(57)【要約】本発明は、高粘度指数（１３０以上）と−３０℃以下において測定高剪断／低温粘度対理論高剪断／低温粘度の比との予想外の組合せを呈する基材油および基油ならびにそれらの製造方法に関する。詳細には、本発明は、機能性流体に使用される低粘度の基材油および基油に関する。より詳細には、本発明は、驚くべき低温ブルックフィールド粘度を示す自動変速機流体およびその製造方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）（ｉ）１３０以上の粘度指数（ＶＩ）と、
（ｉｉ）−１０℃以下の流動点と、
（ｉｉｉ）−３０℃以下の温度において、１．２に等しいか又はそれ未満の測定低温粘度対理論低温粘度の比［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、ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式を用いて同一温度で算出される粘度である］と、
の特性を有して、しかもグループＩＶの基材油または基油ではない、基材油または基油と、
ｂ）少なくとも１種の添加剤と、
を含むことを特徴とする機能性流体。
【請求項２】
ａ）少なくとも１種の基材油または基油であって、ここで、該基材油または基油は、少なくとも１３０の粘度指数（ＶＩ）を有し、
（ｉ）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、ＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、原料油を基準にして少なくとも６０重量％のワックス含有率を有する原料油を水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（ｉｉ）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（ｉｉｉ）有効な接触水素化脱蝋条件下において、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、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、またはフッ素化シリカアルミナのうちの少なくとも１つである脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９族または第１０族貴金属を含有する工程と、
を含む製造方法により生成される、基材油または基油と、
ｂ）少なくとも１種の添加剤と、
を含むことを特徴とする機能性流体。
【請求項３】
ａ）少なくとも１種の基材油または基油であって、ここで、該基材油または基油は、少なくとも１３０の粘度指数（ＶＩ）を有し、
（ｉ）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、水素化処理された原料油を生成してＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、原料油を基準にして少なくとも５０重量％のワックス含有率を有する原料油を水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（ｉｉ）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（ｉｉｉ）有効な接触水素化脱蝋条件下において、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、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、またはフッ素化シリカ−アルミナのうちの少なくとも１つである脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９または１０族貴金属を含有する工程と、
（ｉｖ）水素化精製条件下において、工程（ｉｉｉ）から得られた生成物をＭ４１Ｓ族のメソ細孔性水素化精製触媒で水素化精製する工程と、
を含む製造方法により生成される、基材油または基油と、
ｂ）少なくとも１種の添加剤と、
を含むことを特徴とする機能性流体。
【請求項４】
ａ）少なくとも１種の基材油であって、ここで、該基材油は、少なくとも１３０の粘度指数（ＶＩ）を有し、
（ｉ）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、水素化処理された原料油を生成してＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、原料油を基準にして少なくとも６０重量％のワックス含有率を有する原料油を水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（ｉｉ）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（ｉｉｉ）有効な接触水素化脱蝋条件下において、ＺＳＭ−４８である脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９または１０族貴金属を含有する工程と、
（ｉｖ）場合により、水素化精製条件下において、工程（ｉｉｉ）から得られた生成物をＭＣＭ−４１で水素化精製する工程と、
を含む製造方法により生成される、基材油と、
ｂ）少なくとも１種の添加剤と、
を含むことを特徴とする機能性流体。
【請求項５】
（Ｉ）（ａ）１００℃において１．５〜８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１１０〜１６０の粘度指数（ＶＩ）と、
（ｃ）−９℃未満の流動点と、
（ｄ）９２〜１００質量％の飽和物含有率と、
を有する少なくとも１種の基材油と、
（ＩＩ）場合により、０〜８０体積％の水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油混合物と、
（ＩＩＩ）場合により、少なくとも１種の性能添加剤と、
を含むことを特徴とする機能性流体。
【請求項６】
前記機能性流体は、１００℃において４．５〜９．５ｍｍ２／秒の動粘度と、１５０〜２３０の粘度指数と、−４２℃以下の流動点と、−４０℃において２０，０００ｃＰ以下のブルックフィールド（ＢＦ）粘度と、を有することを特徴とする請求項５に記載の機能性流体。
【請求項７】
前記機能性流体は、１００℃において５．５〜８．５ｍｍ２／秒の動粘度を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項８】
前記機能性流体は、−４０℃において１５，０００ｃＰ以下のブルックフィールド（ＢＦ）粘度を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項９】
前記機能性流体は、−４０℃において１０，０００ｃＰ以下のブルックフィールド（ＢＦ）粘度を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１０】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、１００℃において２．０〜６．０ｍｍ２／秒の動粘度を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１１】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、１００℃において３．０〜５．０ｍｍ２／秒の動粘度を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１２】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、１２０〜１５０の粘度指数を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１３】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、１３０〜１５０の粘度指数を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１４】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、−１２℃未満の流動点を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１５】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、−１５℃未満の流動点を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１６】
前記機能性流体に組み込まれる前記基材油は、９６〜１００質量％の飽和物含有率を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１７】
前記機能性流体に組み込まれる前記水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油は、最終ブレンドの０〜５０体積％であることを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１８】
前記機能性流体に組み込まれる前記水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油は、１００℃において１．５〜８．５ｍｍ２／秒の動粘度、９０以上の粘度指数、−１５℃以下の流動点、９２〜１００質量％の飽和物含有率を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項１９】
前記機能性流体に組み込まれる前記水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油は、９２〜１００質量％の飽和物含有率を有することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項２０】
前記基材油は、２０〜１００体積％の量で存在することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項２１】
前記基材油は、基油ブレンドの４０〜１００体積％の量で存在することを特徴とする請求項６に記載の機能性流体。
【請求項２２】
（Ｉ）（ａ）１００℃において３．０〜５．０ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１３０〜１５０の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
（ｄ）９６〜１００質量％の飽和物含有率と、
を有する少なくとも１種の基材油と、
（ＩＩ）場合により、
（ａ）１００℃において１．５〜６．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）９０以上の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
（ｄ）９２〜１００質量％の飽和物含有率と、
を有する１種以上の水素化分解された基材油を含む０〜５０体積％の水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油混合物であって、ここで、該基材油の混合物は、
（ａ）１００℃において３．５〜５．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１２０〜１５０の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
の基材油ブレンドを有する、混合物と、
（ＩＩＩ）場合により、少なくとも１種の性能添加剤と、
を含む機能性流体であって、
（ａ）１００℃において５．５〜８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１５０〜２３０の粘度指数と、
（ｃ）−４２℃以下の流動点と、
（ｄ）−４０℃において１５，０００ｃＰ以下のブルックフィールド粘度と、
を有することを特徴とする機能性流体。
【請求項２３】
自動変速機流体として使用されることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の機能性流体。
【請求項２４】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記基材油を組み込むことにより、機能性流体のブルックフィールド粘度を改良する方法。
【請求項２５】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記基材油を組み込むことにより、機能性流体を製造する方法。
【請求項２６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記基材油を組み込むことにより、自動変速機流体を製造する方法。
【請求項２７】
（Ｉ）（ａ）１００℃において３．０〜５．０ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１３０〜１５０の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
（ｄ）９６〜１００質量％の飽和物含有率と、
を有する少なくとも１種の基材油と、
（ＩＩ）場合により、
（ａ）１００℃において１．５〜６．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）９０以上の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
（ｄ）９２〜１００質量％の飽和物含有率と、
を有する１種以上の水素化分解された基材油を含む０〜５０体積％の水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油混合物であって、ここで、該基材油の混合物は、
（ａ）１００℃において３．５〜５．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１２０〜１５０の粘度指数と、
（ｃ）−１５℃未満の流動点と、
の基材油ブレンドを有する、混合物と、
（ＩＩＩ）場合により、少なくとも１種の性能添加剤と、
を含む自動変速機流体であって、
（ａ）１００℃において５．５〜８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）１５０〜２３０の粘度指数と、
（ｃ）−４２℃以下の流動点と、
（ｄ）−４０℃において１５，０００ｃＰ以下のブルックフィールド粘度と、
を有することを特徴とする自動変速機流体。
【請求項２８】
前記原料油は、ガスツーリキッド（ＧＴＬ）原料油であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の機能性流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度指数（１３０以上）と、−３０℃以下において測定高剪断／低温粘度対理論高剪断／低温粘度の比との予想外の組合せを呈する基材油および基油ならびにそれらの製造方法に関する。詳細には、本発明は、機能性流体に使用される低粘度の基材油および基油に関する。より詳細には、本発明は、驚くべき低温ブルックフィールド（ＢＦ）粘度を示す自動変速機流体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＰＩ  １５０９補遺Ｅには、同一の仕様（原料の供給源や製造業者の所在地に依存しない）で単一の製造業者により製造され、かつユニークな処方、製品識別番号、またはその両方により識別される炭化水素ストリームとして、基材油（基油および潤滑油組成物と対比して）が定義されている。基材油は、たとえば、限定されるものではないが、蒸留、溶媒精製、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多種多様な製造方法を用いて製造可能である。再精製基材は、製造、汚染、または前使用を介して導入される物質を実質的に含まないものとする。基材油スレートとは、異なる粘度を有するが同一の基材油類に分類されかつ同一の製造業者製である基材油の製品系列である。基油とは、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、単独であっても、他の基材油、油、もしくは機能性添加剤と混合されていてもよい基材油または基油でありうる。
【０００３】
機能性流体には、自動車用および工業用の油圧システム、自動変速機、パワーステアリングシステム、ショックアブソーバー流体などに使用される広範にわたる潤滑油が含まれる。これらの流体は、機械システムで動力の伝達および制御を行うので、注意深く制御された粘度特性を有していなければならない。さらに、これらの流体は、変化に富んだ気候で一年中確実に動作させるべくマルチグレード性能を提供するように配合されることもある。
【０００４】
自動変速機流体（ＡＴＦ）は、最も一般的な機能性流体の１つであり、すべての自動変速機に一体化される部分である。自動変速機は、北米および日本では全乗物の約８０％〜９０％で使用されており、その使用は、世界の他の地域でもごく普通になってきている。それは、乗物に含まれる最も複雑でコストのかかるサブアセンブリーであり、その主要なＯＥＭは、機能性流体を含めて製造に投入される構成要素のあらゆる側面を規制する厳しい仕様を有する。
【０００５】
ＡＴＦは、−４０℃程度の低温になることもある周囲スタートアップ温度において、適正な粘度特性を有すると同時に、１００℃以上のより高い運転温度において、十分な粘度を保持しなければならない。また、ＡＴＦは、酸化安定性でなければならない。なぜなら、それは、高温に晒され、いくつかの場合には１００，０００マイルまで依然として使用されると予想されるからである。さらに、クラッチプレートによるシフティングを平滑に制御するために、摩擦特性が重要である。
【０００６】
グループＩ基材油と一般に呼ばれる溶媒抽出鉱油を用いてこれらの粘度要件および耐酸化要件を満たすべく、ＡＴＦ添加剤配合科学は長足の進歩を遂げた。しかしながら、過去数年間にわたり、自動変速機流体に課される性能要求が増大するにつれて、グループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油と一般に呼ばれる水素化分解基材油が、より広範に使用されるようになってきた。これらの基材油は、改良された低温性能およびより長い耐酸化寿命を与える。
【０００７】
これまでのＯＥＭ  ＡＴＦ要件は、グループＩ基材油または少量のグループＩＩもしくはグループＩＩＩ基材油と混合されたグループＩ基材油を使用するだけで、通常は満足された。しかしながら、ごく最近、主要な自動車製造業者は、改良された粘度特性の必要性を増大させるより小型かつより高出力密度の設計に移行することにより、ＡＴＦに課される要求を再び増大させた。これらの新しい要件により、業界は、高価なグループＩＩＩ基材油がほぼ大部分を占めるＡＴＦを配合するように強要されるようになってきている。
【０００８】
本発明の潤滑油組成物を記述する際に用いられる試験は、次のとおりである。
（ａ）コールドクランキングシミュレーター試験（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３）により測定されるＣＣＳ粘度、
（ｂ）ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０により測定される粘度指数（ＶＩ）、
（ｃ）ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１補遺１）により算出される理論粘度、
（ｄ）ＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定される動粘度、
（ｅ）ＡＳＴＭ  Ｄ５９５０により測定される流動点、
（ｆ）ＡＳＴＭ  Ｄ５１３３により測定されるスキャニングブルックフィールド粘度、
（ｇ）ＡＳＴＭ  Ｄ２９８３により測定されるブルックフィールド粘度。
【０００９】
本発明者らは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１のヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式が理論動粘度を計算し、一方、ＣＣＳが絶対粘度を報告することに注目する。本明細書中で使用される比を算出するために、本発明者らは、式（Ｉ）に従ってヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）粘度を変換した。
（Ｉ）  理論粘度＠Ｔ１（℃）＝ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）計算動粘度＠Ｔ１（℃）×  密度＠Ｔ１（℃）
〔式中、Ｔ１は所望の温度である〕
−３５℃の密度は、周知の式を用いて２０℃の密度から推定される。たとえば、（非特許文献１）を参照されたい。
【００１０】
【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】ＰＣＴ公開出願国際公開第０２４２２０７号パンフレット
【特許文献１０】ＰＣＴ公開出願国際公開第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４，９５６，１２２号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，０６８，４８７号明細書
【特許文献３３】米国特許第４，２１８，３３０号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，０５５，６２６号明細書
【特許文献３５】欧州特許出願第１６８５３４号明細書
【特許文献３６】米国特許第４，６５８，０７２号明細書
【特許文献３７】米国特許第２，８１７，６９３号明細書
【特許文献３８】米国特許第４，９２１，５９４号明細書
【特許文献３９】米国特許第４，８９７，１７８号明細書
【特許文献４０】英国特許第１，４２９，４９４号明細書
【特許文献４１】英国特許第１，３５０，２５７号明細書
【特許文献４２】英国特許第１，４４０，２３０号明細書
【特許文献４３】英国特許第１，３９０，３５９号明細書
【特許文献４４】欧州特許出願第４６４５４６号明細書
【特許文献４５】欧州特許出願第４６４５４７号明細書
【特許文献４６】米国特許第４，５９４，１７２号明細書
【特許文献４７】米国特許第４，９４３，６７２号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，０８０，３０１号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，０９０，９８９号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，１６５，９４９号明細書
【特許文献５１】米国特許第４，９４１，９８４号明細書
【特許文献５２】米国特許第２，４４３，２６４号明細書
【特許文献５３】米国特許第２，４７１，１１５号明細書
【特許文献５４】米国特許第２，５２６，４９７号明細書
【特許文献５５】米国特許第２，５９１，５７７号明細書
【特許文献５６】米国特許第３，７７０，８５４号明細書
【特許文献５７】米国特許第４，５０１，６７８号明細書
【特許文献５８】米国特許第４，７５８，３６２号明細書
【特許文献５９】米国特許第５，６９３，５９８号明細書
【特許文献６０】米国特許第５，０３４，１４１号明細書
【特許文献６１】米国特許第５，０３４，１４２号明細書
【特許文献６２】米国特許第４，７９８，６８４号明細書
【特許文献６３】米国特許第５，０８４，１９７号明細書
【特許文献６４】米国特許第３，５９５，７９１号明細書
【特許文献６５】米国特許第６，０３４，０３９号明細書
【特許文献６６】米国特許第３，１７２，８９２号明細書
【特許文献６７】米国特許第３，２１４５，７０７号明細書
【特許文献６８】米国特許第３，２１９，６６６号明細書
【特許文献６９】米国特許第３，３１６，１７７号明細書
【特許文献７０】米国特許第３，３４１，５４２号明細書
【特許文献７１】米国特許第３，４４４，１７０号明細書
【特許文献７２】米国特許第３，４５４，６０７号明細書
【特許文献７３】米国特許第３，５４１，０１２号明細書
【特許文献７４】米国特許第３，６３０，９０４号明細書
【特許文献７５】米国特許第３，６３２，５１１号明細書
【特許文献７６】米国特許第３，７８７，３７４号明細書
【特許文献７７】米国特許第４，２３４，４３５号明細書
【特許文献７８】米国特許第３，０３６，００３号明細書
【特許文献７９】米国特許第３，２００，１０７号明細書
【特許文献８０】米国特許第３，２５４，０２５号明細書
【特許文献８１】米国特許第３，２７５，５５４号明細書
【特許文献８２】米国特許第３，４３８，７５７号明細書
【特許文献８３】米国特許第３，４５４，５５５号明細書
【特許文献８４】米国特許第３，５６５，８０４号明細書
【特許文献８５】米国特許第３，４１３，３４７号明細書
【特許文献８６】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献８７】米国特許第３，７２５，２７７号明細書
【特許文献８８】米国特許第３，７２５，４８０号明細書
【特許文献８９】米国特許第３，７２６，８８２号明細書
【特許文献９０】米国特許第４，４５４，０５９号明細書
【特許文献９１】米国特許第３，３２９，６５８号明細書
【特許文献９２】米国特許第３，４４９，２５０号明細書
【特許文献９３】米国特許第３，５１９，５６５号明細書
【特許文献９４】米国特許第３，６６６，７３０号明細書
【特許文献９５】米国特許第３，６８７，８４９号明細書
【特許文献９６】米国特許第３，７０２，３００号明細書
【特許文献９７】米国特許第４，１００，０８２号明細書
【特許文献９８】米国特許第５，７０５，４５８号明細書
【特許文献９９】欧州特許出願第４７１０７１号明細書
【特許文献１００】米国特許第３，０８７，９３６号明細書
【特許文献１０１】米国特許第３，１７２，８９２号明細書
【特許文献１０２】米国特許第３，２１９，６６６号明細書
【特許文献１０３】米国特許第３，２７２，７４６号明細書
【特許文献１０４】米国特許第３，３２２，６７０号明細書
【特許文献１０５】米国特許第３，６５２，６１６号明細書
【特許文献１０６】米国特許第３，９４８，８００号明細書
【特許文献１０７】カナダ特許第１，０９４，０４４号明細書
【特許文献１０８】米国特許第４，４２６，３０５号明細書
【特許文献１０９】米国特許第４，７６７，５５１号明細書
【特許文献１１０】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献１１１】米国特許第３，７０３，５３６号明細書
【特許文献１１２】米国特許第３，７０４，３０８号明細書
【特許文献１１３】米国特許第３，７５１，３６５号明細書
【特許文献１１４】米国特許第３，７５６，９５３号明細書
【特許文献１１５】米国特許第３，７９８，１６５号明細書
【特許文献１１６】米国特許第３，８０３，０３９号明細書
【特許文献１１７】米国特許第３，２７５，５５４号明細書
【特許文献１１８】米国特許第３，４３８，７５７号明細書
【特許文献１１９】米国特許第３，５６５，８０４号明細書
【特許文献１２０】米国特許第３，７５５，４３３号明細書
【特許文献１２１】米国特許第３，８２２，２０９号明細書
【特許文献１２２】米国特許第５，０８４，１９７号明細書
【特許文献１２３】米国特許第１，８１５，０２２号明細書
【特許文献１２４】米国特許第２，０１５，７４８号明細書
【特許文献１２５】米国特許第２，１９１，４９８号明細書
【特許文献１２６】米国特許第２，３８７，５０１号明細書
【特許文献１２７】米国特許第２，６５５，４７９号明細書
【特許文献１２８】米国特許第２，６６６，７４６号明細書
【特許文献１２９】米国特許第２，７２１，８７７号明細書
【特許文献１３０】米国特許第２，７２１，８７８号明細書
【特許文献１３１】米国特許第３，２５０，７１５号明細書
【特許文献１３２】米国特許第２，７１９，１２５号明細書
【特許文献１３３】米国特許第２，７１９，１２６号明細書
【特許文献１３４】米国特許第３，０８７，９３２号明細書
【非特許文献１】エイ・ボンディ（Ａ．Ｂｏｎｄｉ）著，“潤滑油の物理化学（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｉｌｓ）”，１９５１年，ｐ．５
【非特許文献２】米国化学会誌（Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．），１９９２年，第１１４巻，ｐ．１０８３４
【非特許文献３】“合成潤滑油（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）”，ガンダーソン（Ｇｕｎｄｅｒｓｏｎ）およびハート（Ｈａｒｔ）著，レインホールド・パブリッシング・コーポレーション（Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｐｕｂｌ．Ｃｏｒｐ．）刊，ニューヨーク州（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），１９６２年
【非特許文献４】ＡＣＳ石油化学部門予稿集（ＡＣＳ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔ），ｐ．１０５３−１０５８，“ポリｎ−アルキルベンゼン化合物：熱安定性および広液体範囲の流体類（Ｐｏｌｙ  ｎ−Ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ａ  Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｗｉｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｌｕｉｄｓ）”，イーペン（Ｅａｐｅｎ）ら著，フィラデルフィア（Ｐｈｉｌａ．），１９８４年
【非特許文献５】“合成潤滑油および高性能機能性流体（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄｓ）”，ドレスラー・エイチ（Ｄｒｅｓｓｌｅｒ，Ｈ．）著，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）刊，ニューヨーク（Ｎ．Ｙ．），１９９３年
【非特許文献６】クラマン（Ｋｌａｍａｎｎ）著，潤滑油および関連製品（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ），フェアラーク・ヒェミー（Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ）刊，デアフィールド・ビーチ（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ  Ｂｅａｃｈ），フロリダ（ＦＬ）；ＩＳＢＮ０−８９５７３−１７７−０
【非特許文献７】“潤滑油添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）”，エム・ダブリュー・ラネー（Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙ）著，ノイエス・データ・コーポレーション（Ｎｏｙｅｓ  Ｄａｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）刊，ニュージャージー州パークリッジ（Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，Ｎ．Ｊ．）（１９７３年）
【非特許文献８】“潤滑油添加剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）”，シー・ヴィ・スモールヒアー（Ｃ．Ｖ．Ｓｍａｌｌｈｅｅｒ）およびアール・ケイ・スミス（Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ）著，レジウス・ハイルズ・カンパニー（Ｌｅｚｉｕｓ−Ｈｉｌｅｓ  Ｃｏ．），オハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）（１９６７年）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、低温（約−２５℃以下）において改良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、天然源、鉱物源、または合成源（たとえば、フィッシャー・トロプシュタイプの製造方法）のいずれかのワックス質炭化水素原料油から誘導される基油を含み、かつ新しい業界ブルックフィールド粘度限界を満たすＡＴＦを配合するのに使用可能であると同時に依然として有意量のグループＩＩ基材油を利用することのできる、配合機能性流体に関する。本発明はまた、そのような基油、基材油、および配合機能性流体、ならびにＡＴＦを製造するための製造方法または方法に関する。
【００１２】
より詳細には、本発明は、
（ａ）１３０以上の粘度指数（ＶＩ）と、
（ｂ）−１０℃以下の流動点と、
（ｃ）−３０℃以下の温度において１．２に等しいかもしくはそれ未満の測定低温粘度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、ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式を用いて同一温度で計算される）と、
の特性の驚くべきかつ予想外の組合せを同時に有する基材油が組み込まれた機能性流体を包含する。
【００１３】
本明細書中で使用される本発明の基材油および基油は、−３０℃以下の温度において、約０．８〜約１．２の測定低温粘度対理論低温粘度を有するであろう。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、ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式を用いて同一温度で計算される。
【００１４】
本発明の基油組成物は、製造されたままの状態の個別の基材油だけでなく、得られる混合物またはブレンドが本発明の基材油要件を満たす２種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、有用な粘度の範囲を包含し、１００℃における基油動粘度は、約１．５ｃＳｔ〜８．５ｃＳｔ、好ましくは約２ｃＳｔ〜６ｃＳｔ、より好ましくは約３ｃＳｔ〜５ｃＳｔである。本発明の基油は、有用な流動点の範囲を包含し、流動点は、約−９℃〜−３０℃超、好ましくは約−１２℃〜−３０℃超、より好ましくは約−１５℃〜−３０℃超である。いくつかの場合には、流動点は、−１８℃〜−３０℃の範囲をとることが可能であり、さらには−２０℃〜−３０℃の範囲をとることも可能である。
【００１５】
本発明の機能性流体には、
（ａ）原料油の５重量％未満が６５０Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、ＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、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水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（ｂ）該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状生成物を分離する工程と、
（ｃ）有効な接触水素化脱蝋条件下において、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、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、またはフッ素化シリカアルミナのうちの少なくとも１つである脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９族または第１０族貴金属を含有する工程と、
（ｄ）場合により、水素化精製条件下において、工程（ｃ）から得られた生成物をＭ４１Ｓ族のメソ細孔性水素化精製触媒で水素化精製する工程と、
により製造しうる基材油または基油が組み込まれる。
【００１６】
このほか、本発明の機能性流体に組み込まれる基材油および基油は、次の特性：
（ａ）少なくとも９０重量％の飽和物含有率と、
（ｂ）０．０３重量％以下の硫黄含有率と、
を有しうる。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、
（ａ）１００℃において約１．５〜約８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、
（ｂ）約１１０〜１６０の粘度指数と、
（ｃ）約−９℃未満の流動点と、
（ｄ）約９２〜１００％の飽和物含有率と、
を有する少なくとも１種の基材油を含む機能性流体を包含する。
【００１８】
本発明に使用される性能添加剤は、たとえば、成分としての個別の添加剤、添加剤系としての１種以上の個別の添加剤または成分の組合せ、添加剤コンセントレートまたはパッケージとしての１種以上の添加剤と１種以上の好適な希釈油との組合せを包含しうる。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または配合する際、粘度調整剤または粘度指数向上剤を、成分、コンセントレート、またはパッケージの形態の他の性能添加剤の使用に依存せずに、成分またはコンセントレートとして個別に使用することが可能である。
【００１９】
驚くべきことに、本発明に組み込まれる基材油および基油の１つの予想外の性能上の利点を識別する低い測定粘度対理論粘度比は、−３５℃未満、たとえば−４０℃まで、またはそれ以下の温度においてさえも観測されると予想することもできる。かくして、これらの低温において、本発明の基材油および基油の実際の粘度は、所望の理想的な理論粘度に近づくと予想され、一方、比較の基材油および基油は、理論粘度からかなり大きくはずれる（すなわち、より高い測定粘度対理論粘度比になる）と予想される。
【００２０】
本発明に組み込まれる本発明の基材油および基油の粘度指数は、１３０以上、好ましくは１３５以上、いくつかの場合には１４０以上でありうる。本発明の基材油および基油の所望の流動点は、約−９℃以下、好ましくは−１２℃以下、いくつかの場合、より好ましくは−１５℃以下である。いくつかの場合には、流動点は、−１８℃以下、より好ましくは−２０℃以下でありうる。本発明の基材油および基油では、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以下、好ましくは約１．１６以下、より好ましくは約１．１２以下に等しい。本発明の基材油および基油の低温粘度プロファイルでは、所望の本発明の基材油および基油は、−３５℃において、５５００ｃＰ未満、好ましくは５２００ｃＰ未満、いくつかの場合、より好ましくは５０００ｃＰ未満のＣＣＳ粘度を有する。
【００２１】
これらの基材油および基油のきわめて有利な低温（−３０℃以下）特性のおかげで、完成機能性流体の性能は、そのような組成物中に含まれる基材油および基油の合計が２０重量％以上の濃度において有益に改良される。好ましくは、これらの基材油および基油を他の個別の基材油および基油と組み合わせて本発明の機能性流体に組み込むことにより、完成潤滑油組成物または機能性流体で有意な低温性能上の利点を得る。より好ましくは、これらの基材油および基油は、本発明の要素の作用を損なうことなく、配合機能性流体中に含まれる基材油および基油の合計が２０重量％以上で使用可能である。また、特定の場合、基油は、完成潤滑油組成物または機能性流体において、最も好ましくは基材油および基油の合計が４０重量％以上、さらには基材油および基油の合計が６０重量％以上で使用可能である。
【００２２】
本発明者らは、本明細書に記載の基材油および基油を機能性流体中で用いてＡＴＦに対する新しいＯＥＭブルックフィールド粘度限界を超えるＡＴＦの生成が可能であるという予想外の知見を得た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、自動変速機流体の低温ブルックフィールド粘度を最適化するための機能性流体および方法に関する。より詳細には、本発明の機能性流体に組み込まれる基油は、予想外の高粘度指数（１３０以上）および−３０℃以下において測定高剪断／低温粘度対理論高剪断／低温粘度の比を有し、低粘度完成機能性流体とくに自動変速機流体（ＡＴＦ）を配合するために有利に使用することができる。
【００２４】
自動変速機流体（ＡＴＦ）は、最も一般的な機能性流体の１つであり、すべての自動変速機に一体化される部分である。自動変速機は、北米および日本では全乗物の約８０％〜９０％で使用されており、その使用は、世界の他の地域でもごく普通になってきている。それは、乗物に含まれる最も複雑でコストのかかるサブアセンブリーであり、その主要なＯＥＭは、機能性流体を含めて製造に投入される構成要素のあらゆる側面を規制する厳しい仕様を有する。
【００２５】
自動変速機は、トルクコンバーターまたはクラッチアセンブリー、遊星歯車、出力ドライブ、および油圧システムを含む。ＡＴＦは、トルクコンバーターまたはクラッチアセンブリーを介してエンジンからの動力を伝達するためのおよびギヤーを係合させて適正な乗物速度を与えるように複合制御を開始するための作動流体として作用する。
【００２６】
ＡＴＦは、−４０℃程度の低温になることもある周囲スタートアップ温度において、適正な粘度特性を有すると同時に、１００℃以上のより高い運転温度において、十分な粘度を保持しなければならない。また、ＡＴＦは、酸化安定性でなければならない。なぜなら、それは、高温に晒され、いくつかの場合には１００，０００マイルまで依然として使用されると予想されるからである。さらに、クラッチプレートによるシフティングを平滑に制御するために、摩擦特性が重要である。
【００２７】
グループＩ基材油と一般に呼ばれる溶媒抽出鉱油を用いて、これらの粘度要件および耐酸化要件を満たすべく、ＡＴＦ添加剤配合科学は長足の進歩を遂げた。しかしながら、過去数年間にわたり、自動変速機流体に課される性能要求が増大するにつれて、製造業者は、より厳しい要件を満たすために、グループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油と一般に呼ばれる水素化分解基材油に依存しなければならなくなってきた。
【００２８】
最近、主要な自動車製造業者は、改良された粘度特性の必要性を増大させる、より小型かつより高出力密度の設計に移行したため、ＡＴＦに要求される性能仕様を再び増大させた。（表１参照）とくに、構成要素の適切な油圧操作を確実に行うために、より低い運転温度でより低い粘度が必要とされる。
【００２９】
【表１】
2006521416.tif 000002
【００３０】
これまでのＯＥＭ  ＡＴＦ要件は、グループＩ基材油またはグループＩＩもしくはグループＩＩＩ基材油とブレンディングされたグループＩ基材油を使用するだけで、通常は満足された。これらの新しい厳しい性能要件は、はるかに高価なグループＩＩＩおよびグループＩＶ基材油からＡＴＦを配合することによってのみ、満足することができる。
【００３１】
本発明の機能性流体に組み込まれる高粘度指数基材油は、他の高粘度指数基材油と比較して優れた低温性能を有する。性能差は、従来の高粘度指数基材油が理論粘度から有意にはずれる−３０℃未満の温度範囲で最も重要である。具体的に説明すると、比較の従来の高粘度指数基材油の測定低温ＣＣＳ粘度は、低温において同一の基材油の予想理論粘度に関して予測された粘度値（ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式）よりも高い粘度値の方向にずれる傾向がある（図１）。
【００３２】
本発明の機能性流体に組み込まれる本発明の基材油、基油は、驚くべきことに、ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１補遺）に従って記述される基材油および基油の理論粘度挙動により予測される、より理想的なきわめて望ましい性能を示す。さらに、本発明の基材油および基油は、測定低温粘度対理論低温粘度の比に関して、入手可能な市販のグループＩＩＩ基油と驚くほど異なることが判明している。ここで、実際の粘度は、−３０℃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、かつ理論粘度は、測定ＣＣＳ粘度と同一の温度におけるヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１、補遺）から誘導される。ＣＣＳ粘度は、高剪断（ｈｉｇｈ  ｓｈｅｅｒ）条件下で測定され、一方、ブルックフィールド粘度は、低剪断（ｌｏｗ  ｓｈｅｅｒ）条件下で測定される。
【００３３】
本発明の機能性流体に組み込まれる基材油および基油は、測定粘度対理論粘度比が１．２以下、好ましくは１．１６以下、多くの場合、より好ましくは１．１２以下であるというユニークなきわめて望ましい特性を有する。約１．２未満の測定粘度対理論粘度比を有し、比が１．０に近い基材油および基油は、きわめて望ましい。なぜなら、比が小さくなることは、低温性能および操作性の有意な利点を示唆するからである。しかしながら、現在利用可能なグループＩＩＩ基材油および基油は、１．２以上の特徴的な測定粘度対理論粘度比を有するので、より不十分な基油低温粘度および操作性であることが示唆される。いくつかの場合には、約０．８〜約１．２の測定粘度対理論粘度比を有することが好ましい。
【００３４】
本発明の一実施形態では、本発明の機能性流体には、
（ａ）１３０以上の粘度指数（ＶＩ）と、
（ｂ）−１０℃以下の流動点と、
（ｃ）−３０℃以下の温度において１．２に等しいかもしくはそれ未満の測定低温粘度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、ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式を用いて同一温度で計算される）と、
の特性の驚くべきかつ予想外の組合せを同時に有する基材油が組み込まれる。
【００３５】
このほか、本発明の機能性流体に組み込まれる基材油および基油は、また、次の特性：
（ａ）少なくとも９０重量％の飽和物含有率と、
（ｂ）０．０３重量％以下の硫黄含有率と、
を有しうる。
【００３６】
本発明の基材油または基油が組み込まれた製品は、従来のグループＩＩおよびグループＩＩＩ基材油から製造された他の類似の製品よりも明らかに優れた利点を有する。本発明の一実施形態は、１種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機能性流体である。本発明の他の実施形態は、１種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機能性流体である。本発明は、低温特性が完成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。より詳細には、これらの基材油または基油が組み込まれた本発明の機能性流体は、予想外に優れたブルックフィールド粘度性能結果を示すＡＴＦを生成することが判明した。
【００３７】
本発明の他の実施形態は、
（ｉ）１００℃において約１．５〜約８．５ｍｍ２／秒、好ましくは１００℃において約２．０〜約６．０ｍｍ２／秒、より好ましくは１００℃において約３．０〜約５．０ｍｍ２／秒の動粘度と、約１１０〜約１６０、好ましくは約１２０〜約１５０、より好ましくは約１３０〜約１５０の粘度指数と、約−９℃以下、好ましくは約−１２℃以下、より好ましくは約−１５℃以下の流動点と、約９２〜約１００質量％、より好ましくは約９６〜約１００質量％の飽和物含有率と、を有する少なくとも１種の基材油と、
（ｉｉ）場合により、１００℃において約１．５〜約８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、約９０以上の粘度指数と、約−１５℃以下の流動点と、約９２〜約１００質量％の飽和物含有率と、を有する１種以上の水素化分解された基材油を含む約０体積％〜約８０体積％、好ましくは約０体積％〜約５０体積％の水素化分解されたグループＩＩまたはグループＩＩＩ基材油混合物であって、
ここで、本発明の基材油（ｉ）は、基油ブレンドの約２０体積％〜約１００体積％、好ましくは約４０体積％〜約１００体積％の量で存在し、
水素化分解された基材油（ｉｉ）は、基油ブレンドの約０体積％〜約８０体積％、好ましくは約０体積％〜約６０体積％の量で存在し、
該基材油の混合物は、１００℃において約３〜約６．５ｍｍ２／秒、好ましくは１００℃において約３．５ｍｍ２／秒〜約５．５ｍｍ２／秒の基材油ブレンド動粘度と、約１００〜約１５０、好ましくは約１２０〜約１５０の粘度指数と、約−１２℃以下、好ましくは約−１５℃以下の流動点と、を有する、混合物と、
（ｉｉｉ）場合により、少なくとも１種の性能添加剤と、
を含む機能性流体であって、
１００℃において約４．５〜約９．５ｍｍ２／秒、好ましくは１００℃において約５．５〜約８．５ｍｍ２／秒の動粘度と、約１５０〜約２３０の粘度指数と、約−４２℃以下の流動点と、−４０℃において約２０，０００ｃＰ以下、好ましくは−４０℃において約１５，０００ｃＰ以下、より好ましくは−４０℃において約１０，０００ｃＰ以下のブルックフィールド粘度と、を有する、機能性流体である。
【００３８】
［製造方法］
この製造方法により製造された基材油および基油を組み込むことにより誘導される機能性流体は、物理特性のユニークな組合せを示すだけでなく、入手可能な市販の製品と区別および差別化されるユニークな組成特性を示す。かくして、本明細書で説明した製造方法から誘導される本発明の基材油および基油が組み込まれた機能性流体は、本発明の基材油および基油をユニークに規定するユニークな化学的、組成的、分子的、および構造的な特徴を有すると予想される。
【００３９】
本発明の機能性流体に組み込まれる基材油および基油は、ワックス質原料油を変換して高粘度指数を有する潤滑油粘度の油を生成することを含む製造方法に従って製造され、しかも高収率で製造される。かくして、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ＶＩを有し、かつ優れた低温特性を有する基材油および基油を得ることが可能である。これらの基材油は、高収率で調製できると同時に、高ＶＩおよび低流動点のような優れた特性を備える。
【００４０】
これらの製造方法で使用されるワックス質原料油は、天然源または鉱物源または合成源から誘導可能である。この製造方法に供される原料は、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しうる。好ましい合成ワックス質原料油は、一般的には少なくとも９０重量％、多くの場合少なくとも９５重量％、いくつかの場合少なくとも９７重量％のワックス質パラフィン重量含有率を有する。さらに、本発明の基材油および基油を製造するために、これらの製造方法で使用されるワックス質原料油は、１種以上の個別の天然、鉱物、または合成のワックス質原料油、またはそれらの任意の混合物を含みうる。
【００４１】
さらに、これらの製造方法に供される原料は、従来の鉱油に由来するものであってもよいし、合成製造方法に由来するものであってもよい。たとえば、合成製造方法に由来するものとしては、フィッシャー・トロプシュプロセスまたはコルベル・エンゲルハルト（Ｋｏｌｂｅｌ−Ｅｎｇｌｅｈａｒｄｔ）プロセスのような製造方法により製造されるＧＴＬ（ガスツーリキッド）またはＦＴ（フィッシャー・トロプシュ）炭化水素が挙げられよう。好ましい原料油の多くは、主に飽和（パラフィン系）組成物を有するものとして特性付けられる。
【００４２】
より詳細には、本発明の製造方法で使用される原料油は、ＡＳＴＭ  Ｄ８６またはＡＳＴＭ２８８７により測定したときに、潤滑油範囲に沸点を有する、典型的には６５０Ｆ（３４３℃）超の１０％留出点を有するワックス含有原料であり、かつ鉱物源または合成源から誘導される。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％までのワックスを有しうる。原料のワックス含有率は、核磁気共鳴分光法（ＡＳＴＭ  Ｄ５２９２）により、相関ｎｄＭ法（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３８）により、または溶媒法（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３５）により、決定可能である。ワックス質原料は、天然源または鉱物源または合成源のようないくつかの供給源から誘導可能である。とくに、ワックス質原料としては、たとえば、ラフィネートのような溶媒精製プロセスに由来する油、部分溶媒脱蝋油、脱歴油、留出油、真空ガス油、コーカーガス油、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挙げられよう。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、溶媒脱蝋またはプロパン脱蝋により炭化水素原料から誘導される。スラックワックスは、いくらかの残油を含有し、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から誘導される。フィッシャー・トロプシュ合成プロセスでは、フィッシャー・トロプシュワックスが調製される。好適なワックス質原料油の例としては、Ｐａｒａｆｌｉｎｔ  ８０（水素化されたフィッシャー・トロプシュワックス）およびＳｈｅｌｌ  ＭＤＳワックス質ラフィネート（水素化および部分異性化された中間留出合成ワックス質ラフィネート）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４３】
原料油は、高含有率の窒素汚染物質および硫黄汚染物質を有している可能性がある。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発明の製造方法で処理することができる。高ワックス含有率を有する原料は、典型的には２００までまたはそれ以上の高粘度指数を有する。硫黄および窒素の含有率は、それぞれ、標準的なＡＳＴＭ法Ｄ５４５３およびＤ４６２９により測定可能である。
【００４４】
溶媒抽出に由来する原料では、常圧蒸留から得られる高沸点石油フラクションは、減圧蒸留ユニットに送られ、このユニットから得られる蒸留フラクションは溶媒抽出される。減圧蒸留から得られる残留物は、脱歴することが可能である。溶媒抽出プロセスでは、エキストラクト相中に芳香族成分を選択的に溶解させ、一方、ラフィネート相中により多くのパラフィン系成分を残存させる。ナフテン類は、エキストラクト相とラフィネート相との間で分配される。溶媒抽出に供される典型的な溶媒としては、フェノール、フルフラール、およびＮ−メチルピロリドンが挙げられる。溶媒対油の比、抽出温度、および抽出される留出油を溶媒に接触させる方法を制御することにより、エキストラクト相とラフィネート相との間の分離度を制御することができる。
【００４５】
［水素化処理］
水素化処理では、触媒は、第６族金属（第１〜１８族を有するＩＵＰＡＣ周期表方式に基づく）、第８〜１０族金属、およびそれらの混合物を含む触媒のような水素化処理に有効な触媒である。好ましい金属としては、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挙げられる。これらの金属または金属の混合物は、典型的には、耐火性金属酸化物担体に担持された酸化物または硫化物として存在する。金属の混合物はまた、バルク金属触媒として存在していてもよく、その場合、金属の量は、触媒を基準にして３０重量％以上である。好適な金属酸化物担体としては、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挙げられる。好ましいアルミナは、ガンマアルミナまたはベータアルミナのような細孔性アルミナである。金属の量は、単独または混合物のいずれにおいても、触媒を基準にして約０．５〜３５重量％の範囲である。第９〜１０族金属と第６族金属との好ましい混合物の場合、第９〜１０族金属は、触媒を基準にして０．５〜５重量％の量で存在し、第６族金属は、５〜３０重量％の量で存在する。金属の量は、原子吸光分析、誘導結合プラズマ原子発光分析、または個々の金属に対してＡＳＴＭにより規定された他の方法により、測定可能である。
【００４６】
金属酸化物担体の酸性度は、促進剤および／またはドーパントを添加することにより、または金属酸化物担体の性質を制御することにより、たとえば、シリカ−アルミナ担体に組み込まれるシリカの量を制御することにより、制御できる。促進剤および／またはドーパントの例としては、ハロゲンとくにフッ素、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。ハロゲンのような促進剤は、一般的には、金属酸化物担体の酸性度を増加させるが、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、そのような担体の酸性度を減少させる傾向がある。
【００４７】
水素化処理条件は、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液体時間空間速度（ＬＨＳＶ）、好ましくは０．１〜５ＬＨＳＶの空間速度、および８９〜１７８０ｍ３／ｍ３（５００〜１００００ｓｃｆ／Ｂ）、好ましくは１７８〜８９０ｍ３／ｍ３の水素対原料比を含む。
【００４８】
水素化処理により、後続の脱蝋工程で許容できないほど脱蝋触媒に影響を及ぼすことのないレベルにまで窒素含有汚染物質および硫黄含有汚染物質の量を減少させる。また、本発明の温和な水素化処理工程を通過する多核芳香族種が存在する可能性がある。これらの汚染物質は、もし存在するのであれば、後続の水素化精製工程で除去されるであろう。
【００４９】
水素化処理時、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℃）−生成物に変換されて、ＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満の増加である水素化処理された原料油が生成される。本発明の原料のワックス含有率が高いので、水素化処理工程時のＶＩ増加は最小限に抑えられる。
【００５０】
水素化処理された原料油は、脱蝋工程に直接送ってもよいし、好ましくは、脱蝋前に硫化水素およびアンモニアのようなガス状汚染物質を除去するためにストリッピングを行ってもよい。ストリッピングは、フラッシュドラムまたはフラクショネーターのような従来の手段により行うことができる。
【００５１】
［脱蝋触媒］
脱蝋触媒は、結晶性であってもアモルファスであってもよい。結晶性材料は、少なくとも１つの１０または１２環チャネルを含有するモレキュラーシーブであり、アルミノシリケート（ゼオライト）またはシリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）を基材とするものであってよい。酸素化物処理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チャネルを含有しうる。そのようなゼオライトの例としては、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環チャネルを含有するアルミノホスフェートの例としては、ＥＣＲ−４２が挙げられる。１２環チャネルを含有するモレキュラーシーブの例としては、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については、（特許文献１〜７）に記載されている。ＭＣＭ−６８については、（特許文献８）に記載されている。ＭＣＭ−７１およびＩＴＱ−１３については、（特許文献９）および（特許文献１０）に記載されている。ＥＣＲ−４２については、（特許文献１１）に開示されている。好ましい触媒としては、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２、およびＺＳＭ−２３が挙げられる。とくに好ましいのは、ＺＳＭ−４８である。モレキュラーシーブは、好ましくは水素形である。還元は、脱蝋工程時にそのままｉｎ  ｓｉｔｕで行うことができるか、または他の容器でｅｘ  ｓｉｔｕで行うことができる。
【００５２】
アモルファス脱蝋触媒としては、アルミナ、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、フッ素化シリカ−アルミナ、および第３族金属をドーピングしたシリカ−アルミナが挙げられる。そのような触媒については、たとえば、（特許文献１２）および（特許文献１３）に記載されている。
【００５３】
脱蝋触媒は二機能性である。すなわち、少なくとも１種の第６族金属、少なくとも１種の第８〜１０族金属、またはそれらの混合物である金属水素化成分が充填される。好ましい金属は、第９〜１０族金属である。とくに好ましいのは、Ｐｔ、Ｐｄ、またはそれらの混合物のような第９〜１０族貴金属である（第１〜１８族を有するＩＵＰＡＣ周期表方式に基づく）。これらの金属は、触媒を基準にして０．１〜３０重量％の比率で充填される。触媒調製法および金属充填法については、たとえば、（特許文献１４）に記載されており、たとえば、イオン交換法および分解性金属塩を用いる含浸法が挙げられる。金属分散法および触媒粒子サイズ制御については、（特許文献２）に記載されている。小さい粒子サイズおよび良好に分散された金属を有する触媒が好ましい。
【００５４】
モレキュラーシーブは、典型的には、脱蝋条件下で利用される可能性のある高温に耐えるバインダー材料で複合化されて完成脱蝋触媒を形成するか、またはバインダーを含まない（自己結合型）。バインダー材料は、通常、無機酸化物であり、たとえば、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカと他の金属酸化物（チタニア、マグネシア、トリア、ジルコニアなど）との２種の組合せ、およびこれらの酸化物の３種の組合せ（シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−マグネシアなど）である。完成脱蝋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。そのような触媒は、噴霧乾燥法、押出法などのような方法により形成される。脱蝋触媒は、硫化形でも非硫化形でも使用可能であり、好ましくは硫化形である。
【００５５】
有効な脱蝋条件は、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の液体時間空間速度、および４５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１００００ｓｃｆ／Ｂ）、好ましくは８９〜８９０ｍ３／ｍ３（５００〜５０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガスレートを含む。
【００５６】
［水素化精製］
脱蝋から得られた生成物の少なくとも一部分は、分離されることなく水素化精製工程に直接送られる。製品品質を所望の仕様どおりに調整するために、脱蝋から得られ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、もしあれば潤滑油範囲オレフィンおよび残留芳香族化合物を飽和させ、さらにもしあれば残存するヘテロ原子および着色体を除去することを目的とした温和な水素化処理の形態である。脱蝋後水素化精製は、通常、脱蝋工程に続いて連続的に行われる。一般的には、水素化精製は、約１５０℃〜３５０℃、好ましくは１８０℃〜２５０℃の温度で行われるであろう。全圧力は、典型的には、２８５９〜２０７８６ｋＰａ（約４００〜３０００ｐｓｉｇ）である。液体時間空間速度は、典型的には０．１〜５ＬＨＳＶ（ｈｒ−１）、好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、水素処理ガスレートは、４４．５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）である。
【００５７】
水素化精製触媒は、第６族金属（第１〜１８族を有するＩＵＰＡＣ周期表方式に基づく）、第８〜１０族金属、およびそれらの混合物を含有する触媒である。好ましい金属としては、強力な水素化機能を有する少なくとも１種の貴金属、とくに、白金、パラジウム、およびそれらの混合物が挙げられる。金属の混合物はまた、バルク金属触媒として存在していてもよく、その場合、金属の量は、触媒を基準にして３０重量％以上である。好適な金属酸化物担体としては、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挙げられる。芳香族化合物の飽和に好ましい水素化精製触媒は、細孔性担体に担持された比較的強力な水素化機能を有する少なくとも１種の金属を含むであろう。典型的な担体材料としては、アルミナ、シリカ、およびシリカ−アルミナのようなアモルファスまたは結晶性の酸化物材料が挙げられる。触媒の金属含有率は、多くの場合、非貴金属に対して約２０重量％程度である。貴金属は、通常、約１重量％以下の量で存在する。
【００５８】
水素化精製触媒は、好ましくは、Ｍ４１Ｓ類またはＭ４１Ｓ族の触媒に属するメソ細孔性材料である。Ｍ４１Ｓ族の触媒は、高シリカ含有率を有するメソ細孔性材料であり、その調製については、（非特許文献２）にさらに記載されている。例としては、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８、およびＭＣＭ−５０が挙げられていた。メソ細孔性とは、１５〜１００Åの細孔サイズを有する触媒を意味する。この類の好ましいメンバーは、ＭＣＭ−４１であり、その調製については、（特許文献１５）に記載されている。ＭＣＭ−４１は、六角形構成の均一サイズの細孔を有する無機細孔性非層状相である。ＭＣＭ−４１の物理構造は、ストローの束のような構造であり、ストローの開口（細孔のセル径）は、１５〜１００オングストロームの範囲である。ＭＣＭ−４８は立方対称を有し、たとえば、（特許文献１６）に記載されており、一方、ＭＣＭ−５０はラメラ構造を有する。メソ細孔性範囲のさまざまなサイズの細孔開口を有するＭＣＭ−４１を作製することができる。メソ細孔性材料は、第８族、第９族、または第１０族金属のうちの少なくとも１つである金属水素化成分を保持しうる。好ましいのは、貴金属、とくに第１０族貴金属であり、最も好ましのは、Ｐｔ、Ｐｄ、またはそれらの混合物である。
【００５９】
一般的には、水素化精製は、約１５０℃〜３５０℃、好ましくは１８０℃〜２５０℃の温度で行われるであろう。全圧力は、典型的には、２８５９〜２０７８６ｋＰａ（約４００〜３０００ｐｓｉｇ）である。液体時間空間速度は、典型的には０．１〜５ＬＨＳＶ（ｈｒ−１）、好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、水素処理ガスレートは、４４．５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）である。
【００６０】
一実施形態では、本発明は、
（１）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されてＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、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水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（２）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（３）有効な接触水素化脱蝋条件下において、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、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、またはフッ素化シリカアルミナのうちの少なくとも１つである脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９族または第１０族貴金属を含有する工程と、
を含む製造方法により生成される少なくとも１３０のＶＩを有する少なくとも１種の基材油を含む機能性流体に関する。
【００６１】
本発明の他の実施形態は、
（１）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、ＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、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水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（２）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（３）有効な接触水素化脱蝋条件下において、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、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、またはフッ素化シリカ−アルミナのうちの少なくとも１つである脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９族または第１０族貴金属を含有する工程と、
（４）水素化精製条件下において、工程（３）から得られた生成物をＭ４１Ｓ族のメソ細孔性水素化精製触媒で水素化精製する工程と、
を含む製造方法により生成される少なくとも１３０のＶＩを有する少なくとも１種の基材油を含む機能性流体に関する。
【００６２】
本発明の他の実施形態は、
（１）原料油の５重量％未満が６５０°Ｆ（３４３℃）−生成物に変換されて、水素化処理された原料油を生成してＶＩ増加が原料油のＶＩから４未満の増加である水素化処理された原料油を生成するように、有効な水素化処理条件下において、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水素化処理触媒で水素化処理する工程と、
（２）該水素化処理された原料油をストリッピングして液体生成物からガス状生成物を分離する工程と、
（３）有効な接触水素化脱蝋条件下において、ＺＳＭ−４８である脱蝋触媒で該液体生成物を水素化脱蝋する工程であって、ここで、該脱蝋触媒は、少なくとも１種の第９族または第１０族貴金属を含有する工程と、
（ａ）場合により、水素化精製条件下において、工程（３）から得られた生成物をＭＣＭ−４１で水素化精製する工程と、
を含む製造方法により生成される少なくとも１３０のＶＩを有する少なくとも１種の基材油を含む機能性流体に関する。
本発明を実施する製造方法に関するこのほかの詳細については、同時係属出願の（特許文献１７）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に見いだしうる。
【００６３】
［基材油および基油］
広範にわたる基材油および基油が当技術分野で公知である。本明細書に記載のユニークな基材油および基油と一緒に、本発明の機能性流体に組み込むべく共基油または共基油として、併用しうる基材油および基油は、天然油、鉱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、本発明で個別にまたは任意の組合せの混合物として使用可能である。天然油、鉱油および合成油（またはそれらの混合物）は、未精製のまま使用するか、精製するか、または再精製することができる（後者の油は、再生油または再処理油としても知られている）。未精製油は、天然源、鉱物源、または合成源から直接得られる油であり、追加の精製を行うことなく使用される。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系油、およびエステル化プロセスから直接得られるエステル油が包含される。精製油は、未精製油に関連して論じた油と類似したものであるが、ただし、精製油は、少なくとも１つの潤滑油特性を改良する１つ以上の精製工程に付される。当業者であれば、多くの精製プロセスに精通している。これらのプロセスとしては、たとえば、溶媒抽出、蒸留、二次蒸留、酸抽出、塩基抽出、濾過、パーコレーション、脱蝋、水素異性化、水素化分解、水素化精製などが挙げられる。再精製油は、精製油のときと類似のプロセスにより得られるが、ただし、すでに使用された油を用いる。
【００６４】
グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶは、潤滑基材油および基油に対するガイドラインを作成するために米国石油協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）（ＡＰＩ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  １５０９；ｗｗｗ．ＡＰＩ．ｏｒｇ）により開発され定義された基材油の広義の分類である。グループＩ基材油は、一般的には、約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３重量％超の硫黄および／または約９０％未満の飽和物を含有する。グループＩＩ基材油は、一般的には、約８０〜１２０の粘度指数を有し、約０．０３重量％以下の硫黄および約９０％以上の飽和物を含有する。グループＩＩＩ基材油は、一般的には、約１２０超の粘度指数を有し、約０．０３重量％以下の硫黄および約９０％超の飽和物を含有する。グループＩＶには、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）が包含される。グループＶ基材油には、グループＩ〜ＩＶに含まれない基材油が包含される。これら５つの各グループの性質を以下の表２にまとめる。
【００６５】
【表２】
2006521416.tif 000003
【００６６】
基材油および基油は、多くの供給源から誘導可能である。天然油には、動物油、植物油（たとえば、ヒマシ油およびラード油）、および鉱油が包含される。動物油および植物油に関しては、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、鉱油が好ましい。鉱油は、その原油産地により大きく異なる。たとえば、パラフィン系であったり、ナフテン系であったり、混合パラフィン−ナフテン系であったりする。石炭または頁岩から誘導される油もまた、本発明に有用である。天然油はまた、その採油および精製に使用される方法によっても異なる。たとえば、その蒸留範囲によって、さらには直留であるか、または分解、水素化精製、もしくは溶媒抽出されたものであるかによって、異なる。
【００６７】
合成油としては、炭化水素油が挙げられる。炭化水素油には、重合オレフィンおよびインター重合オレフィン［たとえば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマー、エチレン−オレフィンコポリマー、およびエチレン−アルファオレフィンコポリマー、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、Ｏ、Ｎ、またはＳを含有していてもよい）のポリマーまたはコポリマー］のような油が包含される。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。たとえば、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るＰＡＯが利用可能である。（特許文献１８〜２０）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）を参照されたい。
【００６８】
グループＩＩＩおよびＰＡＯの基材油および基油は、典型的には、いくつかの粘度グレードで入手可能である。たとえば、１００℃において動粘度が４ｃＳｔ、５ｃＳｔ、６ｃＳｔ、８ｃＳｔ、１０ｃＳｔ、１２ｃＳｔ、４０ｃＳｔ、１００ｃＳｔであるもの、さらには任意の数の中間粘度グレードを有するものが入手可能である。このほか、高粘度指数特性を有するＰＡＯ基材油および基油、典型的には、より高い粘度グレードのもの、たとえば、１００℃において動粘度が１００ｃＳｔ〜３０００ｃＳｔまたはそれ以上であるものが入手可能である。既知物質でありエクソンモービル・ケミカルス・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大量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〜約３０００の範囲にある。ＰＡＯは、典型的には、アルファオレフィンの比較的低分子量の水素化ポリマーまたはオリゴマーである。アルファオレフィンには、限定されるものではないが、Ｃ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンが包含され、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。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、さらには混合オレフィンから誘導されるポリオレフィンである。しかしながら、許容しうる低揮発性の低粘度基油を提供するために、Ｃ１４〜Ｃ１８の範囲の高級オレフィンの二量体を使用することも可能である。粘度グレードおよび出発オリゴマーにもよるが、ＰＡＯは、主に、出発オレフィンの三量体および四量体であり、副次量のより高次のオリゴマーを含み、約１．５〜１２ｃＳｔの粘度範囲を有するであろう。ＰＡＯ基材油および基油は、個別にまたは２種以上の任意の組合せで、配合潤滑油組成物または機能性流体に使用可能である。
【００６９】
ＰＡＯ流体は、たとえば、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素と、水、アルコール（たとえば、エタノール、プロパノール、もしくはブタノール）、カルボン酸、またはエステル（たとえば、エチルアセテートもしくはエチルプロピオネート）と、の錯体をはじめとするフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下でアルファオレフィンを重合させることにより、都合よく生成可能である。たとえば、（特許文献２１）または（特許文献２２）に開示されている方法を、本発明で都合よく使用することが可能である。ＰＡＯ合成についての他の解説は、次の（特許文献２３〜３２）に見いだされる。Ｃ１４〜Ｃ１８オレフィンの二量体については、（特許文献３３）に記載されている。前述の特許は、すべてその全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする。
【００７０】
他のタイプの合成ＰＡＯ基材油および基油としては、（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油流体が挙げられる。それらは、本発明の基材油および基油と組み合わせて、さらには本発明の配合潤滑油組成物または機能流体で、きわめて有利に使用することができる。たとえば、論文（非特許文献３）（その全体が組み入れられるものとする）に記載されているような他の有用な合成潤滑油を利用することも可能である。
【００７１】
他の合成基材油および基油としては、反応性基がオレフィン性でない低分子量化合物のオリゴマー化または重合を行ってより高分子量の化合物に変換することにより誘導される炭化水素油が挙げられる。この際、場合により、追加のプロセス（たとえば、異性化脱蝋、アルキル化、エステル化、水素異性化、脱蝋など）でさらに反応させたり化学修飾したりすることにより、潤滑油粘度の基油を得ることも可能である。
【００７２】
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。アルキル化芳香族ストック（たとえば、ヒドロカルビル芳香族化合物）では、アルキル置換基は、典型的には約８〜２５個の炭素原子、通常は約１０〜１８個の炭素原子のアルキル基であり、かつそのような置換基は、３個まで存在しうる。これらのアルキルベンゼンについては、（非特許文献４）に記載のとおりである。トリアルキルベンゼンは、（特許文献３４）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り製造可能である。他のアルキルベンゼンについては、（特許文献３５）および（特許文献３６）に記載されている。アルキルベンゼンは、潤滑油基油として、とくに低温用途（北極圏乗物用油および冷凍機油）向けに、および製紙用油で、使用される。それらは、ビスタ・ケミカル・カンパニー（Ｖｉｓｔａ  Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．）、ハンツマン・ケミカル・カンパニー（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、シェブロン・ケミカル・カンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、および日本石油株式会社のような線状アルキルベンゼン（ＬＡＢ）の製造業者から市販品として入手可能である。線状アルキルベンゼンは、典型的には、良好な低流動点および低温粘度ならびに１００超のＶＩ値を有し、さらに添加剤に対する良好な溶解力を有する。所望により使用しうる他のアルキル化芳香族化合物については、たとえば、（非特許文献５）に記載されている。芳香族基材油および基油としては、たとえば、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または高級同族体、１つ以上の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−アリールヘテロ環式化合物のヒドロカルビルアルキル化誘導体が挙げられよう。
【００７３】
使用することのできるヒドロカルビル芳香族化合物は、その重量の少なくとも約５％が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から誘導された任意のヒドロカルビル分子でありうる。これらのヒドロカルビル芳香族化合物としては、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挙げられる。芳香族化合物は、モノアルキル型、ジアルキル型、ポリアルキル型などでありうる。芳香族化合物は、単官能型または多官能型でありうる。ヒドロカルビル基はまた、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、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よりなる混合物で構成することもできる。ヒドロカルビル基は、約Ｃ６から約Ｃ６０までの範囲にありうるが、多くの場合、約Ｃ８〜約Ｃ４０の範囲が好ましい。多くの場合、ヒドロカルビル基の混合物が好ましい。ヒドロカルビル基は、場合により、硫黄、酸素、および／または窒素を含有する置換基を包含しうる。芳香族基はまた、分子の少なくとも約５％が上記のタイプの芳香族部分で構成されることを条件として、天然（石油）源から誘導することもできる。１００℃において粘度は、約３ｃＳｔ〜約５０ｃＳｔであることが望ましいが、ヒドロカルビル芳香族成分では、多くの場合、約３．４ｃＳｔ〜約２０ｃＳｔの粘度がより好ましい。一実施形態では、アルキル基が主に１−ヘキサデセンで構成され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。たとえば、ナフタレンは、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、もしくはより高級なオレフィン、類似の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化合物の有用な濃度は、用途にもよるが、約２％〜約２５％、好ましくは約４％〜約２０％、より好ましくは約４％〜約１５％でありうる。
【００７４】
他の有用な基材油としては、水素異性化ワックス質基材油（たとえば、ガス油、スラックワックス、燃料ハイドロクラッカーボトム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を含むワックスアイソメレート基材油および基油、ガスツーリキッド（ＧＴＬ）基材油および基油、ならびに他のワックスアイソメレート水素異性化基材油および基油、またはそれらの混合物が挙げられる。フィッシャー・トロプシュ合成の高沸点残留物であるフィッシャー・トロプシュワックスは、非常に低い硫黄含有率の高パラフィン炭化水素である。そのような基材油の製造に使用される水素処理では、アモルファスな水素化分解／水素異性化触媒、たとえば、専用の潤滑油水素化分解（ＬＨＤＣ）触媒のうちの１つ、または結晶性の水素化分解／水素異性化触媒、好ましくはゼオライト系触媒を使用することが可能である。たとえば、１つの有用な触媒は、（特許文献６）に記載されているようなＺＳＭ−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プロセスについては、たとえば、（特許文献３７）、（特許文献３）、（特許文献３８〜４３）に記載されている。とくに有利な製造方法については、（特許文献４４）および（特許文献４５）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製造方法については、（特許文献４６）および（特許文献４７）に記載されている。ガスツーリキッド（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アイソメレート水素異性化（ワックスアイソメレート）基材油および基油は、本発明に有利に使用され、１００℃において約３．８ｃＳｔの動粘度および約１３８の粘度指数を有するＧＴＬ４により例示されるように、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１００℃における有用な動粘度を有しうる。ガスツーリキッド（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アイソメレート水素異性化基材油および基油は、約−２０℃以下の有用な流動点を有する可能性があり、いくつかの条件下では、約−２５℃以下の有利な流動点、約−３０℃〜約−４０℃もしくはそれ以下の有用な流動点を有する可能性がある。ガスツーリキッド（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、ならびにワックスアイソメレート水素異性化基材油および基油の有用な組成物は、たとえば、（特許文献４８〜５０）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に列挙されている。
【００７５】
ガスツーリキッド（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、従来のグループＩＩおよびグループＩＩＩの基材油および基油よりも有益な動粘度の利点を有し、本発明で共基材油または共基油として使用可能である。ガスツーリキッド（ＧＴＬ）基材油および基油は、１００℃における約２０〜５０ｃＳｔまでの有意により高い動粘度を有する可能性があるが、これと比較して、市販のグループＩＩ基材油および基油は、１００℃において約１５ｃＳｔまでの動粘度を有する可能性があり、市販のグループＩＩＩ基材油および基油は、１００℃において約１０ｃＳｔまでの動粘度を有する可能性がある。グループＩＩおよびグループＩＩＩの基材油および基油の動粘度領域がより制限されているのに比べて、ガスツーリキッド（ＧＴＬ）基材油および基油の動粘度は、より高い領域にあるので、本発明と組み合わせて潤滑油組成物を配合する際にさらなる有益な利点を提供することができる。また、例外的に低い硫黄含有率のガスツーリキッド（ＧＴＬ）基材油および基油ならびに他のワックスアイソメレート水素異性化基材油および基油を、低い硫黄含有率の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の基材油および基油と組み合わせ、さらに本発明と組み合わせれば、非常に低い全硫黄含有率が潤滑性能に有益な影響を及ぼしうる潤滑油組成物においてさらなる利点を提供することができる。
【００７６】
アルキレンオキシドポリマーおよびインターポリマー、ならびにたとえばエステル化またはエーテル化により得られる修飾された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、これらの油は、エチレンオキシドもしくはプロピレンオキシド、これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキルおよびアリールエーテル（たとえば、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（たとえば、酸性酸エステル、混合Ｃ３〜８脂肪酸エステル、もしくはテトラエチレングリコールのＣ１３オキソ酸ジエステル）を重合させることにより取得可能である。
【００７７】
エステルは、有用な基材油を含む。添加剤溶解力およびシール適合化特性は、二塩基酸と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を用いて確保することが可能である。前者のタイプのエステルとしては、たとえば、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と、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さまざまなアルコールと、のエステルが挙げられる。これらのタイプのエステルの特定例としては、ジブチルアジペート、ジ（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジエイコシルセバケートなどが挙げられる。
【００７８】
とくに有用である合成エステルは、１種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（たとえば、ネオペンチルポリオール、具体的には、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）を、Ｃ５〜Ｃ３０酸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（たとえば、飽和直鎖状脂肪酸、具体的には、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、およびベヘン酸など、または対応する分枝鎖状脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸、具体的にはオレイン酸、あるいはそれらの混合物）と、反応させることにより得られるエステルである。
【００７９】
好適な合成エステル成分としては、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、約５〜約１０個の炭素原子を含有する１種以上のモノカルボン酸と、のエステルが挙げられる。そのようなエステルは、広く市販品として入手可能であり、たとえば、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（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）］が挙げられる。
【００８０】
他のエステルとしては、場合により遊離のヒドロキシル基またはカルボキシル基が含まれていてもよい完全エステル型または部分エステル型の天然のエステルおよびそれらの誘導体が挙げられよう。そのようなエステルとしては、グリセリド、天然のおよび／または修飾された植物性油、脂肪酸または脂肪アルコールの誘導体が挙げられよう。
【００８１】
シリコン系油は、他のクラスの有用な合成潤滑油である。これらの油には、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−シロキサン油およびシリケート油が包含される。好適なシリコン系油の例としては、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）シリケート、ヘキシル−（４−メチル−２−ペントキシ）ジシロキサン、ポリ（メチル）シロキサン、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。
【００８２】
他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、たとえば、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包含される。
【００８３】
他のタイプの基材油および基油としては、高分子テトラヒドロフランおよびその類似体、ならびに反応性側基または末端基が部分的にもしくは完全に誘導体化されているかまたはＯ、Ｎ、もしくはＳを場合により含有していてもよい好適なヒドロカルビル基でキャッピングされているそれらの誘導体が挙げられる。
【００８４】
本発明の基材油および基油のきわめて有益な粘度の利点は、１種以上の性能添加剤と組み合わせて実現することが可能であり、得られる配合潤滑油組成物または機能性流体で、−２５℃未満、好ましくは−３０℃以下において望ましい測定粘度対理論粘度比が実現される。これらの潤滑油組成物または機能性流体は、また、測定粘度対理論粘度比が１．２以下、好ましくは１．１６以下、多くの場合、より好ましくは１．１２以下であるというユニークなきわめて望ましい特性を有する。かくして、本発明の基材油および基油の測定粘度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るので、本発明の基材油および基油と１種以上の性能添加剤とを含む改良された配合潤滑油組成物または機能性流体が得られる。
【００８５】
［性能添加剤］
本発明は、潤滑油組成物において、極性および／または非極性潤滑油基油ならびに性能添加剤、たとえば、限定されるものではないが、含金属および無灰酸化防止剤、含金属および無灰分散剤、含金属および無灰清浄剤、腐食防止剤および防錆剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤（金属タイプおよび非金属タイプ、低灰タイプ、リン含有タイプおよび無リンタイプ、硫黄含有タイプおよび無硫黄タイプ）、極圧添加剤（金属タイプおよび非金属タイプ、リン含有タイプおよび無リンタイプ、硫黄含有タイプおよび無硫黄タイプ）、焼付防止剤、流動点降下剤、ワックス改質剤、粘度指数向上剤、粘度調整剤、シール適合化剤、摩擦調整剤、潤滑化剤、防汚剤、発色剤、消泡剤、抗乳化剤などのような有効量の追加の潤滑油成分と併用することができる。多くの一般に使用される添加剤のレビューに関しては、（非特許文献６）を参照されたい。この文献にはまた、以下で考察し論述したいくつかの潤滑油添加剤に関する良好な解説が与えられている。（非特許文献７）をも参照されたい。とくに、本発明の基油は、低硫黄、低リン、および／または低灰の特性を配合潤滑油組成物または機能性流体に付与する現代の添加剤および／または添加剤系ならびに添加剤パッケージと併用して、有意な性能上の利点を示すことができる。
【００８６】
［摩耗防止剤および極圧剤］
追加の摩耗防止剤を本発明で使用することも可能である。多くの異なるタイプの摩耗防止剤が存在するが、数十年間にわたり、内燃機関クランクケース油用の主要な摩耗防止剤は、金属アルキルチオホスフェート、より詳細には、主要金属成分が亜鉛である金属ジアルキルジチオホスフェートすなわち亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺＤＤＰ）であった。ＺＤＤＰ化合物は、一般的には、式：Ｚｎ［ＳＰ（Ｓ）（ＯＲ１）（ＯＲ２）］２〔式中、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〕で示される。これらのアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってよい。たとえば、好適なアルキル基としては、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挙げられる。ＺＤＤＰは、全潤滑油組成物の約０．４重量％〜約１．４重量％の量で典型的には使用されるが、それよりも多い量または少ない量で有利に使用できることも多い。
【００８７】
しかしながら、これらの添加剤に由来するリンは、触媒コンバーターの触媒に、さらには自動車の酸素センサーにも、有害な影響を及ぼすことが明らかにされている。この作用を最小限に抑える一方法は、ＺＤＤＰの一部分または全部を無リン摩耗防止剤と交換することである。
【００８８】
また、さまざまな無リン添加剤が摩耗防止剤として使用される。硫化オレフィンは、摩耗防止剤および極圧（ＥＰ）添加剤として有用である。硫黄含有オレフィンは、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、アリール脂肪族、または脂環式のオレフィン系炭化水素などの種々の有機材料を硫化することにより調製することができる。オレフィン系化合物は、少なくとも１つの非芳香族二重結合を含有する。そのような化合物は、式：Ｒ３Ｒ４Ｃ＝ＣＲ５Ｒ６〔式中、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〕により定義される。好ましい炭化水素基は、アルキル基またはアルケニル基である。Ｒ３〜Ｒ６のうちの任意の２つが結合してサイクリック環を形成することも可能である。硫化オレフィンおよびその調製に関する追加情報は、（特許文献５１）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に見いだすことができる。
【００８９】
チオリン含有酸（ｔｈｉｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ａｃｉｄ）およびチオリン含有酸（ｔｈｉｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ａｃｉｄ）エステルのポリスルフィドを潤滑油添加剤として使用することについては、（特許文献５２〜５５）に開示されている。摩耗防止剤、酸化防止剤、およびＥＰ添加剤として、ホスホロチオニルジスルフィドを添加することについては、（特許文献５６）に開示されている。アルキルチオカルバモイル化合物（たとえば、ビス（ジブチル）チオカルバモイル化合物）をモリブデン化合物（たとえば、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）およびリン含有エステル（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｅｓｔｅｒ）（たとえば、ジブチルヒドロゲンホスフィット）と組み合わせて潤滑油で摩耗防止剤として使用することについては、（特許文献５７）に開示されている。（特許文献５８）には、改良された摩耗防止性および極圧特性を提供するカルバメート添加剤の使用が開示されている。摩耗防止剤としてのチオカルバメートの使用については、（特許文献５９）に開示されている。モリブデン−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、有用な摩耗防止剤である。以上に記載の各特許は、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする。
【００９０】
グリセロールのエステルを摩耗防止剤として使用することが可能である。たとえば、モノ−、ジ−、およびトリ−オレエート、モノ−パルミテート、およびモノ−ミリステートを使用することが可能である。
【００９１】
ＺＤＤＰは、耐摩耗性を提供する他の組成物と併用される。（特許文献６０）には、チオジキサントゲン化合物（たとえば、オクチルチオキサントゲン）と金属チオホスフェート（たとえば、ＺＤＤＰ）とを組み合わせることにより、耐摩耗性を改良することができると開示されている。（特許文献６１）には、金属アルコキシアルキルキサンテート（たとえば、ニッケルエトキシエチルキサンテート）およびジキサントゲン（たとえば、ジエトキシエチルジキサントゲン）をＺＤＤＰと組み合わせて使用することにより、耐摩耗性が改良されると開示されている。
【００９２】
摩耗防止剤は、約０．０１〜６重量％、好ましくは約０．０１〜４重量％の量で使用可能である。
【００９３】
［粘度指数向上剤］
粘度指数向上剤（ＶＩ向上剤、粘度調整剤、または粘度改良剤としても知られる）は、潤滑油に高温および低温操作性を付与する。これらの添加剤を用いると、高温において剪断安定性が得られ、低温において許容しうる粘度が得られる。
【００９４】
好適な粘度指数向上剤としては、低分子量炭化水素と高分子量炭化水素の両方、ポリエステル、および粘度指数向上剤としても分散剤としても機能する粘度指数向上分散剤が挙げられる。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２０，０００〜５００，００、さらにより典型的には約５０，０００〜２００，０００である。
【００９５】
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コポリマーである。ポリイソブチレンは、一般に使用される粘度指数向上剤である。他の好適な粘度指数向上剤は、ポリメタクリレート（たとえば、種々の鎖長のアルキルメタクリレートのコポリマー）であり、そのうちのいくつかの配合物は、流動点降下剤としての役割も果たす。他の好適な粘度指数向上剤としては、エチレンとプロピレンとのコポリマー、スチレンとイソプレンとの水素化ブロックコポリマー、およびポリアクリレート（たとえば、種々の鎖長のアクリレートのコポリマー）が挙げられる。特定例としては、約５０，０００〜２００，０００の分子量のスチレン−イソプレン系またはスチレン−ブタジエン系のポリマーが挙げられる。
【００９６】
粘度指数向上剤は、約０．０１〜１５重量％、好ましくは約０．０１〜１０重量％、いくつかの場合、より好ましくは約０．０１〜５重量％の量で使用可能である。
【００９７】
［酸化防止剤］
酸化防止剤は、使用時における基油の酸化的分解を遅延させる。そのような分解が起こると、金属表面上に堆積物を生じたり、スラッジを生じたり、または潤滑油の粘度が増加したりする可能性がある。当業者であれば、潤滑油組成物に有用な多種多様な酸化防止剤を熟知している。たとえば、前掲の（非特許文献６）ならびに（特許文献６２）および（特許文献６３）（それらの開示内容はその全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）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包含される。これらのフェノール系酸化防止剤は、無灰（無金属）フェノール系化合物、または特定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りうる。典型的なフェノール系酸化防止剤化合物は、立体障害ヒドロキシル基を含有する化合物であるヒンダードフェノール系化合物であり、これらには、ヒドロキシル基が互いにｏ位またはｐ位に存在するジヒドロキシアリール化合物の誘導体が包含される。典型的なフェノール系酸化防止剤としては、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結合誘導体が挙げられる。このタイプのフェノール系物質の例は、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である。他の有用なヒンダードモノフェノール系酸化防止剤としては、たとえば、ヒンダード２，６−ジ−アルキル−フェノールプロピオン酸エステル誘導体が挙げられる。ビス−フェノール系酸化防止剤も、本発明と組み合わせて有利に使用することが可能である。オルト結合フェノールの例としては、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）、および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。パラ結合ビスフェノールとしては、たとえば、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）が挙げられる。
【００９８】
使用しうる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包含され、これらは単独でまたはフェノール系化合物と組み合わせて使用しうる。非フェノール系酸化防止剤の代表例としては、アルキル化および非アルキル化芳香族アミン、たとえば、式：Ｒ８Ｒ９Ｒ１０Ｎ〔式中、Ｒ８は、脂肪族基、芳香族基、または置換芳香族基であり、Ｒ９は、芳香族基または置換芳香族基であり、そしてＲ１０は、Ｈ、アルキル、アリール、またはＲ１１Ｓ（Ｏ）ｘＲ１２｛ここで、Ｒ１１は、アルキレン基、アルケニレン基、またはアラルキレン基であり、Ｒ１２は、高級アルキル基、またはアルケニル基、アリール基、もしくはアルカリール基であり、そしてｘは、０、１、または２である｝である〕で示される芳香族モノ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可能であり、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は、両方とも、芳香族基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のような他の基と一緒になって結合一体化されうる。
【００９９】
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。脂肪族基の例としては、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。一般的には、脂肪族基は、約１４個を超える炭素原子を含有することはないであろう。本発明の組成物に有用である一般的なタイプのアミン酸化防止剤としては、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挙げられる。２種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を使用することもできる。本発明に有用である芳香族アミン酸化防止剤の特定例としては、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。
【０１００】
硫化アルキルフェノールおよびそのアルカリ金属塩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。
【０１０１】
潤滑油組成物で使用される他のクラスの酸化防止剤は、油溶性銅化合物である。任意の油溶性の好適な銅化合物を潤滑油中にブレンディングすることが可能である。好適な銅酸化防止剤の例としては、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（天然または合成）の銅塩が挙げられる。他の好適な銅塩としては、銅ジチアカルバメート、銅スルホネート、銅フェネート、および銅アセチルアセトネートが挙げられる。アルケニルコハク酸または無水物から誘導される塩基性、中性、もしくは酸性の銅Ｃｕ（Ｉ）およびまたはＣｕ（ＩＩ）塩は、とくに有用であることが知られている。
【０１０２】
好ましい酸化防止剤としては、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挙げられる。これらの酸化防止剤は、タイプ別に個別に使用してもよいし、互いに組み合わせて使用してもよい。そのような添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜２重量％の量で使用可能である。
【０１０３】
［清浄剤］
清浄剤は、潤滑油組成物で一般に使用される。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い陰イオン性または疎油性部分とを含有する陰イオン性物質である。清浄剤の陰イオン性部分は、典型的には、硫黄酸、カルボン酸、リン含有酸（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ａｃｉｄ）、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、アルカリ土類金属またはアルカリ金属である。
【０１０４】
実質的に化学量論量（ｓｔｏｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ  ａｍｏｕｎｔ）の金属を含有する塩は、中性塩として記述され、０〜８０の全塩基価（ＡＳＴＭ  Ｄ２８９６により測定されるＴＢＮ）を有する。多くの組成物は、過塩基化され、金属塩基を大量に含有する。これは、過剰の金属化合物（たとえば、金属の水酸化物または酸化物）を酸性ガス（たとえば、二酸化炭素）と反応させることにより得られる。有用な清浄剤は、中性のもの、中程度に過塩基化されたもの、または高度に過塩基化されたものでありうる。
【０１０５】
少なくともある種の清浄剤は、過塩基化されることが望ましい。過塩基化清浄剤は、燃焼プロセスにより生成される酸性不純物を中和し油中に閉じ込めた状態にするのに役立つ。典型的には、過塩基化された物質は、清浄剤の金属イオンと陰イオン性部分との比が、当量基準で約１．０５：１〜５０：１である。より好ましくは、比は、約４：１〜約２５：１である。生成される清浄剤は、典型的には約１５０以上、多くの場合約２５０〜４５０またはそれ以上のＴＢＮを有する過塩基化清浄剤である。好ましくは、過塩基化カチオンは、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に使用することができる。好ましい清浄剤としては、スルフェート、フェネート、カルボキシレート、ホスフェート、およびサリチレートのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。
【０１０６】
スルホネートは、アルキル置換芳香族炭化水素のスルホン化により典型的には取得されるスルホン酸から調製することが可能である。炭化水素の例としては、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（たとえば、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り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個の炭素原子またはそれ以上の炭素原子、より典型的には、約１６〜６０個の炭素原子を含有する。
【０１０７】
前掲の（非特許文献６）には、潤滑油中の清浄剤および分散剤として有用な種々のスルホン酸のいくつかの過塩基化金属塩が開示されている。（非特許文献８）にも、同様に、分散剤／清浄剤として有用であるいくつかの過塩基化スルホネートが開示されている。
【０１０８】
アルカリ土類フェネートは、他の有用なクラスの清浄剤である。これらの清浄剤は、アルカリ土類金属の水酸化物または酸化物（たとえば、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り生成可能である。有用なアルキル基には、直鎖状または分枝状Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、好ましくはＣ４〜Ｃ２０が包含される。好適なフェノール化合物の例としては、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。それぞれ独立して直鎖状または分枝状である２つ以上のアルキル置換基が出発アルキルフェノールに含まれていてもよいことに留意すべきである。非硫化アルキルフェノールを使用する場合、硫化生成物は、当技術分野で周知の方法により取得可能である。これらの方法には、アルキルフェノールと硫化剤（たとえば、元素硫黄、二塩化硫黄のような硫黄ハロゲン化物など）との混合物を加熱してから硫化フェノールをアルカリ土類金属塩基と反応させることが含まれる。
【０１０９】
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種のカルボン酸と反応させて反応生成物から自由水を除去することにより調製可能である。これらの化合物は、所望のＴＢＮレベルを生じるように過塩基化させることが可能である。サリチル酸から生成される清浄剤は、カルボン酸から誘導される１つの好ましいクラスの清浄剤である。有用なサリチレートとしては、アルキル基が１〜約３０個の炭素原子を有し、ベンゼノイド核１つあたり１〜４個のアルキル基が含まれ、かつ化合物の金属がアルカリ土類金属を含む、長鎖アルキルサリチレートが挙げられる。好ましいＲ基は、少なくとも約Ｃ１１、好ましくはＣ１３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。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。
【０１１０】
ヒドロカルビル置換サリチル酸は、コルベ反応によるフェノールから調製可能である。これらの化合物の合成に関するこのほかの情報については、（特許文献６４）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を複分解させることにより調製可能である。アルカリ土類金属ホスホネートもまた、清浄剤として使用される。
【０１１１】
清浄剤は、単純清浄剤またはいわゆるハイブリッド清浄剤もしくは複合清浄剤であってもよい。後者の清浄剤では、個々の材料をブレンディングしないでも２種の清浄剤の性質を付与することができる。たとえば、（特許文献６５）を参照されたい。
【０１１２】
好ましい清浄剤としては、カルシウムフェネート、カルシウムスルホネート、カルシウムサリチレート、マグネシウムフェネート、マグネシウムスルホネート、マグネシウムサリチレート、および他の関連成分（ホウ素化清浄剤を含む）が挙げられる。典型的には、全清浄剤濃度は、約０．０１〜約６重量％、好ましくは約０．１〜４重量％である。
【０１１３】
このほか、好ましくは非イオン性清浄剤を潤滑油組成物で使用しうる。そのような非イオン性清浄剤は、無灰化合物または低灰化合物でありうる。また、個別の分子化合物ならびにオリゴマー化合物および／または高分子化合物を包含しうる。
【０１１４】
［分散剤］
エンジン運転時、油不溶性酸化副生物が生成される。分散剤は、こうした副生物を溶解状態に保持し、金属表面上へのその堆積を低減させるのに役立つ。分散剤は、本質的に、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。いわゆる無灰分散剤は、燃焼時に実質的に灰を形成しない有機材料である。たとえば、金属非含有分散剤またはホウ素化無金属分散剤は、無灰とみなされる。これに対して、先に論述した金属含有清浄剤は、燃焼時に灰を形成する。
【０１１５】
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された極性基を含有する。極性基は、典型的には、窒素、酸素、またはリンのうちの少なくとも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。
【０１１６】
分散剤としては、フェネート、スルホネート、硫化フェネート、サリチレート、ナフテネート、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挙げられる。とくに有用なクラスの分散剤は、アルケニルコハク酸誘導体であり、典型的には、長鎖置換アルケニルコハク酸化合物（通常、置換無水コハク酸）とポリヒドロキシ化合物またはポリアミノ化合物との反応により生成される。油への溶解性を付与す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くの例が周知である。そのような分散剤が記載されている代表的な米国特許としては、（特許文献６６〜７７）が挙げられる。他のタイプの分散剤は、（特許文献７８〜９８）に記載されている。また、分散剤についてのさらなる説明が（特許文献９９）に見いだされる。以上の注目すべき各特許および特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする。
【０１１７】
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。とくに、好ましくは炭化水素置換基中に少なくとも５０個の炭素原子を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、の反応により調製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、とくに有用である。
【０１１８】
コハク酸イミドは、アルケニル無水コハク酸とアミンとの縮合反応により形成される。モル比は、ポリアミンによって異なりうる。たとえば、アルケニル無水コハク酸とＴＥＰＡとのモル比は、約１：１〜約５：１の範囲の値をとりうる。代表例は、（特許文献１００〜１０７）（いずれも、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に示されている。
【０１１９】
コハク酸エステルは、アルケニル無水コハク酸とアルコールまたはポリオールとの縮合反応により形成される。モル比は、使用されるアルコールまたはポリオールによって異なりうる。たとえば、アルケニル無水コハク酸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。
【０１２０】
コハク酸エステルアミドは、アルケニル無水コハク酸とアルカノールアミンとの縮合反応により形成される。たとえば、好適なアルカノールアミンとしては、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アルケニルポリアミン（ポリエチレンポリアミンなど）が挙げられる。一例は、プロポキシル化ヘキサメチレンジアミンである。代表例は、（特許文献１０８）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に示されている。
【０１２１】
前節で使用されるアルケニル無水コハク酸の分子量は、約８００〜２，５００で範囲であろう。上記の生成物は、硫黄、酸素、ホルムアルデヒド、カルボン酸（たとえば、オレイン酸）、およびホウ素化合物（たとえば、ボレートエステルまたは高度ホウ素化分散剤）のような種々の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、ビス−コハク酸イミド（ジコハク酸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るものを含む分散剤反応生成物１モルあたり約０．１〜約５モルのホウ素を含むようにホウ素化することができる。
【０１２２】
マンニッヒ塩基分散剤は、アルキルフェノールとホルムアルデヒドとアミンとの反応から作製される。（特許文献１０９）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）を参照されたい。プロセス助剤および触媒、たとえば、オレイン酸およびスルホン酸が反応混合物の一部分であってもよい。アルキルフェノールの分子量は、８００〜２，５００の範囲である。代表例は、（特許文献１１０〜１１６）（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に示されている。
【０１２３】
本発明に有用である典型的な高分子量脂肪酸変性マン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基含有反応物から調製することができる。
【０１２４】
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、平均６００〜１００，０００の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ように、ＢＦ３のようなアルキル化触媒の存在下で高分子量のポリプロピレン、ポリブチレン、および他のポリアルキレン化合物でフェノールをアルキル化することにより、取得することができる。
【０１２５】
ＨＮ（Ｒ）２基含有反応物の例は、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。マンニッヒ縮合生成物の調製に使用するのに好適な少なくとも１個の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−およびジ−アミノアルカンならびにそれらの置換類似体、たとえば、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、たとえば、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン；ヘテロ環式アミン、たとえば、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；メラミンおよびその置換類似体が包含される。
【０１２６】
アルキレンポリアミン（ａｌｋｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）反応物の例としては、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アミン、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、ノナエチレンデカアミン、デカエチレンウンデカアミン、およびそのようなアミンの混合物が挙げられる。いくつかの好ましい組成物は、式：Ｈ２Ｎ−（Ｚ−ＮＨ−）ｎＨ〔式中、Ｚは二価エチレンであり、そしてｎは１〜１０である〕に対応する。対応するプロピレンポリアミン、たとえば、プロピレンジアミン、ならびにジ−、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もまた、好適な反応物である。アルキレンポリアミンは、通常、アンモニアとジハロアルカン（たとえば、ジクロロアルカン）との反応により得られる。かくして、アンモニア２〜１１モルを２〜６個の炭素原子および異なる炭素上に塩素を有するジクロロアルカン１〜１０モルと反応させることにより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物である。
【０１２７】
本発明に有用である高分子生成物の調製に有用なアルデヒド反応物には、脂肪族アルデヒド、たとえば、ホルムアルデヒド（たとえば、パラホルムアルデヒドおよびホルマリン）、アセトアルデヒド、およびアルドール（たとえば、ｂ−ヒドロキシブチルアルデヒド）が包含される。ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド生成反応物が好ましい。
【０１２８】
ヒドロカルビル置換アミン無灰分散剤は、当業者に周知である。たとえば、（特許文献１１７〜１２２）（いずれも、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）を参照されたい。
【０１２９】
好ましい分散剤には、モノ−コハク酸イミド、ビス−コハク酸イミド、ならびに／またはモノ−およびビス−コハク酸イミドの混合物から得られる誘導体を含むホウ素化および非ホウ素化コハク酸イミドが包含される。この場合、ヒドロカルビルコハク酸イミドは、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そのようなヒドロカルビレン基の混合物から誘導される。他の好ましい分散剤としては、コハク酸エステルおよびアミド、アルキルフェノール−ポリアミン結合マンニッヒ付加化合物、それらのキャップ化誘導体、ならびに他の関連成分が挙げられる。そのような添加剤は、約０．１〜２０重量％、好ましくは約０．１〜８重量％の量で使用可能である。
【０１３０】
他の分散剤としては、酸素含有化合物、たとえば、低分子量から高分子量までにわたり、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が挙げられよう。
【０１３１】
［摩擦調整剤］
摩擦調整剤は、任意の潤滑油または流体に含有させてその摩擦係数を変化させることのできる任意の１種もしくは複数種の物質である。摩擦減少剤、潤滑化剤、または油性向上剤としても知られる摩擦調整剤、および潤滑油基油、配合潤滑油組成物、または機能性流体の摩擦係数を変化させる他のそのような作用剤は、所望により、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可能である。摩擦係数を低下させる摩擦調整剤は、本発明に係る基油および潤滑油組成物と組み合わせることがとくに有利である。摩擦調整剤には、金属含有化合物もしくは物質ならびに無灰化合物もしくは物質またはそれらの混合物が包含されうる。金属含有摩擦調整剤には、金属塩または金属−配位子錯体が包含されうる。ここで、金属には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移族金属が包含されうる。そのような金属含有摩擦調整剤はまた、低灰特性を有するものであってもよい。遷移金属には、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎなどが包含されうる。配位子としては、アルコール、ポリオール、グリセロール、部分エステルグリセロール、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挙げられよう。とくに、Ｍｏ含有化合物、たとえば、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−アルコラート、Ｍｏ−アルコール−アミドなどは、とりわけ有効でありうる。
【０１３２】
無灰摩擦調整剤にはまた、有効量の極性基を含有する潤滑油物質、たとえば、ヒドロキシル含有ヒドロカルビル（ｈｙｄｒｏｃａｒｙｌ）基油、グリセリド、部分グリセリド、グリセリド誘導体などが包含されうる。摩擦調整剤中の極性基には、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（ｈｙｒｄｏｃａｒｂｙｌ）基が包含されうる。とくに有効であると思われる他の摩擦調整剤としては、たとえば、脂肪酸の塩（灰含有誘導体と無灰誘導体の両方）、脂肪アルコール、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、ヒドロキシル含有カルボキシレート、および同等の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挙げられる。いくつかの場合、有機脂肪酸、脂肪アミン、および硫化脂肪酸を、好適な摩擦調整剤として使用することも可能である。
【０１３３】
摩擦調整剤の有用な濃度は、約０．０１重量％から１０〜１５重量％までの範囲またはそれ以上でありうるが、多くの場合、好ましい範囲は、約０．１〜５重量％である。モリブデン含有物質の濃度は、多くの場合、Ｍｏ金属濃度により記述される。Ｍｏの有利な濃度は、約１０ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍの範囲またはそれ以上でありうるが、多くの場合、好ましい範囲は、約２０〜２０００ｐｐｍであり、いくつかの場合、より好ましい範囲は約３０〜１０００ｐｐｍである。すべてのタイプの摩擦調整剤を単独でまたは本発明に係る物質と混合した状態で使用可能である。多くの場合、２種以上の摩擦調整剤の混合物、または摩擦調整剤と代替界面活性物質との混合物もまた、望ましい。
【０１３４】
［流動点降下剤］
所望により、従来の流動点降下剤（潤滑油流動性向上剤としても知られる）を本発明の組成物に添加してもよい。これらの流動点降下剤を本発明の潤滑油組成物に添加することにより、流体が流動するかまたは流体を注ぎうる最低温度を低下させることが可能である。好適な流動点降下剤の例としては、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアリールアミド、ハロパラフィンワック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、およびジアルキルフマレートと脂肪酸のビニルエステルとアリルビニルエーテルとのターポリマーが挙げられる。（特許文献１２３〜１３１）には、有用な流動点降下剤および／またはその調製についての記載がある。これらの各参考文献は、その全体が本明細書に組み入れられるものとする。そのような添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で使用可能である。
【０１３５】
［腐食防止剤］
腐食防止剤は、潤滑油組成物に接触する金属部品の劣化を低下させるために使用される。好適な腐食防止剤としては、チアジアゾール類（ｔｈｉａｄｉｚｏｌｅｓ）が挙げられる。たとえば、（特許文献１３２〜１３４）を参照されたい。これらの文献は、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする。そのような添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で使用可能である。
【０１３６】
［シール適合化剤］
シール適合化剤は、流体の化学反応またはエラストマーの物理的変化を引き起こすことにより、弾性シールを膨潤させるのに役立つ。潤滑油用に好適なシール適合化剤としては、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（たとえば、ブチルベンジルフタレート）、およびポリブテニル無水コハク酸が挙げられる。このタイプの添加剤は、市販品として入手可能である。そのような添加剤は、約０．０１〜３重量％、好ましくは約０．０１〜２重量％の量で使用可能である。
【０１３７】
［消泡剤］
消泡剤は、潤滑油組成物に有利に添加可能である。この作用剤は、安定した泡の形成を遅延させる。シリコーンおよび有機ポリマーは、典型的な消泡剤である。たとえば、シリコーン油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を用いると、消泡性が得られる。消泡剤は、市販品として入手可能であり、抗乳化剤のような他の添加剤と共に従来の副次量で使用可能である。通常、組み合わされるこれらの添加剤の量は、１％未満、多くの場合０．１未満％である。
【０１３８】
［防錆剤および錆止め剤］
防錆剤（または腐食防止剤）は、水または他の混入物による化学的攻撃から潤滑化金属表面を保護する添加剤である。多種多様なこれらの添加剤が市販品として入手可能である。それらは、前掲の（非特許文献６）中でも言及されている。
【０１３９】
１つのタイプの防錆剤は、金属表面を優先的に湿潤させて油の皮膜によりそれを保護する極性化合物である。他のタイプの防錆剤は、油だけが金属表面に触れるように油中水型エマルジョン中に水を取り込むことにより、水を吸収する。さらに他のタイプの防錆剤は、非反応性表面を生成するように化学的に金属に固着する。好適な添加剤の例としては、亜鉛ジチオホスフェート、金属フェノラート、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。そのような添加剤は、約０．０１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１．５重量％の量で使用可能である。さらなるタイプの添加剤を本発明の潤滑油組成物または機能性流体にさらに組み込むことが可能であり、所要により、１種以上の添加剤、たとえば、抗乳化剤、可溶化剤、流動化剤、着色剤、発色剤などを組み込みうる。さらに、各添加剤タイプは、個別の添加剤を包含するものであってもよいし、添加剤の混合物を包含するものであってもよい。
【０１４０】
製造業者から購入される多くの添加剤、添加剤コンセントレート、および添加剤パッケージには、処方上、特定量の基油溶媒または希釈剤が組み込まれている可能性があることに留意されたい。しかしながら、実用上、添加剤成分、添加剤コンセントレート、および添加剤パッケージは、製造業者（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ）から購入したままの状態で使用され、特定量の基油溶媒または希釈剤を含んでいる可能性がある。以下の実施例および比較例に記載の添加剤および配合成分は、とくに記載のないかぎり、それらの製造業者または供給業者から「入手したままの状態」で使用される。
【実施例】
【０１４１】
［実施例１］
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り、本明細書に記載の本発明の機能性流体に組み込まれる基材油を当業界に特有な低粘度油から高粘度油までの範囲にわたり製造することができるので、それら２つの端点間に最終粘度を有する基材油をブレンディングすることができる。この第１の実施例では、より高い粘度レベル６．６ｃＳｔおよびより低い粘度レベル４．０ｃＳｔになるように本発明の方法を用いて基材油を作製した。表３に示されるように、次に、２つの粘度目標値４．０ｃＳｔおよび５．７ｃＳｔになるように本発明の油Ａをブレンディングした。同様に、この実施例の本発明の油Ｂをフィッシャー・トロプシュワックスから作製し、最終粘度目標値４．０ｃＳｔおよび６．３ｃＳｔになるようにブレンディングした。実施例１の比較の（Ｃｏｍｐａｒｉｔｉｖｅ）基油は、粘度目標値４ｃＳｔ、５ｃＳｔ、および８ｃＳｔになるようにブレンディングされた市販の基材油である。
【０１４２】
本発明の基油ＡおよびＢ、ならびに同等の粘度指数の比較の基油１の粘度特性を以下に示す（表３）。ＡＳＴＭ法Ｄ４４５により動粘度を測定した。ＡＳＴＭ法Ｄ５２９３を用いて測定ＣＣＳ粘度を求めた。ＡＳＴＭ  Ｄ３４１（補遺１）に見いだされるヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）式により、理論粘度を計算した。この実施例では、図１に示されるように、４０℃および１００℃で測定された動粘度から対象の各油の線形理論粘度線を決定した。
【０１４３】
予想外なことに、−３０℃以下において測定粘度と理論粘度の比（すなわち、比＝測定値／理論値）は、本発明の基油では１．２未満であるが、同一温度において比較の基油では１．２超であることが表３からわかる。同様に、本発明の基材油は、低温（−２０℃未満）において、かなり低いスキャニングブルックフィールド粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ５１３３）を有することが確認された。スキャニングブルックフィールド粘度測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ５２９３  ＣＣＳ法よりもかなり低い剪断速度および遅い冷却速度で行われる。表４に示される特定例では、本発明の基材油の（測定／理論予測）粘度比は、２．５（＠−２０℃）〜７（＠−３５℃）であり、一方、類似の粘度およびＶＩを有する同等の市販の基材油は、１１（＠−２０℃）〜６３（＠−２５℃）の比であり、その粘度は、−２５℃未満では高すぎて測定できない。
【０１４４】
【表３】
2006521416.tif 000004
【０１４５】
［実施例２］
実施例２では、７つのブレンドした機能性流体を作製した。ブレンド１（比較例）は、本発明の実施例と同一の目標粘度レベルで市販のグループＩＩ基材油から作製された機能性流体である（表４参照）。ブレンド２および３ならびにブレンド６および７は、実施例１（とくに４ｃＳｔ粘度目標仕様）の本発明の基材油Ａが組み込まれた機能性流体である。ブレンド４および５は、実施例１（とくに４ｃＳｔ粘度目標値）の本発明の基材油Ｂが組み込まれた機能性流体である。
【０１４６】
同等の粘度指数の比較のブレンド１および本発明のブレンド２〜７の特性を以下の表４に示す。ＡＳＴＭ法Ｄ４４５により動粘度を測定した。ＡＳＴＭ法Ｄ２９８３によりブルックフィールド粘度を測定した。ＡＳＴＭ  Ｄ５９５０により流動点を測定した。ブレンド１は、表５に見られるブレンド１Ａおよび１Ｂの平均の結果である。
【０１４７】
【表４】
2006521416.tif 000005
【０１４８】
本発明の予想外の知見は、−４０℃で測定された本発明の機能性流体のブルックフィールド粘度が、比較の水素化分解された（ＨＣ）グループＩＩ基材油を用いて見いだされたよりも劇的に低いことである。本発明の基材油の流動点および曇り点でみられた観測現象でさえも、水素化分解された（ＨＣ）グループＩＩ基材油と等価であった。さらに驚くべきことに、５０％までのグループＩＩ基材油を用いて作製された本発明の機能性流体は、依然として−４０℃において例外的なブルックフィールド粘度を呈した。本発明者らは、これらの驚くべき結果が８０％までのグループＩＩ基材油のブレンドで得られることを見いだした。
【０１４９】
［実施例３］
標準的な溶媒脱蝋基油抽出法を利用することにより、接触脱蝋を用いる本発明の結果を再現することを目標として、第３の実験を行った。実施例２の市販のグループＩＩ基材油を、基材油の低温特性を改良するために一般に用いられる１８の改変処理に付した。これらの改変処理を機能性流体に施して、各機能性流体のブルックフィールド粘度を測定した。結果は、表５において、実施例２の本発明の機能性流体（ブレンド２〜５）のブルックフィールド粘度と比較される。
【０１５０】
【表５】
2006521416.tif 000006
【０１５１】
表５からわかるように、グループＩＩ基油抽出法に変更を加えても、得られるブルックフィールド粘度は、本発明の機能性流体のブルックフィールド粘度にほとんど近づかない。これらの結果を図３にグラフで示す。
【０１５２】
［実施例４］
一連の粘度目標値にわたり本発明の利点が得られることを示すために、種々の粘度目標値になるように実施例１の本発明の基油Ａを混合した。同様に、同一の目標粘度になるように実施例１の比較の基油をブレンディングした。各ブレンドのＣＣＳ粘度を測定した。
【０１５３】
表６に示されるように、比較の基油および本発明の基油の粘度−温度性能もまた、１００℃の動粘度により測定される基油粘度範囲にわたり明瞭に異なる。１００℃において同等の動粘度では、本発明の基油が、たとえば−３０℃および−３５℃の温度において、比較の基油１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。
【０１５４】
【表６】
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【０１５５】
［実施例５］
グループＩＩ基材油とブレンディングされた機能性流体と同様に、ＣＣＳ粘度を有利に低下させる本発明の基材油および基油の有益な特性は、グループＩ基材油とブレンディングされた機能性流体でも示される。実施例５では、５ｃＳｔの目標値になるようにブレンディングされた実施例１の本発明の基油Ａを、さらにグループＩ基材油にブレンディングした。同様に実施例１の市販の比較の基油をグループＩ基材油とブレンディングした。市販の機能性流体に共通した同一量の性能添加剤パッケージおよび標準的粘度調整剤を各ブレンドに添加した。ＣＣＳ粘度試験の結果を表７に示す。
【０１５６】
【表７】
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【０１５７】
表７からわかるように、比較の基油１を用いた同等の配合物と対比して、本発明の基油にブレンディングされてグループＩ基材油が組み込まれた配合物では、−２０℃および−２５℃においてＣＣＳ粘度の利点（すなわち、より低いＣＣＳ粘度）が得られる。さらに驚くべきことに、比較の基油１（比較例４）と比べたときの本発明の基油（実施例４）を基材とする配合潤滑油のＣＣＳ粘度の利点の差は、温度の減少に伴って増大する（表７）。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】種々の温度において測定ＣＣＳ粘度と予測ヴァルター・マッコウル（Ｗａｌｔｈｅｒ−ＭａｃＣｏｕｌｌ）粘度とを、グラフにより比較したものである。
【図２】種々の本発明の油および比較例について、動粘度対ＣＣＳ粘度をグラフにより比較したものである。
【図３】種々の潤滑油についてブルックフィールド粘度対流動点をグラフにより示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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