添加剤の量およびタイプは、１つもしくはそれ以上の本発明の基材油および基油プラス１つもしくはそれ以上の性能添加剤を含む全混合物がＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード油に必要とされる粘度限界を超えないように、かつ、（ＡＣＥＡ  Ａ３−０２でまたはＡＣＥＡ  Ｂ３−９８で定義されるような）１３重量％以下ノアク揮発性を有するように制限される。
【００１７】
驚くべきことに、本発明の基材油および基油の予期しない一性能利点を特徴づける低い測定対理論粘度比は、−３５℃よりも下の、例えば−４０℃もしくはさらにそれ以下の温度で観察されると予期することもできる。このようにこれらの低温で、本発明の基材油および基油の実際の粘度は、所望の理想の理論粘度に近づくと予期されるが、比較基材油および基油は、理論粘度からさらにもっと大きく（すなわち、より高い測定対理論粘度比に）外れると予期される。
【００１８】
さらに、本発明の基材油および基油は、次の特性
（ａ）少なくとも９０重量％の飽和物含有率、および
（ｂ）０．０３重量％もしくはそれ未満の硫黄含有率
を有するかもしれない。
【００１９】
本発明の基材油および基油の粘度指数は、１３０もしくはそれ以上、または好ましくは１３５もしくはそれ以上、そしてある場合には、１４０もしくはそれ以上であってもよい。本発明の基材油および基油の所望の流動点は、約−１０℃もしくはそれ以下、または好ましくは−１２℃もしくはそれ以下、またはある場合にはより好ましくは−１４℃もしくはそれ以下である。ある場合には流動点は、−１８℃もしくはそれ以下、より好ましくは−２０℃およびそれ以下であってもよい。本発明の基材油および基油について、低温コールドクランキング・シミュレーター（ＣＣＳ）粘度の所望の測定対理論比は、約１．２もしくはそれ未満、または好ましくは約１．１６もしくはそれ未満、またはより好ましくは約１．１２もしくはそれ未満に等しい。本発明の基材油および基油の低温粘度プロフィールについては、所望の発明基材油および基油は５５００ｃＰ未満のＣＣＳ粘度、または好ましくは５２００ｃＰ未満、またはある場合にはより好ましくは５０００ｃＰ未満の−３５℃でのＣＣＳ粘度を有する。
【００２０】
本発明の基材油および基油は、配合された潤滑油組成物または機能性流体で他の潤滑油基材油および基油または共基材油および基油と共に使用されてもよい。ある場合には、これらの発明基材油および基油の非常に有利な低温（−３０℃もしくはそれ以下）特性は、かかる組成物に含有される総基材油および基油の２０重量％もしくはそれ以上の濃度で、完成された潤滑油組成物または機能性流体の性能を有益に改善することができる。好ましくは、本発明の基材油および基油は、完成された潤滑油組成物または機能性流体で大きな低温性能便益を得るために他の個々の基材油および基油と組み合わせて使用されてもよい。より好ましくは、基材油および基油は、本発明の要素を損ねることなく、配合された潤滑油組成物または機能性流体に含有される総基材油および基油の４０重量％もしくはそれ以上で使用されてもよい。そしてある場合には、基油は、完成された潤滑油組成物または機能性流体中の総基材油および基油の５０重量％もしくはそれ以上で、またはさらに総基材油および基油の７０重量％もしくはそれ以上で最も好ましくは使用されてもよい。
【００２１】
本発明の基材油および基油は、
（ａ）原料油を基準にして少なくとも約５０重量％のワックス含有率を有する原料油を、原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）以下の生成物に転化されるような有効な水素化処理条件下に水素化処理触媒で水素化処理して、そのＶＩ増加が原料油のＶＩよりも４未満大きい水素化処理原料油を生み出す工程と、
（ｂ）水素化処理された原料油をストリッピングまたは蒸留して液体生成物からガス生成物を分離する工程と、
（ｃ）触媒的に有効な水素化脱ロウ条件下に、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、フェリエライト、ＥＣＲ−４２、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−６８、ＭＣＭ−７１、ゼオライトベータ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナまたはフッ化物化シリカ−アルミナの少なくとも１つである脱ロウ触媒であって、少なくとも１つの９族または１０族貴金属を含有する触媒で、液体生成物を水素化脱ロウする工程と、
（ｄ）場合により、水素化精製条件下に、Ｍ４１Ｓ系統からのメソ細孔性水素化精製触媒で工程（ｃ）からの生成物を水素化精製する工程と
によって製造されてもよい。
【００２２】
本発明の他の実施形態は、
（ａ）より低い揮発性およびより低い低温粘度の両方で大きな性能便益を有する発明基材油および基油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体の製造、
（ｂ）本明細書で列挙される発明基材油および基油を含む添加剤コンセントレートの製造、
（ｃ）ＳＡＥ  Ｊ３００−９９で記載されているようなＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード油の粘度要件と、（ＡＣＥＡ  Ａ３−０２またはＡＣＥＡ  Ｂ３−９８で定義されるような）１３重量％以下のノアク揮発性の揮発性要件とを満たす、本明細書で列挙される発明基材油および基油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体の製造方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
改善された省燃費性および低温始動能力は、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ粘度グレードを有する潤滑油またはエンジンオイルで達成される。しかしながら、利用可能な処理技術を用いて製造された現在入手可能な市販第ＩＩＩ族基材油は、ＳＡＥ０Ｗ粘度限界へ配合し、１３重量％以下のノアク揮発性を維持するのに十分に良好な低温性能を有していない。多くの場合、特別の基材油および基油、例えば、はるかにより高価な、供給限定された第ＩＶ族ＰＡＯ基材油が、かかるＳＡＥ０Ｗ−ＸＸグレードの決定的に重要な性能特性の１つもしくはそれ以上に適合するために市販第ＩＩＩ族基材油に加えられる。ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ潤滑油を製造するための高められた能力を持った第ＩＩＩ族基材油は、より高い省燃費性および減少した排出物を提供しながら、より低いコストで市場に潤滑油を提供するための費用効果的な技術選択肢を提供するであろう。
【００２４】
本発明の高粘度指数基材油は、他の高粘度指数基材油と比較した時に、優れた低温性能を有する。性能の差は、通常の高粘度指数第ＩＩＩ族基材油が理論粘度から大きく外れる−３０℃よりも下の温度範囲で最も決定的に重要である。例示するために、通常の比較高粘度指数第ＩＩＩ族基材油の測定される低温ＣＣＳ粘度は、低温での同じ基材油の予期される理論粘度について予測される（ワルサー−マックコ−ル方程式）ものよりも高い粘度値へと外れる傾向がある（図２）。
【００２５】
本発明の基材油、基油および潤滑油は、驚くべきことに、ワルサー−マックコ−ル方程式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１付録）により説明されるような、基材油および基油の理論粘度挙動によって予測される、より理想的な非常に望ましい性能を実証する。さらに、本発明の基材油および基油は、実際の粘度が−３０℃もしくはそれ以下の温度でコールドクランキング・シミュレーター（ＣＣＳ）粘度として測定され、かつ、理論粘度が測定ＣＣＳ粘度と同じ温度でのワルサー−マックコ−ル方程式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１、付録）に由来する、測定対理論低温粘度の比に関して入手可能な市販の第ＩＩＩ族基油とは驚くほど異なることが見いだされる。ＣＣＳ粘度は、高剪断条件下に測定されるが、ブルックフィールド粘度は低剪断条件下に測定される。
【００２６】
本発明の基材油および基油は、また、これらの比較第ＩＩＩ族基材油および基油のそれよりも低い揮発性および低い粘度を同時に有する点で新奇の予期しない性能利点をも実証する（図３）。本発明の低揮発性／低粘度基材油および基油は、約５５００ｃＰ未満、好ましくは約５２００ｃＰ未満、そしてある場合にはより好ましくは約５０００ｃＰ未満の−３５℃で測定された低温ＣＣＳ（コールド−クランク・シミュレーター）粘度で、約２０重量％未満、好ましくは１６重量％未満、より好ましくは１５重量％未満の有利なノアク揮発性を実証する。図３で、網掛け部分は方程式：
重量％ノアク揮発性≦−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７
（ここで、−３５℃でのＣＣＳは、−３５℃で試験されたセンチポアズ単位の基油ＣＣＳ粘度であり、かつ、−３５℃でのＣＣＳは５５００ｃＰ未満である）
によって画定される。
【００２７】
本発明の基材油および基油は、１．２もしくはそれ以下、好ましくは１．１６もしくはそれ以下、そしてある場合にはより好ましくは１．１２もしくはそれ以下の測定対理論粘度比という独特の、非常に望ましい特性を有する。より低い比は低温性能および操作性において大きな利点を示唆するので、約１．２未満の、１．０に近い比の測定対理論粘度比を有する基材油および基油は非常に望ましい。しかしながら、現在入手可能な第ＩＩＩ族基材油および基油は、１．２およびそれ以上の特有の測定対理論粘度比を有し、より不満足な基油低温粘度および操作性を示唆する。ある場合には、約０．８〜約１．２である測定対理論粘度比を有することが好ましい。
【００２８】
本発明の一実施形態では、本発明の基材油および基油は、
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）
の特性の驚くベき、予期しない同時組合せを有する。
【００２９】
本発明はさらに、
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）、および
（ｄ）式：−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７
（ここで、−３５℃でのＣＣＳは、−３５℃で試験された、センチポアズ単位の基油ＣＣＳ粘度であり、かつ、−３５℃でのＣＣＳは５５００ｃＰ未満である）
によって計算されるもの以下のパーセント・ノアク揮発性
の特性の驚くベき、予期しない同時組合せを有する。
【００３０】
本明細書で用いるところでは、用語潤滑油には、潤滑油組成物、配合潤滑油組成物、潤滑油、機能性流体、潤滑油製品、潤滑オイル、完成潤滑油、完成滑剤、潤滑性オイル、グリースなどが含まれるが、それらに限定されない。
【００３１】
本発明は、また、
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）
の特性を持った本発明の基油組成物を含む潤滑油および配合された潤滑油組成物または機能性流体をも包含する。
【００３２】
本発明は、また、
（ａ）１３０もしくはそれ以上の粘度指数（ＶＩ）、
（ｂ）−１０℃もしくはそれ以下の流動点、
（ｃ）−３０℃もしくは−３５℃もしくはそれ以下の温度で、１．２もしくはそれ未満に等しい測定対理論低温粘度の比（ここで、測定粘度はコールド−クランク・シミュレーター粘度であり、かつ、理論粘度はワルサー−マックコ−ル方程式を用いて同じ温度で計算される）、および
（ｄ）式：
−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７
（ここで、−３５℃でのＣＣＳは、−３５℃で試験されたセンチポアズ単位の基油ＣＣＳ粘度であり、かつ、−３５℃でのＣＣＳは５５００ｃＰ未満である）
によって計算されるもの以下のパーセント・ノアク揮発性
の特性を持った本発明の基油組成物を含む潤滑油および配合された潤滑油組成物または機能性流体をも包含する。
【００３３】
本発明の基材油および基油のノアク揮発性（蒸発損失）は、特殊な基材油および基油の粘度に依存して、約１重量％未満〜約２０重量％の範囲であってもよい。一般に、本発明基材油は、多くの潤滑油用途にとって好ましい、有利なより低い揮発特性を有する。本明細書で列挙される本発明の基材油は、２０重量％もしくはそれ未満、好ましくは１８重量％もしくはそれ未満、より好ましくは１６重量％もしくはそれ未満のノアク揮発性を有するかもしれない。ある用途では、本発明の基材油および基油は、１５重量％未満、特にさらに１３重量％よりも低いノアク揮発性を有するかもしれない。さらに、本発明の基材油および基油は、また、次の特性
（ａ）少なくとも９０重量％の飽和物含有率、および
（ｂ）０．０３重量％もしくはそれ未満の硫黄含有率
を有するかもしれない。
【００３４】
本発明の基材油または基油を組み入れた製品は、通常の第ＩＩＩ族基材油から製造された他の類似の製品よりも有利な点を明らかに有する。本発明の一実施形態は、１つもしくはそれ以上の追加の共基材油および基油と組み合わせて、本発明の基材油および基油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体である。本発明の別の実施形態は、１つもしくはそれ以上の性能添加剤と組み合わせて、本発明の基材油および基油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体である。
【００３５】
本発明は、低温特性が完成された潤滑油または機能性流体の性能に重要である用途で驚くほど有利である。本発明の基材油および基油は、次の用途、例えば、作動液、コンプレッサーオイル、タービン油、循環油、ギアオイル、抄紙機油、工業油、自動車オイル、マニュアル変速機流体、自動変速機流体、駆動流体、エンジンオイル、ガスエンジンオイル、航空ピストンオイル、ディーゼル油、船舶油、グリースなどの多くで有利に使用されるかもしれない。
【００３６】
本発明の一実施形態は、本明細書に記載される特性を持った本発明の基油と１つもしくはそれ以上の性能添加剤とを含む添加剤コンセントレートを包含する。本発明の基油を含む添加剤コンセントレートは、本発明の基油が約１重量％〜９９重量％、好ましくは約５重量％〜９５重量％、より好ましくは約１０重量％〜９０重量％の濃度で使用される組成物を包含してもよい。ある特殊な場合には、本発明の基油を含む添加剤コンセントレートは、本発明の基油が約２０重量％〜８０重量％、そしてある場合は約３０重量％〜７０重量％の濃度で使用される組成物を包含してもよい。本発明の基油と共ベースとの混合物もまた好適な添加剤コンセントレートの態様である。
【００３７】
本発明が解決する一問題は、例えば、ＡＣＥＡ  Ａ５−０２／Ｂ５−０２またはＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３の性能規格を満たすＳＡＥ０Ｗ−２０またはＳＡＥ０Ｗ−３０潤滑油を製造するためには、ＳＡＥ  Ｊ３００−９９粘度限界および揮発性限界の両方が満たされなければならないことである。製品性能基準ＡＣＥＡ  Ａ３−０２／Ｂ３−９８は、配合された潤滑油または機能性流体に対して非常に低い揮発性限界、具体的には１３重量％以下のノアク揮発性を有する。両要件の組み合わされた制約は基材油選択肢を限定する。現在では、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）ＣＣＳ粘度限界およびＡＣＥＡ  Ａ５−０２／Ｂ５−０２の揮発性限界の両方を満たす配合物は、第ＩＶ族基材油成分を一般に必要とする基材油および基油の組合せを必要とする。
【００３８】
ＳＡＥ  Ｊ３００−９９で定義されるような潤滑油に対する粘度グレード規格は、表１にリストされる。本発明の製品、例えば、基材油、基油ならびにかかる基材油および基油を含む配合された潤滑油組成物または機能性流体は、ＳＡＥ  Ｊ３００で列挙されるグレードに限定されない。本発明の材料は、ＳＡＥ  Ｊ３００で列挙されるものよりも低い温度、具体的には−３５℃よりも低い温度で、−４０℃もしくはそれ以下でさらにより大きな性能差別化ありで、追加の性能利点を有すると予期されてもよい。さらに、同じ材料が、現行のＳＡＥ０Ｗグレード、例えば、５Ｗグレードまたはさらに、１０Ｗグレードのものよりも低いグレードの性能要件を満たすと予期されてもよい。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
一般に、１つもしくはそれ以上の性能添加剤と成功裡に組み合わせてＡＣＥＡ  Ａ３−０２／Ｂ３−９８揮発性基準を満たす配合された潤滑油組成物または機能性流体を与えることができる個々の基材油および基油は、１３重量％以下というＡＣＥＡ関連限界内ではない基油・ノアク揮発性を有する。入手可能な第ＩＩＩ族基材油および基油は、これらの揮発性限界を満たすかもしれないが、一般により高い基油粘度でである。幾つかの入手可能な市販の第ＩＩＩ族基材油および基油の揮発性／粘度プロフィールは、図３に示される。配合潤滑油組成物に個別に使用されて、これらの第ＩＩＩ族基材油および基油は、ＡＣＥＡ基準に必要な低揮発性および低粘度の両方を達成しない。
【００４１】
本発明に従って製造された基材油および基油から製造された潤滑油は、第ＩＩＩ族基材油の要件を満たし、同時に高いＶＩおよび低い流動点のような優れた特性を有したまま高収率で製造することができる。具体的には、本発明は、第ＩＶ族基材油の実質的な欠如下に第ＩＩＩ族基材油からのＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ潤滑油のＡＣＥＡおよびＩＬＳＡＣ  ＧＦ−３基準を満たす潤滑油の製造を可能にする。
【００４２】
本発明の追加の実施形態は、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード油の粘性要件を満たし、かつ、（ＡＣＥＡ  Ａ３−０２またはＡＣＥＡ  Ｂ３−９８で定義されるような）１３重量％以下のノアク揮発性を有する、本発明の基油と少なくとも１つの性能添加剤とを含む配合された潤滑油組成物または機能性流体を包含する。
【００４３】
ＳＡＥ規格に限定されないが、本発明の基材油および基油と共に使用されてもよい共基材油および基油の量およびタイプは、１つもしくはそれ以上の本発明の基材油および基油プラス１つもしくはそれ以上の共基材油および基油プラス場合により１つもしくはそれ以上の性能添加剤を含む総混合物が、好ましくは、ＳＡＥ０Ｗ−ＸＸ（ＸＸ＝４０もしくはそれ以下）グレード・エンジンオイルについて必要とされる粘性限界を超えず、かつ、（ＡＣＥＡ  Ａ３−０２でまたはＡＣＥＡ  Ｂ３−９８で定義されるような）１３重量％以下のノアク揮発性を潤滑油が有するようなものであるように限定される。
【００４４】
より具体的には、本発明の一態様は、潤滑油が
（ａ）ＳＡＥ０Ｗ−４０の粘性要件、または
（ｂ）ＳＡＥ０Ｗ−３０の粘性要件、または
（ｃ）ＳＡＥ０Ｗ−２０の粘性要件、または
（ｄ）ＳＡＥ５Ｗ−２０の粘性要件
を満たすように、本発明の基油および基材油と１つもしくはそれ以上の性能添加剤とを含む潤滑油を包含する。
【００４５】
本発明の基油は、また、何の粘度指数（ＶＩ）向上剤も用いられないＳＡＥグレードでも好適に使用される。
【００４６】
［製造方法］
本発明に係る製造方法から誘導される製品は、物理的性質の独特の組合せを実証するだけでなく、入手可能な市販製品からそれらを区別し差別化する独特の組成特性をも実証する。従って、本明細書で列挙される方法から誘導される本発明の基材油および基油は、本発明の基材油および基油を独自に特徴づける独特の化学的、組成的、分子的、および構造的特徴を有すると予期される。
【００４７】
本発明の潤滑油基材油および基油は、高粘度指数を有する潤滑粘度のオイルを製造するためのワックス質原料油の転化を含む方法に従って製造され、高収率で製造される。こうして、少なくとも１３０、好ましくは少なくとも１３５、より好ましくは少なくとも１４０の粘度指数（ＶＩ）を有し、かつ、優れた低温特性を有する基油または基材油が得られるかもしれない。これらの方法に従って製造された基材油は、第ＩＩＩ属基材油の要件を満たし、同時に高ＶＩおよび低流動点のような優れた特性を有したまま高収率で製造することができる。
【００４８】
これらの方法で使用されるワックス質原料油は、天然もしくは鉱物または合成素材源に由来してもよい。本方法への原料は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％のワックス質パラフィン含有率を有するかもしれない。好ましい合成ワックス質原料油は、一般に、少なくとも９０重量％、多くの場合少なくとも９５重量％、そしてある場合には少なくとも９７重量％のワックス質パラフィン含有率を有する。さらに、本発明の基材油および基油を製造するために、これらの方法で使用されるワックス質原料油は、１つもしくはそれ以上の個々の天然、鉱物、もしくは合成ワックス質原料油、またはそれらの任意の混合物を含んでもよい。
【００４９】
さらに、これらの方法への原料油は、通常の鉱物油か、合成法かのいずれかから採取されてもよい。例えば、合成法には、フィッシャー−トロプシュ法またはケルベル−エングルハート（Ｋｏｌｂｅｌ−Ｅｎｇｌｅｈａｒｄｔ）法のような方法によって製造されたＧＴＬ［ガス液化（ｇａｓ−ｔｏ−ｌｉｑｕｉｄｓ）］またはＦＴ（フィッシャー−トロプシュ）炭化水素が含まれてもよい。好ましい原料油の多くは、主に飽和の（パラフィニックな）組成物を有するとして特徴づけられる。
【００５０】
より詳細には、本発明の方法で使用される原料油は、ＡＳＴＭ  Ｄ８６またはＡＳＴＭ  Ｄ２８８７で測定されて、６５０°Ｆ（３４３℃）よりも高い１０％蒸留温度を典型的に有する、潤滑油範囲で沸騰するワックス含有原料であり、鉱物または合成素材源に由来する。原料油のワックス含有率は、原料油を基準にして少なくとも約５０重量％であり、１００重量％ワックス以下の範囲であり得る。原料のワックス含有率は、核磁気共鳴分光法（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９２）によって、相関環分析（ｎ−ｄ−Ｍ）法（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３８）によって、または溶剤法（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３５）によって測定されてもよい。ワックス質原料は、天然もしくは鉱物または合成のような多数の素材源に由来してもよい。特に、ワックス質原料には、例えば、ラフィネートのような溶剤精製法に由来するオイル、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出物、減圧ガスオイル、コーカーガスオイル、スラックワックス、フーツ油など、およびフィッシャー−トロプシュ・ワックスが含まれてもよい。好ましい原料は、スラックワックスおよびフィッシャー−トロプシュ・ワックスである。スラックワックスは、典型的には溶剤またはプロパン脱ロウによる炭化水素原料に由来する。スラックワックスは、幾らかの残留油を含有し、典型的には脱油される。フーツ油は脱油されたスラックワックスに由来する。フィッシャー−トロプシュ合成法はフィッシャー−トロプシュ・ワックスを製造する。好適なワックス質原料油の限定されない例には、パラフィリント（Ｐａｒａｆｌｉｎｔ）８０（水素化フィッシャー−トロプシュ・ワックス）およびシェルＭＤＳワックス質ラフィネート（Ｓｈｅｌｌ  ＭＤＳ  Ｗａｘｙ  Ｒａｆｆｉｎａｔｅ）（水素化および部分異性化中間留出物合成ワックス質ラフィネート）が挙げられる。
【００５１】
原料油は、高含有率の窒素−および硫黄−異物を有するかもしれない。原料を基準にして、０．２重量％までの窒素、および３．０重量％までの硫黄を含有する原料を本方法で処理することができる。高いワックス含有率を有する原料は、２００以下もしくはそれよりも大きい高い粘度指数を典型的に有する。硫黄および窒素含有率は、それぞれ、標準ＡＳＴＭ方法Ｄ５４５３およびＤ４６２９によって測定されてもよい。
【００５２】
溶剤抽出に由来する原料については、常圧蒸留からの高沸点石油留分が減圧蒸留装置に送られ、この装置からの蒸留留分が溶剤抽出される。減圧蒸留からの残渣は、脱瀝されてもよい。溶剤抽出法は、よりパラフィニックな成分をラフィネート相に残したまま抽出相に芳香族成分を溶解する。ナフテンは、抽出相とラフィネート相とに分配される。溶剤抽出用の典型的な溶剤には、フェノール、フルフラールおよびＮ−メチルピロリドンが含まれる。溶剤対オイル比、抽出温度および抽出されるべき留出物の溶剤との接触方法を制御することによって、抽出相とラフィネート相との分離の程度を制御することができる。
【００５３】
［水素化処理］
水素化処理のために、触媒は、６族金属（１族から１８族を有する国際純正応用化学連合（ＩＵＰＡＣ）周期表（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｔａｂｌｅ）フォーマットに基づいて）、８−１０族金属、およびそれらの混合物を含有する触媒のような水素化処理に有効なものである。好ましい金属には、ニッケル、タングステン、モリブデン、コバルトおよびそれらの混合物が含まれる。これらの金属または金属の混合物は、耐熱性金属酸化物担体上の酸化物または硫化物として典型的には存在する。金属の混合物はまた、金属の量が触媒を基準にして３０重量％もしくはそれ以上であるバルク金属触媒として存在してもよい。好適な金属酸化物担体には、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナまたはチタニアのような酸化物、好ましくはアルミナが含まれる。好ましいアルミナは、ガンマまたはベータのような多孔質アルミナである。金属の量は、個別にか混合物中にかのどちらかで、触媒を基準にして約０．５〜３５重量％の範囲である。９−１０族金属と６族金属との好ましい混合物の場合には、９族または１０族金属のいずれかは触媒を基準にして、０．５〜５重量％の量で存在し、６族金属は５〜３０重量％の量で存在する。金属の量は、原子吸収分光法、誘導結合プラズマ発光分光分析法または個々の金属について、ＡＳＴＭで指定された他の方法によって測定されてもよい。
【００５４】
金属酸化物担体の酸性は、助触媒および／またはドーパントを添加することによって、または金属酸化物担体の性質を制御することによって、例えば、シリカ−アルミナ担体中へ組み入れられるシリカの量を制御することによって制御することができる。助触媒および／またはドーパントの例には、ハロゲン、特にフッ素、リン、ホウ素、イットリア、希土類酸化物およびマグネシアが挙げられる。ハロゲンのような助触媒は、一般に金属酸化物担体の酸性を高めるが、イットリアまたはマグネシアのような弱塩基性ドーパントはかかる担体の酸性を弱くする傾向がある。
【００５５】
水素化処理条件には、１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃の温度、１４８０〜２０７８６ｋＰａ（２００〜３０００ｐｓｉｇ）、好ましくは２８５９〜１３８９１ｋＰａ（４００〜２０００ｐｓｉｇ）の水素分圧、０．１〜１０液空間速度（ＬＨＳＶ）、好ましくは０．１〜５ＬＨＳＶ、および８９〜１７８０ｍ３／ｍ３（５００〜１００００ｓｃｆ／Ｂ）、好ましくは１７８〜８９０ｍ３／ｍ３の水素対原料比が含まれる。
【００５６】
水素化処理は、窒素−および硫黄−含有異物の量を、その後の脱ロウ工程で脱ロウ触媒に許容されないほどの影響を及ぼさないであろうレベルにまで減らす。また、現在のマイルド水素化処理工程を通過するであろう、ある種の多核芳香族種があるかもしれない。これらの異物は、存在するならば、その次の水素化精製工程で除去されてもよい。
【００５７】
水素化処理の間に、そのＶＩ増加が原料油のＶＩよりも４未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満大きい水素化処理原料油を製造するために、原料油の５重量％未満、好ましくは３重量％未満、より好ましくは２重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）以下の生成物へ転化される。現原料の高ワックス含有率は、水素化処理工程の間に最小のＶＩ増加をもたらす。
【００５８】
水素化処理された原料油は、脱ロウ工程に直接通されてもよいし、または好ましくは、脱ロウ前に硫化水素およびアンモニアのようなガス異物を除去するためにストリッピングされてもよい。ストリッピングは、フラッシュドラムまたは分留器のような通常の手段によって行うことができる。
【００５９】
［脱ロウ触媒］
脱ロウ触媒は、結晶質か非晶質かのどちらかであってもよい。結晶質材料は、少なくとも１つの１０または１２員環通路を含有し、アルミノシリケート（ゼオライト）をまたはシリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）をベースにしてもよいモレキュラーシーブである。酸化処理のために使用されるゼオライトは、少なくとも１つの１０または１２通路を含有してもよい。かかるゼオライトの例には、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、フェリエライト、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−６８およびＭＣＭ−７１が挙げられる。少なくとも１つの１０員環通路を含有するアルミノホスフェートの例には、ＥＣＲ−４２が挙げられる。１２員環通路を含有するモレキュラーシーブの例には、ゼオライトベータ、およびＭＣＭ−６８が挙げられる。モレキュラーシーブは（特許文献１〜７）に記載されている。ＭＣＭ−６８は、（特許文献８）に記載されている。ＭＣＭ−７１およびＩＴＯ−１３は、ＰＣＴ国際公開（特許文献９）および（特許文献１０）に記載されている。ＥＣＲ−４２は、（特許文献１１）に開示されている。好ましい触媒には、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２およびＺＳＭ−２３が含まれる。ＺＳＭ−４８が特に好ましい。モレキュラーシーブは好ましくは水素形にある。還元は、脱ロウ工程そのものの間にその場で起こり得るし、または別の槽中でその場以外で起こり得る。
【００６０】
非晶質脱ロウ触媒には、３族金属でドープされたアルミナ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナ、フッ化物化シリカ−アルミナおよびシリカ−アルミナが含まれる。かかる触媒は、例えば（特許文献１２）および（特許文献１３）に記載されている。
【００６１】
脱ロウ触媒は、二官能性である、すなわち、それらは、少なくとも１つの６族金属、少なくとも１つの８−１０族金属、またはそれらの混合物である金属水素添加成分を装着されている。好ましい金属は９−１０族金属である。（１〜１８族を有するＩＵＰＡＣ周期表フォーマットに基づいて）Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物のような９−１０族貴金属が特に好ましい。これらの金属は、触媒を基準にして０．１〜３０重量％の比率で装着される。触媒調製および金属装着方法は、例えば（特許文献１４）に記載されており、例えば分解性金属塩を用いるイオン交換および含浸を含む。金属分散技術および触媒粒度制御は（特許文献２）に記載されている。小さな粒度および十分に分散された金属の触媒が好ましい。
【００６２】
モレキュラーシーブは、完成脱ロウ触媒を形成するために脱ロウ条件下で用いられるかもしれない高温に耐えるバインダー材料と典型的に複合化されるか、またはバインダーなし（自己結合）であってもよい。バインダー材料は、通常、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカとチタニア、マグネシア、トリア、ジルコニアなどのような他の金属酸化物との二成分組合せ、シリカ−アルミナ−トリアおよびシリカ−アルミナ・マグネシアのようなこれら酸化物の三成分組合せのような無機酸化物である。完成脱ロウ触媒中のモレキュラーシーブの量は、触媒を基準にして、１０〜１００、好ましくは３５〜１００重量％である。かかる触媒は、噴霧乾燥、押出などのような方法によって形成される。脱ロウ触媒は、硫化物化または非硫化物化形で使用されてもよく、好ましくは硫化物化形にある。
【００６３】
脱ロウ条件には、２５０〜４００℃、好ましくは２７５〜３５０℃の温度、７９１〜２０７８６ｋＰａ（１００〜３０００ｐｓｉｇ）、好ましくは１４８０〜１７３３９ｋＰａ（２００〜２５００ｐｓｉｇ）の圧力、０．１〜１０ｈｒ−１、好ましくは０．１〜５ｈｒ−１の液空間速度、および４５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１００００ｓｃｆ／Ｂ）、好ましくは８９〜８９０ｍ３／ｍ３（５００〜５０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガス比が含まれる。
【００６４】
［水素化精製］
脱ロウからの生成物の少なくとも一部分は、離脱なしに水素化精製工程に直接通される。製品品質を所望の規格に調節するために、脱ロウから生じた生成物を水素化精製することが好ましい。水素化精製は、いかなる残留ヘテロ原子および色相体をも除去することだけでなく、いかなる潤滑油範囲オレフィンおよび残留芳香族化合物をも飽和することを指向するマイルド水素化処理の形態である。脱ロウ後の水素化精製は、通常脱ロウ工程とカスケード式で実施される。一般に水素化精製は、約１５０℃〜３５０℃、好ましくは約１８０℃〜２５０℃の温度で実施されるであろう。全圧は、典型的には２８５９〜２０７８６ｋＰａ（約４００〜３０００ｐｓｉｇ）である。液空間速度は、典型的には０．１〜５ＬＨＳＶ（ｈｒ−１）、好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、４４．５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガス比である。
【００６５】
水素化精製触媒は、６族金属（１〜１８族を有するＩＵＰＡＣ周期表フォーマットに基づいて）、８−１０族金属、およびそれらの混合物を含有するものである。好ましい金属には、強い水素添加機能を有する少なくとも１つの貴金属、特に白金、パラジウムおよびそれらの混合物が含まれる。金属の混合物はまた、金属の量が触媒を基準にして３０重量％もしくはそれ以上である、バルク金属触媒として存在してもよい。好適な金属酸化物担体には、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナまたはチタニアのような低酸性酸化物、好ましくはアルミナが含まれる。芳香族化合物飽和のために好ましい水素化精製触媒は、多孔質担体上に比較的強い水素添加機能を有する少なくとも１つの金属を含むであろう。典型的な担体材料には、アルミナ、シリカ、およびシリカ−アルミナのような非晶質または結晶質酸化物が含まれる。触媒の金属含有率は、多くの場合、非貴金属については約２０重量パーセントほどに高い。貴金属は通常約１重量％以下の量で存在する。
【００６６】
水素化精製触媒は、好ましくは、Ｍ４１Ｓクラスまたは系統の触媒に属するメソ細孔性材料である。Ｍ４１Ｓ系統の触媒は、高いシリカ含有率を有するメソ細孔性材料であり、その調製は、（非特許文献３）にさらに記載されている。例には、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８およびＭＣＭ−５０が挙げられた。メソ細孔性は、１５〜１００Åの細孔径を有する触媒に関する。このクラスの好ましいメンバーは、ＭＣＭ−４１であり、その調製は（特許文献１５）に記載されている。ＭＣＭ−４１は、一様なサイズの細孔の六方晶系配列を有する無機の多孔質非層化相である。ＭＣＭ−４１の物理構造は、ストローの開口部（細孔のセル径）が１５〜１００オングストロームの範囲であるストローの束のようなものである。ＭＣＭ−４８は、立方体対称を有し、例えば（特許文献１６）に記載されているが、ＭＣＭ−５０は、層状構造を有する。ＭＣＭ−４１は、メソ細孔性範囲の異なるサイズの細孔開口部で製造することができる。メソ細孔性材料は、８族、９族または１０族金属の少なくとも１つである金属水素添加成分を有するかもしれない。貴金属、特に１０族貴金属が好ましく、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物が最も好ましい。
【００６７】
一般に水素化精製は、約１５０℃〜３５０℃、好ましくは約１８０℃〜２５０℃の温度で実施されるであろう。全圧は、典型的には２８５９〜２０７８６ｋＰａ（約４００〜３０００ｐｓｉｇ）である。液空間速度は、典型的には０．１〜５ＬＨＳＶ（ｈｒ−１）、好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、４４．５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガス比である。
【００６８】
一実施形態では、本発明は、
（１）原料油を基準にして少なくとも約６０重量％のワックス含有率を有する原料油を、原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）以下の生成物に転化されるような有効な水素化処理条件下に水素化処理触媒で水素化処理して、そのＶＩ増加が原料油のＶＩよりも４未満大きい水素化処理原料油を製造する工程と、
（２）水素化処理原料油をストリッピングして、液体生成物からガス生成物を分離する工程と、
（３）触媒的に有効な水素化脱ロウ条件下にＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−３５、フェリエライト、ＥＣＲ−４２、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−７１、ＭＣＭ−６８、ゼオライトベータ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナまたはフッ化物化シリカ−アルミナの少なくとも１つである脱ロウ触媒であって、少なくとも１つの９族または１０族貴金属を含有する触媒で、液体生成物を水素化脱ロウする工程と、を含む方法によって製造される少なくとも１３０のＶＩの少なくとも１つの基材油を含む潤滑油を指向する。
【００６９】
本発明の別の実施形態は、
（１）原料油を基準にして少なくとも約５０重量％のワックス含有率を有する潤滑油原料油を、原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）以下の生成物に転化されるような有効な水素化処理条件下に水素化処理触媒で水素化処理して、そのＶＩ増加が原料油のＶＩよりも４未満大きい水素化処理原料油を製造する工程と、
（２）水素化処理原料油をストリッピングして、液体生成物からガス生成物を分離する工程と、
（３）触媒的に有効な水素化脱ロウ条件下にＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、フェリエライト、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＥＣＲ−４２、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−６８、ＭＣＭ−７１、ゼオライトベータ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナまたはフッ化物化シリカ−アルミナの少なくとも１つである脱ロウ触媒であって、少なくとも１つの９族または１０族貴金属を含有する触媒で、液体生成物を水素化脱ロウする工程と、
（４）水素化精製条件下にＭ４１Ｓ系統からのメソ細孔性水素化精製触媒で工程（３）からの生成物を水素化精製する工程と、
を含む方法によって製造される少なくとも１３０のＶＩの少なくとも１つの基材油を含む潤滑油を指向する。
【００７０】
本発明の別の実施形態は、
（１）原料油を基準にして少なくとも約６０重量％のワックス含有率を有する潤滑油原料油を、原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）以下の生成物に転化されるような有効な水素化処理条件下に水素化処理触媒で水素化処理して、そのＶＩ増加が原料油のＶＩよりも４未満大きい水素化処理原料油を製造する工程と、
（２）水素化処理原料油をストリッピングして、液体生成物からガス生成物を分離する工程と、
（３）触媒的に有効な水素化脱ロウ条件下にＺＳＭ−４８である脱ロウ触媒であって、少なくとも１つの９族または１０族貴金属を含有する触媒で、液体生成物を水素化脱ロウする工程と、
（４）場合により、水素化精製条件下にＭＣＭ−４１で工程（３）からの生成物を水素化精製する工程と、
を含む方法によって製造される少なくとも１３０のＶＩの少なくとも１つの基材油を含む潤滑油を指向する。
【００７１】
本発明を構成する方法に関する追加詳細は、その全体が参照により本明細書によって援用される同時係属出願（特許文献１７）に見いだされるかもしれない。
【００７２】
［基材油および基油］
広範囲の基材油および基油が当該技術では知られている。本発明の基材油および基油と組み合わせて共基材油または共基油として使用されてもよい基材油および基油は、天然油、鉱物油、および合成油である。これらの潤滑油基材油および基油は、個別にまたは本発明との混合物の任意の組合せで使用されてもよい。天然、鉱物、および合成油（またはそれらの混合物）は、精製されずに、精製されて、または再精製されて使用されてもよい（後者はまた再生油または再処理油としても知られる）。未精製油は、天然、鉱物、または合成素材源から直接得られ、加えられた精製なしに使用されるものである。これらには、乾留操作から直接得られるシェール油、一次蒸留から直接得られる石油オイル、およびエステル化工程から直接得られるエステル油が含まれる。精製油は、精製油が少なくとも１つの潤滑油特性を改善するために１つもしくはそれ以上の精製工程にかけられることを除いては未精製油について議論されたオイルと類似である。当業者は、多くの精製方法に精通している。これらの方法には、例えば、溶剤抽出、蒸留、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、濾過、パーコレーション、脱ロウ、水素異性化、水素化分解、水素化精製などが含まれる。再精製油は、精製油に類似の方法によってであるが以前に使用されたオイルを使用して得られる。
【００７３】
第Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶおよびＶ族は、潤滑油基材油および基油のための指針を創出するために米国石油協会（非特許文献４）によって開発され、定義された基油基材油の広範なカテゴリーである。第Ｉ族基材油は、一般に約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３重量％よりも大きい硫黄および／または約９０％未満の飽和物を含有する。第ＩＩ族基材油は、一般に約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３重量％未満もしくはそれに等しい硫黄および約９０％よりも大きいもしくはそれに等しい飽和物を含有する。第ＩＩＩ族基材油は、一般に約１２０よりも大きい粘度指数を有し、約０．０３重量％未満もしくはそれに等しい硫黄および約９０％よりも大きい飽和物を含有する。第ＩＶ族には、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）が含まれる。第Ｖ族基材油には、第Ｉ〜ＩＶ族に含まれない基材油が含まれる。下の表は、これら５つの族のそれぞれの特性をまとめている。
【００７４】
【表２】
2006502303.tif 000003
【００７５】
基材油および基油は、多くの素材源に由来してもよい。天然油には、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油およびラード油）、および鉱油が含まれる。動物および植物油については、有利な熱酸化安定性を有するものを使用することができる。天然油のうちでは、鉱油が好ましい。鉱油は、それらの原油素材源に関して、例えば、それらがパラフィニックな、ナフテニックな、または混合パラフィニックな−ナフテニックなものであるかどうかに関して、広く異なる。石炭またはシェールに由来するオイルも、また本発明において有用である。天然油は、また、それらの生産および精製に用いられる方法、例えば、それらの蒸留範囲およびそれらが直留もしくはクラッキングされているか、水素精製されているか、または溶剤抽出されているかどうかに関しても異なる。
【００７６】
合成油には、炭化水素油が含まれる。炭化水素油には、重合されたおよび相互重合されたオレフィン（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、エチレン−オレフィン共重合体、およびエチレン−アルファオレフィン共重合体、ヒドロカルビル置換オレフィン（ここで、ヒドロカルビルは場合により例えばＯ、Ｎ、またはＳを含有する）のポリマーまたは共重合体）のようなオイルが含まれる。ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）油基材油は、一般に使用される合成炭化水素油である。一例として、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４オレフィンまたはそれらの混合物から誘導されたＰＡＯが利用されてもよい。その全体が参照により本明細書に援用される、（特許文献１８〜２０）を参照されたい。
【００７７】
第ＩＩＩ族およびＰＡＯ基材油および基油は、典型的には多数の粘度グレードで、例えば、１００℃で４ｃＳｔ、５ｃＳｔ、６ｃＳｔ、８ｃＳｔ、１０ｃＳｔ、１２ｃＳｔ、４０ｃＳｔ、１００ｃＳｔ、およびそれ以上の動粘度、ならびに任意の数の中間粘度グレードで入手可能である。さらに、高粘度指数特性のＰＡＯ基材油および基油は、典型的にはより高い粘度グレードで、例えば、１００℃で１００ｃＳｔ〜３０００ｃＳｔもしくはそれ以上の動粘度で入手可能である。公知の材料であり、エクソンモービル・ケミカル・カンパニー（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、シェブロン−フィリップス（Ｃｈｅｖｒｏｎ−Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）、ビーピー−アモコ（ＢＰ−Ａｍｏｃｏ）などのような供給業者から主要商業規模で一般に入手可能であるＰＡＯの数平均分子量は、典型的には約２５０から約３０００まで変わる。ＰＡＯは、典型的には、Ｃ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンを含むがそれらに限定されない、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンなどのようなＣ８〜約Ｃ１６アルファオレフィンが好ましいアルファオレフィンの比較的低分子量の水素添加されたポリマーまたはオリゴマーよりなる。好ましいポリアルファオレフィンは、ポリ−１−オクテン、ポリ−１−デセンおよびポリ−１−ドデセンならびにそれらの混合物、ならびに混合オレフィン誘導ポリオレフィンである。しかしながら、Ｃ１４〜Ｃ１８の範囲の高級オレフィンの二量体が、許容される低揮発性の低粘度基材油を提供するために使用されてもよい。粘度グレードおよび出発オリゴマーに依存して、ＰＡＯは主として、少量のより高級オリゴマー入りの、約１．５〜１２ｃＳｔの粘度範囲を有する、出発オレフィンの三量体および四量体であってもよい。ＰＡＯ基材油および基油は、個別にか２つもしくはそれ以上の任意の組合せでかのどちらかで配合された潤滑油組成物または機能性流体に使用されてもよい。
【００７８】
ＰＡＯ流体は、例えば、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素と水、エタノール、プロパノールもしくはブタノールのようなアルコール、カルボン酸または酢酸エチルもしくはプロピオン酸エチルのようなエステルとの錯体をはじめとするフリーデル−クラフツ（Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ）触媒のような重合触媒の存在下でのアルファオレフィンの重合によって都合よく製造されてもよい。例えば、（特許文献２１）または（特許文献２２）によって開示された方法が本明細書で都合よく用いられてもよい。ＰＡＯ合成についての他の記載は次の（特許文献２３〜３０）、（特許文献１８）、および（特許文献３１）に見いだされる。Ｃ１４〜Ｃ１８オレフィンの二量体は、（特許文献３２）に記載されている。上述の特許のすべてがその全体が本明細書に参照により援用される。
【００７９】
他のタイプの合成ＰＡＯ基材油および基油には、この同じ特許の配合された潤滑油組成物または機能性流体中で一緒にだけでなく、本発明の基材油および基油と組み合わせて非常に有利に使用することができる、（特許文献１９）および（特許文献２０）に記載されているような高粘度指数潤滑流体が含まれる。他の有用な合成潤滑油、例えば、その全体が援用される業績（非特許文献５）に記載されているものもまた利用されてもよい。
【００８０】
他の合成基材油および基油には、その反応基がオレフィニックではない低分子量化合物のより高分子量化合物へのオリゴマー化または重合から誘導される炭化水素油が含まれ、それらは、場合により追加の方法（例えばイソ脱ロウ、アルキル化、エステル化、水素異性化、脱ロウなど）でさらに反応させられてもまたは化学的に変性されてもよい。
【００８１】
ヒドロカルビル芳香族基材油および基油も、また潤滑油および機能性流体で広く使用される。アルキル化芳香族基材油（例えば、ヒドロカルビル芳香族化合物）において、（非特許文献６）にアルキルベンゼンについて記載されているように、アルキル置換基は、典型的には約８〜２５個の炭素原子、通常約１０〜１８個の炭素原子のアルキル基であり、３つ以下のかかる置換基が存在してもよい。トリアルキルベンゼンは、（特許文献３３）に記載されているように８〜１２個の炭素原子の１−アルキンの環化二量化によって製造されてもよい。他のアルキルベンゼンは、（特許文献３４）および（特許文献３５）に記載されている。アルキルベンゼンは、潤滑油基材油として、特に低温用途（極寒車両サービスおよび冷凍油）向けにおよび製紙オイルで使用される。それらは、ビスタ・ケミ．社（Ｖｉｓｔａ  Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．）、ハンツマン・ケミカル社（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、シェブロン・ケミカル社（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、およびニッポン・オイル社（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏ．）のような直鎖アルキルベンゼン（ＬＡＢ）の製造業者から商業的に入手可能である。直鎖アルキルベンゼンは、典型的には添加剤に対する良好な溶解力と共に良好な低い流動点および低温粘度ならびに１００よりも大きなＶＩ値を有する。望ましい時に使用されてもよい他のアルキル化芳香族化合物は、例えば、（非特許文献７）に記載されている。芳香族基材油および基油には、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジ−アリールエーテル、ジ−アリールスルフィド、ジ−アリールスルホン、ジ−アリールスルホキシド、ジ−アリールメタンもしくはエタンもしくはプロパンもしくは高級同族体、１つもしくはそれ以上のＯ、Ｎ、Ｓ、もしくはＰを含有するモノ−もしくはジ−もしくはトリ−アリール複素環化合物のヒドロカルビルアルキル化誘導体が含まれる。
【００８２】
使用することができるヒドロカルビル芳香族化合物は、ベンゼノイド部分もしくはナフテノイド部分、またはそれらの誘導体のような芳香族部分に由来するその重量の少なくとも約５％を含有する任意のヒドロカルビル分子であり得る。これらのヒドロカルビル芳香族化合物には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルオキシド、アルキルナフトール、アルキルジフェニルスルフィド、アルキル化ビス−フェノールＡ、アルキル化チオジフェノールなどが含まれる。芳香族はモノアルキル化、ジアルキル化、ポリアルキル化などされ得る。芳香族はモノ−またはポリ−機能化され得る。ヒドロカルビル基はまた、アルキル基、アルケニル基、アルキニル、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、および他の関連ヒドロカルビル基の混合物よりなることができる。ヒドロカルビル基は、約Ｃ６〜約Ｃ６０以下の範囲であり得るが、約Ｃ８〜約Ｃ４０の範囲が多くの場合好ましい。ヒドロカルビル基の混合物が多くの場合好ましい。ヒドロカルビル基は、場合により硫黄、酸素および／または窒素含有置換基を含有することができる。芳香族基は、また、分子の少なくとも約５％が上記タイプの芳香族部分よりなるという条件で、天然（石油）素材源に由来することもできる。ヒドロカルビル芳香族成分にとって１００℃でおおよそ３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔの粘度が好ましく、おおよそ３．４ｃＳｔ〜約２０ｃＳｔの粘度が多くの場合より好ましい。一実施形態では、アルキル基が主として１−ヘキサデセンよりなるアルキルナフタレンが使用される。芳香族化合物の他のアルキレートを有利に使用することができる。例えば、ナフタレンは、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、またはより高級物、類似オレフィンの混合物などのようなオレフィンでアルキル化することができる。潤滑油組成物中のヒドロカルビル芳香族の有用な濃度は、用途に依存して、約２〜約２５％、好ましくは約４％〜約２０％、より好ましくは約４％〜約１５％であり得る。
【００８３】
他の有用な潤滑油基材油には、水素異性化ワックス質基材油（例えば、ガスオイル、スラックワックス、燃料ハイドロクラッカー塔底油などのようなワックス質基材油）、水素異性化フィッシャー−トロプシュ・ワックス、ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油、ならびに他のワックス異性化体水素異性化基材油および基油、またはそれらの混合物を含む、ワックス異性化体基材油および基油が含まれる。フィッシャー−トロプシュ・ワックス、フィッシャー−トロプシュ合成の高沸点残留物は、非常に低い硫黄含有率の高度にパラフィニックな炭化水素である。かかる基材油の生産に用いられる水素処理は、特殊の潤滑油水素化分解（ＬＨＤＣ）触媒の１つのような非晶質の水素化分解／水素異性化触媒、または結晶質の水素化分解／水素異性化触媒、好ましくはゼオライト触媒を使用してもよい。例えば、有用な一触媒は、（特許文献６）に記載されているようなＺＭＳ−４８である。水素化分解／水素異性化留出物および水素化分解／水素異性化ワックスの製造方法は、例えば、（特許文献３６）、（特許文献３）、（特許文献３７）および（特許文献３８）ならびに（特許文献３９〜４２）に記載されている。特に有利な方法は、（特許文献４３）および（特許文献４４）に記載されている。フィッシャー−トロプシュ・ワックス原料を用いる方法は、（特許文献４５）および（特許文献４６）に記載されている。ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油、フィッシャー−トロプシュ・ワックス由来基材油および基油、ならびに他のワックス異性化体水素異性化（ワックス異性化体）基材油および基油が本発明で有利に使用され、１００℃で約３．８ｃＳｔの動粘度および約１３８の粘度指数のＧＴＬ４によって例証されるように、１００℃で約３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔ、好ましくは約３ｃＳｔ〜約３０ｃＳｔ、より好ましくは約３．５ｃＳｔ〜約２５ｃＳｔの有用な動粘度を有するかもしれない。これらのガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油、フィッシャー−トロプシュ・ワックス由来基材油および基油、ならびに他のワックス異性化体水素異性化基材油および基油は、約−２０℃もしくはそれ以下の有用な流動点を有するかもしれず、そしてある条件下では、約−３０℃〜約−４０℃もしくはそれ以下の有用な流動点と共に、約−２５℃もしくはそれ以下の有利な流動点を有するかもしれない。ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油、フィッシャー−トロプシュ・ワックス由来基材油および基油、ならびにワックス異性化体水素異性化基材油および基油の有用な組成物は、例えば（特許文献４７）、（特許文献４８）および（特許文献４９）に列挙されており、それらは参照によりその全体が本明細書に援用される。
【００８４】
ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油、フィッシャー−トロプシュ・ワックス由来基材油および基油は、本発明で共基材油または共基油として使用されてもよい従来の第ＩＩ族および第ＩＩＩ族基材油および基油よりも有益な動粘度利点を有する。ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油は、１００℃で約２０〜５０ｃＳｔ以下の著しくより高い動粘度を有することができ、それに比べて市販の第ＩＩ族基材油および基油は、１００℃で約１５ｃＳｔ以下の動粘度を有することができ、市販の第ＩＩＩ族基材油および基油は、１００℃で約１０ｃＳｔ以下の動粘度を有することができる。第ＩＩ族および第ＩＩＩ族基材油および基油のより限定された動粘度範囲に比べて、ガス液化（ＧＴＬ）基材油および基油のより高い動粘度範囲は、本発明と組み合わせて潤滑油組成物を配合する際に追加の有益な利点を提供することができる。また、ガス液化（ＧＬＴ）基材油および基油、ならびに他のワックス異性化体水素異性化基材油および基油の例外的に低い硫黄含有率は、好適なオレフィンオリゴマーおよび／またはアルキル芳香族化合物基材油および基油の低硫黄含有率と組み合わせて、および本発明と組み合わせて、非常に低い全体硫黄含有率が潤滑油性能に有益な影響を及ぼすことができる潤滑油組成物において追加の利点を提供することができる。
【００８５】
アルキレンオキシドポリマーおよび相互ポリマー、ならびに例えば、エステル化またはエーテル化によって得られる変性末端ヒドロキシル基を含有するそれらの誘導体は、有用な合成潤滑油である。一例として、これらのオイルは、エチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドの重合によって得られてもよく、これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキルもしくはアリールエーテル（例えば、約１０００の平均分子量を有するメチル−ポリイソプロピレングリコールエーテル、約５００〜１０００の分子量を有するポリエチレングリコールのジフェニルエーテル、および約１０００〜１５００の分子量を有するポリプロピレングリコールのジエチルエーテル）またはそれらのモノ−およびポリカルボン酸エステル（例えば、酸性酸エステル、混合Ｃ３−８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）であってもよい。
【００８６】
エステルは、有用な基材油を構成する。添加剤溶解力およびシール適合性特性は、二塩基酸のモノアルカノールとのエステルおよびモノカルボン酸のポリオールエステルのようなエステルの使用によって確保されてもよい。前者タイプのエステルには、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などのようなジカルボン酸の、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などのような様々なアルコールとのエステルが含まれる。これらのタイプのエステルの具体例には、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、フマル酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジアイコシルなどが挙げられる。
【００８７】
特に有用な合成エステルは、１つもしくはそれ以上の多価アルコール、好ましくはヒンダードポリオール（ネオペンチルポリオール、例えばネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトールのような）を、Ｃ５〜Ｃ３０酸（カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、およびベヘン酸をはじめとする飽和直鎖脂肪酸、または相当する分岐鎖脂肪酸もしくはオレイン酸のような不飽和脂肪酸、またはそれらの混合物）のような少なくとも約４個の炭素原子を含有するアルカン酸と反応させることによって得られるものである。
【００８８】
好適な合成エステル成分には、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールおよび／またはジペンタエリスリトールと１つもしくはそれ以上の約５〜約１０個の炭素原子を含有するモノカルボン酸とのエステルが含まれる。かかるエステル、例えば、モービル（Ｍｏｂｉｌ）Ｐ−４１およびＰ−５１エステル（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）は、広く商業的に入手可能である。
【００８９】
他のエステルには、天然エステル、および場合により遊離ヒドロキシルまたはカルボキシル基で完全エステル化されたまたは部分エステル化されたそれらの誘導体が含まれてもよい。かかるエステルには、グリセリド、天然および／または変性植物油、脂肪酸または脂肪アルコールの誘導体が含まれてもよい。
【００９０】
シリコン系オイルは、別のクラスの有用な合成潤滑油である。これらのオイルには、ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、およびポリアリールオキシ−シロキサン・オイルおよびシリケート・オイルが含まれる。好適なシリコン系オイルの例には、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−第三−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、およびポリ−（メチル−２−メチルフェニル）シロキサンが挙げられる。
【００９１】
別のクラスの合成潤滑油は、リン含有酸のエステルである。これらには、例えば、トリクレジルホスフェート、トリオクチルホスフェート、デカンホスホン酸のジエチルエステルが含まれる。
【００９２】
別のタイプの基材油および基油には、高分子テトラヒドロフランなど、および反応性ペンダントまたは末端基が場合によりＯ、Ｎ、またはＳを含有してもよい好適なヒドロカルビル基で部分的にまたは完全に誘導体化またはキャップされているそれらの誘導体が含まれる。
【００９３】
本発明の基材油および基油の非常に有益な粘度利点は、１つもしくはそれ以上の性能添加剤と組み合わせて実現することができ、−２５℃未満で、好ましくは−３０℃もしくはそれ以下で望ましい測定対理論粘度比が生じた配合された潤滑油組成物または機能性流体で実現される。これらの潤滑油組成物または機能性流体は、また、１．２もしくはそれ以下、好ましくは１．１６もしくはそれ以下、そして多くの場合により好ましくは１．１２もしくはそれ以下の測定対理論粘度比という独特の非常に望ましい特性を有する。こうして本発明の基材油および基油の測定対理論粘度特性の効果は、性能添加剤の存在下でさえも保持され、本発明の基材油および基油と１つもしくはそれ以上の性能添加剤とを含む改善された配合された潤滑油組成物または機能性流体をもたらす。
【００９４】
［性能添加剤］
本発明は、例えば極性および／または非極性潤滑油基材油と、例えば金属性および無灰酸化防止剤、金属性および無灰分散剤、金属性および無灰清浄剤、腐食防止剤および錆止め剤、金属不活性化剤、耐摩耗剤（金属および非金属の、低灰、リン含有および非リン、硫黄含有および非硫黄タイプ）、極圧添加剤（金属および非金属の、リン含有および非リン、硫黄含有および非硫黄タイプ）、耐焼付剤、流動点降下剤、ワックス改良剤、粘度指数向上剤、粘度調整剤、シール適合性剤、摩擦改良剤、潤滑剤、汚染防止剤、発色剤、消泡剤、抗乳化剤などのような、しかしそれらに限定されない性能添加剤とのような、潤滑油組成物中に有効量の追加の潤滑油成分と共に、用いることができる。多くの一般に使用される添加剤の概説については、下に議論され述べられる多数の潤滑油添加剤についてもまた見事に議論している（非特許文献８）を参照されたい。（非特許文献９）についてもまた言及される。特に、本発明の基油は、配合された潤滑油組成物または機能性流体に低硫黄、低リン、および／または低灰という特性を与える最新の添加剤および／または添加剤システム、および添加剤パッケージで、著しい性能利点を示すことができる。
【００９５】
［耐摩耗剤および極圧添加剤］
追加の耐摩耗添加剤が本発明で使用されてもよい。数十年間に、多くの異なるタイプの耐摩耗添加剤があるが、内燃機関エンジンクランクケースオイル用の主要な耐摩耗添加剤は、金属アルキルチオホスフェート、より特に金属ジアルキルジチオホスフェートであり、その中で主な金属成分は亜鉛、またはジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＤＰ）である。ＺＤＤＰ化合物は、一般に式：Ｚｎ［ＳＰ（Ｓ）（ＯＲ１）（ＯＲ２）］２（ここで、Ｒ１およびＲ２は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル基、好ましくはＣ２−Ｃ１２アルキル基である）のものである。これらのアルキル基は、直鎖であっても分岐であってもよい。例えば、好適なアルキル基には、イソプロピル、４−メチル−２−ペンチル、およびイソオクチルが含まれる。ＺＤＤＰは、典型的には全潤滑油組成物の約０．４重量％〜約１．４重量％の量で使用されるが、それよりも多いまたは少ない量をしばしば有利に使用することができる。
【００９６】
しかしながら、これらの添加剤からのリンが触媒コンバーター中の触媒に、およびまた自動車の酸素センサーにも、有害な影響を及ぼすことが見いだされる。この影響を最小限にする一方法は、ＺＤＤＰの幾らかまたはすべてを、リンなしの耐摩耗添加剤で置き換えることである。
【００９７】
様々な非リン添加剤も、また耐摩耗添加剤として使用される。硫化オレフィンは、耐摩耗および極圧（ＥＰ）添加剤として有用である。硫黄含有オレフィンは、硫化によってまたは、約３〜３０個の炭素原子、好ましくは３−２０個の炭素原子を含有する脂肪族、芳香脂肪族または脂環式オレフィニックな炭化水素をはじめとする様々な有機物質によって製造することができる。オレフィニックな化合物は少なくとも１つの非芳香族二重結合を含有する。かかる化合物は、式：Ｒ３Ｒ４Ｃ＝ＣＲ５Ｒ６（ここで、Ｒ３−Ｒ６のそれぞれは独立して水素または炭化水素基である）で定義される。好ましい炭化水素基はアルキルまたはアルケニル基である。Ｒ３−Ｒ６の任意の２つは環を形成するように連結されてもよい。硫化オレフィンおよびそれらの製造に関する追加情報は、その全体が本明細書に参照により援用される、（特許文献５０）に見いだすことができる。
【００９８】
チオ亜リン酸およびチオ亜リン酸エステルの多硫化物の潤滑油添加剤としての使用は、（特許文献５１〜５４）に開示されている。ホスホロチオニルジスルフィドの耐摩耗剤、酸化防止剤、およびＥＰ添加剤としての添加は、（特許文献５５）に開示されている。潤滑油中の耐摩耗添加剤としてモリブデン化合物（例えば、オキシモリブデンジイソプロピルホスホロジチオエート・スルフィド）およびリンエステル（例えば、ジブチル水素ホスファイト）と組み合わせたアルキルチオカルバモイル化合物（例えば、ビス（ジブチル）チオカルバモイル）の使用は、（特許文献５６）に開示されている。（特許文献５７）は、改善された耐摩耗および極圧性を提供するためのカルバメート添加剤の使用を開示している。チオカルバメートの耐摩耗添加剤としての使用は、（特許文献５８）に開示されている。モリ（ｍｏｌｙ）−硫黄アルキルジチオカルバメート三量体錯体（Ｒ＝Ｃ８−Ｃ１８アルキル）のようなチオカルバメート／モリブデン錯体も、また有用な耐摩耗剤である。上述の特許のそれぞれはその全体が本明細書に参照により援用される。
【００９９】
グリセリンのエステルが耐摩耗剤として使用されてもよい。例えば、モノ−、ジ−、およびトリ−オレエート、モノ−パルミテートならびにモノミリステートが使用されてもよい。
【０１００】
ＺＤＤＰは、耐摩耗性を提供する他の組成物と組み合わされる。（特許文献５９）は、チオジザントーゲン（ｔｈｉｏｄｉｘａｎｔｈｏｇｅｎ）化合物（例えば、オクチルチオジザントーゲン）と金属チオホスフェート（例えば、ＺＤＤＰ）との組合せが耐摩耗性を改善できることを開示している。（特許文献６０）は、ＺＤＤＰと組み合わせた金属アルコキシアルキルザンテート（例えば、ニッケル・エトキシエチルザンテート）およびジザントーゲン（例えば、ジエトキシエチルジザントーゲン）の使用が耐摩耗性を改善することを開示している。
【０１０１】
耐摩耗添加剤は、約０．０１〜６重量パーセント、好ましくは約０．０１〜４重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１０２】
［粘度指数向上剤］
粘度指数向上剤（また、ＶＩ向上剤、粘度調整剤、または粘度向上剤としても知られる）は、高温および低温作動性の潤滑油を提供する。これらの添加剤は、高温で剪断安定性を、低温で許容される粘度を与える。
【０１０３】
好適な粘度指数向上剤には、粘度指数向上剤および分散剤の両方として機能する、低分子量および高分子量の両方の炭化水素、ポリエステルおよび粘度指数向上分散剤が含まれる。これらのポリマーの典型的な分子量は、約１０，０００〜１，０００，０００、より典型的には約２０，０００〜５００，０００、さらにより典型的には５０，０００〜２００，０００である。
【０１０４】
好適な粘度指数向上剤の例は、メタクリレート、ブタジエン、オレフィン、またはアルキル化スチレンのポリマーおよび共重合体である。ポリイソブチレンが通常使用される粘度指数向上剤である。別の好適な粘度指数向上剤は、ポリメタクリレート（例えば、様々な鎖長のアルキルメタクリレートの共重合体）であり、その幾つかの配合物はまた流動点降下剤としても役立つ。他の好適な粘度指数向上剤には、エチレンとプロピレンとの共重合体、スチレンとイソプレンとの水素添加されたブロック共重合体、およびポリアクリレート（例えば、様々な鎖長のアクリレートの共重合体）が含まれる。具体例には、約５０，０００〜２００，０００の分子量のスチレン−イソプレンまたはスチレン−ブタジエンベースのポリマーが挙げられる。
【０１０５】
粘度指数向上剤は、約０．０１〜１５重量パーセント、好ましくは約０．０１〜１０重量パーセント、そしてある場合にはより好ましくは約０．０１〜５重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１０６】
［酸化防止剤］
酸化防止剤は、サービスの間ずっと基油の酸化分解を阻害する。かかる分解は、金属表面上への沈積、スラッジの存在、または潤滑油の粘度増加をもたらすかもしれない。同業者は、潤滑油組成物中で有用である多種多様な酸化防止剤を知っている。例えば、（非特許文献８）、ならびにその開示その全体が本明細書に参照により援用される（特許文献６１）および（特許文献６２）を参照されたい。有用な酸化防止剤には、ヒンダードフェノールが含まれる。これらのフェノール系酸化防止剤は、無灰の（金属なしの）フェノール系化合物であっても、ある種のフェノール系化合物の中性もしくは塩基性金属塩であってもよい。典型的なフェノール系酸化防止化合物は、立体的に混み合ったヒドロキシル基を含有するものであるヒンダードフェノール化合物であり、これらには、ヒドロキシル基が互いにｏ−またはｐ−位にあるジヒドロキシアリール化合物のそれらの誘導体が含まれる。典型的なフェノール系酸化防止剤には、Ｃ６＋アルキル基で置換されたヒンダードフェノールおよびこれらのヒンダードフェノールのアルキレン連結誘導体が含まれる。このタイプのフェノール系物質の例には、２−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール、２−メチル−６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール、および２−メチル−６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノールが挙げられる。他の有用なヒンダードモノ−フェノール系酸化防止剤には、例えばヒンダード２，６−ジ−アルキルフェノーリックプロピオン酸エステル誘導体が含まれる。ビス−フェノール系酸化防止剤が、また本発明と組み合わせて有利に使用されてもよい。オルト連結フェノールの例には、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ヘプチルフェノール）、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−オクチルフェノール）、２，２’−ビス（６−ｔ−ブチル−４−ドデシルフェノール）が挙げられる。パラ連結ビスフェノールには、例えば４，４’−ビス（２，６−ジ−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）が含まれる。
【０１０７】
使用されてもよい非フェノール系酸化防止剤には、芳香族アミン酸化防止剤が含まれ、これらはそれだけでか、フェノール化合物と組み合わせてかのどちらかで使用されてもよい。非フェノール系酸化防止剤の典型的な例には、式：Ｒ８Ｒ９Ｒ１０Ｎ（ここで、Ｒ８は脂肪族、芳香族または置換芳香族基であり、Ｒ９は芳香族または置換芳香族基であり、Ｒ１０はＨ、アルキル、アリールまたはＲ１１Ｓ（Ｏ）ｘＲ１２（ここで、Ｒ１１はアルキレン、アルケニレン、またはアラルキレン基であり、Ｒ１２は高級アルキル基、もしくはアルケニル、アリール、またはアルカリール基であり、ｘは０、１または２である）である）の芳香族モノアミンのようなアルキル化および非アルキル化芳香族アミンが挙げられる。脂肪族基Ｒ８は、１〜約２０個の炭素原子を含有し、好ましくは６〜１２個の炭素原子を含有する。脂肪族基は、飽和脂肪族基である。好ましくは、Ｒ８およびＲ９の両方が芳香族または置換芳香族基であり、芳香族基はナフチルのような縮合環芳香族基であってもよい。芳香族基Ｒ８およびＲ９は、Ｓのような他の基で連結されてもよい。
【０１０８】
典型的な芳香族アミン酸化防止剤は、少なくとも約６個の炭素原子のアルキル置換基を有する。脂肪族基の例には、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、およびデシルが挙げられる。一般に、脂肪族基は約１４個よりも多い炭素原子を含有しないであろう。本発明組成物で有用な一般タイプのアミン酸化防止剤には、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、フェノチアジン、イミドジベンジルおよびジフェニルフェニレンジアミンが含まれる。２つもしくはそれ以上の芳香族アミンの混合物もまた有用である。高分子アミン酸化防止剤も、また使用することができる。本発明で有用な芳香族アミン酸化防止剤の特定例には、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、ｔ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミン、フェニル−アルファナフチルアミン、およびｐ−オクチルフェニル−アルファ−ナフチルアミンが挙げられる。
【０１０９】
硫化アルキルフェノールおよびそれらのアルカリまたはアルカリ土類金属塩もまた有用な酸化防止剤である。低硫黄ペルオキシド分解剤は、酸化防止剤として有用である。
【０１１０】
潤滑油組成物に使用される別のクラスの酸化防止剤は、油溶性の銅化合物である。任意の油溶性の好適な銅化合物が潤滑油中へブレンドされてもよい。好適な銅酸化防止剤の例には、銅ジヒドロカルビルチオまたはジチオ−ホスフェートおよびカルボン酸（天然素材のまたは合成の）の銅塩が挙げられる。他の好適な銅塩には、銅ジチオカルバメート、スルホネート、フェナート、およびアセチルアセトナートが含まれる。アルケニルコハク酸または無水物から誘導された塩基性、中性または酸性銅Ｃｕ（Ｉ）およびまたはＣｕ（ＩＩ）塩は特に有用であることが知られている。
【０１１１】
好ましい酸化防止剤には、ヒンダードフェノール、アリールアミン、低硫黄ペルオキシド分解剤および他の関連成分が含まれる。これらの酸化防止剤は、タイプにより個別にまたは互いに組み合わせて使用されてもよい。かかる添加剤は、約０．０１〜５重量パーセント、好ましく約０．０１〜２重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１１２】
［清浄剤］
清浄剤は、一般に潤滑組成物に使用される。典型的な清浄剤は、分子の長鎖親油性部分と分子のより小さな陰イオンまたは疎油性部分とを含有する陰イオン物質である。清浄剤の陰イオン部分は、典型的には硫黄酸、カルボン酸、リン酸、フェノール、またはそれらの混合物のような有機酸から誘導される。対イオンは、典型的にはアルカリ土類またはアルカリ金属である。
【０１１３】
実質的に化学量論量の金属を含有する塩は、中性塩として記載され、０〜８０の総塩基数（ＴＢＮ、ＡＳＴＭ  Ｄ２８９６で測定されるような）を有する。多くの組成物は、過剰の金属化合物（例えば、金属水酸化物または酸化物）を酸性ガス（二酸化炭素のような）と反応させることによって達成される大量の金属塩基を含有するので、過剰塩基である。有用な清浄剤は、中性、少し過剰塩基、または高度に過剰塩基であり得る。
【０１１４】
少なくとも幾つかの清浄剤は、過剰塩基であることが望ましい。過剰塩基清浄剤は、燃焼工程によって生み出される酸性不純物を中和し、オイル中に取り込まれるようになるのを助ける。典型的には、過剰塩基物質は、当量基準で約１．０５：１〜５０：１の清浄剤の金属イオン対陰イオン部分の比を有する。より好ましくは、該比は、約４：１〜約２５：１である。生じた清浄剤は、約１５０もしくはそれ以上、多くの場合約２５０〜４５０もしくはそれ以上のＴＢＮを典型的に有するであろう過剰塩基清浄剤である。好ましくは、過剰塩基陽イオンは、ナトリウム、カルシウム、またはマグネシウムである。異なるＴＢＮの清浄剤の混合物を本発明で使用することができる。好ましい清浄剤には、スルホネート、フェネート、カルボキシレート、ホスフェート、およびサリシレートのアルカリまたはアルカリ土類金属塩が含まれる。
【０１１５】
スルホネートは、典型的にはアルキル置換芳香族炭化水素のスルホン化によって得られるスルホン酸から製造されてもよい。炭化水素の例には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ビフェニルおよびそれらのハロゲン化誘導体（例えば、クロロベンゼン、クロロトルエン、およびクロロナフタレン）をアルキル化することによって得られるものが挙げられる。アルキル化剤は、典型的には約３〜７０個の炭素原子を有する。アルカリールスルホネートは、典型的には約９〜約８０個の炭素もしくはそれ以上の炭素原子、より好ましくは約１６〜６０個の炭素原子を含有する。
【０１１６】
（非特許文献８）は、潤滑油で清浄剤および分散剤として有用である様々なスルホン酸の多数の過剰塩基金属塩を開示している。（非特許文献１０）は、同様に、分散剤／清浄剤として有用である多数の過剰塩基スルホネートを開示している。
【０１１７】
アルカリ土類金属フェネートは、別の有用なクラスの清浄剤である。これらの清浄剤は、アルカリ土類金属水酸化物または酸化物（例えば、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、ＢａＯ、Ｂａ（ＯＨ）２、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２）をアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールと反応させることによって製造することができる。有用なアルキル基には、直鎖または分岐Ｃ１−Ｃ３０アルキル基、好ましくはＣ４−Ｃ２０が含まれる。好適なフェノール類の例には、イソブチルフェノール、２−エチルヘキシルフェノール、ノニルフェノール、１−エチルデシルフェノールなどが挙げられる。出発アルキルフェノールがそれぞれ独立して直鎖または分岐している２個以上のアルキル置換基を含有してもよいことは注目されるべきである。非硫化アルキルフェノールが使用される場合、硫化生成物は当該技術で周知の方法によって得られてもよい。これらの方法には、アルキルフェノールと硫化剤（元素状硫黄、二塩化硫黄のようなハロゲン化硫黄など）とを加熱する工程、および次に硫化フェノールをアルカリ土類金属塩基と反応させる工程が含まれる。
【０１１８】
カルボン酸の金属塩も、また清浄剤として有用である。これらのカルボン酸清浄剤は、塩基性金属化合物を少なくとも１つのカルボン酸と反応させ、遊離の水を反応生成物から除去することによって製造されてもよい。これらの化合物は、過剰塩基化されて所望のＴＢＮレベルを生み出してもよい。サリチル酸から製造される清浄剤は、カルボン酸から誘導される好ましい一クラスの清浄剤である。有用なサリチル酸塩には、長鎖アルキルサリチル酸塩が含まれ、ここで、アルキル基は１〜約３０個の炭素原子を有し、ベンゼノイド核当たり１〜４個のアルキル基付きで、かつ、アルカリ土類金属をはじめとする化合物の金属付きである。好ましいＲ基は、少なくとも約Ｃ１１、好ましくはＣ１３もしくはそれ以上のアルキル鎖である。Ｒは、場合により、清浄剤の機能を妨害しない置換基で置換されていてもよい。金属（Ｍ）は、好ましくはカルシウム、マグネシウム、またはバリウムである。より好ましくは、Ｍはカルシウムである。
【０１１９】
ヒドロカルビル置換サリチル酸は、コルベ（Ｋｏｌｂｅ）反応によってフェノール類から製造されてもよい。これらの化合物の合成に関する追加情報については（特許文献６３）を参照されたい。ヒドロカルビル置換サリチル酸の金属塩は、水またはアルコールのような極性溶媒中で金属塩の複分解によって製造されてもよい。アルカリ土類金属ホスフェートもまた清浄剤として使用される。
【０１２０】
清浄剤は、単純清浄剤またはハイブリッドもしくは複合清浄剤として知られるものであってもよい。後者の清浄剤は、別個の物質をブレンドする必要なしに２つの清浄剤の特性を提供することができる。例えば（特許文献６４）を参照されたい。
【０１２１】
好ましい清浄剤には、カルシウムフェネート、カルシウムスルホネート、カルシウムサリシレート、マグネシウムフェネート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムサリシレートおよび他の関連成分（ボレート化（ｂｏｒａｔｅｄ）清浄剤）が含まれる。典型的には、総清浄剤濃度は、約０．０１〜約６重量パーセント、好ましくは約０．１〜４重量パーセントである。
【０１２２】
さらに、非イオン清浄剤が好ましくは潤滑組成物に使用されてもよい。かかる非イオン清浄剤は無灰化合物であっても、低灰化合物であってもよく、オリゴマーおよび／または高分子化合物だけでなく、別個の分子化合物を含んでもよい。
【０１２３】
［分散剤］
エンジン運転中に、油不溶性の酸化副生物が生み出される。分散剤は、これらの副生物を溶液中に保持するのを助け、こうして金属表面上へのそれらの沈積を減少させる。分散剤は、事実上無灰であっても、灰形成性であってもよい。好ましくは、分散剤は無灰である。そのように無灰と呼ばれる分散剤は、燃焼時に実質的に何の灰も形成しない有機物質である。例えば、非金属含有かまたはボレート化金属なし分散剤は、無灰とみなされる。対照的に、上に議論された金属含有清浄剤は、燃焼時に灰を形成する。
【０１２４】
好適な分散剤は、典型的には、比較的高分子量の炭化水素鎖に結合した極性基を含有する。極性基は、典型的には窒素、酸素、またはリンの少なくとも１つの元素を含有する。典型的な炭化水素鎖は、約５０〜４００個の炭素原子を含有する。
【０１２５】
分散剤には、フェネート、スルホネート、硫化フェネート、サリチレート、ナフテナート、ステアレート、カルバメート、チオカルバメート、およびリン誘導体が含まれる。特に有用なクラスの分散剤は、長鎖置換アルケニルコハク酸化合物、通常は置換コハク酸無水物とポリヒドロキシまたはポリアミノ化合物との反応によって典型的には製造されるアルケニルコハク酸誘導体である。オイルへの溶解性を与える分子の親油性部分を構成する長鎖基は、通常ポリイソブチレン基である。このタイプの分散剤の多数の例が周知である。かかる分散剤を記載する代表的な米国特許には、（特許文献６５〜７６）が含まれる。他のタイプの分散剤は、（特許文献７７〜９７）に記載されている。分散剤のさらなる記載は、また（特許文献９８）にも見いだされる。上述の特許および特許出願のそれぞれはその全体が参照により本明細書に援用される。
【０１２６】
ヒドロカルビル置換コハク酸化合物は、周知の分散剤である。特に、炭化水素置換基中に少なくとも５０個の炭素原子を好ましくは有する炭化水素置換コハク酸と少なくとも１当量のアルキレンアミンとの反応によって製造されるコハク酸イミド、コハク酸エステル、またはコハク酸エステルアミドは、特に有用である。
【０１２７】
コハク酸イミド（スクシンイミド）は、アルケニルコハク酸無水物とアミンとの縮合反応によって形成される。モル比はポリアミンに依存して変わり得る。例えば、アルケニルコハク酸無水物対ＴＥＰＡのモル比は、約１：１〜約５：１で変わり得る。代表的な例は、そのそれぞれその全体が本明細書に参照により援用される、（特許文献９９）、（特許文献６５）、（特許文献６７）、（特許文献１００）、（特許文献１０１）、（特許文献１０２）、（特許文献１０３）および（特許文献１０４）に示されている。
【０１２８】
コハク酸エステルは、アルケニルコハク酸無水物とアルコールまたはポリオールとの縮合反応によって形成される。モル比は、使用されるアルコールまたはポリオールに依存して変わり得る。例えば、アルケニルコハク酸無水物とペンタエリスリトールとの縮合生成物は有用な分散剤である。
【０１２９】
コハク酸エステルアミドは、アルケニルコハク酸無水物とアルカノールアミンとの縮合反応によって形成される。例えば、好適なアルカノールアミンには、エトキシル化ポリアルキルポリアミン、プロポキシル化ポリアルキルポリアミンおよびポリエチレンポリアミンのようなポリアルキレンポリアミンが含まれる。一例は、ポロプキシル化ヘキサメチレンメチレンジアミンである。代表的な例は、その全体が本明細書に参照により援用される、（特許文献１０５）に示されている。
【０１３０】
前段落で使用されるアルケニルコハク酸無水物の分子量は、約８００〜２，５００の範囲であろう。上記生成物は、硫黄、酸素、ホルムアルデヒド、オレイン酸のようなカルボン酸、およびホウ酸エステルまたは高度にボレート化された分散剤のようなホウ素化合物のような様々な試薬と後反応させることができる。分散剤は、モノ−コハク酸イミド（スクシンイミド）、ビス−コハク酸イミド（またジスクシンイミドとしても知られる）、およびそれらの混合物から誘導されたものをはじめとする分散剤反応生成物のモル当たり約０．１〜約５モルのホウ素でボレート化することができる。
【０１３１】
マニッヒ（Ｍａｎｎｉｃｈ）塩基分散剤は、アルキルフェノール、ホルムアルデヒド、およびアミンの反応から製造される。その全体が本明細書に参照により援用される、（特許文献１０６）を参照されたい。オレイン酸およびスルホン酸のような工程助剤および触媒は、また反応混合物の部分であり得る。アルキルフェノールの分子量は、８００〜２，５００の範囲である。代表的な例は、その全体が参照により本明細書に援用される、（特許文献８５）、（特許文献１０７）、（特許文献１０８）、（特許文献１０９）、（特許文献１１０）、（特許文献１１１）、および（特許文献１１２）に示されている。
【０１３２】
本発明で有用な、典型的な高分子量脂肪族酸変性マニッヒ縮合生成物は、高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物またはＨＮ（Ｒ）２基含有反応体から製造することができる。
【０１３３】
高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の例は、ポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、および他のポリアルキルフェノールである。これらのポリアルキルフェノールは、ＢＦ３のようなアルキル化触媒の存在下、平均６００〜１００，０００分子量を有するアルキル置換基をフェノールのベンゼン環上に与えるための高分子量ポリプロピレン、ポリブチレン、および他のポリアルキレン化合物でのフェノールのアルキル化によって得ることができる。
【０１３４】
ＨＮ（Ｒ）２基含有反応体の例は、アルキレンポリアミン、主にポリエチレンポリアミンである。マニッヒ縮合生成物の製造での使用に好適な少なくとも１つのＨＮ（Ｒ）２基を含有する他の代表的な有機化合物は周知であり、モノーおよびジ−アミノアルカンおよびそれらの置換類似体、例えば、エチルアミンおよびジエタノールアミン；芳香族ジアミン、例えば、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン；複素環アミン、例えば、モルホリン、ピロール、ピロリジン、イミダゾール、イミダゾリジン、およびピペリジン；メラミンおよびそれらの置換類似体を含む。
【０１３５】
アルキレンポリアミン反応体の例には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタアミン、ヘプタエチレンオクタアミン、オクタエチレンノナアミン、ノナエチレンデカミン、デカエチレンウンデカミン、およびかかるアミンの混合物が挙げられる。幾つかの好ましい組成物は、式Ｈ２Ｎ−（Ｚ−ＮＨ−）ｎＨ（ここで、Ｚは二価エチレンであり、ｎは前述の式の１〜１０である）に相当する。プロピレンジアミン、およびジ−、トリ−、テトラ−、ペンタプロピレントリ−、テトラ−、ペンタ−およびヘキサアミンのような相当するプロピレンポリアミンもまた好適な反応体である。アルキレンポリアミンは通常アンモニアとジクロロアルカンのようなジハロアルカンとの反応によって得られる。従って、２〜１１モルのアンモニアと２〜６個の炭素原子および異なる炭素上に塩素を有する１〜１０モルのジクロロアルカンとの反応から得られるアルキレンポリアミンは、好適なアルキレンポリアミン反応体である。
【０１３６】
本発明で有用な高分子生成物の製造に有用なアルデヒド反応体には、ホルムアルデヒド（パラホルムアルデヒドおよびホルマリンのような）、アセトアルデヒドおよびアルドール（例えば、β−ヒドロキシブチルアルデヒド）のような脂肪族アルデヒドが含まれる。ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドを生じる反応体が好ましい。
【０１３７】
ヒドロカルビル置換アミン無灰分散添加剤は、当業者には周知である。例えば、そのそれぞれがその全体が参照により援用される、（特許文献８０）、（特許文献８１）、（特許文献８３）、（特許文献１１３）、（特許文献１１４）、および（特許文献６２）を参照されたい。
【０１３８】
好ましい分散剤には、モノ−コハク酸イミド（スクシンイミド）、ビス−コハク酸イミド（スクシンイミド）、および／またはモノ−およびビス−コハク酸イミドの混合物から誘導されたそれらの誘導体をはじめとするボレート化および非ボレート化コハク酸イミドであって、ヒドロカルビルコハク酸イミドが約５００〜約５０００のＭｎを有するポリイソブチレンのようなヒドロカルビレン基またはかかるヒドロカルビレン基の混合物から誘導されるコハク酸イミドが含まれる。他の好ましい分散剤には、コハク酸−エステルおよびアミド、アルキルフェノール−ポリアミン結合マニッヒ付加体、それらのキャップされた誘導体、ならびに他の関連成分が含まれる。かかる添加剤は、約０．１〜２０重量パーセント、好ましくは約０．１〜８重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１３９】
他の分散剤には、低分子量〜高分子量の範囲であるオリゴマーまたはポリマーとして、ポリエーテル化合物、ポリカーボネート化合物、および／またはポリカルボニル化合物のような酸素含有化合物が含まれてもよい。
【０１４０】
［摩擦改良剤］
摩擦改良剤は、かかる物質を含有する任意の潤滑油または流体の摩擦係数を変えることができる任意の物質である。また摩擦低減剤、または潤滑剤もしくは油性向上剤としても知られる摩擦改良剤、および潤滑油基油、配合された潤滑油組成物、または機能性流体の摩擦係数を変える他のかかる試剤は、必要ならば、本発明の基油または潤滑油組成物と組み合わせて効果的に使用されてもよい。摩擦係数を下げる摩擦改良剤は、本発明の基油および潤滑油組成物と組み合わせて特に有利である。摩擦改良剤には、無灰化合物もしくは物質だけでなく、金属含有化合物もしくは物質、またはそれらの混合物が含まれてもよい。金属含有摩擦改良剤には、金属がアルカリ、アルカリ土類、または遷移グループ金属を含んでもよい金属塩または金属配位子錯体が含まれてもよい。かかる金属含有摩擦改良剤は、また低灰特性を有するかもしれない。遷移金属には、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎなどが含まれる。配位子には、アルコール、ポリオール、グリセリン、部分エステルグリセリン、チオール、カルボキシレート、カルバメート、チオカルバメート、ジチオカルバメート、ホスフェート、チオホスフェート、ジチオホスフェート、アミド、イミド、アミン、チアゾール、チアジアゾール、ジチアゾール、ジアゾール、トリアゾール、および有効量のＯ、Ｎ、Ｓ、またはＰを個別にまたは組み合わせて含有する他の極性分子官能基のヒドロカルビル誘導体が含まれてもよい。特に、例えばＭｏ−ジチオカルバメート［Ｍｏ（ＤＴＣ）］、Ｍｏ−ジチオホスフェート［Ｍｏ（ＤＴＰ）］、Ｍｏ−アミン［Ｍｏ（Ａｍ）］、Ｍｏ−アルコレート、Ｍｏ−アルコール−アミドなどのようなＭｏ含有化合物が、特に有効であり得る。
【０１４１】
無灰摩擦改良剤には、また、有効量の極性基、例えばヒドロキシル含有ヒドロカルビル基油、グリセリド、部分グリセリド、グリセリド誘導体などを含有する潤滑油材料が含まれてもよい。摩擦改良剤中の極性基には、有効量のＯ、Ｎ、Ｓ、またはＰを個別にまたは組み合わせて含有するヒドロカルビル基が含まれてもよい。特に有効であるかもしれない他の摩擦改良剤には、例えば、脂肪酸の塩（灰含有および無灰誘導体の両方）、脂肪アルコール、脂肪アミド、脂肪エステル、ヒドロキシル含有カルボキシレート、および匹敵する合成長鎖ヒドロカルビル酸、アルコール、アミド、エステル、ヒドロキシカルボキシレートなどが含まれる。ある場合には、有機脂肪酸、脂肪アミン、および硫化脂肪酸が好適な摩擦改良剤として使用されてもよい。
【０１４２】
摩擦改良剤の有用な濃度は、多くの場合約０．１重量％〜５重量％の好ましい範囲で、約０．０１重量％から１０〜１５重量％もしくはそれ以上の範囲であってもよい。モリブデン含有物質の濃度は、多くの場合Ｍｏ金属濃度の観点から記載される。Ｍｏの好都合な濃度は、多くの場合約２０〜２０００ｐｐｍの好ましい範囲で、ある場合には約３０〜１０００ｐｐｍのより好ましい範囲で、約１０ｐｐｍから３０００ｐｐｍもしくはそれ以上の範囲であってもよい。すべてのタイプの摩擦改良剤は、単独でまたは本発明の材料と組み合わせて使用されてもよい。多くの場合２つもしくはそれ以上の摩擦改良剤の混合物、または摩擦改良剤と代わりの界面活性物質との混合物もまた望ましい。
【０１４３】
［流動点降下剤］
通常の流動点降下剤（また潤滑油流動改善剤としても知られる）が必要ならば本発明の組成物に添加されてもよい。これらの流動点降下剤は、流体が流れるまたは注がれ得る最低温度を下げるために、本発明の潤滑組成物に添加されてもよい。好適な流動点降下剤の例には、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ハロパラフィンワックッスと芳香族化合物との縮合生成物、ビニルカルボキシレートポリマー、およびフマル酸ジアルキルのターポリマー、脂肪酸のビニルエステルならびにアリルビニルエーテルが挙げられる。（特許文献１１５〜１２３）は、有用な流動点降下剤および／またはそれらの製造を記載している。これらの参考文献のそれぞれは、その全体が本明細書に援用される。かかる添加剤は、約０．０１〜５重量パーセント、好ましくは約０．０１〜１．５重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１４４】
［腐食防止剤］
腐食防止剤は、潤滑油組成物と接触している金属部品の分解を減らすために使用される。好適な腐食防止剤には、チアジアゾール類が含まれる。例えば、その全体が参照により本明細書に援用される、（特許文献１２４）、（特許文献１２５）、および（特許文献１２６）を参照されたい。かかる添加剤は、約０．０１〜５重量パーセント、好ましくは約０．０１〜１．５重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１４５】
［シール適合性添加剤］
シール適合性剤は、流体中で化学反応またはエラストマー中で物理変化を引き起こすことによってエラストマーシールを膨潤させるのを助ける。潤滑油に好適なシール適合性剤には、有機ホスフェート、芳香族エステル、芳香族炭化水素、エステル（例えば、フタル酸ブチルベンジル）、およびポリブテニルコハク酸無水物が含まれる。このタイプの添加剤は、商業的に入手可能である。かかる添加剤は、約０．０１〜３重量パーセント、好ましくは約０．０１〜２重量パーセントの量で使用されてもよい。
【０１４６】
［消泡剤］
消泡剤は、好都合にも潤滑油組成物に添加されてもよい。これらの試剤は、安定な泡の形成を妨害する。シリコーンおよび有機ポリマーが典型的な消泡剤である。例えば、シリコンオイルまたはポリジメチルシロキサンのようなポリシロキサンは、消泡性を提供する。消泡剤は、商業的に入手可能であり、抗乳化剤のような他の添加剤と一緒に通常少量で使用されてもよく、組み合わせたこれらの添加剤の量は、通常１パーセント未満であり、多くの場合０．１パーセント未満である。
【０１４７】
［防錆剤および錆止め剤］
錆止め剤（または腐食防止剤）は、潤滑化金属表面を水または他の異物による化学攻撃から保護する添加剤である。多種多様なこれらは＜商業的に入手可能であり、それらは（非特許文献８）にまた言及されている。
【０１４８】
一タイプの錆止め剤は、金属表面を優先的に濡らし、それをオイルの膜で保護する極性化合物である。別のタイプの錆止め剤は、オイルだけが金属表面に触れるようにそれを油中水乳剤に組み入れることによって水を吸収する。さらに別のタイプの錆止め剤は、金属に化学的に付着して非反応性表面を生み出す。好適な添加剤の例には、亜鉛ジチオホスフェート、金属フェノレート、塩基性金属スルホネート、脂肪酸およびアミンが挙げられる。かかる添加剤は、約０．０１〜５重量パーセント、好ましくは約０．０１〜１．５重量パーセントの量で使用されてもよい。追加タイプの添加剤が本発明の潤滑油組成物または機能性流体中へさらに組み入れられてもよく、それには、必要に応じて、例えば、抗乳化剤、可溶化剤、流動化剤、着色剤、発色剤などのような１つもしくはそれ以上の添加剤が含まれてもよい。さらに、各添加剤タイプには、個別の添加剤または添加剤の混合物が含まれてもよい。
【０１４９】
［典型的な添加剤量］
潤滑油組成物が上に議論された添加剤の１つもしくはそれ以上を含有する場合、添加剤は、それがその意図された機能を果たすのに十分な量で組成物中へブレンドされる。本発明で有用なかかる添加剤の典型的な量は、下の表３に示される。
【０１５０】
製造業者から購入される多くの添加剤、添加剤濃縮物（コンセントレート）、および添加剤パッケージは、配合物中に、ある量の基油溶剤、または希釈剤を組み入れているかもしれないことに留意されたい。従って、下の表３の重量は、活性成分（すなわち、成分の非溶剤部分）の量に関する。下に示された重量パーセントは、潤滑油組成物の総量を基準とする。しかしながら、実際の用途では、添加剤成分、添加剤濃縮物（コンセントレート）、および添加剤パッケージは、製造業者から購入したまま使用され、ある量の基油溶剤または希釈剤を含んでいてもよい。下の実施例および比較例で列挙されるような添加剤および配合成分は、特に記載のない限り、それらの製造業者または供給業者からのものを「そのままで」使用される。
【０１５１】
【表３】
2006502303.tif 000004
【実施例】
【０１５２】
当業者に周知の他の非発明プロセスパラメーターを制御することによって、本明細書での本発明方法によって記載されるような本発明の基材油および基油を当業界で典型的であるような低〜高粘度オイルの範囲にわたって製造することができ、こうしてそれら２終点間の最終粘度の基材油のブレンドを可能にする。この実施例では、基材油を、本発明の方法を用いて６．６ｃＳｔのより高い粘度レベル、および４．０ｃＳｔのより低い粘度レベルまで製造した。本実施例のために、表４で分かるかもしれないように、本発明基油Ａを２つの粘性目標（４．０ｃＳｔおよび５．７ｃＳｔ）にブレンドした。同様に、本実施例のための本発明基油Ｂをフィッシャー−トロプシュ・ワックスから製造し、４．０および６．３ｃＳｔの最終粘性目標にブレンドした。本実施例のための比較基油は、４ｃＳｔ、５ｃＳｔおよび８ｃＳｔの粘性目標にブレンドされた商業的に入手可能な基材油である。
【０１５３】
匹敵する粘度指数での発明基油ＡおよびＢならびに比較基油１の粘性特性を下に示す（表４）。動粘度は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）方法Ｄ４４５によって測定した。測定ＣＣＳ粘度は、ＡＳＴＭ方法Ｄ５２９３を用いることによって得た。理論粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１（付録１）に見いだされるようなワルサー／マックコ−ル方程式によって計算した。本実施例のために、および図２に示すように、当該各オイルについて一次理論粘度線を、４０℃および１００℃で採取された動粘度から求めた。ノアク揮発性の計算は、方程式：ノアク（計算）＝−６．８８２Ｌｎ（−３５℃でのＣＣＳ）＋６７．６４７によって行った。
【０１５４】
−３０℃もしくはそれ以下での測定粘度と理論粘度との比（すなわち、比＝測定／理論）は、本発明の基油については１．２未満であるが、同じ温度で比較基油については１．２よりも高い。これらの基材油および基油についての測定ノアク揮発性も、また示し、本明細書で（上に）列挙した本発明の計算ノアク揮発性限界と比較する。基油ＡおよびＢは、計算限界よりも下の測定ノアク揮発性を明らかに示すが、比較基油１は計算ノアク揮発性限界を超える。
【０１５５】
【表４】
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【０１５６】
本発明の基材油は、低温（−２０℃よりも下）ではるかにより低い走査ブルックフィールド粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ５１３３）値を有することが同様に観察された。走査ブルックフィールド粘度測定は、Ｄ５２９３ＣＣＳ技術よりもはるかに低い剪断速度、および低い冷却速度で行う。表４に例示する特殊な実施例では、本発明基材油（測定／理論的に予測される）粘度の比は、２．５（−２０℃で）〜７（−３５℃で）の範囲であるが、類似の粘度およびＶＩの、商業的に入手可能な比較基材油は、１１（−２０℃で）〜６３（−２５℃で）の範囲の比を有し、その粘度は−２５℃よりも下では高すぎて測定できない。
【０１５７】
比較基油および本発明基油についての粘度−温度性能は、また、１００℃での動粘度によって測定されるように、基油粘度の範囲にわたって例証的に異なる。匹敵する１００℃での動粘度およびノアク揮発性で、本発明基油が、例えば、−３０℃および−３５℃のような温度で、比較基油１のそれよりも優れた（すなわち低い）低温粘度を有することは明らかである（表５および図４）。
【０１５８】
【表５】
2006502303.tif 000006
【０１５９】
本発明の配合潤滑油組成物の実施例で使用されるワックス由来基材油は、１００℃で３．９ｃＳｔ〜６．８ｃＳｔの動粘度範囲に及ぶ。これらの基材油および基油の好適な組合せは、本明細書で列挙される本発明基油組成物についての基油説明を満たす。
【０１６０】
発明潤滑油組成物の実施例１、２および３について、すべての配合物は、第１例で詳しく述べるものと同じ本発明基油に添加される、ＡＣＥＡ  Ａ３−０２／Ｂ３−９８のエンジン試験要件を満たす、同じ添加剤パッケージで製造する。比較例は、第１例でのものと同じ商業的に入手可能な基油中へブレンドされた同じ添加剤パッケージで製造した。この例のための配合物は、対応する発明／比較ペアが同じ基油粘度を有し、かつ、類似のノアク揮発性性能を有するように調製した。すべての配合物は、ＳＡＥ０Ｗ−３０グレード粘性規格を目標とする潤滑油製品のようにブレンドする。本発明基油を比較基油１と比較する。本発明基油および比較基油１の両方が粘度指数＞１４０、および流動点＜−１５℃を有する。３つの異なる粘度調整剤を使用する。
【０１６１】
本発明基油は、ＡＣＥＡ  Ａ３−０２／Ｂ３−９８で定義されている揮発性、およびＳＡＥ  Ｊ３００で現在定義されているような−３５℃でのＣＣＳ粘度の要件を満たす配合潤滑油組成物を提供する（表１）。比較基油１は、揮発性についての同じ限界を満たすが、ＣＣＳ粘度において著しくより高く、ＳＡＥ０Ｗ−３０グレード規格についての最高ＣＣＳ粘度限界を軽く超えている（表６）。
【０１６２】
【表６】
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【０１６３】
配合潤滑油組成物および製品のＣＣＳ粘度を好都合にも下げるのに有益な発明基材油および基油の特性は、−３０℃よりも下だけでなく、−３０℃よりもかなり上の広い温度範囲にわたっている。例えば、下の表は、代わりに比較基油１を使用した比較配合物と比べて発明基油を使用した配合物について−２０℃および−２５℃でＣＣＳ粘度便益（すなわち、より低いＣＣＳ粘度）があることを実証している。比較基油１（比較例４）と比較して発明基油（実施例４）をベースとする配合潤滑油についてのＣＣＳ粘度便益差は温度が下がるにつれてより大きくなる（表７）。
【０１６４】
【表７】
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【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】省燃費性改善に及ぼす潤滑油粘度の影響をグラフで例示する。
【図２】様々な温度で予測ワルサー−マックコ−ル粘度に対する測定ＣＣＳ粘度をグラフで比較する。
【図３】様々な基油について、ＣＣＳ粘度対ノアク揮発性プロフィールをグラフで例示する。
【図４】様々な本発明基油および比較例について、動粘度対ＣＣＳ粘度をグラフで比較する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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