トラクション係数を低下させることによって大きい低速および中速エンジン用のエンジンオイル組成物の燃料効率を向上させる方法
本発明は、基油間の動粘度の差が少なくとも３０ｍｍ２／秒である、異なる動粘度の少なくとも２種の基油を使用して、油を調合することにより、油のトラクション係数を低下させることによって、低速および中速エンジンオイル組成物の燃料効率を向上させる方法に向けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油調合物（又は配合物）を使用する大きい低速および中速エンジンの運転に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋および固定出力用途向けに設計されたディーゼルエンジンは、２０個以下のシリンダーを有する２サイクルか４サイクルかのどちらかであることができ、低速、中速または高速ディーゼルエンジンに典型的には分類される。これらのエンジンは、残留燃料油または重油から天然ガスまでの範囲の多種多様な燃料を燃やし（ディーゼル圧縮または火花点火）、舶用推進、海洋補助（船舶発電）、分散発電および熱電併給（ＣＨＰ）向けに最も一般的に用いられている。天然ガスを燃料とする火花点火エンジンは、坑口でのおよび天然ガスパイプラインに沿っての天然ガス圧縮のために、熱電併給（ＣＨＰ）のためにおよび分散発電のために最も一般的に用いられており、全負荷条件近くで、メンテナンスまたはオイル交換のためにのみシャットダウンして連続的に普通は作動する。海洋エンジンの潤滑は、全損（すなわち、シリンダー油によってシリンダーに直接供給される潤滑油）であることができるが、海洋およびガスエンジンの両方の潤滑は、典型的には油だめを含む再循環である。臨界エンジン部品の潤滑は、ピストンリング、シリンダーライナー、ベアリング、ピストン冷却、燃料ポンプ、エンジン制御水力学などを含む。燃料が典型的には海洋ディーゼルエンジンを運転する主要コストであり、船舶コンテナー輸送に用いられる典型的な１２シリンダー、９０ｃｍ口径低速ディーゼルエンジンは、＄４８０／ＭＴの今日の価格で年間約＄３３Ｍの重油を燃やすであろう。それ故、１％ほどに少ない燃料効率ゲインが船舶経営者に約＄３３０Ｋまでの年間節約をもたらすであろう。加えて、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（国際海事機関）、Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ（米国環境保護庁）およびＣａｌｉｆｏｒｎｉａ Ａｉｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｂｏａｒｄ（カリフォルニア大気資源委員会）などの、政府機関は、これらのエンジンに対する排出物規定を法制化中である。燃料効率の向上は、相応に排出物（ＣＯ２、ＳＯｘ、ＮＯｘおよび粒子状物質）を低減するだろうし、それは幾らかの排出権取引価値をもたらすはずである。
【０００３】
潤滑油は一定の高温環境にさらされるので、潤滑油の寿命は多くの場合その酸化安定性によって制限される。さらに、天然ガス燃料エンジンは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の高排出とともに作動するので、潤滑油寿命はまた、その耐硝化性によって制限される可能性がある。長期的な必要条件は、潤滑油がまた、とりわけ、ピストンおよびピストンリングなどの決定的に重要な構成要素に関して、エンジンの高温環境内で清浄度を維持しなければならないことである。それ故、これらのエンジン用の潤滑油は、酸化および硝化に対する向上した耐性によって長寿命を促進しながら良好な清浄度品質を有することが望ましい。
【０００４】
酸化、硝化およびデポジット形成に対する油の耐性の増加によって立証されるような向上した寿命のガスエンジンオイルが特許文献１の主題である。当該特許のガスエンジンオイルは、主要量の潤滑粘度のベースオイルと、約２５０以下の全塩基価（ＴＢＮ）を有する少なくとも１つのアルカリもしくはアルカリ土類金属塩および前述の成分より低いＴＢＮを有する第２アルカリもしくはアルカリ土類金属塩を含む清浄剤の混合物を含む少量の添加剤混合物とを含む低灰分ガスエンジンオイルである。この第２アルカリもしくはアルカリ土類金属塩のＴＢＮは典型的には、前述の成分のそれの約半分以下であろう。
【０００５】
特許文献１の十分に調合されたガスエンジンオイルはまた、分散剤（約０．５〜８容積％）、フェノール系またはアミン系酸化防止剤（約０．０５〜１．５容積％）、トリアゾール、アルキル置換ジメルカプトチアジアゾールなどの金属不活性化剤（約０．０１〜０．２容積％）、金属ジチオホスフェート、金属ジチオカルバメート、金属ザンテートまたはトリクレジルホスフェートなどの摩耗防止添加剤（約０．０５〜１．５容積％）、ポリ（メタ）アクリレートまたはアルキル芳香族ポリマーなどの流動点降下剤（約０．０５〜０．６容積％）、シリコーン消泡剤などの消泡剤（約０．０５〜０．１５容積％）ならびにオレフィンコポリマー、ポリメタクリレート、スチレン−ジエンブロックコポリマー、および星形コポリマーなどの粘度指数向上剤（約１５容積％以下、好ましくは約１０容積％以下）を含む、当業者に公知のその他の標準添加剤を典型的には含有することができる。
【０００６】
特許文献２は、主要量の潤滑粘度のベースオイルならびに１つ以上の金属サリチレート清浄剤と１つ以上の金属フェノレートおよび／または金属スルホネート清浄剤との少量の混合物を含む天然ガスエンジン用の潤滑油組成物に関する。
【０００７】
潤滑油基油は、約５〜２０ｃＳｔの１００℃での動粘度を典型的に有するあらゆる天然または合成潤滑ベースオイル基材油留分である。好ましい実施形態においては、粘度指数向上剤の使用は、本発明調合物を製造するために使用される潤滑油ベースオイル留分からの１００℃で粘度約２０ｃＳｔ以上の油の除去を可能にする。それ故、好ましいベースオイルは、たとえあったとしても、少量の重質留分；たとえば、たとえあったとしても、少量の１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の潤滑油留分を含有するものである。
【０００８】
潤滑油基油は、天然潤滑油、合成潤滑油またはそれらの混合物から誘導することができる。好適な基油としては、ＡＰＩカテゴリーＩ、ＩＩおよびＩＩＩのものが挙げられ、ここで、飽和物レベルおよび粘度指数は、
グループＩ−それぞれ、９０％未満および８０〜１２０；
グループＩＩ−それぞれ、９０％超および８０〜１２０；ならびに
グループＩＩＩ−それぞれ、９０％超および１２０超
である。
【０００９】
好適な潤滑油基油としては、原油の芳香族および極性成分を（溶媒抽出するよりもむしろ）水素化分解することによって製造される水素化分解物基油だけでなく、合成ワックスおよびスラックワックスの異性化によって得られる基油が挙げられる。
【００１０】
清浄剤の混合物は、少なくとも０．６５重量％硫酸塩灰分の潤滑油を達成するのに十分な量でその他の金属塩または金属塩の群（下に列挙される）と組み合わせて使用される約１５０超〜３００以上の高ＴＢＮを有する１つ以上の金属スルホネート、サリチレート、フェノレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第１金属塩または金属塩の群、約５０超〜１５０の中ＴＢＮを有する１つ以上の金属サリチレート、金属スルホネート、金属フェノレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第２金属塩または金属塩の群、ならびに約１０〜５０のＴＢＮを有する、中性または低ＴＢＮと同定される１つ以上の金属スルホネート、金属サリチレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第３金属塩または金属塩の群を含み、中プラス中性／低ＴＢＮ清浄剤の総量は、約０．７容積％以上（活性成分）であり、ここで、中または低／中性ＴＢＮ清浄剤の少なくとも１つは金属サリチレートであり、好ましくは中ＴＢＮ清浄剤の少なくとも１つは金属サリチレートである。高ＴＢＮ清浄剤の総量は、約０．３容積％以上（活性成分）である。混合物は、中または中性サリチレートが必須成分である状態で、少なくとも２つの異なるタイプの塩を含有する。高ＴＢＮ清浄剤対中プラス中性／低ＴＢＮ清浄剤の容積比（活性成分を基準とする）は、約０．１５〜３．５の範囲にある。
【００１１】
清浄剤の混合物は、清浄剤混合物中の活性成分を基準として（又はに基づいて）約１０容積％以下の量で、好ましくは活性成分を基準として約８容積％以下、より好ましくは清浄剤混合物中の活性成分を基準として６容積％以下、最も好ましくは清浄剤混合物中の活性成分を基準として、約１．５〜５．０容積％の量で潤滑油調合物に添加される。好ましくは、すべてのＴＢＮのうち使用される金属サリチレートの総量は、金属サリチレートの活性成分を基準として、０．５容積％〜４．５容積％の範囲にある。
【００１２】
特許文献３は、１００℃で約４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）〜１０００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有するＰＡＯと、１００℃で約２．０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）以下の粘度を有するエステルとのブレンドであって、ＰＡＯとエステルとのブレンドがＰＡＯの粘度指数以上の粘度指数を有するブレンドを含む完成自動車ギア潤滑油およびギアオイルの調製に有用な潤滑油組成物、自動車ギア潤滑組成物および流体に関する。この組成物は、増粘剤、酸化防止剤、阻害剤パッケージ、防錆添加剤、分散剤、清浄剤、摩擦改良剤、トラクション改良添加剤、乳化破壊剤、消泡剤、染料および曇り防止剤をさらに含有してもよい。
【００１３】
特許文献４は、潤滑油が１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の第１基油と第２基油との間の粘度差を有する少なくとも２つの基油を含む、向上したマイクロピッチング特性のための潤滑油ブレンドに関する。少なくとも１つの基油は、６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満だが２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度のポリアルファオレフィンであり、第２基油は、１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超だが３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度の合成油である。第２基油は、高粘度ポリアルファオレフィンであることができる。
【００１４】
特許文献５は、１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の第１基油と第２基油と間の粘度差の少なくとも２つの基油を含む潤滑油ブレンドに関し、潤滑油は改善された排気を示す。このブレンドは、１００℃で１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満だが２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度を有する少なくとも１つの合成ＰＡＯと１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超だが３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を有する第２合成油とを含有する。潤滑油は、摩耗防止剤、酸化防止剤、消泡剤、乳化破壊剤、清浄剤、分散剤、金属不動態化剤、摩擦低減剤、防錆剤添加剤およびそれらの混合物を含有することができる。
【００１５】
特許文献６は、少なくとも２つの基油を含む潤滑油であって、第１基油が１００℃で４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度および少なくとも１０％未満アルゴリズムで粘度の関数としての分子量分布（ＭＷＤ）：
ＭＷＤ＝０．２２２３＋１．０２３２＊ｌｏｇ（ｃＳｔ単位の１００℃でのＫｖ）
を有し、第２基油が１００℃で１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を持った潤滑油に関する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で３０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。好ましくは第１高粘度基材油は、メタロセン触媒ＰＡＯ基油である。第２基材油は、ＧＴＬ潤滑油、ワックス由来潤滑油、ＰＡＯ、ブライトストック、ＰＩＢと一緒のブライトストック、グループＩ基油、グループＩＩ基油、グループＩＩ基油およびそれらの混合物から選択することができる。潤滑油は、清浄剤を含む添加剤を含有することができる。好ましくは第１基材油は、１００℃で３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度を有し、第２基材油は、１００℃で１．５ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）〜６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。
【００１６】
特許文献７は、少なくとも２つの基油を含む潤滑油であって、第１基油が１００℃で少なくとも３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度および少なくとも１０％未満アルゴリズムで粘度の関数としての分子量分布（ＭＷＤ）：
ＭＷＤ＝０．２２２３＋１．０２３２＊ｌｏｇ（ｃＳｔ単位の１００℃でのＫＶ）
を有し、第２基油が１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を有する潤滑油に関する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で２５０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。好ましくは第１高動粘性基材油は、メタロセン触媒ＰＡＯ基油である。第２基材油は、ＧＴＬ基油、ワックス由来基油、ＰＡＯ、ブライトストック、ＰＩＢと一緒のブライトストック、グループＩ基油、グループＩＩ基油、グループＩＩＩ基油、グループＶ基油、グループＶＩ基油およびそれらの混合物から選択することができる。潤滑油は、清浄剤を含む添加剤を含有することができる。
【００１７】
特許文献８は、清浄剤を含有する長寿命ガスエンジン潤滑油に関する。この潤滑油は、主要量の潤滑粘度のベースオイルならびに少量の１つ以上の金属スルホネートおよび／またはフェノレートと１つ以上の金属サリチレート清浄剤との混合物を含み、混合物中のすべての清浄剤は同じまたは実質的に同じ全塩基価（ＴＢＮ）を有する。
【００１８】
潤滑油基油は、約５〜２０ｃＳｔ、より好ましくは約７〜１６ｃＳｔ、最も好ましくは約９〜１３ｃＳｔの１００℃での動粘度を典型的に有するあらゆる天然または合成潤滑基油留分である。好ましい実施形態においては、粘度指数向上剤の使用は、本発明調合物を製造するために使用される潤滑油ベースオイル留分からの１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の油の除去を可能にする。それ故、好ましいベースオイルは、たとえあったとしても、少量の重質留分；たとえば、たとえあったとしても、少量の１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の潤滑油留分を含有するものである。
【００１９】
潤滑油基油は、天然潤滑油、合成潤滑油またはそれらの混合物から誘導することができる。好適な基油としては、ＡＰＩカテゴリーＩ、ＩＩおよびＩＩＩのものが挙げられ、ここで、飽和物レベルおよび粘度指数は、
グループＩ−それぞれ、９０％未満および８０〜１２０；
グループＩＩ−それぞれ、９０％超および８０〜１２０；ならびに
グループＩＩＩ−それぞれ、９０％超および１２０超
である。
【００２０】
好適な潤滑油基油としては、原油の芳香族および極性成分を（溶媒抽出するよりもむしろ）水素化分解することによって製造される水素化分解体基油だけでなく、合成ワックスおよびスラックワックスの異性化によって得られる基油が挙げられる。
【００２１】
清浄剤は、１つ以上の金属スルホネートおよび／または金属フェノレートと１つ以上の金属サリチレートとの混合物である。金属は、あらゆるアルカリもしくはアルカリ土類金属；たとえば、カルシウム、バリウム、ナトリウム、リチウム、カリウム、マグネシウム、より好ましくはカルシウム、バリウムおよびマグネシウムである。混合物に使用される金属塩のそれぞれが、混合物中のその他の金属塩と同じまたは実質的に同じＴＢＮを有することが潤滑油の特徴である。
【００２２】
特許文献９は、ベースオイルおよび錯体の形態での油溶性の過塩基性清浄剤添加剤を含む、２ストローク・クロスヘッド海洋ディーゼルエンジン用の潤滑油であって、清浄剤の塩基性物質が２つ以上の界面活性剤で安定化されている潤滑油に関する。２つ以上の界面活性剤は、（１）硫化および／または非硫化フェノールならびにフェノール界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；（２）硫化および／または非硫化サリチル酸ならびにサリチル酸系界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；または（３）硫化または非硫化フェノール、硫化または非硫化サリチル酸である少なくとも３つの界面活性剤ならびにフェノールまたはサリチル酸系界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；または（４）硫化または非硫化フェノール、硫化または非硫化サリチル酸である少なくとも３つの界面活性剤ならびに少なくとも１つの硫酸界面活性剤の混合物であることができる。
【００２３】
基油は、潤滑粘度の油であり、クロスヘッドエンジンのシステム潤滑に好適なあらゆる油であってもよい。潤滑油は好適には動物、植物または鉱物油であってもよい。好適には潤滑油は、ナフテン系ベース、パラフィン系ベースまたは混合ベースオイルなどの、石油由来潤滑油である。あるいは、潤滑油は合成潤滑油であってもよい。好適な合成潤滑油としては、ジ−オクチルアジペート、ジ−オクチルセバケートおよびトリデシルアジペートなどのジエステルを含む、合成エステル潤滑油、またはポリマー炭化水素潤滑油、たとえば、液体ポリイソブチレンおよびポリアルファオレフィンが挙げられる。一般的に、鉱油が用いられる。潤滑油は、一般に潤滑油組成物の６０質量％超、典型的には７０質量％超を占め、典型的には、２〜４０ｍｍ２／秒、たとえば、３〜１５，ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、および８０〜１００、たとえば、９０〜９５の粘度指数を有する。
【００２４】
別のクラスの潤滑油は、精製プロセスが中間および重質留出物留分を高温および中圧で水素の存在下でさらに分解する、水素化分解油である。水素化分解油は典型的には、２〜４０、たとえば、３〜１５，ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、および典型的には１００〜１１０、たとえば、１０５〜１０８の範囲の粘度指数を有する。
【００２５】
ブライトストックは、２８〜３６ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を一般に有する減圧残油から溶媒抽出され、脱瀝されている、そして潤滑油組成物の質量を基準として、３０質量％未満、好ましくは２０未満、より好ましくは１５未満、最も好ましくは５質量％未満などの、１０質量％未満の割合で典型的には使用されるベースオイルを意味する。
【００２６】
特許文献１０は、潤滑粘度の油、分散剤の、７０〜２４５の範囲のＴＢＮ、油組成物の質量を基準として、０〜０．２質量％の窒素を有する少なくとも１つのサリチル酸カルシウムを含む清浄剤、および少量の１つ以上の共添加剤を含む清浄剤ガス燃料エンジン潤滑油に関する。ベースオイルは、あらゆる動物、植物もしくは鉱物油または合成油であることができる。ベースオイルは、組成物の６０質量％超の割合で使用される。この油は典型的には、２〜４０、たとえば、３〜１５ｍｍ２／秒の１００℃での粘度および８０〜１００の粘度指数を有する。１００℃で２〜４０ｍｍ２／秒の粘度および１００〜１１０の粘度指数を有する水素化分解油をまた使用することができる。２８〜３６ｍｍ２／秒の１００℃での粘度を有するブライトストックはまた、典型的には３０質量％未満、好ましくは２０未満、最も好ましくは５質量％未満の割合で使用することができる。
【００２７】
特許文献１１は、８０〜１２０の粘度指数、少なくとも９０質量％の飽和物、０．０３質量％以下の硫黄および少なくとも１つの清浄剤を有する主要量の潤滑油を含む、９５ｐｐｍ超のホウ素含有率を有するガスエンジンオイルに関する。金属サリチレートが好ましい清浄剤である。
【００２８】
特許文献１２は、高粘度ＰＡＯなどの高粘度合成炭化水素、液体水素化ポリイソプレン、または１００℃で４０〜１０００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有するエチレン−アルファオレフィンコポリマー、１００℃で１〜１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する低粘度合成炭化水素、任意選択的に１００℃で１〜１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する低粘度エステル、および任意選択的に２５重量％以下の添加剤パッケージを含有する潤滑油組成物に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】米国特許第５，７２６，１３３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１９１，０８１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／００５９５６３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００６／０２７６３５５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０２８９８９７号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００７／０２９８９９０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００８／０２０７４７５号明細書
【特許文献８】米国特許第６，１４０，２８１号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６４５，９２２号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，６１３，７２４号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，１０１，８３０号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，９５６，１２２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明は、インターフェイス面（又は接触面）速度が少なくとも３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも５０ｍｍ／秒に達する大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法に向けられている。
これは、低下したトラクション係数を有する油を使用して前記エンジンを潤滑することによって達成され、
前記潤滑油は、２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の動粘度を有する、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイル、好ましくはグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩもしくはグループＩＶ、より好ましくはグループＩ、グループＩＩもしくはグループＩＩＩ、さらにより好ましくはグループＩＩＩもしくはグループＩＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の低動粘度油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含み、
第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）であり、
第１ベースオイルと第２ベースオイルの組み合わせは、１００℃で２０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）以下の動粘度を有し、
ここで、燃料経済性の向上は、二峰性ではないエンジンオイルまたは上に列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイルまたは２種以上のグループＩ基油の混合物もしくは２種以上のグループＩＩ基油の混合物、もしくはグループＩ基油とグループＩＩ基油との混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が低いことによって立証される。本明細書でおよび添付した特許請求の範囲で用いるところでは、用語「基油」および「ベースオイル」は、同意語としておよび同じ意味で用いられる。
【００３１】
本発明はまた、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイルからなる群から選択される第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される第２ベースオイルとを含む潤滑油であって、
第１ベースオイルと第２ベースオイルとの間の動粘度の差が、少なくとも３０ｍｍ／秒であり、
第１ベースオイルと第２ベースオイルとの組み合わせが、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油をエンジンオイルとして用いることにより、
エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることによって、少なくとも約３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも５０ｍｍ／秒の表面速度に達し、そしてエンジンオイルにより潤滑される大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の向上が、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶの単一ベースオイル成分を含む、又は第１ベースオイルと第２ベースオイルとの間の３０ｍｍ２／秒未満の動粘度の差を有する匹敵するベースオイルのブレンドを含む、又は２種以上のグループＩベースオイルの混合物もしくは２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づく、１００℃で同じ動粘度を有するエンジンオイルのトラクション係数より、低いトラクション係数をそのエンジンオイルが有することによって立証される方法に関する。
【００３２】
好ましくは第１基油と第２基油との間の粘度の差は、少なくとも３４ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）、より好ましくは少なくとも１１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）、さらにより好ましくは少なくとも１４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）である。
【００３３】
第１基油と第２基油との組み合わせは、１００℃で、好ましくは少なくとも２５ｍｍ２／秒以下、より好ましくは２０ｍｍ２／秒以下、最も好ましくは１６ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する。
【００３４】
「表面速度」とは、エンジンのインターフェイス面（又は接触面）、たとえばピストンおよびシリンダー壁、インターフェイスベアリング面などが、エンジンが動作するときに互いに通過する速度を意味する。この表面速度は、インターフェイス面についての潤滑レジームが境界、流体力学的または混合（境界／流体力学的）であるかどうかに影響を及ぼす主な因子である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】２つの低ＫＶ（又は動粘度）グループＩ油のブレンドか低ＫＶグループＩ油とＰＩＢ（ポリイソブチレン）とのブレンドかのどちらかである対照油と比較して低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図２】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成するか、または低ＫＶグループＩＩ油と低ＫＶグループＩ油か高ＫＶグループＩ油かのどちらかとの２つの異なるブレンドの対照油と比較して低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドおよび低ＫＶグループＩＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図３】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成する対照油と比較して低ＫＶグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩまたはグループＩＶ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図４】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成する対照油と比較して異なるブレンド動粘度にブレンドされた低ＫＶグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩまたはグループＩＶ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の方法は、基油の二峰性混合物を利用する。本明細書において二峰性とは、それぞれが１００℃で異なる動粘度を有する少なくとも２つの基油の混合物であって、二峰性ブレンド中の少なくとも２つの基油間の１００℃での動粘度の差が少なくとも３０ｍｍ２／秒である混合物を意味する。少なくとも２つの基油の混合物は、少なくとも３８ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有する１つ以上の高動粘度グループＩＶ基油と組み合わせてその基油が、ＡＰＩ分類を用いてグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶおよびグループＶ基油からなる群から選択される、２〜１２ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有する１つ以上の低動粘度基油を含む。
【００３７】
グループＩ基油は、９０％未満の飽和物、０．０３％超の硫黄および８０以上、１２０未満の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（米国石油協会）（ＡＰＩ）によって分類される従来型基油である。
【００３８】
グループＩＩ基油は、９０％以上の飽和物、０．０３％以下の硫黄および８０以上、１２０未満の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。
【００３９】
グループＩＩＩ基油は、９０％以上の飽和物、０．０３％以下の硫黄および１２０以上の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。グループＩＩＩ基油は通常、減圧ガスオイル（又は軽油）などの、油原料油を水素化分解して不純物を除去し、かつ、存在する可能性があるすべての芳香族化合物を飽和させて非常に高い粘度指数の高パラフィン系潤滑油基材油を生成する工程、水素化分解基材油を、ノルマルパラフィンを異性化によって分岐パラフィンへ転化する選択的接触水素化脱ロウ処理にかける工程、引き続き水素化精製してあらゆる残存芳香族化合物、硫黄、窒素またはオキシゲネートを除去する工程を含む３段階プロセスを用いて製造される。
【００４０】
グループＩＩＩ基材油はまた、（１）１つ以上のガス液化（ＧＴＬ）物質；ならびに（２）合成ワックス、天然ワックスまたはワックス質原料から誘導される、水素化脱ロウ処理された、または水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理された基油および／またはベースオイルであって、ワックス質原料が、ガスオイル、スラックワックス（天然油、鉱油もしくは合成油、たとえば、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ（フィッシャー−トロプシュ）原料油の溶媒脱ロウ処理に由来する）などの鉱油および／または非鉱油ワックス質原料油ならびにワックス質燃料ハイドロクラッカーボトム、ワックス質ラフィネート、水素化分解物、熱分解物、フ−ツ油もしくはその他の鉱物、鉱油などのワックス質基材油、または石炭液化もしくはシェール油から回収されるワックス質物質、約２０個以上の、好ましくは約３０個以上の炭素数の線状もしくは分岐ヒドロカルビル化合物などの非石油由来ワックス質物質さえならびにそのような基油および／またはベースオイルの混合物を含む基油および／またはベースオイルから誘導される基油および／またはベースオイルの１つまたは混合物を含む非従来的なまたは型破りな基油および／またはベースオイルを包含する。
【００４１】
ＧＴＬ物質は、水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、プロピン、ブタン、ブチレンおよびブチンなどのガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または原料油としての成分から１つ以上の合成、結合、変換、転位、および／または分解／破壊的プロセスによって誘導される物質である。ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは、炭化水素；たとえば、それら自体、より簡単なガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または原料油としての成分から誘導される、ワックス質合成炭化水素から一般に誘導される潤滑粘度のＧＴＬ物質である。ＧＴＬ基油および／またはベースオイルとしては、潤滑油沸点範囲で沸騰する油（１）たとえば、蒸留によってなど合成ＧＴＬ物質から分離された／分留された、そしてその後低下した／低い流動点の潤滑油を製造するために、接触脱ロウ処理プロセス、または溶媒脱ロウ処理プロセスのどちらかまたは両方を含む最終ワックス処理工程にかけられた；（２）たとえば、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された接触および／または溶媒脱ロウ処理された合成ワックスまたはワックス質炭化水素を含む、合成ワックス異性化体；（３）水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された接触および／または溶媒脱ロウ処理されたＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ（Ｆ−Ｔ）物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックスおよび可能な類似オキシゲネート）；好ましくは水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触および／または溶媒脱ロウ脱ロウ処理されたＦ−Ｔワックス質炭化水素、または水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触（および／または溶媒）脱ロウ脱ロウ処理されたＦ−Ｔワックス、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４２】
ＧＴＬ物質に由来するＧＴＬ基油および／またはベースオイル、とりわけ、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触および／または溶媒脱ロウ処理されたワックスまたはワックス質原料、好ましくはＦ−Ｔ物質由来基油および／またはベースオイルは、約２ｍｍ２／秒〜約５０ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するとして典型的には特徴付けられる。それらは、−５℃〜約−４０℃以下の流動点（ＡＳＴＭ Ｄ９７）を有するとして典型的にはさらに特徴付けられる。それらはまた、約８０〜約１４０以上の粘度指数（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０）を有するとして典型的には特徴付けられる。
【００４３】
加えて、ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは典型的には高パラフィン性（＞９０％飽和物）であり、非環状イソパラフィンと組み合わせてモノシクロパラフィンとマルチシクロパラフィンとの混合物を含有してもよい。そのような組み合わせにおけるナフテン系（すなわち、シクロパラフィン）含有率の比は、使用される触媒および温度とともに変動する。さらに、ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは典型的には、非常に低い硫黄および窒素含有率を有し、一般に約１０ｐｐｍ未満、より典型的には約５ｐｐｍ未満のこれらの元素のそれぞれを含有する。Ｆ−Ｔ物質、とりわけＦ−Ｔワックスから得られるＧＴＬ基油および／またはベースオイルの硫黄および窒素含有率は、本質的に皆無である。加えて、リンおよび芳香族化合物の不在は、この物質を低ＳＡＰ製品の調合にとりわけ好適にする。
【００４４】
用語ＧＴＬ基油および／またはベースオイルおよび／またはワックス異性化体基油および／またはベースオイルは、１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲のターゲット動粘度を示すブレンドを製造するために製造プロセスにおいて回収されるような幅広い粘度範囲のそのような物質、そのような留分の２つ以上の混合物、ならびに１つ、２つ以上のより高い粘度留分と組み合わせられた１つまたは２つ以上の低粘度留分の混合物の個々の留分を包含すると理解されるべきである。
【００４５】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイルが誘導される、ＧＴＬ物質は好ましくは、Ｆ−Ｔ物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス）である。
【００４６】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイルが誘導されるＧＴＬ物質は、Ｆ−Ｔ物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス）である。スラリーＦ−Ｔ合成プロセスが、ＣＯおよび水素ならびに特に、より望ましいより高分子量パラフィンを製造するための高いＳｃｈｕｌｔｚ−Ｆｌｏｒｙ速度論的アルファを提供するための触媒コバルト成分を含むＦ−Ｔ触媒を用いるものから原料を合成するために都合よく用いられてもよい。本プロセスはまた、当業者によく知られている。
【００４７】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイル、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理されたＦ−Ｔ物質由来基油、ならびにワックス異性化体または水素化脱ロウ処理体などの、ワックス由来の水素化脱ロウ処理された、もしくは水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理された基油の有用な組成物は、たとえば、米国特許第６，０８０，３０１号明細書；同第６，０９０，９８９号明細書、および同第６，１６５，９４９号明細書に列挙されている。
【００４８】
本発明においてグループＩＩＩ基材油としての使用にまた好適である、ワックス質原料から誘導される基油および／またはベースオイルは、鉱油、非鉱油、非石油、もしくは天然発生源、たとえばガスオイル、スラックワックス、ワックス質燃料ハイドロクラッカーボトム、炭化水素ラフィネート、天然ワックス、水素化分解物、熱分解物、フ−ツ油、石炭液化からのもしくはシェール油からのワックスの１つ以上などの原料油、またはその他の好適な鉱油、非鉱油、非石油、もしくは天然源由来ワックス質物質、約２０個以上の、好ましくは約３０個以上の炭素数の線状もしくは分岐ヒドロカルビル化合物、およびそのような異性化体／イソ脱ロウ体基油および／またはベースオイルの混合物の水素化脱ロウ処理された、または水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理されたワックス質原料油から誘導される潤滑粘度のパラフィン系流体である。
【００４９】
スラックワックスは、溶媒または自動冷却脱ロウ処理によってＦ−Ｔワックス質油などの合成油または石油を含むあらゆるワックス質炭化水素油から回収されるワックスである。溶媒脱ロウ処理は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＭＥＫ／ＭＩＢＫの混合物、ＭＥＫとトルエンとの混合物などの冷却された溶媒を用いるが、自動冷却脱ロウ処理は、プロパンまたはブタンなどの加圧液化低沸点炭化水素を用いる。
【００５０】
Ｆ−Ｔワックス質油などの合成ワックス質油から確保されるスラックワックスは通常、ゼロまたは皆無の硫黄および／または窒素含有化合物含有率を有するであろう。石油から確保されるスラックワックスは、硫黄および窒素含有化合物を含有する可能性がある。そのようなヘテロ原子化合物は、水素異性化触媒のその後の被毒／不活性化を回避するためにたとえば水素化脱硫（ＨＤＳ）および水添脱窒素（ＨＤＮ）によるような、水素化処理（そして水素化分解ではない）によって除去されなければならない。
【００５１】
ワックス質基材油、たとえばスラックワックス、Ｆ−Ｔワックスまたはワックス質原料から潤滑油基油を製造するプロセスは、異性化プロセスと特徴付けられてもよい。スラックワックスが原料として使用される場合、それらは、さもなければ次工程で使用される水素異性化または水素化脱ロウ処理触媒を不活性化するであろう硫黄−および窒素−含有化合物を（触媒被毒または不活性化を効果的に回避するであろうレベルまで）下げるためにまたは除去するために当業者に既によく知られている条件下で予備水素化処理工程にかけられる必要がある可能性がある。Ｆ−Ｔワックスが使用される場合、そのようなワックスが痕跡量（約１０ｐｐｍ未満、またはより典型的には約５ｐｐｍ未満〜皆無）の硫黄または窒素化合物含有率を有するにすぎないので、そのような予備処理は必要とされない。しかし、Ｆ−Ｔワックスを供給されるある水素化脱ロウ処理触媒は、オキシゲネートの除去のための前水素化処理から恩恵を受ける可能性があり、一方その他のものはオキシゲネート処理から恩恵を受ける可能性がある。水素異性化または水素化脱ロウ処理プロセスは、触媒の組み合わせ上で、または単一触媒上で行われてもよい。
【００５２】
必要とされる水添脱窒素または水素化脱硫の後に、そのようなワックス質原料からの基油の製造のために用いられる水素処理は、潤滑油水素化分解（ＬＨＤＣ）触媒などの、非晶質の水素化分解／水素異性化触媒、たとえば、酸化物担体、たとえば、アルミナ、シリカ、シリカ／アルミナ上にＣｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏなどを含有する触媒、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系触媒を使用してもよい。
【００５３】
イソパラフィン系炭化水素ベースオイルを形成するための本明細書において開示されるｎ−パラフィンワックス質原料油の転化に有用な炭化水素転化触媒は、米国特許第４，９０６，３５０号明細書において開示されているような、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−３８、ＺＳＭ−４８、Ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ、フェリエライト、ゼオライトベータ、ゼオライトシータ、およびゼオライトアルファなどの、ゼオライト触媒である。これらの触媒は、族ＶＩＩＩ金属、特にパラジウムまたは白金と組み合わせて使用される。族ＶＩＩＩ金属は、イオン交換などの、従来技法によってゼオライト触媒中へ組み入れられてもよい。
【００５４】
ワックス質原料油の転化は、水素の存在下でＰｔ／ゼオライトベータとＰｔ／ＺＳＭ−２３触媒との組み合わせ上で、または連続して使用されるそのような触媒上で行われてもよい。別の実施形態においては、潤滑油基油の製造プロセスは、Ｐｔ／ＺＳＭ−３５などの、単一触媒上での水素異性化および脱ロウ処理を含む。その上別の実施形態においては、ワックス質原料は、１ステージか２ステージかのどちらかでＶＩＩＩ族金属担持ＺＳＭ−４８、好ましくはＶＩＩＩ族貴金属担持ＺＳＭ−４８、より好ましくはＰｔ／ＺＳＭ−４８を含む触媒上に供給することができる。あらゆる場合に、有用な炭化水素ベースオイル生成物を得ることができる。触媒ＺＳＭ−４８は、米国特許第５，０７５，２６９号明細書に記載されている。
【００５５】
脱ロウ処理工程は、必要なとき、溶媒脱ロウ処理、接触脱ロウ処理もしくは水素化脱ロウ処理プロセスの１つ以上または任意の順番でのそのようなプロセスの組み合わせを用いて成し遂げられてもよい。
【００５６】
溶媒脱ロウ処理において、水素異性化体は、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＭＥ／ＭＩＢＫの混合物、またはＭＥＫ／トルエンの混合物などの冷却された溶媒と接触させられ、そしてさらに、より高い流動点物質をワックス質固体として沈澱させるためにさらに冷却され、ワックス質固体は次に、ラフィネートである溶媒含有潤滑油留分から分離される。ラフィネートは典型的には、より多くのワックス固形分を除去するためにキサゲ面冷却装置でさらに冷却される。その少なくとも一部が水素異性化体を冷却してワックスを沈澱させるためにフラッシュされる、たとえば、液体プロパンと水素異性化体が混合される、プロパンなどの、低分子量炭化水素を使用する自動冷却脱ロウ処理をまた用いることができる。ワックスは、濾過、膜分離または遠心分離によってラフィネートから分離される。溶媒は次に、ラフィネートからストリップされ、ラフィネートは次に、本発明に有用な好ましい基油を製造するために分留される。
【００５７】
接触脱ロウ処理において水素異性化体は、水素異性化体の流動点を下げるのに有効な条件で好適な脱ロウ処理触媒の存在下で水素と反応させられる。接触脱ロウ処理はまた、水素異性化体の一部をより低い沸点物質に転化し、低沸点物質はより重質の基油留分から分離される。この基油留分は次に分留して２つ以上の基油にすることができる。より低い沸点物質の分離は、所望の基油への重質基油留分物質の分留前か分留中かのどちらかに成し遂げられてもよい。
【００５８】
水素異性化体の流動点を下げるであろうあらゆる脱ロウ処理触媒、および好ましくは水素異性化体からの潤滑油基油の大収量を提供するものが使用されてもよい。これらとしては、少なくとも１つの触媒金属成分と組み合わせられたときに、石油留分を脱ロウ処理するために有用と実証されている形状選択的なモレキュラーシーブが挙げられ、たとえば、フェリエライト、モルデナイト、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、シータワンまたはＴＯＮとしても知られるＺＳＭ−２２、およびＳＡＰＯとして知られるシリコアルミノホスフェートが挙げられる。意外にも特に有効であることが分かった脱ロウ処理触媒は、Ｈ−モルデナイトと複合した、貴金属、好ましくはＰｔを含む。脱ロウ処理は、固定床、流動床またはスラリー床での触媒で成し遂げられてもよい。典型的な脱ロウ処理条件としては、約４００〜６００°Ｆの範囲の温度、５００〜９００ｐｓｉｇの圧力、フロースルー反応器について１５００〜３５００ＳＣＦ／ＢのＨ２処理比率および０．１〜１０、好ましくは０．２〜２．０のＬＨＳＶが挙げられる。脱ロウ処理は典型的には、６５０〜７５０°Ｆの範囲の初期沸点を有する水素異性化体の４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下をその初期沸点より下で沸騰する物質に転化するために行われる。
【００５９】
二峰性混合物の第１基油はまた、本明細書および添付クレームの目的のためにはポリアルファオレフィンと同定されるグループＩＶ基油であることができる。
【００６０】
ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、一般に典型的には、ポリ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からなり、ポリアルファオレフィンはＣ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンを含み、例えば１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンなどのＣ８〜約Ｃ１６アルファオレフィンが好ましいが、それらに限定されるものではない。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および混合オレフィンに由来するポリオレフィンである。
【００６１】
ＰＡＯ流体は、たとえば、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などのアルコール、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などのエステルとの錯体を含むＦｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ（フリーデル−クラフツ）触媒などの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便利に製造されてもよい。たとえば、米国特許第４，１４９，１７８号明細書または米国特許第３，３８２，２９１号明細書によって開示されている方法が本明細書において便利に用いられてもよい。ＰＡＯ合成のその他の記載は、次の米国特許：第３，７４２，０８２号明細書、第３，７６９，３６３号明細書、第３，８７６，７２０号明細書、第４，２３９，９３０号明細書、第４，３６７，３５２号明細書、第４，４１３，１５６号明細書、第４，４３４，４０８号明細書、第４，９１０，３５５号明細書、第４，９５６，１２２号明細書、および第５，０６８，４８７号明細書に見いだされる。Ｃ１４〜Ｃ１８オレフィンの二量体は、米国特許第４，２１８，３３０号明細書に記載されている。
【００６２】
本発明に有用なＰＡＯはまた、メタロセン触媒作用によって製造することができる。メタロセン触媒ＰＡＯ（ｍＰＡＯ）は、メタロセン触媒系による少なくとも２つのアルファオレフィンもしくはそれ以上から製造されたコポリマー、または単一のアルファオレフィン原料から製造されたホモポリマーであることができる。
【００６３】
メタロセン触媒は、たとえば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）またはＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（パーフルオロフェニル）ボレートまたはその他の等価の非配位アニオンなどの、非配位アニオンによって活性化されたまたは促進された単純メタロセン、置換メタロセンまたは架橋メタロセン触媒であることができる。ｍＰＡＯおよびメタロセン触媒作用を用いるｍＰＡＯの製造方法は、国際公開第２００９／１２３８００号パンフレット、国際公開第２００７／０１１８３２号パンフレット、および米国特許出願公開第２００９／００３６７２５号明細書に記載されている。
【００６４】
コポリマーｍＰＡＯ組成物は、Ｃ３〜Ｃ３０範囲の少なくとも２つのアルファオレフィンから製造され、モノマーがポリマー中にランダムに分配されている。平均炭素数は少なくとも４．１であることが好ましい。有利には、エチレンおよびプロピレンは、原料中に存在する場合、個々に５０重量％未満または好ましくは合わせて５０重量％未満の量で存在する。本発明のコポリマーは、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックポリマーまたは適切な立体規則性のあらゆるその他の形態であることができる。これらのコポリマーは、狭い分子量分布および優れた潤滑特性を有する。
【００６５】
ｍＰＡＯはまた、Ｃ３〜Ｃ３０線状アルファオレフィンから選択される少なくとも２つおよび２６以下の異なる線状アルファオレフィンを含む混合原料線状アルファオレフィン（ＬＡＯ）から製造することができる。混合原料ＬＡＯは、アルミニウム触媒またはメタロセン触媒を使用するエチレン成長処理から得られる。成長オレフィンは、ほとんどＣ６〜Ｃ１８ＬＡＯを含む。その他のプロセスからのＬＡＯもまた使用することができる。
【００６６】
ホモポリマーｍＰＡＯ組成物は、Ｃ３〜Ｃ３０範囲、好ましくはＣ３〜Ｃ１６、最も好ましくはＣ３〜Ｃ１４またはＣ３〜Ｃ１２から選択される単一のアルファオレフィンから製造される。ホモポリマーは、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックポリマーまたは適切な立体規則性のあらゆるその他の形態であることができる。
【００６７】
アルファオレフィンは、従来のＬＡＯ製造施設からかまたは製油所からのあらゆる成分から選択することができる。それは、ホモポリマーを製造するために単独で、またはプロピレン、１−ブテン、１−ペンテンなどを含む、製油所もしくは化学プラントから入手可能な別のＬＡＯと、または専用の製造施設から製造された１−ヘキセンもしくは１−オクテンと一緒に使用することができる。別の実施形態においては、アルファオレフィンは、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ合成（米国特許第５，３８２，７３９号明細書に報告されているような）から製造されたアルファオレフィンから選択することができる。たとえば、Ｃ３〜Ｃ１６アルファオレフィン、より好ましくは線状アルファオレフィンがホモポリマーを製造するために好適である。Ｃ４−およびＣ１４−ＬＡＯ、Ｃ６−およびＣ１６−ＬＡＯ、Ｃ８−、Ｃ１０−、Ｃ１２−ＬＡＯ、またはＣ８−およびＣ１４−ＬＡＯ、Ｃ６−、Ｃ１０−、Ｃ１４−ＬＡＯ、Ｃ４−およびＣ１２−ＬＡＯなどの、その他の組み合わせがコポリマーを製造するために好適である。
【００６８】
Ｃ３〜Ｃ３０ＬＡＯから選択されるＬＡＯの混合物またはＣ３〜Ｃ１６ＬＡＯから選択される単一ＬＡＯを含む原料は、潤滑油成分でのまたは機能性流体としての使用に好適な液体生成物を提供するためにオリゴマー化条件下で活性化メタロセン触媒と接触させられる。Ｃ３〜Ｃ３０範囲の少なくとも２つのアルファオレフィンから製造された、そしてモノマーがポリマー中にランダムに分配されたコポリマー組成物もまた包含される。語句「少なくとも２つのアルファオレフィン」は、「少なくとも２つの異なるアルファオレフィン」を意味すると理解されるであろう（そして同様に「少なくとも３つのアルファオレフィン」は「少なくとも３つの異なるアルファオレフィン」などを意味する）。
【００６９】
得られた生成物は、少なくとも２つのアルファオレフィンを含む本質的にランダムの液体コポリマーである。「本質的にランダムの」とは、生成物がランダムコポリマーであると当業者が考えるであろうことを意味する。同様に用語「液体」は、温度および圧力の通常条件下で液体を意味すると当業者によって理解されるであろう。
【００７０】
本プロセスは、非配位アニオン（ＮＣＡ）（式２、下記）またはメチルアルミノキサン（ＭＡＯ）１１１１（式３、下記）などの活性化剤と一緒にメタロセン化合物（式１、下記）を含む触媒系を用いる。
【化１】
【００７１】
用語「触媒系」は、メタロセン／活性化剤ペアなどの、触媒前駆体／活性化剤ペアを意味すると本明細書では定義される。「触媒系」が活性化前のそのようなペアを記載するために用いられるとき、それは、活性化剤および、任意選択的に、共活性化剤（トリアルキルアルミニウム化合物などの）と一緒の活性化されていない触媒（プレ触媒）を意味する。それが活性化後のそのようなペアを記載するために用いられるとき、それは、活性化触媒および活性化剤またはその他の電荷バランス部分を意味する。さらに、この活性化「触媒系」は、共活性化剤および／またはその他の電荷バランス部分を任意選択的に含んでもよい。任意選択的におよび多くの場合、トリアルキルアルミニウム化合物などの、共活性化剤はまた、不純物捕捉剤として使用される。
【００７２】
メタロセンは、上の式１に従った１つ以上の化合物から選択される。式１において、Ｍは、４族遷移金属、好ましくはジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびチタン（Ｔｉ）から選択され、Ｌ１およびＬ２は独立して、置換されていても非置換であってもよい、そして部分的に水素化されていてもよい、シクロペンタジエニル（「Ｃｐ」）、インデニル、およびフルオレニルから選択される。Ａは、存在する場合、好ましい実施形態においてはジアルキルシリル、ジアルキルメチル、ジフェニルシリルまたはジフェニルメチル、エチレニル（−ＣＨ２−ＣＨ２）、アルキルエチレニル（−ＣＲ２−ＣＲ２）（ここで、アルキルは独立して、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルラジカルまたはフェニル、トリル、キシリルラジカルなどであることができる）から選択され、そして式中、２つのＸ基、ＸａおよびＸｂのそれぞれは独立して、ハライド、ＯＲ（Ｒは、好ましくはＣ１〜Ｃ５直鎖もしくは分岐鎖アルキル基から選択される、アルキル基である）、水素、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはアリール基、ハロアルキルなどから選択される。通常、比較的より高度に置換されたメタロセンは、より高い触媒生産性およびより広い生成物粘度範囲を与え、したがって多くの場合より好ましい。
【００７３】
ポリアルファオレフィンは好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９によって測定されるように１．８以下、好ましくは１．７以下、好ましくは１．６以下、好ましくは１．５以下、好ましくは１．４以下、好ましくは１．３以下、好ましくは１．２以下、好ましくは１．１以下、好ましくは１．０以下、好ましくは０．５以下、好ましくは０．１以下の臭素価を有する。必要ならばＰＡＯは、低臭素価を達成するために水素化することができる。
【００７４】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）は、すべての規則正しい１、２−結合に加えて式４：
【化２】
（式中、ｊ、ｋおよびｍはそれぞれ、独立して、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２であり、ｎは、プロトンＮＭＲによって測定されるように１〜３５０（好ましくは１〜３００、好ましくは５〜５０）の整数である）
で表されるモノマー単位を有してもよい。
【００７５】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、１００，０００以下、好ましくは１００〜８０，０００、好ましくは２５０〜６０，０００、好ましくは２８０〜５０，０００、好ましくは３３６〜４０，０００ｇ／モルのＭｗ（重量平均分子量）を有してもよい。
【００７６】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、５０，０００以下、好ましくは２００〜４０，０００、好ましくは２５０〜３０，０００、好ましくは５００〜２０，０００ｇ／モルのＭｎ（数平均分子量）を有してもよい。
【００７７】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、１超および５未満、好ましくは４未満、好ましくは３未満、好ましくは２．５未満の分子量分布（ＭＷＤ−Ｍｗ／Ｍｎ）を有してもよい。ｍＰＡＯのＭＷＤは常に流体粘度の関数である。あるいは、本明細書において記載されるポリアルファオレフィンのどれもが、流体粘度に依存して、１〜２．５、あるいは１〜３．５のＭｗ／Ｍｎを有する。
【００７８】
重量平均ＭＷと数平均ＭＷとの比（＝Ｍｗ／Ｍｎ）と定義される、分子量分布（ＭＷＤ）は、「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｆｅｒｄｉｎａｎｄ Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ，１９７０による）において、ｐ．１１５−１４４，Ｃｈａｐｔｅｒ ６，Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓに記載されているように、ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定することができる。ＧＰＣ溶媒は、３０℃のカラム温度、１ｍｌ／分の流量、および１重量％の試料濃度で、安定剤なしのＨＰＬＣ Ｇｒａｄｅテトラヒドロフランであった、そしてＣｏｌｕｍｎ Ｓｅｔは、Ｐｈｅｎｏｇｅｌ ５００ Ａ，Ｌｉｎｅａｒ，１０Ｅ６Ａである。
【００７９】
本明細書において記載されるｍ−ポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、分子量分布の実質的に小部分の高エンドテールを有してもよい。好ましくは、ｍＰＡＯは、４５，０００ダルトン超の分子量を有するポリマーが５．０重量％以下である。さらにまたはあるいは、４５，０００ダルトン超の分子量を有するｍＰＡＯの量は、１．５重量％以下、または０．１０重量％以下である。さらにまたはあるいは、６０，０００ダルトン超の分子量を有するｍＰＡＯの量は、０．５重量％以下、または０．２０重量％以下、または０．１重量％以下である。４５，０００〜６０，０００の分子量での質量分率は、上記のような、ＧＰＣによって測定することができる。
【００８０】
本明細書において記載されるあらゆるｍＰＡＯは、０℃未満（ＡＳＴＭ Ｄ９７によって測定されるように）、好ましくは−１０℃未満、好ましくは２０℃未満、好ましくは−２５℃未満、好ましくは−３０℃未満、好ましくは−３５℃未満、好ましくは−５０℃未満、好ましくは−１０℃〜−８０℃、好ましくは−１５℃〜−７０℃の流動点を有してもよい。
【００８１】
メタロセン触媒を用いて製造されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５によって測定されるように約１．５〜約５，０００ｃＳｔ、好ましくは約２〜約３，０００ｃＳｔ、好ましくは約３ｃＳｔ〜約１，０００ｃＳｔ、より好ましくは約４ｃＳｔ〜約１，０００ｃＳｔ、その上より好ましくは約８ｃＳｔ〜約５００ｃＳｔの１００℃での動粘度を有してもよい。
【００８２】
本発明に有用な他のＰＡＯとしては、米国特許第４，８２７，０６４号明細書および米国特許第４，８２７，０７３号明細書に開示されているプロセスによって製造されるものが挙げられる。低原子価状態クロム触媒を用いて製造される、それらのＰＡＯ物質は、潤滑油基油としておよび、より高い粘度グレードで、ＶＩ向上剤として有用であるための非常に望ましい特性をそれらに与える非常に高い粘度指数で特徴付けられるポリマーのオレフィンオリゴマーである。それらは、高粘度指数ＰＡＯまたはＨＶＩ−ＰＡＯと言われる。
【００８３】
これらの高粘度ＰＡＯ物質の様々な修正および変形がまた、参照される次の米国特許：第４，９９０，７０９号明細書、第５，２５４，２７４号明細書、第５，１３２，４７８号明細書、第４，９１２，２７２号明細書、第５，２６４，６４２号明細書、第５，２４３，１１４号明細書、第５，２０８，４０３号明細書、第５，０５７，２３５号明細書、第５，１０４，５７９号明細書、第４，９４３，３８３号明細書、第４，９０６，７９９号明細書に記載されている。これらのオリゴマーは、低原子価状態での担持金属である金属オリゴマー化触媒の存在下で１−オレフィンのオリゴマー化によって製造されるとして手短に要約することができる。好ましい触媒は、一酸化炭素を還元剤として使用するクロムの還元によって調製される、シリカ担体上の低原子価状態クロムを含む。オリゴマー化は、米国特許第４，８２７，０６４号明細書および同第４，８２７，０７３号明細書に記載されているように、生じるオリゴマーにとって望ましい粘度に応じて選択される温度で実施される。より高粘度物質は、約９０℃より下のオリゴマー化温度がより高分子量オリゴマーを製造するために用いられている米国特許第５，０１２，０２０号明細書および米国特許第５，１４６，０２１号明細書に記載されているように製造されてもよい。すべての場合に、残存不飽和を減らすために必要なときに水素化後の、オリゴマーは、０．１９未満の分岐指数（米国特許第４，８２７，０６４号明細書および同第４，８２７，０７３号明細書に定義されているような）を有する。概して、ＨＶＩ−ＰＡＯは普通は約１２〜５，０００ｃＳｔの範囲の粘度を有する。
【００８４】
さらに、ＨＶＩ−ＰＡＯは一般に、下記：Ｃ３０〜Ｃ１３００炭化水素は、０．１９未満の分岐率、３００〜４５，０００の重量平均分子量、３００〜１８，０００の数平均分子量、１〜５の分子量分布を有する１つ以上で特徴付けることができる。ＨＶＩ−ＰＡＯは、３〜５０００ｍｍ２／秒以上の範囲の１００℃粘度の流体である。３ｍｍ２／秒〜５０００ｍｍ２／秒の１００℃での粘度の流体は、１３０超のＡＳＴＭ方法Ｄ２２７０によって計算されるＶＩを有する。通常それらは１３０〜３５０の範囲である。流体はすべて−１５℃より下の低い流動点を有する。
【００８５】
ＨＶＩ−ＰＡＯは、Ｃ６〜Ｃ２０の１−アルケンからなる群から取られる、それだけでか混合物形態でかのどちらかでの、１−アルケンから製造されるポリマーまたはオリゴマーを含む炭化水素組成物としてさらに特徴付けることができる。原料の例は、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセンなど、またはＣ６〜Ｃ１４の１−アルケンの混合物もしくはＣ６〜Ｃ２０の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１２の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１４の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１６の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１８の１−アルケン、Ｃ８およびＣ１０の１−アルケン、Ｃ８およびＣ１２の１−アルケン、Ｃ８、Ｃ１０およびＣ１２の１−アルケン、ならびにその他の適切な組み合わせの混合物であることができる。
【００８６】
生成物は通常、６００°Ｆより下で沸騰するもの、またはＣ２０未満の炭素数のものなどのあらゆる低分子量組成物を、それらが重合反応から生成するかまたは出発原料から持ち込まれている場合に、除去するために蒸留される。この蒸留工程は通常、完成流体の揮発度を向上させる。
【００８７】
重合またはオリゴマー化プロセスから直接製造される流体は通常、不飽和二重結合を有するかまたはオレフィン分子構造を有する。二重結合または不飽和またはオレフィン成分の量は、臭素価（ＡＳＴＭ Ｄ１１５９）、臭素指数（ＡＳＴＭ Ｄ２７１０）などの、幾つかの方法、またはＮＭＲ、ＩＲなどの、その他の好適な分析方法によって測定することができる。二重結合の量またはオレフィン組成物の量は、幾つかの因子−重合度、重合プロセス中に存在する水素の量および重合プロセスの停止工程に関与するその他の促進剤の量、またはプロセスにおいて存在するその他の試剤に依存する。通常、二重結合の量またはオレフィン成分の量は、重合のより高い程度、重合プロセスにおいて存在する水素ガスのより高い量、または停止工程に関与する促進剤のより高い量によって減少する。
【００８８】
通常、流体の酸化安定性および光またはＵＶ安定性は、不飽和二重結合の量またはオレフィン含有率が低下するときに向上することが知られている。それ故、ポリマーを、それが高度の不飽和を有する場合には水素化処理することが望ましい。通常、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９によって測定されるような、５未満の臭素価の流体は、高品質基油用途向けに好適である。もちろん、臭素価が低ければ低いほど、潤滑油品質はより良好である。３未満または２未満の臭素価の流体が一般的である。最も好ましい範囲は、１未満または０．１未満である。不飽和度を下げるための水素化処理方法は、文献においてよく知られている（米国特許第４，８２７，０７３号明細書、実施例１６）。あるＨＶＩ−ＰＡＯ製品においては、重合から直接製造された流体は、１００℃で１５０ｃＳｔ超の粘度のものなど、非常に低い不飽和度を既に有する。それらは、５未満の臭素価または２より低い臭素価さえ有する。これらの場合には、それは、水素化処理なしであるように使用することができるか、またはそれは、基油特性をさらに向上させるために水素化処理することができる。
【００８９】
グループＶ基油は、グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩまたはＩＶに入らないそれらの油としてＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。そのような油としては、それ故、エステル、ポリオールエステル、シリコーンオイル、アルキル化芳香族化合物、アルキルホスフェートが挙げられる。
【００９０】
それらの起源またはそれらの製造に用いられるプロセスもしくは技法にかかわらず、第１低動粘度流体は、単一油または油の混合物が１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲の低動粘度を有するという条件で、単一成分油としてかまたは油の混合物として用いることができる。
【００９１】
したがって、低動粘度流体は、列挙された動粘度限度内に入る単一基油／油を構成することができるか、またはそれは、それぞれが列挙された動粘度限度を個々に満たす、２種以上の基油／油で構成することができる。さらに、低動粘度流体は、生じた混合物ブレンドが、第１低動粘度基材油の粘度範囲として列挙された１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒のターゲット低動粘度を示すという条件で、１種又は２種以上の高動粘度基材油／油、たとえば、１００℃で１００ｍｍ２／秒以上の動粘度の基材油などの、１００℃で１２ｍｍ２／秒超の動粘度の基材油／油と組み合わせられた１種又は２種以上の低粘度基材油／油、たとえば１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲の動粘度の基材油／油の混合物で構成することができる。
【００９２】
二峰性ブレンドに使用される第２油は、高動粘度グループＩＶ流体、すなわち、少なくとも３８ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、好ましくは約３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは約３８〜６００ｍｍ２／秒の範囲の動粘度のＰＡＯである。
【００９３】
第２高動粘度基油に関して、それは、列挙された動粘度限度を満たす単一ＰＡＯ基油／油で構成することができるか、またはそれは、そのそれぞれが列挙された動粘度限度を満たす、２種以上のＰＡＯ基油／油で構成されてもよい。逆に、この第２高動粘度ＰＡＯ基油／油は、生じた混合物ブレンドが１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒のターゲット高動粘度を満たすという条件で、１種又は２種以上の高動粘度ＰＡＯ基油／油と組み合わせられた１種又は２種以上のより低い動粘度ＰＡＯ基油／油、たとえば、１００℃で３８ｍｍ２／秒未満の動粘度の基材油／油の混合物であることができる。
【００９４】
そのようなより高い動粘度ＰＡＯ流体は、前に列挙された同じ技法を用いて製造することができる。
【００９５】
好ましくは、二峰性混合物の第２流体である高動粘度ＰＡＯ流体は、メタロセン触媒または米国特許第４，８２７，０６４号明細書または米国特許第４，８２７，０７３号明細書に記載されているプロセスを用いて製造される。
【００９６】
ＰＡＯを製造するために用いられる技法またはプロセスにかかわらず、二峰性ブレンドの第２基油として使用されるＰＡＯ流体は、少なくとも３８ｍｍ２／秒、好ましくは３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは３８〜６００ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する高動粘度ＰＡＯであり、唯一の条件は、使用されるＰＡＯ基材油が周囲温度で液体であることである。
【００９７】
本発明は、少なくとも３０ｍｍ２／秒の第１基油と第２基油との間のＫＶ（又は動粘度）の差が存在し、かつ、ブレンドが１００℃で２５ｍｍ２／秒以下のＫＶを有するという条件で、２種の異なる基油、２〜１２ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する１種以上のグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶ基油、好ましくは１つ以上のグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩもしくはグループＩＶ基油、より好ましくは１種以上のグループＩ、グループＩＩもしくはグループＩＩＩ基油、最も好ましくは１種以上のグループＩＩＩ基油である第１と、少なくとも３８、好ましくは３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは３８〜６００ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する１種以上のグループＩＶ基油である第２との、二峰性ブレンドを含む潤滑油を用いてトラクション係数のその低下を達成する。基油のそのような二峰性ブレンドを使用するとき、少なくとも約３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも約３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも約５０ｍｍ／秒の表面速度で使用中の油のトラクション係数は、列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないかまたはグループＩおよび／またはグループＩＩ基油を専らベースとするエンジンオイルの使用と比べて低下する。
【００９８】
トラクション係数を低下させる方法は、最低限必要なおよび必須の成分として二峰性基油ブレンドを含有する、上に記載されたようなエンジン潤滑油組成物を使用する。
【００９９】
本方法は、基油が必須の二峰性ブレンド基油を含むという条件で、追加の性能添加剤を含有するエンジン潤滑油を使用することができる。
【０１００】
本明細書において列挙されるような基油の二峰性ブレンドを使用する調合潤滑油は、分散剤、清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、その他の摩耗防止および／または極圧添加剤、膠着防止剤、ワックス改質剤、粘度指数向上剤、粘度調整剤、フルイドロス添加剤、シール融和性剤、その他の摩擦改良剤、潤滑剤、汚染防止剤、発色剤、消泡剤、乳化破壊剤、乳化剤、増密度剤、湿潤剤、ゲル化剤、粘着剤、着色剤などを含むがそれらに限定されない一般的に使用される潤滑油性能添加剤の１つ以上をさらに含有してもよい。多くの一般的に使用される添加剤のレビューについては、Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ；ＩＳＢＮ ０−８９５７３−１７７−０におけるＫｌａｍａｎｎを参照されたい。Ｎｏｙｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，ＮＪ（１９７３）によって出版された、Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙによる「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」にもまた言及される。
【実施例】
【０１０１】
比較例および実施例
一連のエンジンオイルを、基油組成物がトラクション係数に及ぼす影響に関して評価した。エンジンオイルは無添加基油ブレンドであった。トラクション係数は、完全自動Ｍｉｎｉ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅトラクション測定機器である、ＭＴＭ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｒｉｇを用いて測定した。このリグは、ＰＣＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって製造され、Ｍｏｄｅｌ ＭＴＭと特定される。試験検体および装置構成は、非常に大きい負荷、モーターまたは構造体を必要とすることなく、現実的な圧力、温度および速を達成できるようなものである。流体の小試料（５０ｍｌ）を試験セルに入れ、機械は、実用介入なしに試験流体についての包括的なトラクションマップを作成するために様々な速度、スライド対ロール比、温度および負荷によって自動的に作動する。標準試験検体は、ＡＩＳＩ ５２１００軸受鋼から製造された研磨１９．０５ｍｍ球および５０．０ｍｍ直径ディスクである。検体は、一回使用の、使い捨て品であるように設計されている。球をディスクの面を背にしてロードし、球とディスクとをＤＣサーボモーターおよび駆動装置によって独立して駆動して、特に低いスライド／ロール比で高精度の速度制御を可能にする。各検体を、小さいステンレススチール試験流体浴中でシャフト上に末端で取り付ける。ディスク試験検体を支える垂直シャフトおよび駆動システムを固定する。しかし、球試験検体を支えるシャフトおよび駆動システムは、それが２つの直交軸回りを回転できるようにジンバル配置で支える。１つの軸は負荷適用方向に垂直であり、もう１つはトラクション力方向に垂直である。球およびディスクを同じ方向に駆動する。負荷の適用およびトラクション力の抑制を、ジンバル配置に適切に取り付けた高剛性力変換器によって行って全体支持システム偏向を最小限にする。これらの力変換器からの出力をパソコンによって直接監視する。トラクション係数は、トラクション力対適用負荷の比である。図１〜４に示されるように、トラクション係数を様々な速度にわたって測定した。図１〜４において、ｘ軸上の速度は、球およびディスク速度の合計の半分である、エントレインメント速度である。これらのエントレインメント速度は、エンジンが動作中であるときに達する、表面速度の範囲、または表面速度の範囲の少なくとも一部をシミュレートしている。
【０１０２】
本明細書において示される試験結果は、次の試験条件下で生み出された：
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
油を表１に記載する。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
上で使用されるグループＩＩＩ基材油は、硫黄および窒素化合物を除去するためにスラックワックスを水素化処理にかけ、その脱硫および脱窒されたスラックワックスを次に水素異性化し、これに水素化精製が続くことによって製造されたスラックワックス異性化体である。上で使用されるグループＩＶ基材油はＰＡＯである。
【０１０７】
図１から分かるように、グループＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油Ｉ）は、対照油ＡおよびＢと比較して約３０ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示した。
【０１０８】
図２は、グループＩＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油ＩＩ）が、対照油Ａ、ＣおよびＤと比べて約３０ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示したが、グループＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油Ｉ）が、対照油Ｄと比べて約１００ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【０１０９】
図３は、グループＩＩＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油ＩＩＩ、油ＩＶおよび油Ｖ）が、対照油Ａおよび評価されたすべてのその他の油と比較して（３ｍｍ／秒ほどに低い）試験されたすべての速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【０１１０】
図４は、少なくとも３２ｍｍ２／秒のΔＫＶを有する二峰性ブレンドを生成する、異なる動粘度のグループＩＶ基材油のブレンド（油ＶＩおよびＶＩＩ）が、（３ｍｍ／秒ほどに低い）試験されたすべての速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油調合物（又は配合物）を使用する大きい低速および中速エンジンの運転に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋および固定出力用途向けに設計されたディーゼルエンジンは、２０個以下のシリンダーを有する２サイクルか４サイクルかのどちらかであることができ、低速、中速または高速ディーゼルエンジンに典型的には分類される。これらのエンジンは、残留燃料油または重油から天然ガスまでの範囲の多種多様な燃料を燃やし（ディーゼル圧縮または火花点火）、舶用推進、海洋補助（船舶発電）、分散発電および熱電併給（ＣＨＰ）向けに最も一般的に用いられている。天然ガスを燃料とする火花点火エンジンは、坑口でのおよび天然ガスパイプラインに沿っての天然ガス圧縮のために、熱電併給（ＣＨＰ）のためにおよび分散発電のために最も一般的に用いられており、全負荷条件近くで、メンテナンスまたはオイル交換のためにのみシャットダウンして連続的に普通は作動する。海洋エンジンの潤滑は、全損（すなわち、シリンダー油によってシリンダーに直接供給される潤滑油）であることができるが、海洋およびガスエンジンの両方の潤滑は、典型的には油だめを含む再循環である。臨界エンジン部品の潤滑は、ピストンリング、シリンダーライナー、ベアリング、ピストン冷却、燃料ポンプ、エンジン制御水力学などを含む。燃料が典型的には海洋ディーゼルエンジンを運転する主要コストであり、船舶コンテナー輸送に用いられる典型的な１２シリンダー、９０ｃｍ口径低速ディーゼルエンジンは、＄４８０／ＭＴの今日の価格で年間約＄３３Ｍの重油を燃やすであろう。それ故、１％ほどに少ない燃料効率ゲインが船舶経営者に約＄３３０Ｋまでの年間節約をもたらすであろう。加えて、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（国際海事機関）、Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ（米国環境保護庁）およびＣａｌｉｆｏｒｎｉａ Ａｉｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｂｏａｒｄ（カリフォルニア大気資源委員会）などの、政府機関は、これらのエンジンに対する排出物規定を法制化中である。燃料効率の向上は、相応に排出物（ＣＯ２、ＳＯｘ、ＮＯｘおよび粒子状物質）を低減するだろうし、それは幾らかの排出権取引価値をもたらすはずである。
【０００３】
潤滑油は一定の高温環境にさらされるので、潤滑油の寿命は多くの場合その酸化安定性によって制限される。さらに、天然ガス燃料エンジンは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の高排出とともに作動するので、潤滑油寿命はまた、その耐硝化性によって制限される可能性がある。長期的な必要条件は、潤滑油がまた、とりわけ、ピストンおよびピストンリングなどの決定的に重要な構成要素に関して、エンジンの高温環境内で清浄度を維持しなければならないことである。それ故、これらのエンジン用の潤滑油は、酸化および硝化に対する向上した耐性によって長寿命を促進しながら良好な清浄度品質を有することが望ましい。
【０００４】
酸化、硝化およびデポジット形成に対する油の耐性の増加によって立証されるような向上した寿命のガスエンジンオイルが特許文献１の主題である。当該特許のガスエンジンオイルは、主要量の潤滑粘度のベースオイルと、約２５０以下の全塩基価（ＴＢＮ）を有する少なくとも１つのアルカリもしくはアルカリ土類金属塩および前述の成分より低いＴＢＮを有する第２アルカリもしくはアルカリ土類金属塩を含む清浄剤の混合物を含む少量の添加剤混合物とを含む低灰分ガスエンジンオイルである。この第２アルカリもしくはアルカリ土類金属塩のＴＢＮは典型的には、前述の成分のそれの約半分以下であろう。
【０００５】
特許文献１の十分に調合されたガスエンジンオイルはまた、分散剤（約０．５〜８容積％）、フェノール系またはアミン系酸化防止剤（約０．０５〜１．５容積％）、トリアゾール、アルキル置換ジメルカプトチアジアゾールなどの金属不活性化剤（約０．０１〜０．２容積％）、金属ジチオホスフェート、金属ジチオカルバメート、金属ザンテートまたはトリクレジルホスフェートなどの摩耗防止添加剤（約０．０５〜１．５容積％）、ポリ（メタ）アクリレートまたはアルキル芳香族ポリマーなどの流動点降下剤（約０．０５〜０．６容積％）、シリコーン消泡剤などの消泡剤（約０．０５〜０．１５容積％）ならびにオレフィンコポリマー、ポリメタクリレート、スチレン−ジエンブロックコポリマー、および星形コポリマーなどの粘度指数向上剤（約１５容積％以下、好ましくは約１０容積％以下）を含む、当業者に公知のその他の標準添加剤を典型的には含有することができる。
【０００６】
特許文献２は、主要量の潤滑粘度のベースオイルならびに１つ以上の金属サリチレート清浄剤と１つ以上の金属フェノレートおよび／または金属スルホネート清浄剤との少量の混合物を含む天然ガスエンジン用の潤滑油組成物に関する。
【０００７】
潤滑油基油は、約５〜２０ｃＳｔの１００℃での動粘度を典型的に有するあらゆる天然または合成潤滑ベースオイル基材油留分である。好ましい実施形態においては、粘度指数向上剤の使用は、本発明調合物を製造するために使用される潤滑油ベースオイル留分からの１００℃で粘度約２０ｃＳｔ以上の油の除去を可能にする。それ故、好ましいベースオイルは、たとえあったとしても、少量の重質留分；たとえば、たとえあったとしても、少量の１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の潤滑油留分を含有するものである。
【０００８】
潤滑油基油は、天然潤滑油、合成潤滑油またはそれらの混合物から誘導することができる。好適な基油としては、ＡＰＩカテゴリーＩ、ＩＩおよびＩＩＩのものが挙げられ、ここで、飽和物レベルおよび粘度指数は、
グループＩ−それぞれ、９０％未満および８０〜１２０；
グループＩＩ−それぞれ、９０％超および８０〜１２０；ならびに
グループＩＩＩ−それぞれ、９０％超および１２０超
である。
【０００９】
好適な潤滑油基油としては、原油の芳香族および極性成分を（溶媒抽出するよりもむしろ）水素化分解することによって製造される水素化分解物基油だけでなく、合成ワックスおよびスラックワックスの異性化によって得られる基油が挙げられる。
【００１０】
清浄剤の混合物は、少なくとも０．６５重量％硫酸塩灰分の潤滑油を達成するのに十分な量でその他の金属塩または金属塩の群（下に列挙される）と組み合わせて使用される約１５０超〜３００以上の高ＴＢＮを有する１つ以上の金属スルホネート、サリチレート、フェノレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第１金属塩または金属塩の群、約５０超〜１５０の中ＴＢＮを有する１つ以上の金属サリチレート、金属スルホネート、金属フェノレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第２金属塩または金属塩の群、ならびに約１０〜５０のＴＢＮを有する、中性または低ＴＢＮと同定される１つ以上の金属スルホネート、金属サリチレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される第３金属塩または金属塩の群を含み、中プラス中性／低ＴＢＮ清浄剤の総量は、約０．７容積％以上（活性成分）であり、ここで、中または低／中性ＴＢＮ清浄剤の少なくとも１つは金属サリチレートであり、好ましくは中ＴＢＮ清浄剤の少なくとも１つは金属サリチレートである。高ＴＢＮ清浄剤の総量は、約０．３容積％以上（活性成分）である。混合物は、中または中性サリチレートが必須成分である状態で、少なくとも２つの異なるタイプの塩を含有する。高ＴＢＮ清浄剤対中プラス中性／低ＴＢＮ清浄剤の容積比（活性成分を基準とする）は、約０．１５〜３．５の範囲にある。
【００１１】
清浄剤の混合物は、清浄剤混合物中の活性成分を基準として（又はに基づいて）約１０容積％以下の量で、好ましくは活性成分を基準として約８容積％以下、より好ましくは清浄剤混合物中の活性成分を基準として６容積％以下、最も好ましくは清浄剤混合物中の活性成分を基準として、約１．５〜５．０容積％の量で潤滑油調合物に添加される。好ましくは、すべてのＴＢＮのうち使用される金属サリチレートの総量は、金属サリチレートの活性成分を基準として、０．５容積％〜４．５容積％の範囲にある。
【００１２】
特許文献３は、１００℃で約４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）〜１０００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有するＰＡＯと、１００℃で約２．０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）以下の粘度を有するエステルとのブレンドであって、ＰＡＯとエステルとのブレンドがＰＡＯの粘度指数以上の粘度指数を有するブレンドを含む完成自動車ギア潤滑油およびギアオイルの調製に有用な潤滑油組成物、自動車ギア潤滑組成物および流体に関する。この組成物は、増粘剤、酸化防止剤、阻害剤パッケージ、防錆添加剤、分散剤、清浄剤、摩擦改良剤、トラクション改良添加剤、乳化破壊剤、消泡剤、染料および曇り防止剤をさらに含有してもよい。
【００１３】
特許文献４は、潤滑油が１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の第１基油と第２基油との間の粘度差を有する少なくとも２つの基油を含む、向上したマイクロピッチング特性のための潤滑油ブレンドに関する。少なくとも１つの基油は、６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満だが２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度のポリアルファオレフィンであり、第２基油は、１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超だが３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度の合成油である。第２基油は、高粘度ポリアルファオレフィンであることができる。
【００１４】
特許文献５は、１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の第１基油と第２基油と間の粘度差の少なくとも２つの基油を含む潤滑油ブレンドに関し、潤滑油は改善された排気を示す。このブレンドは、１００℃で１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満だが２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度を有する少なくとも１つの合成ＰＡＯと１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超だが３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を有する第２合成油とを含有する。潤滑油は、摩耗防止剤、酸化防止剤、消泡剤、乳化破壊剤、清浄剤、分散剤、金属不動態化剤、摩擦低減剤、防錆剤添加剤およびそれらの混合物を含有することができる。
【００１５】
特許文献６は、少なくとも２つの基油を含む潤滑油であって、第１基油が１００℃で４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度および少なくとも１０％未満アルゴリズムで粘度の関数としての分子量分布（ＭＷＤ）：
ＭＷＤ＝０．２２２３＋１．０２３２＊ｌｏｇ（ｃＳｔ単位の１００℃でのＫｖ）
を有し、第２基油が１００℃で１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を持った潤滑油に関する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で３０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。好ましくは第１高粘度基材油は、メタロセン触媒ＰＡＯ基油である。第２基材油は、ＧＴＬ潤滑油、ワックス由来潤滑油、ＰＡＯ、ブライトストック、ＰＩＢと一緒のブライトストック、グループＩ基油、グループＩＩ基油、グループＩＩ基油およびそれらの混合物から選択することができる。潤滑油は、清浄剤を含む添加剤を含有することができる。好ましくは第１基材油は、１００℃で３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超の粘度を有し、第２基材油は、１００℃で１．５ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）〜６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で９６ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。
【００１６】
特許文献７は、少なくとも２つの基油を含む潤滑油であって、第１基油が１００℃で少なくとも３００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度および少なくとも１０％未満アルゴリズムで粘度の関数としての分子量分布（ＭＷＤ）：
ＭＷＤ＝０．２２２３＋１．０２３２＊ｌｏｇ（ｃＳｔ単位の１００℃でのＫＶ）
を有し、第２基油が１００℃で１００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）未満の粘度を有する潤滑油に関する。好ましくは第１基材油と第２基材油との間の粘度の差は、１００℃で２５０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）超である。好ましくは第１高動粘性基材油は、メタロセン触媒ＰＡＯ基油である。第２基材油は、ＧＴＬ基油、ワックス由来基油、ＰＡＯ、ブライトストック、ＰＩＢと一緒のブライトストック、グループＩ基油、グループＩＩ基油、グループＩＩＩ基油、グループＶ基油、グループＶＩ基油およびそれらの混合物から選択することができる。潤滑油は、清浄剤を含む添加剤を含有することができる。
【００１７】
特許文献８は、清浄剤を含有する長寿命ガスエンジン潤滑油に関する。この潤滑油は、主要量の潤滑粘度のベースオイルならびに少量の１つ以上の金属スルホネートおよび／またはフェノレートと１つ以上の金属サリチレート清浄剤との混合物を含み、混合物中のすべての清浄剤は同じまたは実質的に同じ全塩基価（ＴＢＮ）を有する。
【００１８】
潤滑油基油は、約５〜２０ｃＳｔ、より好ましくは約７〜１６ｃＳｔ、最も好ましくは約９〜１３ｃＳｔの１００℃での動粘度を典型的に有するあらゆる天然または合成潤滑基油留分である。好ましい実施形態においては、粘度指数向上剤の使用は、本発明調合物を製造するために使用される潤滑油ベースオイル留分からの１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の油の除去を可能にする。それ故、好ましいベースオイルは、たとえあったとしても、少量の重質留分；たとえば、たとえあったとしても、少量の１００℃で粘度２０ｃＳｔ以上の潤滑油留分を含有するものである。
【００１９】
潤滑油基油は、天然潤滑油、合成潤滑油またはそれらの混合物から誘導することができる。好適な基油としては、ＡＰＩカテゴリーＩ、ＩＩおよびＩＩＩのものが挙げられ、ここで、飽和物レベルおよび粘度指数は、
グループＩ−それぞれ、９０％未満および８０〜１２０；
グループＩＩ−それぞれ、９０％超および８０〜１２０；ならびに
グループＩＩＩ−それぞれ、９０％超および１２０超
である。
【００２０】
好適な潤滑油基油としては、原油の芳香族および極性成分を（溶媒抽出するよりもむしろ）水素化分解することによって製造される水素化分解体基油だけでなく、合成ワックスおよびスラックワックスの異性化によって得られる基油が挙げられる。
【００２１】
清浄剤は、１つ以上の金属スルホネートおよび／または金属フェノレートと１つ以上の金属サリチレートとの混合物である。金属は、あらゆるアルカリもしくはアルカリ土類金属；たとえば、カルシウム、バリウム、ナトリウム、リチウム、カリウム、マグネシウム、より好ましくはカルシウム、バリウムおよびマグネシウムである。混合物に使用される金属塩のそれぞれが、混合物中のその他の金属塩と同じまたは実質的に同じＴＢＮを有することが潤滑油の特徴である。
【００２２】
特許文献９は、ベースオイルおよび錯体の形態での油溶性の過塩基性清浄剤添加剤を含む、２ストローク・クロスヘッド海洋ディーゼルエンジン用の潤滑油であって、清浄剤の塩基性物質が２つ以上の界面活性剤で安定化されている潤滑油に関する。２つ以上の界面活性剤は、（１）硫化および／または非硫化フェノールならびにフェノール界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；（２）硫化および／または非硫化サリチル酸ならびにサリチル酸系界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；または（３）硫化または非硫化フェノール、硫化または非硫化サリチル酸である少なくとも３つの界面活性剤ならびにフェノールまたはサリチル酸系界面活性剤ではない１つのその他の界面活性剤；または（４）硫化または非硫化フェノール、硫化または非硫化サリチル酸である少なくとも３つの界面活性剤ならびに少なくとも１つの硫酸界面活性剤の混合物であることができる。
【００２３】
基油は、潤滑粘度の油であり、クロスヘッドエンジンのシステム潤滑に好適なあらゆる油であってもよい。潤滑油は好適には動物、植物または鉱物油であってもよい。好適には潤滑油は、ナフテン系ベース、パラフィン系ベースまたは混合ベースオイルなどの、石油由来潤滑油である。あるいは、潤滑油は合成潤滑油であってもよい。好適な合成潤滑油としては、ジ−オクチルアジペート、ジ−オクチルセバケートおよびトリデシルアジペートなどのジエステルを含む、合成エステル潤滑油、またはポリマー炭化水素潤滑油、たとえば、液体ポリイソブチレンおよびポリアルファオレフィンが挙げられる。一般的に、鉱油が用いられる。潤滑油は、一般に潤滑油組成物の６０質量％超、典型的には７０質量％超を占め、典型的には、２〜４０ｍｍ２／秒、たとえば、３〜１５，ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、および８０〜１００、たとえば、９０〜９５の粘度指数を有する。
【００２４】
別のクラスの潤滑油は、精製プロセスが中間および重質留出物留分を高温および中圧で水素の存在下でさらに分解する、水素化分解油である。水素化分解油は典型的には、２〜４０、たとえば、３〜１５，ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、および典型的には１００〜１１０、たとえば、１０５〜１０８の範囲の粘度指数を有する。
【００２５】
ブライトストックは、２８〜３６ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を一般に有する減圧残油から溶媒抽出され、脱瀝されている、そして潤滑油組成物の質量を基準として、３０質量％未満、好ましくは２０未満、より好ましくは１５未満、最も好ましくは５質量％未満などの、１０質量％未満の割合で典型的には使用されるベースオイルを意味する。
【００２６】
特許文献１０は、潤滑粘度の油、分散剤の、７０〜２４５の範囲のＴＢＮ、油組成物の質量を基準として、０〜０．２質量％の窒素を有する少なくとも１つのサリチル酸カルシウムを含む清浄剤、および少量の１つ以上の共添加剤を含む清浄剤ガス燃料エンジン潤滑油に関する。ベースオイルは、あらゆる動物、植物もしくは鉱物油または合成油であることができる。ベースオイルは、組成物の６０質量％超の割合で使用される。この油は典型的には、２〜４０、たとえば、３〜１５ｍｍ２／秒の１００℃での粘度および８０〜１００の粘度指数を有する。１００℃で２〜４０ｍｍ２／秒の粘度および１００〜１１０の粘度指数を有する水素化分解油をまた使用することができる。２８〜３６ｍｍ２／秒の１００℃での粘度を有するブライトストックはまた、典型的には３０質量％未満、好ましくは２０未満、最も好ましくは５質量％未満の割合で使用することができる。
【００２７】
特許文献１１は、８０〜１２０の粘度指数、少なくとも９０質量％の飽和物、０．０３質量％以下の硫黄および少なくとも１つの清浄剤を有する主要量の潤滑油を含む、９５ｐｐｍ超のホウ素含有率を有するガスエンジンオイルに関する。金属サリチレートが好ましい清浄剤である。
【００２８】
特許文献１２は、高粘度ＰＡＯなどの高粘度合成炭化水素、液体水素化ポリイソプレン、または１００℃で４０〜１０００ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有するエチレン−アルファオレフィンコポリマー、１００℃で１〜１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する低粘度合成炭化水素、任意選択的に１００℃で１〜１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の粘度を有する低粘度エステル、および任意選択的に２５重量％以下の添加剤パッケージを含有する潤滑油組成物に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】米国特許第５，７２６，１３３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１９１，０８１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／００５９５６３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００６／０２７６３５５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０２８９８９７号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００７／０２９８９９０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００８／０２０７４７５号明細書
【特許文献８】米国特許第６，１４０，２８１号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６４５，９２２号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，６１３，７２４号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，１０１，８３０号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，９５６，１２２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明は、インターフェイス面（又は接触面）速度が少なくとも３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも５０ｍｍ／秒に達する大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法に向けられている。
これは、低下したトラクション係数を有する油を使用して前記エンジンを潤滑することによって達成され、
前記潤滑油は、２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の動粘度を有する、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイル、好ましくはグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩもしくはグループＩＶ、より好ましくはグループＩ、グループＩＩもしくはグループＩＩＩ、さらにより好ましくはグループＩＩＩもしくはグループＩＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の低動粘度油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含み、
第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）であり、
第１ベースオイルと第２ベースオイルの組み合わせは、１００℃で２０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）以下の動粘度を有し、
ここで、燃料経済性の向上は、二峰性ではないエンジンオイルまたは上に列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイルまたは２種以上のグループＩ基油の混合物もしくは２種以上のグループＩＩ基油の混合物、もしくはグループＩ基油とグループＩＩ基油との混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が低いことによって立証される。本明細書でおよび添付した特許請求の範囲で用いるところでは、用語「基油」および「ベースオイル」は、同意語としておよび同じ意味で用いられる。
【００３１】
本発明はまた、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイルからなる群から選択される第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される第２ベースオイルとを含む潤滑油であって、
第１ベースオイルと第２ベースオイルとの間の動粘度の差が、少なくとも３０ｍｍ／秒であり、
第１ベースオイルと第２ベースオイルとの組み合わせが、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油をエンジンオイルとして用いることにより、
エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることによって、少なくとも約３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも５０ｍｍ／秒の表面速度に達し、そしてエンジンオイルにより潤滑される大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の向上が、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶの単一ベースオイル成分を含む、又は第１ベースオイルと第２ベースオイルとの間の３０ｍｍ２／秒未満の動粘度の差を有する匹敵するベースオイルのブレンドを含む、又は２種以上のグループＩベースオイルの混合物もしくは２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づく、１００℃で同じ動粘度を有するエンジンオイルのトラクション係数より、低いトラクション係数をそのエンジンオイルが有することによって立証される方法に関する。
【００３２】
好ましくは第１基油と第２基油との間の粘度の差は、少なくとも３４ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）、より好ましくは少なくとも１１０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）、さらにより好ましくは少なくとも１４０ｃＳｔ（ｍｍ２／秒）である。
【００３３】
第１基油と第２基油との組み合わせは、１００℃で、好ましくは少なくとも２５ｍｍ２／秒以下、より好ましくは２０ｍｍ２／秒以下、最も好ましくは１６ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する。
【００３４】
「表面速度」とは、エンジンのインターフェイス面（又は接触面）、たとえばピストンおよびシリンダー壁、インターフェイスベアリング面などが、エンジンが動作するときに互いに通過する速度を意味する。この表面速度は、インターフェイス面についての潤滑レジームが境界、流体力学的または混合（境界／流体力学的）であるかどうかに影響を及ぼす主な因子である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】２つの低ＫＶ（又は動粘度）グループＩ油のブレンドか低ＫＶグループＩ油とＰＩＢ（ポリイソブチレン）とのブレンドかのどちらかである対照油と比較して低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図２】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成するか、または低ＫＶグループＩＩ油と低ＫＶグループＩ油か高ＫＶグループＩ油かのどちらかとの２つの異なるブレンドの対照油と比較して低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドおよび低ＫＶグループＩＩ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図３】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成する対照油と比較して低ＫＶグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩまたはグループＩＶ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【図４】低ＫＶグループＩ油と高ＫＶグループＩ油とのブレンドを構成する対照油と比較して異なるブレンド動粘度にブレンドされた低ＫＶグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩまたはグループＩＶ油と高ＫＶグループＩＶ油とのブレンドによって示されるトラクション係数への影響を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の方法は、基油の二峰性混合物を利用する。本明細書において二峰性とは、それぞれが１００℃で異なる動粘度を有する少なくとも２つの基油の混合物であって、二峰性ブレンド中の少なくとも２つの基油間の１００℃での動粘度の差が少なくとも３０ｍｍ２／秒である混合物を意味する。少なくとも２つの基油の混合物は、少なくとも３８ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有する１つ以上の高動粘度グループＩＶ基油と組み合わせてその基油が、ＡＰＩ分類を用いてグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶおよびグループＶ基油からなる群から選択される、２〜１２ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有する１つ以上の低動粘度基油を含む。
【００３７】
グループＩ基油は、９０％未満の飽和物、０．０３％超の硫黄および８０以上、１２０未満の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（米国石油協会）（ＡＰＩ）によって分類される従来型基油である。
【００３８】
グループＩＩ基油は、９０％以上の飽和物、０．０３％以下の硫黄および８０以上、１２０未満の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。
【００３９】
グループＩＩＩ基油は、９０％以上の飽和物、０．０３％以下の硫黄および１２０以上の粘度指数を含有する油とＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。グループＩＩＩ基油は通常、減圧ガスオイル（又は軽油）などの、油原料油を水素化分解して不純物を除去し、かつ、存在する可能性があるすべての芳香族化合物を飽和させて非常に高い粘度指数の高パラフィン系潤滑油基材油を生成する工程、水素化分解基材油を、ノルマルパラフィンを異性化によって分岐パラフィンへ転化する選択的接触水素化脱ロウ処理にかける工程、引き続き水素化精製してあらゆる残存芳香族化合物、硫黄、窒素またはオキシゲネートを除去する工程を含む３段階プロセスを用いて製造される。
【００４０】
グループＩＩＩ基材油はまた、（１）１つ以上のガス液化（ＧＴＬ）物質；ならびに（２）合成ワックス、天然ワックスまたはワックス質原料から誘導される、水素化脱ロウ処理された、または水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理された基油および／またはベースオイルであって、ワックス質原料が、ガスオイル、スラックワックス（天然油、鉱油もしくは合成油、たとえば、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ（フィッシャー−トロプシュ）原料油の溶媒脱ロウ処理に由来する）などの鉱油および／または非鉱油ワックス質原料油ならびにワックス質燃料ハイドロクラッカーボトム、ワックス質ラフィネート、水素化分解物、熱分解物、フ−ツ油もしくはその他の鉱物、鉱油などのワックス質基材油、または石炭液化もしくはシェール油から回収されるワックス質物質、約２０個以上の、好ましくは約３０個以上の炭素数の線状もしくは分岐ヒドロカルビル化合物などの非石油由来ワックス質物質さえならびにそのような基油および／またはベースオイルの混合物を含む基油および／またはベースオイルから誘導される基油および／またはベースオイルの１つまたは混合物を含む非従来的なまたは型破りな基油および／またはベースオイルを包含する。
【００４１】
ＧＴＬ物質は、水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、プロピン、ブタン、ブチレンおよびブチンなどのガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または原料油としての成分から１つ以上の合成、結合、変換、転位、および／または分解／破壊的プロセスによって誘導される物質である。ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは、炭化水素；たとえば、それら自体、より簡単なガス状炭素含有化合物、水素含有化合物および／または原料油としての成分から誘導される、ワックス質合成炭化水素から一般に誘導される潤滑粘度のＧＴＬ物質である。ＧＴＬ基油および／またはベースオイルとしては、潤滑油沸点範囲で沸騰する油（１）たとえば、蒸留によってなど合成ＧＴＬ物質から分離された／分留された、そしてその後低下した／低い流動点の潤滑油を製造するために、接触脱ロウ処理プロセス、または溶媒脱ロウ処理プロセスのどちらかまたは両方を含む最終ワックス処理工程にかけられた；（２）たとえば、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された接触および／または溶媒脱ロウ処理された合成ワックスまたはワックス質炭化水素を含む、合成ワックス異性化体；（３）水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された接触および／または溶媒脱ロウ処理されたＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ（Ｆ−Ｔ）物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックスおよび可能な類似オキシゲネート）；好ましくは水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触および／または溶媒脱ロウ脱ロウ処理されたＦ−Ｔワックス質炭化水素、または水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触（および／または溶媒）脱ロウ脱ロウ処理されたＦ−Ｔワックス、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４２】
ＧＴＬ物質に由来するＧＴＬ基油および／またはベースオイル、とりわけ、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／引き続き接触および／または溶媒脱ロウ処理されたワックスまたはワックス質原料、好ましくはＦ−Ｔ物質由来基油および／またはベースオイルは、約２ｍｍ２／秒〜約５０ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するとして典型的には特徴付けられる。それらは、−５℃〜約−４０℃以下の流動点（ＡＳＴＭ Ｄ９７）を有するとして典型的にはさらに特徴付けられる。それらはまた、約８０〜約１４０以上の粘度指数（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０）を有するとして典型的には特徴付けられる。
【００４３】
加えて、ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは典型的には高パラフィン性（＞９０％飽和物）であり、非環状イソパラフィンと組み合わせてモノシクロパラフィンとマルチシクロパラフィンとの混合物を含有してもよい。そのような組み合わせにおけるナフテン系（すなわち、シクロパラフィン）含有率の比は、使用される触媒および温度とともに変動する。さらに、ＧＴＬ基油および／またはベースオイルは典型的には、非常に低い硫黄および窒素含有率を有し、一般に約１０ｐｐｍ未満、より典型的には約５ｐｐｍ未満のこれらの元素のそれぞれを含有する。Ｆ−Ｔ物質、とりわけＦ−Ｔワックスから得られるＧＴＬ基油および／またはベースオイルの硫黄および窒素含有率は、本質的に皆無である。加えて、リンおよび芳香族化合物の不在は、この物質を低ＳＡＰ製品の調合にとりわけ好適にする。
【００４４】
用語ＧＴＬ基油および／またはベースオイルおよび／またはワックス異性化体基油および／またはベースオイルは、１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲のターゲット動粘度を示すブレンドを製造するために製造プロセスにおいて回収されるような幅広い粘度範囲のそのような物質、そのような留分の２つ以上の混合物、ならびに１つ、２つ以上のより高い粘度留分と組み合わせられた１つまたは２つ以上の低粘度留分の混合物の個々の留分を包含すると理解されるべきである。
【００４５】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイルが誘導される、ＧＴＬ物質は好ましくは、Ｆ−Ｔ物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス）である。
【００４６】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイルが誘導されるＧＴＬ物質は、Ｆ−Ｔ物質（すなわち、炭化水素、ワックス質炭化水素、ワックス）である。スラリーＦ−Ｔ合成プロセスが、ＣＯおよび水素ならびに特に、より望ましいより高分子量パラフィンを製造するための高いＳｃｈｕｌｔｚ−Ｆｌｏｒｙ速度論的アルファを提供するための触媒コバルト成分を含むＦ−Ｔ触媒を用いるものから原料を合成するために都合よく用いられてもよい。本プロセスはまた、当業者によく知られている。
【００４７】
ＧＴＬ基油および／またはベースオイル、水素化脱ロウ処理されたもしくは水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理されたＦ−Ｔ物質由来基油、ならびにワックス異性化体または水素化脱ロウ処理体などの、ワックス由来の水素化脱ロウ処理された、もしくは水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理された基油の有用な組成物は、たとえば、米国特許第６，０８０，３０１号明細書；同第６，０９０，９８９号明細書、および同第６，１６５，９４９号明細書に列挙されている。
【００４８】
本発明においてグループＩＩＩ基材油としての使用にまた好適である、ワックス質原料から誘導される基油および／またはベースオイルは、鉱油、非鉱油、非石油、もしくは天然発生源、たとえばガスオイル、スラックワックス、ワックス質燃料ハイドロクラッカーボトム、炭化水素ラフィネート、天然ワックス、水素化分解物、熱分解物、フ−ツ油、石炭液化からのもしくはシェール油からのワックスの１つ以上などの原料油、またはその他の好適な鉱油、非鉱油、非石油、もしくは天然源由来ワックス質物質、約２０個以上の、好ましくは約３０個以上の炭素数の線状もしくは分岐ヒドロカルビル化合物、およびそのような異性化体／イソ脱ロウ体基油および／またはベースオイルの混合物の水素化脱ロウ処理された、または水素異性化された／接触（および／または溶媒）脱ロウ処理されたワックス質原料油から誘導される潤滑粘度のパラフィン系流体である。
【００４９】
スラックワックスは、溶媒または自動冷却脱ロウ処理によってＦ−Ｔワックス質油などの合成油または石油を含むあらゆるワックス質炭化水素油から回収されるワックスである。溶媒脱ロウ処理は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＭＥＫ／ＭＩＢＫの混合物、ＭＥＫとトルエンとの混合物などの冷却された溶媒を用いるが、自動冷却脱ロウ処理は、プロパンまたはブタンなどの加圧液化低沸点炭化水素を用いる。
【００５０】
Ｆ−Ｔワックス質油などの合成ワックス質油から確保されるスラックワックスは通常、ゼロまたは皆無の硫黄および／または窒素含有化合物含有率を有するであろう。石油から確保されるスラックワックスは、硫黄および窒素含有化合物を含有する可能性がある。そのようなヘテロ原子化合物は、水素異性化触媒のその後の被毒／不活性化を回避するためにたとえば水素化脱硫（ＨＤＳ）および水添脱窒素（ＨＤＮ）によるような、水素化処理（そして水素化分解ではない）によって除去されなければならない。
【００５１】
ワックス質基材油、たとえばスラックワックス、Ｆ−Ｔワックスまたはワックス質原料から潤滑油基油を製造するプロセスは、異性化プロセスと特徴付けられてもよい。スラックワックスが原料として使用される場合、それらは、さもなければ次工程で使用される水素異性化または水素化脱ロウ処理触媒を不活性化するであろう硫黄−および窒素−含有化合物を（触媒被毒または不活性化を効果的に回避するであろうレベルまで）下げるためにまたは除去するために当業者に既によく知られている条件下で予備水素化処理工程にかけられる必要がある可能性がある。Ｆ−Ｔワックスが使用される場合、そのようなワックスが痕跡量（約１０ｐｐｍ未満、またはより典型的には約５ｐｐｍ未満〜皆無）の硫黄または窒素化合物含有率を有するにすぎないので、そのような予備処理は必要とされない。しかし、Ｆ−Ｔワックスを供給されるある水素化脱ロウ処理触媒は、オキシゲネートの除去のための前水素化処理から恩恵を受ける可能性があり、一方その他のものはオキシゲネート処理から恩恵を受ける可能性がある。水素異性化または水素化脱ロウ処理プロセスは、触媒の組み合わせ上で、または単一触媒上で行われてもよい。
【００５２】
必要とされる水添脱窒素または水素化脱硫の後に、そのようなワックス質原料からの基油の製造のために用いられる水素処理は、潤滑油水素化分解（ＬＨＤＣ）触媒などの、非晶質の水素化分解／水素異性化触媒、たとえば、酸化物担体、たとえば、アルミナ、シリカ、シリカ／アルミナ上にＣｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏなどを含有する触媒、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系触媒を使用してもよい。
【００５３】
イソパラフィン系炭化水素ベースオイルを形成するための本明細書において開示されるｎ−パラフィンワックス質原料油の転化に有用な炭化水素転化触媒は、米国特許第４，９０６，３５０号明細書において開示されているような、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−３８、ＺＳＭ−４８、Ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ、フェリエライト、ゼオライトベータ、ゼオライトシータ、およびゼオライトアルファなどの、ゼオライト触媒である。これらの触媒は、族ＶＩＩＩ金属、特にパラジウムまたは白金と組み合わせて使用される。族ＶＩＩＩ金属は、イオン交換などの、従来技法によってゼオライト触媒中へ組み入れられてもよい。
【００５４】
ワックス質原料油の転化は、水素の存在下でＰｔ／ゼオライトベータとＰｔ／ＺＳＭ−２３触媒との組み合わせ上で、または連続して使用されるそのような触媒上で行われてもよい。別の実施形態においては、潤滑油基油の製造プロセスは、Ｐｔ／ＺＳＭ−３５などの、単一触媒上での水素異性化および脱ロウ処理を含む。その上別の実施形態においては、ワックス質原料は、１ステージか２ステージかのどちらかでＶＩＩＩ族金属担持ＺＳＭ−４８、好ましくはＶＩＩＩ族貴金属担持ＺＳＭ−４８、より好ましくはＰｔ／ＺＳＭ−４８を含む触媒上に供給することができる。あらゆる場合に、有用な炭化水素ベースオイル生成物を得ることができる。触媒ＺＳＭ−４８は、米国特許第５，０７５，２６９号明細書に記載されている。
【００５５】
脱ロウ処理工程は、必要なとき、溶媒脱ロウ処理、接触脱ロウ処理もしくは水素化脱ロウ処理プロセスの１つ以上または任意の順番でのそのようなプロセスの組み合わせを用いて成し遂げられてもよい。
【００５６】
溶媒脱ロウ処理において、水素異性化体は、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＭＥ／ＭＩＢＫの混合物、またはＭＥＫ／トルエンの混合物などの冷却された溶媒と接触させられ、そしてさらに、より高い流動点物質をワックス質固体として沈澱させるためにさらに冷却され、ワックス質固体は次に、ラフィネートである溶媒含有潤滑油留分から分離される。ラフィネートは典型的には、より多くのワックス固形分を除去するためにキサゲ面冷却装置でさらに冷却される。その少なくとも一部が水素異性化体を冷却してワックスを沈澱させるためにフラッシュされる、たとえば、液体プロパンと水素異性化体が混合される、プロパンなどの、低分子量炭化水素を使用する自動冷却脱ロウ処理をまた用いることができる。ワックスは、濾過、膜分離または遠心分離によってラフィネートから分離される。溶媒は次に、ラフィネートからストリップされ、ラフィネートは次に、本発明に有用な好ましい基油を製造するために分留される。
【００５７】
接触脱ロウ処理において水素異性化体は、水素異性化体の流動点を下げるのに有効な条件で好適な脱ロウ処理触媒の存在下で水素と反応させられる。接触脱ロウ処理はまた、水素異性化体の一部をより低い沸点物質に転化し、低沸点物質はより重質の基油留分から分離される。この基油留分は次に分留して２つ以上の基油にすることができる。より低い沸点物質の分離は、所望の基油への重質基油留分物質の分留前か分留中かのどちらかに成し遂げられてもよい。
【００５８】
水素異性化体の流動点を下げるであろうあらゆる脱ロウ処理触媒、および好ましくは水素異性化体からの潤滑油基油の大収量を提供するものが使用されてもよい。これらとしては、少なくとも１つの触媒金属成分と組み合わせられたときに、石油留分を脱ロウ処理するために有用と実証されている形状選択的なモレキュラーシーブが挙げられ、たとえば、フェリエライト、モルデナイト、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、シータワンまたはＴＯＮとしても知られるＺＳＭ−２２、およびＳＡＰＯとして知られるシリコアルミノホスフェートが挙げられる。意外にも特に有効であることが分かった脱ロウ処理触媒は、Ｈ−モルデナイトと複合した、貴金属、好ましくはＰｔを含む。脱ロウ処理は、固定床、流動床またはスラリー床での触媒で成し遂げられてもよい。典型的な脱ロウ処理条件としては、約４００〜６００°Ｆの範囲の温度、５００〜９００ｐｓｉｇの圧力、フロースルー反応器について１５００〜３５００ＳＣＦ／ＢのＨ２処理比率および０．１〜１０、好ましくは０．２〜２．０のＬＨＳＶが挙げられる。脱ロウ処理は典型的には、６５０〜７５０°Ｆの範囲の初期沸点を有する水素異性化体の４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下をその初期沸点より下で沸騰する物質に転化するために行われる。
【００５９】
二峰性混合物の第１基油はまた、本明細書および添付クレームの目的のためにはポリアルファオレフィンと同定されるグループＩＶ基油であることができる。
【００６０】
ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、一般に典型的には、ポリ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からなり、ポリアルファオレフィンはＣ２〜約Ｃ３２アルファオレフィンを含み、例えば１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンなどのＣ８〜約Ｃ１６アルファオレフィンが好ましいが、それらに限定されるものではない。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および混合オレフィンに由来するポリオレフィンである。
【００６１】
ＰＡＯ流体は、たとえば、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などのアルコール、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などのエステルとの錯体を含むＦｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ（フリーデル−クラフツ）触媒などの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便利に製造されてもよい。たとえば、米国特許第４，１４９，１７８号明細書または米国特許第３，３８２，２９１号明細書によって開示されている方法が本明細書において便利に用いられてもよい。ＰＡＯ合成のその他の記載は、次の米国特許：第３，７４２，０８２号明細書、第３，７６９，３６３号明細書、第３，８７６，７２０号明細書、第４，２３９，９３０号明細書、第４，３６７，３５２号明細書、第４，４１３，１５６号明細書、第４，４３４，４０８号明細書、第４，９１０，３５５号明細書、第４，９５６，１２２号明細書、および第５，０６８，４８７号明細書に見いだされる。Ｃ１４〜Ｃ１８オレフィンの二量体は、米国特許第４，２１８，３３０号明細書に記載されている。
【００６２】
本発明に有用なＰＡＯはまた、メタロセン触媒作用によって製造することができる。メタロセン触媒ＰＡＯ（ｍＰＡＯ）は、メタロセン触媒系による少なくとも２つのアルファオレフィンもしくはそれ以上から製造されたコポリマー、または単一のアルファオレフィン原料から製造されたホモポリマーであることができる。
【００６３】
メタロセン触媒は、たとえば、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）またはＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（パーフルオロフェニル）ボレートまたはその他の等価の非配位アニオンなどの、非配位アニオンによって活性化されたまたは促進された単純メタロセン、置換メタロセンまたは架橋メタロセン触媒であることができる。ｍＰＡＯおよびメタロセン触媒作用を用いるｍＰＡＯの製造方法は、国際公開第２００９／１２３８００号パンフレット、国際公開第２００７／０１１８３２号パンフレット、および米国特許出願公開第２００９／００３６７２５号明細書に記載されている。
【００６４】
コポリマーｍＰＡＯ組成物は、Ｃ３〜Ｃ３０範囲の少なくとも２つのアルファオレフィンから製造され、モノマーがポリマー中にランダムに分配されている。平均炭素数は少なくとも４．１であることが好ましい。有利には、エチレンおよびプロピレンは、原料中に存在する場合、個々に５０重量％未満または好ましくは合わせて５０重量％未満の量で存在する。本発明のコポリマーは、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックポリマーまたは適切な立体規則性のあらゆるその他の形態であることができる。これらのコポリマーは、狭い分子量分布および優れた潤滑特性を有する。
【００６５】
ｍＰＡＯはまた、Ｃ３〜Ｃ３０線状アルファオレフィンから選択される少なくとも２つおよび２６以下の異なる線状アルファオレフィンを含む混合原料線状アルファオレフィン（ＬＡＯ）から製造することができる。混合原料ＬＡＯは、アルミニウム触媒またはメタロセン触媒を使用するエチレン成長処理から得られる。成長オレフィンは、ほとんどＣ６〜Ｃ１８ＬＡＯを含む。その他のプロセスからのＬＡＯもまた使用することができる。
【００６６】
ホモポリマーｍＰＡＯ組成物は、Ｃ３〜Ｃ３０範囲、好ましくはＣ３〜Ｃ１６、最も好ましくはＣ３〜Ｃ１４またはＣ３〜Ｃ１２から選択される単一のアルファオレフィンから製造される。ホモポリマーは、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックポリマーまたは適切な立体規則性のあらゆるその他の形態であることができる。
【００６７】
アルファオレフィンは、従来のＬＡＯ製造施設からかまたは製油所からのあらゆる成分から選択することができる。それは、ホモポリマーを製造するために単独で、またはプロピレン、１−ブテン、１−ペンテンなどを含む、製油所もしくは化学プラントから入手可能な別のＬＡＯと、または専用の製造施設から製造された１−ヘキセンもしくは１−オクテンと一緒に使用することができる。別の実施形態においては、アルファオレフィンは、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ合成（米国特許第５，３８２，７３９号明細書に報告されているような）から製造されたアルファオレフィンから選択することができる。たとえば、Ｃ３〜Ｃ１６アルファオレフィン、より好ましくは線状アルファオレフィンがホモポリマーを製造するために好適である。Ｃ４−およびＣ１４−ＬＡＯ、Ｃ６−およびＣ１６−ＬＡＯ、Ｃ８−、Ｃ１０−、Ｃ１２−ＬＡＯ、またはＣ８−およびＣ１４−ＬＡＯ、Ｃ６−、Ｃ１０−、Ｃ１４−ＬＡＯ、Ｃ４−およびＣ１２−ＬＡＯなどの、その他の組み合わせがコポリマーを製造するために好適である。
【００６８】
Ｃ３〜Ｃ３０ＬＡＯから選択されるＬＡＯの混合物またはＣ３〜Ｃ１６ＬＡＯから選択される単一ＬＡＯを含む原料は、潤滑油成分でのまたは機能性流体としての使用に好適な液体生成物を提供するためにオリゴマー化条件下で活性化メタロセン触媒と接触させられる。Ｃ３〜Ｃ３０範囲の少なくとも２つのアルファオレフィンから製造された、そしてモノマーがポリマー中にランダムに分配されたコポリマー組成物もまた包含される。語句「少なくとも２つのアルファオレフィン」は、「少なくとも２つの異なるアルファオレフィン」を意味すると理解されるであろう（そして同様に「少なくとも３つのアルファオレフィン」は「少なくとも３つの異なるアルファオレフィン」などを意味する）。
【００６９】
得られた生成物は、少なくとも２つのアルファオレフィンを含む本質的にランダムの液体コポリマーである。「本質的にランダムの」とは、生成物がランダムコポリマーであると当業者が考えるであろうことを意味する。同様に用語「液体」は、温度および圧力の通常条件下で液体を意味すると当業者によって理解されるであろう。
【００７０】
本プロセスは、非配位アニオン（ＮＣＡ）（式２、下記）またはメチルアルミノキサン（ＭＡＯ）１１１１（式３、下記）などの活性化剤と一緒にメタロセン化合物（式１、下記）を含む触媒系を用いる。
【化１】
【００７１】
用語「触媒系」は、メタロセン／活性化剤ペアなどの、触媒前駆体／活性化剤ペアを意味すると本明細書では定義される。「触媒系」が活性化前のそのようなペアを記載するために用いられるとき、それは、活性化剤および、任意選択的に、共活性化剤（トリアルキルアルミニウム化合物などの）と一緒の活性化されていない触媒（プレ触媒）を意味する。それが活性化後のそのようなペアを記載するために用いられるとき、それは、活性化触媒および活性化剤またはその他の電荷バランス部分を意味する。さらに、この活性化「触媒系」は、共活性化剤および／またはその他の電荷バランス部分を任意選択的に含んでもよい。任意選択的におよび多くの場合、トリアルキルアルミニウム化合物などの、共活性化剤はまた、不純物捕捉剤として使用される。
【００７２】
メタロセンは、上の式１に従った１つ以上の化合物から選択される。式１において、Ｍは、４族遷移金属、好ましくはジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびチタン（Ｔｉ）から選択され、Ｌ１およびＬ２は独立して、置換されていても非置換であってもよい、そして部分的に水素化されていてもよい、シクロペンタジエニル（「Ｃｐ」）、インデニル、およびフルオレニルから選択される。Ａは、存在する場合、好ましい実施形態においてはジアルキルシリル、ジアルキルメチル、ジフェニルシリルまたはジフェニルメチル、エチレニル（−ＣＨ２−ＣＨ２）、アルキルエチレニル（−ＣＲ２−ＣＲ２）（ここで、アルキルは独立して、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルラジカルまたはフェニル、トリル、キシリルラジカルなどであることができる）から選択され、そして式中、２つのＸ基、ＸａおよびＸｂのそれぞれは独立して、ハライド、ＯＲ（Ｒは、好ましくはＣ１〜Ｃ５直鎖もしくは分岐鎖アルキル基から選択される、アルキル基である）、水素、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはアリール基、ハロアルキルなどから選択される。通常、比較的より高度に置換されたメタロセンは、より高い触媒生産性およびより広い生成物粘度範囲を与え、したがって多くの場合より好ましい。
【００７３】
ポリアルファオレフィンは好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９によって測定されるように１．８以下、好ましくは１．７以下、好ましくは１．６以下、好ましくは１．５以下、好ましくは１．４以下、好ましくは１．３以下、好ましくは１．２以下、好ましくは１．１以下、好ましくは１．０以下、好ましくは０．５以下、好ましくは０．１以下の臭素価を有する。必要ならばＰＡＯは、低臭素価を達成するために水素化することができる。
【００７４】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）は、すべての規則正しい１、２−結合に加えて式４：
【化２】
（式中、ｊ、ｋおよびｍはそれぞれ、独立して、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２であり、ｎは、プロトンＮＭＲによって測定されるように１〜３５０（好ましくは１〜３００、好ましくは５〜５０）の整数である）
で表されるモノマー単位を有してもよい。
【００７５】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、１００，０００以下、好ましくは１００〜８０，０００、好ましくは２５０〜６０，０００、好ましくは２８０〜５０，０００、好ましくは３３６〜４０，０００ｇ／モルのＭｗ（重量平均分子量）を有してもよい。
【００７６】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、５０，０００以下、好ましくは２００〜４０，０００、好ましくは２５０〜３０，０００、好ましくは５００〜２０，０００ｇ／モルのＭｎ（数平均分子量）を有してもよい。
【００７７】
本明細書において記載されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、１超および５未満、好ましくは４未満、好ましくは３未満、好ましくは２．５未満の分子量分布（ＭＷＤ−Ｍｗ／Ｍｎ）を有してもよい。ｍＰＡＯのＭＷＤは常に流体粘度の関数である。あるいは、本明細書において記載されるポリアルファオレフィンのどれもが、流体粘度に依存して、１〜２．５、あるいは１〜３．５のＭｗ／Ｍｎを有する。
【００７８】
重量平均ＭＷと数平均ＭＷとの比（＝Ｍｗ／Ｍｎ）と定義される、分子量分布（ＭＷＤ）は、「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｆｅｒｄｉｎａｎｄ Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ，１９７０による）において、ｐ．１１５−１４４，Ｃｈａｐｔｅｒ ６，Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓに記載されているように、ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定することができる。ＧＰＣ溶媒は、３０℃のカラム温度、１ｍｌ／分の流量、および１重量％の試料濃度で、安定剤なしのＨＰＬＣ Ｇｒａｄｅテトラヒドロフランであった、そしてＣｏｌｕｍｎ Ｓｅｔは、Ｐｈｅｎｏｇｅｌ ５００ Ａ，Ｌｉｎｅａｒ，１０Ｅ６Ａである。
【００７９】
本明細書において記載されるｍ−ポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）のどれもが、分子量分布の実質的に小部分の高エンドテールを有してもよい。好ましくは、ｍＰＡＯは、４５，０００ダルトン超の分子量を有するポリマーが５．０重量％以下である。さらにまたはあるいは、４５，０００ダルトン超の分子量を有するｍＰＡＯの量は、１．５重量％以下、または０．１０重量％以下である。さらにまたはあるいは、６０，０００ダルトン超の分子量を有するｍＰＡＯの量は、０．５重量％以下、または０．２０重量％以下、または０．１重量％以下である。４５，０００〜６０，０００の分子量での質量分率は、上記のような、ＧＰＣによって測定することができる。
【００８０】
本明細書において記載されるあらゆるｍＰＡＯは、０℃未満（ＡＳＴＭ Ｄ９７によって測定されるように）、好ましくは−１０℃未満、好ましくは２０℃未満、好ましくは−２５℃未満、好ましくは−３０℃未満、好ましくは−３５℃未満、好ましくは−５０℃未満、好ましくは−１０℃〜−８０℃、好ましくは−１５℃〜−７０℃の流動点を有してもよい。
【００８１】
メタロセン触媒を用いて製造されるｍポリアルファオレフィン（ｍＰＡＯ）は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５によって測定されるように約１．５〜約５，０００ｃＳｔ、好ましくは約２〜約３，０００ｃＳｔ、好ましくは約３ｃＳｔ〜約１，０００ｃＳｔ、より好ましくは約４ｃＳｔ〜約１，０００ｃＳｔ、その上より好ましくは約８ｃＳｔ〜約５００ｃＳｔの１００℃での動粘度を有してもよい。
【００８２】
本発明に有用な他のＰＡＯとしては、米国特許第４，８２７，０６４号明細書および米国特許第４，８２７，０７３号明細書に開示されているプロセスによって製造されるものが挙げられる。低原子価状態クロム触媒を用いて製造される、それらのＰＡＯ物質は、潤滑油基油としておよび、より高い粘度グレードで、ＶＩ向上剤として有用であるための非常に望ましい特性をそれらに与える非常に高い粘度指数で特徴付けられるポリマーのオレフィンオリゴマーである。それらは、高粘度指数ＰＡＯまたはＨＶＩ−ＰＡＯと言われる。
【００８３】
これらの高粘度ＰＡＯ物質の様々な修正および変形がまた、参照される次の米国特許：第４，９９０，７０９号明細書、第５，２５４，２７４号明細書、第５，１３２，４７８号明細書、第４，９１２，２７２号明細書、第５，２６４，６４２号明細書、第５，２４３，１１４号明細書、第５，２０８，４０３号明細書、第５，０５７，２３５号明細書、第５，１０４，５７９号明細書、第４，９４３，３８３号明細書、第４，９０６，７９９号明細書に記載されている。これらのオリゴマーは、低原子価状態での担持金属である金属オリゴマー化触媒の存在下で１−オレフィンのオリゴマー化によって製造されるとして手短に要約することができる。好ましい触媒は、一酸化炭素を還元剤として使用するクロムの還元によって調製される、シリカ担体上の低原子価状態クロムを含む。オリゴマー化は、米国特許第４，８２７，０６４号明細書および同第４，８２７，０７３号明細書に記載されているように、生じるオリゴマーにとって望ましい粘度に応じて選択される温度で実施される。より高粘度物質は、約９０℃より下のオリゴマー化温度がより高分子量オリゴマーを製造するために用いられている米国特許第５，０１２，０２０号明細書および米国特許第５，１４６，０２１号明細書に記載されているように製造されてもよい。すべての場合に、残存不飽和を減らすために必要なときに水素化後の、オリゴマーは、０．１９未満の分岐指数（米国特許第４，８２７，０６４号明細書および同第４，８２７，０７３号明細書に定義されているような）を有する。概して、ＨＶＩ−ＰＡＯは普通は約１２〜５，０００ｃＳｔの範囲の粘度を有する。
【００８４】
さらに、ＨＶＩ−ＰＡＯは一般に、下記：Ｃ３０〜Ｃ１３００炭化水素は、０．１９未満の分岐率、３００〜４５，０００の重量平均分子量、３００〜１８，０００の数平均分子量、１〜５の分子量分布を有する１つ以上で特徴付けることができる。ＨＶＩ−ＰＡＯは、３〜５０００ｍｍ２／秒以上の範囲の１００℃粘度の流体である。３ｍｍ２／秒〜５０００ｍｍ２／秒の１００℃での粘度の流体は、１３０超のＡＳＴＭ方法Ｄ２２７０によって計算されるＶＩを有する。通常それらは１３０〜３５０の範囲である。流体はすべて−１５℃より下の低い流動点を有する。
【００８５】
ＨＶＩ−ＰＡＯは、Ｃ６〜Ｃ２０の１−アルケンからなる群から取られる、それだけでか混合物形態でかのどちらかでの、１−アルケンから製造されるポリマーまたはオリゴマーを含む炭化水素組成物としてさらに特徴付けることができる。原料の例は、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセンなど、またはＣ６〜Ｃ１４の１−アルケンの混合物もしくはＣ６〜Ｃ２０の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１２の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１４の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１６の１−アルケン、Ｃ６およびＣ１８の１−アルケン、Ｃ８およびＣ１０の１−アルケン、Ｃ８およびＣ１２の１−アルケン、Ｃ８、Ｃ１０およびＣ１２の１−アルケン、ならびにその他の適切な組み合わせの混合物であることができる。
【００８６】
生成物は通常、６００°Ｆより下で沸騰するもの、またはＣ２０未満の炭素数のものなどのあらゆる低分子量組成物を、それらが重合反応から生成するかまたは出発原料から持ち込まれている場合に、除去するために蒸留される。この蒸留工程は通常、完成流体の揮発度を向上させる。
【００８７】
重合またはオリゴマー化プロセスから直接製造される流体は通常、不飽和二重結合を有するかまたはオレフィン分子構造を有する。二重結合または不飽和またはオレフィン成分の量は、臭素価（ＡＳＴＭ Ｄ１１５９）、臭素指数（ＡＳＴＭ Ｄ２７１０）などの、幾つかの方法、またはＮＭＲ、ＩＲなどの、その他の好適な分析方法によって測定することができる。二重結合の量またはオレフィン組成物の量は、幾つかの因子−重合度、重合プロセス中に存在する水素の量および重合プロセスの停止工程に関与するその他の促進剤の量、またはプロセスにおいて存在するその他の試剤に依存する。通常、二重結合の量またはオレフィン成分の量は、重合のより高い程度、重合プロセスにおいて存在する水素ガスのより高い量、または停止工程に関与する促進剤のより高い量によって減少する。
【００８８】
通常、流体の酸化安定性および光またはＵＶ安定性は、不飽和二重結合の量またはオレフィン含有率が低下するときに向上することが知られている。それ故、ポリマーを、それが高度の不飽和を有する場合には水素化処理することが望ましい。通常、ＡＳＴＭ Ｄ１１５９によって測定されるような、５未満の臭素価の流体は、高品質基油用途向けに好適である。もちろん、臭素価が低ければ低いほど、潤滑油品質はより良好である。３未満または２未満の臭素価の流体が一般的である。最も好ましい範囲は、１未満または０．１未満である。不飽和度を下げるための水素化処理方法は、文献においてよく知られている（米国特許第４，８２７，０７３号明細書、実施例１６）。あるＨＶＩ−ＰＡＯ製品においては、重合から直接製造された流体は、１００℃で１５０ｃＳｔ超の粘度のものなど、非常に低い不飽和度を既に有する。それらは、５未満の臭素価または２より低い臭素価さえ有する。これらの場合には、それは、水素化処理なしであるように使用することができるか、またはそれは、基油特性をさらに向上させるために水素化処理することができる。
【００８９】
グループＶ基油は、グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩまたはＩＶに入らないそれらの油としてＡｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって分類されている。そのような油としては、それ故、エステル、ポリオールエステル、シリコーンオイル、アルキル化芳香族化合物、アルキルホスフェートが挙げられる。
【００９０】
それらの起源またはそれらの製造に用いられるプロセスもしくは技法にかかわらず、第１低動粘度流体は、単一油または油の混合物が１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲の低動粘度を有するという条件で、単一成分油としてかまたは油の混合物として用いることができる。
【００９１】
したがって、低動粘度流体は、列挙された動粘度限度内に入る単一基油／油を構成することができるか、またはそれは、それぞれが列挙された動粘度限度を個々に満たす、２種以上の基油／油で構成することができる。さらに、低動粘度流体は、生じた混合物ブレンドが、第１低動粘度基材油の粘度範囲として列挙された１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒のターゲット低動粘度を示すという条件で、１種又は２種以上の高動粘度基材油／油、たとえば、１００℃で１００ｍｍ２／秒以上の動粘度の基材油などの、１００℃で１２ｍｍ２／秒超の動粘度の基材油／油と組み合わせられた１種又は２種以上の低粘度基材油／油、たとえば１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の範囲の動粘度の基材油／油の混合物で構成することができる。
【００９２】
二峰性ブレンドに使用される第２油は、高動粘度グループＩＶ流体、すなわち、少なくとも３８ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度、好ましくは約３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは約３８〜６００ｍｍ２／秒の範囲の動粘度のＰＡＯである。
【００９３】
第２高動粘度基油に関して、それは、列挙された動粘度限度を満たす単一ＰＡＯ基油／油で構成することができるか、またはそれは、そのそれぞれが列挙された動粘度限度を満たす、２種以上のＰＡＯ基油／油で構成されてもよい。逆に、この第２高動粘度ＰＡＯ基油／油は、生じた混合物ブレンドが１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒のターゲット高動粘度を満たすという条件で、１種又は２種以上の高動粘度ＰＡＯ基油／油と組み合わせられた１種又は２種以上のより低い動粘度ＰＡＯ基油／油、たとえば、１００℃で３８ｍｍ２／秒未満の動粘度の基材油／油の混合物であることができる。
【００９４】
そのようなより高い動粘度ＰＡＯ流体は、前に列挙された同じ技法を用いて製造することができる。
【００９５】
好ましくは、二峰性混合物の第２流体である高動粘度ＰＡＯ流体は、メタロセン触媒または米国特許第４，８２７，０６４号明細書または米国特許第４，８２７，０７３号明細書に記載されているプロセスを用いて製造される。
【００９６】
ＰＡＯを製造するために用いられる技法またはプロセスにかかわらず、二峰性ブレンドの第２基油として使用されるＰＡＯ流体は、少なくとも３８ｍｍ２／秒、好ましくは３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは３８〜６００ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する高動粘度ＰＡＯであり、唯一の条件は、使用されるＰＡＯ基材油が周囲温度で液体であることである。
【００９７】
本発明は、少なくとも３０ｍｍ２／秒の第１基油と第２基油との間のＫＶ（又は動粘度）の差が存在し、かつ、ブレンドが１００℃で２５ｍｍ２／秒以下のＫＶを有するという条件で、２種の異なる基油、２〜１２ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する１種以上のグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶ基油、好ましくは１つ以上のグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩもしくはグループＩＶ基油、より好ましくは１種以上のグループＩ、グループＩＩもしくはグループＩＩＩ基油、最も好ましくは１種以上のグループＩＩＩ基油である第１と、少なくとも３８、好ましくは３８〜１２００ｍｍ２／秒、より好ましくは３８〜６００ｍｍ２／秒の１００℃でのＫＶを有する１種以上のグループＩＶ基油である第２との、二峰性ブレンドを含む潤滑油を用いてトラクション係数のその低下を達成する。基油のそのような二峰性ブレンドを使用するとき、少なくとも約３ｍｍ／秒、好ましくは少なくとも約３０ｍｍ／秒、より好ましくは少なくとも約５０ｍｍ／秒の表面速度で使用中の油のトラクション係数は、列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないかまたはグループＩおよび／またはグループＩＩ基油を専らベースとするエンジンオイルの使用と比べて低下する。
【００９８】
トラクション係数を低下させる方法は、最低限必要なおよび必須の成分として二峰性基油ブレンドを含有する、上に記載されたようなエンジン潤滑油組成物を使用する。
【００９９】
本方法は、基油が必須の二峰性ブレンド基油を含むという条件で、追加の性能添加剤を含有するエンジン潤滑油を使用することができる。
【０１００】
本明細書において列挙されるような基油の二峰性ブレンドを使用する調合潤滑油は、分散剤、清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、その他の摩耗防止および／または極圧添加剤、膠着防止剤、ワックス改質剤、粘度指数向上剤、粘度調整剤、フルイドロス添加剤、シール融和性剤、その他の摩擦改良剤、潤滑剤、汚染防止剤、発色剤、消泡剤、乳化破壊剤、乳化剤、増密度剤、湿潤剤、ゲル化剤、粘着剤、着色剤などを含むがそれらに限定されない一般的に使用される潤滑油性能添加剤の１つ以上をさらに含有してもよい。多くの一般的に使用される添加剤のレビューについては、Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ；ＩＳＢＮ ０−８９５７３−１７７−０におけるＫｌａｍａｎｎを参照されたい。Ｎｏｙｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，ＮＪ（１９７３）によって出版された、Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙによる「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」にもまた言及される。
【実施例】
【０１０１】
比較例および実施例
一連のエンジンオイルを、基油組成物がトラクション係数に及ぼす影響に関して評価した。エンジンオイルは無添加基油ブレンドであった。トラクション係数は、完全自動Ｍｉｎｉ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅトラクション測定機器である、ＭＴＭ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｒｉｇを用いて測定した。このリグは、ＰＣＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって製造され、Ｍｏｄｅｌ ＭＴＭと特定される。試験検体および装置構成は、非常に大きい負荷、モーターまたは構造体を必要とすることなく、現実的な圧力、温度および速を達成できるようなものである。流体の小試料（５０ｍｌ）を試験セルに入れ、機械は、実用介入なしに試験流体についての包括的なトラクションマップを作成するために様々な速度、スライド対ロール比、温度および負荷によって自動的に作動する。標準試験検体は、ＡＩＳＩ ５２１００軸受鋼から製造された研磨１９．０５ｍｍ球および５０．０ｍｍ直径ディスクである。検体は、一回使用の、使い捨て品であるように設計されている。球をディスクの面を背にしてロードし、球とディスクとをＤＣサーボモーターおよび駆動装置によって独立して駆動して、特に低いスライド／ロール比で高精度の速度制御を可能にする。各検体を、小さいステンレススチール試験流体浴中でシャフト上に末端で取り付ける。ディスク試験検体を支える垂直シャフトおよび駆動システムを固定する。しかし、球試験検体を支えるシャフトおよび駆動システムは、それが２つの直交軸回りを回転できるようにジンバル配置で支える。１つの軸は負荷適用方向に垂直であり、もう１つはトラクション力方向に垂直である。球およびディスクを同じ方向に駆動する。負荷の適用およびトラクション力の抑制を、ジンバル配置に適切に取り付けた高剛性力変換器によって行って全体支持システム偏向を最小限にする。これらの力変換器からの出力をパソコンによって直接監視する。トラクション係数は、トラクション力対適用負荷の比である。図１〜４に示されるように、トラクション係数を様々な速度にわたって測定した。図１〜４において、ｘ軸上の速度は、球およびディスク速度の合計の半分である、エントレインメント速度である。これらのエントレインメント速度は、エンジンが動作中であるときに達する、表面速度の範囲、または表面速度の範囲の少なくとも一部をシミュレートしている。
【０１０２】
本明細書において示される試験結果は、次の試験条件下で生み出された：
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
油を表１に記載する。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
上で使用されるグループＩＩＩ基材油は、硫黄および窒素化合物を除去するためにスラックワックスを水素化処理にかけ、その脱硫および脱窒されたスラックワックスを次に水素異性化し、これに水素化精製が続くことによって製造されたスラックワックス異性化体である。上で使用されるグループＩＶ基材油はＰＡＯである。
【０１０７】
図１から分かるように、グループＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油Ｉ）は、対照油ＡおよびＢと比較して約３０ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示した。
【０１０８】
図２は、グループＩＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油ＩＩ）が、対照油Ａ、ＣおよびＤと比べて約３０ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示したが、グループＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油Ｉ）が、対照油Ｄと比べて約１００ｍｍ／秒以上の速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【０１０９】
図３は、グループＩＩＩ基材油とグループＩＶ基材油とのブレンド（油ＩＩＩ、油ＩＶおよび油Ｖ）が、対照油Ａおよび評価されたすべてのその他の油と比較して（３ｍｍ／秒ほどに低い）試験されたすべての速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【０１１０】
図４は、少なくとも３２ｍｍ２／秒のΔＫＶを有する二峰性ブレンドを生成する、異なる動粘度のグループＩＶ基材油のブレンド（油ＶＩおよびＶＩＩ）が、（３ｍｍ／秒ほどに低い）試験されたすべての速度でトラクション係数の低下を示したことを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有し、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含む潤滑油であって、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｍｍ２／秒であり、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルとの組み合わせは、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油を、
エンジンオイルとして用いることによって、エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることで、少なくとも約３０ｍｍ／秒の表面速度に達し、エンジンオイルにより潤滑される大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の前記向上は、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が、二峰性ではないエンジンオイルまたは列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイルまたは２種以上のグループＩベースオイルの混合物もしくは２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、低いことによって立証される方法。
【請求項２】
２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有し、グループＩＩＩ、およびグループＩＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含む潤滑油であって、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｍｍ２／秒であり、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの組み合わせは、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油を、
エンジンオイルとして用いることにより、エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることによって、少なくとも３ｍｍ／秒の表面速度に達し、そしてエンジンオイルにより潤滑される、大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の前記向上は、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が、二峰性ではないエンジンオイルまたは列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイル、又は２種以上のグループＩベースオイルの混合物、２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、低いことによって立証される方法。
【請求項３】
前記エンジンが少なくとも５０ｍｍ／秒の速度で運転中である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１ベースオイルがグループＩＩＩベースオイルである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１ベースオイルがグループＩＶベースオイルである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記グループＩＶベースオイルは、それが第２ベースオイルの第１ベースオイルであろうと、ＰＡＯである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ＰＡＯがメタロセン触媒を用いて製造される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＰＡＯベースオイルが、４５，０００ダルトンより大きな分子量を有するポリマーが５．０重量％以下であることで特徴付けられる請求項６に記載の方法。
【請求項１】
２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有し、グループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶもしくはグループＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含む潤滑油であって、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｍｍ２／秒であり、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルとの組み合わせは、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油を、
エンジンオイルとして用いることによって、エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることで、少なくとも約３０ｍｍ／秒の表面速度に達し、エンジンオイルにより潤滑される大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の前記向上は、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が、二峰性ではないエンジンオイルまたは列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイルまたは２種以上のグループＩベースオイルの混合物もしくは２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、低いことによって立証される方法。
【請求項２】
２種の異なるベースオイル、
１００℃で２〜１２ｍｍ２／秒の動粘度を有し、グループＩＩＩ、およびグループＩＶベースオイルからなる群から選択される１種以上の油である第１ベースオイルと、
１００℃で少なくとも３８ｍｍ２／秒の動粘度を有するグループＩＶベースオイルから選択される１種以上の油から選択される第２ベースオイル
との二峰性ブレンドを含むベースオイルを含む潤滑油であって、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの間の動粘度の差は、少なくとも３０ｍｍ２／秒であり、
前記第１ベースオイルと第２ベースオイルの組み合わせは、１００℃で２５ｍｍ２／秒以下の動粘度を有する潤滑油を、
エンジンオイルとして用いることにより、エンジンを潤滑するために使用されるエンジンオイルのトラクション係数を低下させることによって、少なくとも３ｍｍ／秒の表面速度に達し、そしてエンジンオイルにより潤滑される、大きい低速および中速エンジンの燃料経済性を向上させる方法であって、
燃料経済性の前記向上は、その二峰性ブレンドを用いるそのエンジンオイルのトラクション係数が、二峰性ではないエンジンオイルまたは列挙されるものと同じ程度に二峰性ではないエンジンオイル、又は２種以上のグループＩベースオイルの混合物、２種以上のグループＩＩベースオイルの混合物もしくはグループＩベースオイルとグループＩＩベースオイルとの混合物に基づくエンジンオイルのトラクション係数より、低いことによって立証される方法。
【請求項３】
前記エンジンが少なくとも５０ｍｍ／秒の速度で運転中である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１ベースオイルがグループＩＩＩベースオイルである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１ベースオイルがグループＩＶベースオイルである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記グループＩＶベースオイルは、それが第２ベースオイルの第１ベースオイルであろうと、ＰＡＯである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ＰＡＯがメタロセン触媒を用いて製造される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＰＡＯベースオイルが、４５，０００ダルトンより大きな分子量を有するポリマーが５．０重量％以下であることで特徴付けられる請求項６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１３−５１８９３７（Ｐ２０１３−５１８９３７Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５１３３６（Ｐ２０１２−５５１３３６）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２２９６５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９４５７１
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（３９００２３６３０）エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー (442)
【氏名又は名称原語表記】ＥＸＸＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２２９６５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９４５７１
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（３９００２３６３０）エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー (442)
【氏名又は名称原語表記】ＥＸＸＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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