JP5210151B2 - 超軽質炭化水素液体 - Google Patents

Description

本発明は、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑油添加剤希釈油及びこの潤滑油添加剤希釈油を含む油溶性添加剤濃縮物に関する。本発明は、油溶性添加剤濃縮物を含む潤滑油製品にも関する。本発明は、更に、これらの潤滑油添加剤希釈油、油溶性添加剤濃縮物、及び潤滑油製品を作る方法に関する。

潤滑油添加剤、特に自動車用添加剤、例えば、粘度指数改良剤及び洗剤−阻害剤（ＤＩ）パッケージはそれらを使用可能にするための潤滑油添加剤希釈油を必要とする。従って、潤滑油添加剤希釈油は、潤滑油添加剤を溶解して油溶性添加剤濃縮物を提供するために使用される。これらの油溶性添加剤濃縮物は、輸送、取扱い、及び最終的に潤滑油製品を提供するために潤滑基油中へのブレンドが容易な添加剤を作る。油溶性添加剤濃縮物は、そのままでは潤滑油製品として使用できるものではなく又は適当なものでもない。むしろ、油溶性添加剤濃縮物は、潤滑基油ストックとブレンドして潤滑油製品を提供する。潤滑油添加剤希釈油は、潤滑油添加剤を容易に溶解して、潤滑基油ストックに容易に可溶な油添加剤濃縮物を提供することが望ましい。更に、潤滑油添加剤希釈油は、例えば、高揮発性、高粘度、及びヘテロ原子等の不純物を含めた任意の望ましくない特徴を潤滑基油ストックに、従って最終的には潤滑油製品に導入しないことが望ましい。

異なる潤滑油添加剤希釈油は、適当な油溶性添加剤濃縮物を提供するためには異なる量の潤滑油添加剤希釈油を必要とする。例えば、ギアオイル添加剤パッケージを含む油溶性添加剤濃縮物は、２５重量％と少ない潤滑油添加剤希釈油を含んでもよい。ＤＩパッケージを含む油溶性添加剤濃縮物は、一般的に、約５０重量％の潤滑油添加剤希釈油を含む。粘度指数改良剤を含む油溶性添加剤濃縮物は、一般的に、約９０重量％以上の潤滑油添加剤希釈油を含む。

現在、殆どのＤＩパッケージ及び粘度指数改良剤と一緒に使用されている潤滑油添加剤希釈油は、ＡＰＩグループＩに入る高度に芳香族系の基油である。高い溶解性及び利便性を有するＡＰＩグループＩ基油は潤滑油添加剤希釈油として好まれている。しかし、これらのグループＩ油は平均以下の低温性能しかなく、これらは、更に高度に飽和される現代の油よりも酸化に対して更に一層影響を受け易い。更に、グループＩ油は、その他の基油よりも低い粘度指数（ＶＩ）及び高い揮発度を有する。更に、グループＩ基油は高い硫黄濃度を有する。潤滑油添加剤希釈油は、潤滑油製品の５〜１０重量％まで含むことができる。従って、潤滑油添加剤希釈油の性質は、潤滑油添加剤希釈油での望ましくない性質が潤滑油製品の性質にマイナスの影響を与えるので重要である。潤滑油製品にとってこれらの性質はより望ましいが、通常のＡＰＩグループＩＩ、通常のグループＩＩＩ、及びグループＩＶ基油は、添加剤を溶解するためのこれらの乏しい能力によって潤滑油添加剤希釈油として使用することが難しい。従って、これらの基油は潤滑油添加剤希釈油として実用的ではない。

潤滑基油ストックに添加した場合、ＤＩパッケージ又は粘度指数改良剤を含む一般的な油溶性添加剤、濃縮物は、潤滑油製品組成物を濃化してその低温性能を損なう傾向がある。過去において潤滑油製品の濃化を回避するための試みとして使用されていた低粘度潤滑油添加剤希釈油は、高揮発度又は乏しい添加剤溶解性を有し、それらを殆どの用途にとって不適切なものとしていた。エンジンオイルに添加した場合、一般的な油溶性添加剤濃縮物は、コールド−クランクシミュレーター（ＣＣＳ）粘度及びミニ回転粘度計（ＭＲＶ）に悪影響を及ぼす傾向がある。自動変速装置液体及びギアオイルに添加した場合、一般的な油溶性添加剤濃縮物は、低温でのブルックフィールド粘度に悪影響を及ぼす傾向がある。

従って、低粘度、低揮発度、及び不純物、例えば、硫黄含有化合物等の低濃度を有する潤滑油添加剤希釈油が望まれる。低揮発度を有する一般的な潤滑基油はまた、それらに、殆どの用途に対して不適切性を与える高粘度を有し、低粘度を有する一般的な潤滑基油はまた、それらに、殆どの用途に対して不適切性を与える低揮発度及び乏しい添加剤溶解性を有する。

エンジン製造業者は、世界的に見て、彼らが、排気ガス後処理装置が必要とする操作に対する安全係数を提供すると考える、エンジンオイル及び添加剤について化学的制限を導入している。これらの要件は、添加剤、潤滑基油ストック、及び潤滑油添加剤希釈油としての使用に適するものは何かについて直接に影響を与える。エンジンオイルについての低硫黄及び燐の制限が提案されている。約０．３重量％の硫黄の制限で、亜鉛ジチオ−ジホスフェート耐摩耗添加剤は更に高価な添加剤で部分的に置き換えられ、硫黄洗剤を減少させることが必要になり、基油は、組成の自由度を設けることが必要とされる。制限が０．２重量％の硫黄に向けて動くと、低減された硫黄又は硫黄ゼロの潤滑基油及び希釈油が本質的に組成目標に合致することになる。国際潤滑油規格化及び認定委員会（ＩＬＳＡＣ）ＧＦ−４の乗用車エンジンオイル、ＡＰＩ ＰＣ−１０の強力エンジンオイル、及びその他の高品質潤滑油製品規格は低硫黄組成物を要求している。

ＩＬＳＡＣ／オイル委員会は、２００４年７月１日の市場へＧＦ−４を導入するための勧告開始日を付して、２００４年１月８日付けで乗用車モーターオイルに対する新たなＧＦ−４規格を採用した。ＧＦ−４規格に合致するエンジンオイルのための新たなベンチテスト要件は、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２による最大硫黄含有量である。従って、１０Ｗオイルは最大０．７重量％の硫黄を有することができ一方０Ｗ、及び５Ｗオイルは、最大０．５重量％の硫黄を有することができる。更に、ＧＦ−４規格に合致するオイルは、２５０℃で１時間後に１５重量％未満のＡＳＴＭ Ｄ５８００によるノアク（Ｎｏａｃｋ）揮発度、及び３７１℃で最大１０％を伴うＡＳＴＭ Ｄ６４１７による模擬蒸留を有さなければならない。ＡＰＩ ＰＣ−１０は、強力ディーゼルエンジンオイルに対して提案された規格であり、２００６年又は２００７年に認可されることが予想される。ＰＣ−１０オイルはまた、ＧＦ−４乗用車モーターオイルに対して要求される硫黄量と同様に、硫黄に対する制限を下げていることが予想される。

従って、低硫黄、優れた添加剤溶解性、良好なエラストマー相溶性、低揮発度、低粘度、高い酸化安定性、良好な低温性能、及び潤滑基油における優れた溶解性を有する潤滑油添加剤希釈油が求められる。

本発明は、パラフィン高含有ワックスから誘導される超軽質炭化水素液体に関する。パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの超軽質炭化水素液体は、潤滑油添加剤希釈油として使用されてもよい。従って、本発明は、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑油添加剤希釈油及びこの潤滑油添加剤希釈油を含む油溶性添加剤濃縮物に関する。本発明はまた、油溶性添加剤濃縮物を含む潤滑油製品に関する。本発明は、更に、パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの超軽質炭化水素液体、潤滑油添加剤希釈油、油溶性添加剤濃縮物、及び潤滑油製品を作る方法に関する。

潤滑油製品は、少なくとも１つの潤滑基油及び少なくとも１つの添加剤を含む。一般的に、少なくとも１つの添加剤は、潤滑基油における添加剤の溶解性を改善するために、少なくとも１つの添加剤及び潤滑油添加剤希釈油を含む油溶性添加剤濃縮物の形体で潤滑基油に添加される。潤滑油添加剤希釈油としては、この油が潤滑油製品の揮発度に関与しないように十分強力であり、潤滑油製品を濃化するのにそれほど強力ではないことが重要である。

驚くべきことに、パラフィン高含有ワックスから誘導される或種の潤滑基油は、優れた潤滑油添加剤希釈油を作ることが見出された。適当なパラフィン高含有ワックスの例としては、フィッシャー−トロプシュ誘導ワックス、スラックワックス、脱油スラックスワックス、及び精製フートオイル、ワックス状潤滑ラフィネート、ｎ−パラフィンワックス、直鎖アルファオレフィン（ＮＡＯ）ワックス、化学プラント処理で製造されたワックス、脱油石油誘導ワックス、微結晶ワックス、及びこれらの混合物が挙げられる。これらのパラフィン高含有ワックスは、予想外に低い揮発度及び低い粘度並びに、又予想外に良好な添加剤溶解性を有する潤滑基油留分を提供するために加工処理される。好ましい一実施形態においては、パラフィン高含有ワックスはフィッシャー−トロプシュ誘導ワックスであり、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を与える。

従って、驚くべきことに、３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含み、１００℃で約１．０ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔの動粘度及び次式：
ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）
で計算されるノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有する、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油は、潤滑油添加剤希釈油として都合よく使用することができることが見出された。

好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃で約２．０〜３．５ｃＳｔ、更に好ましくは１００℃で約２．０〜３．０ｃＳｔの粘度を有する。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、５０重量％未満のノアク揮発度を有する。本発明によるパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、これらの比較的に低い動粘度を与える予想外に低いノアク揮発度を有する。

本発明の潤滑基油はまた、好ましいアルキル分岐配置を有することができる。従って、本発明の潤滑基油は主にメチル分岐を含むことができる。分岐は、１００個の炭素当たり６〜１８個のアルキル分岐が存在し、２５％を超える分岐が互いに離れて５個以上の炭素原子であり、４０％未満の分岐が互いに離れて２〜３個以内の炭素原子である様なものであることができる。

パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの潤滑基油は、低揮発度、低粘度、特別な低温性能、及び良好な添加剤溶解性を必要とする用途で使用することができる。更に、パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの潤滑基油は、優れた耐酸化性及び良好なエラストマー相溶性を示す。都合よく、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、低揮発度を必要とする用途、例えば、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−４及びＡＰＩ ＰＣ−１０のエンジンオイルに添加剤希釈油として使用することができる。

本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、水素異性化を含む方法によりパラフィン高含有ワックスから調製される。好ましくは、パラフィン高含有ワックスは、約６００°Ｆ〜７５０°Ｆの条件下で、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブを使用して水素異性化される。

好ましい一実施形態においては、パラフィン高含有ワックスはフィッシャー−トロプシュ誘導ワックスであり、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を与える。潤滑基油留分は、フィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス状留分から調製される。従って、油溶性添加剤濃縮物で使用されるフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、生成物流を提供するためにフィッシャー−トロプシュ合成を行う工程、生成物流から実質的にパラフィン系のワックス供給物を単離する工程、実質的にパラフィン系のワックス供給物を水素異性化する工程、異性化油を単離する工程、及び場合により異性化油を水素化精製する工程を含む方法により作られる。この方法から、０．３０重量％未満の芳香族及び３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含み、１００℃で約１．０ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔの動粘度及びノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有するフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分が単離される。本明細書で参照される好ましい実施形態のフィッシャー−トロプシュ潤滑基油もこの方法から単離されてもよい。好ましくは、パラフィン系ワックス供給物は、約６００°Ｆ〜７５０°Ｆの条件下で、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブを使用して水素異性化される。フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油を作るための好ましい方法は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる２００３年１２月２３日出願の米国特許出願第１０／７４４，８７０号に記載されている。高い単環式パラフィン及び低い多環式パラフィンを有するフィッシャー−トロプシュ潤滑基油留分は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる２００３年１２月２３日出願の米国特許出願第１０／７４４，３８９号に記載されている。

本発明によれば、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、比較的に高い重量％の環状パラフィン官能基を有する分子を含む。好ましい実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む。別の好ましい実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、５を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む。多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の高い比（又は、単環式パラフィン官能基を有する分子の高い重量％及び多環式パラフィン官能基を有する分子の低い重量％）を含む、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は特別の潤滑油添加剤希釈油であり、特別の油溶性添加剤濃縮物を作る。

パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの潤滑基油留分は高いパラフィン含有量を含むにも拘らず、これらは、環状パラフィンが添加剤溶解性を付与するので、ＶＩ改良剤及び潤滑油添加剤パッケージを含めた添加剤に対する溶解性を予想外に示す。パラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの潤滑基油留分はまた、多環式パラフィン官能基を有する分子が酸化安定性を減少し、粘度指数を低下させ、及びノアク揮発度を増加するので望ましい。多環式パラフィン官能基を有する分子の効果のモデルは、Ｖ．Ｊ．Ｇａｔｔｏ ｅｔ ａｌ．、「物性における化学構造の影響並びに水素化分解ベースストック及びポリαオレフィンの抗酸化剤応答（Ｔｈｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔｏｃｋｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙａｌｐｈａｏｌｅｆｉｎｓ）」、Ｊ．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ １９−１、２００２年４月、３〜１８頁において与えられている。更に、本発明の潤滑基油留分は予想外に低い揮発度及び比較的に低い粘度を示す。

従って、好ましい実施形態においては、油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として使用されるパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、非常に低い重量％の芳香族官能基を有する分子、高い重量％の環状パラフィン官能基を有する分子、及び多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の高い比（又は、単環式パラフィン官能基を有する分子の高い重量％及び多環式パラフィン官能基を有する分子の非常に低い重量％）を含む。本発明の潤滑基油はまた、好ましいアルキル分岐配置を有することができる。

油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として使用されるパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、ＡＳＴＭ Ｄ２５４９−０２の溶出カラムクロマトグラフィーで決定される９５重量％を超える飽和物を含む。オレフィンは、長期間Ｃ^１３核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）により検出可能な量より少ない量で存在する。好ましくは、芳香族官能基を有する分子は、ＨＰＬＣ−ＵＶにより０．３重量％未満の量で存在し、低水準芳香族を測定するために修正されたＡＳＴＭ Ｄ５２９２−９９により確認された。好ましい実施形態においては、芳香族官能基を有する分子は、０．１０重量％未満、好ましくは０．０５重量％未満、更に好ましくは０．０１重量％未満の量で存在する。硫黄は、ＡＳＴＭ Ｄ５４５３−００による紫外線蛍光により決定される、２５ｐｐｍｗ未満、好ましくは５ｐｐｍｗ未満、更に好ましくは１ｐｐｍｗ未満の量で存在する。

本発明によれば、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として都合よく使用される。本発明による油溶性添加剤濃縮物は、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を５〜９８重量％及び１つ又は複数の潤滑油添加剤を少なくとも２重量％含み、潤滑基油留分は、
３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含み、１００℃で約１．０〜３．５ｃＳｔの粘度及びノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有する。パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、潤滑油添加剤を容易に溶解し、潤滑基油ストックに容易に可溶な油添加剤濃縮物を与える。更に、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、例えば、高揮発度、高粘度、及びヘテロ原子等の不純物を含めた任意の望ましくない特徴を潤滑基油ストックに、従って最終的には潤滑油製品に導入しない。本発明による潤滑油製品は、油溶性添加剤濃縮物及び１つ又は複数の潤滑基油を含む。潤滑油製品は、１つ又は複数の更なる添加剤及びその他の油溶性添加剤濃縮物を場合により含んでもよい。

定義及び用語
以下の用語は本明細書全体を通して使用され、別途指示がなければ以下の意味を有する。

「ＡＰＩ ＣＩ−４」は、強力エンジンオイルの現行のエンジンオイルサービス業務分野の規格である。

「ＡＰＩ ＰＣ−１０」は、強力エンジンオイルの提案されている新たなエンジンオイルサービス業務分野の規格である。ＰＣ−１０オイルはまた、ＧＦ−４自動車ガソリンエンジンオイルに関して同じ量で、硫黄に対して低減された制限を有することが予想される。

「ＩＬＳＡＣ ＧＦ−３」は、２００１年７月１日に公示された自動車ガソリンエンジンのエンジンオイルサービス業務分野の規格である。

「ＩＬＳＡＣ ＧＦ−４」は、２００４年１月８日に認可され、２００４年７月１日に公示された自動車ガソリンエンジンの新たなエンジンオイルサービス業務分野の規格である。この業務分野は、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２により新たな硫黄制限を導入する。０Ｗ及び５Ｗオイルに対する最大硫黄制限は０．５重量％であり、一方１０Ｗオイルに対する最大硫黄制限は０．７重量％である。

「ＳＡＥ Ｊ３００マルチグレードエンジンオイル」は、２００１年６月に改定されたＳＡＥ Ｊ３００におけるマルチグレードエンジンオイルに対するエンジンオイル粘度分類により定義されるエンジンオイルである。マルチグレード粘度タイプは、０Ｗ−ＸＸ、５Ｗ−ＸＸ、１５Ｗ−ＸＸ、２０Ｗ−ＸＸ、及び２５Ｗ−ＸＸ（ＸＸは、２０、３０、４０、５０、又は６０である）である。特別の制限は、ＡＳＴＭ Ｄ５２９３による最大低温クランク粘度、ＡＳＴＭ Ｄ４６８４による降伏応力を持たない最大低温ポンプ輸送粘度、ＡＳＴＭ Ｄ４４５による１００℃での最小及び最大低剪断速度動粘度、及びＡＳＴＭ Ｄ４６８３又はＡＳＴＭ Ｄ５４８１による最小高温高剪断速度粘度として定義される。

「フィッシャー−トロプシュ法から誘導される」又は「フィッシャー−トロプシュ誘導」という用語は、生成物、留分、又は供給物が、フィッシャー−トロプシュ法によるいずれかの段階で発生するか又は生成されることを意味する。

「石油から誘導される」又は「石油誘導」という用語は、生成物、留分、又は供給物が、石油原油の蒸留からの蒸気頭上流及び非気化性残留部分の残留燃料から発生することを意味する。石油誘導の源はガス田濃縮物からのものであることができる。

パラフィン高含有ワックスは、一般的に、４０重量％を超え、好ましくは５０重量％を超え、更に好ましくは７５重量％を超えるｎ−パラフィンの高含有量を有するワックスを意味する。好ましくは、本発明で使用されるパラフィン高含有ワックスはまた、窒素及び硫黄の非常に低い水準、一般的には、窒素及び硫黄を一緒にした合計で２５ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満を有する。本発明で使用されてもよいパラフィン高含有ワックスの例としては、スラックワックス、脱油スラックワックス、精製フートオイル、ワックス状潤滑ラフィネート、ｎ−パラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学プラント処理で製造されたワックス、脱油石油誘導ワックス、微結晶ワックス、フィッシャー−トロプシュワックス、及びこれらの混合物が挙げられる。本発明において有用なパラフィン高含有ワックスの流動点は、５０℃を超え、好ましくは６０℃を超える。

「パラフィン高含有ワックスから誘導される」という用語は、生成物、留分、又は供給物が、パラフィン高含有ワックスから発生するか又はパラフィン高含有ワックスによるいずれかの段階で生成されることを意味する。

芳香族は、原子の群における非局在化電子の数が、４ｎ＋２のヒュッケル則に対する解（例えば、ｎ＝１なら、６個の電子等）に相当する非局在化電子の連続した雲を共有する原子の少なくとも１つの群を含む任意の炭化水素化合物を意味する。一般的な例としては、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン等が挙げられるがこれらに限定されない。

環状パラフィン官能基を有する分子とは、１つ又は複数の置換基、単環式又は結合した多環式飽和炭化水素基であるか又はそれを含む任意の分子を意味する。環状パラフィン基は１つ又は複数、好ましくは１〜３個の置換基で場合により置換することができる。代表的な例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘプチル、デカヒドロナフタレン、オクタヒドロペンタレン、（ペンタデカン−６−イル）シクロヘキサン、３，７，１０−トリシクロヘキシルペンタデカン、デカヒドロ−１−（ペンタデカン−６−イル）ナフタレン等が挙げられるがこれらに限定されない。

単環式パラフィン官能基を有する分子とは、３〜７個の環炭素の単環式飽和炭化水素基である任意の分子、又は３〜７個の環炭素の単一単環式飽和炭化水素基で置換された任意の分子を意味する。環状パラフィン基は１つ又は複数、好ましくは１〜３個の置換基で場合により置換することができる。代表的な例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘプチル、（ペンタデカン−６−イル）シクロヘキサン等が挙げられるがこれらに限定されない。

多環式パラフィン官能基を有する分子とは、２つ以上の結合環の結合多環式飽和炭化水素環基である任意の分子、２つ以上の結合環の１つ又は複数の結合多環式飽和炭化水素環基で置換された任意の分子、又は３〜７個の環炭素の２つ以上の単環式飽和炭化水素基で置換された任意の分子を意味する。結合多環式飽和炭化水素環基は、好ましくは、２つの結合環のものである。環状パラフィン基は、１つ又は複数、好ましくは１〜３個の置換基で場合により置換されていてもよい。代表的な例としては、デカヒドロナフタレン、オクタヒドロナフタレン、３，７，１０−トリシクロヘキシルペンタデカン、デカヒドロ−１−（ペンタデカン−６−イル）ナフタレン等が挙げられるがこれらに限定されない。

ブルックフィールド粘度：ＡＳＴＭ Ｄ２９８３−０３は、低温での自動車液体潤滑油の低剪断速度粘度を決定するために使用される。自動変速装置液体、ギアオイル、トルク及びトラクター液体、並びに工業及び自動車油圧オイルの低温、低剪断速度粘度は多くの場合ブルックフィールド粘度で特定される。ＧＭ ２００３ ＤＥＸＲＯＮＥ（登録商標）ＩＩＩ自動変速装置液体規格は、−４０℃で２０，０００ｃＰの最大ブルックフィールド粘度を必要とする。Ｆｏｒｄ ＭＥＲＣＯＮ（登録商標）Ｖ規格は、−４０℃で５，０００〜１３，０００ｃＰのブルックフィールド粘度を必要とする。７５Ｗギア潤滑油に対する自動車ギア潤滑油粘度分類ＳＡＥ Ｊ３０６は、１５０，０００ｃｐの粘度に対する最大温度が−４０℃である様な低温粘度規格を有する。自動変速装置液体及びギアオイルに添加された場合、本発明の油溶性添加剤濃縮物は、低温においてブルックフィールド粘度に悪影響を及ぼさない。

動粘度は、重力下での液体の流動抵抗の測定値である。多数の潤滑基油、これらから作られた潤滑油製品、及び装置の正確な運転は、使用されている液体の適切な粘度に依存する。動粘度はＡＳＴＭ Ｄ４４５−０１により決定される。結果はセンチストークス（ｃＳｔ）で報告される。本発明のフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、１００℃で約１．０ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔの動粘度を有する。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃で約２．０ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔの動粘度を有し、更に好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃で約２．０ｃＳｔ〜３．０ｃＳｔの動粘度を有する。

粘度指数（ＶＩ）は、オイルの運動粘度についての温度変化の効果を示す経験的な単位のない数字である。液体は温度と共に粘度を変化させ、加熱した場合に粘性が低下する；オイルのＶＩが高ければ高い程、温度と共に粘度を変化させるその傾向は低くなる。相対的に一定の粘度が広範囲に変化する温度で要求される場合は高ＶＩ潤滑油が必要とされる。例えば、ある自動車では、エンジンオイルは寒冷時スタートを可能にするために十分自由に流動しなければならないが、完全な潤滑を提供するためには温まった後は十分粘稠でなければならない。ＶＩは、ＡＳＴＭ Ｄ２２７０−９３に記載されている様にして決定することができる。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、約１０５〜１５５の粘度指数を有する。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油の「粘度指数係数」は、潤滑基油留分の動粘度から誘導される経験的な数字である。粘度指数係数は、次式：
粘度指数係数＝２８×ｌｎ（１００℃での潤滑基油留分の動粘度）＋９５
で計算される。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、粘度指数係数を超える粘度指数を有してもよい。

流動点は、潤滑基油のサンプルが慎重に制御された条件下で流動を開始する温度の測定値である。流動点は、ＡＳＴＭ Ｄ５９５０−０２に記載されている様にして決定されてもよい。結果は摂氏度で報告される。多数の市販潤滑基油は流動点に対する規格を有する。潤滑基油が低い流動点を有する場合、これらはまた、恐らく、その他の良好な低温性、例えば、低い曇り点、低いコールドフィルター目詰まり点、及び低温クランク粘度等を有するはずである。曇り点は、流動点に対する補完的測定値であり、潤滑基油のサンプルが慎重に特定された条件下で曇りの発生を開始する温度として表示される。曇り点は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ５７７３−９５により決定することができる。約３５℃より下の流動点−曇り点の差を有する潤滑基油が望ましい。高い流動点−曇り点の差は、曇り点規格に合致させるために潤滑基油を非常に低い流動点まで加工処理することを必要とする。

ノアク揮発度は、ＡＳＴＭ Ｄ５８００により、一定の空気の流れが６０分間通過するテスト坩堝において、オイルが、２５０℃で大気圧より２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ；２６．７ｍｂａｒ）下の圧力で加熱された場合に失われる、重量％で表されるオイルの質量として定義される。ノアク揮発度及びＡＳＴＭ Ｄ５８００と良く相関する揮発度を計算するのに更に便利な方法は、ＡＳＴＭ Ｄ６３７５による熱重量分析器テスト（ＴＧＡ）を使用する方法である。ＴＧＡノアク揮発度は、別途言及されない限り本明細書を通して使用される。ＴＧＡノアク及び類似の方法で測定されるエンジンオイルのノアク揮発度は乗用車のエンジンにおける燃費と相関することが分かった。低揮発度に対する厳しい要件は、幾つかの最新のエンジンオイル規格、例えば、ヨーロッパのＡＣＥＡ Ａ−３及びＢ−３並びに北アメリカのＩＬＳＡＣ ＧＦ−３等の重要な側面である。好ましくは、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、５０重量％未満のノアク揮発度を有する。更に好ましくは、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、３５重量％未満のノアク揮発度を有する。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油の「ノアク揮発度係数」は、潤滑基油留分の運動粘度から誘導される経験的数字である。ノアク揮発度係数は、次式：
ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）
で計算される。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、ノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有する。

アニリン点テストは、オイルが、オイルと接触するエラストマー（ゴム化合物）を損傷する可能性があるかを示す。アニリン点は、アニリン（Ｃ_６Ｈ_５ＮＨ_２）及びオイルの等容量が単一相を形成する最低温度（°Ｆ又は℃）であり、「アニリン点温度」と呼ばれる。アニリン点（ＡＰ）は、オイルサンプルにおける芳香族炭化水素の量及びタイプと大体相関する。低ＡＰは高芳香族を示し、一方、高ＡＰは低芳香族含有量を示す。アニリン点はＡＳＴＭ Ｄ６１１−０４により決定される。好ましくは、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、３６×ｌｎ（１００℃での潤滑基油留分の動粘度）＋２００を超えるアニリン点を有する。従って、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は良好なエラストマー相溶性を示す。

Ｌ−４触媒テストを伴うオキシデーター（Ｏｘｉｄａｔｏｒ）ＢＮは、Ｄｏｒｎｔｅ型酸素吸収装置（Ｒ．Ｗ．Ｄｏｒｎｔｅ「ホワイトオイルの酸化（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｈｉｔｅ Ｏｉｌｓ）」、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ．２８、２６頁、１９３６年）により酸化抵抗性を測定するテストである。通常、条件は３４０°Ｆで１気圧の純粋酸素であり、結果は、１００ｇのオイルが１０００ｍｌのＯ_２を吸収するのに要する時間で報告する。Ｌ−４触媒テストを伴うオキシデーターＢＮでは、１００ｇのオイル当たり０．８ｍｌの触媒が使用される。触媒は、ケロシンにおける可溶性金属ナフテネートの混合物で、使用されるクランクケースオイルの平均金属分析をシミュレートする。可溶性金属ナフテネートの混合物は、使用されるクランクケースオイルの平均金属分析をシミュレートする。触媒における金属の水準は次の通りである：銅＝６，９２７ｐｐｍ；鉄＝４，０８３ｐｐｍ；鉛＝８０，２０８ｐｐｍ；マンガン＝３５０ｐｐｍ；スズ＝３，５６５ｐｐｍ。添加剤パッケージは、１００ｇのオイル当たり８０ミリモルの亜鉛ビスポリプロピレンフェニルジチオ−ホスフェート又は約１．１ｇのＯＬＯＡ（登録商標）２６０である。Ｌ−４触媒テストを伴うオキシデーターＢＮは、シミュレートされる用途における潤滑油製品の応答を測定する。１リットルの酸素を吸収するための高い値、即ち長い時間は良好な安定性を示す。ＯＬＯＡ（登録商標）は、Ｏｒｏｎｉｔｅ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ Ａｄｄｉｔｉｖｅ（登録商標）の頭文字で、ＣｈｅｖｒｏｎＴｅｘａｃｏ Ｏｒｏｎｉｔｅ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。

一般的に、Ｌ−４触媒テストを伴うオキシデーターＢＮの結果は約７時間を超えるべきものである。好ましくは、Ｌ−４を伴うオキシデーターＢＮ値は約１０時間を超えるであろう。好ましくは、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、約１０時間を超える結果を有する。本発明のフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は１０時間を大幅に超える結果を有する。好ましくは、本発明の油溶性添加剤濃縮物のフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、２５時間を超えるＬ−４触媒を伴うオキシデーターＢＮのテスト結果を有する。

パラフィン高含有ワックス
本発明の潤滑基油を作るのに使用されるパラフィン高含有ワックスは、ｎ−パラフィンの高含有量を有する任意のワックスであることができる。好ましくは、パラフィン高含有ワックスは、４０重量％を超え、好ましくは５０重量％を超え、更に好ましくは７５重量％を超えるｎ−パラフィンを含む。好ましくは、本発明で使用されるパラフィン高含有ワックスはまた、極めて低水準の窒素及び硫黄を有し、一般的には、窒素及び硫黄を一緒にした合計で２５ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満を有する。本発明で使用されてもよいパラフィン高含有ワックスの例としては、スラックワックス、脱油スラックスワックス、精製フートオイル、ワックス状潤滑ラフィネート、ｎ−パラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学プラント処理で製造されたワックス、脱油石油誘導ワックス、微結晶ワックス、フィッシャー−トロプシュワックス、及びこれらの混合物が挙げられる。本発明において有用なパラフィン高含有ワックスの流動点は、５０℃を超え、好ましくは６０℃を超える。

これらのパラフィン高含有ワックスは、低揮発度及び低粘度を有し、又予想外に良好な添加剤溶解性を有する潤滑基油留分を与えるために加工処理することができることが見出された。好ましい一実施形態においては、パラフィン高含有ワックスはフィッシャー−トロプシュ誘導ワックスであり、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を与える。

フィッシャー−トロプシュ合成
フィッシャー−トロプシュ化学においては、合成ガスは、反応条件下でフィッシャー−トロプシュ触媒との接触により液体炭化水素に転換される。一般的に、メタン及び場合により更に重い炭化水素（エタン及びそれより重いもの）は、合成ガスを提供するために通常の合成ガス発生器を通して送ることができる。一般的に、合成ガスは水素及び一酸化炭素を含み、少量の二酸化炭素及び／又は水を含むことができる。合成ガスにおける硫黄、窒素、ハロゲン、セレン、燐及び砒素の汚染物質の存在は望ましくない。この理由のため、及び合成ガスの品質により、フィッシャー−トロプシュ化学を実施する前に供給物から硫黄及びその他の汚染物質を除去することが好ましい。これらの汚染物質を除去するための手段は当業者に良く知られている。例えば、ＺｎＯの保護床は、硫黄不純物の除去にとって好ましい。その他の汚染物質を除去するための手段は当業者に良く知られている。合成ガス反応中に生成される二酸化炭素及びまだ除去されていない任意の更なる硫黄化合物を除去するためにフィッシャー−トロプシュ反応器の前に合成ガスを精製することが望ましい場合もある。これは、例えば、合成ガスを、充填カラムにおいて薄いアルカリ溶液（例えば、炭酸カリウム水溶液）と接触させることにより遂行することができる。

フィッシャー−トロプシュ法においては、適当な温度及び圧力の反応条件下でＨ_２及びＣＯの混合物を含む合成ガスをフィッシャー−トロプシュ触媒と接触させることにより、液体及び気体炭化水素を形成する。フィッシャー−トロプシュ反応は、一般的に、約３００〜７００°Ｆ（１４９〜３７１℃）、好ましくは約４００〜５５０°Ｆ（２０４〜２２８℃）の温度；約１０〜６００ｐｓｉａ（０．７〜４１ｂａｒ）、好ましくは約３０〜３００ｐｓｉａ（２〜２１ｂａｒ）の圧力；及び約１００〜１０，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒ、好ましくは約３００〜３，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒの触媒空間速度で行われる。フィッシャー−トロプシュ型反応を行うための条件の例は当業者に良く知られている。

フィッシャー−トロプシュ合成方法の生成物は、大部分がＣ_５〜Ｃ_１００＋の範囲を伴うＣ_１〜Ｃ_２００＋の範囲であることができる。反応は様々な反応器タイプ、例えば、１つ又は複数の触媒床を含む固定床反応器、スラリー反応器、流動床反応器、又は異なるタイプの反応器の組合せ等で行うことができる。その様な反応方法及び反応器は良く知られており文献にも記録されている。

本発明の実施に当って好ましいスラリーフィッシャー−トロプシュ法は、強力な発熱合成反応に対して優れた熱（及び質量）移動特性を利用し、相対的に高分子量、コバルト触媒を使用する場合はパラフィン系炭化水素を生成することができる。スラリー方法においては、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスは、反応条件下で液体である合成反応の炭化水素生成物を含むスラリー液体において分散され懸濁された粒状のフィッシャー−トロプシュタイプ炭化水素合成触媒を含むスラリーを通して第３相として気泡化される。一酸化炭素に対する水素のモル比は約０．５〜約４の広い範囲であってもよいが、更に一般的には、約０．７〜約２．７５、好ましくは約０．７〜約２．５の範囲内である。特に好ましいフィッシャー−トロプシュ法はまた、全ての目的のために参照として本明細書に完全に組み込まれるＥＰ０６０９０７９において教示されている。

一般的に、フィッシャー−トロプシュ触媒は、金属酸化物支持体上のＶＩＩＩ族遷移金属を含む。触媒は貴金属促進剤（単数又は複数）及び／又は結晶性モレキュラーシーブを含むことができる。適当なフィッシャー−トロプシュ触媒はＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ及びＲｅの１つ又は複数を含み、コバルトが好ましい。好ましいフィッシャー−トロプシュ触媒は、適当な無機支持体材料、好ましくは１つ又は複数の耐火性金属酸化物を含む材料上でコバルト及びＲｅ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｈ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｕ、Ｍｇ及びＬａの１つ又は複数の有効量を含む。一般的に、触媒において存在するコバルトの量は全触媒組成物の約１〜約５０重量％である。触媒は、塩基性酸化物促進剤、例えば、ＴｈＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、及びＴｉＯ_２等、ＺｒＯ_２等の促進剤、貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ）、貨幣金属（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）、及びその他の遷移金属、例えば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＲｅ等を含むこともできる。適当な支持体材料としては、アルミナ、シリカ、マグネシア及びチタニア又はこれらの混合物が挙げられる。コバルト含有触媒にとって好ましい支持体はチタニアを含む。有用な触媒及びこれらの調製は知られており、例示のためであって触媒選択に関して限定するものではない米国特許第４，５６８，６６３号において例示されている。

或種の触媒は、相対的に低いものから中間までの鎖成長の可能性を与えることが知られており、反応生成物は相対的に高い割合の低分子量（Ｃ_２〜８）オレフィン及び相対的に低い割合の高分子量（Ｃ_３０＋）ワックスを含む。或種のその他の触媒は、相対的に高い鎖成長の可能性を与えることが知られており、反応生成物は相対的に低い割合の低分子量（Ｃ_２〜８）オレフィン及び相対的に高い割合の高分子量（Ｃ_３０＋）ワックスを含む。その様な触媒は当業者に良く知られており、簡単に入手すること及び／又は調製することができる。

フィッシャー−トロプシュ法からの生成物は主にパラフィンを含む。フィッシャー−トロプシュ反応からの生成物は、一般に、軽質反応生成物及びワックス状反応生成物を含む。軽質反応生成物（即ち、濃縮物留分）は、約Ｃ_３０まで量を減らした、主としてＣ_５〜Ｃ_２０の範囲にある約７００°Ｆより下で沸騰する炭化水素（例えば、中間蒸留物燃料を経由するテールガス）を含む。ワックス状反応生成物（即ち、ワックス留分）は、Ｃ_１０まで量を減らした、主としてＣ_２０＋の範囲にある約６００°Ｆより上で沸騰する炭化水素（例えば、重質パラフィンを経由する真空ガスオイル）を含む。

軽質反応生成物及びワックス状生成物は共に実質的にパラフィン系である。ワックス状生成物は、一般に、７０重量％を超える直鎖パラフィンを含み、多くの場合８０重量％を超える直鎖パラフィンを含む。軽質反応生成物はかなりの割合のアルコール及びオレフィンを伴うパラフィン系生成物を含む。或る場合には、軽質反応生成物は、５０重量％或いはそれ以上のアルコール及びオレフィンを含むことができる。本発明による油溶性濃縮物及び潤滑油製品において潤滑油添加剤希釈油として使用されるフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を提供するための方法に対して供給原料として使用されるものがワックス状反応生成物（即ち、ワックス留分）である。

油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として使用されるフィッシャー−トロプシュ潤滑基油留分は、水素異性化を含む方法によりフィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス状留分から調製される。好ましくは、フィッシャー−トロプシュ潤滑基油は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる米国特許出願第１０／７４４，８７０号（２００３年１２月２３日出願）に記載されている方法により作られる。本発明による油溶性添加剤濃縮物において使用されるフィッシャー−トロプシュ潤滑基油留分は、油溶性添加剤濃縮物の成分が受け取られてブレンドされる場所とは異なる場所、及び油溶性添加剤濃縮物が潤滑基油ストックとブレンドされて潤滑油製品を提供する場所とは異なる場所で製造することができる。油溶性添加剤濃縮物が作られる場所は、潤滑油製品が作られる場所と同じか異なることもできる。

軽質潤滑基油留分を提供する方法
本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導されるこれらの軽質潤滑基油留分は、本明細書で記載されている様に、潤滑基油留分を提供するために、パラフィン高含有ワックスを提供する工程及びそして、このパラフィン高含有ワックスを水素異性化する工程を含む方法により作られる。好ましくは、パラフィン高含有ワックスは、約６００°Ｆ〜７５０°Ｆの条件下で、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブを使用して水素異性化される。

好ましい一実施形態においては、パラフィン高含有ワックスは、フィッシャー−トロプシュ誘導ワックスであり、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を与える。油溶性添加剤濃縮物において使用されるフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、フィッシャー−トロプシュ合成方法と、それに続く、フィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス状留分の水素異性化により作られる。

水素異性化
パラフィン高含有ワックスは、本発明による油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として有用な潤滑基油留分を提供するために水素異性化を含む方法に掛けられる。

水素異性化は、分子構造中への分岐の選択的付加により潤滑基油のコールドフロー性を改善することを意図するものである。水素異性化は、理想的には、パラフィン高含有ワックスの非ワックス状イソ−パラフィンへの高い転換水準を達成しながら同時に熱分解による転換を最小限にする。好ましくは、本発明における水素異性化のための条件は、ワックス供給物において約７００°Ｆより上で沸騰する化合物の約７００°Ｆより下で沸騰する化合物への転換が、約１０重量％〜５０重量％、好ましくは１５重量％〜４５重量％に維持される様に調節される。

本発明によれば、水素異性化は、形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブを使用して行われる。本発明において有用な水素異性化触媒は、形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブ及び場合により耐火性酸化物支持体上の触媒的に活性な金属水素化成分を含む。本明細書において使用される「中間細孔径」という用語は、多孔性無機酸化物がか焼形体にある場合に約３．９〜約７．１Åの範囲の有効空隙孔を意味する。本発明の実施において使用される形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブは、一般に、１−Ｄ １０−、１１−又は１２−環のモレキュラーシーブである。本発明の好ましいモレキュラーシーブは１−Ｄ １０−環の種類のもので、１０−（又は１１−又は１２−）環モレキュラーシーブは、酸素に結合した１０（又は１１又は１２）個の四面体配位原子（Ｔ−原子）を有する。１−Ｄモレキュラーシーブにおいては、１０−環（又はそれ以上）の細孔は互いに平行であり、相互連結はしない。しかし、中間細孔径モレキュラーシーブの広い定義に合致するが８員環を有する交差細孔を含む１−Ｄ １０−環モレキュラーシーブはまた、本発明のモレキュラーシーブの定義内に包含することができる点に注意されたい。１−Ｄ、２−Ｄ及び３−Ｄの様な内部ゼオライトチャンネルの分類は、その分類全体が参照として組み込まれるＲ．Ｍ．Ｂａｒｒｅｒ ｉｎ Ｚｅｏｌｉｔｅｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｆ．Ｒ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ、Ｌ．Ｄ．Ｒｏｌｌｍａｎ ａｎｄ Ｃ．Ｎａｃｃａｃｈｅ、ＮＡＴＯ ＡＳＩ Ｓｅｒｉｅｓ、１９８４年において示されている（特に７５頁を参照されたい）。

水素異性化のために使用される好ましい形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブは、アルミニウムホスフェート、例えば、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、及びＳＡＰＯ−４１等を基にし、ＳＡＰＯ−１１及びＳＡＰＯ−３１が更に好ましく、ＳＡＰＯ−１１が最も好ましい。ＳＭ−３は特に好ましい形状選択性中間細孔径ＳＡＰＯであり、ＳＡＰＯ−１１モレキュラーシーブの結晶構造内に収まる結晶性構造を有する。ＳＭ−３の調製及びその独特な特徴は、米国特許第４，９４３，４２４号及び同第５，１５８，６６５号に記載されている。また、水素異性化のために使用される好ましい形状選択性中間細孔径モレキュラーシーブは、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、オフレタイト（ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ）及びフェリエライト（ｆｅｒｒｉｅｒｉｔｅ）等のゼオライトであり、ＳＳＺ−３２及びＺＳＭ−２３が更に好ましい。

好ましい中間細孔径モレキュラーシーブは、チャンネルの選択される結晶自由直径、選択される晶子サイズ（選択されるチャンネルの長さに相当する）、及び選択される酸性度により特徴付けられる。モレキュラーシーブのチャンネルの望ましい結晶自由直径は、約３．９〜約７．１Åの範囲にあり、７．１以下の最大結晶自由直径及び３．９Å以上の最小結晶自由直径を有する。好ましくは、最大結晶自由直径は７．１以下であり、最小結晶自由直径は４．０Å以上である。最も好ましくは、最大結晶自由直径は６．５以下であり、最小結晶自由直径は４．０Å以上である。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶自由直径は、参照として本明細書に組み込まれる「ゼオライト骨格タイプの地図帳（Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ）」、第５改訂版、２００１年、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ、及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１０〜１５頁において公開されている。

本発明方法において有用な特に好ましい中間細孔径モレキュラーシーブは、例えば、その内容全体が参照として本明細書に組み込まれる米国特許第５，１３５，６３８号及び同第５，２８２，９５８号に記載されている。米国特許第５，２８２，９５８号においては、その様な中間細孔径モレキュラーシーブは、約０．５μ以下の晶子サイズ及び少なくとも約４．８Åの最小直径及び約７．１Åの最大直径を有する細孔を有する。触媒は、０．５ｇの触媒が管反応器に充填された場合、３７０℃で、１２００ｐｓｉｇの圧力、１６０ｍｌ／分の水素流量、及び１ｍｌ／時間の供給速度で少なくとも５０％のヘキサデカンを転換するのに十分な酸性度を有する。触媒はまた、直鎖ヘキサデカン（ｎ−Ｃ_１６）のその他の種への９６％転換をもたらす条件下で使用された場合に４０％以上の異性化選択率を示す（異性化選択率は次の通り決定される：１００ｘ（生成物における分岐Ｃ_１６の重量％）／（生成物における分岐Ｃ_１６の重量％＋生成物におけるＣ_１３−の重量％）。

その様な特に好ましいモレキュラーシーブは、約４．０〜約７．１Åの範囲、好ましくは４．０〜６．５Åの範囲の結晶学的自由直径を有する細孔又はチャンネルにより更に特徴付けられてもよい。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由直径は、参照として本明細書に組み込まれる「ゼオライト骨格タイプの地図帳（Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ）」、第５改訂版、２００１年、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ、及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１０〜１５頁において公開されている。

モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由直径が分からない場合は、モレキュラーシーブの有効細孔径は、標準の吸着方法及び知られている最小動力学的直径の炭化水素化合物を使用して測定することができる。Ｂｒｅｃｋ、Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ、１９７４年（特に第８章）；Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．、Ｊ．Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ５８、１１４（１９７９年）；及びその関連部分が参照として本明細書に組み込まれる米国特許第４，４４０，８７１号を参照されたい。細孔径を決定するために吸着測定を行うに当っては標準方法が使用される。約１０分未満でモレキュラーシーブについてその平衡吸着値（２５℃で、ｐ／ｐ_０＝０．５）の少なくとも９５％を達成しない場合は除外されるものとして特定の分子を考慮すると都合がよい。中間細孔径モレキュラーシーブは、一般的に、殆ど障害を伴わずに５．３〜６．５Åの運動直径を有する分子を収容する。

本発明において有用な水素異性化触媒は、触媒的に活性な水素化金属を含む。触媒的に活性な水素化金属の存在は、生成物の改善、特にＶＩ及び安定性の改善を生む原因となる。一般的な触媒的に活性な水素化金属としては、クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、コバルト、タングステン、亜鉛、白金、及びパラジウムが挙げられる。白金及びパラジウム金属が特に好ましく、白金が最も好ましい。白金及び／又はパラジウムが使用される場合は、活性水素化金属の合計量は、一般的に、全触媒の０．１〜５重量％の範囲にあり、通常は０．１〜２重量％で、１０重量％を超えない。

耐火性酸化物支持体は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、マグネシア、チタニア、及びこれらの組合せを含めて、触媒のために従来使用されている酸化物支持体から選択されてもよい。

水素異性化の条件は、約０．３重量％未満の芳香族及び３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む潤滑基油留分を達成するように調整される。好ましくは、この条件は、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び５を超え、更に好ましくは１５を超え、なお更に好ましくは５０を超える、多環式環状パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式環状パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む潤滑基油留分を与える。水素異性化のための条件は、使用される供給物の性質、使用される触媒、触媒が硫化されているかどうか、所望の収率、及び潤滑基油の所望の性質に依存する。本発明の水素異性化方法が実施されてもよい条件としては、約５００°Ｆ〜約７７５°Ｆ（２６０℃〜約４１３℃）、好ましくは約６００°Ｆ〜約７５０°Ｆ（３１５℃〜約３９９℃）、更に好ましくは、約６００°Ｆ〜約７００°Ｆ（３１５℃〜約３７１℃）の温度；及び約１５〜３０００ｐｓｉｇ、好ましくは１００〜２５００ｐｓｉｇの圧力が挙げられる。この文脈における水素異性化圧力は、水素分圧が全圧と実質的に同じ（又はほぼ同じ）であっても、水素異性化反応器内の水素分圧を意味する。接触中の液空間速度は、一般に、約０．１〜２０／時間、好ましくは約０．１〜約５／時間である。炭化水素に対する水素比は、約１．０〜約５０モルＨ_２／炭化水素１モル、更に好ましくは約１０〜約２０モルＨ_２／炭化水素１モルの範囲内に入る。水素異性化を行うのに適当な条件は、その内容全体が参照として組み込まれる米国特許第５，２８２，９５８号及び同第５，１３５，６３８号に記載されている。

水素は、一般的に、約０．５〜３０ＭＳＣＦ／ｂｂｌ（１バレル当たり１０００標準立方フィート）、好ましくは約１〜約１０ＭＳＣＦ／ｂｂｌの供給物に対する水素比で水素異性化工程中の反応帯に存在する。水素は生成物から分離され、反応帯に再循環することができる。

水素化処理
水素異性化工程へのパラフィン高含有ワックス供給物は、水素異性化前に水素化処理することができる。水素化処理は触媒処理と言われ、遊離水素の存在において通常行われ、その主たる目的は、種々の金属汚染物質、例えば、砒素、アルミニウム、及びコバルト等；ヘテロ原子、例えば、硫黄及び窒素等；酸素化物；又は供給原料からの芳香族等の除去である。一般に、水素化処理操作においては炭化水素分子の熱分解操作、即ち、大きな炭化水素分子の小さな炭化水素分子への破壊が最小化され、不飽和炭化水素が完全に又は部分的に水素化される。

水素化処理操作を行う際に使用される触媒は当該技術分野において良く知られている。例えば、水素化処理、水素化分解、及びそれぞれの方法において使用される一般的な触媒の一般的な記述のためにその内容全体が参照として本明細書に組み込まれる米国特許第４，３４７，１２１号及び同第４，８１０，３５７号を参照されたい。適当な触媒としては、ＶＩＩＩＡ族の貴金属（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｏｎ ｏｆ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙの１９７５年規定による）、例えば、アルミナ又は珪素質マトリックス上の白金又はパラジウム等、及びＶＩＩＩ族及びＶＩＢ族、例えば、アルミナ又は珪素質マトリックス上のニッケル−モリブデン又はニッケル−スズ等が挙げられる。米国特許第３，８５２，２０７号は適当な貴金属触媒及び穏やかな条件を記載している。その他の適当な触媒は、例えば、米国特許第４，１５７，２９４号及び同第３，９０４，５１３号に記載されている。非貴金属の水素化金属、例えば、ニッケル−モリブデン等は、通常、酸化物として最終触媒組成物中に存在するが、通常は、これらの還元又は硫化物形体で使用され、その様な硫化化合物が、含まれる特定の金属から容易に形成される場合は硫化物形体で使用される。好ましい非貴金属の金属触媒組成物は、相当する酸化物に換算して約５重量％以上、好ましくは約５〜約４０重量％のモリブデン及び／又はタングステン、並びに少なくとも約０．５、一般には約１〜約１５重量％のニッケル及び／又はコバルトを含む。貴金属、例えば、白金等を含む触媒は、０．０１％以上の金属、好ましくは０．１〜１．０％の金属を含む。貴金属の組合せ、例えば、白金及びパラジウムの混合物等が使用されてもよい。

一般的な水素化処理条件は広範囲わたり変動する。一般に、全体のＬＨＳＶは、約０．２５〜２．０、好ましくは約０．５〜１．５である。水素分圧は２００ｐｓｉａを超え、好ましくは約５００ｐｓｉａ〜約２０００ｐｓｉａの範囲である。水素の再循環割合は一般的に５０ＳＣＦ／Ｂｂｌを超え、好ましくは１０００〜５０００ＳＣＦ／Ｂｂｌである。反応器における温度は約３００°Ｆ〜約７５０°Ｆ（約１５０℃〜約４００℃）、好ましくは４５０°Ｆ〜約７２５°Ｆ（約２３０℃〜約３８５℃）の範囲である。

水素化精製
水素化精製は、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を提供するために水素異性化に続く工程として使用されてもよい水素化処理方法である。水素化精製は、微量の芳香族、オレフィン、着色体、及び溶剤を除去することによって潤滑基油留分の酸化安定性、ＵＶ安定性、及び外観を改善することを意図するものである。この開示において使用されるＵＶ安定性という用語は、ＵＶ光線及び酸素に暴露した場合の潤滑基油留分又は潤滑油製品の安定性を意味する。不安定性は、普通、フロック若しくは濁りとして見える目に見える沈殿物形体、又は暗い色が、紫外線及び空気への暴露によって発生する場合に示される。水素化精製の一般的記述は米国特許第３，８５２，２０７号及び同第４，６７３，４８７号において見出すことができる。

本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、生成物の品質及び安定性を改善するために水素化精製することができる。水素化精製の間、全体の液空間速度（ＬＨＳＶ）は約０．２５〜２．０／時間、好ましくは約０．５〜１．０／時間である。水素分圧は２００ｐｓｉａを超え、好ましくは約５００ｐｓｉａ〜約２０００ｐｓｉａの範囲である。水素の再循環割合は一般的に５０ＳＣＦ／Ｂｂｌを超え、好ましくは１０００〜５０００ＳＣＦ／Ｂｂｌである。温度は約３００°Ｆ〜約７５０°Ｆ、好ましくは４５０°Ｆ〜６００°Ｆの範囲である。

適当な水素化精製触媒としては、ＶＩＩＩＡ族の貴金属（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｏｎ ｏｆ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙの１９７５年規定による）、例えば、アルミナ又は珪素質マトリックス上の白金又はパラジウム等、及び硫化されていないＶＩＩＩＡ族及びＶＩＢ族、例えば、アルミナ又は珪素質マトリックス上のニッケル−モリブデン又はニッケル−スズ等が挙げられる。米国特許第３，８５２，２０７号は適当な貴金属触媒及び穏やかな条件を記載している。その他の適当な触媒は、例えば、米国特許第４，１５７，２９４号及び同第３，９０４，５１３号に記載されている。非貴金属（例えば、ニッケル−モリブデン及び／又はタングステン等、及び少なくとも約０．５、一般には約１〜約１５重量％のニッケル及び／又はコバルトは、相当する酸化物として換算した。貴金属（例えば、白金等）触媒は、０．０１％以上の金属、好ましくは０．１〜１．０％の金属を含む。貴金属の組合せ、例えば、白金及びパラジウムの混合物等が使用することもできる。

不純物を除去するための粘土処理は、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を提供するための代替的な最終処理工程である。

分別
場合により、パラフィン高含有ワックスから誘導される軽質潤滑基油留分を提供するための方法は、水素異性化前にパラフィン高含有ワックス供給物を分別する工程、又は水素異性化工程から得られた潤滑基油の分別工程を含むことができる。パラフィン高含有ワックス供給物又は異性化潤滑基油の留分への分別は、一般に、常圧若しくは真空蒸留により、又は常圧及び真空蒸留の組合せにより遂行される。常圧蒸留は、一般的に、約６００°Ｆ〜約７５０°Ｆ（約３１５℃〜約３９９℃）より上の初期沸点を有する塔底留分から軽質蒸留物留分、例えば、ナフサ及び中間蒸留物等を分離するために使用される。高温では炭化水素の熱分解が生起し、装置の汚れを引き起こし、重質分の収率を低下させる可能性がある。真空蒸留は、一般的に、高沸点物質、例えば、潤滑基油留分等を異なる沸点範囲留分に分離するために使用される。潤滑基油を異なる沸点範囲留分に分別することは、潤滑基油製造プラントが１つより多い等級、又は粘度の潤滑基油を生成することを可能にする。

溶剤脱ろう
パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を作るための方法はまた、水素異性化方法に続く溶剤脱ろう工程を含んでもよい。溶剤脱ろうは、場合により、水素異性化後に少量の残留ワックス状分子を潤滑基油から除去するために使用することができる。溶剤脱ろうは、潤滑基油を溶剤、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソ−ブチルケトン、又はトルエン等に溶解するか、或いはＣｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、第３版、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｇｒｕｓｅ ａｎｄ Ｄｏｎａｌｄ Ｓｔｅｖｅｎｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９６０年、５６６〜５７０頁で検討されている様にワックス分子を沈殿させることにより行われる。溶剤脱ろうは、米国特許第４，４７７，３３３号、同第３，７７３，６５０号及び同第３，７７５，２８８号にも記載されている。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分
本発明によるパラフィン高含有ワックスから誘導される軽質潤滑基油留分は、油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として使用するのに適している。パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃で約１．０ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔ、好ましくは１００℃で約２ｃＳｔ〜３．５ｃＳｔ、更に好ましくは１００℃で約２ｃＳｔ〜３．０ｃＳｔの粘度を有する。比較的に低い度粘度を与えられた場合、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、都合よく高いノアク揮発度を有する。パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、次式：
ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）
により計算されるノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有する。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、５０重量％未満、好ましくは３５重量％未満のノアク揮発度を有する。従って、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、都合よく、低粘度及び低揮発度の両方を有する。

或る好ましい実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、約１０５〜１５５のＶＩを有する。

好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分の粘度指数は、次式：
粘度指数係数＝２８×ｌｎ（１００℃でのフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分の動粘度）＋９５
で計算される粘度指数係数を超える。その他の好ましい実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃での運動粘度の３倍を超える、環状パラフィン官能基を有する分子の重量％を含む。

本発明による潤滑基油留分は、潤滑油製品の揮発度に寄与することもなく、一方でまた、潤滑油製品を濃化するほど強力でもない様な良好な低揮発度を有する。従って、これらの潤滑基油留分は低揮発度及び低粘度を有する。

本発明による潤滑基油留分は、極端に低水準の不飽和物を含む。潤滑基油留分は、０．３重量％未満の芳香族及び３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む。好ましくは、潤滑基油留分は、５を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む。

好ましい実施形態においては、潤滑基油留分は、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む。その他の好ましい実施形態においては、油溶性添加剤濃縮物で使用される潤滑基油留分は、５を超え、好ましくは１５を超え、更に好ましくは５０を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む。別の好ましい実施形態においては、潤滑基油留分は、１００℃での運動粘度の３倍を超える、環状パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む。

好ましい実施形態においては、潤滑基油留分は、１００個の炭素あたり９個を超える分岐を含む。油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油として使用される潤滑基油留分はまた、好ましいアルキル分岐配置をも有することができる。従って、本発明の潤滑基油は、主にメチル分岐を含んでもよい。分岐は、１００個の炭素当たり６〜１８個のアルキル分岐が存在し、２５％を超える分岐が５個以上の炭素原子の距離だけ互いに離れており、４０％未満の分岐が２〜３個以内の炭素原子の距離だけ互いに離れている様なものであることができる。

環状パラフィンを含むこれらの潤滑基油留分は、環状パラフィンが添加剤溶解性を付与するので、ＶＩ改良剤及び潤滑油添加剤パッケージを含む、添加剤に対して予想外に良好な溶解性を示す。多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の高い比（又は、単環式パラフィン官能基を有する分子の高い重量％及び多環式パラフィン官能基を有する分子の低い重量％）を含む潤滑基油留分はまた、多環式パラフィン官能基を有する分子が酸化安定性を低減し、粘度指数を低下させ、及びノアク揮発度を増加するので望ましい。従って、本発明による潤滑基油留分は良好な酸化安定性及び高いノアク揮発度を示す。

好ましくは、本発明の潤滑基油留分は、３６×ｌｎ（１００℃での潤滑基油留分の動粘度）＋２００を超えるアニリン点を有する。従って、本発明による潤滑基油留分は良好なエラストマー相溶性を示す。

油溶性添加剤濃縮物及び潤滑油製品において希釈油として使用される本発明の潤滑基油留分は、ＡＳＴＭ Ｄ２５４９−０２の溶出カラムクロマトグラフィーで決定される９５重量％を超える飽和物を含む。オレフィンは、長期間Ｃ^１３核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）により検出可能な量より少ない量で存在する。好ましくは、芳香族官能基を有する分子は、ＨＰＬＣ−ＵＶにより０．３重量％未満の量で存在し、低水準芳香族を測定するために修正されたＡＳＴＭ Ｄ５２９２−９９により確認される。好ましい実施形態においては、少なくとも芳香族官能基を有する分子は、０．１０重量％未満、好ましくは０．０５重量％未満、更に好ましくは０．０１重量％未満の量で存在する。硫黄は、ＡＳＴＭ Ｄ５４５３−００による紫外線蛍光により決定される２５ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ未満、更に好ましくは１ｐｐｍ未満の量で存在する。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は潤滑添加剤を容易に溶解し、潤滑基油ストックに容易に可溶である油添加剤濃縮物を与える。更に、潤滑基油留分は、例えば、高揮発度、高粘度、及びヘテロ原子等の不純物を含めた任意の望ましくない特徴を潤滑基油ストックに、従って最終的には潤滑油製品に導入しない。

好ましい実施形態においては、本発明による潤滑基油留分はフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分である。フィッシャー−トロプシュ誘導ワックスは、上述の性質を有するフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を提供するのに特によく適している。

ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族測定
潤滑基油中の低水準の芳香族官能基を有する分子を測定するために使用される方法は、ＨＰ Ｃｈｅｍ−ｓｔａｔｉｏｎに接続したＨＰ １０５０ Ｄｉｏｄｅ−Ａｒｒａｙ ＵＶ−Ｖｉｓ検出器と結合したＨｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ １０５０ Ｓｅｒｉｅｓ Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＨＰＬＣ）システムを使用する。高度に飽和した潤滑基油中の個々の芳香族クラスの同定は、これらのＵＶスペクトルパターン及びこれらの溶出時間を基準に行われた。この分析のために使用されるアミノカラムは、主にこれらの環数（又は更に正確には、二重結合数）を基準に芳香族分子を識別する。従って、単環芳香族を含む分子が最初に溶出し、続いて分子当たりの二重結合数の増加の順に多環式芳香族が溶出する。同じ二重結合の特徴を有する芳香族では、環上にアルキル置換だけを伴う芳香族が環状パラフィン置換を伴う芳香族よりも早く溶出する。

これらのＵＶ吸収スペクトルからの種々の基油芳香族炭化水素の明確な同定は、これらのピークの電子遷移が、環系上のアルキル及び環状パラフィン置換の量に依存する程度まで純粋なモデル化合物類似体に関して全て赤色側の移動された事実により幾分複雑であった。これらの深色移動は、芳香族環におけるπ−電子のアルキル基非局在化に原因するものであることが良く知られている。少数の非置換芳香族化合物は潤滑油範囲で沸騰するので、或る程度の赤色側への移動は予想され、同定された主たる芳香族基の全てで観察された。

溶出芳香族化合物の定量化は、その芳香族に対する適切な保持時間枠にわたり化合物のそれぞれの一般的なクラスに対して最適化された波長から作られたクロマトグラムを積算することにより行われた。各芳香族クラスに対する保持時間枠限界は、異なる時間で溶出する化合物の個々の吸収スペクトルを手動で評価し、それらをモデル化合物吸収スペクトルに対するこれらの定性的類似性に基づいて適切な芳香族クラスに割り当てることにより決定された。殆ど例外なく、芳香族化合物の５つのクラスだけが、高度に飽和したＡＰＩグループＩＩ及びＩＩＩの潤滑基油で観察された。

ＨＰＬＣ−ＵＶ較正
ＨＰＬＣ−ＵＶは、極めて低水準でも芳香族化合物のこれらのクラスを同定するために使用される。多環芳香族は、一般的に、単環芳香族よりも１０〜２００倍強く吸収する。アルキル置換はまた、約２０％吸収に影響を及ぼした。従って、種々の芳香族種を分離し、同定し、如何に効果的にこれらが吸収するかを知るためにＨＰＬＣを使用することが重要である。

芳香族化合物の５つのクラスを同定した。最も多い高度に保持されたアルキル−シクロアルキル−１−環芳香族及び最も少ない高度に保持されたアルキルナフタレンとの間の僅かな重複の例外はあるが、全ての芳香族化合物クラスはベースライン解明された。２７２ｎｍでの共溶出１−環及び２−環芳香族に対する積算制限は垂直落下法により行った。それぞれの一般的な芳香族クラスに対する波長依存性応答係数を、置換芳香族類似体に最も近いスペクトルピーク吸収度を基にして純粋モデル化合物混合物からベールの法則プロットを作図することにより最初に決定した。

例えば、基油中のアルキル−シクロヘキシルベンゼン分子は、非置換テトラリンモデル化合物が２６８ｎｍで行うのと同じ（禁じられた）遷移に相当する２７２ｎｍでの明確なピーク吸収度を示す。基油サンプル中のアルキル−シクロアルキル−１−環芳香族の濃度は、２７２ｎｍにおけるその分子吸収率応答係数が、ベールの法則プロットから計算された２６８ｎｍでのテトラリンの分子吸収率にほぼ等しいものと仮定して計算した。芳香族の重量％濃度は、各芳香族クラスの平均分子量が基油サンプル全体の平均分子量にほぼ等しいものと仮定して計算した。

この計算方法は、精緻なＨＰＬＣクロマトグラフィーにより潤滑基油から直接に１−環芳香族を単離することにより更に改善された。これらの芳香族で直接に較正することは、モデル化合物に関わる仮定及び不確実性を排除した。予想通り、単離された芳香族サンプルは、それが更に多く置換されていたのでモデル化合物よりも低い応答係数を有していた。

更に具体的に言えば、ＨＰＬＣ−ＵＶ方法を正確に較正するために、置換ベンゼン芳香族を、Ｗａｔｅｒｓ社の半分離ＨＰＬＣ装置を使用して大量の潤滑基油から分離した。１０ｇのサンプルをｎ−ヘキサンで１：１に希釈し、１８ｍｌ／分の流量で、移動相としてｎ−ヘキサンを有する５ｃｍ ｘ ２２．４ｍｍ ＩＤガードのアミノ結合シリカカラムに注入し、続いて、Ｒａｉｎｉｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｅｍｅｒｙｖｉｌｌｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａにより製造された８〜１２ミクロンのアミノ結合シリカ粒子の２つの２５ｃｍ ｘ ２２．４ｍｍ ＩＤカラムに注入した。カラム溶離液を、２６５ｎｍ及び２９５ｎｍに設定した二元波長ＵＶ検出器からの検出器応答に基づいて分別した。飽和物留分を、２６５ｎｍの吸収度が単環芳香族溶出の始まりを知らせる０．０１吸収度単位の変化を示すまで収集した。単環芳香族留分を、２６５ｎｍと２９５ｎｍとの間の吸収度比が２環芳香族溶出の始まりを示す２．０に減少するまで収集した。単環芳香族留分の精製及び分離は、ＨＰＬＣカラムを過負荷にして生じた「随伴」飽和物留分から離れたモノ芳香族留分を再度クロマトグラフに掛けることにより行った。

この精製された芳香族「標準」は、アルキル置換が、非置換テトラリンに比べて約２０％分子吸収率応答係数を減少させたことを示した。

ＮＭＲによる芳香族の確認
精製されたモノ芳香族標準における芳香族官能基を有する分子の重量％を、長期間炭素１３ＮＭＲ分析により確認した。ＮＭＲは、芳香族炭素を簡単に測定し応答は分析されている芳香族のクラスに依存しなかったのでＨＰＬＣ ＵＶよりも較正することが容易であった。ＮＭＲの結果は、高度に飽和されている潤滑基油における芳香族の９５〜９９％が単環芳香族であったことを知ることにより芳香族炭素％から芳香族分子％（ＨＰＬＣ−ＵＶ及びＤ２００７と一致すべきものである）に言い換えた。

高出力、長期間、及び良好なベースライン分析は、０．２％の芳香族分子まで下がった芳香族を正確に測定するために必要であった。

更に具体的に言えば、ＮＭＲにより低水準の少なくとも１つの芳香族官能を有する全ての分子を正確に測定するために、標準Ｄ５２９２−９９方法を、５００：１の最小炭素感度を与えるために修正した（ＡＳＴＭ標準手順Ｅ３８６による）。１０〜１２ｍｍのＮａｌｏｒａｃプローブを伴う４００〜５００ＭＨｚＮＭＲでの１５時間持続運転を使用した。Ａｃｏｍ ＰＣ集積ソフトウエアを、ベースラインの形状を定義し、整合性を以って集積するために使用した。搬送周波数は、脂肪族ピークを芳香族領域に結像することによる人為的影響を避けるために運転中に一度変えられた。搬送スペクトルのいずれかの側にスペクトルを取ることにより、解像度は顕著に改善された。

ＦＩＭＳによる環状パラフィン分布
パラフィンは、酸化に対しては環状パラフィンよりも更に安定であると考えられ、従って、より望ましい。単環式パラフィンは、酸化に対して多環式パラフィンよりも更に安定であると考えられる。しかし、少なくとも１つの環状パラフィン官能を有する全ての分子の重量％が油において極めて低い場合は、添加剤溶解性は低く、エラストマー相溶性に乏しい。これらの性質を有する油の例は、約５％未満の環状パラフィンを有するフィッシャー−トロプシュ油（ＧＴＬ油）である。潤滑油製品におけるこれらの性質を改善するためにはエステル等の高価な共溶媒が多くの場合添加されなければならない。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導され誘電性流体として使用される油留分は、高い重量％の単環式パラフィン官能基を有する分子及び低い重量％の、多環式パラフィン官能基を有する分子を含み、その結果、油留分は、高い酸化安定性、低揮発度、他のオイルとの良好な混和性、良好な添加剤溶解性及び良好なエラストマー相溶性を有する。

本発明の潤滑基油は、ＦＩＭＳによってアルカン及び異なる不飽和数を有する分子に特徴付けられた。油留分における分子の分布は、電界イオン化質量分析（ＦＩＭＳ）により決定された。ＦＩＭＳスペクトルは、ＭｉｃｒｏｍａｓｓＶＧ７０ＶＳＥ質量分析計で得られた。サンプルを、固体プローブを介して分光光度計に、好ましくはガラス毛細管内でテストされる少量（約０．１ｍｇ）の基油を入れて導入した。毛細管を質量分析計のための固体プローブの先端に置き、プローブを、毎分５０℃の速度で、約１０^−６Ｔｏｒｒの真空操作の下で約４０℃〜５００℃まで加熱した。質量分析計をｍ／ｚ４０〜ｍ／ｚ１０００まで５秒／１０年の速度で走査した。獲得した質量スペクトルを、１つの「平均された」スペクトルを生成するために合計した。各スペクトルは、ＰＣ−ＭａｓｓＳｐｅｃのソフトウエアパッケージを使用して^１３Ｃ補正された。

全ての化合物タイプに対する応答係数は１．０であると仮定して、重量％を面積％から決定した。獲得した質量スペクトルを、１つの「平均された」スペクトルを生成するために合計した。ＦＩＭＳ分析からの出力は、テストサンプルにおけるアルカン、１−不飽和物、２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の平均重量％である。

異なる不飽和数を有する分子は、環状パラフィン、オレフィン、及び芳香族を含んでもよい。芳香族が潤滑基油において相当の量で存在する場合、これらは、ほとんどの場合４−不飽和物としてＦＩＭＳ分析で同定される。オレフィンが潤滑基油において相当の量で存在する場合、これらは、ほとんどの場合１−不飽和物としてＦＩＭＳ分析で同定される。プロトンＮＭＲによるオレフィンの重量％をマイナスし、ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族の重量％をマイナスした、ＦＩＭＳ分析からの１−不飽和物、２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の合計が、本発明の潤滑基油における環状パラフィン官能基を有する分子の合計重量％である。ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族の重量％をマイナスした、ＦＩＭＳ分析からの２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の合計が、本発明の油における多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％である。芳香族含有量が測定されない場合は、０．１重量％未満とみなされ、環状パラフィン官能基を有する分子の合計重量％のための計算には含まれない点に注意されたい。

一実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、３を超え、好ましくは５を超える環状パラフィン官能基を有する分子の重量％を有する。好ましくは、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分はまた、５を超え、好ましくは１５を超え、更に好ましくは５０を超える多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を有する。好ましい実施形態においては、潤滑基油留分は、１００個の炭素あたり９個を超えるアルキル分岐を含む。

パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分の別の実施形態においては、本発明の潤滑基油の少なくとも１つの環状パラフィン官能基を有する全ての分子の重量％と動粘度との間には或る関係が存在する。即ち、ｃＳｔにおける１００℃での運動粘度が高ければ高いほど、得られる環状パラフィン官能基を有する分子の量は益々多くなる。好ましい実施形態においては、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、ｃＳｔにおける動粘度の３倍を超える、環状パラフィン官能基を有する分子の重量％を有する。パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、１００℃で約１．０ｃＳｔ〜約３．５ｃＳｔ、好ましくは約２．０ｃＳｔ〜約３．５ｃＳｔ、更に好ましくは約２．０ｃＳｔ〜約３．０ｃＳｔの運動粘度を有する。

低水準の芳香族を測定するために使用された修正されたＡＳＴＭ Ｄ５２９２−９９及びＨＰＬＣ−ＵＶテスト方法、並びに飽和物を特徴付けるために使用されたＦＩＭＳテスト方法は、その内容が全体に本明細書に組み込まれる１９９９ ＡＩＣｈＥ Ｓｐｒｉｎｇ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｉｎ Ｈｏｕｓｔｏｎにおいて、１９９９年３月１６日に提出されたＤ．Ｃ．Ｋｒａｍｅｒ ｅｔ ａｌ．、「グループＩＩ＆ＩＩＩ基油組成のＶＩ及び酸化安定性に及ぼす影響（Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｇｒｏｕｐ ＩＩ ＆ ＩＩＩ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ＶＩ ａｎｄ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）」に記載されている。

パラフィン高含有ワックス供給物は本質的にオレフィンを含まないが、基油処理方法はオレフィンを、特に高温における「熱分解」反応により導入することができる。熱又はＵＶ光線の存在において、オレフィンは重合して基油を着色し堆積物を生じる原因となる高分子量生成物を形成する。一般に、オレフィンは本発明の方法中に水素化精製又は粘土処理によって除去することができる。

油溶性添加剤濃縮物において潤滑油添加剤希釈油としての使用に適する例示的フィッシャー−トロプシュ潤滑基油の性質は、実施例において表ＩＩに纏められる。

潤滑油添加剤
潤滑油製品は、少なくとも１つの潤滑基油及び少なくとも１つの添加剤を含む。一般的に、少なくとも１つの添加剤は、潤滑基油における添加剤の溶解性を改善するために、少なくとも１つの添加剤及び潤滑油添加剤希釈油を含む油溶性添加剤濃縮物の形体で潤滑基油に添加される。潤滑油製品に対して意図される用途は、適当な潤滑油製品を提供するために求められる添加剤を左右するであろう。

本発明の潤滑油添加剤希釈油は、潤滑油製品を提供するために潤滑基油における使用に適した任意の添加剤又は添加剤パッケージと一緒に使用されてもよい。

潤滑油製品を提供するための潤滑基油における使用のための添加剤としては、粘度指数改良剤、洗剤、分散剤、耐摩耗添加剤、ＥＰ剤、抗酸化剤、流動点降下剤、粘度指数改良剤、粘度調整剤、摩擦調整剤、乳化破壊剤、消泡剤、着色剤、着色安定剤、腐食防止剤、防錆剤、シール膨潤剤、金属不活性化剤、殺生剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される添加剤が挙げられる。

粘度指数改良剤は、オレフィンコポリマー、エチレン及びプロピレンのコポリマー、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリイソブチレン、水素化スチレン−イソプレンコポリマー、水素化スチレン−ブタジエン、及びこれらの混合物から成る群から選択することができる。

添加剤は、所望の性質を有する潤滑油製品を提供するために幾つかの添加剤を含む潤滑油添加剤パッケージの形態であることができる。潤滑油製品を提供するための潤滑基油における使用のための潤滑油添加剤パッケージとしては、洗剤−阻害剤（ＤＩ）パッケージ、エンジンオイル添加剤パッケージ、自動変速装置液体添加剤パッケージ、強力変速装置液体添加剤パッケージ、パワーステアリング液体添加剤パッケージ、ギアオイル添加剤パッケージ、及び工業油添加剤パッケージから成る群から選択される潤滑油添加剤パッケージが挙げられる。

本発明によれば、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−４又はＡＰＩ ＰＣ−１０エンジンオイルのために設計されたエンジンオイル添加剤パッケージと一緒に使用することができる。

潤滑油製品において２つ以上のより普通に使用される添加剤の範疇はＤＩパッケージ及びＶＩ改良剤である。ＤＩパッケージは油汚染物質及び燃焼副生成物を懸濁するのに役立ち、加えて結果として起るワニス及びスラッジ沈殿物の形成に伴う潤滑油製品の酸化を防ぐのに役立つ。ＶＩ改良剤は、温度の増加に伴う薄化の速度及び低温での濃化の速度を減少することによって潤滑油の粘度特性を変更する。このことにより、ＶＩ改良剤は、低温及び高温での強化された機能を与える。多数の用途において、ＶＩ改良剤は、潤滑油製品を提供するためにＤＩパッケージと一緒に使用される。

油溶性添加剤濃縮物
本発明の潤滑油添加剤希釈油は、潤滑油製品を提供するための潤滑基油ストックに添加される油溶性添加剤濃縮物を与えるために１つ又は複数の添加剤とブレンドされる。本発明による油溶性添加剤濃縮物は、本明細書で記載されるパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分、及び１つ又は複数の添加剤を含む。本発明による油溶性添加剤濃縮物は、更に、従来のグループＩ基油、従来のグループＩＩ基油、又はこれらの混合物を含んでもよい。本発明による油溶性添加剤濃縮物において更なる成分として使用される場合は、好ましくは、従来のグループＩ基油又は従来のグループＩＩ基油は、１００Ｎ、１５０Ｎ、２２０Ｎ、及びこれらの混合物から成る群から選択される。

本発明による油溶性添加剤濃縮物はそのままでは潤滑油製品として適当ではなく、潤滑油製品を提供するために潤滑基油ストックとブレンドされる。添加剤は、本発明のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分において容易に可溶であり、得られる油溶性添加剤濃縮物は、潤滑油製品を提供するための潤滑基油ストックにおいて容易に可溶である。

都合よく、本発明による油溶性添加剤濃縮物は、例えば、高揮発度、高粘度、高濁度、又はヘテロ原子等の不純物を含めた任意の望ましくない特徴を潤滑基油ストックに導入しない。本発明による油溶性添加剤濃縮物は、少量の、窒素及び硫黄含有化合物を含むヘテロ原子含有化合物を有し、潤滑基油ストックにおいて優れた溶解性を示す。更に、本発明による油溶性添加剤濃縮物は良好なエラストマー相溶性、低揮発度、高い酸化安定性、良好な低温性能、及び低粘度を示す。

油溶性添加剤濃縮物は、当業者に知られている方法により、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分及び１つ又は複数の潤滑油添加剤をブレンドすることにより作ることができる。油溶性添加剤濃縮物成分は、油溶性濃縮物を直接に提供するために、個々の成分（即ち、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分、ＤＩパッケージ及びＶＩ改良剤）から行う単一工程でブレンドすることができる。或いはまた、パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分及び１つの添加剤（即ち、ＤＩパッケージ）は最初にブレンドされ、次いで、得られたブレンドは第２添加剤（即ち、ＶＩ改良剤）と混合することができる。パラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分及び第１添加剤のブレンドはそのまま単離することができ又は第２添加剤の添加が直ぐに行うことができる。

油溶性添加剤濃縮物は、好ましくは、５〜９８重量％のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分及び少なくとも２重量％の１つ又は複数の潤滑油添加剤を含む。更に好ましくは、油溶性添加剤濃縮物は、９５〜５重量％のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分及び５〜９５重量％の１つ又は複数の潤滑油添加剤を含む。油溶性添加剤濃縮物は、添加剤によって変動する、潤滑油添加剤希釈油として使用される潤滑基油留分の量を含むことになる。例えば、ＤＩパッケージを伴う油溶性添加剤濃縮物は、約５０重量％のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を含むことができる。ＶＩ改良剤を伴う油溶性添加剤濃縮物は、好ましくは、２〜２０重量％のＶＩ改良剤及び９８〜８０重量％のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を含む。ギアオイル添加剤パッケージを伴う油溶性添加剤濃縮物は、２５重量％以下のパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分を含んでもよい。

潤滑油製品
潤滑油製品を提供するために、本発明の油溶性添加剤濃縮物は、１つ又は複数の潤滑基油ストックとブレンドされる。１つ又は複数の潤滑基油ストックに加えて、本発明の油溶性添加剤濃縮物はまた、潤滑油製品を提供するために、更なる添加剤、その他の添加剤濃縮物、又はこれらの組合せとブレンドすることができる。従って、潤滑油製品は、本発明の油溶性添加剤濃縮物及び１つ又は複数の潤滑基油ストックを含む。場合により、潤滑油製品はまた、更なる添加剤、その他の添加剤濃縮物、又はこれらの組合せを含むことができる。

潤滑油製品は、好ましくは、０．５〜５０重量％の本発明の油溶性添加剤濃縮物及び３０〜９９．５重量％の１つ又は複数の潤滑基油、好ましくは０．５〜５０重量％の本発明の油溶性添加剤濃縮物及び５０〜９９．５重量％の１つ又は複数の潤滑基油を含む。潤滑基油は、潤滑油製品の意図される目的のための潤滑基油としての使用に適する任意の油であることができる。潤滑基油は、従来のグループＩ基油、従来のグループＩＩ基油、従来のグループＩＩＩ基油、フィッシャー−トロプシュ誘導基油、グループＩＶ基油、ポリ内部オレフィン、ジエステル、ポリオールエステル、ホスフェートエステル、アルキル化芳香族（即ち、アルキル化ナフタレン）、アルキル化環状パラフィン、植物油、及びこれらの混合物から成る群から選択される潤滑基油であることができる。潤滑基油ストック及び添加剤は潤滑油製品の意図される用途に基づいて選択されることになる。

或種の実施形態においては、本発明による潤滑油製品は、ＳＡＥ Ｊ３００マルチグレードエンジンオイルの規格に合致する。本発明による潤滑油製品はまた、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−３、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−４、ＡＰＩ ＣＩ−４、ＡＰＩ ＰＣ−１０、及びこれらの組合せから成る群から選択される規格に合致することができる。好ましくは、本発明による潤滑油製品は、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２で測定される０．７重量％未満の合計硫黄、更に好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２で測定される０．５重量％未満の合計硫黄を含む。

潤滑油製品は、本発明による油溶性添加剤濃縮物と１つ又は複数の潤滑基油ストックと、場合により更なる添加剤、その他の添加剤濃縮物、又はこれらの組合せとを当業者に知られている方法によりブレンドすることにより作ることができる。潤滑油製品は、潤滑油製品を直接に提供するために、個々の成分（即ち、油溶性濃縮物及び１つ又は複数の潤滑基油ストック）から行う単一工程でブレンドされてもよい。或いはまた、油溶性添加剤濃縮物及び１つの潤滑基油ストックは、潤滑油ブレンドを提供するために初めにブレンドされ、次いで、潤滑油ブレンドは、１つ又は複数の更なる潤滑基油ストック及び場合により更なる添加剤、その他の添加剤濃縮物、又はこれらの組合せと混合することができる。潤滑油ブレンドはそのまま単離することができ又は更なる潤滑基油ストック、更なる添加剤、又はその他の添加剤濃縮物の添加が直ぐに行うことができる。

潤滑油添加剤希釈油として使用されるパラフィン高含有ワックスから誘導される潤滑基油留分は、油溶性濃縮物の成分が受け取られてブレンドされる場所とは異なる場所で製造することができる。更に、潤滑油製品は、油溶性濃縮物の成分が受け取られてブレンドされる場所とは異なる場所で製造することができる。

好ましい実施形態においては、潤滑基油留分はフィッシャー−トロプシュ法から誘導され、油溶性濃縮物及び潤滑油製品は、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分が初めに作られた場所とは異なる同じ場所で作られる。更に、潤滑油製品の成分（即ち、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分、潤滑基油ストック、及び添加剤）は、全て異なる場所で作られてもよい。好ましくは、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、遠隔地（即ち、製油所又は市場での建設費よりも高い建設費を有する可能性のある製油所又は市場から離れた場所で作られる。量的な条件では、遠隔地と製油所又は市場との間の輸送距離は少なくとも１００マイル、好ましくは５００マイルを超え、最も好ましくは１０００マイルを超える）製造される。

好ましくは、フィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油は、第１の遠隔地で製造され第２の場所に出荷される。潤滑油製品に含まれるべき潤滑基油ストックは、第１の遠隔地と同じ場所又は第３の遠隔地で製造することができる。第２の場所はフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分、潤滑基油ストック、及び添加剤を受け入れる。油溶性濃縮物及び潤滑油製品はこの第２の場所で製造される。

その他の用途
潤滑油添加剤希釈油としての用途に加えて、本発明の超軽質炭化水素液体はまた、鉱物シールオイル、ローリングミルオイル、農業用スプレーオイル、ドリル流体、高フラッシュクリーニング溶剤、スピンドル油、インク用希釈剤、誘電性流体、及び食品用用途として使用することができる。

ドリル流体：地中に試錐孔の穴を開けるための操作で使用される任意の多数の液体及びガス状流体並びに流体及び固体の混合物（固体懸濁液、液体、気体及び固体の混合物及びエマルションとして）。ドリル流体の分類は多数の方法で試みられていて、多くの場合見識を超える混乱を生み出している。本明細書で与えられる１つの分類スキームは、流体：（１）水−ベース、（２）非水−ベース及び（３）ガス状（空気）の機能及び性能を明確に定義する成分を選び出すことによる泥組成物だけを基とする。それぞれの範疇は、互いにかなり重複する種々のサブ範疇を有する、炭化水素ドリル操作で使用される流体であって、特に相当量の懸濁固体、乳化した水又はオイルを含む流体である。泥としては、水−ベース、オイル−ベース及び合成−ベースの全てのタイプのドリル流体が挙げられる。本質的に固体を含まない流体は厳密には泥とはみなされないが、ドリル中、完了及び作業終了の流体は泥と呼ばれることもある。

ローリングミルオイル：金属をシート、棒、又はその他の形状に圧延するための機械で使用される潤滑油。圧延される一般的な金属としてはスチール及びアルミニウムが挙げられる。潤滑油は低摩擦係数、許容されるベアリング能力を与え、滑らかな製品表面を生成しなければならない。

鉱物シールオイル：次の性質を有する軽質潤滑油に対する一般的用語：低粘度、僅かな着色、低臭気、高いアニリン点、低流動点、良好な着色安定性、及び低揮発度。

農業用スプレーオイル：生産品の品質及び収率を改善するために生育穀物又は収穫した農産品に噴霧される軽粘度オイル。これらは、虫害を減少させ、菌及びその他の疾患を制御し、粉塵を減少させ、蒸発散量を減少させるために使用される。オイルは低い植物毒性及び揮発度を有し、加えて無臭、非毒性、及び生物分解性でなければならない。

スピンドル油：例えば、繊維紡糸フレーム及び自動機械工具等で使用される、高速軽負荷ベアリングで使用される軽粘度オイル。これらの低粘度オイルは操作温度を下げ、機械効率を増加する。これらは、一般的に、抗酸化剤、粉塵抑制剤、及び耐摩耗剤を含めた添加剤と一緒に組成される。スピンドル油の望ましい性質は、高酸化安定性、低揮発度、低汚染性、低流動点、及び高粘度指数である。

誘電性流体：誘電性流体は、安定な電場を持続して電気絶縁体として作用することのできる流体である。従って、誘電性流体は、エネルギーを与える成分により発生される熱を分散して、これらの成分を装置囲い並びにその他の内部部品及びデバイスから絶縁するのに役立つ。

本発明は、非限定のものである以下の例示的実施例により更に説明される。
（実施例１）
フィッシャー−トロプシュワックス及びフィッシャー−トロプシュ潤滑基油の調製
Ｆｅ−ベースのフィッシャー−トロプシュ合成触媒を使用して作られた市販の水素化処理フィッシャー−トロプシュワックスのサンプル及びＣｏ−ベースのフィッシャー−トロプシュ触媒を使用して作られた水素化処理フィッシャー−トロプシュワックスのサンプルを分析し、表Ｉで示される性質を有することが分かった。

フィッシャー−トロプシュワックス供給物を、アルミナバインダー上のＰｔ／ＳＡＰＯ−１１触媒で水素異性化した。操作条件は、６５２〜６９５°Ｆ（３４４〜３６８℃）の温度、０．６〜１．０／時間の１時間当りの液空間速度（ＬＨＳＶ）、１０００ｐｓｉｇの反応器圧力、及び６〜７ＭＳＣＦ／ｂｂｌの貫流水素速度であった。反応器溶出液を、１０００ｐｓｉｇで、シリカ−アルミナ水素化精製触媒上のＰｔ／Ｐｄを含む第２反応器へ直接通した。第２反応器の条件は、４２５〜７００°Ｆ（２１８〜３７２℃）の温度及び１．０／時間のＬＨＳＶであった。

約６００°Ｆより上で沸騰する生成物を、１００℃で約２．０〜３．５ｃＳｔの粘度を有する５つの留分を生成するために常圧又は真空蒸留で分別した。５つの留分の性質は表ＩＩで示される。

（実施例２）
油溶性添加剤濃縮物の調製
上記実施例の５つのフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、潤滑油添加剤希釈油として使用することができ、油溶性添加剤濃縮物を提供するために添加剤ブレンドすることができる。

従って、９８〜８０重量％のフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分は、油溶性添加剤濃縮物を提供するために、２０〜２重量％のオレフィンコポリマーのＶＩ改良剤とブレンドされる。例えば、実施例３のフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分を、約６重量％のオレフィンコポリマーのＶＩ改良剤とブレンドした。溶液から出てくるポリマー又は任意のその他の全体の不溶物の徴候は存在しなかった。

（実施例３）
（比較例）
１００℃で３．０ｃＳｔより下の粘度を有する、４つの市販の従来の石油誘導オイル（Ｐｅｎｎｚｏｉｌ ７５ＨＣ、Ｐｅｔｒｏ Ｃａｎａｄａ ＶＨＶＩ２、Ｎｅｘｂａｓｅ ３０２０、及びＥｒｇｏｎ Ｈｙｇｏｌｄ ６０）及び市販のポリαオレフィン（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｓｙｎｆｌｕｉｄ ２）の性質が表ＩＩＩで示される。

１００℃で２．０〜３．５ｃＳｔの粘度を有する、上記に例示された従来の石油誘導オイル及びポリαオレフィンは、全て５０重量％を超え、更に詳細には５９重量％を超えるノアク揮発度を有する。比較すると、実施例１〜５のフィッシャー−トロプシュ潤滑基油留分のノアク揮発度は全て顕著に５０重量％未満であった。従って、本発明のフィッシャー−トロプシュ潤滑基油留分は低揮発度及び低粘度を有する。

本発明は特定の実施形態に関して記述されたが、本出願は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によりなされうる様々な変化及び置換を網羅することを意図するものである。

Claims (37)

1. １００℃で１．０〜３．０ｃＳｔの間の粘度及び次式：ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）で計算されるノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有する潤滑基油留分を含み、上記潤滑基油留分が３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含む潤滑油添加剤希釈油であって、前記潤滑基油留分がフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分であり、前記潤滑基油留分が１００個の炭素あたり９個を超えるアルキル分岐を含み、前記潤滑基油留分が、１５を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、潤滑油添加剤希釈油。
2. 前記潤滑基油留分が、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む、請求項１に記載の潤滑油添加剤希釈油。
3. 前記潤滑基油留分が、５０を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、請求項１に記載の潤滑油添加剤希釈油。
4. 前記潤滑基油留分が、その１００℃での動粘度の３倍を超える、環状パラフィン官能基を有する分子の重量％を含む、請求項１に記載の潤滑油添加剤希釈油。
5. 前記潤滑基油留分が５０重量％未満のノアク揮発度を有する、請求項１に記載の潤滑油添加剤希釈油。
6. 従来のグループＩ基油又は従来のグループＩＩ基油を更に含む、請求項１に記載の潤滑油添加剤希釈油。
7. １００℃で１．０〜３．０ｃＳｔの間の粘度及び次式：ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）で計算されるノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有し、３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含む潤滑基油留分を５〜９８重量％と、
   １つ又は複数の潤滑油添加剤を少なくとも２重量％と
   を含む油溶性添加剤濃縮物であって、
   前記潤滑基油留分がフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分であり、前記潤滑基油留分が１００個の炭素あたり９個を超えるアルキル分岐を含み、前記潤滑基油留分が、１５を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、油溶性添加剤濃縮物。
8. 前記潤滑基油留分が、１００℃で２．０〜３．０ｃＳｔの間の粘度を有する、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
9. 前記潤滑基油留分が、１０５〜１５５の粘度指数を有する、請求項８に記載の油溶性添加剤濃縮物。
10. 前記潤滑基油留分が、次式：
    粘度指数係数＝２８×ｌｎ（１００℃でのフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分の動粘度）＋９５
    で計算される粘度指数係数を超える粘度指数を有する、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
11. 前記潤滑基油留分が、１００℃での動粘度の３倍を超える、環状パラフィン官能基を有する分子の重量％を含む、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
12. 前記潤滑基油留分が５０重量％未満のノアク揮発度を有する、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
13. 前記油溶性添加剤濃縮物が、従来のグループＩ基油又は従来のグループＩＩ基油を更に含む、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
14. 前記潤滑基油留分が、３６×ｌｎ（１００℃での潤滑基油留分の動粘度）＋２００を超えるアニリン点を有する、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
15. 前記潤滑基油留分が、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
16. 前記潤滑基油留分が、５０を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
17. 前記潤滑基油留分が５ｐｐｍｗ未満の硫黄含有量を有する、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
18. 前記１つ又は複数の潤滑油添加剤が、粘度指数改良剤、洗剤、分散剤、耐摩耗添加剤、ＥＰ剤、抗酸化剤、流動点降下剤、粘度調整剤、摩擦調整剤、乳化破壊剤、消泡剤、着色剤、着色安定剤、腐食防止剤、防錆剤、シール膨潤剤、金属不活性化剤、殺生剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
19. 前記１つ又は複数の潤滑油添加剤が潤滑油添加剤パッケージを含む、請求項７に記載の油溶性添加剤濃縮物。
20. 前記潤滑油添加剤パッケージが、洗剤−阻害剤パッケージ、エンジンオイル添加剤パッケージ、自動変速装置液体添加剤パッケージ、強力変速装置液体添加剤パッケージ、パワーステアリング液体添加剤パッケージ、ギアオイル添加剤パッケージ、及び工業油添加剤パッケージから成る群から選択される、請求項１９に記載の油溶性添加剤濃縮物。
21. 前記油溶性添加剤濃縮物が２〜２０重量％の粘度指数改良剤を含む、請求項１８に記載の油溶性添加剤濃縮物。
22. 前記粘度指数改良剤が、オレフィンコポリマー、エチレン及びプロピレンのコポリマー、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリイソブチレン、水素化スチレン−イソプレンコポリマー、水素化スチレン−ブタジエン、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項２１に記載の油溶性添加剤濃縮物。
23. ａ．ｉ．１００℃で１．０〜３．０ｃＳｔの間の粘度及び次式：ノアク揮発度係数＝１６０−４０（１００℃での動粘度）で計算されるノアク揮発度係数未満のノアク揮発度を有し、３重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含む潤滑基油留分を５〜９８重量％、
    及び
    ｉｉ．１つ又は複数の潤滑油添加剤を少なくとも２重量％
    を含む油溶性添加剤濃縮物と、
    ｂ．１つ又は複数の潤滑基油と
    を含む潤滑油製品であって、
    前記潤滑基油留分がフィッシャー−トロプシュ誘導潤滑基油留分であり、前記潤滑基油留分が１００個の炭素あたり９個を超えるアルキル分岐を含み、前記潤滑基油留分が、１５を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、潤滑油製品。
24. ０．５〜５０重量％の油溶性添加剤濃縮物及び３０〜９９．５重量％の１つ又は複数の潤滑基油を含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
25. 前記潤滑基油留分が、５重量％を超える、環状パラフィン官能基を有する分子を含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
26. 前記潤滑基油留分が、５０を超える、多環式パラフィン官能基を有する分子の重量％に対する単環式パラフィン官能基を有する分子の重量％の比を含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
27. 前記潤滑基油留分が５０重量％未満のノアク揮発度を有する、請求項２３に記載の潤滑油製品。
28. 前記油溶性添加剤濃縮物が、従来のグループＩ基油又は従来のグループＩＩ基油を更に含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
29. 前記１つ又は複数の潤滑油添加剤が、粘度指数改良剤、洗剤、分散剤、耐摩耗添加剤、ＥＰ剤、抗酸化剤、流動点降下剤、粘度調整剤、摩擦調整剤、乳化破壊剤、消泡剤、着色剤、着色安定剤、腐食防止剤、防錆剤、シール膨潤剤、金属不活性化剤、殺生剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項２３に記載の潤滑油製品。
30. 前記１つ又は複数の潤滑油添加剤が、潤滑油添加剤パッケージを含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
31. 前記潤滑油添加剤パッケージが、洗剤−阻害剤パッケージ、エンジンオイル添加剤パッケージ、自動変速装置液体添加剤パッケージ、強力変速装置液体添加剤パッケージ、パワーステアリング液体添加剤パッケージ、ギアオイル添加剤パッケージ、及び工業油添加剤パッケージから成る群から選択される、請求項３０に記載の潤滑油製品。
32. 前記１つ又は複数の潤滑基油が、従来のグループＩ基油、従来のグループＩＩ基油、従来のグループＩＩＩ基油、フィッシャー−トロプシュ誘導基油、グループＩＶ基油、ポリ内部オレフィン、ジエステル、ポリオールエステル、ホスフェートエステル、アルキル化芳香族、アルキル化環状パラフィン、植物油、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項２３に記載の潤滑油製品。
33. 前記潤滑油製品が、ＳＡＥ Ｊ３００マルチグレートエンジンオイルの規格に合致する、請求項２３に記載の潤滑油製品。
34. 前記潤滑油製品が、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−３、ＩＬＳＡＣ ＧＦ−４、ＡＰＩ ＣＩ−４、ＡＰＩ ＰＣ−１０、及びこれらの組合せから成る群から選択される規格に更に合致する、請求項３３に記載の潤滑油製品。
35. 前記潤滑油製品が、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２で測定して０．７重量％未満の合計硫黄を含む、請求項２３に記載の潤滑油製品。
36. 潤滑油添加剤パッケージが、洗剤−阻害剤パッケージであり、油溶性添加剤濃縮物が５０重量％の潤滑基油留分を含む、請求項２０に記載の油溶性添加剤濃縮物。
37. 潤滑油添加剤パッケージが、ギアオイル添加剤パッケージであり、油溶性添加剤濃縮物が２５重量％以下の潤滑基油留分を含む、請求項２０に記載の油溶性添加剤濃縮物。