潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を含有する潤滑油組成物
【課題】粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに潤滑油組成物を提供すること。
【解決手段】炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油及びその製造方法、並びに該潤滑油基油を含有する潤滑油組成物である。
【解決手段】炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油及びその製造方法、並びに該潤滑油基油を含有する潤滑油組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を含有する潤滑油組成物に関し、さらに詳しくは、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を用いた省燃費性に優れた潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に潤滑油は、本質的には粘度を保持し、接触部材の摩耗を防止して潤滑性を付与することを目的に種々の分野で用いられている。この潤滑油は、特に高温での適切な粘度と低温での流動性を保持することが性能上重要なことである。また、最近では、摩擦を発生しない領域で一層の低粘度化を図り、攪拌抵抗を低減することにより、省エネルギーや省燃費を図ることが潤滑油組成物に求められている。
近年、このような省エネルギータイプのエンジンオイルの基油として、粘度指数が１２０以上の高粘度指数基油が使用されるようになってきた。粘度指数が高くなれば、相対的に酸化安定性が向上することは従来から知られていたが、高粘度指数基油は、一般に溶剤脱ろう法で製造されており、低温流動性に劣るという欠点があった。例えば、特許文献１には、粘度指数が１２０以上、好ましくは１４０以上の高粘度指数基油が開示されているが、低い流動点にするのは難しいことが記載されている。低温流動性に劣る潤滑油を、例えばエンジンオイルとして用いた場合には、低温始動時の燃費を悪化させることとなり、短距離走行してエンジンを停止することを繰り返す市街地での走行においては、燃費を高めることが困難になる。従って、高粘度指数を有し、かつ低温流動性に優れた潤滑油基油が求められていた。
【０００３】
また、エンジンの動弁系（特にカム−フォロワー）では、一部金属が接触する混合潤滑状態と、境界潤滑状態が混在した潤滑状態になっている。この潤滑状態では、油膜が高圧にさらされており、この部分でのトラクション係数を低減することが省燃費の観点から望ましい。しかしながら、上述のような高粘度指数基油は、基油中のナフテン環や芳香族環を含むため、トラクション係数が高くなり、省燃費性を高めることは困難である。
さらに、エンジン油による摩擦ロスを低減し、省燃費化を図るためには、エンジン油の低粘度化が有効な方法である。しかしながら、潤滑油を単に低粘度化させただけでは、摺動部での摩耗が増大するうえ、潤滑油の蒸発損失が増加して排気ガスの性状が悪化するなど環境問題を引き起こす場合がある。また油量が減少して潤滑油の劣化速度が速くなるなどの弊害がある。
以上のように、環境性能が高く、また省燃費性の高い潤滑油基油を得ることは容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５４−７０３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような状況下でなされたもので、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を含有する潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、炭化水素系の潤滑油基油であって、特定の粘度指数、組成、トラクション係数を有する潤滑油基油を用いることで前記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、
（１）炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油、
（２）粘度指数１８０以上のワックス留分を、異性化脱ろう工程、水素化仕上げ工程、減圧蒸留工程の順に処理することを特徴とする上記（１）に記載の潤滑油基油の製造方法、
（３）異性化脱ろう工程と水素化仕上げ工程の間に、さらに減圧蒸留工程を有する上記（２）に記載の潤滑油基油の製造方法、
（４）上記（１）に記載の潤滑油基油並びに上記（２）又は（３）に記載の方法で製造した潤滑油基油を含有する潤滑油組成物、
（５）−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下である上記（４）に記載の潤滑油組成物、
（６）ＮＯＡＣＫ値が１５質量％以下である上記（５）に記載の潤滑油組成物、
（７）４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上である上記（５）又は（６）に記載の潤滑油組成物、
（８）４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上である上記（５）又は（６）に記載の潤滑油組成物、
（９）内燃機関用である上記（４）〜（８）のいずれかに記載の潤滑油組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに潤滑油組成物を得ることができる。本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイル、パワーステアリングオイル、自動変速機油（ＡＴＦ）、無段変速機油（ＣＶＴＦ）、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、工作機械用潤滑油、切削油、歯車油、流体軸受け油、転がり軸受け油などに広く適用することができるが、特に、自動車用エンジンオイルに最適である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の潤滑油基油は、炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする。
粘度指数が１３０未満であると、低温流動性が低下し、本発明の目的を達成することができない。好ましい粘度指数は、１４０以上である。なお、上記の粘度指数はＪＩＳ Ｋ ２２８３に従って測定されたものである。
また、環分析によるパラフィン分（％ＣP）は９０％以上である。％ＣPが９０％未満であると酸化安定性が低下する。なお、％ＣPはＡＳＴＭ Ｄ−３２３８に従って測定されたものである。
なお、環分析によるナフテン分（％Ｃn）に関しては、特に制限されないが、７％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましい。％Ｃnが７％以下であれば、さらに良好な酸化安定性を得ることができる。
さらに、２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下である。なお、トラクション係数の測定は、後に詳述する二円筒摩擦試験により測定したものである。
【０００９】
本発明の潤滑油基油の密度は、基油の（動）粘度によって変化するが、従来公知の基油に比較して密度が低い。例えば、１００ニュートラル相当の動粘度の場合でいえば、本発明の潤滑油基油の密度は、０．８３ｇ／ｃｍ3以下、さらに０．８２ｇ／ｃｍ3以下が好ましい。
なお、上記のような性状を有する本発明の潤滑油基油は、ＡＰＩ（アメリカン・ペトロリウム・インステイテュート）グループIIIの規格を満たすことができるものである。
【００１０】
次に、前記潤滑油基油の製造方法について説明する。
本発明における潤滑油基油の製造方法は、特に制限されるものではないが、好ましくは、粘度指数１８０以上のワックスを、下記の如く（ａ）異性化脱ろう工程、必要に応じて行われる（ｂ）減圧蒸留工程、（ｃ）水素化仕上げ工程、（ｄ）減圧蒸留工程の順に処理することにより製造することができる。
（ａ）異性化脱ろう工程
原料として、粘度指数１８０以上のワックスを使用する。さらに、１００℃における動粘度が４〜２０ｍｍ2／ｓ、蒸留試験における１０％留出温度が３８０℃以上のものが好ましい。具体的には、減圧軽油を水素化分解して得られるボトム油を溶剤脱ろうして得られるワックス留分、或いはフィッシャー・トロプッシュ合成によるものなどを使用することができる。
この異性化脱ろうは、ＳＡＰＯ（シリカアルミノフォスフェート）やゼオライト等の担体にＰｔやＰｄ等の貴金属を担持した水素化異性化触媒の存在下、水素化処理を行うことにより実施される。
水素分圧については、通常１ＭＰａ以上、好ましくは２〜２２ＭＰａ、より好ましくは３〜２１ＭＰａである。反応温度については、通常２５０〜５００℃、好ましくは２８０〜４８０℃、より好ましくは３００〜４５０℃である。液時空間速度（ＬＨＳＶ）については、通常０．１〜１０ｈｒ-1、好ましくは０．３〜８ｈｒ-1、より好ましくは０．５〜２ｈｒ-1である。供給水素ガスの割合については、供給油１キロリットルに対して、通常１００〜１０００Ｎｍ3、好ましくは２００〜８００Ｎｍ3、より好ましくは２５０〜６５０Ｎｍ3である。
【００１１】
（ｂ）減圧蒸留工程
前工程の生成油を減圧蒸留により、引火点２００〜２１０℃となるように軽質留分を除去する工程であり、必要に応じて実施される。
（ｃ）水素化仕上げ工程
この水素化仕上げは、前工程で得られた生成油について、シリカ／アルミナ、アルミナ等の非晶質やゼオライト等の結晶質担体にＮｉ／Ｍｏ、Ｃｏ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗ等の金属酸化物やＰｔ、Ｐｄ等の貴金属を担持した水素化触媒の存在下、水素化処理を行うことにより実施される。
水素分圧については、通常１０ＭＰａ以上、好ましくは１３〜２２ＭＰａ、より好ましくは１５〜２１ＭＰａである。反応温度については、通常２００〜３５０℃、好ましくは２５０〜３３０℃、より好ましくは２８０〜３２０℃である。液時空間速度（ＬＨＳＶ）については、通常０．１〜１０ｈｒ-1、好ましくは０．２〜５ｈｒ-1、より好ましくは０．４〜２ｈｒ-1である。供給水素ガスの割合については、供給油１ｋＬに対して、通常１００〜１０００Ｎｍ3、好ましくは２００〜８００Ｎｍ3、より好ましくは２５０〜６５０Ｎｍ3である。
（ｄ）減圧蒸留工程
前工程の生成油を減圧蒸留にて１００℃における動粘度が２.０〜１０.０ｍｍ2／ｓとなるように調整する。
以上の三工程又は四工程によって、本発明における好ましい性状を有する潤滑油基油を効率よく低コストで製造することができる。
本発明の潤滑油基油は、エンジン油，ＡＴＦ、油圧作動油の用途を始め、目的に応じて、その他の潤滑油基油や各種の添加剤を配合して使用することができる。
【００１２】
本発明における潤滑油組成物は、前記潤滑油基油を含有する潤滑油組成物である。この潤滑油は、前記潤滑油基油の特性、すなわち高粘度指数を有し、かつ低温流動性、高酸化安定性を有する潤滑油組成物を得ることができる。
【００１３】
本発明の潤滑油組成物は、−３５℃におけるＣＣＳ粘度（ＳＡＥによるコールド・クランキング・シミュレータ粘度）が６２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下であると、十分な低温流動性を有し、例えば低温でのエンジンの始動性が良好となる。なお、上記のＣＣＳ粘度はＪＩＳ Ｋ ２０１０に従って測定されたものである。
さらに、本発明の潤滑油組成物は、ＮＯＡＣＫ値（２５０℃）が、１５質量％以下であることが好ましい。１５質量％以下であると耐蒸発性が著しく改善される。ＮＯＡＣＫ値とは蒸発性を示す指標であり、ＡＳＴＭ Ｄ−５８００に従って測定されたものである。
【００１４】
本発明の潤滑油組成物は、４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。この条件を満たすことにより、流体摩擦が低減でき、省燃費性能を向上できる。また、４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。この条件を満たすことにより、さらに流体摩擦が低減でき、省燃費性能を向上できる。
【００１５】
本発明の潤滑油組成物においては、潤滑油基油として、上記本発明の潤滑油基油を用いるが、目的に応じて、他の潤滑油基油を混合して用いても良い。その場合、潤滑油組成物の潤滑油基油のうち、本発明の前記潤滑油基油の含有割合は、潤滑油基油全量基準で６０質量％以上であることが好ましく、さらに８０質量％以上、特に９０質量％以上であることが好ましい。本発明の潤滑油基油を潤滑油基油全体の６０質量％以上含有すれば、本発明の潤滑油基油の特性を十分に生かした組成物を得ることができる。
【００１６】
前記本発明の潤滑油基油以外の潤滑油基油としては、特に限定されず、従来から使用されている鉱油や合成油が使用でき、用途などに応じて適宜選定すればよい。
鉱油としては、例えばパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、中間基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油、ブライトストックなどを挙げることができる。一方合成油としては、例えば、ポリ−α−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、多価アルコールエステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、シクロアルカン系化合物などを挙げることができる。
【００１７】
本発明の潤滑油組成物には、用途に応じて適宜添加剤を配合することができる。添加剤としては、通常潤滑油組成物に使用されるものを用いることができ、具体的には、粘度指数向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、無灰系分散剤、摩擦調整剤、金属系清浄剤、摩耗防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、抗乳化剤、消泡剤などが挙げられる。
【００１８】
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体など）、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体（例えば、スチレン−ジエン水素化共重合体など）などが挙げられる。これら粘度指数向上剤の重量平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートでは５，０００〜１，０００，０００が好ましく、１０，００００〜８００，０００がさらに好ましい。また、オレフィン系共重合体では８００〜３００，０００が好ましく、１０，０００〜２００，０００がさらに好ましい。これらの粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜２０質量％の範囲である。
【００１９】
流動点降下剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙げられ、特に、ポリメタクリレートが好ましく用いられる。これらの含有量は、通常、潤滑油組成物基準で０．０１〜５質量％の範囲である。
【００２０】
酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、イソオクチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネイト等の硫黄系酸化防止剤、ホスファイト等のリン系酸化防止剤、さらにモリブデン系酸化防止剤が挙げられる。これらの酸化防止剤は単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常２種以上の組み合わせが好ましく、その配合量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜５質量％が好ましく、０．２〜３質量％が更に好ましい。
【００２１】
無灰分散剤としては、数平均分子量が９００〜３，５００のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、及びこれらのホウ酸変性物等の誘導体等が挙げられる。これらの無灰分散剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜２０質量％の範囲である。
摩擦調整剤としては、例えば、有機モリブデン系化合物、脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸エステル、油脂類、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられる。これらの粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０５〜４質量％の範囲である。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属（ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等）又はアルカリ土類金属（カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等）のスルホネート、フェネート、サリシレート及びナフテネート等が挙げられる。これらは単独で又は複数種を組合せて使用できる。これらの金属系清浄剤の全塩基価及び添加量は、要求される潤滑油の性能に応じて任意に選択でき、全塩基価は、過塩素酸法で通常０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、望ましくは２０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、その配合量は、通常、潤滑油組成物基準で０．１〜１０質量％の範囲である。
【００２２】
摩耗防止剤としては、例えば、ジチオリン酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ジチオカルバミン酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ナフテン酸金属塩（Ｐｂなど）、脂肪酸金属塩（Ｐｂなど）、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルハイドロゲンホスファイト、リン酸エステルアミン塩、リン酸エステル金属塩（Ｚｎなど）、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、ジアルキルポリスルフィド、ジアリールアルキルポリスルフィド、ジアリールポリスルフィドなどが挙げられる。これらの摩耗防止剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜５質量％の範囲である。
【００２３】
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられ、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜３質量％の範囲である。
【００２４】
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体等が挙げられ、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜３質量％の範囲である。
消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリアクリレート等が挙げられる。
【００２５】
本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイルに最適であり、特にThe Society of Automotive Engineersの分類体系ＳＡＥ（Ｊ３００）における０Ｗ−２０グレード、さらに低粘度化したマルチグレード油に適しており、エンジンに加わる粘性抵抗を下げることができ、省燃費性を向上させることが期待される。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
評価方法
（１）密度；ＪＩＳ Ｋ２２４９に準拠して、１５℃における密度を測定した。
（２）動粘度；ＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して、４０℃及び１００℃における動粘度を測定した。
（３）粘度指数；ＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して粘度指数を測定した。
（４）Ｎｏａｃｋ値；ＡＳＴＭ Ｄ−５８００に準拠してＮｏａｃｋ値を測定した。２５０℃、１時間の条件で測定した。
（５）ＣＣＳ粘度；ＪＩＳ Ｋ２０１０に準拠して、−３５℃におけるＣＣＳ粘度を測定した。
（６）トラクション係数；トラクション係数の測定は、二円筒摩擦試験機にて行った。すなわち、接している同じサイズの円筒（直径４０ｍｍ、厚さ２０ｍｍで被駆動側は曲率半径２０ｍｍのタイコ型、駆動側はクラウニングなしのフラット型）の一方を一定速度で、他方の回転速度を連続的に変化させ、両円筒の接触部分に錘により１４７．１Ｎの荷重を与えて、両円筒間に発生する接線力、すなわち、トラクション力を測定し、トラクション係数を求めた。この円筒はクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４２０の鏡面仕上げでできており、平均週速６．８ｍ／ｓ、最大ヘルツ接触圧は１．２４ＧＰａであった。また、流体温度（油温）２０℃でのトラクション係数を測定するにあたっては、油タンクを循環冷却装置により油温を２０℃に冷却させ、すべり率５％におけるトラクション係数を求めた。
（７）環分析によるパラフィン分；ＡＳＴＭ Ｄ−３２３８に従って測定した。
（８）高温高せん断粘度；石油学会石油類試験関係規格ＪＰＩ−５Ｓ−３６−９１に準拠して、１５０℃における高温高せん断粘度を測定した。
（９）駆動トルク改善率（％）（３０℃）；排気量２ＬのＳＯＨＣエンジンのカムシャフトをモーターで駆動し、その際にカム軸にかかるトルクを測定した。カム軸の回転数は、７５０ｒｐｍ、エンジン油温は３０℃とした。基準油として、市販ＳＬ ５Ｗ−２０エンジン油（動粘度（４０℃）；４１．４５ｍｍ2／ｓ、動粘度（１００℃）；８．３８３ｍｍ2／ｓ、粘度指数；１８４、ＣＣＳ粘度（−３５℃）；６９００ｍＰａ・ｓ、高温高せん断粘度（１５０℃）；２．６２ｍＰａ・ｓ、Ｎｏａｃｋ値；１３．０質量％）の３０℃における駆動トルクを測定し、実施例４〜７、比較例３及び４の潤滑油組成物の駆動トルク改善率（％）で評価した。数字が大きいほど駆動トルクが改善され、省燃費性が高いことを示す。
【００２７】
実施例１
フィッシャー・トロプッシュ合成により得られた第１表に記載される性状を有するワックス原料Ａを、ゼオライトに白金を担持させた水素化異性化触媒を用いて、反応温度３６０℃、圧力１３ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比８００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。次いで、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力１３ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、軽質分と目的の１００℃粘度４．５〜５．０ｍｍ2／ｓである基油１、及びボトム留分の３留分に分留した。基油１の性状を第２表に示す。
【００２８】
実施例２
実施例１で得られた生成油の減圧蒸留条件を変えて、沸点範囲を狭くし、１００℃粘度が４．０〜４．５ｍｍ2／ｓである基油２を得た。基油２の性状を第２表に示す。
【００２９】
実施例３
フィッシャー・トロプッシュ合成により得られた第１表に記載される性状を有するワックス原料Ｂを、水素化異性化触媒を用いて、反応温度３５３℃、圧力１３ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比８００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。次いで、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力１３ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、軽質分と目的の１００℃粘度３．０〜３．５ｍｍ2／ｓである基油３、及びボトム留分の３留分に分留した。基油３の性状を第２表に示す。
【００３０】
比較例１及び比較例２
通常の減圧蒸留装置から得られた減圧重質軽油を水素化分解して、ナフサ〜軽油を製造する際に得られるボトム留分を溶剤脱ロウして得たワックスと、該ボトム留分を５０：５０の比率で混合し、第１表に記載される性状を有する原料Ｃを得た。原料Ｃを、水素化異性化触媒を用いて、反応温度３４０℃、圧力４ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比５００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。脱ロウされた生成油は減圧蒸留装置により、引火点を２００℃に調整した後、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力２１ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ０．５ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、目的の１００℃粘度３．０〜３．５ｍｍ2／ｓである比較基油２（比較例２）、目的の１００℃粘度４．５〜５．０ｍｍ2／ｓである比較基油１（比較例１）、及びボトム留分の３留分に分留した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例４〜７、比較例３及び４
第３表に示す配合量で潤滑油組成物を調製し、上記評価方法にて評価した。結果を第３表に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
（注）
＊１ 粘度指数向上剤：ポリメタクリレート（重量平均分子量；５５０，０００）
＊２ 流動点降下剤：ポリアルキルメタクリレート（重量平均分子量；６，０００）
＊３ 酸化防止剤：フェノール系酸化防止剤（イソオクチル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニルプロピオネートとジアルキルジフェニルアミン（窒素含有量；４．６２質量％）の混合物
＊４ 金属系清浄剤：カルシウムスルホネート（塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量；１２質量％）
＊５ 無灰分散剤：ポリブテニルコハク酸イミド（窒素含有量；０．７質量％）及びホウ素変性ポリブテニルコハク酸イミド（ホウ素含有量；０．２質量％、窒素含有量；２．１質量％）の混合物
＊６ 摩耗防止剤：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ含有量；０．１１質量％、リン含有量；０．１０質量％、アルキル基；第２級ブチル基及び第２級ヘキシル基の混合物）
＊７ 摩擦調整剤：モリブデンジチオカーバメート（Ｍｏ含有量；４．５質量％）
＊８ その他添加剤：防錆剤、金属不活性化剤、抗乳化剤及び消泡剤の混合物
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の潤滑油基油及びこれを用いた潤滑油組成物は、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い。本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイル、パワーステアリングオイル、自動変速機油（ＡＴＦ）、無段変速機油（ＣＶＴＦ）、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、工作機械用潤滑油、切削油、歯車油、流体軸受け油、転がり軸受け油などに広く適用することができるが、特に、自動車用エンジンオイルに最適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を含有する潤滑油組成物に関し、さらに詳しくは、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を用いた省燃費性に優れた潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に潤滑油は、本質的には粘度を保持し、接触部材の摩耗を防止して潤滑性を付与することを目的に種々の分野で用いられている。この潤滑油は、特に高温での適切な粘度と低温での流動性を保持することが性能上重要なことである。また、最近では、摩擦を発生しない領域で一層の低粘度化を図り、攪拌抵抗を低減することにより、省エネルギーや省燃費を図ることが潤滑油組成物に求められている。
近年、このような省エネルギータイプのエンジンオイルの基油として、粘度指数が１２０以上の高粘度指数基油が使用されるようになってきた。粘度指数が高くなれば、相対的に酸化安定性が向上することは従来から知られていたが、高粘度指数基油は、一般に溶剤脱ろう法で製造されており、低温流動性に劣るという欠点があった。例えば、特許文献１には、粘度指数が１２０以上、好ましくは１４０以上の高粘度指数基油が開示されているが、低い流動点にするのは難しいことが記載されている。低温流動性に劣る潤滑油を、例えばエンジンオイルとして用いた場合には、低温始動時の燃費を悪化させることとなり、短距離走行してエンジンを停止することを繰り返す市街地での走行においては、燃費を高めることが困難になる。従って、高粘度指数を有し、かつ低温流動性に優れた潤滑油基油が求められていた。
【０００３】
また、エンジンの動弁系（特にカム−フォロワー）では、一部金属が接触する混合潤滑状態と、境界潤滑状態が混在した潤滑状態になっている。この潤滑状態では、油膜が高圧にさらされており、この部分でのトラクション係数を低減することが省燃費の観点から望ましい。しかしながら、上述のような高粘度指数基油は、基油中のナフテン環や芳香族環を含むため、トラクション係数が高くなり、省燃費性を高めることは困難である。
さらに、エンジン油による摩擦ロスを低減し、省燃費化を図るためには、エンジン油の低粘度化が有効な方法である。しかしながら、潤滑油を単に低粘度化させただけでは、摺動部での摩耗が増大するうえ、潤滑油の蒸発損失が増加して排気ガスの性状が悪化するなど環境問題を引き起こす場合がある。また油量が減少して潤滑油の劣化速度が速くなるなどの弊害がある。
以上のように、環境性能が高く、また省燃費性の高い潤滑油基油を得ることは容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５４−７０３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような状況下でなされたもので、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに該基油を含有する潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、炭化水素系の潤滑油基油であって、特定の粘度指数、組成、トラクション係数を有する潤滑油基油を用いることで前記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、
（１）炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油、
（２）粘度指数１８０以上のワックス留分を、異性化脱ろう工程、水素化仕上げ工程、減圧蒸留工程の順に処理することを特徴とする上記（１）に記載の潤滑油基油の製造方法、
（３）異性化脱ろう工程と水素化仕上げ工程の間に、さらに減圧蒸留工程を有する上記（２）に記載の潤滑油基油の製造方法、
（４）上記（１）に記載の潤滑油基油並びに上記（２）又は（３）に記載の方法で製造した潤滑油基油を含有する潤滑油組成物、
（５）−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下である上記（４）に記載の潤滑油組成物、
（６）ＮＯＡＣＫ値が１５質量％以下である上記（５）に記載の潤滑油組成物、
（７）４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上である上記（５）又は（６）に記載の潤滑油組成物、
（８）４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上である上記（５）又は（６）に記載の潤滑油組成物、
（９）内燃機関用である上記（４）〜（８）のいずれかに記載の潤滑油組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い潤滑油基油及びその製造方法、並びに潤滑油組成物を得ることができる。本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイル、パワーステアリングオイル、自動変速機油（ＡＴＦ）、無段変速機油（ＣＶＴＦ）、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、工作機械用潤滑油、切削油、歯車油、流体軸受け油、転がり軸受け油などに広く適用することができるが、特に、自動車用エンジンオイルに最適である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の潤滑油基油は、炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする。
粘度指数が１３０未満であると、低温流動性が低下し、本発明の目的を達成することができない。好ましい粘度指数は、１４０以上である。なお、上記の粘度指数はＪＩＳ Ｋ ２２８３に従って測定されたものである。
また、環分析によるパラフィン分（％ＣP）は９０％以上である。％ＣPが９０％未満であると酸化安定性が低下する。なお、％ＣPはＡＳＴＭ Ｄ−３２３８に従って測定されたものである。
なお、環分析によるナフテン分（％Ｃn）に関しては、特に制限されないが、７％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましい。％Ｃnが７％以下であれば、さらに良好な酸化安定性を得ることができる。
さらに、２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下である。なお、トラクション係数の測定は、後に詳述する二円筒摩擦試験により測定したものである。
【０００９】
本発明の潤滑油基油の密度は、基油の（動）粘度によって変化するが、従来公知の基油に比較して密度が低い。例えば、１００ニュートラル相当の動粘度の場合でいえば、本発明の潤滑油基油の密度は、０．８３ｇ／ｃｍ3以下、さらに０．８２ｇ／ｃｍ3以下が好ましい。
なお、上記のような性状を有する本発明の潤滑油基油は、ＡＰＩ（アメリカン・ペトロリウム・インステイテュート）グループIIIの規格を満たすことができるものである。
【００１０】
次に、前記潤滑油基油の製造方法について説明する。
本発明における潤滑油基油の製造方法は、特に制限されるものではないが、好ましくは、粘度指数１８０以上のワックスを、下記の如く（ａ）異性化脱ろう工程、必要に応じて行われる（ｂ）減圧蒸留工程、（ｃ）水素化仕上げ工程、（ｄ）減圧蒸留工程の順に処理することにより製造することができる。
（ａ）異性化脱ろう工程
原料として、粘度指数１８０以上のワックスを使用する。さらに、１００℃における動粘度が４〜２０ｍｍ2／ｓ、蒸留試験における１０％留出温度が３８０℃以上のものが好ましい。具体的には、減圧軽油を水素化分解して得られるボトム油を溶剤脱ろうして得られるワックス留分、或いはフィッシャー・トロプッシュ合成によるものなどを使用することができる。
この異性化脱ろうは、ＳＡＰＯ（シリカアルミノフォスフェート）やゼオライト等の担体にＰｔやＰｄ等の貴金属を担持した水素化異性化触媒の存在下、水素化処理を行うことにより実施される。
水素分圧については、通常１ＭＰａ以上、好ましくは２〜２２ＭＰａ、より好ましくは３〜２１ＭＰａである。反応温度については、通常２５０〜５００℃、好ましくは２８０〜４８０℃、より好ましくは３００〜４５０℃である。液時空間速度（ＬＨＳＶ）については、通常０．１〜１０ｈｒ-1、好ましくは０．３〜８ｈｒ-1、より好ましくは０．５〜２ｈｒ-1である。供給水素ガスの割合については、供給油１キロリットルに対して、通常１００〜１０００Ｎｍ3、好ましくは２００〜８００Ｎｍ3、より好ましくは２５０〜６５０Ｎｍ3である。
【００１１】
（ｂ）減圧蒸留工程
前工程の生成油を減圧蒸留により、引火点２００〜２１０℃となるように軽質留分を除去する工程であり、必要に応じて実施される。
（ｃ）水素化仕上げ工程
この水素化仕上げは、前工程で得られた生成油について、シリカ／アルミナ、アルミナ等の非晶質やゼオライト等の結晶質担体にＮｉ／Ｍｏ、Ｃｏ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗ等の金属酸化物やＰｔ、Ｐｄ等の貴金属を担持した水素化触媒の存在下、水素化処理を行うことにより実施される。
水素分圧については、通常１０ＭＰａ以上、好ましくは１３〜２２ＭＰａ、より好ましくは１５〜２１ＭＰａである。反応温度については、通常２００〜３５０℃、好ましくは２５０〜３３０℃、より好ましくは２８０〜３２０℃である。液時空間速度（ＬＨＳＶ）については、通常０．１〜１０ｈｒ-1、好ましくは０．２〜５ｈｒ-1、より好ましくは０．４〜２ｈｒ-1である。供給水素ガスの割合については、供給油１ｋＬに対して、通常１００〜１０００Ｎｍ3、好ましくは２００〜８００Ｎｍ3、より好ましくは２５０〜６５０Ｎｍ3である。
（ｄ）減圧蒸留工程
前工程の生成油を減圧蒸留にて１００℃における動粘度が２.０〜１０.０ｍｍ2／ｓとなるように調整する。
以上の三工程又は四工程によって、本発明における好ましい性状を有する潤滑油基油を効率よく低コストで製造することができる。
本発明の潤滑油基油は、エンジン油，ＡＴＦ、油圧作動油の用途を始め、目的に応じて、その他の潤滑油基油や各種の添加剤を配合して使用することができる。
【００１２】
本発明における潤滑油組成物は、前記潤滑油基油を含有する潤滑油組成物である。この潤滑油は、前記潤滑油基油の特性、すなわち高粘度指数を有し、かつ低温流動性、高酸化安定性を有する潤滑油組成物を得ることができる。
【００１３】
本発明の潤滑油組成物は、−３５℃におけるＣＣＳ粘度（ＳＡＥによるコールド・クランキング・シミュレータ粘度）が６２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下であると、十分な低温流動性を有し、例えば低温でのエンジンの始動性が良好となる。なお、上記のＣＣＳ粘度はＪＩＳ Ｋ ２０１０に従って測定されたものである。
さらに、本発明の潤滑油組成物は、ＮＯＡＣＫ値（２５０℃）が、１５質量％以下であることが好ましい。１５質量％以下であると耐蒸発性が著しく改善される。ＮＯＡＣＫ値とは蒸発性を示す指標であり、ＡＳＴＭ Ｄ−５８００に従って測定されたものである。
【００１４】
本発明の潤滑油組成物は、４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。この条件を満たすことにより、流体摩擦が低減でき、省燃費性能を向上できる。また、４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。この条件を満たすことにより、さらに流体摩擦が低減でき、省燃費性能を向上できる。
【００１５】
本発明の潤滑油組成物においては、潤滑油基油として、上記本発明の潤滑油基油を用いるが、目的に応じて、他の潤滑油基油を混合して用いても良い。その場合、潤滑油組成物の潤滑油基油のうち、本発明の前記潤滑油基油の含有割合は、潤滑油基油全量基準で６０質量％以上であることが好ましく、さらに８０質量％以上、特に９０質量％以上であることが好ましい。本発明の潤滑油基油を潤滑油基油全体の６０質量％以上含有すれば、本発明の潤滑油基油の特性を十分に生かした組成物を得ることができる。
【００１６】
前記本発明の潤滑油基油以外の潤滑油基油としては、特に限定されず、従来から使用されている鉱油や合成油が使用でき、用途などに応じて適宜選定すればよい。
鉱油としては、例えばパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、中間基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油、ブライトストックなどを挙げることができる。一方合成油としては、例えば、ポリ−α−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、多価アルコールエステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、シクロアルカン系化合物などを挙げることができる。
【００１７】
本発明の潤滑油組成物には、用途に応じて適宜添加剤を配合することができる。添加剤としては、通常潤滑油組成物に使用されるものを用いることができ、具体的には、粘度指数向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、無灰系分散剤、摩擦調整剤、金属系清浄剤、摩耗防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、抗乳化剤、消泡剤などが挙げられる。
【００１８】
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体など）、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体（例えば、スチレン−ジエン水素化共重合体など）などが挙げられる。これら粘度指数向上剤の重量平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートでは５，０００〜１，０００，０００が好ましく、１０，００００〜８００，０００がさらに好ましい。また、オレフィン系共重合体では８００〜３００，０００が好ましく、１０，０００〜２００，０００がさらに好ましい。これらの粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜２０質量％の範囲である。
【００１９】
流動点降下剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙げられ、特に、ポリメタクリレートが好ましく用いられる。これらの含有量は、通常、潤滑油組成物基準で０．０１〜５質量％の範囲である。
【００２０】
酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、イソオクチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネイト等の硫黄系酸化防止剤、ホスファイト等のリン系酸化防止剤、さらにモリブデン系酸化防止剤が挙げられる。これらの酸化防止剤は単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常２種以上の組み合わせが好ましく、その配合量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜５質量％が好ましく、０．２〜３質量％が更に好ましい。
【００２１】
無灰分散剤としては、数平均分子量が９００〜３，５００のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、及びこれらのホウ酸変性物等の誘導体等が挙げられる。これらの無灰分散剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜２０質量％の範囲である。
摩擦調整剤としては、例えば、有機モリブデン系化合物、脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸エステル、油脂類、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられる。これらの粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０５〜４質量％の範囲である。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属（ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等）又はアルカリ土類金属（カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等）のスルホネート、フェネート、サリシレート及びナフテネート等が挙げられる。これらは単独で又は複数種を組合せて使用できる。これらの金属系清浄剤の全塩基価及び添加量は、要求される潤滑油の性能に応じて任意に選択でき、全塩基価は、過塩素酸法で通常０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、望ましくは２０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、その配合量は、通常、潤滑油組成物基準で０．１〜１０質量％の範囲である。
【００２２】
摩耗防止剤としては、例えば、ジチオリン酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ジチオカルバミン酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ナフテン酸金属塩（Ｐｂなど）、脂肪酸金属塩（Ｐｂなど）、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルハイドロゲンホスファイト、リン酸エステルアミン塩、リン酸エステル金属塩（Ｚｎなど）、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、ジアルキルポリスルフィド、ジアリールアルキルポリスルフィド、ジアリールポリスルフィドなどが挙げられる。これらの摩耗防止剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜５質量％の範囲である。
【００２３】
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられ、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜３質量％の範囲である。
【００２４】
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体等が挙げられ、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．０１〜３質量％の範囲である。
消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリアクリレート等が挙げられる。
【００２５】
本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイルに最適であり、特にThe Society of Automotive Engineersの分類体系ＳＡＥ（Ｊ３００）における０Ｗ−２０グレード、さらに低粘度化したマルチグレード油に適しており、エンジンに加わる粘性抵抗を下げることができ、省燃費性を向上させることが期待される。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
評価方法
（１）密度；ＪＩＳ Ｋ２２４９に準拠して、１５℃における密度を測定した。
（２）動粘度；ＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して、４０℃及び１００℃における動粘度を測定した。
（３）粘度指数；ＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して粘度指数を測定した。
（４）Ｎｏａｃｋ値；ＡＳＴＭ Ｄ−５８００に準拠してＮｏａｃｋ値を測定した。２５０℃、１時間の条件で測定した。
（５）ＣＣＳ粘度；ＪＩＳ Ｋ２０１０に準拠して、−３５℃におけるＣＣＳ粘度を測定した。
（６）トラクション係数；トラクション係数の測定は、二円筒摩擦試験機にて行った。すなわち、接している同じサイズの円筒（直径４０ｍｍ、厚さ２０ｍｍで被駆動側は曲率半径２０ｍｍのタイコ型、駆動側はクラウニングなしのフラット型）の一方を一定速度で、他方の回転速度を連続的に変化させ、両円筒の接触部分に錘により１４７．１Ｎの荷重を与えて、両円筒間に発生する接線力、すなわち、トラクション力を測定し、トラクション係数を求めた。この円筒はクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４２０の鏡面仕上げでできており、平均週速６．８ｍ／ｓ、最大ヘルツ接触圧は１．２４ＧＰａであった。また、流体温度（油温）２０℃でのトラクション係数を測定するにあたっては、油タンクを循環冷却装置により油温を２０℃に冷却させ、すべり率５％におけるトラクション係数を求めた。
（７）環分析によるパラフィン分；ＡＳＴＭ Ｄ−３２３８に従って測定した。
（８）高温高せん断粘度；石油学会石油類試験関係規格ＪＰＩ−５Ｓ−３６−９１に準拠して、１５０℃における高温高せん断粘度を測定した。
（９）駆動トルク改善率（％）（３０℃）；排気量２ＬのＳＯＨＣエンジンのカムシャフトをモーターで駆動し、その際にカム軸にかかるトルクを測定した。カム軸の回転数は、７５０ｒｐｍ、エンジン油温は３０℃とした。基準油として、市販ＳＬ ５Ｗ−２０エンジン油（動粘度（４０℃）；４１．４５ｍｍ2／ｓ、動粘度（１００℃）；８．３８３ｍｍ2／ｓ、粘度指数；１８４、ＣＣＳ粘度（−３５℃）；６９００ｍＰａ・ｓ、高温高せん断粘度（１５０℃）；２．６２ｍＰａ・ｓ、Ｎｏａｃｋ値；１３．０質量％）の３０℃における駆動トルクを測定し、実施例４〜７、比較例３及び４の潤滑油組成物の駆動トルク改善率（％）で評価した。数字が大きいほど駆動トルクが改善され、省燃費性が高いことを示す。
【００２７】
実施例１
フィッシャー・トロプッシュ合成により得られた第１表に記載される性状を有するワックス原料Ａを、ゼオライトに白金を担持させた水素化異性化触媒を用いて、反応温度３６０℃、圧力１３ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比８００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。次いで、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力１３ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、軽質分と目的の１００℃粘度４．５〜５．０ｍｍ2／ｓである基油１、及びボトム留分の３留分に分留した。基油１の性状を第２表に示す。
【００２８】
実施例２
実施例１で得られた生成油の減圧蒸留条件を変えて、沸点範囲を狭くし、１００℃粘度が４．０〜４．５ｍｍ2／ｓである基油２を得た。基油２の性状を第２表に示す。
【００２９】
実施例３
フィッシャー・トロプッシュ合成により得られた第１表に記載される性状を有するワックス原料Ｂを、水素化異性化触媒を用いて、反応温度３５３℃、圧力１３ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比８００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。次いで、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力１３ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、軽質分と目的の１００℃粘度３．０〜３．５ｍｍ2／ｓである基油３、及びボトム留分の３留分に分留した。基油３の性状を第２表に示す。
【００３０】
比較例１及び比較例２
通常の減圧蒸留装置から得られた減圧重質軽油を水素化分解して、ナフサ〜軽油を製造する際に得られるボトム留分を溶剤脱ロウして得たワックスと、該ボトム留分を５０：５０の比率で混合し、第１表に記載される性状を有する原料Ｃを得た。原料Ｃを、水素化異性化触媒を用いて、反応温度３４０℃、圧力４ＭＰａ、ＬＨＳＶ１．０ｈｒ-1、水素／油比５００ＮＬ／Ｌの条件で水素化脱ロウした。脱ロウされた生成油は減圧蒸留装置により、引火点を２００℃に調整した後、アルミナ担体にＮｉとＷを担持した触媒により、圧力２１ＭＰａ、反応温度２６０℃、ＬＨＳＶ０．５ｈｒ-1の条件で水素化仕上げした。得られた生成油を減圧蒸留にて、目的の１００℃粘度３．０〜３．５ｍｍ2／ｓである比較基油２（比較例２）、目的の１００℃粘度４．５〜５．０ｍｍ2／ｓである比較基油１（比較例１）、及びボトム留分の３留分に分留した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例４〜７、比較例３及び４
第３表に示す配合量で潤滑油組成物を調製し、上記評価方法にて評価した。結果を第３表に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
（注）
＊１ 粘度指数向上剤：ポリメタクリレート（重量平均分子量；５５０，０００）
＊２ 流動点降下剤：ポリアルキルメタクリレート（重量平均分子量；６，０００）
＊３ 酸化防止剤：フェノール系酸化防止剤（イソオクチル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニルプロピオネートとジアルキルジフェニルアミン（窒素含有量；４．６２質量％）の混合物
＊４ 金属系清浄剤：カルシウムスルホネート（塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量；１２質量％）
＊５ 無灰分散剤：ポリブテニルコハク酸イミド（窒素含有量；０．７質量％）及びホウ素変性ポリブテニルコハク酸イミド（ホウ素含有量；０．２質量％、窒素含有量；２．１質量％）の混合物
＊６ 摩耗防止剤：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ含有量；０．１１質量％、リン含有量；０．１０質量％、アルキル基；第２級ブチル基及び第２級ヘキシル基の混合物）
＊７ 摩擦調整剤：モリブデンジチオカーバメート（Ｍｏ含有量；４．５質量％）
＊８ その他添加剤：防錆剤、金属不活性化剤、抗乳化剤及び消泡剤の混合物
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の潤滑油基油及びこれを用いた潤滑油組成物は、粘度指数が高く、低温流動性に優れ、蒸発性が低く、かつトラクション係数が低い。本発明の潤滑油組成物は、自動車用エンジンオイル、パワーステアリングオイル、自動変速機油（ＡＴＦ）、無段変速機油（ＣＶＴＦ）、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、工作機械用潤滑油、切削油、歯車油、流体軸受け油、転がり軸受け油などに広く適用することができるが、特に、自動車用エンジンオイルに最適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油。
【請求項２】
粘度指数１８０以上のワックス留分を、異性化脱ろう工程、水素化仕上げ工程、減圧蒸留工程の順に処理することを特徴とする請求項１に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項３】
異性化脱ろう工程と水素化仕上げ工程の間に、さらに減圧蒸留工程を有する請求項２に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の潤滑油基油並びに請求項２又は３に記載の製造方法で製造した潤滑油基油を含有する潤滑油組成物。
【請求項５】
−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下である請求項４に記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
ＮＯＡＣＫ値が１５質量％以下である請求項５に記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上である請求項５又は６に記載の潤滑油組成物。
【請求項８】
４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上である請求項５又は６に記載の潤滑油組成物。
【請求項９】
無灰分散剤として、数平均分子量が９００〜３，５００のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン及びこれらのホウ酸変性物から選ばれる１種以上を含む請求項４〜８のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項１０】
摩耗防止剤として、ジチオリン酸金属塩、ジチオカルバミン酸金属塩、ナフテン酸金属塩、脂肪酸金属塩、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルハイドロゲンホスファイト、リン酸エステルアミン塩、リン酸エステル金属塩、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、ジアルキルポリスルフィド、ジアリールアルキルポリスルフィド及びジアリールポリスルフィドから選ばれる１種以上を含む請求項４〜９のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項１１】
内燃機関用である請求項４〜１０のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項１】
炭化水素系の潤滑油基油であって、粘度指数が１３０以上であり、環分析によるパラフィン分（％ＣP）が９０％以上であり、かつ２０℃におけるトラクション係数が０．０４以下であることを特徴とする潤滑油基油。
【請求項２】
粘度指数１８０以上のワックス留分を、異性化脱ろう工程、水素化仕上げ工程、減圧蒸留工程の順に処理することを特徴とする請求項１に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項３】
異性化脱ろう工程と水素化仕上げ工程の間に、さらに減圧蒸留工程を有する請求項２に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の潤滑油基油並びに請求項２又は３に記載の製造方法で製造した潤滑油基油を含有する潤滑油組成物。
【請求項５】
−３５℃におけるＣＣＳ粘度が６２００ｍＰａ・ｓ以下である請求項４に記載の潤滑油組成物。
【請求項６】
ＮＯＡＣＫ値が１５質量％以下である請求項５に記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
４０℃における動粘度が３５ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．６ｍＰａ・ｓ以上である請求項５又は６に記載の潤滑油組成物。
【請求項８】
４０℃における動粘度が３１ｍｍ2／ｓｅｃ以下で、かつ、１５０℃における高温高せん断粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以上である請求項５又は６に記載の潤滑油組成物。
【請求項９】
無灰分散剤として、数平均分子量が９００〜３，５００のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン及びこれらのホウ酸変性物から選ばれる１種以上を含む請求項４〜８のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項１０】
摩耗防止剤として、ジチオリン酸金属塩、ジチオカルバミン酸金属塩、ナフテン酸金属塩、脂肪酸金属塩、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルハイドロゲンホスファイト、リン酸エステルアミン塩、リン酸エステル金属塩、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、ジアルキルポリスルフィド、ジアリールアルキルポリスルフィド及びジアリールポリスルフィドから選ばれる１種以上を含む請求項４〜９のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【請求項１１】
内燃機関用である請求項４〜１０のいずれかに記載の潤滑油組成物。
【公開番号】特開２０１２−２１１３３８（Ｐ２０１２−２１１３３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７８６４（Ｐ２０１２−１５７８６４）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【分割の表示】特願２００５−２００６１４（Ｐ２００５−２００６１４）の分割
【原出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【分割の表示】特願２００５−２００６１４（Ｐ２００５−２００６１４）の分割
【原出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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