内燃機関摩擦損失低減方法
【課題】主として精密な電子制御化によって燃料の供給を行うガソリンエンジン搭載車やディーゼルエンジン搭載車や二酸化炭素排出量の多い汎用内燃機関において、排出ガス浄化能力、燃費特性、運転性能を最高レベルまでバランス良く引き出しつつ、従来と比較して内燃機関の摩擦損失を大幅に低減できる方法を提供する。
【解決手段】内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法。
【解決手段】内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油組成物と潤滑油組成物とを組み合わせることにより、従来と比較して内燃機関の摩擦損失を大幅に低減できる方法に関する。また、内燃機関の摩擦損失を低減できる、燃料油組成物と潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
省資源及び地球温暖化抑制の観点から世界的に化石燃料の使用を減らすことが求められており、ガソリンエンジン搭載車やディーゼルエンジン搭載車に対しては燃費の向上が最大の課題となっている。また、ディーゼルエンジン搭載車に対しては、窒素酸化物（ＮＯｘ）や粒子状物質（ＰＭ）などの汚染物質の排出量が厳しく規制されている地域もあり、さらなる汚染物質の低減が求められている。このような要求に対しては、自動車における排出ガス浄化装置の触媒能力を増強し、燃料の供給に際しては燃料噴射時期や燃料噴射量等をより精密に電子制御することが必要になる。そして、排出ガス浄化能力とともに燃費特性、運転性能を最高レベルまでバランスよく引き出すためには、その燃料や潤滑油についてもその品質が共に優れたバランスで最適化されていることが望ましい。しかしながら、未だ十分な検討が実施されているとは言い難く、これら各種性能を高いレベルで両立できる方法の開発が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような状況を鑑み、主として精密な電子制御化によって燃料の供給を行うガソリンエンジン搭載車やディーゼルエンジン搭載車や二酸化炭素排出量の多い汎用内燃機関において、排出ガス浄化能力、燃費特性、運転性能を最高レベルまでバランス良く引き出しつつ、従来と比較して内燃機関の摩擦損失を大幅に低減できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、燃料油単独あるいは潤滑油単独での二酸化炭素排出の削減は困難であると判断し、燃料油および潤滑油を組み合わせることにより、相互に効果を発揮する本発明の内燃機関の摩擦損失低減方法を完成するに至った。
すなわち本発明は、内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法に関する。
また本発明は、前記記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油組成物に関する。
また本発明は、前記記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油組成物に関する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明における燃料油（Ａ）と潤滑油（Ｂ）の組み合わせは、特定の性状を有する燃料油組成物と特定の性状を有する潤滑油組成物を同一の内燃機関で使用することにより、従来の燃料油組成物単独、潤滑油組成物単独では実現が困難であった内燃機関の摩擦を低減し、燃費の向上および二酸化炭素の削減を向上させる優れた性能を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
先ず、本発明で用いる燃料油組成物（燃料油（Ａ））を説明する。
本発明で用いる燃料油組成物は、エンジンに付属の排出ガス浄化装置の性能を発揮するため、かつ燃焼生成物および燃料油中の硫黄化合物がエンジン油に混入した際の悪影響を防ぐために、硫黄分は燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下であることが必要である。
硫黄分が１０質量ｐｐｍを越える場合、排出ガス処理触媒の性能に悪影響を及ぼし、排
出ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣの濃度が高くなる可能性があり、またベンゼンの排出量も
増加する可能性がある。ここで、硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「原油及び石油製品−
硫黄分試験方法」により測定される硫黄含有量を意味する。
【０００７】
燃料油中に含有される窒素化合物が、エンジンの運転に伴い分解、重合過程を経てエンジン油に混入し、エンジン油との組み合わせによりエンジン内部の摩擦を低減することから、燃料油中に窒素化合物が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上含まれることが必要である。
燃料油中に含まれる窒素化合物は、原油の生成過程で残留する窒素化合物も含まれるが、窒素を含有した添加剤を燃料に添加することにより、燃料油中の窒素化合物の量を増加させ、燃料油全量基準での窒素含有量を増加させることができる。
燃料油中に含まれる窒素化合物は、窒素濃度として燃料油全量基準で５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０質量ｐｐｍ以下である。燃料油中に含まれる窒素化合物は燃焼によりＮＯ、ＮＯ２などの窒素酸化物になりＮＯｘとして排出量が規制されている。自動車用燃料として考えた場合、現状のＮＯｘ排出レベルは燃料１ｋｇあたり０．５〜４ｇとなっている。窒素含有量が１００質量ｐｐｍよりも多くなると、特にＮＯｘ浄化後処理がついていないディーゼル機関において無視できないレベルまでＮＯｘを増加させることになる。５０質量ｐｐｍを下回る窒素濃度の増加であれば、内燃機関から排出されるＮＯｘ排出の影響を無視できるレベルまで低減することが可能である。
【０００８】
燃料油に添加する添加剤（燃料油添加剤）は、有効な化合物の混合量やその構造による窒素含有量は様々であるが、燃料への添加量が後述する様々な悪影響により燃料油１Ｌあたり５０〜５００ｍｇであることを考慮すると、添加剤に起因する窒素の増加分は燃料油全量基準で０．３質量ｐｐｍ以上となり、構造の違いによる燃費改善効果を考慮すると燃料油添加剤による窒素の増加分は燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上であることが望ましい。
【０００９】
上記に使用する燃料油添加剤はエンジン油に混入した際の摩擦低減性能の観点から、塩基性窒素を有するエステル系、アミン系、アミド系、またはこれらの誘導体等が挙げられるが、効果を十分に発揮するためには、少なくとも１個のアミノ基、イミノ基、アミド結合、イミド結合を有することが望ましい。その中でも特にアミノ基やアミド結合を有する化合物であることが好ましい。
【００１０】
アミノ基を有する化合物としては、例えば、ポリアルキルアミン系化合物、及びポリエーテルアミン系化合物等を挙げることができる。本発明では、ポリブテニルアミン系化合物及び／又はポリエーテルアミン系化合物を用いることが好ましい。
【００１１】
ポリブテニルアミン系化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
【化１】
【００１２】
一般式（１）において、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ別個に水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｂは炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ別個に水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基又は炭素数１〜８のアルカノール基を示し、ｍは１〜１００の整数を示す。
【００１３】
ポリエーテルアミン系化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。一般式（２）で表される化合物は、エンジン油に混入した際に、エンジンの冷機時などの過酷な条件下において、エンジン油に優れた清浄効果を発揮し、しかもそれ自身はスラッジ化することがないという点で本発明に好ましく使用することができる。
【００１４】
【化２】
【００１５】
一般式（２）において、Ｒ７は水素または炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ＡＯはアルキレンオキサイドを示し、ｎは１〜２００の整数であり、Ｒ８は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ別個に炭素数１〜１８の炭化水素基又はアルキレンオキサイドを含む基を示す。
【００１６】
一般式（１）、（２）で表される、ポリブテニルアミン系化合物やポリエーテルアミン系化合物はガソリンエンジンにおける吸気系を清浄に保持する能力にも優れており、そのことにより、エンジン本来の性能を発揮することも期待できる。
【００１７】
本発明に用いるアミド結合を有する化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（３）で表されるカルボン酸アミドや、下記一般式（４）で表されるカルボン酸とジエタノールアミンのアミド化合物が挙げられる。
【００１８】
【化３】
［式中、Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３はそれぞれ別個に炭素数１〜１８のアルキル基を示す。］
【００１９】
【化４】
［式中、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６はそれぞれ別個に炭素数１〜１８のアルキル基を示す。］
【００２０】
一般式（３）や一般式（４）で表されるアミド結合を有する化合物は、分子構造中に占める窒素の割合が高く、燃料油添加剤として添加する量あたりの燃料油全量基準の窒素増加量が大きく、高い燃費改善効果を発揮することが期待できる。
【００２１】
燃料油組成物中に含まれる窒素化合物、特に添加剤として燃料に添加される添加剤については、エンジン内部の燃焼で完全に燃焼するのでは、潤滑油との相互作用が働くことができない。そこで燃料油組成物中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、配合する添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合に、ｘ×ｙの絶対値が５００以上であることが望ましい。より好ましくは１５００以上であることが望ましい。
【００２２】
燃料油組成物に含まれる窒素化合物のうち、全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油に混合することにより、すなわち一般的なエンジン油の量と燃料消費量のバランスから、摩擦損失低減に十分な窒素化合物がエンジン油に混入することにより、エンジン油による摩擦低減効果が改善し、燃費の改善、二酸化炭素の削減を達成することが可能となる。
【００２３】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物の１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下であることが望ましい。密度の低下は容量発熱量の低下を招き、エンジンの噴射系において正常な燃料噴射を行うことができず、エンジン自体の熱効率の低下を招き、密度の上昇は以下に規定する蒸留性状とともに、燃料の揮発性に悪影響を与え、エンジンの熱効率の低下を招き、それぞれ二酸化炭素排出量の増加につながる。
【００２４】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物の蒸留性状は下記の通りであることが好ましい。ここでいう蒸留性状とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される蒸留性状を意味する。
・１０容量％留出温度が７０℃以下
・５０容量％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下
・９０容量％留出温度が２２０℃以下
【００２５】
１０容量％留出温度の上限値は７０℃以下であることが好ましく、７０℃を超える場合には、低温始動性に不具合を生じる可能性がある。
５０容量％留出温度の下限値は７５℃であることが好ましく、７５℃に満たない場合は燃費が悪化する可能性がある。一方、５０容量％留出温度の上限値は１０５℃であることが好ましく、１０５℃を超える場合には、排出ガス中の炭化水素が増加する可能性がある。
９０容量％留出温度の上限値は２２０℃であることが好ましく、２２０℃を超える場合には、燃費の悪化、排出ガス中の炭化水素の増加、吸気バルブデポジットの増加、燃焼室デポジットが増加する可能性がある。
【００２６】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物のリード蒸気圧（ＲＶＰ）は、使用される季節や地域によって調整することが好ましい。より具体的には、夏期（５月〜９月）には、好ましくは４４〜６５ｋＰａ、より好ましくは５０〜６５ｋＰａ、最も好ましくは５５〜６５ｋＰａに調整することが望ましい。一方、冬期（１０月〜４月）には、好ましくは６５〜９３ｋＰａ、より好ましくは７０〜９３ｋＰａ、最も好ましくは７０〜９０ｋＰａに調整することが望ましい。
リード蒸気圧（ＲＶＰ）が下限値４４ｋＰａを下回る場合には、燃料油組成物の揮発性を阻害し、燃費の悪化や運訂正の悪化を招く可能性がある。
リード蒸気圧（ＲＶＰ）が上限値９３ｋＰａを上回る場合には、燃料油組成物中の揮発成分の蒸発により、炭化水素類の蒸発排出ガスの増加や、燃費の悪化を招く可能性がある。
【００２７】
本発明に用いる燃料油組成物は、自動車用ガソリンとして使用する場合には、ＪＩＳ Ｋ ２２６１「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した未洗実在ガム量が、２０ｍｇ／１００ｍｌ以下であることが好ましい。未洗実在ガムの含有量が上記の値を超えた場合は、燃料導入系統において析出物が生成したり、吸入弁が膠着する心配がある。
【００２８】
本発明に用いる燃料油組成物は、含酸素化合物を含んでいても良い。その含有量は、燃料油組成物全量基準で酸素元素換算で０〜２．７質量％であることが好ましく、更に好ましくは０〜２．０質量％である。２．７質量％を越える場合は、燃料油組成物の燃費が悪化し、また排出ガス中のＮＯｘが増加する可能性がある。
【００２９】
ここで含酸素化合物には、自動車用ガソリンとして使用する場合には炭素数２〜４のアルコール類、炭素数４〜８のエーテル類などが含まれる。含酸素化合物としては、例えば、エタノール、メチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、エチルターシャリーブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、ターシャリーアミルメチルエーテル（ＴＡＭＥ）、ターシャリーアミルエチルエーテルなどを挙げることができる。なかでもエタノール、ＥＴＢＥが好ましく、最も好ましくはＥＴＢＥである。なお、メタノールは排出ガス中のアルデヒド濃度が高くなる可能性があり、腐食性もあるので好ましくない。
【００３０】
ここで含酸素化合物には、自動車用軽油、汎用内燃機関用燃料として使用する場合には炭素数６〜８のアルコール類、脂肪酸アルキルエステル（ＦＡＭＥ）混合物配合量などが含まれる。
【００３１】
本発明に用いる燃料油組成物の着火性に関してなんら制限はないが、ガソリンエンジンに代表される火花点火機関あるいはディーゼルエンジンなどの圧縮着火機関それぞれにおいて以下の範囲を満たしていることが好ましい。
火花点火機関においては、よりアンチノッキング性を高めるため、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が８９以上であることが好ましく、更に好ましくは９０以上である。また、より高速走行中のアンチノック性を高めるために、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）が８０以上であることが好ましく、更に好ましくは８０．５以上である。ここで、リサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価とは、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価を意味する。
【００３２】
本発明を自動車用ガソリンとして適応する場合には、四エチル鉛等のアルキル鉛化合物を実質的に含有しないガソリンであり、たとえ極微量の鉛化合物を含有する場合であっても、その含有量はＪＩＳ Ｋ ２２５５「ガソリン中の鉛分試験方法」の適用区分下限値以下である。
【００３３】
圧縮着火機関において本発明を適応する場合には、燃料油組成物のセタン指数はＪＩＳ１号軽油規格である５０以上を満たす必要がある。セタン指数が５０に満たない場合には、排出ガス中のＰＭ、アルデヒド類、あるいはさらにＮＯｘの濃度が高くなる傾向にある。また、同様の理由により、セタン指数は５１以上であることがより好ましく、５２以上であることがさらに好ましい。なお、本発明でいうセタン指数とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「８．４変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出される価を意味する。
【００３４】
圧縮着火機関において本発明を適応する場合には、燃料油組成物におけるセタン価は、好ましくは５２以上であり、より好ましくは５４以上であり、さらに好ましくは５５以上である。セタン価が５２に満たない場合には、排出ガス中のＮＯｘ、ＰＭ及びアルデヒド類の濃度が高くなりやすい。また、排ガス中の黒煙低減の観点から、セタン価は７０以下であることが好ましく、６８以下であることがより好ましく、６６以下であることがさらに好ましい。なお、ここでいうセタン価とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「７．セタン価試験方法」に準拠して測定されるセタン価を意味する。
【００３５】
本発明に用いる燃料油組成物の、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」により測定した総発熱量は、４００００Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５０００Ｊ／ｇ以上である。発熱量が４００００Ｊ／ｇ未満である場合、容量燃費の低下を招き、出力あたりの二酸化炭素排出量が増加する可能性がある
【００３６】
本発明に用いる燃料油組成物の安定性に関しては、自動車用ガソリンを想定した場合には、ＪＩＳ Ｋ ２２８７「ガソリン酸化安定度試験方法（誘導期間法）」によって測定した酸化安定度は、４８０分以上であることが好ましく、更に好ましくは１４４０分以上である。酸化安定度が４８０分に満たない場合は、貯蔵中にガムが生成する可能性がある。
【００３７】
本発明に用いる燃料油組成物の銅板腐食性は低いことが好ましい。より具体的には、ＪＩＳ Ｋ ２５１３「石油製品−銅板腐食試験方法」（試験温度５０℃、試験時間３時間）に準拠して得られる銅板腐食の測定値が、１以下であるのが好ましく、１ａ以下であるのがより好ましい。当該測定値が１を越える場合は、燃料系統の配管が腐食する可能性がある。
【００３８】
本発明の燃料油組成物に添加することができるその他の添加剤としては、具体的には、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソブチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ヒンダードフェノール類等の酸化防止剤、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−ジアミノプロパンのようなアミンカルボニル縮合化合物等の金属不活性化剤、有機リン系化合物などの表面着火防止剤、多価アルコールあるいはそのエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、高級アルコール硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤、アゾ染料などの着色剤、有機カルボン酸あるいはそれらの誘導体類、アルケニルコハク酸エステル等の防錆剤、ソルビタンエステル類等の水抜き剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油合成香料などの着臭剤などが挙げられる。
これらの添加剤は、１種または２種以上を添加することができ、その合計添加量は燃料油組成物全量基準で０．１質量％以下とすることが好ましい。
【００３９】
次に、本内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物（潤滑油（Ｂ））について説明する。
本発明に用いられる潤滑油組成物は、硫黄を構成元素として含む添加剤を含有し得るが、潤滑油組成物の全硫黄含有量（潤滑油基油及び添加剤に起因する硫黄分の合計量）は、内燃機関の耐久性、耐摩耗性、清浄性および低摩擦性を両立させるため、潤滑油組成物全量基準で、０．５質量％以下であり、より好ましくは０．０５〜０．２質量％、特に好ましくは０．１〜０．１８質量％である。
【００４０】
本発明の内燃機関の摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物の基油としては、特に制限されないが、鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油及びこれらの混合物を用いることができ、尿素アダクト値が４質量％以下且つ粘度指数が１００以上のものであることが好ましい。
【００４１】
なお、本発明でいう尿素アダクト値は以下の方法により測定される。
まず、秤量した試料油（潤滑油基油）１００ｇを丸底フラスコに入れ、尿素２００ｍｇ、トルエン３６０ｍｌ及びメタノール４０ｍｌを加えて室温で６時間攪拌する。これにより、反応液中に尿素アダクト物として白色の粒状結晶が生成する。反応液を１ミクロンフィルターでろ過することにより、生成した白色粒状結晶を採取し、得られた結晶をトルエン５０ｍｌで６回洗浄する。回収した白色結晶をフラスコに入れ、純水３００ｍｌ及びトルエン３００ｍｌを加えて８０℃で１時間攪拌する。分液ロートで水相を分離除去し、トルエン相を純水３００ｍｌで３回洗浄する。トルエン相に乾燥剤（硫酸ナトリウム）を加えて脱水処理を行った後、トルエンを留去する。このようにして得られた尿素アダクト物の試料油に対する割合（質量百分率）を尿素アダクト値と定義する。
【００４２】
本発明においては、潤滑油基油の尿素アダクト値は、粘度−温度特性を損なわずに低温粘度特性を改善する観点から、上述の通り４質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３.５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下、特に好ましくは２．５質量％以下である。また、潤滑油基油の尿素アダクト値の下限値は、０質量％でも良い。しかし、十分な低温粘度特性と、より粘度指数の高い潤滑油基油を得ることができ、また脱ろう条件を緩和して経済性にも優れる点で、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、特に好ましくは０．８質量％以上である。
【００４３】
本発明においては、潤滑油基油の粘度指数は、粘度−温度特性の観点から、上述の通り１００以上であることが好ましく、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上、特に好ましくは１３０以上、最も好ましくは１４０以上である。
【００４４】
本発明に用いられる潤滑油組成物は、尿素アダクト値が４質量％以下であり、かつ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有するものであることが好ましく、より好ましくは該基油を４０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、最も好ましくは８０質量％以上含有するものが望ましい。
【００４５】
なお、本発明でいう粘度指数、並びに後述する４０℃又は１００℃における動粘度とは、それぞれＪＩＳ Ｋ ２２８３−１９９３に準拠して測定された粘度指数及び４０℃又は１００℃における動粘度を意味する。
【００４６】
鉱油系潤滑油基油としては、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を単独又は二つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の鉱油系潤滑油基油や、ノルマルパラフィン、イソパラフィン等が挙げられる。なお、これらの基油は単独でも、２種以上任意の割合で組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
好ましい鉱油系潤滑油基油としては以下の基油を挙げることができる。
(1) パラフィン基系原油および／または混合基系原油の常圧蒸留による留出油；
(2) パラフィン基系原油および／または混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留留出油（ＷＶＧＯ）；
(3) 潤滑油脱ろう工程により得られるワックスおよび／またはＧＴＬプロセス等により製造されるフィッシャートロプシュワックス；
(4) (1)〜(3)の中から選ばれる１種または２種以上の混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油（ＭＨＣ）；
(5) (1)〜(4)の中から選ばれる２種以上の油の混合油；
(6) (1)、(2)、(3)、(4)または(5)の脱れき油（ＤＡＯ）；
(7) (6)のマイルドハイドロクラッキング処理油（ＭＨＣ）；
(8) (1)〜(7)の中から選ばれる２種以上の油の混合油などを原料油とし、この原料油および／またはこの原料油から回収された潤滑油留分を、通常の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる潤滑油。
【００４８】
ここでいう通常の精製方法とは特に制限されるものではなく、潤滑油基油製造の際に用いられる精製方法を任意に採用することができる。通常の精製方法としては、例えば、（ア）水素化分解、水素化仕上げなどの水素化精製、（イ）フルフラール溶剤抽出などの溶剤精製、（ウ）溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう、（エ）酸性白土や活性白土などによる白土精製、（オ）硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄などの薬品（酸またはアルカリ）精製などが挙げられる。本発明ではこれらの１つまたは２つ以上を任意の組み合わせおよび任意の順序で採用することができる。
【００４９】
本発明で用いる鉱油系潤滑油基油としては、上記(1)〜(8)から選ばれる基油をさらに以下の処理を行って得られる基油が特に好ましい。
すなわち、上記(1)〜(8)から選ばれる基油をそのまま、またはこの基油から回収された潤滑油留分を、水素化分解あるいはワックス異性化し、当該生成物をそのまま、もしくはこれから潤滑油留分を回収し、次に溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、その後、溶剤精製処理するか、または、溶剤精製処理した後、溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行って製造される水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油が好ましく用いられる。この水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油は、基油全量基準で好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上使用することが望ましい。
【００５０】
また、合成系潤滑油基油を例示すれば、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（例えば、ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等）、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
【００５１】
好ましい合成系潤滑油基油としてはポリα−オレフィンが挙げられる。ポリα−オレフィンとしては、典型的には、炭素数２〜３２、好ましくは６〜１６のα−オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー（例えば、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンコオリゴマー等）及びその水素化物が挙げられる。
【００５２】
ポリα−オレフィンの製法については特に制限はないが、例えば、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素と水、アルコール（例えば、エタノール、プロパノールまたはブタノール）、カルボン酸、またはエステル（例えば、酢酸エチルまたはプロピオン酸エチル）との錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下でのα−オレフィンの重合等が挙げられる。
【００５３】
本発明においては、潤滑油基油は、上記のような２種類以上の鉱油系基油同志あるいは合成油系基油同志の混合物であっても差し支えなく、鉱油系基油と合成油系基油との混合物であっても差し支えない。そして、上記混合物における２種類以上の基油の混合比は、任意に選ぶことができる。
【００５４】
本発明においては、潤滑油基油を製造するに際し、ノルマルパラフィンを含有する原料油を用いることが好ましい。原料油は、鉱物油又は合成油のいずれであってもよく、あるいはこれらの２種以上の混合物であってもよい。また、原料油中のノルマルパラフィンの含有量は、原料油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、一層好ましくは９０質量％、特に好ましくは９５質量％以上、最も好ましくは９７質量％以上である。
【００５５】
また、本発明で用いられる原料油は、ＡＳＴＭ Ｄ８６又はＡＳＴＭ Ｄ２８８７に規定する潤滑油範囲で沸騰するワックス含有原料であることが好ましい。原料油のワックス含有率は、原料油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上１００質量％以下である。原料のワックス含有率は、核磁気共鳴分光法（ＡＳＴＭ Ｄ５２９２）、相関環分析（ｎ−ｄ−Ｍ）法（ＡＳＴＭ Ｄ３２３８）、溶剤法（ＡＳＴＭ Ｄ３２３５）などの分析手法によって測定することができる。
【００５６】
ワックス含有原料としては、例えば、ラフィネートのような溶剤精製法に由来するオイル、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出物、減圧ガスオイル、コーカーガスオイル、スラックワックス、フーツ油、フィッシャー−トロプシュ・ワックスなどが挙げられ、これらの中でもスラックワックス及びフィッシャー−トロプシュ・ワックスが好ましい。
【００５７】
スラックワックスは、典型的には溶剤またはプロパン脱ロウによる炭化水素原料に由来する。スラックワックスは残留油を含有し得るが、この残留油は脱油により除去することができる。フーツ油は脱油されたスラックワックスに相当するものである。
また、フィッシャー−トロプシュ・ワックスは、いわゆるフィッシャー−トロプシュ合成法により製造される。
【００５８】
さらに、ノルマルパラフィンを含有する原料油として市販品を用いてもよい。具体的には、パラフィリント（Ｐａｒａｆｌｉｎｔ）８０（水素化フィッシャー−トロプシュ・ワックス）およびシェルＭＤＳワックス質ラフィネート（Ｓｈｅｌｌ ＭＤＳ Ｗａｘｙ Ｒ
ａｆｆｉｎａｔｅ）（水素化および部分異性化中間留出物合成ワックス質ラフィネート）などが挙げられる。
【００５９】
また、溶剤抽出に由来する原料油は、常圧蒸留からの高沸点石油留分を減圧蒸留装置に送り、この装置からの蒸留留分を溶剤抽出することによって得られるものである。減圧蒸留からの残渣は、脱瀝されてもよい。溶剤抽出法においては、よりパラフィニックな成分をラフィネート相に残したまま抽出相に芳香族成分を溶解する。ナフテンは、抽出相とラフィネート相とに分配される。溶剤抽出用の溶剤としては、フェノール、フルフラールおよびＮ−メチルピロリドンなどが好ましく使用される。溶剤／油比、抽出温度、抽出されるべき留出物と溶剤との接触方法などを制御することによって、抽出相とラフィネート相との分離の程度を制御することができる。さらに原料として、より高い水素化分解能を有する燃料油水素化分解装置を使用し、燃料油水素化分解装置から得られるボトム留分を用いてもよい。
【００６０】
本発明においては、潤滑油基油の製造工程については、特に制限されないが、好ましい水素化分解／水素化異性化工程は、ノルマルパラフィンを含有する原料油について、水素化処理触媒を用いて水素化処理する第１工程と、第１工程により得られる被処理物について、水素化脱ロウ触媒を用いて水素化脱ロウする第２工程と、第２工程により得られる被処理物について、水素化精製触媒を用いて水素化精製する第３工程とを備える。
【００６１】
なお、従来の水素化分解／水素化異性化においても、水素化脱ロウ触媒の被毒防止のための脱硫・脱窒素を目的として、水素化脱ロウ工程の前段に水素化処理工程が設けられることはある。これに対して、第１工程（水素化処理工程）は、第２工程（水素化脱ロウ工程）の前段で原料油中のノルマルパラフィンの一部（例えば１０質量％程度、好ましくは１〜１０質量％）を分解するために設けられたものであり、当該第１工程においても脱硫・脱窒素は可能であるが、従来の水素化処理とは目的を異にする。かかる第１工程を設けることは、第３工程後に得られる被処理物（潤滑油基油）の尿素アダクト値を確実に４質量％以下とできるため好ましい。
【００６２】
上記第１工程で用いられる水素化処理触媒としては、周期律表第６族金属、第８−１０族金属、およびそれらの混合物を含有する触媒などが挙げられる。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。水素化処理触媒は、これらの金属を耐熱性金属酸化物担体上に担持した態様で用いることができ、通常、金属は担体上で酸化物または硫化物として存在する。また、金属の混合物を用いる場合は、金属の量が触媒全量を基準として３０質量％以上であるバルク金属触媒として存在してもよい。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などの酸化物が挙げられ、中でもアルミナが好ましい。好ましいアルミナは、γ型またはβ型の多孔質アルミナである。金属の担持量は、触媒全量を基準として、０．５〜３５質量％の範囲であることが好ましい。また、９−１０族金属と６族金属との混合物を用いる場合には、９族または１０族金属のいずれかが、触媒全量を基準として、０．５〜５質量％の量で存在し、６族金属は５〜３０質量％の量で存在することが好ましい。金属の担持量は、原子吸収分光法、誘導結合プラズマ発光分光分析法または個々の金属について、ＡＳＴＭで指定された他の方法によって測定されてもよい。
【００６３】
金属酸化物担体の酸性は、添加物の添加、金属酸化物担体の性質の制御（例えば、シリカ−アルミナ担体中へ組み入れられるシリカの量の制御）などによって制御することができる。添加物の例には、ハロゲン、特にフッ素、リン、ホウ素、イットリア、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類酸化物、およびマグネシアが挙げられる。ハロゲンのような助触媒は、一般に金属酸化物担体の酸性を高めるが、イットリアまたはマグネシアのような弱塩基性添加物はかかる担体の酸性を弱くする傾向がある。
【００６４】
水素化処理条件に関し、処理温度は、好ましくは１５０〜４５０℃、より好ましくは２００〜４００℃であり、水素分圧は、好ましくは１．４〜２０ＭＰａ、より好ましくは２．８〜１４ＭＰａであり、液空間速度（ＬＨＳＶ）は、好ましくは０．１〜１０ｈｒ−１、より好ましく０．１〜５ｈｒ−１であり、水素／油比は、好ましくは５０〜１７００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは８０〜９００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第１工程における水素化処理条件は、原料、触媒、装置等の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
【００６５】
第１工程において水素化処理された後の被処理物は、そのまま第２工程に供してもよいが、当該被処理物についてストリッピングまたは蒸留を行い、被処理物（液状生成物）からガス生成物を分離除去する工程を、第１工程と第２工程との間に設けることが好ましい。これにより、被処理物に含まれる窒素分及び硫黄分を、第２工程における水素化脱ロウ触媒の長期使用に影響を及ぼさないレベルにまで減らすことができる。ストリッピング等による分離除去の対象は主として硫化水素およびアンモニアのようなガス異物であり、ストリッピングはフラッシュドラム、分留器などの通常の手段によって行うことができる。
また、第１工程における水素化処理の条件がマイルドである場合には、使用する原料によって残存する多環芳香族分が通過する可能性があるが、これらの異物は、第３工程における水素化精製により除去されてもよい。
【００６６】
また、第２工程で用いられる水素化脱ロウ触媒は、結晶質又は非晶質のいずれの材料を含んでもよい。結晶質材料としては、例えば、アルミノシリケート（ゼオライト）またはゼオライト類縁化合物であるアルミノホスフェート（ＡＬＰＯ）、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）を主成分とする、１０員環または１２員環通路を有するゼオライト型化合物（以下、ゼオライトおよびゼオライト類縁化合物を合わせ、ゼオライト型化合物と称する）が挙げられる。１０員環ゼオライト型化合物の具体例としては、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、フェリエライト、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−７１などが挙げられる。また、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員環ゼオライト型化合物の例としては、ゼオライトベータ、およびＭＣＭ−６８が挙げられる。これらの中でも、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２およびＺＳＭ−２３から選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましく、ＺＳＭ−４８が特に好ましい。ゼオライト型化合物は好ましくは水素形にある。水素化脱ロウ触媒の還元は、水素化脱ロウの際にその場で起こり得るが、予め還元処理が施された水素化脱ロウ触媒を水素化脱ロウに供してもよい。
【００６７】
また、水素化脱ロウ触媒の非晶質材料としては、３族金属でドープされたアルミナ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナ、フッ化物化シリカ−アルミナ、シリカ−アルミナなどが挙げられる。
【００６８】
脱ロウ触媒の好ましい態様としては、二官能性、すなわち、少なくとも１つの６族金属、少なくとも１つの８−１０族金属、またはそれらの混合物である金属水素添加成分が装着されたものが挙げられる。好ましい金属は、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物などの９−１０族貴金属である。これらの金属の担持量は、触媒全量を基準として好ましくは０．１〜３０質量％である。触媒調製および金属担持方法としては、例えば分解性金属塩を用いるイオン交換法および含浸法が挙げられる。
【００６９】
なお、モレキュラーシーブを用いる場合、水素化脱ロウ条件下での耐熱性を有するバインダー材料と複合化してもよく、またはバインダーなし（自己結合）であってもよい。バインダー材料としては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカとチタニア、マグネシア、セリア、ジルコニアなどのような他の金属酸化物との二成分の組合せ、シリカ−アルミナ−セリア、シリカ−アルミナ−マグネシアなどのような酸化物の三成分の組合せなどの無機酸化物が挙げられる。水素化脱ロウ触媒中のモレキュラーシーブの量は、触媒全量を基準として、好ましくは１０〜１００質量％、より好ましくは３５〜１００質量％である。水素化脱ロウ触媒は、噴霧乾燥、押出などの方法によって形成される。水素化脱ロウ触媒は、硫化物化または非硫化物化した態様で使用することができ、硫化物化した態様が好ましい。
【００７０】
水素化脱ロウ条件に関し、温度は好ましくは２５０〜４００℃、より好ましくは２７５〜３５０℃であり、水素分圧は好ましくは７９１〜２０７８６ｋＰａ（１００〜３０００ｐｓｉｇ）、より好ましくは１．４〜１８ＭＰａであり、液空間速度は好ましくは０．１〜１０ｈｒ−１、より好ましくは０．１〜５ｈｒ−１であり、水素／油比は好ましくは４０〜１７００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは８０〜９００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第２工程における水素化脱ロウ条件は、原料、触媒、装置等の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
【００７１】
第２工程で水素化脱ロウされた被処理物は、第３工程における水素化精製に供される。水素化精製は、残留ヘテロ原子および色相体の除去に加えて、オレフィンおよび残留芳香族化合物を水素化により飽和することを目的とするマイルドな水素化処理の一形態である。第３工程における水素化精製は、脱ロウ工程とカスケード式で実施することができる。
【００７２】
第３工程で用いられる水素化精製触媒は、６族金属、８−１０族金属又はそれらの混合物を金属酸化物担体に担持させたものであることが好ましい。好ましい金属としては、貴金属、特に白金、パラジウムおよびそれらの混合物が挙げられる。金属の混合物を用いる場合、金属の量が触媒を基準にして３０質量％もしくはそれ以上であるバルク金属触媒として存在してもよい。触媒の金属含有率は、非貴金属については２０質量％以下、貴金属については１質量％以下が好ましい。また、金属酸化物担体としては、非晶質または結晶質酸化物のいずれであってもよい。具体的には、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナまたはチタニアのような低酸性酸化物が挙げられ、アルミナが好ましい。芳香族化合物の飽和の観点からは、多孔質担体上に比較的強い水素添加機能を有する金属が担持された水素化精製触媒を用いることが好ましい。
【００７３】
好ましい水素化精製触媒として、Ｍ４１Ｓクラスまたは系統の触媒に属するメソ細孔性材料を挙げることができる。Ｍ４１Ｓ系統の触媒は、高いシリカ含有率を有するメソ細孔性材料であり、具体的には、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８およびＭＣＭ−５０が挙げられる。かかる水素化精製触媒は１５〜１００Åの細孔径を有するものであり、ＭＣＭ−４１が特に好ましい。ＭＣＭ−４１は、一様なサイズの細孔の六方晶系配列を有する無機の多孔質非層化相である。ＭＣＭ−４１の物理構造は、ストローの開口部（細孔のセル径）が１５〜１００オングストロームの範囲であるストローの束のようなものである。ＭＣＭ−４８は、立方体対称を有し、ＭＣＭ−５０は、層状構造を有する。ＭＣＭ−４１は、メソ細孔性範囲の異なるサイズの細孔開口部で製造することができる。メソ細孔性材料は、８族、９族または１０族金属の少なくとも１つである金属水素添加成分を有してもよく、金属水素添加成分としては、貴金属、特に１０族貴金属が好ましく、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物が最も好ましい。
【００７４】
水素化精製の条件に関し、温度は好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜２５０℃であり、全圧は好ましくは２．８〜２１ＭＰａであり、液空間速度は好ましくは０．１〜５ｈｒ−１、より好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、水素／油比は好ましくは４０〜１７００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第３工程における水素化生成条件は、原料や処理装置の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
また、第３工程後に得られる被処理物については、必要に応じて、蒸留等により所定の成分を分離除去してもよい。
【００７５】
上記の製造方法により得られる本発明に用いられる潤滑油基油においては、以下の条件を更に満たすものであることが好ましい。
潤滑油基油における飽和分の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは９０質量％以上であり、より好ましくは９３質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上である。また、当該飽和分に占める環状飽和分の割合は、好ましくは０．１〜５０質量％、より好ましくは０．１〜３０質量％、さらに好ましくは０．１〜１０質量％、さらにより好ましくは０．５〜５質量％、特に好ましくは０．８〜３質量％である。飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を達成することができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。更に、飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、潤滑油基油自体の摩擦特性を改善することができ、その結果、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。
【００７６】
なお、飽和分の含有量が９０質量％未満であると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が不十分となる傾向にある。また、飽和分に占める環状飽和分の割合が０．１質量％未満であると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に、当該添加剤の溶解性が不十分となり、潤滑油基油中に溶解保持される当該添加剤の有効量が低下するため、当該添加剤の機能を有効に得ることができなくなる傾向にある。更に、飽和分に占める環状飽和分の割合が１０質量％を超えると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
【００７７】
本発明において、飽和分に占める環状飽和分の割合が０．１〜１０質量％であることは、飽和分に占める非環状飽和分が９９．９〜９０質量％であることと等価である。ここで、非環状飽和分にはノルマルパラフィン及びイソパラフィンの双方が包含される。本発明においては、潤滑油基油に占めるノルマルパラフィン及びイソパラフィンの割合は、特に制限されないが、イソパラフィンの割合は、潤滑油基油全量基準で、好ましくは９０〜９９．９質量％、より好ましくは９５〜９９．５質量％、更に好ましくは９７〜９９質量％である。潤滑油基油に占めるイソパラフィンの割合が前記条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性をより向上させることができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能を一層高水準で発現させることができる。
【００７８】
なお、本発明でいう飽和分の含有量とは、ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に準拠して測定される値（単位：質量％）を意味する。
【００７９】
また、本発明でいう飽和分に占める環状飽和分及び非環状飽和分の割合とは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ ２７８６−９１に準拠して測定されるナフテン分（測定対象：１環〜６環ナフテン、単位：質量％）及びアルカン分（単位：質量％）を意味する。
【００８０】
また、本発明でいう潤滑油基油中のノルマルパラフィンの割合とは、前記ＡＳＴＭ Ｄ
２００７−９３に記載された方法により分離・分取された飽和分について、以下の条件でガスクロマトグラフィー分析を行い、当該飽和分に占めるノルマルパラフィンの割合を同定・定量したときの測定値を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。なお、同定・定量の際には、標準試料として炭素数５〜５０のノルマルパラフィンの混合試料が用いられ、飽和分に占めるノルマルパラフィンは、クロマトグラムの全ピーク面積値（希釈剤に由来するピークの面積値を除く）に対する各ノルマルパラフィンに相当に相当するピーク面積値の合計の割合として求められる。
（ガスクロマトグラフィー条件）
カラム：液相無極性カラム（長さ２５ｍｍ、内径０．３ｍｍφ、液相膜厚さ０．１μｍ）
昇温条件：５０℃〜４００℃（昇温速度：１０℃／分）
キャリアガス：ヘリウム（線速度：４０ｃｍ／分）
スプリット比：９０／１
試料注入量：０．５μＬ（二硫化炭素で２０倍に希釈した試料の注入量）
【００８１】
また、潤滑油基油中のイソパラフィンの割合とは、前記飽和分に占める非環状飽和分と前記飽和分に占めるノルマルパラフィンとの差を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。
【００８２】
なお、飽和分の分離方法、あるいは環状飽和分、非環状飽和分等の組成分析の際には、同様の結果が得られる類似の方法を使用することができる。例えば、上記の他、ＡＳＴＭ
Ｄ ２４２５−９３に記載の方法、ＡＳＴＭ Ｄ ２５４９−９１に記載の方法、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）による方法、あるいはこれらの方法を改良した方法等を挙げることができる。
【００８３】
また、本発明においては、潤滑油基油における芳香族分は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５質量％以下、より好ましくは０．１〜３質量％、更に好ましくは０．３〜１質量％である。芳香族分の含有量が上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、本発明においては、潤滑油基油は芳香族分を含有しないものであってもよいが、芳香族分の含有量を０．１質量％以上とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。
なお、ここでいう芳香族分の含有量とは、ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に準拠して測定された値を意味する。芳香族分には、通常、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン及びこれらのアルキル化物、更にはベンゼン環が四環以上縮合した化合物、ピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ原子を有する芳香族化合物などが含まれる。
【００８４】
また、本発明においては、潤滑油基油のヨウ素価は、好ましくは０．５以下であり、より好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１５以下であり、また、０．０１未満であってもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点及び経済性との関係から、好ましくは０．００１以上、より好ましくは０．０５以上である。潤滑油基油のヨウ素価を０．５以下とすることで、熱・酸化安定性を飛躍的に向上させることができる。なお、本発明でいうヨウ素価とは、ＪＩＳ Ｋ ００７０「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。
【００８５】
また、本発明においては、潤滑油基油における硫黄分の含有量は、特に制限されないが、熱・酸化安定性の更なる向上及び低硫黄化の点から、５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、３質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。なお、本発明でいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−１９９６に準拠して測定される硫黄分を意味する。
【００８６】
また、本発明においては、潤滑油基油における窒素分の含有量は、特に制限されないが、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。窒素分の含有量が５質量ｐｐｍを超えると、熱・酸化安定性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう窒素分とは、ＪＩＳ Ｋ ２６０９−１９９０に準拠して測定される窒素分を意味する。
【００８７】
また、本発明においては、潤滑油基油の動粘度は、その１００℃における動粘度は、好ましくは１．５〜２０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは２．０〜１１ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の１００℃における動粘度が１．５ｍｍ２／ｓ未満の場合、蒸発損失の点で好ましくない。また、１００℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓを超える潤滑油基油を得ようとする場合、その収率が低くなり、原料として重質ワックスを用いる場合であっても分解率を高めることが困難となるため好ましくない。
【００８８】
本発明においては、１００℃における動粘度が下記の範囲にある潤滑油基油を蒸留等により分取し、使用することが好ましい。
（Ｉ）１００℃における動粘度が１．５ｍｍ２／ｓ以上３．５ｍｍ２／ｓ未満、より好ましくは２．０〜３．０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（II）１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓ以上４．５ｍｍ２／ｓ未満、より好ましくは３．７〜４．１ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（III）１００℃における動粘度が４．５〜２０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは４．８〜１１ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５．５〜８．０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油。
【００８９】
また、本発明においては、潤滑油基油の４０℃における動粘度は、好ましくは６．０〜８０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは８．０〜５０ｍｍ２／ｓである。本発明においては、４０℃における動粘度が下記の範囲にある潤滑油留分を蒸留等により分取し、使用することが好ましい。
（IV）４０℃における動粘度が６．０ｍｍ２／ｓ〜１２ｍｍ２／ｓ、より好ましくは８．０〜１２ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（Ｖ）４０℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓ〜２８ｍｍ２／ｓ、より好ましくは１３〜１９ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（VI）４０℃における動粘度が２８〜５０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは２９〜４５ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは３０〜４０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油。
【００９０】
上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、摩擦係数を著しく低減することにより省燃費化できる。また、流動点降下剤を配合することにより、−４０℃におけるＢＦ粘度を２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。なお、−４０℃におけるＢＦ粘度とは、ＪＰＩ−５Ｓ−２６−９９に準拠して測定された粘度を意味する。
【００９１】
また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、更には揮発防止性及び潤滑性に優れる。例えば、潤滑油基油（II）及び（Ｖ）においては、−３５℃におけるＣＣＳ粘度を３０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。
【００９２】
また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、更には揮発防止性、熱・酸化安定性及び潤滑性に優れる。
【００９３】
また、本発明においては、潤滑油基油の流動点は、潤滑油基油の粘度グレードにもよるが、例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１２．５℃以下、更に好ましくは−１５℃以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１５℃以下、更に好ましくは−１７．５℃以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１２．５℃以下、更に好ましくは−１５℃以下である。流動点が前記上限値を超えると、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう流動点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２６９−１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。
【００９４】
また、本発明においては、潤滑油基油の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、潤滑油基油の粘度グレードにもよるが、例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは２４００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは１５０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下である。−３５℃におけるＣＣＳ粘度が前記上限値を超えると、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう−３５℃におけるＣＣＳ粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２０１０−１９９３に準拠して測定された粘度を意味する。
【００９５】
また、本発明においては、潤滑油基油の１５℃における密度（ρ１５）は、潤滑油基油の粘度グレードによるが、下記式（５）で表されるρの値以下であること、すなわちρ１５≦ρであることが好ましい。
ρ＝０．００２５×ｋｖ１００＋０．８１６ （５）
［式中、ｋｖ１００は潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を示す。］
【００９６】
なお、ρ１５＞ρとなる場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、また、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のρ１５は、好ましくは０．８２５以下、より好ましくは０．８２０以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のρ１５は、好ましくは０．８３５以下、より好ましくは０．８３０以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のρ１５は、好ましくは０．８４０以下、より好ましくは０．８３５以下である。
なお、本発明でいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９−１９９５に準拠して１５℃において測定された密度を意味する。
【００９７】
また、本発明おいては、潤滑油基油のアニリン点（ＡＰ（℃））は、潤滑油基油の粘度グレードによるが、下記式（６）で表されるＡの値以上であること、すなわちＡＰ≧Ａであることが好ましい。
Ａ＝４．３×ｋｖ１００＋１００ （６）
［式中、ｋｖ１００は潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を示す。］
【００９８】
なお、ＡＰ＜Ａとなる場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、また、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のＡＰは、好ましくは１０８℃以上、より好ましくは１１０℃以上である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のＡＰは、好ましくは１１３℃以上、より好ましくは１１９℃以上である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のＡＰは、好ましくは１２５℃以上、より好ましくは１２８℃以上である。なお、本発明でいうアニリン点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５６−１９８５に準拠して測定されたアニリン点を意味する。
【００９９】
また、本発明においては、潤滑油基油の蒸留性状は、ガスクロマトグラフィー蒸留で、初留点（ＩＢＰ）が２９０〜４４０℃、終点（ＦＢＰ）が４３０〜５８０℃であることが好ましく、かかる蒸留範囲にある留分から選ばれる１種又は２種以上の留分を精留することにより、上述した好ましい粘度範囲を有する潤滑油基油（Ｉ）〜（III）及び（IV）〜（VI）を得ることができる。
【０１００】
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは２６０〜３４０℃、より好ましくは２７０〜３３０℃、更に好ましくは２８０〜３２０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは３１０〜３９０℃、より好ましくは３２０〜３８０℃、更に好ましくは３３０〜３７０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは３４０〜４４０℃、より好ましくは３６０〜４３０℃、更に好ましくは３７０〜４２０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４０５〜４６５℃、より好ましくは４１５〜４５５℃、更に好ましくは４２５〜４４５℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは４３０〜４９０℃、より好ましくは４４０〜４８０℃、更に好ましくは４５０〜４９０℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは６０〜１４０℃、より好ましくは７０〜１３０℃、更に好ましくは８０〜１２０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは１４０〜２００℃、より好ましくは１５０〜１９０℃、更に好ましくは１６０〜１８０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは４０〜１００℃、より好ましくは５０〜９０℃、更に好ましくは６０〜８０℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。
【０１０１】
また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは３１０〜４００℃、より好ましくは３２０〜３９０℃、更に好ましくは３３０〜３８０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは３５０〜４３０℃、より好ましくは３６０〜４２０℃、更に好ましくは３７０〜４１０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは３９０〜４７０℃、より好ましくは４００〜４６０℃、更に好ましくは４１０〜４５０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４２０〜４９０℃、より好ましくは４３０〜４８０℃、更に好ましくは４４０〜４７０℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは４５０〜５３０℃、より好ましくは４６０〜５２０℃、更に好ましくは４７０〜５１０℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは４０〜１００℃、より好ましくは４５〜９０℃、更に好ましくは５０〜８０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは１１０〜１７０℃、より好ましくは１２０〜１６０℃、更に好ましくは１３０〜１５０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。
【０１０２】
また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは４４０〜４８０℃、より好ましくは４３０〜４７０℃、更に好ましくは４２０〜４６０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは４５０〜５１０℃、より好ましくは４６０〜５００℃、更に好ましくは４６０〜４８０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは４７０〜５４０℃、より好ましくは４８０〜５３０℃、更に好ましくは４９０〜５２０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４７０〜５６０℃、より好ましくは４８０〜５５０℃、更に好ましくは４９０〜５４０℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは５０５〜５６５℃、より好ましくは５１５〜５５５℃、更に好ましくは５２５〜５６５℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは４５〜７０℃、更に好ましくは５５〜８０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは５０〜１３０℃、より好ましくは６０〜１２０℃、更に好ましくは７０〜１１０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは５〜６５℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１０〜４５℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは５〜５０℃、更に好ましくは５〜４０℃である。
【０１０３】
潤滑油基油（Ｉ）〜（VI）のそれぞれにおいて、ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０、ＦＢＰ、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ、ＦＢＰ−Ｔ９０を上記の好ましい範囲に設定することで、低温粘度の更なる改善と、蒸発損失の更なる低減とが可能となる。なお、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ及びＦＢＰ−Ｔ９０のそれぞれについては、それらの蒸留範囲を狭くしすぎると、潤滑油基油の収率が悪化し、経済性の点で好ましくない。
なお、本発明でいう、ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０及びＦＢＰとは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ ２８８７−９７に準拠して測定される留出温度を意味する。
【０１０４】
また、本発明においては、潤滑油基油における残存金属分は、製造プロセス上余儀なく混入する触媒や原料に含まれる金属分に由来するものであるが、かかる残存金属分は十分除去されることが好ましい。例えば、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｉの含有量は、それぞれ１質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。これらの金属分の含有量が上記上限値を超えると、潤滑油基油に配合される添加剤の機能が阻害される傾向にある。
なお、本発明でいう残存金属分とは、ＪＰＩ−５Ｓ−３８−２００３に準拠して測定される金属分を意味する。
【０１０５】
また、本発明においては、潤滑油基油は、その動粘度に応じて以下に示すＲＢＯＴ寿命を示すことが好ましい。例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは２９０分以上、より好ましくは３００分以上、更に好ましくは３１０分以上である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは３５０分以上、より好ましくは３６０分以上、更に好ましくは３７０分以上である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは４００分以上、より好ましくは４１０分以上、更に好ましくは４２０分以上である。ＲＢＯＴ寿命がそれぞれ前記下限値未満の場合、潤滑油基油の粘度−温度特性及び熱・酸化安定性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合には当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
なお、本発明でいうＲＢＯＴ寿命とは、潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ Ｋ ２５１４−１９９６に準拠して測定されたＲＢＯＴ値を意味する。
【０１０６】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、リン系摩耗防止剤を含有することが好ましい。リン系摩耗防止剤としては、構成元素として硫黄を含まないリン系摩耗防止剤、リン及び硫黄の双方を含む摩耗防止剤（リン−硫黄系摩耗防止剤）などが挙げられる。
【０１０７】
構成元素として硫黄を含まないリン系摩耗防止剤としては、リン酸、亜リン酸、リン酸エステル類（リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類及びリン酸トリエステル類を含む）、亜リン酸エステル類（亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類及び亜リン酸トリエステル類を含む）、及びこれらの塩（アミン塩又は金属塩）、もしくは炭化水素基に窒素、酸素などの誘導体を導入した誘導体およびそれらの塩が挙げられる。リン酸エステル類及び亜リン酸エステル類としては、通常炭素数２〜３０、好ましくは炭素数３〜２０の炭化水素基を有するものが用いられる。
【０１０８】
また、リン−硫黄系摩耗防止剤としては、チオリン酸、チオ亜リン酸、チオリン酸エステル類（チオリン酸モノエステル類、チオリン酸ジエステル類、チオリン酸トリエステル類を含む）、チオ亜リン酸エステル類（チオ亜リン酸モノエステル類、チオ亜リン酸ジエステル類、チオ亜リン酸トリエステル類を含む）、及びこれらの塩、並びにジチオリン酸亜鉛、リン酸、亜リン酸、リン酸エステル類の炭化水素基に硫黄元素を導入した誘導体およびそれらの塩等が挙げられる。チオリン酸エステル類及びチオ亜リン酸エステル類としては、通常炭素数２〜３０、好ましくは炭素数３〜２０の炭化水素基を有するものが用いられる。
【０１０９】
リン系摩耗防止剤としては、下記一般式（７−ａ）で表されるリン化合物、下記一般式（７−ｂ）で表されるリン化合物、及びそれらの金属塩（但し、タングステン塩は除く）又はアミン塩から選ばれる少なくとも１種のリン系摩耗防止剤が好ましい。
【０１１０】
【化５】
［式中、Ｒ１９は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２０及びＲ２１はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子を示し、ｐは０又は１を示す。］
【０１１１】
【化６】
［式中、Ｒ２２は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６及びＸ７はそれぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子を示し、ｑは０又は１を示す。］
【０１１２】
上記一般式（７−ａ）、（７−ｂ）中、Ｒ１９〜Ｒ２４で表される炭素数１〜３０の炭化水素基としては、具体的には、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキル置換シクロアルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基、及びアリールアルキル基を挙げることができる。
上記Ｒ１９〜Ｒ２４で表される炭素数１〜３０の炭化水素基は、炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数６〜２４のアリール基であることが好ましく、更に好ましくは炭素数３〜１８、更に好ましくは炭素数４〜１２のアルキル基である。
【０１１３】
一般式（７−ａ）で表されるリン化合物としては、例えば、上記炭素数１〜３０の炭化水素基を１つ有する亜リン酸モノエステル、モノチオ亜リン酸モノエステル、ジチオ亜リン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を２つ有する亜リン酸ジエステル、モノチオ亜リン酸ジエステル、ジチオ亜リン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ジチオ亜ホスホン酸モノエステル；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を３つ有する亜リン酸トリエステル、モノチオ亜リン酸トリエステル、ジチオ亜リン酸トリエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）ジチオ亜ホスホン酸ジエステル；及びこれらの混合物などが挙げられる。
【０１１４】
本発明において、一般式（７−ａ）で表される化合物としては、Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも１つが酸素原子である化合物が好ましく、Ｘ１〜Ｘ３の全てが酸素原子である化合物、すなわち下記一般式（７−ｃ）で表される化合物がより好ましい。
【０１１５】
【化７】
［式中、Ｒ２５は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２６及びＲ２７は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ｐは０又は１を示す。］
【０１１６】
一般式（７−ｂ）で表されるリン化合物としては、例えば、上記炭素数１〜３０の炭化水素基を１つ有するリン酸モノエステル、モノチオリン酸モノエステル、ジチオリン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を２つ有するリン酸ジエステル、モノチオリン酸ジエステル、ジチオリン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸モノエステル；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を３つ有するリン酸トリエステル、モノチオリン酸トリエステル、ジチオリン酸トリエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸ジエステル（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸ジエステル；及びこれらの混合物などが挙げられる。
【０１１７】
本発明において、一般式（７−ｂ）で表される化合物としては、Ｘ４〜Ｘ７の少なくとも２つが酸素原子である化合物が好ましく、Ｘ４〜Ｘ７の全てが酸素原子である化合物、すなわち下記一般式（７−ｄ）で表される化合物がより好ましい。
【０１１８】
【化８】
［式中、Ｒ２８は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２９及びＲ３０は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ｑは０又は１を示す。］
【０１１９】
また、一般式（７−ａ）又は（７−ｂ）で表されるリン化合物の金属塩又はアミン塩は、一般式（７−ａ）又は（７−ｂ）で表されるリン化合物に、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属塩化物等の金属塩基、アンモニア、炭素数１〜３０の炭化水素基又はヒドロキシル基含有炭化水素基のみを分子中に有するアミン化合物等の窒素化合物などを作用させて、残存する酸性水素の一部又は全部を中和することにより得ることができる。
【０１２０】
上記金属塩基における金属としては、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、銅、鉄、鉛、ニッケル、銀、モリブデン、マンガン等の重金属等が挙げられる。これらの中ではカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、モリブデン及び亜鉛が好ましく、亜鉛が特に好ましい。
【０１２１】
なお、上記リン化合物の金属塩は、金属の価数あるいはリン化合物のＯＨ基又はＳＨ基の数に応じてその構造が異なり、したがって、リン化合物の金属塩の構造については何ら限定されない。例えば、酸化亜鉛１ｍｏｌとリン酸ジエステル（ＯＨ基が１つの化合物）２ｍｏｌを反応させた場合、下記式（７−ｅ）で表わされる構造の化合物が主成分として得られると考えられるが、ポリマー化した分子も存在していると考えられる。
【０１２２】
【化９】
［式中、Ｒ３１、Ｒ３２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。］
【０１２３】
また、例えば、酸化亜鉛１ｍｏｌとリン酸モノエステル（ＯＨ基が２つの化合物）１ｍｏｌとを反応させた場合、下記式（７−ｆ）で表わされる構造の化合物が主成分として得られると考えられるが、ポリマー化した分子も存在していると考えられる。
【０１２４】
【化１０】
［式中、Ｒ３３は水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。］
【０１２５】
また、上記窒素化合物としては、具体的には、モノアミン、ジアミン、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。また、Ｎ−ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の複素環化合物、アミン化合物へのアミンアルキレンオキシド付加物等を用いることもできる。
これら窒素化合物の中でもデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン及びステアリルアミン等の炭素数１０〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪族アミン（これらは直鎖状でも分枝状でもよい）が好ましい例として挙げることができる。
【０１２６】
本発明において、上記リン系摩耗防止剤はリン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることが好ましい、また、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２７】
本発明にかかるリン系摩耗防止剤としては、上記一般式（７−ｃ）又は（７−ｄ）で表されるリン化合物又はその金属塩が好ましく、中でも、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する亜リン酸ジエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基、好ましくは炭素数６〜１２のアルキル基を３個有する亜リン酸トリエステル、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有するリン酸のモノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有するリン酸のジエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、あるいは炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基、好ましくは炭素数６〜１２のアルキル基を３個有するリン酸トリエステル、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸と亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸モノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を３個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸ジエステル、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸と亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸モノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を３つ有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸ジエステルが好ましい。
【０１２８】
上記の（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸、その金属塩、（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸モノエステル、その金属塩、並びに（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸ジエステルとしては、油溶性及び極圧性の点から、炭化水素基の合計炭素数が１２〜３０であることが好ましく、１４〜２４であることがより好ましく、１６〜２０であることが更に好ましい。
【０１２９】
本発明に用いられる潤滑油組成物において、リン系摩耗防止剤の含有量は、組成物全量を基準として、リン元素換算で、０．００１〜０．５質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．０６質量％、特に好ましくは０．０４〜０．０５質量％である。リン系摩耗防止剤の含有量が、リン元素換算で０．００１質量％未満の場合は、摩耗防止性が不十分となる傾向にある。他方、リン系摩耗防止剤の含有量がリン元素換算で０．５質量％を超えると、排気ガス後処理装置の性能を長期間維持することが困難となる。
【０１３０】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、無灰酸化防止剤を含有することが好ましい。無灰酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤等の潤滑油に一般的に使用されている連鎖停止型の無灰酸化防止剤が使用可能である。
【０１３１】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル）スルフィド、ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、２，２’−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクチル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等を好ましい例として挙げることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【０１３２】
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、及びジアルキルジフェニルアミンを挙げることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【０１３３】
更に、上記フェノール系酸化防止剤とアミン系酸化防止剤は組み合せて使用してもよい。
【０１３４】
本発明に用いられる潤滑油組成物における無灰酸化防止剤の含有量は、組成物全量を基準として、０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．２〜３質量％であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５質量％であり、特に好ましくは０．８〜２質量％である。無灰酸化防止剤の含有量が０．０１質量％未満であると、酸化寿命が不十分となる。また、無灰酸化防止剤の含有量が５質量％を超えても、含有量に見合う酸化寿命の向上効果が得られない。
【０１３５】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、無灰分散剤を含有することが好ましい。かかる無灰分散剤としては、ポリオレフィンから誘導されるアルケニルコハク酸イミド、アルキルコハク酸イミド及びそれらの誘導体が挙げられる。代表的なコハク酸イミドは、高分子量のアルケニル基もしくはアルキル基で置換されたコハク酸無水物と、１分子当り平均４〜１０個（好ましくは５〜７個）の窒素原子を含むポリアルキレンポリアミンとの反応により得ることができる。高分子量のアルケニル基もしくはアルキル基は、数平均分子量が７００〜５０００のポリブテン（ポリイソブテン）であることが好ましく、数平均分子量が９００〜３０００のポリブテン（ポリイソブテン）であることがより好ましい。
【０１３６】
本発明において好ましく用いられるポリブテニルコハク酸イミドとしては、例えば、下記一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物が挙げられる。
【０１３７】
【化１１】
【０１３８】
【化１２】
【０１３９】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）におけるＰＩＢはポリブテニル基を示し、高純度イソブテンあるいは１−ブテンとイソブテンの混合物をフッ化ホウ素系触媒あるいは塩化アルミニウム系触媒で重合させて得られるポリブテンから得られるものであり、ポリブテン混合物中において末端にビニリデン構造を有するものが通常５〜１００ｍｏｌ％含有される。また、スラッジ抑制効果に優れる点からｎは２〜５の整数、好ましくは３〜４の整数であることが望ましい。
【０１４０】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表されるコハク酸イミドの製造法としては特に制限はないが、例えば、上記ポリブテンを塩素化したもの、好ましくは上記高純度イソブテンをフッ化ホウ素系触媒で重合させた高反応性ポリブテン（ポリイソブテン）、より好ましくは塩素やフッ素が充分除去されたポリブテンを無水マレイン酸と１００〜２００℃で反応させて得られるポリブテニルコハク酸を、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンと反応させることにより得ることができる。なお、ビスコハク酸イミドを製造する場合は、該ポリブテニルコハク酸をポリアミンの２倍量（モル比）反応させれば良く、モノコハク酸イミドを製造する場合は、該ポリブテニルコハク酸とポリアミンを等量（モル比）で反応させれば良い。これらの中では、スラッジ分散性に優れる点から、ポリブテニルビスコハク酸イミドであることが好ましい。
【０１４１】
なお、上記製造法において用いられるポリブテンには、製造過程の触媒に起因する微量のフッ素分や塩素分が残留し得るので、吸着法や十分な水洗等の適切な方法によりフッ素分や塩素分が十分除去されたポリブテンを用いることが好ましい。フッ素や塩素の含有量としては、好ましくは５０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは５質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【０１４２】
また、ポリブテンと無水マレインとの反応によりポリブテニルコハク酸無水物を得る工程では、従来、塩素を用いる塩素化法が適用されることが多い。しかし、この方法では、コハク酸イミド最終製品中に多量の塩素（例えば約２０００〜３０００質量ｐｐｍ）が残留する結果となる。一方、塩素を用いない方法、例えば上記高反応性ポリブテンを用いた場合及び／又は熱反応法では、最終製品中に残る塩素を極めて低いレベル（例えば０〜３０質量ｐｐｍ）に抑えることができる。従って、潤滑油組成物中の塩素含有量を０〜３０質量ｐｐｍの範囲の量に抑えるためには、上記塩素化法を用いず、上記高反応性ポリブテンを用いる方法及び／又は熱反応法によって得られたポリブテニルコハク酸無水物を用いることが好ましい。
【０１４３】
また、ポリブテニルコハク酸イミドの誘導体としては、上記一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に、ホウ酸等のホウ素化合物や、アルコール、アルデヒド、ケトン、アルキルフェノール、環状カーボネート、有機酸等の含酸素有機化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和又はアミド化した、いわゆる変性コハク酸イミドとして用いることができる。特に、ホウ酸等のホウ素化合物との反応で得られるホウ素含有アルケニル（もしくはアルキル）コハク酸イミドは、熱・酸化安定性の面で有利である。
【０１４４】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に作用させるホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル類等が挙げられる。ホウ酸としては、具体的には例えばオルトホウ酸、メタホウ酸及びテトラホウ酸等が挙げられる。ホウ酸塩としては、ホウ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、例えばメタホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウム、五ホウ酸リチウム、過ホウ酸リチウム等のホウ酸リチウム；メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム等のホウ酸ナトリウム；メタホウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリウム、六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウム等のホウ酸カリウム；メタホウ酸カルシウム、二ホウ酸カルシウム、四ホウ酸三カルシウム、四ホウ酸五カルシウム、六ホウ酸カルシウム等のホウ酸カルシウム；メタホウ酸マグネシウム、二ホウ酸マグネシウム、四ホウ酸三マグネシウム、四ホウ酸五マグネシウム、六ホウ酸マグネシウム等のホウ酸マグネシウム；及びメタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等のホウ酸アンモニウム等が挙げられる。また、ホウ酸エステルとしては、ホウ酸と好ましくは炭素数１〜６のアルキルアルコールとのエステル等が挙げられ、より具体的には例えば、ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、ホウ酸トリブチル等が挙げられる。上記ホウ素化合物を作用させたコハク酸イミド誘導体は、耐熱性、酸化安定性に優れることから好ましく用いられる。
【０１４５】
また、一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に作用させる含酸素有機化合物としては、具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸等の炭素数１〜３０のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸若しくはこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネート等が挙げられる。このような含酸素有機化合物を作用させることで、例えば、一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物におけるアミノ基又はイミノ基の一部又は全部が次の一般式（８−ｃ）で示す構造になると推定される。
【０１４６】
【化１３】
【０１４７】
上記一般式（８−ｃ）中のＲ３４は水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数１〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４アルコキシ基、又は−Ｏ−（Ｒ３５Ｏ）ｍＨで表されるヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレン基を示し、Ｒ３５は炭素数１〜４のアルキレン基、ｍは１〜５の整数を示す。これらの中ではアミノ基又はイミノ基の全てにこれら含酸素有機化合物を作用させたものを主成分とするポリブテニルビスコハク酸イミドがスラッジ分散性に優れるため好ましく用いられる。そのような化合物は、例えば一般式（８−ａ）で表される化合物１モルに対し（ｎ−１）モルの含酸素有機化合物を作用させることで得られる。このような含酸素有機化合物を作用させたコハク酸イミド誘導体は、スラッジ分散性に優れ、特にヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネートを作用させたものが好ましい。
【０１４８】
本発明で用いられる無灰分散剤としてのポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の重量平均分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは３０００以上、更に好ましくは７０００以上、特に好ましくは８０００以上である。重量平均分子量が２０００未満では、非極性基のポリブテニル基の分子量が小さくスラッジの分散性に劣り、また、酸化劣化の活性点となる恐れのある極性基のアミン部分が相対的に多くなって酸化安定性に劣るため、本願発明のような長寿命化効果は得られないと考えられる。一方、低温粘度特性の悪化を防止する観点から、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の重量平均分子量は、２００００以下であることが好ましく、１５０００以下であることが特に好ましい。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ウォーターズ製の１５０−Ｃ ＡＬＣ／ＧＰＣ装置に東ソー製のＧＭＨＨＲ−Ｍ（７．８ｍｍＩＤ×３０ｃｍ）のカラムを２本直列に使用し、溶媒としてはテトラヒドロフラン、温度２３℃、流速１ｍＬ／分、試料濃度１質量％、試料注入量７５μＬ、検出器示差屈折率計（ＲＩ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
【０１４９】
なお、本発明では、無灰分散剤として、上記のコハク酸イミド及び／又はその誘導体の他、アルキル又はアルケニルポリアミン、アルキル又はアルケニルベンジルアミン、アルキル又はアルケニルコハク酸エステル、マンニッヒ塩基及びこれらの誘導体等を使用することができる。
【０１５０】
本発明に用いられる潤滑油組成物における無灰分散剤の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは１〜１５質量％であり、３〜１２質量％であることがより好ましく、さらに好ましくは４〜１０質量％である。無灰分散剤の含有量が３質量％未満であると燃焼生成物の分散性が不十分となり、また、１２質量％を超えると粘度−温度特性が不十分となる。
【０１５１】
本発明に用いられる潤滑油組成物は、上記の潤滑油基油、リン系摩耗防止剤、無灰酸化防止剤及び無灰分散剤のみからなるものであってもよいが、その性能を更に向上させるために、必要に応じて以下に示す各種添加剤を更に含有してもよい。
【０１５２】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、その摩擦特性を更に改善できる点から、摩擦調整剤を含有することが好ましい。摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、ヒドラジド（オレイルヒドラジド等）、セミカルバジド、ウレア、ウレイド、ビウレット等の無灰摩擦調整剤等が挙げられる。
本発明においては、摩擦調整剤の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上であり、また、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。摩擦調整剤の含有量が前記下限値未満であると、その添加による摩擦低減効果が不十分となる傾向にあり、また、前記上限値を超えると、リン系摩耗防止剤などの効果が阻害されやすく、あるいは添加剤の溶解性が悪化する傾向にある。
【０１５３】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、清浄性の点から、金属系清浄剤を更に含有することが好ましい。かかる金属系清浄剤としては、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属系清浄剤を用いることが好ましい。
【０１５４】
アルカリ土類金属スルホネートとしては、分子量３００〜１，５００、好ましくは４００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩であり、カルシウム塩が好ましく用いられる。上記アルキル芳香族スルホン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等が挙げられる。ここでいう石油スルホン酸としては、一般に鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものやホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が用いられる。また合成スルホン酸としては、例えば洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントから副生したり、ポリオレフィンをベンゼンにアルキル化することにより得られる、直鎖状や分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したもの、あるいはジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したもの等が用いられる。またこれらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては特に制限はないが、通常、発煙硫酸や無水硫酸が用いられる。
【０１５５】
アルカリ土類金属フェネートとしては、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が挙げられ、例えば下記の一般式（９−ａ）、（９−ｂ）、（９−ｃ）で表される化合物を挙げることができる。
【０１５６】
【化１４】
【０１５７】
【化１５】
【０１５８】
【化１６】
【０１５９】
上記一般式（９−ａ）〜（９−ｃ）中、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０及びＲ４１はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に炭素数４〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基を示し、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３はそれぞれアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム及び／又はマグネシウムを示し、ｘは１又は２を示す。上式中、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０及びＲ４１としては、具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等が挙げられ、これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはまた１級アルキル基、２級アルキル基又は３級アルキル基でもよい。
【０１６０】
アルカリ土類金属サリシレートとしては、アリキルサリチル酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が挙げられ、例えば下記の一般式（９−ｄ）で表されるものを挙げることができる。
【０１６１】
【化１７】
【０１６２】
上記一般式（９−ｄ）中、Ｒ４２は炭素数１〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基を示し、ｎは１〜４の整数、好ましくは１又は２を示し、Ｍ４はアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム及び／又はマグネシウムを示す。Ｒ４２としては、具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等が挙げられ、これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはまた１級アルキル基、２級アルキル基又は３級アルキル基でもよい。
【０１６３】
また、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートとしては、上記のアルキル芳香族スルホン酸、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物、アリキルサリチル酸等を直接、マグネシウム及び／又はカルシウムのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性（正塩）アルカリ土類金属スルホネート、中性（正塩）アルカリ土類金属フェネート及び中性（正塩）アルカリ土類金属サリシレートだけでなく、中性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートと過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性アルカリ土類金属スルホネート、塩基性アルカリ土類金属フェネート及び塩基性アルカリ土類金属サリシレートや、中性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートの存在下で、アルカリ土類金属の水酸化物と炭酸ガス又はホウ酸とを反応させることにより得られる過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属スルホネート、過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属フェネート及び過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属サリシレートも含まれる。
【０１６４】
本発明においては、上記の中性アルカリ土類金属塩、塩基性アルカリ土類金属塩、過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属塩及びこれらの混合物等を用いることができる。これらの中でも、長期間に渡る清浄性を維持する観点から、過塩基性カルシウムスルホネートと過塩基性カルシウムフェネートとを組み合わせたもの、あるいは過塩基性カルシウムサリシレートを使用することが好ましく、過塩基性カルシウムサリシレートを使用することが特に好ましい。金属系清浄剤は、通常、軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また入手可能であるが、一般的に、その金属含有量が１．０〜２０質量％、好ましくは２．０〜１６質量％のものを用いるのが望ましい。本発明で用いるアルカリ土類金属系清浄剤の全塩基価は任意であるが、通常、全塩基価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、好ましくは１５０〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものを用いるのが望ましい。なおここでいう全塩基価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１（１９９２）の「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」の７．に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価を意味している。
【０１６５】
本発明に用いられる潤滑油組成物における金属系清浄剤の含有量は任意であるが、組成物全量基準で、０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜８質量％、より好ましくは１〜５質量％含有するのが望ましい。この含有量が１０質量％を超える場合は、その含有量に見合うだけの効果が得られないため好ましくない。
【０１６６】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、粘度−温度特性を更に改善できる点から、粘度指数向上剤を含有することが好ましい。かかる粘度指数向上剤としては、非分散型又は分散型ポリメタクリレート類、分散型エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリイソブチレン又はその水素化物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられ、中でも重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００、好ましくは１００，０００〜９００，０００、より好ましくは１５０，０００〜５００，０００、さらに好ましくは１８０，０００〜４００，０００の非分散型粘度指数向上剤及び／または分散型粘度指数向上剤が好ましく用いられる。
【０１６７】
非分散型粘度指数向上剤としては、具体的には、下記一般式（１０−ａ）、（１０−ｂ）及び（１０−ｃ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−１）」という）の単独重合体又はモノマー（Ｍ−１）の２種以上の共重合体あるいはその水素化物等が例示できる。一方、分散型粘度指数向上剤としては、具体的には、一般式（１０−ｄ）及び（１０−ｅ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−２）」という）の２種以上の共重合体又はその水素化物に酸素含有基を導入したものや、一般式（１０−ａ）〜（１０−ｃ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（Ｍ−１）の１種又は２種以上と一般式（１０−ｄ）及び（１０−ｅ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（Ｍ−２）の１種又は２種以上との共重合体、あるいはその水素化物等が例示できる。
【０１６８】
【化１８】
【０１６９】
上記一般式（１０−ａ）中、Ｒ４３は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ４４は水素原子又は炭素数１〜１８のアルキル基を示す。Ｒ４４で表される炭素数１〜１８のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、及びオクタデシル基等（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）等が例示できる。
【０１７０】
【化１９】
【０１７１】
上記一般式（１０−ｂ）中、Ｒ４５は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ４６は水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を示す。Ｒ４６で表される炭素数１〜１２の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７のシクロアルキル基；メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基等の炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基（これらアルキル基のシクロアルキル基への置換位置は任意である）；
ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等のアルケニル基（これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよく、二重結合の位置も任意である）；
フェニル基、ナフチル基等のアリール基：トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基等の炭素数７〜１２のアルキルアリール基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよく、またアリール基への置換位置も任意である）；ベンシル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基等の炭素数７〜１２のアリールアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）；等が例示できる。
【０１７２】
【化２０】
【０１７３】
上記一般式（１０−ｃ）中、Ｘ８及びＸ９は、それぞれ個別に、水素原子、炭素数１〜１８のアルコキシ基（−ＯＲ４７：Ｒ４７は炭素数１〜１８のアルキル基）又は炭素数１〜１８のモノアルキルアミノ基（−ＮＨＲ４８：Ｒ４８は炭素数１〜１８のアルキル基）を示す。
【０１７４】
【化２１】
【０１７５】
上記一般式（１０−ｄ）中、Ｒ４９は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ５０は炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、Ｙ１は窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示し、ｍは０又は１である。Ｒ５０で表される炭素数１〜１８のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、及びオクタデシレン基等（これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい）等が例示できる。また、Ｙ１で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【０１７６】
【化２２】
【０１７７】
上記一般式（１０−ｅ）中、Ｒ５１は水素原子又はメチル基を示し、Ｙ２は窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示す。Ｙ２で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【０１７８】
モノマー（Ｍ−１）の好ましい例としては、具体的には、炭素数１〜１８のアルキルアクリレート、炭素数１〜１８のアルキルメタクリレート、炭素数２〜２０のオレフィン、スチレン、メチルスチレン、無水マレイン酸エステル、無水マレイン酸アミド及びこれらの混合物等が例示できる。
【０１７９】
モノマー（Ｍ−２）の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−メチル−５−ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン及びこれらの混合物等が例示できる。
【０１８０】
なお、上記（Ｍ−１）化合物の中から選ばれる１種又は２種以上のモノマーと（Ｍ−２）化合物の中から選ばれる１種又は２種以上のモノマーとの共重合体の共重合モル比は、一般に、モノマー（Ｍ−１）：モノマー（Ｍ−２）＝８０：２０〜９５：５程度である。またその製法も任意であるが、通常、ベンゾイルパーオキシド等の重合開始剤の存在下でモノマー（Ｍ−１）とモノマー（Ｍ−２）をラジカル溶液重合させることにより容易に共重合体が得られる。
【０１８１】
上述した粘度指数向上剤の中でも、低温流動性により優れる点から、ポリメタクリレート系粘度指数向上剤が好ましい。
【０１８２】
本発明に用いられる潤滑油組成物における粘度指数向上剤の配合量は、組成物全量基準で、好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましくは０．５〜５質量％である。粘度指数向上剤の含有量が０．１質量％未満の場合、その添加による粘度−温度特性の改善効果が不十分となる傾向にあり、また、１５質量％を超える場合、初期の極圧性を長期間維持しにくくなる傾向にある。
【０１８３】
本発明に用いられる潤滑油組成物においては、その性能をさらに向上させる目的で、必要に応じて、上記添加剤の他にさらに、リン系以外の摩耗防止剤、無灰系以外の酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、ゴム膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。
【０１８４】
リン系以外の摩耗防止剤としては、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等の硫黄系摩耗防止剤が挙げられる。
【０１８５】
無灰系以外の酸化防止剤としては、例えば、銅系、モリブデン系等の金属系酸化防止剤が挙げられる。
【０１８６】
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、及びイミダゾール系化合物等が挙げられる。
【０１８７】
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、及び多価アルコールエステル等が挙げられる。
【０１８８】
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【０１８９】
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−（アルキルジチオ）ベンゾイミダゾール、及びβ−（ｏ−カルボキシベンジルチオ）プロピオンニトリル等が挙げられる。
【０１９０】
流動点降下剤としては、潤滑油基油の性状に応じて公知の流動点降下剤を任意に選択することができるが、重量平均分子量が５０，０００を超え１５０，０００以下、好ましくは、８０，０００〜１２０，０００のポリメタクリレートが好ましい。
【０１９１】
消泡剤としては、潤滑油用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。これらの中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。
【０１９２】
着色剤としては、通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、また任意の量を配合することができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で０．００１〜１．０質量％である。
【０１９３】
これらの添加剤を本発明に用いられる潤滑油組成物に含有させる場合、その含有量は組成物全量基準で、リン系以外の摩耗防止剤では０．０１〜２質量％、無灰系以外の酸化防止剤では０．０１〜２質量％、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ０．００５〜５質量％、金属不活性化剤では０．００５〜１質量％、流動点降下剤では、０．０５〜１質量％、消泡剤では０．０００５〜１質量％、着色剤では０．００１〜１．０質量％の範囲で通常選ばれる。
【０１９４】
本発明に用いられる潤滑油組成物の１００℃における動粘度については特に制限はないが、好ましくは４．０〜２７．０ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは５．６〜１６．３ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは９．３〜１２．５ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは９．３〜１１．０ｍｍ２／ｓである。
また４０℃における動粘度についても特に制限はないが、好ましくは１４．０〜２００ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは２０〜１１０ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは４０〜６０ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは４５〜５５ｍｍ２／ｓである。
また本発明の潤滑油組成物は、せん断後の１００℃における動粘度が９．３ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましい。
本発明に用いられる潤滑油組成物の粘度グレードは、好ましくはＳＡＥ２０、３０、４０、５０の範囲であり、より好ましくはＳＡＥ２０、３０の範囲であり、特にＳＡＥ３０、０Ｗ−３０、５Ｗ−３０、１０Ｗ−３０であることが好ましい。
【０１９５】
本発明に用いられる潤滑油組成物のＮＯＡＣＫ蒸発量は、特に制限はないが、通常２０質量％以下、好ましくは１６質量％、さらに好ましくは１０〜１５質量％である。ＮＯＡＣＫ蒸発量が２０質量％を超えると潤滑油の蒸発損失量が多くなるため好ましくない。
【０１９６】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、３．７ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは３．２ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２．９ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは２．６ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは２．５ｍＰａ・ｓ以下である。また、１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、１．０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１．５Ｐａ・ｓ以上、特に好ましくは２．０Ｐａ・ｓ以上である。
【０１９７】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）３０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、２．９ｍＰａ・ｓ以上、３．７ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは３．２ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは３ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１９８】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）２０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、２．６ｍＰａ・ｓ以上、２．９ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは２．８ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２．７ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１９９】
本発明の潤滑油組成物の１００℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）３０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、７ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６．６ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、６．３ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、また５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、６ｍＰａ・ｓ以上がより好ましい。
【０２００】
なお、ここでいうＴＢＳ（Taperd bearing simulator）粘度とは、高温高せん断下における実効粘度を示し、ＡＳＴＭ Ｄ４６８３（Standard Test Method for Measuring Viscosity at High Shear Rate and High Temperature by Tapered Bearing Simulator）に準拠した方法により測定される、せん断速度１０６／ｓにおける粘度（但し、温度条件は１５０℃又は１００℃とした。）のことである。
【０２０１】
また、本発明においては潤滑油組成物の硫酸灰分は、排気ガス後処理装置の性能の維持の点から、好ましくは１．２質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下、更に好ましくは０．９質量％以下であり、エンジン清浄性や酸化安定性を高いレベルで維持するために、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．４質量％以上、さらに好ましくは０．７質量％以上、特に好ましくは０．８質量％以上である。なお、本発明でいう硫酸灰分とは、ＪＩＳ Ｋ２２７２−１９８５の「原油及び請求製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」の「５．硫酸灰分の試験方法」に準拠して測定される硫酸灰分量を意味している。
【０２０２】
本発明の内燃機関摩擦損失低減方法は、二輪車、四輪車、発電用、舶用等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン等の内燃機関の摩擦損失低減方法として好ましく使用することができ、特に自動車用、特にガソリンエンジン用もしくはディーゼルエンジン用として好ましく使用することができる。
【実施例】
【０２０３】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０２０４】
耐久走行用シャーシダイナモにおいて、以下の車両を用い、アミド結合を有する燃料油添加剤を１４０ｍｇ／Ｌ添加（窒素増加量で３質量ｐｐｍ）したガソリンを用い、図１に示す耐久走行パターンを繰り返し走行することにより８０００ｋｍの走行を実施した。
耐久後のエンジン油フリクションおよび窒素化合物の含有量を測定した結果、燃料中からエンジン油中へ約０．９質量％の含窒素化合物（窒素増加量で１００質量ｐｐｍ）が劣化した状態で溶出していることが判明した。
【０２０５】
（実施例１〜６、比較例１〜４）
表１に示す基油を用い、表２に示す各種潤滑油を調製した。２００℃、２０分の条件で劣化させた含窒素化合物を添加したもしくは未添加の潤滑油組成物についてＨＦＲＲ試験機を用いて摩擦係数を測定した。その結果を表１に示す。
ＨＦＲＲ試験条件
油温：１００℃
荷重：２００ｇ
振動数：５０Ｈｚ、振幅：１ｍｍ
【０２０６】
なお、表２中の燃料油添加剤および潤滑油添加剤は以下のとおりである。
Ａ−１：オレイルアミド（Ｎ量：１．３質量％）
Ａ−２：ジエタノールアミン（Ｎ量：３．５質量％）
Ａ−３：ポリブテニルアミン（Ｎ量：０．４質量％）
Ａ−４：ポリエーテルアミン（Ｎ量：０．５質量％）
Ａ−５：オレイルアミド
Ａ−６：オレイルウレア
Ｂ−１：ジブチルリン酸亜鉛
（Ｐ量：１３．２質量％、Ｓ量：０質量％、Ｚｎ量：１３質量％）
Ｂ−２：ｓｅｃＣ４／Ｃ６−ジチオリン酸亜鉛
（Ｐ量：６．２質量％、Ｓ量：１４．９質量％、Ｚｎ量：７．２質量％）
Ｃ−１：カルシウムスルホネート
（Ｃａ量２．４質量％、Ｓ量２．９質量％、塩基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｃ−２：過塩基性カルシウムスルホネート
（Ｃａ量１２．０質量％、Ｓ量２．０質量％、塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｃ−３：過塩基性カルシウムフェネート
（Ｃａ量９．３質量％、Ｓ量３．５質量％、塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｄ−１：ビス型ポリブテニルコハク酸イミド（Ｎ：０．６質量％、Ｍｗ１００００）
Ｄ−２：ビス型ポリブテニルコハク酸イミドのホウ酸変性物
（Ｎ：１．５質量％、Ｂ：０．５質量％、Ｍｗ５０００）
Ｅ−１：ジフェニルアミン
Ｅ−２：モリブデンアミン錯体
Ｆ−１：ポリメタクリレート（ＳＳＩ３０）
Ｆ−２：ポリメタクリレート
Ｆ−３：ジメチルシリコン
【０２０７】
【表１】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】実施例で用いた耐久走行用シャーシダイナモにおける耐久走行パターンを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油組成物と潤滑油組成物とを組み合わせることにより、従来と比較して内燃機関の摩擦損失を大幅に低減できる方法に関する。また、内燃機関の摩擦損失を低減できる、燃料油組成物と潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
省資源及び地球温暖化抑制の観点から世界的に化石燃料の使用を減らすことが求められており、ガソリンエンジン搭載車やディーゼルエンジン搭載車に対しては燃費の向上が最大の課題となっている。また、ディーゼルエンジン搭載車に対しては、窒素酸化物（ＮＯｘ）や粒子状物質（ＰＭ）などの汚染物質の排出量が厳しく規制されている地域もあり、さらなる汚染物質の低減が求められている。このような要求に対しては、自動車における排出ガス浄化装置の触媒能力を増強し、燃料の供給に際しては燃料噴射時期や燃料噴射量等をより精密に電子制御することが必要になる。そして、排出ガス浄化能力とともに燃費特性、運転性能を最高レベルまでバランスよく引き出すためには、その燃料や潤滑油についてもその品質が共に優れたバランスで最適化されていることが望ましい。しかしながら、未だ十分な検討が実施されているとは言い難く、これら各種性能を高いレベルで両立できる方法の開発が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような状況を鑑み、主として精密な電子制御化によって燃料の供給を行うガソリンエンジン搭載車やディーゼルエンジン搭載車や二酸化炭素排出量の多い汎用内燃機関において、排出ガス浄化能力、燃費特性、運転性能を最高レベルまでバランス良く引き出しつつ、従来と比較して内燃機関の摩擦損失を大幅に低減できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、燃料油単独あるいは潤滑油単独での二酸化炭素排出の削減は困難であると判断し、燃料油および潤滑油を組み合わせることにより、相互に効果を発揮する本発明の内燃機関の摩擦損失低減方法を完成するに至った。
すなわち本発明は、内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法に関する。
また本発明は、前記記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油組成物に関する。
また本発明は、前記記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油組成物に関する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明における燃料油（Ａ）と潤滑油（Ｂ）の組み合わせは、特定の性状を有する燃料油組成物と特定の性状を有する潤滑油組成物を同一の内燃機関で使用することにより、従来の燃料油組成物単独、潤滑油組成物単独では実現が困難であった内燃機関の摩擦を低減し、燃費の向上および二酸化炭素の削減を向上させる優れた性能を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
先ず、本発明で用いる燃料油組成物（燃料油（Ａ））を説明する。
本発明で用いる燃料油組成物は、エンジンに付属の排出ガス浄化装置の性能を発揮するため、かつ燃焼生成物および燃料油中の硫黄化合物がエンジン油に混入した際の悪影響を防ぐために、硫黄分は燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下であることが必要である。
硫黄分が１０質量ｐｐｍを越える場合、排出ガス処理触媒の性能に悪影響を及ぼし、排
出ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣの濃度が高くなる可能性があり、またベンゼンの排出量も
増加する可能性がある。ここで、硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「原油及び石油製品−
硫黄分試験方法」により測定される硫黄含有量を意味する。
【０００７】
燃料油中に含有される窒素化合物が、エンジンの運転に伴い分解、重合過程を経てエンジン油に混入し、エンジン油との組み合わせによりエンジン内部の摩擦を低減することから、燃料油中に窒素化合物が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上含まれることが必要である。
燃料油中に含まれる窒素化合物は、原油の生成過程で残留する窒素化合物も含まれるが、窒素を含有した添加剤を燃料に添加することにより、燃料油中の窒素化合物の量を増加させ、燃料油全量基準での窒素含有量を増加させることができる。
燃料油中に含まれる窒素化合物は、窒素濃度として燃料油全量基準で５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０質量ｐｐｍ以下である。燃料油中に含まれる窒素化合物は燃焼によりＮＯ、ＮＯ２などの窒素酸化物になりＮＯｘとして排出量が規制されている。自動車用燃料として考えた場合、現状のＮＯｘ排出レベルは燃料１ｋｇあたり０．５〜４ｇとなっている。窒素含有量が１００質量ｐｐｍよりも多くなると、特にＮＯｘ浄化後処理がついていないディーゼル機関において無視できないレベルまでＮＯｘを増加させることになる。５０質量ｐｐｍを下回る窒素濃度の増加であれば、内燃機関から排出されるＮＯｘ排出の影響を無視できるレベルまで低減することが可能である。
【０００８】
燃料油に添加する添加剤（燃料油添加剤）は、有効な化合物の混合量やその構造による窒素含有量は様々であるが、燃料への添加量が後述する様々な悪影響により燃料油１Ｌあたり５０〜５００ｍｇであることを考慮すると、添加剤に起因する窒素の増加分は燃料油全量基準で０．３質量ｐｐｍ以上となり、構造の違いによる燃費改善効果を考慮すると燃料油添加剤による窒素の増加分は燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上であることが望ましい。
【０００９】
上記に使用する燃料油添加剤はエンジン油に混入した際の摩擦低減性能の観点から、塩基性窒素を有するエステル系、アミン系、アミド系、またはこれらの誘導体等が挙げられるが、効果を十分に発揮するためには、少なくとも１個のアミノ基、イミノ基、アミド結合、イミド結合を有することが望ましい。その中でも特にアミノ基やアミド結合を有する化合物であることが好ましい。
【００１０】
アミノ基を有する化合物としては、例えば、ポリアルキルアミン系化合物、及びポリエーテルアミン系化合物等を挙げることができる。本発明では、ポリブテニルアミン系化合物及び／又はポリエーテルアミン系化合物を用いることが好ましい。
【００１１】
ポリブテニルアミン系化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
【化１】
【００１２】
一般式（１）において、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ別個に水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｂは炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ別個に水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基又は炭素数１〜８のアルカノール基を示し、ｍは１〜１００の整数を示す。
【００１３】
ポリエーテルアミン系化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。一般式（２）で表される化合物は、エンジン油に混入した際に、エンジンの冷機時などの過酷な条件下において、エンジン油に優れた清浄効果を発揮し、しかもそれ自身はスラッジ化することがないという点で本発明に好ましく使用することができる。
【００１４】
【化２】
【００１５】
一般式（２）において、Ｒ７は水素または炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ＡＯはアルキレンオキサイドを示し、ｎは１〜２００の整数であり、Ｒ８は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ別個に炭素数１〜１８の炭化水素基又はアルキレンオキサイドを含む基を示す。
【００１６】
一般式（１）、（２）で表される、ポリブテニルアミン系化合物やポリエーテルアミン系化合物はガソリンエンジンにおける吸気系を清浄に保持する能力にも優れており、そのことにより、エンジン本来の性能を発揮することも期待できる。
【００１７】
本発明に用いるアミド結合を有する化合物としては、具体的には例えば、下記一般式（３）で表されるカルボン酸アミドや、下記一般式（４）で表されるカルボン酸とジエタノールアミンのアミド化合物が挙げられる。
【００１８】
【化３】
［式中、Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３はそれぞれ別個に炭素数１〜１８のアルキル基を示す。］
【００１９】
【化４】
［式中、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６はそれぞれ別個に炭素数１〜１８のアルキル基を示す。］
【００２０】
一般式（３）や一般式（４）で表されるアミド結合を有する化合物は、分子構造中に占める窒素の割合が高く、燃料油添加剤として添加する量あたりの燃料油全量基準の窒素増加量が大きく、高い燃費改善効果を発揮することが期待できる。
【００２１】
燃料油組成物中に含まれる窒素化合物、特に添加剤として燃料に添加される添加剤については、エンジン内部の燃焼で完全に燃焼するのでは、潤滑油との相互作用が働くことができない。そこで燃料油組成物中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、配合する添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合に、ｘ×ｙの絶対値が５００以上であることが望ましい。より好ましくは１５００以上であることが望ましい。
【００２２】
燃料油組成物に含まれる窒素化合物のうち、全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油に混合することにより、すなわち一般的なエンジン油の量と燃料消費量のバランスから、摩擦損失低減に十分な窒素化合物がエンジン油に混入することにより、エンジン油による摩擦低減効果が改善し、燃費の改善、二酸化炭素の削減を達成することが可能となる。
【００２３】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物の１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下であることが望ましい。密度の低下は容量発熱量の低下を招き、エンジンの噴射系において正常な燃料噴射を行うことができず、エンジン自体の熱効率の低下を招き、密度の上昇は以下に規定する蒸留性状とともに、燃料の揮発性に悪影響を与え、エンジンの熱効率の低下を招き、それぞれ二酸化炭素排出量の増加につながる。
【００２４】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物の蒸留性状は下記の通りであることが好ましい。ここでいう蒸留性状とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される蒸留性状を意味する。
・１０容量％留出温度が７０℃以下
・５０容量％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下
・９０容量％留出温度が２２０℃以下
【００２５】
１０容量％留出温度の上限値は７０℃以下であることが好ましく、７０℃を超える場合には、低温始動性に不具合を生じる可能性がある。
５０容量％留出温度の下限値は７５℃であることが好ましく、７５℃に満たない場合は燃費が悪化する可能性がある。一方、５０容量％留出温度の上限値は１０５℃であることが好ましく、１０５℃を超える場合には、排出ガス中の炭化水素が増加する可能性がある。
９０容量％留出温度の上限値は２２０℃であることが好ましく、２２０℃を超える場合には、燃費の悪化、排出ガス中の炭化水素の増加、吸気バルブデポジットの増加、燃焼室デポジットが増加する可能性がある。
【００２６】
本発明を自動車用ガソリンに適用する場合には、燃料油組成物のリード蒸気圧（ＲＶＰ）は、使用される季節や地域によって調整することが好ましい。より具体的には、夏期（５月〜９月）には、好ましくは４４〜６５ｋＰａ、より好ましくは５０〜６５ｋＰａ、最も好ましくは５５〜６５ｋＰａに調整することが望ましい。一方、冬期（１０月〜４月）には、好ましくは６５〜９３ｋＰａ、より好ましくは７０〜９３ｋＰａ、最も好ましくは７０〜９０ｋＰａに調整することが望ましい。
リード蒸気圧（ＲＶＰ）が下限値４４ｋＰａを下回る場合には、燃料油組成物の揮発性を阻害し、燃費の悪化や運訂正の悪化を招く可能性がある。
リード蒸気圧（ＲＶＰ）が上限値９３ｋＰａを上回る場合には、燃料油組成物中の揮発成分の蒸発により、炭化水素類の蒸発排出ガスの増加や、燃費の悪化を招く可能性がある。
【００２７】
本発明に用いる燃料油組成物は、自動車用ガソリンとして使用する場合には、ＪＩＳ Ｋ ２２６１「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した未洗実在ガム量が、２０ｍｇ／１００ｍｌ以下であることが好ましい。未洗実在ガムの含有量が上記の値を超えた場合は、燃料導入系統において析出物が生成したり、吸入弁が膠着する心配がある。
【００２８】
本発明に用いる燃料油組成物は、含酸素化合物を含んでいても良い。その含有量は、燃料油組成物全量基準で酸素元素換算で０〜２．７質量％であることが好ましく、更に好ましくは０〜２．０質量％である。２．７質量％を越える場合は、燃料油組成物の燃費が悪化し、また排出ガス中のＮＯｘが増加する可能性がある。
【００２９】
ここで含酸素化合物には、自動車用ガソリンとして使用する場合には炭素数２〜４のアルコール類、炭素数４〜８のエーテル類などが含まれる。含酸素化合物としては、例えば、エタノール、メチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、エチルターシャリーブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、ターシャリーアミルメチルエーテル（ＴＡＭＥ）、ターシャリーアミルエチルエーテルなどを挙げることができる。なかでもエタノール、ＥＴＢＥが好ましく、最も好ましくはＥＴＢＥである。なお、メタノールは排出ガス中のアルデヒド濃度が高くなる可能性があり、腐食性もあるので好ましくない。
【００３０】
ここで含酸素化合物には、自動車用軽油、汎用内燃機関用燃料として使用する場合には炭素数６〜８のアルコール類、脂肪酸アルキルエステル（ＦＡＭＥ）混合物配合量などが含まれる。
【００３１】
本発明に用いる燃料油組成物の着火性に関してなんら制限はないが、ガソリンエンジンに代表される火花点火機関あるいはディーゼルエンジンなどの圧縮着火機関それぞれにおいて以下の範囲を満たしていることが好ましい。
火花点火機関においては、よりアンチノッキング性を高めるため、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が８９以上であることが好ましく、更に好ましくは９０以上である。また、より高速走行中のアンチノック性を高めるために、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）が８０以上であることが好ましく、更に好ましくは８０．５以上である。ここで、リサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価とは、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価を意味する。
【００３２】
本発明を自動車用ガソリンとして適応する場合には、四エチル鉛等のアルキル鉛化合物を実質的に含有しないガソリンであり、たとえ極微量の鉛化合物を含有する場合であっても、その含有量はＪＩＳ Ｋ ２２５５「ガソリン中の鉛分試験方法」の適用区分下限値以下である。
【００３３】
圧縮着火機関において本発明を適応する場合には、燃料油組成物のセタン指数はＪＩＳ１号軽油規格である５０以上を満たす必要がある。セタン指数が５０に満たない場合には、排出ガス中のＰＭ、アルデヒド類、あるいはさらにＮＯｘの濃度が高くなる傾向にある。また、同様の理由により、セタン指数は５１以上であることがより好ましく、５２以上であることがさらに好ましい。なお、本発明でいうセタン指数とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「８．４変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出される価を意味する。
【００３４】
圧縮着火機関において本発明を適応する場合には、燃料油組成物におけるセタン価は、好ましくは５２以上であり、より好ましくは５４以上であり、さらに好ましくは５５以上である。セタン価が５２に満たない場合には、排出ガス中のＮＯｘ、ＰＭ及びアルデヒド類の濃度が高くなりやすい。また、排ガス中の黒煙低減の観点から、セタン価は７０以下であることが好ましく、６８以下であることがより好ましく、６６以下であることがさらに好ましい。なお、ここでいうセタン価とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「７．セタン価試験方法」に準拠して測定されるセタン価を意味する。
【００３５】
本発明に用いる燃料油組成物の、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」により測定した総発熱量は、４００００Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５０００Ｊ／ｇ以上である。発熱量が４００００Ｊ／ｇ未満である場合、容量燃費の低下を招き、出力あたりの二酸化炭素排出量が増加する可能性がある
【００３６】
本発明に用いる燃料油組成物の安定性に関しては、自動車用ガソリンを想定した場合には、ＪＩＳ Ｋ ２２８７「ガソリン酸化安定度試験方法（誘導期間法）」によって測定した酸化安定度は、４８０分以上であることが好ましく、更に好ましくは１４４０分以上である。酸化安定度が４８０分に満たない場合は、貯蔵中にガムが生成する可能性がある。
【００３７】
本発明に用いる燃料油組成物の銅板腐食性は低いことが好ましい。より具体的には、ＪＩＳ Ｋ ２５１３「石油製品−銅板腐食試験方法」（試験温度５０℃、試験時間３時間）に準拠して得られる銅板腐食の測定値が、１以下であるのが好ましく、１ａ以下であるのがより好ましい。当該測定値が１を越える場合は、燃料系統の配管が腐食する可能性がある。
【００３８】
本発明の燃料油組成物に添加することができるその他の添加剤としては、具体的には、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソブチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ヒンダードフェノール類等の酸化防止剤、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−ジアミノプロパンのようなアミンカルボニル縮合化合物等の金属不活性化剤、有機リン系化合物などの表面着火防止剤、多価アルコールあるいはそのエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、高級アルコール硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤、アゾ染料などの着色剤、有機カルボン酸あるいはそれらの誘導体類、アルケニルコハク酸エステル等の防錆剤、ソルビタンエステル類等の水抜き剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油合成香料などの着臭剤などが挙げられる。
これらの添加剤は、１種または２種以上を添加することができ、その合計添加量は燃料油組成物全量基準で０．１質量％以下とすることが好ましい。
【００３９】
次に、本内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物（潤滑油（Ｂ））について説明する。
本発明に用いられる潤滑油組成物は、硫黄を構成元素として含む添加剤を含有し得るが、潤滑油組成物の全硫黄含有量（潤滑油基油及び添加剤に起因する硫黄分の合計量）は、内燃機関の耐久性、耐摩耗性、清浄性および低摩擦性を両立させるため、潤滑油組成物全量基準で、０．５質量％以下であり、より好ましくは０．０５〜０．２質量％、特に好ましくは０．１〜０．１８質量％である。
【００４０】
本発明の内燃機関の摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物の基油としては、特に制限されないが、鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油及びこれらの混合物を用いることができ、尿素アダクト値が４質量％以下且つ粘度指数が１００以上のものであることが好ましい。
【００４１】
なお、本発明でいう尿素アダクト値は以下の方法により測定される。
まず、秤量した試料油（潤滑油基油）１００ｇを丸底フラスコに入れ、尿素２００ｍｇ、トルエン３６０ｍｌ及びメタノール４０ｍｌを加えて室温で６時間攪拌する。これにより、反応液中に尿素アダクト物として白色の粒状結晶が生成する。反応液を１ミクロンフィルターでろ過することにより、生成した白色粒状結晶を採取し、得られた結晶をトルエン５０ｍｌで６回洗浄する。回収した白色結晶をフラスコに入れ、純水３００ｍｌ及びトルエン３００ｍｌを加えて８０℃で１時間攪拌する。分液ロートで水相を分離除去し、トルエン相を純水３００ｍｌで３回洗浄する。トルエン相に乾燥剤（硫酸ナトリウム）を加えて脱水処理を行った後、トルエンを留去する。このようにして得られた尿素アダクト物の試料油に対する割合（質量百分率）を尿素アダクト値と定義する。
【００４２】
本発明においては、潤滑油基油の尿素アダクト値は、粘度−温度特性を損なわずに低温粘度特性を改善する観点から、上述の通り４質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３.５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下、特に好ましくは２．５質量％以下である。また、潤滑油基油の尿素アダクト値の下限値は、０質量％でも良い。しかし、十分な低温粘度特性と、より粘度指数の高い潤滑油基油を得ることができ、また脱ろう条件を緩和して経済性にも優れる点で、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、特に好ましくは０．８質量％以上である。
【００４３】
本発明においては、潤滑油基油の粘度指数は、粘度−温度特性の観点から、上述の通り１００以上であることが好ましく、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上、特に好ましくは１３０以上、最も好ましくは１４０以上である。
【００４４】
本発明に用いられる潤滑油組成物は、尿素アダクト値が４質量％以下であり、かつ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有するものであることが好ましく、より好ましくは該基油を４０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、最も好ましくは８０質量％以上含有するものが望ましい。
【００４５】
なお、本発明でいう粘度指数、並びに後述する４０℃又は１００℃における動粘度とは、それぞれＪＩＳ Ｋ ２２８３−１９９３に準拠して測定された粘度指数及び４０℃又は１００℃における動粘度を意味する。
【００４６】
鉱油系潤滑油基油としては、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を単独又は二つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の鉱油系潤滑油基油や、ノルマルパラフィン、イソパラフィン等が挙げられる。なお、これらの基油は単独でも、２種以上任意の割合で組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
好ましい鉱油系潤滑油基油としては以下の基油を挙げることができる。
(1) パラフィン基系原油および／または混合基系原油の常圧蒸留による留出油；
(2) パラフィン基系原油および／または混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留留出油（ＷＶＧＯ）；
(3) 潤滑油脱ろう工程により得られるワックスおよび／またはＧＴＬプロセス等により製造されるフィッシャートロプシュワックス；
(4) (1)〜(3)の中から選ばれる１種または２種以上の混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油（ＭＨＣ）；
(5) (1)〜(4)の中から選ばれる２種以上の油の混合油；
(6) (1)、(2)、(3)、(4)または(5)の脱れき油（ＤＡＯ）；
(7) (6)のマイルドハイドロクラッキング処理油（ＭＨＣ）；
(8) (1)〜(7)の中から選ばれる２種以上の油の混合油などを原料油とし、この原料油および／またはこの原料油から回収された潤滑油留分を、通常の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる潤滑油。
【００４８】
ここでいう通常の精製方法とは特に制限されるものではなく、潤滑油基油製造の際に用いられる精製方法を任意に採用することができる。通常の精製方法としては、例えば、（ア）水素化分解、水素化仕上げなどの水素化精製、（イ）フルフラール溶剤抽出などの溶剤精製、（ウ）溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう、（エ）酸性白土や活性白土などによる白土精製、（オ）硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄などの薬品（酸またはアルカリ）精製などが挙げられる。本発明ではこれらの１つまたは２つ以上を任意の組み合わせおよび任意の順序で採用することができる。
【００４９】
本発明で用いる鉱油系潤滑油基油としては、上記(1)〜(8)から選ばれる基油をさらに以下の処理を行って得られる基油が特に好ましい。
すなわち、上記(1)〜(8)から選ばれる基油をそのまま、またはこの基油から回収された潤滑油留分を、水素化分解あるいはワックス異性化し、当該生成物をそのまま、もしくはこれから潤滑油留分を回収し、次に溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行い、その後、溶剤精製処理するか、または、溶剤精製処理した後、溶剤脱ろうや接触脱ろうなどの脱ろう処理を行って製造される水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油が好ましく用いられる。この水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油は、基油全量基準で好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上使用することが望ましい。
【００５０】
また、合成系潤滑油基油を例示すれば、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（例えば、ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等）、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
【００５１】
好ましい合成系潤滑油基油としてはポリα−オレフィンが挙げられる。ポリα−オレフィンとしては、典型的には、炭素数２〜３２、好ましくは６〜１６のα−オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー（例えば、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンコオリゴマー等）及びその水素化物が挙げられる。
【００５２】
ポリα−オレフィンの製法については特に制限はないが、例えば、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素と水、アルコール（例えば、エタノール、プロパノールまたはブタノール）、カルボン酸、またはエステル（例えば、酢酸エチルまたはプロピオン酸エチル）との錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下でのα−オレフィンの重合等が挙げられる。
【００５３】
本発明においては、潤滑油基油は、上記のような２種類以上の鉱油系基油同志あるいは合成油系基油同志の混合物であっても差し支えなく、鉱油系基油と合成油系基油との混合物であっても差し支えない。そして、上記混合物における２種類以上の基油の混合比は、任意に選ぶことができる。
【００５４】
本発明においては、潤滑油基油を製造するに際し、ノルマルパラフィンを含有する原料油を用いることが好ましい。原料油は、鉱物油又は合成油のいずれであってもよく、あるいはこれらの２種以上の混合物であってもよい。また、原料油中のノルマルパラフィンの含有量は、原料油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、一層好ましくは９０質量％、特に好ましくは９５質量％以上、最も好ましくは９７質量％以上である。
【００５５】
また、本発明で用いられる原料油は、ＡＳＴＭ Ｄ８６又はＡＳＴＭ Ｄ２８８７に規定する潤滑油範囲で沸騰するワックス含有原料であることが好ましい。原料油のワックス含有率は、原料油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上１００質量％以下である。原料のワックス含有率は、核磁気共鳴分光法（ＡＳＴＭ Ｄ５２９２）、相関環分析（ｎ−ｄ−Ｍ）法（ＡＳＴＭ Ｄ３２３８）、溶剤法（ＡＳＴＭ Ｄ３２３５）などの分析手法によって測定することができる。
【００５６】
ワックス含有原料としては、例えば、ラフィネートのような溶剤精製法に由来するオイル、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出物、減圧ガスオイル、コーカーガスオイル、スラックワックス、フーツ油、フィッシャー−トロプシュ・ワックスなどが挙げられ、これらの中でもスラックワックス及びフィッシャー−トロプシュ・ワックスが好ましい。
【００５７】
スラックワックスは、典型的には溶剤またはプロパン脱ロウによる炭化水素原料に由来する。スラックワックスは残留油を含有し得るが、この残留油は脱油により除去することができる。フーツ油は脱油されたスラックワックスに相当するものである。
また、フィッシャー−トロプシュ・ワックスは、いわゆるフィッシャー−トロプシュ合成法により製造される。
【００５８】
さらに、ノルマルパラフィンを含有する原料油として市販品を用いてもよい。具体的には、パラフィリント（Ｐａｒａｆｌｉｎｔ）８０（水素化フィッシャー−トロプシュ・ワックス）およびシェルＭＤＳワックス質ラフィネート（Ｓｈｅｌｌ ＭＤＳ Ｗａｘｙ Ｒ
ａｆｆｉｎａｔｅ）（水素化および部分異性化中間留出物合成ワックス質ラフィネート）などが挙げられる。
【００５９】
また、溶剤抽出に由来する原料油は、常圧蒸留からの高沸点石油留分を減圧蒸留装置に送り、この装置からの蒸留留分を溶剤抽出することによって得られるものである。減圧蒸留からの残渣は、脱瀝されてもよい。溶剤抽出法においては、よりパラフィニックな成分をラフィネート相に残したまま抽出相に芳香族成分を溶解する。ナフテンは、抽出相とラフィネート相とに分配される。溶剤抽出用の溶剤としては、フェノール、フルフラールおよびＮ−メチルピロリドンなどが好ましく使用される。溶剤／油比、抽出温度、抽出されるべき留出物と溶剤との接触方法などを制御することによって、抽出相とラフィネート相との分離の程度を制御することができる。さらに原料として、より高い水素化分解能を有する燃料油水素化分解装置を使用し、燃料油水素化分解装置から得られるボトム留分を用いてもよい。
【００６０】
本発明においては、潤滑油基油の製造工程については、特に制限されないが、好ましい水素化分解／水素化異性化工程は、ノルマルパラフィンを含有する原料油について、水素化処理触媒を用いて水素化処理する第１工程と、第１工程により得られる被処理物について、水素化脱ロウ触媒を用いて水素化脱ロウする第２工程と、第２工程により得られる被処理物について、水素化精製触媒を用いて水素化精製する第３工程とを備える。
【００６１】
なお、従来の水素化分解／水素化異性化においても、水素化脱ロウ触媒の被毒防止のための脱硫・脱窒素を目的として、水素化脱ロウ工程の前段に水素化処理工程が設けられることはある。これに対して、第１工程（水素化処理工程）は、第２工程（水素化脱ロウ工程）の前段で原料油中のノルマルパラフィンの一部（例えば１０質量％程度、好ましくは１〜１０質量％）を分解するために設けられたものであり、当該第１工程においても脱硫・脱窒素は可能であるが、従来の水素化処理とは目的を異にする。かかる第１工程を設けることは、第３工程後に得られる被処理物（潤滑油基油）の尿素アダクト値を確実に４質量％以下とできるため好ましい。
【００６２】
上記第１工程で用いられる水素化処理触媒としては、周期律表第６族金属、第８−１０族金属、およびそれらの混合物を含有する触媒などが挙げられる。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。水素化処理触媒は、これらの金属を耐熱性金属酸化物担体上に担持した態様で用いることができ、通常、金属は担体上で酸化物または硫化物として存在する。また、金属の混合物を用いる場合は、金属の量が触媒全量を基準として３０質量％以上であるバルク金属触媒として存在してもよい。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などの酸化物が挙げられ、中でもアルミナが好ましい。好ましいアルミナは、γ型またはβ型の多孔質アルミナである。金属の担持量は、触媒全量を基準として、０．５〜３５質量％の範囲であることが好ましい。また、９−１０族金属と６族金属との混合物を用いる場合には、９族または１０族金属のいずれかが、触媒全量を基準として、０．５〜５質量％の量で存在し、６族金属は５〜３０質量％の量で存在することが好ましい。金属の担持量は、原子吸収分光法、誘導結合プラズマ発光分光分析法または個々の金属について、ＡＳＴＭで指定された他の方法によって測定されてもよい。
【００６３】
金属酸化物担体の酸性は、添加物の添加、金属酸化物担体の性質の制御（例えば、シリカ−アルミナ担体中へ組み入れられるシリカの量の制御）などによって制御することができる。添加物の例には、ハロゲン、特にフッ素、リン、ホウ素、イットリア、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類酸化物、およびマグネシアが挙げられる。ハロゲンのような助触媒は、一般に金属酸化物担体の酸性を高めるが、イットリアまたはマグネシアのような弱塩基性添加物はかかる担体の酸性を弱くする傾向がある。
【００６４】
水素化処理条件に関し、処理温度は、好ましくは１５０〜４５０℃、より好ましくは２００〜４００℃であり、水素分圧は、好ましくは１．４〜２０ＭＰａ、より好ましくは２．８〜１４ＭＰａであり、液空間速度（ＬＨＳＶ）は、好ましくは０．１〜１０ｈｒ−１、より好ましく０．１〜５ｈｒ−１であり、水素／油比は、好ましくは５０〜１７００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは８０〜９００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第１工程における水素化処理条件は、原料、触媒、装置等の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
【００６５】
第１工程において水素化処理された後の被処理物は、そのまま第２工程に供してもよいが、当該被処理物についてストリッピングまたは蒸留を行い、被処理物（液状生成物）からガス生成物を分離除去する工程を、第１工程と第２工程との間に設けることが好ましい。これにより、被処理物に含まれる窒素分及び硫黄分を、第２工程における水素化脱ロウ触媒の長期使用に影響を及ぼさないレベルにまで減らすことができる。ストリッピング等による分離除去の対象は主として硫化水素およびアンモニアのようなガス異物であり、ストリッピングはフラッシュドラム、分留器などの通常の手段によって行うことができる。
また、第１工程における水素化処理の条件がマイルドである場合には、使用する原料によって残存する多環芳香族分が通過する可能性があるが、これらの異物は、第３工程における水素化精製により除去されてもよい。
【００６６】
また、第２工程で用いられる水素化脱ロウ触媒は、結晶質又は非晶質のいずれの材料を含んでもよい。結晶質材料としては、例えば、アルミノシリケート（ゼオライト）またはゼオライト類縁化合物であるアルミノホスフェート（ＡＬＰＯ）、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）を主成分とする、１０員環または１２員環通路を有するゼオライト型化合物（以下、ゼオライトおよびゼオライト類縁化合物を合わせ、ゼオライト型化合物と称する）が挙げられる。１０員環ゼオライト型化合物の具体例としては、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、フェリエライト、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−７１などが挙げられる。また、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員環ゼオライト型化合物の例としては、ゼオライトベータ、およびＭＣＭ−６８が挙げられる。これらの中でも、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２およびＺＳＭ−２３から選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましく、ＺＳＭ−４８が特に好ましい。ゼオライト型化合物は好ましくは水素形にある。水素化脱ロウ触媒の還元は、水素化脱ロウの際にその場で起こり得るが、予め還元処理が施された水素化脱ロウ触媒を水素化脱ロウに供してもよい。
【００６７】
また、水素化脱ロウ触媒の非晶質材料としては、３族金属でドープされたアルミナ、フッ化物化アルミナ、シリカ−アルミナ、フッ化物化シリカ−アルミナ、シリカ−アルミナなどが挙げられる。
【００６８】
脱ロウ触媒の好ましい態様としては、二官能性、すなわち、少なくとも１つの６族金属、少なくとも１つの８−１０族金属、またはそれらの混合物である金属水素添加成分が装着されたものが挙げられる。好ましい金属は、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物などの９−１０族貴金属である。これらの金属の担持量は、触媒全量を基準として好ましくは０．１〜３０質量％である。触媒調製および金属担持方法としては、例えば分解性金属塩を用いるイオン交換法および含浸法が挙げられる。
【００６９】
なお、モレキュラーシーブを用いる場合、水素化脱ロウ条件下での耐熱性を有するバインダー材料と複合化してもよく、またはバインダーなし（自己結合）であってもよい。バインダー材料としては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカとチタニア、マグネシア、セリア、ジルコニアなどのような他の金属酸化物との二成分の組合せ、シリカ−アルミナ−セリア、シリカ−アルミナ−マグネシアなどのような酸化物の三成分の組合せなどの無機酸化物が挙げられる。水素化脱ロウ触媒中のモレキュラーシーブの量は、触媒全量を基準として、好ましくは１０〜１００質量％、より好ましくは３５〜１００質量％である。水素化脱ロウ触媒は、噴霧乾燥、押出などの方法によって形成される。水素化脱ロウ触媒は、硫化物化または非硫化物化した態様で使用することができ、硫化物化した態様が好ましい。
【００７０】
水素化脱ロウ条件に関し、温度は好ましくは２５０〜４００℃、より好ましくは２７５〜３５０℃であり、水素分圧は好ましくは７９１〜２０７８６ｋＰａ（１００〜３０００ｐｓｉｇ）、より好ましくは１．４〜１８ＭＰａであり、液空間速度は好ましくは０．１〜１０ｈｒ−１、より好ましくは０．１〜５ｈｒ−１であり、水素／油比は好ましくは４０〜１７００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは８０〜９００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第２工程における水素化脱ロウ条件は、原料、触媒、装置等の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
【００７１】
第２工程で水素化脱ロウされた被処理物は、第３工程における水素化精製に供される。水素化精製は、残留ヘテロ原子および色相体の除去に加えて、オレフィンおよび残留芳香族化合物を水素化により飽和することを目的とするマイルドな水素化処理の一形態である。第３工程における水素化精製は、脱ロウ工程とカスケード式で実施することができる。
【００７２】
第３工程で用いられる水素化精製触媒は、６族金属、８−１０族金属又はそれらの混合物を金属酸化物担体に担持させたものであることが好ましい。好ましい金属としては、貴金属、特に白金、パラジウムおよびそれらの混合物が挙げられる。金属の混合物を用いる場合、金属の量が触媒を基準にして３０質量％もしくはそれ以上であるバルク金属触媒として存在してもよい。触媒の金属含有率は、非貴金属については２０質量％以下、貴金属については１質量％以下が好ましい。また、金属酸化物担体としては、非晶質または結晶質酸化物のいずれであってもよい。具体的には、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナまたはチタニアのような低酸性酸化物が挙げられ、アルミナが好ましい。芳香族化合物の飽和の観点からは、多孔質担体上に比較的強い水素添加機能を有する金属が担持された水素化精製触媒を用いることが好ましい。
【００７３】
好ましい水素化精製触媒として、Ｍ４１Ｓクラスまたは系統の触媒に属するメソ細孔性材料を挙げることができる。Ｍ４１Ｓ系統の触媒は、高いシリカ含有率を有するメソ細孔性材料であり、具体的には、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８およびＭＣＭ−５０が挙げられる。かかる水素化精製触媒は１５〜１００Åの細孔径を有するものであり、ＭＣＭ−４１が特に好ましい。ＭＣＭ−４１は、一様なサイズの細孔の六方晶系配列を有する無機の多孔質非層化相である。ＭＣＭ−４１の物理構造は、ストローの開口部（細孔のセル径）が１５〜１００オングストロームの範囲であるストローの束のようなものである。ＭＣＭ−４８は、立方体対称を有し、ＭＣＭ−５０は、層状構造を有する。ＭＣＭ−４１は、メソ細孔性範囲の異なるサイズの細孔開口部で製造することができる。メソ細孔性材料は、８族、９族または１０族金属の少なくとも１つである金属水素添加成分を有してもよく、金属水素添加成分としては、貴金属、特に１０族貴金属が好ましく、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物が最も好ましい。
【００７４】
水素化精製の条件に関し、温度は好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜２５０℃であり、全圧は好ましくは２．８〜２１ＭＰａであり、液空間速度は好ましくは０．１〜５ｈｒ−１、より好ましくは０．５〜３ｈｒ−１であり、水素／油比は好ましくは４０〜１７００ＮＬ／Ｌである。なお、上記の条件は一例であり、第３工程における水素化生成条件は、原料や処理装置の相違に応じて適宜選定することが好ましい。
また、第３工程後に得られる被処理物については、必要に応じて、蒸留等により所定の成分を分離除去してもよい。
【００７５】
上記の製造方法により得られる本発明に用いられる潤滑油基油においては、以下の条件を更に満たすものであることが好ましい。
潤滑油基油における飽和分の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは９０質量％以上であり、より好ましくは９３質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上である。また、当該飽和分に占める環状飽和分の割合は、好ましくは０．１〜５０質量％、より好ましくは０．１〜３０質量％、さらに好ましくは０．１〜１０質量％、さらにより好ましくは０．５〜５質量％、特に好ましくは０．８〜３質量％である。飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性を達成することができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができる。更に、飽和分の含有量及び当該飽和分に占める環状飽和分の割合がそれぞれ上記条件を満たすことにより、潤滑油基油自体の摩擦特性を改善することができ、その結果、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。
【００７６】
なお、飽和分の含有量が９０質量％未満であると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性が不十分となる傾向にある。また、飽和分に占める環状飽和分の割合が０．１質量％未満であると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に、当該添加剤の溶解性が不十分となり、潤滑油基油中に溶解保持される当該添加剤の有効量が低下するため、当該添加剤の機能を有効に得ることができなくなる傾向にある。更に、飽和分に占める環状飽和分の割合が１０質量％を超えると、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
【００７７】
本発明において、飽和分に占める環状飽和分の割合が０．１〜１０質量％であることは、飽和分に占める非環状飽和分が９９．９〜９０質量％であることと等価である。ここで、非環状飽和分にはノルマルパラフィン及びイソパラフィンの双方が包含される。本発明においては、潤滑油基油に占めるノルマルパラフィン及びイソパラフィンの割合は、特に制限されないが、イソパラフィンの割合は、潤滑油基油全量基準で、好ましくは９０〜９９．９質量％、より好ましくは９５〜９９．５質量％、更に好ましくは９７〜９９質量％である。潤滑油基油に占めるイソパラフィンの割合が前記条件を満たすことにより、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性をより向上させることができ、また、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能を一層高水準で発現させることができる。
【００７８】
なお、本発明でいう飽和分の含有量とは、ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に準拠して測定される値（単位：質量％）を意味する。
【００７９】
また、本発明でいう飽和分に占める環状飽和分及び非環状飽和分の割合とは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ ２７８６−９１に準拠して測定されるナフテン分（測定対象：１環〜６環ナフテン、単位：質量％）及びアルカン分（単位：質量％）を意味する。
【００８０】
また、本発明でいう潤滑油基油中のノルマルパラフィンの割合とは、前記ＡＳＴＭ Ｄ
２００７−９３に記載された方法により分離・分取された飽和分について、以下の条件でガスクロマトグラフィー分析を行い、当該飽和分に占めるノルマルパラフィンの割合を同定・定量したときの測定値を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。なお、同定・定量の際には、標準試料として炭素数５〜５０のノルマルパラフィンの混合試料が用いられ、飽和分に占めるノルマルパラフィンは、クロマトグラムの全ピーク面積値（希釈剤に由来するピークの面積値を除く）に対する各ノルマルパラフィンに相当に相当するピーク面積値の合計の割合として求められる。
（ガスクロマトグラフィー条件）
カラム：液相無極性カラム（長さ２５ｍｍ、内径０．３ｍｍφ、液相膜厚さ０．１μｍ）
昇温条件：５０℃〜４００℃（昇温速度：１０℃／分）
キャリアガス：ヘリウム（線速度：４０ｃｍ／分）
スプリット比：９０／１
試料注入量：０．５μＬ（二硫化炭素で２０倍に希釈した試料の注入量）
【００８１】
また、潤滑油基油中のイソパラフィンの割合とは、前記飽和分に占める非環状飽和分と前記飽和分に占めるノルマルパラフィンとの差を、潤滑油基油全量を基準として換算した値を意味する。
【００８２】
なお、飽和分の分離方法、あるいは環状飽和分、非環状飽和分等の組成分析の際には、同様の結果が得られる類似の方法を使用することができる。例えば、上記の他、ＡＳＴＭ
Ｄ ２４２５−９３に記載の方法、ＡＳＴＭ Ｄ ２５４９−９１に記載の方法、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）による方法、あるいはこれらの方法を改良した方法等を挙げることができる。
【００８３】
また、本発明においては、潤滑油基油における芳香族分は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５質量％以下、より好ましくは０．１〜３質量％、更に好ましくは０．３〜１質量％である。芳香族分の含有量が上記上限値を超えると、粘度−温度特性、熱・酸化安定性及び摩擦特性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。また、本発明においては、潤滑油基油は芳香族分を含有しないものであってもよいが、芳香族分の含有量を０．１質量％以上とすることにより、添加剤の溶解性を更に高めることができる。
なお、ここでいう芳香族分の含有量とは、ＡＳＴＭ Ｄ ２００７−９３に準拠して測定された値を意味する。芳香族分には、通常、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン及びこれらのアルキル化物、更にはベンゼン環が四環以上縮合した化合物、ピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ原子を有する芳香族化合物などが含まれる。
【００８４】
また、本発明においては、潤滑油基油のヨウ素価は、好ましくは０．５以下であり、より好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１５以下であり、また、０．０１未満であってもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点及び経済性との関係から、好ましくは０．００１以上、より好ましくは０．０５以上である。潤滑油基油のヨウ素価を０．５以下とすることで、熱・酸化安定性を飛躍的に向上させることができる。なお、本発明でいうヨウ素価とは、ＪＩＳ Ｋ ００７０「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。
【００８５】
また、本発明においては、潤滑油基油における硫黄分の含有量は、特に制限されないが、熱・酸化安定性の更なる向上及び低硫黄化の点から、５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、３質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。なお、本発明でいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−１９９６に準拠して測定される硫黄分を意味する。
【００８６】
また、本発明においては、潤滑油基油における窒素分の含有量は、特に制限されないが、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。窒素分の含有量が５質量ｐｐｍを超えると、熱・酸化安定性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう窒素分とは、ＪＩＳ Ｋ ２６０９−１９９０に準拠して測定される窒素分を意味する。
【００８７】
また、本発明においては、潤滑油基油の動粘度は、その１００℃における動粘度は、好ましくは１．５〜２０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは２．０〜１１ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の１００℃における動粘度が１．５ｍｍ２／ｓ未満の場合、蒸発損失の点で好ましくない。また、１００℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓを超える潤滑油基油を得ようとする場合、その収率が低くなり、原料として重質ワックスを用いる場合であっても分解率を高めることが困難となるため好ましくない。
【００８８】
本発明においては、１００℃における動粘度が下記の範囲にある潤滑油基油を蒸留等により分取し、使用することが好ましい。
（Ｉ）１００℃における動粘度が１．５ｍｍ２／ｓ以上３．５ｍｍ２／ｓ未満、より好ましくは２．０〜３．０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（II）１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓ以上４．５ｍｍ２／ｓ未満、より好ましくは３．７〜４．１ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（III）１００℃における動粘度が４．５〜２０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは４．８〜１１ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５．５〜８．０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油。
【００８９】
また、本発明においては、潤滑油基油の４０℃における動粘度は、好ましくは６．０〜８０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは８．０〜５０ｍｍ２／ｓである。本発明においては、４０℃における動粘度が下記の範囲にある潤滑油留分を蒸留等により分取し、使用することが好ましい。
（IV）４０℃における動粘度が６．０ｍｍ２／ｓ〜１２ｍｍ２／ｓ、より好ましくは８．０〜１２ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（Ｖ）４０℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓ〜２８ｍｍ２／ｓ、より好ましくは１３〜１９ｍｍ２／ｓの潤滑油基油
（VI）４０℃における動粘度が２８〜５０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは２９〜４５ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは３０〜４０ｍｍ２／ｓの潤滑油基油。
【００９０】
上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、摩擦係数を著しく低減することにより省燃費化できる。また、流動点降下剤を配合することにより、−４０℃におけるＢＦ粘度を２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。なお、−４０℃におけるＢＦ粘度とは、ＪＰＩ−５Ｓ−２６−９９に準拠して測定された粘度を意味する。
【００９１】
また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、更には揮発防止性及び潤滑性に優れる。例えば、潤滑油基油（II）及び（Ｖ）においては、−３５℃におけるＣＣＳ粘度を３０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。
【００９２】
また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）は、尿素アダクト値４質量％以下及び粘度指数１００以上を満たすことにより、粘度グレードが同じ従来の潤滑油基油と比較して、粘度−温度特性と低温粘度特性とを高水準で両立することができ、特に、低温粘度特性に優れ、更には揮発防止性、熱・酸化安定性及び潤滑性に優れる。
【００９３】
また、本発明においては、潤滑油基油の流動点は、潤滑油基油の粘度グレードにもよるが、例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１２．５℃以下、更に好ましくは−１５℃以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１５℃以下、更に好ましくは−１７．５℃以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の流動点は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１２．５℃以下、更に好ましくは−１５℃以下である。流動点が前記上限値を超えると、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう流動点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２６９−１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。
【００９４】
また、本発明においては、潤滑油基油の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、潤滑油基油の粘度グレードにもよるが、例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは２４００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の−３５℃におけるＣＣＳ粘度は、好ましくは１５０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下である。−３５℃におけるＣＣＳ粘度が前記上限値を超えると、その潤滑油基油を用いた潤滑油全体の低温流動性が低下する傾向にある。なお、本発明でいう−３５℃におけるＣＣＳ粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２０１０−１９９３に準拠して測定された粘度を意味する。
【００９５】
また、本発明においては、潤滑油基油の１５℃における密度（ρ１５）は、潤滑油基油の粘度グレードによるが、下記式（５）で表されるρの値以下であること、すなわちρ１５≦ρであることが好ましい。
ρ＝０．００２５×ｋｖ１００＋０．８１６ （５）
［式中、ｋｖ１００は潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を示す。］
【００９６】
なお、ρ１５＞ρとなる場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、また、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のρ１５は、好ましくは０．８２５以下、より好ましくは０．８２０以下である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のρ１５は、好ましくは０．８３５以下、より好ましくは０．８３０以下である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のρ１５は、好ましくは０．８４０以下、より好ましくは０．８３５以下である。
なお、本発明でいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９−１９９５に準拠して１５℃において測定された密度を意味する。
【００９７】
また、本発明おいては、潤滑油基油のアニリン点（ＡＰ（℃））は、潤滑油基油の粘度グレードによるが、下記式（６）で表されるＡの値以上であること、すなわちＡＰ≧Ａであることが好ましい。
Ａ＝４．３×ｋｖ１００＋１００ （６）
［式中、ｋｖ１００は潤滑油基油の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を示す。］
【００９８】
なお、ＡＰ＜Ａとなる場合、粘度−温度特性及び熱・酸化安定性、更には揮発防止性及び低温粘度特性が低下する傾向にあり、また、潤滑油基油に添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のＡＰは、好ましくは１０８℃以上、より好ましくは１１０℃以上である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のＡＰは、好ましくは１１３℃以上、より好ましくは１１９℃以上である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のＡＰは、好ましくは１２５℃以上、より好ましくは１２８℃以上である。なお、本発明でいうアニリン点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５６−１９８５に準拠して測定されたアニリン点を意味する。
【００９９】
また、本発明においては、潤滑油基油の蒸留性状は、ガスクロマトグラフィー蒸留で、初留点（ＩＢＰ）が２９０〜４４０℃、終点（ＦＢＰ）が４３０〜５８０℃であることが好ましく、かかる蒸留範囲にある留分から選ばれる１種又は２種以上の留分を精留することにより、上述した好ましい粘度範囲を有する潤滑油基油（Ｉ）〜（III）及び（IV）〜（VI）を得ることができる。
【０１００】
例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは２６０〜３４０℃、より好ましくは２７０〜３３０℃、更に好ましくは２８０〜３２０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは３１０〜３９０℃、より好ましくは３２０〜３８０℃、更に好ましくは３３０〜３７０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは３４０〜４４０℃、より好ましくは３６０〜４３０℃、更に好ましくは３７０〜４２０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４０５〜４６５℃、より好ましくは４１５〜４５５℃、更に好ましくは４２５〜４４５℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは４３０〜４９０℃、より好ましくは４４０〜４８０℃、更に好ましくは４５０〜４９０℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは６０〜１４０℃、より好ましくは７０〜１３０℃、更に好ましくは８０〜１２０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは１４０〜２００℃、より好ましくは１５０〜１９０℃、更に好ましくは１６０〜１８０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは４０〜１００℃、より好ましくは５０〜９０℃、更に好ましくは６０〜８０℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。
【０１０１】
また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは３１０〜４００℃、より好ましくは３２０〜３９０℃、更に好ましくは３３０〜３８０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは３５０〜４３０℃、より好ましくは３６０〜４２０℃、更に好ましくは３７０〜４１０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは３９０〜４７０℃、より好ましくは４００〜４６０℃、更に好ましくは４１０〜４５０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４２０〜４９０℃、より好ましくは４３０〜４８０℃、更に好ましくは４４０〜４７０℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは４５０〜５３０℃、より好ましくは４６０〜５２０℃、更に好ましくは４７０〜５１０℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは４０〜１００℃、より好ましくは４５〜９０℃、更に好ましくは５０〜８０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは１１０〜１７０℃、より好ましくは１２０〜１６０℃、更に好ましくは１３０〜１５０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１５〜５０℃である。
【０１０２】
また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）の蒸留性状に関し、その初留点（ＩＢＰ）は、好ましくは４４０〜４８０℃、より好ましくは４３０〜４７０℃、更に好ましくは４２０〜４６０℃である。また、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は、好ましくは４５０〜５１０℃、より好ましくは４６０〜５００℃、更に好ましくは４６０〜４８０℃である。また、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は、好ましくは４７０〜５４０℃、より好ましくは４８０〜５３０℃、更に好ましくは４９０〜５２０℃である。また、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は、好ましくは４７０〜５６０℃、より好ましくは４８０〜５５０℃、更に好ましくは４９０〜５４０℃である。また、終点（ＦＢＰ）は、好ましくは５０５〜５６５℃、より好ましくは５１５〜５５５℃、更に好ましくは５２５〜５６５℃である。また、Ｔ９０−Ｔ１０は、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは４５〜７０℃、更に好ましくは５５〜８０℃である。また、ＦＢＰ−ＩＢＰは、好ましくは５０〜１３０℃、より好ましくは６０〜１２０℃、更に好ましくは７０〜１１０℃である。また、Ｔ１０−ＩＢＰは、好ましくは５〜６５℃、より好ましくは１０〜５５℃、更に好ましくは１０〜４５℃である。また、ＦＢＰ−Ｔ９０は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは５〜５０℃、更に好ましくは５〜４０℃である。
【０１０３】
潤滑油基油（Ｉ）〜（VI）のそれぞれにおいて、ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０、ＦＢＰ、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ、ＦＢＰ−Ｔ９０を上記の好ましい範囲に設定することで、低温粘度の更なる改善と、蒸発損失の更なる低減とが可能となる。なお、Ｔ９０−Ｔ１０、ＦＢＰ−ＩＢＰ、Ｔ１０−ＩＢＰ及びＦＢＰ−Ｔ９０のそれぞれについては、それらの蒸留範囲を狭くしすぎると、潤滑油基油の収率が悪化し、経済性の点で好ましくない。
なお、本発明でいう、ＩＢＰ、Ｔ１０、Ｔ５０、Ｔ９０及びＦＢＰとは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ ２８８７−９７に準拠して測定される留出温度を意味する。
【０１０４】
また、本発明においては、潤滑油基油における残存金属分は、製造プロセス上余儀なく混入する触媒や原料に含まれる金属分に由来するものであるが、かかる残存金属分は十分除去されることが好ましい。例えば、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｉの含有量は、それぞれ１質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。これらの金属分の含有量が上記上限値を超えると、潤滑油基油に配合される添加剤の機能が阻害される傾向にある。
なお、本発明でいう残存金属分とは、ＪＰＩ−５Ｓ−３８−２００３に準拠して測定される金属分を意味する。
【０１０５】
また、本発明においては、潤滑油基油は、その動粘度に応じて以下に示すＲＢＯＴ寿命を示すことが好ましい。例えば、上記潤滑油基油（Ｉ）及び（IV）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは２９０分以上、より好ましくは３００分以上、更に好ましくは３１０分以上である。また、上記潤滑油基油（II）及び（Ｖ）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは３５０分以上、より好ましくは３６０分以上、更に好ましくは３７０分以上である。また、上記潤滑油基油（III）及び（VI）のＲＢＯＴ寿命は、好ましくは４００分以上、より好ましくは４１０分以上、更に好ましくは４２０分以上である。ＲＢＯＴ寿命がそれぞれ前記下限値未満の場合、潤滑油基油の粘度−温度特性及び熱・酸化安定性が低下する傾向にあり、更に、潤滑油基油に添加剤が配合された場合には当該添加剤の効き目が低下する傾向にある。
なお、本発明でいうＲＢＯＴ寿命とは、潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ Ｋ ２５１４−１９９６に準拠して測定されたＲＢＯＴ値を意味する。
【０１０６】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、リン系摩耗防止剤を含有することが好ましい。リン系摩耗防止剤としては、構成元素として硫黄を含まないリン系摩耗防止剤、リン及び硫黄の双方を含む摩耗防止剤（リン−硫黄系摩耗防止剤）などが挙げられる。
【０１０７】
構成元素として硫黄を含まないリン系摩耗防止剤としては、リン酸、亜リン酸、リン酸エステル類（リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類及びリン酸トリエステル類を含む）、亜リン酸エステル類（亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類及び亜リン酸トリエステル類を含む）、及びこれらの塩（アミン塩又は金属塩）、もしくは炭化水素基に窒素、酸素などの誘導体を導入した誘導体およびそれらの塩が挙げられる。リン酸エステル類及び亜リン酸エステル類としては、通常炭素数２〜３０、好ましくは炭素数３〜２０の炭化水素基を有するものが用いられる。
【０１０８】
また、リン−硫黄系摩耗防止剤としては、チオリン酸、チオ亜リン酸、チオリン酸エステル類（チオリン酸モノエステル類、チオリン酸ジエステル類、チオリン酸トリエステル類を含む）、チオ亜リン酸エステル類（チオ亜リン酸モノエステル類、チオ亜リン酸ジエステル類、チオ亜リン酸トリエステル類を含む）、及びこれらの塩、並びにジチオリン酸亜鉛、リン酸、亜リン酸、リン酸エステル類の炭化水素基に硫黄元素を導入した誘導体およびそれらの塩等が挙げられる。チオリン酸エステル類及びチオ亜リン酸エステル類としては、通常炭素数２〜３０、好ましくは炭素数３〜２０の炭化水素基を有するものが用いられる。
【０１０９】
リン系摩耗防止剤としては、下記一般式（７−ａ）で表されるリン化合物、下記一般式（７−ｂ）で表されるリン化合物、及びそれらの金属塩（但し、タングステン塩は除く）又はアミン塩から選ばれる少なくとも１種のリン系摩耗防止剤が好ましい。
【０１１０】
【化５】
［式中、Ｒ１９は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２０及びＲ２１はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子を示し、ｐは０又は１を示す。］
【０１１１】
【化６】
［式中、Ｒ２２は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６及びＸ７はそれぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子を示し、ｑは０又は１を示す。］
【０１１２】
上記一般式（７−ａ）、（７−ｂ）中、Ｒ１９〜Ｒ２４で表される炭素数１〜３０の炭化水素基としては、具体的には、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキル置換シクロアルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基、及びアリールアルキル基を挙げることができる。
上記Ｒ１９〜Ｒ２４で表される炭素数１〜３０の炭化水素基は、炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数６〜２４のアリール基であることが好ましく、更に好ましくは炭素数３〜１８、更に好ましくは炭素数４〜１２のアルキル基である。
【０１１３】
一般式（７−ａ）で表されるリン化合物としては、例えば、上記炭素数１〜３０の炭化水素基を１つ有する亜リン酸モノエステル、モノチオ亜リン酸モノエステル、ジチオ亜リン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を２つ有する亜リン酸ジエステル、モノチオ亜リン酸ジエステル、ジチオ亜リン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ジチオ亜ホスホン酸モノエステル；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を３つ有する亜リン酸トリエステル、モノチオ亜リン酸トリエステル、ジチオ亜リン酸トリエステル、（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）モノチオ亜ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）ジチオ亜ホスホン酸ジエステル；及びこれらの混合物などが挙げられる。
【０１１４】
本発明において、一般式（７−ａ）で表される化合物としては、Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも１つが酸素原子である化合物が好ましく、Ｘ１〜Ｘ３の全てが酸素原子である化合物、すなわち下記一般式（７−ｃ）で表される化合物がより好ましい。
【０１１５】
【化７】
［式中、Ｒ２５は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２６及びＲ２７は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ｐは０又は１を示す。］
【０１１６】
一般式（７−ｂ）で表されるリン化合物としては、例えば、上記炭素数１〜３０の炭化水素基を１つ有するリン酸モノエステル、モノチオリン酸モノエステル、ジチオリン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を２つ有するリン酸ジエステル、モノチオリン酸ジエステル、ジチオリン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸モノエステル、（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸モノエステル；上記炭素数１〜３０の炭化水素基を３つ有するリン酸トリエステル、モノチオリン酸トリエステル、ジチオリン酸トリエステル、（ヒドロカルビル）ホスホン酸ジエステル、（ヒドロカルビル）モノチオホスホン酸ジエステル（ヒドロカルビル）ジチオホスホン酸ジエステル；及びこれらの混合物などが挙げられる。
【０１１７】
本発明において、一般式（７−ｂ）で表される化合物としては、Ｘ４〜Ｘ７の少なくとも２つが酸素原子である化合物が好ましく、Ｘ４〜Ｘ７の全てが酸素原子である化合物、すなわち下記一般式（７−ｄ）で表される化合物がより好ましい。
【０１１８】
【化８】
［式中、Ｒ２８は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、Ｒ２９及びＲ３０は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示し、ｑは０又は１を示す。］
【０１１９】
また、一般式（７−ａ）又は（７−ｂ）で表されるリン化合物の金属塩又はアミン塩は、一般式（７−ａ）又は（７−ｂ）で表されるリン化合物に、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属塩化物等の金属塩基、アンモニア、炭素数１〜３０の炭化水素基又はヒドロキシル基含有炭化水素基のみを分子中に有するアミン化合物等の窒素化合物などを作用させて、残存する酸性水素の一部又は全部を中和することにより得ることができる。
【０１２０】
上記金属塩基における金属としては、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、銅、鉄、鉛、ニッケル、銀、モリブデン、マンガン等の重金属等が挙げられる。これらの中ではカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、モリブデン及び亜鉛が好ましく、亜鉛が特に好ましい。
【０１２１】
なお、上記リン化合物の金属塩は、金属の価数あるいはリン化合物のＯＨ基又はＳＨ基の数に応じてその構造が異なり、したがって、リン化合物の金属塩の構造については何ら限定されない。例えば、酸化亜鉛１ｍｏｌとリン酸ジエステル（ＯＨ基が１つの化合物）２ｍｏｌを反応させた場合、下記式（７−ｅ）で表わされる構造の化合物が主成分として得られると考えられるが、ポリマー化した分子も存在していると考えられる。
【０１２２】
【化９】
［式中、Ｒ３１、Ｒ３２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。］
【０１２３】
また、例えば、酸化亜鉛１ｍｏｌとリン酸モノエステル（ＯＨ基が２つの化合物）１ｍｏｌとを反応させた場合、下記式（７−ｆ）で表わされる構造の化合物が主成分として得られると考えられるが、ポリマー化した分子も存在していると考えられる。
【０１２４】
【化１０】
［式中、Ｒ３３は水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。］
【０１２５】
また、上記窒素化合物としては、具体的には、モノアミン、ジアミン、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。また、Ｎ−ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の複素環化合物、アミン化合物へのアミンアルキレンオキシド付加物等を用いることもできる。
これら窒素化合物の中でもデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン及びステアリルアミン等の炭素数１０〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪族アミン（これらは直鎖状でも分枝状でもよい）が好ましい例として挙げることができる。
【０１２６】
本発明において、上記リン系摩耗防止剤はリン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることが好ましい、また、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２７】
本発明にかかるリン系摩耗防止剤としては、上記一般式（７−ｃ）又は（７−ｄ）で表されるリン化合物又はその金属塩が好ましく、中でも、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する亜リン酸ジエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基、好ましくは炭素数６〜１２のアルキル基を３個有する亜リン酸トリエステル、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有するリン酸のモノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有するリン酸のジエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、あるいは炭素数３〜１８のアルキル基又はアリール基、好ましくは炭素数６〜１２のアルキル基を３個有するリン酸トリエステル、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸と亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸モノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を３個有する（ヒドロカルビル）亜ホスホン酸ジエステル、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を１個有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸と亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を２個有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸モノエステルと亜鉛又はカルシウムとの塩、炭素数１〜１８のアルキル基又はアリール基を３つ有する（ヒドロカルビル）ホスホン酸ジエステルが好ましい。
【０１２８】
上記の（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸、その金属塩、（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸モノエステル、その金属塩、並びに（ヒドロカルビル）（亜）ホスホン酸ジエステルとしては、油溶性及び極圧性の点から、炭化水素基の合計炭素数が１２〜３０であることが好ましく、１４〜２４であることがより好ましく、１６〜２０であることが更に好ましい。
【０１２９】
本発明に用いられる潤滑油組成物において、リン系摩耗防止剤の含有量は、組成物全量を基準として、リン元素換算で、０．００１〜０．５質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．０６質量％、特に好ましくは０．０４〜０．０５質量％である。リン系摩耗防止剤の含有量が、リン元素換算で０．００１質量％未満の場合は、摩耗防止性が不十分となる傾向にある。他方、リン系摩耗防止剤の含有量がリン元素換算で０．５質量％を超えると、排気ガス後処理装置の性能を長期間維持することが困難となる。
【０１３０】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、無灰酸化防止剤を含有することが好ましい。無灰酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤等の潤滑油に一般的に使用されている連鎖停止型の無灰酸化防止剤が使用可能である。
【０１３１】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル）スルフィド、ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、２，２’−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクチル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等を好ましい例として挙げることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【０１３２】
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、及びジアルキルジフェニルアミンを挙げることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【０１３３】
更に、上記フェノール系酸化防止剤とアミン系酸化防止剤は組み合せて使用してもよい。
【０１３４】
本発明に用いられる潤滑油組成物における無灰酸化防止剤の含有量は、組成物全量を基準として、０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．２〜３質量％であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５質量％であり、特に好ましくは０．８〜２質量％である。無灰酸化防止剤の含有量が０．０１質量％未満であると、酸化寿命が不十分となる。また、無灰酸化防止剤の含有量が５質量％を超えても、含有量に見合う酸化寿命の向上効果が得られない。
【０１３５】
また、本発明の内燃機関摩擦損失低減方法に用いられる潤滑油組成物においては、無灰分散剤を含有することが好ましい。かかる無灰分散剤としては、ポリオレフィンから誘導されるアルケニルコハク酸イミド、アルキルコハク酸イミド及びそれらの誘導体が挙げられる。代表的なコハク酸イミドは、高分子量のアルケニル基もしくはアルキル基で置換されたコハク酸無水物と、１分子当り平均４〜１０個（好ましくは５〜７個）の窒素原子を含むポリアルキレンポリアミンとの反応により得ることができる。高分子量のアルケニル基もしくはアルキル基は、数平均分子量が７００〜５０００のポリブテン（ポリイソブテン）であることが好ましく、数平均分子量が９００〜３０００のポリブテン（ポリイソブテン）であることがより好ましい。
【０１３６】
本発明において好ましく用いられるポリブテニルコハク酸イミドとしては、例えば、下記一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物が挙げられる。
【０１３７】
【化１１】
【０１３８】
【化１２】
【０１３９】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）におけるＰＩＢはポリブテニル基を示し、高純度イソブテンあるいは１−ブテンとイソブテンの混合物をフッ化ホウ素系触媒あるいは塩化アルミニウム系触媒で重合させて得られるポリブテンから得られるものであり、ポリブテン混合物中において末端にビニリデン構造を有するものが通常５〜１００ｍｏｌ％含有される。また、スラッジ抑制効果に優れる点からｎは２〜５の整数、好ましくは３〜４の整数であることが望ましい。
【０１４０】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表されるコハク酸イミドの製造法としては特に制限はないが、例えば、上記ポリブテンを塩素化したもの、好ましくは上記高純度イソブテンをフッ化ホウ素系触媒で重合させた高反応性ポリブテン（ポリイソブテン）、より好ましくは塩素やフッ素が充分除去されたポリブテンを無水マレイン酸と１００〜２００℃で反応させて得られるポリブテニルコハク酸を、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンと反応させることにより得ることができる。なお、ビスコハク酸イミドを製造する場合は、該ポリブテニルコハク酸をポリアミンの２倍量（モル比）反応させれば良く、モノコハク酸イミドを製造する場合は、該ポリブテニルコハク酸とポリアミンを等量（モル比）で反応させれば良い。これらの中では、スラッジ分散性に優れる点から、ポリブテニルビスコハク酸イミドであることが好ましい。
【０１４１】
なお、上記製造法において用いられるポリブテンには、製造過程の触媒に起因する微量のフッ素分や塩素分が残留し得るので、吸着法や十分な水洗等の適切な方法によりフッ素分や塩素分が十分除去されたポリブテンを用いることが好ましい。フッ素や塩素の含有量としては、好ましくは５０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは５質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【０１４２】
また、ポリブテンと無水マレインとの反応によりポリブテニルコハク酸無水物を得る工程では、従来、塩素を用いる塩素化法が適用されることが多い。しかし、この方法では、コハク酸イミド最終製品中に多量の塩素（例えば約２０００〜３０００質量ｐｐｍ）が残留する結果となる。一方、塩素を用いない方法、例えば上記高反応性ポリブテンを用いた場合及び／又は熱反応法では、最終製品中に残る塩素を極めて低いレベル（例えば０〜３０質量ｐｐｍ）に抑えることができる。従って、潤滑油組成物中の塩素含有量を０〜３０質量ｐｐｍの範囲の量に抑えるためには、上記塩素化法を用いず、上記高反応性ポリブテンを用いる方法及び／又は熱反応法によって得られたポリブテニルコハク酸無水物を用いることが好ましい。
【０１４３】
また、ポリブテニルコハク酸イミドの誘導体としては、上記一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に、ホウ酸等のホウ素化合物や、アルコール、アルデヒド、ケトン、アルキルフェノール、環状カーボネート、有機酸等の含酸素有機化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和又はアミド化した、いわゆる変性コハク酸イミドとして用いることができる。特に、ホウ酸等のホウ素化合物との反応で得られるホウ素含有アルケニル（もしくはアルキル）コハク酸イミドは、熱・酸化安定性の面で有利である。
【０１４４】
一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に作用させるホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル類等が挙げられる。ホウ酸としては、具体的には例えばオルトホウ酸、メタホウ酸及びテトラホウ酸等が挙げられる。ホウ酸塩としては、ホウ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、例えばメタホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウム、五ホウ酸リチウム、過ホウ酸リチウム等のホウ酸リチウム；メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム等のホウ酸ナトリウム；メタホウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリウム、六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウム等のホウ酸カリウム；メタホウ酸カルシウム、二ホウ酸カルシウム、四ホウ酸三カルシウム、四ホウ酸五カルシウム、六ホウ酸カルシウム等のホウ酸カルシウム；メタホウ酸マグネシウム、二ホウ酸マグネシウム、四ホウ酸三マグネシウム、四ホウ酸五マグネシウム、六ホウ酸マグネシウム等のホウ酸マグネシウム；及びメタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等のホウ酸アンモニウム等が挙げられる。また、ホウ酸エステルとしては、ホウ酸と好ましくは炭素数１〜６のアルキルアルコールとのエステル等が挙げられ、より具体的には例えば、ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、ホウ酸トリブチル等が挙げられる。上記ホウ素化合物を作用させたコハク酸イミド誘導体は、耐熱性、酸化安定性に優れることから好ましく用いられる。
【０１４５】
また、一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物に作用させる含酸素有機化合物としては、具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸等の炭素数１〜３０のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸若しくはこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネート等が挙げられる。このような含酸素有機化合物を作用させることで、例えば、一般式（８−ａ）又は（８−ｂ）で表される化合物におけるアミノ基又はイミノ基の一部又は全部が次の一般式（８−ｃ）で示す構造になると推定される。
【０１４６】
【化１３】
【０１４７】
上記一般式（８−ｃ）中のＲ３４は水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数１〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４アルコキシ基、又は−Ｏ−（Ｒ３５Ｏ）ｍＨで表されるヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレン基を示し、Ｒ３５は炭素数１〜４のアルキレン基、ｍは１〜５の整数を示す。これらの中ではアミノ基又はイミノ基の全てにこれら含酸素有機化合物を作用させたものを主成分とするポリブテニルビスコハク酸イミドがスラッジ分散性に優れるため好ましく用いられる。そのような化合物は、例えば一般式（８−ａ）で表される化合物１モルに対し（ｎ−１）モルの含酸素有機化合物を作用させることで得られる。このような含酸素有機化合物を作用させたコハク酸イミド誘導体は、スラッジ分散性に優れ、特にヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネートを作用させたものが好ましい。
【０１４８】
本発明で用いられる無灰分散剤としてのポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の重量平均分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは３０００以上、更に好ましくは７０００以上、特に好ましくは８０００以上である。重量平均分子量が２０００未満では、非極性基のポリブテニル基の分子量が小さくスラッジの分散性に劣り、また、酸化劣化の活性点となる恐れのある極性基のアミン部分が相対的に多くなって酸化安定性に劣るため、本願発明のような長寿命化効果は得られないと考えられる。一方、低温粘度特性の悪化を防止する観点から、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の重量平均分子量は、２００００以下であることが好ましく、１５０００以下であることが特に好ましい。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ウォーターズ製の１５０−Ｃ ＡＬＣ／ＧＰＣ装置に東ソー製のＧＭＨＨＲ−Ｍ（７．８ｍｍＩＤ×３０ｃｍ）のカラムを２本直列に使用し、溶媒としてはテトラヒドロフラン、温度２３℃、流速１ｍＬ／分、試料濃度１質量％、試料注入量７５μＬ、検出器示差屈折率計（ＲＩ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
【０１４９】
なお、本発明では、無灰分散剤として、上記のコハク酸イミド及び／又はその誘導体の他、アルキル又はアルケニルポリアミン、アルキル又はアルケニルベンジルアミン、アルキル又はアルケニルコハク酸エステル、マンニッヒ塩基及びこれらの誘導体等を使用することができる。
【０１５０】
本発明に用いられる潤滑油組成物における無灰分散剤の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは１〜１５質量％であり、３〜１２質量％であることがより好ましく、さらに好ましくは４〜１０質量％である。無灰分散剤の含有量が３質量％未満であると燃焼生成物の分散性が不十分となり、また、１２質量％を超えると粘度−温度特性が不十分となる。
【０１５１】
本発明に用いられる潤滑油組成物は、上記の潤滑油基油、リン系摩耗防止剤、無灰酸化防止剤及び無灰分散剤のみからなるものであってもよいが、その性能を更に向上させるために、必要に応じて以下に示す各種添加剤を更に含有してもよい。
【０１５２】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、その摩擦特性を更に改善できる点から、摩擦調整剤を含有することが好ましい。摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、ヒドラジド（オレイルヒドラジド等）、セミカルバジド、ウレア、ウレイド、ビウレット等の無灰摩擦調整剤等が挙げられる。
本発明においては、摩擦調整剤の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上であり、また、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。摩擦調整剤の含有量が前記下限値未満であると、その添加による摩擦低減効果が不十分となる傾向にあり、また、前記上限値を超えると、リン系摩耗防止剤などの効果が阻害されやすく、あるいは添加剤の溶解性が悪化する傾向にある。
【０１５３】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、清浄性の点から、金属系清浄剤を更に含有することが好ましい。かかる金属系清浄剤としては、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属系清浄剤を用いることが好ましい。
【０１５４】
アルカリ土類金属スルホネートとしては、分子量３００〜１，５００、好ましくは４００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩であり、カルシウム塩が好ましく用いられる。上記アルキル芳香族スルホン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等が挙げられる。ここでいう石油スルホン酸としては、一般に鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものやホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が用いられる。また合成スルホン酸としては、例えば洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントから副生したり、ポリオレフィンをベンゼンにアルキル化することにより得られる、直鎖状や分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したもの、あるいはジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したもの等が用いられる。またこれらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては特に制限はないが、通常、発煙硫酸や無水硫酸が用いられる。
【０１５５】
アルカリ土類金属フェネートとしては、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が挙げられ、例えば下記の一般式（９−ａ）、（９−ｂ）、（９−ｃ）で表される化合物を挙げることができる。
【０１５６】
【化１４】
【０１５７】
【化１５】
【０１５８】
【化１６】
【０１５９】
上記一般式（９−ａ）〜（９−ｃ）中、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０及びＲ４１はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に炭素数４〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基を示し、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３はそれぞれアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム及び／又はマグネシウムを示し、ｘは１又は２を示す。上式中、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０及びＲ４１としては、具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等が挙げられ、これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはまた１級アルキル基、２級アルキル基又は３級アルキル基でもよい。
【０１６０】
アルカリ土類金属サリシレートとしては、アリキルサリチル酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が挙げられ、例えば下記の一般式（９−ｄ）で表されるものを挙げることができる。
【０１６１】
【化１７】
【０１６２】
上記一般式（９−ｄ）中、Ｒ４２は炭素数１〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基を示し、ｎは１〜４の整数、好ましくは１又は２を示し、Ｍ４はアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム及び／又はマグネシウムを示す。Ｒ４２としては、具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等が挙げられ、これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはまた１級アルキル基、２級アルキル基又は３級アルキル基でもよい。
【０１６３】
また、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートとしては、上記のアルキル芳香族スルホン酸、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物、アリキルサリチル酸等を直接、マグネシウム及び／又はカルシウムのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性（正塩）アルカリ土類金属スルホネート、中性（正塩）アルカリ土類金属フェネート及び中性（正塩）アルカリ土類金属サリシレートだけでなく、中性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートと過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性アルカリ土類金属スルホネート、塩基性アルカリ土類金属フェネート及び塩基性アルカリ土類金属サリシレートや、中性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートの存在下で、アルカリ土類金属の水酸化物と炭酸ガス又はホウ酸とを反応させることにより得られる過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属スルホネート、過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属フェネート及び過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属サリシレートも含まれる。
【０１６４】
本発明においては、上記の中性アルカリ土類金属塩、塩基性アルカリ土類金属塩、過塩基性（超塩基性）アルカリ土類金属塩及びこれらの混合物等を用いることができる。これらの中でも、長期間に渡る清浄性を維持する観点から、過塩基性カルシウムスルホネートと過塩基性カルシウムフェネートとを組み合わせたもの、あるいは過塩基性カルシウムサリシレートを使用することが好ましく、過塩基性カルシウムサリシレートを使用することが特に好ましい。金属系清浄剤は、通常、軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また入手可能であるが、一般的に、その金属含有量が１．０〜２０質量％、好ましくは２．０〜１６質量％のものを用いるのが望ましい。本発明で用いるアルカリ土類金属系清浄剤の全塩基価は任意であるが、通常、全塩基価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、好ましくは１５０〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものを用いるのが望ましい。なおここでいう全塩基価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１（１９９２）の「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」の７．に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価を意味している。
【０１６５】
本発明に用いられる潤滑油組成物における金属系清浄剤の含有量は任意であるが、組成物全量基準で、０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜８質量％、より好ましくは１〜５質量％含有するのが望ましい。この含有量が１０質量％を超える場合は、その含有量に見合うだけの効果が得られないため好ましくない。
【０１６６】
また、本発明に用いられる潤滑油組成物は、粘度−温度特性を更に改善できる点から、粘度指数向上剤を含有することが好ましい。かかる粘度指数向上剤としては、非分散型又は分散型ポリメタクリレート類、分散型エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリイソブチレン又はその水素化物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられ、中でも重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００、好ましくは１００，０００〜９００，０００、より好ましくは１５０，０００〜５００，０００、さらに好ましくは１８０，０００〜４００，０００の非分散型粘度指数向上剤及び／または分散型粘度指数向上剤が好ましく用いられる。
【０１６７】
非分散型粘度指数向上剤としては、具体的には、下記一般式（１０−ａ）、（１０−ｂ）及び（１０−ｃ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−１）」という）の単独重合体又はモノマー（Ｍ−１）の２種以上の共重合体あるいはその水素化物等が例示できる。一方、分散型粘度指数向上剤としては、具体的には、一般式（１０−ｄ）及び（１０−ｅ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−２）」という）の２種以上の共重合体又はその水素化物に酸素含有基を導入したものや、一般式（１０−ａ）〜（１０−ｃ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（Ｍ−１）の１種又は２種以上と一般式（１０−ｄ）及び（１０−ｅ）で表される化合物の中から選ばれるモノマー（Ｍ−２）の１種又は２種以上との共重合体、あるいはその水素化物等が例示できる。
【０１６８】
【化１８】
【０１６９】
上記一般式（１０−ａ）中、Ｒ４３は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ４４は水素原子又は炭素数１〜１８のアルキル基を示す。Ｒ４４で表される炭素数１〜１８のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、及びオクタデシル基等（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）等が例示できる。
【０１７０】
【化１９】
【０１７１】
上記一般式（１０−ｂ）中、Ｒ４５は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ４６は水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を示す。Ｒ４６で表される炭素数１〜１２の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７のシクロアルキル基；メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基等の炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基（これらアルキル基のシクロアルキル基への置換位置は任意である）；
ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等のアルケニル基（これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよく、二重結合の位置も任意である）；
フェニル基、ナフチル基等のアリール基：トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基等の炭素数７〜１２のアルキルアリール基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよく、またアリール基への置換位置も任意である）；ベンシル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基等の炭素数７〜１２のアリールアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）；等が例示できる。
【０１７２】
【化２０】
【０１７３】
上記一般式（１０−ｃ）中、Ｘ８及びＸ９は、それぞれ個別に、水素原子、炭素数１〜１８のアルコキシ基（−ＯＲ４７：Ｒ４７は炭素数１〜１８のアルキル基）又は炭素数１〜１８のモノアルキルアミノ基（−ＮＨＲ４８：Ｒ４８は炭素数１〜１８のアルキル基）を示す。
【０１７４】
【化２１】
【０１７５】
上記一般式（１０−ｄ）中、Ｒ４９は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ５０は炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、Ｙ１は窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示し、ｍは０又は１である。Ｒ５０で表される炭素数１〜１８のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、及びオクタデシレン基等（これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい）等が例示できる。また、Ｙ１で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【０１７６】
【化２２】
【０１７７】
上記一般式（１０−ｅ）中、Ｒ５１は水素原子又はメチル基を示し、Ｙ２は窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示す。Ｙ２で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等が例示できる。
【０１７８】
モノマー（Ｍ−１）の好ましい例としては、具体的には、炭素数１〜１８のアルキルアクリレート、炭素数１〜１８のアルキルメタクリレート、炭素数２〜２０のオレフィン、スチレン、メチルスチレン、無水マレイン酸エステル、無水マレイン酸アミド及びこれらの混合物等が例示できる。
【０１７９】
モノマー（Ｍ−２）の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−メチル−５−ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン及びこれらの混合物等が例示できる。
【０１８０】
なお、上記（Ｍ−１）化合物の中から選ばれる１種又は２種以上のモノマーと（Ｍ−２）化合物の中から選ばれる１種又は２種以上のモノマーとの共重合体の共重合モル比は、一般に、モノマー（Ｍ−１）：モノマー（Ｍ−２）＝８０：２０〜９５：５程度である。またその製法も任意であるが、通常、ベンゾイルパーオキシド等の重合開始剤の存在下でモノマー（Ｍ−１）とモノマー（Ｍ−２）をラジカル溶液重合させることにより容易に共重合体が得られる。
【０１８１】
上述した粘度指数向上剤の中でも、低温流動性により優れる点から、ポリメタクリレート系粘度指数向上剤が好ましい。
【０１８２】
本発明に用いられる潤滑油組成物における粘度指数向上剤の配合量は、組成物全量基準で、好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましくは０．５〜５質量％である。粘度指数向上剤の含有量が０．１質量％未満の場合、その添加による粘度−温度特性の改善効果が不十分となる傾向にあり、また、１５質量％を超える場合、初期の極圧性を長期間維持しにくくなる傾向にある。
【０１８３】
本発明に用いられる潤滑油組成物においては、その性能をさらに向上させる目的で、必要に応じて、上記添加剤の他にさらに、リン系以外の摩耗防止剤、無灰系以外の酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、ゴム膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。
【０１８４】
リン系以外の摩耗防止剤としては、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等の硫黄系摩耗防止剤が挙げられる。
【０１８５】
無灰系以外の酸化防止剤としては、例えば、銅系、モリブデン系等の金属系酸化防止剤が挙げられる。
【０１８６】
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、及びイミダゾール系化合物等が挙げられる。
【０１８７】
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、及び多価アルコールエステル等が挙げられる。
【０１８８】
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【０１８９】
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−（アルキルジチオ）ベンゾイミダゾール、及びβ−（ｏ−カルボキシベンジルチオ）プロピオンニトリル等が挙げられる。
【０１９０】
流動点降下剤としては、潤滑油基油の性状に応じて公知の流動点降下剤を任意に選択することができるが、重量平均分子量が５０，０００を超え１５０，０００以下、好ましくは、８０，０００〜１２０，０００のポリメタクリレートが好ましい。
【０１９１】
消泡剤としては、潤滑油用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。これらの中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。
【０１９２】
着色剤としては、通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、また任意の量を配合することができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で０．００１〜１．０質量％である。
【０１９３】
これらの添加剤を本発明に用いられる潤滑油組成物に含有させる場合、その含有量は組成物全量基準で、リン系以外の摩耗防止剤では０．０１〜２質量％、無灰系以外の酸化防止剤では０．０１〜２質量％、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ０．００５〜５質量％、金属不活性化剤では０．００５〜１質量％、流動点降下剤では、０．０５〜１質量％、消泡剤では０．０００５〜１質量％、着色剤では０．００１〜１．０質量％の範囲で通常選ばれる。
【０１９４】
本発明に用いられる潤滑油組成物の１００℃における動粘度については特に制限はないが、好ましくは４．０〜２７．０ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは５．６〜１６．３ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは９．３〜１２．５ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは９．３〜１１．０ｍｍ２／ｓである。
また４０℃における動粘度についても特に制限はないが、好ましくは１４．０〜２００ｍｍ２／ｓであり、より好ましくは２０〜１１０ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは４０〜６０ｍｍ２／ｓであり、特に好ましくは４５〜５５ｍｍ２／ｓである。
また本発明の潤滑油組成物は、せん断後の１００℃における動粘度が９．３ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましい。
本発明に用いられる潤滑油組成物の粘度グレードは、好ましくはＳＡＥ２０、３０、４０、５０の範囲であり、より好ましくはＳＡＥ２０、３０の範囲であり、特にＳＡＥ３０、０Ｗ−３０、５Ｗ−３０、１０Ｗ−３０であることが好ましい。
【０１９５】
本発明に用いられる潤滑油組成物のＮＯＡＣＫ蒸発量は、特に制限はないが、通常２０質量％以下、好ましくは１６質量％、さらに好ましくは１０〜１５質量％である。ＮＯＡＣＫ蒸発量が２０質量％を超えると潤滑油の蒸発損失量が多くなるため好ましくない。
【０１９６】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、３．７ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは３．２ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２．９ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは２．６ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは２．５ｍＰａ・ｓ以下である。また、１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、１．０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１．５Ｐａ・ｓ以上、特に好ましくは２．０Ｐａ・ｓ以上である。
【０１９７】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）３０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、２．９ｍＰａ・ｓ以上、３．７ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは３．２ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは３ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１９８】
本発明の潤滑油組成物の１５０℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）２０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、２．６ｍＰａ・ｓ以上、２．９ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは２．８ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２．７ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１９９】
本発明の潤滑油組成物の１００℃におけるＴＢＳ粘度は、例えばＳＡＥ（ｘＷ−）３０グレードでは、十分な油膜保持性と流体潤滑領域における摩擦低減効果とのバランスで、７ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６．６ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、６．３ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、また５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、６ｍＰａ・ｓ以上がより好ましい。
【０２００】
なお、ここでいうＴＢＳ（Taperd bearing simulator）粘度とは、高温高せん断下における実効粘度を示し、ＡＳＴＭ Ｄ４６８３（Standard Test Method for Measuring Viscosity at High Shear Rate and High Temperature by Tapered Bearing Simulator）に準拠した方法により測定される、せん断速度１０６／ｓにおける粘度（但し、温度条件は１５０℃又は１００℃とした。）のことである。
【０２０１】
また、本発明においては潤滑油組成物の硫酸灰分は、排気ガス後処理装置の性能の維持の点から、好ましくは１．２質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下、更に好ましくは０．９質量％以下であり、エンジン清浄性や酸化安定性を高いレベルで維持するために、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．４質量％以上、さらに好ましくは０．７質量％以上、特に好ましくは０．８質量％以上である。なお、本発明でいう硫酸灰分とは、ＪＩＳ Ｋ２２７２−１９８５の「原油及び請求製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」の「５．硫酸灰分の試験方法」に準拠して測定される硫酸灰分量を意味している。
【０２０２】
本発明の内燃機関摩擦損失低減方法は、二輪車、四輪車、発電用、舶用等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン等の内燃機関の摩擦損失低減方法として好ましく使用することができ、特に自動車用、特にガソリンエンジン用もしくはディーゼルエンジン用として好ましく使用することができる。
【実施例】
【０２０３】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０２０４】
耐久走行用シャーシダイナモにおいて、以下の車両を用い、アミド結合を有する燃料油添加剤を１４０ｍｇ／Ｌ添加（窒素増加量で３質量ｐｐｍ）したガソリンを用い、図１に示す耐久走行パターンを繰り返し走行することにより８０００ｋｍの走行を実施した。
耐久後のエンジン油フリクションおよび窒素化合物の含有量を測定した結果、燃料中からエンジン油中へ約０．９質量％の含窒素化合物（窒素増加量で１００質量ｐｐｍ）が劣化した状態で溶出していることが判明した。
【０２０５】
（実施例１〜６、比較例１〜４）
表１に示す基油を用い、表２に示す各種潤滑油を調製した。２００℃、２０分の条件で劣化させた含窒素化合物を添加したもしくは未添加の潤滑油組成物についてＨＦＲＲ試験機を用いて摩擦係数を測定した。その結果を表１に示す。
ＨＦＲＲ試験条件
油温：１００℃
荷重：２００ｇ
振動数：５０Ｈｚ、振幅：１ｍｍ
【０２０６】
なお、表２中の燃料油添加剤および潤滑油添加剤は以下のとおりである。
Ａ−１：オレイルアミド（Ｎ量：１．３質量％）
Ａ−２：ジエタノールアミン（Ｎ量：３．５質量％）
Ａ−３：ポリブテニルアミン（Ｎ量：０．４質量％）
Ａ−４：ポリエーテルアミン（Ｎ量：０．５質量％）
Ａ−５：オレイルアミド
Ａ−６：オレイルウレア
Ｂ−１：ジブチルリン酸亜鉛
（Ｐ量：１３．２質量％、Ｓ量：０質量％、Ｚｎ量：１３質量％）
Ｂ−２：ｓｅｃＣ４／Ｃ６−ジチオリン酸亜鉛
（Ｐ量：６．２質量％、Ｓ量：１４．９質量％、Ｚｎ量：７．２質量％）
Ｃ−１：カルシウムスルホネート
（Ｃａ量２．４質量％、Ｓ量２．９質量％、塩基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｃ−２：過塩基性カルシウムスルホネート
（Ｃａ量１２．０質量％、Ｓ量２．０質量％、塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｃ−３：過塩基性カルシウムフェネート
（Ｃａ量９．３質量％、Ｓ量３．５質量％、塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｄ−１：ビス型ポリブテニルコハク酸イミド（Ｎ：０．６質量％、Ｍｗ１００００）
Ｄ−２：ビス型ポリブテニルコハク酸イミドのホウ酸変性物
（Ｎ：１．５質量％、Ｂ：０．５質量％、Ｍｗ５０００）
Ｅ−１：ジフェニルアミン
Ｅ−２：モリブデンアミン錯体
Ｆ−１：ポリメタクリレート（ＳＳＩ３０）
Ｆ−２：ポリメタクリレート
Ｆ−３：ジメチルシリコン
【０２０７】
【表１】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】実施例で用いた耐久走行用シャーシダイナモにおける耐久走行パターンを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項２】
燃料油（Ａ）中の窒素分のうち燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上が燃料油添加剤に起因することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項３】
前記燃料油添加剤が、アミノ基またはアミド基を有する化合物であること特徴とする請求項２に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項４】
燃料油（Ａ）中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合にｘ×ｙが５００以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項５】
燃料油（Ａ）中において、燃料油中の全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油中に混入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項６】
燃料油（Ａ）の１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下、蒸留性状１０容量％留出温度が７０℃以下、５０容量％留出温度が７５℃以上１０５℃以下、９０容量％留出温度が２２０℃以下、リード蒸気圧が４４ｋＰａ以上９３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項７】
潤滑油（Ｂ）が、尿素アダクト値が４質量％以下であり、かつ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項８】
潤滑油（Ｂ）の１５０℃におけるＴＢＳ粘度が２．９ｍｍ２／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項９】
潤滑油（Ｂ）が、潤滑油全量基準でリン元素として０．００１質量％以上０．５質量％以下のリン系摩耗防止剤を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項１０】
前記リン系摩耗防止剤が、リン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油組成物。
【請求項１２】
燃料油中の窒素分のうち燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上が燃料油添加剤に起因することを特徴とする請求項１１に記載の燃料油組成物。
【請求項１３】
前記燃料油添加剤が、アミノ基またはアミド基を有する化合物であること特徴とする請求項１２に記載の燃料油組成物。
【請求項１４】
燃料油中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合にｘ×ｙが５００以上であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１５】
燃料油中の全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油中に混入することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１６】
１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下、蒸留性状１０容量％留出温度が７０℃以下、５０容量％留出温度が７５℃以上１０５℃以下、９０容量％留出温度が２２０℃以下、リード蒸気圧が４４ｋＰａ以上９３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１７】
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項１８】
尿素アダクト値が４質量％以下且つ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有することを特徴とする請求項１７に記載の潤滑油組成物。
【請求項１９】
１５０℃におけるＴＢＳ粘度が２．９ｍｍ２／ｓ以下であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の潤滑油組成物。
【請求項２０】
潤滑油全量基準でリン元素として０．００１質量％以上０．５質量％以下のリン系摩耗防止剤を含有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項２１】
前記リン系摩耗防止剤が、リン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることを特徴とする請求項２０に記載の潤滑油組成物。
【請求項１】
内燃機関用の燃料油として、燃料油中の窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油（Ａ）を使用し、その内燃機関に用いられる潤滑油として、潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下である潤滑油（Ｂ）を組み合わせて使用することを特徴とする内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項２】
燃料油（Ａ）中の窒素分のうち燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上が燃料油添加剤に起因することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項３】
前記燃料油添加剤が、アミノ基またはアミド基を有する化合物であること特徴とする請求項２に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項４】
燃料油（Ａ）中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合にｘ×ｙが５００以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項５】
燃料油（Ａ）中において、燃料油中の全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油中に混入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項６】
燃料油（Ａ）の１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下、蒸留性状１０容量％留出温度が７０℃以下、５０容量％留出温度が７５℃以上１０５℃以下、９０容量％留出温度が２２０℃以下、リード蒸気圧が４４ｋＰａ以上９３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項７】
潤滑油（Ｂ）が、尿素アダクト値が４質量％以下であり、かつ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項８】
潤滑油（Ｂ）の１５０℃におけるＴＢＳ粘度が２．９ｍｍ２／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項９】
潤滑油（Ｂ）が、潤滑油全量基準でリン元素として０．００１質量％以上０．５質量％以下のリン系摩耗防止剤を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項１０】
前記リン系摩耗防止剤が、リン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の摩擦損失低減方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する窒素含有量が燃料油全量基準で１質量ｐｐｍ以上、かつ燃料油中の硫黄含有量が燃料油全量基準で１０質量ｐｐｍ以下である燃料油組成物。
【請求項１２】
燃料油中の窒素分のうち燃料油全量基準で０．５質量ｐｐｍ以上が燃料油添加剤に起因することを特徴とする請求項１１に記載の燃料油組成物。
【請求項１３】
前記燃料油添加剤が、アミノ基またはアミド基を有する化合物であること特徴とする請求項１２に記載の燃料油組成物。
【請求項１４】
燃料油中に配合される添加剤において、添加剤の配合量を燃料油全量基準でｘ質量ｐｐｍ、添加剤の示差熱天秤（ＴＧＡ）による３００℃の残分を添加剤全量基準でｙ質量％とした場合にｘ×ｙが５００以上であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１５】
燃料油中の全窒素化合物基準で１０質量％以上の窒素化合物が燃焼室を経てエンジン油中に混入することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１６】
１５℃における密度が０．７００ｇ／ｃｍ３以上０．７８３ｇ／ｃｍ３以下、蒸留性状１０容量％留出温度が７０℃以下、５０容量％留出温度が７５℃以上１０５℃以下、９０容量％留出温度が２２０℃以下、リード蒸気圧が４４ｋＰａ以上９３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の燃料油組成物。
【請求項１７】
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の摩擦損失低減方法に使用する潤滑油全量基準で硫黄含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項１８】
尿素アダクト値が４質量％以下且つ粘度指数が１００以上の潤滑油基油を２０質量％以上含有することを特徴とする請求項１７に記載の潤滑油組成物。
【請求項１９】
１５０℃におけるＴＢＳ粘度が２．９ｍｍ２／ｓ以下であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の潤滑油組成物。
【請求項２０】
潤滑油全量基準でリン元素として０．００１質量％以上０．５質量％以下のリン系摩耗防止剤を含有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項２１】
前記リン系摩耗防止剤が、リン酸エステルもしくはリン酸エステル金属塩であることを特徴とする請求項２０に記載の潤滑油組成物。
【図１】
【公開番号】特開２００８−３０３３４４（Ｐ２００８−３０３３４４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５３６６９（Ｐ２００７−１５３６６９）
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]